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Patent Searching and Data


Title:
POWDER DUST CAPTURE DEVICE AND PROJECTION TYPE IMAGE DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/090825
Kind Code:
A1
Abstract:
A powder dust capture device having a powder dust capture section (19) provided at an inlet opening (18) of a body housing (17) and also having a fan (16) for discharging air, which is sucked through the powder dust capture section from the inlet opening, from an outlet opening (24) through a predetermined region. The powder dust capture section has a filter (30), a filter advance mechanism, and a filter advance control section. The filter (30) has an electrostatic filter (20) wrapped around a roll shaft (31a), a filter winding shaft (31b), and a small-sized housing (32) for receiving the filter and the shaft and can be attached to and detached from the body housing. The small-sized housing has an opening (33) for sucking air passed through the electrostatic filter. The filter advance control section has filter advance amount detection sections (35, 42) and controls, based on a detection output from the filter advance amount detection sections, filter advance operation performed by the filter advance mechanism. The electrostatic filter can be used for many hours without replacement, can be easily replaced, and does not allow powder dust once adhered to the filter to be released to the outside.

Inventors:
YAMAGISHI SHIGEKAZU
Application Number:
PCT/JP2008/050635
Publication Date:
July 31, 2008
Filing Date:
January 18, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD (JP)
YAMAGISHI SHIGEKAZU
International Classes:
G03B21/16; B01D46/18; B03C3/10; B03C3/47; H05K7/20
Domestic Patent References:
WO2005070056A22005-08-04
Foreign References:
JPH0557120A1993-03-09
JP2006150237A2006-06-15
JPH08128400A1996-05-21
Attorney, Agent or Firm:
IKEUCHI SATO & PARTNER PATENT ATTORNEYS (OAP TOWER 8-30,Tenmabashi 1-chome, Kita-k, Osaka-shi Osaka 26, JP)
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Claims:
 吸気口および排気口を有する本体筐体と、
 前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、
 前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備えた粉塵捕捉装置において、
 前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備え、
 前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備え、
 前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有し、
 前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能であり、
 前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御し、
 前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能であることを特徴とする粉塵捕捉装置。
 前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する請求項1記載の粉塵捕捉装置。
 前記小型筐体は、前記フィルター巻き取り軸を外部と遮蔽する密閉構造を有する請求項1記載の粉塵捕捉装置。
 前記静電フィルターの排気側近傍に繊維発散防止網が固定配置されている請求項1記載の粉塵捕捉装置。
 前記繊維発散防止網の1つの網目の開口は1mm以下である請求項4記載の粉塵捕捉装置。
 前記フィルター送り量検出部は、前記フィルター巻き取り軸に巻き取られる際の前記静電フィルターの走行により回動させられる走行量モニター軸と、前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押し付ける押圧装置とを備え、
 前記静電フィルターの走行量に対応して前記走行量モニター軸が回転するように構成された請求項1記載の粉塵捕捉装置。
 前記走行量モニター軸に、その回転の検出を行うための検出パターンが設けられている請求項6記載の粉塵捕捉装置。
 前記フィルター送り量検出部は、前記走行量モニター軸に設けられた検出パターンを読み取り、前記走行量モニター軸の回転量を検出する回転量センサーを備えた請求項7記載の粉塵捕捉装置。
 前記フィルター送り機構は、前記フィルター部を前記本体筐体に装着することにより、前記連結部が前記フィルター巻き取り軸と連結される請求項1記載の粉塵捕捉装置。
 前記押圧装置は前記本体筐体側に設けられており、
 前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押圧する際に、前記小型筐体が前記本体筐体から外れないように、前記小型筐体の取り出しを規制する方向に延出する腕部を備えた請求項6記載の粉塵捕捉装置。
 前記フィルター送り制御部は、任意の使用時間間隔で、前記静電フィルターを一定量走行させるように前記フィルター送り機構を制御する請求項1記載の粉塵捕捉装置。
 光源と、
 入射光を変調する画像表示素子と、
 前記光源からの光を前記画像表示素子に入射させ、前記画像表示素子により変調された画像を投写する投写光学系と、
 電源部と、
 前記光源、前記画像表示素子、投写光学系、及び前記電源部を収容し、吸気口および排気口を有する本体筐体と、
 前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、
 前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備えた投写型画像表示装置において、
 前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備え、
 前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備え、
 前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有し、
 前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能であり、
 前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御し、
 前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能であることを特徴とする投写型画像表示装置。
 前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する請求項12記載の投写型画像表示装置。
 前記本体筐体の前記吸気口と前記粉塵捕捉部の間には、空気を通さないシール材が設けられ、密閉構造となっている請求項12記載の投写型画像表示装置。
 前記本体筐体内に、その内部空間を、少なくとも前記光源及び前記画像表示素子を収容する第1室と、少なくとも前記電源部を収容する第2室とに区画する内壁を備えており、
 前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分のうち、前記静電フィルターの前記ロール軸側を透過する空気は前記第1室に導かれ、前記静電フィルターの前記フィルター巻き取り軸側を透過する空気は前記第2室に導かれるように構成されている請求項12記載の投写型画像表示装置。
 前記小型筐体における前記静電フィルターの収納部は、外部との間が密閉構造となっている請求項12記載の投写型画像表示装置。
 前記静電フィルターの一度の送り量は、前記第1室に導かれる空気を通過させるための開口幅よりも小さい請求項12記載の投写型画像表示装置。
 前記静電フィルターの前記開口部に露出している面積のうち、前記第1室に導かれる空気がを通過させるための面積S1と、前記第2室に導かれる空気を通過させるための面積S2とが、以下の関係を満足するように設定された請求項17記載の投写型画像表示装置。
  S1≧S2
 前記フィルターを通過した空気のうち、前記第1室へ導かれる空気と、前記第2室へ導かれる空気は、それぞれ別個の吸気ファンにより導かれる請求項12記載の投写型画像表示装置。
 入出力端子と、電源入力部とを更に備え、
 前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第2室に設けられている請求項12記載の投写型画像表示装置。
 前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第1室と前記第2室以外に設けられた、第3室に収容されている請求項12記載の粉塵除去機能を備えた投写型画像表示装置。
 前記第1室と前記第2室に共通の排気ファンを備えた請求項12記載の投写型画像表示装置。
Description:
粉塵捕捉装置および投写型画像 示装置

 本発明は、静電フィルターを備えた粉塵 捉装置、特に、使用済みの静電フィルター 自動的に更新する機能を有する粉塵捕捉装 、及びその粉塵捕捉装置を備えた投写型画 表示装置に関するものである。

 従来、プロジェクターなどの投写型画像 示装置は、光源からの強力な光を液晶パネ やDMD(デジタルミラーデバイス)などの画像 示素子に集光して、画像信号にあわせて変 し、この画像表示素子上の画像を拡大投射 て高画質の大画面を得ている。

 このような投写型画像表示装置において 強力な光にさらされる画像表示素子や、光 、装置電源等は発熱が大きく、適当な冷却 なされないと画質に影響を与えるだけでな 、熱的に破壊されてしまう。このため、投 型画像表示装置はファンにより外気を装置 に吸入し、装置内を冷却する構成を取って る。

 しかしながら、外気と一緒に粉塵を装置 部から吸入してしまい、それが画像表示装 や光源周辺に付着することで、明るさ低下 色むらを発生させる。

 このため、吸気口に粉塵吸入防止用のフ ルターを配置しているが、主流のウレタン ィルターの場合、数百時間毎でのフィルタ 洗浄が必要である。また、ウレタンフィル ーは、物理的に小さな開口に粉塵を捕捉し 侵入を抑えるが、10μmを下回る大きさの粉 を防ぐことは出来ない。よって黄砂やたば などの微小粒子の侵入を阻止できない。

 一方、静電フィルターは、開口は大きく 力損失を抑えながらも、粉塵は静電気で捕 するので、小さな埃まで捕捉できる。しか ながら、捕捉能力を超えると静電気による 果が得られなくなり、粉塵は捕捉されず装 内に侵入してしまう。また、静電フィルタ は洗浄が出来ないこともあり、数百時間毎 新品に交換することが必要である。

 しかしながら、投写型画像表示装置には 吊り用途のものが多く、簡単にフィルター 換が出来る設置状態ではないため、メンテ ンスが困難であった。同様の課題に対して 例えば空気清浄機については、以下のよう 構造が知られている。

 例えば、特許文献1には、オゾン脱臭装置 において、静電フィルターを帯状に長く形成 して2つの回転ローラーに巻き取り自在に張 し、装置の運転時間に応じて静電フィルタ を自動的にモーターで巻き取る構造が開示 れている。これにより、長時間新品交換せ 静電フィルターを使用することができる。 れをプロジェクタに応用すれば、フィルタ 交換時間を伸ばすことが出来ると考えられ 。

 また、特許文献2には空気清浄機における同 様な構成に於いて、未使用のフィルター収容 部と使用済みのフィルター収容部をカセット に一体化してヒンジにより開放可能な構成が 開示されている。

特開平5-49830号公報

特開平6-269696号公報

 特許文献1に開示されたオゾン脱臭装置に おいては、脱臭運転時間を計測するタイマー と、運転条件を記録したROMデータに基づき、 所定の運転時間毎に、巻き取り用モータを一 定時間駆動することにより、フィルター送り を行う。この構成の場合、静電フィルターの 交換がなければ問題はない。しかし、静電フ ィルターを交換する必要がある場合は、静電 フィルターの使い始めと終わりとでは、巻き 取り軸1回転によるフィルター送り量が大き 異なることから、フィルター送り量を一定 するためには、交換された時点の判別が必 である。

 一方、静電フィルターの交換を行わない 済むようにするためには、装置寿命を保証 るだけのフィルターを収容する容積が必要 なる。

 また、静電フィルターの交換の方法につ ては言及されていないが、特許文献1あるい は2に開示された構造では、静電フィルター 付着した粉塵が交換時に離脱して、再び装 内に飛散してしまう恐れがある。

 本発明は、長時間静電フィルターを使用 ることができ、交換時期が正確に判り、交 も容易で、しかも一旦付着した粉塵が再び 部に飛散する恐れのない粉塵捕捉装置を提 することを目的とする。

 また、そのような粉塵捕捉装置を備えた 写型画像表示装置を提供することを目的と る。

 本発明の粉塵捕捉装置は、吸気口および 気口を有する本体筐体と、前記吸気口に設 られた粉塵捕捉部と、前記吸気口から前記 塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体 体内の所定領域を経由して前記排気口から 出するための送風部とを備える。

 前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フ ルター送り機構と、フィルター送り制御部 を備える。前記フィルター部は、ロール軸 巻かれた静電フィルターと、前記静電フィ ターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、 記フィルター巻き取り軸を前記フィルター り機構に係合させるための連結部と、前記 ール軸に巻かれた静電フィルター及び前記 ィルター巻き取り軸を収容した小型筐体と 備える。前記小型筐体は、前記ロール軸と 記フィルター巻き取り軸間において、前記 気口から前記静電フィルターを透過して空 を吸入するための開口部を有する。前記フ ルター送り機構は、前記連結部との係合に る前記フィルター巻き取り軸との連結を介 て、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動 せることが可能である。前記フィルター送 制御部は、フィルター送り量検出部を有し 前記フィルター送り量検出部による検出出 に基づいて、前記フィルター送り機構によ フィルター送り動作を制御する。前記フィ ター部は前記本体筐体に対して着脱可能で る。

 本発明の投写型画像表示装置は、光源と 入射光を変調する画像表示素子と、前記光 からの光を前記画像表示素子に入射させ、 記画像表示素子により変調された画像を投 する投写光学系と、電源部と、前記光源、 記画像表示素子、投写光学系、及び前記電 部を収容し、吸気口および排気口を有する 体筐体と、前記吸気口に設けられた粉塵捕 部と、前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介 て空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領 を経由して前記排気口から排出するための 風部とを備える。前記粉塵捕捉部は、上記 塵捕捉装置と同様の構成を有する。

 本発明によれば、静電フィルターで微小 粉塵まで除去可能な上、長時間の使用でも ィルターは適切に自動更新され、常に良好 状態にできることから、維持管理に手間を けることなく、長時間粉塵除去性能を維持 きる。

本発明の実施の形態1における投写型画 像表示装置の構成を示す断面図 同投写型画像表示装置におけるフィル ー送り機構を一部断面で示した側面図 同投写型画像表示装置におけるフィル ー送り量検出部の一部を構成するフィルタ 押圧機構を示す斜視図 同投写型画像表示装置におけるフィル ー送り量検出部の他の一部を構成する回転 出部を示す断面図 同投写型画像表示装置におけるフィル ターカセットの装着状態を示す平面図 同フィルターカセットの他の状態を示 す平面図 本発明の実施の形態2における投写型画 像表示装置の構成を示す断面図 本発明の実施の形態3における投写型画 像表示装置の構成を示す断面図

符号の説明

 1 光源
 2 反射鏡
 3 光学ユニット
 4、5 ダイクロイックミラー
 6、7、8 全反射ミラー
 9R、9G、9B 入射側偏光板
 10R、10G、10B 液晶パネル
 11R、11G、11B 出射側偏光板
 12R、12B ダイクロイック反射膜
 13 合成プリズム
 14 投写レンズ
 15 電源ユニット
 16、56 吸気ファン
 17 本体筐体
 17a 補助基材部
 17b 突出壁
 18 吸気口
 19 粉塵捕捉部
 20 静電フィルター
 21 光学ユニットダクト
 21a 壁面
 22B 青用開口
 22G 緑用開口
 22R 赤用開口
 23 排気ファン
 24 排気口
 25 窓部材
 26 吸気ダクト
 27、28、29 緩衝材
 30 フィルターカセット
 31a ロール軸
 31b フィルター巻き取り軸
 32 小型筐体
 32a 底部
 33 開口部
 34 中継回転軸
 35 走行量モニター軸
 36 連結用凹部
 37 連結用凸部
 38 ギア軸
 39 ギア
 40 小型ギア
 41 ステッピングモーター
 42 押圧機構
 43 支持部材
 43a 腕部
 44 ローラー
 45 支柱
 46 付勢バネ
 47 回転検出反射パターン
 48 パターン検出センサー
 49 繊維発散防止網
 50 本体筐体
 51 隔壁
 52 第1室
 53 第2室
 54 吸気口
 55 入出力端子
 56 電源供給部
 58 排気口
 59 仕切壁
 60 壁面
 61 第3室

 本発明は上記構成を基本として、以下の うな態様をとることができる。

 すなわち、本発明の上記構成の粉塵捕捉 置において、前記フィルター送り制御部は 前記静電フィルターの前記開口部に露出し いる部分が部分的に更新されるよう、前記 ィルター送り機構によるフィルター送り動 を制御する構成とすることができる。

 また、フィルター部の小型筐体は、フィ ター巻き取り軸を外部と遮蔽する密閉構造 することが好ましい。

 また、前記静電フィルターの排気側近傍 繊維発散防止網が固定配置されている構成 することができる。その場合、前記繊維発 防止網の1つの網目の開口は1mm以下であるこ とが好ましい。

 また、前記フィルター送り量検出部は、 記フィルター巻き取り軸に巻き取られる際 前記静電フィルターの走行により回動させ れる走行量モニター軸と、前記走行量モニ ー軸に前記静電フィルターを押し付ける押 装置とを備え、前記静電フィルターの走行 に対応して前記走行量モニター軸が回転す ように構成することができる。それにより ROMなどのメモリを使用することなく、フィ ター送り量を一定に制御可能として、限ら た筐体の容量の中で、長時間連続して粉塵 捉機能を維持可能である。

 また、前記走行量モニター軸に、その回 の検出を行うための検出パターンが設けら た構成とすることができる。その場合、前 フィルター送り量検出部は、前記走行量モ ター軸に設けられた検出パターンを読み取 、前記走行量モニター軸の回転量を検出す 回転量センサーを備えることができる。

 また、前記フィルター送り機構は、前記 ィルター部を前記本体筐体に装着すること より、前記連結部が前記フィルター巻き取 軸と連結される構成とすることができる。

 また、前記押圧装置は前記本体筐体側に けられており、前記走行量モニター軸に前 静電フィルターを押圧する際に、前記小型 体が前記本体筐体から外れないように、前 小型筐体の取り出しを規制する方向に延出 る腕部を備えることができる。それにより 投写型画像表示装置が床置き、天吊りで装 の向きが反転することがあっても、交換式 ィルターの飛び出し防止機能を、部品を追 することなく備えることが出来る。

 また、前記フィルター送り制御部は、任 の使用時間間隔で、前記静電フィルターを 定量走行させるように前記フィルター送り 構を制御する構成とすることができる。

 本発明の上記構成の投写型画像表示装置 おいて、前記フィルター送り制御部は、前 静電フィルターの前記開口部に露出してい 部分が部分的に更新されるよう、前記フィ ター送り機構によるフィルター送り動作を 御する構成とすることができる。

 また、前記本体筐体の前記吸気口と前記 塵捕捉部の間には、空気を通さないシール が設けられ、密閉構造とすることができる

 また、前記本体筐体内に、その内部空間 、少なくとも前記光源及び前記画像表示素 を収容する第1室と、少なくとも前記電源部 を収容する第2室とに区画する内壁を備えて り、前記静電フィルターの前記開口部に露 している部分のうち、前記静電フィルター 前記ロール軸側を透過する空気は前記第1室 導かれ、前記静電フィルターの前記フィル ー巻き取り軸側を透過する空気は前記第2室 に導かれるように構成することができる。

 また、前記小型筐体における前記静電フ ルターの収納部は、外部との間が密閉構造 なっていることが好ましい。

 また、前記静電フィルターの一度の送り は、前記第1室に導かれる空気を通過させる ための開口幅よりも小さい構成とすることが できる。

 また、前記静電フィルターの前記開口部 露出している面積のうち、前記第1室に導か れる空気がを通過させるための面積S1と、前 第2室に導かれる空気を通過させるための面 積S2とが、以下の関係を満足するように設定 ることができる。

  S1≧S2
 また、前記フィルターを通過した空気のう 、前記第1室へ導かれる空気と、前記第2室 導かれる空気は、それぞれ別個の吸気ファ により導かれる構成とすることができる。

 また、入出力端子と、電源入力部とを更 備え、前記入出力端子、及び前記電源入力 は、前記第2室に設けられていてもよい。

 また、前記入出力端子、及び前記電源入 部は、前記第1室と前記第2室以外に設けら た、第3室に収容されている構成とすること できる。

 また、前記第1室と前記第2室に共通の排 ファンを備えることができる。

 以下、本発明の実施の形態における粉塵 捉装置及び画像表示装置について、図面を 照して説明する。

 (実施の形態1)
 本発明の実施の形態1における投写型画像表 示装置の全体構成を図1に示す。本実施の形 における光学構成に係る要素は、既知のも であり、本実施の形態の主要部ではないた 、以下に簡単に説明する。

 図において、光源1の光は、反射鏡2によ 前方に出射され、光学ユニット3へ入射する その入射光は、ダイクロイックミラー4、5 及び全反射ミラー6、7、8を経ることにより 、緑、青の色光に分離される。その後、各 の光は、入射側偏光板9R、9G、9B、画像表示 子である液晶パネル10R、10G、10B、出射側偏 板11R、11G、11Bによって、外部からの入力信 (図示せず)に基づいて強度変調される。これ らの光は、ダイクロイック反射膜12R、12Bを備 えた合成プリズム13で一光路上に合成され、 写レンズ14に入射する。この投写レンズ14は 、液晶パネル10R、10G、10B上の画像を、装置前 方に配置されたスクリーン(図示せず)に拡大 写するように設計される。

 この画像表示の際、黒表示のためには、 源1からの光を入射側偏光板9R、9G、9B、出射 側偏光板11R、11G、11Bで吸収する必要がある。 このため、これらの偏光板は高温になる。一 方で、これらの偏光板は主に有機材料からな るため、適当な温度にまで冷却しないと変質 して、画像を制御できなくなり使用不能に陥 る。

 また、投写型画像表示装置内には、発光 に1000度にもなる光源1の管球、及び周辺の 構部品、光源1の点灯や画像表示のための電 ユニット15等、自己発熱が大きい要素が配 されるので、画像表示の品質を確保するた には冷却手段が必要である。

 従って本実施の形態に於いては、送風部 ある吸気ファン16によって、本体筐体17の側 面に設けられた吸気口18から外気(比較的温度 の低い空気)が装置内に導かれる。吸気ファ 16で吸入された外気は、粉塵捕捉部19の静電 ィルター20を経て、ファン吹き出し口に密 して配置されている光学ユニットダクト21に 導かれる。

 光学ユニットダクト21には、上述した入 側偏光板9R、9G、9B、液晶パネル10R、10G、10B 出射側偏光板11R、11G、11Bの下部に相当する 置に、青用開口22B、緑用開口22G、赤用開口22 Rが設けられている。

 吸入された空気は、入射側偏光板9R、9G、 9B、液晶パネル10R、10G、10B、出射側偏光板11R 11G、11Bの熱を奪った後、青用開口22B、緑用 口22G、赤用開口22Rから吹き出され、排気フ ン23によって排出される。その過程で、排 される空気は光源1やその周辺機構部品、電 ユニット15の熱をも奪う。排気ファン23に至 った空気は、本体筐体17の側面に設けられた 気口24を経て装置外部に吹き出される。

 従来の装置では、冷却の過程で外気と共 外部の粉塵を吸入してしまい、その粉塵が 晶パネル周辺や光源部に付着していた。そ 結果、輝度の早期劣化を起こしたり、投射 に色むらが生じるなどの不具合が生じてい 。これに対して、本実施の形態の装置では 以下に説明するような、粉塵の入り込まな 筐体構造と粉塵捕捉構造が導入されている

 粉塵の入り込まない筐体構造として、投 レンズ14を完全に本体筐体17内に収容し、光 透過部には窓部材25が本体筐体17に隙間なく 着された構造が採用されている。また、吸 口18と粉塵捕捉部19の間、粉塵捕捉部19と吸 ダクト26の間、排気口24と排気ファン23との には、空気を通さない緩衝材27、28、29が設 られて、空気の流れを封止している。

 粉塵捕捉構造としては、以下のような粉 捕捉部19が採用されている。粉塵捕捉部19は 、フィルターカセット(フィルター部)30と、 ィルター送り機構(図2参照、後述)と、フィ ター送り制御部(図3、図4参照、後述)とから 成されている。

 フィルターカセット30は、ロール形態の 電フィルター20が巻かれたロール軸31aと、静 電フィルター20を巻き取るフィルター巻き取 軸31bと、それらの要素とともに、フィルタ 送り機構との連結部(図2参照、後述)を収納 る小型筐体32とからなる。小型筐体32は、ロ ール軸31a、フィルター巻き取り軸31b間におい て、吸気口18からの空気を透過させるための 口部33を有している。そしてロール軸31a、 ィルター巻き取り軸31bの間には、中継回転 34、走行量モニター軸35が配置されている。

 フィルター送り機構は、図2に示す構造を 有し、補助基材部17aに設けられている。補助 基材部17aは、本体筐体17の一部、または本体 体17に固定された別部材からなる。フィル ーカセット30は、投写型画像表示装置の本体 (以下装置本体と称する)から着脱可能になっ おり、装着時にこのフィルター送り機構と 結される。但し図2には、フィルターカセッ ト30から静電フィルター20とフィルター巻き り軸31bのみが取り出された状態で示されて る。

 フィルター巻き取り軸31bは、図2に示すよ うに、その端部に連結用凹部36が設けられて る。フィルター送り機構は、連結用凹部36 嵌合する連結用凸部37を有する。連結用凸部 37はギア軸38の一端に設けられており、ギア 38の他端にはギア39が固定されている。連結 凹部36と連結用凸部37が嵌合することにより 、フィルター巻き取り軸31bとギア軸38が連結 れる。ギア39は、小型ギア40を介してステッ ピングモーター41に連結されている。ステッ ングモーター41は、図示しない駆動回路に って制御される。

 フィルター送り制御部は、フィルター送 量検出部と、図示しない制御回路により構 される。フィルター送り量検出部は、図3に 示す走行量モニター軸35及びフィルター押圧 構42と、図4に示す回転検出部により構成さ る。

 図3に示すように、フィルター押圧機構42 、走行量モニター軸35上を走行する静電フ ルター20を、走行量モニター軸35に押圧して 着させるように機能する。フィルター押圧 構42は、一端が本体筐体17に固定された支柱 45に回転自在に支持された支持部材43を有す 。支持部材43の先端に、回転自在のローラー 44が設けられ、このローラー44による静電フ ルター20を押圧する。ローラー44は、静電フ ルター20との間の摩擦を小さくするために いられる。

 また、支持部材43には、付勢バネ46の両端 が支柱45を通して係合し、付勢バネ46の中央 は、図示しない本体筐体17の固定部に係合し ている。従って、付勢バネ46の付勢力により 支持部材43に支持されたローラー44が、静電 フィルター20を介して走行量モニター軸35に 圧される。このようにして、静電フィルタ 20がフィルター巻き取り軸31bに巻き取られる 際に、走行量モニター軸35が回転する。

 この構成によれば、静電フィルター20を き取って行く過程で、フィルター巻き取り 31bに巻き取られた静電フィルター20の太さが 変化することにより、一定量のフィルターを 送るのに要する時間は大きく変化しても、走 行量モニター軸35の回転は常にフィルター送 量に対応した回転数となる。これに基づき 図4に示すように回転検出部を構成する。

 図4に示す回転検出部は、回転検出反射パ ターン47とパターン検出センサー48の組み合 せにより構成される。回転検出反射パター 47は、小型筐体32の底部32aから突出した走行 モニター軸35の端部側面に設けられている パターン検出センサー48は、本体筐体17の一 として形成された突出壁17bの、回転検出反 パターン47と対向する位置に固定されてい 。これにより、静電フィルター20の送り量を パターン検出センサー48のパターン検出出力 よって検出することが出来る。

 パターン検出センサー48からの検出信号 、ステッピングモーター41と、制御回路に備 えられたタイマーを連動させることで、所定 の運転時間が経過する毎に、常に静電フィル ター20を適切な所定量送って巻き取ることが 能となる。

 静電フィルターは、初期集塵性能は高い 、粉塵が多く付着すると急激に集塵能力が 下し、また、通気性が悪くなり圧力損失が きくなることで冷却性能を低下させると、 う課題があった。これに対して、本実施の 態によれば、長時間使用の際にも適当な巻 取り制御を行うことで、自動的に高い集塵 能を維持することが出来る。

 フィルターカセット30は、小型筐体32が装 置本体に対して脱着可能に設けられている。 上述のようにフィルターカセット30がフィル ー送り機構との連結部を備えることで、装 本体からの動力が伝達される。それにより 内包されたフィルター巻き取り軸31bが回転 、静電フィルター20が移送される。このよ に構成することで、用いられる静電フィル ーの厚みが大きいために、初期の巻き取り ール量がわずかしか確保できない場合、あ いは、ロール状にした形態で必要なフィル ーを収容する容積を十分に確保できない場 等、フィルターを使い切る可能性がある際 、新しいフィルターを備えた別のフィルタ カセット30に交換すれば、集塵性能を容易に 回復できる。

 フィルターカセット30の交換時には、装 本体の設置状況によれば抜け落ちる可能性 あるので、本実施の形態では図3に示すよう 、支持部材43から延出した腕部43aが設けら ている。図5Aのフィルターカセット30装着状 の平面図に示すように、この腕部43aが、フ ルターカセット30装着時には、小型筐体32と 平面的に重なる。それにより、腕部43aがスト ッパーとして機能し、落下等の抜け落ちが容 易には発生しないように構成されている。交 換する際には図5Bのように、腕部43aを回動さ てフィルターカセット30との重なりを回避 せれば、小型筐体32を取り外すことが可能と なる。同時に、走行量モニター軸35を押圧す 押圧装置42を離間させ、押圧を解除するこ ができる。これにより、部品を増やすこと く2つの機能が得られる。

 小型筐体32のフィルター巻き取り軸31b収 部は、フィルター巻き込み口以外は密閉し 構造を取っており、動作時に収納した粉塵 漏れを防ぐと共に、交換時にも粉塵の飛散 く作業を行えることを可能としている。

 また、静電フィルター20を構成する繊維 発散する可能性のある場合は、小型筐体32の 静電フィルター20の排気側近傍に、繊維発散 止網49を設ける(図1参照)ことができる。こ 場合、網目の開口は1mm以下が望ましい。静 フィルター20からの繊維発散がない場合は、 この繊維発散防止網49を設ける必要はない。

 なお、本実施の形態では、画像表示素子 液晶パネルとした構成を例として示したが DMD素子を用いるDLPシステムでも同様の構成 取り、同様の効果を得ることが可能である

 また、吸気ファンについては、その種類 数に制限はなく、所定の吸排気が可能であ ばどのように構成してもよい。

 本実施の形態では、走行量モニター軸35 回転検出にパターン検出センサー48を用いた 例を示したが、他の種類の光学センサーや、 回転数を機械的に検出する回転センサー等を 利用することも可能である。

 フィルター送り機構に使用するモーター 、上述のステッピングモーターに代えて、 り安価なモーターに変えることも可能であ 。ただし回転数に合わせて、適当な減速手 が必要となる。

 (実施の形態2)
 本発明の実施の形態2における投写型画像表 示装置の全体構成を図6に示す。図6において 構成要素全体は本体筐体50に収容されてお 、その内部は隔壁51によって、第1室52、第2 53に分けられている。

 第1室52には光学装置や光源が納められて る。光源1、反射鏡2、光学ユニット3、投写 ンズ14等の構成は、実施の形態1と同様であ 、同一の要素には同一の参照符号を付して 説明の繰り返しを省略する。

 この投写型画像表示装置の内部を冷却す ために、実施の形態1と同様に、第1室52では 、吸気ファン16により、本体筐体50に形成さ た吸気口54から外気が吸気される。そして、 光学ユニット3の下部に設けられた光学ユニ トダクト21によってこの外気が導かれ、青用 開口22B、緑用開口22G、赤用開口22Rから放出さ れることにより、液晶パネル周辺が重点的に 冷却される。

 この構成において、光学ユニットダクト2 1の壁面21aは、隔壁51と共に第1室52と第2室53を 分離して、空気の往来を遮断するための仕切 り壁として利用されている。また、第1室52内 の熱で暖められた空気を外部に放出するため の排気ファン23が設けられている。このよう 、吸気ファン16によって吸気された外気は 光学ユニットダクト21から、開口22R、22G、22B 、光学ユニット3、光源1、及び排気ファン23 順に流れ、風路上のデバイスを冷却する。

 一方、第2室53には、信号処理回路や光源 電源ユニット15が納められている。この電 ユニット15は、自己発熱が顕著で、冷却を行 わないと自己発熱により破壊されてしまう。 そのため、高熱になる部分は、ヒートシンク (図示せず)を併用して冷却する構造をとるこ が一般的である。ここでは、ヒートシンク などに埃が堆積することによって放熱能力 劣化し、信頼性劣化につながる恐れはある 、埃が付着することによる影響は、光源1や 光学ユニット3に比べれば小さい。従って、 1室52ほど空気中の塵埃の進入に対して配慮 る必要はなく、塵埃の進入は避けた構成が ましいという程度に過ぎない。

 また、この第2室53を形成する壁面には、 写画像を形成するための映像信号の供給を けるための、入出力端子55や電源供給部56が 設けられている。これら入出力端子55や電源 給部56は一般的な部品で構成されており、 の部品は防塵性を十分考慮されたものでは いことから、この部分からの埃進入は避け くい。そのため、これらの部品は、比較的 埃による影響を受け難い第2室53側に設けら ている。

 第2室53には吸気ファン57が設けられてお 、外気を吸気し、電源ユニット15に送風する 。本実施の形態では、電源ユニット15等の熱 奪った空気が排気口58から放出される構成 なっているが、吸気ファン57の代わりに、排 気口58に排気ファンを配置しても、ほぼ同様 冷却を行うことができる。

 本体筐体50の吸気口54と、吸気ファン16、5 6間には粉塵捕捉部19が設けられており、吸気 口54と粉塵捕捉部19の間には空気を通さない 衝材27が複数箇所設けられて、隙間から空気 が漏れないようにしている。

 粉塵捕捉部19の構造は、実質的に実施の 態1のものと同様である。但し、本実施の形 においては、第1室52と第2室53にまたがって 成された吸気口54が、粉塵捕捉部19が配置さ れている。従って小型筐体32は、ロール軸31a フィルター巻き取り軸31b間において、吸気 54からの空気を透過させるように開口部33が 形成され、さらに、静電フィルター20を通過 て第1室52と第2室53に吸気される空気を仕切 ために、光学ユニットダクト21の壁面21aに 続的につながるような仕切壁59を有する。

 粉塵捕捉部19のその他の構造および動作 それに基づく効果も、実施の形態1と同様で る。更に、本実施の形態によれば、粉塵に る影響を受け易い要素を収容する第1室52と 粉塵による影響を受け難い要素を収容する 2室との間で、粉塵捕捉部19による粉塵除去 用を使い分ける。それにより、フィルター 収納容積を拡大することなく、内部の光源 電源などのデバイスを十分に冷却し、かつ 画像表示素子や光源周辺の粉塵の付着を防 しながら、フィルター交換までの時間を延 すことができる。これについて、以下に説 する。

 上述のように、小型筐体32の開口部33によ り形成された静電フィルター20に対する開口 域は、所定の割合で仕切壁59で仕切られて る。図6には、開口領域を1/2に仕切る位置に 切壁59が設けられた例が示されている。こ 仕切壁59によって、ロール状の静電フィルタ ーが開口部33の幅の1/2だけ引き出された際に 、新しいフィルターを透過する空気は第1室 52に導かれる。また、それまで使用していた 分の静電フィルター20を透過する空気は、 2室53に導かれる。

 つまり、粉塵捕捉部19の制御において、 度に引き出すフィルター量が開口部33の面積 よりも小さいとき(この場合は1/2)、第2室53よ も第1室52に導かれる空気の方が、静電フィ ター20の集塵性能の差に起因して、そこに まれている埃は少ないことになる。

 静電フィルターは、長尺のものを巻き取 ながら用いることにより長期間の使用が可 であるが、粉塵の蓄積により粉塵捕捉能力 超えると空気を清浄化できなくなるため、 定の使用時間が経過して粉塵捕捉能力が低 した部分は使用済みとし、新鮮な部分に更 しなければならない。一方、静電フィルタ の長さと、対向する装置の開口部の長さに って使用時間が決まってしまうため、フィ ターの交換回数を減らすには、フィルター 長くし、収納スペースを拡大する必要があ 。

 これに対して本実施の形態の上記構成に れば、開口部33に対する静電フィルター20の 更新面積を抑制することができるため、静電 フィルター20の使用時間、すなわち寿命を実 的に延長することができる。

 静電フィルター20の面における第1室52に かれる風が通る面積S1と、第2室53に導かれる 風が通る面積S2との間の関係は、以下のよう 設定することが好ましい。

  S1≧S2
 これは、第2室53においては、冷却のための 気が足りなければ吸気ファン57の送風能力 上げて補うことが出来ること、静電フィル ー20は、透過する空気の風速が早くなると集 塵能力が低下してしまうが、第2室53には比較 的埃に強い部品が収容されていることから、 実用上問題ない範囲で上記S2を小さくするこ が出来るためである。これにより、開口部3 3を最小とすることが可能となり、装置全体 小型化、低コスト化が容易になる。

 特に第1室52の開口面積が第2室53の開口面 の整数倍であれば、一度の送りで、後者は 者面の一部分の更新によって全面が更新さ ることになる。第2室53への開口を覆うフィ ターは、第1室52への開口を覆っていたフィ ターとして使用されてきたもので、集塵性 は劣化しているものと考えられるが、上述 ようにすることで、一度に全面更新される め、その劣化を最小限に抑えることが可能 なる。

 (実施の形態3)
 本発明の実施の形態3における投写型画像表 示装置の全体構成を図7に示す。図7において 図6の実施の形態2と同様の要素は、同一の 号を付して説明の繰り返しを省略する。

 実施の形態2では、入出力端子55や電源供 部56を第2室53を形成する壁面に設けていた 、入出力端子55や電源供給部56は必ずしも冷 を必要としない。従って、本実施の形態で 、壁面60で仕切った第3室61を別区域として けて、それらの部品をここに納めた構成を いる。それにより、第1室52内をより有効に 却することが可能となる。

 また、この構成では、画像表示素子から 距離が近くなってノイズが乗りにくいこと 電気配線が簡素になることなどの効果が得 れる。

 また、図7に示されるように、排気ファン 23の排気能力が十分であれば、第1室52と第2室 53に共有の排気ファンとすることもできる。 のように、第2室53において、電源ユニット1 5の風上及び風下にそれぞれ、吸気ファン57及 び排気ファン23を設けた構成ではなく、吸気 ァン57のみ、あるいは排気ファン23のみとす ることも可能である。一般的には、電源ユニ ット15を風下に配置した方が、局部的な冷却 容易なのでセット全体の小型化、低コスト に有利と考えられる。

 また、以上の実施の形態では、投写画像 表示するスクリーンを投写型画像表示装置 体に備えていない二体型画像表示装置を例 して説明したが、スクリーンを備えた一体 の場合も、各実施の形態の構成を適用可能 ある。この場合、投写レンズからスクリー に至る投写域が増えることになるが、ここ 冷却が必要な区域ではないので、第1室、第 2室とは別の密閉された部屋とすることが望 しい。

 本発明に係る粉塵捕捉装置は、静電フィ ターで微小な粉塵まで除去可能な上、長時 の使用でもフィルターを自動更新して、常 良好な状態を維持することにより、維持管 に手間をかけることなく、長時間粉塵除去 能を維持可能であり、特に天吊り用途で高 への設置が多い投写型画像表示装置に有用 ある。