JP2007101897A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】標高及び作動に伴う発熱状況に応じて自動的に冷却レベルを調節する。
【解決手段】プロジェクタ１は、ランプハウジング８内に収めた光源１５の冷却用にメインファン１０及び補助ファン１２を設け、光源１５の周囲温度を検出する温度センサ２０をランプハウジング８に取り付けると共に、ランプハウジング８の排気開口８ａに対向してランプハウジング８を抜け出る空気の風量を検出する風量センサ２１を配置する。プロジェクタ１は、温度センサ２の検出結果に応じてメインファン１０の回転数を低速／高速に切り替えると共に、メインファン１０が高速回転中であり、検出温度が所定温度以上であり、かつ検出風量が所定量以下である場合に補助ファン１２を駆動してメインファン１０による冷却を補い、高地で使用されても安定した作動を確保する。
【選択図】図２

Description

本発明は、周囲される標高及び作動に伴う発熱状況等に応じて筐体内の冷却具合を臨機応変に自動調整するプロジェクタに関する。

従来、光源から発せられる光に基づいてライトバルブが生成した画像に係る変調光をスクリーンに投射してスクリーン上に画像表示を行うプロジェクタが存在する。プロジェクタのライトバルブには、ＤＭＤ（Digital Mirror Device：登録商標）又は液晶のような表示パネル等が適用されている。

光源及びライトバルブは作動に伴い発熱するので、プロジェクタの使用中は光源及びライトバルブを収めた筐体内を発熱状況に応じて冷却する必要がある。そのため、プロジェクタは冷却用の空気を筐体内に取り込むために吸気ファンを設けると共に、冷却により熱を奪い取って熱くなった空気を筐体外へ排出するために排気ファンを設けていることが一般的である。

下記の特許文献１では、ライトバルブである液晶の周囲温度を検出する温度センサを設けて、温度センサの検出温度に応じて吸気ファンと排気ファンの回転数を制御し、また、液晶周囲の風速を検出する風速センサを設けて、フィルタの目詰まりをモニタ可能にしたプロジェクタが開示されている。また、下記の特許文献２では、吸気ファンに加えて補助吸気ファンを設け、吸気ファンで取り込んだ空気と、補助吸気ファンで取り込んだ空気とをそれぞれ筐体内の相異する箇所に流して、筐体内を効率的に冷却するようにしたプロジェクタが開示されている。

さらに、下記の特許文献３では、プロジェクタが使用される地域の気圧に応じて冷却具合を変更できるように、筐体内の温度を検出する温度センサと共に外気圧を検出する気圧センサを設けて、両センサの検出結果に応じて冷却ファンの回転数を制御するプロジェクタが開示されている。
さらにまた、下記の特許文献４では、高地（気圧が低い場所）での使用にも十分な冷却効率を確保できるように、プロジェクタが使用される標高をユーザの操作により低地、標準、高地の３段階に切り替えられるようにしたプロジェクタが開示されている。
特開平４−６０５３４号公報 特開２０００−３２１６７１号公報 特開２００２−２５８２３７号公報 特開２００４−１５７３５６号公報

上述した特許文献３、４に係るプロジェクタは、空気の密度が低い高地で使用されても冷却度合の変更を行える。しかし、特許文献３に係るプロジェクタでは、高架な気圧センサを用いるため、プロジェクタ自体のコストが上昇すると云う問題がある。また、特許文献４に係るプロジェクタは、ユーザが標高の設定を行う必要があるため、ユーザの操作負担が大きいと云う問題がある。さらに、特許文献３、４に係るいずれのプロジェクタは、単にメインファンの回転数を変更するだけなので、冷却具合を変更できる幅が小さいと云う問題がある。なお、特許文献２に係るプロジェクタは、吸気ファン及び補助ファンを常時使用するので、冷却具合を変更できる幅を大きくできない。

一方、プロジェクタに用いられる光源は、明るさ及び発熱状況に関して個体差が大きいことが知られている。そのため、特許文献１に係るプロジェクタのように、ライトバルブの周囲温度の検出結果に基づいて吸気ファン及び排気ファンの回転数を制御しても、光源の個体差に対応して光源を適正なレベルに冷却できないと云う問題がある。

また、プロジェクタは、電源ボタンをオフしても光源が高温であれば、光源保護のため一定期間、光源を冷却する仕様になっているが、例えば、電源オフ後にＡＣコードが抜かれるなどによりプロジェクタへ電力を供給できない状態になれば、電源オフ後の光源冷却を全く行えなくなり、光源の保護を十分に図れないと云う問題がある。なお、プロジェクタには、フロントプロジェクション方式と、リアプロジェクションテレビに代表されるリアプロジェクション方式とが存在するが、上述した各問題はいずれの投射方式でも発生する。

本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、安価な仕様で標高の高低に関わらず安定した冷却を自動で行えるようにしたプロジェクタを提供することを目的とする。
また、本発明は、標高の高低及び筐体内の発熱状況等に応じて冷却する程度を大きな範囲で自動的に変更可能にしたプロジェクタを提供することを目的とする。

さらに、本発明は、光源の個体差に応じて光源を適正に冷却できるようにしたプロジェクタを提供することを目的とする。
さらにまた、本発明は、電源オフ後に何らかの理由でプロジェクタへ電力を供給できない状態になっても、最低限の光源冷却を行えるようにしたプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係るプロジェクタは、外気を筐体内に取り込む吸気ファンと、筐体内に配置してある光源とを備え、該光源から発せられる光に基づいて生成される画像を表す光を投射するプロジェクタにおいて、筐体内の温度を検出する温度検出手段と、筐体内の風量を検出する風量検出手段と、前記温度検出手段の検出結果及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記吸気ファンの回転数を切り替える回転数切替手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、検出した温度及び風量に基づいて吸気ファンの回転数を切り替えるので、安価な構成で自動的に冷却具合を調整可能になる。即ち、高地で使用する場合は、空気の密度が低いため、平地に比べて吸気ファンが取り込める空気量が減少するが、このような空気量の減少は風量の検出で判明する。そのため、温度検出に加えて風量の検出を行うことで、風量の検出結果に応じて標高に応じた吸気ファンの回転数を特定でき、例えば、高地で風量が少ない場合は回転数を多くすれば、適切な冷却性を確保できる。

本発明に係るプロジェクタは、外気を筐体内に取り込む吸気ファン及び補助吸気ファンと、筐体内に配置してある光源とを備え、該光源から発せられる光に基づいて生成される画像を表す光を投射するプロジェクタにおいて、筐体内の温度を検出する温度検出手段と、筐体内の風量を検出する風量検出手段と、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記吸気ファンの回転数を切り替える回転数切替手段と、前記吸気ファンの回転数及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記補助吸気ファンの駆動を行う駆動手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、吸気ファンの回転数を温度の検出結果に基づいて切り替えると共に、補助吸気ファンの駆動を吸気ファンの回転数及び風量の検出結果に基づいて行うので、吸気ファンの回転数の切替及び補助吸気ファンの駆動を行うか否かで、冷却具合を大きな範囲で調整できるようになり、装置が使用される標高、及び使用負荷に基づく筐体内の発熱状況等に柔軟に対応して適正なレベルに冷却できる。

本発明に係るプロジェクタは、外気を筐体内に取り込む吸気ファン及び補助吸気ファンと、筐体内に配置してある光源とを備え、該光源から発せられる光に基づいて生成される画像を表す光を投射するプロジェクタにおいて、筐体内の温度を検出する温度検出手段と、筐体内の風量を検出する風量検出手段と、前記温度検出手段の検出結果及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記吸気ファンの回転数を切り替える回転数切替手段と、前記吸気ファンの回転数及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記補助吸気ファンの駆動を行う駆動手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、吸気ファンの回転数を温度及び風量の検出結果に基づいて切り替えると共に、補助吸気ファンの駆動を吸気ファンの回転数及び風量の検出結果に基づいて行うので、冷却の程度を一段と大きな範囲で変更できるようになり、様々な使用状況及び発熱状況等に対して幅広く対応し得る冷却特性を確保できる。

本発明に係るプロジェクタは、前記回転数切替手段は、第１回転数と、第１回転数以上の第２回転数とに回転数を切替可能にしており、前記駆動手段は、前記吸気ファンの回転数が第２回転数以上であり、且つ前記風量検出手段が検出した風量が基準風量以下である場合に前記補助吸気ファンの駆動を行うことを特徴とする。

本発明にあっては、吸気ファンの回転数が第１回転数に比べて高回転であり、且つ風量が基準風量以下である場合に、補助吸気ファンを駆動させるので、更なる冷却が必要な状態で初めて補助吸気ファンが回転を始めることになり、電力の消費を抑えて環境にも配慮した上で、状況に応じた冷却特性を得られる。

本発明に係るプロジェクタは、光源、吸気ファン、及び補助吸気ファンへの給電を行う給電手段を有しており、該給電手段が給電を停止した場合に前記補助吸気ファンを駆動させる補助駆動手段を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、光源及び各ファンへの給電を停止した場合でも補助吸気ファンを駆動させるので、電源オフ後に何らかの理由でプロジェクタへ電力を供給できない状態になっても、補助吸気ファンの駆動により光源を冷却して光源の保護を図れる。なお、吸気ファンではなく、補助吸気ファンを駆動するようにしているのは、補助吸気ファンは吸気ファンの補助であるため、ファンのサイズが小さく駆動に要する電力が小さくすむため、外部からの給電が得られない状態でも、容易に駆動することができるためである。

本発明に係るプロジェクタは、前記補助駆動手段は、蓄電手段と、前記給電手段の給電停止に伴い前記蓄電手段から前記補助吸気ファンへ給電を行う手段とを備えることを特徴とする。
本発明にあっては、給電停止に連動して、蓄電手段から補助吸気ファンへ給電を行うので、電源オフ後にプロジェクタへ給電を行えない状態でも確実に補助吸気ファンを回転させて光源を冷却できる。

本発明に係るプロジェクタは、前記温度検出手段は、前記光源に係る温度を検出するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、光源に係る温度を検出するので、光源の実際の発熱状態に即した冷却を行える。そのため、光源の個体差による発熱状況の違い等にも敏感に対応して冷却度合を調整し、個体差のある光源のそれぞれにマッチした冷却を行える。

本発明に係るプロジェクタは、前記風量検出手段は、前記光源を通過した気体の風量を検出するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、光源を通過した気体の風量を検出するので、プロジェクタは光源の冷却に用いられる気体量（空気量）を詳細に把握できる。そのため、フィルタの目詰まり及び標高の高低等により光源の冷却に用いられる気体量が足りないと把握すれば、吸気ファンの回転数等を調整して必要な程度まで光源を冷却することができ、使用に伴って変化するフィルタの目詰まり度及び標高の違いに応じた冷却性を確保できる。

本発明に係るプロジェクタは、筐体内の気体を外方へ排出する排気ファンを有しており、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記排気ファンの回転数を切り替える手段を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、温度の検出結果に基づいて排気ファンの回転数も切り替えるので、吸気ファンの回転数の調整との相乗的な作用により、プロジェクタの発熱状況に応じて細かく冷却の程度を調整できるようになる。

本発明に係るプロジェクタは、筐体内の気体を外方へ排出する排気ファンを有しており、前記温度検出手段の検出結果及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記排気ファンの回転数を切り替える手段を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、温度の検出結果及び風量検出の結果に基づいて排気ファンの回転数も切り替えるので、標高の高低及びプロジェクタの発熱状況等に応じて、一段と詳細に冷却の程度を調整できるようになる。

本発明にあっては、検出した温度及び風量に基づいて吸気ファンの回転数を切り替えるので、安価な構成で自動的に冷却具合を適正に調整できる。
また、本発明にあっては、吸気ファンの回転数を温度の検出結果に基づいて切り替えると共に、吸気ファンの回転数及び風量の検出結果に基づいて補助吸気ファンの駆動を行うので、冷却の程度を大きな範囲で変更でき、様々な状況に柔軟に対応して冷却を行える。

さらに、本発明にあっては、吸気ファンの回転数を温度及び風量の検出結果に基づいて切り替えると共に、補助吸気ファンの駆動を吸気ファンの回転数及び風量の検出結果に基づいて行うので、冷却の程度を一段と大きな範囲で変更でき、様々な状況に対して臨機応変に対応した冷却性能を確保できる。
さらにまた、本発明にあっては、吸気ファンの回転数が第１回転数に比べて高回転であり、且つ風量が基準風量以下である場合に、補助吸気ファンを駆動させるので、更なる冷却が必要な場合にのみ補助吸気ファンの駆動を行って、無用な電力消費を抑制できる。

本発明にあっては、給電手段が光源への給電を停止した場合、補助吸気ファンを駆動させるので、電源オフ後に何らかの理由でプロジェクタへ電力を供給できない状態になっても、補助吸気ファンにより光源を冷却して光源の保護を図れる。
また、本発明にあっては、給電停止に連動して、蓄電手段から補助吸気ファンへ給電を行うので、電源オフ後にプロジェクタへ給電を行えない状態でも確実に補助吸気ファンを回転させて高温になった光源を冷却できる。

本発明にあっては、光源に係る温度を検出するので、光源の個体差による発熱状況の違いにも敏感に対応して実際の発熱状態に即した冷却を行える。
また、本発明にあっては、光源を通過した気体の風量を検出するので、光源に対して必要な冷却レベルに合わせた冷却性能を確保できる。

本発明にあっては、温度の検出結果に基づいて排気ファンの回転数も切り替えるので、プロジェクタの発熱状況に応じて細かく冷却の程度を調整できる。
また、本発明にあっては、温度及び風量の検出結果に基づいて排気ファンの回転数も切り替えるので、一段と詳細に冷却レベルを調整できる。

図１は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１の分解状態を示している。プロジェクタ１は投射レンズ４の横方に、光源の冷却を主に行うメインファン１０（吸気ファンに相当）及び補助ファン１２（補助吸気ファンに相当）を設け、各ファン１０、１２に対する制御を行うことで、標高の高低及び作動に伴う発熱状況等に対して柔軟な冷却性能を確保したことを特徴にしている。

プロジェクタ１は、箱状の筐体３に蓋部２を被せる構成にしており、蓋部２の前面２ａには、外気を筐体３の内部へ導くための吸気開口２ｂを設けている。また、筐体３は内部３ａに投射レンズ４に繋がった光学ユニット５、光学ユニット５に連結されたランプハウジング８を配置すると共に、光学ユニット５及びランプハウジング８に並べて電源ユニット７を配置し、電源ユニット７（給電手段に相当）の光学ユニット５側の隅にコントロールユニット６を配置している。なお、プロジェクタ１は、投射レンズ４の横方に位置するメインファン１０及び補助ファン１２との間に、メインファン１０が吸い込んだ空気をランプハウジング８へ導くダクト１１を設けており、さらに、ランプハウジング８及び電源ユニット７の側面に対向するように計３個の排気ファン９を筐体３の側壁に沿って配置している（図２参照）。

図２に示すように、メインファン１０は補助ファン１２に比べて寸法が大きく、同じ回転数であれば、メインファン１０の方が多くの外気を取り込むことができる。そのため、メインファン１０は冷却が必要な場合に常時使用され、補助ファン１２は状況に応じて駆動される。なお、メインファン１０及び補助ファン１２は、羽根部を回転させるモータにＤＣ制御用のものを用いているため、印加する電圧の値に応じてリニアに回転数を制御できる。また、補助ファン１２はメインファン１０に比べて回転させる羽根部の寸法等が小さいため負荷が小さく、駆動に要する電力消費は補助ファン１２の方が小さい。

メインファン１０及び補助ファン１２は、蓋部２の吸気開口２ｂに対向する箇所に位置し、蓋部２は内面側から吸気開口２ｂを覆うようにフィルタ１３を取り付けている。よって、メインファン１０及び補助ファン１２はフィルタ１３を通じて外気を筐体３内に吸い込むため、埃及び塵等はフィルタ１３で筐体３内への進入が止められる。

メインファン１０はシロッコファンであり、駆動により吸気開口２ｂの外方の空気を吸い込むと共に、吸い込んだ空気をダクト１１を通じてランプハウジング８内へ送り込んでいる（図２中、Ｋ１で示す空気の流れ）。また、補助ファン１２は軸流ファンであり、ランプハウジング８の一側面に設けた開口（図示せず）に取り付けられており、駆動により吸気開口２ｂの外方の空気を吸い込んで、吸い込んだ空気を直接的にランプハウジング８内へ送り込んでいる（図２中、Ｋ２で示す空気の流れ）。

ランプハウジング８は内部に、凹状のリフレクタ１５ａに発光管１５ｂを取り付けた形態の光源１５を収納している。ランプハウジング８では、内部に導かれた空気がリフレクタ１５ａ内を通過して発光管１５ｂ及びリフレクタ１５ａから熱を奪い取り、光源１５が冷却されるようにしている。また、光源１５の冷却により温度が高くなった空気は、ランプハウジング８の空気の吸入側と反対の側面に設けた排気開口８ａから外方へランプハウジング８を抜け出て、排気ファン９の吸い込みにより筐体３の外方へ排出される。

また、本実施形態のプロジェクタ１は、光源１５の個体差に応じて細かく冷却できるようにするため、光源１５のリフレクタ１５ａの周縁付近で温度検出を行えるようにランプハウジング８の内部に温度センサ２０（温度検出手段）を取り付けている。さらにプロジェクタ１は、ランプハウジング８から抜け出た空気の風量（風速に基づく流量）を検出できるように、排気開口８ａに対向して風量センサ２１（風量検出手段）を配置している。本実施形態で用いる風量センサ２１には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）フローセンサ素子と称されるタイプのものを用いている。

なお、光源１５から発せられる光は、光学ユニット５へ導かれる。光学ユニット５は、カラーホイール、ロッドインテグレータ、コンデンサレンズ、ＤＭＤ等を内部に配置しており、光学ユニット５内に導いた光をカラーホイールを通過しさせてＤＭＤへ進行させ、ＤＭＤで画像を表す変調光を生成し、その変調光を投射レンズ４へ向けて反射することにより、投射レンズ４から画像を表す変調光をスクリーン等の被投射体へ向けて投射する。

また、電源ユニット７は商用電源（ＡＣ１００Ｖ）に電源コード（図示せず）を用いて接続され、所定電圧の電力を生成するものである。本実施形態の電源ユニット７は、バラスト回路等を含む光源１５へ電力供給を行う光源用給電部、各ファン９、１０、１２へ給電を行うファン用給電部、非常時に補助ファン１２の駆動を行うために補助ファン１２へ給電を行う補助給電部（補助駆動手段に相当）、コントロールユニット６等へ給電を行う制御用給電部等を有している。

さらに、コントロールユニット６は、ＤＭＤの駆動処理を行うフォーマッター回路部、カラーホイールの回転制御を行う回路部、並びにメインファン１０及び補助ファン１２用の制御を行うファン制御回路部等を含んでいる。

図３は、コントロールユニット６に含まれるファン制御回路部に関連した各部の接続形態を示すブロック図である。ファン制御回路部は、制御部２２、Ｄ／Ａ変換部２３、ＤＣ制御レギュレータ２４を有しており、制御部２２に上述した温度センサ２０、風量センサ２１を接続している。また、ＤＣ制御レギュレータ２４は内部にメインファン用駆動部２４ａ及び補助ファン用駆動部２４ｂを有し、メインファン用駆動部２４ａにメインファン１０を接続し、補助ファン用駆動部２４ｂに補助ファン１２及び補助電池回路２５を接続している。ＤＣ制御レギュレータ２４は電源ユニット７から電力の供給を受けており、制御部２２から送られてくる信号に応じて、メインファン１０へ出力する電圧値を変更しメインファン１０の回転数の切替を行うと共に、補助ファン１２へ電圧の印加／非印加を切り替えて補助ファン１２の駆動／停止を制御する。

また、補助電池回路２５は、上述した電源ユニット７の補助給電部に含まれており、電源オフ後の電源コードの外れなどにより電源ユニット７が商用電源から電力を受け取れない場合の非常時に、補助ファン１２を駆動するための電力を供給するものである。

図３に示す制御部２２は、メインファン１０の回転数制御、及び補助ファン１２の駆動制御を行うものであり、内部のメモリ部に記憶されたプログラム及び各種基準値（第１温度基準値、第２温度基準値、風量基準値等）に基づいて各種制御を行う。具体的に制御部２２は、メインファン１０に対して基本的に光源１５の電力及び温度センサ２０の検出温度に基づき回転数の制御を行っており、温度センサ２０から検出された温度が伝えられると、検出温度が第１温度基準値以下であるか否かを判断する処理を行う。なお、第１温度基準値は、使用する光源１５の通常使用時の耐用温度等の数値に応じて予め設定されている数値である。

検出温度が第１温度基準値未満であれば、光源１５は温度的に余裕があるため、制御部２２はメインファン１０を低速（第１回転数に相当）で回転させる制御指示をＤ／Ａ変換部２３を通じてＤＣ制御レギュレータ２４のメインファン用駆動部２４ａへ出力する。また、検出温度が第１温度基準値以上であれば、制御部２２はメインファン１０を高速（第２回転数に相当。第２回転数＞第１回転数）で回転させる制御指示を出力する。なお、高速回転用の制御指示を出力した場合、制御部２２は内部フラグの中に設けた高速フラグをオンする。

また、補助ファン１２に対する駆動制御として、制御部２２は、以下の条件が全て満たされる場合、補助ファン１２を駆動するためにオン信号をＤＣ制御レギュレータ２４の補助ファン用駆動部２４ｂへ出力する。即ち、メインファン１０が高速回転中であり（高速フラグのオン／オフで確認）、温度センサ２０の検出温度が第２温度基準値以上であり（第２温度基準値＞第１温度基準値）、風量センサ２１から伝えられる検出風量が風量基準値以下である場合を補助ファン１２の駆動条件にしている。

なお、第２温度基準値は、使用する光源１５の安定使用限界温度等の数値に応じて予め決められた数値であり、風量基準値は、安定使用限界温度の光源１５を耐用温度に下げるために必要な冷却用の空気流量を参照して決められた数値である。また、制御部２２は、補助ファン１２を駆動しない場合は、オフ信号を出力する。

制御部２２に接続されるＤ／Ａ変換部２３は、制御部２２から出力されるデジタルの各種信号をアナログ信号に変換してＤＣ制御レギュレータ２４へ送る処理を行う。また、ＤＣ制御レギュレータ２４は、Ｄ／Ａ変換部２４を介して制御部２２から送られてくる各種信号を各駆動部２４ａ、２４ｂへ振り分けると共に、各駆動部２４ａ、２４ｂから各ファン１０、１２を所定の回転数で回転させるための直流電圧を各ファン１０、１２へ印加する処理を行う。

具体的にメインファン用駆動部２４ａは、メインファン１０を高速回転又は低速回転の何れかで回転させるようにメインファン１０へ所定の電圧値で電圧印加を行う。また、補助ファン用駆動部２４ｂは、補助ファン１２が駆動又は停止のいずれかになるように電圧の印加、印加停止を切り替える。

また、図４は、補助電池回路２５に関連した回路図を示しており、補助電池回路２５は、二次電池２５ａ（蓄電手段に相当）とトランジスタ２５ｂを有しており、二次電池２５ａは、電源ユニット７が商用電源ＡＣと接続されている間に供給される電力を蓄える。また、電源ユニット７からの電力供給が途絶えると、トランジスタ２５ｂがオンし、二次電池２５ａに蓄えられた電力がトランジスタ２５ｂを通じて補助ファン用駆動部２４ｂへ供給され、補助ファン用駆動部２４ｂから補助ファン１２へ電力を供給して補助ファン１２を駆動する。なお、図４中に用いられるダイオードは、逆電圧を防止するため回路内に適用されている。

プロジェクタ１は、上述した構成により二次電池２５ａに蓄えられた電力の量だけ補助ファン１２を駆動可能にしており、そのため、使用したプロジェクタ１の電源オフ後にユーザが誤って電源コードを抜いた場合でも、補助ファン１２により高温になった光源１５を冷却することができる。特に、本実施形態では寸法の小さい電力消費量の少ない補助ファン１２を駆動するので、少ない電力でも一定期間確実に光源１５を冷却することができる。なお、二次電池２５ａの替わりに所定の電気容量を確保したコンデンサ、キャパシタ等を用いることも可能である。

図５に示す第１フローチャートは、プロジェクタ１のコントロールユニット６（制御部２２）が行うメインルーチンに係る処理の中でファン制御に関連する部分を抜き出したものである。即ち、制御部２２は、電源オン状態で、先ず光源１５の電力及び温度に基づいたメインファン制御処理を行い（Ｓ１）、次に補助ファン制御処理を行い（Ｓ２）、最後にユーザからの操作により電源オフされたか否かを判断する（Ｓ３）。電源オフされていない場合（Ｓ３：ＮＯ）、制御部２２は最初の段階（Ｓ１）へ戻って処理を継続し、電源オフされた場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部２２は処理を終了する。

図６に示す第２フローチャートは、第１フローチャートのメインファン制御処理（Ｓ１）の温度変化に基づいた回転数制御の内容を示したものである。この第２フローチャートに示す処理で制御部２２は、温度センサ２０の検出した結果に基づき光源１５の周囲温度を検出し（Ｓ１０）、検出した温度が第１温度基準値以上であるか否かを判断する（Ｓ１１）。

検出した温度が第１温度基準値以上であると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部２２はメインファン１０の回転数を高速に設定し（Ｓ１２）、高速回転の制御指示を出力すると共に、高速フラグをオンする処理を行う（Ｓ１３）。

また、検出した温度が第１温度基準以上でない（第１温度基準未満である）と判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部２２はメインファン１０の回転数を低速に設定し（Ｓ１４）、低速回転の制御指示を出力すると共に、高速フラグがオン中であるか否かを判断する（Ｓ１５）。高速フラグがオンになっている場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御部２２は高速フラグをオフにする処理を行う（Ｓ１６）。また、高速フラグがオンになっていない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、制御部２２は特に処理を行うことなくメインファン制御処理を終了する。

図７に示す第３フローチャートは、第１フローチャートの補助ファン制御処理（Ｓ２）の内容を示している。この補助ファン制御処理（Ｓ２）において、制御部２２は、先ず高速フラグがオン中であるか否かを判断する（Ｓ２０）。高速フラグがオン中である場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、次に、制御部２２は検出した光源１５の温度が第２温度基準値以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。

検出した温度が第２温度基準値以上であると判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御部２２は風量センサ２１が検出した風量が風量基準値以下であるか否かを判断する（Ｓ２２）。検出した風量が風量基準値以下であると判断した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御部２２は現在、補助ファン１２が回転中であるか否かを補助ファン用駆動部２４ｂからのオン信号の出力に基づいて判断し（Ｓ２３）、補助ファン１２が回転中でない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、オン信号を出力させて補助ファン１２の回転を開始させる（Ｓ２４）また、補助ファン１２が既に回転中である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、オン信号の出力を継続して処理を終了する。

各判断段階（Ｓ２０〜Ｓ２２）で、いずれも否定側の判断となる場合（Ｓ２０：ＮＯ、Ｓ２１：ＮＯ、Ｓ２２：ＮＯ）、制御部２２は、現在、補助ファン１２が回転中であるか否かを判断し（Ｓ２５）、補助ファン１２が回転中である場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、補助ファン用駆動部２４ｂからの出力信号がオフ信号に切り替わるように制御信号を出力して補助ファン１２の回転を停止する（Ｓ２６）。また、補助ファン１２が回転中でない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、制御部２２は特に処理を行うことなく、補助ファン制御処理を終了する。

なお、第３フローチャートに示す処理を行ってから、所定時間（例えば３分程度）経過しても、検出された温度が第２温度基準値を下回らないときは、フィルタ１３の目詰まり、プロジェクタ１の最大冷却能力が及ばない環境での使用等が想定される。この場合、プロジェクタ１は、コントロールユニット６の制御により異常内容を示す投影表示又はプロジェクタ３自体に設けた警告灯の点灯を行い、プロジェクタ１の投影処理を停止して、筐体内の冷却処理を所定時間継続する処理を行う。

このように、本実施形態のプロジェクタ１は、メインファン１０が高速で回転しているにも関わらず、光源周囲の温度が第２温度以上であり、冷却用の空気量も不足している場合は、補助ファン１２を駆動するので、プロジェクタ１が高地で使用される場合、フィルタ１３の目詰まりが生じている場合でも、光源１５を適正に冷却することができる。また、メインファン１０の低速／高速は、光源周囲の温度によって切り替えるので、光源１５の個体差にも敏感に対応して、光源１５の実際の状況に応じた冷却を行える。

なお、本発明に係るプロジェクタ１は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、メインファン１０を低速／高速の２段階で切り替えるのではなく、検出される風量に基づく判断を加えて低速／高速／最高速の３段階で回転数を切り替えてもよい（低速＜高速＜最高速）。この変形例では、制御部２２のメモリに、風量に関する基準値としてメインファン１０の制御用に第１風量基準値を記憶すると共に、補助ファン１２用に第２風量基準値（第２風量基準値＜第１風量基準値）を記憶し、第２風量基準値は、図７の処理段階Ｓ２２で、風量基準値の替わりに使用することになる。

図８に示す第４フローチャートは、メインファン１０の回転数を３段階で切り替える場合のメインファン制御処理の内容を示すものであり、基本的には図６の第２フローチャートと同様であるが、第２フローチャートの高速フラグオンの処理段階（Ｓ１３）の後に、最高速用の処理を付け加えた内容になっている。

即ち、制御部２２は、高速フラグをオンしてから（Ｓ１３０）、次に、検出した風量が第１風量基準値以下であるか否かを判断する（Ｓ１７０）。風量が第１風量基準値以下である場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、制御部２２は、メインファン１０の回転数を最高速に設定し（Ｓ１８０）、出力する制御指示を最高速回転用に切り替える。また、風量が第１風量基準値を超える場合（Ｓ１７０：ＮＯ）、特に処理を行うことなくメインファン制御処理を終了する。なお、第４フローチャートの他の処理（Ｓ１００〜Ｓ１６０）は、第２フローチャートの各処理（Ｓ１０〜Ｓ１６）と同じなので説明を省略する。

このように第４フローチャートに係る処理を行うと、標高に応じてメインファン１０の回転数も変更できるため、一段と標高及びフィルタ１３の目詰まり状況等に関して細やかに冷却程度を変更できる。また、第４フローチャートに示すメインファン１０の回転数制御で、冷却程度を十分に変更できる場合は、補助ファン１２を省いた構成にすることも可能である。

さらに、別の変形例として、冷却の程度をより細やかに調整するためには、排気ファン９もメインファン１０と同様に回転数を調整できるようにしてもよい。図９は、排気ファン９も制御対象にする場合の制御に係るブロック図の要部を示し、変形例のＤＣ制御レギュレータ１２４はメインファン用駆動部１２４ａ及び補助ファン用駆動部１２４ｂに加えて排気ファン用駆動部１２４ｃを設けるようにし、この排気ファン用駆動部１２４ｃに排気ファン９を接続する。

また、制御部２２は、図１０に示す第５フローチャートのような処理手順で、メインルーチンに係る処理を行う。第５フローチャートは、基本的に図５に示す第１フローチャートにおいて補助ファン制御処理（Ｓ２）の後に、排気ファン制御処理（Ｓ５２）を加えたものであり、その他の処理（Ｓ５０、Ｓ５１、Ｓ５３）は第１フローチャートの各処理（Ｓ１〜Ｓ３）と同様である。

また、第５フローチャートにおける排気ファン制御処理（Ｓ５２）の処理内容は、図６の第２フローチャートに示すメインファン制御処理と同様に排気ファン９の制御を行い、制御部２２は、判断に応じて排気ファン９の回転数を低速／高速に切り替えて、上述した排気ファン用駆動部１２４ｃへ低速／高速の指示信号を出力する。これにより、筐体３から排出される空気も適宜調整されることになり、筐体９への空気の流入及び排出が光源１５の周囲温度により適宜調整され、実際の温度に合わせて細やかに冷却の程度を調整できるようになる。

さらに、排気ファン９の回転数も標高等に応じて３段階で切り替えるようにする場合は、排気ファン９の制御に対して図８の第４フローチャートの内容を適用し、風量の判断段階（Ｓ１７０）に応じて排気ファン９の回転数（低速／高速／最高速）の制御を行ってもよい。

さらにまた、上述したプロジェクタ１に係る冷却構成及び冷却処理（各変形例も含む）は、図１に示すフロントプロジェクション方式のプロジェクタ以外に、リアプロジェクション方式のプロジェクタにも適用可能である。

本発明の実施形態に係るプロジェクタの分解斜視図である。 実施形態のブロジェクタの内部を示す概略図である。 吸気系のファン制御に係るブロック図である。 補助電池回路を含む補助ファンの非常時駆動に関連する回路を示す概略図である。 吸気系のファン制御に係るメインルーチンの処理手順を示す第１フローチャートである。 メインファン制御処理に係る第２フローチャートである。 補助ファン制御処理に係る第３フローチャートである。 変形例のメインファン制御処理に係る第４フローチャートである。 排気ファンを制御対象に含める場合の要部を示すブロック図である。 変形例のファン制御に係るメインルーチンの処理手順を示す第５フローチャートである。

符号の説明

１ プロジェクタ
３ 筐体
６ コントロールユニット
７ 電源ユニット
８ ランプハウジング
９ 排気ファン
１０ メインファン
１１ ダクト
１２ 補助ファン
１５ 光源
２０ 温度センサ
２１ 風量センサ
２２ 制御部
２４ ＤＣ制御レギュレータ
２５ 補助電池回路

Claims (10)

1. 外気を筐体内に取り込む吸気ファンと、筐体内に配置してある光源とを備え、該光源から発せられる光に基づいて生成される画像を表す光を投射するプロジェクタにおいて、
   筐体内の温度を検出する温度検出手段と、
   筐体内の風量を検出する風量検出手段と、
   前記温度検出手段の検出結果及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記吸気ファンの回転数を切り替える回転数切替手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 外気を筐体内に取り込む吸気ファン及び補助吸気ファンと、筐体内に配置してある光源とを備え、該光源から発せられる光に基づいて生成される画像を表す光を投射するプロジェクタにおいて、
   筐体内の温度を検出する温度検出手段と、
   筐体内の風量を検出する風量検出手段と、
   前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記吸気ファンの回転数を切り替える回転数切替手段と、
   前記吸気ファンの回転数及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記補助吸気ファンの駆動を行う駆動手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
3. 外気を筐体内に取り込む吸気ファン及び補助吸気ファンと、筐体内に配置してある光源とを備え、該光源から発せられる光に基づいて生成される画像を表す光を投射するプロジェクタにおいて、
   筐体内の温度を検出する温度検出手段と、
   筐体内の風量を検出する風量検出手段と、
   前記温度検出手段の検出結果及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記吸気ファンの回転数を切り替える回転数切替手段と、
   前記吸気ファンの回転数及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記補助吸気ファンの駆動を行う駆動手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
4. 前記回転数切替手段は、第１回転数と、第１回転数以上の第２回転数とに回転数を切替可能にしており、
   前記駆動手段は、前記吸気ファンの回転数が第２回転数以上であり、且つ前記風量検出手段が検出した風量が基準風量以下である場合に前記補助吸気ファンの駆動を行う請求項２又は請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 光源、吸気ファン、及び補助吸気ファンへの給電を行う給電手段を有しており、
   該給電手段が給電を停止した場合に前記補助吸気ファンを駆動させる補助駆動手段を備える請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
6. 前記補助駆動手段は、
   蓄電手段と、
   前記給電手段の給電停止に伴い前記蓄電手段から前記補助吸気ファンへ給電を行う手段とを備える請求項５に記載のプロジェクタ。
7. 前記温度検出手段は、前記光源に係る温度を検出するようにしてある請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
8. 前記風量検出手段は、前記光源を通過した気体の風量を検出するようにしてある請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
9. 筐体内の気体を外方へ排出する排気ファンを有しており、
   前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記排気ファンの回転数を切り替える手段を備える請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
10. 筐体内の気体を外方へ排出する排気ファンを有しており、
    前記温度検出手段の検出結果及び風量検出手段の検出結果に基づいて前記排気ファンの回転数を切り替える手段を備える請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のプロジェクタ。

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