(57)【要約】【課題】超高圧水銀ランプからの漏れ光を、別部材を設けることなく、ＬＥＤ用のライトガイドに到達しないようにする。【解決手段】ＬＥＤ７２を搭載する回路基板７５に、少なくともＬＥＤ７２周辺を囲む壁部７４ａ、７４ｂ内に遮光用の回路パターン層を設けて、内方から外装部材４７に設けたライトガイド７０へのＬＥＤ７２以外の導光を防止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光光源手段と、該投光光源手段を内蔵する筐体と、状態を示す発光手段と、前記筐体を覆う外装部材の表面に設け前記発光手段からの光を導く導光部材と、前記外装部材の内側にあって前記発光手段を搭載する搭載部材と、該搭載部材の前記発光手段を囲むように設けた不透光部材から成る枠形状部と、少なくとも前記枠形状部により囲まれた範囲内に設けた前記搭載部材の回路パターン層から成り前記投光光源手段からの光量を遮光する遮光手段とを設けたことを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項２】
前記回路パターン層は前記搭載部材の前記発光手段の搭載面側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の投写型画像表示装置。
【請求項３】
前記回路パターン層の表面に絶縁被覆層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の投写型画像表示装置。
【請求項４】
前記発光手段の周辺の前記絶縁被覆層を部分的に無くし、前記絶縁被覆層を無くした前記回路パターン層の部分はグランドに接地したことを特徴とする請求項３に記載の投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光光源の光束の外部への光漏れを防止する投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高輝度の投光光源を有する投写型画像表示装置において、筐体外への光漏れには様々な遮光手段が必要とされる。特許文献１に示す方法もその１つで凹凸形状を用いて、筐体内の光源からの高輝度光を遮光する手段を講じている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７２０９４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、上記従来例の特許文献１のように、遮光性の高い部品で投光光源からの光を遮光できる構造を取れない部分もあり、各種の状態を示すＬＥＤの光をライトガイドを用いて筐体外に導光しなくてはならない場合がある。この場合に、超高圧水銀ランプなどから成る投光光源からの強い漏光が、ＬＥＤを搭載する基板を透過してライトガイドまで到達してしまい、ＬＥＤが発光していないにも拘らずライトガイドが光ってしまうという問題が生ずる。これを回避するために、投光光源からの漏れ光を遮光する部材を設けることで装置の厚さが増したり、難燃性の高い高価な遮光シートを設けなくてはならなくなる。
【０００５】
漏光を防止するためには塗装や黒レジストなどの方法も考えられるが、輝度の投光光源からの漏れ光を防ぐためには、塗装やレジストの厚さをかなり大きくしなくてはならず製造上の困難性が伴う。
【０００６】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、回路パターン層による遮光手段を設けることによる投写型画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る投写型画像表示装置は、投光光源手段と、該投光光源手段を内蔵する筐体と、状態を示す発光手段と、前記筐体の表面に設け前記発光手段からの光を導く導光部材と、前記発光手段を搭載する搭載部材と、該搭載部材の前記発光手段を囲むように設けた不透光部材から成る枠形状部と、少なくとも前記枠形状部により囲まれた範囲内に設けた前記搭載部材の回路パターン層から成り前記投光光源手段からの光量を遮光する遮光手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る投写型画像表示装置によれば、基板となる搭載部材の製造上簡易な回路パターン層により、高い遮光効果を得られると共に、別部材を設けなくてよいので、装置そのものの外形寸法にも影響を与えずに小型化が可能となる。
【０００９】
更に、接地された遮光のための回路パターン層を発光手段の搭載面側に設けることで、筐体と導光部材間をすり抜けて侵入する静電気から発光部材を保護することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は投射型画像表示装置の光学的平面図、図２は側面図である。発光管１とリフレクタ２から成り投光光源手段である光源ランプ３の前方には、防爆ガラス４、第１のシリンダアレイ５ａ、紫外線吸収フィルタ６、第２のシリンダアレイ５ｂ、偏光変換素子７、フロントコンプレッサ８、全反射ミラー９が配列されている。全反射ミラー９の反射方向には、第３のシリンダアレイ５ｃ、カラーフィルタ１０、第４のシリンダアレイ５ｄ、コンデンサレンズ１１、リアコンプレッサ１２が配列されている。そして、このような光源ランプ３〜リアコンプレッサ１２により照明光学系１３が構成されている。
【００１２】
この照明光学系１３からの出射光束は、色分解合成光学系１４に入射するようにされている。色分解合成光学系１４においては、ダイクロイックミラー１５の透過方向に緑色光用入射側偏光板１６、第１の偏光ビームスプリッタ１７、１／４波長板１８Ｇ、緑色光用反射型液晶表示素子１９Ｇが配置されている。また、第１の偏光ビームスプリッタ１７の反射方向には、緑色光用出射側偏光板２０Ｇを付したダイクロイックプリズム２１が設けられている。更に、ダイクロイックミラー１５の反射方向には、トリミングフィルタ２２、入射側偏光板１６ａ、色選択性位相差板２３、第２の偏光ビームスプリッタ２４、１／４波長板１８Ｂ、反射型液晶表示素子１９Ｂが配列されている。
【００１３】
第２の偏光ビームスプリッタ２４におけるダイクロイックミラー１５からの光束の反射方向には、１／４波長板１８Ｒ、赤色光用反射型液晶表示素子１９Ｒが配置されている。更に、第２の偏光ビームスプリッタ２４の出射側には赤色光用出射側偏光板２０Ｂが付されたダイクロイックプリズム２１が配置されている。そして、ダイクロイックプリズム２１からの出射光が投射レンズ鏡筒２５に至っている。
【００１４】
図３は投射型画像表示装置の分解斜視図を示している。照明光学系１３は光源ランプ３からの光を入射し、色分解合成光学系１４は照明光学系１３からの出射光を入射する赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの３色用の液晶パネルを備えている。投射レンズ鏡筒２５は色分解合成光学系からの出射光を入射して図示しないスクリーンに画像を投射し、投射レンズ鏡筒２５内には投射レンズ光学系を収納している。
【００１５】
光学ボックス３０は光源ランプ３、照明光学系１３、色分解合成光学系１４を収納すると共に、投射レンズ鏡筒２５を固定している。光学ボックス３０内に照明光学系１３、色分解合成光学系１４を収納した状態で、光学ボックス３０を蓋３１により覆う。電源フィルタ３２、バラスト電源３３は電源３４と合体し光源ランプ３に電流を供給し点灯する。回路基板３５は電源３４からの電力により液晶パネルの駆動、及び光源ランプ３の点灯指令を送る。光学冷却ファン３６ａ、３６ｂは外装筐体３７の通気口３８ａから空気を吸い込むことで、色分解合成光学系１４内の液晶パネル等の光学素子を冷却する。ダクト３９は光学冷却ファン３６ａ、３６ｂによる風を色分解合成光学系１４内の液晶パネル等の光学素子に送る。
【００１６】
ランプ冷却ファン４０は光源ランプ３に対して風を吹き付けて光源ランプ３を冷却し、ランプダクト４１はランプ冷却ファン４０を保持しながら冷却風をランプに送る。ランプダクト４２はランプ冷却ファン４０を押さえて、ランプダクト４１と併せてダクトを構築している。電源冷却ファン４３は外装筐体３７に設けた通気口３８ｂから空気を吸い込むことで、電源３４とバラスト電源３３内に風を流通させ、電源３４及びバラスト電源３３を同時に冷却する。排気ファン４４はランプ冷却ファン４０による光源ランプ３を通過した後の熱風を外装筐体３７から排出する。
【００１７】
ランプ排気ルーバ４５、４６は光源ランプ３からの光が装置外部に漏れないような遮光機能を有している。外装筐体３７は光学ボックス３０等を収納し、外装部材４７は外装筐体３７に光学ボックス３０等を収納した状態で蓋をする。外装筐体３７は側板４８、４９により閉止され、側板４９には排気口４９ａが形成されている。インタフェース基板５０には各種信号を取り込むコネクタが搭載され、インタフェース補強板５１は側板４８の内側に取り付けられている。
【００１８】
ランプ排気ボックス５２は光源ランプ３からの排気熱を排気ファン４４まで導き、外装筐体３７に排気風を放散させないためにあり、ランプ排気ルーバ４５、４６を保持している。ランプ蓋５３は外装筐体３７の底面に着脱自在に設けられており、ビスにより固定されている。また、セット調整脚５４は外装筐体３７に固定されており、脚部５４ａの高さを調整可能とされ、装置本体の傾斜角度を調整できるようにされている。
【００１９】
ＲＧＢプレート５５は外装筐体３７の通気口３８ａの外側に取り付く図示しないフィルタを押さえている。ＲＧＢ基板５６は色分解合成光学系１４内に配置され、反射型液晶表示素子からのＦＰＣが接続され、回路基板３５に接続されている。ＲＧＢ基板カバー５７はＲＧＢ基板５６に電気ノイズが入り込まないようにしている。
【００２０】
プリズムベース５８は色分解合成光学系１４を保持し、ボックスサイドカバー５９は色分解合成光学系１４の光学素子と反射型液晶表示素子を冷却するために光学冷却ファン３６ａ、３６ｂからの冷却風を導くダクト形状部を有する。ＲＧＢダクト６０はボックスサイドカバー５９と合わせることでダクトを形成している。
【００２１】
図４は光源ランプ３を内蔵する筐体から成る光学ボックス３０を覆う外装部材４７の平面図であり、外装部材４７の表面にはライトガイド７０、例えば２個のスイッチ釦７１が設けられている。
【００２２】
図５は外装部材４７のライトガイド７０を通る断面図であり、ライトガイド７０の長手方向で切断している。発光手段である３個のＬＥＤ７２が、ライトガイド７０の下部に配置されている。スイッチ釦７１の下部のタクトスイッチ７３はスイッチベース７４に保持され、ＬＥＤ７２を挟んで両側に２個ずつ配置され、ＬＥＤ７２とタクトスイッチ７３は搭載部材である回路基板７５上に搭載されている。スイッチ釦７１はスイッチベース７４と回路基板７５とにより挟み込まれて保持され、更に外装部材４７に保持されている。スイッチベース７４はその他のスイッチ釦部を構築し、ライトガイド７０の保持のために設けているが、外装部材４７と一体構造でもよい。なお、外装部材４７、スイッチベース７４は合成樹脂材で構成されているが、不透光部材とされている。
【００２３】
スイッチベース７４の枠形状部である壁部７４ａは、各ＬＥＤ７２を囲むように配置され、隣接するＬＥＤ７２からの光漏れを防止するものであり、更には回路基板７５以外からの漏れ光をも遮断している。また、スイッチベース７４の辺部の壁部７４ｂは、回路基板７５上の空間を囲み、回路基板７５を透過する光以外の漏れ光を遮断している。なお、壁部７４ｂ、壁部７４ａは外装部材４７と一体に設けてもよい。
【００２４】
回路基板７５の部品搭載側には、ほぼ全面が銅等の金属により被覆されているので遮光性が高く、壁部７４ａで囲まれた範囲内と、更には壁部７４ｂで囲まれた大きな範囲内には、装置内部から外部に向う光を遮光できる。
【００２５】
投写型画像表示装置には、大光量を発する光源ランプ３が搭載されており、装置内部では漏れ光が至る個所において生ずる。これは、光源ランプ３と光部材を保持する部材により完全遮光を実施すれば解決できるが、大光量のために高熱になり、冷却を要する部品がある。例えば、偏光変換素子７にはポリカーボネートフィルムを使用しており、８０℃以下に維持しなくてはならない。このため、ランプ冷却ファン４０により冷却風を送るだけではなく、排熱部が必要なため光学ボックス３０の蓋３１に孔を開けて対応している。この孔からの光が光源ランプ３に近いためかなりの高輝度となり、回路基板７５に直接到達してしまうことになる。
【００２６】
本実施例においては、回路基板７５に銅等の金属から成る回路パターン層を設けているので、遮光性が高く光源ランプ３からの光はライトガイド７０には到達することはない。また、壁部７４ａと壁部７４ｂの遮光壁もあるので、更に漏れ光の侵入を防止できる。回路パターン層を回路基板７５の部品搭載面に設けているのは、リード部品を使用しているため、裏面側にＬＥＤ７２やタクトスイッチ７３の回路パターン層が必要であり、回路パターン層が形成できないからである。リフロータイプの部品を使用して、部品搭載側に回路パターン層を設ける場合には、部品搭載面の裏面側に回路パターン層を施すこととなる。
【００２７】
また、回路が複雑で回路基板７５の表裏に回路パターン層を施さなくてはならない場合には、両面に回路パターン層を設ければ遮光性は更に高まる。ただし、スルーホールが必要となり、光侵入を遮断できない場合は、壁部７４ａのように壁部７４ｂよりも狭い範囲で遮光壁を設けて遮光手段を講ずればよい。
【００２８】
図６は回路基板７５の斜視図を示し、線７５ｃを境に回路パターン層７５ｄを設けている部分と設けていない部分７５ｅとに分けられ、設けていない部分７５ｅには回路基板７５の表裏を繋ぐスルーホールが設けられている。
【００２９】
侵入した静電気を捉えて、ＬＥＤ７２やタクトスイッチ７３を保護するために、回路パターン層７５ｄの一部はグランドに接地していることが望ましく、裏面の回路パターン層７５ｄのグランドラインと繋げられている。回路パターン層７５ｄを設けていない部分７５ｅにスルーホールを形成したのは、設けていない部分７５ｅが壁部７４ｂによる遮光領域外に位置しており、壁部７４ｂが囲む範囲内へのスルーホールを介しての光の侵入を防止するためである。
【００３０】
図７は回路基板７５の平面図で、図８はＬＥＤ７２の周辺の拡大断面図である。回路基板７５の部品搭載面上には、回路パターン層７５ｄが設けられ、その上はレジストから成る絶縁被覆層７５ｆが積層されている。なお、図６、図７に示す回路パターン層７５ｄにおいて、具体的な回路構成については図示を省略している。
【００３１】
絶縁被覆層７５ｆは部分的に絶縁被覆層７５ｆが無い個所７５ｇが設けられ、この露出個所７５ｇには部分的に回路パターン層７５ｄのグランドに接地した接地回路パターン層が露出している。これは外装部材４７とライトガイド７０の隙間から侵入してＬＥＤ７２の信号線に到達する静電気を、接地回路パターンにより捕捉するためである。
【００３２】
外装部材４７の隙間から侵入した静電気は、ＬＥＤ７２の部材表面を伝わってリード端子に到達する前に、近接する絶縁被覆層７５ｆが無い露出個所７５ｇで捕捉され、ＬＥＤ７２の破壊を防止する。詳細な寸法設定は記述しないが、ＬＥＤ７２のリード端子よりも、この露出個所７５ｇは静電気侵入経路に近い設定とされている。
【００３３】
このように、回路基板７５に金属箔から成る回路パターン層を施すことで、ランプからの漏れの光侵入を防止し、外部からの静電気侵入にも対応することで、信頼性が高い製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】投射型画像表示装置の光学的平面図である。
【図２】光学的側面図である。
【図３】投射型画像表示装置の分解斜視図である。
【図４】外装部材の平面図である。
【図５】外装部材の断面図である。
【図６】回路基板の斜視図である。
【図７】回路基板の平面図である。
【図８】回路基板のＬＥＤ周辺の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
３  光源ランプ
４７  外装部材
７０  ライトガイド
７１  スイッチ釦
７２  ＬＥＤ
７３  タクトスイッチ
７４  スイッチベース
７４ａ、７４ｂ  壁部
７５  回路基板
７５ｄ  回路パターン層
７５ｆ  絶縁被覆層
７５ｇ  露出個所
【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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【図８】
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