JP2014056061A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学装置に対する画像形成素子が設けられた基板のずれを防止することができる画像投射装置を提供する。
【解決手段】プロジェクタは、画像形成部が設けられた第１回路基板と、データの入力端子を備えた第２回路基板と、前記第２回路基板が固定されるとともに、前記第１回路基板を保持するハウジング部と、前記第２回路基板に設けられ、前記第１回路基板が電気的に接続される接続部と、前記第２回路基板に固定され、且つ前記ハウジング部とも固定される固定部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像投射装置に関する。

従来より、パソコンやビデオカメラ等からの画像データをもとに、光源から出射される光を用いて画像形成部において投影用の画像を生成し、生成した画像をスクリーンなどの被投射面に投射して表示する画像投射装置が知られている。画像投射装置においては、大画面に画像を投影できること、及び画像投射装置と、披投射面との間の距離を可能な限り短くできることが望まれており、例えば特許文献１のように、短投影距離に対応した画像投射装置が開示されている。

画像投射装置においては、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｃｉｖｅ（以下、「ＤＭＤ」）と呼ばれる小型の画像形成素子が搭載された基板が設けられており、基板を投射レンズや反射ミラーなどを備えた光学装置に対して固定して用いる。

しかしながら、上述のように画像形成素子が設けられた基板が光学装置に対してずれてしまった場合、投射される画像の角度や大きさが所望のものとは違うものになってしまうことがある。このような問題は、例えば入力端子などにケーブルを抜き差しした場合などに起こりるものであり、入力端子が設けられた基板と、画像形成素子が搭載された基板との電気的に接続した部分に対して力がかかる結果、上述のようなずれが発生してしまう。特に、担投影距離に対応した画像投射装置である場合、少しのずれであっても投影時においては大きなずれとして生じてしまうことから、より一層のずれの防止が必要となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学装置に対する画像形成素子が設けられた基板のずれを防止することができる画像投射装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像形成部が設けられた第１回路基板と、データの入力端子を備えた第２回路基板と、前記第２回路基板が固定されるとともに、前記第１回路基板を保持するハウジング部と、前記第２回路基板に設けられ、前記第１回路基板が電気的に接続される接続部と、前記第２回路基板に固定され、且つ前記ハウジング部とも固定される固定部と、を備えること特徴とする。

本発明の画像投射装置は、光学装置に対する画像形成素子が設けられた基板のずれを防止することができる。

図１は、実施形態のプロジェクタの斜視図である。 図２は、実施形態のプロジェクタの側面図である。 図３は、実施形態のプロジェクタから上方のカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 図４は、実施形態の光学装置、及び光源装置を示す斜視図である。 図５は、実施形態の光学装置、及び光源装置を示す内部断面図である。 図６は、実施形態のプロジェクタの正面図である。 図７は、実施形態の第２回路基板の斜視図である。 図８は、実施形態の第１回路基板の斜視図である。 図９は、実施形態の光学装置、及び光源装置を第２回路基板に取り付けた状態を示す斜視図である。 図１０は、実施形態の光学装置、及び光源装置を第２回路基板に取り付けた状態を示す斜視図である。 図１１は、実施形態の第１回路基板を第２回路基板へと取り付ける状態を示す斜視図である。

以下、本発明が適用される画像投射装置としてのプロジェクタの実施形態について説明する。図１はプロジェクタ１の斜視図、図２は、プロジェクタ１の側面図である。なお、図２ではプロジェクタ１の投射レンズ５０から発した投射光Ｌが被投射面であるスクリーン２に照射されている状態が示されている。

また、図３はプロジェクタ１が備える光学装置３、及び光源装置４の斜視図である。図３は、図１に示す状態から上部外装カバー１ａを取り外した状態を示しており、図４は、図３中のαで囲う領域に配置された光学装置３、及び光源装置４の斜視図である。また、図５は、光学装置３、及び光源装置４のＸ−Ｙ断面図である。

図３〜５に示されるように、光学装置３は、照明機構３ａ、及び投射機構３ｂを備える。光学装置３は、カラーホイール５、ライトトンネル６、リレーレンズ７、平面ミラー８、凹面ミラー９を備えている。これらの各部材は、光学装置３の本体を構成するハウジング部４０内に設けられている。また、光学装置３には、第１回路基板１０が設けられている。図８に示されるように、第１回路基板１０には、画像を形成する画像形成素子であるＤＭＤ素子によって形成された画像形成部１２が設けられている。第１回路基板１０は、ハウジング部４０によって保持されており、その保持の態様については後述する。

円盤状のカラーホイール５は、光源装置４からの白色光を単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換してライトトンネル６に向けて出射する。ライトトンネル６は、板ガスを張り合わせて筒状に構成されており、カラーホイール５から出射された光をリレーレンズ７へと導出する。リレーレンズ７は、二枚のレンズを組み合わせて構成されており、ライトトンネル６から出射される光の軸上色収差を補正しつつ集光する。平面ミラー８、及び凹面ミラー９は、リレーレンズ７により出射される光を反射して、画像形成部１２へと案内して、集光させる。第１回路基板１０は、複数のマイクロミラーからなる矩形状のミラー面を有し、映像や画像のデータに基づいて書くマイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の画像データを形成するように投射光を加工して反射するＤＭＤ素子を備えている。

また、光源装置４は、高圧水銀ランプを光源として備えている。光源装置４は光学装置３の照明機構３ａに向けて白色光を照射する。照明機構３ａ内においては、光源装置４から照射された白色光がＲＧＢに分光され、画像形成部１２へと導出される。そして、画像形成部１２は、変調信号に応じて画像形成を行い、投射機構３ｂが形成された画像を拡大投射する。

また、図５で示される画像形成部１２の図中手前側となる鉛直方向上方には、画像形成部１２に入射した光のうち、投射光Ｌとしては使用しない不要な光を受光するＯＦＦ光板が設けられている。画像形成部１２に光が入射すると、ＤＭＤ素子の働きにより時分割で映像データに基づいて複数のマイクロミラーが作動し、このマイクロミラーによって使用する光は投射レンズ５０へと反射され、捨てる光はＯＦＦ光板へと反射される。画像形成部１２では、投射画像に使用する光は投射機構３ｂへと反射され、複数の投射レンズ５０を通って拡大され、拡大された映像光が拡大された投射される。

次に、プロジェクタ１をスクリーン２側の外面である正面側からみた見た正面図である図６を用いて説明する。図６に示されるように、プロジェクタ１には、電源入力部１１０、アナログデータ入力部１１１、ビデオＲＣＡ端子１１２、ＨＤＭＩ端子１１３、ＵＳＢ端子１１４、及びステレオミニジャック１１５などの複数の入力端子が設けられた入出力コネクタ部１１を備える。電源入力部１１０は、電源の入力を行う「ＡＣ／ｌｅｎｌｅｔ」である。アナログデータ入力部１１１は、パーソナルコンピュータなどの外部機器とのアナログデータの入出力を行う「Ｄ−Ｓｕｂ１５−Ｔｅｒｍｉｎａｌ」である。ビデオＲＣＡ端子１１２は、映像の入力端子である。ＨＤＭＫ端子１１３やＵＳＢ端子１１４は、映像や音声のデジタル信号の通信を行う端子である。ステレオミニジャック１１５は、音声の入出力を行う端子である。

図７は、入出力コネクタ部１１が設けられる第２回路基板２０を示している。第２回路基板２０には、入出力コネクタ部１１も受けられた端部側とは反対側、すなわちプロジェクタ１への搭載時には背面側に接続部２１が設けられている。接続部２１は、上述した画像形成部１２が設けられた第１回路基板１０が電気的に接続されるコネクタとして機能する。

図９は、第２回路基板２０に対して、光学装置３、及び第１回路基板１０を装着した状態を示す斜視図である。また、図１０は、図９を反対側からみた斜視図である。また、図１１は、第２回路基板２０に対して、第１回路基板１０を固定部３０によって固定する状態を示す斜視図である。図９、図１０に示されるように、第２回路基板２０の接続部１５には、第１回路基板１０が挿入されている。この際、第２回路基板２０と、第１回路基板１０とは、互いに略直交している。また、光学装置３の筐体を構成するハウジング部４０は、底部が第２回路基板２０に対して固定されている。ハウジング部４０は、例えばダイキャストにより製造されたマグネシウム性の筐体である。

また、第２回路基板２０には、一対の固定部３０が設けられている。図１１に示されるように、固定部３０は、例えばネジなどにより、第２回路基板２０に対して下端が固定されている。また、固定部３０は、ハウジング部４０の第１回路基板１０を保持している部位に対して、固定部材３１（ａ）、３１（ｂ）、３１（ｃ）、３１（ｄ）の４つの締結部材によって固定されている。なお、固定部材３１（ａ）〜３１（ｄ）は、第１回路基板１０も貫通しており、第１回路基板１０をハウジング部４０へとより強固に固定する機能も果たしている。また、ハウジング部４０からは、別の固定部３２が延出されており、その端部が第２回路基板２０へと固定されている。

固定部３０が固定される位置は、望ましくは接続部２１の近傍であり、更に望ましくは、接続部２１と、固定部３０の位置が面一となることが好ましい。このように固定部３０を設けることで、第１回路基板１０へとかかる負荷が固定部３０へと分散しやすくなる。また、固定部３０は、ハウジング部４０に対して、電気的に導通しているとともに、第２回路基板２０に対しても電気的に導通している。したがって、接続部２１に発生する電気的なノイズが、固定部３０を通じて拡散されるため、ノイズの減少に寄与している。また、固定部３０は、例えば亜鉛メッキ鋼板製の板金などにより構成されており、マグネシウム製のハウジング部４０と比較して、剛性が低く、負荷に対してより変形しやすくなっている。

通常、第２回路基板２０に対しては、各入出力のための端子が設けられていることから、これらの端子にケーブルなどが抜き差しさせる際には力が加えられる。この際、ハウジング部４０は、底面が第２回路基板２０に固定されていることから、第２回路基板２０とほぼ一体化していると考えることができるが、第１回路基板１０は、接続部２１に対して挿入されている状態であるため、第２回路基板２０に力が加わった場合、第１回路基板１０へと集中しやすくなる。この際、第１回路基板１０がハウジング部４０に対してずれてしまうと、投影される画像や映像もずれてしまうことになり、角度や大きさなどが所望のものとは異なってしまうこととなる。

そこで本実施形態のプロジェクタ１にあっては、固定部３０がハウジング部４０のうち、第１回路基板１０を保持している部位と、第２回路基板２０とを介して固定していることから、第１回路基板１０に接続部２１を介して力が作用しても、固定部３０を介して力が分散されることから、第１回路基板１０のハウジング部４０に対するずれが防止されるとともに、接続部２１の接触不良や破損を防ぐことができるようになる。

また、固定部３０が、第２回路基板２０の内側において、ハウジング部４０と固定されていることから、固定部３０の設置のための空間を新たに回路基板の外側に設ける必要がなく、プロジェクタ１の本体サイズの大型化を防ぐことができるようになる。

なお、固定部３０を設ける位置は適宜変更することはできるが、可能な限りハウジング部４０の第１回路基板１０を保持する位置の近傍に設けることが望ましい。また、固定部３０は、少なくともハウジング部４０を第２回路基板２０に対して固定していればよい。

１ プロジェクタ
１ａ 上部外装カバー
２ スクリーン
３ 光学装置
３ａ 照明機構
３ｂ 投射機構
４ 光源装置
５ カラーホイール
６ ライトトンネル
７ リレーレンズ
８ 平面ミラー
９ 凹面ミラー
１０ 第１回路基板
１１ 入出力コネクタ部
１２ 画像形成部
１５ 接続部
２０ 第２回路基板
２１ 接続部
３０ 固定部
３１ 固定部材
３２ 固定部
４０ ハウジング部
５０ 投射レンズ
１１０ 電源入力部
１１１ アナログデータ入力部
１１２ ＲＣＡ端子
１１３ ＨＤＭＩ端子
１１４ ＵＳＢ端子
１１５ ステレオミニジャック

特開２００２−２２２３５４号公報

Claims (5)

1. 画像形成部が設けられた第１回路基板と、
   データの入力端子を備えた第２回路基板と、
   前記第２回路基板が固定されるとともに、前記第１回路基板を保持するハウジング部と、
   前記第２回路基板に設けられ、前記第１回路基板が電気的に接続される接続部と、
   前記第２回路基板に固定され、且つ前記ハウジング部とも固定される固定部と、
   を備えることを特徴とする画像投射装置。
2. 前記固定部は、さらに前記第１回路基板に対しても固定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記固定部は、前記ハウジング部、及び前記第１回路基板に対し、共通の固定部材によって固定される
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
4. 前記固定部は、前記第２回路基板の端部よりも内側において固定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
5. 前記固定部は、前記第２回路基板と、前記ハウジング部とを電気的に導通させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。