(57)【要約】【課題】  装置全体を大型化させることなく、かつ、光が装置外部へ漏れ出すことを防止するプロジェクタを提供すること。【解決手段】  回路基板７３を被膜する遮光性の被膜である黒色の印刷を遮光手段とすることで、光路上の物体による意図しない反射によって生じた迷光を遮光するための部品を新たに設ける必要がない。これにより、プロジェクタ１００全体としてコンパクトなものにできる。また、この場合、外装ケース８０にスリット８１等があっても光が漏れ出すことがない。【選択図】図３
2006162925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を射出する照明装置と、
前記照明装置で形成される照明光によって照明される被照明対象である光変調装置と、
前記光変調装置を経た像光を投射する投射光学系と、
前記照明装置、前記光変調装置及び前記投射光学系の少なくとも一部を収納するケース本体部材と、電子部品を設けた回路基板と、前記ケース本体部材内からの漏れ光を遮光する遮光手段とを有する収納部と
を備えるプロジェクタ。
【請求項２】
前記ケース本体部材は、配線用に形成された少なくとも１つ以上の開口を有し、当該開口を介して前記漏れ光が生じ、前記回路基板は、前記ケース本体部材の前記開口を覆う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】
前記遮光手段は、前記回路基板を被膜する遮光性の被膜であることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記遮光手段は、前記ケース本体部材のうち、前記開口の近傍に施され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】
前記回路基板は、前記電子部品を実装により支持するとともに、前記ケース本体部材の蓋として兼用され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６】
前記回路基板及び／又は前記ケース本体部材は、配線用に形成された少なくとも１つ以上の開口を有し、当該開口を介して前記漏れ光が生じ、前記遮光手段は、前記開口を覆う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】
前記遮光手段は、前記開口封止する遮光テープであることを特徴とする請求項５及び請求項６のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記回路基板に設けた電子回路は、前記照明装置及び前記光変調装置の制御に用いられることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項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、光源、液晶パネル等を備え、画像を投射する小型のプロジェクタに関し、特に光源から漏れる光を遮光する手段を有するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタにおいて、各機構を収納するケースであるライトガイドには、ライトバルブコネクタ用やＬＥＤコネクタ用の孔が存在し、ここから光が漏れる。この漏れ光が画像投影面に入り込むのを防ぐために、外装ケースに光反射防止シートを設け、これを用いて漏れ光を吸収又は拡散により処理する技術が知られている（特許文献１）。また、当該漏れ光を外装ケースそのもので遮光することも考えられる。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０９１２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、十分な遮光性を有する外装ケース等を用いた場合、その分プロジェクタ全体が大型化する。また、放熱性・デザイン性の観点から、外装ケースにもスリット等の孔を設ける可能性があり、この場合、スリット等から光が漏れ出してしまうことが生じうる。
【０００５】
そこで、本発明は、装置を大型化させることなく光が漏れ出すことを確実に防止することができる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】
【０００６】
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、照明光を射出する照明装置と、照明装置で形成される照明光によって照明される被照明対象である光変調装置と、光変調装置を経た像光を投射する投射光学系と、上記照明装置、光変調装置及び投射光学系の少なくとも一部を収納するケース本体部材と電子部品を設けた回路基板とケース本体部材内からの漏れ光を遮光する遮光手段とを有する収納部とを備える。
【０００７】
上記プロジェクタでは、収納部のうち、画像形成を行う上での要部となる照明装置、光変調装置及び投射光学系をケース本体部材が収納する。収納部は、さらに、遮光手段を有することによりケース本体部材内部から漏れ出す漏れ光を遮光することができる。また、電子部品を設けた回路基板が収納部の一部を構成するので、当該プロジェクタでは、漏れ光を遮光しつつ装置全体としてのコンパクト化を図ることが可能となる。尚、ケース本体部材に照明装置、光変調装置及び投射光学系を直接支持させる構造とすることにより、プロジェクタをさらに小型化することができる。
【０００８】
また、本発明の具体的な態様として、ケース本体部材が、配線用に形成された少なくとも１つ以上の開口を有し、当該開口を介して漏れ光が生じ、回路基板が、ケース本体部材の開口を覆う。この場合、回路基板が開口を覆い、開口からの漏れ光が遮光されるので、収納部から光が漏れ出さない。また、回路基板を遮光に用いることにより、装置全体としてのコンパクト化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明の具体的な態様として、遮光手段が、回路基板を被膜する遮光性の被膜である。この場合、被膜により、回路基板や外部に光が漏れ出すことを確実に防止するのに十分な遮光性を持たせることができる。
【００１０】
また、本発明の具体的な態様として、遮光手段が、ケース本体部材のうち、開口の近傍に施される。この場合、必要箇所に遮光手段を設けているので、無駄を抑えつつ光が漏れ出すことを防止するのに十分な遮光性を持たせることができる。
【００１１】
また、本発明の具体的な態様として、回路基板が、電子部品を実装により支持するとともに、ケース本体部材の蓋として兼用される。この場合、また、回路基板をケース本体部材の蓋として兼用するので、装置全体としてのさらなるコンパクト化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の具体的な態様として、回路基板及び／又はケース本体部材が、配線用に形成された少なくとも１つ以上の開口を有し、当該開口を介して漏れ光が生じ、遮光手段が開口を覆う。この場合、遮光手段によって当該開口からの漏れ光が遮光されるので、収納部から光が漏れ出さない。
【００１３】
また、本発明の具体的な態様として、遮光手段が、開口を封止する遮光テープである。この場合、必要箇所に遮光手段を設けることができるので、無駄を抑えつつ光が漏れ出すことを防止するのに十分な遮光性を持たせることができる。
【００１４】
また、本発明の具体的な態様として、回路基板に設けた電子回路が、上記照明装置及び光変調装置の制御に用いられる。この場合、回路基板上に設けた電子回路が各機構の制御に用いられ、プロジェクタとしての装置全体の機構を統括することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタの構造を説明するための分解斜視図である。本実施形態におけるプロジェクタ１００は、照明装置１０と、ビーム伸張装置２０と、光変調装置３０と、投射光学系である投射レンズ５０と、収納部７０とを備える。
【００１６】
ここで、照明装置１０は、収納部７０に埋め込まれるようにして固定されており、光源を含む照明ユニット１１と、基板１２と、光源コネクタ１３と、光源用ハーネス１４と、放熱装置である冷却フィン１５とを備える。照明ユニット１１は、像光形成の必要に足る光量の光源光を発生させるとともに、光源光を光束断面内で均一化し、光変調装置３０用の照明光を形成する（内部構造は図３において後述する）。基板１２は、照明ユニット１１に電力を供給するための配線用の回路パターンを表面に有しており、照明ユニット１１が実装される。光源コネクタ１３は、基板１２上に載置されており、照明ユニット１１へ供給される電力を光源用ハーネス１４から受け取る。冷却フィン１５は、照明ユニット１１での光源光発生の際に生じる熱の放熱を空冷によって行う。尚、基板１２には、さらに照明ユニット１２の動作制御を行うための回路を設けることも可能である。
【００１７】
ビーム伸張装置２０は、収納部７０内に収納されて固定されており、レンズ保持枠２１と、伸張レンズ２２と、固定部材２３とを備える。レンズ保持枠２１は、収納部７０内におけるビーム伸張装置２０の位置決めを行う。伸張レンズ２２は、照明光ビーム断面の光学的伸張を行うレンズであり、円筒状の側面を有し、四角柱形状のレンズ保持枠２１に当該円筒状の側面の形状に合わせて刳り抜かれた部分に嵌合することによって光路上の位置が定められる。固定部材２３は、レンズ保持枠２１に嵌合した伸張レンズ２２をバネの付勢力によってレンズ保持枠２１内に固定するための固定用器具である。
【００１８】
光変調装置３０は、収納部７０内に収納されて固定されており、液晶ライトバルブ３１と、液晶用ハーネス３２とを備える。液晶ライトバルブ３１は、内蔵する偏光板（不図示）により入射した照明光の偏光方向をより狭い範囲に限定して偏光度を高める。さらに液晶ライトバルブ３１は、内蔵する液晶パネル本体（不図示）により液晶用ハーネス３２からの電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて画素単位で照明光の偏光状態を調整することにより、上述の偏光板によって偏光度の高められた照明光から変調光を形成する。さらに、液晶ライトバルブ３１は、内蔵する検光子（不図示）により得られた変調光から特定方向の偏光成分を選択することで像光を形成する。
【００１９】
投射レンズ５０は、投射光学系として収納部７０内に収納されて固定されており、形成された像光を投射光としてスクリーン（不図示）へ適当な拡大率で投射する。
【００２０】
収納部７０は、ケース本体部材である下ケース７１、上ケース７２と、回路基板７３とを備える。下ケース７１と上ケース７２とは、例えば、遮光性の樹脂部材によって形成されており、照明装置１０の一部、ビーム伸張装置２０、光変調装置３０及び投射レンズ５０の一部を収納する。ここで下ケース７１は、上部が開放された容器状であり、上ケース７２は、下ケース７１の上部を覆う蓋状である。回路基板７３は、電子部品（不図示）が実装された実装基板であり、当該電子部品等により、照明装置１０、光変調装置３０等の制御を行うことで、プロジェクタ１００内の各機構の動作を統括している。さらに、回路基板７３は、照明装置１０及び光変調装置３０への各種信号を送るために、光源用コネクタＳＣと液晶用コネクタＣＣとを備える。尚、上ケース７２には、光源用ハーネス１４及び液晶用ハーネス３２をそれぞれ光源用コネクタＳＣ及び液晶用コネクタＣＣに接続させるための孔ＳＨ、ＣＨが設けられている。
【００２１】
以下、本実施形態におけるプロジェクタ１００の組み付けについて説明する。まず、ケース本体部材のうち、下ケース７１には、プロジェクタ１００の各機構である照明装置１０、ビーム伸張装置２０、光変調装置３０及び投射レンズ５０を組み付けるための溝、孔等が形成されており、各機構は、それぞれ下ケース７１の該当箇所に組み付けられる。例えば、投射レンズ５０が固定される孔ＨＬ内面には雌ねじが形成されており、さらに、当接する面にワッシャー６０を噛ませることにより、投射レンズ５０が十分な強度で精密に固定される。また、固定部材２３は、ねじＳ１によって下ケース７１に固定される。また、基板１２及び冷却フィン１５は、ねじＳ２によって下ケース７１に固定される。各機構が、下ケース７１に組み付けられた後、上ケース７２が蓋となって機構全体がカバーされる。上ケース７２は、ねじＳ３によって下ケース７１に固定される。この際、配線用の器材である光源用ハーネス１４及び液晶用ハーネス３２は、それぞれ上ケース７２に設けられている孔ＳＨ、ＣＨを介して上ケース７２の外部へ引き出される。さらに、回路基板７３がねじＳ４を利用した固定によって上ケース７２に組み付けられ、光源用ハーネス１４と液晶用ハーネス３２とが、回路基板７３上の光源用コネクタＳＣと液晶用コネクタＣＣとにそれぞれ接続される。
【００２２】
図２は、上述した手順により、本実施形態に係るプロジェクタ１００を組み立てた様子を示す斜視図である。この場合、上ケース７２の孔ＳＨ、ＣＨ等から装置内の光が漏れ光として漏れ出す可能性があるが、回路基板７３の表面に遮光手段を施すことによって漏光を防止することができる（詳しくは図３にて後述）。この場合、回路基板７３表面の適所に設けた遮光手段によって遮光するので、遮光用の部品を新たに設ける必要がない。これにより、機構全体としてコンパクトにすることができ、例えば、図中点線で示したような外装ケース８０が大型化しない。つまり、プロジェクタ１００全体としてコンパクトなものにできる。また、図２の外装ケース８０のように外装ケースにスリット８１等があっても光が漏れ出すことがない。
【００２３】
図３は、本実施形態のプロジェクタ１００の内部構造を説明するための断面図である。ここで、照明ユニット１１は、内部に、光源光を発生させる光源であるＬＥＤ１６と光源光を光束断面内で均一化し、照明光を形成する照明光形成光学系１７とを備える。
【００２４】
以下、図３を用いて、光路の順を追って本実施形態におけるプロジェクタ１００の機能を説明する。ＬＥＤ１６から射出された光源光ＳＬが、まず、照明光形成光学系１７によって光束断面内で均一化されることにより、照明光ＥＬが形成される。照明光ＥＬは、ビーム伸張装置２０の伸張レンズ２２によって光学的伸張が行われる。即ち、投射すべき画像の形状に合わせて縮約比が調整される。光学的に伸張された照明光ＥＬは、光変調装置３０の液晶ライトバルブ３１によって、まず偏光方向が調整され、次いで液晶用ハーネス３２から電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて、画素単位で偏光状態が調整され、さらに、所定の偏光方向の成分が取り出され、像光ＭＬとして射出される。射出された像光ＭＬは、投射レンズ５０によって投射光ＰＬとしてスクリーン等に投影され、当該スクリーン上に所望の拡大率の画像が表示される。
【００２５】
尚、本実施形態では、ビーム伸張装置２０を設けているが、液晶ライトバルブ３１の画像部の形状と実際の投影画像の形状との関係等によっては光学的伸張の必要性がない場合もある。この場合、ビーム伸張装置２０は不要となる。
【００２６】
プロジェクタ１００の組み付けにおいて、ケース本体部材に孔ＳＨ、ＣＨ等の開口を配線用の各ハーネス１４、３２等のために設けることは簡易な配線を達成する観点で不可避である。従って、上述したような光路を辿って投射を行うと、光路上の物体による意図しない反射によって生じた迷光が、漏れ光として開口である孔ＳＨ、ＣＨから漏れ出してしまう可能性がある。
【００２７】
そこで、本実施形態では、図３のように、開口を有する上ケース７２に近接して回路基盤７３を組み付けている。これにより、回路基板７３が、当該開口を覆うので漏れ光が遮断される。
【００２８】
回路基板７３は、既述のように、電子部品（不図示）が実装された実装基板である。本実施形態では、図３において、各コネクタＳＣ、ＣＣが設置されている表面ＳＦ側、即ち上ケース７２と向かい合わない面に各電子部品の実装がなされているものとする。一方、裏面ＤＳ側、即ち上ケース７２と向かい合う面全体には、回路基板７３を被膜する遮光性の被膜である黒色の印刷が遮光手段として施されている。これにより、上ケース７２が有する孔ＳＨ、ＣＨ等の開口から漏れ出す漏れ光は、当該印刷により吸収又は拡散され、外部に漏れ出さない。これにより漏れ光をほぼ完全に遮光することができる。
【００２９】
また、遮光手段である当該印刷は、裏面ＤＳ全体ではなく、部分的に、つまり、漏れ光が発生しうる開口（本実施形態では少なくとも孔ＳＨ、ＣＨ）の近傍のみに施されているものであってもよい。
【００３０】
さらに、回路基板７３として薄い有機基板等の透けやすい部材を用いた場合であっても確実に遮光をするために、各電子部品等の実装前に、表面ＳＦ側にも印刷を施しておいてもよい。
【００３１】
尚、本実施形態では、特に各孔ＳＨ、ＣＨを上ケース７２に設けているが、配線用にケース本体部材のどこかに孔を設ける必要がある限りにおいては、どの様な態様であっても同様の遮光が可能である。例えば、配線用の孔等の開口を下ケース７１の側面に設けた場合、遮光性の被膜である印刷を施した回路基板７３を、当該開口に近接するように下ケース７１の側面に設置することで同等の効果を得ることができる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
第１実施形態においては、上ケース７２が各機構を収納するための蓋としての役割を果たしているが、第２実施形態では、回路基板を用いて下ケース７１の蓋をする場合について説明する。図４は、第２実施形態のプロジェクタを説明するための断面図である。本実施形態におけるプロジェクタ２００は、照明装置１０と、ビーム伸張装置２０と、光変調装置３０と、投射光学系である投射レンズ５０と、収納部２７０とを備える。尚、収納部２７０は、第１実施形態の図２に示したものと同様、不図示の外装ケースによって収納される。
【００３３】
収納部２７０を除いた他の部分に関しては、機能・構造ともに第１実施形態のプロジェクタ１００と同様であるから説明を割愛する。
【００３４】
収納部２７０は、ケース本体部材である下ケース７１と、回路基板２７３と、固定手段Ｆ１、Ｆ２と、遮光手段である遮光テープＢＣとを備える。
【００３５】
下ケース７１と回路基板２７３とは、照明装置１０の一部、ビーム伸張装置２０、光変調装置３０及び投射レンズ５０の一部を収納する。つまり、回路基板２７３は、図１に示す第１実施形態の回路基板７３のように当該電子部品等により照明装置１０及び光変調装置３０等の制御を行うだけでなく、ケース本体部材の蓋として兼用される。従って、回路基板２７３は、回路パターンやこの上に実装される電子部品のほかに、照明装置１０及び光変調装置３０への各種信号を送るための光源用コネクタＳＣと液晶用コネクタＣＣとを備えるとともに、光源用ハーネス１４及び液晶用ハーネス３２をそれぞれ光源用コネクタＳＣ及び液晶用コネクタＣＣに接続させるための孔ＳＨ、ＣＨを有している。
【００３６】
固定手段Ｆ１は、照明装置１０及びビーム伸張装置２０を、固定手段Ｆ２は光変調装置３０をそれぞれ固定するための器具である。一般に、回路基板は板状であり、本実施形態のようにケース本体部材の蓋として用いる場合、収納する各部の固定のために、別途固定器具が必要となる。そのために第１実施形態において、上ケース７２に設けられていた各部の固定のための凹凸部分を、本実施形態では、図４中点線のように切り取り、改めて固定手段Ｆ１、Ｆ２としたものである。まず、各部を下ケース７１に組み付け、固定するにあたり、固定手段Ｆ１、Ｆ２も用いる。その後、回路基板２７３によって蓋がされるという手順になる。尚、回路基板２７３が板状でなく固定手段Ｆ１、Ｆ２に相当する凹凸部を有するものであっても構わない。
【００３７】
遮光テープＢＣは、開口である孔ＳＨ、ＣＨ等からの漏れ光を遮光するための遮光手段である。孔ＳＨ、ＣＨを遮光テープＢＣで塞ぐことにより漏れ光を遮光する。
【００３８】
尚、必要であれば、さらに、回路基板２７３の裏面や表面に第１実施形態と同様の印刷を施してもよい。
【００３９】
本実施形態においては、特に、回路基板２７３をケース本体部材の蓋としているため、第１実施形態では問題とならない電子部品等の実装におけるスルーホール等の微小な孔からも漏れ光が生じる可能性がある。これらに関しても必要に応じて遮光テープＢＣで塞ぐことにより漏れ光を遮光できる。
【００４０】
本実施形態では、回路基板２７３が、ケース本体部材の蓋として用いられ、さらに、回路基板２７３上の遮光テープＢＣによって遮光を完了する。これにより、プロジェクタ２００全体としてさらにコンパクトにすることができる。また、第１実施形態における図２の場合と同様に外装ケースにスリット等があっても光が漏れ出すことがない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクタの構造を説明するための分解斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るプロジェクタを組み立てた様子を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態のプロジェクタを説明するための断面図である。
【図４】第２実施形態のプロジェクタを説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００、２００…プロジェクタ、  １０…照明装置、  ２０…伸張装置、  ３０…光変調装置、  ５０…投射レンズ、  ７０…収納部、  ７１…下ケース、  ７２…上ケース、  ７３、２７３…回路基板、  ＳＨ、ＣＨ…孔、  １４…光源用ハーネス、  ３２…液晶用ハーネス、  ＢＣ…遮光テープ
【図１】
2006162925.tif 000003
【図２】
2006162925.tif 000004
【図３】
2006162925.tif 000005
【図４】
2006162925.tif 000006