(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁ノイズの低減が可能な画像投射装置を提供する。【解決手段】画像投射装置が、第１の光変調素子と、第２の光変調素子と、第１の制御基板１５と、第２の制御基板１７を備える。さらに、第１の保持部材１６と、第２の保持部材１８と、第１の保持部材および第２の保持部材を保持するベース部材２１と、ベース部材２１が取り付けられたグランド部を備える。そして、第１の保持部材１６および第２の保持部材１８は、第１の制御基板１５と第２の制御基板１７とが重なるように、第１の制御基板１５および第２の制御基板１７を保持する。さらに、第１の制御基板１５とベース部材２１との間と、第２の制御基板１７とベース部材２１との間が互いに独立した経路で電気的に接続されるように構成されている。【選択図】図２
2017053885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束に含まれる第１の色光を変調する第１の光変調素子と、
前記光源からの光束に含まれ、前記第１の色光とは波長が異なる第２の色光を変調する第２の光変調素子と、
前記第１の光変調素子を制御する第１の制御基板と、
前記第２の光変調素子を制御する第２の制御基板と、
前記第１の制御基板を保持する第１の保持部材と、
前記第２の制御基板を保持する第２の保持部材と、
前記第１の保持部材および前記第２の保持部材を保持するベース部材と、
前記ベース部材が取り付けられたグランド部と、を備え、
前記第１の保持部材および前記第２の保持部材は、前記第１の制御基板と前記第２の制御基板とが重なるように、前記第１の制御基板および前記第２の制御基板を保持するとともに、前記第１の制御基板と前記ベース部材との間と、前記第２の制御基板と前記ベース部材との間が互いに独立した経路で電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記第１の制御基板と前記第２の制御基板との間は電気的に接続されていないことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記ベース部材は、前記グランド部に対して着脱可能なように構成されており、
前記画像投射装置は、前記第１の制御基板、前記第１の保持部材、前記第２の制御基板、前記第２の保持部材を伴って前記ベース部材を前記グランド部から取り外すことが可能なように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記第１の保持部材および前記第２の保持部材は、前記第１の制御基板および前記第２の制御基板からの熱を受熱する受熱部を備えることを特徴とする 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記受熱部と前記第１の制御基板との間に熱伝導シートが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記第１の保持部材および前記第２の保持部材が前記ベース部材と接続される位置と異なる位置で、前記第１の保持部材および前記第２の保持部材を連結する連結部材を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像投射装置 。
【請求項７】
前記連結部材は、絶縁部材であることを特徴とする請求項６に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記第１の制御基板と前記第２の制御基板を冷却する冷却手段をさらに備え、
前記画像投射装置は、前記第１の制御基板と前記第１の保持部材との間と、前記第２の制御基板と前記第２の保持部材との間に前記冷却手段によって流体が流れるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項９】
前記流体の進行方向視において、前記第１の制御基板と前記第１の保持部材との間と、前記第２の制御基板と前記第２の保持部材との間は長方形のダクト形状になっていることを特徴とする請求項８に記載の画像投射装置。
【請求項１０】
前記第１の色光を前記第１の光変調素子に導き、前記第２の色光を前記第２の光変調素子に導くとともに、前記第１の光変調素子および前記第２の光変調素子からの光束を合成する色分離合成系を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像投射装置 。
【請求項１１】
前記光源からの光束に含まれ、前記第１の色光および前記第２の色光とは波長が異なる第３の色光を変調する第３の光変調素子と、
前記第３の光変調素子を制御する第３の制御基板と、
前記第３の制御基板を保持する第３の保持部材と、を備え、
前記第３の制御基板は前記ベース部材に保持されており、
前記第１の保持部材と前記第２の保持部材と前記第３の保持部材は、前記第１の制御基板と前記ベース部材との間と、前記第２の制御基板と前記ベース部材との間と、前記第３の制御基板と前記ベース部材との間とが互いに独立した経路で電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【請求項１２】
前記第２の制御基板と前記第３の制御基板との間は、電気的に接続されていないことを特徴とする請求項１１に記載の画像投射装置。
【請求項１３】
前記第３の保持部材は、前記第３の制御基板が前記第１の制御基板と直交するように前記第３の制御基板を保持することを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像投射装置。
【請求項１４】
前記第３の制御基板を冷却するための第２の冷却手段をさらに備え、
前記画像投射装置は、前記第３の制御基板と前記第３の保持部材との間に前記第２の冷却手段によって流体が流れるように構成されていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶プロジェクタに代表される画像投射装置には、より高画質な映像を投射できることが求められている。
【０００３】
一方、画像投射装置の解像度が上がることで、高解像度を実現するために必要な、複数の液晶パネル（光変調素子）を制御するための基板などの電気素子の数も増える。このような複数の基板を必要とする装置において、複数の基板の配置によっては装置全体が大型化してしまうおそれがある。
【０００４】
このような問題を解決する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に記載の、複数の基板を上下に重ねた階層基板構造をプロジェクタに採用することで装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５３３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の特許文献１に記載の構成では、複数の基板間が電気的に接続されているために共通インピーダンスが存在し、電磁ノイズが発生してしまうおそれがある。そこで、本発明の目的は、電磁ノイズの低減が可能な画像投射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像投射装置は、光源からの光束に含まれる第１の色光を変調する第１の光変調素子と、前記光源からの光束に含まれ、前記第１の色光とは波長が異なる第２の色光を変調する第２の光変調素子と、前記第１の光変調素子を制御する第１の制御基板と、前記第２の光変調素子を制御する第２の制御基板と、前記第１の制御基板を保持する第１の保持部材と、前記第２の制御基板を保持する第２の保持部材と、前記第１の保持部材および前記第２の保持部材を保持するベース部材と、前記ベース部材が取り付けられたグランド部と、を備え、前記第１の保持部材および前記第２の保持部材は、前記第１の制御基板と前記第２の制御基板とが重なるように、前記第１の制御基板および前記第２の制御基板を保持するとともに、前記第１の制御基板と前記ベース部材との間と、前記第２の制御基板と前記ベース部材との間が互いに独立した経路で電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電磁ノイズの低減が可能な画像投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像投射装置の概略図
【図２】第１の実施形態に係る画像投射装置におけるＲＧＢ基板保持構成の詳細図
【図３】電磁ノイズの発生原因となる電気回路の概略図
【図４】ＲＧＢ基板保持構成に関する比較例と本発明の各実施形態とを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
《第１の実施形態》
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る画像投射装置について説明する。
【００１２】
（画像投射装置）
（全体構成）
まず、図１を用いて本発明の各実施形態におけるプロジェクタ（画像投射装置）の構成について説明する。
【００１３】
図１において、αは後述の光源ユニット１からの光が入射する照明光学系であり、第１フライアイレンズ、第２フライアイレンズ、偏光変換素子、コンデンサーレンズを備えている。なお、実線の矢印は光源ユニット１からの光束の進行方向を表している。
【００１４】
βは、照明光学系αからの出射光を、第１の色光であるＲ用液晶パネル２８Ｒ（第１の光変調素子）、第２の色光であるＧ用液晶パネル２８Ｇ（第２の光変調素子）、第３の色光であるＢ用液晶パネル２８Ｂ（第３の光変調素子）に導く色分離合成系である。色分離合成系βは、ダイクロイックミラー、Ｇ用偏光ビームスプリッター、ＲＢ用偏光ビームスプリッター、色合成プリズムを備え、各液晶パネルからの光束を後述の投射レンズユニット２に導くようにも構成されている。
【００１５】
２５は照明光学系αからの光を反射して色分離合成光学系βに導くミラーであり、ミラー２５によって色分離合成光学系βの光軸は照明光学系αの光軸に対して直角となり、プロジェクタ全体が横長になってしまうことを抑制できる。
【００１６】
１は光源ユニット（光源）であり、発光管２６と発光管２６からの光を反射する放物面リフレクタ（リフレクタ）２７を備えており、互いに波長が異なる第１の色光、第２の色光、第３の色光を含む白色光を発する。なお、放物面リフレクタ２７の代わりに楕円リフレクタと負レンズとを用いても良い。２は色分離合成光学系βからの出射光スクリーン（被投射面）ＳＣに導く投射レンズユニット（投射光学系）である。
【００１７】
３は外気を吸入する際に筐体内に塵埃が入ることを抑制する不図示のエアフィルタを含んだ吸気口である。また、４は光源ユニット１を冷却するためのランプ冷却ファン、５は吸気口３から外気を吸入した空気にて、照明光学系αを冷却する照明光学系冷却ファンである。
【００１８】
６は吸気口３から外気を吸入した空気にて、色分離合成光学系βを冷却する色分離合成光学系冷却ファンである。また、７は筺体内の高温となった空気を筺体外に排気する排気ファンである。
【００１９】
８は、光源ユニット１に電力を供給する電源部であり、９は光源ユニット１に供給される電力量を制御する光源電力変更手段である。光源電力変更手段９によってプロジェクタはノーマルモードとエコモードを取ることができる。
【００２０】
１１は、前述したＲ・Ｇ・Ｂの３色用の液晶パネル２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂを駆動させるためのＲＧＢ基板ユニットであり、１０はＲＧＢ基板ユニット１０を冷却するＲＧＢ基板冷却ファン（冷却手段）である。
【００２１】
１２は、制御装置であり、ＣＰＵやＲＯＭ等で構成され、制御装置１２内に格納されたプログラムに従って、ユーザーにより入力された画像投射装置の投射モードを検出し、光源１の制御を行う。制御装置１２には、予め各姿勢において、投射モード毎に少なくとも２つ以上の閾値を有する。
【００２２】
１３は上述した部材１〜１２を収納する筐体としての外装キャビネットであり、フレームグランド（グランド部）として機能する。つまり、外装キャビネット１３はアース（接地）端子と接続可能であり、アース端子と外装キャビネット１３とが接続されることにより外装キャビネット１３はアースされる。また、ベース部材２１が外装キャビネット１３に直接取り付けられていることにより、ベース部材２１がほぼグランド部として機能することができるようになる。言い換えれば、ベース部材２１とグランド部間の電位差を、各パネル駆動基板とグランド部間の電位差の１／１００〜１／１０のように、かなり小さくすることができる。
【００２３】
（ＲＧＢ基板保持構成）
次に、本実施形態におけるＲＧＢ基板の保持構成を、図２から図４にて説明する。図２は、図１のＲＧＢ基板ユニット１０の詳細図である。図２において、１４は前述した色分離合成光学系βを保持する光学エンジンである。
【００２４】
１５はＲ用液晶パネル２８Ｒを制御するＲパネル駆動基板（第１の制御基板）であり、１６はＲパネル駆動基板１５を保持するＲ基板保持板金（第１の保持部材）である。また、１７はＧ用液晶パネル２８Ｇを制御するＧパネル駆動基板（第２の制御基板）であり、１８はＧパネル駆動基板１７を保持するＧ基板保持板金（第２の保持部材）である。また、１９はＢ用液晶パネル２８Ｂを制御するＢパネル駆動基板（第３の制御基板）であり、２０はＢパネル駆動基板１９を保持するＢ基板保持板金（第３の保持部材）である。
【００２５】
２１はＲＧＢベース保持板金（ベース部材）であり、Ｒ基板保持板金１６、Ｇ基板保持板金１８、Ｂ基板保持板金２０を保持する。
【００２６】
ここで、Ｒ基板保持板金１６、Ｇ基板保持板金１８、Ｂ基板保持板金２０は、Ｒパネル駆動基板１５、Ｇパネル駆動基板１７、Ｂパネル駆動基板１９の発熱部からの発熱を抑制する板金部材であることが望ましい。放熱の構成としては例えば、発熱部に熱伝導シートを貼り付け板金部材と圧着する構成が挙げられる。
【００２７】
より詳細には、Ｒ基板保持板金１６およびＧ基板保持板金１８は、Ｒパネル駆動基板１５およびＧパネル駆動基板１７からの熱を受熱するための受熱部を備えると好ましい。ここでいう受熱部とは、Ｒ基板保持板金１６およびＧ基板保持板金１８から、Ｒパネル駆動基板１５およびＧパネル駆動基板１７の方向に伸びた凸部である。そして、この受熱部とＲパネル駆動基板１５との間に熱伝導シートを設けると好ましい。このような構成により、各パネル駆動基板を保持しつつ、各パネル駆動基板からの熱を各基板保持板金で吸収することが可能となる。Ｇ基板保持板金１８およびＢ基板保持板金２０についても同様である。
また、図２で、保持部材である１６、１８は、ＲＧＢベース保持板金２１と接続される位置と異なる位置で、連結部材３０によって連結されていることが好ましい。これにより、Ｒ基板保持板金１６およびＧ基板保持板金１８が撓んでしまうことを抑制し、各パネル駆動基板をより安定して保持することが可能となる。なお、連結部材は、樹脂材やゴム材などの絶縁部材であることが好ましい。
【００２８】
尚、図２では光学エンジン１４から順にＲパネル駆動基板１５、Ｇパネル駆動基板１７、Ｂパネル駆動基板１９と並んでいるが、その順番は任意である。ここで、本実施形態では、並列するパネル駆動基板１５、１７、１９のそれぞれの間に基板保持板金１８、２０が配置されている。
【００２９】
（電磁ノイズ）
図３は、共通インピーダンスの発生原因を説明するための電気回路略図である。図３において、電源から時計周りに電流が流れた場合、回路Ａが動作することで回路Ａの電圧が変化する。そのため、回路Ｂにかかる電圧も変化すると同時に、回路Ｃにかかる電圧も変化する。この電圧変動が、電磁ノイズの原因となる。
【００３０】
一方、本実施形態では、上述した構成により、図２においてＲ基板保持板金１６、Ｇ基板保持板金１８、Ｂ基板保持板金２０が、ＲＧＢベース保持板金２１に並列に接続されている。このため、図３における回路Ａが無く、回路Ｂと回路Ｃのみの状態となり、各々の駆動が他の基板の電圧変動の要因にならないので、電磁ノイズを低減することが可能となる。
【００３１】
図４を用いて説明すると、図４（ｂ）に示すように、Ｒ基板保持板金１６、Ｇ基板保持板金１８は、Ｒパネル駆動基板１５とＧパネル駆動基板１７とが重なるように、Ｒ基板保持板金１６、Ｇ基板保持板金１８を保持するように構成されている。さらに、Ｒ基板保持板金１６、Ｇ基板保持板金１８は、Ｒパネル駆動基板１５とＲＧＢベース保持板金２１との間と、Ｇパネル駆動基板１７とＲＧＢベース保持板金２１との間が互いに独立した経路で電気的に接続されるように構成されている。
【００３２】
すなわち、Ｒパネル駆動基板１５とＧパネル駆動基板１７との間は電気的に接続されていない。このような構成により、図４（ａ）に示す比較例よりも、電磁ノイズを低減することが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態では、ＲＧＢベース保持板金２１は外装キャビネット１３に締結されており、外装キャビネットとの締結を外すことで、ＲＧＢ基板ユニット１０を取り外し可能であり、部品交換時の作業性が向上する。言い換えれば、ＲＧＢベース保持板金２１は、外装キャビネット１３に対して着脱可能なように構成されている。そして、プロジェクタは、Ｒパネル駆動基板１５、Ｒ基板保持板金１６、Ｇパネル駆動基板１７、Ｇ基板保持板金１８を伴ってＧＢベース保持板金２１を外装キャビネット１３から取り外すことが可能なように構成されている。
【００３４】
さらに、本実施形態では、図２に示すように、Ｒパネル駆動基板１５とＲ基板保持板金１６の組によって、Ｒパネル駆動基板１５の相当領域がＲ基板保持板金１６から離間し、冷却風がその間を通過可能な断面が長方形のダクト形状を形成する。このため、冷却専用のダクトを設置せずとも、冷却風を各基板に吹き付けることができ、冷却効率も向上する。Ｇパネル駆動基板１７とＧ基板保持板金１８の組、Ｂパネル駆動基板１９とＢ基板保持板金２０の組についても同様である。
【００３５】
言い換えれば、プロジェクタは、Ｒパネル駆動基板１５とＧパネル駆動基板１７を冷却するためのＲＧＢ基板冷却ファン１０を備える。さらに、プロジェクタは、Ｒパネル駆動基板１５とＲ基板保持板金１６との間と、Ｇパネル駆動基板１７とＧ基板保持板金１８との間にＲＧＢ基板冷却ファン１０によって流体が流れるように構成されている。そして、流体の進行方向視において、Ｒパネル駆動基板１５とＲ基板保持板金１６との間と、Ｇパネル駆動基板１７とＧ基板保持板金１８との間は長方形のダクト形状になっている。
【００３６】
《第２の実施形態》
図４（ｃ）は本発明の第２の実施形態におけるＲＧＢ基板保持構成を示す図である。前述の第１の実施形態においては、図４（ｂ）に示すように各駆動基板が全て重なるように配置されていた。図４（ｂ）に示す構成であっても電磁ノイズを低減することが可能であるが、各駆動基板が並んだ方向にＲＧＢ基板保持構成が大型化してしまい、プロジェクタ内の各部材のレイアウトの自由度が低下してしまうおそれがある。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、図４（ｃ）に示すように、Ｒパネル駆動基板１５とＢパネル駆動基板１９とが重なるようにし、Ｇパネル駆動基板１７は、Ｒパネル駆動基板１５およびＢパネル駆動基板１９と直交するように配置した。このような構成により、プロジェクタ内の各部材のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００３８】
具体的には、プロジェクタ内の各部材の配置に応じて、図４（ｂ）に示す構成にするか、図４（ｃ）に示す構成とするかを選択することが可能となる。もちろん、図４（ｃ）に示す構成であっても、各パネル駆動基板は互いに独立した経路でベース部材２１に電気的に接続されているために、電磁ノイズの低減が可能である。
【００３９】
また、各パネル駆動基板のうちどの基板を重ねて配置し、どの基板をその他の基板と直交して配置するかどうかは図４（ｃ）の構成に限定されない。すなわち、各パネル駆動基板のうち少なくとも２つが重なるように配置されていればよく、残りの１つは他の２つと重なってなくても良い。
【００４０】
なお、本実施形態において、ＲＧＢ基板冷却ファン１０は一つのファンだけを備える構成に限定されるものではない。例えば、重なっている２つのパネル駆動基板を冷却する第１の冷却手段に加えて、残りの１つのパネル駆動基板を冷却するための第２の冷却手段を別途備えていても良い。
【００４１】
（本発明の各実施形態の効果）
以上、本発明の各実施形態によれば、電気光学基板を固定している各々の板金を、独立した板金として並べることで、装置の大型化の抑制と冷却効率の向上、電磁ノイズの低減を可能とする。即ち、ベース部材に少なくとも２つ以上のパネル起動基板の保持部材が並列に接続されているため、各々のパネル起動基板が電気的に独立した状態となる。
【００４２】
そのため、電磁ノイズの発生が防げる。また、少なくとも２つ以上パネル起動基板が並列に並んでいる状態であるため、冷却対象が一か所に集中し、冷却風路の形成が容易である。さらに、ベース部材を取り外すだけで少なくとも２つ以上の電気光学基板も筺体外へ外すことができ、部品交換時の作業性にも優れる。
【符号の説明】
【００４３】
１３・・外装キャビネット（グランド部）、１５・・Ｒパネル駆動基板、１６・・Ｒ基板保持板金、１７・・Ｇパネル駆動基板、１８・・Ｇ基板保持板金、１９・・Ｂパネル駆動基板、２０・・Ｂ基板保持板金、２１・・ＲＧＢベース保持板金、２８Ｒ・・Ｒパネル、２８Ｇ・・Ｇパネル、２８Ｂ・・Ｂパネル
【図４】
2017053885.tif 000003
【図１】
2017053885.tif 000004
【図２】
2017053885.tif 000005
【図３】
2017053885.tif 000006