JPWO2018021041A1 - 電子装置、および気流制御方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、レンズ等の光学部品に対する煙成分の付着を抑止することができるようにする電子装置、および気流制御方法に関する。本開示の一側面である電子装置は、筐体の内部に生じた熱を排出する排熱ファンと、前記筐体に形成されている開口部に合わせて設置された光学部品と、煙を検出する煙検出部と、前記煙検出部により煙が検出された場合、前記排熱ファンを制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる制御部とを備える。本開示は、例えば、プロジェクタを内蔵したシーリングライトに適用できる。

Description

本開示は、電子装置、および気流制御方法に関し、特に、電子装置に取り付けられたレンズ等の光学部品に対する煙成分の付着を抑止するようにした電子装置、および気流制御方法に関する。

従来、天井に設置してその直下の床やテーブル等に映像を投影するプロジェクタが提案されている。さらに、天井に設置する照明装置の中に該プロジェクタを内蔵させた構成も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ＷＯ２０１５／０９８１８８

照明装置に内蔵されたプロジェクタの使用環境としては、該照明装置が湯気や油煙、煤煙、紫煙、粉塵等の煙に晒される状況が考えられる。そのような状況のうち、煙に晒された場合には、該煙の成分がプロジェクタの投影レンズに付着して投影レンズを汚してしまい、投影される映像の画質が劣化してしまうことが発生し得る。

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、電子装置が備えるレンズ等の光学部品に対する煙成分の付着を抑止できるようにするものである。

本開示の一側面である電子装置は、筐体の内部に生じた熱を排出する排熱ファンと、前記筐体に形成されている開口部に合わせて設置された光学部品と、煙を検出する煙検出部と、前記煙検出部により煙が検出された場合、前記排熱ファンを制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる制御部とを備える。

本開示の一側面である電子装置は、筐体の内部の温度を検出する温度検出部をさらに備えることができ、前記制御部は、前記温度検出部による検出結果にも基づいて前記排熱ファンを制御することができる。

前記制御部は前記排熱ファンの回転方向または回転速度の少なくとも一方を制御することができる。

前記制御部は、検出された温度が閾値以上であり、かつ、煙が検出された場合、前記排熱ファンの回転方向を制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させることができる。

前記制御部は、検出された温度が閾値以上であり、かつ、煙が検出されていない場合、前記排熱ファンの回転方向を制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から吸気させることができる。

前記開口部は、前記筐体の下部に形成されており、前記光学部品は、下向きに設置されているようにすることができる。

前記煙検出部は、油煙、煤煙、紫煙、または粉塵のうちの少なくとも一つを検出することができる。

前記光学部品は、レンズであるようにすることができる。

本開示の一側面である電子装置は、所定の処理を行うことにより発熱し得る発熱源をさらに備えることができ、前記制御部は、さらに、前記温度検出部による検出結果に基づいて前記発熱源の動作を制限することができる。

本開示の一側面である電子装置は、所定の方向に映像を投影するプロジェクタ部をさらに備えることができる。

本開示の一側面である電子装置は、所定の方向を撮像する撮像部と、撮像された画像の被写体を識別する信号処理部とをさらに備えることができ、前記制御部は、さらに、前記信号処理部による識別結果に基づいて前記排熱ファンを制御することができる。

本開示の一側面である電子装置は、所定の方向に投光する照明部をさらに備えることができる。

本開示の一側面である気流制御方法は、筐体の内部に生じた熱を排出する排熱ファンと、前記筐体に形成されている開口部に合わせて設置された光学部品とを備える電子装置の気流制御方法において、前記電子装置による、煙を検出する煙検出ステップと、前記煙検出ステップで煙が検出された場合、前記排熱ファンを制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる制御ステップとを含む。

本開示の一側面においては、煙が検出された場合、排熱ファンを制御して、光学部品が設置された開口部から排気される。

本開示の一側面によれば、光学部品に対する煙成分の付着を抑止することができる。

本開示を適用した照明装置の使用環境を示す図である。 照明装置の構成例を示すブロック図である。 照明装置１０を下方から見た場合の正面図である。 照明装置１０の構成例を示す断面図である。 排熱制御処理を説明するフローチャートである。

以下、本開示を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜本開示の実施の形態である照明装置について＞
図１は、本開示の実施の形態である照明装置の使用環境を示している。該照明装置１０は、天井１に設置することが想定されており、その直下のテーブル２等に映像を投影するプロジェクタ機能を有する。

図２は、照明装置１０の構成例を示すブロック図である。図３は、天井に設置されている照明装置１０を下方からみた場合の正面図である。図４は、照明装置１０の構成例を示す断面図である。

図２に示されるように、照明装置１０は、冷却制御部１１、記憶部１２、温度センサ１３、煙センサ１４、および排熱ファン１５を備える。さらに、照明装置１０は、カメラ部１６−１および１６−２、プロジェクタ部１８、信号処理部２０、並びに照明部２１を備える。

冷却制御部１１は、CPU等の制御回路により構成され、温度センサ１３および煙センサ１４の検出結果に基づき、排熱ファン１５の回転を制御するとともに、発熱源３０（図４）となる撮像部１６、プロジェクタ部１８および信号処理部２０の動作を制限する。記憶部１２は、冷却制御部１１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。

温度センサ１３は、照明装置１０の筐体３１（図１４）の内部の温度を検出する。煙センサ１４は、照明装置１０の筐体３１の周囲の油煙、煤煙、紫煙、粉塵等の煙を検出する。なお、煙センサ１４には、煙の有無だけでなく、その濃度も検出できるものを採用してもよい。また煙センサ１４は、油等レンズに付着する成分を含む湯気等の気体を検出しても良い。

排熱ファン１５は、冷却制御部１１の制御に従い、正回転または逆回転して筐体３１内部に生じた熱を外部に排出することによって筐体３１の内部を冷却する。ここで、正回転を、図４に示されるように、下部開口部３３から筐体３１に空気を吸入して上部開口部３２から上方に排出する方向と定義する。逆回転を上部開口部３２から筐体３１に空気を吸入して下部開口部３３から下方に排出する方向と定義する。

なお、正回転の場合は、逆回転の場合よりも筐体３１の内部の冷却効果が高いものとし、通常の高温時には、正回転するように制御され、煙の検知を伴う高温時には、逆回転するように制御される。ただし、正回転と逆回転の定義を入れ替えてもよい。さらに、上部開口部３２の位置については、筐体３１の側方に形成されていてもよい。

カメラ部１６−１および１６−２は、可視光およびＩＲ等の非可視光に感度を有し、２台でステレオカメラを成し、それぞれが集光レンズ１７−１または１７−２を有して照明装置１０の下方を撮像する向きに設置される。カメラ部１６−１および１６−２によって撮像される画像は、信号処理部２０に供給される。以下、カメラ部１６−１および１６−２、並びに、集光レンズ１７−１および１７−２を個々に区別する必要が無い場合、単に、カメラ部１６、または集光レンズ１７と称する。

集光レンズ１７は、筐体３１の下部開口部３３の位置に合わせて配置される。

プロジェクタ部１８は、プロジェクタ機能を実現するものであり、電球やレーザ等の光源素子と投影レンズ１９を有し、映像を照明装置１０の下方に投影する向きに設置される。投影レンズ１９は、筐体３１の下部開口部３３の位置に合わせて配置される。ただし、下部開口部３３と集光レンズ１７や投影レンズ１９との間は、吸気および排気ができる程度に隙間があるものとする。

以下、筐体３１の外の集光レンズ１７および投影レンズ１９を光学部品とも称する。

信号処理部２０は、信号処理回路等により構成され、プロジェクタ部１９が投影する画像データを生成したり、撮像部１６−１および１６−２から供給されるステレオ画像を解析することにより、被写体の３次元方向の動き(例えば、ユーザが掌を照明装置１０とテーブル２の間で上下させる動き等の所定のジェスチャ）を検知する。

検知された被写体の動きは、例えば、投影する画像データを変化させるときのトリガとされたり、照明の明るさや色味、プロジェクタ部１８や排熱ファン１５等の動作を手動（ユーザの操作）で制御させたりする用途に使用される。

さらに、信号処理部２０は、カメラ部１６がＩＲ光に対して感度を有する場合、その画像データに基づいて撮像範囲に存在する熱源（例えば、テーブル２上の灰皿におかれた煙草、携帯ガスコンロ、鍋、ホットプレート等）を検知、識別することができる。信号処理部２０にて、該熱源が検知された場合にも、温度や煙が検知された場合と同様に、排熱ファン１５の回転を制御するようにしてもよい。

照明部２１は、例えば複数のLED等ら成り、ユーザからの操作に応じて明るさや色味を変化させることができる。

＜照明装置１０による排熱制御処理について＞
次に、図５は、照明装置１０の冷却制御部１１による排熱制御処理を説明するフローチャートである。

この排熱制御処理は、プロジェクタ部１８によってプロジェクタ機能が実行されている間に限らず、プロジェクタ機能が実行されていない間にも継続的に実行される。

ステップＳ１において、冷却制御部１１は、温度センサ１３の検出結果に基づき、筐体３１の内部の温度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここで、筐体３１の内部の温度が所定の閾値以上ではない（所定の閾値未満である）と判定された場合、処理はステップＳ２に進められる。

ステップＳ２において、冷却制御部１１は、排熱ファン１５が現在、正回転または逆回転中である場合には、排熱ファン１５を停止させるか、または回転速度を低下させる。これにより、排熱ファン１５の回転に起因するファン騒音を抑止することができる。この後、処理はステップＳ４に進められる。

ステップＳ１で、筐体３１の内部の温度が所定の閾値以上であると判定された場合、処理はステップＳ３に進められる。

ステップＳ３において、冷却制御部１１は、排熱ファン１５を正回転させる。これにより、筐体３１の内部の熱を最も効率的に上方に排出することができる。この後、処理はステップＳ４に進められる。

ステップＳ４において、冷却制御部１１は、煙センサ１４によって筐体３１の周囲に煙が検出されたか否かを判定する。煙が検出されていない場合、処理はステップＳ１に戻されて、それ以降が繰り返される。煙が検出された場合、処理はステップＳ５に進められる。

ステップＳ５において、冷却制御部１１は、排熱ファン１５を逆回転させる。これにより、筐体３１の下部開口部３３から空気が流出することになるので、筐体３１の内部の熱を下方に排出することができる。また、これにより、光学部品（集光レンズ１７および投影レンズ１９）の周囲から煙を排除することができるので、煙成分が光学部品に付着することを抑止できる。

ステップＳ６において、冷却制御部１１は、温度センサ１３の検出結果に基づき、筐体３１の内部の温度がステップＳ１の段階よりもさらに上昇したか否かを判定する。ここで、筐体３１の内部の温度がさらに上昇したと判定された場合、処理はステップＳ７に進められる。ステップＳ７において、冷却制御部１１は、発熱源３０となる撮像部１６、プロジェクタ部１８および信号処理部２０の動作を制限する。

具体的には、撮像部１６のフレームレートを下げたり、プロジェクタ部１８の投影光の輝度を落としたり、信号処理部２０における動作クロック数を落としたりする。なお、プロジェクタ部１８の投影光の輝度を落としたことによる投影像の視認性の低下については、適切な画像補正を行うことで対処できる。

発熱源３０の動作を制限することにより、筐体３１の内部における発熱が制限され、温度のさらなる上昇が抑止される。この後、処理はステップＳ４に戻されて、それ以降が繰り返される。

なお、ステップＳ６で、筐体３１の内部の温度が上昇していないと判定された場合、ステップＳ７はスキップされ、処理はステップＳ４に戻されて、それ以降が繰り返される。

以上に説明した排熱制御処理によれば、煙を検知していない場合には、最も効率よく排熱を行うことができる。また、煙を検知している場合には、筐体３１の内部に生じた熱を排出できるだけでなく、光学部品に対する煙成分の付着を抑止することができる。

これによって、ユーザは、煙が発生し得る状況下で該照明装置１０を使用し続けることができる。また、光学部品をユーザが清掃する手間を大幅に削減することができる。さらに、光学部品を覆うレンズカバーやオイルフィルタ等を設ける必要が無くなるので、それらを設けた場合に比較して製造コストを削減することができる。

なお、煙の検知に応じて排熱ファン１５を逆回転させたり、発熱源３０の動作を制限したりした場合、その旨をユーザに通知できるようにしてもよい。具体的には、その旨を示すテキストやマーク等をプロジェクタ部１８が投影する映像上に表示したり、筐体３１の外部にLED等から成るインジケータを設けたり、アラーム音等を出力したりするようにしてもよい。

また、上述した排熱制御処理では、排熱ファン１５の制御を正回転、逆回転、または停止の３種類としたが、温度や煙の濃度に応じて、排熱ファン１５の回転速度も制御するようにしてもよい。その場合、排熱ファン１５の回転数を必要最小限まで落とすことによりファン騒音を抑制することが可能となる。

排熱ファン１５が逆回転であり、発熱源３０の動作を制限しても温度上昇が止まらないような場合、光学部品に対する煙成分の付着を容認して筐体３１の内部の冷却を優先して、排熱ファン１５を正回転させるようにしてもよい。また反対に、光学部品に対する煙成分の付着を確実に防止するため、ユーザの操作に応じて、排熱ファン１５を常に逆回転させるようにしてもよい。

なお、本開示の本実施の形態は、照明装置１０に限らず、煙が存在し得る環境下で使用される、光学部品が搭載された様々な電子装置に適用でき、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
筐体の内部に生じた熱を排出する排熱ファンと、
前記筐体に形成されている開口部に合わせて設置された光学部品と、
煙を検出する煙検出部と、
前記煙検出部により煙が検出された場合、前記排熱ファンを制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる制御部と
を備える電子装置。
（２）
筐体の内部の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部による検出結果にも基づいて前記排熱ファンを制御する
前記（１）に記載の電子装置。
（３）
前記制御部は前記排熱ファンの回転方向または回転速度の少なくとも一方を制御する
前記（１）または（２）に記載の電子装置。
（４）
前記制御部は、検出された温度が閾値以上であり、かつ、煙が検出された場合、前記排熱ファンの回転方向を制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる
前記（２）または（３）に記載の電子装置。
（５）
前記制御部は、検出された温度が閾値以上であり、かつ、煙が検出されていない場合、前記排熱ファンの回転方向を制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から吸気させる
前記（２）から（４）のいずれかに記載の電子装置。
（６）
前記開口部は、前記筐体の下部に形成されており、
前記光学部品は、下向きに設置されている
前記（１）から（５）のいずれかに記載の電子装置。
（７）
前記煙検出部は、油煙、煤煙、紫煙、または粉塵のうちの少なくとも一つを検出する
前記（１）から（６）のいずれかに記載の電子装置。
（８）
前記光学部品は、レンズである
前記（１）から（７）のいずれかに記載の電子装置。
（９）
所定の処理を行うことにより発熱し得る発熱源をさらに備え、
前記制御部は、さらに、前記温度検出部による検出結果に基づいて前記発熱源の動作を制限する
前記（２）から（８）のいずれかに記載の電子装置。
（１０）
所定の方向に映像を投影するプロジェクタ部をさらに備える
前記（１）から（９）のいずれかに記載の電子装置。
（１１）
所定の方向を撮像する撮像部と、
撮像された画像の被写体を識別する信号処理部とをさらに備え、
前記制御部は、さらに、前記信号処理部による識別結果に基づいて前記排熱ファンを制御する
前記（１）から（１０）のいずれかに記載の電子装置。
（１２）
所定の方向に投光する照明部をさらに備える
前記（１）から（１１）のいずれかに記載の電子装置。
（１３）
筐体の内部に生じた熱を排出する排熱ファンと、
前記筐体に形成されている開口部に合わせて設置された光学部品とを備える電子装置の気流制御方法において、
前記電子装置による、
煙を検出する煙検出ステップと、
前記煙検出ステップで煙が検出された場合、前記排熱ファンを制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる制御ステップと
を含む気流制御方法。

１０ 照明装置， １１ 冷却制御部， １２ 記憶部， １３ 温度センサ， １４ 煙センサ， １５ 排熱ファン， １６ 撮像部， １７ 集光レンズ， １８ プロジェクタ部， １９ 投影レンズ， ２０ 信号処理部， ２１ 照明部， ３１ 筐体， ３２ 上部開口部， ３３ 下部開口部

Claims (13)

1. 筐体の内部に生じた熱を排出する排熱ファンと、
   前記筐体に形成されている開口部に合わせて設置された光学部品と、
   煙を検出する煙検出部と、
   前記煙検出部により煙が検出された場合、前記排熱ファンを制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる制御部と
   を備える電子装置。
2. 筐体の内部の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記温度検出部による検出結果にも基づいて前記排熱ファンを制御する
   請求項１に記載の電子装置。
3. 前記制御部は前記排熱ファンの回転方向または回転速度の少なくとも一方を制御する
   請求項２に記載の電子装置。
4. 前記制御部は、検出された温度が閾値以上であり、かつ、煙が検出された場合、前記排熱ファンの回転方向を制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる
   請求項２に記載の電子装置。
5. 前記制御部は、検出された温度が閾値以上であり、かつ、煙が検出されていない場合、前記排熱ファンの回転方向を制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から吸気させる
   請求項２に記載の電子装置。
6. 前記開口部は、前記筐体の下部に形成されており、
   前記光学部品は、下向きに設置されている
   請求項２に記載の電子装置。
7. 前記煙検出部は、油煙、煤煙、紫煙、または粉塵のうちの少なくとも一つを検出する
   請求項２に記載の電子装置。
8. 前記光学部品は、レンズである
   請求項２に記載の電子装置。
9. 所定の処理を行うことにより発熱し得る発熱源をさらに備え、
   前記制御部は、さらに、前記温度検出部による検出結果に基づいて前記発熱源の動作を制限する
   請求項２に記載の電子装置。
10. 所定の方向に映像を投影するプロジェクタ部をさらに備える
    請求項２に記載の電子装置。
11. 所定の方向を撮像する撮像部と、
    撮像された画像の被写体を識別する信号処理部とをさらに備え、
    前記制御部は、さらに、前記信号処理部による識別結果に基づいて前記排熱ファンを制御する
    請求項２に記載の電子装置。
12. 所定の方向に投光する照明部をさらに備える
    請求項２に記載の電子装置。
13. 筐体の内部に生じた熱を排出する排熱ファンと、
    前記筐体に形成されている開口部に合わせて設置された光学部品とを備える電子装置の気流制御方法において、
    前記電子装置による、
    煙を検出する煙検出ステップと、
    前記煙検出ステップで煙が検出された場合、前記排熱ファンを制御して、前記光学部品が設置された前記開口部から排気させる制御ステップと
    を含む気流制御方法。

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