(57)【要約】【課題】入力されたデータから表示画素ごとに光の投射を制御する画像表示素子を有する第１の基板５と、前記第１の基板５のグランドと電気的に接続され、前記画像表示素子に投射された映像を拡大投射する導電性の光学エンジン１１と、前記第１の基板５を略垂直方向で接続するコネクタ１０を有する第２の基板８と、前記光学エンジン１１に設けられていて、前記コネクタ１０に前記第１の基板５を接続する際に、前記第２の基板８のグランドに接触して電気的に接続される金属製の弾性体１３と、を有する。【選択図】図６
2014142515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデータから表示画素ごとに光の投射を制御する画像表示素子を有する第１の基板と、
前記第１の基板のグランドと電気的に接続され、前記画像表示素子に投射された映像を拡大投射する導電性の光学エンジンと、
前記第１の基板を略垂直方向で接続するコネクタを有する第２の基板と、
前記光学エンジンに設けられていて、前記コネクタに前記第１の基板を接続する際に、前記第２の基板のグランドに接触して電気的に接続される金属製の弾性体と、
を有する画像投影装置。
【請求項２】
前記第２の基板は、前記光学エンジンに固定されていない、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投影装置には、画像生成や画像表示などの各種処理を行うために複数の基板が用いられている。そして、基板同士は、コネクタで接続されることが多く、互いの基板のノイズの影響を受けやすくなっている。しかし、ノイズの影響を受けると誤作動の要因となるため、基板相互のノイズによる影響を抑制しなければならない。
【０００３】
特に、画像表示素子としてＤｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ（以下、「ＤＭＤ」）を用いた画像投影装置においては、ＤＭＤを制御するために高周波を入力するので、ＤＭＤを備えた基板から多くのノイズが発生する。そこで、ＤＭＤを備えたＤＭＤ基板からのノイズによる影響を抑制することが重要となっている。
【０００４】
特許文献１に開示の技術では、基板間のノイズを抑制する方法として、相対向させた２枚の基板間に金属シャーシを配置し、基板同士をその同一の金属シャーシにアース接続させることにより、基板相互のノイズによる影響を抑制させる構成が提案されている。
【０００５】
しかし、ＤＭＤは電気部品であると共に光学部品である。よって、ＤＭＤを搭載した基板の配置は、光路に依存する。具体的には、ＤＭＤは、光源から当てられた光を反射して、投影レンズに光を照射してスクリーンに表示する。すなわち、ＤＭＤは、投影レンズに光を反射できるように地面に対して略垂直に配置されていなければならない。一方、外部端子は、水平方向に抜き差しする構成となっている場合が多く、外部端子を備えた基板は水平に配置しなければならない場合が多い。よって、ＤＭＤを搭載した基板は、外部端子を備えた基板に対して略垂直な配置で接続される。
【０００６】
そのため、ＤＭＤを用いた画像投影装置などでは、基板を相対向とすることができず、特許文献１で開示されている技術を用いることができない。
【０００７】
これに対して、特許文献２に開示されている技術では、ＤＭＤ基板と略垂直に配置した基板の両方を光学エンジンベースに固定し、グランド（ＧＮＤ）も電気的に接続することでノイズによる影響を抑制させる構造が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示の技術では、外部端子を備えた基板を光学エンジンベースに固定している。よって、基板上での外部端子の配置場所と、筐体上での外部端子の配置場所との公差は小さくなければならず、外部端子を備えた基板に対して厳しい位置決め精度が求められるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像投影装置において、画像表示素子が取り付けられた基板と略垂直な配置で接続される基板との間の基板相互ノイズを抑制し、外部端子を備えた基板に対する厳しい位置決め精度を緩和することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像投影装置は、入力されたデータから表示画素ごとに光の投射を制御する画像表示素子を有する第１の基板と、前記第１の基板のグランドと電気的に接続され、前記画像表示素子に投射された映像を拡大投射する導電性の光学エンジンと、前記第１の基板を略垂直方向で接続するコネクタを有する第２の基板と、前記光学エンジンに設けられていて、前記コネクタに前記第１の基板を接続する際に、前記第２の基板のグランドに接触して電気的に接続される金属製の弾性体と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像表示素子を備えた基板と略垂直に配置された基板との間の基板間のノイズを抑制し、外部端子を備えた基板に対する厳しい位置決め精度を緩和することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態にかかる画像投影装置の斜視図である。
【図２】図２は、画像投影装置の側面図である。
【図３】図３は、画像投影装置の外装カバーを外した状態の分解斜視図である。
【図４】図４は、第１の基板の斜視図である。
【図５】図５は、光学エンジンユニットを後方から示した斜視図である。
【図６】図６は、第１の基板と第２の基板の基板接続手段を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本実施形態の構成例）
以下に図面を参照して、画像投影装置についての実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、画像投影装置１の斜視図である。画像投影装置１は、外装カバー１ａに覆われており、外装カバー１ａの内部には画像撮像の主体となる光学エンジンユニット３を有している。そして、光学エンジンユニット３は、第１の基板５（図３参照）を搭載している。画像投影装置１は、正面左下に、外部端子７を備えている。外部端子７は、装置載置面に対して略水平となるように配置されている。外部端子７は、ＲＧＢ端子、ビデオ端子、音声端子、ＵＳＢ、ＲＳ２３２Ｃなどであり、外部機器と接続する際に使用する。
【００１５】
図２は、実施形態にかかる画像投影装置１の側面図である。画像投影装置１は、パーソナルコンピュータやビデオカメラ等から入力された画像データをもとに、外装カバー１ａの内側にある光源手段４（図３参照）からの光を用いて投影用の画像を生成する。そして、画像投影装置１は、生成した画像を光学エンジンユニット３を介してスクリーン２などの被投射面に投射して表示する。
【００１６】
図３は、画像投影装置１の外装カバー１ａを外した状態の分解斜視図である。画像投影装置１は、前述した光学エンジンユニット３と光源手段４に加えて、ベース筐体６と、第２の基板８とを備えている。そして、第２の基板８には、外部端子７と第２のコネクタ１０とを備えている。また、光学エンジンユニット３と第２の基板８は、ベース筐体６を挟み込む配置で固定される。
【００１７】
ここで、図４は前述した第１の基板５の斜視図である。図４に示すように、第１の基板５は、画像表示素子であるＤＭＤ１４と、その端部に第１のコネクタ９とを備えている。
【００１８】
光学エンジンユニット３と第２のコネクタ１０とを接続する場合は、第２の基板８をベース筐体６に固定する。すると、ベース筐体６にある切欠６ａから第２のコネクタ１０が露出する。光学エンジンユニット３は、露出した第２のコネクタ１０に第１のコネクタ９を接続することで、前述したように、ベース筐体６を挟み込む配置で固定される。
【００１９】
そして、ＤＭＤ１４は、極めて小さなマイクロミラーで構成された光変調半導体チップである。各マイクロミラーは、表示素子の１画素に相当しており、非常に多くのマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは、鏡面を傾斜させることができるので、鏡面下部に設けた電極を駆動することにより「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持つことができる。マイクロミラーが「ＯＮ」の場合は、光源手段４からの光を外部に反射しスクリーン２に投射する。マイクロミラーが「ＯＦＦ」の場合は、光を内部の吸収体に反射し外部には投射されない。これにより、ＤＭＤ１４は、各マイクロミラーを個別に駆動させることで、表示画素ごとに光の投射を制御する。
【００２０】
図５は、光学エンジンユニット３を後方から示した斜視図である。光学エンジンユニット３は、前述した第１の基板５に加え、導電性の光学エンジン１１、ヒートシンク１２、及び、弾性体１３を備えている。弾性体１３は、光学エンジン１１に固定して取り付けられており、第１の基板５の第１のコネクタ９を挟む位置に１つずつ配置されている。また、弾性体１３は、第１の基板５と第２の基板８の接続時に、第２の基板８と接触する。そして、弾性体１３は、例えば、金属製の板バネなどである。
【００２１】
光学エンジンユニット３は、光源手段４の白色光に色成分を追加し、ＤＭＤ１４に照射する。ＤＭＤ１４では、時分割で入力された映像データに基づいて複数のマイクロミラーを作動させる。マイクロミラーにより画素ごとに制御された光は、投影レンズを通って拡大され投射される。
【００２２】
また、ＤＭＤ１４は、光を照射されることから多量の熱を発生する。そこで、ヒートシンク１２は、第１の基板５とＤＭＤ１４を冷却するために、第１の基板５を挟み込む配置で光学エンジン１１に強固に取り付けられる。また、第１の基板５のグランドは、光学エンジン１１との固定箇所で電気的に接続される。固定箇所の接続方法は、例えばネジなどである。
【００２３】
図６は、第１の基板５と第２の基板８の基板接続手段を示した図である。なお、図６ではベース筐体６を省略した図である。第１の基板５は、ＤＭＤ１４が光学エンジン１１に光を反射できるように略垂直に配置する。一方、第２の基板８は、前述したように、外部端子７を有していることから略水平に配置する。そのため、第１の基板５と第２の基板８は、略垂直に配置され接続される。
【００２４】
ところで、第１の基板５には、ＤＭＤ１４の画素ごとにあるマイクロミラーを制御するために、高速で信号が入力されるため、多くの電気ノイズが発生する。そして、電気ノイズを抑制するには、基準電位であるグランドを合わせるために同じ構造体に、短い距離で接続することが好ましい。
【００２５】
そこで、本実施形態では下記に示す接続方式を採用する。
【００２６】
本実施形態の場合においては、第１の基板５のグランドと第２の基板８のグランドとを最短距離で接続することが好ましい。第１の基板５のグランドは、前述したように、導電性の光学エンジン１１との接続箇所で電気的に接続されている。よって、ノイズを抑制するには、第２の基板８のグランドを、光学エンジン１１を介して、第１の基板５のグランドと電気的に接続すればよい。
【００２７】
そこで、本実施形態においては、光学エンジン１１が、導電性の弾性体１３を備えている。弾性体１３は、前述したように、第１のコネクタ９と第２のコネクタ１０とが接続されると、第２の基板８と接触して電気的に接続される位置に設けられている。よって、第２の基板８のグランドは、第１の基板５と第２の基板８とを接続すると、光学エンジン１１を介して、第１の基板５のグランドと電気的に接続することになる。
【００２８】
したがって、本実施形態によれば、画像表示素子であるＤＭＤ１４を搭載している第１の基板５からのノイズを抑制することができる。
【００２９】
さらに、本実施形態は、導電性の弾性体１３としたことで、第１の基板５と第２の基板８のコネクタ嵌合時に、第１のコネクタ９と第２のコネクタ１０への衝撃を緩和することができるという効果を得ることができる。
【００３０】
また、本実施形態は、光学エンジン１１と第２の基板８をネジなどで固定していないことから、第２の基板８の最大配置許容範囲を第１のコネクタ９、第２のコネクタ１０のフローティング量まで広げることができ、設計の自由度が増す。
【００３１】
また、本実施形態は、外部端子７を備えた第２の基板８を、ベース筐体６に固定することにより第１のコネクタ９と第２のコネクタ１０の接続箇所に力が集中して破損や接触不良が生じることを防いでいる。
【００３２】
具体的には、第２の基板８をベース筐体６に固定していない場合は、外部端子７を差し込んだり、引き抜いたりする際に、挿抜方向に力が加わるので、第２の基板８が動いてしまう。
【００３３】
一方、第１の基板５は、光学エンジン１１に固定されている。そして、第１の基板５の第１のコネクタ９と第２の基板８の第２のコネクタ１０とは、電気的に接続されている。よって、第１のコネクタ９と第２のコネクタ１０の接続箇所に力が集中する事となり、接触不良や破損する場合がある。
【００３４】
しかし、本実施形態は、第２の基板８をベース筐体６に固定したことにより、第２の基板８が動く事を防止できるので、第１のコネクタ９と第２のコネクタ１０の接続箇所に力が集中することを回避できる。延いては、破損や接触不良を防止することができ、ＤＭＤ１４の異常動作や動作停止を防止することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    画像投影装置
１ａ  外装カバー
２    スクリーン
３    光学エンジンユニット
４    光源手段
５    第１の基板
６    ベース筐体
６ａ  切欠
７    外部端子
８    第２の基板
９    第１のコネクタ
１０  第２のコネクタ
１１  光学エンジン
１２  ヒートシンク
１３  弾性体
１４  ＤＭＤ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開平０２−１６１７９８号公報
【特許文献２】特開２００９−１１７８８０号公報
【図４】
2014142515.tif 000003
【図５】
2014142515.tif 000004
【図６】
2014142515.tif 000005
【図１】
2014142515.tif 000006
【図２】
2014142515.tif 000007
【図３】
2014142515.tif 000008