JP3658996B2 - 画像表示装置の回路基板およびそれを用いた画像表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】
図１０に従来の画像表示装置の一例を示してある。この画像表示装置は、画像を表示するために液晶パネルを用いた装置であり、液晶パネルブロック１０、タイミング回路ブロック２０、およびデータ処理回路ブロック３０を備えている。
タイミング回路ブロック２０に源振クロック信号ＣＬＫと同期信号ＳＹＮＣが入力され、これらの信号に基づき各回路ブロックを動作させるクロックなどの制御信号がタイミング回路ブロック２０から出力される。
【０００３】
また、液晶パネルブロック１０は、データ側駆動回路１０１、アクティブマトリクス型の液晶パネル１０２、および走査側駆動回路１０３を備えている。データ側駆動回路１０１は、シフトレジスタ１１１、サンプリングスイッチ１１２、およびデータ側電極１１３を備えている。データ処理回路ブロック３０は増幅および反転回路３０２を備えている。
【０００４】
画像表示装置へは、画像処理装置などの外部装置からシリアル化された複数の画素信号が入力画像信号ＶＩＤＥＯとして供給される。この入力画像信号ＶＩＤＥＯは、データ処理回路ブロック３０の増幅および反転回路３０２によって液晶パネル１０２の駆動に必要な電圧に増幅され、また、必要に応じて極性反転され、液晶パネルブロック１０の入力端子ＶＩＮにパネル駆動用画像信号Ｖとして出力される。
【０００５】
データ側駆動回路１０１のシフトレジスタ１１１は、タイミング回路ブロック２０からの信号を基にサンプリング信号を出力する。サンプリングスイッチ１１２は、このサンプリング信号によってサンプルし、それぞれのデータ側電極１１３に画素信号に対応した所定の電位を出力する。
【０００６】
このような液晶パネルのアクティブ素子にポリシリコンの薄膜トランジスタ（以下ｐ−ｓｉ−ＴＦＴとする）が液晶パネルブロック１０に使用されている画像表示装置においては、データ側駆動回路１０１と走査側駆動回路１０３をともにｐ−ｓｉ−ＴＦＴを用いて液晶パネル１０２と同じガラス基板上に形成することが可能である。そして、これらの回路をガラス基板上に形成することにより、画像表示装置をいっそう小型化することができる。
【０００７】
しかしながら、ガラス基板上に形成されたデータ側駆動回路１０１と走査側駆動回路１０３の動作速度はシリコン基板上に形成された回路に比べ遅くなる。従って、サンプリングスイッチ１１２の特性と入力画像信号ＶＩＤＥＯの周波数のマッチングを取り高解像度の画像表示を可能とするために入力画像信号ＶＩＤＥＯを相展開することが考えられる。
【０００８】
図１１に入力画像信号ＶＩＤＥＯを各画素信号毎に相展開した画像表示装置の一例を示してある。この画像表示装置は、データ処理回路ブロック３０が入力画像信号ＶＩＤＥＯを複数の相（本装置では６相）に展開する相展開回路３０１を備えている。さらに、データ処理回路ブロック３０には、６つの出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６が用意され、それぞれの端子からそれぞれの相毎のパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）（ｉ＝１〜６）が出力される。これらのパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）は、本装置でいえば６個ごとの水平方向に並んだ画素に供給される画素信号によって構成される。液晶パネルブロック１０には、パネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）に対応した６個の入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６が用意され、それぞれの入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６は６個毎のデータ側電極１１３と接続されている。他の構成については、上記の画像表示装置とほぼ同様につき、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【０００９】
データ処理回路ブロック３０では、入力画像信号ＶＩＤＥＯが相展開回路３０１によって複数の相（本装置では６相）に展開され、それぞれの相毎に設けられた増幅および反転回路３０２によって入力画像信号ＶＩＤＥＯの中の各々の画素信号が液晶パネル１０２の駆動に必要な電圧に増幅あるいは極性反転され、パネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）として出力される。パネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）は、入力画像信号ＶＩＤＥＯが相展開回路３０１によって、本例では６相に展開された画像信号であり、それぞれのパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）には６個の画素信号が含まれる。
【００１０】
従って、パネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）の周波数は入力画像信号ＶＩＤＥＯの周波数より低下する。このため、データ側駆動回路１０１ではシフトレジスタ１１１から出力されたサンプリング信号により、端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６に供給されたパネル駆動用画像信号Ｖ（１）〜Ｖ（６）の中から各々のデータ側電極１１３に該当する画素信号をサンプリングスイッチによって確実にサンプリングできる。このため、入力画像信号ＶＩＤＥＯの周波数が高い高解像度の画像信号であっても、データ側電極１１３に確実に所定の電圧を出力することができ、高解像度の画像表示が可能となる。
【００１１】
図１２に、相展開についてさらに詳しく示してある。入力画像信号ＶＩＤＥＯには、図面上の水平方向に示した複数の画素信号ＰＤが含まれており、これらがシリアルデータとして供給される。相展開回路３０１は、これらの直列に並んだ画素信号ＰＤをパラレルデータとして所定数の画素のデータに変換し、それぞれの画素信号ＰＤを複数本の信号出力（相）に分ける。このため、データ側駆動回路１０１がガラス基板に形成され、そのサンプルホルダを構成するサンプリングスイッチ１１２のオン抵抗が高く動作速度が多少遅い場合であっても、周波数の高い画像信号をサンプリングすることが可能となる。
【００１２】
このような相展開回路３０１は、デジタル信号化された画素信号を各相毎にサンプルホールドする回路などにより構成することが可能である。
【００１３】
相展開回路３０１から出力されたパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）には、それぞれ複数の画素毎、本例では６画素毎のデータが含まれる。従って、データ側駆動回路１０１のデータ入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６のそれぞれには、６個毎の画素信号が供給される。これらのデータ入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６に接続された６本のデータ供給線１１４には、６個毎にサンプリングスイッチ１１２が接続されており、適当なタイミングでサンプリングスイッチ１１２によりデータ供給線１１４に表れた画素データがサンプリングされ、データ側電極１１３に対応する画素信号が出力される。これによって、液晶パネル上では６本毎の縦方向の画素に特定のパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）の電圧が現れ、水平同期信号によって所定の水平方向の画素の表示がリフレッシュされる。
【００１４】
相展開回路を設けることにより、サンプリング側の動作速度と画像信号の周波数とのマッチングを取りやすくなるので、小型で高性能な画像表示装置を提供することができる。
【００１５】
このような相展開回路は、上述した液晶パネル１０２を備えた画像表示装置のみならず、エレクトロルミネセントディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等のドットマトリクス型の画像表示装置において、サンプリング側の動作速度と画像信号の周波数とのマッチングを取る場合、広く利用されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した相展開回路により展開する相数は、画像表示装置の解像度に応じて設定されるものであり、例えば、ＶＧＡ（６４０×４８０）、ＳＶＧＡ（８００×６００）であれば６相展開、ＸＧＡ（１０２４×７６８）であれば１２相展開、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４）であれば２４相展開の如く、画像表示装置の高解像化に伴って展開相数も増加する傾向にある。従って、従来は、画像表示装置の解像度に応じて相展開回路を設定し、解像度に応じた相展開回路を含む専用の回路基板を作製することによって対応していた。
【００１７】
しかしながら、このように画像表示装置の解像度に応じて専用の回路基板を作製する従来の方法では、次のような問題がある。すなわち、解像度に応じて専用の回路基板を作製しているので、解像度の異なる画像表示装置では、個別に回路基板の製造工程を設ける必要があり、回路基板の製造工程が煩雑になるという問題がある。また、展開数が増加するに従って相展開回路を構成する部品も増加し、回路基板が大型化する傾向にあるので、回路基板を構成する部品の共通化を図りにくいという問題がある。
【００１８】
本発明の目的は、１つの基板で解像度の異なる画像表示装置に対応することができ、製造工程の簡素化を図ることのできる回路基板、および画像表示装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る画像表示装置の回路基板は、シリアルデータとして供給される入力画像信号を構成する複数の画素信号を順次展開し、展開された前記複数の画素信号を同時に画像表示部に供給する相展開手段を備えた画像表示装置の回路基板であって、前記相展開手段は、展開相数を変更可能に構成されていることを特徴とする。
【００２０】
ここで、「展開相数を変更可能に構成されている」とは、回路基板や相展開手段以外の画像表示部の駆動回路等の構造仕様を変更することなく、展開数を変更できるような構成をいう。具体的には、例えば、相展開手段が入力画像信号を所定の相数に展開する相展開回路を複数含んで構成され、複数の相展開回路のそれぞれにスイッチを設け、展開相数をスイッチの切り替え操作により変更可能とする場合が考えられる。また、相展開手段が入力画像信号を所定の相数に展開する相展開回路を少なくとも１以上含み構成され、回路基板上にこの相展開回路を接続する接続部を複数設け、相展開回路の接続数によって変更可能とする場合が考えられる。
【００２１】
また、上述した画像表示部は、画像表示部のサンプリング側の動作速度と、入力画像信号の周波数とのマッチングを取る必要のあるドットマトリクス型のものをいう。具体的には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセントディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、蛍光表示管ディスプレイ（ＶＦＤ）、発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤ）等に本発明を利用することができる。
【００２２】
このような本発明によれば、相展開手段が展開相数を変更可能に構成されているので、画像表示部の解像度に応じて展開相数を変更し、１つの基板で解像度の異なる画像表示装置に対応することができる。また、１つの基板で異なる解像度の画像表示装置に対応できるので、解像度の異なる画像表示装置であっても、回路基板の製造工程を共通化することができ、製造工程の簡素化が図られる。
【００２３】
さらに、このような相展開手段が上述した相展開回路を少なくとも１以上含み構成され、回路基板上に相展開回路を接続する接続部が複数設けられていれば、相展開回路の接続数を変えるだけで、展開相数を変更することができる。従って、解像度に応じた適切な相展開手段を、必要最小限の相展開回路の増設で達成することができ、回路基板の製造コストの低減が図られる。
【００２４】
以上において、上述した相展開回路は、画像表示部の最も低い解像度に応じた相数に設定され、画像表示部の最も高い解像度に応じた相数分の相展開回路を接続できる数だけ、上述した接続部が設けられているのが好ましい。具体的には、相展開回路の展開相数を最も低い解像度であるＶＧＡ（６４０×４８０）、ＳＶＧＡ（８００×６００）に対応する６相展開として設定し、最も解像度の高いＳＸＧＡ（１２８０×１０２４）に必要な２４相展開に対応できるように、回路基板上に接続部を４つ以上設ければよい。
【００２５】
相展開回路、接続部がこのように構成されていれば、１つの回路基板で画像表示装置に用いられる解像度設定のすべてに対応することができ、回路基板の共通化を一層促進できる。
【００２６】
また、上述した回路基板は、画像表示部のどの解像度に対応するものであるかを識別する識別手段を備えているのが好ましい。
【００２７】
すなわち、回路基板が識別手段を備えているので、相展開手段以外の構成部品が共通化された回路基板であっても、画像表示部の解像度に応じた適切な回路基板を選択することができる。
【００２８】
さらに、上述した識別手段としては、例えば、回路基板上に設けられ、かつ入力画像信号を制御する制御手段と電気的に接続されるスイッチング素子を含む識別手段が考えられる。
【００２９】
ここで、スイッチング素子としては、回路基板上に別途設けられるスイッチング回路の他、上述した相展開回路に設けられる識別子と、上述した接続部に設けられ、この識別子と接続される検出子とから構成されるスイッチング素子が考えられる。
【００３０】
すなわち、識別手段が上述したスイッチング素子を含んでいれば、制御手段で入力画像信号をどの解像度の画像表示装置に出力するかを判別することができ、画像表示部に設定された解像度に適した入力画像信号を出力することができる。
また、スイッチング素子が相展開回路に設けられる識別子と、接続部に設けられる検出子とから構成されていれば、接続部に相展開回路を接続するだけでどの解像度に対応するか判別できるので、回路基板上に別途スイッチング回路等設ける必要がなく、回路基板の構成を簡素化することができるうえ、相展開回路の接続状況に応じて、スイッチング素子の組み合わせを調整する必要もない。
【００３１】
そして、上述した識別手段としては、接続部のそれぞれに応じて回路基板上に形成され、かつ相展開回路の接続により隠蔽される孔を含む識別手段を採用するのが好ましい。
【００３２】
すなわち、識別手段が回路基板上に形成された孔を含んでいれば、回路基板の外観からどの解像度に対応するかを確認することができるので、画像表示装置の組立に際して、画像表示部に適合した回路基板を確実に画像表示装置に組み込むことができる。
【００３３】
そして、本発明に係る画像表示装置は、上述した回路基板のいずれかと、このいずれかの回路基板により制御される画像表示部とを備えていることを特徴とし、画像表示部としては、例えば、光源ランプから出射された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を投写レンズにより投写面に拡大投写する光学手段を備えた投写型の画像表示部を採用することができる。
【００３４】
すなわち、このような画像表示装置であれば、回路基板の相展開手段以外の部分の構造、形状の共通化が図られているので、画像表示装置の他の構造をも共通化することができ、画像表示装置の製造工程の簡素化、合理化が図られる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明では、すでに説明した部分または部材と同一又は類似の部分等については、同一又は類似の符号を付し、その説明を省略または簡略する。
【００３６】
（１）装置の全体構成
図１、図２には、本発明の実施形態に係る画像表示装置である投写型表示装置１の概略斜視図が示され、図１は上面側から見た斜視図、図２は下面側から見た斜視図である。
【００３７】
投写型表示装置１は、光源ランプユニットから出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分離し、これらの各色光束を液晶ライトバルブ（変調系）を通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズム（色合成光学系）により合成して、投写レンズユニット６を介して投写面上に拡大表示する形式のものである。投写レンズユニット６以外の光学ユニット９の構成部品は、外装ケース２の内部に収納されている。
【００３８】
（２）外装ケースの構造
外装ケース２は、基本的には、装置上面を覆うアッパーケース３と、装置底面を構成するロアーケース４と、背面部分を覆うリアケース５とから構成されている。
【００３９】
図１に示されるように、アッパーケース３の上面において、その前方側の左右の端には、多数の連通孔２５Ｒ、２５Ｌが形成されている。また、アッパーケース３上面の略中央部分には、投写型表示装置１の画質、ピント等を調整するための操作スイッチ２６が設けられている。
【００４０】
図２に示されるように、ロアーケース４の底面には、内部に収納される光源ランプユニット８（後述）を交換するためのランプ交換蓋２７と、装置内部を冷却するための空気取入口２４０が形成されたエアフィルタカバー２３が設けられている。
【００４１】
また、ロアーケース４の底面には、図２に示すように、その前端の左右の角部にフット２８Ｒ、２８Ｌが設けられ、後端の略中央部にはフット２８Ｃが設けられている。尚、フット２８Ｒ、２８Ｌは、レバー２８１を上方に引き上げることにより、突出方向に進退自在となり、これにより、スクリーン上の投射画面の上下方向位置を変更することができる。
【００４２】
リアケース５には、図２に示すように、右側に外部電力供給用のＡＣインレット５１や各種の入出力端子群５０が配置され、これらの入出力端子群５０に隣接して、装置内部の空気を排出する排気口１６０が形成されている。
【００４３】
（３）装置の内部構造
図３〜図５には、投写型表示装置１の内部構造が示されている。図３および図４は装置内部の概略斜視図であり、図５は投写型表示装置１の垂直方向断面図である。
【００４４】
これらの図に示すように、外装ケース２の内部には、光源ランプユニット８、光学ユニット９、回路基板１１、１３、電源ユニット７が配置されている。
【００４５】
光源ランプユニット８は、投写型表示装置１の光源部分を構成し、これらの図では図示を略したが、光源ランプおよびリフレクタからなる光源装置と、この光源装置を収納するランプハウジングとを有し、上述したランプ交換蓋２７から光源ランプユニット８ごと取り外せるように構成されている。
【００４６】
光学ユニット９は、光源ランプユニット８から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、照明光学系９２３、色分離光学系９２４、変調系９２５、および色合成光学系としてのプリズムユニット９１０とを含んで構成される。変調系９２５およびプリズムユニット９１０以外の光学ユニット９の光学素子は、上下のライトガイド９０１、９０２の間に上下に挟まれて保持された構成となっている。これらの上ライトガイド９０１、下ライトガイド９０２は、ロアーケース４の側に固定ネジにより固定されている。また、これらのライトガイド９０１、９０２は、プリズムユニット９１０の側に同じく固定ネジによって固定されている。
【００４７】
直方体状のプリズムユニット９１０は、図６に示すように、マグネシウムの一体成形品から構成される側面略Ｌ字の構造体であるヘッド板９０３の裏面側に固定ネジにより固定されている。また、変調系９２５を構成する各色ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、プリズムユニット９１０の３側面と対向配置され、同様にヘッド板９０３に対して固定ネジにより固定されている。さらに、ヘッド板９０３の前面には、投写レンズユニット６の基端側が同じく固定ネジによって固定されている。このようにプリズムユニット９１０、変調系９２５、投写レンズユニット６を搭載したヘッド板９０３は、図５に示すように、ロアーケース４に対して固定ネジにより固定されている。
【００４８】
回路基板１１、１３は、上述した光源ランプや液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ等を制御するためのものである。回路基板１１は、図３〜図５に示すように、光学ユニット９の上方に配置され、装置前端側の部分でアッパーケース３に設けられた操作スイッチ２６と電気的に接続され、装置後端側の部分でリアケース５の入出力端子群５０と電気的に接続されている。回路基板１３は、図５に示すように、上ライトガイド９０１の上面に沿って配置され、変調系９２５を構成するライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ（図５では図示略）と接続線１３１により電気的に接続される。尚、上ライトガイド９０１の上面には、棒状の突起９０１１が形成され、回路基板１１はこの突起９０１１上に設けられている。回路基板１１およびライトガイド９０１の間に所定の隙間を設け、回路基板１１に沿って冷却用空気を流通させるためである。
【００４９】
電源ユニット７は、光学ユニット９および光源ランプユニット８に電力を供給するものであり、光学ユニット９の側方に配置され、装置後端側の部分でリアケース５のＡＣインレット５１と電気的に接続されている。尚、この電源ユニット７は、アッパーケース３の連通孔２５Ｒ、２５Ｌに対応する位置に設けられる音声出力用のスピーカ２５１Ｒ、２５１Ｌ、光源ランプユニット８に隣接する部分に設けられる排気ファン１６、後述する吸気ファン７１にも電力を供給している。また、電源ユニット７の投写レンズユニット６と対向する側面には、吸気ファン７ａが設けられている。
【００５０】
（４）光学系の構造
次に、投写型表示装置１の光学系の構造について、図７に示す模式図に基づいて説明する。
【００５１】
上述したように、画像表示部となる光学ユニット９は、光源ランプユニット８からの光束（Ｗ）の面内照度分布を均一化する照明光学系９２３と、この照明光学系９２３からの光束（Ｗ）を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを画像情報に応じて変調する変調系９２５と、変調後の各色光束を合成する色合成光学系としてのプリズムユニット９１０とを含んで構成されている。
【００５２】
照明光学系９２３は、光源ランプユニット８から出射された光束Ｗの光軸１ａを装置前方向に折り曲げる反射ミラー９３１と、この反射ミラー９３１を挟んで配置される第１のレンズ板９２１および第２のレンズ板９２２とを備えている
第１のレンズ板９２１は、マトリクス状に配置された複数の矩形レンズを有しており、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を第２のレンズ板９２２の近傍で集光させる。
【００５３】
第２のレンズ板９２２は、マトリクス状に配置された複数の矩形レンズを有しており、第１のレンズ板９２１から出射された各部分光束を変調系９２５を構成するライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ（後述）上に重畳させる機能を有している。
【００５４】
このように、本例の投写型表示装置１では、照明光学系９２３により、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ上をほぼ均一な照度の光で照明することができるので、照度ムラのない投写画像を得ることができる。
【００５５】
色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、照明光学系９２３から出射される光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。
【００５６】
赤色光束Ｒはこの青緑反射ダイクロイックミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射される。次に、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側に出射される。この緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、照明光学系９２３の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離が全て等しくなるように設定されている。
【００５７】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００５８】
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇを通って液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶ライトバルブは、後述するデータ側駆動回路、走査側駆動回路によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。
【００５９】
このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用することができる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応する液晶ライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。なお、本例の液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂとしては、背景技術で説明したｐ−ｓｉ−ＴＦＴをスイッチング素子として用いたものを採用することができる。
【００６０】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されており、集光レンズ９５３から出射した青色光束Ｂは、入射側偏光板９６０Ｂを通って液晶ライトバルブ９２５Ｂに入射して変調される。各色光束の光路長、すなわち、光源ランプ１８１から各液晶パネルまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制できる。
【００６１】
次に、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、出射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを通ってプリズムユニット９１０に入射され、ここで合成される。そして、このプリズムユニット９１０によって合成されたカラー画像が投写レンズユニット６を介して所定の位置にある投写面１００上に拡大投写されるようになっている。
【００６２】
（５）回路基板１３の構造
上述した各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂが接続される回路基板１３は、図８の模式平面図に示すように、基板１３２の前方側端部に矩形状の凹部１３３を形成し、矩形の各辺に沿って各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの接続コネクタ１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂを設けたものであり、各回路ブロックの動作制御を行うタイミング回路ブロック２０と、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ毎に設けられる３つのデータ処理回路ブロック３０と、回路基板１３がどの解像度に対応しているかを信号出力するスイッチング回路４０とを備えている。
【００６３】
タイミング回路ブロック２０は、同期信号ＳＹＮＣおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて３つのデータ処理回路ブロック３０の動作制御を行うものである。
【００６４】
データ処理回路ブロック３０は、相展開手段３１と、ビデオ処理回路３２とを含んで構成される。
【００６５】
相展開手段３１は、回路基板１３上に設けられる４つの接続部３１１と、この４つの接続部３１１のそれぞれに接続可能な相展開回路３１２とを含んで形成される。相展開回路３１２は、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの最も低い解像度であるＶＧＡ、ＳＶＧＡに対応する６相展開を可能とするものであり、１チップ上に６相の展開回路が形成されたＩＣから構成されている。接続部３１１は、回路基板１３上で互いに並列に電気的に接続され、相展開回路３１２の接続数に応じて、１２相展開、２４相展開のように展開可能な相数に変更できるように構成されている。尚、この展開相数は、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの解像度に応じて設定され、例えば、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５ＢがＶＧＡおよびＳＶＧＡ対応のものであれば、接続部３１１に相展開回路３１２を１つ接続し、ＸＧＡ対応のものであれば、接続部３１１に相展開回路３１２を２つ接続し、ＳＸＧＡ対応のものであれば、４つの接続部３１１すべてに相展開回路３１２を接続すればよい。
【００６６】
図８では図示を略したが、データ処理回路ブロック３０と各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂとの間には、これらのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを駆動させるために、データ側駆動回路、走査側駆動回路が設けられ、これらは投写型表示装置１における最も高い解像度に対応する２４相展開に対応できるように構成されている。尚、その具体的な構造は、背景技術で説明したデータ側駆動回路および走査側駆動回路と略同様の構造なので、その説明を省略する。
【００６７】
接続コネクタ１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂは、接続部３１１にすべての相展開回路３１２を接続した場合、すなわち、２４相展開に対応できるピン数を備え、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの接続端子もこれに対応するように構成されている。具体的には、接続コネクタ１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂは、No.１〜No.３０のピンを有し、各々のピンは表１に示す信号を液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに出力している。
【００６８】
【表１】

【００６９】
また、接続部３１１には、相展開回路３１２が実装される部分に対応して回路基板１３に孔３１３が形成されている。そして、接続部３１１に相展開回路３１２が接続されると、当該接続部３１１の孔３１３は相展開回路３１２によって隠蔽される。
【００７０】
スイッチング回路４０は、２つのスイッチング素子４１、４２を備えており、これら２つのスイッチング素子４１、４２は、図９に示すように、入力画像信号ＶＩＤＥＯを制御する制御手段となるＣＰＵ２１と電気的に接続されている。スイッチング素子４１、４２は、一方がアースＧＮＤに接続されるＬ側端子と他方が所定電圧Ｖccが印加されるＨ側端子とを備え、これらの組み合わせにより、ＣＰＵ２１により、回路基板１３がどの解像度に対応するかを識別することができる。
【００７１】
具体的には、例えば、スイッチング素子４１、４２の組み合わせは、次のように設定されている。
【００７２】

このような回路基板１３において、シリアルデータとして供給される入力画像信号ＶＩＤＥＯを相展開手段３１によって相展開する手順について説明する。
【００７３】
▲１▼ 図９に示すように、外部ＣＰＵ２１等から出力される制御信号Ｓ１、水平同期信号ＨＳＹＮＣおよび垂直同期信号ＶＳＹＮＣに基づいてタイミング回路ブロック２０は、それぞれのデータ処理回路ブロック３０を構成するビデオ処理回路３２に対してビデオ信号制御信号ＳＶを出力する。また、このタイミング回路ブロック２０からは、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに駆動タイミング信号ＳＴ、相展開手段３１に相展開用タイミング信号ＳＳＴを出力している。
【００７４】
▲２▼ ビデオ処理回路３２では、ビデオ信号制御信号ＳＶに基づいて、所定の単位でシリアルデータからなる入力画像信号ＶＩＤＥＯを取り込むとともに、相展開手段３１に入力画像信号ＶＩＤＥＯを出力する。
【００７５】
▲３▼ 相展開手段３１では、この入力画像信号ＶＩＤＥＯを、接続部３１１に接続される相展開回路３１２の接続数に応じて相展開する。図９において、接続部３１１には、相展開回路３１２は１つしか接続されていないので、ＶＩＤＥＯ１〜ＶＩＤＥＯ６の６相展開とされる。１２相展開、２４相展開と展開相数を挙げるには、残りの３つの接続部３１１に相展開回路３１２を適宜接続すればよい。
【００７６】
▲４▼ 展開されたＶＩＤＥＯ１〜ＶＩＤＥＯ６の信号は、不図示の増幅および反転回路によって必要な電圧に増幅あるいは極性反転され、接続コネクタ１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂを介して各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに供給される。尚、回路基板１３には、これらとは別に電源発生回路２２が設けられ、接続コネクタ１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂを介して上述したデータ側駆動回路、走査側駆動回路に電源が供給される（表１におけるピンNo.３、No.２８）。
【００７７】
▲５▼ 各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂでは、このＶＩＤＥＯ１〜ＶＩＤＥＯ６および駆動タイミング信号ＳＴに基づいて画素電極に電圧を印加し、画像情報に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色光束を変調する。
【００７８】
（６）実施形態の効果
以上のような、本実施形態に係る回路基板１３によれば、次のような効果がある。
【００７９】
(1) 相展開手段３１が展開相数を変更可能に構成されているので、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの解像度に応じて展開相数を変更し、１つの回路基板１３で解像度の異なる投写型表示装置１に対応することができる。また、１つの回路基板１３で異なる解像度の投写型表示装置１に対応できるので、回路基板１３の製造工程を共通化することができ、製造工程の簡素化を図ることができる。
【００８０】
(2) さらに、このような相展開手段３１が上述した相展開回路３１２を少なくとも１以上含み構成され、回路基板１３の上に相展開回路３１２を接続する接続部３１１が複数設けられているので、相展開回路３１２の接続数を変えるだけで、展開相数を変更することができる。従って、解像度に応じた適切な相展開手段３１を、必要最小限の相展開回路３１２の増設で達成することができ、回路基板１３の製造コストの低減を図ることができる。
【００８１】
(3) そして、表１から判るように、接続コネクタ１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂが最も解像度の高い場合の２４相展開に対応できるように３０ピンに設定され、不図示のデータ側駆動回路、走査側駆動回路も２４相展開に対応できるように構成されているので、相展開回路３１２の接続数が変更されても、これらを変更することなく対応することができ、データ側駆動回路、走査側駆動回路、接続コネクタ１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂを含む部分の共通化を図ることができる。
【００８２】
(4) また、相展開回路３１２が解像度の低いＶＧＡ、ＳＶＧＡに対応する６相展開に設定され、接続部３１１すべてに相展開回路３１２を接続すると、ＳＸＧＡに対応する２４相展開に設定されているので、投写型表示装置１に用いられる解像度設定のすべてに対応することができ、回路基板１３の共通化を一層促進することができる。
【００８３】
(5) さらに、回路基板１３が識別手段となるスイッチング素子４１、４２と、接続部３１１に応じて回路基板１３上に形成される孔３１３とを備えているので、相展開手段３１以外の構成部品が共通化された回路基板１３であっても、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの解像度に応じた適切な回路基板を選択することができる。さらに、識別手段がスイッチング素子４１、４２を含んでいるので、制御手段であるＣＰＵ２１で入力画像信号ＶＩＤＥＯをどの解像度で出力するのが適切であるかを判別することができ、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの解像度に基づいて適切な入力画像信号ＶＩＤＥＯを出力することができる。そして、識別手段が孔３１３を含んでいるので、回路基板１３の外観からどの解像度に対応するかを確認することができ、投写型表示装置１の組立に際して、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに適合した回路基板１３を確実に組み込むことができる。
【００８４】
(6) また、投写型表示装置１が上述のような共通化された回路基板１３を備えているので、投写型表示装置１の他の内部構造をもこの回路基板１３に基づき共通化することができ、投写型表示装置１の製造工程の簡素化、合理化を図ることができる。
【００８５】
（７）実施形態の変形
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形をも含むものである。
【００８６】
すなわち、前記実施形態では、回路基板１３上に接続部３１１を複数設け、この接続部３１１に接続される相展開回路３１２の個数を変化することにより、相展開手段３１の展開相数を変更可能としていた。しかしながら、本発明はこれに限られない。すなわち、最も解像度の高い相展開数分だけ、複数の相展開回路を予め接続しておき、各相展開回路への信号出力を遮断できるスイッチを設けておき、このスイッチを組み合わせることにより相展開数を変更できるように構成してもよい。
【００８７】
また、前記実施形態では、変調系９２５は、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂから構成され、これらの液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂのスイッチング素子としては、ｐ−ｓｉ−ＴＦＴが採用されていたが、これに限られない。すなわち、例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）型の液晶パネルをライトバルブとして採用し、ダイオードをスイッチング素子としてもよい。
【００８８】
さらに、前述の実施形態では、回路基板１３は、投写型表示装置１の回路基板として用いられていたが、これに限らず、通常の液晶ディスプレイに用いてもよく、さらには、ＰＤＰ、ＥＬＤ等他のドットマトリックス型画像表示装置に本発明に係る回路基板を採用してもよい。
【００８９】
そして、前記実施形態の回路基板１３には、４つの接続部３１１しか設けられていなかったが、これに限らず、４つ以上接続部が設けられる回路基板としてもよく、さらには、相展開回路３１２の展開相数は６相であったが、これに限らず、４相展開等異なる展開相数を基準としてもよい。
【００９０】
また、前記実施形態では、回路基板１３上に形成されるスイッチング回路４０により当該回路基板１３の展開相数を制御手段であるＣＰＵ２１に識別させていたが、これに限られない。すなわち、相展開回路の端子の一部を識別子とし、接続部にこの識別子と接続される検出子を設け、各接続部の検出子の接続状態によって回路基板の展開相数を識別するように構成してもよい。すなわち、制御手段であるＣＰＵと接続される検出子を接続部に設け、検出子に何も接続されない状態では、Ｐｕｌｌ−ｕｐ処理等により電圧レベルがＨｉｇｈの信号を出力するように構成しておく。一方、相展開回路の一部の端子を識別子とし、常にＧＮＤ電位となるように設定しておく（電圧レベルＬｏｗ）。ＶＧＡ／ＳＶＧＡ用の相展開回路はこの機能を使用せず、ＸＧＡ用に接続される相展開回路、ＳＸＧＡ用に接続される相展開回路の一方にその機能を持たせれば、制御手段であるＣＰＵでは、ＨＨでＶＧＡ／ＳＶＧＡ、ＬＨでＸＧＡ、ＬＬでＳＸＧＡと判断することができる。
【００９１】
スイッチング素子をこのように構成すれば、相展開回路が識別子を備え、接続部が検出子を備えているので、回路基板上に別途スイッチング回路等設ける必要がなく、回路基板の構成を簡素化することができるうえ、相展開回路の接続状況に応じて、スイッチング素子の組み合わせを調整する必要もない。
【００９２】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００９３】
【発明の効果】
前述のような本発明の回路基板および画像表示装置によれば、相展開手段が展開相数を変更可能に構成されているので、画像表示部の解像度に応じて展開相数を変更し、１つの基板で解像度の異なる画像表示装置に対応することができる上、回路基板の共通化を図ることにより、製造工程の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る投写型表示装置の上部からみた外観斜視図である。
【図２】前記実施形態における投写型表示装置の下部からみた外観斜視図である。
【図３】前記実施形態における投写型表示装置の内部構造を表す斜視図である。
【図４】前記実施形態における投写型表示装置の内部の光学系を表す斜視図である。
【図５】前記実施形態における投写型表示装置の垂直断面図である。
【図６】前記実施形態における変調系、色合成光学系、投写レンズユニットを搭載する構造体を表す外観斜視図である。
【図７】前記実施形態における投写型表示装置の光学系の構造を説明するための模式図である。
【図８】前記実施形態における投写型表示装置に用いられる回路基板の平面模式図である。
【図９】前記実施形態における回路基板の動作説明を説明するための模式図である。
【図１０】従来の画像表示装置の構造を説明するための模式図である。
【図１１】従来の相展開回路を備えた画像表示装置の構造を説明するための模式図である。
【図１２】相展開の概念を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 投写型表示装置
６ 投写レンズユニット
８ 光源ランプユニット
９ 光学ユニット
１３ 回路基板
３１ 相展開手段
４１、４２ スイッチング素子
３１１ 接続部
３１２ 相展開回路
３１３ 孔

Claims (9)

1. シリアルデータとして供給される入力画像信号を構成する複数の画素信号を順次展開し、展開された前記複数の画素信号を同時に画像表示部に供給する相展開手段を備えた画像表示装置の回路基板であって、
   前記相展開手段は、展開相数を変更可能に構成されていることを特徴とする画像表示装置の回路基板。
2. 請求項１に記載の画像表示装置の回路基板において、
   前記相展開手段は、前記入力画像信号を所定の相数に展開する相展開回路を少なくとも１以上含み構成され、
   前記回路基板には、この相展開回路を接続する接続部が複数設けられていることを特徴とする画像表示装置の回路基板。
3. 請求項２に記載の画像表示装置の回路基板において、
   前記相展開回路は、前記画像表示部の最も低い解像度に応じた相数に設定され、前記画像表示部の最も高い解像度に応じた相数分の相展開回路を接続できる数だけ、前記接続部が設けられていることを特徴とする画像表示装置の回路基板。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像表示装置の回路基板において、
   当該回路基板が前記画像表示部のどの解像度に対応するものであるかを識別する識別手段を備えていることを特徴とする画像表示装置の回路基板。
5. 請求項４に記載の画像表示装置の回路基板において、
   前記識別手段は、前記入力画像信号を制御する制御手段と電気的に接続されるスイッチング素子を含み構成されていることを特徴とする画像表示装置の回路基板。
6. 請求項５に記載の画像表示装置の回路基板において、
   前記スイッチング素子は、前記相展開回路に設けられる識別子と、前記接続部に設けられ、この識別子と接続される検出子とから構成されていることを特徴とする画像表示装置の回路基板。
7. 請求項４〜請求項６のいずれかに記載の画像表示装置の回路基板において、前記識別手段は、前記接続部のそれぞれに応じて前記回路基板上に形成され、かつ前記相展開回路の接続により隠蔽される孔を含み構成されていることを特徴とする画像表示装置の回路基板。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像表示装置の回路基板と、この回路基板により制御される画像表示部とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
9. 請求項８に記載の画像表示装置において、
   前記画像表示部は、光源ランプから出射された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を投写レンズにより投写面に拡大投写する光学手段を備えていることを特徴とする画像表示装置。

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