JP2009288662A - Image projection apparatus - Google Patents

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剛広 小山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce electromagnetic interference wave from a harness that connects a plurality of substrate units of a liquid crystal projector. <P>SOLUTION: The image projection apparatus includes: a plurality of substrate units each of which is covered with a shielding case; the harness that connects the plurality of substrate units; a ground connection sheet metal that connects grounds of the respective shielding cases; and an elastic member that presses the harness against the ground connection sheet metal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶パネル等の画像変調素子を用いた画像投射装置に関し、特に画像投射装置における電磁波ノイズの低減に関する。   The present invention relates to an image projection apparatus using an image modulation element such as a liquid crystal panel, and more particularly to reduction of electromagnetic wave noise in the image projection apparatus.

近年、液晶プロジェクタを含む電気電子機器に対して高速デジタル技術が導入され、電気回路にスイッチング電源や発振回路等の高周波回路が次々に採用されているが、このような高周波回路は電磁妨害波の発生源となることがある。特に、LVDSのような差動信号を用いた高周波回路においては、矩形信号に発生したノイズ信号によってグランドラインに100MHzから1GHz程度のコモンモードノイズが発生しやすい。また、基板上のICや基板上のパターンから直接放射される同様の周波数レベルの直接放射ノイズも発生する。これらのノイズはシールドケースの隙間から放射したり、シールドから出るケーブルに乗り移り機器外に放出されることがある。この電磁妨害波が他の電気電子機器に干渉すると、他の電気電子機器が誤動作を起こす原因となってしまう。   In recent years, high-speed digital technology has been introduced for electrical and electronic equipment including liquid crystal projectors, and high-frequency circuits such as switching power supplies and oscillation circuits have been adopted one after another. May be a source. In particular, in a high-frequency circuit using a differential signal such as LVDS, common mode noise of about 100 MHz to 1 GHz is likely to be generated in the ground line due to a noise signal generated in a rectangular signal. In addition, direct radiation noise of the same frequency level that is directly radiated from the IC on the substrate or the pattern on the substrate is also generated. These noises may be emitted from the gap of the shield case, or transferred to the cable coming out of the shield and emitted outside the equipment. If this electromagnetic interference wave interferes with other electric and electronic devices, it causes other electric and electronic devices to malfunction.

特許文献1は、コモンモードノイズを簡単な外付け部材により抑制する構成を開示している。
特開2008−10796
Patent Document 1 discloses a configuration in which common mode noise is suppressed by a simple external member.
JP2008-10796

電磁妨害波の影響を低減するためには、電磁妨害波が発生しないようなICを選定したり、回路構成を工夫する必要がある。さらに回路で発生したノイズを画像投射装置外部へ放出しないようにするためには、基板本体を金属製のシールドケースで覆うのが効果的である。一方、液晶プロジェクタにおいて電気基板はユーザの操作性を考えたインターフェイスのレイアウトや、光学系のレイアウトの自由度を増すために、画像投射装置内の各所に分けられ設置されている。特に、液晶プロジェクタにおいては、電気基板が複数の基板ユニットで構成され、複数の基板ユニットの間に光学系が配置されることが多い。各基板ユニットはそれぞれシールドケースで覆われる必要がある。また、各基板ユニット同士は制御信号を送信するためのハーネス、および電源基板から電源を供給するハーネスの両者を配置する必要がある。これらのハーネスに基板からの高周波ノイズが乗り、ハーネスがアンテナの役割をして、そのまま画像投射装置外部に放出されてしまうことを防ぐ必要があった。   In order to reduce the influence of electromagnetic interference waves, it is necessary to select an IC that does not generate electromagnetic interference waves or to devise a circuit configuration. Further, in order to prevent the noise generated in the circuit from being released to the outside of the image projection apparatus, it is effective to cover the substrate body with a metal shield case. On the other hand, in the liquid crystal projector, the electric board is divided and installed in various places in the image projection apparatus in order to increase the degree of freedom of the interface layout considering the operability of the user and the layout of the optical system. In particular, in a liquid crystal projector, an electric substrate is often composed of a plurality of substrate units, and an optical system is often disposed between the plurality of substrate units. Each board unit needs to be covered with a shield case. Moreover, it is necessary for each board | substrate unit to arrange | position both the harness for transmitting a control signal, and the harness which supplies power from a power supply board. There is a need to prevent high-frequency noise from the board from riding on these harnesses, and the harness acting as an antenna to be released as it is to the outside of the image projection apparatus.

本発明の画像投射装置は、それぞれがシールドケースにより覆われた複数の基板ユニットと、複数の基板ユニットの間をつなぐハーネスと、それぞれのシールドケースのグランドを接続するグランド接続板金とを有する。ここで、ハーネスをグランド接続板金に押し当てる弾性部材を有することを特徴とする。   The image projection apparatus of the present invention includes a plurality of substrate units each covered with a shield case, a harness connecting between the plurality of substrate units, and a ground connection sheet metal that connects the grounds of the respective shield cases. Here, an elastic member for pressing the harness against the ground connection sheet metal is provided.

本発明によれば、電磁妨害波が低減された液晶プロジェクタを提供することができる。   According to the present invention, a liquid crystal projector with reduced electromagnetic interference can be provided.

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図3に、本発明の画像投射装置を示す。図2は、本発明の画像投射装置の光学エンジン部6の内部を示している。1は光源ランプ、2はランプ1を保持するランプホルダー、3は防爆ガラス、4はガラス押さえ、6αはランプ1からの光を入射する照明光学系、6βは照明光学系からの出射光を入射するRGBの3色用の液晶パネルを備えた色分解合成光学系である。5は色分解合成光学系からの出射光を入射して図示せぬスクリーン(被投射面)に画像を投射する投射レンズ鏡筒であり、投射レンズ鏡筒5内には後述する投射レンズ光学系を収納している。6はランプ1、照明光学系α、色分解合成光学系βを収納するとともに投射レンズ5が固定される光学ボックスである。図3において8は電源、10はランプ1を点灯する為のバラスト電源である。電源8およびバラスト電源10は例えばアルミニウムでできたシールドケース9に囲われている。14は電気排気ファンであり、電源8およびバラスト基板10で生じた熱を排気している。一方、液晶パネルを駆動するRGB基板11c、信号の入出力を行うインターフェイス基板11b、映像信号処理およびランプ1の点灯を制御する為のメイン基板11aはプロジェクタの外形を最小にするため縦置きされ、シールドケース16により囲われている。さらに、電源基板8およびバラスト電源基板10はメイン基板により制御されている。このように、双方の信号をやり取りするために、制御ハーネス18a、電源ハーネス18bを有している。12は色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する為の光学系用の吸い込み冷却ファンである。   FIG. 3 shows an image projection apparatus of the present invention. FIG. 2 shows the inside of the optical engine unit 6 of the image projection apparatus of the present invention. 1 is a light source lamp, 2 is a lamp holder for holding the lamp 1, 3 is explosion-proof glass, 4 is a glass holder, 6α is an illumination optical system for incident light from the lamp 1, and 6β is incident light from the illumination optical system. The color separation / synthesis optical system includes a liquid crystal panel for three colors of RGB. Reference numeral 5 denotes a projection lens barrel for projecting an image onto a screen (projected surface) (not shown) by receiving light emitted from the color separation / synthesis optical system. The projection lens barrel 5 has a projection lens optical system to be described later. Is housed. Reference numeral 6 denotes an optical box that houses the lamp 1, the illumination optical system α, and the color separation / synthesis optical system β and to which the projection lens 5 is fixed. In FIG. 3, 8 is a power source and 10 is a ballast power source for lighting the lamp 1. The power supply 8 and the ballast power supply 10 are surrounded by a shield case 9 made of, for example, aluminum. An electric exhaust fan 14 exhausts heat generated in the power supply 8 and the ballast substrate 10. On the other hand, the RGB board 11c for driving the liquid crystal panel, the interface board 11b for inputting / outputting signals, the main board 11a for controlling the video signal processing and the lighting of the lamp 1 are placed vertically to minimize the external shape of the projector, Surrounded by a shield case 16. Furthermore, the power supply board 8 and the ballast power supply board 10 are controlled by the main board. Thus, in order to exchange both signals, the control harness 18a and the power harness 18b are provided. Reference numeral 12 denotes a suction cooling fan for an optical system for cooling an optical element such as a liquid crystal panel in the color separation / synthesis optical system β.

17はランプ1に対して吹き付け風を送り、ランプ1を冷却する為の光源ランプ用の冷却ファン冷却風をランプに送るためのランプダクトを示している。15は排気ファンであり、排気ファン18はランプ冷却ファン14によるランプ1を通過した後の熱風を排出する。   Reference numeral 17 denotes a lamp duct for sending blowing air to the lamp 1 and sending cooling fan cooling air for the light source lamp for cooling the lamp 1 to the lamp. Reference numeral 15 denotes an exhaust fan, and the exhaust fan 18 discharges hot air after passing through the lamp 1 by the lamp cooling fan 14.

次に、前述したランプ1、照明光学系6α、色分解合成光学系6β、投射レンズ5にて構成される反射型液晶表示素子(反射型液晶パネル等の画像形成素子)を搭載した画像投射装置の光学構成について図2にて説明する。   Next, an image projection apparatus equipped with the above-described lamp 1, the illumination optical system 6α, the color separation / synthesis optical system 6β, and the reflective liquid crystal display element (image forming element such as a reflective liquid crystal panel) constituted by the projection lens 5. The optical configuration will be described with reference to FIG.

図2において、41は連続スペクトルで白色光を発光する発光管、42は発光管41からの光を所定の方向に集光するリフレクターであり、発光管41とリフレクター42によりランプ1を形成する。
43aは水平方向(ランプ1からの光の進行方向における水平方向(紙面垂直方向))において屈折力を有するレンズアレイで構成された第1のシリンダアレイである。43bは第1のシリンダアレイ43aの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第2のシリンダアレイ、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揃える偏光変換素子である。
In FIG. 2, reference numeral 41 denotes an arc tube that emits white light with a continuous spectrum, and reference numeral 42 denotes a reflector that collects light from the arc tube 41 in a predetermined direction, and the arc tube 41 and the reflector 42 form the lamp 1.
Reference numeral 43a denotes a first cylinder array formed of a lens array having a refractive power in the horizontal direction (horizontal direction in the traveling direction of light from the lamp 1 (direction perpendicular to the paper surface)). 43b is a second cylinder array having a lens array corresponding to each lens of the first cylinder array 43a, 44 is an ultraviolet absorbing filter, and 45 is a polarization conversion element for aligning non-polarized light with predetermined polarized light.

46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フロントコンプレッサ、47は光軸を88度変換する為の全反射ミラーである。43cは垂直方向(ランプ1からの光の進行方向における垂直方向(紙面垂直方向))において屈折力を有するレンズアレイで構成された第3のシリンダアレイである。43dは第3のシリンダアレイ43cの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第4のシリンダアレイ、50は色座標をある値に調整するために特定波長域の色をランプに戻すためのカラーフィルターである。48はコンデンサーレンズ、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。   46 is a front compressor composed of a cylindrical lens having a refractive power in the vertical direction, and 47 is a total reflection mirror for converting the optical axis by 88 degrees. Reference numeral 43c denotes a third cylinder array formed of a lens array having a refractive power in the vertical direction (the vertical direction in the traveling direction of light from the lamp 1 (the vertical direction on the paper surface)). 43d is a fourth cylinder array having a lens array corresponding to each lens of the third cylinder array 43c, and 50 is a color filter for returning the color in a specific wavelength range to the lamp in order to adjust the color coordinate to a certain value. It is. 48 is a condenser lens, and 49 is a rear compressor composed of a cylindrical lens having refractive power in the vertical direction. The illumination optical system α is configured as described above.

58は青(B)と赤(R)の波長領域の光を反射し、緑(G)の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーであり、59は透明基板に偏光素子を貼着した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P偏光光を透過し、S偏光光を反射する第1の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。   58 is a dichroic mirror that reflects light in the blue (B) and red (R) wavelength regions and transmits light in the green (G) wavelength region, and 59 for G in which a polarizing element is attached to a transparent substrate. , Which transmits only P-polarized light. Reference numeral 60 denotes a first polarization beam splitter that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and has a polarization separation surface.

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赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。62R,62G,62Bはそれぞれ、赤用の1/4波長板、緑用の1/4波長板、青用の1/4波長板である。64aはRの色純度を高めるためにオレンジ光をランプに戻すトリミングフィルターで、64bは透明基板に偏光素子を貼着したRB用の入射側偏光板であり、P偏光のみを透過する。65はRの光の偏光方向を90度変換し、Bの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P偏光を透過し、S偏光を反射する第2の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。   Reference numerals 61R, 61G, and 61B are a reflective liquid crystal display element for red, a reflective liquid crystal display element for green, and a reflective liquid crystal display element for blue that reflect incident light and modulate the image, respectively. 62R, 62G, and 62B are a quarter wavelength plate for red, a quarter wavelength plate for green, and a quarter wavelength plate for blue, respectively. A trimming filter 64a returns orange light to the lamp in order to increase the color purity of R, and 64b is an incident-side polarizing plate for RB in which a polarizing element is attached to a transparent substrate, and transmits only P-polarized light. 65 is a color selective phase difference plate that converts the polarization direction of the R light by 90 degrees and does not convert the polarization direction of the B light. Reference numeral 66 denotes a second polarization beam splitter that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and has a polarization separation surface.

68BはB用出射側偏光板(偏光素子)であり、BのS偏光のみを整流し、68GはS偏光のみを透過させるG用出側偏光板である。69はRB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。   68B is a B output side polarizing plate (polarizing element), which rectifies only the S polarized light of B, and 68G is a G output side polarizing plate that transmits only the S polarized light. Reference numeral 69 denotes a dichroic prism that transmits RB light and reflects G light.

以上のダイクロイックミラー58から69のダイクロイックプリズムにより、色分解合成光学系βが構成される。   The above dichroic mirrors 58 to 69 constitute the color separation / synthesis optical system β.

ここでP偏光とS偏光の定義を明確にすると、45の偏光変換素子では、P偏光をS偏光に変換するが、ここでゆうP偏光とS偏光は45の偏光変換素子を基準として述べている。一方58のダイクロイックミラーに入射する光は60と66の偏光ビームスプリッター基準で考えるのでP偏光光が入射するものとする。45の偏光変換素子から射出された光はS偏光だが、同じS偏光光を58のダイクロイックミラーに入射する光をP偏光光として本実施例では定義するものである。   Here, if the definitions of P-polarized light and S-polarized light are clarified, 45 polarization conversion elements convert P-polarized light into S-polarized light. Here, P-polarized light and S-polarized light are described with reference to 45 polarization conversion elements. Yes. On the other hand, since the light incident on the dichroic mirror 58 is considered on the basis of the polarization beam splitters 60 and 66, it is assumed that P-polarized light is incident. Although the light emitted from the 45 polarization conversion elements is S-polarized light, the same S-polarized light is defined as light that enters the dichroic mirror 58 as P-polarized light in this embodiment.

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ー42により所定の方向に集光される。リフレクター42は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は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のシリンダアレイ43aに入射する。第1のシリンダアレイ43aに入射した光束はそれぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割、集光される(垂直方向に帯状の複数の光束)。さらに紫外線吸収フィルタ44を介して、第2のシリンダアレイ43bを経て、複数の光束(垂直方向に帯状の複数の光束)を偏光変換素子45の近傍に形成する。
Next, the optical action will be described.
Light emitted from the arc tube 41 is collected in a predetermined direction by the reflector 42. The reflector 42 has a paraboloid shape, and light from the focal position of the paraboloid becomes a light beam parallel to the symmetry axis of the paraboloid. However, since the light source from the arc tube 41 is not an ideal point light source but has a finite size, the condensed light flux contains many light components that are not parallel to the symmetry axis of the paraboloid. Yes. These light beams are incident on the first cylinder array 43a. The light beam incident on the first cylinder array 43a is divided into a plurality of light beams corresponding to the respective cylinder lenses and condensed (a plurality of belt-shaped light beams in the vertical direction). Further, a plurality of light beams (a plurality of light beams in a strip shape in the vertical direction) are formed in the vicinity of the polarization conversion element 45 via the ultraviolet absorption filter 44 and the second cylinder array 43b.

偏光変換素子45は、偏光分離面と反射面と1/2波長板とからなり、複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するP偏光成分の光と反射するS偏光成分の光に分割される。反射されたS偏光成分の光は反射面で反射し、P偏光成分と同じ方向に出射する。一方、透過したP偏光成分の光は、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、偏光方向が揃った光として出射する。偏光変換された複数の光束(垂直方向に帯状の複数の光束)は、偏光変換素子45を出射した後、フロントコンプレッサ46を介して、反射ミラー47にて88度反射する。さらに、第3のシリンダアレイ43cに入射する。第3のシリンダアレイ43cに入射した光束はそれぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割、集光される(水平方向に帯状の複数の光束)。第4のシリンダアレイ43dを経て、複数の光束(水平方向に帯状の複数の光束)となり、コンデンサーレンズ48、リアコンプレッサ49に至る。   The polarization conversion element 45 includes a polarization separation surface, a reflection surface, and a half-wave plate, and a plurality of light beams are incident on the polarization separation surface corresponding to the column, and are reflected by the transmitted P-polarized component light. The light is divided into polarized light components. The reflected light of the S polarization component is reflected by the reflecting surface and is emitted in the same direction as the P polarization component. On the other hand, the transmitted P-polarized light component is transmitted through the half-wave plate, converted into the same polarized light component as the S-polarized light component, and emitted as light having the same polarization direction. A plurality of light beams that have undergone polarization conversion (a plurality of light beams in a strip shape in the vertical direction) are emitted from the polarization conversion element 45 and then reflected by the reflection mirror 47 through the front compressor 46 by 88 degrees. Further, the light enters the third cylinder array 43c. The light beam incident on the third cylinder array 43c is divided and condensed into a plurality of light beams corresponding to the respective cylinder lenses (a plurality of belt-shaped light beams in the horizontal direction). After passing through the fourth cylinder array 43d, a plurality of light beams (a plurality of light beams in a strip shape in the horizontal direction) are formed and reach the condenser lens 48 and the rear compressor 49.

ここで、フロントコンプレッサ46、コンデンサーレンズ48、リアコンプレッサ49の光学的作用の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成されることになる。この照明エリアに後述の反射型液晶表示素子61R、61G、61Bを配置する。次に、偏光変換素子45により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。尚、ダイクロイックミラー58は、B(430〜495nm)とR(590〜650nm)の光は反射し、G(505〜580nm)の光は透過する。   Here, due to the optical action of the front compressor 46, the condenser lens 48, and the rear compressor 49, a rectangular uniform illumination area is formed by overlapping the rectangular images of the plurality of light beams. Reflective liquid crystal display elements 61R, 61G, and 61B, which will be described later, are arranged in this illumination area. Next, the light converted to S-polarized light by the polarization conversion element 45 enters the dichroic mirror 58. The dichroic mirror 58 reflects B (430 to 495 nm) and R (590 to 650 nm) light and transmits G (505 to 580 nm) light.

次に、G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の光は入射側偏光板59に入射する。尚、Gの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(45の偏光変換素子基準の場合はS偏光)となっている。そしてGの光は、入射側偏光板59から出射した後、第1の偏光ビームスプリッター60に対してP偏光として入射して偏光分離面で透過して、G用の反射型液晶表示素子61Gへと至る。G用の反射型液晶表示素子61Gにおいては、Gの光が画像変調されて反射される。画像変調されたGの反射光のうちP偏光成分は、再び第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面で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の反射光のうちS偏光成分は、第1の偏光ビームスプリッター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の偏光ビームスプリッター60とG用の反射型液晶表示素子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の偏光ビームスプリッター60とG用の反射型液晶表示素子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の偏光ビームスプリッター60から出射したGの光は、第3の偏光ビームスプリッター69に対してS偏光として入射し、ダイクロイックプリズム69のダイクロイック膜面でG光を反射して投射レンズ70へと至る。
Next, the G optical path will be described.
The G light transmitted through the dichroic mirror 58 enters the incident side polarizing plate 59. The G light is still P-polarized light after being decomposed by the dichroic mirror 58 (S-polarized light in the case of 45 polarization conversion element standard). The G light exits from the incident-side polarizing plate 59, then enters the first polarizing beam splitter 60 as P-polarized light, passes through the polarization splitting surface, and is transmitted to the G reflective liquid crystal display element 61G. And so on. In the reflective liquid crystal display element 61G for G, the G light is image-modulated and reflected. The P-polarized component of the image-modulated G reflected light is transmitted again through the polarization separation surface of the first polarization beam splitter 60, returned to the light source side, and removed from the projection light. On the other hand, the S-polarized component of the image-modulated G reflected light is reflected by the polarization separation surface of the first polarization beam splitter 60 and travels toward the dichroic prism 69 as projection light. At this time, in a state in which all the polarization components are converted to P-polarized light (a state in which black is displayed), ¼ provided between the first polarizing beam splitter 60 and the reflective liquid crystal display element 61G for G. The slow axis of the wave plate 62G is adjusted in a predetermined direction. Thereby, it is possible to suppress the influence of the disturbance of the polarization state generated in the first polarization beam splitter 60 and the G-type reflective liquid crystal display element 61G. The G light emitted from the first polarizing beam splitter 60 enters the third polarizing beam splitter 69 as S-polarized light, reflects the G light on the dichroic film surface of the dichroic prism 69, and enters the projection lens 70. It reaches.

一方、ダイクロイックミラー58を反射したRとBの光は、入射側偏光板64aに入射する。尚、RとBの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とBの光は、トリミングフィルター64aでオレンジ光をカットされた後、64bの入射側偏光板から出射し、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の光のみ偏光方向を90度回転する作用を持っており、これによりRの光はS偏光として、Bの光はP偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射する。S偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したRの光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面で反射され、R用の反射型液晶表示素子61Rへと至る。また、P偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したBの光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面を透過してB用の反射型液晶表示素子61Bへと至る。   On the other hand, the R and B lights reflected by the dichroic mirror 58 enter the incident side polarizing plate 64a. The R and B lights are still P-polarized light after being decomposed by the dichroic mirror 58. Then, after the orange light is cut by the trimming filter 64a, the R and B lights are emitted from the incident side polarizing plate 64b and are incident on the color selective phase difference plate 65. The color-selective phase difference plate 65 has an action of rotating the polarization direction of only R light by 90 degrees, whereby the R light becomes S-polarized light and the B light becomes P-polarized light. Is incident on. The R light incident on the second polarization beam splitter 66 as S-polarized light is reflected by the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and reaches the R reflective liquid crystal display element 61R. The B light incident on the second polarization beam splitter 66 as P-polarized light passes through the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and reaches the B-use reflective liquid crystal display element 61B.

R用の反射型液晶表示素子61Rに入射したRの光は画像変調されて反射される。画像変調されたRの反射光のうちS偏光成分は、再び第2の偏光ビームスプリッター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の反射光のうちP偏光成分は第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面を透過して投射光として69のダイクロイックプリズムに向かう。   The R light incident on the R reflective liquid crystal display element 61R is image-modulated and reflected. The S-polarized light component of the image-modulated R reflected light is reflected again by the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66, returned to the light source side, and removed from the projection light. On the other hand, the P-polarized light component of the image-modulated R reflected light is transmitted through the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and directed to the dichroic prism 69 as projection light.

また、B用の反射型液晶表示素子61Bに入射したBの光は画像変調されて反射される。画像変調されたBの反射光のうちP偏光成分は、再び第2の偏光ビームスプリッター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の反射光のうちS偏光成分は第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面で反射して投射光として69のダイクロイックプリズムに向かう。   The B light incident on the B reflective liquid crystal display element 61B is image-modulated and reflected. The P-polarized component of the image-modulated B reflected light is again transmitted through the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66, returned to the light source side, and removed from the projection light. On the other hand, the S-polarized component of the image-modulated B reflected light is reflected by the polarization separation surface of the second polarizing beam splitter 66 and travels to the dichroic prism 69 as projection light.

このとき、第2の偏光ビームスプリッター66とR用,B用の反射型液晶表示素子61R,61B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の場合と同じようにR,Bそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。   At this time, by adjusting the slow axes of the quarter-wave plates 62R and 62B provided between the second polarizing beam splitter 66 and the reflective liquid crystal display elements 61R and 61B for R and B, G As in the case of, the black display of R and B can be adjusted.

こうして1つの光束に合成され、第2の偏光ビームスプリッター66から出射したRとBの投射光のうちBの光は、出射側偏光板68Bで検光されて69のダイクロイックプリズムに入射する。また、Rの光はP偏光のまま68Bの偏光板をそのまま透過し、69のダイクロイックプリズムに入射する。   In this way, B light out of the R and B projection lights emitted from the second polarization beam splitter 66, synthesized into one light beam, is analyzed by the exit-side polarizing plate 68B and enters the dichroic prism 69. The R light passes through the polarizing plate 68B as it is with the P polarization, and enters the 69 dichroic prism.

尚、出射側偏光板68Bで検光されることにより、Bの投射光は第2の偏光ビームスプリッター66とB用の反射型液晶表示素子61B、1/4波長板62Bを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。   Incidentally, the B projection light is generated by passing through the second polarizing beam splitter 66, the B-use reflective liquid crystal display element 61B, and the quarter-wave plate 62B by being analyzed by the exit-side polarizing plate 68B. The light is cut from invalid components.

そして、69のダイクロイックプリズムに入射したRとBの投射光は69のダイクロイックプリズムのダイクロイック膜面を透過し、前述した該ダイクロイック膜面にて反射したGの光と合成されて投射レンズ5に至る。   The R and B projection light incident on the 69 dichroic prism is transmitted through the dichroic film surface of the 69 dichroic prism, and is combined with the G light reflected on the dichroic film surface to reach the projection lens 5. .

そして、合成されたR,G,Bの投射光は、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。   Then, the combined R, G, B projection light is enlarged and projected onto a projection surface such as a screen by the projection lens 5.

以上説明した光路は反射型液晶表示素子が白表示の場合である為、以下に反射型液晶表示素子が黒表示の場合での光路を説明する。   Since the optical path described above is for the case where the reflective liquid crystal display element displays white, the optical path for the case where the reflective liquid crystal display element displays black will be described below.

まず、Gの光路について説明する。   First, the G optical path will be described.

ダイクロイックミラー58を透過したGの光のP偏光光は入射側偏光板59に入射し、その後、第1の偏光ビームスプリッター60に入射して偏光分離面で透過され、G用の反射型液晶表示素子61Gへと至る。しかし、反射型液晶表示素子61Gが黒表示の為、Gの光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子61Gで反射された後もGの光はP偏光光のままである為、再び第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面で透過し、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。   The P-polarized light of the G light that has passed through the dichroic mirror 58 enters the incident-side polarizing plate 59, and then enters the first polarizing beam splitter 60 and is transmitted through the polarization separation surface. It reaches the element 61G. However, since the reflective liquid crystal display element 61G displays black, the G light is reflected without being image-modulated. Accordingly, since the G light remains P-polarized light after being reflected by the reflective liquid crystal display element 61G, it is transmitted again through the polarization separation surface of the first polarization beam splitter 60 and transmitted through the incident-side polarizing plate 59. Then, it is returned to the light source side and removed from the projection light.

次に、RとBの光路について説明する。
ダイクロイックミラー58を反射したRとBの光のP偏光光は、入射側偏光板64bに入射する。そしてRとBの光は、入射側偏光板64bから出射した後、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の光のみ偏光方向を90度回転する作用を持っており、これによりRの光はS偏光として、Bの光はP偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射する。S偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したRの光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面で反射され、R用の反射型液晶表示素子61Rへと至る。また、P偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したBの光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面を透過してB用の反射型液晶表示素子61Bへと至る。ここでR用の反射型液晶表示素子61Rは黒表示の為、R用の反射型液晶表示素子61Rに入射したRの光は画像変調されないまま反射される。従って、R用の反射型液晶表示素子61Rで反射された後もRの光はS偏光光のままである為、再び第1の偏光ビームスプリッター60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為、黒表示となる。一方、B用の反射型液晶表示素子61Bに入射したBの光はB用の反射型液晶表示素子61Bが黒表示の為、画像変調されないまま反射される。従って、B用の反射型液晶表示素子61Bで反射された後もBの光はP偏光光のままである為、再び第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面を透過する。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て投射光から除去される。
Next, the R and B optical paths will be described.
P-polarized light of R and B light reflected from the dichroic mirror 58 is incident on the incident-side polarizing plate 64b. Then, the R and B lights are emitted from the incident side polarizing plate 64 b and then enter the color selective phase difference plate 65. The color-selective phase difference plate 65 has an action of rotating the polarization direction of only R light by 90 degrees, whereby the R light becomes S-polarized light and the B light becomes P-polarized light. Is incident on. The R light incident on the second polarization beam splitter 66 as S-polarized light is reflected by the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and reaches the R reflective liquid crystal display element 61R. The B light incident on the second polarization beam splitter 66 as P-polarized light passes through the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and reaches the B-use reflective liquid crystal display element 61B. Here, since the R reflective liquid crystal display element 61R displays black, the R light incident on the R reflective liquid crystal display element 61R is reflected without being image-modulated. Therefore, even after being reflected by the reflective liquid crystal display element 61R for R, the R light remains as S-polarized light, and is reflected again by the polarization separation surface of the first polarizing beam splitter 60, and is incident on the incident side polarizing plate. Since it passes through 64b and is returned to the light source side and is removed from the projection light, a black display is obtained. On the other hand, the B light incident on the B reflective liquid crystal display element 61B is reflected without being image-modulated because the B reflective liquid crystal display element 61B displays black. Accordingly, since the B light remains P-polarized light even after being reflected by the B-type reflective liquid crystal display element 61B, it again passes through the polarization separation surface of the first polarization beam splitter 60. The light is converted into P-polarized light by the color-selective retardation plate 65, passes through the incident-side polarizing plate 64b, returns to the light source side, and is removed from the projection light.

以上が、反射型液晶表示素子(反射型液晶パネル)を使用した画像投射装置での光学構成である。   The above is the optical configuration in the image projection apparatus using the reflective liquid crystal display element (reflective liquid crystal panel).

次に本発明における液晶プロジェクタの電磁波ノイズ除去の方法について説明する。
図1に、電源基板ケース(シールドケース)9とメイン基板ケース(シールドケース)16をつなぐグランド接続板金19の構成を示す。図中で光学エンジン6は省略している。
Next, a method for removing electromagnetic noise from the liquid crystal projector according to the present invention will be described.
FIG. 1 shows a configuration of a ground connection sheet metal 19 that connects a power supply substrate case (shield case) 9 and a main substrate case (shield case) 16. The optical engine 6 is omitted in the figure.

一般に、信号発生源より流れ出た電流により発生した電磁波は、最終的にはグランドを通って戻ってくることから、グランド接続板金19は図1に示すように、なるべく表面積が大きいことが好ましい。また、グランドを安定させるため、グランド接続板金はAC電源ラインのグランドに直結している。   In general, since the electromagnetic wave generated by the current flowing out from the signal generation source finally returns through the ground, it is preferable that the ground connection sheet metal 19 has a surface area as large as possible as shown in FIG. Further, in order to stabilize the ground, the ground connection sheet metal is directly connected to the ground of the AC power supply line.

図1の構成は、ハーネス18が液晶プロジェクタの上部に配置される構成であるため、グランド接続板金19を液晶プロジェクタの上部に配置したが、いずれも液晶プロジェクタの下部に配置されても良い。また、上部と下部に複数配置しても良い。ただし、上部と下部に配置する場合にはグランドループが生じないようにグランドの配線に注意する必要がある。グランドループを形成してしまった場合にはそのループからコモンモードノイズが発生してしまうためである。   The configuration of FIG. 1 is a configuration in which the harness 18 is arranged at the upper part of the liquid crystal projector, and thus the ground connection sheet metal 19 is arranged at the upper part of the liquid crystal projector, but any of them may be arranged at the lower part of the liquid crystal projector. Also, a plurality of upper and lower portions may be arranged. However, when it is arranged at the top and bottom, it is necessary to pay attention to the ground wiring so that a ground loop does not occur. This is because when a ground loop is formed, common mode noise is generated from the loop.

グランド接続板金19を液晶プロジェクタの上部に構成した場合、グランド接続板金19は液晶プロジェクタ全体のシールドケースの役割を兼ねており、シールド作用を持つ。したがって、信号線(ハーネス)18はグランド接続板金19の内側に配置されること、すなわち、グランド接続板金19がハーネスの外側に配置されることが好ましい。また、グランドが確実に結合されていないと、グランド間に電位差が生じ、ノイズ電流が流れやすくなる。このため、例えばビス止めの箇所を増やしてビス止め間の間隔を狭くすることで、グランド接続板金19と電源基板ケース9とメイン基板ケース16の間の隙間がスリットアンテナとならないよう工夫する必要がある。特に、グランド接続板金19と制御ハーネス18a、電源ハーネス18bの距離を短く設定することが重要である。   When the ground connection sheet metal 19 is formed on the upper part of the liquid crystal projector, the ground connection sheet metal 19 also serves as a shield case for the entire liquid crystal projector and has a shielding action. Therefore, it is preferable that the signal line (harness) 18 is disposed inside the ground connection sheet metal 19, that is, the ground connection sheet metal 19 is disposed outside the harness. Further, if the grounds are not securely coupled, a potential difference is generated between the grounds, and noise currents easily flow. For this reason, it is necessary to devise so that the gaps between the ground connection sheet metal 19, the power supply board case 9 and the main board case 16 do not become slit antennas by increasing the number of screws and narrowing the space between the screws. is there. In particular, it is important to set the distance between the ground connection sheet metal 19, the control harness 18a, and the power harness 18b short.

図4に画像投射装置の側面図を示す。制御ハーネス18a、電源ハーネス18bは、グランド接続板金19の内側に沿って配置されている。RGB基板11cには光学エンジン6に搭載されている液晶パネル61R、61B、61Gからのフレキシブル基板が装着されている。これらの基板には電源基板8から電力が供給される。図1のメイン基板11a、インターフェイス基板11b、RGB基板11cにより構成される基板ユニットで発生した高周波ノイズが制御ハーネス18a、電源ハーネス18bに移る。さらに、制御ハーネス18a、電源ハーネス18bがアンテナとなって電磁波ノイズが機器外に放出される可能性がある。そこで光学エンジン6の上部に配置されている弾性部材20によって、制御ハーネス18a、電源ハーネス18bをグランド接続板金19に押し当てる構成としている。   FIG. 4 shows a side view of the image projection apparatus. The control harness 18 a and the power supply harness 18 b are arranged along the inner side of the ground connection sheet metal 19. Flexible substrates from the liquid crystal panels 61R, 61B, 61G mounted on the optical engine 6 are mounted on the RGB substrate 11c. Power is supplied to these substrates from the power supply substrate 8. High frequency noise generated in the board unit constituted by the main board 11a, interface board 11b, and RGB board 11c in FIG. 1 moves to the control harness 18a and the power supply harness 18b. Furthermore, there is a possibility that electromagnetic noise may be emitted outside the device using the control harness 18a and the power harness 18b as antennas. In view of this, the control harness 18a and the power harness 18b are pressed against the ground connection sheet metal 19 by the elastic member 20 disposed at the upper portion of the optical engine 6.

図5にハーネス18の周辺部の詳細図を示す。スポンジ等の弾性体20aを導電布20bで包んだガスケットが光学エンジン6の上部に貼り付けられており、制御ハーネス18a、電源ハーネス18bの順でグランド接続板金19に押し当てられている。これは、メイン基板11a上のICより生じる高周波のノイズがより制御ハーネス18aに乗りやすい傾向にあることに起因している。ハーネス18は芯線21の周りに樹脂製の絶縁体22が被覆されており、グランド接続板金19に押し当てられることにより、図5の右側に示すような等価回路となる。ハーネスの絶縁体22がコンデンサの役割をし、ローパスフィルタを形成する。したがって、ケーブルにのっている100MHz〜1GHzの範囲の高周波のノイズ電流はハーネス18からグランド接続板金19に流れるようになる。   FIG. 5 shows a detailed view of the periphery of the harness 18. A gasket in which an elastic body 20a such as a sponge is wrapped with a conductive cloth 20b is attached to the top of the optical engine 6, and is pressed against the ground connection metal plate 19 in this order: the control harness 18a and the power harness 18b. This is because high-frequency noise generated from the IC on the main board 11a tends to ride on the control harness 18a more easily. The harness 18 is covered with a resin insulator 22 around the core wire 21. When the harness 18 is pressed against the ground connection sheet metal 19, an equivalent circuit as shown on the right side of FIG. The harness insulator 22 acts as a capacitor to form a low-pass filter. Therefore, a high-frequency noise current in the range of 100 MHz to 1 GHz on the cable flows from the harness 18 to the ground connection sheet metal 19.

このような構成により、ハーネス18にのった高周波ノイズを数dB単位で低減することができる。弾性部材としてガスケットを用いた例を説明したが、例えばバネ、スボンジ、モールド部材を用いてハーネス18をグランド接続板金19に押し当ててもよい。さらに、グランド接続板金19がアンテナとなってしまう場合には、以下の手段によってアンテナ成分を除去することができる。図3の19aに示す長さがメイン基板のICの基本クロック周波数の波長の整数倍に一致していると、板金19上にスリット穴19bを複数設け、19aの長さを実質的に短くすることができる。これによってできる板金長さ19c、19dが波長の整数倍にならないように構成する。これによりグランド接続板金が高周波ノイズを放出するアンテナにならないように構成することができる。   With such a configuration, high-frequency noise on the harness 18 can be reduced in units of several dB. Although the example using the gasket as the elastic member has been described, the harness 18 may be pressed against the ground connection sheet metal 19 using, for example, a spring, a swunge, or a mold member. Furthermore, when the ground connection sheet metal 19 becomes an antenna, the antenna component can be removed by the following means. When the length indicated by 19a in FIG. 3 coincides with an integral multiple of the wavelength of the basic clock frequency of the IC on the main board, a plurality of slit holes 19b are provided on the sheet metal 19 to substantially shorten the length of 19a. be able to. The sheet metal lengths 19c and 19d thus formed are configured not to be an integral multiple of the wavelength. Accordingly, the ground connection sheet metal can be configured not to be an antenna that emits high frequency noise.

実施例1は、ガスケット、バネ、スボンジ、モールド部材等の弾性部材を用いてグランド接続板金19に制御ハーネス18a、電源ハーネス18bを押し当てる構成を説明した。図6にハーネスの側面図を示す。図6の構成では実施例1の構成に加えてハーネスに1000〜300MHz程度の周波数に効果のあるフェライトコア23を装着することを特徴とする。ハーネス18とハーネス18に取り付けられたフェライトコア23を共にグランド接続板金19に押し当てる弾性部材24を有する。これにより、ハーネス18にのる高周波ノイズをより確実に除去することができる。   In the first embodiment, the configuration in which the control harness 18a and the power supply harness 18b are pressed against the ground connection sheet metal 19 using an elastic member such as a gasket, a spring, a swunge, and a mold member has been described. FIG. 6 shows a side view of the harness. The configuration of FIG. 6 is characterized in that a ferrite core 23 effective for a frequency of about 1000 to 300 MHz is attached to the harness in addition to the configuration of the first embodiment. The elastic member 24 presses both the harness 18 and the ferrite core 23 attached to the harness 18 against the ground connection sheet metal 19. Thereby, the high frequency noise on the harness 18 can be more reliably removed.

実施例1、2においてはグランド接続板金19に制御ハーネス18a、電源ハーネス18bを弾性部材で押し当てる構成を示したが、ハーネス18の表面はグランド接続板金19で覆われるのみであった。更に確実にノイズを除去するためにはハーネス18自体をシールド板金25で覆うのが良い。そして、ハーネス18を囲むシールド板金25の一部を例えば板バネで構成し、板バネによってハーネス18をグランド接続板金19に押し当てることで、シールド効果とコンデンサ効果の2つの効果を同時に得ることができる。   In the first and second embodiments, the control harness 18a and the power harness 18b are pressed against the ground connection sheet metal 19 with elastic members, but the surface of the harness 18 is only covered with the ground connection sheet metal 19. In order to remove noise more reliably, the harness 18 itself may be covered with the shield metal plate 25. Then, a part of the shield sheet metal 25 surrounding the harness 18 is configured by, for example, a leaf spring, and the harness 18 is pressed against the ground connection sheet metal 19 by the leaf spring, thereby obtaining two effects of the shield effect and the capacitor effect at the same time. it can.

なお、本発明の実施例は反射型の液晶表示装置について述べているが、透過型の液晶表示装置であっても良い。   The embodiment of the present invention describes a reflective liquid crystal display device, but may be a transmissive liquid crystal display device.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

本発明の実施例1を示す斜視図The perspective view which shows Example 1 of this invention 本発明の実施例1の光学系を示す上面図と側面図The top view and side view which show the optical system of Example 1 of this invention 本発明の実施例1を示す上面図The top view which shows Example 1 of this invention 本発明の実施例1を示す側面図The side view which shows Example 1 of this invention 本発明の実施例1を示す断面図Sectional drawing which shows Example 1 of this invention 本発明の実施例2を示す断面図Sectional drawing which shows Example 2 of this invention 本発明の実施例3を示す断面図Sectional drawing which shows Example 3 of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 光源ランプ
2 ランプホルダー
3 防爆ガラス
4 ガラス押さえ
5 投射レンズ
6 光学ボックス
8 電源
9 シールドケース
10 バラスト電源
11 回路基板
12 光学冷却ファン
13 RGBダクト
14 電源排気ファン
15 ランプ排気ファン
16 シールドケース
17 ランプ冷却ファンおよびダクト
18 ハーネス
19 グランド接続板金
20 ガスケット
21 芯線
22 絶縁体
23 フェライトコア
24 弾性部材
25 弾性シールド部材
41 ランプ発光管(光源)
42 リフレクター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source lamp 2 Lamp holder 3 Explosion-proof glass 4 Glass holder 5 Projection lens 6 Optical box 8 Power supply 9 Shield case 10 Ballast power supply 11 Circuit board 12 Optical cooling fan 13 RGB duct 14 Power supply exhaust fan 15 Lamp exhaust fan 16 Shield case 17 Lamp cooling Fan and duct 18 Harness 19 Ground connection sheet metal 20 Gasket 21 Core wire 22 Insulator 23 Ferrite core 24 Elastic member 25 Elastic shield member 41 Lamp arc tube (light source)
42 reflector

Claims (4)

それぞれがシールドケースにより覆われた複数の基板ユニットと、該複数の基板ユニットの間をつなぐハーネスと、それぞれのシールドケースのグランドを接続するグランド接続板金と、前記ハーネスを前記グランド接続板金に押し当てる弾性部材とを有することを特徴とする画像投射装置。   A plurality of board units each covered by a shield case, a harness connecting the plurality of board units, a ground connection sheet metal connecting the grounds of the respective shield cases, and pressing the harness against the ground connection sheet metal An image projection apparatus comprising an elastic member. 前記グランド接続板金は、前記ハーネスよりも画像投射装置の外側に配置されており、前記ハーネスおよび前記基板ユニットに対するシールド作用を持つことを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。   The image projection apparatus according to claim 1, wherein the ground connection sheet metal is disposed outside the image projection apparatus with respect to the harness, and has a shielding action with respect to the harness and the substrate unit. 前記ハーネスはフェライトコアを備えており、前記弾性部材は前記フェライトコアを前記グランド接続板金に押し当て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。   The image projection apparatus according to claim 1, wherein the harness includes a ferrite core, and the elastic member presses the ferrite core against the ground connection sheet metal. 前記ハーネスを覆うシールドケースを有し、該シールドケースの一部に前記弾性部材が形成されてい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。   4. The image projection apparatus according to claim 1, further comprising: a shield case that covers the harness, wherein the elastic member is formed in a part of the shield case. 5.
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