JP2015059954A

JP2015059954A - プロジェクタ、エアフィルタ交換制御プログラム及びエアフィルタ交換検知方法

Info

Publication number: JP2015059954A
Application number: JP2013191491A
Authority: JP
Inventors: 桃子林; Momoko Hayashi
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2015-03-30

Abstract

【課題】精度よくエアフィルタの目詰まり判定を行うことを可能とする。
【解決手段】検出照度が理論照度Ｐ未満であるならば、周囲温度Ｔａの温度上昇に伴って光源部１１の照度低下が生じているものと推定される。よって、この場合には、理論照度Ｐからのズレを読む（ステップＳ９）。次に、この読み出したズレが、理論照度Ｐに対して８０％以上のズレ量であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。この判断がＹＥＳであって、ズレ量が８０％以上であるならば、光源部１１の実際の照度は理論照度Ｐよりも大幅に低下している。よって、光源部１１は、内部温度の上昇に伴う熱影響により照度が大幅に低下しているものと推定される。また、この内部温度の上昇に伴う熱影響は、エアフィルタ５に目詰まりが生じていることが原因であると断定することができる。よって、表示部１６にてエアフィルタ５の交換を促す交換警告表示を行う（ステップＳ１１）。
【選択図】図２

Description

本発明は、筐体に設けられた吸気口にエアフィルタが配置されたプロジェクタ、このプロジェクタに用いるエアフィルタ交換制御プログラム及びエアフィルタ交換検知方法に関するものである。

従来より、半導体レーザ等を光源とするプロジェクタにおいては、筐体に吸気口を設け、この吸気口からファンによって内部に外気を導入し、筐体内の温度上昇を抑制するようにしている。このとき、外気中の塵や埃が内部に導入されて、光源に付着して照度が低下したり、回路に付着して故障や誤動作が発生することを防止すべく、吸気口にはエアフィルタが装着されている。

したがって、使用時間の経過に伴ってエアフィルタには、外気中の塵や埃が目詰まりし、筐体内部への導入空気量が減少し、筐体内の温度上昇を抑制機能が低下してしまう。このような目詰まりをユーザに報知して、筐体内の温度上昇を抑制機能の低下を未然に防止するために、筐体内の温度を検出する温度センサを設け、筐体内の温度が閾値以上上昇した場合には、エアフィルタに目詰まりが発生したもの判定する技術が提案されている（例えば下記特許文献１参照）。

特開２０１２−１２８２８２号公報

しかしながら、プロジェクタにおける筐体内部の温度上昇の原因は、エアフィルタの目詰まりに限るものではく、光源部等の熱源やその他の外乱要素が複雑に作用する。したがって、筐体内の温度変化を温度センサで検出しても、その検出結果がエアフィルタの目詰を示すものであるか否かは定かではない。よって、温度センサで検出した筐体内の温度に基づきエアフィルタの目詰判定を行っても、精度の良い判定結果を得ることはできない。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、精度よくエアフィルタの目詰まり判定を行うことのできるプロジェクタ、エアフィルタ交換制御プログラム及びエアフィルタ交換検知方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明に係るプロジェクタは、筐体と、前記筐体内部に配置された光源と、前記筐体に設けられた吸気部と、前記吸気部に配置されたエアフィルタと、前記光源の照度を検出する照度検出部と、前記筐体内部の温度を検出する温度検出部と、前記照度検出部により検出された前記光源の照度と、前記温度検出部により検出された温度と、の関係に基づいて前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るエアフィルタ交換制御プログラムは、筐体内部に配置された光源と、前記筐体に設けられた吸気部と、前記吸気部に配置されたエアフィルタと、前記光源の照度を検出する照度検出部と、前記筐体内部の温度を検出する温度検出部と、を備えるプロジェクタが有するコンピュータを、前記照度検出部により検出された前記光源の照度と、前記温度検出部により検出された温度と、の関係に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定部として機能させることを特徴とする。

また、本発明に係るエアフィルタ交換検知方法は、筐体内部に配置された光源と、前記筐体に設けられた吸気部と、前記吸気部に配置されたエアフィルタと、を備えるプロジェクタにおけるエアフィルタ交換検知方法であって、前記光源の照度を検出する照度検出ステップと、前記筐体内部の温度を検出する温度検出ステップと、前記照度検出ステップにより検出された前記光源の照度と、前記温度検出ステップにより検出された温度と、の関係に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、プロジェクタが有する吸気口に配置されたエアフィルタの目詰まり状態を精度よく判定することができる。

本発明の一実施の形態に係るプロジェクタのブロック構成図である。本実施の形態における処理手順を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るプロジェクタ１の概略構成を示すブロック構成図である。このプロジェクタ１は、筐体２を有しており、筐体２の一端部側には通気用開口部３が開成され、他端部側には投射用開口部４が開口されている。通気用開口部３には、エアフィルタ５が交換可能に装着され、投射用開口部４には、投射レンズ１８が固着されている。

前記エアフィルタ５の近傍には冷却ファン１０が配置され、この冷却ファン１０の下流段にＲＧＢ各色光を生成する光源部１１が設けられている。光源部１１は、例えば半導体レーザであって、光源部１１自体、あるいは筐体２内部の温度を検出するサーミスタ１２が付設されている。つまり、サーミスタ１２は、光源部１１に接触して当該光源部１１の温度を検出する構成であってもよいし、光源部１１に接触することなく、筐体２の内部空間の温度を検出する構成であってもよい。そして、本明細書においては、サーミスタ１２により検出される光源部１１の温度又は筐体２の内部空間の温度を総称して内部温度と呼ぶこととする。

更に、このプロジェクタ１には、制御部６、映像信号入力部７、映像信号処理部８、映像生成部９が設けられているとともに、時計部１３、記憶部１４、操作部１５、表示部１６及び照度センサ１７が設けられている。映像信号入力部７から入力された各種規格の画像信号（画像データ）は、映像信号処理部８で表示に適した所定フォーマットの画像信号に統一するように変換された後、映像生成部９に送られる。映像生成部９は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭに展開記憶させた上で、このビデオＲＡＭの記憶内容からビデオ信号を生成して投射レンズ１８に出力することにより、投射レンズ１８を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。

制御部６は、プロジェクタ１内における各回路の動作を制御するものであって、ＣＰＵ及びその周辺回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１４で構成されている。記憶部１４には、各種セッティング等のプログラム、後述するフローチャートにより示すプログラムやデータ等が予め記憶されており、ワークメモリ等としても使用される。

時計部１３は、所定周波数のクロック信号を生成する回路であって、制御部６はこのクロック信号に基づき、光源部１１の使用時間を計時することができる。操作部１５は、各種キーを備えその操作信号は制御部６に送出される。表示部１６は、筐体２の外部に配置されたインジケータ等により構成されている。

照度センサ１７は、光源部１１の照度を直接的又は間接的に検出して制御部６に供給する。すなわち、照度センサ１７が検出する照度は、光源部１１の表面、直近等の直接的な照度であってもよいし、光源部１１から所定距離だけ離れた位置の間接的な照度、図示のように映像生成部９と投射レンズ１８間の照度等のいずれであってもよい。

図２は、本実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。制御部６は、記憶部１４に記憶されているプログラムに従って、このフローチャートに示すように処理を実行する。すなわち、制御部６は照度センサ１７の状態を常時監視し、照度センサ１７が所定以上の照度を検出したか否かを判断する（ステップＳ１）。照度センサ１７が所定以上の照度を検出したならば、光源部１１が点灯動作しているものと見なしてその使用時間ｔをカウントアップする（ステップＳ２）。したがって、「ｔ」の値は当該プロジェクタ1が有する光源部１１の現時点までの使用時間を示す。

次に、照度センサ１７が検出した照度が照度Ａを超える値であるか否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、照度Ａは、光源部１１が取り得るオン状態における最低レベルの明るさである。そして、検出した照度が最低レベル照度Ａを超えない値であるならば、光源部１１が適切に固定されていない旨を報知すべく、表示部１６に「光源部取り外し防止のエラー」表示を行う（ステップＳ４）。しかる後に、ＳＴＯＰ処理に進んで、使用時間ｔの計時を停止させる。

他方、検出した照度が最低レベル照度Ａを超える場合には、サーミスタ１２が検出している内部温度Ｔａを読み込む（ステップＳ５）。そして、この読み込んだ内部温度Ｔａが所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ６）。このステップＳ６での判断がＮＯであって、読み込んだ内部温度Ｔａが所定の閾値未満であるならば、筐体２の内部や光源部１１自体は正常な温度状態であるとすることができ、エアフィルタ５に目詰まりは生じていないと推定することができる。よって、そのまま継続運転を実行する（ステップＳ１４）。

しかし、ステップＳ６の判断がＹＥＳであって、読み込んだ内部温度Ｔａが所定の閾値以上であるならば、内部温度Ｔａが高く、エアフィルタ５に目詰まりが生じている可能性がある。したがって、エアフィルタ５に目詰まりが生じているか否かを判定するために、光源を流れる動作電流Ｉ_Ｆを読み込んだ後、ステップＳ５で読み込んだ内部温度Ｔａを元に光出力である理論照度Ｐを計算する（ステップＳ７）。

理論照度Ｐを求める式を以下に示す。
Ｐ＝Ｐ_０×ｅｘｐ（−βｔ）・・・・・・（１）
Ｐ_０：初期の光出力
β：劣化率
ｔ：動作時間

（１）式中の劣化率βは、以下のようにして求める。
β＝β_０×Ｉ_Ｆ×ｅｘｐ（−Ｅａ／ｋＴｊ）・・・・・・（２）
β_０：劣化定数（素子固有）
Ｉ_Ｆ：動作電流Ｉ（Ａ）
Ｅａ：活性化エネルギー（ｅＶ）
ｋ：ボルツマン定数（８．６２×１０^−５）（ｅＶ／Ｋ）
Ｔｊ：発光層の温度

（２）式中の発光層の温度Ｔｊは、以下のようにして求める。
Ｔｊ＝（Ｒｔｈ×Ｉ_Ｆ×Ｖ_Ｆ）＋Ｔａ・・・・・・（３）
Ｒｔｈ：熱抵抗（℃／Ｗ）
Ｖ_Ｆ：順電圧（Ｖ）
Ｔａ：周囲温度（Ｋ）

引き続き、前記ステップＳ１で検出した検出照度が理論照度Ｐ以上であるか否かを判断する（ステップＳ８）。検出照度≧理論照度Ｐであるならば、周囲温度Ｔａの温度上昇に伴う光源部１１の照度低下は生じておらず、エアフィルタ５には交換をすべきほどの目詰まりは生じていないものと推定される。よって、そのまま継続運転を実行する（ステップＳ１４）。

しかし、検出照度が理論照度Ｐ未満であるならば、周囲温度Ｔａの温度上昇に伴って光源部１１の照度低下が生じているものと推定される。よって、この場合には、理論照度Ｐからのズレを読む（ステップＳ９）。つまり、理論照度Ｐと検出照度とのズレを読む。

次に、この読み出したズレが、理論照度Ｐに対して８０％以上のズレ量であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。この判断がＹＥＳであって、ズレ量が８０％以上であるならば、光源部１１の実際の照度は理論照度Ｐよりも大幅に低下している。よって、光源部１１は、内部温度の上昇に伴う熱影響により照度が大幅に低下しているものと推定される。また、この内部温度の上昇に伴う熱影響は、エアフィルタ５に目詰まりが生じていることが原因であると断定することができる。よって、表示部１６にてエアフィルタ５の交換を促す交換警告表示を行うとともに（ステップＳ１１）、ＳＴＯＰ処理に移行して運転を停止させるとともに使用時間ｔの計時を停止する。

したがって、運転停止により筐体２の内部がそれ以上の異常な高温状態となることを未然に防止して、異常高温による回路等の損壊を未然に防止することができる。また、適切な時点でのエアフィルタ５の交換が促され、エアフィルタ５の目詰まりに起因する温度上昇を防止して、プロジェクタ１の適正温度管理が可能となる。

また、ステップＳ１０での判断がＮＯであって、８０％以上のズレがない場合には、読み出したズレが、理論照度Ｐに対して６０％以上のズレがあるか否かを判断する（ステップＳ１２）。６０％以上のズレがある場合には、表示部１６にてエアフィルタ５の交換を予告する交換予告表示を行うが（ステップＳ１３）、運転はそのまま継続する（ステップＳ１４）。したがって、ユーザは交換予告表示によりエアフィルタ５の交換すべきことを認識しつつ、支障なく投影を継続することができ、投影終了後において適切にエアフィルタ５の交換を行うことができる。

このように、本実施の形態にかかるプロジェクタ１にあっては、内部温度の上昇のみによりエアフィルタ５の目詰まりを判定することなく、その時の理論照度に対する実際の照度の変化度合いを加味して判定を行う。したがって、温度上昇がエアフィルタ５の目詰まりに起因するものであるか否かを適正に判定することができる。

また、実施の形態においては、ズレが８０％以上と６０％以上のいずれであるかにより、交換警告と交換予告とを選択的に行うようにしたことから、目詰まり度合いに応じた適切な報知を行うことができる。

なお、実施の形態におけるズレのパーセンテージ（８０％、６０％）は一例であって他の値でもよい。また、実施の形態においは報知を表示部１６での表示により行うようにしたが、スピーカ等の放音部により行うようにしてもよい。

更に、実施の形態では、ステップＳ６で先に温度をチェックし、温度が閾値以上であった場合に、照度を用いて判断（ステップＳ１０、Ｓ１２）を行うようにした。しかし、これとは逆に、照度を用いて判断（ステップＳ１０、Ｓ１２）を先に実行し、各判断がＹＥＳであった場合に温度チェック（ステップＳ６）の判断を行うようにしてもよい。

このようにした場合であっても、内部温度の上昇のみによりエアフィルタ５の目詰まりを判定することなく、その時の理論照度に対する実際の照度の変化度合いを加味して判定が行われる。よって、温度上昇がエアフィルタ５の目詰まりに起因するものであるか否かを適正に判定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらは本発明の作用効果が得られる範囲内であれば適宜変更が可能であり、変更後の実施形態も特許請求の範囲に記載された発明、及びその発明と均等の発明の範囲に含まれる。
以下に、本出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

［請求項１］
筐体と、
前記筐体内部に配置された光源と、
前記筐体に設けられた吸気部と、
前記吸気部に配置されたエアフィルタと、
前記光源の照度を検出する照度検出部と、
前記筐体内部の温度を検出する温度検出部と、
前記照度検出部により検出された前記光源の照度と、前記温度検出部により検出された温度と、の関係に基づいて前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定部と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。

［請求項２］
前記判定部による判定結果を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。

［請求項３］
前記判定部は、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であった場合に、前記照度検出部によって検出された照度に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定することを特徴とする請求項１又は２記載のプロジェクタ。

［請求項４］
前記判定部は、前記温度検出部により検出された温度が所定温度以上、且つ、前記照度検出部によって検出された照度が所定照度以下であった場合に、前記エアフィルタに目詰まりがあるものと判定することを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ。

［請求項５］
前記判定部は、前記照度検出部によって検出された照度が閾値以下であった場合に、前記温度検出部により検出された筐体内部の温度に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定することを特徴とする請求項１又は２記載のプロジェクタ。

［請求項６］
前記判定部は、前記照度検出部によって検出された照度が所定の照度以下、且つ、前記温度検出部により検出された筐体内部の温度が所定の温度以上であった場合に、前記エアフィルタに目詰まりがあるものと判定することを特徴とする請求項５記載のプロジェクタ。

［請求項７］
前記判定部は、前記照度検出部によって検出された照度と理論上得られる理論照度との差に基づき前記エアフィルタの目詰まりの有無を判定することを特徴とする請求項１から６にいずれか記載のプロジェクタ。

［請求項８］
前記理論照度を記憶した記憶部を備え、
前記判断部は、前記記憶部から前記理論照度を読み出して、前記エアフィルタの目詰まりの有無を判定することを特徴とする請求項７記載のプロジェクタ。

［請求項９］
筐体内部に配置された光源と、前記筐体に設けられた吸気部と、前記吸気部に配置されたエアフィルタと、前記光源の照度を検出する照度検出部と、前記筐体内部の温度を検出する温度検出部と、を備えるプロジェクタが有するコンピュータを、
前記照度検出部により検出された前記光源の照度と、前記温度検出部により検出された温度と、の関係に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定部として機能させることを特徴とするエアフィルタ交換制御プログラム。

［請求項１０］
筐体内部に配置された光源と、前記筐体に設けられた吸気部と、前記吸気部に配置されたエアフィルタと、を備えるプロジェクタにおけるエアフィルタ交換検知方法であって、
前記光源の照度を検出する照度検出ステップと、
前記筐体内部の温度を検出する温度検出ステップと、
前記照度検出ステップにより検出された前記光源の照度と、前記温度検出ステップにより検出された温度と、の関係に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とするエアフィルタ交換検知方法。

１プロジェクタ
２筐体
３通気用開口部
４投射用開口部
５エアフィルタ
６制御部
７映像信号入力部
８映像信号処理部
９映像生成部
１０冷却ファン
１１光源部
１２サーミスタ
１３時計部
１４記憶部
１５操作部
１６表示部
１７照度センサ
１８投射レンズ
１４１理論照度テーブル

Claims

筐体と、
前記筐体内部に配置された光源と、
前記筐体に設けられた吸気部と、
前記吸気部に配置されたエアフィルタと、
前記光源の照度を検出する照度検出部と、
前記筐体内部の温度を検出する温度検出部と、
前記照度検出部により検出された前記光源の照度と、前記温度検出部により検出された温度と、の関係に基づいて前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定部と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
前記判定部による判定結果を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
前記判定部は、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であった場合に、前記照度検出部によって検出された照度に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定することを特徴とする請求項１又は２記載のプロジェクタ。
前記判定部は、前記温度検出部により検出された温度が所定温度以上、且つ、前記照度検出部によって検出された照度が所定照度以下であった場合に、前記エアフィルタに目詰まりがあるものと判定することを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ。
前記判定部は、前記照度検出部によって検出された照度が閾値以下であった場合に、前記温度検出部により検出された筐体内部の温度に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定することを特徴とする請求項１又は２記載のプロジェクタ。
前記判定部は、前記照度検出部によって検出された照度が所定の照度以下、且つ、前記温度検出部により検出された筐体内部の温度が所定の温度以上であった場合に、前記エアフィルタに目詰まりがあるものと判定することを特徴とする請求項５記載のプロジェクタ。
前記判定部は、前記照度検出部によって検出された照度と理論上得られる理論照度との差に基づき前記エアフィルタの目詰まりの有無を判定することを特徴とする請求項１から６にいずれか記載のプロジェクタ。
前記理論照度を記憶した記憶部を備え、
前記判断部は、前記記憶部から前記理論照度を読み出して、前記エアフィルタの目詰まりの有無を判定することを特徴とする請求項７記載のプロジェクタ。
筐体内部に配置された光源と、前記筐体に設けられた吸気部と、前記吸気部に配置されたエアフィルタと、前記光源の照度を検出する照度検出部と、前記筐体内部の温度を検出する温度検出部と、を備えるプロジェクタが有するコンピュータを、
前記照度検出部により検出された前記光源の照度と、前記温度検出部により検出された温度と、の関係に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定部として機能させることを特徴とするエアフィルタ交換制御プログラム。
筐体内部に配置された光源と、前記筐体に設けられた吸気部と、前記吸気部に配置されたエアフィルタと、を備えるプロジェクタにおけるエアフィルタ交換検知方法であって、
前記光源の照度を検出する照度検出ステップと、
前記筐体内部の温度を検出する温度検出ステップと、
前記照度検出ステップにより検出された前記光源の照度と、前記温度検出ステップにより検出された温度と、の関係に基づき、前記エアフィルタの目詰まり状態を判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とするエアフィルタ交換検知方法。