粉塵捕捉装置および投写型画像表示装置
【課題】フィルター量を増やしたり、装置自身を大型化することなく、埃の多い環境でも、フィルターの少ない交換回数で十分な能力を発揮できる粉塵捕捉装置を提供する。
【解決手段】第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂ間に架張され、第２巻取り軸に未使用部分が巻回されているロール状のフィルター２０と、第１及び第２巻取り軸間にフィルター面と接触するように設けられたブラシ４１と、フィルターを巻上げまたは巻戻すように第１及び第２巻取り軸を駆動する送り機構と、フィルター面を通過させて外気を導くように設けられた開口部３５と、送り機構を制御する送り制御部とを備える。送り制御部は、第２巻取り軸側からフィルターの未使用部分を送り出す更新操作を作動させる際に、一旦、第１巻取り軸により巻上げ量Ｌａでフィルターを巻上げた後、第２巻取り軸により巻戻し量Ｌｂでフィルターを巻戻し、Ｌａ≧Ｌｂとなるように送り機構を制御する。
【解決手段】第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂ間に架張され、第２巻取り軸に未使用部分が巻回されているロール状のフィルター２０と、第１及び第２巻取り軸間にフィルター面と接触するように設けられたブラシ４１と、フィルターを巻上げまたは巻戻すように第１及び第２巻取り軸を駆動する送り機構と、フィルター面を通過させて外気を導くように設けられた開口部３５と、送り機構を制御する送り制御部とを備える。送り制御部は、第２巻取り軸側からフィルターの未使用部分を送り出す更新操作を作動させる際に、一旦、第１巻取り軸により巻上げ量Ｌａでフィルターを巻上げた後、第２巻取り軸により巻戻し量Ｌｂでフィルターを巻戻し、Ｌａ≧Ｌｂとなるように送り機構を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターを用いた粉塵捕捉装置、特に、フィルターを自動的に更新、清掃する機能を備えた粉塵捕捉装置、およびそれを用いた投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタなどの投写型画像表示装置は、液晶パネルやＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）などの画像表示素子を備え、ランプなどの光源からの強力光を画像表示素子に集光し、この光を入力画像信号に応じて変調することにより形成される光学画像を拡大投写して、大画面を得るものである。
【０００３】
強力な光に曝される画像表示素子、光源自身、装置電源等は発熱が大きく、適切な冷却がなされないと熱的に破壊されるおそれがある。このため、投写型画像表示装置には一般的に、ファンにより吸気口から外気を装置内に導入して、装置内を冷却する構成が用いられる。
【０００４】
しかしながら、外気と一緒に粉塵が導入される場合があり、それが画像表示素子やプリズムなどの光学部品、光源周辺に付着することで、明るさ低下や色むらの発生源になっている。このため、粉塵を捕捉するためのフィルターが吸気口に配置される。しかし、主として用いられるウレタンフィルターの場合、数百時間毎でのフィルター洗浄が必要である。また、より小さな粉塵を集塵可能な静電フィルターの場合は洗浄が出来ないことから、数百時間毎に新品に交換することが必要である。
【０００５】
一方、投写型画像装置の多くは天吊り用途であり、高所に配置される。そのため、簡単にフィルター交換が出来る設置状態ではなく、常に適切な状態に有るとは言えない。
【０００６】
また、ウレタンフィルターは、物理的に小さな開口に粉塵を捕捉して侵入を抑止するが、１０μｍを下回る大きさの粉塵を防ぐことは出来ない。よって黄砂やたばこの粒子などの侵入を阻止できない。一方、静電フィルターは、開口は大きく圧力損失を抑えながらも、粉塵は静電気で捕集するので、小さな埃まで捕捉できる。
【０００７】
上記のような状況から、例えば、特許文献１には類似の課題に対する解決策として、以下のような構造が開示されている。
【０００８】
これに依れば、オゾン脱臭装置の静電フィルターを帯状に長く形成して、２つの回転ローラ間に巻取り自在に張設する。そして脱臭運転時間に応じて、静電フィルターが巻かれた方の回転ローラから他方の回転ローラに、静電フィルターを駆動モーターにより自動的に巻き取る。
【０００９】
このように、巻取り式の静電フィルターを使用し、かつ運転時間に応じて巻き取ることで、静電フィルターの未使用部分を通気部分に移動させて、フィルターの交換回数を減らすことができる。
【特許文献１】特開平５−４９８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の上記構成をプロジェクタに応用すれば、同様にして、フィルター交換時間を延ばすことが可能であると考えられる。しかし、静電フィルター自身は捕捉能力を残している状態であっても、多量の粉塵が付着すると静電気による効果が得られなくなり、粉塵は捕捉されず装置内に侵入してしまうおそれがある。
【００１１】
このため、埃の多い環境では、フィルターの収納スペースを大きくしない限り、短期間での静電フィルターの交換が必要になる。
【００１２】
しかしながら、フィルターの収納スペースを大きくすれば投写型画像装置自身も大きくなり、また、フィルターの使用量も多くなり、昨今の省スペース化、省資源化に逆行する。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、フィルター量を増やしたり、装置自身を大型化することなく、埃の多い環境でも、フィルターの少ない交換回数で十分な能力を発揮できる粉塵捕捉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明の粉塵捕捉装置は、所定の間隔を設けて配置された第１及び第２巻取り軸と、前記第１及び第２巻取り軸間に架張され、前記第２巻取り軸に未使用部分が巻回されているロール状のフィルターと、前記第１及び第２巻取り軸間の所定の位置に、前記フィルター面と接触するように設けられたブラシと、前記第１及び第２巻取り軸を介して前記フィルターを巻上げまたは巻戻すように前記第１及び第２巻取り軸を駆動する送り機構と、前記第１及び第２巻取り軸間において前記フィルター面を通過させて外気を導くように設けられた開口部と、前記送り機構を制御する送り制御部とを備え、前記送り制御部は、前記第２巻取り軸側から前記フィルターの未使用部分を送り出す更新操作を作動させる際に、一旦、前記第１巻取り軸により巻上げ量Ｌａで前記フィルターを巻上げた後、前記第２巻取り軸により巻戻し量Ｌｂで前記フィルターを巻戻し、Ｌａ≧Ｌｂとなるように前記送り機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、静電フィルターで微小な粉塵まで除去可能な上、長時間の使用でもフィルターは常に自動更新、清掃されて良好な状態に有ることから、維持管理に手間をかけることなく長時間粉塵除去性能を維持可能とすることができる。
【００１６】
同時に、フィルター容量を増やすことなく収納性にも優れているので、小型化や機種展開にも対応が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。
【００１８】
すなわち、上記構成の粉塵捕捉装置において、前記送り制御部が前記更新操作を作動させる条件は、前記フィルターを透過する前の空気温度を検出する温度センサーの出力と、前記フィルターを透過した空気量を検出する風量センサーの出力に基づいて設定されることが好ましい。
【００１９】
また、前記風量センサーは受熱部と発熱部とを備え、前記受熱部と前記発熱部間を空気が通過することにより変化する前記受熱部の出力の変化が風量に対応し、前記送り制御部は、前記風量センサーの出力と、前記温度センサー出力とを摂氏温度に換算した値から算出される温度差が所定値を越えたことを条件として、前記更新操作を作動させることが好ましい。
【００２０】
また、前記巻上げ量Ｌａと前記巻戻し量Ｌｂの大きさの関係を、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に応じて可変に設定可能であることが好ましい。
【００２１】
また、前記送り制御部は、前記更新操作を作動させる条件として、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づいて設定された条件とともに、所定の使用時間の経過を条件として併せて適用して前記送り機構を制御することが好ましい。
【００２２】
また、前記開口部における前記フィルターの面を通過させて外気を吸気する吸気ファンを備え、前記送り制御部は、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づく前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、最初は前記第１及び第２巻取り軸を駆動させることなく前記吸気ファンの回転数を所定値に上昇させた後に、再度前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、前記第１及び第２巻取り軸を駆動させる制御を行うことが好ましい。
【００２３】
また、前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合には、前記フィルターの未使用部分の残量について使用者への警告表示を行うことが望ましい。
【００２４】
また、前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合において、前記更新操作を作動させる条件が充足された場合に、巻上げ量Ｌａを減じてＬｂを同じ値として、前記送り機構を制御する構成とすることができる。
【００２５】
また、前記送り制御部は、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に基づいて、前記フィルターの使用可能残時間の予測値を算出し、算出された前記使用可能残時間を表示可能である構成とすることができる。
【００２６】
また、前記フィルター使用当初から実行された前記更新操作の回数をｋ、前記フィルター使用当初からの累積使用時間ΣＵｔ、１回の更新操作によりフィルターの一部を使用可能な最長時間として想定されている部分最長使用時間Ｐｍ、及び前記フィルター全長について実行可能な前記更新操作の回数Ｎとするとき、前記使用可能残時間Ｒｔの予測値を下記の式により算出する構成とすることができる。
【００２７】
Ｒｔ＝［｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝／（Ｎ＋１）］×（Ｎ＋１−ｋ）
また、前記送り制御部は、前記使用可能残時間が一度表示された後、前記フィルターを交換することなく使用が続けられた場合、使用可能残時間が設定値以下になったときに再度、使用可能残時間を表示し、その後、所定時間間隔で使用可能残時間の表示を所定回繰り返した後に、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を切る制御を行うことが好ましい。
【００２８】
また、前記更新操作を完了出来ない場合、使用者に当該状況を報知する表示を行う構成とすることができる。
【００２９】
また、前記更新操作を完了出来ない場合、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を一旦切断し、再投入後には電源切断前の動作状況によらず、前記第１巻取り軸による巻取り動作から開始する構成とすることができる。
【００３０】
本発明の投写型画像表示装置は、少なくとも吸気口、排気口を有する筐体と、空気を吸入または排出する送風部と、光源部と、画像形成部と、投写光学系と、電源部と、上記いずれかの構成の粉塵捕捉装置とを備えた構成とすることができる。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、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平面構成を示す断面図である。本実施の形態は、投写型画像表示装置に用いられる粉塵捕捉装置の改良、特に粉塵捕捉装置の動作の制御に関するものである。従って、光学構成について特定のものに限定されることはないので、本実施の形態における光学構成は一般的なものである。そのため、以下の説明では、光学構成については簡単に説明する。
【００３３】
図１において、光源であるランプ１から出射された光は、反射鏡２により前方に出射され、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、全反射ミラー６、７、８を経て赤、緑、青の色光に分離される。
【００３４】
その後、各色の光は、入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、画像表示素子である液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂによって、外部からの入力信号（図示せず）に基づいて強度変調される。
【００３５】
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、投写レンズ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）に拡大投写するように設計される。
【００３６】
この画像表示の際、黒表示のためには、ランプ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を発することになる。一方で、これらの偏光板は主に有機材料からなるので、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。
【００３７】
また、装置内には、発光時に１０００度にもなるランプ１、及び周辺の機構部品、ランプ１の点灯や画像表示のための電源ユニット１５等、自己発熱が大きい要素が配置されるので、これらの信頼性を確保するためには冷却手段が必要である。
【００３８】
従って本実施の形態に於いては、送風部である吸気ファン１６によって、筐体１７の側面に設けられた筐体吸気口１８から外気（比較的温度の低い空気）が装置内に導かれる。吸気ファン１６で吸入された外気は、粉塵捕捉部１９の静電フィルター２０を経て、ファン吹き出し口に密着して配置されている光学ユニットダクト２１に導かれる。
【００３９】
光学ユニットダクト２１には、上述した入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの下部に相当する位置に、それぞれ青用、緑用、赤用の開口２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒが設けられている。
【００４０】
これらの開口２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから吹き出された空気は、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、排気ファン２３によって排出される。その過程で、排出される空気はランプ１やその周辺機構部品、電源ユニット１５の熱をも奪う。排気ファン２３に至った空気は、筐体１７の側面に設けられた排気口２４を経て装置外に排出される。
【００４１】
このような冷却の過程で、外気と共に吸入された外部の粉塵が液晶パネル周辺や光源部に付着し、その結果、輝度の早期劣化を起こしたり、投射像に色むらが生じるなどの不具合が発生する場合がある。これを防止するために、筐体吸気口１８から吸気ファン１６に至るまでの間に粉塵捕捉部１９が設けられている。
【００４２】
また、隙間から粉塵の入り込み難い筐体構造として、投写レンズ１４も完全に筐体１７内に収容し、光透過部には窓部材２５が筐体１７に隙間なく貼られた構造が採用されている。さらに、筐体吸気口１８と粉塵捕捉部１９の間、粉塵捕捉部１９と吸気ファン１６を覆う吸気ダクト２６の間、排気口２４と排気ファン２３との間には、空気を通さない緩衝材２７、２８、２９が設けられて、必ず粉塵捕捉部１９を経て外気が吸入されるようになっている。
【００４３】
粉塵捕捉部１９の動作を制御するためのデータを収集するための要素として、外気温センサ３０と、風量センサ３１が設けられている。これらのセンサの出力は、投写型画像表示装置の動作全体に関する制御機能を有する制御回路部３２に供給される。制御回路部３２は、それらのセンサの出力に基づいて粉塵捕捉部１９を制御する。
【００４４】
外気温センサ３０は、筐体吸気口１８に配置される。風量センサ３１は、吸気ファン１６の吐出口近傍に配置される。あるいは、風量測定用の導風路を設け、その導風路中に風量センサ３１を取り付けてもよい。
【００４５】
風量センサ３１としては、一般的に用いられる構造、例えば、発熱部とそれに対向させた受熱部を有し、両部間を空気が通過する構造のものを用いることができる。受熱部には、温度検出素子が用いられる。すなわち、気流による冷却効果が風量に応じて変化し、受熱部の検出温度が変化することに基づき風量を検出する構造であり、検出温度が風量に対応する。但し、外気温度による特性の変動を、外気温センサ３０が検出する外気温度に基づいて補償する。なお、他の構成の風量センサを用いることもできる。
【００４６】
風量センサ３１は、静電フィルター２０の目詰まりの度合いを検出するために用いられる。吸気ファン１６を駆動するモータの出力が同じであれば、静電フィルター２０の目詰まりの度合いに応じて、吸気ファン１６により吸入される空気の風量が変化する。すなわち、静電フィルター２０の目詰まりの度合いが高くなるほど、風量センサ３１が検出する風量が低下し、風量に対応する検出温度の値が高くなる。
【００４７】
以下に、粉塵捕捉部１９の構造について図２を参照して説明する。図２は、粉塵捕捉部１９を拡大して示した平面形状の断面図である。粉塵捕捉部１９は、粉塵捕捉フィルター部と、フィルター清掃部と、フィルター送り機構及びフィルター送り量検出手段を含む送り機構制御部とから構成されている。
【００４８】
粉塵捕捉フィルター部は、ロール形態の静電フィルター２０と、静電フィルター２０の両端に配置された第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと、これらの部品を収納し、フィルター送り機構との連結部を備えた小型筐体３４とから構成される。
【００４９】
小型筐体３４は、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂ間において、筐体吸気口１８とほぼ同じ大きさで、筐体吸気口１８からの空気を流入させるための開口部３５を有している。そして、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂの間には、静電フィルター２０をガイドする中継回転軸３６ａ、３６ｂ、走行量モニター軸３７が配置されている。
【００５０】
フィルター清掃部は、粉塵捕捉フィルター部との間で空間を仕切り、粉塵収納部３８を形成する隔壁３９と、隔壁３９の一部に取り付けられた固定ブラシ４０と、固定ブラシ４０に対向する可動ブラシ４１とから構成される。
【００５１】
可動ブラシ４１は、図３の外観斜視図に示すように、静電フィルター２０と安定した摩擦を得るための接触部４２を備えた搬送部４３上に設けられている。搬送部４３は、静電フィルター２０との摩擦により、静電フィルター２０の動作に合わせて可動なように設けられている。
【００５２】
フィルター送り機構は、モーターを含む駆動部と、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと駆動部との連結部とから構成されている。図４は、フィルター送り機構の概略構成を示す正面図である。
【００５３】
図４に示すように、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂの端部には、凹部４４ａ、４４ｂが設けられており、この凹部４４ａ、４４ｂには、連結部４５ａ、４５ｂが挿入され連結されている。この連結部４５ａ、４５ｂにより、静電フィルター２０が収納された小型筐体３４を装置本体に対して着脱可能にすることができる。
【００５４】
連結部４５ａ、４５ｂには、軸４６ａ、４６ｂを介してギヤ４７ａ、４７ｂが固定されている。このギヤ４７ａ、４７ｂは小型ギヤ４８ａ、４８ｂを介してステッピングモーターユニット４９ａ、４９ｂにそれぞれ接続されている。このステッピングモーターユニット４９ａ、４９ｂには、図示しないクラッチが内蔵されている。それにより、モーター通電時はギヤトレインはロックされ有効になるが、モーター通電時外ではギヤトレインが切断され、巻取り軸側が外部力により回転自由となる。また、これらは、制御回路部３２に含まれる送り制御部よって制御される。
【００５５】
フィルター送り量検出手段は、図２に示すように、走行量モニター軸３７上を走行する静電フィルター２０が密着するように押圧バネ５０を備えている。それにより、静電フィルター２０が巻上げられた際には、静電フィルター２０の動きに確実に対応して、静電フィルター２０の移動に合わせて走行量モニター軸３７が回転する。
【００５６】
この構成に依れば、走行量モニター軸３７の回転は、常にフィルター送り量に合った回転数となっている。すなわち、静電フィルター２０を巻上げて行くうちに、第２巻取り軸３３ｂに巻かれているフィルターの巻径が変わった場合、一定量フィルターを送るのにかかる時間が変化するが、それにより走行量モニター軸３７の回転数が変化することはない。
【００５７】
図４に示すように、小型筐体３４の底部から突出した走行量モニター軸３７の端には回転検出反射パターン５１が設けられている。回転検出反射パターン５１と対向するように、フォトセンサーであるパターン検出センサー５２が、装置本体壁５３に固定されている。従って、静電フィルター２０の送り量を、パターン検出センサー５２のパターン検出出力に基づいて計測することが出来る。
【００５８】
制御回路部３２は、パターン検出センサー５２の検出信号を用いてステッピングモーターユニット４９ａの駆動を制御し、常に静電フィルター２０の送り量を適切な状態に管理する。
【００５９】
ところで、静電フィルターは、初期は高い集塵性能を備え、通気量も比較的多いが、粉塵が多く付着すると急激に通気性が悪くなり圧力損失が大きくなり、冷却性能が落ちるという課題があった。また、静電フィルター自身は吸着能力を残していても、粉塵が多く付着することによって、静電気による吸着効果が弱まるという課題があった。本実施の形態に依れば、長時間使用の際にも適切な制御を行うことで、自動的に高い集塵性能を維持することが出来る。
【００６０】
本実施の形態においては、投写型画像表示装置に対して着脱可能に設計された粉塵捕捉部１９の小型筐体３４は、筐体吸気口１８に臨むように装着され、その状態で、投写型画像表示装置が動作させられる。投写型画像表示装置の使用を続けると、冷却のための外気と共に周囲の粉塵が吸引され、筐体吸気口１８から流入し、小型筐体３４の開口部３５を経て、粉塵捕捉フィルター部の静電フィルター２０に捉えられる。
【００６１】
そして、長期間の使用により粉塵が堆積すると、通気を妨げるので、本実施の形態では、所定の条件に従って、静電フィルター２０における開口部３５に位置して汚れた部分を、未使用部分と置き換える更新操作が行われる。更新操作は、タイマーにより計測される粉塵捕捉部１９の累積使用時間、あるいは、風量センサ３１によって検知されるフィルタ目詰まりの状態等に応じて開始される。
【００６２】
上記構成による更新操作に伴う粉塵捕捉部１９の動作を、図２、及び図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。図２に示す状態では、前回の更新操作により、静電フィルター２０上の埃が可動ブラシ４１に付着している。更新操作が開始されると、第１巻取り軸３３ａが図２の矢印方向に回動させられる。それにより、一端を第１巻取り軸３３ａに固定された静電フィルター２０は、巻き取られることになり、中継回転軸３６ａ、３６ｂ、走行量モニター軸３７を経て、第２巻取り軸３３ｂを回転させ、静電フィルター２０が第２巻取り軸３３ｂから引き出される。
【００６３】
この動作により、静電フィルター２０における、開口部３５に臨む位置にあって埃が吸着され堆積した部分が、第１巻取り軸３３ａの側に送られて、静電フィルター２０における未使用の部分が開口部３５の対向する位置に配置される。このとき、静電フィルター２０に接触している接触部４２を備えた搬送部４３は、図２において右方向に移動する。同時に、搬送部４３に備えられた可動ブラシ４１も同じ方向に移動することになる。
【００６４】
移動結果の状態を図５Ａに示す。可動ブラシ４１が右方向に移動すると、隔壁３９に設けられた固定ブラシ４０に接触する。その後、図５Ｂに示すように、可動ブラシ４１が固定ブラシ４０上を行き過ぎる位置に至った時点で、搬送部４３は押し戻しバネ５４によって制動される。
【００６５】
一方、走行量モニター軸３７の回転数を読みとるパターン検出センサー５２の出力によって、制御回路部３２は、静電フィルター２０の送り量を検出し、第１巻取り軸３３ａの駆動を介して送り量を制御する。搬送部４３が押し戻しバネ５４によって制動された状態に達しても、所定の巻上げ量に達するまでは、第１巻取り軸３３ａの駆動が継続される。所定の巻上げ量に達したときに、第１巻取り軸３３ａの駆動が停止される。このとき、開口部３５に臨む静電フィルター２０の面が、すべて未使用の面に切り替わった状態になっている。その後、第２巻取り軸３３ｂの駆動が開始される。
【００６６】
第２巻取り軸３３ｂは、図２の矢印の逆方向に回動させられる。従って、一端を第２巻取り軸３３ｂに固定された静電フィルター２０は、巻き戻されることになり、走行量モニター軸３７、中継回転軸３６ａ、３６ｂを経て、第１巻取り軸３３ａを回転させ、静電フィルター２０を引き戻す。
【００６７】
この動作により、巻き戻される静電フィルター２０に接触する接触部４２を介して、搬送部４３に備えられた可動ブラシ４１が、図５Ｃに示すように、左方向に移動する。その際、可動ブラシ４１が固定ブラシ４０に接触することで、ブラシ上の埃を落としながら、図２の位置まで戻る。
【００６８】
この状態で、固定壁５５により搬送部４３は移動を停止させられるが、静電フィルター２０はさらに移動を続ける。そのため、静電フィルター２０上の埃は可動ブラシ４１により落とされ、可動ブラシ４１に付着する。可動ブラシ４１に付着した埃は、次回の更新操作に際して、図５Ｃに示した動作により、隔壁３９によって粉塵捕捉フィルター部と仕切られた粉塵収納部３８内に取り込まれることで除去される。
【００６９】
以上のようにして、静電フィルター２０の通気性を改善する事ができ、また、静電気による吸着効果も回復するため、再び同じ箇所を使用することができる。
【００７０】
ここで、可動ブラシ４１は斜めに植毛されたマジックブラシからなり、その植毛の方向は、静電フィルター２０の巻戻し方向（図２における左方向）に逆行する方向であることが望ましい。
【００７１】
次に、以上の粉塵捕捉部１９における更新操作を制御する手順について、図６示すフロー図を参照して説明する。
【００７２】
先ず、投写型画像表示装置の電源投入等により、粉塵捕捉部１９が起動する（ステップＳ１）。それにより、更新操作を開始すべき条件が充足されたか否かが判定される（ステップＳ２）。更新操作を開始すべき条件は、タイマーにより計測される粉塵捕捉部１９の累積使用時間、あるいは、風量センサ３１によって検知されるフィルタ目詰まりの状態等に基づいて設定される。
【００７３】
更新操作を開始すべき条件が充足されると、第１巻取り軸３３ａが駆動されて、更新操作が開始される（ステップＳ３）。第１巻取り軸３３ａの駆動中、パターン検出センサー５２の出力によって、制御回路部３２は、静電フィルター２０の送り量を検出し、所定の巻上げ量Ｌａに達したか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００７４】
所定の巻上げ量Ｌａに達したときに、第１巻取り軸３３ａの駆動が停止される（ステップＳ５）。このとき、図５Ｂに示したように、可動ブラシ４１が押し戻しバネ５４に接触し、かつ、開口部３５に覗く静電フィルター２０の面がすべて新しい面に切り替わった状態になっている。その後、第２巻取り軸３３ｂの駆動が開始される（ステップＳ６）。
【００７５】
第２巻取り軸３３ｂの駆動により、静電フィルター２０が巻き戻される。第２巻取り軸３３ｂの駆動中は、所定の巻戻し量Ｌｂに達したか否かが判定される（ステップＳ７）。巻戻し量Ｌｂは、巻上げ量Ｌａに対して、Ｌｂ≦Ｌａの関係を満足するように設定される。所定の巻戻し量Ｌｂに達したときに、第２巻取り軸３３ｂの駆動が停止され（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻る。以上のようにして、粉塵捕捉部の作動が停止されるまで、更新操作を制御する動作が繰り返される。
【００７６】
静電フィルター２０の巻上げ量Ｌａと巻戻し量Ｌｂは、両者を等しくした構成でも実施可能である。しかし、再使用するフィルターの集塵性能はより劣化することから、巻上げ量Ｌａと巻戻し量Ｌｂは、上述のように、Ｌｂ≦Ｌａの関係に設定されることが望ましい。
【００７７】
また、巻上げ量Ｌａは、静電フィルター２０の送り方向における小型筐体３４の開口部３５の長さＬｃに対して、Ｌａ≧Ｌｃの関係にあることが望ましい。
【００７８】
走行量モニター軸３７は、必ずしも上述の位置ではなくても構成可能であり、中継回転軸３６ａや中継回転軸３６ｂに置き換えることも可能である。
【００７９】
走行量モニター軸３７の回転検出手段として、フォトセンサーを用いたが、一般的な接触式のスイッチを用いることも、非接触式のホール素子のようなものに置き換えることも可能であることは言うまでもない。
【００８０】
（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は、図６に示した実施の形態１における粉塵捕捉部の制御方法を適用可能な、粉塵捕捉部の他の構成を採用したものである。図７は、本実施の形態における投写型画像表示装置の全体平面構成を示す断面図である。この装置では、光学構成等については、実施の形態１とほぼ同様であり、同じ箇所については同一の番号を付し、説明を省略する。
【００８１】
本実施の形態では、実施の形態１の粉塵捕捉部１９とは異なる構成の粉塵捕捉部６０が用いられる。粉塵捕捉部６０は、実施の形態１の粉塵捕捉部１９における固定ブラシ４０及び可動ブラシ４１に代えて、回転ブラシ６４を用いてフィルター清掃部が構成されている。
【００８２】
以下、図８を用いて、粉塵捕捉部６０の構造について説明する。なお、実施の形態１の粉塵捕捉部１９と同様の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。この粉塵捕捉部６０は、粉塵捕捉部１９と同様、粉塵捕捉フィルター部と、フィルター清掃部と、フィルター送り機構及びフィルター送り量検出手段を含む送り機構制御部とから構成される。
【００８３】
粉塵捕捉フィルター部は、静電フィルター２０、及び第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと、これらの部品を収納し、フィルター送り機構との連結部を備えた小型筐体６１とから構成される。小型筐体６１は、筐体吸気口１８とほぼ同じ大きさで、筐体吸気口１８からの空気を流入せしめるための開口部６２を有している。
【００８４】
フィルター清掃部は、粉塵捕捉フィルター部との間で空間を仕切る隔壁６３ａ、６３ｂと、第１巻取り軸３３ａに連動して回転可能に設けられた回転ブラシ６４と、この回転ブラシ６４を覆うように設けられた埃よけケース６５とから構成されている。
【００８５】
図９は、回転ブラシ６４の駆動機構を示す斜視図である。回転ブラシ６４の端部には、図９に示すブラシギヤ６６が設けられており、ブラシ中継ギヤ６７を経由して、第１巻取り軸３３ａの端部に設けられた巻取り軸ギヤ６８に繋がっている。
【００８６】
これにより、静電フィルター２０を巻上げた場合に、フィルター２０が送られる方向と逆方向に回転ブラシ６４が回転し、図８に示すように中継回転軸３６ａ、３６ｂ間を走行するフィルター２０上の埃が除去される。
【００８７】
埃よけケース６５における隔壁６３ａ、６３ｂ近傍には開口６５ａが設けられており、回転ブラシ６４によって除去された埃がここを通って、隔壁６３ａ、６３ｂによって仕切られた粉塵収納部６９に納められる。
【００８８】
フィルター送り機構は、実施の形態１と同様の、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと、駆動部との連結部と、モーターを含む駆動部とから構成されている。フィルター送り量検出手段も、実施の形態１と同じ構成である。
【００８９】
投写型画像表示装置に対して着脱可能に設計された粉塵捕捉部６０の小型筐体６１は、筐体吸気口１８に臨むように装着され、その状態で、投写型画像表示装置が動作させられる。そして、長期間の使用により粉塵が堆積すると、通気を妨げるので、所定の条件に従って、静電フィルター２０における開口部３５に位置して汚れた部分を、未使用部分と置き換える更新操作が行われる。以下に説明する更新操作の際の制御は、図６に示した実施の形態１の場合と同様に行うことができる。
【００９０】
更新操作が開始されると、第１巻取り軸３３ａが図８の矢印方向に回動させられる。それにより、静電フィルター２０が第２巻取り軸３３ｂから引き出され、開口部６２と対向する位置にあった静電フィルター２０における、埃が吸着され堆積した部分が送られて、静電フィルター２０の未使用の部分が開口部６２に臨む位置に配置される。
【００９１】
このとき、第１巻取り軸３３ａの端部に設けられた巻取り軸ギヤ６８（図９参照）が回転し、ブラシ中継ギヤ６７を経由してブラシギヤ６６が駆動させられる。これによって回転ブラシ６４が回転する。その回転方向は静電フィルター２０が送られる方向と逆方向であるため、フィルター上の埃が掻き取られる。掻き取られた埃は、埃よけケース６５の開口６５ａを経て、粉塵収納部６９に納められる。
【００９２】
一方、制御回路部３２は、パターン検出センサー５２の出力パルスに基づき、静電フィルター２０の送り量を検出する。その検出信号に基づき、第１巻取り軸３３ａの駆動を介して送り量、すなわち巻上げ量を制御する。この巻上げ量は、開口６２に露出して埃が付着した部分が、回転ブラシ６４の接触位置に至る量と同等、あるいはそれ以上とすることが望ましい。
【００９３】
所定の巻上げ量Ｌａに達したときに、第１巻取り軸３３ａの駆動が停止され、第２巻取り軸３３ｂの駆動が開始される。すなわち、第２巻取り軸３３ｂが、図８の矢印の方向と逆の方向に回動させられる。これにより、一端を第２巻取り軸３３ｂに固定された静電フィルター２０は巻き戻されることになる。
【００９４】
この動作により、巻取り軸ギヤ６８が回転し、ブラシ中継ギヤ６７を経由してブラシギヤ６６が駆動させられる。これにより、回転ブラシ６４が逆回転する。その回転方向は静電フィルター２０が巻き戻される方向と逆方向であり、フィルター上の埃が再度掻き取られる。ここでも掻き取られた埃は、埃よけケース６５の開口６５ａを経て、粉塵収納部６９に納められる。
【００９５】
そして、静電フィルター２０の使用済みの一部が開口部６２の位置に戻る。これにより通気性を改善することができ、また、静電気による吸着効果も回復するため、再び同じ箇所を使用することができる。
【００９６】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３における粉塵捕捉部の更新操作の一部の手順を示すフロー図である。本実施の形態は、図６に示した更新操作の手順中のステップＳ２（更新操作の開始条件の判定）についての具体的な構成に関する。従って、ステップＳ３以降の手順については図示を省略する。本実施の形態の手順は、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【００９７】
本実施の形態においては、更新操作を開始すべき条件が、風量センサ３１によって検知されるフィルタ目詰まりの状態に基づいて設定される。但し、風量センサ３１の検出出力は、外気温によって影響を受けるので、外気温センサ３０によって検出される外気温による補償を行うことが望ましい。そのため、図１０に示す手順では、風量センサ３１及び外気温センサ３０の出力信号を用いた判定が行われる。
【００９８】
粉塵捕捉部が起動すると（ステップＳ１）、風量センサ３１の出力信号が取得され（ステップＳ９）、また、外気温センサ３０の出力信号が取得される（ステップＳ１０）。風量センサ３１の出力信号は摂氏温度Ｔａに換算され（ステップＳ１１）と、外気温センサ３０の出力信号は摂氏温度Ｔｂに換算される（ステップＳ１２）。
【００９９】
次にステップＳ１３により、温度換算風量Ｔｗ＝Ｔｂ−Ｔａが演算される。この演算により、風量センサ３１が検出する風量値に対して、摂氏温度ベースで外気温センサ３０の出力による外気温の補償が行われる。Ｔｗは風量に対応する温度値であるが、次のステップＳ１４の処理では、その温度値のままで用いられる。
【０１００】
すなわち、ステップＳ１４では、更新操作の開始条件として設定されている静電フィルター２０の目詰まりの状態を示す基準温度Ｔｒと、温度換算風量Ｔｗが比較される。そして、Ｔｗ＞Ｔｒであれば、更新操作が開始される（ステップＳ３）。
【０１０１】
以上のようにして、更新操作の手順中の更新操作の開始条件が充足されたか否かを、静電フィルター２０の目詰まりの程度を基準として、精度よく判定することができる。
【０１０２】
各センサーは温度に対する出力が多くの場合リニアではないため、異なる２つのセンサー出力間の差を見る場合は環境温度に合わせて変化する出力差の関係を補足するデータを持つ必要がある。本実施の形態によれば各センサー出力を一旦摂氏温度に変換してから比較を行うことで、変化する環境温度下でも多くの補正データを持つことなく簡単な構成で正しい値を得ることが出来る。
【０１０３】
また、以上のように、静電フィルター２０の目詰まりの程度を基準として更新操作の開始条件が充足されたか否かを判定する場合、複数の更新操作の時期の間隔は変動する。そのため、巻上げ量Ｌａと巻戻し量Ｌｂの大きさの関係を、更新操作を作動させた複数の時期の間隔に応じて可変に設定可能とすることが望ましい。
【０１０４】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における粉塵捕捉部の更新操作の一部の手順を示すフロー図である。本実施の形態は、図６に示した更新操作の手順中のステップＳ２の、実施の形態３とは異なる態様に関する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１０５】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順中の更新操作の開始条件が充足されたか否かを判定するステップＳ２を、２つのステップＳ１５とＳ１６により構成したものである。
【０１０６】
粉塵捕捉部が起動すると（ステップＳ１）、まず、粉塵捕捉部の累積使用時間が所定値に達したか否かが判定される（ステップＳ１５）。累積使用時間は、制御回路部３２に備えたタイマーを用いて計測することができる。
【０１０７】
累積使用時間が所定値に達していれば、更新操作を開始する（ステップＳ３）。累積使用時間が所定値に達していなければ、静電フィルター２０の目詰まりが所定値以上になったか否かが判定される（ステップＳ１６）。目詰まりの状態の判定には、実施の形態４に示したような、風量センサ３１及び外気温センサ３０の出力信号を用いた手順を用いることができる。
【０１０８】
静電フィルター２０の目詰まりが所定値以上になっていれば、更新操作を開始する（ステップＳ３）。そうでなければ、ステップＳ１５に戻る。
【０１０９】
以上のような設定で更新操作の開始条件の充足を判定することにより、粉塵捕捉部が使用される際の実情に合わせて、適切に更新操作の制御を行うことができる。
【０１１０】
さらに、上述のような、累積使用時間及びフィルター目詰まりを条件として更新操作の開始の判定を行なう制御に加えて、投写型画像表示装置には、人為により強制的に更新操作を開始させるモードを備えることが望ましい。
【０１１１】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１１２】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順に対して、吸気ファン１６の動作の制御手順が追加される。すなわち、更新操作を開始すべき条件が充足されたとき（ステップＳ２）、吸気ファン１６が高回転数で駆動されているか否かを判定する（ステップＳ１７）。吸気ファン１６の回転数は、少なくとも所定の低回転数と高回転数で選択的に駆動され、当初は低回転数が選択される。
【０１１３】
吸気ファン１６が高回転数で駆動されていなければ、更新操作を開始することなく、吸気ファン１６の駆動を高回転数に変更し（ステップＳ１８）、ステップＳ２に戻る。
【０１１４】
吸気ファン１６が高回転数で駆動されていれば、ステップＳ３に進んで更新操作が行なわれる。ステップＳ８で更新操作が終了した後、ステップＳ１９で吸気ファン１６の駆動を低回転数に変更する（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ２に戻る。
【０１１５】
以上のように、更新操作の開始条件が充足される毎に更新操作を行なうのではなく、一旦、吸気ファン１６の駆動を高回転数に変更することにより、冷却能力を維持し、それでも冷却能力を維持できない状態になってから更新操作を行なう。これにより、静電フィルター２０の寿命、すなわち使用可能時間を長くすることができる。
【０１１６】
（実施の形態６）
図１３は、本発明の実施の形態６における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。また、図６に示した処理と同じであるステップＳ４〜Ｓ７については、図示を省略する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１１７】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順に対して、更新操作が終了（ステップＳ８）した後に、フィルターの未使用部分の長さを算出するステップＳ２０以降の動作が追加される。
【０１１８】
フィルターの未使用部分の長さは、粉塵捕捉部への装着当初のフィルターの長さ、及び更新操作が繰り返される毎に送られた長さに基づいて容易に算出することができる。ステップＳ２０で算出された未使用部分の長さに基づき、巻上げ量Ｌａが確保できるか否かが判定される（ステップＳ２１）。可能であれば、ステップＳ２に戻る。
【０１１９】
巻上げ量Ｌａの確保が不可能な状態であれば、未使用部分の残量について警告を表示し（ステップＳ２２）、その後ステップＳ２に戻る。
【０１２０】
このような制御を行うことにより、フィルターの未使用部分の長さについて使用者が認識していない状態で、更新操作が不能な状態に陥ることを防止できる。
【０１２１】
なお、ステップＳ２１で、巻上げ量Ｌａの確保が不可能な状態であると判定された場合に、ステップＳ７（図６参照）において巻上げ量Ｌａを減じてＬｂを同じ値として制御することで、フィルターを更新すること無くクリーニング動作のみを行う制御をするように変更することもできる。
【０１２２】
ここでは巻き上げ量Ｌａが確保できるか否かで判定したが、所定の送り残量、すなわち所定の送り回数になった場合を上記と同様に判断基準とすることが出来る。
【０１２３】
（実施の形態７）
図１４は、本発明の実施の形態７における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。また、図６に示した処理と同じであるステップＳ４〜Ｓ７については、図示を省略する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１２４】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順に対して、更新操作が終了（ステップＳ８）した後に、フィルターの使用可能残時間の予測値を算出するステップＳ２３以降の動作の制御が追加される。ステップＳ２３で算出された使用可能残時間は、使用者への警告のために表示される（ステップＳ２４）。
【０１２５】
使用可能残時間は、更新操作を作動させた複数の時期の間隔に基づいて行なうことが望ましい。一例として、以下のように算出することができる。
【０１２６】
算出のパラメータとして、フィルター使用当初から実行された更新操作の回数ｋ、フィルター使用当初からの累積使用時間ΣＵｔ、１回の更新操作によりフィルターの開口部３５に臨む部分を使用可能な最長時間として想定されている部分最長使用時間Ｐｍ、及びフィルター全長について実行可能な更新操作の回数Ｎを用いる。
【０１２７】
使用可能残時間Ｒｔを、下記の式（１）により算出する。
【０１２８】
Ｒｔ＝［｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝／（Ｎ＋１）］×（Ｎ＋１−ｋ） （１）
この算出方法では、フィルターの使用済みの部分については実際に使用された累積使用時間ΣＵｔを用い、未使用の部分については部分最長使用時間Ｐｍを適用して、フィルター全長が使用された場合の推定累積使用時間｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝を算出する。
【０１２９】
（Ｎ＋１）は、フィルター全長について更新操作毎に切換えて使用可能な部分領域数を意味する。従って、推定累積使用時間を、部分領域数（Ｎ＋１）で除算することにより、部分領域当たりの推定平均使用時間が算出される。算出時点で残されている更新操作の可能な回数（Ｎ＋１−ｋ）を推定平均使用時間に乗算することにより、使用可能残時間Ｒｔが算出される。
【０１３０】
以上のとおり、使用可能残時間Ｒｔの初期値が部分最長使用時間Ｐｍにより決まるので、使用開始後は、使用可能残時間Ｒｔは減少するのみとなる。そして、算出時までに実際に使用された実態を反映させて使用可能残時間Ｒｔが予測されるので、使用者に対して表示する使用可能残時間Ｒｔとして、実態に合った妥当な長さの予測値を提供することが可能である。
【０１３１】
（実施の形態８）
図１５は、本発明の実施の形態８における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。また、図６に示した処理と同じであるステップＳ４〜Ｓ７については、図示を省略する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１３２】
本実施の形態においては、図１４に示した実施の形態７における更新操作と同様、更新操作が終了（ステップＳ８）した後に、フィルターの使用可能残時間を算出するステップＳ２３以降の動作の制御が追加される。使用可能残時間の算出には、一例として、実施の形態７に示した方法を用いることができる。
【０１３３】
ステップＳ２３で算出された使用可能残時間についてステップ２４で表示を行なった後、算出された使用可能残時間が所定値未満になっているか否かが判定される（ステップＳ２５）。使用可能残時間が所定値以上であれば、ステップＳ２に戻る。
【０１３４】
使用可能残時間が所定値未満であれば、ステップＳ２６に進み、使用可能残時間を表示する。その後ステップＳ２７に進み、所定時間の経過を待つ。所定時間が経過したら、使用可能残時間の表示が所定回数に達したか否かが判定される（ステップＳ２８）。表示が所定回数に達していなければ、ステップＳ２６に戻る。表示が所定回数に達していれば、ステップＳ２９に進み、投写型画像表示装置の電源が切断される。
【０１３５】
例えば、ステップＳ２５での所定値が１０分に設定され、ステップＳ２７での所定時間が１分に設定され、ステップＳ２８での所定回数が９回に設定されている場合は、次のようになる。
【０１３６】
例えば、最後の更新操作が行われたときに使用可能残時間（例えば２００時間）が表示されて、使用者の注意を喚起する。そのまま使用が継続されて、使用可能残時間が例えば１０分を切ったとき、ステップＳ２６で使用可能残時間について警告が表示される。その後、ステップＳ２６〜Ｓ２８により、１分毎の警告表示が繰り返される。そして、警告表示が９回繰り返された後に、投写型画像表示装置の電源が切断される。従って、フィルターの使用可能残時間の完了により、使用者にとって不測の状態で電源が切断される状態を回避できる。
【０１３７】
以上の各実施の形態の手順で粉塵捕捉部の更新操作を制御することにより、フィルターの性能を十分に発揮しながら、交換回数を低減することが可能となる。
【０１３８】
なお、上記の各例における更新操作を完了出来ない何らかの事態が発生した場合、使用者に当該状況を報知する表示を行うことが望ましい。あるいは、更新操作を完了出来ないために、投写型画像表示装置の電源を一旦切断した場合、再投入後には電源切断前の動作状況によらず、第１巻取り軸による巻取り動作から開始するように構成することが望ましい。例えば、フィルター交換直後には、第２巻取り軸による巻戻し動作が不可能であるため、動作不能になる事態を回避するためである。
【０１３９】
なお、以上の実施の形態では、粉塵捕捉用フィルターとして、静電フィルターを例に挙げたが、静電フィルターは比較的高価なことから、巻取り可能なフィルター材料、例えば、繊維間に開口がある布の様なものでも使用可能である。ただし集塵性は静電フィルターに比べて劣ってしまうことから、フィルターの送り方等については、フィルター特性に合わせて最適化していくことが必要である。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の粉塵捕捉装置は、小型でありながら、埃の多い環境でも、フィルターの少ない交換回数で十分な能力を発揮でき、天吊り用途等で、かつ埃の多い環境で使用されるプロジェクタ等の投写型画像表示装置に用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図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平面構成を示す断面図
【図２】同投写型画像表示装置における粉塵捕捉部の構造を示す断面図
【図３】同粉塵捕捉部における可動ブラシの外観を示す斜視図
【図４】同粉塵捕捉部におけるフィルター送り機構の概略構成を示す正面図
【図５Ａ】同粉塵捕捉部の動作状態を示す断面図
【図５Ｂ】同粉塵捕捉部の他の動作状態を示す断面図
【図５Ｃ】同粉塵捕捉部の更に他の動作状態を示す断面図
【図６】同粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図７】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平面構成を示す断面図
【図８】同投写型画像表示装置における粉塵捕捉部の構造を示す断面図
【図９】同粉塵捕捉部における回転ブラシの駆動機構を示す斜視図
【図１０】本発明の実施の形態３における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１１】本発明の実施の形態４における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態５における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１３】本発明の実施の形態６における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１４】本発明の実施の形態７における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１５】本発明の実施の形態８における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【符号の説明】
【０１４２】
１ ランプ
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 吸気ファン
１７ 筐体
１８ 筐体吸気口
１９ 粉塵捕捉部
２０ 静電フィルター
２１ 光学ユニットダクト
２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ 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 外気温センサ
３１ 風量センサ
３２ 制御回路部
３３ａ 第１巻取り軸
３３ｂ 第２巻取り軸
３４ 小型筐体
３５ 開口部
３６ａ、３６ｂ 中継回転軸
３７ 走行量モニター軸
３８ 粉塵収納部
３９ 隔壁
４０ 固定ブラシ
４１ 可動ブラシ
４２ 接触部
４３ 搬送部
４４ａ、４４ｂ フィルター巻取り軸凹部
４５ａ、４５ｂ 連結部
４６ａ、４６ｂ 軸
４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂ ギヤ
４９ａ、４９ｂ ステッピングモーターユニット
５０ 押圧バネ
５１ 回転検出反射パターン
５２ パターン検出センサー
５３ 装置本体壁
５４ 押し戻しバネ
５５ 固定壁
６０ 粉塵捕捉部
６１ 小型筐体
６２ 開口部
６３ａ、６３ｂ 隔壁
６４ 回転ブラシ
６５ 埃よけケース
６５ａ 開口
６６ ブラシギヤ
６７ ブラシ中継ギヤ
６８ 巻取り軸ギヤ
６９ 粉塵収納部
７０ 蓋
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターを用いた粉塵捕捉装置、特に、フィルターを自動的に更新、清掃する機能を備えた粉塵捕捉装置、およびそれを用いた投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタなどの投写型画像表示装置は、液晶パネルやＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）などの画像表示素子を備え、ランプなどの光源からの強力光を画像表示素子に集光し、この光を入力画像信号に応じて変調することにより形成される光学画像を拡大投写して、大画面を得るものである。
【０００３】
強力な光に曝される画像表示素子、光源自身、装置電源等は発熱が大きく、適切な冷却がなされないと熱的に破壊されるおそれがある。このため、投写型画像表示装置には一般的に、ファンにより吸気口から外気を装置内に導入して、装置内を冷却する構成が用いられる。
【０００４】
しかしながら、外気と一緒に粉塵が導入される場合があり、それが画像表示素子やプリズムなどの光学部品、光源周辺に付着することで、明るさ低下や色むらの発生源になっている。このため、粉塵を捕捉するためのフィルターが吸気口に配置される。しかし、主として用いられるウレタンフィルターの場合、数百時間毎でのフィルター洗浄が必要である。また、より小さな粉塵を集塵可能な静電フィルターの場合は洗浄が出来ないことから、数百時間毎に新品に交換することが必要である。
【０００５】
一方、投写型画像装置の多くは天吊り用途であり、高所に配置される。そのため、簡単にフィルター交換が出来る設置状態ではなく、常に適切な状態に有るとは言えない。
【０００６】
また、ウレタンフィルターは、物理的に小さな開口に粉塵を捕捉して侵入を抑止するが、１０μｍを下回る大きさの粉塵を防ぐことは出来ない。よって黄砂やたばこの粒子などの侵入を阻止できない。一方、静電フィルターは、開口は大きく圧力損失を抑えながらも、粉塵は静電気で捕集するので、小さな埃まで捕捉できる。
【０００７】
上記のような状況から、例えば、特許文献１には類似の課題に対する解決策として、以下のような構造が開示されている。
【０００８】
これに依れば、オゾン脱臭装置の静電フィルターを帯状に長く形成して、２つの回転ローラ間に巻取り自在に張設する。そして脱臭運転時間に応じて、静電フィルターが巻かれた方の回転ローラから他方の回転ローラに、静電フィルターを駆動モーターにより自動的に巻き取る。
【０００９】
このように、巻取り式の静電フィルターを使用し、かつ運転時間に応じて巻き取ることで、静電フィルターの未使用部分を通気部分に移動させて、フィルターの交換回数を減らすことができる。
【特許文献１】特開平５−４９８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の上記構成をプロジェクタに応用すれば、同様にして、フィルター交換時間を延ばすことが可能であると考えられる。しかし、静電フィルター自身は捕捉能力を残している状態であっても、多量の粉塵が付着すると静電気による効果が得られなくなり、粉塵は捕捉されず装置内に侵入してしまうおそれがある。
【００１１】
このため、埃の多い環境では、フィルターの収納スペースを大きくしない限り、短期間での静電フィルターの交換が必要になる。
【００１２】
しかしながら、フィルターの収納スペースを大きくすれば投写型画像装置自身も大きくなり、また、フィルターの使用量も多くなり、昨今の省スペース化、省資源化に逆行する。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、フィルター量を増やしたり、装置自身を大型化することなく、埃の多い環境でも、フィルターの少ない交換回数で十分な能力を発揮できる粉塵捕捉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明の粉塵捕捉装置は、所定の間隔を設けて配置された第１及び第２巻取り軸と、前記第１及び第２巻取り軸間に架張され、前記第２巻取り軸に未使用部分が巻回されているロール状のフィルターと、前記第１及び第２巻取り軸間の所定の位置に、前記フィルター面と接触するように設けられたブラシと、前記第１及び第２巻取り軸を介して前記フィルターを巻上げまたは巻戻すように前記第１及び第２巻取り軸を駆動する送り機構と、前記第１及び第２巻取り軸間において前記フィルター面を通過させて外気を導くように設けられた開口部と、前記送り機構を制御する送り制御部とを備え、前記送り制御部は、前記第２巻取り軸側から前記フィルターの未使用部分を送り出す更新操作を作動させる際に、一旦、前記第１巻取り軸により巻上げ量Ｌａで前記フィルターを巻上げた後、前記第２巻取り軸により巻戻し量Ｌｂで前記フィルターを巻戻し、Ｌａ≧Ｌｂとなるように前記送り機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、静電フィルターで微小な粉塵まで除去可能な上、長時間の使用でもフィルターは常に自動更新、清掃されて良好な状態に有ることから、維持管理に手間をかけることなく長時間粉塵除去性能を維持可能とすることができる。
【００１６】
同時に、フィルター容量を増やすことなく収納性にも優れているので、小型化や機種展開にも対応が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。
【００１８】
すなわち、上記構成の粉塵捕捉装置において、前記送り制御部が前記更新操作を作動させる条件は、前記フィルターを透過する前の空気温度を検出する温度センサーの出力と、前記フィルターを透過した空気量を検出する風量センサーの出力に基づいて設定されることが好ましい。
【００１９】
また、前記風量センサーは受熱部と発熱部とを備え、前記受熱部と前記発熱部間を空気が通過することにより変化する前記受熱部の出力の変化が風量に対応し、前記送り制御部は、前記風量センサーの出力と、前記温度センサー出力とを摂氏温度に換算した値から算出される温度差が所定値を越えたことを条件として、前記更新操作を作動させることが好ましい。
【００２０】
また、前記巻上げ量Ｌａと前記巻戻し量Ｌｂの大きさの関係を、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に応じて可変に設定可能であることが好ましい。
【００２１】
また、前記送り制御部は、前記更新操作を作動させる条件として、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づいて設定された条件とともに、所定の使用時間の経過を条件として併せて適用して前記送り機構を制御することが好ましい。
【００２２】
また、前記開口部における前記フィルターの面を通過させて外気を吸気する吸気ファンを備え、前記送り制御部は、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づく前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、最初は前記第１及び第２巻取り軸を駆動させることなく前記吸気ファンの回転数を所定値に上昇させた後に、再度前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、前記第１及び第２巻取り軸を駆動させる制御を行うことが好ましい。
【００２３】
また、前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合には、前記フィルターの未使用部分の残量について使用者への警告表示を行うことが望ましい。
【００２４】
また、前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合において、前記更新操作を作動させる条件が充足された場合に、巻上げ量Ｌａを減じてＬｂを同じ値として、前記送り機構を制御する構成とすることができる。
【００２５】
また、前記送り制御部は、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に基づいて、前記フィルターの使用可能残時間の予測値を算出し、算出された前記使用可能残時間を表示可能である構成とすることができる。
【００２６】
また、前記フィルター使用当初から実行された前記更新操作の回数をｋ、前記フィルター使用当初からの累積使用時間ΣＵｔ、１回の更新操作によりフィルターの一部を使用可能な最長時間として想定されている部分最長使用時間Ｐｍ、及び前記フィルター全長について実行可能な前記更新操作の回数Ｎとするとき、前記使用可能残時間Ｒｔの予測値を下記の式により算出する構成とすることができる。
【００２７】
Ｒｔ＝［｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝／（Ｎ＋１）］×（Ｎ＋１−ｋ）
また、前記送り制御部は、前記使用可能残時間が一度表示された後、前記フィルターを交換することなく使用が続けられた場合、使用可能残時間が設定値以下になったときに再度、使用可能残時間を表示し、その後、所定時間間隔で使用可能残時間の表示を所定回繰り返した後に、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を切る制御を行うことが好ましい。
【００２８】
また、前記更新操作を完了出来ない場合、使用者に当該状況を報知する表示を行う構成とすることができる。
【００２９】
また、前記更新操作を完了出来ない場合、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を一旦切断し、再投入後には電源切断前の動作状況によらず、前記第１巻取り軸による巻取り動作から開始する構成とすることができる。
【００３０】
本発明の投写型画像表示装置は、少なくとも吸気口、排気口を有する筐体と、空気を吸入または排出する送風部と、光源部と、画像形成部と、投写光学系と、電源部と、上記いずれかの構成の粉塵捕捉装置とを備えた構成とすることができる。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、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平面構成を示す断面図である。本実施の形態は、投写型画像表示装置に用いられる粉塵捕捉装置の改良、特に粉塵捕捉装置の動作の制御に関するものである。従って、光学構成について特定のものに限定されることはないので、本実施の形態における光学構成は一般的なものである。そのため、以下の説明では、光学構成については簡単に説明する。
【００３３】
図１において、光源であるランプ１から出射された光は、反射鏡２により前方に出射され、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、全反射ミラー６、７、８を経て赤、緑、青の色光に分離される。
【００３４】
その後、各色の光は、入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、画像表示素子である液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂによって、外部からの入力信号（図示せず）に基づいて強度変調される。
【００３５】
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、投写レンズ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）に拡大投写するように設計される。
【００３６】
この画像表示の際、黒表示のためには、ランプ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を発することになる。一方で、これらの偏光板は主に有機材料からなるので、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。
【００３７】
また、装置内には、発光時に１０００度にもなるランプ１、及び周辺の機構部品、ランプ１の点灯や画像表示のための電源ユニット１５等、自己発熱が大きい要素が配置されるので、これらの信頼性を確保するためには冷却手段が必要である。
【００３８】
従って本実施の形態に於いては、送風部である吸気ファン１６によって、筐体１７の側面に設けられた筐体吸気口１８から外気（比較的温度の低い空気）が装置内に導かれる。吸気ファン１６で吸入された外気は、粉塵捕捉部１９の静電フィルター２０を経て、ファン吹き出し口に密着して配置されている光学ユニットダクト２１に導かれる。
【００３９】
光学ユニットダクト２１には、上述した入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの下部に相当する位置に、それぞれ青用、緑用、赤用の開口２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒが設けられている。
【００４０】
これらの開口２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから吹き出された空気は、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、排気ファン２３によって排出される。その過程で、排出される空気はランプ１やその周辺機構部品、電源ユニット１５の熱をも奪う。排気ファン２３に至った空気は、筐体１７の側面に設けられた排気口２４を経て装置外に排出される。
【００４１】
このような冷却の過程で、外気と共に吸入された外部の粉塵が液晶パネル周辺や光源部に付着し、その結果、輝度の早期劣化を起こしたり、投射像に色むらが生じるなどの不具合が発生する場合がある。これを防止するために、筐体吸気口１８から吸気ファン１６に至るまでの間に粉塵捕捉部１９が設けられている。
【００４２】
また、隙間から粉塵の入り込み難い筐体構造として、投写レンズ１４も完全に筐体１７内に収容し、光透過部には窓部材２５が筐体１７に隙間なく貼られた構造が採用されている。さらに、筐体吸気口１８と粉塵捕捉部１９の間、粉塵捕捉部１９と吸気ファン１６を覆う吸気ダクト２６の間、排気口２４と排気ファン２３との間には、空気を通さない緩衝材２７、２８、２９が設けられて、必ず粉塵捕捉部１９を経て外気が吸入されるようになっている。
【００４３】
粉塵捕捉部１９の動作を制御するためのデータを収集するための要素として、外気温センサ３０と、風量センサ３１が設けられている。これらのセンサの出力は、投写型画像表示装置の動作全体に関する制御機能を有する制御回路部３２に供給される。制御回路部３２は、それらのセンサの出力に基づいて粉塵捕捉部１９を制御する。
【００４４】
外気温センサ３０は、筐体吸気口１８に配置される。風量センサ３１は、吸気ファン１６の吐出口近傍に配置される。あるいは、風量測定用の導風路を設け、その導風路中に風量センサ３１を取り付けてもよい。
【００４５】
風量センサ３１としては、一般的に用いられる構造、例えば、発熱部とそれに対向させた受熱部を有し、両部間を空気が通過する構造のものを用いることができる。受熱部には、温度検出素子が用いられる。すなわち、気流による冷却効果が風量に応じて変化し、受熱部の検出温度が変化することに基づき風量を検出する構造であり、検出温度が風量に対応する。但し、外気温度による特性の変動を、外気温センサ３０が検出する外気温度に基づいて補償する。なお、他の構成の風量センサを用いることもできる。
【００４６】
風量センサ３１は、静電フィルター２０の目詰まりの度合いを検出するために用いられる。吸気ファン１６を駆動するモータの出力が同じであれば、静電フィルター２０の目詰まりの度合いに応じて、吸気ファン１６により吸入される空気の風量が変化する。すなわち、静電フィルター２０の目詰まりの度合いが高くなるほど、風量センサ３１が検出する風量が低下し、風量に対応する検出温度の値が高くなる。
【００４７】
以下に、粉塵捕捉部１９の構造について図２を参照して説明する。図２は、粉塵捕捉部１９を拡大して示した平面形状の断面図である。粉塵捕捉部１９は、粉塵捕捉フィルター部と、フィルター清掃部と、フィルター送り機構及びフィルター送り量検出手段を含む送り機構制御部とから構成されている。
【００４８】
粉塵捕捉フィルター部は、ロール形態の静電フィルター２０と、静電フィルター２０の両端に配置された第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと、これらの部品を収納し、フィルター送り機構との連結部を備えた小型筐体３４とから構成される。
【００４９】
小型筐体３４は、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂ間において、筐体吸気口１８とほぼ同じ大きさで、筐体吸気口１８からの空気を流入させるための開口部３５を有している。そして、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂの間には、静電フィルター２０をガイドする中継回転軸３６ａ、３６ｂ、走行量モニター軸３７が配置されている。
【００５０】
フィルター清掃部は、粉塵捕捉フィルター部との間で空間を仕切り、粉塵収納部３８を形成する隔壁３９と、隔壁３９の一部に取り付けられた固定ブラシ４０と、固定ブラシ４０に対向する可動ブラシ４１とから構成される。
【００５１】
可動ブラシ４１は、図３の外観斜視図に示すように、静電フィルター２０と安定した摩擦を得るための接触部４２を備えた搬送部４３上に設けられている。搬送部４３は、静電フィルター２０との摩擦により、静電フィルター２０の動作に合わせて可動なように設けられている。
【００５２】
フィルター送り機構は、モーターを含む駆動部と、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと駆動部との連結部とから構成されている。図４は、フィルター送り機構の概略構成を示す正面図である。
【００５３】
図４に示すように、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂの端部には、凹部４４ａ、４４ｂが設けられており、この凹部４４ａ、４４ｂには、連結部４５ａ、４５ｂが挿入され連結されている。この連結部４５ａ、４５ｂにより、静電フィルター２０が収納された小型筐体３４を装置本体に対して着脱可能にすることができる。
【００５４】
連結部４５ａ、４５ｂには、軸４６ａ、４６ｂを介してギヤ４７ａ、４７ｂが固定されている。このギヤ４７ａ、４７ｂは小型ギヤ４８ａ、４８ｂを介してステッピングモーターユニット４９ａ、４９ｂにそれぞれ接続されている。このステッピングモーターユニット４９ａ、４９ｂには、図示しないクラッチが内蔵されている。それにより、モーター通電時はギヤトレインはロックされ有効になるが、モーター通電時外ではギヤトレインが切断され、巻取り軸側が外部力により回転自由となる。また、これらは、制御回路部３２に含まれる送り制御部よって制御される。
【００５５】
フィルター送り量検出手段は、図２に示すように、走行量モニター軸３７上を走行する静電フィルター２０が密着するように押圧バネ５０を備えている。それにより、静電フィルター２０が巻上げられた際には、静電フィルター２０の動きに確実に対応して、静電フィルター２０の移動に合わせて走行量モニター軸３７が回転する。
【００５６】
この構成に依れば、走行量モニター軸３７の回転は、常にフィルター送り量に合った回転数となっている。すなわち、静電フィルター２０を巻上げて行くうちに、第２巻取り軸３３ｂに巻かれているフィルターの巻径が変わった場合、一定量フィルターを送るのにかかる時間が変化するが、それにより走行量モニター軸３７の回転数が変化することはない。
【００５７】
図４に示すように、小型筐体３４の底部から突出した走行量モニター軸３７の端には回転検出反射パターン５１が設けられている。回転検出反射パターン５１と対向するように、フォトセンサーであるパターン検出センサー５２が、装置本体壁５３に固定されている。従って、静電フィルター２０の送り量を、パターン検出センサー５２のパターン検出出力に基づいて計測することが出来る。
【００５８】
制御回路部３２は、パターン検出センサー５２の検出信号を用いてステッピングモーターユニット４９ａの駆動を制御し、常に静電フィルター２０の送り量を適切な状態に管理する。
【００５９】
ところで、静電フィルターは、初期は高い集塵性能を備え、通気量も比較的多いが、粉塵が多く付着すると急激に通気性が悪くなり圧力損失が大きくなり、冷却性能が落ちるという課題があった。また、静電フィルター自身は吸着能力を残していても、粉塵が多く付着することによって、静電気による吸着効果が弱まるという課題があった。本実施の形態に依れば、長時間使用の際にも適切な制御を行うことで、自動的に高い集塵性能を維持することが出来る。
【００６０】
本実施の形態においては、投写型画像表示装置に対して着脱可能に設計された粉塵捕捉部１９の小型筐体３４は、筐体吸気口１８に臨むように装着され、その状態で、投写型画像表示装置が動作させられる。投写型画像表示装置の使用を続けると、冷却のための外気と共に周囲の粉塵が吸引され、筐体吸気口１８から流入し、小型筐体３４の開口部３５を経て、粉塵捕捉フィルター部の静電フィルター２０に捉えられる。
【００６１】
そして、長期間の使用により粉塵が堆積すると、通気を妨げるので、本実施の形態では、所定の条件に従って、静電フィルター２０における開口部３５に位置して汚れた部分を、未使用部分と置き換える更新操作が行われる。更新操作は、タイマーにより計測される粉塵捕捉部１９の累積使用時間、あるいは、風量センサ３１によって検知されるフィルタ目詰まりの状態等に応じて開始される。
【００６２】
上記構成による更新操作に伴う粉塵捕捉部１９の動作を、図２、及び図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。図２に示す状態では、前回の更新操作により、静電フィルター２０上の埃が可動ブラシ４１に付着している。更新操作が開始されると、第１巻取り軸３３ａが図２の矢印方向に回動させられる。それにより、一端を第１巻取り軸３３ａに固定された静電フィルター２０は、巻き取られることになり、中継回転軸３６ａ、３６ｂ、走行量モニター軸３７を経て、第２巻取り軸３３ｂを回転させ、静電フィルター２０が第２巻取り軸３３ｂから引き出される。
【００６３】
この動作により、静電フィルター２０における、開口部３５に臨む位置にあって埃が吸着され堆積した部分が、第１巻取り軸３３ａの側に送られて、静電フィルター２０における未使用の部分が開口部３５の対向する位置に配置される。このとき、静電フィルター２０に接触している接触部４２を備えた搬送部４３は、図２において右方向に移動する。同時に、搬送部４３に備えられた可動ブラシ４１も同じ方向に移動することになる。
【００６４】
移動結果の状態を図５Ａに示す。可動ブラシ４１が右方向に移動すると、隔壁３９に設けられた固定ブラシ４０に接触する。その後、図５Ｂに示すように、可動ブラシ４１が固定ブラシ４０上を行き過ぎる位置に至った時点で、搬送部４３は押し戻しバネ５４によって制動される。
【００６５】
一方、走行量モニター軸３７の回転数を読みとるパターン検出センサー５２の出力によって、制御回路部３２は、静電フィルター２０の送り量を検出し、第１巻取り軸３３ａの駆動を介して送り量を制御する。搬送部４３が押し戻しバネ５４によって制動された状態に達しても、所定の巻上げ量に達するまでは、第１巻取り軸３３ａの駆動が継続される。所定の巻上げ量に達したときに、第１巻取り軸３３ａの駆動が停止される。このとき、開口部３５に臨む静電フィルター２０の面が、すべて未使用の面に切り替わった状態になっている。その後、第２巻取り軸３３ｂの駆動が開始される。
【００６６】
第２巻取り軸３３ｂは、図２の矢印の逆方向に回動させられる。従って、一端を第２巻取り軸３３ｂに固定された静電フィルター２０は、巻き戻されることになり、走行量モニター軸３７、中継回転軸３６ａ、３６ｂを経て、第１巻取り軸３３ａを回転させ、静電フィルター２０を引き戻す。
【００６７】
この動作により、巻き戻される静電フィルター２０に接触する接触部４２を介して、搬送部４３に備えられた可動ブラシ４１が、図５Ｃに示すように、左方向に移動する。その際、可動ブラシ４１が固定ブラシ４０に接触することで、ブラシ上の埃を落としながら、図２の位置まで戻る。
【００６８】
この状態で、固定壁５５により搬送部４３は移動を停止させられるが、静電フィルター２０はさらに移動を続ける。そのため、静電フィルター２０上の埃は可動ブラシ４１により落とされ、可動ブラシ４１に付着する。可動ブラシ４１に付着した埃は、次回の更新操作に際して、図５Ｃに示した動作により、隔壁３９によって粉塵捕捉フィルター部と仕切られた粉塵収納部３８内に取り込まれることで除去される。
【００６９】
以上のようにして、静電フィルター２０の通気性を改善する事ができ、また、静電気による吸着効果も回復するため、再び同じ箇所を使用することができる。
【００７０】
ここで、可動ブラシ４１は斜めに植毛されたマジックブラシからなり、その植毛の方向は、静電フィルター２０の巻戻し方向（図２における左方向）に逆行する方向であることが望ましい。
【００７１】
次に、以上の粉塵捕捉部１９における更新操作を制御する手順について、図６示すフロー図を参照して説明する。
【００７２】
先ず、投写型画像表示装置の電源投入等により、粉塵捕捉部１９が起動する（ステップＳ１）。それにより、更新操作を開始すべき条件が充足されたか否かが判定される（ステップＳ２）。更新操作を開始すべき条件は、タイマーにより計測される粉塵捕捉部１９の累積使用時間、あるいは、風量センサ３１によって検知されるフィルタ目詰まりの状態等に基づいて設定される。
【００７３】
更新操作を開始すべき条件が充足されると、第１巻取り軸３３ａが駆動されて、更新操作が開始される（ステップＳ３）。第１巻取り軸３３ａの駆動中、パターン検出センサー５２の出力によって、制御回路部３２は、静電フィルター２０の送り量を検出し、所定の巻上げ量Ｌａに達したか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００７４】
所定の巻上げ量Ｌａに達したときに、第１巻取り軸３３ａの駆動が停止される（ステップＳ５）。このとき、図５Ｂに示したように、可動ブラシ４１が押し戻しバネ５４に接触し、かつ、開口部３５に覗く静電フィルター２０の面がすべて新しい面に切り替わった状態になっている。その後、第２巻取り軸３３ｂの駆動が開始される（ステップＳ６）。
【００７５】
第２巻取り軸３３ｂの駆動により、静電フィルター２０が巻き戻される。第２巻取り軸３３ｂの駆動中は、所定の巻戻し量Ｌｂに達したか否かが判定される（ステップＳ７）。巻戻し量Ｌｂは、巻上げ量Ｌａに対して、Ｌｂ≦Ｌａの関係を満足するように設定される。所定の巻戻し量Ｌｂに達したときに、第２巻取り軸３３ｂの駆動が停止され（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻る。以上のようにして、粉塵捕捉部の作動が停止されるまで、更新操作を制御する動作が繰り返される。
【００７６】
静電フィルター２０の巻上げ量Ｌａと巻戻し量Ｌｂは、両者を等しくした構成でも実施可能である。しかし、再使用するフィルターの集塵性能はより劣化することから、巻上げ量Ｌａと巻戻し量Ｌｂは、上述のように、Ｌｂ≦Ｌａの関係に設定されることが望ましい。
【００７７】
また、巻上げ量Ｌａは、静電フィルター２０の送り方向における小型筐体３４の開口部３５の長さＬｃに対して、Ｌａ≧Ｌｃの関係にあることが望ましい。
【００７８】
走行量モニター軸３７は、必ずしも上述の位置ではなくても構成可能であり、中継回転軸３６ａや中継回転軸３６ｂに置き換えることも可能である。
【００７９】
走行量モニター軸３７の回転検出手段として、フォトセンサーを用いたが、一般的な接触式のスイッチを用いることも、非接触式のホール素子のようなものに置き換えることも可能であることは言うまでもない。
【００８０】
（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は、図６に示した実施の形態１における粉塵捕捉部の制御方法を適用可能な、粉塵捕捉部の他の構成を採用したものである。図７は、本実施の形態における投写型画像表示装置の全体平面構成を示す断面図である。この装置では、光学構成等については、実施の形態１とほぼ同様であり、同じ箇所については同一の番号を付し、説明を省略する。
【００８１】
本実施の形態では、実施の形態１の粉塵捕捉部１９とは異なる構成の粉塵捕捉部６０が用いられる。粉塵捕捉部６０は、実施の形態１の粉塵捕捉部１９における固定ブラシ４０及び可動ブラシ４１に代えて、回転ブラシ６４を用いてフィルター清掃部が構成されている。
【００８２】
以下、図８を用いて、粉塵捕捉部６０の構造について説明する。なお、実施の形態１の粉塵捕捉部１９と同様の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。この粉塵捕捉部６０は、粉塵捕捉部１９と同様、粉塵捕捉フィルター部と、フィルター清掃部と、フィルター送り機構及びフィルター送り量検出手段を含む送り機構制御部とから構成される。
【００８３】
粉塵捕捉フィルター部は、静電フィルター２０、及び第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと、これらの部品を収納し、フィルター送り機構との連結部を備えた小型筐体６１とから構成される。小型筐体６１は、筐体吸気口１８とほぼ同じ大きさで、筐体吸気口１８からの空気を流入せしめるための開口部６２を有している。
【００８４】
フィルター清掃部は、粉塵捕捉フィルター部との間で空間を仕切る隔壁６３ａ、６３ｂと、第１巻取り軸３３ａに連動して回転可能に設けられた回転ブラシ６４と、この回転ブラシ６４を覆うように設けられた埃よけケース６５とから構成されている。
【００８５】
図９は、回転ブラシ６４の駆動機構を示す斜視図である。回転ブラシ６４の端部には、図９に示すブラシギヤ６６が設けられており、ブラシ中継ギヤ６７を経由して、第１巻取り軸３３ａの端部に設けられた巻取り軸ギヤ６８に繋がっている。
【００８６】
これにより、静電フィルター２０を巻上げた場合に、フィルター２０が送られる方向と逆方向に回転ブラシ６４が回転し、図８に示すように中継回転軸３６ａ、３６ｂ間を走行するフィルター２０上の埃が除去される。
【００８７】
埃よけケース６５における隔壁６３ａ、６３ｂ近傍には開口６５ａが設けられており、回転ブラシ６４によって除去された埃がここを通って、隔壁６３ａ、６３ｂによって仕切られた粉塵収納部６９に納められる。
【００８８】
フィルター送り機構は、実施の形態１と同様の、第１及び第２巻取り軸３３ａ、３３ｂと、駆動部との連結部と、モーターを含む駆動部とから構成されている。フィルター送り量検出手段も、実施の形態１と同じ構成である。
【００８９】
投写型画像表示装置に対して着脱可能に設計された粉塵捕捉部６０の小型筐体６１は、筐体吸気口１８に臨むように装着され、その状態で、投写型画像表示装置が動作させられる。そして、長期間の使用により粉塵が堆積すると、通気を妨げるので、所定の条件に従って、静電フィルター２０における開口部３５に位置して汚れた部分を、未使用部分と置き換える更新操作が行われる。以下に説明する更新操作の際の制御は、図６に示した実施の形態１の場合と同様に行うことができる。
【００９０】
更新操作が開始されると、第１巻取り軸３３ａが図８の矢印方向に回動させられる。それにより、静電フィルター２０が第２巻取り軸３３ｂから引き出され、開口部６２と対向する位置にあった静電フィルター２０における、埃が吸着され堆積した部分が送られて、静電フィルター２０の未使用の部分が開口部６２に臨む位置に配置される。
【００９１】
このとき、第１巻取り軸３３ａの端部に設けられた巻取り軸ギヤ６８（図９参照）が回転し、ブラシ中継ギヤ６７を経由してブラシギヤ６６が駆動させられる。これによって回転ブラシ６４が回転する。その回転方向は静電フィルター２０が送られる方向と逆方向であるため、フィルター上の埃が掻き取られる。掻き取られた埃は、埃よけケース６５の開口６５ａを経て、粉塵収納部６９に納められる。
【００９２】
一方、制御回路部３２は、パターン検出センサー５２の出力パルスに基づき、静電フィルター２０の送り量を検出する。その検出信号に基づき、第１巻取り軸３３ａの駆動を介して送り量、すなわち巻上げ量を制御する。この巻上げ量は、開口６２に露出して埃が付着した部分が、回転ブラシ６４の接触位置に至る量と同等、あるいはそれ以上とすることが望ましい。
【００９３】
所定の巻上げ量Ｌａに達したときに、第１巻取り軸３３ａの駆動が停止され、第２巻取り軸３３ｂの駆動が開始される。すなわち、第２巻取り軸３３ｂが、図８の矢印の方向と逆の方向に回動させられる。これにより、一端を第２巻取り軸３３ｂに固定された静電フィルター２０は巻き戻されることになる。
【００９４】
この動作により、巻取り軸ギヤ６８が回転し、ブラシ中継ギヤ６７を経由してブラシギヤ６６が駆動させられる。これにより、回転ブラシ６４が逆回転する。その回転方向は静電フィルター２０が巻き戻される方向と逆方向であり、フィルター上の埃が再度掻き取られる。ここでも掻き取られた埃は、埃よけケース６５の開口６５ａを経て、粉塵収納部６９に納められる。
【００９５】
そして、静電フィルター２０の使用済みの一部が開口部６２の位置に戻る。これにより通気性を改善することができ、また、静電気による吸着効果も回復するため、再び同じ箇所を使用することができる。
【００９６】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３における粉塵捕捉部の更新操作の一部の手順を示すフロー図である。本実施の形態は、図６に示した更新操作の手順中のステップＳ２（更新操作の開始条件の判定）についての具体的な構成に関する。従って、ステップＳ３以降の手順については図示を省略する。本実施の形態の手順は、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【００９７】
本実施の形態においては、更新操作を開始すべき条件が、風量センサ３１によって検知されるフィルタ目詰まりの状態に基づいて設定される。但し、風量センサ３１の検出出力は、外気温によって影響を受けるので、外気温センサ３０によって検出される外気温による補償を行うことが望ましい。そのため、図１０に示す手順では、風量センサ３１及び外気温センサ３０の出力信号を用いた判定が行われる。
【００９８】
粉塵捕捉部が起動すると（ステップＳ１）、風量センサ３１の出力信号が取得され（ステップＳ９）、また、外気温センサ３０の出力信号が取得される（ステップＳ１０）。風量センサ３１の出力信号は摂氏温度Ｔａに換算され（ステップＳ１１）と、外気温センサ３０の出力信号は摂氏温度Ｔｂに換算される（ステップＳ１２）。
【００９９】
次にステップＳ１３により、温度換算風量Ｔｗ＝Ｔｂ−Ｔａが演算される。この演算により、風量センサ３１が検出する風量値に対して、摂氏温度ベースで外気温センサ３０の出力による外気温の補償が行われる。Ｔｗは風量に対応する温度値であるが、次のステップＳ１４の処理では、その温度値のままで用いられる。
【０１００】
すなわち、ステップＳ１４では、更新操作の開始条件として設定されている静電フィルター２０の目詰まりの状態を示す基準温度Ｔｒと、温度換算風量Ｔｗが比較される。そして、Ｔｗ＞Ｔｒであれば、更新操作が開始される（ステップＳ３）。
【０１０１】
以上のようにして、更新操作の手順中の更新操作の開始条件が充足されたか否かを、静電フィルター２０の目詰まりの程度を基準として、精度よく判定することができる。
【０１０２】
各センサーは温度に対する出力が多くの場合リニアではないため、異なる２つのセンサー出力間の差を見る場合は環境温度に合わせて変化する出力差の関係を補足するデータを持つ必要がある。本実施の形態によれば各センサー出力を一旦摂氏温度に変換してから比較を行うことで、変化する環境温度下でも多くの補正データを持つことなく簡単な構成で正しい値を得ることが出来る。
【０１０３】
また、以上のように、静電フィルター２０の目詰まりの程度を基準として更新操作の開始条件が充足されたか否かを判定する場合、複数の更新操作の時期の間隔は変動する。そのため、巻上げ量Ｌａと巻戻し量Ｌｂの大きさの関係を、更新操作を作動させた複数の時期の間隔に応じて可変に設定可能とすることが望ましい。
【０１０４】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における粉塵捕捉部の更新操作の一部の手順を示すフロー図である。本実施の形態は、図６に示した更新操作の手順中のステップＳ２の、実施の形態３とは異なる態様に関する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１０５】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順中の更新操作の開始条件が充足されたか否かを判定するステップＳ２を、２つのステップＳ１５とＳ１６により構成したものである。
【０１０６】
粉塵捕捉部が起動すると（ステップＳ１）、まず、粉塵捕捉部の累積使用時間が所定値に達したか否かが判定される（ステップＳ１５）。累積使用時間は、制御回路部３２に備えたタイマーを用いて計測することができる。
【０１０７】
累積使用時間が所定値に達していれば、更新操作を開始する（ステップＳ３）。累積使用時間が所定値に達していなければ、静電フィルター２０の目詰まりが所定値以上になったか否かが判定される（ステップＳ１６）。目詰まりの状態の判定には、実施の形態４に示したような、風量センサ３１及び外気温センサ３０の出力信号を用いた手順を用いることができる。
【０１０８】
静電フィルター２０の目詰まりが所定値以上になっていれば、更新操作を開始する（ステップＳ３）。そうでなければ、ステップＳ１５に戻る。
【０１０９】
以上のような設定で更新操作の開始条件の充足を判定することにより、粉塵捕捉部が使用される際の実情に合わせて、適切に更新操作の制御を行うことができる。
【０１１０】
さらに、上述のような、累積使用時間及びフィルター目詰まりを条件として更新操作の開始の判定を行なう制御に加えて、投写型画像表示装置には、人為により強制的に更新操作を開始させるモードを備えることが望ましい。
【０１１１】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１１２】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順に対して、吸気ファン１６の動作の制御手順が追加される。すなわち、更新操作を開始すべき条件が充足されたとき（ステップＳ２）、吸気ファン１６が高回転数で駆動されているか否かを判定する（ステップＳ１７）。吸気ファン１６の回転数は、少なくとも所定の低回転数と高回転数で選択的に駆動され、当初は低回転数が選択される。
【０１１３】
吸気ファン１６が高回転数で駆動されていなければ、更新操作を開始することなく、吸気ファン１６の駆動を高回転数に変更し（ステップＳ１８）、ステップＳ２に戻る。
【０１１４】
吸気ファン１６が高回転数で駆動されていれば、ステップＳ３に進んで更新操作が行なわれる。ステップＳ８で更新操作が終了した後、ステップＳ１９で吸気ファン１６の駆動を低回転数に変更する（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ２に戻る。
【０１１５】
以上のように、更新操作の開始条件が充足される毎に更新操作を行なうのではなく、一旦、吸気ファン１６の駆動を高回転数に変更することにより、冷却能力を維持し、それでも冷却能力を維持できない状態になってから更新操作を行なう。これにより、静電フィルター２０の寿命、すなわち使用可能時間を長くすることができる。
【０１１６】
（実施の形態６）
図１３は、本発明の実施の形態６における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。また、図６に示した処理と同じであるステップＳ４〜Ｓ７については、図示を省略する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１１７】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順に対して、更新操作が終了（ステップＳ８）した後に、フィルターの未使用部分の長さを算出するステップＳ２０以降の動作が追加される。
【０１１８】
フィルターの未使用部分の長さは、粉塵捕捉部への装着当初のフィルターの長さ、及び更新操作が繰り返される毎に送られた長さに基づいて容易に算出することができる。ステップＳ２０で算出された未使用部分の長さに基づき、巻上げ量Ｌａが確保できるか否かが判定される（ステップＳ２１）。可能であれば、ステップＳ２に戻る。
【０１１９】
巻上げ量Ｌａの確保が不可能な状態であれば、未使用部分の残量について警告を表示し（ステップＳ２２）、その後ステップＳ２に戻る。
【０１２０】
このような制御を行うことにより、フィルターの未使用部分の長さについて使用者が認識していない状態で、更新操作が不能な状態に陥ることを防止できる。
【０１２１】
なお、ステップＳ２１で、巻上げ量Ｌａの確保が不可能な状態であると判定された場合に、ステップＳ７（図６参照）において巻上げ量Ｌａを減じてＬｂを同じ値として制御することで、フィルターを更新すること無くクリーニング動作のみを行う制御をするように変更することもできる。
【０１２２】
ここでは巻き上げ量Ｌａが確保できるか否かで判定したが、所定の送り残量、すなわち所定の送り回数になった場合を上記と同様に判断基準とすることが出来る。
【０１２３】
（実施の形態７）
図１４は、本発明の実施の形態７における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。また、図６に示した処理と同じであるステップＳ４〜Ｓ７については、図示を省略する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１２４】
本実施の形態においては、図６に示した更新操作の手順に対して、更新操作が終了（ステップＳ８）した後に、フィルターの使用可能残時間の予測値を算出するステップＳ２３以降の動作の制御が追加される。ステップＳ２３で算出された使用可能残時間は、使用者への警告のために表示される（ステップＳ２４）。
【０１２５】
使用可能残時間は、更新操作を作動させた複数の時期の間隔に基づいて行なうことが望ましい。一例として、以下のように算出することができる。
【０１２６】
算出のパラメータとして、フィルター使用当初から実行された更新操作の回数ｋ、フィルター使用当初からの累積使用時間ΣＵｔ、１回の更新操作によりフィルターの開口部３５に臨む部分を使用可能な最長時間として想定されている部分最長使用時間Ｐｍ、及びフィルター全長について実行可能な更新操作の回数Ｎを用いる。
【０１２７】
使用可能残時間Ｒｔを、下記の式（１）により算出する。
【０１２８】
Ｒｔ＝［｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝／（Ｎ＋１）］×（Ｎ＋１−ｋ） （１）
この算出方法では、フィルターの使用済みの部分については実際に使用された累積使用時間ΣＵｔを用い、未使用の部分については部分最長使用時間Ｐｍを適用して、フィルター全長が使用された場合の推定累積使用時間｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝を算出する。
【０１２９】
（Ｎ＋１）は、フィルター全長について更新操作毎に切換えて使用可能な部分領域数を意味する。従って、推定累積使用時間を、部分領域数（Ｎ＋１）で除算することにより、部分領域当たりの推定平均使用時間が算出される。算出時点で残されている更新操作の可能な回数（Ｎ＋１−ｋ）を推定平均使用時間に乗算することにより、使用可能残時間Ｒｔが算出される。
【０１３０】
以上のとおり、使用可能残時間Ｒｔの初期値が部分最長使用時間Ｐｍにより決まるので、使用開始後は、使用可能残時間Ｒｔは減少するのみとなる。そして、算出時までに実際に使用された実態を反映させて使用可能残時間Ｒｔが予測されるので、使用者に対して表示する使用可能残時間Ｒｔとして、実態に合った妥当な長さの予測値を提供することが可能である。
【０１３１】
（実施の形態８）
図１５は、本発明の実施の形態８における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図である。本実施の形態では、図６に示した更新操作に追加された手順が実行される。従って、図６に示したフロー図におけるステップと同一のステップ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。また、図６に示した処理と同じであるステップＳ４〜Ｓ７については、図示を省略する。本実施の形態の手順も、実施の形態１あるいは２と同様の投写型画像表示装置の全体構成、及び粉塵捕捉部の構成を採用する場合に適用することができる。
【０１３２】
本実施の形態においては、図１４に示した実施の形態７における更新操作と同様、更新操作が終了（ステップＳ８）した後に、フィルターの使用可能残時間を算出するステップＳ２３以降の動作の制御が追加される。使用可能残時間の算出には、一例として、実施の形態７に示した方法を用いることができる。
【０１３３】
ステップＳ２３で算出された使用可能残時間についてステップ２４で表示を行なった後、算出された使用可能残時間が所定値未満になっているか否かが判定される（ステップＳ２５）。使用可能残時間が所定値以上であれば、ステップＳ２に戻る。
【０１３４】
使用可能残時間が所定値未満であれば、ステップＳ２６に進み、使用可能残時間を表示する。その後ステップＳ２７に進み、所定時間の経過を待つ。所定時間が経過したら、使用可能残時間の表示が所定回数に達したか否かが判定される（ステップＳ２８）。表示が所定回数に達していなければ、ステップＳ２６に戻る。表示が所定回数に達していれば、ステップＳ２９に進み、投写型画像表示装置の電源が切断される。
【０１３５】
例えば、ステップＳ２５での所定値が１０分に設定され、ステップＳ２７での所定時間が１分に設定され、ステップＳ２８での所定回数が９回に設定されている場合は、次のようになる。
【０１３６】
例えば、最後の更新操作が行われたときに使用可能残時間（例えば２００時間）が表示されて、使用者の注意を喚起する。そのまま使用が継続されて、使用可能残時間が例えば１０分を切ったとき、ステップＳ２６で使用可能残時間について警告が表示される。その後、ステップＳ２６〜Ｓ２８により、１分毎の警告表示が繰り返される。そして、警告表示が９回繰り返された後に、投写型画像表示装置の電源が切断される。従って、フィルターの使用可能残時間の完了により、使用者にとって不測の状態で電源が切断される状態を回避できる。
【０１３７】
以上の各実施の形態の手順で粉塵捕捉部の更新操作を制御することにより、フィルターの性能を十分に発揮しながら、交換回数を低減することが可能となる。
【０１３８】
なお、上記の各例における更新操作を完了出来ない何らかの事態が発生した場合、使用者に当該状況を報知する表示を行うことが望ましい。あるいは、更新操作を完了出来ないために、投写型画像表示装置の電源を一旦切断した場合、再投入後には電源切断前の動作状況によらず、第１巻取り軸による巻取り動作から開始するように構成することが望ましい。例えば、フィルター交換直後には、第２巻取り軸による巻戻し動作が不可能であるため、動作不能になる事態を回避するためである。
【０１３９】
なお、以上の実施の形態では、粉塵捕捉用フィルターとして、静電フィルターを例に挙げたが、静電フィルターは比較的高価なことから、巻取り可能なフィルター材料、例えば、繊維間に開口がある布の様なものでも使用可能である。ただし集塵性は静電フィルターに比べて劣ってしまうことから、フィルターの送り方等については、フィルター特性に合わせて最適化していくことが必要である。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の粉塵捕捉装置は、小型でありながら、埃の多い環境でも、フィルターの少ない交換回数で十分な能力を発揮でき、天吊り用途等で、かつ埃の多い環境で使用されるプロジェクタ等の投写型画像表示装置に用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図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平面構成を示す断面図
【図２】同投写型画像表示装置における粉塵捕捉部の構造を示す断面図
【図３】同粉塵捕捉部における可動ブラシの外観を示す斜視図
【図４】同粉塵捕捉部におけるフィルター送り機構の概略構成を示す正面図
【図５Ａ】同粉塵捕捉部の動作状態を示す断面図
【図５Ｂ】同粉塵捕捉部の他の動作状態を示す断面図
【図５Ｃ】同粉塵捕捉部の更に他の動作状態を示す断面図
【図６】同粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図７】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平面構成を示す断面図
【図８】同投写型画像表示装置における粉塵捕捉部の構造を示す断面図
【図９】同粉塵捕捉部における回転ブラシの駆動機構を示す斜視図
【図１０】本発明の実施の形態３における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１１】本発明の実施の形態４における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態５における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１３】本発明の実施の形態６における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１４】本発明の実施の形態７における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【図１５】本発明の実施の形態８における粉塵捕捉部の更新操作の手順を示すフロー図
【符号の説明】
【０１４２】
１ ランプ
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 吸気ファン
１７ 筐体
１８ 筐体吸気口
１９ 粉塵捕捉部
２０ 静電フィルター
２１ 光学ユニットダクト
２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ 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 外気温センサ
３１ 風量センサ
３２ 制御回路部
３３ａ 第１巻取り軸
３３ｂ 第２巻取り軸
３４ 小型筐体
３５ 開口部
３６ａ、３６ｂ 中継回転軸
３７ 走行量モニター軸
３８ 粉塵収納部
３９ 隔壁
４０ 固定ブラシ
４１ 可動ブラシ
４２ 接触部
４３ 搬送部
４４ａ、４４ｂ フィルター巻取り軸凹部
４５ａ、４５ｂ 連結部
４６ａ、４６ｂ 軸
４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂ ギヤ
４９ａ、４９ｂ ステッピングモーターユニット
５０ 押圧バネ
５１ 回転検出反射パターン
５２ パターン検出センサー
５３ 装置本体壁
５４ 押し戻しバネ
５５ 固定壁
６０ 粉塵捕捉部
６１ 小型筐体
６２ 開口部
６３ａ、６３ｂ 隔壁
６４ 回転ブラシ
６５ 埃よけケース
６５ａ 開口
６６ ブラシギヤ
６７ ブラシ中継ギヤ
６８ 巻取り軸ギヤ
６９ 粉塵収納部
７０ 蓋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を設けて配置された第１及び第２巻取り軸と、
前記第１及び第２巻取り軸間に架張され、前記第２巻取り軸に未使用部分が巻回されているロール状のフィルターと、
前記第１及び第２巻取り軸間の所定の位置に、前記フィルター面と接触するように設けられたブラシと、
前記第１及び第２巻取り軸を介して前記フィルターを巻上げまたは巻戻すように前記第１及び第２巻取り軸を駆動する送り機構と、
前記第１及び第２巻取り軸間において前記フィルター面を通過させて外気を導くように設けられた開口部と、
前記送り機構を制御する送り制御部とを備え、
前記送り制御部は、前記第２巻取り軸側から前記フィルターの未使用部分を送り出す更新操作を作動させる際に、一旦、前記第１巻取り軸により巻上げ量Ｌａで前記フィルターを巻上げた後、前記第２巻取り軸により巻戻し量Ｌｂで前記フィルターを巻戻し、Ｌａ≧Ｌｂとなるように前記送り機構を制御することを特徴とする粉塵捕捉装置。
【請求項２】
前記送り制御部が前記更新操作を作動させる条件は、前記フィルターを透過する前の空気温度を検出する温度センサーの出力と、前記フィルターを透過した空気量を検出する風量センサーの出力に基づいて設定されている請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項３】
前記風量センサーは受熱部と発熱部とを備え、前記受熱部と前記発熱部間を空気が通過することにより変化する前記受熱部の出力の変化が風量に対応し、
前記送り制御部は、前記風量センサーの出力と、前記温度センサー出力とを摂氏温度に換算した値から算出される温度差が所定値を越えたことを条件として、前記更新操作を作動させる請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項４】
前記巻上げ量Ｌａと前記巻戻し量Ｌｂの大きさの関係を、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に応じて可変に設定可能である請求項３記載の粉塵捕捉装置。
【請求項５】
前記送り制御部は、前記更新操作を作動させる条件として、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づいて設定された条件とともに、所定の使用時間の経過を条件として併せて適用して前記送り機構を制御する請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項６】
前記開口部における前記フィルターの面を通過させて外気を吸気する吸気ファンを備え、
前記送り制御部は、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づく前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、最初は前記第１及び第２巻取り軸を駆動させることなく前記吸気ファンの回転数を所定値に上昇させた後に、再度前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、前記第１及び第２巻取り軸を駆動させる制御を行う請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項７】
前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合には、前記フィルターの未使用部分の残量について使用者への警告表示を行う請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項８】
前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合において、前記更新操作を作動させる条件が充足された場合に、巻上げ量Ｌａを減じてＬｂを同じ値として、前記送り機構を制御する請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項９】
前記送り制御部は、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に基づいて、前記フィルターの使用可能残時間の予測値を算出し、算出された前記使用可能残時間を表示可能である請求項４記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１０】
前記フィルター使用当初から実行された前記更新操作の回数をｋ、前記フィルター使用当初からの累積使用時間ΣＵｔ、１回の更新操作によりフィルターの一部を使用可能な最長時間として想定されている部分最長使用時間Ｐｍ、及び前記フィルター全長について実行可能な前記更新操作の回数Ｎとするとき、
前記使用可能残時間Ｒｔの予測値を下記の式により算出する請求項９記載の粉塵捕捉装置。
Ｒｔ＝［｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝／（Ｎ＋１）］×（Ｎ＋１−ｋ）
【請求項１１】
前記送り制御部は、前記使用可能残時間が一度表示された後、前記フィルターを交換することなく使用が続けられた場合、使用可能残時間が設定値以下になったときに再度、使用可能残時間を表示し、その後、所定時間間隔で使用可能残時間の表示を所定回繰り返した後に、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を切る制御を行う請求項９記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１２】
前記更新操作を完了出来ない場合、使用者に当該状況を報知する表示を行う請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１３】
前記更新操作を完了出来ない場合、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を一旦切断し、再投入後には電源切断前の動作状況によらず、前記第１巻取り軸による巻取り動作から開始する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１４】
少なくとも吸気口、排気口を有する筐体と、空気を吸入または排出する送風部と、光源部と、画像形成部と、投写光学系と、電源部と、請求項１〜１３のいずれかに記載の粉塵捕捉装置とを備えた投写型画像表示装置。
【請求項１】
所定の間隔を設けて配置された第１及び第２巻取り軸と、
前記第１及び第２巻取り軸間に架張され、前記第２巻取り軸に未使用部分が巻回されているロール状のフィルターと、
前記第１及び第２巻取り軸間の所定の位置に、前記フィルター面と接触するように設けられたブラシと、
前記第１及び第２巻取り軸を介して前記フィルターを巻上げまたは巻戻すように前記第１及び第２巻取り軸を駆動する送り機構と、
前記第１及び第２巻取り軸間において前記フィルター面を通過させて外気を導くように設けられた開口部と、
前記送り機構を制御する送り制御部とを備え、
前記送り制御部は、前記第２巻取り軸側から前記フィルターの未使用部分を送り出す更新操作を作動させる際に、一旦、前記第１巻取り軸により巻上げ量Ｌａで前記フィルターを巻上げた後、前記第２巻取り軸により巻戻し量Ｌｂで前記フィルターを巻戻し、Ｌａ≧Ｌｂとなるように前記送り機構を制御することを特徴とする粉塵捕捉装置。
【請求項２】
前記送り制御部が前記更新操作を作動させる条件は、前記フィルターを透過する前の空気温度を検出する温度センサーの出力と、前記フィルターを透過した空気量を検出する風量センサーの出力に基づいて設定されている請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項３】
前記風量センサーは受熱部と発熱部とを備え、前記受熱部と前記発熱部間を空気が通過することにより変化する前記受熱部の出力の変化が風量に対応し、
前記送り制御部は、前記風量センサーの出力と、前記温度センサー出力とを摂氏温度に換算した値から算出される温度差が所定値を越えたことを条件として、前記更新操作を作動させる請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項４】
前記巻上げ量Ｌａと前記巻戻し量Ｌｂの大きさの関係を、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に応じて可変に設定可能である請求項３記載の粉塵捕捉装置。
【請求項５】
前記送り制御部は、前記更新操作を作動させる条件として、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づいて設定された条件とともに、所定の使用時間の経過を条件として併せて適用して前記送り機構を制御する請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項６】
前記開口部における前記フィルターの面を通過させて外気を吸気する吸気ファンを備え、
前記送り制御部は、前記温度センサー及び前記風量センサーの出力に基づく前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、最初は前記第１及び第２巻取り軸を駆動させることなく前記吸気ファンの回転数を所定値に上昇させた後に、再度前記更新操作を作動させる条件が充足されたことを検知したときに、前記第１及び第２巻取り軸を駆動させる制御を行う請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項７】
前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合には、前記フィルターの未使用部分の残量について使用者への警告表示を行う請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項８】
前記第２巻取り軸に巻回された前記フィルターの未使用部分の残量が減少し、Ｌａを確保できなくなった場合、あるいは所定の残量になった場合において、前記更新操作を作動させる条件が充足された場合に、巻上げ量Ｌａを減じてＬｂを同じ値として、前記送り機構を制御する請求項２記載の粉塵捕捉装置。
【請求項９】
前記送り制御部は、前記更新操作を作動させた複数の時期の間隔に基づいて、前記フィルターの使用可能残時間の予測値を算出し、算出された前記使用可能残時間を表示可能である請求項４記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１０】
前記フィルター使用当初から実行された前記更新操作の回数をｋ、前記フィルター使用当初からの累積使用時間ΣＵｔ、１回の更新操作によりフィルターの一部を使用可能な最長時間として想定されている部分最長使用時間Ｐｍ、及び前記フィルター全長について実行可能な前記更新操作の回数Ｎとするとき、
前記使用可能残時間Ｒｔの予測値を下記の式により算出する請求項９記載の粉塵捕捉装置。
Ｒｔ＝［｛ΣＵｔ＋（Ｎ＋１−ｋ）×Ｐｍ｝／（Ｎ＋１）］×（Ｎ＋１−ｋ）
【請求項１１】
前記送り制御部は、前記使用可能残時間が一度表示された後、前記フィルターを交換することなく使用が続けられた場合、使用可能残時間が設定値以下になったときに再度、使用可能残時間を表示し、その後、所定時間間隔で使用可能残時間の表示を所定回繰り返した後に、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を切る制御を行う請求項９記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１２】
前記更新操作を完了出来ない場合、使用者に当該状況を報知する表示を行う請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１３】
前記更新操作を完了出来ない場合、当該粉塵捕捉装置が用いられている装置の電源を一旦切断し、再投入後には電源切断前の動作状況によらず、前記第１巻取り軸による巻取り動作から開始する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１４】
少なくとも吸気口、排気口を有する筐体と、空気を吸入または排出する送風部と、光源部と、画像形成部と、投写光学系と、電源部と、請求項１〜１３のいずれかに記載の粉塵捕捉装置とを備えた投写型画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１１９９４１（Ｐ２０１０−１１９９４１Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４７８１（Ｐ２００８−２９４７８１）
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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