JP2009188040A - 電気機器及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも、防塵フィルタの目詰まり状態を高精度に把握することを可能にした電気機器及びプロジェクタを提供する。
【解決手段】外部の空気を筐体３０内に取り込むための吸気口３１と、筐体３０内の空気を外部に排出するための排気口３２と、吸気口３１に取り付けられた防塵フィルタ３３と、筐体３０内の空気を排気口３２を介して外部に排出する排気ファン１８と、筐体３０内の圧力を検出する圧力センサ２３とを備え、圧力センサ２３の出力に基づいて防塵フィルタ３３の目詰まり状態を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は電気機器及びプロジェクタに関し、特に、吸気口に取り付けられた防塵用フィルタの目詰まり状態の検出に関する。

プロジェクタの内部冷却にはファン駆動方式が採用されており、例えば吸気ファンの上流側には防塵用フィルタが設けられている。この防塵用フィルタは、長時間又は劣悪な環境下で使用されると、ゴミが付着して目詰まりを起こしてしまう。従来は、この目詰まりを検出するために吸気ファンの風量を測定する風量センサが使用されていた。
また、液晶ライトバルブ近傍の温度を検出する温度検出手段と、気圧検出手段とを設け、温度検出手段の出力（温度）を気圧検出手段の出力（気圧）によって補正するようにしたプロジェクタが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−１９４０７２号公報

防塵用フィルタの目詰まりを検出するために、吸気ファンの風量を測定する風量センサを用いた場合には、風量センサの分解能が悪いことや、また、例えば防塵フィルタと吸気ファンとの間に風量センサを設置しなければならず、測定ポイントが限られてしまう等、目詰まりの度合いを正確に把握するには不充分であった。
また、上記の特許文献１には気圧検出手段を設けた例について提案されているが、これは温度検出手段の出力（温度）を気圧に応じて補正するようにしたものであり、防塵フィルタの目詰まり状態を検出するものではなかった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、少なくとも、目詰まり状態を高精度に把握することを可能にした電気機器及びプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明に係る電気機器は、各種部品が収納された筐体に形成され、外部の空気を筐体内に取り込むための吸気口と、前記筐体に形成され、筐体内の空気を外部に排出するための排気口と、前記吸気口に取り付けられた防塵フィルタと、前記筐体内の空気を前記排気口を介して外部に排出する排気ファンと、前記筐体内の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力に基づいて前記防塵フィルタの目詰まり状態を検出する制御装置とを備えたものである。本発明においては、圧力センサにより筐体内の圧力を測定し、その測定値に基づいて防塵フィルタの目詰まり状態を検出するようにしており、圧力センサは従来の風量センサに比べてその分解能が高く高精度な圧力測定が可能になっており、このため、防塵フィルタの目詰まり状態を高精度に検出することが可能になっている。また、圧力センサは、従来の風量センサに比べてその設置の自由度が高く、筐体内の任意の部位に設置することができる。

本発明に係る電気機器において、前記制御装置は、少なくとも前記排気ファンの非駆動時の圧力センサの出力に基づいて標高を検出し、前記標高に応じた回転数で前記排気ファンを駆動する。本発明においては、前記標高に応じた回転数で前記排気ファンを駆動するようにしており、標高に応じた適切な冷却が可能になっている。

本発明に係る電気機器において、前記制御装置は、前記排気ファンの非駆動時の前記圧力センサの出力と、前記排気ファンの駆動時の前記圧力センサの出力とに基づいて前記防塵フィルタの目詰まり状態を検出するものである。本発明においては、プロジェクタの設置場所（標高）による圧力変動の影響を排除することができ、防塵フィルタの目詰まり状態を高精度に検出することができる。

本発明に係る電気機器は、前記防塵フィルタの目詰まり状態を表示し又は音声により出力する教示手段を更に備えたものである。本発明においては、使用者は教示手段により防塵フィルタの目詰まり状態を把握することが可能になっており、必要に応じて防塵フィルタを交換したり或いは洗浄することができる。

本発明に係る電気機器は、 外部の空気を前記吸気口を介して前記筐体内に取り込む吸気ファンを備え、前記制御装置は、前記圧力センサの出力に基づいて前記吸気ファン及び前記排気ファンの少なくとも一方の回転数を制御するものである。本発明においては、防塵フィルタが目詰まり状態になった場合に必要と認められるときには、例えば吸気ファン、排気ファンの回転を高速化することにより、防塵フィルタに目詰まりが起きても筐体内の各種部品が適切に冷却される。

本発明に係るプロジェクタは、上記の電気機器からなるものである。本発明においては、筐体内に収納される光源等の各種部品の冷却が適切になされる。

実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。
このプロジェクタ１は、プロジェクタ１の動作全体を制御するコントローラ１０と、画像処理回路１２と、光変調素子駆動回路１３と、光変調素子１４と、光源ランプ２５を有し、交換可能に設けられた光源ランプユニット２６とを備えている。プロジェクタ１は、更に、光源ランプ２５を駆動するランプ駆動部１５と、光源ランプ２５から射出された光が光変調素子１４により変調された光をスクリーンＳＣ上に投射する投射光学系１６とを備えている。

また、プロジェクタ１は、図１の構成部品を含めてプロジェクタ１の各種部品を収納した筐体（後述図２参照）に形成された吸気口を介して、外部からの空気を取り込む吸気ファン１７、筐体に形成された排気口（後述の図２参照）を介して筐体内部の空気を外部に排出する排気ファン１８、吸気ファン１７及び排気ファン１８をそれぞれ駆動するファン駆動部１９を備えている。更に、プロジェクタ１は、コントローラ１０に各種の操作信号を入力するための操作部２０を備えており、これには電源スイッチ２０ａを含む各種の操作スイッチや、プロジェクタの状態を示すためのＬＥＤランプ２０ｂ等が設けられている。更に、コントローラ１０には、音声出力部２１、及び各種のデータやプログラムを保持する不揮発性の記憶装置２２が接続されている。

また、プロジェクタ１は圧力センサ２３を備えており、圧力センサ２３の出力は検出部２４により検出されて、検出部２４は圧力センサ２３の出力をコントローラ１０に出力する。

コントローラ１０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを含むマイクロコンピュータで構成されており、ＲＯＭ内に格納された種々のプログラムに従って、プロジェクタ１の全体の動作、例えば、映像信号処理部１２、ランプ駆動部１５、ファン駆動部１９、ＬＥＤランプ２０ｂ、音声出力部２１、記憶装置２２の各動作を制御する。なお、コントローラ１０は本発明の制御装置を構成しており、ＬＥＤランプ２０ｂ及び音声出力部２１はそれぞれ本発明の教示手段を構成している。

光変調素子１４は、光源ランプ２５から射出した光を変調する３枚の液晶ライトバルブから構成されており、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光をそれぞれ変調する。光源ランプ２５から射出した光は、図示しない色光分離光学系によって各色光に分離された後、対応する液晶ライトバルブによって変調され、合成光学系（図示せず。例えばクロスダイクロックプリズム）により合成された後に、投射光学系１６により拡大投射される。なお、光変調素子１１は、液晶ライトバルブに代えて、例えばＤＭＤ（米国テキサスインスツルメンツ社の登録商標：Digital Micromirror Device）を用いてもよい。

画像処理回路１２は、例えばマイクロプロセッサ（例えばＤＳＰ）等の信号処理回路から構成され、それに内蔵した記憶部に格納された制御プログラムを実行することにより後述の各種の処理をする。具体的には、外部の映像信号供給装置からの映像信号ＶＳ１を取り込んで、それが例えばアナログの映像信号の場合にはデジタルの映像信号に変換する等、入力映像信号に対応した各種信号処理を施し、その映像信号を１フレーム（１映像画面）毎にフレームメモリ（図示せず）に記憶させるとともに、フレームメモリに記憶された映像（以下、フレーム映像ともいう）を読み出す機能を有するとともに、映像信号の解像度を光変調素子１４の解像度に合わせる解像度変換処理等の各種の信号処理を施す機能を有する。また、この画像処理回路１２は、ＯＳＤ処理をする機能を備えており、コントローラ１０の制御命令に従って、プロジェクタ１の各種状態を表す文字や記号、画質調整を行う際のメニュー映像のＯＳＤ映像信号をフレーム映像信号と合成する処理を行う。具体的には、コントローラ１０が例えば記憶装置２２からメニュー映像データ等を読み出して画像処理回路１２に供給し、画像処理回路１２はそのメニュー映像データによりＯＳＤ映像信号を生成し、このＯＳＤ映像信号をフレーム映像信号と合成する。ＯＳＤ処理をしない場合には、フレーム映像信号がそのまま出力されることになる。上記のＯＳＤ処理によりメニュー画像が表示されると、ユーザーはメニュー画像に従ってプロジェクタ１の各部の機能を設定又は調整することになる。画像処理回路１２はこのようにして生成した映像信号を光変調素子駆動回路１３に供給する。

また、コントローラ１０は、操作部２０の電源スイッチ２０ａがオン操作されると、ランプ駆動部１５を駆動して光源ランプ２５を点灯させるとともに、ファン駆動部１９を駆動して吸気ファン１７及び排気ファン１８を回転させる。これにより、外部の空気を筐体内に取り込むとともに筐体内の空気を外部に排出して筐体内を冷却する。また、コントローラ１０は、画像処理回路１２を起動し、画像処理回路１２は入力した映像信号に各種の処理を施してフレーム映像信号を生成し、光変調素子駆動回路１３に供給し、それにより光変調素子１４の各画素の光透過率がフレーム映像信号に基づき制御される。光源ランプ２５から射出した光は、光変調素子１４によって変調され、合成光学系（図示せず。例えばクロスダイクロックプリズム）により合成された後に、投射光学系１６により拡大投写される。これによりスクリーンＳＣに映像が投写される。このときの筐体内の冷却を図２に基づいて説明する。

図２はプロジェクタ１の筐体３０の説明図である。筐体３０は図１の構成部材を収納しており、その壁部には吸気口３１及び排気口３２がそれぞれ形成されている。吸気口３１には防塵フィルタ３３が着脱自在に装着されており、防塵フィルタ３３の下流側には吸気ファン１７が設置されている。また、排気口３２の近傍上流側には排気ファン１８が設置されている。そして、この筐体３０内には圧力センサ２３が設置されており、筐体３０内の圧力を検出する。上記のように、コントローラ１０がファン駆動部１９を駆動して吸気ファン１７及び排気ファン１８を回転させると、外部の空気が吸気口３１及び防塵フィルタを介して筐体３０内に取り込まれるとともに、筐体３０内の空気が排気口３２を介して外部に排出されて筐体３０内を冷却し、例えば図１の光変調素子１４や光源ランプユニット２６を冷却する。そして、防塵フィルタ３３が長時間使用されてゴミが付着して目詰まり状態になると吸気口３１からの空気を取り込みづらくなり、吸気ファン１７による吸気風量が低下する。しかし、排気ファン１８については排気風量が低下しないので、筐体３０内の圧力が低下する。圧力センサ２３はその圧力の低下具合を検出し、コントローラ１０は圧力センサ２３の出力を検出部２４を介して取り込んで防塵フィルタ３３の目詰まり状態を把握する。このときのコントローラ１０の演算処理を図３に基づいて説明する。

図３はコントローラ１０の演算処理を示すフローチャートである。
コントローラ１０は、操作部２０の電源スイッチ２０ａがオン操作されると、プロジェクタ１を起動する（Ｓ１１）。但し、この段階ではファン駆動部１９を駆動しない（吸気ファン１７及び排気ファン１８は停止状態のままである。）。コントローラ１０は、検出部２４を介して圧力センサ２３の出力を取り込んで、圧力を測定し（Ｓ１２）、その圧力に基づいて標高を検出し、その標高に基づいてプロジェクタ１が設置されている場所が低地であるか或いは高地であるかを判定する（Ｓ１３）。ここでは、例えば、低地とは５００ｍ未満の標高であり、高地とは１５００ｍ以上の標高を示すものとする。

コントローラ１０は、プロジェクタ１が設置されている場所が低地であると判定すると、ファン駆動部１９に対して低地用ファン駆動を開始させて吸気ファン１７及び排気ファン１８を回転させる（Ｓ１４）。この吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転によって外部の空気が吸気口３１及び防塵フィルタ３３を介して筐体３０内に取り込まれるとともに、筐体３０内の空気が排気口３２を介して外部に排出されて筐体３０内が冷却される。コントローラ１０は、このような冷却制御が継続している状態で、検出部２４を介して圧力センサ２３の出力を取り込んで筐体３０内の圧力を測定し（Ｓ１５）、その測定された圧力（内部圧力）が異常であるかどうかを判定する（Ｓ１６）。防塵フィルタ３３にゴミが付着しておらず、圧力低下が上記の処理（Ｓ１２）にて測定された圧力に対して所定値未満の場合には、防塵フィルタ３３は目詰まりを起こしていない、すなわち正常であると判定して上記の処理（Ｓ１５）に移行し、処理（Ｓ１５）と処理（Ｓ１６）とを繰り返す。

コントローラ１０は、圧力低下が上記の処理（Ｓ１２）にて測定された圧力に対して所定値以上の場合には、防塵フィルタ３３が目詰まりを起こしており、すなわち異常であると判定し、次の処理（Ｓ１７）に移行する。
コントローラ１０は、異常であると判定すると、操作部２０のＬＥＤランプ２０ｂを点滅点灯し、或いは音声出力部２１を駆動し目詰まりを起こしている旨を音声出力し、防塵フィルタ３３が目詰まりを起こしていることを使用者に告知する（Ｓ１７）。
また、コントローラ１０は、圧力の低下すなわち防塵フィルタ３３の目詰まりの程度に基づいて吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転速度の高速化が必要かどうかを判定し（Ｓ１８）、高速化が必要であると判定した場合には、ファン駆動部１９を介して吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転を高速化する（Ｓ１９）。

コントローラ１０は、上記の判断処理（Ｓ１３）においてプロジェクタ１が設置されている場所が高地であると判定すると、ファン駆動部１９に対して高地用ファン駆動（低地用ファン駆動より高い回転数の駆動）を開始させて吸気ファン１７及び排気ファン１８を回転させる（Ｓ２０）。この吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転によって外部の空気が吸気口３１及び防塵フィルタ３３を介して筐体３０内に取り込まれるとともに、筐体３０内の空気が排気口３２を介して外部に排出されて筐体３０内が冷却される。コントローラ１０は、このような冷却制御が継続している状態で、検出部２４を介して圧力センサ２３の出力を取り込んで筐体３０内の圧力を測定し（Ｓ２１）、その測定された圧力（内部圧力）が異常であるかどうかを判定する（Ｓ２２）。防塵フィルタ３３にゴミが付着しておらず、圧力低下が上記の処理（Ｓ１２）にて測定された圧力に対して所定値未満の場合には、防塵フィルタ３３は目詰まりを起こしていない、すなわち正常であると判定して上記の処理（Ｓ２１）に移行し、処理（Ｓ２１）と処理（Ｓ２２）とを繰り返す。

コントローラ１０は、圧力低下が上記の処理（Ｓ１２）にて測定された圧力に対して所定値以上の場合には、防塵フィルタ３３が目詰まりを起こしており、すなわち異常であると判定し、次の処理（Ｓ２３）に移行する。
コントローラ１０は、異常であると判定すると、操作部２０のＬＥＤランプ２０ｂを点滅点灯し、或いは音声出力部２１を駆動して防塵フィルタ３３が目詰まりを起こしている旨を使用者に告知する（Ｓ２３）。
また、コントローラ１０は、圧力の低下すなわち防塵フィルタ３３の目詰まりの程度に基づいて吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転速度の高速化が必要かどうかを判定し（Ｓ２４）、高速化が必要であると判定した場合には、ファン駆動部１９を介して吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転速度を高速化する（Ｓ２５）。

なお、コントローラ１０は、上記の処理中に操作部２０の電源スイッチ２０ａが操作されてオフ操作信号を入力すると、ランプ駆動部１５の動作を停止させて光源ランプ２５を消灯させるとともに、ファン駆動部１９により予め設定されているクールダウン時間の間、吸気ファン１７及び排気ファン１８の駆動を継続する。そして、コントローラ１０は、クールダウン時間を経過すると、ファン駆動部１９による吸気ファン１７及び排気ファン１８の駆動を停止させるとともに、電源回路（図示せず）を遮断する。

以上のように本実施形態１においては、圧力センサ２３により筐体３０内の圧力を測定し、その測定値に基づいて防塵フィルタ３３の目詰まり状態を検出するようにしており、圧力センサ２３は従来の風量センサに比べてその分解能が高く高精度な圧力測定が可能になっており、このため、防塵フィルタ３３の目詰まり状態を高精度に検出することができる。また、圧力センサ２３は、従来の風量センサに比べてその設置の自由度が高く、筐体３０内の任意の部位に設置することができる。
また、本実施形態１においては、起動時（吸気ファン１７及び排気ファン１８の非駆動時）の圧力センサ２３の出力に基づいて標高を検出し、その後、検出された標高に応じた回転数で吸気ファン１７及び排気ファン１８を駆動しており、標高に応じた適切な冷却が可能になっている。
また、本実施形態１においては、起動時（吸気ファン１７及び排気ファン１８の非駆動時）の圧力センサ２３の出力と、吸気ファン１７及び排気ファン１８が駆動されているときの圧力センサ２３の出力との差に基づいて防塵フィルタ３３の目詰まり状態を検出するようにしており、このため、プロジェクタ１の設置場所（標高）による圧力変動の影響を排除することができ、防塵フィルタ３３の目詰まり状態を高精度に検出することができる。

また、本実施形態１においては、防塵フィルタ３３が目詰まり状態になった場合には、ＬＥＤランプ２０ｂや音声出力部２１により使用者に告知するようにしたので、使用者は、防塵フィルタ３３の目詰まり状態を把握することが可能になっており、必要に応じて防塵フィルタ３３を交換したり或いは洗浄することができる。
また、本実施形態１においては、防塵フィルタ３３が目詰まり状態になった場合であって、必要と認められるときには、吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転速度を高速化しており、防塵フィルタ３３に目詰まりが起きても筐体３０内の各種部品が適切に冷却される。

実施形態２．
なお、上記の実施形態１においては、標高を高地、低地の２値に分類する例について説明したが、３値、４値等に分類するようにしてもよい。例えば３値の例では、１５００ｍ未満、１５００ｍ以上３０００ｍ未満、３００ｍ以上の３値に分類する。
また、上記の実施形態１においては、防塵フィルタ３３に目詰まりが起きて異常と判定されたときに吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転を高速化する例について説明したが、圧力センサ２３の出力の低下（圧力の低下）の程度に応じて吸気ファン１７及び排気ファン１８の回転を高速化するようにしてもよい。その場合においても、吸気ファン１７及び排気ファン１８の何れか一方のファンの回転を高速化するようにしてもよい。
また、上記の実施形態１においては、図２のフローチャートにおいて、処理（Ｓ１６又はＳ２２）において異常では無いと判定したときには処理（Ｓ１５又はＳ２１）に戻る例について説明したが、戻らずにそのまま終了するようにしてもよい。このことは処理（Ｓ１８又はＳ２４）においても同様であり、ファンの制御変更が必要では無いと判定したときには処理（Ｓ１７又はＳ２３）に戻らずにそのまま終了するようにしてもよい。
また、防塵フィルタ３３に目詰まりが起きて異常と判定されたときにＬＥＤランプ２０ｂを点滅点灯する例について説明したが、その異常表示は他の方法であってもよく、例えば操作部２０に液晶パネルを使用した表示パネルが設けられている場合にはそれに異常表示をしてもよく、或いは異常情報を映像信号処理部１２に出力してスクリーンＳＣに一時的に表示させるようにしてもよい。
また、防塵フィルタ３３に目詰まりが起きて異常と判定されたときにＬＥＤランプ２０ｂを点滅点灯し或いは音声出力部２１による音声告知をする例ついて説明したが、異常と判定される前段階においても目詰まりの程度を表示するようにしてもよい。

また、上記の実施形態１においては、吸気ファン１７及び排気ファン１８の両方を設置した例について説明したが、排気ファン１８だけを設置しても、その冷却効果を期待することができる。
また、上記の実施形態１においては、起動時に標高を検出する例について説明したが、吸気ファン１７及び排気ファン１８の非駆動時であれば、標高検出の時期は何時でもよい。
また、上記の実施形態１においては、電気機器としてプロジェクタ１の例について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、ＶＴＲ、コンピュータ本体等のように筐体３０内の各種部品が収納され、吸気口、排気口及び吸気口に取り付けられた防塵フィルタを備えた電気機器であれば同様に適用される。

実施形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。 プロジェクタの筐体の説明図である。 コントローラの演算処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ コントローラ、１２ 画像処理回路、１３ 光変調素子駆動回路、１４ 光変調素子、１５ ランプ駆動部、１６ 投射光学系、 １７ 吸気ファン、１８ 排気ファン、１９ ファン駆動部、２０ 操作部、２０ａ 電源スイッチ、２０ｂ ＬＥＤランプ、２１ 音声出力部、２２ 記憶装置、２５ 光源ランプ、２６ 光源ランプユニット。

Claims (6)

1. 各種部品が収納された筐体に形成され、外部の空気を筐体内に取り込むための吸気口と、
   前記筐体に形成され、筐体内の空気を外部に排出するための排気口と、
   前記吸気口に取り付けられた防塵フィルタと、
   前記筐体内の空気を前記排気口を介して外部に排出する排気ファンと、
   前記筐体内の圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサの出力に基づいて前記防塵フィルタの目詰まり状態を検出する制御装置と
   を備えたことを特徴とする電気機器。
2. 前記制御装置は、
   少なくとも前記排気ファンの非駆動時の圧力センサの出力に基づいて標高を検出し、
   前記標高に応じた回転数で前記排気ファンを駆動することを特徴とする請求項１記載の電気機器。
3. 前記制御装置は、
   前記排気ファンの非駆動時の前記圧力センサの出力と、前記排気ファンの駆動時の前記圧力センサの出力とに基づいて前記防塵フィルタの目詰まり状態を検出する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の電気機器。
4. 前記防塵フィルタの目詰まり状態を表示し又は音声により出力する教示手段を
   更に備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電気機器。
5. 外部の空気を前記吸気口を介して前記筐体内に取り込む吸気ファンを備え、
   前記制御装置は、前記圧力センサの出力に基づいて前記吸気ファン及び前記排気ファンの少なくとも一方の回転数を制御することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電気機器。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の電気機器からなることを特徴とするプロジェクタ。

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