JP5028001B2 - 画像投射装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタなどの画像投射装置に関し、特にＰＦＣ電源基板やバラスト電源基板等の電源系基板を有する画像投射装置に関するものである。

画像投射装置では、光源からの光によって液晶パネル等の画像形成素子を照明し、該画像形成素子で画像変調された光をスクリーン等の投射面に投射する。このため、画像投射装置の内部には、主として光源に安定した電源を供給するためのバラスト電源基板と、画像形成素子等を制御するための制御基板と、これらの基板に電源ケーブルから供給される電力を分配するＰＦＣ（Power Factor Correction：力率改善回路）電源基板が少なくとも配置されている。

この場合、それぞれの基板における機能の違いから、一般に、バラスト電源基板に比べてＰＦＣ電源基板は基板面積が大きい。また、これらの基板を内部に収納する外装ケースには、冷却風取り入れ用の開口が設けられ、該開口から冷却風を取り込んで、光源、光学素子、画像形成素子および電気素子などの冷却が必要な部位の冷却を行っている。

ＰＦＣ電源基板とバラスト電源基板は、画像投射装置内で互いに独立して配置されることもあるが、一般にはひとまとめに配置される（特許文献１，２参照）。ＰＦＣ電源基板やバラスト電源基板は、変圧や電力蓄積を目的としたコイル、コンデンサ、抵抗等を備えているため、電磁ノイズを多く放射する。この電磁ノイズが装置内部の制御系電気素子（ＬＳＩ，ＣＰＵ等）に悪影響を及ぼさないようにするため、ＰＦＣ電源基板およびバラスト電源基板を電磁シールドケースに収る必要がある。この場合、ＰＦＣ電源基板とバラスト電源基板をひとまとめにして１つ電磁シールドケース内に収容した方が、コスト的に有利である。

このような画像投射装置では、近年、投射画像の高輝度化や高精細化が求められ、これに伴いＰＦＣ電源基板やバラスト電源基板で扱う電力も増加する傾向にある。その一方、装置の小型化も望まれている。
特開２００１-３５６４０７号公報（段落００２３、図３） 特開２００３-２１５７００号公報（段落００２０、図５）

ＰＦＣ電源基板やバラスト電源基板が扱う電力が大きくなると、これらの基板上の電気素子から発生する熱も増大する。しかしながら、装置の小型化を図る上で、ＰＦＣ電源基板やバラスト電源基板を冷却するためのファンやダクトを設けるスペースが限られてくるので、これらの基板の冷却が難しくなってくる。特に、ＰＦＣ電源基板やバラスト電源基板を電磁シールドケースに収めた状態では、該基板を効率良く冷却することが難しい。

本発明は、電源系基板に対する高効率な冷却構成を実現し、さらに装置の小型化ができるようにした画像投射装置を提供することを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての画像投射装置は、外装ケースと、該外装ケース内に配置され、電源系を構成する第１の基板および第２の基板とを有する。該第１の基板は、厚さ方向において第２の基板に対して重なる部分と重ならない部分とを有する。そして、外装ケースは、第１の基板の重ならない部分に対して上記厚さ方向において重なる領域に、第１の基板と第２の基板を冷却する空気を取り込むための開口が形成されている。第１の基板は、第２の基板よりも開口から離れた位置に配置されている。さらに、第１および第２の基板の基板面に平行な方向において、開口が設けられた側とは反対側に冷却ファンが設けられていることを特徴とする。

本発明では、外装ケースのうち上記一方の基板に対して基板厚さ方向に重なる領域に冷却風の取り込み用開口を設ける。このため、冷却空気（外気）を該開口から直接両基板に導くことができ、効率の良い冷却が可能であるとともに、外装ケースにおける他の領域に設けた開口からダクトによって冷却風を導く必要をなくすことができる。この結果、上記一方の基板と外装ケースとの間の空間を冷却空気の取り込み用空間として有効利用することができ、画像投射装置の小型化と電源系基板の冷却効率の向上とを図ることができる。

なお、上記両基板を対向配置することで、これら基板を電磁シールド部材によって覆うことも容易である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である画像投射装置の構成を示している。図１において、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はランプホルダー２の前面に取り付けられる防爆ガラス、４は該防爆ガラス３をランプホルダー２との間で挟み込むガラス押さえである。

αはランプ１からの光を後述する色分解合成光学系に導く照明光学系である。βは照明光学系αから射出した光をＲＧＢの３色に分離して後述する３つの液晶パネルに導き、かつ該液晶パネルからの３つの画像光を合成する色分解合成光学系である。５は色分解合成光学系βからの射出光を図示しないスクリーン（被投射面）に投射する投射レンズである。

６はランプ１、照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収納するとともに、投射レンズ鏡筒（以下、単に投射レンズという）５が固定される光学ボックス（画像投射光学ユニット）である。該光学ボックス６には、ランプ１の周囲を囲むランプ周辺部材としてのランプケース部材６ａが設けられている。

７は光学ボックス６内に照明光学系α、色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋、８はＰＦＣ電源基板、９は電源フィルタ基板である。１０はＰＦＣ電源基板８とともにランプ１を点灯するためのバラスト電源基板である。１１はＰＦＣ電源基板８からの電力により液晶パネルを駆動したりランプ１の点灯指令を出力したりする制御基板である。

１２Ａ，１２Ｂは後述する外装キャビネット２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで、色分解合成光学系β内の液晶パネル等の素子を冷却する光学系冷却ファンＡおよび冷却ファンＢである。１３は光学系冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの冷却風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の素子に送るＲＧＢダクトＡである。

１４はランプ１に対して冷却風を吹き付け、ランプ１を冷却するランプ冷却ファンである。１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ、冷却風をランプ１に送るランプダクトＡである。１６はランプ冷却ファン１４をランプダクトＡとの間に挟み、ランプダクトＡ１５と合わせてダクトを構築するランプダクトＢである。

１７は外装キャビネット（下部外装ケース）２１に設けられた吸気口２１ｂから空気を吸い込むことで、ＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０内に冷却風を流通させ、これらを同時に冷却する電源冷却ファンである。

１８は排気ファンであり、該排気ファン１８はランプ冷却ファン１４からランプ１に吹き付けられ、ランプ１を冷却した後の熱風を排出する。

１９はランプ排気ルーバーＡ、２０はランプ排気ルーバーＢである。これらは、ランプ１からの光が装置外部に漏れないような遮光機能を有している。

外装キャビネット２１は、光学ボックス６等を収納する。外装キャビネット２１には、光学ボックス６等を収納した状態で外装キャビネット蓋（上部外装ケース）が取り付けられる。

２３は側板Ａ、２４は側板Ｂである。外装キャビネット２１には上述した吸気口２１ａ、２１ｂが形成されており、側板Ｂ２４には上述した排気口２４ａが形成されている。

２５は各種信号を取り込むコネクタが搭載されるインターフェース基板である。２６は側板Ａ２３の内側に取り付けられたインターフェース補強板である。

２７はランプ１からの排気を排気ファン１８まで導き、装置内部に排気の熱を放散させないようにするためのランプ排気ボックスである。該ランプ排気ボックス２７はランプ排気ルーバーＡ１９とランプ排気ルーバーＢ２０を保持する。

２８はランプ蓋である。該ランプ蓋２８は、外装キャビネット２１の底面に着脱自在に設けられており、図示を省略したビスにより固定されている。また、２９はセット調整脚である。該セット調整脚２９は、外装キャビネット２１に固定されており、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、装置本体の傾斜角度を調整できる。

３０は外装キャビネット２１の吸気口２１ａ外側に取り付けられる不図示のフィルタを保持するＲＧＢ吸気プレートである。

３１は色分解合成光学系βを保持するプリズムベース（ベース部材）である。３２は、色分解合成光学系βを構成する各光学素子と反射型液晶パネルを冷却するために冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの冷却風を導くダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。３３はボックスサイドカバー３２と合わさってダクトを形成するＲＧＢダクトＢである。

３４は色分解合成光学系β内に配置されたＲＧＢ基板であり、該ＲＧＢ基板３４は、反射型液晶パネルとフレキシブル基板を介して接続されている。また、ＲＧＢ基板３４は、回路基板１１にも接続されている。３５はＲＧＢ基板３４に電気ノイズが入り込まないようにするための電磁シールド機能を有するＲＧＢ基板カバーである。

次に、前述したランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β、画像形成素子としての反射型液晶パネルおよび投射レンズ５にて構成される画像投射光学ユニットの光学構成について図２を用いて説明する。図２（Ａ）は、該画像投射光学ユニットの平面図、図２（Ｂ）は側面図である。以下、図２（Ａ）の紙面に直交する方向および図２（Ｂ）の左右方向を垂直方向といい、図２（Ａ）の紙面に平行な方向および図２（Ｂ）の紙面に直交する方向を水平方向という。

図２（Ａ），（Ｂ）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である。発光管４１とリフレクタ４２により光源としてのランプ１が形成される。

４３ａは水平方向において屈折力を有する複数のシリンドリカルレンズで構成された第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を構成する個々のシリンドリカルレンズに対応した複数のシリンドリカルレンズを有する第２のシリンダアレイである。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。

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である。４７は光軸を８８度変換するための全反射ミラーである。

４３ｃは垂直方向において屈折力を有する複数のシリンドリカル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を構成する個々のシリンドリカルレンズに対応した複数のシリンドリカルレンズを有する第４のシリンダアレイである。

５０は色座標を所定値に調整するために特定波長域の色をランプ１に戻すためのカラーフィルタである。４８はコンデンサーレンズである。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。

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る。５９は透明基板に偏光素子を貼り付けた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であり、偏光分離面を有する。

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パネル、緑用の反射型液晶パネルおよび青用の反射型液晶パネルである。これら液晶パネルは、画像形成素子や画像変調素子等とも称される。該液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂには、これらを駆動する駆動回路１１０が接続されており、該駆動回路１１０には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤー、ビデオデッキ、テレビチューナー等の画像情報供給装置１２０が接続されている。駆動回路１１０は、画像情報供給装置１２０からの映像（画像）情報を受け、該映像情報に応じて液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに原画像を形成させる。

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光の色純度を高めるためにオレンジ光をランプ１に戻すトリミングフィルタである。６４ｂは透明基板に偏光素子を貼り付けた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光の偏光方向を９０度変換し、Ｂ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であり、偏光分離面を有する。

６８ＢはＢ用射出側偏光板（偏光素子）であり、Ｂ光のＳ偏光のみを整流する。６８ＧはＳ偏光のみを透過させるＧ用射出側偏光板である。６９はＲ，Ｂ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。以上のダイクロイックミラー５８からダイクロイックプリズム６９により、色分解合成光学系βが構成される。

ここで、Ｐ偏光とＳ偏光について説明する。偏光変換素子４５は、Ｐ偏光をＳ偏光に変換するが、ここでいうＰ偏光とＳ偏光は偏光変換素子４５を基準とした偏光光である。一方、ダイクロイックミラー５８に入射する光は、偏光ビームスプリッタ６０，６６を基準として考えるので、Ｐ偏光である。偏光変換素子４５から射出された光はＳ偏光であるが、同じＳ偏光を、ダイクロイックミラー５８に入射する光としてはＰ偏光として本実施例では説明する。

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４２により所定の方向に集光される。リフレクタ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ドリカルレンズに応じた複数の光束（垂直方向に延びる帯状の複数の光束）に分割され、集光される。そして、これらの分割光束は、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、複数の光源像を偏光変換素子４５の近傍に形成する。

偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とを有する。複数の光源像からの光束は、各光束に対応した偏光分離面に入射し、該偏光分離面を透過するＰ偏光成分と該偏光分離面で反射するＳ偏光成分とに分離される。反射されたＳ偏光成分は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に射出する。一方、透過したＰ偏光成分は、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る。これにより、偏光方向が揃った光（Ｓ偏光）が偏光変換素子４５から射出する。

偏光変換された複数の分割光束（垂直方向に延びる帯状の複数の光束）は、フロントコンプレッサ４６を介して反射ミラー４７にて反射し、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ドリカルレンズに応じた複数の光束（水平方向に延びる帯状の複数の光束）に分割されて集光される。そして、これらの分割光束は、第４のシリンダアレイ４３ｄを経て、コンデンサーレンズ４８を介してリアコンプレッサ４９に至る。

ここで、フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８およびリアコンプレッサ４９の光学的作用の関係で、複数の分割光束の矩形像は互いに重なり合い、矩形の均一な照明エリアを形成する。この照明エリアには、液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂが配置されている。

次に、リアコンプレッサ４６を射出したＳ偏光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。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。

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光は、入射側偏光板５９に入射する。Ｇ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（偏光変換素子４５を基準とした場合はＳ偏光）となっている。そして、Ｇ光は、入射側偏光板５９から射出した後、第１の偏光ビームスプリッタ６０に対してＰ偏光として入射し、その偏光分離面を透過してＧ用の反射型液晶パネル６１Ｇへと至る。

Ｇ用の反射型液晶パネル６１Ｇにおいて、Ｇ光は画像変調されて反射される。画像変調されたＧ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６０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Ｇ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６０とＧ用の反射型液晶パネル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６０とＧ用の反射型液晶パネル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６０から射出したＧ光は、第３の偏光ビームスプリッタ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反射されて投射レンズ５へと至る。

一方、ダイクロイックミラー５８を反射したＲ光およびＢ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。Ｒ光とＢ光は、トリミングフィルタ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射出し、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光のみ偏光方向を９０度回転させる作用を有する。これにより、Ｒ光はＳ偏光として、Ｂ光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ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６６に入射したＲ光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶パネル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６６に入射したＢ光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶パネル６１Ｂへと至る。

Ｒ用の反射型液晶パネル６１Ｒに入射したＲ光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＲ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６６の偏光分離面を透過して投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。

また、Ｂ用の反射型液晶パネル６１Ｂに入射したＢ光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＢ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６６の偏光分離面で反射して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、第２の偏光ビームスプリッタ６６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｂとの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇ光と同じようにＲ，Ｂ光それぞれの黒表示の調整を行うことができる。

こうして１つの光束に合成されて第２の偏光ビームスプリッタ６６から射出したＲ，Ｂ投射光のうちＢ光は、射出側偏光板６８Ｂで検光されてダイクロイックプリズム６９に入射する。また、Ｒ光はＰ偏光のまま偏光板６８Ｂを透過し、ダイクロイックプリズム６９に入射する。

射出側偏光板６８Ｂで検光されることにより、Ｂ投射光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６とＢ用の反射型液晶パネル６１Ｂと１／４波長板６２Ｂと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。

そして、ダイクロイックプリズム６９に入射したＲとＢの投射光は、ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜面を透過し、該ダイクロイック膜面にて反射したＧ光と合成されて投射レンズ５に至る。

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投射面に投射される。

以上説明した光路は反射型液晶パネルが白表示の場合であるため、以下、反射型液晶パネルが黒表示の場合での光路を説明する。まず、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光のＰ偏光は、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６０に入射して偏光分離面を透過し、Ｇ用の反射型液晶パネル６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶パネル６１Ｇが黒表示であるため、Ｇ光は画像変調されないまま反射される。このため、反射型液晶パネル６１Ｇで反射された後もＧ光はＰ偏光のままである。したがって、再び第１の偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面を透過し、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。

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光とＢ光のＰ偏光は、入射側偏光板６４ｂに入射する。Ｒ光とＢ光は、入射側偏光板６４ｂから射出した後、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光のみ偏光方向を９０度回転させる作用を有する。これによりＲ光はＳ偏光として、Ｂ光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ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６６に入射したＲ光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶パネル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６６に入射したＢ光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶パネル６１Ｂへと至る。

ここで、Ｒ用の反射型液晶パネル６１Ｒは黒表示であるため、Ｒ用の反射型液晶パネル６１Ｒに入射したＲ光は画像変調されないまま反射される。このため、Ｒ用の反射型液晶パネル６１Ｒで反射された後もＲ光はＳ偏光のままである。したがって、再び第１の偏光ビームスプリッタ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。これにより、黒表示となる。
一方、Ｂ用の反射型液晶パネル６１Ｂに入射したＢ光はＢ用の反射型液晶パネル６１Ｂが黒表示であるため、画像変調されないまま反射される。このため、Ｂ用の反射型液晶パネル６１Ｂで反射された後もＢ光はＰ偏光のままである。したがって、再び第１の偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面を透過し、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。以上が、反射型液晶パネルを使用した画像投射光学ユニットの光学構成である。

以上のような構成を有する画像投射装置におけるＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０の冷却および電磁シールド構造について、図３から図５を用いて説明する。

ＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０はいずれも電源系を構成する基板であり、基板面同士が対向するように、すなわち基板厚さ方向に重なるように配置されている。ＰＦＣ電源基板８は、該基板８に搭載された電気素子から発生した電磁ノイズを外部に放出しないようにするための電磁シールド機能を有する金属製の電源カバー８１内に収容されている。また同様に、バラスト電源基板１０も電磁シールド機能を有する金属製のバラストカバー１０１内に収容されている。これらのカバー８１，１０１は互いに合体可能であり、これらを合体させることで、箱型の電磁ノイズ遮蔽ケースＡが構成される。そして、これらは図示しないグランド部材によって画像投射装置のフレームＧＮＤに接続される。

このような構成により、ＰＦＣ電源基板８およびバラスト電源基板１０から放出された電磁波は電磁ノイズ遮蔽ケースＡによって外部への漏出が阻止され、グランド部材を介してフレームＧＮＤに逃がされる。この結果、制御基板１１上のＬＳＩ，ＩＣや、入力端子が取り付けられたＩＦ基板２５への電磁ノイズの影響を抑えることができる。

また、電源カバー８１とバラストカバー１０１は、パンチング加工によって多数の孔（開口）が形成された板材から製作される。孔径としては、該孔を通して電磁ノイズ遮蔽ケースＡ内に取り込まれる冷却風の抵抗や電磁ノイズの遮蔽効率を考慮して、例えばφ１３ｍｍ程度とするのが好ましい。

そして、遮蔽ケースＡの側面（図１に示す外装側板２４側の側面）には、軸流ファンなどからなる電源冷却ファン１７が配置される。電源冷却ファン１７は、吸気口２１ｂから取り込まれ、両基板８，１０を冷却した空気を装置外部に排出する。

ここで、本実施例では、図４に示すように、ＰＦＣ電源基板８の基板サイズがバラスト電源基板１０より大きく、基板サイズの小さい方のバラスト電源基板１０がＰＦＣ電源基板８よりも外装キャビネット２１の底面に近い側に配置されている。ＰＦＣ電源基板８は、バラスト電源基板１０と基板面同士が対向するように、バラスト電源基板１０の上方に配置されている。

そして、ＰＦＣ電源基板８における電源冷却ファン１７側とは反対側には、バラスト電源基板１０に重ならない非対向部分Ｅが存在する。外装キャビネット２１の底面におけるＰＦＣ電源基板８の非対向部分Ｅの垂直下方に位置する領域、言い換えれば、非対向部分Ｅを基板厚さ方向にて外装キャビネット２１の底面に投影したときに、該非対向領域Ｅに重なる領域には、吸気口２１ｂが形成されている。ＰＦＣ電源８とバラスト電源基板１０に平行な方向において、吸気口２１ｂと電源冷却ファン１７とは該基板８，１０に対して互いに反対側に設けられている。

図４に示すように、バラストカバー１０１の側面（電源冷却ファン１７側とは反対側の側面）１０１ａは、電源カバー８１の側面８１ａに対して上記非対向領域Ｅに相当する寸法だけ退避している。このため、吸気口２１ｂからバラストカバー１０１の側面１０１ａに沿って上方に延び、バラストカバー１０１における該側面１０１ａから水平方向に延出した部分（電源カバー８１の内部に面した部分）１０１ｂに至る空間Ｂが形成される。なお、バラストカバー１０１の該水平延出部分にも、パンチング加工による孔が形成されている。

これにより、吸気口２１ｂから取り込まれた冷却風は、図４中にＷ１で示すように、該空間Ｂを通って電源カバー８１内およびバラストカバー１０１内に流入する。そして、流入した冷却風は、ＰＦＣ電源基板８およびバラスト電源基板１０上の発熱体（電気素子）を冷却し、冷却ファン１７によって装置外に排出される。

以上の構成によれば、電磁ノイズ遮蔽ケースＡによって空気抵抗がやや大きくなったとしても、吸入口２１ｂを通じて外気から取り入れたばかりの冷却空気をＰＦＣ電源基板８およびバラスト電源基板１０の発熱体にほぼ直接導くことができる。したがって、冷却効率を高めることができる。また、本実施例では、外装キャビネット２１におけるＰＦＣ電源基板８の非対向領域Ｅの下方に吸気口２１ｂを形成し、ＰＦＣ電源基板８と外装キャビネット２１によりに挟まれてバラスト電源基板１０に隣接した狭い空間Ｂを通じて冷却風を取り込む。このため、本来デッドスペースになり得る狭い空間を有効利用することができ、この結果、装置全体のスペース効率の向上と小型化を図ることができる。

また、図４および図５に示すように、ＰＦＣ電源基板８およびバラスト電源基板１０の一方の面上には、放熱フィン８ａ，１０ａが設けられている。そして、本実施例では、ＰＦＣ電源基板８およびバラスト電源基板１０を、それぞれの放熱フィンが設けられた側の面が互いに向き合うように配置している。これにより、両基板８、１０を、吸気口２１ｂから取り込まれた冷却風を電源冷却ファン１７まで導くダクト壁面として用いることができる。しかも、そのダクト内に放熱フィン８ａ、１０ａが配置されるので、更に効率の良い冷却を行うことができる。

また、放熱フィン８ａ，１０ａや各基板上の電気素子を、冷却風の流れる方向W１ａに沿って配置することで、空気抵抗を軽減して排気効率を向上させることができる。このため、冷却効率が向上するだけでなく、電源冷却ファン１７の吸気抵抗が少なくなり、騒音も低減する。
以上のような構成で本発明を説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものでなく、ノイズ遮蔽ケースＡは金属の他にシールド塗装されたモールド材やノイズ対策プラスチックでも同等である。

図６には、本発明の実施例２である画像投射装置のセット調整脚の配置方法を示している。一般に、セット調整脚２９は装置の左右方向の中心に１つ配置されていることが望ましい。これは、装置前側を片手で持ち上げるようにした状態で他方の手でセット調整脚２９を操作することで、投射角度の調整が可能になるからである。

また、図１に示すようなＬ字型の光学レイアウトを採用した画像投射装置では、ＰＦＣ電源基板８およびバラスト電源基板１０を投射レンズ５の隣に配置するのがスペース効率上最適である。この場合、実施例１で示した空間Ｂはセット調整脚２９を設ける上で最適なスペースとなる。

そこで、図６に示すように、実施例１で示した空間Ｂに、上下方向にチルトするセット調整脚２９を収納する部材を設け、かつセット調整脚２９が配置された周りに吸気口２１１を形成する。さらに、セット調整脚２９には、吸気口２１１からＰＦＣ電源基板８やバラスト電源基板１０が収納される遮蔽ケースＡに冷却風を導く導風構造を設けてもよい。

このように構成することで、空間Ｂの限られたスペースにセット調整脚２９を配置することができ、さらなるスペースの有効利用を図ることができる。また、セット調整脚２９に導風構造を持たせることで、遮蔽ケースＡの上下部（電源カバー８１およびバラストカバー１０１）に対する風量調節が可能となる。こうして冷却風の配分を最適化することで、更なる冷却効率の向上を図ることができる。

以上説明したように、上記各実施例によれば、ＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０を基板厚み方向に積層して（重ねて）配置し、電磁ノイズ遮蔽ケースＡで覆うことで、制御基板１１に対する電磁シールドを容易に行うことができる。さらに、外装キャビネット２１におけるＰＦＣ電源基板８およびバラスト電源基板１０のうち少なくとも１つの基板の下方に冷却風吸気口２１ｂを形成することで、装置下部のスペースを冷却風取り入れ用スペース（ダクト）として有効利用することができる。これらの結果、電磁ノイズの放射を防止できるだけでなく、外気をほぼ直接冷却風として用いて冷却効率を高めることができる。しかも、冷却風取り入れ用スペースを基板と外装キャビネットとの間に形成することにより、装置の小型化と冷却効率の向上とを両立させることができる。

さらに、冷却手段としての電源冷却ファン１７を、ＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０に対して吸気口２１ｂ側とは反対側に設けたので、吸気口２１ｂからファン１７に至る冷却風の流路を容易に構成することができる。さらに、ファンの吸気は偏りなく広い領域から行えるという性能を生かして、高電力用に大型化した電源の冷却にも対応することができる。

また、ＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０に設けられている電気素子の熱を放熱するための放熱フィン８ａ，１０ａが向き合うように両基板８、１０を積層配置することで、冷却風の流路を該基板８、１０を利用して形成することができる。したがって、更に冷却効率を高めることができる。

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、請求項に記載した内容の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、実施例１、２では、ＰＦＣ電源基板８がバラスト電源基板１０より大きいサイズを有する場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず適用することができる。
例えば、バラスト電源基板１０の方が大きい場合には、外装キャビネット２１の底面に近い側にＰＦＣ電源基板８を配置してもよい。また、両基板８、１０のサイズが等しい場合において、これらの基板を基板面内方向に互いにずらして非対向部分を形成するようにしてもよい。

さらに、上記実施例では、一方の基板における非対向部分の下方にのみ吸気口２１ｂを形成した場合について説明したが、一方の基板と他方の基板の双方の下方に広がる大きさの吸気口を形成するようにしてもよい。

本発明の実施例１である画像投射装置の構成を示す分解斜視図。 実施例１の画像投射装置の光学系を示す平面図および側面図。 実施例１の画像投射装置における電源系基板の冷却および電磁シールド構造を示す分解斜視図。 実施例１の電源系基板の冷却および電磁シールド構造を示す正面図。 実施例１の電源系基板の冷却および電磁シールド構造を示す側面図。 本発明の実施例２である画像投射装置におけるセット調整脚の配置方法を示す斜視図。

符号の説明

１ ランプ
５ 投射レンズ
６ 光学ボックス
７ 光学ボックス蓋
８ ＰＦＣ電源基板
８ａ、１０ａ 放熱フィン
８１ 電源カバー
９ 電源フィルタ基板
１０ バラスト電源基板
１０１ バラストカバー
１１ 制御基板
１７ 電源冷却ファン
２１ 外装キャビネット
２１ｂ 吸気口
２９ セット調整脚
Ｗ１、Ｗ１ａ 冷却風の流れ方向

Claims (5)

1. 画像を投射する画像投射装置であって、
   外装ケースと、
   該外装ケース内に配置され、電源系を構成する第１の基板および第２の基板とを有し、
   前記第１の基板は、厚さ方向において前記第２の基板に対して重なる部分と重ならない部分とを有し、
   前記外装ケースは、前記第１の基板の前記重ならない部分に対して前記厚さ方向において重なる領域に、前記第１の基板と前記第２の基板を冷却する空気を取り込むための開口が形成されており、
   前記第１の基板は、前記第２の基板よりも前記開口から離れた位置に配置されており、
   前記第１および第２の基板の基板面に平行な方向において、前記開口が設けられた側とは反対側に冷却ファンが設けられていることを特徴とする画像投射装置。
2. 前記各基板に放熱フィンが設けられており、
   前記第１および第２の基板は、前記放熱フィンが設けられた側の基板面同士が向き合うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記放熱フィンは、前記開口から取り込まれた冷却空気が流れる方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
4. 前記第１および第２の基板は、電磁シールド作用を有して前記開口からの冷却空気を取り込むための開口を有するシールド部材内に収容されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像投射装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の画像投射装置と、
   該画像投射装置に画像情報を供給する画像情報供給装置とを有することを特徴とする画像投射システム。