WO2020040008A1 - 投影装置とその制御方法 - Google Patents

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projection device
housing
external pressure
pressure
internal
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PCT/JP2019/031878
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泰斗 黒田
亮 今井
藤村　有一
慶洋 里舘
浩昭 高尾
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富士フイルム株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present invention relates to a projection device and a control method thereof.
  • a projector as a projection device has a light source, a light modulation element that spatially modulates light from the light source, and a member having a large temperature rise such as a power supply circuit, so that a fan for cooling these members with air is mounted. Is common.
  • Patent Literature 1 discloses an intake fan that takes air into a housing, an exhaust fan that discharges air from a housing, a pressure sensor that outputs pressure data indicating a pressure difference between the inside and outside of the housing, and an exhaust fan that responds to the pressure data. And a control unit that controls the number of rotations of the projector.
  • Patent Literature 2 discloses an optical system component disposed in an optical path of an optical image, an enclosing member provided to surround the optical path of the optical image, and having an opening for projecting the optical image onto a projection surface;
  • an image projection device including a blower that blows air into a space surrounding an optical path of a member. This image projection device controls the number of rotations of a positive pressure fan for taking in air into this space so that the inside of the space surrounding the optical path of the surrounding member becomes a positive pressure with respect to the outside air pressure during image projection. I have.
  • Patent Document 3 describes a projector provided with an ionizer for electrically neutralizing electric charges charged in dust at an intake port for taking air into a housing.
  • an intake port for taking in air is provided in the housing of the projector.
  • the inside of the housing of the projector includes members (a lens, a light modulation element, a light source, and the like) that may affect the quality of the projected image due to the attachment of dust. For this reason, it is necessary to prevent dust from entering the inside of the housing as much as possible from the intake port, or to take measures to prevent the dust from adhering to the above members even if the dust enters the inside of the housing. is there.
  • Patent Document 3 The use of the ionizer described in Patent Document 3 is effective in preventing dust from adhering to members inside the housing. However, when the amount of dust taken in from the intake port is large, the charge cannot be sufficiently neutralized by the ionizer, and the dust may adhere to members inside the housing.
  • Patent Document 1 does not consider the problem of preventing dust from adhering to members inside the housing.
  • it is necessary to surround a member to which dust is not to be adhered with a surrounding member, and the arrangement of the member inside the housing is restricted. Further, if dust enters the space surrounded by the surrounding member, the projected image is affected.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a projection device that can prevent dust from adhering to members inside a housing and a control method thereof.
  • a projection device includes a housing having an intake port and an exhaust port, a static eliminator that removes air taken in the casing from the intake port, and a target cooled by the air taken in the casing.
  • a cooling member includes an internal / external pressure difference detection unit that detects a difference between an internal pressure that is a pressure inside the housing and an external pressure that is a pressure outside the housing, and, based on the difference, a charge elimination output of the charge eliminator.
  • a control unit for controlling.
  • the method of controlling a projection device includes a housing having an intake port and an exhaust port, a static eliminator that removes air taken into the casing from the intake port, and cooling by the air taken into the casing.
  • a member to be cooled comprising: an internal / external pressure difference detecting step of detecting a difference between an internal pressure which is a pressure inside the housing and an external pressure which is an external pressure outside the housing.
  • a projection device capable of preventing dust from adhering to a member inside a housing and a control method thereof.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a projector 100 that is an embodiment of a projection device of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a system control unit 5 shown in FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the system control unit 5 shown in FIG. 6 is a flowchart for explaining a first modification of the operation of the system control unit 5 shown in FIG. 9 is a flowchart for explaining a second modification of the operation of the system control unit 5 shown in FIG. 9 is a flowchart for explaining a third modification of the operation of the system control unit 5 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a projector 100 which is an embodiment of the projection device of the present invention.
  • the projector 100 includes a housing 10 made of metal, resin, or the like, and a light source unit 2, a light modulation element 3, a projection optical system 4, a system control unit 5, a static eliminator 6, an intake fan provided inside the housing 10. 7, an exhaust fan 8, an internal pressure sensor 9A, and an external pressure sensor 9B fixed to the outer surface of the housing 10.
  • the light source unit 2 includes a light source 21 that emits white light, a color wheel 22, and an illumination optical system 23.
  • the light source 21 is configured to include a light emitting element such as a laser or an LED (Light Emitting Diode).
  • the color wheel 22 is disposed between the light source 21 and the illumination optical system 23.
  • the color wheel 22 is a disk-shaped member, and provided along its circumferential direction are an R filter that transmits red light, a G filter that transmits green light, and a B filter that transmits blue light.
  • the color wheel 22 is rotated around an axis, and splits white light emitted from the light source 21 into red light, green light, and blue light in a time-sharing manner and guides the white light to the illumination optical system 23.
  • Light emitted from the illumination optical system 23 enters the light modulation element 3.
  • the light modulation element 3 spatially modulates the light emitted from the illumination optical system 23 based on the image data, and emits the spatially modulated light to the projection optical system 4.
  • the projector 100 shown in FIG. 1 is an example in which a DMD (Digital Micromirror Device) is used as the light modulation element 3, but the light modulation element 3 is, for example, LCOS (Liquid Crystal on Silicon) or MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). It is also possible to use an element, a liquid crystal display element, or the like.
  • a DMD Digital Micromirror Device
  • the light modulation element 3 is, for example, LCOS (Liquid Crystal on Silicon) or MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). It is also possible to use an element, a liquid crystal display element, or the like.
  • the projection optical system 4 receives the light from the light modulation element 3 and includes at least one lens. Light that has passed through the projection optical system 4 is projected on a screen (not shown) through an opening provided in the housing 10.
  • the intake fan 7 is provided at a position facing the intake port 10A formed by the opening formed in the casing 10, and takes in air into the casing 10 from the intake port 10A.
  • the air taken into the housing 10 by the intake fan 7 is blown against a heating element such as the light source 21, the light modulation element 3, or a power supply circuit (not shown) to cool them.
  • the light source 21, the light modulation element 3, or the power supply circuit forms a member to be cooled.
  • the intake fan 7 is controlled by the system control unit 5.
  • the static eliminator 6 neutralizes air taken into the housing 10 from the intake port 10A.
  • a static eliminator that uses a corona discharge generated by applying a voltage to eliminate static is used.
  • the static eliminator 6 has a variable applied voltage, and the applied voltage is controlled by the system control unit 5.
  • the exhaust fan 8 is provided at a position facing the exhaust port 10B formed by the opening formed in the housing 10, and discharges the air in the housing 10 from the exhaust port 10B.
  • the exhaust fan 8 is controlled by the system control unit 5.
  • the internal pressure sensor 9A is a sensor that detects an internal pressure that is a pressure inside the housing 10. Information (pressure value) of the internal pressure detected by the internal pressure sensor 9A is input to the system control unit 5.
  • the external pressure sensor 9B is a sensor that detects an external pressure that is a pressure outside the housing 10. Information (pressure value) of the external pressure detected by the external pressure sensor 9B is input to the system control unit 5.
  • the system control unit 5 controls the light source unit 2, controls the light modulation element 3, controls the static eliminator 6, controls the intake fan 7, controls the exhaust fan 8, and the like, and includes a processor, a ROM (Read). Only @ Memory) and RAM (Random @ Access @ Memory).
  • a programmable logic device CPU (Central Processing Unit), which is a general-purpose processor for executing various processes by executing a program, or a processor capable of changing a circuit configuration after manufacturing, such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • a dedicated electric circuit which is a processor having a circuit configuration specifically designed to execute a specific process such as Programmable Logic Device (PLD) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit), is included.
  • PLD Programmable Logic Device
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the structure of these processors is more specifically an electric circuit combining circuit elements such as semiconductor elements.
  • the processor of the system control unit 5 may be configured by one of the various processors described above, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). Combination).
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the system control unit 5 shown in FIG.
  • the processor of the system control unit 5 functions as the internal / external pressure difference detection unit 51 and the control unit 52 by executing a program stored in the ROM.
  • the internal / external pressure difference detection unit 51 detects a difference between an internal pressure and an external pressure of the housing 10 (an internal / external pressure difference). Specifically, the internal / external pressure difference detection unit 51 calculates a difference between the internal pressure information and the external pressure information acquired from the internal pressure sensor 9A and the external pressure sensor 9B, and detects the calculated value as the internal / external pressure difference.
  • a value obtained by subtracting the information of the external pressure from the information of the internal pressure will be described as an internal / external pressure difference.
  • the control unit 52 controls the static elimination output of the static eliminator 6 based on the internal / external pressure difference detected by the internal / external pressure difference detection unit 51.
  • the control unit 52 selects one of the plurality of voltage values and applies it to the static eliminator 6.
  • the plurality of voltage values will be described as two, a first voltage value and a second voltage value higher than the first voltage value.
  • the static elimination output is lower than when the second voltage value is applied to the static eliminator 6.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the system control unit 5 shown in FIG.
  • the control unit 52 operates the intake fan 7 and the exhaust fan 8.
  • the internal / external pressure difference detection unit 51 acquires information on the internal pressure and information on the external pressure, and detects an internal / external pressure difference (Step S1).
  • control unit 52 determines whether or not the internal / external pressure difference detected in step S1 is a negative value (step S2).
  • the internal-external pressure difference becomes a negative value when the internal pressure is lower than the external pressure (first state), and the internal-external pressure difference becomes a positive value or zero when the internal pressure becomes higher than the external pressure (second state). State).
  • step S2 when the internal / external pressure difference is a negative value (step S2: YES), the control unit 52 sets the voltage applied to the static eliminator 6 to the second voltage and sets the static elimination output to a high output. Control to VH (step S3).
  • step S3 when the internal / external pressure difference is zero or a positive value (step S2: YES), the control unit 52 sets the voltage applied to the static eliminator 6 as the first voltage and controls the static elimination output to the low output VL.
  • Step S4 After step S3 and step S4, the process returns to step S1, and the above process is repeated.
  • the static elimination output of the static eliminator 6 is controlled to be relatively high.
  • the internal pressure is lower than the external pressure
  • dust easily enters the inside of the housing 10 from the intake port 10A, but the static elimination output is increased, so that the dust entering the housing 10 is strongly eliminated. Therefore, even if dust enters the inside of the housing 10, it is possible to prevent the dust from adhering to the light modulation element 3, the projection optical system 4, the illumination optical system 23, and the like. As a result, the quality of the projected image can be improved.
  • the static elimination output of the static eliminator 6 is controlled to be relatively low.
  • dust is unlikely to enter the inside of the housing 10 from the intake port 10 ⁇ / b> A.
  • the adhesion of dust can be sufficiently prevented.
  • power consumption can be suppressed by reducing the static elimination output.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a first modification of the operation of the system control unit 5 shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 4 is the same as the flowchart of FIG. 3 except that steps S5 and S6 are added.
  • FIG. 4 the same processes as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • control unit 52 controls the static elimination output to the high output VH in step S3
  • the control unit 52 controls the air intake amount (specifically, the rotation speed of the fan) of the intake fan 7 to the third value SH in step S5. I do.
  • control unit 52 controls the static elimination output to the low output VL in step S4
  • the control unit 52 controls the amount of air intake by the intake fan 7 to a fourth value SL smaller than the third value SH in step S6. I do.
  • step S5 and step S6 the process returns to step S1.
  • the third value SH is set to a large value such that the internal pressure becomes higher than the external pressure.
  • the intake air amount of the intake fan 7 is controlled to a relatively large value.
  • the intake air amount approaches the external pressure earlier than in a state where the intake air amount remains low.
  • the time until the determination in step S2 becomes NO can be shortened, and the period during which the static elimination output of the static eliminator 6 is increased is shortened to reduce power consumption. can do.
  • the intake air amount of the intake fan 7 is controlled to a relatively small value, so that power consumption and operation noise can be reduced.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a second modification of the operation of the system control unit 5 shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 5 is the same as the flowchart of FIG. 4 except that step S5 is changed to step S5a and step S6 is changed to step S6a.
  • step S5 is changed to step S5a
  • step S6 is changed to step S6a.
  • FIG. 5 the same processes as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • step S5a When the control unit 52 controls the static elimination output to the high output VH in step S3, the control unit 52 controls the amount of air exhausted by the exhaust fan 8 (specifically, the number of revolutions of the fan) to a fifth value EL in step S5a. I do.
  • the control unit 52 controls the static elimination output to the low output VL in step S4, the control unit 52 controls the amount of air exhausted by the exhaust fan 8 to a sixth value EH larger than the fifth value in step S6a. .
  • step S5a and step S6a the process returns to step S1.
  • the fifth value EL is set to a small value so that the internal pressure becomes higher than the external pressure.
  • the exhaust amount of the exhaust fan 8 is controlled to the fifth value EL which is relatively small.
  • the internal pressure approaches the external pressure sooner than when the exhaust amount remains high.
  • the time until the determination in step S2 becomes NO can be shortened, and the period during which the static elimination output of the static eliminator 6 is increased is shortened to reduce power consumption. can do.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a third modification of the operation of the system control unit 5 shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 6 is the same as the flowchart of FIG. 4 except that steps S7 to S11 are added. 6, the same processes as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • step S5 and step S6 After step S5 and step S6, if an instruction to turn off the power of the projector 100 is made by operating a power button (not shown) provided on the housing 10 (step S7: YES), the processing from step S8 is performed. Is performed. If this instruction has not been issued (step S7: NO), the process returns to step S1.
  • step S8 the control unit 52 stops the light source unit 2, the light modulation element 3, the intake fan 7, and the exhaust fan 8.
  • the internal / external pressure difference detection unit 51 acquires the information on the internal pressure and the information on the external pressure, and detects the internal / external pressure difference, similarly to the processing in step S1.
  • step S10 the control unit 52 determines whether or not the internal / external pressure difference detected in step S9 is zero. If the internal / external pressure difference is not zero (step S10: NO), the process returns to step S9. If the internal / external pressure difference is zero (step S10: YES), the control unit 52 stops the static eliminator 6 (step S11), and performs power-off processing.
  • the operation of the static eliminator 6 is continued until the difference between the internal pressure and the external pressure disappears. For this reason, even if the internal pressure is lower than the external pressure, dust can be prevented from adhering to the optical members and the like inside the housing 10 due to the static elimination action of the static eliminator 6.
  • step S5 may be changed to step S5a in FIG. 5, and step S6 may be changed to step S6a in FIG. Further, steps S5 and S6 in the flowchart of FIG. 6 may be deleted, and the processes of step S7 and subsequent steps may be performed after steps S3 and S4.
  • the projector 100 described so far has the internal pressure sensor 9A and the external pressure sensor 9B, and the system control unit 5 outputs the information of the internal pressure detected by the internal pressure sensor 9A and the information of the external pressure detected by the external pressure sensor 9B. By calculating the difference, the difference between the inside and outside pressures is detected.
  • a configuration in which an internal / external pressure difference is detected by one pressure sensor for example, a configuration of a pressure sensor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-181400 may be employed.
  • one pressure sensor closes the opening provided in the housing 10 and displaces according to the difference between the internal pressure and the external pressure, and supports such a partition and detects the displacement of the partition. And a switch.
  • the first signal is output from the pressure sensor.
  • the second signal is output from the pressure sensor.
  • the third signal is output from the pressure sensor when the internal pressure becomes lower than the external pressure.
  • step S1 in FIGS. 3 to 6 the internal / external pressure difference detection unit 51 detects the internal / external pressure difference by acquiring the first signal, the second signal, or the third signal from the pressure sensor. Then, in step S2 in FIGS. 3 to 6, the control unit 52 determines NO when the first signal or the second signal has been acquired by the internal / external pressure difference detection unit 51, If three signals have been obtained, the determination may be YES. In step S10 of FIG. 6, the control unit 52 determines NO when the first signal or the third signal has been acquired by the internal / external pressure difference detection unit 51, and the internal / external pressure difference detection unit 51 outputs the second signal. If it has been acquired, the determination may be YES.
  • a housing having an inlet and an outlet, A static eliminator for neutralizing air taken into the housing from the intake port, A member to be cooled which is cooled by air taken into the housing, An internal / external pressure difference detection unit that detects a difference between an internal pressure that is a pressure inside the housing and an external pressure that is a pressure outside the housing, A controller configured to control a static elimination output of the static eliminator based on the difference.
  • the projection device according to any one of (1) to (5), The projection device, wherein the inside / outside pressure difference detection unit acquires information on the difference from a sensor that detects the difference between the inside pressure and the outside pressure.
  • a projection having a casing having an intake port and an exhaust port, a static eliminator for removing static electricity taken into the casing from the intake port, and a cooled member cooled by the air taken into the casing.
  • a method for controlling an apparatus comprising: An internal / external pressure difference detecting step of detecting a difference between an internal pressure that is a pressure inside the housing and an external pressure that is a pressure outside the housing, A control step of controlling a static elimination output of the static eliminator based on the difference detected in the internal / external pressure difference detection step.
  • the control step is a control method for a projection device, wherein the static elimination output is higher in a first state in which the internal pressure is lower than the external pressure than in a second state in which the internal pressure is higher than the external pressure.
  • the method for controlling a projection device according to (10), The control step may include, in the first state, an amount of air exhausted by an exhaust fan for exhausting the air in the housing from the exhaust port, which is smaller than a value in the second state. Control method.
  • the control step is a control method of the projection device, wherein, when receiving an instruction to turn off the power of the projection device, the operation of the static eliminator is continued until the difference becomes zero.
  • the present invention is highly convenient and effective when applied to a liquid crystal projector or the like.

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Abstract

筐体内部の部材への粉塵の付着を防ぐことのできる投影装置とその制御方法を提供する。　プロジェクタ（１００）は、吸気口（１０Ａ）と排気口（１０Ｂ）を有する筐体（１０）と、吸気口（１０Ａ）から筐体（１０）内に取り込まれた空気を除電する除電器（６）と、筐体（１０）内に取り込まれた空気によって冷却される被冷却部材（光変調素子（３）、光源２１）と、筐体（１０）の内部の圧力である内圧と筐体（１０）の外部の圧力である外圧との差を検出し、この差に基づいて除電器（６）の除電出力を制御するシステム制御部（５）と、を備える。

Description

投影装置とその制御方法
　本発明は、投影装置とその制御方法に関する。
　投影装置としてのプロジェクタは、光源、光源からの光を空間変調する光変調素子、及び電源回路等の温度上昇の大きい部材を有するため、これらの部材を空気によって冷却するためのファンを搭載するのが一般的である。
　特許文献１には、筐体内に空気を取り込む吸気ファンと、筐体内の空気を排出する排気ファンと、筐体の内外圧差を示す圧力データを出力する圧力センサと、圧力データに応じて排気ファンの回転数等を制御する制御部と、を備えるプロジェクタが記載されている。
　特許文献２には、光像の光路に配置された光学系部品と、光像の光路を囲うように設けられ、光像を、投影面に投射するための開口部を有する囲い部材と、囲い部材の光路を囲んだ空間に空気を送風する送風手段とを備えた画像投影装置が記載されている。この画像投影装置は、画像投影中、囲い部材の光路を囲んだ空間内を外気圧に対して正圧となるように、この空間に空気を取り込むための正圧ファンの回転数を制御している。
　特許文献３には、筐体内部に空気を取り込むための吸気口に、塵埃に帯電した電荷を電気的に中和するためのイオナイザーが設けられたプロジェクタが記載されている。
日本国特開２０１３－０９８４５４号公報 日本国特開２０１４－１４９４９２号公報 日本国特開平１０－０１０６４６号公報
　特許文献１－３に記載されているように、プロジェクタの筐体には空気を取り込むための吸気口が設けられる。プロジェクタの筐体内部には、粉塵が付着することによって投影画像の品質に影響を及ぼす可能性のある部材（レンズ、光変調素子、及び光源等）が含まれる。このため、粉塵が、吸気口から筐体内部にできる限り侵入しないようにするか、或いは、筐体内部に粉塵が侵入してもこの粉塵が上記の部材に付着しないように対策をとる必要がある。
　特許文献３に記載されたイオナイザーを用いることは、筐体内部の部材への粉塵の付着を防ぐ上で有効である。しかし、吸気口から取り込まれる粉塵の量が多い場合には、イオナイザーによって電荷を充分に中和することができず、筐体内部の部材に粉塵が付着する可能性がある。
　特許文献１は、筐体内部の部材への粉塵の付着を防ぐという課題について考慮していない。特許文献２に記載のプロジェクタは、粉塵を付着させたくない部材を囲い部材にて囲む必要があり、筐体内部における部材の配置に制限がかかってしまう。また、この囲い部材で囲まれる空間内に粉塵が侵入してしまうと、投影像に影響が出てしまう。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、筐体内部の部材への粉塵の付着を防ぐことのできる投影装置とその制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の投影装置は、吸気口と排気口を有する筐体と、上記吸気口から上記筐体内に取り込まれた空気を除電する除電器と、上記筐体内に取り込まれた空気によって冷却される被冷却部材と、上記筐体の内部の圧力である内圧と上記筐体の外部の圧力である外圧との差を検出する内外圧差検出部と、上記差に基づいて、上記除電器の除電出力を制御する制御部と、を備えるものである。
　本発明の投影装置の制御方法は、吸気口と排気口を有する筐体と、上記吸気口から上記筐体内に取り込まれた空気を除電する除電器と、上記筐体内に取り込まれた空気によって冷却される被冷却部材と、を有する投影装置の制御方法であって、上記筐体の内部の圧力である内圧と上記筐体の外部の圧力である外圧との差を検出する内外圧差検出ステップと、上記内外圧差検出ステップにより検出した上記差に基づいて、上記除電器の除電出力を制御する制御ステップと、を備えるものである。
　本発明によれば、筐体内部の部材への粉塵の付着を防ぐことのできる投影装置とその制御方法を提供することができる。
本発明の投影装置の一実施形態であるプロジェクタ１００の概略構成を示す模式図である。 図１に示すシステム制御部５の機能ブロック図である。 図１に示すシステム制御部５の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示すシステム制御部５の動作の第一の変形例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すシステム制御部５の動作の第二の変形例を説明するためのフローチャートである。 図１に示すシステム制御部５の動作の第三の変形例を説明するためのフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の投影装置の一実施形態であるプロジェクタ１００の概略構成を示す模式図である。プロジェクタ１００は、金属又は樹脂等からなる筐体１０と、筐体１０の内部に設けられた、光源ユニット２、光変調素子３、投影光学系４、システム制御部５、除電器６、吸気ファン７、排気ファン８、及び内圧センサ９Ａと、筐体１０の外表面に固定された外圧センサ９Ｂと、を備える。
　光源ユニット２は、白色光を出射する光源２１と、カラーホイール２２と、照明光学系２３と、を備える。光源２１は、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を含んで構成される。カラーホイール２２は、光源２１と照明光学系２３の間に配置されている。カラーホイール２２は、円板状の部材であり、その周方向に沿って、赤色光を透過するＲフィルタ、緑色光を透過するＧフィルタ、及び青色光を透過するＢフィルタが設けられている。カラーホイール２２は軸周りに回転され、光源２１から出射される白色光を時分割にて赤色光、緑色光、及び青色光に分光して照明光学系２３に導く。照明光学系２３から出射された光は光変調素子３に入射される。
　光変調素子３は、照明光学系２３から出射された光を画像データに基づいて空間変調し、空間変調した光を投影光学系４に出射する。
　図１に示すプロジェクタ１００は、光変調素子３としてＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた例であるが、光変調素子３としては、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｏｎ　ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、又は液晶表示素子等を用いることも可能である。
　投影光学系４は、光変調素子３からの光が入射されるものであり、少なくとも１つのレンズを含む。投影光学系４を通過した光は筐体１０に設けられた開口を通って図示省略のスクリーンに投射される。
　吸気ファン７は、筐体１０に形成された開口部によって構成される吸気口１０Ａに対向する位置に設けられており、この吸気口１０Ａから筐体１０内に空気を取り込む。吸気ファン７によって筐体１０内に取り込まれた空気は、例えば光源２１、光変調素子３、又は図示省略の電源回路等の発熱体に吹き当てられて、これらを冷却する。光源２１、光変調素子３、又は電源回路は被冷却部材を構成する。吸気ファン７はシステム制御部５によって制御される。
　除電器６は、吸気口１０Ａから筐体１０内に取り込まれた空気を除電する。除電器６は、例えば電圧印加によって発生するコロナ放電を利用して除電を行うものが用いられる。除電器６は、印加電圧が可変のものとなっており、その印加電圧は、システム制御部５によって制御される。
　排気ファン８は、筐体１０に形成された開口部によって構成される排気口１０Ｂに対向する位置に設けられており、筐体１０内の空気を排気口１０Ｂから排出する。排気ファン８はシステム制御部５によって制御される。
　内圧センサ９Ａは、筐体１０の内部の圧力である内圧を検出するセンサである。内圧センサ９Ａにより検出された内圧の情報（圧力値）はシステム制御部５に入力される。
　外圧センサ９Ｂは、筐体１０の外部の圧力である外圧を検出するセンサである。外圧センサ９Ｂにより検出された外圧の情報（圧力値）はシステム制御部５に入力される。
　システム制御部５は、光源ユニット２の制御、光変調素子３の制御、除電器６の制御、吸気ファン７の制御、及び排気ファン８の制御等を行うものであり、プロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｓｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、を備える。
　プロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
　これらプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
　システム制御部５のプロセッサは、上述した各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。
　図２は、図１に示すシステム制御部５の機能ブロック図である。システム制御部５のプロセッサは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、内外圧差検出部５１と制御部５２として機能する。
　内外圧差検出部５１は、筐体１０の内圧と外圧の差（内外圧差）を検出する。内外圧差検出部５１は、具体的には、内圧センサ９Ａと外圧センサ９Ｂから取得した内圧の情報と外圧の情報の差分を算出し、算出した値を内外圧差として検出する。以下では、内圧の情報から外圧の情報を減算して得られる値を内外圧差として説明する。
　制御部５２は、内外圧差検出部５１により検出された内外圧差に基づいて、除電器６の除電出力を制御する。制御部５２は、複数の電圧値のいずれかを選択して除電器６に印加する。以下では、複数の電圧値を、第一の電圧値と、第一の電圧値よりも高い第二の電圧値との２つとして説明する。第一の電圧値が除電器６に印加された場合は、第二の電圧値が除電器６に印加された場合よりも除電出力は低下する。
　図３は、図１に示すシステム制御部５の動作を説明するためのフローチャートである。プロジェクタ１００の電源がオンになると、制御部５２は吸気ファン７と排気ファン８を作動させる。そして、内外圧差検出部５１は、内圧の情報と外圧の情報を取得し、内外圧差を検出する（ステップＳ１）。
　次に、制御部５２は、ステップＳ１にて検出された内外圧差が負の値であるか否かを判定する（ステップＳ２）。内外圧差が負の値になるのは、内圧が外圧未満となる状態（第一の状態）であり、内外圧差が正の値又はゼロになるのは、内圧が外圧以上となる状態（第二の状態）である。
　ステップＳ２の判定の結果、内外圧差が負の値であった場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、制御部５２は、除電器６への印加電圧を第二の電圧として、除電出力を高出力ＶＨに制御する（ステップＳ３）。一方、内外圧差がゼロ又は正の値であった場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、制御部５２は、除電器６への印加電圧を第一の電圧として、除電出力を低出力ＶＬに制御する（ステップＳ４）。ステップＳ３とステップＳ４の後はステップＳ１へと処理が戻り、以上の処理が繰り返される。
　以上のように、プロジェクタ１００によれば、筐体１０の内圧が外圧よりも低い状態においては、除電器６の除電出力が相対的に高く制御される。内圧が外圧よりも低いと、吸気口１０Ａから筐体１０の内部に粉塵が侵入しやすくなるが、除電出力が高くなることで、筐体１０に侵入してくる粉塵の除電を強力に行うことができ、筐体１０の内部に粉塵が侵入した場合であっても、この粉塵が光変調素子３、投影光学系４、又は照明光学系２３等に付着するのを防ぐことができる。この結果、投影画像の品質を向上させることができる。
　また、プロジェクタ１００によれば、筐体１０の内圧が外圧以上となる状態においては、除電器６の除電出力が相対的に低く制御される。内圧が外圧以上になると、吸気口１０Ａから筐体１０の内部に粉塵が侵入しにくくなるため、低い除電出力であっても、光変調素子３、投影光学系４、又は照明光学系２３への粉塵の付着を十分に防ぐことができる。また、除電出力が低くなることで、消費電力を抑制することができる。
　図４は、図１に示すシステム制御部５の動作の第一の変形例を説明するためのフローチャートである。図４に示すフローチャートは、ステップＳ５とステップＳ６が追加された点を除いては、図３のフローチャートと同じである。図４において図３と同じ処理には同一符号を付して説明を省略する。
　制御部５２は、ステップＳ３にて除電出力を高出力ＶＨに制御すると、ステップＳ５にて、吸気ファン７による空気の吸気量（具体的にはファンの回転数）を第三の値ＳＨに制御する。一方、制御部５２は、ステップＳ４にて除電出力を低出力ＶＬに制御すると、ステップＳ６にて、吸気ファン７による空気の吸気量を第三の値ＳＨよりも小さい第四の値ＳＬに制御する。ステップＳ５とステップＳ６の後はステップＳ１に処理が戻る。第三の値ＳＨは、内圧が外圧よりも高くなる程度に大きな値が設定されている。
　以上の第一の変形例の動作によれば、内圧が外圧よりも低い状態においては、吸気ファン７の吸気量が相対的に大きな値に制御される。吸気量が第三の値ＳＨに制御されることで、吸気量が低いままの状態よりは、内圧が外圧に早く近づくことになる。この結果、ステップＳ２の判定がＹＥＳとなった後に、ステップＳ２の判定がＮＯとなるまでの時間を短縮することができ、除電器６の除電出力を高くする期間を短くして消費電力を低減することができる。また、内圧が外圧以上の状態においては、吸気ファン７の吸気量が相対的に小さな値に制御されるため、消費電力と動作音を低減することができる。
　図５は、図１に示すシステム制御部５の動作の第二の変形例を説明するためのフローチャートである。図５に示すフローチャートは、ステップＳ５がステップＳ５ａに変更され、ステップＳ６がステップＳ６ａに変更された点を除いては、図４のフローチャートと同じである。図５において図４と同じ処理には同一符号を付して説明を省略する。
　制御部５２は、ステップＳ３にて除電出力を高出力ＶＨに制御すると、ステップＳ５ａにて、排気ファン８による空気の排気量（具体的にはファンの回転数）を第五の値ＥＬに制御する。一方、制御部５２は、ステップＳ４にて除電出力を低出力ＶＬに制御すると、ステップＳ６ａにて、排気ファン８による空気の排気量を第五の値よりも大きい第六の値ＥＨに制御する。ステップＳ５ａとステップＳ６ａの後はステップＳ１に処理が戻る。第五の値ＥＬは、内圧が外圧よりも高くなる程度に小さな値が設定されている。
　以上の第二の変形例の動作によれば、内圧が外圧よりも低い状態においては、排気ファン８の排気量が相対的に小さい第五の値ＥＬに制御される。排気量が第五の値ＥＬに制御されることで、排気量が高いままの状態よりは、内圧が外圧に早く近づくことになる。この結果、ステップＳ２の判定がＹＥＳとなった後に、ステップＳ２の判定がＮＯとなるまでの時間を短縮することができ、除電器６の除電出力を高くする期間を短くして消費電力を低減することができる。
　図６は、図１に示すシステム制御部５の動作の第三の変形例を説明するためのフローチャートである。図６に示すフローチャートは、ステップＳ７からステップＳ１１が追加された点を除いては、図４のフローチャートと同じである。図６において図４と同じ処理には同一符号を付して説明を省略する。
　ステップＳ５とステップＳ６の後、筐体１０に設けられた図示省略の電源ボタンの操作によってプロジェクタ１００の電源をオフにする指示がなされた場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、ステップＳ８以降の処理が行われる。この指示がなされていない場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、ステップＳ１に処理が戻る。
　ステップＳ８において、制御部５２は、光源ユニット２、光変調素子３、吸気ファン７、及び排気ファン８を停止させる。
　続くステップＳ９において、内外圧差検出部５１は、ステップＳ１の処理と同様に、内圧の情報と外圧の情報を取得し、内外圧差を検出する。
　続くステップＳ１０において、制御部５２は、ステップＳ９にて検出された内外圧差がゼロであるか否かを判定する。内外圧差がゼロではなかった場合（ステップＳ１０：ＮＯ）にはステップＳ９に処理が戻る。内外圧差がゼロであった場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）には、制御部５２は、除電器６を停止させ（ステップＳ１１）、電源オフ処理を行う。
　以上の第三の変形例の動作によれば、電源オフの指示があった場合でも、内圧と外圧の差がなくなるまでは除電器６の作動が継続される。このため、内圧が外圧よりも低い状態であっても、除電器６の除電作用によって、筐体１０内部の光学部材等に粉塵が付着するのを防ぐことができる。
　なお、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ５を図５のステップＳ５ａに変更し、ステップＳ６を図５のステップＳ６ａに変更してもよい。また、図６のフローチャートにおいてステップＳ５とステップＳ６を削除し、ステップＳ３とステップＳ４の後にステップＳ７以降の処理が行われるようにしてもよい。
　ここまで説明してきたプロジェクタ１００は、内圧センサ９Ａと外圧センサ９Ｂを有し、システム制御部５が、内圧センサ９Ａにより検出された内圧の情報と、外圧センサ９Ｂにより検出された外圧の情報との差分を求めることで、内外圧差を検出するものとした。この変形例として、内外圧差を１つの圧力センサによって検出する構成（例えば特開２００５－１８１４００号公報に記載されている圧力センサの構成）を採用してもよい。
　この場合、１つの圧力センサは、筐体１０に設けられた開口を塞ぐとともに内圧と外圧の差に応じて変位する微小な隔壁と、このような隔壁を支持するとともにこの隔壁の変位を検出するスイッチとからなるものとすることができる。そして、筐体１０内の内圧が外圧より大きくなった場合には、圧力センサから第一信号を出力させ、筐体１０内の内圧が外圧と等しくなった場合には、圧力センサから第二信号を出力させ、内圧が外圧未満となった場合には、圧力センサから第三信号を出力させる構成とする。
　この構成にした場合、図３から図６におけるステップＳ１において、内外圧差検出部５１は、圧力センサから第一信号、第二信号、又は第三信号を取得することで、内外圧差を検出する。そして、図３から図６におけるステップＳ２において、制御部５２は、内外圧差検出部５１により第一信号又は第二信号が取得されていた場合には判定をＮＯとし、内外圧差検出部５１により第三信号が取得されていた場合には判定をＹＥＳとすればよい。また、図６のステップＳ１０において、制御部５２は、内外圧差検出部５１により第一信号又は第三信号が取得されていた場合には判定をＮＯとし、内外圧差検出部５１により第二信号が取得されていた場合には判定をＹＥＳとすればよい。
　この構成によれば、内圧と外圧の差分を算出する演算処理が不要になるためプロセッサとして安価なものを採用することができる。更に、センサの数を減らして製造コストを下げることができる。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
（１）
　吸気口と排気口を有する筐体と、
　上記吸気口から上記筐体内に取り込まれた空気を除電する除電器と、
　上記筐体内に取り込まれた空気によって冷却される被冷却部材と、
　上記筐体の内部の圧力である内圧と上記筐体の外部の圧力である外圧との差を検出する内外圧差検出部と、
　上記差に基づいて、上記除電器の除電出力を制御する制御部と、を備える投影装置。
（２）
　（１）記載の投影装置であって、
　上記制御部は、上記内圧が上記外圧未満となる第一の状態においては、上記内圧が上記外圧以上となる第二の状態よりも、上記除電出力を高くする投影装置。
（３）
　（２）記載の投影装置であって、
　上記吸気口から上記筐体内に空気を取り込むための吸気ファンを更に備え、
　上記制御部は、上記第一の状態においては、上記吸気ファンによる空気の吸気量を、上記第二の状態における値よりも増加させる投影装置。
（４）
　（２）記載の投影装置であって、
　上記排気口から上記筐体内の空気を排出するための排気ファンを更に備え、
　上記制御部は、上記第一の状態においては、上記排気ファンによる空気の排気量を、上記第二の状態における値よりも減少させる投影装置。
（５）
　（１）から（４）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記制御部は、電源をオフする指示を受けた場合には、上記差がゼロになるまで、上記除電器の作動を継続させる投影装置。
（６）
　（１）から（５）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記内外圧差検出部は、上記内圧と上記外圧との上記差を検出するセンサから上記差の情報を取得する投影装置。
（７）
　（１）から（６）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記被冷却部材は光源である投影装置。
（８）
　（１）から（６）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記被冷却部材は光変調素子である投影装置。
（９）
　吸気口と排気口を有する筐体と、上記吸気口から上記筐体内に取り込まれた空気を除電する除電器と、上記筐体内に取り込まれた空気によって冷却される被冷却部材と、を有する投影装置の制御方法であって、
　上記筐体の内部の圧力である内圧と上記筐体の外部の圧力である外圧との差を検出する内外圧差検出ステップと、
　上記内外圧差検出ステップにより検出した上記差に基づいて、上記除電器の除電出力を制御する制御ステップと、を備える投影装置の制御方法。
（１０）
　（９）記載の投影装置の制御方法であって、
　上記制御ステップは、上記内圧が上記外圧未満となる第一の状態においては、上記内圧が上記外圧以上となる第二の状態よりも、上記除電出力を高くする投影装置の制御方法。
（１１）
　（１０）記載の投影装置の制御方法であって、
　上記制御ステップでは、上記第一の状態においては、上記吸気口から上記筐体内に空気を取り込むための吸気ファンによる空気の吸気量を、上記第二の状態における値よりも増加させる投影装置の制御方法。
（１２）
　（１０）記載の投影装置の制御方法であって、
　上記制御ステップは、上記第一の状態においては、上記排気口から上記筐体内の空気を排出するための排気ファンによる空気の排気量を、上記第二の状態における値よりも減少させる投影装置の制御方法。
（１３）
　（９）から（１２）のいずれか１つに記載の投影装置の制御方法であって、
　上記制御ステップは、上記投影装置の電源をオフする指示を受けた場合には、上記差がゼロになるまで、上記除電器の作動を継続させる投影装置の制御方法。
　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０１８年８月２１日出願の日本特許出願（特願２０１８－１５４９１６）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　本発明は、液晶プロジェクタ等に適用して利便性が高く、有効である。
１００　プロジェクタ
２　光源ユニット
２１　光源
２２　カラーホイール
２３　照明光学系
３　光変調素子
４　投影光学系
５　システム制御部
５１　内外圧差検出部
５２　制御部
６　除電器
７　吸気ファン
８　排気ファン
９Ａ　内圧センサ
９Ｂ　外圧センサ
１０　筐体
１０Ａ　吸気口
１０Ｂ　排気口
 

Claims (13)

  1. 　吸気口と排気口を有する筐体と、
    　前記吸気口から前記筐体内に取り込まれた空気を除電する除電器と、
    　前記筐体内に取り込まれた空気によって冷却される被冷却部材と、
    　前記筐体の内部の圧力である内圧と前記筐体の外部の圧力である外圧との差を検出する内外圧差検出部と、
    　前記差に基づいて、前記除電器の除電出力を制御する制御部と、を備える投影装置。
  2. 　請求項１記載の投影装置であって、
    　前記制御部は、前記内圧が前記外圧未満となる第一の状態においては、前記内圧が前記外圧以上となる第二の状態よりも、前記除電出力を高くする投影装置。
  3. 　請求項２記載の投影装置であって、
    　前記吸気口から前記筐体内に空気を取り込むための吸気ファンを更に備え、
    　前記制御部は、前記第一の状態においては、前記吸気ファンによる空気の吸気量を、前記第二の状態における値よりも増加させる投影装置。
  4. 　請求項２記載の投影装置であって、
    　前記排気口から前記筐体内の空気を排出するための排気ファンを更に備え、
    　前記制御部は、前記第一の状態においては、前記排気ファンによる空気の排気量を、前記第二の状態における値よりも減少させる投影装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項記載の投影装置であって、
    　前記制御部は、電源をオフする指示を受けた場合には、前記差がゼロになるまで、前記除電器の作動を継続させる投影装置。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項記載の投影装置であって、
    　前記内外圧差検出部は、前記内圧と前記外圧との前記差を検出するセンサから前記差の情報を取得する投影装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項記載の投影装置であって、
    　前記被冷却部材は光源である投影装置。
  8. 　請求項１から６のいずれか１項記載の投影装置であって、
    　前記被冷却部材は光変調素子である投影装置。
  9. 　吸気口と排気口を有する筐体と、前記吸気口から前記筐体内に取り込まれた空気を除電する除電器と、前記筐体内に取り込まれた空気によって冷却される被冷却部材と、を有する投影装置の制御方法であって、
    　前記筐体の内部の圧力である内圧と前記筐体の外部の圧力である外圧との差を検出する内外圧差検出ステップと、
    　前記内外圧差検出ステップにより検出した前記差に基づいて、前記除電器の除電出力を制御する制御ステップと、を備える投影装置の制御方法。
  10. 　請求項９記載の投影装置の制御方法であって、
    　前記制御ステップは、前記内圧が前記外圧未満となる第一の状態においては、前記内圧が前記外圧以上となる第二の状態よりも、前記除電出力を高くする投影装置の制御方法。
  11. 　請求項１０記載の投影装置の制御方法であって、
    　前記制御ステップでは、前記第一の状態においては、前記吸気口から前記筐体内に空気を取り込むための吸気ファンによる空気の吸気量を、前記第二の状態における値よりも増加させる投影装置の制御方法。
  12. 　請求項１０記載の投影装置の制御方法であって、
    　前記制御ステップは、前記第一の状態においては、前記排気口から前記筐体内の空気を排出するための排気ファンによる空気の排気量を、前記第二の状態における値よりも減少させる投影装置の制御方法。
  13. 　請求項９から１２のいずれか１項記載の投影装置の制御方法であって、
    　前記制御ステップは、前記投影装置の電源をオフする指示を受けた場合には、前記差がゼロになるまで、前記除電器の作動を継続させる投影装置の制御方法。
     
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