JP2009069275A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体内において複数の電気回路基板に対する十分な電磁シールド効果が得られる画像投射装置を提供する。
【解決手段】画像投射装置は、光源１からの光を画像形成素子６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに導き、画像形成素子からの光を投射する光学ユニットα，β，５を有する。該装置は、外部から画像信号を取り込むためのコネクタ７４ａが取り付けられた第１の基板７４と、演算処理ユニット７５ａが搭載された第２の基板７５と、画像形成素子を駆動する回路が形成された第３の基板７６と、光学ユニット及び第１から第３の基板を収容する筐体２１〜２４とを有する。第１、第２及び第３の基板が、電磁シールドケース７０〜７３内に収容されて、光学ユニットと、コネクタを該装置の外部に露出させる開口２３ａが形成された筐体の側板２３との間に、該側板に対して並列に配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投射装置に関し、さらに詳しくは、筐体内部に複数の電気回路基板を収容した画像投射装置に関する。

液晶プロジェクタ等の画像表示装置は、主に光源、光学エンジン、投射レンズ及び電気回路基板を備えている。電気回路基板は、電源系をコントロールする電源回路基板や、装置全体の制御を行うための制御回路基板や、液晶パネルを駆動する駆動回路基板や、外部から画像信号を取り込むインターフェース基板等を含む。

制御回路基板においては、演算処理や各部の制御を行うＣＰＵやメモリ等が実装されるが、これらは高周波で電流値が変動するために電磁波を発生する。また、電源回路基板においても、トランス等の外部からの入力電力を変圧するため、電磁波が発生する。電磁波は、装置内部の他の電気素子や装置外部の電子機器に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、筐体を電磁シールド構造にする必要がある。

特許文献１には、電源回路基板を電磁シールドケースによって覆った画像投射装置が開示されている。また、この画像投射装置では、筐体の側面近くの下部にインターフェース基板を筐体底面と平行に配置し、ビデオ信号処理基板を該インターフェース基板に対して起立するように、電磁シールド板とともに筐体側面と平行に配置している。これにより、ビデオ信号処理基板及びインターフェース基板から発生した電磁波が装置外部に漏れ出ることを回避している。

さらにこの画像投射装置では、インターフェース基板上とビデオ信号処理基板上に設けられたコネクタ同士を接続し、さらにビデオ信号処理基板上のコネクタを、筐体の上面と平行に配置された制御回路基板上のコネクタに接続している。この構成により、基板間でのリード線の引き回しを不要とし、電磁波の発生を抑制している。
特開平８−１８６７８３号公報

しかしながら、上記特許文献１にて開示された画像投射装置では、インターフェース基板やビデオ信号処理基板に対する電磁シールド対策はなされているものの、筐体の上面に平行に広い範囲に配置された制御回路基板に対する電磁シールド対策が不十分である。したがって、筐体上面に導電塗装を施す等の別途対策が必要となり、製造コストの上昇を招いたり、筐体のリサイクル性を低下させたりする。

また、この画像投射装置では、制御回路基板をインターフェース基板やビデオ信号処理基板とは別に、筐体の上面に平行に配置するため、筐体の高さが増加して装置の小型化を妨げる要因となったり、各基板のメンテナンス性が悪かったりする。

本発明は、筐体内において複数の電気回路基板に対する十分な電磁シールド効果が得られ、かつ筐体の小型化及び各基板のメンテナンス性の向上が可能な画像投射装置を提供する。

本発明の一側面としての画像投射装置は、光源からの光を画像形成素子に導き、該画像形成素子からの光を投射する光学ユニットを有する。該装置は、外部から画像信号を取り込むためのコネクタが取り付けられた第１の基板と、該装置の動作を制御する演算処理ユニットが搭載された第２の基板と、画像形成素子に電気的に接続され、該画像形成素子を駆動する回路が形成された第３の基板と、光学ユニット及び第１から第３の基板を収容する筐体とを有する。そして、第１、第２及び第３の基板が、電磁シールドケース内に収容されて、光学ユニットと、コネクタを該装置の外部に露出させる開口が形成された筐体の側板との間に、該側板に対して並列に配置されていることを特徴とする。

なお、上記画像投射装置と、該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有する画像表示システムも本発明の他の側面を構成する。

本発明によれば、筐体の側板に対して第１から第３の基板を並列に配置するとともに、電磁シールドケース内にまとめて収容することで、小型の電磁シールド構造によってこれら基板に対する十分な電磁シールド効果を得ることができる。また、電磁シールドのための部品点数を削減したり、筐体内面に導電塗装を施したりする必要をなくしたりすることができる。さらに、各基板のメンテナンス性も向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

（プロジェクタの全体構成）
図１には、本発明の実施例１である画像投射装置としての液晶プロジェクタ（以下、単に装置ともいう）の構成を示している。

この図において、１は光源ランプ（以下、単にランプという）であり、本実施例では、高圧水銀放電ランプが用いられている。ただし、光源ランプ１として、高圧水銀放電ランプ以外の放電型ランプ（例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ）を用いてもよい。

２はランプ１を保持するランプホルダ、３は防爆ガラス、４はガラス押えである。αはランプ１からの光束を均一な明るさ分布を有する平行光束に変換する照明光学系、βは照明光学系αからの光を色分解して、後述するＲＧＢの３色用の液晶パネルに導き、さらに該液晶パネルからの光を色合成する色分解合成光学系である。

５は色分解合成光学系βからの光（画像）を図示しないスクリーン（被投射面）に投射する投射レンズ鏡筒である。投射レンズ鏡筒５内には、後述する投射光学系が収納されている。

６はランプ１、照明光学系α及び色分解合成光学系βを収納するとともに、投射レンズ鏡筒５が固定される光学ボックスである。該光学ボックス６には、ランプ１の周囲を囲むランプケース６ａが形成されている。

７は光学ボックス６内に照明光学系α及び色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。

照明光学系α、色分解合成光学系β、光学ボックス６、光学ボックス蓋７及び投射レンズ鏡筒５により光学ユニットが構成される。

８は商用ＡＣ電源から各基板へのＤＣ電源を作り出すＰＦＣ電源ユニット、９はＡＣ電源の取り入れ口であるＡＣインレットである。１０はＰＦＣ電源ユニット８とともに動作してランプ１を点灯駆動する電源バラストユニットである。これら電源系のユニット８，１０は、共通の電磁シールド部材によって覆われている。

１１は基板ユニットである。該基板ユニット１１には、ＰＦＣ電源ユニット８からの電力を受けて装置の動作に必要な演算処理やランプ点灯及びその他の動作の制御を行う演算処理ユニットが搭載された制御基板（第２の基板）が収容されている。また、基板ユニット１１には、制御基板からの信号に基づいて液晶パネルを駆動するＲＧＢ駆動基板（第３の基板）や、該装置の外部から各種画像信号を取り込むコネクタが搭載されたインターフェース基板（第１の基板）も収容されている。

１２Ａ，１２Ｂはそれぞれ、後述する下部外装ケース２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで、色分解合成光学系β内の液晶パネルや偏光板等の光学素子を冷却するための第１及び第２光学系冷却ファンである。１３は両光学系冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの風を、色分解合成光学系β内の光学素子に導く第１ＲＧＢダクトである。

１４はランプ１に対して吹き付け風を送り、ランプ１を冷却するランプ冷却ファンである。１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ、冷却風をランプ１に導く第１ランプダクトである。１６はランプ冷却ファン１４を保持して、第１ランプダクト１５とともにダクトを構成する第２ランプダクトである。

１７は下部外装ケース２１に設けられた吸気口２１ｂから空気を吸い込み、ＰＦＣ電源ユニット８と電源バラストユニット１０内に風を流通させることで、これらを冷却するための電源冷却ファンである。１８は排気ファンであり、ランプ冷却ファン１４からランプ１に送られてこれを冷却した後の熱風を、後述する第２側板２４に形成された排気口２４ａから排出する。

下部外装ケース２１は、ランプ１、光学ボックス６、投射レンズ鏡筒５、ＰＦＣ電源ユニット８、電源バラストユニット１０及び基板ユニット１１等を収納する。２２は下部外装ケース２１に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をするための上部外装ケースである。

２３は第１側板であり、第２側板２４とともに外装ケース２１，２２により形成される側面開口を閉じる。第１側板２３には、上記インターフェース基板に設けられたコネクタを装置の外部に露出させるための開口２３ａが形成されている。

また、下部外装ケース２１には、上述した吸気口２１ａ，２１ｂが形成されており、第２側板２４には上述した排気口２４ａが形成されている。下部外装ケース２１、上部外装ケース２２、第１側板２３及び第２側板２４によって、該プロジェクタの筐体が構成される。

２５は接地電位に設定されるグランド（ＧＮＤ）接続板である。

２７はランプ１からの排気熱を排気ファン１８まで導き、筐体内に排気風を拡散させないようにするための排気ダクトである。排気ダクト２７は、ランプ１からの光が装置の外部に漏れないようにするための遮光機能を有するランプ排気ルーバー１９，２０を内部に保持する。

２８はランプ蓋である。ランプ蓋２８は、下部外装ケース２１の底面に着脱可能に配置され、不図示のビスにより固定される。また、２９はセット調整脚である。セット調整脚２９は、下部外装ケース２１に固定されており、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、プロジェクタの傾斜角度を調整できる。

３０は下部外装ケース２１の吸気口２１ａの外側に取り付けられる不図示のフィルタを保持するＲＧＢ吸気プレートである。

３１は色分解合成光学系βを保持するプリズムベースである。３２は色分解合成光学系β内の光学素子と液晶パネルを冷却するために、第１及び第２光学系冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの冷却風を導くダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。３３はボックスサイドカバー３２と合わさってダクトを形成する第２ＲＧＢダクトである。

（光学構成）
次に、前述したランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β及び投射レンズ鏡筒（投射光学系）５により構成される光学系の構成について図２を用いて説明する。図２において、（Ａ）は光学系の水平断面を、（Ｂ）は垂直断面をそれぞれ示す。

同図において、４１は連続スペクトルで白色光を発光する放電発光管（以下、単に発光管という）である。４２は発光管４１からの光を所定の方向に集光する凹面鏡を有するリフレクタである。発光管４１とリフレクタ４２により光源ランプ１が構成される。

４３ａは図２（Ａ）に示す水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズセルを複数配列した第１シリンダアレイである。４３ｂは第１シリンダアレイ４３ａの個々のレンズセルに対応したシリンドリカルレンズセルを複数有する第２シリンダアレイである。４４は紫外線吸収フィルタ、４５は無偏光光を所定の偏光光に変換する偏光変換素子である。

４６は図２（Ｂ）に示す垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサである。４７はランプ１からの光軸を、ほぼ９０度（より詳しくは８８度）折り曲げるための反射ミラーである。

４３ｃは垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズセルを複数配列した第３シリンダアレイである。４３ｄは第３シリンダアレイ４３ｃの個々のレンズセルに対応したシリンドリカルレンズアレイを複数有する第４シリンダアレイである。

５０は色座標を所定値に調整するために特定波長域の色をランプ１に戻すためのカラーフィルタである。４８はコンデンサーレンズである。４９は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により、照明光学系αが構成される。

５８は青（Ｂ：例えば４３０〜４９５ｎｍ）と赤（Ｒ：例えば５９０〜６５０ｎｍ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ：例えば５０５〜５８０ｎｍ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーである。５９は透明基板に偏光素子を貼り付けたＧ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光光のみを透過する。６０は多層膜により構成された偏光分離面においてＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第１偏光ビームスプリッタである。

６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂはそれぞれ、入射した光を反射するとともに画像変調する光変調素子（画像形成素子）としての赤用反射型液晶パネル、緑用反射型液晶パネル及び青用反射型液晶パネルである。６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂはそれぞれ、赤用１／４波長板、緑用１／４波長板及び青用１／４波長板である。

６４ａはＲ光の色純度を高めるためにオレンジ光をランプ１に戻すトリミングフィルタである。６４ｂは透明基板に偏光素子を貼り付けたＲＢ用入射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。

６５はＲ光の偏光方向を９０度変換し、Ｂ光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板である。６６は偏光分離面においてＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２偏光ビームスプリッタである。

６８ＢはＢ用射出側偏光板（偏光素子）であり、Ｂ光のうちＳ偏光成分のみを整流する。６８ＧはＧ光のうちＳ偏光成分のみを透過させるＧ用出側偏光板である。６９はＲ光及びＢ光を透過し、Ｇ光を反射するダイクロイックプリズムである。

以上のダイクロイックミラー５８〜ダイクロイックプリズム６９により、色分解合成光学系βが構成される。

本実施例において、偏光変換素子４５はＰ偏光をＳ偏光に変換するが、ここでいうＰ偏光とＳ偏光は、偏光変換素子４５における光の偏光方向を基準として述べている。一方、ダイクロイックミラー５８に入射する光は、第１及び第２偏光ビームスプリッタ６０，６６での偏光方向を基準として考え、Ｐ偏光光であるとする。すなわち、本実施例では、偏光変換素子４５から射出された光をＳ偏光光とするが、同じＳ偏光光をダイクロイックミラー５８に入射する場合はＰ偏光光として定義する。

（光学的作用）
次に、光学的な作用を説明する。

発光管４１から発した光はリフレクタ４２により所定の方向に集光される。リフレクタ４２は放物面形状の凹面鏡を有し、放物面の焦点位置からの光は該放物面の対称軸に平行な光束となる。但し、発光管４１からの光源は理想的な点光源ではなく、有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの光束は、第１シリンダアレイ４３ａに入射する。第１シリンダアレイ４３ａに入射した光束は、シリンダレンズセルの数に応じた複数の光束に分割されて集光され、垂直方向に並ぶ帯状の複数の光束となる。そして、これら複数の分割光束は、紫外線吸収フィルタ４４及び第２シリンダアレイ４３ｂを経て、複数の光源像を偏光変換素子４５の近傍に形成する。

偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とを有する。複数の光束は、それぞれの列に対応した偏光分離面に入射し、これを透過するＰ偏光成分とここで反射するＳ偏光成分とに分割される。反射されたＳ偏光成分は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に射出する。一方、偏光分離面を透過したＰ偏光成分は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換される。こうして、同じ偏光方向を有する複数の光束が射出する。

偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子４５から射出した後、フロントコンプレッサ４６で圧縮され、反射ミラー４７によって８８度反射され、第３シリンダアレイ４３ｃに入射する。

第３シリンダアレイ４３ｃに入射した光束は、シリンダレンズセルの数に応じた複数の光束に分割されて集光され、水平方向に並ぶ帯状の複数の光束となる。該複数の分割光束は、第４シリンダアレイ４３ｄ及びコンデンサーレンズ４８を介してリアコンプレッサ４９に入射する。

フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８及びリアコンプレッサ４９の光学作用によって、複数の光束によって形成される矩形像は互いに重なり合い、矩形の均一な明るさの照明エリアを形成する。この照明エリアに、反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂが配置される。

偏光変換素子４５によってＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。以下、ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光の光路について説明する。

ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光は、入射側偏光板５９に入射する。Ｇ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光（偏光変換素子４５を基準とする場合はＳ偏光）となっている。そして、Ｇ光は入射側偏光板５９から射出した後、第１偏光ビームスプリッタ６０に対してＰ偏光として入射し、その偏光分離面を透過してＧ用反射型液晶パネル６１Ｇへと至る。

ここで、該プロジェクタのインターフェース基板７４には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置８０が接続されている。制御基板７５は、画像供給装置８０から入力された画像情報に基づいて反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを駆動し、これらに各色用の原画を形成させる。これにより、各反射型液晶パネルに入射した光は、反射されるとともに原画に応じて変調（画像変調）される。画像供給装置８０とプロジェクタとにより画像表示システムが構成される。

Ｇ用反射型液晶パネル６１Ｇにおいては、Ｇ光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧ光のうちＰ偏光成分は、再び第１偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＧ光のうちＳ偏光成分は、第１偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面で反射され、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。

このとき、すべての偏光成分をＰ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１偏光ビームスプリッタ６０とＧ用反射型液晶パネル６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整する。これにより、第１偏光ビームスプリッタ６０とＧ用反射型液晶パネル６１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。

第１偏光ビームスプリッタ６０から射出したＧ光は、ダイクロイックプリズム６９に対してＳ偏光として入射し、該ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜面で反射して投射レンズ鏡筒５へと至る。

一方、ダイクロイックミラー５８で反射したＲ光とＢ光は、トリミングフィルタ６４aに入射する。Ｒ光とＢ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光となっている。そして、Ｒ光とＢ光は、トリミングフィルタ６４aでオレンジ光成分がカットされた後、入射側偏光板６４ｂを透過し、色選択性位相差板６５に入射する。

色選択性位相差板６５は、Ｒ光の偏光方向のみを９０度回転させる作用を有し、これによりＲ光はＳ偏光として、Ｂ光はＰ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射する。

Ｓ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＲ光は、該第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＢ光は、該第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過してＢ用反射型液晶パネル６１Ｂへと至る。

Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒに入射したＲ光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＲ光のうちＳ偏光成分は、再び第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲ光のうちＰ偏光成分は、第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過して、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。

また、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂに入射したＢ光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＢ光のうちＰ偏光成分は、再び第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＢ光のうちＳ偏光成分は、第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射して、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。

このとき、第２偏光ビームスプリッタ６６とＲ用，Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｂとの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇ光の場合と同じように、Ｒ，Ｂ光それぞれの黒表示状態での調整を行うことができる。

こうして１つの光束に合成されて第２偏光ビームスプリッタ６６から射出したＲ光とＢ光は、射出側偏光板６８Ｂで検光されてダイクロイックプリズム６９に入射する。また、Ｒ光はＰ偏光のまま射出側偏光板６８Ｂを透過して、ダイクロイックプリズム６９に入射する。

射出側偏光板６８Ｂで検光されることにより、Ｂ光は、該Ｂ光が第２偏光ビームスプリッタ６６、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂ及び１／４波長板６２Ｂを通ることによって生じた無効な成分がカットされた光となる。

そして、ダイクロイックプリズム６９に入射したＲ光とＢ光は、ダイクロイック膜面を透過して、該ダイクロイック膜面にて反射したＧ光と合成されて投射レンズ５に至る。

そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂ光は、投射レンズ５によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。

以上説明した光路は、反射型液晶パネルが白表示状態の場合である。以下では、反射型液晶パネルが黒表示状態の場合での光路について説明する。

まず、Ｇ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光のＰ偏光光は、入射側偏光板５９に入射し、その後第１偏光ビームスプリッタ６０に入射してその偏光分離面で透過され、Ｇ用反射型液晶パネル６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶パネル６１Ｇが黒表示状態であるため、Ｇ光は画像変調されずに反射される。このため、Ｇ用反射型液晶パネル６１Ｇで反射された後も、Ｇ光はＰ偏光光のままである。したがって、Ｇ光は再び第１偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面を透過し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。

次に、Ｒ光とＢ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８で反射したＲ光とＢ光のＰ偏光光は、入射側偏光板６４ｂに入射する。そして、入射側偏光板６４ｂから射出した後、色選択性位相差板６５に入射する。色選択性位相差板６５は、Ｒ光の偏光方向のみを９０度回転する作用を持つため、Ｒ光はＳ偏光として、Ｂ光はＰ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射する。

Ｓ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＲ光は、その偏光分離面で反射され、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＢ光は、その偏光分離面を透過してＢ用反射型液晶パネル６１Ｂへと至る。

ここで、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒは黒表示状態であるため、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒに入射したＲ光は画像変調されないまま反射される。このため、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒで反射された後も、Ｒ光はＳ偏光光のままである。したがって、Ｒ光は再び第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４ｂを通過して光源側に戻され、投射光から除去される。これにより、黒表示がなされる。

一方、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂに入射したＢ光は、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂが黒表示状態であるため、画像変調されないまま反射される。このため、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂで反射された後も、Ｂ光はＰ偏光光のままである。したがって、Ｂ光は再び第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過し、色選択性位相差板６５によりＰ偏光に変換され、入射側偏光板６４ｂを透過して、光源側に戻され、投射光から除去される。

（基板ユニット１１の構成）
次に、図３、図４、図５及び図６を用いて、基板ユニット１１について説明する。図３に示すように、基板ユニット１１は、上シールドカバー７０と、インターフェース補強板７１と、ＲＧＢ基板カバー７２と、メイン基板カバー７３とにより構成される電磁シールドケースによって覆われる。なお、電磁シールドケースは、上シールドカバー７０、インターフェース補強板７１及びメイン基板カバー７３とにより構成される第１のケース部と、ＲＧＢ基板カバー７２により構成される第２のケース部とが組み合わされることで、ボックス形状をなす。また、電磁シールドケースは、その下側に配置されたＧＮＤ接続板２５に接続される。

電磁シールドケース内には、インターフェース補強板７１側から順に、インターフェース基板（第１の基板）７４と、制御基板（第２の基板）７５と、ＲＧＢ駆動基板７６（第３の基板）とが互いに間隔をあけて並列に収容される。

インターフェース基板７４には、前述したように、装置の外部から各種画像信号を取り込むコネクタ７４ａが取り付けられている。また、制御基板７５には、前述したように、装置の動作に必要な演算処理やランプ点灯及びその他の動作の制御を行うＣＰＵやメモリ等を含む演算処理ユニット７５ａが搭載されている。さらに、ＲＧＢ駆動基板７６は、液晶パネル（画像形成素子）６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに電気的に接続され、制御基板７５（演算処理ユニット７５ａ）からの信号に基づいて該液晶パネルを駆動する回路が形成されている。インターフェース基板７４のコネクタ７４ａは、インターフェース補強板７１に形成された開口７１ａを通って電磁シールドケースの外部に突出する。

このような基板ユニット１１は、光学ユニット（照明光学系α、色分解合成光学系β、液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ、光学ボックス６、光学ボックス蓋７及び投射レンズ鏡筒５）と筐体の第１側板２３との間に、第１側板２３に隣接して組み込まれる。この組み込み状態において、インターフェース基板７４、制御基板７５及びＲＧＢ駆動基板７６は、第１の側板２３に対して並列に配置される。インターフェース基板７４のコネクタ７４ａは、第１の側板２３に形成された開口２３ａから装置の外部に露出する。

このように、第１側板２３に対して基板７４〜７６を並列に配置するとともに、一体的に組み立てられた共通の電磁シールドケース内にまとめて収容することで、小型の電磁シールド構造によりこれら基板７４〜７６に対する十分な電磁シールド効果が得られる。また、これにより、電磁シールドのための部品点数を削減したり、筐体内面に導電塗装を施したりする必要をなくしたりすることができる。

また、特許文献１では筐体の上面に沿って配置されていた制御基板７５を、本実施例では、第１側板２３と光学ユニットとの間に配置しているので、筐体の高さを低くすることができ、筐体（つまりは装置）の小型化を実現することができる。

筐体内における基板ユニット１１に隣接した後側空間（投射レンズ鏡筒５とは反対側であって、光学ユニットと基板ユニット１１と第１側板２３とにより囲まれた空間）には、ランプ冷却ファン１４が配置されている。

ランプ冷却ファン１４の吸い込み力によって、図４に矢印で示すように、下部外装ケース２１に形成された吸気口２１ａから筐体外の空気が電磁シールドケースの内部に流入する。電磁シールドケースの内部に流入した空気は、該電磁シールドケースの内面、インターフェース基板７４、制御基板７５及びＲＧＢ駆動基板７６の間を通過して、各基板上の電気素子を冷却した後、ランプ冷却ファン１４に吸い込まれる。

このように、電磁シールドケースに隣接して冷却ファン１４を設けたことで、電磁シールドケース内に冷却ファン１４の吸気力によって各基板に沿うように流れる空気流を発生させることができるので、各基板上の電気素子を効率良く冷却することができる。

さらに、本実施例では、３つの基板７４〜７６のうち少なくとも１つに配置された電気素子と電磁シールドケースに接触して、該電気素子から発生した熱を電磁シールドケースら伝達する熱伝導部材を設けている。例として図６に示すように、演算処理ユニット７５ａは熱伝導部材７７を介してメイン基板カバー７３に設けられた放熱部７３ａに放熱される。該熱伝導部材を設けることで、電気素子から局所的に発生した熱を、電気素子と比べて広い面積を持った熱容量の大きい電磁シールドケースに伝達して放熱することで、さらに冷却効率を向上させることができる。

冷却効率の向上により、冷却ファン１４の回転数を低く抑えることが可能であり、この結果、低騒音のプロジェクタを実現できる。

また、前述したように、電磁シールドケースは、第１及び第２のケース部に分割可能である。そして、第１のケース部（上シールドカバー７０、インターフェース補強板７１及びメイン基板カバー７３）は、インターフェース基板７４及び制御基板７５とユニット化（一体化）されている。

一方、第２のケース部（ＲＧＢ基板カバー７２）は、ＲＧＢ駆動基板７６とユニット化されて、光学ボックス６（つまりは光学ユニット）に取り付けられている。言い換えれば、第１のケース部とインターフェース基板７４及び制御基板７５とにより構成される第１のユニットと、第２のケース部とＲＧＢ駆動基板７６とにより構成される第２のユニットとは、取り外しが可能である。

図４に示すように、第２のユニットは、光学ボックス６とともに第１のユニットよりも先に筐体内に設置され、この状態でＲＧＢ駆動基板７６と液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂとがフレキシブルプリント基板によって接続される。また、第２のケース部がＧＮＤ接続板２５に接続される。

その後、第１のユニットが筐体内に組み込まれて、第２のユニットと組み合わされるとともに、インターフェース基板７４のコネクタ７４ａを第１の側板２３の開口２３ａから装置の外部に露出させる。

このように、３つの基板７４〜７６を収容した基板ユニット１１を２つに分割可能に構成し、かつＲＧＢ駆動基板７６と光学ユニットをユニット化することで、装置の組み立て性を向上させることができる。また、メンテナンス時の分割も容易に行うことができるので、各基板のメンテナンス性も向上させることができる。

本実施例では、水平断面図である図２（Ａ）に示すように、第２偏光ビームスプリッタ６６の上面に対向するようＢ用液晶パネル６１Ｂを配置している。また、垂直断面図である図２（Ｂ）に示すように、第２偏光ビームスプリッタ６６の後面（投射レンズ鏡筒５とは反対側の面）と第１偏光ビームスプリッタ６０の前面とにそれぞれ対向するように、Ｒ用及びＧ用液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇを配置している。

このような液晶パネルの配置により、各液晶パネルから、ＲＧＢ駆動基板７６に接続するためのフレキシブル基板Ｆを水平方向に延ばすことができる（ただし、図２（Ａ）では、図３，４での方向とは逆方向に延びている）。したがって、光学ユニットに対してＲＧＢ基板カバー７２を挟んで隣接して配置されたＲＧＢ駆動基板７６と各液晶パネルとのフレキシブル基板Ｆによる接続を容易に行うことができる。このことによっても、装置の組み立て性をより向上させることができる。

本実施例では、基板ユニット１１を２つのユニットに分割可能に構成したが、基板ユニット１１がそのような構成ではない場合でも、特許文献１にて開示された従来のプロジェクタに比べて、組み立て性やメンテナンス性を向上させることができる。

なお、本実施例では、各基板の上端に他の基板と接続するためのコネクタ（例えば、図３中の制御基板７５のコネクタ７５ｂ，７５ｃ）が設けられている。このため、組み立て時やメンテナンス時に容易に基板間の接続や分離を行うことができる。これにより、より一層組み立て性とメンテナンス性が向上する。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

本発明の実施例である液晶プロジェクタの分解斜視図。 実施例のプロジェクタの光学構成を示す水平断面図及び垂直断面図。 実施例のプロジェクタに搭載される基板ユニットの分解斜視図。 実施例の基板ユニットの内部構成を示す水平断面図。 実施例の基板ユニットを２つの分割した状態を示す斜視図。 実施例のプロジェクタに搭載される基板ユニットの分解斜視図。

符号の説明

５ 投射レンズ鏡筒
６ 光学ボックス
８ ＰＦＣ電源ユニット
１０ 電源バラストユニット
１１ 基板ユニット
１２Ａ，１２Ｂ，１４，１７，１８ ファン
２１ 下部外装ケース
２２ 上部外装ケース
２３，２４ 側板
２５ ＧＮＤ接続板
７０ 上シールドケース
７１ インターフェース補強板
７２ ＲＧＢ基板カバー
７３ メイン基板カバー
７４ インターフェース基板
７５ 制御基板
７６ ＲＧＢ駆動基板
７７ 熱伝導部材

Claims (5)

1. 光源からの光を画像形成素子に導き、該画像形成素子からの光を投射する光学ユニットを有する画像投射装置であって、
   該装置の外部から画像信号を取り込むためのコネクタが取り付けられた第１の基板と、
   該装置の動作を制御する演算処理ユニットが搭載された第２の基板と、
   前記画像形成素子に電気的に接続され、該画像形成素子を駆動する回路が形成された第３の基板と、
   前記光学ユニット及び前記第１から第３の基板を収容する筐体とを有し、
   前記第１、第２及び第３の基板が、電磁シールドケース内に収容されて、前記光学ユニットと前記コネクタを該装置の外部に露出させる開口が形成された前記筐体の側板との間に、該側板に対して並列に配置されていることを特徴とする画像投射装置。
2. 前記電磁シールドケース内における該ケース及び前記第１から第３の基板の間を通過する空気流を発生させるファンを有することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記第１から第３の基板のうち少なくとも１つに配置された電気素子から発生した熱を前記電磁シールドケースに伝達する熱伝導部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投射装置。
4. 前記電磁シールドケースは、前記第１及び第２の基板とユニット化された第１のケース部と、前記第３の基板とユニット化された第２のケース部とにより構成されており、
   前記第２のケース部は、前記光学ユニットとユニット化されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像投射装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の画像投射装置と、
   該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。