(57)【要約】【課題】コイル素子の固有振動数を調整して、不快音を簡易な構造で低減できる回路基板を提供すること。【解決手段】磁性体からなるコア７２に導線を巻回したコイル素子７を含む回路素子が実装された回路基板では、コイル素子７には、該コイル素子７の固有振動数を変化させるウェイト８が一体的に設けられている。これによれば、ウェイト８を設けたことにより、コイル素子７の固有振動数を調整できるので、当該コイル素子７の共振を抑えることができ、不快音を低減することができる。また、コイル素子７にウェイト８を設けるだけなので、簡易な構成とすることができる。【選択図】  図７
2006066616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなるコアに導線を巻回したコイル素子を含む回路素子が実装された回路基板であって、
前記コイル素子には、該コイル素子の固有振動数を変化させるウェイトが一体的に設けられていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
請求項１に記載の回路基板において、
前記ウェイトは、前記コアの軸に略直交する前記コイル素子の端面に設けられていることを特徴とする回路基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回路基板において、
前記コイル素子を含む回路素子を備えた回路は、入力された電源電力を変換する電源変換回路であり、
前記コイル素子は、該電源変換回路を構成するＰＦＣ（力率改善）回路に用いられていることを特徴とする回路基板。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の回路基板において、
前記コイル素子を含む回路素子を備えた回路は、交流放電光源駆動用回路であり、
前記コイル素子は、該交流放電光源用駆動回路を構成するダウンコンバータに用いられていることを特徴とする回路基板。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の回路基板において、
前記コイル素子を含む回路素子を備えた回路は、放電光源駆動用回路であり、
前記コイル素子は、該放電光源駆動用回路を構成するイグナイタに用いられていることを特徴とする回路基板。
【請求項６】
光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大投射する投射光学系と、これら光源および光変調装置に電力を供給する電力供給部とを備えたプロジェクタであって、
前記電力供給部は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の回路基板を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体からなるコアに導線を巻回したコイル素子を含む回路素子が実装された回路基板、および、これを備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
外部商用電源または電池等から駆動電力を得て駆動する電子機器には、当該電子機器を構成する電子部品に安定した電力を供給するための電力供給部が設けられている。このような電力供給部は、基板と、この基板上に実装される回路素子とによって構成されるのが一般的である。この回路素子としては、例えば、トランス（変圧器）のように、磁性体からなるコアに導線を巻いてコイルを形成したコイル素子がある。
【０００３】
ところで、このようなコイル素子に電流が流れると、コイルの周りに磁界が発生し、発生した磁界によってコイル素子のコアの外形が歪み、当該コイル素子が固有の振動数（固有振動数）で振動するという磁歪現象が生じる。この磁歪現象によるコイル素子の振動は、当該コイル素子が実装された基板に伝導され、当該基板は、振動が伝導する分の時間差で、当該基板の固有の振動数（固有振動数）で振動する。このため、コイル素子の固有振動数と、基板の固有振動数とが近似するような場合に、それぞれが共振して、大きな不快音が発生するという問題がある。
【０００４】
この問題に対して、従来では、コイル素子の空隙を接着剤等で埋めて固定するという含浸手法が採用されていた。しかしながら、このような含浸手法では、コイル素子の固有振動数を変化させることができるが、含浸を施した後のコイル素子の固有振動数が、基板の固有振動数に近似してしまう場合があり、当該コイル素子を基板へ固定した後も、コイル素子と基板とが共振して不快音が発生してしまうという問題があった。
【０００５】
このような問題に対して、コイル素子であるトランスとプリント基板との間に、フレキシブル基板を介装する取付構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の取付構造では、トランスをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で成形されたプリント基板に取り付ける際に、トランスとプリント基板との間にポリイミドフィルム等の柔軟性絶縁材料で構成されるフレキシブル基板を介装する。これにより、トランスの振動が柔軟性を有するフレキシブル基板に吸収されるので、トランスの磁歪現象による振動がプリント基板に伝導されることを防ぎ、その結果として、不快音の発生を抑制することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１９５８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のトランスの取付構造では、トランスの取り付けに際して、振動伝達抑制のためのフレキシブル基板を、トランスとプリント基板との間に介装するので、プリント基板へのトランスの取付工程が煩雑となるとともに、構造が複雑化するという問題がある。また、既存の回路基板上に配設されたトランスが不快音を発生する場合に対応できないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、コイル素子の固有振動数を調整して、不快音を簡易な構造で低減できる回路基板、および、この回路基板を備えたプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達するために、本発明の回路基板は、磁性体からなるコアに導線を巻回したコイル素子を含む回路素子が実装された回路基板であって、前記コイル素子には、該コイル素子の固有振動数を変化させるウェイトが一体的に設けられていることを特徴とする。
ここで、コアの材料としては、鉄、酸化鉄、酸化クロム等の酸化金属、コバルト、フェライト等を挙げることができる。
【００１０】
本発明によれば、コイル素子に、該コイル素子の固有振動数を調整するウェイトを設けることにより、該コイル素子と基板との共振を抑え、不快音を低減することができる。
すなわち、基板上に実装されたコイル素子に通電すると、電流によりコイルの周囲に磁界が発生し、この磁界によってコアが歪み、当該コイル素子が固有の振動数（固有振動数）で振動するという磁歪現象が生じる。この磁歪現象によるコイル素子の振動は、基板に時間差をもって伝導されるので、コイル素子の固有振動数と、基板の固有振動数とが近似する場合には、これらが共振して、不快音を発生する。ここで、コイル素子に、当該コイル素子の固有振動数を、基板の固有振動数と近似しないように調整したウェイトを設けることにより、コイル素子と基板との共振点を変更して、当該コイル素子と基板との共振を抑制することができる。これにより、不快音の発生を抑制することができ、また、不快音が発生する場合であっても、不快音の低減を図ることができる。さらに、コイル素子の振動が抑えられるので、当該コイル素子の動作を安定化することができる。
従って、コイル素子にウェイトを設けるという簡易な構成により、磁歪現象によるコイル素子から発生する不快音を低減することができる。
【００１１】
また、このようなウェイトは、既存の回路基板に実装されたコイル素子に取り付けることも可能である。このような場合でも、前述のように、当該コイル素子にウェイトを取り付けることにより、コイル素子の固有振動数を基板の固有振動数に近似しないように調整することができるので、当該コイル素子と基板との共振および不快音を抑制することができる。従って、既存の回路基板に実装されたコイル素子からの振動および不快音の発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明では、前記ウェイトは、前記コアの軸に略直交する前記コイル素子の端面に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、ウェイトは、コイル素子に通電した場合に発生する磁界の向きを遮る位置に配置されるので、コイル素子が磁界から受ける影響を抑えることができる。従って、コイル素子の振動を抑えることができ、当該コイル素子からの不快音の発生を一層抑制することができる。
【００１３】
本発明では、前記コイル素子を含む回路素子を備えた回路は、入力された電源電力を変換する電源変換回路であり、前記コイル素子は、該電源変換回路を構成するＰＦＣ（力率改善）回路に用いられていることが好ましい。
また、本発明では、前記コイル素子を含む回路素子を備えた回路は、交流放電光源駆動用回路であり、前記コイル素子は、該交流放電光源用駆動回路を構成するダウンコンバータに用いられていることが好ましい。
あるいは、本発明では、前記コイル素子を含む回路素子を備えた回路は、放電光源駆動用回路であり、前記コイル素子は、該放電光源駆動用回路を構成するイグナイタに用いられていることが好ましい。
【００１４】
ここで、コイル素子に流れる電流が大きくなればなるほど磁界は強くなり、当該コイル素子を振動させる磁力が強まるため、発生する不快音は大きくなる。例えば、電源変換回路のＰＦＣ回路には、大きな高周波電流が流れるため、当該ＰＦＣ回路を構成するコイル素子からは、不快音が発生しやすく、また、発生する不快音は大きくなる傾向にある。また、交流放電光源駆動用回路のダウンコンバータ、および、放電光源駆動用回路のイグナイタには、光源の点灯が安定するまで大きな電流が流れるので、これらダウンコンバータおよびイグナイタを構成するコイル素子においても、大きな不快音を発生する傾向にある。これに対し、本発明では、これらＰＦＣ回路、ダウンコンバータ、イグナイタに、ウェイトを有するコイル素子を採用することにより、前述のように、これらの固有振動数を調整して共振を抑えることができ、不快音発生の抑制または発生する不快音の低減を図ることができる。従って、大きな電流の流れる回路基板において、不快音の抑制および低減を効果的に図ることができる。
【００１５】
また、本発明のプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大投射する投射光学系と、これら光源および光変調装置に電力を供給する電力供給部とを備えたプロジェクタであって、前記電力供給部は、前述の回路基板を備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、プロジェクタは、ウェイトが設けられたコイル素子を有する回路基板を備えているので、前述のように、当該ウェイトにより、コイル素子の固有振動数を調整することができ、不快音発生の抑制および不快音の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）外観構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射面上に拡大投射する。このプロジェクタ１は、図１に示すように、外装ケース２、および、この外装ケース２から露出する投射レンズ３を備えている。
このうち、投射レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネル４４１（図３参照）で変調形成された光学像を拡大投射する投射光学系としての機能を具備するものであり、鏡筒としてのレンズ保持筒３Ａ内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
【００１８】
外装ケース２は、図１に示すように、平面視略矩形状の合成樹脂製の筐体であり、プロジェクタ１の後述する光学ユニット４、制御基板５、電源ユニット６を含む装置本体を収納する。この外装ケース２の上面、前面（投射レンズ３による投射方向先端側の面）、側面、底面、背面（投射レンズ３による投射方向基端側の面）の角部分は、曲面状に形成されている。
【００１９】
外装ケース２の上面２Ａの背面側略中央部分には、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施する操作パネル２６が、図１における左右方向に延びるように設けられている。この操作パネル２６には、複数の操作スイッチ２６１が配置され、これら操作スイッチ２６１を適宜押下すると、操作パネル２６内部に配置され、後述する制御基板に電気的に接続された図示しない回路基板に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。また、この回路基板には、ここでは図示しないＬＥＤが取り付けられており、所望の操作に応じて発光するようになっている。
さらに、操作パネル２６は、操作スイッチ２６１を囲むように配置される化粧板２６２を備えており、ＬＥＤからの光は化粧板２６２を介して拡散される。
【００２０】
また、この上面２Ａの前面側（図１における右側）には、投射レンズ３を上下左右に動かし、投射レンズ３の位置を調整する投射レンズ位置調整機構（図示省略）を構成する２つのダイアル３１１，３２１が露出している。
これら２つのダイアル３１１，３２１のうち、図１における左側に配置されたダイアル３１１をＹ１方向（下方）に動かすと、投射レンズ３がＹ３方向（下方）に動き、ダイアル３１１をＹ２方向（上方）に動かすと、投射レンズ３がＹ４方向（上方）に動くこととなる。
また、図１における右側に配置されたダイアル３２１をＸ１方向（プロジェクタ１後方からみて右方向）に動かすと、投射レンズがＸ３方向（右方向）に動き、ダイアル３２１をＸ２方向（プロジェクタ１後方から見て左方向）に動かすと、投射レンズ３がＸ４方向（左方向）に動くこととなる。
【００２１】
外装ケース２の底面２Ｂの背面側略中央には、固定脚部（図示省略）が設けられ、前面側の両端には、それぞれ、調整脚部２７が設けられている。
調整脚部２７は、底面２Ｂから面外方向（図１における下方向）に進退自在に突出する軸状部材２７１（図２参照）を備えており、投射時におけるプロジェクタ１の上下方向（煽り方向）および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
【００２２】
ここで、外装ケース２の側面のうち、図１における左側部分の側面２Ｃには、複数の羽根板２１１から構成されるルーバ２１が露出する開口２Ｃ１が形成されている。この開口２Ｃ１からは、プロジェクタ１内部を冷却した空気が排出される。
【００２３】
外装ケースの前面２Ｄの長手方向端部側（図１における右側）には、投射レンズ３を露出させるための開口２Ｄ１が形成されている。
また、前面２Ｄの略中央部分には、リモコン受光窓２Ｄ２が形成されている。このリモコン受光窓２Ｄ２には、リモートコントローラ（図示省略）からの操作信号を受信するリモコン受光部２Ｄ３が露出している。
なお、リモートコントローラには、前述した操作パネル２６に設けられる操作スイッチ２６１と同様のものが設けられており、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、この赤外線信号は、リモコン受光部２Ｄ３で受光されて電気信号に変換され、後述する制御基板５で処理される。
【００２４】
また、詳しい図示を省略するが、外装ケース２の背面には、前述のリモコン受光窓２Ｄ２およびリモコン受光部２Ｄ３と同様のリモコン受光窓およびリモコン受光部が形成、配置されている。
この背面には、複数の接続端子とインレットコネクタが露出している。このうち、接続端子は、外部の電子機器からの画像情報、音声情報等を入力するためのものであり、この接続端子は、後述する制御基板５に接続されている。また、インレットコネクタは、外部電源からプロジェクタ１に駆動電力を供給する端子であり、後述する電源ユニット６と電気的に接続されている。
【００２５】
（２）内部構成
図２は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。
外装ケース２の内部には、プロジェクタ１の装置本体が収容されており、この装置本体は、外装ケース２の長手方向に沿って左右方向に延びる光学ユニット４と、この光学ユニット４の上方に配置される制御基板５と、電力供給部としての電源ユニット６とを備えて構成されている。
【００２６】
（３）光学ユニット
図３は、光学ユニット４の構成を示す模式図である。
光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射レンズ３を介してスクリーン等の投射面上に投射画像を形成するものである。この光学ユニット４は、図３に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置４４と、これら光学部品４１，４２，４３，４４を収納配置する図示しない光学部品用筐体とに機能的に大別される。
【００２７】
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成されている。
【００２８】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１１Ａ、リフレクタ４１１Ｂ、およびリフレクタ４１１Ｂの光束射出面を覆う防爆ガラス４１１Ｃを備えている。そして、光源ランプ４１１Ａから射出された放射状の光束は、リフレクタ４１１Ｂで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。
なお、本実施形態では、光源ランプ４１１Ａとして、高圧水銀ランプを採用しているが、これに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ４１１Ｂとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００２９】
第１レンズアレイ４１２は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
【００３０】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１Ａからの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いて、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を略１種類の偏光光に変換することにより、光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３１】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備える。インテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、一対のリレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である青色光を、光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００３２】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って、赤色用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。
【００３３】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。
なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【００３４】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、この入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）および射出側偏光板４４４と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備えている。
【００３５】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
【００３６】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板４４４も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【００３７】
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、色光毎に変調された光学像を合成して、カラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
以上説明した液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、射出側偏光板４４４およびクロスダイクロイックプリズム４４５は、一体的にユニットとして構成される。
【００３８】
（４）制御基板の構造
図４は、制御基板５および電源ユニット６の構成を示すブロック図である。
制御基板５は、図２に示すように、光学ユニット４の上方に配置される。この制御基板５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置が実装された回路基板として構成されている。
この制御基板５は、図４に示すように、プロジェクタ１全体の駆動制御を行う主制御系５１と、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）の駆動制御を行う表示制御系５２と、メモリ５３とを備えている。このうち、メモリ５３は、表示制御系５２が液晶パネル４４１を駆動制御する際に読み込まれる画像表示用設定データが記録されるものであり、ＥＥＰＲＯＭおよびフラッシュメモリ等で構成することができる。
【００３９】
主制御系５１は、操作パネル２６の操作スイッチ２６１およびリモコン受光部２Ｄ３からの操作信号に基づいて、プロジェクタ１の電子部品に対して適宜、制御信号を出力して、当該プロジェクタ１全体の駆動制御を行う。例えば、主制御系５１は、後述する電源ユニット６のランプ駆動ブロック６２と電気的に接続され、操作スイッチ２６１およびリモコン受光部２Ｄ３からの操作信号に基づいて、ランプ駆動ブロック６２に制御信号を出力し、光源装置４１１への電力供給を規制するなどして、光源ランプ４１１Ａの輝度を調整する。
【００４０】
表示制御系５２は、前述の接続端子を介して外部から入力する画像情報と、メモリ５３に記録された画像表示用設定データ、または、使用者の操作パネル２６の操作によって主制御系５１から出力された画像表示用設定データとに基づいて、液晶パネル４４１を駆動制御する。また、表示制御系５２は、主制御系５１から出力される制御信号に基づいて、画像表示用設定データの読込および書込を、メモリ５３に対して行う。
【００４１】
（５）電源ユニットの構成
電源ユニット６は、光源装置４１１および制御基板５等のプロジェクタ１の電子部品に電力を供給する回路基板であり、図２に示すように、外装ケース２の前面２Ｄの長手方向に沿って配置されている。この電源ユニット６は、図２および図４に示すように、前述のインレットコネクタから供給される電力を変換する電源ブロック６１と、この電源ブロック６１の下方に配置されるランプ駆動ブロック（図２では図示）とを備えている。
このうち、電源ブロック６１は、シールド部材としての筒状部材６Ａによって覆われており、筒状部材６Ａは、アルミニウムから構成され、両端が開口された略箱状に形成されている。
【００４２】
(5-1)電源ブロックの構成
電源ブロック６１は、インレットコネクタに接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力を、ランプ駆動ブロック６２および制御基板５等に供給する電源変換回路である。この電源ブロック６１は、図４に示すように、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換する一次側電力供給系６１１と、この一次側電力供給系６１１によって直流変換された電力を、プロジェクタ１の電子部品に応じて所定の電圧に変圧する二次側電力供給系６１２とに区分される。
【００４３】
図５は、一次側電力供給系６１１の構成を示すブロック図である。
一次側電力供給系６１１は、図５に示すように、外部電源から供給される電流の流れの順に、フィルタ６１１１と、整流回路６１１２と、ＰＦＣ回路としての昇圧回路６１１３と、コンバータ６１１４とを備えている。
【００４４】
フィルタ６１１１は、外部電源から供給される交流電流からノイズを除去するものであり、特に高周波ノイズを除去する。ここで、高周波ノイズが電流に含まれると、電子回路の動作に大きな影響を与えることとなり、動作不良の原因となる。この高周波ノイズをフィルタ６１１１によって除去することにより、電源ユニット６等のプロジェクタ１の電子部品の動作を安定化することができる。このようなフィルタ６１１１は、コイル素子等によって構成される。なお、このようなフィルタ６１１１を構成するコイル素子については、後に詳述する。
整流回路６１１２は、ノイズが取り除かれた交流電流を整流して直流電流に変換する。このような整流回路６１１２は、４つのダイオードを組み合わせたダイオードブリッジ等を有するブリッジ型回路として構成することができる。
【００４５】
昇圧回路６１１３は、コイル素子、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ等と、これらを制御するコントローラ等とから構成され、直流に変換された電流の電圧を昇圧する。この昇圧回路６１１３を経て昇圧された電力は、一部がランプ駆動ブロック６２に供給され、もう一部がコンバータ６１１４に供給される。このような昇圧回路６１１３を構成するコイル素子については、後に詳述する。
コンバータ６１１４は、昇圧回路６１１３を経て昇圧された電流の電圧を所定の電圧に変換するものであり、主に降圧する。このようなコンバータ６１１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等によって構成される。このコンバータ６１１４を経て変圧された電力は、二次側電力供給系６１２を介して、プロジェクタ１の電子部品に供給される。
ここで、昇圧回路６１１３およびコンバータ６１１４は、前述の制御基板５の主制御系５１と電気的に接続され、主制御系５１からの制御信号により、これら昇圧回路６１１３およびコンバータ６１１４における電圧変換が制御される。
【００４６】
（5-2)ランプ駆動ブロックの構成
図６は、ランプ駆動ブロック６２の構成を示すブロック図である。
ランプ駆動ブロック６２は、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための交流放電光源駆動用回路であり、電源ブロック６１の一次側電力供給系６１１から入力した直流電流を整流、変圧して、交流矩形波電流を発生させ、この交流矩形波電流を光源装置４１１のランプ４１１Ａに供給する。
このランプ駆動ブロック６２は、図６に示すように、電源ブロック６１から供給される電流の流れる順に、ダウンコンバータ６２１と、インバータブリッジ６２２と、イグナイタ６２３とを備えて構成されている。
【００４７】
ダウンコンバータ６２１は、高周波ノイズを除去するとともに、供給された直流電流を降圧化および整流する。具体的には、略３００〜４００Ｖで入力する直流電圧を、光源ランプ４１１Ａの点灯に適した略５０〜１５０Ｖに降圧する。このようなダウンコンバータ６２１は、詳しい図示は省略するが、直列接続されるコイル素子およびダイオードと、これらの回路素子から分岐して接続されるトランジスタおよびコンデンサとを備えて構成される。
なお、このようなダウンコンバータ６２１を構成するコイル素子については、後に詳述する。
【００４８】
インバータブリッジ６２２は、直流電流を交流矩形波電流に変換する。このインバータブリッジ６２２は、図示を略したが、一対のトランジスタを２つ、計４つのトランジスタを備えるブリッジ回路として構成されている。このブリッジ回路には、ダウンコンバータ６２１を経て整流された直流電流が入力され、それぞれのトランジスタにパルス信号を与えると、一方の一対のトランジスタを含む経路と、他方の一対のトランジスタを含む経路とが交互に短絡して電流が流れ、これにより、光源ランプ４１１Ａに交流矩形波電流が流れるようになる。
【００４９】
イグナイタ６２３は、光源ランプ４１１Ａの電極間の絶縁破壊を行って、光源ランプ４１１Ａの始動を促す回路として構成されている。
このイグナイタ６２３は、図示を略したが、高圧パルス発生回路、および、この高圧パルス発生回路が一次側に接続されるパルストランスを備え、高圧パルス発生回路で発生した高電圧パルスを、パルストランスの二次側で昇圧し、昇圧した電力を光源ランプ４１１Ａに印加することにより、光源ランプ４１１Ａの電極間の絶縁が破壊され、電気的導通が確保されて光源ランプ４１１Ａが点灯を開始する。
なお、このようなイグナイタ６２３のパルストランスに用いられるコイル素子については、後に詳述する。
【００５０】
このようなランプ駆動ブロック６２を構成するダウンコンバータ６２１およびインバータブリッジ６２２は、前述の制御基板５の主制御系５１に電気的に接続されている。そして、主制御系５１から、電圧レベルを決定する電圧信号が当該ダウンコンバータ６２１に出力され、また、インバータブリッジ６２２のトランジスタにパルス信号が出力される。これにより、光源ランプ４１１Ａへの印加電圧が変化して、当該光源ランプ４１１Ａの発光輝度の制御が行われる。
【００５１】
なお、このような電源ユニット６の側方には、図２に示すように、排気ファン２２が設置されており、電源ユニット６を冷却した空気を、ルーバ２１が取り付けられた開口２Ｃ１から排出している。また、この電源ユニット６と、光学ユニット４との間には、ダクト２３が設置されており、光源装置４１１を冷却した空気は、排気ファン２２により引き寄せられ、ダクト２３を通って、開口から排出される。
【００５２】
（６）コイル素子の構成
図７は、コイル素子の構成を示す図である。詳述すると、図７（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、コイル素子の平面図および側面図である。
コイル素子７は、前述の電源ブロック６１のフィルタ６１１１、昇圧回路６１１３、ランプ駆動ブロック６２のダウンコンバータ６２１およびイグナイタ６２３を構成する。このコイル素子７には、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、平面視略矩形状のウェイト８が設けられている。
【００５３】
ここで、本実施形態のコイル素子７について説明する。
コイル素子７は、図７（Ｂ）に示すように、電源ユニット６を構成するプリント基板９に実装される。
このコイル素子７は、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ボビン７１と、コア７２と、これらボビン７１およびコア７２に導線を巻回して形成されるコイル７３とを備えている。このうち、ボビン７１は、合成樹脂により形成され、ボビン７１の下端から面外方向に突出する複数の端子部７４が露出している。これら端子部７４の一端は、コイル７３と電気的に接続され、他端がプリント基板９に接続される。
【００５４】
図８（Ａ）および（Ｂ）は、コア７２の平面図および側面図である。
コア７２は、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、磁性体であるフェライトにより形成された２つのＥ型コア７２Ａを向かい合わせて構成されている。
具体的には、Ｅ型コア７２Ａの長手方向の一辺から、当該長手方向に直交する方向に延出する３つの延出部７２Ａ１，７２Ａ２，７２Ａ３のうち、当該長手方向の一辺の両端から延出する延出部７２Ａ１および７２Ａ３の延出方向先端側の端面が、他方のＥ型コア７２Ａの延出部７２Ａ３，７２Ａ１の延出方向先端側の端面と接するように構成されている。これらＥ型コア７２Ａは、互いに接する状態で接着剤等によって接合してもよく、また、Ｅ型コア７２Ａの外周を粘着テープ等で巻くことによって接合してもよい。
また、それぞれのＥ型コア７２Ａの略中央に形成された延出部７２Ａ２は、導線が巻回さてコイル７３が形成されるコア７２の軸に相当する。
【００５５】
このようなコア７２は、２つのＥ型コア７２Ａを接合することにより平面視略正方形状に形成され、それぞれの一辺が略２５ｍｍとされている。また、コア７２の高さ寸法は、略８ｍｍとされ、コア７２の重量は、略１３ｇとされている。
なお、本実施形態では、コア７２を構成するＥ型コア７２Ａは、フェライトにより構成され、当該コア７２の重量が略１３ｇであるとしたが、鉄、酸化鉄および酸化クロム等の酸化金属、コバルト等の磁性体により構成することもでき、重量も適宜変更してよい。
【００５６】
ウェイト８は、コイル素子７の固有振動数を調整するものである。このウェイト８は、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、コア７２の端面に、接着剤および粘着テープ等により、一体的に取り付けられる。
詳述すると、ウェイト８は、コア７２を構成する２つのＥ型コア７２Ａのうち、一方のＥ型コア７２Ａの長手方向の端面、すなわち、延出部７２Ａ２が形成されている面とは反対側の面に沿って取り付けられる。従って、ウェイト８は、コア７２の延出部７２Ａ２の形成方向に略直交する端面に取り付けられる。
これによれば、コイル素子７を通電した場合に発生する磁界を、ウェイト８が遮ることとなるので、コイル素子７の周囲に発生する磁界のコア７２に対する影響を抑えることができる。従って、コア７２の振動を抑えることができる。
【００５７】
図９（Ａ）および（Ｂ）は、ウェイト８の平面図および側面図である。
ウェイト８は、図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、略直方体形状を有し、長手方向の一辺が、平面視略正方形状のコア７２の一辺と同じ略２５ｍｍとされ、他方の一辺が略２ｍｍとされている。また、ウェイト８の高さ寸法は、コア７２の高さ寸法と同じ略８ｍｍとされている。
これにより、ウェイト８は、コア７２の延出部７２Ａ２の形成方向に直交する端面に、一体的に取り付けることができる。また、ウェイト８の寸法を最小限とすることができるので、プリント基板９上に他の回路素子が配置されている場合に、他の回路素子の配置の邪魔にならないようにすることができる。従って、プリント基板９上に回路素子を密に配置することができ、電源ユニット６の小型化を図ることができる。
なお、ウェイト８の大きさは、プリント基板９上の他の回路素子の配置位置や、コイル素子７の大きさ等により、適宜変更してもよい。
【００５８】
また、ウェイト８は、本実施形態では、鉄で構成し、当該ウェイト８の重量は略３ｇとされている。しかしながら、これに限らず、ウェイト８の材料および重量は、適宜変更してよい。すなわち、コイル素子７の許容電流量の範囲内の電流を通電した際の固有振動数が、プリント基板９の固有振動数に近似しないように、ウェイト８の重量を調整して当該コイル素子７に取り付ければ、許容電流量をコイル素子７に通電させた場合に、プリント基板９の固有振動数に近似することがなくなるので、確実に不快音を低減することができる。
【００５９】
なお、他の材料としては、例えば、前述のコア７２と同様に、酸化鉄および酸化クロム等の酸化金属、コバルト、フェライト等を挙げることができ、この他にセラミック等を挙げることができる。ここで、ウェイト８を金属で構成すれば、金属は比重が大きいので、ウェイト８を一層小さく形成することができる。従って、前述のように、プリント基板９上に回路素子を密に配置することができ、電源ユニット６の小型化を図ることができる。
【００６０】
このような所定の重量を有するウェイト８をコイル素子７に設けることにより、コイル素子７の固有振動数を調整することができる。これにより、コイル素子７の固有振動数を、プリント基板９の固有振動数に近似しないように調整することができる。ここで、これらの固有振動数が近似する場合には、コイル素子７とプリント基板９とが共振するため、コイル素子７の振動が大きくなり、不快音が大きくなる。これに対し、コイル素子７にウェイト８を設けて、当該コイル素子７の固有振動数を調整することにより、コイル素子７の通電時に、当該コイル素子７の共振を抑制することができ、コイル素子７から発生する不快音を低減することができる。
【００６１】
図１０は、ウェイト８を設けていないコイル素子７から発生するノイズの各周波数帯でのレベルを示した図である。また、図１１は、ウェイト８を設けたコイル素子７から発生するノイズの各周波数帯でのレベルを示した図である。
ウェイト８を設けていないコイル素子７の通電時のノイズには、図１０に示すように、１ｋＨｚ近傍、および、１４ｋＨｚ近傍の周波数帯にピークが存在し、それぞれのピークは略同じレベルとなっている。
【００６２】
これに対して、ウェイト８を設けたコイル素子７の通電時に発生するノイズでは、図１０および図１１に示すように、１ｋＨｚ近傍のピークのレベルが、ウェイト８を設けていないコイル素子７の場合と、ほぼ同じであるにもかかわらず、１４ｋＨｚ近傍のピークのレベルが、１ｋＨｚ近傍のピークのレベルに対して略２割減少している。ここで、人間の聴覚は、高周波帯のノイズであるほど不快に感じられる。従って、コイル素子７にウェイト８を設けることにより、高周波帯である１４ｋＨｚ近傍のノイズ、すなわち、不快音の発生を抑えることが確認できる。
【００６３】
以上のような本実施形態の電源ブロック６１およびランプ駆動ブロック６２を備える電源ユニット６によれば、プリント基板９上に実装されたコイル素子７に、当該コイル素子７の固有振動数を調整するウェイト８を設けることにより、コイル素子７とプリント基板９との共振を抑えることができる。これによれば、コイル素子７の振動が抑えられ、コイル素子７から発生する高周波の不快音を抑えることができる。
【００６４】
また、ウェイト８は、コイル素子７のコイル７３が形成されるコア７２の延出部７２Ａ２の形成方向、すなわち、コイル素子７のコア７２の軸方向に直交する端面に取り付けられている。これによれば、コイル素子７の通電時に発生する磁界をウェイト８が遮るので、コイル素子７の振動を一層抑えることができる。従って、不快音の発生を一層抑えることができる。
【００６５】
さらに、このようなウェイト８が設けられたコイル素子７は、流れる電流量の大きい電源ブロック６１のフィルタ６１１１、昇圧回路６１１３、ランプ駆動ブロック６２のダウンコンバータ６２１およびイグナイタ６２３を構成する。これによれば、これら電源ブロック６１およびランプ駆動ブロック６２から発生する不快音を一層低減することができる。
すなわち、一般的には流れる電流量に応じて、コイル素子７から発生する高周波ノイズである不快音は大きくなる傾向にあるが、このような電流量の大きいコイル素子７に対してウェイト８を設けることにより、不快音の発生を効果的に抑制することができる。
加えて、プロジェクタ１が、このような電源ブロック６１およびランプ駆動ブロック６２から構成される電源ユニット６を備えているので、不快音の発生を抑え、使用者が不快に感じることを抑えることができるプロジェクタ１を提供することができる。
【００６６】
（７）実施形態の変形
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００６７】
前記実施形態では、ウェイト８はコイル素子７に設けるとしたが、本発明はこれに限らず、磁性体からなるコアに導線を巻回したコイル素子であればよい。例えば、ソレノイドコイル、スパイダルコイル、トロイダルコイル等のコイル素子にウェイトを設ける構成としてもよい。
また、コイル素子７のコア７２は、Ｅ型コア７２Ａを２つ組み合わせて構成されるとしたが、Ｅ型コアおよびＩ型コアを組み合わせてコアを構成してもよい。さらに、中央の延出部が略円筒形状に形成されているＥ型コア、および、略円筒形状または略矩形状を有するコアを用いてもよい。すなわち、ウェイトが設けられるコイル素子のコアの形状は問わない。
【００６８】
前記実施形態では、コイル素子７に対してウェイト８を１つ取り付けるとしたが、複数のウェイト８をコイル素子７に取り付けてもよい。この場合、コイル素子７の固有振動数の調整を簡略化できるとともに、ウェイト８の重量が付加されることにより、プリント基板９上のコイル素子７を安定化することができる。
【００６９】
前記実施形態では、ウェイト８を備えたコイル素子７をプリント基板９に実装するとしたが、本発明はこれに限らず、既にプリント基板９上に実装されているコイル素子に対して、ウェイトを取り付ける構成としてもよい。この場合でも、前述と同様に、コイル素子の固有振動数を調整することができるので、コイル素子と基板との共振を抑えることができ、当該コイル素子から発生する不快音の低減を図ることができる。
【００７０】
前記実施形態では、ウェイト８は、コイル素子７の軸となる延出部７２Ａ２の形成方向に直交する当該コイル素子７の端面に取り付けられるとしたが、ウェイト８を取り付けることが可能であれば、当該コイル素子７のどの面に取り付けてもよい。なお、延出部７２Ａ２に直交する端面にウェイト８を取り付ける構成とすれば、当該コイル素子７に発生する磁界を、ウェイト８が遮ることとなるので、コイル素子７の振動を抑え、不快音の発生を抑制することができる。
【００７１】
前記実施形態では、フィルタ６１１１、昇圧回路６１１３、ダウンコンバータ６２１およびイグナイタ６２３を構成するコイル素子７にウェイト８を設けるとしたが、他の回路基板を構成するコイル素子にウェイトを設けてもよい。例えば、電源ユニット６のコンバータ６１１４を構成するコイル素子や、映像信号を処理する制御基板５を構成するコイル素子にウェイトを設けてもよい。また、制御基板５が、音声信号を処理する場合では、当該制御基板５を構成するコイル素子にウェイトを設けてもよい。これらの場合でも、不快音の発生が抑制されるとともに、各コイル素子の動作、ひいては、プロジェクタ１の電子部品の動作を安定化することができる。
なお、大きな電流が流れる電源ブロック６１およびランプ駆動ブロック６２を構成するコイル素子７にウェイト８を設ける場合では、不快音の低減を一層効果的に行うことができる。
【００７２】
前記実施形態では、光学ユニット４が平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１を用いたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、光変調装置として液晶パネル４４１を用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板を省略することができる。
【００７３】
前記実施形態では、ウェイト８を設けたコイル素子７が実装された回路基板を備えた電子機器として、プロジェクタ１を例示したが、本発明はこれに限らず、パーソナルコンピュータ、テレビ、エアコン、電気冷蔵庫等の回路基板を有する電子機器全般に採用することができる。また、プロジェクタとしても、スクリーンを観察する方向から投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１の例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、電源変換回路および放電光源駆動用回路に利用できる他、磁性体からなるコアに導線を巻回したコイル素子を備えた回路基板全般にも好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタを上方前面側から見た斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を示す斜視図。
【図３】前記実施形態における光学ユニットを示す模式図。
【図４】前記実施形態における制御基板５および電源ユニットの構成を示すブロック図。
【図５】前記実施形態における一次側電力供給系の構成を示すブロック図。
【図６】前記実施形態におけるランプ駆動ブロックの構成を示すブロック図。
【図７】（Ａ）前記実施形態におけるコイル素子を示す平面図。（Ｂ）前記実施形態におけるコイル素子を示す側面図。
【図８】（Ａ）前記実施形態におけるコアを示す平面図。（Ｂ）前記実施形態におけるコアを示す側面図。
【図９】（Ａ）前記実施形態におけるウェイトを示す平面図。（Ｂ）前記実施形態におけるウェイトを示す側面図。
【図１０】前記実施形態におけるウェイトを設けていないコイル素子の通電時のノイズレベルを示す図。
【図１１】前記実施形態におけるウェイトを設けたコイル素子の通電時のノイズレベルを示す図。
【符号の説明】
【００７６】
１…プロジェクタ、６…電源ユニット（電力供給部）、７…コイル素子、８…ウェイト、６１…電源ブロック（回路基板、電源変換回路）、６２…ランプ駆動ブロック（回路基板、交流放電光源駆動用回路、放電光源駆動用回路）、７２…コア、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、６２１…ダウンコンバータ、６２３…イグナイタ、４１１Ａ…光源ランプ、６１１３…昇圧回路（ＰＦＣ回路）。
【図１】
2006066616.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006066616.tif 000009
【図８】
2006066616.tif 000010
【図９】
2006066616.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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