JP2010286750A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃の多い設置環境で使用可能な防塵特性に優れ、フィルターの使用状況および残量に係わる表示に関し使用者に違和感を与えることがなく、優れたユーザーインタフェースを備えた投射型画像表示装置を実現する。
【解決手段】筺体２の開口部に近接して交換可能に配設された塵埃除去用のフィルター１１０と、フィルター１１０の使用領域を順次切り替える切り替え部１４０と、温度検出部１２０と、フィルター１１０の残量に係わる表示を行う表示部１５０と、表示部１５０の制御を行う制御部１３０とを備え、制御部１３０は温度検出部１２０からの情報に基づいて表示部１５０における表示の指示および表示の連続性に係わる数値処理を行う機能を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、投射型画像表示装置に関するものであり、特に塵埃条件の厳しい環境下において使用可能な多用途で高機能な装置に関するものである。

近年、投射型画像表示装置（以下、プロジェクターとも記す）の普及に伴って、企業の会議室など比較的空気が清浄な環境下で使用された従来の用途に加えて、屋内外の様々な場所で使用される事例が多くなっている。使用場所の範囲が拡大すると、使用環境が多様化することになり、温度、湿度、空気の清浄度などの条件が厳しくなる。このため、用途の拡大に伴って、プロジェクターの品質に関し、新たな課題が発生している。

特に、空気の清浄度の低い環境で使用した場合には、塵埃がプロジェクターの筺体内部に侵入し、光学系の機器や部品に付着するなどにより、プロジェクターの輝度が急激に低下するため、プロジェクターの防塵対策が緊急かつ重要な技術的な課題となる。

この課題に対する措置としては、従来、投射型画像表示装置における防塵対策として、筺体に配設される吸排気用の開口部にエアーフィルターなどのフィルター部材を配設する方法が通例である。ただし、フィルター部材は使用時間の増大に伴い、塵埃が付着するなどにより、通気性が低下するため、開口部の吸排気機能が低下する。開口部の通気特性の劣化は、筺体内部の温度制御機能を低下させる原因となるため、従来、フィルター部材の通気性を維持するための措置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この事例では、巻き取り式のフィルターを使用してフィルター部材を巻き取ることにより、筺体内部の清浄度を維持している。また、フィルター部材の巻き取り時期は、フィルター部材の圧力損失、冷却ファンの回転数、フィルター通過風量などに係わる情報を利用して決定している。

特開２００８−２６２０３５号公報 特開２００６−２２３９５８号公報 特開２００８−２８１９７０号公報

本発明の投射型画像表示装置は、交換可能なフィルターが配設された筺体開口部の吸気および排気に係わる温度差に基づいて、フィルターの使用領域を切り替え、フィルターの残量を算出し、フィルターの残量に係わる表示を行う。また、表示を連続性のあるものにするための数値処理を施す。

しかしながら、巻き取り方式のフィルターを使用する場合には、塵埃による目詰まり等に対して所定の条件を設定して巻取り操作を行い、使用終了時にはその旨表示するなどにより、使用者にフィルターの交換を促すのが通常の実施例であり、使用者にとっては、予期しない時期にフィルター交換の表示に遭遇することになり、装置のメンテナンス等に課題が残る。これに対処する措置として、予めフィルターの交換時期を示す場合には、フィルター部材を巻き取る毎に残量（残りの使用可能時間）を減じて表示する方法を使用することができる。一例として、約３０００時間経過する毎に１回の巻き取り操作（全１２回）を行い、巻き取り時点で残量を３０００時間減じて、それに対応する残量を％で表示する。

この方法の場合、フィルターに異常な目詰まり等が発生すると、標準設定時間（３０００時間）より短い経過時間でフィルター部材の巻取り操作が行われる。例えば、フィルターの装着または巻取り操作から１００時間経過時に次の巻取り操作が行われた場合には、その時点で残量が突然３０００時間減じて、それに対応する残量が％で表示され、使用者に認識上の違和感や装置への不信感などを与える可能性があるなどの課題があった。

本発明は、以上の課題を解決するものであり、装置内部の清浄化を維持するとともに、フィルターの使用状況および交換に係わる表示に関し、使用者に違和感を与えない措置を講ずることにより、多様な塵埃環境に設置可能な優れたユーザーインタフェースを備えた投射型画像表示装置を実現することを目的とする。

上述したような目的を達成するために、本発明の投射型画像表示装置は、筺体の開口部に近接して交換可能に配設された塵埃除去用のフィルターと、フィルターの使用領域を順次切り替える切り替え手段と、開口部における吸気および排気に係わる温度差を検出する温度差検出手段と、フィルターの残量表示を行う表示手段と、表示手段の制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、フィルターの使用時間と、温度差検出手段で検出された温度差とを含む所定の計算式に基づいてフィルターの残量を計算し、計算結果を表示手段に表示させることを特徴とする。

このような構成により、フィルターの使用時間のみではなく、吸気および排気に係わる温度差から推定されるフィルターの目詰まり状態も考慮してフィルターの切り替えを実施できるので、装置内部の清浄化を維持するとともに、フィルターの使用状況および交換に係わる表示に関し、使用者に違和感を与えることがなく、多様な塵埃環境に設置可能な優れたユーザーインタフェースを備えた投射型画像表示装置を実現することができる。

また本発明の投射型画像表示装置では、計算式は、フィルターの切り替えの実施に伴う残量の減少を算出する部分と、フィルターの一つの使用領域に対する時間経過に伴う残量の減少を算出する部分と、開口部における吸気および排気に係わる温度差により重みを付与して残量の減少を算出する部分とから構成されてもよい。

このような構成により、フィルターの切り替えと、切り替えられたフィルターの使用領域に対する経過時間と、吸気および排気に係わる温度差から推定されるフィルターの目詰まり状態の３者を考慮してフィルターの残量表示が行われるので、目詰まりにより本来の切り替え時間よりも早くフィルターが切り替えられても使用者に違和感を与えることがない。

また本発明の投射型画像表示装置では、開口部における吸気および排気に係わる温度差が所定の閾値になったとき、切り替え手段がフィルターの使用領域の切り替えを行うようにしてもよい。

このような構成により、フィルターが目詰まりした場合にもフィルターの使用領域を確実かつ精度良く切り替えることができる。

また本発明の投射型画像表示装置では、開口部における吸気および排気に係わる温度差が所定の閾値になったとき、排気ファンの回転数を高めてもよい。

このような構成により、吸気および排気に係わる温度差に対応して排気ファンの回転数を高めることが可能となり、フィルターの通気性の低下に対して排気を強化することができる。これにより、筺体内部の温度制御機能を高めることができる。

また本発明の投射型画像表示装置では、制御手段は、開口部における吸気および排気に係わる温度差の変化が所定の閾値以下になるまで温度差に係わる情報を使用しないことが好ましい。

このような構成により、吸気および排気に係わる温度差の変化が閾値以下になるまで温度差に係わる情報を使用しないことが可能となる。したがって、光源のＯＮ／ＯＦＦ時や電源トラブル時などに不安定な過渡的状況が発生した場合は、温度差を除外してフィルターの残量を表示することができ、表示の連続性をさらに高めることができる。

また本発明の投射型画像表示装置では、フィルターは、所定の間隔で配置した二つの軸間にフィルター部材を架張し、フィルター部材をカセットテープ状、またはエンドレステープ状に収納する構造を備え、切り替え手段は、二つの軸の少なくとも一方を駆動してフィルター部材を巻き取る機構を備えるようにしてもよい。

このような構成により、フィルター部材の使用領域を切り替えることが可能となる。したがって、フィルターを簡単に交換し、フィルター部材の使用領域を切り替えることができる。また、フィルター部材の使用領域を確実に固定し保持することができる。

また本発明の投射型画像表示装置では、二つの軸間に開口部を近接して配置するようにしてもよい。

このような構成により、二つの軸間に開口部を近接して配置することが可能となり、開口部の防塵を確実かつ効果的に行うことができる。

本発明による投射型画像表示装置によれば、装置内部の清浄化を維持するとともに、フィルターの残量などフィルター部材の使用状況および交換に係わる表示が連続性に優れ、使用者に違和感を与えることがない。したがって、多様な塵埃環境に設置可能な優れたユーザーインタフェースを備えた投射型画像表示装置を実現することができる。

本発明の実施の形態における投射型画像表示装置の外観を示す斜視図 同装置の内部の主要な構成および配置を示す斜視図 同装置の一部の構成を詳細に示す拡大平面図 同装置のフィルターの使用に係わる表示システムの概要を示す平面図 同表示システムの主要な構成を示すブロック図 同表示システムにおける表示例を示す説明図 同表示システムにおける表示例を示す説明図 同表示システムにおける表示例を示す説明図 同表示システムにおける表示例を示す説明図 同表示システムにおける表示例を示す説明図 同表示システムにおける比較例を示す説明図 同表示システムにおける表示手順を示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態について、図１から図１２を用いて説明する。

（実施の形態）
本発明の実施の形態における投射型画像表示装置の基本構成および機能について、図１から図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態における投射型画像表示装置（以下、本装置と略記する）１の外観を示す斜視図、図２は、本装置１の内部の主要な構成および配置を示す斜視図、図３は、本装置１の一部の構成を詳細に示す拡大平面図である。

本装置１は、筺体２の内部に投射型のプロジェクターユニット（図示せず：以下、プロジェクターと略記する）が収納されており、筺体２は、前面パネル３、外装カバー４、底板（図示せず）を備え、前面パネル３にはプロジェクターの投射窓５が、側面部には通気口６が、また、底面部には脚７がそれぞれ配設されている。プロジェクターは所定の投射距離において所定の寸法および所定の輝度で画像を投射可能であり、プロジェクターから出力された画像情報を投射窓５からスクリーン（図示せず）に投射することにより、画像を大画面で表示することができる。なお、プロジェクターにはパソコンなどの情報処理装置（図示せず）が接続されて、情報提供サービスに必要な情報を蓄積し、または通信回線を介して外部から情報を入手することができる。

つぎに、本装置１の内部の主要な構成について、図２および図３を用いて説明する。

図２に示すように、本装置１の筺体２の内部には、プロジェクターとして、ランプ部１２、電源部１３、回路基板１４および回路基板１４の下部に配置された光学ブロック１１が収納され、光学ブロック１１には集光レンズ、プリズム、液晶表示素子および投射レンズ等の光学部品が配設されている。光学ブロック１１が配置されたエリア（以下、光学エリアと略記する）に塵埃が侵入すると、塵埃が光学部品に付着するなどにより、プロジェクターの輝度が急激に低下するため、光学エリアの防塵対策が特に重要となる。回路基板１４には外部接続コネクター１５が実装されており、外部接続コネクター１５は本装置１の背面部に配置され、コネクターカバーである背面カバー１６により外装されている。また、本装置１には二つの通気経路が設けられており、光学ブロック１１およびランプ部１２を冷却する目的で、側面部に設けられた吸気口１７からファン（図示せず）により吸気Ａを行い、回路基板１４および底板との間を通り、他の側面部に設けられた排気口（図示せず）から排気Ｂを行う。電源部１３の冷却は、側面部に吸気口および排気口（いずれも図示せず）が設けられていて、吸気Ｃおよび排気Ｄを行う。なお、本装置１の吸気口１７には防塵フィルター（図示せず）が交換可能に設けられている。また、吸気Ｃを行う吸気口（図示せず）については、空気抵抗を少なくして電源部１３への送風効率を高める必要があるため、防塵フィルターを設けていない。ただし、これを補完する措置として、筺体２の内部に仕切り板１８を配設し、光学エリアと他の領域を区画して光学エリアへの塵埃の進入を防止している。排気口は本装置１の動作時に塵埃を排出するため、必ずしも防塵フィルターを設ける必要はないが、排気口にも設けることにより、吸排気口の防塵対策をさらに確実にすることができる。なお、外装カバー４に設けられた吸排気口以外の開口部にはすべて防塵構造が施されている。

つぎに、本装置１の開口部における防塵構造について、図３を用いて説明する。

図３は、本装置１の側面部の通気口６（図１）に対応して筺体２に設けられた吸気口１７（図２）の近傍の詳細な構成を示す平面図である。

図３に示すように、本装置１の外装カバー４には開口部６が設けられている。また、開口部６に近接させて内側から開口部６を覆うようにフィルター部１９が配設されている。フィルター部１９はフィルターカセット３０と、フィルター送り機構（図示せず）と、フィルター送り制御部（図示せず）とから構成されている。

フィルターカセット３０は、フィルター部材であるロール形態の静電フィルター２０が巻かれたロール軸３１ａと、静電フィルター２０を巻き取る巻き取り軸３１ｂと、それらの要素を収納するカセット筺体３２とを備えている。また、カセット筺体３２には、ロール軸３１ａおよび巻き取り軸３１ｂの２軸間に、吸気口６からの空気を透過させるための開口部３３が設けられている。さらに、ロール軸３１ａと巻き取り軸３１ｂとの間には中継回転軸３４および走行量モニター軸３５が配置されている。これにより、フィルターカセット３０は、巻き取り軸３１ｂにより静電フィルター２０の一定量を巻き取ることにより、ロール軸３１ａおよび巻き取り軸３１ｂの２軸間に配置された開口部３３に対応して開口部３３を覆う領域を切り替え、防塵フィルターとして機能する静電フィルター２０の使用領域を順次切り替えることができる。

フィルターカセット３０は、筺体２の内部に設けられたカセット収納部３６において着脱可能に収納することができ、装着時には巻き取り軸３１ｂが筺体２の内部に配設されたフィルター送り機構（図示せず）と連結される。フィルター送り機構は、フィルターカセット３０に収納された静電フィルター２０の使用領域を順次切り替える手段としての機能を備えている。巻き取り軸３１ｂは、フィルターカセット３０の装着時にフィルター送り機構と歯車等により連結され、ステッピングモータ等の駆動手段により回転駆動することができる。なお、カセット筺体３２の巻き取り軸３１ｂの収納部は、フィルター巻き込み口以外は密閉した構造を備えており、動作時に収納した塵埃の漏れを防止するとともに、塵埃が飛散することなくフィルターカセット３０を交換することができる。また、カセット収納部３６は、フィルターカセット３０の装着時には緩衝性のシール部材２７により周囲が密閉されるほか、フィルターカセット３０の開口部３３の外側には本装置１の外部の温度を検出するための温度センサー３７が設けられている。なお、本実施の形態ではフィルター送り機構とフィルター巻き取り機構により、１回の使用ごとにフィルター部材を巻き取ることによりフィルターの切り替えをおこなう方法を説明したが、フィルタ切り替え方法は、これに限定されるものではなく、１回の使用ごとに使用領域を新しい領域に切り替えることができる方法であればどのような方法でも構わない。

以下、本装置１の機能上の特徴であるフィルターの使用に係わる表示システム（以下、表示システムと略記する）について、図４〜図１２を用いて説明する。図４は、本装置１におけるフィルターの使用に係わる表示システム１００の概要を示す平面図、図５は、表示システム１００の主要な構成を示すブロック図、図６〜１０は、表示システム１００における表示例を示す説明図、図１１は、表示システム１００における比較例を示す説明図、図１２は、表示システム１００におけるフィルター残量の表示手順を示すフローチャートである。

まず、本装置１における冷却構造について、図４を用いて模式的に説明する。

本装置１は、筺体２の内部が隔壁状の仕切り板１０１により二つの筺体空間１０２および筺体空間１０３に区画されている。筺体空間１０２には光学ブロック４１が配設され、筺体空間１０３には電源ブロック４２が配設される。また、筺体２には、開口部１０４、１０５、１０６、１０７が設けられており、筺体空間１０２は、光学ブロック４１と対向する開口部１０４の内側に排気ファン４３が配設され、吸気用の開口部１０５の内側にはフィルター４６を介して吸気ファン４５が配設される。これにより、光学ブロック４１により加熱される筺体空間１０２では、吸気ファン４５により開口部１０５から外部の空気を供給し、光学ブロック４１により加熱される空気を排気ファン４３により開口部１０４から外部に排出して、筺体空間１０２を冷却することができる。同様に、開口部１０６、１０７、および開口部１０６の内側に配設された吸気ファン４４により、外部から空気を供給し、排出して、筺体空間１０３を冷却することができる。また、光学ブロックの発熱により内部が高温になる筺体空間１０２には、筺体内部の温度（内気温度）を検出する温度センサー４７が配設され、本装置１における温度制御に必要な排気に関する温度を検出することができる。なお、図４に記載された矢印は、空気の流れの方向を示す。

つぎに、表示システム１００の構成および機能について、図４および図５を用いて説明する。

図４に示すように、本装置１では光学ブロック４１が配設された筺体空間１０２の吸気口（開口部）１０５に粉塵除去用のフィルター４６が配設されている。フィルター４６は、図３を用いてすでに説明したように、フィルター部材を巻き取り方式でカセットに収納する構成を備えており、フィルター部材の一定の長さを巻き取ることにより、開口部１０５に対応するフィルター４６の使用領域を順次切り替えることができる。また、フィルター４６のフィルター部材の前面（外側）には、吸気ファン４５により開口部１０５から供給する外気の温度を検出する温度センサー４８が配設され、本装置１における温度制御に必要な吸気に関する温度を検出することができる。なお、外気の温度を検出する温度センサー４８は、図３に示すように、筺体の外部に配設してもよい。

本装置１では、フィルター４６の巻き取りを３，０００時間毎に１２回行い、１２の使用領域を切り替えることにより、３６，０００時間使用することができる。フィルター４６の使用が終了した場合は、表示パネル（図示せず）にフィルター４６の交換が必要であることを表示する。交換部品を使用する装置では、交換の準備または交換が必要になった時点で、ＬＥＤなどの表示素子により注意を喚起する措置を講ずるのが一般的であるが、本装置１では、フィルター４６の残量に係わる表示に関し、使用者にとっての利便性や心理的な反応など（以下、ユーザーインタフェースと略記する）に対する措置が講じられており、ユーザーインタフェースに関する構成および機能上の特徴を備えている。

図５は、表示システム１００の主要な構成を示すブロック図であり、表示システム１００は、フィルター部１１０、検出部１２０、制御部１３０、切り替え部１４０、表示部１５０、および駆動部１６０、記憶部１７０を備えている。

フィルター部１１０は、フィルター４６および筺体２に配設されたカセット収納部３６（図３）を備える。フィルター４６は、開口部１０５に近接してカセット収納部３６に着脱可能に配置され、フィルター部材を巻き取る方式などにより使用領域を順次切り替えて塵埃除去を行う機能を備える。カセット収納部３６は、フィルター４６を所定位置に配置し、フィルター４６の装着時にフィルター４６を駆動部１６０と係合する機能を備える。

検出部１２０は、フィルター４６に係わる検出手段としてのフィルターセンサー１２１および温度検出手段としての温度センサー１２２を少なくとも二つ備え、フィルターセンサー１２１および温度センサー１２２から受信した検出情報を変換して制御部１３０に送信することができる。フィルターセンサー１２１は、フィルター４６の装着の有無や巻き取り回数などを検出する機能を有する。また、温度センサー１２２は、筺体２の内部または外部に配設され、本装置１の開口部における吸気および排気に係わる温度差（筺体内部の温度と外気温度との差異。以下、吸排温度差と略記する）を検出することができる。

制御部１３０は、管理部１３１および処理部１３２を備える。管理部１３１では、検出部１２０、切り替え部１４０、表示部１５０および記憶部１７０との信号授受に係わる情報管理を行うほか、検出部から受信した情報を処理部１３２に送信し、また、処理部１３２から受信した情報に基づいて切り替え部１４０および表示部１５０に対して情報を送信し、動作に係わる指示を行う。処理部１３２では、管理部１３１から受信した情報に基づいて切り替え部１４０および表示部１５０の動作に係わる情報処理を行う。情報処理の内容については、後述する。

切り替え部１４０は、制御部１３０から受信した情報に基づいてフィルター４６の使用領域を切り替えるための指示信号を生成し、駆動部１６０に送信する。

表示部１５０は、表示パネル１５１および表示回路（図示せず）を備え、フィルター４６の使用状況および交換に関する表示を行う。使用状況については、フィルター４６における使用進捗の比率を残量（％）として表示する。本装置１では、フィルター４６は１２回巻き取りが実施されるため、１回の巻き取りで残量が約８％減少する。交換に関する表示は、フィルター４６に対して１２回の巻き取りが実施され、フィルター４６のすべての使用領域の使用を終了し、交換を要する状況に至った時点で、ＬＥＤや表示パネルにより、交換を要する旨、表示を行う。

駆動部１６０は、切り替え部１４０から受信した情報に基づいてフィルター４６と係合された駆動機構を制御し、フィルター４６の使用領域の切り替えを行う。

記憶部１７０は、制御部１３０と接続され、制御部１３０が取り扱う情報を保存する機能を備え、制御部１３０と情報の授受を行う。

つぎに、制御部１３０おける情報処理機能について、詳細に説明する。

制御部１３０は、表示部１５０における表示の指示を行うために、処理部１３２において、管理部１３１から受信した吸排温度差に係わる情報に基づき、フィルター４６の使用状況および交換に関する表示に関する情報処理を行う。

処理部１３２は、残量の算出に係わるプログラムを記憶したＰＯＭ（Read Only Memory）備えており、下記の算出式によりフィルター４６の残量を算出することができる。

ここで、「Limit温度」は、フィルターの巻き取りまたは交換を要する限界温度差とし、「現在温度」は、使用時の温度差とする。また、温度差とは、「内気温度（排気温度：筺体内部の温度）」−「外気温度（吸気温度：筺体外部の温度）」とする。

この算出式は、フィルター４６の巻き取りの実施に伴う残量の減少を算出する部分（１００％→９２％→８４％・・・）、フィルター４６の一つの使用領域に対する時間経過に伴う残量の減少を算出する部分（０→８％）、および吸排温度差により重みを付与して残量の減少を算出する部分（以下、算出値補正項と略記する）により構成されている。

このうち、算出値補正項については適用条件を規定しており、本装置１の使用時の吸排温度差が限界温度差に近くなり、差異が５℃以内になった場合にだけ使用し、それ以外の場合は、０（ゼロ）とする。

本装置１の使用時に、何らかの理由によりフィルター４６の塵埃の付着量が急速に増加し通気性が劣化した場合には、筺体内の冷却効果が低減しフィルター４６の巻き取りまたは交換の時期が早まるため、フィルター４６の残量表示に不連続的に変化が発生するため、使用者に違和感を与える可能性が高い。

算出値補正項は、上記の現象に対する補正を行うための数値処理であり、残量表示における連続性を高める効果を備える。したがって、上記の算出式を使用することにより、フィルター４６の残量表示において、使用者に違和感を与えることがなく、本装置１のユーザーインタフェースを高めることができる。

なお、管理部１３１は、光源の電源ＯＮ／ＯＦＦや電源のトラブルなどにより不安定で過渡的な状況が発生した場合には、検出部１２０から受信した吸排温度差の変化が閾値以下になるまで、受信した吸排温度差に係わる情報を処理部１３２に送信しない機能を備えている。これにより、残量表示において表示を不安定にする変動要因を除外することができ、残量表示の連続性をさらに高めることができる。

また、制御部１３０は、吸排温度差が閾値になったとき、切り替え部１４０に対してフィルター４６の巻き取りの指示を行う。これにより、フィルター４６の使用領域を確実かつ精度良く切り替えることができる。

また、制御部１３０は、吸気および排気に係わる温度差が閾値になったとき、排気ファンの回転数を高める。これにより、フィルター４６の通気性の低下に対して排気を強化することができ、筺体内部の温度制御機能を高めることができる。

つぎに、本システム１００におけるフィルター残量表示の特徴について、図６から図１１を用いて具体的な表示例を挙げて説明する。

以下、表示システム１００における算出式を使用してフィルター４６の残量（％）を算出した事例を図６から図１０に示し、図１１に示す比較例との差異について説明する。

図６は、フィルター４６が全使用時間において吸排温度差が適正な範囲に維持され、算出値補正項を使用する必要のない安定した使用条件が継続した場合の事例を示す。この事例では、フィルター４６は約３，０００時間毎に定期的に巻き取られ、交換に至るまで（約３６，０００時間）、残量は直線状に減少する。

図７および図８は、フィルター４６の一つの使用領域を３，０００時間使用する間に、本装置１の使用時の吸排温度差と限界温度差との差異（以下、限界値マージンと略記する）が５℃以内になった場合の算出事例を示す。図７は、限界値マージンが４℃で一定の場合を示し、図８は限界値マージンが３℃で一定の場合を示す。この事例では、巻き取りが実施されるまでの３，０００時間の使用中に、残量は直線状に減少し、限界値マージの数値が小さくなると、勾配も小さくなる。

図９は、フィルター４６の一つの使用領域において、１，５００時間経過後に、限界値マージンが２℃で一定になった場合の事例を示す。この事例では、限界値マージンが５℃以内なる１，０００時間経過の前後から算出値補正項が有効になって残量減少の勾配が大きくなり、１，５００時間経過後に限界値マージンが２℃で一定なるため、残量減少の勾配がさらに変化する。この事例では、３，０００時間の使用中に発生したフィルター４６の劣化（目詰まりの度合い）の進捗状況が、限界値マージンから算出される残量の変化として反映されている。

図１０は、フィルター４６の一つの使用領域において、使用開始から１００時間毎に限界値マージンが１℃減少し、６００時間経過後に限界値マージンが０℃になった場合を示す。この事例では、フィルター４６の残量はＡ（実線）により表示される。劣化の速度が通常の５倍の速度で進行するフィルター４６の劣化に対して、算出値補正項の効果により、フィルター４６の残量減少の勾配が標準使用時の５倍になり、フィルター４６の巻き取りまたは交換時の表示を連続した数値にすることができる。

これに対して、処理部１３２の算出式において算出値補正項を使用しない場合は、フィルター４６の残量はＢ（一点鎖線）により表示される。この場合は、残量減少の勾配は標準表示Ｃ（破線）が維持され、フィルター４６の巻き取りまたは交換時（６００時間経過時）に、残量が突然減少し、残量表示に段差が発生する。

この事例で明らかなように、表示システム１００は、フィルター４６に異常な劣化などが発生した場合であっても、残量を連続性のある数値として表示することができ、使用者に違和感を与えることがない。

図１１は、残量表示に関する比較例である。この事例は、フィルター４６の残量を巻き取りおよび交換時においてのみ階段状に変化させる方法であり、その他の使用時に残量が変化することがないため、使用者はフィルター４６の劣化の進行状況を知ることができない。したがって、フィルター４６に急激な劣化など異常事態が発生しても把握することができず、フィルター４６の交換準備に影響がでる可能性があり、ユーザーインタフェースおよびメンテナンスの点で課題が残る。

つぎに、表示システム１００におけるフィルター残量の表示手順について、図５および図１２を用いて説明する。

表示システム１００が動作を開始すると、まず、検出部１２０において、温度センサー１２２を二つ使用して、筺体２における吸気温度（外気の温度）および排気温度（筺体内部の温度）を検出し、検出情報を変換して制御部１３０に送信する（ステップ１：図１２ではＳ１と記載し、以下、同様とする）。

制御部１３０では、検出部１２０から受信した情報に基づいて吸排温度差および吸排温度差の変動を算出し（ステップ２）、吸排温度差の変動について予め定められた閾値と比較する（ステップ３）。なお、ステップ１の温度検出およびステップ２の吸排気温度差の算出は、実際は３０ｍｓｅｃ間隔で定期的に実施している。また、検出温度差の信頼性を高めるために、例えば同じ温度差が３３回（約１秒）連続した場合に初めて正式データとして確定し、この確定したデータを吸排気温度差の算出に使用するようにしてもよい。

吸排温度差の変動が閾値以下の場合は、予め定められた算出式を使用してフィルターの残量および限界値マージンを算出する（ステップ４）。また、光源ランプのＯＮ／ＯＦＦ時などにおいて吸排温度差の変動が閾値を超える場合は、ステップ１に戻り、筺体内部の温度環境が安定するまでステップ１〜３を繰り返す。なお、ステップ３では、吸排温度差の変動について予め定められた閾値と比較して、吸排温度差の変動が閾値以下（安定）になったらステップ４に進むとしたが、電源ＯＮ時等には無条件で所定時間（例えば、３分）待ってからステップ４に進むようにしてもよい。

つぎに、制御部１３０では、ステップ４で算出した限界値マージンと予め定められた閾値との比較を行う（ステップ５）。その結果、予め定められた判定基準に基づいて限界値マージンが閾値を超える（吸排温度差のマージンが確保されている）と判定した場合は、表示部１５０に対してフィルター残量を表示するための情報を送信し、残量表示の指示を行った後、ステップ１に戻り、動作を終了する（ステップ６）。なお、フィルター残量をスクリーンに投射して表示する場合などには、残量を常時表示すると投射画像の一部が見えなくなる。このために、残量表示は使用者が、リモコン等のステータスボタンを押下してステータス表示がＯＮになった時にのみ表示するようにしてもよい。但し、この場合でも残量計算等は３０ｍｓｅｃで行うことになる。また、限界値マージンが閾値以下と判定した場合（吸排温度差のマージンがない）場合は、記憶部１７０に蓄積されたフィルター１１０の巻き取り実績に係わる情報または検出部１２０のフィルターセンサー１２１が検出した情報に基づいて、フィルターの巻き取り可否の確認を行う（ステップ７）。

つぎに、ステップ７においてフィルターの巻き取り可否の確認を行った結果、巻き取り可能な場合は、制御部１３０は、切り替え部１４０に対してフィルターの巻き取り指示情報を送信する。駆動部１６０では制御部１３０から受信した情報に基づいてフィルター送り機構を動作させ、フィルターの巻き取りを行い、ステップ１に戻る。また、フィルターの巻き取り可否の確認を行った結果、巻き取りができない場合は、制御部１３０は、表示部１５０に対してフィルター交換の表示を行うための指示を行った後、ステップ１に戻る。

以上の通り、本装置１は、筺体の開口部に近接して交換可能に配設された塵埃除去用のフィルターと、フィルターの使用領域を順次切り替える切り替え部と、温度検出部と、フィルターの残量に係わる表示を行う表示部と、表示部の制御を行う制御部とを備え、制御部は温度検出部からの情報に基づいて表示部における表示の指示および表示の連続性に係わる数値処理を行う機能を備えている。

このような構成により、温度検出部からの情報に基づいてフィルターの残量に係わる表示の指示を行い、さらに、表示の連続性に係わる数値処理を行うことが可能となる。したがって、効果的な防塵措置が可能となり、装置内部への塵埃の侵入を確実に防止し、装置内部の清浄化を維持するとともに、フィルターの使用状況および交換に係わる表示に関し、使用者に違和感を与えることがなく、多様な塵埃環境に設置可能な優れたユーザーインタフェースを備えた投射型画像表示装置を実現することができる。

本発明による投射型画像表示装置によれば、防塵性能およびユーザーインタフェースに優れた投射型画像表示装置を提供することができる。したがって、屋内外の塵埃の多い設置環境において使用可能で高品質のユーザーインタフェースを必要とする投射型画像表示装置として有用である。

１ 投射型画像表示装置（本装置）
２ 筺体
３ 前面パネル
４ 外装カバー
５ 投射窓
６ 通気口（開口部）
７ 脚
１１，４１ 光学ブロック
１２ ランプ部
１３ 電源部
１４ 回路基板
１５ 外部接続コネクター（コネクター）
１６ 背面カバー（コネクターカバー）
１７，１０５ 吸気口（開口部）
１８，１０１ 仕切り板
１９ フィルター部
２０ 静電フィルター
２７ シール部材
３０ フィルターカセット
３１ａ ロール軸
３１ｂ 巻き取り軸
３２ カセット筺体
３３，１０４，１０６，１０７ 開口部
３４ 中継回転軸
３５ 走行量モニター軸
３６ カセット収納部
３７，４７，４８ 温度センサー
４２ 電源ブロック
４３ 排気ファン
４４，４５ 吸気ファン
４６ フィルター
１００ 表示システム
１０２，１０３ 筺体空間
１１０ フィルター部（フィルター）
１２０ 検出部
１２１ フィルターセンサー
１２２ 温度センサー
１３０ 制御部
１３１ 管理部
１３２ 処理部
１４０ 切り替え部
１５０ 表示部
１５１ 表示パネル
１６０ 駆動部
１７０ 記憶部

Claims (7)

1. 筺体の開口部に近接して交換可能に配設された塵埃除去用のフィルターと、前記フィルターの使用領域を順次切り替える切り替え手段と、前記開口部における吸気および排気に係わる温度差を検出する温度差検出手段と、前記フィルターの残量表示を行う表示手段と、前記表示手段の制御を行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記フィルターの使用時間と、前記温度差検出手段で検出された温度差とを含む所定の計算式に基づいて前記フィルターの残量を計算し、計算結果を前記表示手段に表示させることを特徴とする投射型画像表示装置。
2. 前記計算式は、前記フィルターの切り替えの実施に伴う残量の減少を算出する部分と、前記フィルターの一つの使用領域に対する時間経過に伴う残量の減少を算出する部分と、前記開口部における吸気および排気に係わる温度差により重みを付与して残量の減少を算出する部分とから構成されることを特徴とする投射型画像表示装置。
3. 前記開口部における吸気および排気に係わる温度差が所定の閾値になったとき、前記切り替え手段が前記フィルターの使用領域の切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
4. 前記開口部における吸気および排気に係わる温度差が所定の閾値になったとき、排気ファンの回転数を高めることを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
5. 前記制御手段は、前記開口部における吸気および排気に係わる温度差の変化が所定の閾値以下になるまで前記温度差に係わる情報を使用しないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。
6. 前記フィルターは、所定の間隔で配置した二つの軸間にフィルター部材を架張し、前記フィルター部材をカセットテープ状、またはエンドレステープ状に収納する構造を備え、前記切り替え手段は、前記二つの軸の少なくとも一方を駆動して前記フィルター部材を巻き取る機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。
7. 前記二つの軸間に前記開口部を近接して配置することを特徴とする請求項６に記載の投射型画像表示装置。

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