JP3677221B2

JP3677221B2 - 画像表示装置

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Publication number: JP3677221B2
Application number: JP2001192585A
Authority: JP
Inventors: 克生宮田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP2002357867A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタ、ＤＬＰプロジェクタ、あるいはリアプロジェクションＴＶなどの画像表示素子上の画像・映像を画像表示部を用いて拡大投影する画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンからの静止画若しくは動画、又はビデオカメラ若しくはビデオデッキからのビデオ映像若しくはＴＶ映像などを拡大投影する液晶プロジェクタ、ＤＬＰプロジェクタ、あるいはリアプロジェクションＴＶといった画像表示装置について、プロジェクタを例に図１４乃至図１７を参照しながら説明する。
【０００３】
図１４はキャビネット（図では点線）を除いた状態で見た従来のプロジェクタ内の各部の配置構成を示す斜視図である。図１５は図１４に示すプロジェクタ内の各部の配置構成を上面から見た図である。図１６は同プロジェクタに収納されるランプハウスの構造図である。図１７は同プロジェクタの回路ブロック図である。
【０００４】
画像表示装置（プロジェクタ）１PAは、キャビネット２と、画像表示部３と、ランプハウス４と、投射レンズ５と、電源装置部６と、イグナイタ部７と、点灯装置部８と、信号処理部９と、複数台の強制空冷用ＦＡＮ１０と、入力フィルタ部１１とにより構成される。
【０００５】
キャビネット２はプロジェクタ全体を覆うケースであり、図１４，図１５の例では、キャビネット２内の背面側とランプハウス４を除く上面側とに信号処理部９が設けられている。
【０００６】
画像表示装置１PAは、ＡＣ入力用ケーブル１６を介して交流電源２６に接続される。ＡＣ入力用ケーブル１６側には、入力フィルタ部１１を介して電源装置部６が接続される。なお、交流電源２６の電圧は、例えばＡＣ１００−２４０Ｖであり、これが電源装置部６で例えばＤＣ３７０Ｖ，ＤＣ１２Ｖ，ＤＣ５Ｖ，ＤＣ３．３Ｖなどの直流電圧に変換される。
【０００７】
電源装置部６には信号処理部９と点灯装置部８が接続されている。信号処理部９には画像表示部３が接続されている。画像表示部３は、液晶パネル、ＤＭＤ素子からなる画像表示素子３ａと、放電ランプ１３が発した光の焦点を制御するコンデンサレンズ及びプリズム（図示なし）からなる光学系とにより構成され、画像表示素子３ａに信号処理部９が出力する画像信号を入力して画像を表示し、コンデンサレンズ及びプリズムなどの光学系によって焦点を制御された放電ランプ１３の光によってその画像を投影させる。
【０００８】
点灯装置部８にはランプハウス４が接続されている。具体的には、ランプハウス４は、メタルハライド放電ランプや超高圧水銀放電ランプ（例えば、特開平２−１４８５６１号公報および特開平６−５２８３０号公報などを参照）といった高輝度放電灯である放電ランプ１３と、リフレクタ３０と、ランプソケット１４ｂとにより構成され（図１６参照）、放電ランプ１３は、高圧リード線１２とランプソケット１４ｂとを介して点灯装置部８と接続される。ランプハウス４は、ユーザまたは作業者が放電ランプ１３を交換できるようにプロジェクタ本体から着脱可能になっており、構造体の一部または全てに樹脂が使用されている。なお、図１６中の４２はリフレクタ３０の固定金具である。
【０００９】
投射レンズ５は、放電ランプ１３の光を画像表示部３を介して受け取るもので、放電ランプ１３から画像表示部３により画像・映像情報が与えられた光を拡大投射する。
【００１０】
電源装置部６は、整流部６ａと、制御部６ｂと、昇圧チョッパ回路６ｃと、４つのＤＣ出力回路６ｄ〜６ｇとにより構成される。整流部６ａは入力されたＡＣ（交流）を整流してＤＣ（直流）に変換する。制御部６ｂは昇圧チョッパ回路６ｃを制御する。インダクタンスＬ１と、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１）と、ダイオードＤ１と、平滑用コンデンサＣ１とが昇圧チョッパ回路６ｃを構成し、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１）をスイッチングさせることで所望の電圧に昇圧した直流電圧を出力する。ＤＣ出力回路６ｄ〜６ｇは、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、昇圧チョッパ回路６ｃの出力を所望の直流電圧に変換して各部に供給する。ＤＣ出力回路６ｄ〜６ｆは信号処理部９に、ＤＣ出力回路６ｇは点灯装置部８にそれぞれに合った直流電圧を印加する。
【００１１】
点灯装置部８は、制御部８ａと、降圧チョッパ回路８ｂと、極性反転回路８ｃと、ランプ電圧検出用の抵抗Ｒ２，Ｒ３と、ランプ電流検出用の抵抗Ｒ４とで構成される。制御部８ａは、コンデンサＣ７を介してＤＣ出力回路６ｇの直流出力を供給され、ランプ電圧検出用の抵抗Ｒ２，Ｒ３と、ランプ電流検出用の抵抗Ｒ４とで検出したランプ電圧、ランプ電流に応じて、降圧チョッパ回路８ｂ、極性反転回路８ｃなどを制御する。ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２）と、ダイオードＤ２と、インダクタンスＬ３と、コンデンサＣ３とからなる降圧チョッパ回路８ｂは、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２）をスイッチングすることによって、インダクタンスＬ２と平滑用コンデンサＣ２とから構成されたノイズフィルター１５を介して入力される直流電圧を降圧し、放電ランプ１３に必要な電力を安定供給する。ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３〜Ｑ６）からなる極性反転回路８ｃは、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３，Ｑ６）とＭＯＳＦＥＴ（Ｑ４，Ｑ５）とを交互にスイッチングさせることによって、降圧チョッパ回路８ｂのＤＣ出力を極性反転させ、放電ランプ１３に交流電力を供給する。
【００１２】
イグナイタ部７は、抵抗Ｒ１と、コンデンサＣ４〜Ｃ６と、サイダックＳＳＳと、トランスＴ１、Ｔ２と、ダイオードＤ３と、スパークギャップＧＡＰとにより構成される。イグナイタ部７は点灯装置部８内の降圧チョッパ回路８ｂの出力電圧を電源電圧とし、放電ランプ１３電極間に高圧パルス（例えば１８ｋＶ_0-Pなど）を印加して絶縁破壊を起こし点灯を開始させる。
【００１３】
信号処理部９は、入力側に信号用ケーブル１７を介してパソコン、ビデオ等が接続され、出力側に画像表示部３の画像表示素子３ａが接続されている。信号処理部９は、信号用ケーブル１７に接続されたパソコンやビデオなどからのＲＧＢ信号やＴＶ信号などを入力し、画像表示素子３ａ上に表示させるための信号を出力する。
【００１４】
強制空冷用ＦＡＮ１０は、画像表示装置１内において発熱部品の温度上昇を抑えるためのものであり、それぞれイグナイタ部７の近傍、電源装置部６の近傍、ランプハウス４の近傍に設けられている。
【００１５】
ここでイグナイタ部７の動作について詳しく説明する。
【００１６】
イグナイタ部７は、降圧チョッパ回路８ｂの出力電圧を電源電圧とし、抵抗Ｒ１を通じてコンデンサＣ４を充電してコンデンサＣ４の充電電圧がサイダックＳＳＳのブレークオーバー電圧に達した際、サイダックＳＳＳが導通してコンデンサＣ４に充電されていた電荷を放電する。
【００１７】
その際、トランスＴ１の１次側から見たインダクタンス成分との過渡現象により発生した過渡電圧をトランスＴ１で２次側に伝え、ダイオードＤ３で整流して、コンデンサＣ５に電荷を蓄える。その動作を繰り返し、コンデンサＣ５の充電電圧が今度はスパークギャップＧＡＰのブレークオーバー電圧に達すると、ギャップＧＡＰが導通してコンデンサＣ５から電荷が放電される。放電した際、トランスＴ２の一次側から見たインダクタンス成分と過渡現象により発生した電圧がトランスＴ２にて昇圧され、高圧パルスとなって出力される。
【００１８】
近年のプロジェクタの技術課題として、小型軽量且つ携帯性が挙げられる。
【００１９】
プロジェクタの小型化を図る上で、光源である放電ランプ１３の始動用のイグナイタ部７で発生する高圧パルスは、図１８に示すように数ＭＨｚの周波数成分を持ち、高圧パルスの発生源であるイグナイタ部７から放電ランプ１３に印加される間の伝達経路（高圧リード線１２を含む）において、キャビネット２の各部に存在する「浮遊容量」を通じて、高圧リード線１２から漏洩する。漏洩した高圧パルスの一部はこの浮遊容量によって分圧され、キャビネット２の各部に分散する。
【００２０】
この浮遊容量によって、キャビネット２内の信号処理部９のマイコンやＩＣに高圧パルスが減衰しながらも伝達された場合、マイコンやＩＣの各端子のサージ（あるいは静電気）耐量が最終的に伝達された高圧パルスの電圧の大きさよりも低い場合、信号処理部９のマイコンやＩＣは誤動作したり、最悪の場合信号処理部９の破壊に至る。その防止策として、高圧リード線１２の処理をできるだけ太く、短くする必要があった。
【００２１】
一方、イグナイタ部７は点灯装置部８の出力電圧を電源電圧として入力するものであること、そしてイグナイタ部７及び点灯装置部８は共に放電ランプ１３に出力するものであることから、同一基板上に回路構成されており、この一体化されたイグナイタ部７及び点灯装置部８は信号処理部９から遠く放電ランプ１３の近傍に配置されている。なお、電源装置部６は放電ランプ１３のイグナイタ部７及び点灯装置部８とは離れた位置に配設されているので、電源装置部６から電源供給を受けるために、イグナイタ部７及び点灯装置部８にインダクタンスＬ１及びコンデンサＣ２からなるノイズフィルタ１５が設けられている。
【００２２】
また、点灯装置部８は放電ランプ１３の点灯状態で動作しており、放電ランプ１３近傍に配置しているので、放電ランプ１３からの輻射熱の影響を受け、点灯装置部８自身の電力ロスによる発熱とあいまって、点灯装置部８内の各電子部品の温度をさらに上昇させる。これを防止するために強制空冷用ＦＡＮ１０を点灯装置部８のために設けたり、キャビネット２内の強制空冷風の流路を設計する必要があった。
【００２３】
そういった点を考慮して設計されたのが図１４乃至図１７に示すプロジェクタである。
【００２４】
なお、特開平７−１１４８０５号公報には、本願発明の画像表示装置とは異なる車両用前照灯装置が記載されているが、このものは、反射鏡を内蔵する灯体と、灯体内に反射鏡とともに配設された放電ランプと、放電ランプを安定点灯させる安定器と、放電ランプの起動時に高電圧の起動電圧を放電ランプに印加するイグナイタとを備え、イグナイタのうちで低電圧が入力されて高電圧を発生する高圧発生部に放電ランプを装着する接続部を一体に設けるとともに、安定器とイグナイタとのうち少なくともイグナイタの高圧発生部を上記接合部を灯体内に臨ませる形で灯体に取着して成る。この車両用前照灯装置では、イグナイタのうちの高圧発生部に放電ランプを装着する接続部が一体に設けられていない。
【００２５】
また、米国特許第３，１８０，９８１号には、空冷のプロジェクション・ランプとして、高周波端子の付いた点火装置が、天面に排気口を持つランプハウス中に納められた技術が提案されている。点火装置の出力側には、高周波端子ではなく高圧リード線にてランプが接続されている。ランプを冷却する風を通す吸気口および排気口は、ランプハウスの限られた面に存在することに限定していない。また、空冷用の風の流路は、画像表示装置のキャビネットに納まった状態で構成されるような構造に、画像表示装置の内部、ランプハウスが構成されている。
【００２６】
米国特許第４，９０２，９４３号には、ＨＩＤランプの起動回路として、バラストに接続され、高圧パルスを出力するプラグイン始動補助装置が記載されている。この装置では、少なくとも３つの端子がフレームの一面から出ており、その１つ目の端子は電圧に感応するスイッチに、２つ目の端子はコンデンサに、そして３つ目の端子は放電ループの終端に繋がっている。なお、これに対し、後述の本発明は、入出力端子が外郭の一面から出ているとは限らず、また、電圧に感応するスイッチに接続する端子、コンデンサに接続する端子、放電ループの終端に接続する端子が各々独立しているとは限らない。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の構成では、点灯装置部８周辺で部品（ノイズフィルタ１５、強制空冷用ＦＡＮ１０など）の追加があることや、高圧パルスを発生させるイグナイタ部７や高圧リード線と、マイコン、ＩＣなどの高圧パルスに弱い電子回路を有する信号処理部９とが狭い同一空間内にあることなどによる、信号処理部９の誤動作が技術的な課題となっていた。従って、信号処理部９の誤動作の抑制が望まれ、より好適には、故障の抑制、装置の小型軽量化、駆動時の騒音抑制、電子回路へのノイズ影響の抑制、装置の設計自由度の拡大などが望まれる。
【００２８】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、信号処理部の誤動作を抑制し得る画像表示装置を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明の画像表示装置は、放電ランプと、高電圧を前記放電ランプに印加してこれを点灯開始させるイグナイタ部と、このイグナイタ部と電気的に接続され、放電電圧を前記放電ランプに印加してこの放電ランプの点灯を維持する点灯装置部と、入力信号に応答した画像信号を出力する信号処理部と、この信号処理部からの画像信号に従って、前記放電ランプの光を用いて投影される画像を作成する画像表示部と、各部に電源を供給する電源装置部とをキャビネットに収納して備え、前記イグナイタ部の少なくとも前記高電圧を発生する部分を、前記点灯装置部から配置構成上分離して、前記信号処理部から遠く、前記放電ランプに近い位置に配置したことを特徴とする。
【００３０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部はランプソケットを有することを特徴とする。
【００３１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記点灯装置部及び電源装置部を同一基板上に搭載したことを特徴とする。
【００３２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部はランプソケットを有し、前記点灯装置部及び電源装置部を同一基板上に搭載したことを特徴とする。
【００３３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部と点灯装置部とを電線で接続したことを特徴とする。
【００３４】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部及び点灯装置部をフレキシブルプリント基板上に設けたことを特徴とする。
【００３５】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記放電ランプを境にして、その一方の側に前記イグナイタ部を配設し、その他方の側に前記信号処理部、電源装置部及び点灯装置部を配設したことを特徴とする。
【００３６】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記放電ランプに高電圧を印加する高電圧発生回路と、前記点灯装置部と接続して前記高電圧発生回路に電源を供給する電源回路とにより前記イグナイタ部を構成し、前記キャビネットに対して着脱自在のランプハウスを設け、このランプハウスの内部を隔壁によって２つの収納スペースに分離して、一方の収納スペースに前記放電ランプを収納し、他方の収納スペースに前記高電圧発生回路を収納したことを特徴とする。
【００３７】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記高電圧発生回路は周囲をケースで囲まれ、このケースの少なくとも１つの壁面は前記ランプハウスの外殻であることを特徴とする。
【００３８】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記隔壁は、前記放電ランプから発せられた前記高電圧発生回路への輻射熱を遮断することを特徴とする。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記ランプハウスの内部には、前記高電圧発生回路を前記イグナイタの電源回路に接続するためのリード線と、前記放電ランプを前記点灯装置部に接続するためのリード線とがあり、これらリード線と前記放電ランプとの間に介設される隔壁を前記ランプハウスに設けたことを特徴とする。
【００４０】
請求項１２記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記キャビネット内を冷却する強制空冷を行うファンを備え、前記高電圧発生回路は前記放電ランプよりも前記ファンの送風方向に対して風上の位置に配置されることを特徴とする。
【００４１】
請求項１３記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記高電圧発生回路と前記放電ランプとを高圧リード線で電気的に接続し、この高圧リード線を前記高電圧発生回路における前記放電ランプ側から引き出すことを特徴とする。
【００４２】
請求項１４記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部を、前記高電圧を前記放電ランプに印加する高圧発生部と、これに高電圧を発生させるための電力を供給する電源回路部とに分離してなることを特徴とする。
【００４３】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の画像表示装置において、少なくとも前記高圧発生部を前記放電ランプの近傍に設けてなることを特徴とする。
【００４４】
請求項１６記載の発明は、請求項１４記載の画像表示装置において、前記高圧発生部を前記電源回路部よりも前記放電ランプの近傍に設けてなることを特徴とする。
【００４５】
請求項１７記載の発明は、請求項１４記載の画像表示装置において、少なくとも前記高圧発生部を、前記放電ランプが着脱自在に収納されるランプハウス内に設けてなることを特徴とする。
【００４６】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の画像表示装置において、前記ランプハウスは前記高圧発生部を少なくとも収納する収納部を有していることを特徴とする。
【００４７】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の画像表示装置において、前記収納部には絶縁材が充填されていることを特徴とする。
【００４８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
発明に係る第１実施形態の画像表示装置の回路ブロック図を図１に、同画像表示装置の内部構成図を図２に示す。
【００４９】
第１実施形態の画像表示装置１について、従来の技術と異なる構成は、電源装置部６と、ノイズフィルタ１５、コンデンサＣ７及びイグナイタ部７を除く点灯装置部８Ａとを同一基板上に、合体部６Ａとして構成したことと、この合体部６Ａの点灯装置部８Ａとイグナイタ部７とを出力端子ａ１−ａ２、ｂ１−ｂ２間で電線により分離接続し、イグナイタ部７と放電ランプ１３とを接続する高圧リード線１２を短くなるように構成したことであり、その他の第１実施形態と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
なお、イグナイタ部７と点灯装置部８Ａとを分離接続したことにより、放電ランプ１３への交流電力の供給のため、点灯装置部８Ａの極性反転回路８ｃとイグナイタ部７とは出力端子ｃ１−ｃ２、ｄ１−ｄ２間で電線により分離接続している。
【００５１】
第１実施形態によれば、イグナイタ部７と放電ランプ１３とを接続する高圧リード線１２を短くしたことにより、イグナイタ部７から発生する高圧パルスは最短で放電ランプ１３に印加されるので、他の部位へ浮遊容量を介して高圧パルスが漏洩することを抑制し、マイコンやＩＣなどの電子回路の誤動作や破壊を抑制することができる。また、電磁的に遮蔽された空間の中で映像信号処理のための電子回路基板（点灯装置部８Ａを除く）へのノイズの回り込みを抑制することができる。
【００５２】
さらに、電源装置部６と点灯装置部８Ａとを同一基板上に構成したにより、削減可能なスペース２０（図２参照）が拡大し、強制空冷用ＦＡＮ１０を一つ削減することができると共に、図１７に示した電源装置部６と点灯装置部８との接続に必要であったノイズフィルタ１５やコネクタ類も削減することができ、画像表示装置１の小型化、軽量化を図ることができる。そして強制空冷用ＦＡＮ１０を削減することにより、騒音レベルが低下し画像表示装置１の駆動時の騒音を抑制することもできる。
【００５３】
また、プロジェクタ用のイグナイタ部７は、大電流且つ高圧であり、図１７に示した点灯装置部８において最も大きい部品であったが、イグナイタ部７と点灯装置部８Ａとを別体にすることにより、画像表示装置１の設計自由度を高めることができる。
【００５４】
さらに、図２に示すように、放電ランプ１３の一方（同図では左下）の側にイグナイタ部７を、他方（同図では上から右）の側に信号処理部９及び合体部６Ａを配設したことにより、他の部位へ浮遊容量を介して高圧パルスが漏洩することを抑制し、マイコンやＩＣなどの電子回路の誤動作や破壊を抑制することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
図３（ａ）は発明に係る第２実施形態の画像表示装置におけるイグナイタ部を合体部から分離した場合の構成斜視図であり、（Ｂ）のＢ面視図には合体部６Ａとの接続端子ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２を、（ｃ）のＡ面視図にはイグナイタ部７に取り付けたランプソケット１４ａの端子を示す。
【００５６】
第２実施形態の画像表示装置について、第１実施形態と異なる点は、イグナイタ部７にランプソケット１４ａを設けた構成としたことであり、その他の第１実施形態と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５７】
第２実施形態によれば、イグナイタ部７にランプソケット１４ａを設けたことにより、他の部位へ浮遊容量を介して高圧パルスが漏洩することを抑制し、マイコンやＩＣなどの電子回路の誤動作や破壊をさらに抑制することができる。
【００５８】
（第３実施形態）
発明に係る第３実施形態の画像表示装置について、第１実施形態と異なる点は、イグナイタ部７と点灯装置部８Ａとを電線で接続したことである。
【００５９】
第３実施形態によれば、イグナイタ部７と合体部６Ａにおける点灯装置部の部分とを電線で接続し、両者間に物理的距離を設けたことにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
（第４実施形態）
発明に係る第４実施形態の画像表示装置について、第１実施形態と異なる点は、イグナイタ部７と合体部６Ａとをフレキシブルプリント基板上で回路構成したことである。
【００６１】
第４実施形態によれば、イグナイタ部７と合体部６Ａとをフレキシブルプリント基板上で回路構成したことにより、電線などにより接続することなくイグナイタ部７と合体部６Ａの点灯装置部８Ａとの間に物理的距離を設けることができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（第５実施形態）
図４は発明に係る第５実施形態の画像表示装置内の各部の配置構成を示す斜視図である。図５は同画像表示装置内の各部の配置構成を上面から見た図である。図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ同画像表示装置のランプハウスの上面図、背面図、側面図である。図７は同画像表示装置の回路ブロック図であり、第１実施形態と同様の要素、構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６３】
第５実施形態においては、図１に示したイグナイタ部７を、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ４、サイダックＳＳＳからなる電源回路７ａと、トランスＴ１，Ｔ２、ダイオードＤ３、コンデンサＣ５，Ｃ６、スパークギャップＧＡＰとからなる高電圧発生回路７ｂとに分割した。
【００６４】
そして、電源回路７ａを合体部６Ａの基板上における点灯装置部８Ａ内に配置した。以下、電源回路７ａをさらに搭載した点灯装置部８Ａおよび合体部６Ａをそれぞれ点灯装置部８Ｂおよび合体部６Ｂという。他方、高電圧発生回路７ｂをランプハウス４内に配置した。以下、ランプハウス４内に高電圧発生回路７ｂを配置したものをランプハウス４Ａという。
【００６５】
ランプハウス４Ａは、キャビネット２とは着脱自在に構成され、一部もしくは全部に樹脂が使われており、前面の方向に光軸を合わせて放電ランプ１３を配置し、前面から背面に向かってリフレクタ３０が被着し、側面には外殻３１が立設されており、背面は開口している。外殻３１は、一方の側面の背面側においてはランプハウス４Ａの内側に入り込んだ状態で背面にまで延設した隔壁３２を形成し、放電ランプ１３を配置するランプ収納スペース３８と、イグナイタ部の高電圧発生回路７ｂを配置するイグナイタ収納スペース３３とが互いに隔壁３２を挟んで分離して形成されている。
【００６６】
イグナイタ収納スペース３３に配置された高電圧発生回路７ｂは、周囲をケース３９によって囲まれ、前面に高電圧発生回路７ｂの出力を供給する２本の高圧リード線１２を引き出すためのブッシング３４を設け、背面には高電圧発生回路７ｂへ入力を供給する４本のリード線３６を設けている。このとき、ケース３９の側面はランプハウス４Ａの外殻を兼ねている。そして、ランプ収納スペース３８とイグナイタ収納スペース３３とを分離している隔壁３２、及びケース３９によって放電ランプ１３からの輻射熱と紫外線とを遮断するので、高電圧発生回路７ｂの劣化、長期信頼性の低下を防止することができる。
【００６７】
高圧リード線１２は、高電圧発生回路７ｂの前面、すなわち放電ランプ１３の入力端子に近い箇所から引き出されて、高電圧発生回路７ｂと放電ランプ１３とを最短で接続するので、始動時に高電圧発生回路７ｂで発生した高圧パルスがキャビネット２の各部に存在する浮遊容量を通じて漏洩することを抑制し、マイコンやＩＣ等を誤動作や破壊に至らせる危険性を低減させることができる。
【００６８】
リード線３６は、ランプハウス４Ａの他方の側面の背面側に配置されたランプソケット２５ｂと点灯装置部８Ｂとを接続し、点灯装置部８Ｂの出力に接続したランプソケット２５ａとランプソケット２５ｂとを接続することで（２５ａの端子ａ３，ｂ１，ｃ１，ｄ１は２５ｂの端子ａ４，ｂ２，ｃ２，ｄ２と各々対応）、点灯装置部８Ｂからの出力を高電圧発生回路７ｂ及び放電ランプ１３に供給するもので、ランプ収納スペース３８の背面側に設けられたＬ字形の隔壁３７によってランプ収納スペース３８と分離されたスペースに配置されて、隔壁３７によって放電ランプ１３からの輻射熱と紫外線とを遮断するので、劣化、長期信頼性の低下を防止することができる。
【００６９】
電源装置部６と点灯装置部８Ｂとは同一の基板上に載置されており、図１７に示す従来例で用いたノイズフィルタ１５とコンデンサＣ７とを省略することができる。
【００７０】
次に、高電圧発生回路７ｂは、放電ランプ１３の近傍に配置しているので、放電ランプ１３からの輻射熱の影響を受けて、高電圧発生回路７ｂ内の各電子部品の温度が上昇することを防止するために、図８に示すように強制空冷用ファン１０の送風方向Ａがランプハウス４の背面側から前面側となるように配置すれば、高電圧発生回路７ｂが放電ランプ１３よりも風上となり、方向Ｂに風が抜けて、放電ランプ１３を直射する輻射熱を低減させて、高電圧発生回路７ｂの熱を効率よく放熱させることができる。
【００７１】
また、スパークギャップＧＡＰには寿命があり、その寿命によってイグナイタ部の高電圧発生回路７ｂの寿命、延いてはプロジェクタの寿命は決まっていたが、第５実施形態においては、放電ランプ１３の寿命時に放電ランプ１３と共に高電圧発生回路７ｂも新品に交換されるため、長期にわたり、始動性、信頼性の高いプロジェクタを提供することができる。
【００７２】
（第６実施形態）
図９は本発明の第６実施形態に係る画像表示装置の回路構成図である。図１０は図９に示すイグナイタ部の一部回路構成図である。図１１は図１０のイグナイタ部の収納の様子を示す図である。ただし、図１１（ａ）は天面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図である。
【００７３】
第６実施形態の画像表示装置は、第５実施形態の画像表示装置との相違点として、図９に示すように、合体部６Ｂの点灯装置部８Ｂにおける降圧チョッパ回路８ｂと極性反転回路８ｃとの間に設けられる前段部としての電源回路７ａと、これとは分離して設けられる後段部としての高電圧発生回路７ｃとにより構成されるイグナイタ部を備えている。
【００７４】
電源回路７ａは、第６実施形態と同様に、降圧チョッパ回路８ｂの出力に設けられる抵抗Ｒ１、コンデンサＣ４およびサイダックＳＳＳと、ランプソケット２５ａとにより構成されている。ランプソケット２５ａは、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ４の接続点に一端が接続されているサイダックＳＳＳの他端に接続される端子ａ３と、グランドに接続される端子ｂ１と、極性反転回路８ｃのＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３，Ｑ４）の接続点に接続される端子ｃ１と、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ５，Ｑ６）の接続点に接続される端子ｄ１とを有している。
【００７５】
高電圧発生回路７ｃは、ランプソケット２５ｂと、これに接続されるイグナイタ主要部７０とにより構成されている。ランプソケット２５ｂは、ランプソケット２５ａの端子ａ３，ｂ１，ｃ１，ｄ１とそれぞれ接続される端子ａ４，ｂ２，ｃ２，ｄ２を有している。イグナイタ主要部７０は、図１０に示すように、コンデンサＣ５，Ｃ６およびトランスＴ２により構成され、高圧パルスを出力する高圧発生部７２と、トランスＴ１、ダイオードＤ３およびスパークギャップＧＡＰにより構成され、高圧発生部７２に高圧パルスを発生させるための電力を供給する後段側の電源回路部７１とにより構成されている。なお、イグナイタ主要部７０には、図９に示すように、高圧リード線１２などを介して放電ランプ１３が接続され（図１７参照）、高圧発生部７２が極性反転回路８ｃと放電ランプ１３との間に介在する構成になっている。
【００７６】
そして、第６実施形態でも、高電圧発生回路７ｃは、図１１に示すように、ランプハウス４Ｂ内に収納される。高圧発生部７２は、隔壁で覆われたケース３９内に収納され、これとは離れた位置に電源回路部７１が設けられている。そして、電源回路部７１および高圧発生部７２は、４本のリード線３６により接続されている。また、ケース３９内には絶縁性の高い樹脂（例えばエポキシ材）が充填される。ただし、図１１（ａ）中の３５はブッシングである。なお、上記４本のリード線３６には中継コネクタが使用される構成でもよい。
【００７７】
このように構成される第６実施形態によれば、イグナイタ部を前段部としての電源回路７ａと後段部としての高電圧発生回路７ｃとに分離するとともに、高電圧発生回路７ｃを電源回路部７１と高圧発生部７２とにさらに分離したので、少なくとも高圧発生部７２をランプハウス４Ｂ内にまたはこの近傍（図１１ではランプハウス４Ｂ内）に設け、残りを別の部分に設けることができるから、ランプハウス４内Ｂにイグナイタ部の全体を収納するスペースを確保できなくても信頼性を高めることが可能となる。
【００７８】
また、高圧発生部７２内のコンデンサＣ５の容量、トランスＴ２の巻線仕様を変更することで、高圧パルスの仕様、Ｔ２の２次巻線を流れる負荷電流（ランプ電流）の許容値を変更することが可能であり、放電ランプ１３の仕様の違いに対して、イグナイタ部の高圧発生部７２のみを仕様変更することができる。この結果、従来例と比べて、イグナイタ部の開発期間、金型投資など、開発費を低く抑えることができ、全体のコスト削減に寄与することができ、低コストのイグナイタ部を短期間に供給することができる。
【００７９】
（第７実施形態）
図１２は本発明の第７実施形態に係る画像表示装置の回路構成図である。図１３は図１２に示すイグナイタ部の一部回路構成図である。
【００８０】
第７実施形態の画像表示装置は、第６実施形態の画像表示装置との相違点として、図１２に示すように、降圧チョッパ回路８ｂと極性反転回路８ｃとの間に設けられる前段部としての電源回路７ｄと、これとは分離して設けられる後段部としての高電圧発生回路７ｅとにより構成されるイグナイタ部を備えている。
【００８１】
電源回路７ｄは、降圧チョッパ回路８ｂの出力に設けられる抵抗Ｒ１、コンデンサＣ４およびサイダックＳＳＳと、ランプソケット２７ａとにより構成されている。ランプソケット２７ａは、サイダックＳＳＳの他端に接続される端子ａ３と、極性反転回路８ｃのＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３，Ｑ４）の接続点に接続される端子ｃ１と、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ５，Ｑ６）の接続点に接続される端子ｄ１とを有している。
【００８２】
高電圧発生回路７ｅは、ランプソケット２７ｂと、これに接続されるイグナイタ主要部７０ａとにより構成されている。ランプソケット２７ｂは、ランプソケット２７ａの端子ａ３，ｃ１，ｄ１とそれぞれ接続される端子ａ４，ｃ２，ｄ２を有している。イグナイタ主要部７０ａは、図１３に示すように、コンデンサＣ５，Ｃ６、スパークギャップＧＡＰおよびトランスＴ２により構成され、高圧パルスを出力する高圧発生部７２ａと、トランスＴ１およびダイオードＤ３により構成され、高圧発生部７２ａに高圧パルスを発生させるための電力を供給する電源回路部７１ａとにより構成されている。
【００８３】
そして、第７実施形態でも、高電圧発生回路７ｅは、機構的には第６実施形態のランプハウス４Ｂと同様のランプハウス４Ｄ内に収納され、高圧発生部７２ａはケース３９内に収納され、これとは離れた位置に電源回路部７１ａが設けられる（図１１参照）。ただし、リード線３６は３本になる。
【００８４】
このように構成される第７実施形態によれば、イグナイタ部を前段部としての電源回路７ｄと後段部としての高電圧発生回路７ｅとに分離するとともに、高電圧発生回路７ｅを電源回路部７１ａと高圧発生部７２ａとにさらに分離したので、少なくとも高圧発生部７２ａをランプハウス４Ｄ内にまたはこの近傍（図１２ではランプハウス４Ｄ内）に設け、残りを別の部分に設けることができるから、ランプハウス４Ｄ内にイグナイタ部の全体を収納するスペースを確保できなくても信頼性を高めることが可能となる。
【００８５】
また、イグナイタ部の寿命に影響を与えるスパークギャップＧＡＰ、コンデンサＣ５を放電ランプ１３の交換時に同時に交換することができるため、画像表示装置の始動性自体が放電ランプ１３の交換毎にリフレッシュする効果も得られる。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の画像表示装置は、放電ランプと、高電圧を前記放電ランプに印加してこれを点灯開始させるイグナイタ部と、このイグナイタ部と電気的に接続され、放電電圧を前記放電ランプに印加してこの放電ランプの点灯を維持する点灯装置部と、入力信号に応答した画像信号を出力する信号処理部と、この信号処理部からの画像信号に従って、前記放電ランプの光を用いて投影される画像を作成する画像表示部と、各部に電源を供給する電源装置部とをキャビネットに収納して備え、前記イグナイタ部の少なくとも前記高電圧を発生する部分を、前記点灯装置部から配置構成上分離して、前記信号処理部から遠く、前記放電ランプに近い位置に配置したので、信号処理部の誤動作を抑制することができる。また、従来、点灯装置部と一体となっていたイグナイタ部の少なくとも高電圧を発生する部分が単一の小さなブロックとなることで自由な配置が可能となり、イグナイタ部の少なくとも高電圧を発生する部分を放電ランプに近接配置することができ、もってイグナイタ部が放電ランプに印加する高電圧の漏洩が少なくなり、マイコンやＩＣなどの電子部品から回路構成された信号処理部への誤動作、故障を少なくすることが可能となる。また、点灯装置部はイグナイタ部の少なくとも高電圧を発生する部分から分離しているので、放電ランプ点灯時の発熱を受ける場所を避けて配置することが可能となり、点灯装置部の熱ストレスを少なくすることができる共に、点灯装置部の配置によっては空冷用ＦＡＮを削減することも可能となる。
【００８７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部はランプソケットを有するので、他の部位へ浮遊容量を介して高圧パルスが漏洩することを抑制し、マイコンやＩＣなどの電子回路の誤動作や破壊をさらに抑制することができる。
【００８８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記点灯装置部及び電源装置部を同一基板上に搭載したので、両者間の接続線に重畳する高周波ノイズ除去のためのノイズフィルタや両者を接続するのに必要なコネクタ類を削減することができる。
【００８９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部はランプソケットを有し、前記点灯装置部及び電源装置部を同一基板上に搭載したので、請求項２，３記載の発明の双方の効果を奏することができる。
【００９０】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部と点灯装置部とを電線で接続したので、信号処理部の誤動作を抑制することができる。
【００９１】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部及び点灯装置部をフレキシブルプリント基板上に設けたので、電線などにより接続することなく、イグナイタ部と点灯装置部とを物理的に離す配置構成が可能になる。
【００９２】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記放電ランプを境にして、その一方の側に前記イグナイタ部を配設し、その他方の側に前記信号処理部、電源装置部及び点灯装置部を配設したので、他の部位へ浮遊容量を介して高圧パルスが漏洩することを抑制し、マイコンやＩＣなどの電子回路の誤動作や破壊を抑制することができる。
【００９３】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記放電ランプに高電圧を印加する高電圧発生回路と、前記点灯装置部と接続して前記高電圧発生回路に電源を供給する電源回路とにより前記イグナイタ部を構成し、前記キャビネットに対して着脱自在のランプハウスを設け、このランプハウスの内部を隔壁によって２つの収納スペースに分離して、一方の収納スペースに前記放電ランプを収納し、他方の収納スペースに前記高電圧発生回路を収納したので、２つの収納スペースに分離する隔壁によってイグナイタ部の高電圧発生回路に直射する放電ランプからの輻射熱と紫外線とを遮断して、イグナイタ部の高電圧発生回路の劣化、長期信頼性の低下を防止することができ、またランプハウスをキャビネットから着脱自在に構成したので、放電ランプの寿命時に放電ランプと共に高電圧発生回路も新品に交換され、長期にわたり、始動性、信頼性の高いプロジェクタを提供することができる。
【００９４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記高電圧発生回路は周囲をケースで囲まれ、このケースの少なくとも１つの壁面は前記ランプハウスの外殻であるので、ケースによってイグナイタ部の高電圧発生回路に直射する放電ランプからの輻射熱と紫外線とを遮断して、イグナイタ部の高電圧発生回路の劣化、長期信頼性の低下を防止することができる。
【００９５】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記隔壁は、前記放電ランプから発せられた前記高電圧発生回路への輻射熱を遮断するので、請求項８と同様の効果を奏する。
【００９６】
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記ランプハウスの内部には、前記高電圧発生回路を前記イグナイタの電源回路に接続するためのリード線と、前記放電ランプを前記点灯装置部に接続するためのリード線とがあり、これらリード線と前記放電ランプとの間に介設される隔壁を前記ランプハウスに設けたので、隔壁によってリード線に直射する放電ランプからの輻射熱と紫外線とを遮断して、リード線の劣化、長期信頼性の低下を防止することができる。
【００９７】
請求項１２記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記キャビネット内を冷却する強制空冷を行うファンを備え、前記高電圧発生回路は前記放電ランプよりも前記ファンの送風方向に対して風上の位置に配置されるので、イグナイタ部の高電圧発生回路の熱を効率よく放熱させることができる。
【００９８】
請求項１３記載の発明は、請求項８記載の画像表示装置において、前記高電圧発生回路と前記放電ランプとを高圧リード線で電気的に接続し、この高圧リード線を前記高電圧発生回路における前記放電ランプ側から引き出すので、始動時にイグナイタ部の高電圧発生回路で発生した高圧パルスがキャビネットの各部に存在する浮遊容量を通じて漏洩することが抑制されて、マイコンやＩＣ等を誤動作や破壊に至らせる危険性を低減させることができる。
【００９９】
請求項１４記載の発明は、請求項１記載の画像表示装置において、前記イグナイタ部を、前記高電圧を前記放電ランプに印加する高圧発生部と、これに高電圧を発生させるための電力を供給する電源回路部とに分離してなるので、信号処理部の誤動作、故障の抑制、装置の小型軽量化、駆動時の騒音抑制、電子回路へのノイズ影響の抑制、装置の設計自由度の拡大が可能になるほか、ランプハウス内にイグナイタ部を収納するスペースを確保できなくても信頼性を高めることが可能となる。
【０１００】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の画像表示装置において、少なくとも前記高圧発生部を前記放電ランプの近傍に設けてなるので、ランプハウス内にイグナイタ部を収納するスペースを確保できなくても信頼性を高めることが可能となる。
【０１０１】
請求項１６記載の発明は、請求項１４記載の画像表示装置において、前記高圧発生部を前記電源回路部よりも前記放電ランプの近傍に設けてなるので、信号処理部の誤動作、故障の抑制、装置の小型軽量化、駆動時の騒音抑制、電子回路へのノイズ影響の抑制、装置の設計自由度の拡大が可能になる。
【０１０２】
請求項１７記載の発明は、請求項１４記載の画像表示装置において、少なくとも前記高圧発生部を、前記放電ランプが着脱自在に収納されるランプハウス内に設けてなるので、イグナイタ部の高圧発生部の仕様変更が容易になる。
【０１０３】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の画像表示装置において、前記ランプハウスは前記高圧発生部を少なくとも収納する収納部を有しているので、信号処理部の誤動作をより好適に防止することができる。
【０１０４】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の画像表示装置において、前記収納部には絶縁材が充填されているので、高圧発生部に対する絶縁機能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明に係る第１実施形態の画像表示装置の回路ブロック図である。
【図２】同画像表示装置の内部構成図である。
【図３】（ａ）は発明に係る第２実施形態の画像表示装置におけるイグナイタ部を合体部から分離した場合の構成斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ面視図、（ｃ）は（ａ）のＡ面視図である。
【図４】発明に係る第５実施形態の画像表示装置内の各部の配置構成を示す斜視図である。
【図５】同画像表示装置内の各部の配置構成を上面から見た図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ同画像表示装置のランプハウスの上面図、背面図、側面図である。
【図７】同画像表示装置の回路ブロック図である。
【図８】同画像表示装置におけるランプハウス内の空冷の説明図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る画像表示装置の回路構成図である。
【図１０】図９に示すイグナイタ部の一部回路構成図である。
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図９の画像表示装置のランプハウスの上面図、背面図、側面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る画像表示装置の回路構成図である。
【図１３】図１２に示すイグナイタ部の一部回路構成図である。
【図１４】キャビネットを除いた状態で見た従来のプロジェクタ内の各部の配置構成を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示すプロジェクタ内の各部の配置構成を上面から見た図である。
【図１６】同プロジェクタに収納されるランプハウスの構造図である。
【図１７】同プロジェクタの回路ブロック図である。
【図１８】イグナイタ部で発生する高圧パルスの波形図である。
【符号の説明】
１画像表示装置
３ａ画像表示素子
６電源装置部
７イグナイタ部
８Ａ点灯装置部
９信号処理部
１１入力フィルタ部
１２高圧リード線
１３放電ランプ
１４ａ，１４ｂランプソケット
２６交流電源

Claims

放電ランプと、高電圧を前記放電ランプに印加してこれを点灯開始させるイグナイタ部と、このイグナイタ部と電気的に接続され、放電電圧を前記放電ランプに印加してこの放電ランプの点灯を維持する点灯装置部と、入力信号に応答した画像信号を出力する信号処理部と、この信号処理部からの画像信号に従って、前記放電ランプの光を用いて投影される画像を作成する画像表示部と、各部に電源を供給する電源装置部とをキャビネットに収納して備え、前記イグナイタ部の少なくとも前記高電圧を発生する部分を、前記点灯装置部から配置構成上分離して、前記信号処理部から遠く、前記放電ランプに近い位置に配置したことを特徴とする画像表示装置。
前記イグナイタ部はランプソケットを有することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記点灯装置部及び電源装置部を同一基板上に搭載したことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記イグナイタ部はランプソケットを有し、前記点灯装置部及び電源装置部を同一基板上に搭載したことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記イグナイタ部と点灯装置部とを電線で接続したことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記イグナイタ部及び点灯装置部をフレキシブルプリント基板上に設けたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記放電ランプを境にして、その一方の側に前記イグナイタ部を配設し、その他方の側に前記信号処理部、電源装置部及び点灯装置部を配設したことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記放電ランプに高電圧を印加する高電圧発生回路と、前記点灯装置部と接続して前記高電圧発生回路に電源を供給する電源回路とにより前記イグナイタ部を構成し、前記キャビネットに対して着脱自在のランプハウスを設け、このランプハウスの内部を隔壁によって２つの収納スペースに分離して、一方の収納スペースに前記放電ランプを収納し、他方の収納スペースに前記高電圧発生回路を収納したことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記高電圧発生回路は周囲をケースで囲まれ、このケースの少なくとも１つの壁面は前記ランプハウスの外殻であることを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
前記隔壁は、前記放電ランプから発せられた前記高電圧発生回路への輻射熱を遮断することを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
前記ランプハウスの内部には、前記高電圧発生回路を前記イグナイタの電源回路に接続するためのリード線と、前記放電ランプを前記点灯装置部に接続するためのリード線とがあり、これらリード線と前記放電ランプとの間に介設される隔壁を前記ランプハウスに設けたことを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
前記キャビネット内を冷却する強制空冷を行うファンを備え、前記高電圧発生回路は前記放電ランプよりも前記ファンの送風方向に対して風上の位置に配置されることを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
前記高電圧発生回路と前記放電ランプとを高圧リード線で電気的に接続し、この高圧リード線を前記高電圧発生回路における前記放電ランプ側から引き出すことを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
前記イグナイタ部を、前記高電圧を前記放電ランプに印加する高圧発生部と、これに高電圧を発生させるための電力を供給する電源回路部とに分離してなることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
少なくとも前記高圧発生部を前記放電ランプの近傍に設けてなることを特徴とする請求項１４記載の画像表示装置。
前記高圧発生部を前記電源回路部よりも前記放電ランプの近傍に設けてなることを特徴とする請求項１４記載の画像表示装置。
少なくとも前記高圧発生部を、前記放電ランプが着脱自在に収納されるランプハウス内に設けてなることを特徴とする請求項１４記載の画像表示装置。
前記ランプハウスは前記高圧発生部を少なくとも収納する収納部を有していることを特徴とする請求項１７記載の画像表示装置。
前記収納部には絶縁材が充填されていることを特徴とする請求項１８記載の画像表示装置。