JP4290247B2 - 電子機器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層配置された複数の回路基板を備えた電子機器に係り、特に下段側の回路基板にノイズ源が実装されている電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、光源ランプと、この光源ランプから出射される光束を光学的に処理して画像情報に応じた光学像を形成する光学系と、この光学系で形成される画像を投射面に拡大投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置が知られている。このような投射型表示装置は、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションに広く利用される。
【0003】
上述した投射型表示装置には、ビデオ、コンピュータ等が接続され、ビデオ、コンピュータ等の機器から出力される画像情報は、光学系を構成する光変調装置によって変調され、これにより、投射型表示装置は、画像情報に応じた光学像を形成することができる。具体的には、画像情報となるコンポジット信号、RGB信号は、光変調装置を駆動制御する光変調装置駆動手段を介して、光変調装置に供給される。光変調装置駆動手段は、コンポジット信号、RGB信号等の画像信号を所定の信号処理によって画像表示に適合する信号形態に変換し、この変換された信号を光変調装置を駆動する部分に供給するものである。このような光変調装置駆動手段は、入力される画像信号により光変調装置を駆動する回路として1枚の回路基板に一体に形成されていた。
【0004】
また、前記した投射型表示装置その他の各種電子機器が広く普及し、これらの電子機器の動作により放射される電磁ノイズが問題となっている。特に、高周波を取り扱うデジタル電子機器から放射される電磁ノイズによって、テレビやラジオなどには明らかな受信障害が生じることから、デジタル電子機器業界では、電磁ノイズの放射を抑制することが強く求められている。なお、ノイズ対策としては、回路的工夫を凝らしたり、シールドを行ったり、ノイズ低減用素子(ノイズ対策部品)を用いる等の方法があるが、ノイズ低減用素子を用いる方法は、効果が安定しており、設計に組み込み易いことと、基板に実装できることから、一般に広く利用されている。
【0005】
そして、機器の駆動を制御する制御回路基板を備えた電子機器では、開発段階において試作品である電子機器から放射される電磁ノイズが、例えば日本国内においては、VCCI(情報処理装置等電波障害自主規制協議会)規格を満たすか否かを調べ、規格値を越えている場合には、ノイズ源近傍に設けられているEMI除去フィルターやコンデンサ等のノイズ低減用素子を適切なものに取り替える等して、電子機器から放射されるノイズが規格値以下になるように調整(以下、これをノイズ低減調整という)するようになっている。
【0006】
具体的には、まず電子機器から放射される電磁ノイズをノイズ測定専用の測定機(受信機)を使って測定する。そして、VCCI規格外の場合には、例えば電子機器の上ケースを外す等して、ノイズ源と思われる電子部品にスペクトラムアナライザーのプローブを接近させ、この電子部品から発生するノイズの周波数やその絶対値を測定し、ノイズ源を特定する。次いで、特定されたノイズ源である電子部品に設けられているノイズ低減用素子を適正な別のものに交換する等した後、上ケースを取り付け、再びノイズ測定専用の測定機(受信機)により、電子機器からの放射ノイズを測定し、ノイズ低減効果を確認する。そして、電子機器から放射されるノイズがVCCI規格を満たすようになるまで、この作業を繰り返すのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、投射型表示装置に代表される最近の電子機器においては、装置のコンパクト化と電子部品搭載スペースの確保という双方を満足するために、回路基板が積層配置された構造となっている。そして、このような構造で、ノイズ源となりうる電子部品が下段の回路基板に実装されている場合には、単に上ケースを取り外しただけでは、上段の回路基板が邪魔になってノイズの低減調整を行うことができない。即ち、上段の回路基板を取り外さない限り、ノイズ源にスペクトラムアナライザーのプローブを接近させることができず、ノイズ源から出る電磁ノイズの周波数やその絶対値を測定し、ノイズ源を特定したり、ノイズ低減のための調整を行うことができず、非常に面倒であった。
【0008】
この点につき具体的に説明すると、上段の回路基板を取り外し、下段の回路基板(に設けられたノイズ源と思われる電子部品)を露呈させた状態にしてから、スペクトラムアナライザーによる測定によりノイズ源を特定し、ノイズ源低減用素子を交換する等のノイズ低減措置を施し、上段の回路基板を取り付け、さらに上ケースを装着して製品としての電気機器に復元した後に、やっとノイズ低減効果を確認するためのノイズ測定専用の測定機(受信機)によるノイズの測定ができるのである。
【0009】
さらに、上段の回路基板を取り外す前の状態と、上段の回路基板を取り外し、再び取り付けた状態とでは、回路基板同士を接続するコネクターの接触状態が変化したり、上段の回路基板締結用のねじの締め具合やねじ螺合部の摩耗度が変化して、電子機器から放射される電磁ノイズの周波数やその量に差が生じ、測定データの再現性が悪い。即ち、ノイズ低減調整後は、上段の回路基板の取り付け方等が誤差要因として表われ、正確な比較データがとれないという問題もあった。
【0010】
本発明は前記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、積層配置された複数の回路基板の下段側回路基板に搭載されたノイズ源に対し、上段側回路基板を取り外さなくてもノイズの低減調整を行うことの可能な電子機器を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子機器においては、積層配置された複数の回路基板を備えた電子機器において、上段側の回路基板には、下段側の回路基板に実装されたノイズ源及びノイズ低減用素子に正対するとともにノイズ源およびノイズ低減用素子を含む所定の大きさの開口または切欠きを設けるようにしたものである。
【0012】
上段側回路基板の開口または切り欠きから電磁ノイズ測定用のプローブを挿入し、下段側回路基板に実装されているノイズ源に接近させて、ノイズ源から発生する電磁ノイズの周波数やその絶対値を測定することができる。そして、このノイズ源から発生するノイズが原因となって、電子機器から放射される電磁ノイズが規格値を越えている場合には、上段側回路基板の開口または切り欠きを介して、ノイズ源近傍に実装されているノイズ低減用素子をノイズの低減に有効なものに取り替えることで、電子機器から放射される電磁ノイズを規格値以下にできる。即ち、上段側回路基板を取り外すことなく、ノイズの低減調整ができるので、ノイズ低減調整作業が簡単となる。
【0013】
また、ノイズ低減調整に際し、上段側の回路基板を取り外さないので、上段側回路基板の装脱着に伴う誤差要因がなく、測定データの再現性がよい。従って、ノイズ測定専用の測定機(受信機)により、ノイズ低減調整前後の正確な比較データを測定でき、電子機器から放射されるノイズが規格内に収まるように正確に調整できる。
【0014】
また、本発明において、前記開口または切り欠きは、その最も小さい部分の長さを1cm以上、10cm以下に形成することが望ましい。また、開口または切り欠きにおける最も小さい部分とは、開口や切り欠きが矩形の場合は短辺、円の場合は直径、楕円の場合は短径、異形状の場合は開口(切り欠き)周縁部間の最小間隔部分を示す。そして、スペクトラムアナライザーのプローブを差し込んだり、ノイズ低減用素子を必要に応じて取り替える作業を行うためには、開口または切り欠きの最も小さい部分の長さを1cm以上にする必要がある。また、回路基板における電子部品搭載スペースを狭めないためには、開口または切り欠きの最も小さい部分の長さを10cm以下にする必要がある。
【0015】
このように構成することで、上段側回路基板の開口又は切り欠きを介して、スペクトラムアナライザーのプローブの出し入れと、ノイズ低減用素子の交換とをスムーズに遂行できる。また、回路基板に設けた開口または切り欠きは、回路基板における電子部品実装スペースをそれ程狭めるものではない。特に、回路基板の表裏両面に電子部品を実装するようにすれば、開口または切り欠きを設けることによる電子部品実装スペースの減少を極力避けることができる。
【0016】
また、本発明において、前記開口又は切り欠きに、前記ノイズ源から発生した電磁ノイズを吸収する電磁波吸収材又は電磁ノイズを反射する電磁波反射材から構成された蓋を装着することが望ましい。
【0017】
上段側回路基板の開口又は切り欠きに放射された電磁ノイズは、開口又は切り欠きに装着された電磁波吸収材又は反射材からなる蓋により吸収又は反射されるので、開口又は切り欠きを介して電磁ノイズが外部に放射されず、さらなるノイズの低減が期待できる。
【0018】
また、本発明において、前記電子機器を、光源と、この光源から出射される光束を光学的に処理して画像情報に応じた光学像を形成する光学系と、この光学系で形成される画像を拡大投射する投射レンズと、前記光学系を構成する光変調装置を駆動制御する光変調装置駆動手段が設けられた上段と下段の2枚の回路基板と、を備えた投射型表示装置によって構成することが望ましい。
【0019】
光変調装置駆動手段を設けた回路基板が積層配置されているため、光変調装置駆動手段を構成する部品点数を多くしても十分に実装できるので、高性能にしてコンパクトで、しかも電磁ノイズ放射のない投射型表示装置が提供される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
(1)装置の全体構成
図1、図2には、本実施形態に係る投射型表示装置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。
【0022】
投射型表示装置1は、光源ランプ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パネル(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、投射レンズ6を介して投射面上に拡大表示する形式のものである。投射レンズ6の一部を除いて、各構成部品は外装ケース2の内部に収納されている。
【0023】
(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(図2)とから構成されている。
【0024】
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、これらの連通孔25R、25L間には、投射型表示装置1の画質、ピント等を調整するための操作スイッチ60が設けられている。さらに、アッパーケース3の前面の向かって左下部分には、図示略のリモートコントローラからの光信号を受信するための受光部70が設けられている。
【0025】
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とが設けられている。
【0026】
また、ロアーケース4の底面には、図2に示すように、その前端の略中央部にフット31Cが設けられ、後端の左右の角部にフット31R、31Lが設けられている。尚、フット31Cは、図1に示すレバー311を上方に引き上げることにより、後方側の回動機構312(図2)によって回動し、図2中の二点鎖線で示すように、前方側が装置本体から離間して開いた状態に付勢される。そして、その回動量を調整することで、投射面上の表示画面の上下方向位置を変更できるようになっている。一方、フット31R、31Lは、回転させることで突出方向に進退する構成であり、その進退量を調整することによって表示画面の傾きを変更することが可能である。
【0027】
リアケース5には、図2に示すように、外部電力供給用のACインレット50や各種の入出力端子群51が配置され、これらの入出力端子群51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。
【0028】
(3)装置の内部構造
図3〜図5には、投射型表示装置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は投射型表示装置1の垂直方向断面図である。
【0029】
これらの図に示すように、外装ケース2の内部には、電源としての電源ユニット7、光源ランプユニット8、光学系を構成する光学ユニット10、2枚の回路基板から構成される光変調装置駆動手段となるドライバボード80、メインボード12などが配置されている。
【0030】
電源ユニット7は、投射レンズ6の両側に配置された第1、第2電源ブロック7A、7Bで構成されている。第1電源ブロック7Aは、ACインレット50を通して得られる電力を変圧して主に第2電源ブロック7Bおよび光源ランプユニット8に供給するものであり、トランス(変圧器)、整流回路、平滑回路、電圧安定回路等を備えている。第2電源ブロック7Bは、第1電源ブロック7Aから得られる電力をさらに変圧して供給するものであり、第1電源ブロック7Aと同様にトランスの他、各種の回路を備えている。そして、その電力は光学ユニット10の下側に配置された電源回路基板13(図4中に点線で図示)および各電源ブロック7A、7Bに隣接配置された第1、第2吸気ファン17A、17Bに供給される。また、電源回路基板13上の電源回路では、第2電源ブロック7Bからの電力を基にして主にメインボード12上の制御回路駆動用の電力を造り出しているとともに、その他の低電力部品用の電力を造り出している。ここで、第2吸気ファン17Bは、第2電源ブロック7Bと投射レンズ6との間に配置されており、投射レンズ6とアッパーケース3(図1)との間に形成される隙間を通して冷却用空気を外部から内部に吸引するように設けられている。そして、各電源ブロック7A、7Bは、アルミ等の導電性を有するカバー部材250A、250Bを備え、各カバー部材250A、250Bには、アッパーケース3の連通孔25R、25Lに対応する位置に音声出力用のスピーカ251R、251Lが設けられている。
【0031】
光源ランプユニット8は、投射型表示装置1の光源部分を構成するものであり、光源ランプ181およびリフレクタ182からなる光源装置183と、この光源装置183を収納するランプハウジング184とを有している。このような光源ランプユニット8は、下ライトガイド902(図5)と一体に形成された収容部9021で覆われており、上述したランプ交換蓋27から取り外せるように構成されている。収容部9021の後方には、リアケース5の排気口160に対応した位置に一対の排気ファン16が左右に並設されており、これらの排気ファン16によって第1〜第3吸気ファン17A〜17Cで吸引された冷却用空気を収容部9021近傍に設けられた開口部からその内部に導き入れるとともに、この冷却用空気で光源ランプユニット8を冷却した後、その冷却用空気を排気口160から排気している。尚、各排気ファン16の電力は、電源回路基板13から供給されるようになっている。
【0032】
光学ユニット10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10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は一体とされて、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。
【0033】
直方体状のプリズムユニット910は、図6にも示すように、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体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を構成する各液晶パネル925R、925G、925Bは、プリズムユニット910の3側面と対向配置され、同様にヘッド体903に対して固定ネジにより固定されている。尚、液晶パネル925Bは、プリズムユニット910を挟んで液晶パネル925Rと対向した位置に設けられており(図7)、図6ではその引出線(点線)および符号のみを示した。そして、これらの液晶パネル925R、925G、925Bは、ヘッド体903の下面に位置しかつ前述の空気取入口240に対応して設けられた第3吸気ファン17Cからの冷却用空気によって冷却される。この際、第3吸気ファン17Cの電力は、電源回路基板13からドライバボード80を介して供給される。さらに、ヘッド体903の前面には、投射レンズ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、投射レンズ6を搭載したヘッド体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。
【0034】
ドライバボード80は、上述した変調系925の各液晶パネル925R、925G、925Bを駆動制御するためのものであり、後述する下段側回路基板81および上段側回路基板82から構成されている。下段側回路基板81および上段側回路基板82は、光学ユニット10の上方にスタッドボルト9011を介して離間して積層配置され、それぞれの回路基板81,82の上下両面には、図9に示すように、制御回路を形成する多くの回路素子が実装されている。両基板81、82は、互いに対向する面の対応する位置に設けられたコネクタ90(90a,90b)により電気的に接続されている。
【0035】
そして、前述した第3吸気ファン17Cによって吸引された冷却用空気は、液晶パネル925R、925G、925Bを冷却した後、回路基板81,82間の上下面に沿って供給され、各基板81、82に実装されている各回路素子を冷却する。
【0036】
メインボード12は、投射型表示装置1全体を制御する制御回路が形成されたものであり、光学ユニット10の側方に立設されている。このようなメインボード12は、前述のドライバボード80、操作スイッチ60と電気的に接続されている他、入出力端子群51が設けられたインターフェース基板14およびビデオ基板15と電気的に接続され、また、コネクター等を介して電源回路基板13に接続されている。そして、メインボード12の制御回路は電源回路基板13上の電源回路で造られた電力、すなわち第2電源ブロック7Bからの電力によって駆動されるようになっている。尚、メインボード12の冷却は、第2吸気ファン17Bから第2電源ブロック7Bを通って流入する冷却用空気で行われる。
【0037】
図3において、メインボード12と外装ケース2(図3ではロアーケース4およびリアケース5のみを図示)との間には、アルミ等の金属製のガード部材19が配置されている。このガード部材19は、メインボード12の上下端にわたる大きな面状部191を有しているとともに、上部側が固定ネジ192で第2電源ブロック7Bのカバー部材250Bに固定され、下端がロアーケース4の例えばスリットに係合支持され、この結果、ロアーケース4にアッパーケース3を取り付ける際にアッパーケース3(図1)とメインボード12との干渉を防ぐ他、メインボード12を外部ノイズから保護している。
【0038】
(4)光学系の構造
次に、投射型表示装置1の光学系即ち光学ユニット10の構造について、図7に示す模式図に基づいて説明する。
【0039】
上述したように、光学ユニット10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。
【0040】
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。
【0041】
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を構成する液晶パネル925R、925G、925B(後述)上に重畳させる機能を有している。
【0042】
このように、本例の投射型表示装置1では、照明光学系923により、液晶パネル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、照度ムラのない投射画像を得ることができる。
【0043】
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。
【0044】
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からプリズムユニット910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R、G、B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。
【0045】
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。従って、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。
【0046】
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を通って液晶パネル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、これらの液晶パネル925R、925Gは、前述のドライバボード80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。一方、青色光束Bは、導光系927を介して対応する液晶パネル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。尚、本実施形態の液晶パネル925R、925G、925Bとしては、例えば、ポリシリコン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。
【0047】
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、液晶パネル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を通って液晶パネル925Bに入射して変調される。この際、光束Wの光軸1aおよび各色光束R、G、Bの光軸1r、1g、1bは同一平面内に形成されるようになる。そして、各色光束の光路の長さ、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、従って、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。
【0048】
次に、各液晶パネル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射レンズ6を介して所定の位置にある投射面100上に拡大投射されるようになっている。
【0049】
(5)光変調装置駆動制御手段(ドライバボード)80の構造
前述のようにドライバボード80は、上段側の回路基板82と、下段側の回路基板81とが積層された構造で、上段側回路基板82は、信号処理ブロック83、タイミング回路ブロック84およびアンプ86を含んで構成され、信号処理ブロック83および下段側回路基板に設けられたCPU85が補正回路を構成している。
【0050】
信号処理ブロック83は、インターフェース基板14の入出力端子群51からビデオ基板15を介して入力される画像信号VIDEOに基づいて、液晶パネル925R、925G、925Bに適切な色表示をさせるための駆動制御信号SR、SG、SBを出力するブロックであり、各液晶パネル925R、925G、925Bに応じて設定される3つのルックアップテーブル(LUT)83R、83G、83Bを備えている。そして、駆動制御信号SR、SG、SBは、LUT83R、83G、83B内部でD/A変換されるとともに、アンプ86によって増幅されて下段側回路基板81の後述する相展開回路87R,87G,87Bに出力される。
【0051】
タイミング回路ブロック84は、垂直、水平同期信号SYNCに基づいて、信号処理ブロック83、後述する相展開回路ブロック87R、87G、87B、および各液晶パネル925R、925G、925Bに設けられるドライバIC(図示略)に駆動タイミング信号STを出力するブロックである。
【0052】
一方、下段側回路基板81は、CPU85、相展開回路ブロック87R、87G、87B、スイッチング素子ブロック88、およびメモリブロック89を含んで構成され、相展開回路ブロック87は、各液晶パネル925R、925G、925Bと接続されている。
【0053】
CPU85は、上段側回路基板82に設けられている信号処理ブロック83およびタイミング回路ブロック84を制御するものであり、ルックアップテブル(LUT)83R、83G、83Bのテーブル情報を設定制御したり、タイミング回路ブロック84の出力制御を行っている。また、このCPU85は、スイッチング素子ブロック88およびメモリブロック89と電気的に接続され、これらに担持された情報を取得できるように構成されている。
【0054】
相展開回路ブロック87R、87G、87Bは、液晶パネル925R、925G、925Bの解像度に応じて、前記駆動制御信号SR、SG、SBを相展開する部分である。このように駆動制御信号SR、SG、SBを相展開することにより、本来動作速度の遅い液晶パネル925R、925G、925Bを画像信号VIDEOの変化に応じて素早く動作させることができる。尚、本例における相展開回路ブロック87R、87G、87Bは、所定の展開相数に設定されたIC(図示略)を複数組み合わせることにより構成できる。具体的には、各相展開回路ブロック87R、87G、87Bには、信号を6相展開するICを接続する接続部が4つ設けられている(図示略)。そして、液晶パネル925R、925G、925Bの解像度がVGA、SVGAの場合、ICを1つ接続して6相展開とし、XGAの場合ICを2つ接続して12相展開とし、SXGAの場合ICを4つ接続して24相展開とする。
【0055】
スイッチング素子ブロック88は、Low、Highに切替可能な2つの抵抗スイッチ881、882から構成され、2つの抵抗スイッチ881、882の切替状態の組み合わせにより、個別設定基板81で対応可能な解像度を判別することができる。本例の場合、以下のような組み合わせで設定されている。
【0056】
メモリブロック89は、投射型表示装置1の電源を遮断しても記録内容が失われない不揮発性のE2PROMから構成され、上述した各液晶パネル925R、925G、925Bの設定情報が記録される。記録される設定情報には、製造時の各液晶パネル925R、925G、925Bの偏差、またはこれらのγ特性等の特性値情報、解像度に応じて設定されるリフレッシュレート等の解像度情報等を含むことができる。尚、このような各液晶パネル925R、925G、925Bの設定情報は、投射型表示装置1の製造後、液晶パネル925R、925G、925Bの光透過特性等を測定し、その値をメモリブロック89に記録すればよい。
【0057】
(6)光変調装置駆動手段(ドライバボード)80の動作
次に、以上のような構成を有するドライバボード80の動作について説明する。
【0058】
▲1▼ 投射型表示装置1を起動すると、CPU85は、スイッチング素子ブロック88およびメモリブロック89から各液晶パネル925R、925G、925Bの解像度、γ特性等の設定情報を取得し、取得した設定情報に基づいてLUT83R、83G、83Bのテーブル情報を設定する。また、CPU85は、取得した設定情報を、入出力端子群51を介して投射型表示装置1に接続されるパソコン等の画像出力手段にステータス信号STSとして出力する。
【0059】
▲2▼ 入出力端子群51から入力されたアナログの画像信号は、ビデオ基板15等によりデジタル変換され、R、G、B各色8ビットからなるデジタルの画像信号VIDEOとして、信号処理ブロック83を構成するLUT83R、83G、83Bに供給される。
【0060】
▲3▼ 各LUT83R、83G、83Bでは、R、G、B各色毎に画像信号VIDEOをインデックスとし、この信号に対応するテーブル情報を内部でアナログ変換した後、駆動制御信号SR、SG、SBとして出力する。
【0061】
▲4▼ この駆動制御信号SR、SG、SBは、アンプ86によって増幅処理された後、下側回路基板81の相展開回路ブロック87R、87G、87Bに供給される。相展開回路ブロック87R、87G、87Bでは、液晶パネル925R、925G、925Bの解像度に応じて設定された展開数に基づいて駆動制御信号SR、SG、SBを相展開し、各液晶パネル925R、925G、925BのドライバIC(図示略)に出力する。
【0062】
▲5▼ 一方、前記画像信号VIDEOとともに入力される同期信号SYNCは、タイミング回路ブロック84に供給される。タイミング回路ブロック84は、同期信号SYNC、CPU85からの制御信号SCに基づいて、信号処理ブロック83、相展開回路ブロック87R、87G、87B、および各液晶パネル925R、925G、925BのドライバICに駆動タイミング信号STを出力し、これらの協調動作を図る。
【0063】
(7)ドライバーボード80におけるノイズ対策構造
ドライバーボード80は、前記したように、それぞれ多くの回路素子が実装された上段側回路基板82と下段側回路基板81とが積層配置された構造となっている。
【0064】
そして、下段側回路基板81上には、図9に示されるように、液晶パネル925R,925G,925Bの動作を制御するLSIであるCPU85が実装されている。CPU85は、ドライバーボード80(回路基板81,82)に実装されている種々の回路素子の中で、最も高い周波数を扱う部位で、それだけ電磁ノイズが発生し易い最大のノイズ源である。
【0065】
このため、CPU85には、高調波を制御するための信号用又はインダクタ型のEMI除去フィルター85aが実装されて、高速信号の不要な高調波の放射を制御している。また、CPU85に接続されているDC電源ラインには、DC電源用又はコンデンサ型のEMI除去フィルター85bが実装されて、DC電源ラインを通じた電磁ノイズの伝導が防止されている。
【0066】
一方、上段側回路基板82には、下段側回路基板81に設けられているCPU85に正対する位置に矩形状の開口100が形成されており、CPU85がノイズ発生源である場合には、この開口100を介して、投射型表示装置1におけるノイズ低減調整を行うことができるようになっている。
【0067】
即ち、開発した投射型表示装置の試作品については、まず、ノイズ測定専用の測定機(受信機)を使って、投射型表示装置から所定距離離間する位置における電磁ノイズを測定し、この測定データD1をVCCI規格と比較する。そして、規格を満たさない場合には、アッパーケース3を取り外して、図3に示すように、ドライバーボード80を露出させる。次に、図9に示すように、スペクトラムアナライザー120のプローブ122を開口100から差し込み、ノイズ源と思われるCPU85に接近させて、CPU85から発生する電磁ノイズの周波数やその絶対値を測定する。そして、この測定データd1を測定データD1と比較することで、CPU85が測定データD1を規格外とする要因か否かを検討する。即ち、投射型表示装置から放射される電磁ノイズが規格外となる原因がCPU85にあるか否かを検討する。
【0068】
そして、この規格を満たさない原因がノイズ源であるCPU85にある場合には、開口100を介してEMI除去フィルター85a,85bをノイズ低減に適切と思われる他の種類のものに取り替える。そして、アッパーケース3を取り付け、再びノイズ測定専用の測定機(受信機)を使って、投射型表示装置から放射される電磁ノイズを測定する。そして、この測定データD2をEMI除去フィルアダーを交換する以前における測定データD1やVCCI規格と比較し、ノイズ低減調整の効果を確認する。このようにして、投射型表示装置から放射される電磁ノイズが所定のレベル以下となる(VCCI規格を満たす)ように調整する。
【0069】
従って、開口100の大きさは、CPU85より1回り大きくて、プローブ122の出し入れができることは勿論であるが、はんだごてやピンセット等を使って、EMI除去フィルター85a,85bの交換作業を行うことができるに十分な大きさが望ましい。しかし、開口100が大きすぎると、制御回路を構成する回路素子の実装スペースが狭められることになるので、あまり大きくしない方が望ましい。そこで、ノイズ低減調整のための作業性と、回路素子の実装スペースを狭めないという両観点から、開口100は、1辺の長さが5cmの正方形に形成されている。
【0070】
また、上段側回路板82に開口100が設けられているために、上段側回路板82の内側で発生した電磁ノイズは、それだけこの開口100から放射される危険がある。そこで、開口100にノイズ低減用の蓋を設けることが望ましい場合には、金属等の電磁波反射材やフェライト等の電磁波吸収材から構成された蓋110で開口100を閉塞するようにしてもよい。
【0071】
なお、蓋110を開口100に固定する手段は、ねじ止めや凹凸ランス係合や接着等の所定の固着手段であれば、如何なるものでもよい。
【0072】
(8)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。
【0073】
▲1▼ また、上記実施形態では、下段側回路板81に搭載されているノイズ源であるCPU85の真上に開口100を設けるように構成したが、ノイズ源としてはCPUに限られるものではない。従って、下段側回路板81に搭載したその他のノイズ源も含んだ所定の大きさに開口や切り欠きを設けて、あるいはその他のノイズ源それぞれの真上に開口や切り欠きを設けて、ノイズ低減調整を行うようにしてもよい。
【0074】
▲2▼ また、上記実施形態では、ノイズ低減用素子としてEMI除去フィルター85a,85bを示しているが、ノイズ低減用素子としては除去しようとするノイズの種類により種々のものがあり、ノイズの低減に有効な素子であれば、如何なるものでもよい。
【0075】
▲3▼ また、上記実施形態では、上段側回路板82に設けた開口100が矩形状に形成されていたが、矩形に限るものではなく、円,長円,三角の他プローブの出し入れと、ノイズ低減用素子の取替作業を行い得る形状であれば、如何なる形状であってもよい。
【0076】
▲4▼ 前述の実施形態では、上段側回路基板82に開口100が設けられていたが、開口に限るものではなく、所定の大きさの切り欠きであってもよい。
【0077】
▲5▼ 前述の実施形態では、ドライバーボード80が積層配置された2枚の回路基板81,82で構成されていたが、これに限らない。即ち、3枚を積層配置し、最下段の回路基板上にノイズ源が設けられ、上段側の2枚の回路基板の前記ノイズ源に正対する位置に開口又は切り欠きを設けてもよい。
【0078】
▲6▼ 前述の実施形態では、投射型表示装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、複数の回路基板が積層配置されて、下段側回路基板にノイズ源が実装された構造の電子機器にも広く適用できる。
【0079】
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る投射型表示装置の上部から見た外観斜視図である。
【図2】前記実施形態における投射型表示装置の下部から見た外観斜視図である。
【図3】前記実施形態における投射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射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射型表示装置の内部構造を表す垂直断面図である。
【図6】前記実施形態における変調系、色合成光学系、投射レンズを搭載する構造体を表す垂直断面図である。
【図7】前記実施形態における投射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光変調装置駆動手段の構造を表すブロック図である。
【図9】前記実施例形態におけるドライバーボードのノイズ対策構造を表す斜視図。
【符号の説明】
1 投射型表示装置
6 投射レンズ
10 光学系
80 光変調装置駆動手段であるドライバーボード
81 下段側の回路基板
82 上段側の回路基板
85 ノイズ源であるCPU
85a,85b EMI除去フィルター
90(90a,90b)コネクター
100 開口
110 開口の蓋
181 光源ランプ
925R、925G、925B 光変調装置
Claims (2)
- 積層配置された複数の回路基板を備えた電子機器において、上段側の回路基板には、下段側の回路基板に実装されたノイズ源及びノイズ低減用素子に正対するとともに前記ノイズ源およびノイズ低減用素子を含む所定の大きさの開口または切り欠きが設けられ、前記ノイズ源から発生した電磁ノイズを吸収する電磁波吸収材から構成された蓋で前記開口または前記切り欠きを閉塞することを特徴とする電子機器。
- 前記電子機器は、光源と、この光源から出射される光束を光学的に処理して画像情報に応じた光学像を形成する光学系と、この光学系で形成される画像を拡大投射する投射レンズと、前記光学系を構成する光変調装置を駆動制御する光変調装置駆動手段が設けられた上段と下段の2枚の回路基板と、を備えた投射型表示装置であることを特徴とする請求項1記載の電子機器。
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