(57)【要約】【課題】部品点数を低減し、低コスト、小型化を図った信号処理モジュールおよびそれを用いたプロジェクタを提供する。【課題手段】信号処理モジュール１は、複数のミラー素子を配置するＤＭＤ２０、フォーマット回路３０、画像信号の読み書き等を制御するビデオプロセッサ４０、画像信号を記憶するビデオＲＡＭ５０を回路基板１０上に一体に含む。プロジェクタ１００は、ケース本体１１０内に、回路基板１０を配置することで、小型化が図れる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投影表示するための画像表示装置に用いられる信号処理モジュールであって、
前記信号処理モジュールは、記憶部と、前記記憶部に対して画像信号の読み書きを制御するメモリ制御部と、前記記憶部から読み出された画像信号をデジタルミラー駆動信号に変換するフォーマット回路部と、前記フォーマット回路部からのデジタルミラー駆動信号により個々のミラーの傾斜が制御されるデジタルミラーデバイスとを一体に構成したことを特徴とする、信号処理モジュール。
【請求項２】
前記記憶部、前記メモリ制御部、前記フォーマット回路部、および前記デジタルミラーデバイスが同一の基板上に実装される、請求項１に記載の信号処理モジュール。
【請求項３】
前記基板上に、少なくとも一つの半導体装置と、前記デジタルミラーデバイスが実装され、前記少なくとも一つの半導体装置は、前記記憶部、前記メモリ制御部、前記フォーマット回路部の少なくとも一つを含む、請求項２に記載の信号処理モジュール。
【請求項４】
前記基板上に、複数の映像入力端子が設けられる、請求項１ないし３いずれかに記載の信号処理モジュール。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれかに記載の信号処理モジュールと、前記信号処理モジュールをほぼ水平に配置するケース本体とを含む、プロジェクタ。
【請求項６】
請求項１ないし４いずれかに記載の信号処理モジュールと、前記信号処理モジュールをほぼ垂直に配置するケース本体とを含む、プロジェクタ。
【請求項７】
前記ケース本体内に、ランプ装置と、投影レンズが配置され、前記ランプ装置からの光が前記信号処理モジュールのデジタルミラーデバイスに照射され、前記デジタルミラーデバイスによって反射された光が前記投影レンズに入射される、請求項５または６に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記信号処理モジュール上に、前記デジタルミラーデバイスからの光を反射させるためのミラー部材が実装される、請求項７に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記ケース本体には、前記映像入力端子の位置に対応する端子用ポートが形成される、請求項５ないし８いずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記信号処理モジュールはソケットを含み、前記ソケットに映像入力端子が接続され、前記映像入力端子が前記ケース本体の端子用ポートの位置に整合される、請求項８に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
画像を投影表示するための画像表示装置に用いられる信号処理モジュールであって、
前記信号処理モジュールは、画像信号を処理するための画像処理装置と、前記画像処理装置からの画像信号に従い空間的に光の変調を行う空間光変調装置とを一体に構成したことを特徴とする、信号処理モジュール。
【請求項１２】
前記空間光変調装置は、ＤＭＤあるいは液晶装置を含む、請求項１１に記載の信号処理モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影形の高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）システムやビデオプロジェクタ等に使用される画像表示装置に関し、特に、その装置に用いられる信号処理モジュールの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、光源からの光を、ライトバルブにより光学的に変調させ、その光を拡大して投影表示させるものである。ライトバルブには、液晶デバイスやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）が用いられ、高輝度、小型化を図ったプロジェクタが開発されている。
【０００３】
従来のＤＬＰ方式のプロジェクタでは、ケース本体内に、映像データを入力し、これを拡大・縮小、合成などを行う回路を配置した主基板と、この主基板から出力される映像データを用いて、ＤＭＤを制御するＤＭＤ基板と、ＤＭＤ基板と主基板をバッファメモリを介して接続する接続基板と、電源および光源を制御する電源ランプ基板を内蔵している。その他に、光源や、光源から出力される白色光のうち、赤色、青色、緑色を順次出力するカラーホイール等の光学部材も内蔵されている。また、特許文献１の図１９には、ＤＭＤを応用したテレビジョン・ディスプレイ装置の構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３６１４１号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようにケース本体内には、それぞれの機能毎に、主基板、ＤＭＤ基板、接続基板、電源ランプ基板が複数設けられているため、製造工程が煩雑化し、コスト贈が問題となっている。さらに、より小型化のプロジェクタが望まれており、部品点数を削減する必要がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決し、ケース本体内に配置される基板数を低減した信号処理モジュールおよびそれを用いたプロジェクタを提供することを目的とする。
さらに本発明は、小型化、低コスト化を図ったプロジェクタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る、画像を投影表示するための画像表示装置に用いられる信号処理モジュールは、記憶部と、前記記憶部に対して画像信号の読み書きを制御するメモリ制御部と、前記記憶部から読み出された画像信号をデジタルミラー駆動信号に変換するフォーマット回路部と、前記フォーマット回路部からのデジタルミラー駆動信号により個々のミラーの傾斜が制御されるデジタルミラーデバイスとを一体に構成したものである。ＤＭＤと画像処理用の回路とを一体構成とすることで、基板数を減らし、コストの低減および小型化を図ることができる。
【０００８】
好ましくは、記憶部、メモリ制御部、フォーマット回路部、およびデジタルミラーデバイスが同一の基板上に実装される。好ましくは基板上に、少なくとも一つの半導体装置と、デジタルミラーデバイスが実装され、少なくとも一つの半導体装置は、前記記憶部、前記メモリ制御部、前記フォーマット回路部の少なくとも一つを含むものであってもよい。また、基板上に、複数の映像入力端子が設けられる。電源端子が設けられるものであってもよい。
【０００９】
本発明に係るプロジェクタは、上述した信号処理モジュールと、この信号処理モジュールをほぼ水平に配置するケース本体とを含む。プロジェクタに組み込まれる基板数が減少され、小型化が図れる。また、信号処理モジュールが横置きであるため、プロジェクタの厚さを小さくすることができる。
【００１０】
また、信号処理モジュールをほぼ垂直に配置するものであってもよい。これにより、プロジェクタの奥行き方向の寸法を小型化することができる。好ましくは、ケース本体内に、ランプ装置と、投影レンズが配置され、ランプ装置からの光が信号処理モジュールのデジタルミラーデバイスに照射され、デジタルミラーデバイスによって反射された光が投影レンズに入射される。さらに、信号処理モジュール上に、デジタルミラーデバイスからの光を反射させるためのミラー部材が実装されるものでもよい。ケース本体には、映像入力端子の位置に対応する端子接続用のポートが形成される。さらに、信号処理モジュールは、映像入力端子を接続するソケットを含み、ソケットにより映像入力端子の位置とケース本体の端子接続用ポートの位置とを整合することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にＤＬＰ方式のプロジェクタに用いられる信号処理モジュールの構成を示す斜視図である。信号処理モジュール１は、主基板である回路基板１０上に、ＤＭＤ２０、ＤＭＤフォーマット回路３０、ビデオプロセッサ４０、ビデオＲＡＭ５０、電源端子６０、映像入力端子７０、７２を実装する。回路基板１０上には、スクリーン印刷等により所定パターンの配線が形成されており、上記フォーマット回路等を構成する半導体装置の端子が配線にハンダ接続される。なお、電源回路および光源制御回路は、図示しない別基板に形成される。電源回路からの電力は、コネクタを介して電源端子６０に供給され、光源制御回路により駆動された光源からの光は、光学部材を介してＤＭＤ２０に照射される。
【００１２】
映像入力端子７０、７２は、例えばＲＧＢアナログ信号やコンポジット信号を入力するための端子と、端子から入力された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を含む。映像入力端子からの画像信号は、ビデオＲＡＭ５０に書き込まれる。ビデオＲＡＭ５０は、好ましくは同期型ダイナミックメモリ（ＳＤＲＡＭ）が用いられ、図示しないクロック信号に同期して画像信号を記憶する。ビデオプロセッサ４０は、ビデオＲＡＭ５０への画像信号の読み書きを制御したり、これに加えて、画像信号の拡張・伸縮や画像データの合成などを制御する。ＤＭＤフォーマット回路３０は、ビデオＲＡＭ５０から読み出された画像信号を、ＤＭＤのフォーマットに整合するようなＲ、Ｇ、Ｂのデータフォーマットプレーンを作成し、これをＤＭＤ２０へ出力する。ＤＭＤ２０は、ランプ装置からの照射光によって照明され、その照射光を各ミラーが反射する。各ミラーは、ＤＭＤフォーマット回路３０からの画像データの２値に応じて２つの傾斜角に変位される。例えば、画像データが“１”であるとき、ミラーはオンとされ、そのミラーの反射光は投影レンズに投射される。
【００１３】
図２は信号処理モジュール１を内蔵するプロジェクタを示す。プロジェクタ１００は、マグネシウム合金等の軽量金属からなるケース本体１１０と、ケース本体１１０内に縦置き（回路基板がほぼ垂直）される信号処理モジュール１とを含む。ケース本体１１０の前面１１１には、複数のスリットからなる冷却用窓１２０と、投影レンズ１３０が組み込まれ、側面１１２には、映像入力端子７０、７２との接続用のポート１１４、１１６が形成される。
【００１４】
図３は、プロジェクタ１の内部構成を示す平面図である。信号処理モジュール１は、ＤＭＤ２０のミラーがオンのときに、その反射光が投影レンズ１３０にほぼ垂直に入射されるように、ケース本体１１０の裏面１１３に近接して位置決めされる。同時に、映像入力端子７０、７２もポート１１４、１１６の位置に整合される。
【００１５】
投影レンズ１３０から右側の空間内に、光源および光源制御回路を実装した光源装置１４０と、電源回路を実装した電源基板１５０が配置される。光源装置１４０と冷却用窓１２０との間に冷却ファン１６０が配置され、冷却ファン１６０は冷却用窓１２０から外気を取り込み光源装置１４０を冷却する。光源装置１４０に近接して、光学部材１７０が配置される。光学部材１７０は、光源装置１４０から発せられた光をＤＭＤ２０へ伝送するための光伝送部材、例えばライトトンネルと、ライトトンネルからの光を赤色、緑色、青色に順次透過させるカラーホイール等を含む。光学部材１７０からの光はミラー１８０によって反射され、ＤＭＤ２０を照明する。
【００１６】
上記実施例において、信号処理モジュール１は、ＤＭＤ２０、フォーマット回路３０、ビデオプロセッサ４０、ビデオＲＡＭ５０を一体に構成した回路基板１０をケース本体１１０内に縦置きとすることで、プロジェクタ１００の奥行き方向の長さを小さくすることができる。さらに、画像処理用の複数の半導体装置とＤＭＤ２０とを一体に構成しているため、基板数が削減され、製造工程を簡略化され、プロジェクタのコストを低減することができる。
【００１７】
次に本発明の第２の実施の形態に係る信号処理モジュールを図４に示す。本例の信号処理モジュール２は、ＤＭＤ２０の位置にミラー部材７０を有する以外は、図１の信号用処理モジュールと略同一構成である。ミラー部材７０は、ガラス等の透明部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃと、これらの透明部材に接続されその頂部において所定の角度に傾斜されたミラー７４とを含む。各透明部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、ＤＭＤ２０の側壁に一致するように取り付けられる。図示しない光源装置からの光Ｘが、透明部材７２ｂを介してＤＭＤ２０に所定の角度で入射され、そこで各ミラーによって反射される。ミラーがオンであるとき、その反射光は回路基板と略水平方向に出射され、投影レンズ１３０にほぼ垂直に入射される。
【００１８】
図５は図４の信号処理用モジュールを内蔵したプロジェクタを示す斜視図である。図４に示す信号用処理モジュール２は、プロジェクタ２００のケース本体２１０の底面に水平方向に横置きされる。ケース本体２１０の前面２１１には、複数のスリットからなる冷却用窓２２０と投影レンズ２３０が形成され、側面２１２には、映像入力端子用のポート２１４、２１６が形成される。本例によれば、信号処理用モジュール２を横置きにすることで、プロジェクタ２００の厚さを小さくすることができる。
【００１９】
上記した実施の態様では、信号処理モジュール１、２の映像入力端子７０、７２の位置に対応するようにケース本体１１０、２１０にポート１１４、１１６、２１４、２１６を形成するようにしたが、これに限らず、映像入力端子を別基板とするものであってもよい。例えば、図６に示すように、回路基板１０の端部にソケット７４を形成し、映像入力端子７０、７２を別基板７６上に実装する。別基板７６は、ソケット７４と嵌合される雄型端子７８を有し、端子７８がフレキシブル配線７９を介して別基板７６に接続される。このような接続により、映像入力端子７０、７２の位置を自由に可変することができる。これにより、例えば、図２に示すケース本体１１０に対して図４に示すような信号処理モジュール２を水平方向に配置し、それらの映像入力端子７０、７２をポート１１４、１１６に整合させることができ、あるいは、図５に示すケース本体２１０に対して図１に示すような信号処理モジュール１を縦置きに配置し、それらの映像入力端子７０、７２をポート２１４、２１６に整合させることができる。
【００２０】
図７に冷却ファンを回路基板上に実装したときの例を示す。ＤＭＤ２０は、光源装置からの光が照射されることで非常に高温になる。また、ＤＭＤ２０と隣接する他の半導体装置も、ＤＭＤ２０からの熱で高温になり易い。このため、例えばＤＭＤ２０に放熱フィンを形成したり、あるいは冷却ファンによりＤＭＤ２０を冷却する必要がある。冷却ファン８０は、冷風を吹き付けるものであっても良いし、あるいは、ＤＭＤ２０で発生した熱風を吸い込んで外部に排気するものであっても良い。図７の例は、回路基板１０上に一体に冷却ファン８０を構成したものであり、これによりプロジェクタの製造工程を簡略化することができる。
【００２１】
以上本発明の好ましい実施形態の一例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。上記実施の態様は、ＤＬＰ方式のプロジェクタを例にしたが、これ以外にも、背面投射型テレビ等にも適用することができる。さらに、液晶プロジェクタにあっては、ＤＭＤの代わりに液晶デバイスが用いられるが、これについても信号処理モジュール上に一体に構成することで、同様の効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＤＭＤと画像処理用のデバイスとを一体構成にしたことで、部品点数が削減され、プロジェクタの小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に信号処理モジュールの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の信号処理モジュールを組み込んだプロジェクタの外観構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、プロジェクタの内部構成を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に信号処理モジュールの外観構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４の信号処理モジュールを組み込んだプロジェクタの外観構成を示す斜視図である。
【図６】映像入力端子を別基板に実装したときの例を示す図である。
【図７】図１の回路基板上に冷却ファンを実装した例を示す図である。
【符号の説明】
１：信号処理モジュール            １０：回路基板
２０：ＤＭＤ                      ３０：フォーマット回路
４０：ビデオプロセッサ            ５０：ビデオＲＡＭ
６０：電源端子                    ７０、７２：映像入力端子
８０：冷却ファン                  １００：プロジェクタ
１１０：ケース本体                １２０：冷却用窓
１３０：投影レンズ                １４０：光源装置
１５０：電源基板                  １６０：冷却ファン
１７０：光学部材                  １８０：ミラー
【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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