WO2020045085A1 - 投影装置とその制御方法 - Google Patents

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WO2020045085A1
WO2020045085A1 PCT/JP2019/031881 JP2019031881W WO2020045085A1 WO 2020045085 A1 WO2020045085 A1 WO 2020045085A1 JP 2019031881 W JP2019031881 W JP 2019031881W WO 2020045085 A1 WO2020045085 A1 WO 2020045085A1
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fan
air
state
opening
projection device
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藤村　有一
亮 今井
泰斗 黒田
慶洋 里舘
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Fujifilm Corp
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Fujifilm Corp
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    • G—PHYSICS
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    • G03B21/16—Cooling; Preventing overheating
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]

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 Document 1 discloses that a housing constituting an exterior, an opening provided in the housing, and outside air are sucked into the housing by a forward rotation operation through the opening, and the inside of the housing is rotated by a reverse rotation operation.
  • a projector is described that includes a fan that exhausts the air outside the electronic device, and a filter that is disposed between the opening and the fan and that prevents dust from entering the inside of the housing.
  • Patent Literature 2 includes a cooling air generating unit that generates cooling air for cooling the display panel, and a cooling air supply pipe that guides the cooling air from the cooling air generating unit to at least one surface of the display panel.
  • a projector is described.
  • the cooling air supply pipe of the projector has a curved portion for removing dust contained in the cooling air by centrifugal force.
  • Patent Literature 3 describes an electric apparatus including a ventilation hole provided in a housing, a filter for preventing dust from entering the housing, and a cooling fan disposed between the ventilation hole and the filter. Have been.
  • the fan can be driven forward and reverse, and when the fan is rotated in the reverse direction to discharge the air inside the housing to the outside, the dust attached to the filter is removed by the cleaning means fixed to the fan. It is configured to be scraped off.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and in a configuration in which dust contained in sucked air is trapped in a curved portion using centrifugal force, dust adhered to the curved portion is removed, and the inside of the housing is removed. It is an object of the present invention to provide a projection apparatus capable of preventing dust from adhering to a member and a control method therefor.
  • the projection device of the present invention includes a casing having an opening, a ventilation path for guiding air to a member to be cooled in the casing, and the air flowing from the opening to the ventilation path in a state of normal rotation. And a fan that discharges the air in the ventilation path from the opening in a state where the air is rotated in the reverse direction, and removes dust contained in the air that is taken into the ventilation path from the opening by centrifugal force.
  • the control method of the projection apparatus includes a ventilation path for guiding air to a member to be cooled in a housing having an opening, and the air is taken into the ventilation path from the opening in a state of being rotated forward.
  • a fan that discharges the air in the ventilation path from the opening in a reverse rotation state, and a centrifugal force to remove dust contained in the air taken into the ventilation path from the opening.
  • a method of controlling a projection device comprising: a bending portion provided in the ventilation path, wherein a heating step of heating the bending portion; and, in a state where at least the bending portion is heated, reversely rotate the fan. And a control step.
  • 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 schematic sectional view showing a schematic configuration of a unit 70 of the projector 100 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing a schematic configuration of a unit 70 of the projector 100 shown in FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the processor of the system control unit 5 in the cleaning mode.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a unit 70A which is a first modification of the unit 70 in the projector 100 shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a unit 70B which is a second modification of the unit 70 in the projector 100 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which an intake fan 75 of a unit 70B shown in FIG. 6 is rotated in reverse.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a unit 70C which is a third modification of the unit 70 in the projector 100 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a unit 70D which is a fourth modification of the unit 70 in the projector 100 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.
  • 2 and 3 are schematic cross-sectional views illustrating a schematic configuration of the unit 70 of the projector 100 illustrated in FIG.
  • 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 provided inside the housing 10. , A unit 70 and an exhaust fan 8.
  • 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 unit 70 is provided to capture dust contained in air taken into the inside of the housing 10 from the air inlet 10 ⁇ / b> A formed by the opening formed in the housing 10.
  • the unit 70 includes a cylindrical case 71, a wall 71 a provided inside the case 71, a filter 72, a first flow path switching mechanism 73, and a second flow path.
  • a switching mechanism 74, an intake fan 75, a ventilation path 76, and a heating unit 80 are provided.
  • the case 71 is fitted to the intake port 10A of the housing 10, and has an opening 71A facing the intake port 10A, and an opening 71B opposite to the opening 71A.
  • the opening 71B communicates with the inside of the tubular ventilation passage 76.
  • the rotation direction of the intake fan 75 can be switched between forward and reverse.
  • the intake fan 75 takes in air from the intake port 10A into the housing 10 through a first flow path CH1 and a ventilation path 76, which will be described later.
  • the air in the housing 10 is discharged from the air inlet 10A through the ventilation passage 76 and a second flow channel CH2 described later.
  • FIG. 2 shows a state in which the intake fan 75 is rotating forward
  • FIG. 3 shows a state in which the intake fan 75 is rotating reversely.
  • the air taken into the case 71 from the intake port 10A by the forward rotation of the intake fan 75 is introduced into the tubular ventilation path 76 from the opening 71B of the case 71 through a first flow path CH1 described later.
  • the air introduced into the ventilation passage 76 is guided to a member to be cooled such as the light source 21, the light modulation element 3, or a power supply circuit (not shown) to cool them.
  • the intake fan 75 is controlled by the system control unit 5.
  • the intake port 10A constitutes an opening, and the intake fan 75 constitutes a fan.
  • a portion of the hollow portion of the case 71 between the intake fan 75 and the opening 71A is separated into two, a first flow channel CH1 and a second flow channel CH2, by a wall portion 71a.
  • the first flow path CH1 is a flow path that connects the intake port 10A and the intake fan 75.
  • the second channel CH2 is a channel that connects the intake port 10A and the intake fan 75, and is a channel different from the first channel CH1.
  • the first flow path switching mechanism 73 is formed in the first flow path CH1, and in the state shown in FIG. 2 in which the intake fan 75 is rotating forward, the air W1 taken into the first flow path CH1 from the intake port 10A. In the state shown in FIG. 3 in which the intake fan 75 rotates in the reverse direction, the air W2 in the ventilation path 76 is blocked from passing through the first flow path CH1.
  • the first flow path switching mechanism 73 is constituted by, for example, a check valve that allows air flowing in a direction from the intake port 10A to the intake fan 75 to pass therethrough and does not allow air flowing in the opposite direction to this direction to pass.
  • the first flow path switching mechanism 73 opens the first flow path CH1 when the intake fan 75 is rotating forward, and opens the first flow path CH1 when the intake fan 75 is rotating reversely. May be configured by a shutter mechanism for closing the shutter.
  • the second flow path switching mechanism 74 is formed in the second flow path CH2, and is taken into the second flow path CH2 from the intake port 10A in the state shown in FIG. 2 in which the intake fan 75 is rotating forward. In the state shown in FIG. 3 in which the passage of the air W1 is blocked and the intake fan 75 is rotating in the reverse direction, the air W2 from the ventilation passage 76 passes through the intake port 10A.
  • the second flow path switching mechanism 74 is configured by, for example, a check valve that shuts off air flowing in a direction from the intake port 10A toward the intake fan 75 and allows air flowing in a direction opposite to this direction to pass.
  • the second flow path switching mechanism 74 closes the second flow path CH2 when the intake fan 75 is rotating in the forward direction, and closes the second flow path CH2 when the intake fan 75 is rotating in the reverse direction. It may be constituted by a shutter mechanism that opens the path CH2.
  • the filter 72 is provided at a position closer to the opening 71A than the first flow path switching mechanism 73 in the first flow path CH1.
  • the filter 72 is for catching dust contained in the air flowing into the first flow channel CH1 from the intake port 10A, and is, for example, a flat and mesh member that closes the first flow channel CH1.
  • the ventilation passage 76 has a straight linear portion 76a communicating with the opening 71B of the case 71, a curved portion 76b curved with respect to the straight portion 76a, and an end of the curved portion 76b opposite to the straight portion 76a. And an extension 76c extending from this end to direct the air flowing out of the end in a desired direction.
  • the curved portion 76b is a semicircular portion extending along a circle from the boundary (dashed line in the figure) with the straight portion 76a. The air that has flowed into the ventilation passage 76 from the opening 71B of the case 71 while the intake fan 75 is rotating forward reaches the curved portion 76b through the straight portion 76a.
  • the dust contained in the air is trapped and removed by the inner wall 76w outside the curved portion 76b by centrifugal force when passing through the curved portion 76b.
  • the inner wall 76w outside the curved portion 76b refers to the wall surface of the curved portion 76b on the side of the direction in which the centrifugal force generated when air flows through the curved portion 76b.
  • the heating unit 80 heats the curved portion 76b, and has a plate-shaped and semicircular heat transfer member 77 fixed to the back surface of the inner wall 76w in the curved portion 76b, and a columnar shape fixed to the heat transfer member 77. And a heater 78 connected to the heat transfer member 79.
  • the heat transfer member 77 and the heat transfer member 79 are each made of a material such as a metal having a high thermal conductivity.
  • the heater 78 is configured to include a heating element that generates heat when energized.
  • the heater 78 is controlled by the system control unit 5.
  • the heat generated by the heater 78 is transmitted from the heat transfer member 79 to the heat transfer member 77. Since the heat transfer member 77 is fixed to the back surface of the inner wall 76w of the ventilation path 76, the heat transmitted from the heater 78 heats the curved portion 76b including the inner wall 76w.
  • the exhaust fan 8 shown in FIG. 1 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.
  • a filter (not shown) is fitted to the exhaust port 10B, and the filter prevents dust from entering the housing 10 from the exhaust port 10B.
  • the system control unit 5 shown in FIG. 1 performs control of the light source unit 2, control of the light modulation element 3, control of the unit 70, control of the exhaust fan 8, and the like, and includes a processor and a ROM (Read Only Memory). And a 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).
  • the processor of the system control unit 5 forms a control unit.
  • first flow path switching mechanism 73 and the second flow path switching mechanism 74 are check valves.
  • the projector 100 is provided with a cleaning mode for removing dust captured on the inner wall 76w of the curved portion 76b of the unit 70, in addition to a projection mode for projecting an image on a screen.
  • This cleaning mode can be automatically started, for example, when an operation of turning off the power of the projector 100 is performed, or can be manually started.
  • the processor of the system control unit 5 causes the intake fan 75 to rotate forward as shown in FIG.
  • the air W1 taken from the intake port 10A and flowing into the opening 71A of the case 71 does not pass through the second flow path CH2 but passes through the first flow path CH1.
  • the dust contained in the air W1 is captured by the filter 72 and is captured by the inner wall 76w of the curved portion 76b of the ventilation passage 76. Therefore, intrusion of the dust into the inside of the housing 10 is prevented.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the processor of the system control unit 5 in the cleaning mode.
  • the processor of the system control unit 5 shifts, for example, from the projection mode to the cleaning mode, the processor first stops the intake fan 75 (step S1).
  • the processor of the system control unit 5 energizes the heater 78 to start heating the bending portion 76b (step S2).
  • the processor of the system control unit 5 stops energizing the heater 78 and ends the heating of the bending portion 76b (step S3).
  • the dust containing water or oil adhered to the inner wall 76w of the curved portion 76b is dried, and the dust is easily peeled off from the inner wall 76w.
  • the processor of the system control unit 5 rotates the intake fan 75 in the reverse direction (step S4).
  • the air W2 from the inside of the housing 10 flows into the ventilation path 76, flows into the case 71 through the extending portion 76c, the curved portion 76b, and the straight portion 76a. I do. Further, the air W2 passes through the second channel CH2 and is discharged from the intake port 10A.
  • the air passage 76 has a configuration in which the air flowing from the inside of the housing 10 to the inside of the case 71 is less affected by centrifugal force in the curved portion 76b than the air flowing from the inside of the case 71 to the inside of the housing 10. I have. For this reason, the dust trapped on the inner wall 76w of the curved portion 76b is peeled off from the inner wall 76w by the air W2 flowing from the inside of the housing 10 to the inside of the case 71 and is carried to the case 71, from which the air inlet 10A Is discharged out of
  • the processor of the system control unit 5 stops the intake fan 75 when a predetermined time has elapsed after starting the reverse rotation of the intake fan 75 (step S5), and ends the cleaning mode.
  • the processor of the system control unit 5 controls the first channel switching mechanism 73 in the projection mode. Is controlled to open the first channel CH1, and the second channel switching mechanism 74 is controlled to close the second channel CH2. Further, in the cleaning mode, the processor of the system control unit 5 controls the first flow path switching mechanism 73 to close the first flow path CH1 while the processing from step S1 to step S3 in FIG. 4 is performed. The second channel switching mechanism 74 is controlled to open the second channel CH2. After that, the processing after step S4 is performed.
  • the intake fan 75 is rotated in the reverse direction.
  • the dust containing water, oil, or the like adhered to the curved portion 76b is dried and easily peeled off from the inner wall 76w. Therefore, the dust can be easily discharged out of the intake port 10A by the air W2 generated by the reverse rotation of the intake fan 75 after the heat treatment.
  • the projection mode it is possible to prevent the dust from entering the inside of the housing 10 and improve the quality of the projected image.
  • the air W1 taken in from the intake port 10A flows into the ventilation path 76 only through the first flow path CH1. Since the filter 72 is disposed in the first channel CH1, dust contained in the air W1 can be captured by the filter 72. Dust that cannot be captured by the filter 72 is captured by the inner wall 76w of the curved portion 76b of the ventilation path 76. As described above, since dust is captured at two places in the passage of the air W1, dust can be prevented from adhering to the optical components inside the housing 10.
  • the air W2 taken into the ventilation path 76 from the inside of the housing 10 passes only through the second flow path CH2 and is discharged outside from the intake port 10A. Since there is no filter in the passage of the air W2, the effect of removing dust contained in the air W2 can be enhanced. Further, since the air W2 does not enter the surface of the filter 72 on the intake fan 75 side, clogging of the filter 72 can be prevented, and a sufficient amount of intake air in the projection mode can be ensured.
  • the curved portion 76b is heated in a state where the intake fan 75 is stopped, and after the heating is completed, the reverse rotation of the intake fan 75 is started.
  • the period in which the curved portion 76b is heated and the period in which the air flow is generated in the ventilation path 76 due to the reverse rotation of the intake fan 75 are not overlapped, so that the drying of the curved portion 76b is efficiently performed. Can be done.
  • the processor of the system control unit 5 overlaps the period in which the curved portion 76b is heated and the period in which the intake fan 75 is rotated in the reverse direction in the cleaning mode. Control may be performed.
  • step S4 is performed after step S1, then steps S2 and S3 are performed, and then step S5 is performed, or steps S4 and S2 are performed simultaneously after step S1, Thereafter, the processing of step S3 and step S5 may be performed simultaneously.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a unit 70A which is a first modification of the unit 70 in the projector 100 shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state where the intake fan 75 is rotated forward.
  • the unit 70A has the same configuration as the unit 70 except that the heating unit 80 is changed to the heating unit 80A.
  • the same components as those in FIG. 5 are identical to FIG. 5 in FIG. 5, the same components as those in FIG.
  • the heating unit 80A is different from the heating unit 80 in that the heater 78 is omitted, and the end of the heat transfer member 79 opposite to the end in contact with the heat transfer member 77 is housed in the housing 10. It is configured to be fixed to a heat sink 91 which is a heat radiating member for radiating heat of the cooled member 90 fixed to the cooled member 90 such as the light source 21, the light modulation element 3, or the power supply circuit.
  • the air W1 flows into the housing 10 from the ventilation passage 76, and the heat sink 91 and the member to be cooled 90 are cooled by the air W1.
  • the temperature rise of the heat sink 91 is suppressed by the cooling effect of the air W1. Therefore, a large amount of heat is not transmitted to the heat transfer member 77 that is in contact with the heat sink 91 via the heat transfer member 79, and the curved portion 76b is not heated.
  • the power for heating can be reduced. Further, since there is no need to provide a device for heating, it is possible to reduce the manufacturing cost and reduce the size of the projector 100.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a unit 70B which is a second modification of the unit 70 in the projector 100 shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state where the intake fan 75 is rotating forward.
  • the unit 70B has the same configuration as the unit 70 except that the heating unit 80 is changed to the heating unit 80B. 6, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the intake fan 75 of the unit 70B illustrated in FIG. 6 is rotated in the reverse direction.
  • the heating unit 80B is different from the heating unit 80 in that the heater 78 is eliminated, the heat transfer member 79 is changed to a structure including a heat transfer member 79c and a heat transfer member 79d, and a drive unit 79e is added. I have.
  • the heat transfer member 79 c is an L-shaped and cylindrical member, and one end thereof is fixed to the heat transfer member 77.
  • the heat transfer member 79d is extendably supported inside the other end of the heat transfer member 79c. At a position facing the heat transfer member 79d, a light source 21, a light modulation element 3, or a heat sink 91 fixed to a member to be cooled 90 such as a power supply circuit is disposed.
  • the heat transfer member 79c and the heat transfer member 79d are each made of a material such as a metal having a high thermal conductivity.
  • the drive unit 79e is an actuator such as a motor or a solenoid for driving the heat transfer member 79d.
  • the drive unit 79e In response to a command from the system control unit 5, the drive unit 79e extends the heat transfer member 79d, contacts the heat transfer member 79d with the heat sink 91, and forms a heat transfer path from the heat sink 91 to the curved portion 76b (FIG. 7). (See FIG. 6) and a state in which the heat transfer member 79d is contracted to separate the heat transfer member 79d from the heat sink 91 to block the heat transfer path from the heat sink 91 to the curved portion 76b.
  • the heat transfer member 77, the heat transfer member 79c, and the heat transfer member 79d form a movable heat transfer member that forms and blocks a heat transfer path from the heat sink 91 to the curved portion 76b.
  • step S2 in the flowchart shown in FIG. 4 the processor of the system control unit 5 of the projector 100 having the unit 70B having the above-described configuration controls the driving unit 79e to bring the heat transfer member 79d into contact with the heat sink 91. Let it. By this control, the heat transmitted from the member to be cooled 90 to the heat sink 91 is transmitted to the heat transfer member 77, and the curved portion 76b is heated.
  • the processor of the system control unit 5 controls the driving unit 79e to separate the heat transfer member 79d from the heat sink 91.
  • the heat transmitted from the member to be cooled 90 to the heat sink 91 is not transmitted to the heat transfer member 77, and the heating of the curved portion 76b ends.
  • the heat sink 91 and the curved portion 76b can be connected by the heat transfer members 77, 79c, and 79d only when it is desired to heat the curved portion 76b. Therefore, it is possible to reliably prevent the temperature of the curved portion 76b from rising in the projection mode, and to prevent dust containing water or oil from coming off the inner wall 76w and entering the inside of the housing 10. Can be.
  • the heating unit 80B has a configuration in which the end of the heat transfer member 79c opposite to the heat transfer member 77 side is fixed to the heat sink 91, and the heat transfer member 79d has an end on the heat transfer member 77 side of the heat transfer member 79c. May be provided, and the heat transfer member 79d may be moved in a state of being in contact with the heat transfer member 77 and in a state of being separated from the heat transfer member 77.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a unit 70C which is a third modification of the unit 70 in the projector 100 shown in FIG. 1, and shows a state where the intake fan 75 is rotated in the reverse direction.
  • the unit 70C has the same configuration as the unit 70 except that a vibration unit 82 is added. 8, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted.
  • the vibrating section 82 is a device for vibrating the bending section 76b, and includes, for example, an ultrasonic vibrator and a drive element for driving the vibrator.
  • the vibration unit 82 is controlled by the system control unit 5.
  • the processor of the system control unit 5 of the projector 100 having the unit 70C activates the vibration unit 82 to vibrate the bending portion 76b while the intake fan 75 is rotating in the reverse direction. On the other hand, the processor of the system control unit 5 stops the vibration unit 82 while the intake fan 75 is rotating forward or stopped.
  • the vibration unit 82 is provided is also applicable to each of the unit 70A and the unit 70B.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a unit 70D which is a fourth modification of the unit 70 in the projector 100 shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state where the intake fan 75 is rotated forward.
  • the unit 70D has the same configuration as the unit 70 except that a plate-shaped and semicircular heat transfer member 77a fixed to the back surface of the inner inner wall 761w in the curved portion 76b is added.
  • the inner wall 761w inside the curved portion 76b refers to the wall surface of the curved portion 76b on the opposite side to the direction in which the centrifugal force generated when air flows through the curved portion 76b.
  • the heat transfer member 77a of the unit 70D shown in FIG. 9 is fixed to the heat transfer member 79, although not shown.
  • dust particles adhere to the inner wall 761w inside the curved portion 76b due to the turbulence of the air W1.
  • the configuration for heating the rear portion of the inner wall 761w shown in the unit 70D can be similarly applied to the units 70A, 70B, and 70C.
  • the filter 72, the first channel switching mechanism 73, and the second channel switching mechanism 74 in the case 71 are not essential and may be omitted. Good. Even in this case, since the dust contained in the air taken into the ventilation passage 76 from the intake port 10A is captured by the curved portion 76b, it is possible to prevent the dust from entering the inside of the housing 10.
  • a housing having an opening; A ventilation path for guiding air to the member to be cooled in the housing, A fan that takes in the air from the opening to the ventilation path in the state of normal rotation and discharges the air in the ventilation path from the opening in the state of reverse rotation, A curved portion provided in the ventilation path for removing dust contained in the air taken into the ventilation path from the opening by centrifugal force, A heating section for heating the bending section, A control unit configured to reversely rotate the fan in a state where at least the bending unit is heated.
  • the heat transfer member is a movable member that takes a state of being in contact with each of the heat radiating member and the curved portion, and a state of being separated from one of the heat radiating member and the curved portion, In a state where the heat transfer member is in contact with each of the heat dissipating member and the curved portion, the heat is transmitted to the curved portion, and the heat transfer member is separated from any one of the heat dissipating member and the curved portion.
  • a projection device in which transmission of the heat to the bending portion is blocked in a state.
  • a projection apparatus further comprising a vibrating section that vibrates the bending section when the fan is rotating in the reverse direction.
  • the projection device according to any one of (1) to (6), A first flow path connecting the opening and the fan, A second flow path different from the first flow path connecting the opening and the fan, A filter for capturing dust provided in the first flow path, When the fan is rotating forward, the air taken in from the opening is allowed to pass, and when the fan is rotating in the reverse direction, the passage of the air in the ventilation passage is blocked.
  • a first channel switching mechanism formed in one channel, In the state where the fan is rotating forward, the passage of the air taken in from the opening is blocked, and when the fan is rotating in the reverse direction, the air in the ventilation passage passes through the opening.
  • a second flow path switching mechanism formed in the second flow path.
  • the projection device according to any one of (1) to (7), The projection device, wherein the member to be cooled is at least one of a light source and a light modulation element.
  • a control method of the projection device comprising: A heating step of heating the curved portion, A control step of reversely rotating the fan in a state where at least the bending portion is heated.
  • the method for controlling a projection device is a first flow path connecting the opening and the fan, a first flow path provided with a filter for capturing dust, and the first flow path connecting the opening and the fan.
  • a different second flow path In a state where the fan is rotating forward, the air taken in from the opening is allowed to pass through the first flow path to the fan, and the air is blocked from passing through the second flow path. In a rotating state, a projection device that blocks passage of the air in the ventilation path in the first flow path, and passes the air in the ventilation path from the second flow path to the opening. Control method.
  • the present invention is highly convenient and effective when applied to a liquid crystal projector or the like.

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Abstract

吸引した空気に含まれる粉塵を遠心力を利用して湾曲部に捕捉する構成において、湾曲部に密着した粉塵を取り除いて、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を有する筐体１０と、筐体１０内の光源２１等の被冷却部材に空気を導くための通風路７６と、正回転されている状態においては吸気口１０Ａから通風路７６に空気を取り込み、逆回転されている状態においては通風路７６内の空気を吸気口１０Ａから排出する吸気ファン７５と、吸気口１０Ａから通風路７６に取り込まれる空気に含まれる粉塵を遠心力によって除去するための通風路７６に設けられた湾曲部７６ｂと、湾曲部７６ｂを加熱する加熱部８０と、少なくとも湾曲部７６ｂが加熱された状態にて吸気ファン７５を逆回転させるシステム制御部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、外装を構成する筐体と、筐体に設置される開口部と、開口部を介して、正回転動作により外気を筐体内部に吸入し、逆回転動作により筐体内部の空気を電子機器の外部へ排気するファンと、開口部とファンとの間に配置され、塵埃の筐体内部への侵入を防ぐフィルタと、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、表示パネルを冷却するための冷却風を発生させる冷却風発生手段と、冷却風を、冷却風発生手段から表示パネルの少なくとも一つの面へと導く冷却風供給管とを備えるプロジェクタが記載されている。このプロジェクタの冷却風供給管は、冷却風に含まれる粉塵を遠心力によって取り除くための湾曲部を有している。
　特許文献３には、筐体に設けられた通風孔と、筐体内部に塵埃が侵入するのを防止するフィルタと、これらの間に配置された冷却用のファンと、を備える電気機器が記載されている。この電子機器では、ファンが正逆回転駆動可能であり、ファンを逆回転させて筐体内部の空気を外部に排出する場合には、ファンに固定された清掃手段によって、フィルタに付着した塵埃が掻き取られる構成となっている。
日本国特開２００８－６０１０８号公報 日本国特開２０１０－６１０７５号公報 日本国特開２００６－４１０９７号公報
　特許文献２に記載されたように、冷却風供給管の湾曲部に粉塵を付着させる構成では、この湾曲部の定期的な清掃が必要になる。この清掃の一手法として、特許文献１に記載されているように、冷却風を発生させるためのファンを逆回転させて、湾曲部に付着している粉塵を、冷却風の流入口から排出する方法が考えられる。
　しかし、筐体内部にて発生した結露又は粉塵が持つ油分等によって、粉塵が湾曲部に密着していると、ファンの逆回転による空気の排出だけでは、湾曲部に密着した粉塵を除去することは難しい。特許文献３に記載されているような清掃手段による粉塵の掻き取りを採用しても、水分又は油分を持つ粉塵を充分に除去することは困難である。こうして除去しきれなかった水分又は油分を持つ粉塵が後に乾燥すると、この粉塵が剥がれ落ち、冷却風に乗って光学部品等に付着し、投影画像の品質に影響を与える可能性がある。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、吸引した空気に含まれる粉塵を遠心力を利用して湾曲部に捕捉する構成において、湾曲部に密着した粉塵を取り除いて、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、開口部を有する筐体と、上記筐体内の被冷却部材に空気を導くための通風路と、正回転されている状態においては上記開口部から上記通風路に上記空気を取り込み、逆回転されている状態においては上記通風路内の上記空気を上記開口部から排出するファンと、上記開口部から上記通風路に取り込まれる上記空気に含まれる粉塵を遠心力によって除去するための上記通風路に設けられた湾曲部と、上記湾曲部を加熱する加熱部と、少なくとも上記湾曲部が加熱された状態にて、上記ファンを逆回転させる制御部と、を備えるものである。
　本発明の投影装置の制御方法は、開口部を有する筐体内の被冷却部材に空気を導くための通風路と、正回転されている状態においては上記開口部から上記通風路に上記空気を取り込み、逆回転されている状態においては上記通風路内の上記空気を上記開口部から排出するファンと、上記開口部から上記通風路に取り込まれる上記空気に含まれる粉塵を遠心力によって除去するための上記通風路に設けられた湾曲部と、を有する投影装置の制御方法であって、上記湾曲部を加熱する加熱ステップと、少なくとも上記湾曲部が加熱された状態にて、上記ファンを逆回転させる制御ステップと、を備えるものである。
　本発明によれば、吸引した空気に含まれる粉塵を遠心力を利用して湾曲部に捕捉する構成において、湾曲部に密着した粉塵を取り除いて、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に示すプロジェクタ１００のユニット７０の概略構成を示す断面模式図である。 図１に示すプロジェクタ１００のユニット７０の概略構成を示す断面模式図である。 清掃モードにおけるシステム制御部５のプロセッサの動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第一の変形例であるユニット７０Ａの概略構成を示す模式図である。 図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第二の変形例であるユニット７０Ｂの概略構成を示す模式図である。 図６に示すユニット７０Ｂの吸気ファン７５が逆回転されている状態を示す図である。 図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第三の変形例であるユニット７０Ｃの概略構成を示す模式図である。 図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第四の変形例であるユニット７０Ｄの概略構成を示す模式図である。
　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。図２及び図３は、図１に示すプロジェクタ１００のユニット７０の概略構成を示す断面模式図である。
　図１に示すように、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、ユニット７０、及び排気ファン８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。
　ユニット７０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から筐体１０の内部に取り込まれる空気に含まれる粉塵を捕捉するために設けられている。
　図２及び図３に示すように、ユニット７０は、筒状のケース７１と、ケース７１の内部に設けられた壁部７１ａ、フィルタ７２、第一の流路切替機構７３、第二の流路切替機構７４、及び吸気ファン７５と、通風路７６と、加熱部８０と、を備える。
　ケース７１は、筐体１０の吸気口１０Ａに嵌合されており、吸気口１０Ａに対向する開口７１Ａと、この開口７１Ａと反対側の開口７１Ｂとを備える。開口７１Ｂは、管状の通風路７６の内部と連通している。
　吸気ファン７５は、その回転方向を正逆切替可能となっている。吸気ファン７５は、一方向に回転（正回転）されている状態においては、吸気口１０Ａから後述の第一流路ＣＨ１及び通風路７６を介して筐体１０内に空気を取り込み、この一方向の反対方向に回転（逆回転）されている状態においては、筐体１０内の空気を、通風路７６及び後述の第二流路ＣＨ２を介して吸気口１０Ａから排出する。
　なお、図２は、吸気ファン７５が正回転されている状態を示しており、図３は、吸気ファン７５が逆回転されている状態を示している。
　吸気ファン７５が正回転することによって吸気口１０Ａからケース７１内に取り込まれた空気は、後述する第一流路ＣＨ１を通って、ケース７１の開口７１Ｂから管状の通風路７６に導入される。通風路７６に導入された空気は、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被冷却部材に導かれて、これらを冷却する。
　吸気ファン７５が逆回転することによって筐体１０内部から通風路７６に取り込まれた空気は、ケース７１の開口７１Ｂからケース７１内に導入される。ケース７１内に導入された空気は、後述する第二流路ＣＨ２を通って、吸気口１０Ａから外部に排出される。
　吸気ファン７５はシステム制御部５によって制御される。プロジェクタ１００において、吸気口１０Ａは開口部を構成し、吸気ファン７５はファンを構成する。
　ケース７１の中空部における吸気ファン７５と開口７１Ａとの間の部分は、壁部７１ａによって第一流路ＣＨ１と第二流路ＣＨ２の２つに分離されている。第一流路ＣＨ１は、吸気口１０Ａと吸気ファン７５とを繋ぐ流路である。第二流路ＣＨ２は、吸気口１０Ａと吸気ファン７５とを繋ぐ流路であり、且つ、第一流路ＣＨ１とは異なる流路である。
　第一の流路切替機構７３は、第一流路ＣＨ１に形成されており、吸気ファン７５が正回転している図２に示す状態においては、吸気口１０Ａから第一流路ＣＨ１に取り込まれる空気Ｗ１を通過させて通風路７６まで到達させ、吸気ファン７５が逆回転している図３に示す状態においては、通風路７６内の空気Ｗ２の第一流路ＣＨ１における通過を遮断する機構である。
　第一の流路切替機構７３は、例えば、吸気口１０Ａから吸気ファン７５に向かう方向に流れる空気は通過させ、この方向の逆方向に流れる空気は通過させない逆止弁によって構成される。または、第一の流路切替機構７３は、例えば、吸気ファン７５が正回転されている状態においては第一流路ＣＨ１を開放し、吸気ファン７５が逆回転されている状態においては第一流路ＣＨ１を閉塞するシャッタ機構によって構成されていてもよい。
　第二の流路切替機構７４は、第二流路ＣＨ２に形成されており、吸気ファン７５が正回転している図２に示す状態においては、吸気口１０Ａから第二流路ＣＨ２に取り込まれる空気Ｗ１の通過を遮断し、吸気ファン７５が逆回転している図３に示す状態においては、通風路７６からの空気Ｗ２を吸気口１０Ａに通過させる機構である。
　第二の流路切替機構７４は、例えば、吸気口１０Ａから吸気ファン７５に向かう方向に流れる空気は遮断し、この方向の逆方向に流れる空気は通過させる逆止弁によって構成される。または、第二の流路切替機構７４は、例えば、吸気ファン７５が正回転されている状態においては第二流路ＣＨ２を閉塞し、吸気ファン７５が逆回転されている状態においては第二流路ＣＨ２を開放するシャッタ機構によって構成されていてもよい。
　フィルタ７２は、第一流路ＣＨ１において第一の流路切替機構７３よりも開口７１Ａ側の位置に設けられている。フィルタ７２は、吸気口１０Ａから第一流路ＣＨ１に流入する空気に含まれる粉塵を捕捉するためのものであり、例えば、第一流路ＣＨ１を閉塞する平板状且つメッシュ状の部材である。
　通風路７６は、ケース７１の開口７１Ｂと連通している直線状の直線部７６ａと、直線部７６ａに対して湾曲した湾曲部７６ｂと、湾曲部７６ｂの直線部７６ａ側と反対側の端部から流出される空気を所望の方向に向けるためにこの端部から延びる延在部７６ｃと、を備える。湾曲部７６ｂは、直線部７６ａとの境界（図中の一点鎖線）から円に沿って延びる半円状の部分である。吸気ファン７５が正回転されている状態においてケース７１の開口７１Ｂから通風路７６に流入した空気は、直線部７６ａを通って湾曲部７６ｂに達する。この空気に含まれる粉塵は、湾曲部７６ｂを通過する際に、遠心力によって湾曲部７６ｂの外側の内壁７６ｗに捕捉されて除去される。湾曲部７６ｂの外側の内壁７６ｗとは、湾曲部７６ｂを空気が流れる際に生じる遠心力が働く方向側にある湾曲部７６ｂの壁面のことを言う。
　加熱部８０は、湾曲部７６ｂを加熱するものであり、湾曲部７６ｂにおける内壁７６ｗの背面部分に固定された板状且つ半円状の伝熱部材７７と、伝熱部材７７に固定された柱状の伝熱部材７９と、伝熱部材７９に接続された加熱器７８と、を備える。
　伝熱部材７７と伝熱部材７９は、それぞれ、熱伝導率の高い金属等の材料によって構成されている。
　加熱器７８は、通電によって発熱する発熱体を含んで構成されている。加熱器７８はシステム制御部５によって制御される。加熱器７８が発生した熱は、伝熱部材７９から伝熱部材７７へと伝わる。伝熱部材７７は、通風路７６の内壁７６ｗの背面に固定されているため、加熱器７８から伝達された熱によってこの内壁７６ｗを含む湾曲部７６ｂが加熱される。
　図１に示す排気ファン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。排気口１０Ｂには、図示省略のフィルタが嵌合されており、このフィルタによって、排気口１０Ｂから筐体１０内への粉塵の侵入が防止されている。
　図１に示すシステム制御部５は、光源ユニット２の制御、光変調素子３の制御、ユニット７０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。システム制御部５のプロセッサは制御部を構成する。
　以上のように構成されプロジェクタ１００の動作について説明する。なお、以下では、第一の流路切替機構７３と第二の流路切替機構７４がそれぞれ逆止弁であるものとして説明する。
　プロジェクタ１００には、スクリーンへの画像の投影を行う投影モードに加えて、ユニット７０の湾曲部７６ｂの内壁７６ｗに捕捉された粉塵を除去するための清掃モードが設けられている。この清掃モードは、例えば、プロジェクタ１００の電源をオフにする操作がなされた場合等に自動的に開始されたり、手動にて開始させたりすることができる。
　システム制御部５のプロセッサは、投影モードにおいては、図２に示すように、吸気ファン７５を正回転させる。吸気ファン７５が正回転されている状態においては、吸気口１０Ａから取り込まれてケース７１の開口７１Ａに流入した空気Ｗ１は、第二流路ＣＨ２は通過せず、第一流路ＣＨ１を通過して、ケース７１の開口７１Ｂから通風路７６へと流入する。投影モードにおいては、空気Ｗ１に含まれる粉塵は、フィルタ７２によって捕捉されると共に、通風路７６の湾曲部７６ｂの内壁７６ｗにて捕捉される。このため、この粉塵の筐体１０内部への侵入は防止される。
　図４は、清掃モードにおけるシステム制御部５のプロセッサの動作を説明するためのフローチャートである。システム制御部５のプロセッサは、例えば投影モードから清掃モードに移行すると、まず、吸気ファン７５を停止させる（ステップＳ１）。
　次に、システム制御部５のプロセッサは、加熱器７８に通電して湾曲部７６ｂの加熱を開始する（ステップＳ２）。システム制御部５のプロセッサは、ステップＳ２にて湾曲部７６ｂの加熱を開始してから所定時間が経過すると、加熱器７８への通電を停止して、湾曲部７６ｂの加熱を終了する（ステップＳ３）。このステップＳ２とステップＳ３の処理により、湾曲部７６ｂの内壁７６ｗに密着していた水分又は油分を含む粉塵が乾燥され、この粉塵が内壁７６ｗから剥がれやすい状態となる。
　次に、システム制御部５のプロセッサは、図３に示すように、吸気ファン７５を逆回転させる（ステップＳ４）。吸気ファン７５が逆回転されている状態においては、筐体１０内部からの空気Ｗ２が通風路７６に流入し、延在部７６ｃと湾曲部７６ｂと直線部７６ａを通って、ケース７１内部に流入する。更に、この空気Ｗ２は、第二流路ＣＨ２を通過して吸気口１０Ａから排出される。
　なお、通風路７６は、筐体１０内部からケース７１内部へと流れる空気については、ケース７１内部から筐体１０内部へと流れる空気よりも、湾曲部７６ｂにおいて遠心力が作用しない構成となっている。このため、湾曲部７６ｂの内壁７６ｗに捕捉されていた粉塵は、筐体１０内部からケース７１内部へと流れる空気Ｗ２によって内壁７６ｗから引き剥がされてケース７１へと運ばれ、ここから吸気口１０Ａの外へと排出される。
　システム制御部５のプロセッサは、吸気ファン７５の逆回転を開始させてから所定時間が経過すると、吸気ファン７５を停止し（ステップＳ５）、清掃モードを終了させる。
　なお、第一の流路切替機構７３と第二の流路切替機構７４がそれぞれシャッタ機構である場合には、システム制御部５のプロセッサは、投影モードにおいては、第一の流路切替機構７３を制御して第一流路ＣＨ１を開放し、第二の流路切替機構７４を制御して第二流路ＣＨ２を閉塞する。また、システム制御部５のプロセッサは、清掃モードにおいては、図４のステップＳ１からステップＳ３の処理が行われる間に、第一の流路切替機構７３を制御して第一流路ＣＨ１を閉塞し、第二の流路切替機構７４を制御して第二流路ＣＨ２を開放する。その後、ステップＳ４以降の処理が行われる。
　以上のように、プロジェクタ１００によれば、清掃モードにおいては、加熱部８０によって湾曲部７６ｂの加熱が行われた後、吸気ファン７５が逆回転される。この加熱処理によって、湾曲部７６ｂに密着していた水分又は油分等を含む粉塵が乾燥されて内壁７６ｗから剥がれやすくなる。したがって、加熱処理後の吸気ファン７５の逆回転によって生じる空気Ｗ２により、この粉塵を吸気口１０Ａの外へと容易に排出することができる。この結果、投影モード時において、この粉塵が筐体１０の内部に侵入するのを防ぐことができ、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、投影モードにおいては、吸気口１０Ａから取り込まれる空気Ｗ１が第一流路ＣＨ１のみを通過して通風路７６に流入する。第一流路ＣＨ１にはフィルタ７２が配置されているため、このフィルタ７２によって空気Ｗ１に含まれる粉塵を捕捉することができる。このフィルタ７２によって捕捉できなかった粉塵については、通風路７６の湾曲部７６ｂの内壁７６ｗにて捕捉される。このように、空気Ｗ１の通過経路の２か所にて粉塵の捕捉が行われるため、筐体１０内部の光学部品に粉塵が付着するのを防ぐことができる。
　また、プロジェクタ１００によれば、清掃モードにおいては、筐体１０の内部から通風路７６に取り込まれる空気Ｗ２が第二流路ＣＨ２のみを通過して吸気口１０Ａから外に排出される。この空気Ｗ２の通過経路にはフィルタが存在しないことで、空気Ｗ２に含まれる粉塵の除去効果を高めることができる。また、この空気Ｗ２がフィルタ７２の吸気ファン７５側の面に入射しないため、フィルタ７２の目詰まりを防ぐことができ、投影モードにおける吸気量を充分に確保することができる。
　また、プロジェクタ１００によれば、清掃モードにおいては、吸気ファン７５を停止させた状態にて湾曲部７６ｂの加熱を行い、この加熱の終了後に、吸気ファン７５の逆回転を開始させている。このように、湾曲部７６ｂが加熱されている期間と、吸気ファン７５の逆回転によって通風路７６内に空気の流れが生じている期間とを重複させないことで、湾曲部７６ｂの乾燥を効率的に行うことができる。
　なお、乾燥の効率低下を許容するのであれば、システム制御部５のプロセッサは、清掃モードにおいて、湾曲部７６ｂを加熱している期間と、吸気ファン７５を逆回転させている期間とを重複させる制御を行ってもよい。
　すなわち、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１の後にステップＳ４を行い、その後、ステップＳ２とステップＳ３を行った後、ステップＳ５の処理を行ったり、ステップＳ１の後にステップＳ４とステップＳ２を同時に行い、その後、ステップＳ３とステップＳ５の処理を同時に行ったりしてもよい。
　図５は、図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第一の変形例であるユニット７０Ａの概略構成を示す模式図であり、吸気ファン７５が正回転されている状態を示す図である。ユニット７０Ａは、加熱部８０が加熱部８０Ａに変更された点を除いてはユニット７０と同じ構成である。図５において図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
　加熱部８０Ａは、加熱部８０において、加熱器７８が削除され、更に、伝熱部材７９の伝熱部材７７と接触する側の端部と反対側の端部が、筐体１０に収容されている光源２１、光変調素子３、又は電源回路等の被冷却部材９０に固定されたこの被冷却部材９０の放熱を行うための放熱部材であるヒートシンク９１に固定されている構成である。
　このユニット７０Ａでは、吸気ファン７５が正回転されている状態においては、通風路７６から筐体１０内部に空気Ｗ１が流入し、この空気Ｗ１によってヒートシンク９１と被冷却部材９０とが冷却される。このように、吸気ファン７５が正回転されている状態においては、空気Ｗ１による冷却効果によって、ヒートシンク９１の温度上昇は抑制される。このため、ヒートシンク９１に対し伝熱部材７９を介して接触している伝熱部材７７には大きな熱が伝達されることはなく、湾曲部７６ｂの加熱は行われない。
　一方、吸気ファン７５が逆回転されている状態においては、被冷却部材９０の発熱によってヒートシンク９１の温度が上昇する。このため、ヒートシンク９１に対し伝熱部材７９を介して接触している伝熱部材７７には大きな熱が伝達されることになり、湾曲部７６ｂが加熱される。
　このように、ヒートシンク９１によって放熱される熱を利用して湾曲部７６ｂの加熱を行うことで、加熱のための電力を削減することができる。また、加熱のためのデバイスを設ける必要がないため、プロジェクタ１００の製造コスト削減と小型化を実現することができる。
　図６は、図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第二の変形例であるユニット７０Ｂの概略構成を示す模式図であり、吸気ファン７５が正回転されている状態を示す図である。ユニット７０Ｂは、加熱部８０が加熱部８０Ｂに変更された点を除いてはユニット７０と同じ構成である。図６において図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。図７は、図６に示すユニット７０Ｂの吸気ファン７５が逆回転されている状態を示す図である。
　加熱部８０Ｂは、加熱部８０に対し、加熱器７８が削除され、伝熱部材７９が伝熱部材７９ｃと伝熱部材７９ｄからなる構成に変更され、駆動部７９ｅが追加された構成となっている。
　伝熱部材７９ｃは、Ｌ字状且つ円筒状の部材であり、その一端が伝熱部材７７に固定されている。
　伝熱部材７９ｄは、伝熱部材７９ｃの他端の内部に伸縮自在に支持されている。伝熱部材７９ｄと対向する位置には、筐体１０に収容されている光源２１、光変調素子３、又は電源回路等の被冷却部材９０に固定されたヒートシンク９１が配置されている。伝熱部材７９ｃと伝熱部材７９ｄは、それぞれ、熱伝導率の高い金属等の材料によって構成されている。
　駆動部７９ｅは、伝熱部材７９ｄを駆動するモータ又はソレノイド等のアクチュエータである。駆動部７９ｅは、システム制御部５からの指令により、伝熱部材７９ｄを伸ばして伝熱部材７９ｄをヒートシンク９１に接触させてヒートシンク９１から湾曲部７６ｂに至る伝熱経路を形成する状態（図７参照）と、伝熱部材７９ｄを縮めて伝熱部材７９ｄとヒートシンク９１とを離間させてヒートシンク９１から湾曲部７６ｂに至る伝熱経路を遮断する状態（図６参照）と、を切り替える。
　ユニット７０Ｂにおいては、伝熱部材７７、伝熱部材７９ｃ、及び伝熱部材７９ｄが、ヒートシンク９１から湾曲部７６ｂに至る伝熱経路を形成及び遮断する可動の伝熱部材を構成する。
　以上の構成のユニット７０Ｂを有するプロジェクタ１００のシステム制御部５のプロセッサは、図４に示したフローチャートにおけるステップＳ２の処理においては、駆動部７９ｅを制御して、伝熱部材７９ｄをヒートシンク９１に接触させる。この制御により、被冷却部材９０からヒートシンク９１に伝達された熱が伝熱部材７７に伝達されて、湾曲部７６ｂの加熱が行われる。
　また、システム制御部５のプロセッサは、図４に示したフローチャートにおけるステップＳ３の処理においては、駆動部７９ｅを制御して、伝熱部材７９ｄをヒートシンク９１から離間させる。この制御により、被冷却部材９０からヒートシンク９１に伝達された熱は伝熱部材７７に伝達されなくなり、湾曲部７６ｂの加熱が終了される。
　以上の加熱部８０Ｂの構成によれば、湾曲部７６ｂの加熱を行いたいときにだけ、ヒートシンク９１と湾曲部７６ｂとを伝熱部材７７、７９ｃ、７９ｄによって接続することができる。このため、投影モード時において湾曲部７６ｂの温度が上昇するのを確実に防ぐことができ、水分又は油分を含む粉塵が内壁７６ｗから剥がれ落ちて筐体１０内部に侵入してしまうのを防ぐことができる。
　なお、加熱部８０Ｂは、伝熱部材７９ｃの伝熱部材７７側と反対側の端部をヒートシンク９１に固定した構成とし、伝熱部材７９ｃの伝熱部材７７側の端部に伝熱部材７９ｄを設け、この伝熱部材７９ｄを伝熱部材７７に接触させる状態と伝熱部材７７から離間させる状態とで移動させる構成としてもよい。
　図８は、図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第三の変形例であるユニット７０Ｃの概略構成を示す模式図であり、吸気ファン７５が逆回転されている状態を示す図である。ユニット７０Ｃは、加振部８２が追加された点を除いてはユニット７０と同じ構成である。図８において図３と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
　加振部８２は、湾曲部７６ｂを振動させるためのデバイスであり、例えば超音波振動子とこれを駆動する駆動素子等を含んで構成されている。加振部８２はシステム制御部５によって制御される。
　ユニット７０Ｃを有するプロジェクタ１００のシステム制御部５のプロセッサは、吸気ファン７５を逆回転させている状態においては、加振部８２を作動させて、湾曲部７６ｂを振動させる。一方、システム制御部５のプロセッサは、吸気ファン７５を正回転又は停止させている状態においては、加振部８２を停止する。
　以上のユニット７０Ｃによれば、吸気ファン７５が逆回転されている状態において、湾曲部７６ｂが振動するため、内壁７６ｗに付着していて且つ加熱部８０によって乾燥された粉塵の除去効果を高めることができる。なお、加振部８２を設ける構成は、ユニット７０Ａとユニット７０Ｂの各々にも適用可能である。
　図９は、図１に示すプロジェクタ１００におけるユニット７０の第四の変形例であるユニット７０Ｄの概略構成を示す模式図であり、吸気ファン７５が正回転されている状態を示す図である。ユニット７０Ｄは、湾曲部７６ｂにおける内側の内壁７６１ｗの背面部分に固定された板状且つ半円状の伝熱部材７７ａが追加された点を除いてはユニット７０と同じ構成である。図９において図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。湾曲部７６ｂの内側の内壁７６１ｗとは、湾曲部７６ｂを空気が流れる際に生じる遠心力が働く方向と反対側にある湾曲部７６ｂの壁面のことを言う。
　図９に示すユニット７０Ｄの伝熱部材７７ａは、図示は省略されているが、伝熱部材７９と固定されている。湾曲部７６ｂの内側の内壁７６１ｗには、投影モード時において、空気Ｗ１の乱流によって粉塵が少なからず付着する。このため、ユニット７０Ｄのように、この内壁７６１ｗの背面部分も加熱できる構成とすることで、内壁７６１ｗに密着していた粉塵を、清掃モード時において除去することができる。ユニット７０Ｄに示した内壁７６１ｗの背面部分を加熱する構成は、ユニット７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃにも同様に適用可能である。
　以上説明してきたユニット７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄにおいて、ケース７１内のフィルタ７２、第一の流路切替機構７３、及び第二の流路切替機構７４は必須ではなく、省略されてもよい。この場合であっても、吸気口１０Ａから通風路７６に取り込まれる空気に含まれる粉塵は湾曲部７６ｂによって捕捉されるため、粉塵の筐体１０内部への侵入を防ぐことは可能である。
　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）
　開口部を有する筐体と、
　上記筐体内の被冷却部材に空気を導くための通風路と、
　正回転されている状態においては上記開口部から上記通風路に上記空気を取り込み、逆回転されている状態においては上記通風路内の上記空気を上記開口部から排出するファンと、
　上記開口部から上記通風路に取り込まれる上記空気に含まれる粉塵を遠心力によって除去するための上記通風路に設けられた湾曲部と、
　上記湾曲部を加熱する加熱部と、
　少なくとも上記湾曲部が加熱された状態にて、上記ファンを逆回転させる制御部と、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、上記ファンを停止させた状態にて上記加熱部による上記湾曲部の加熱を開始させ、その加熱が終了した後に、上記ファンの逆回転を開始させる投影装置。
（３）
　（１）又は（２）記載の投影装置であって、
　上記加熱部は、上記被冷却部材が発生する熱を利用して上記湾曲部を加熱する投影装置。
（４）
　（３）記載の投影装置であって、
　上記被冷却部材に固定された上記被冷却部材の熱を放熱するための放熱部材を備え、
　上記加熱部は、上記放熱部材によって放熱される熱を、伝熱部材を介して上記湾曲部に伝達することで上記湾曲部を加熱する投影装置。
（５）
　（４）記載の投影装置であって、
　上記伝熱部材は、上記放熱部材と上記湾曲部の各々に接触する状態と、上記放熱部材と上記湾曲部のいずれか一方から離間する状態とをとる可動のものであり、
　上記伝熱部材が上記放熱部材と上記湾曲部の各々に接触した状態にて、上記熱が上記湾曲部に伝達され、上記伝熱部材が上記放熱部材と上記湾曲部のいずれか一方から離間した状態にて、上記熱の上記湾曲部への伝達が遮断される投影装置。
（６）
　（１）から（５）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記ファンが逆回転している状態において上記湾曲部を振動させる加振部を更に備える投影装置。
（７）
　（１）から（６）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記開口部と上記ファンとを繋ぐ第一流路と、
　上記開口部と上記ファンとを繋ぐ上記第一流路と異なる第二流路と、
　上記第一流路に設けられた粉塵を捕捉するためのフィルタと、
　上記ファンが正回転している状態においては上記開口部から取り込まれる上記空気を通過させ、上記ファンが逆回転している状態においては、上記通風路内の上記空気の通過を遮断する、上記第一流路に形成された第一の流路切替機構と、
　上記ファンが正回転している状態においては上記開口部から取り込まれる上記空気の通過を遮断し、上記ファンが逆回転している状態においては、上記通風路内の上記空気を上記開口部に通過させる、上記第二流路に形成された第二の流路切替機構と、を更に備える投影装置。
（８）
　（１）から（７）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、光源又は光変調素子の少なくとも一方である投影装置。
（９）
　開口部を有する筐体内の被冷却部材に空気を導くための通風路と、正回転されている状態においては上記開口部から上記通風路に上記空気を取り込み、逆回転されている状態においては上記通風路内の上記空気を上記開口部から排出するファンと、上記開口部から上記通風路に取り込まれる上記空気に含まれる粉塵を遠心力によって除去するための上記通風路に設けられた湾曲部と、を有する投影装置の制御方法であって、
　上記湾曲部を加熱する加熱ステップと、
　少なくとも上記湾曲部が加熱された状態にて、上記ファンを逆回転させる制御ステップと、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、
　上記制御ステップでは、上記ファンを停止させた状態にて上記湾曲部の加熱を開始させ、その加熱が終了した後に、上記ファンの逆回転を開始させる投影装置の制御方法。
（１１）
　（９）又は（１０）記載の投影装置の制御方法であって、
　上記加熱ステップでは、上記被冷却部材が発生する熱を利用して上記湾曲部を加熱する投影装置の制御方法。
（１２）
　（９）から（１１）のいずれか１つに記載の投影装置の制御方法であって、
　上記ファンが逆回転している状態において上記湾曲部を振動させる加振ステップを更に備え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、
　上記投影装置は、上記開口部と上記ファンとを繋ぐ第一流路であって粉塵を捕捉するためのフィルタが設けられた第一流路と、上記開口部と上記ファンとを繋ぐ上記第一流路と異なる第二流路と、を有し、
　上記ファンが正回転している状態においては上記開口部から取り込まれる上記空気を上記第一流路によって上記ファンまで通過させ、且つ上記空気の上記第二流路における通過を遮断し、上記ファンが逆回転している状態においては、上記通風路内の上記空気の上記第一流路における通過を遮断し、且つ上記通風路内の上記空気を上記第二流路から上記開口部に通過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３１日出願の日本特許出願（特願２０１８－１６３２１３）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
１０　筐体
１０Ａ　吸気口
１０Ｂ　排気口
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
７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ　ユニット
７１　ケース
７１Ａ、７１Ｂ　開口
７１ａ　壁部
７２　フィルタ
７３　第一の流路切替機構
７４　第二の流路切替機構
７５　吸気ファン
ＣＨ１　第一流路
ＣＨ２　第二流路
Ｗ１，Ｗ２　空気
７６　通風路
７６ａ　直線部
７６ｂ　湾曲部
７６ｃ　延在部
７６ｗ、７６１ｗ　内壁
７８　加熱器
８０、８０Ａ、８０Ｂ　加熱部
７７、７７ａ、７９、７９ｃ、７９ｄ　伝熱部材
７９ｅ　駆動部
９０　被冷却部材
９１　ヒートシンク
８　排気ファン
８２　加振部
 

Claims (13)

  1. 　開口部を有する筐体と、
    　前記筐体内の被冷却部材に空気を導くための通風路と、
    　正回転されている状態においては前記開口部から前記通風路に前記空気を取り込み、逆回転されている状態においては前記通風路内の前記空気を前記開口部から排出するファンと、
    　前記開口部から前記通風路に取り込まれる前記空気に含まれる粉塵を遠心力によって除去するための前記通風路に設けられた湾曲部と、
    　前記湾曲部を加熱する加熱部と、
    　少なくとも前記湾曲部が加熱された状態にて、前記ファンを逆回転させる制御部と、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、前記ファンを停止させた状態にて前記加熱部による前記湾曲部の加熱を開始させ、当該加熱が終了した後に、前記ファンの逆回転を開始させる投影装置。
  3. 　請求項１又は２記載の投影装置であって、
    　前記加熱部は、前記被冷却部材が発生する熱を利用して前記湾曲部を加熱する投影装置。
  4. 　請求項３記載の投影装置であって、
    　前記被冷却部材に固定された前記被冷却部材の熱を放熱するための放熱部材を備え、
    　前記加熱部は、前記放熱部材によって放熱される熱を、伝熱部材を介して前記湾曲部に伝達することで前記湾曲部を加熱する投影装置。
  5. 　請求項４記載の投影装置であって、
    　前記伝熱部材は、前記放熱部材と前記湾曲部の各々に接触する状態と、前記放熱部材と前記湾曲部のいずれか一方から離間する状態とをとる可動のものであり、
    　前記伝熱部材が前記放熱部材と前記湾曲部の各々に接触した状態にて、前記熱が前記湾曲部に伝達され、前記伝熱部材が前記放熱部材と前記湾曲部のいずれか一方から離間した状態にて、前記熱の前記湾曲部への伝達が遮断される投影装置。
  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、
    　前記ファンが逆回転している状態において前記湾曲部を振動させる加振部を更に備える投影装置。
  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、
    　前記開口部と前記ファンとを繋ぐ第一流路と、
    　前記開口部と前記ファンとを繋ぐ前記第一流路と異なる第二流路と、
    　前記第一流路に設けられた粉塵を捕捉するためのフィルタと、
    　前記ファンが正回転している状態においては前記開口部から取り込まれる前記空気を通過させ、前記ファンが逆回転している状態においては、前記通風路内の前記空気の通過を遮断する、前記第一流路に形成された第一の流路切替機構と、
    　前記ファンが正回転している状態においては前記開口部から取り込まれる前記空気の通過を遮断し、前記ファンが逆回転している状態においては、前記通風路内の前記空気を前記開口部に通過させる、前記第二流路に形成された第二の流路切替機構と、を更に備える投影装置。
  8. 　請求項１から７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、光源又は光変調素子の少なくとも一方である投影装置。
  9. 　開口部を有する筐体内の被冷却部材に空気を導くための通風路と、正回転されている状態においては前記開口部から前記通風路に前記空気を取り込み、逆回転されている状態においては前記通風路内の前記空気を前記開口部から排出するファンと、前記開口部から前記通風路に取り込まれる前記空気に含まれる粉塵を遠心力によって除去するための前記通風路に設けられた湾曲部と、を有する投影装置の制御方法であって、
    　前記湾曲部を加熱する加熱ステップと、
    　少なくとも前記湾曲部が加熱された状態にて、前記ファンを逆回転させる制御ステップと、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、
    　前記制御ステップでは、前記ファンを停止させた状態にて前記湾曲部の加熱を開始させ、当該加熱が終了した後に、前記ファンの逆回転を開始させる投影装置の制御方法。
  11. 　請求項９又は１０記載の投影装置の制御方法であって、
    　前記加熱ステップでは、前記被冷却部材が発生する熱を利用して前記湾曲部を加熱する投影装置の制御方法。
  12. 　請求項９から１１のいずれか１項記載の投影装置の制御方法であって、
    　前記ファンが逆回転している状態において前記湾曲部を振動させる加振ステップを更に備え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、
    　前記投影装置は、前記開口部と前記ファンとを繋ぐ第一流路であって粉塵を捕捉するためのフィルタが設けられた第一流路と、前記開口部と前記ファンとを繋ぐ前記第一流路と異なる第二流路と、を有し、
    　前記ファンが正回転している状態においては前記開口部から取り込まれる前記空気を前記第一流路によって前記ファンまで通過させ、且つ前記空気の前記第二流路における通過を遮断し、前記ファンが逆回転している状態においては、前記通風路内の前記空気の前記第一流路における通過を遮断し、且つ前記通風路内の前記空気を前記第二流路から前記開口部に通過させる投影装置の制御方法。
     
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