(57)【要約】  【課題】  プロジェクタの回路基板で生じる不要輻射を低減すると共に、回路基板の接地性を向上する。  【解決手段】  プロジェクタ１０は、光学部１４に対して電源ユニット１８を並置し、電源ユニット１８に対向するように回路基板１９を配置する。回路基板１９は筐体１１の前板部１１ｃの方へ延出して光学部１４と対向する対向基板部１９ａを備え、対向基板部１９ａにＤＭＤソケット１６ａを介在させてＤＭＤ１５を実装する。回路基板１９は、ＤＭＤ１５を駆動する処理を行うフォーマッター回路及び画像信号の変換処理等を行うメイン回路を設けており、各回路を同一基板上に設けることにより、回路の接続部の表出を防止して不要輻射を低減し、また、アーシングに係る条件を同等にして強固な接地性を確保する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられる光をライトバルブへ導く光学部と、該ライトバルブが生成した変調光を被投射体へ投射する投射レンズと、前記光学部に並置してある電源部と、該電源部に対向配置してある回路基板とを備えるプロジェクタにおいて、
前記回路基板は、前記光学部に対向する対向基板部を備え、
前記ライトバルブは、前記対向基板部に実装してあることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記投射レンズは、レンズ光軸が前記回路基板と平行的になるように配置してあり、
前記光学部は、前記ライトバルブが生成した変調光を前記投射レンズへ向けて反射する反射材を備える請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記対向基板部に前記ライトバルブの変調光の生成に係る処理を行うフォーマッター回路が設けてある請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記対向基板部に操作信号を含む赤外光の受光部が実装してある請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的な制御処理を行うメイン回路を設けた基板と、ライトバルブの駆動処理を行うフォーマッター回路を設けた基板とを一体化して、不要輻射の低減を図ると共に接地特性を向上させたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から発せられる光線により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。
【０００３】
図６、７はライトバルブにＤＭＤを用いた従来のＤＬＰ（Digital Light Projector）方式のプロジェクタ１の筐体内の構成を示している。プロジェクタ１は、光源２に対向するようにカラーホイール３を配置し、光源２から発せられた光線をカラーホイール３を通過させてロッドインテグレータ、コンデンサレンズ等を内含する光学部４へ進行させ、さらに、光学部４でＤＭＤ５へ光線を導き、ＤＭＤ５に対向配置された投射レンズ７からＤＭＤ５で生成した画像の変調光を外部に設けられたスクリーン等の被投射体へ向けて投射するようにしている。
【０００４】
ＤＭＤ５は、ＤＭＤ５が有するミラー素子の駆動処理等を行うフォーマッター回路が形成されたフォーマッター基板６の一面にＤＭＤソケット６ａを介して実装されており、フォーマッター基板６の他面にはＤＭＤ５で発生する熱の放熱用の放熱板６ｃ及び遮蔽用のフォーマッターシールド６ｂが取り付けられている。
【０００５】
また、プロジェクタ１は、光学部４に並置して内部にバラスト／電源基板８ａを有する電源ユニット８を設けており、また、電源ユニット８の一方側にメイン基板９を対向配置している。メイン基板９は、外部機器から送られてくる画像信号をＤＭＤ５で変調光として生成するために変換する処理、カラーホイール３の回転制御、その他全般的な制御処理を行うメイン回路が形成されており、外部機器との接続用の入力端子９ａが実装されている。
【０００６】
図７に示すように、メイン基板９及びフォーマッター基板６は直交的な位置関係で配置されるため、プロジェクタ１はリード線ｄ１〜ｄ５によりメイン基板９及びフォーマッター基板６を電気的に接続し、また、メイン基板９及びバラスト／電源基板８ａをリード線ｄ６で接続している。なお、各リード線ｄ１、ｄ２等の接続は各基板６、９に設けたコネクタ（図示せず）を介して行うようにしている。
【０００７】
さらに、プロジェクタ１は、投射レンズ７が設けられている側に、プロジェクタ１に対するユーザからの操作を受け付けるリモートコントロール装置（図示せず。以下、リモコン装置と称す）より発せられる赤外光を受光する受光部１ａを配置し、この受光部１ａを受光部用基板１ｂに実装してメイン基板９とリード線ｄ７で接続している。なお、プロジェクタ１は、筐体内部の冷却のために、筐体内の空気を外方へ排気する排気ファン１ｃ、１ｄも設けている。また、上述した従来のプロジェクタ１以外の構成は下記の特許文献１、２に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−４５７３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のプロジェクタ１に係る基板配置では高い周波数の電波を外部へ放出すると云う不要輻射の対策が十分でない問題がある。即ち、フォーマッター基板６及びメイン基板９は、不要輻射に配慮して基板表面にシールド層を設けた積層構造になっているが、電気的容量の小さい各リード線ｄ１〜ｄ７等が接続される箇所及び接続用のコネクタの設置箇所等は基板表面に表出させて設ける必要があるためシールド層で被うことができず、このような箇所からは依然として不要輻射が生じている。
【０００９】
また、従来の基板配置では、強固な接地特性（アーシング）を確保しにくいと云う問題がある。具体的にはフォーマッター基板６及びメイン基板９は、筐体等に対して別々にアーシングがなされているため、微小な電圧レベルではアーシングに係るレベルを同一にすることが困難となる。そのため、例えばメイン基板９で、ある処理に対する微小電圧の信号をフォーマッター基板６へ送ったとしても、信号の電圧値が各基板間のアーシングに係るレベルの相異範囲を越えなければ、フォーマッター基板６が微小電圧の信号を認識できないことも生じる。よって、基板間のアーシングレベルの相異により、高速で微小電圧信号を流すプロジェクタのような装置では電気的な誤認、誤動作等が生じるおそれがある。
【００１０】
さらに、プロジェクタ１では、フォーマッター基板６、メイン基板９、及び受光部用基板１ｂがそれぞれ分離しているため、部品点数が多く、組立時にはリード線の接続作業が必要となり、商品コストを上昇させる要因になると云う問題もある。
【００１１】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、基板の一体化を図ることで、不要輻射の更なる低減及び強固なアーシングを確保すると共に、部品点数及び作業工数の低減を実現したプロジェクタ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】
【００１２】
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、光源から発せられる光をライトバルブへ導く光学部と、該ライトバルブが生成した変調光を被投射体へ投射する投射レンズと、前記光学部に並置してある電源部と、該電源部に対向配置してある回路基板とを備えるプロジェクタにおいて、前記回路基板は、前記光学部に対向する対向基板部を備え、前記ライトバルブは、前記対向基板部に実装してあることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、電源部に対向配置された回路基板が、光学部に対向する対向基板部を備え、その対向基板部にライトバルブを実装するので、電源部及び光学部を被う大寸法の回路基板をプロジェクタ内に配置できるようになる。このような大寸法の回路基板は、基板上に形成できる回路数も多くなるので、複数の基板を統合して部品点数の削減及び組立性の向上を図れると共に、基板間の接続箇所が無くなり、不要輻射の発生も従来に比べて低減できる。また、主要な複数の回路を単一の回路基板に設けることで、各回路に対するアーシングレベルが同等になり、強固なアーシングを確保できる。
【００１４】
また、本発明に係るプロジェクタは、前記投射レンズは、レンズ光軸が前記回路基板と平行的になるように配置してあり、前記光学部は、前記ライトバルブが生成した変調光を前記投射レンズへ向けて反射する反射材を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、光学部にライトバルブが発する変調光を投射レンズへ向けて反射する反射材を設けるので、基板の一体化を図っても従来と同様な形態で投射レンズを設けることが可能となり、従来と同等の設置性を確保できる。
【００１６】
さらに、本発明に係るプロジェクタは、前記対向基板部に前記ライトバルブの変調光の生成に係る処理を行うフォーマッター回路が設けてあることを特徴とする。
本発明にあっては、回路基板のライトバルブが実装される対向基板部にライトバルブの駆動処理を行うフォーマッター回路を設けるので、ライトバルブとの位置的に近接した箇所にフォーマッター回路が形成され、効率的な回路構成を実現できる。
【００１７】
さらにまた、本発明に係るプロジェクタは、前記対向基板部に操作信号を含む赤外光の受光部が実装してあることを特徴とする。
本発明にあっては、回路基板の対向部に赤外光の受光部を実装することで、受光部もリード線無しで所要の回路に接続できるようになり、不要輻射の発生箇所を一段と削減して、高い周波数で信号処理が行われるプロジェクタに対して好適な回路構成を確保できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にあっては、プロジェクタ内に一枚の大寸法の回路基板を配置できる構成にすることで、一枚の回路基板上に形成できる回路数が多くなり、複数の基板を統合して部品点数を削減できると共に組立性も向上でき、また、基板間の接続箇所が無くなることで不要輻射の発生も従来に比べて低減でき、さらには、回路基板に形成される各回路のアーシングレベルが同等になり、強固なアーシングを確保できる。
【００１９】
また、本発明にあっては、光学部にライトバルブが発する変調光を投射レンズへ向けて反射する反射材を設けるので、一枚の大寸法の回路基板をプロジェクタ内に配置しても、投射レンズの従来と同方向へ投射するように設けることができ、従来と同様にプロジェクタを設置できる。
【００２０】
さらに、本発明にあっては、回路基板のライトバルブが実装される対向基板部にライトバルブの駆動処理を行うフォーマッター回路を設けるので、ライトバルブの駆動に係る回路構成の効率化を図れる。
さらにまた、本発明にあっては、回路基板の対向部に赤外光の受光部を実装することで、不要輻射の発生箇所を一段と削減でき、高い周波数で信号処理が行われるプロジェクタに対して好適な回路構成を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０の外観を示し、図２、３はプロジェクタ１０の筐体１１内の内部構成を示している。本実施形態のプロジェクタ１０は、図６、７の従来のプロジェクタ１に比べてフォーマッター基板６及びメイン基板９を回路基板１９として一体化し、その回路基板１９を光学部１４及び電源ユニット１８と対向するように配置したことを特徴としている。
【００２２】
プロジェクタ１０は、図１に示すようにボックス状の筐体１１を有し、筐体１１の天板部１１ａの外面に操作部２１を設け、投射レンズ１７が表出する前板部１１ｃにリモコン装置（図示無し）からの赤外光を受光する受光部２０用の矩形穴１１ｆを形成している。また、プロジェクタ１０は、筐体１１の左右側板部１１ｄ、１１ｅに筐体内への送風及び排気用の開口１１ｇ〜１１ｊをそれぞれ形成し（図１、２参照）、底板部１１ｂの外面に脚部２５〜２８を取り付けている（図１、３参照）。なお、プロジェクタ１０は、一方の側板部１１ｅの開口１１ｉ、１１ｈの筐体内近傍に排気用のファン２３、２４を配置している。
【００２３】
また、図２、３に示すように、プロジェクタ１０は筐体１１内に収容する光源１２、カラーホイール１３、光学部１４、投射レンズ１７、及び電源ユニット１８を基本的に従来と同様に配置している。具体的には前板部１１ｃの一方側に沿って光源１２を配置し、その光源１２に対向するようにカラーホイール１３を配置すると共に、カラーホイール１３を通過した光線が進行する前板部１１ｃよりの箇所に光学部４を配置している。また、プロジェクタ１０は、光学部４に並置されるように筐体１１の背板部１１ｋに沿って電源ユニット１８を配置している。
【００２４】
電源ユニット１８の筐体１１の天板部１１ａ側で対向するように配置されている回路基板１９は、天板部１１ａに沿って前板部１１ｃの方へ延出して光源１２及び光学部１４を被い、全体として矩形状になっている。回路基板１９は、光学部１４に対向する対向基板部１９ａ（図２中、二点鎖線で囲む範囲）に変調光を生成するようにＤＭＤ１５の駆動処理を行うフォーマッター回路を設け、その対向基板部１９ａの光学部１４側の面１９ｅにＤＭＤ１５が取り付けられるＤＭＤソケット１６ａを設けている（図３参照）。
【００２５】
また、回路基板１９は、対向基板部１９ａの天板部１１ａ側の面１９ｆに放熱板１６ｃを取り付け、両面１９ｅ、１９ｆを被うようにフォーマッターシールド１６ｂを取り付けている。さらに、回路基板１９は、対向基板部１９ａにおける前板部１１ｃ側の部分に受光部２０を実装し、前板部１１ｃに形成した矩形穴１１ｆを通じてリモコン装置の赤外光を受光可能にしている。
【００２６】
さらにまた、回路基板１９は、電源ユニット１８と対向する電源対向基板部１９ｂ（図２中、一点鎖線で囲む範囲）にメイン回路を設け、この電源対向基板部１９ｂの背板部１１ｋ側に入力端子２２を実装し、背板部１１ｋ側から外部機器を接続できるようにしている。なお、電源対向基板部１９ｂのメイン回路は、入力端子２２が受け付けた外部機器からの画像信号の変換処理、カラーホイール１３の回転制御、その他全般的な制御処理を行う。
【００２７】
また、回路基板１９は、電源対向基板部１９ｂの電源ユニット１８側の面１９ｄに第１コネクタ３０ａを設けており、この第１コネクタ３０ａには電源ユニット１８側へ延在する中継基板３１が接続されている。中継基板３１は、電源ユニット１８の内部に配置されたバラスト／電源基板１８ａに設けられた第２コネクタ３０ｂと接続されており、中継基板３１を通じて、回路基板１９とバラスト／電源基板１８ａとは導通されている。
【００２８】
回路基板１９は、表面にシールド層を設けた積層構造であり、図示していないが、筐体１１のアーシング箇所と接触してアーシングが行われている。このように回路基板１９は、１枚の基板上にフォーマッター回路及びメイン回路を設け、対向基板部１９ａに受光部２０を直接的に実装し、バラスト／電源基板１８ａとは中継基板３１で接続しているので、図６、７に示す従来の回路配置に対し各回路の接続箇所を削減すると共に、リード線ｄ１〜ｄ７による接続箇所も廃止し、不要輻射の発生を従来に比べて大幅に低減している。
【００２９】
また、フォーマッター回路及びメイン回路は１枚の基板上に設けることで、アーシングに係る条件が同等となり、電圧レベルの均等化を図って強固な接地性を確保し、本実施形態のプロジェクタ１０の電気的な誤認、誤動作等の発生を確実に抑制している。さらに、各種回路を１枚の回路基板１９に統合することで、プロジェクタ１０の組立に必要な部品点数の削減、組立工数の減少も実現している。
【００３０】
一方、本実施形態のプロジェクタ１０の光学系は、投射レンズ１７をレンズ光軸Ｋが回路基板１９と平行的になるように配置しており（図３参照）、また、回路基板１９の対向基板部１９ａにＤＭＤソケット１６ａを介してＤＭＤ１５が実装されることから、光学部１４は、ＤＭＤ１５で生成された変調光を投射レンズ１７へ向けて反射する反射材を設けている。
【００３１】
図４（ａ）は、プロジェクタ１０の光学系を筐体１１の前板部１１ｃ側から見た状態を示し、光源１２から発せられた光線は、少なくとも赤色,緑色,及び青色用のセグメントに分割されたカラーホイール１３を通過してから光学部１４の内部へ入る。光学部１４内に入った光線は、硝子基材で柱状に形成されたロッドインテグレータ３２内を通過し、それから計３組のコンデンサレンズ３３〜３５を通過した後、ミラー３６でＤＭＤ１５へ向くように反射される。
【００３２】
図４（ｂ）に示すプロジェクタ１０の光学系は、図３と同方向から見た状態を示し、ＤＭＤ１５は、フォーマッター回路によりミクロンオーダーで可動するミラーアレイ（素子）が制御されて画像に係る変調光を生成し、生成された変調光は、反射ミラー３７（反射材に相当）により投射レンズ１７へ向けて反射され、投射レンズ１７よりスクリーン（被投射体）へ投射される。このように変調光がスクリーンへ投射されることで、変調光に基づく画像がスクリーン上に表示される。なお、プロジェクタ１０は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例が存在し、例えば、ライトバルブにはＤＭＤ以外に液晶パネルを適用可能である。
【００３３】
図５は、本実施形態の変形例に係るプロジェクタ５０を示し、図３に示すプロジェクタ１０と同方向から見た状態を表している。変形例のプロジェクタ５０は、撮像レンズ５７のレンズ光軸Ｋが回路基板５９と直交的になるように配置したことが特徴であり、撮像レンズ５７の配置をこのようにすることで、光学部５４に係る光学系を図４（ａ）（ｂ）に示す形態ではなく、図６、７に示す従来と同等の光学系の採用を可能にし、ＤＭＤ５５で生成した変調光を直接的に投射レンズ５７を通じてスクリーンへ投射でき、光学的に有利な構成を確保している。
【００３４】
なお、変形例のプロジェクタ５０は、フォーマッター回路及びメイン回路が形成された回路基板５９を、筐体５１の脚部６５、６６が取り付けられた底板部５１ｂから天板部５１ａへ向けて鉛直方向に配置している。また、プロジェクタ５０は、投射レンズ５７が表出する筐体５１の前板部５１ｃの矩形穴５１ｆに対向するように受光部６０を設ける必要があるため、受光部６０と回路基板５９とをリード線Ｄで接続し、さらに、筐体５１の背板部５１ｋの下部に露出するように、入力端子６７を回路基板５９に実装している。
【００３５】
なお、上述した箇所以外は、変形例のプロジェクタ５０は図２、３に示すプロジェクタ１０と同等であり、回路基板５９の光学部５４に対向する対向基板部５９ａにフォーマッター回路を形成すると共にＤＭＤソケット５６ａを介してＤＭＤ５５を実装し、電源ユニット５８に対向する電源対向基板部５９ｂにメイン回路を形成している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図２のＢ方向からの断面図である。
【図４】（ａ）はプロジェクタの前方からの光学系の状態を示す概略図、（ｂ）はプロジェクタの側方からの光学系の状態を示す概略図である。
【図５】変形例のプロジェクタの断面図である。
【図６】従来のプロジェクタの内部構成を示す平面図である。
【図７】図６のＸ方向から見た従来のプロジェクタの内部構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  プロジェクタ
１１  筐体
１２  光源
１３  カラーホイール
１４  光学部
１５  ＤＭＤ
１６ａ  ＤＭＤソケット
１６ｂ  フォーマッターシールド
１６ｃ  放熱板
１７  投射レンズ
１８  電源ユニット
１９  回路基板
１９ａ  対向基板部
１９ｂ  電源対向基板部
２０  受光部
Ｋ  レンズ光軸
【図１】
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【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】
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