JP6089227B2 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＤＭＤ等の映像表示デバイスを備えたプロジェクタ等の投写型映像表示装置に関する。

プロジェクタは、ＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）や液晶パネルといった映像表示デバイスに、ランプ等の光源からの光を照射して、映像表示デバイス上の画像をスクリーン上に拡大投写する装置である。現在はビジネスのプレゼンテーション用の表示手段や、映画館等の業務用やホームシアターの民生用と幅広く利用されている。

特開２００６−１３３４０９号公報

ＤＭＤに埃が付着してしまうと、ＤＭＤに付着した埃がスクリーン上に投写されてしまうため、ＤＭＤは埃侵入防止のために密閉する必要がある。

そこで、例えば、特許文献１のようにヒートシンクは、圧縮コイルばねを介してネジ部材により固定したプリント配線基板に、ＤＭＤを位置決め接続すると共に、ＤＭＤを覆う固定部材を固定してＤＭＤを密閉状態とし、ＤＭＤの位置と光学部品ホルダーとの位置関係を調整しながらプリント配線基板を圧縮コイルバネ介して光学部品ホルダーにネジ部材で固定したプロジェクタが知られている。

しかしながら、ＤＭＤは、光学部品ホルダーにネジ部材で固定する際に光学部品ホルダーとの間に光学的な位置ずれが生じたり、光学部品ホルダーとＤＭＤとの間隔がネジ部の締め付け量により変化してしまう等の虞がある。

この問題を解決するためには、光学部品ホルダーと固定部材とを予め一体化し、光学部品ホルダーに一体化された固定部材に、ＤＭＤを装着する構成が考えられる。

しかしながら、この構成では、光学部品ホルダーとＤＭＤとの位置ずれを防止することができるが、光学部品ホルダーに一体化された固定部材にＤＭＤを装着した後、プリント配線基板をＤＭＤに電気的に接続する際に、プリント配線基板によってＤＭＤが隠れてしまうため、プリント配線基板とＤＭＤとの電気的接続が手探り状態となりＤＭＤやプリント配線基板の端子等が破損してしまう虞がある。

そこで、本願発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、光学部品ホルダーとＤＭＤ等の映像表示デバイスとの光学的な位置ずれを防止すると共に、プリント配線基板と映像表示デバイスとの電気的な接続を容易に且つ確実に行うことができる投写型映像表示装置を提供することを課題とする。

本願発明は、光を出力する光源と、光源からの光を、映像信号に基づいて変調する映像表示デバイスに導く照明光学系と、映像表示デバイスからの映像を投写する投写光学系と、を備えた投写型映像表示装置において、映像表示デバイスは、映像表示デバイスを駆動する駆動基板に装着され、投写光学系を構成するプリズムホルダーに駆動基板が装着されることにより映像表示デバイスはプリズムホルダーに保持されるように構成されていると共に、駆動基板を前記プリズムホルダーに対して位置決めすることにより、映像表示デバイスはプリズムホルダーに対して位置決めされるように構成されており、プリズムホルダーには、複数の第１基準ピンを設けると共に、第２基準ピンを設け、映像表示デバイスには、第１基準ピンに係合する第１基準孔を設け、駆動基板には、前記第２基準ピンに係合する第２基準孔を設け、第２基準ピンは前記第１基準ピンよりも長く形成されていると共に、第１基準ピンと第１基準孔との係合関係は、第２基準ピンと第２基準孔との係合関係よりも遊びを少なくしたことを特徴とするものである。

プリズムホルダーと映像表示デバイスとの光学的な位置ずれを防止することができると共に、駆動基板と映像表示デバイスとの電気的な接続を容易に且つ確実に行うことができる等の効果を奏する。

本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置の外観斜視図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置の光学部品構成図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置の光学路説明図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置のプリズムホルダーの要部拡大図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置の映像表示デバイスと駆動基板の外観斜視図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置の映像表示デバイスを装着した駆動基板とプリズムホルダーとの取付構成図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置のプリズムホルダーへの映像表示デバイスの取付構成を示す分解斜視図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置の映像表示デバイスへの冷却モジュールの取付構成を示す分解斜視図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置の映像表示デバイスと冷却モジュールとの取付位置関係を示す側断面図。 本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置のプリズムホルダーに映像表示デバイスを取付けた状態の外観斜視図。 本願発明の第２実施形態の投写型映像表示装置のプリズムホルダーへの映像表示デバイスの取付構成を示す分解斜視図。 本願発明の第２実施形態の投写型映像表示装置のプリズムホルダーへの映像表示デバイスの取付状態を示す分解斜視図。

（第１実施形態）
図１は、本願発明の第１実施形態の投写型映像表示装置１の外観を示す斜視図で、筐体２の前面中央には投写レンズ３が配置され、筐体２内部に配置された後述の映像表示デバイス７により変調された映像を拡大投写する。投写レンズ３の近傍にはシフトレバー４が設けられ、投写レンズ３の投写位置を水平及び垂直方向にシフトさせる。

図２は、投写型映像表示装置１の光学構成を示す図で、光源５から出射された光を照明光学系６によって映像表示デバイス７としてのＤＭＤ（ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＭＩＲＲＯＲ ＤＥＶＩＣＥ）に導き、映像表示デバイス７により変調された映像を投写光学系８の投写レンズ３から拡大投写する。

図３は、投写型映像表示装置１の光路を示す図で、映像表示デバイス７の図示しないミラーがＯＮの時は、照明光学系６からの光を投写光学系８に反射し、ミラーがＯＦＦの時は、照明光学系６からの光を筐体２内の図示しない吸収体に反射して外部には光が届かないようにしている。

図４は、プリズムホルダー９の要部拡大図で、映像表示デバイス７を位置決めする第１基準ピン１０と、映像表示デバイス７を点で当接させるプリズムホルダー側基準面１１と、後述する駆動基板１３を位置決めする第２基準ピン１２が設けられている。

図５は、映像表示デバイス７と、映像表示デバイス７を駆動する駆動基板１３の外観斜視図である。映像表示デバイス７には、プリズムホルダー９の第１基準ピン１０に係合する第１基準孔１４と、プリズムホルダー９に点で当接する映像表示デバイス側基準面１５が設けられている。

駆動基板１３には、プリズムホルダー９の第２基準ピン１２に係合する第２基準孔１６が設けられている。また、映像表示デバイス７と駆動基板１３とは、駆動基板１３に設けられた基板側コネクタ１７と映像表示デバイス７に設けられた図示しないデバイス側コネクタにより位置決めされると共に、電気的に接続される。

図６は、映像表示デバイス７を装着した駆動基板１３と、プリズムホルダー９との取付構成を示す図である。映像表示デバイス７を装着した駆動基板１３をプリズムホルダー９に取り付ける際には、プリズムホルダー９に設けられた第１基準ピン１０と映像表示デバイス７に設けられた第１基準孔１４とを係合させて光学的な位置ずれを防止する必要がある。

しかしながら、駆動基板１３に既に装着している映像表示デバイス７の第１基準孔１４をプリズムホルダー９の第１基準ピン１０に係合させる作業は、第１基準孔１４や第１基準ピン１０が駆動基板１３により隠れてしまうため困難となってしまう。

そこで、本実施の形態では、映像表示デバイス７よりも外周側に位置するプリズムホルダー９に第２基準ピン１２を設けると共に、駆動基板１３に第２基準孔１６を設けているため、映像表示デバイス７を装着した駆動基板１３とプリズムホルダー９とは、第２基準孔１６を第２基準ピン１２に係合させることにより容易に位置決めできるようになっている。

第２基準ピン１２は第１基準ピン１０よりも長く形成され、第２基準ピン１２と第２基準孔１６との係合関係は、第１基準ピン１０と第１基準孔１４との係合関係よりも幅を持たせているため、第２基準孔１６を第２基準ピン１２に係合させることにより、第１基準孔１４を第１基準ピン１０係合させるガイドとなり、第２基準孔１６を第２基準ピン１２に係合させただけで、第１基準孔１４を第１基準ピン１０に係合させることができる。

そして、第１基準孔１４を第１基準ピン１０に係合させることにより映像表示デバイス側基準面１５をプリズムホルダー側基準面１１に当接させることができる。

このように、第２基準孔１６を第２基準ピン１２に係合させることにより、映像表示デバイス７をプリズムホルダー９に光学的に位置ずれすることなく容易に位置決めすることができる。

図７は、プリズムホルダー９への映像表示デバイス７の取付手順を示す分解斜視図である。まず、図６において説明したように、駆動基板１３の第２基準孔１６をプリズムホルダー９の第２基準ピン１２に係合させることにより、駆動基板１３に装着された映像表示デバイス７をプリズムホルダー９に対して光学的に位置ずれすることなく容易に位置決めする。

次に、駆動基板１３との絶縁を保つための絶縁シート１８を、絶縁シート１８に設けられた絶縁シート取付孔１９に、プリズムホルダー９の第２基準ピン１２を通すことにより駆動基板１３の背面に位置決めする。

次に、バックプレート２０を、バックプレート２０に設けられたバックプレート取付孔２１に、プリズムホルダーの第２基準ピンを通すことにより絶縁シート１８面の背面に位置決めする。

次に、バッカープレート２２を、バッカープレート２２に設けられたバッカープレート取付孔２３に、プリズムホルダー９の第２基準ピン１２を通すことによりバックプレート２０の背面に位置決めし、バッカープレート２２を段付きネジ２４でプリズムホルダー９に固定することにより、駆動基板１３、絶縁シート１８、バックプレート２０、バッカープレート２２をプリズムホルダー９に位置決め固定することができる。

段付きネジ２４とバッカープレート２２との隙間は、プリズムホルダー９の第１基準ピン１０と、第１基準ピン１０に係合する第１基準孔１４との係合長さより短いことで、段付きネジ２４を固定した場合でも第１基準ピン１０が第１基準孔１４より外れることはない。

図８は、駆動基板１３、絶縁シート１８、バックプレート２０、バッカープレート２２をプリズムホルダー９に固定した状態で、映像表示デバイス７を冷却するための冷却モジュール２５をバッカープレート２２に装着する状態を示す図である。

バッカープレート２２の取付ボス２６にスプリング２７を介して冷却モジュール２５を冷却モジュール取付ネジ２８により固定している。

図９に示すように、冷却モジュール２５の端部２９は映像表示デバイス７に当接しており、映像表示デバイス７の熱は、端部２９を介して冷却モジュール２５から放熱されるようになっている。また、冷却モジュール２５の端部２９が映像表示デバイス７に当接する圧力は、スプリング２７により一定としているため、映像表示デバイス７が端部２９により過圧力で押圧されて破損したり、映像表示デバイス７と端部２９との当接圧不足により映像表示デバイス７の熱が放熱不足になってしまう等の不都合を解消することができる。

バッカープレート２２に冷却モジュール２５を装着することにより、冷却モジュール２５の重量によりバッカープレート２２を介して駆動基板１３や映像表示デバイス７に歪等の力が作用する。

そして、駆動基板１３が歪むことにより駆動不良になったり、映像表示デバイス７が歪むことにより映像に歪を生じたりして不都合が発生する虞がある。

そこで、図１０に示すように冷却モジュール２５の重量が作用する方向とは直交する方向からバックプレート２０をプリズムホルダー９に固定できるように、バックプレート２０に取付片３０を設けている。

そして、バックプレート２０の取付片３０を、バックプレート取付ネジ３１によってプリズムホルダー９に固定することにより、冷却モジュール２５の重量をバックプレート２０単独で受け止めさせることができるため、駆動基板１３や映像表示デバイス７に歪等の力が作用することはない。
（第２実施形態）
図１１及び図１２は、第２実施形態を示している。尚、第１実施形態と同じ構成に関しては同一符号を付して説明を省略する。

第１実施形態では、映像表示デバイス７を装着した駆動基板１３、絶縁シート１８、バックプレート２０、バッカープレート２２を順にプリズムホルダー９に固定した。

第２実施形態では、図１１に示すように映像表示デバイス７を装着した駆動基板１３、絶縁シート１８、バックプレート２０、バッカープレート２２を予め一体化ネジ３２により一体化して、図１１に示すように一体化した駆動基板１３、絶縁シート１８、バックプレート２０、バッカープレート２２を段付きネジ２４によりプリズムホルダーに固定する。

映像表示デバイス７を装着した駆動基板１３、絶縁シート１８、バックプレート２０、バッカープレート２２を予め一体化ネジ３２により一体化することにより、取付作業性を向上させることができると共に、バッカープレート２２の強度を向上させることができる。

尚、冷却モジュール２５のバッカープレート２２への取付方法や冷却モジュール２５と映像表示デバイス７との位置関係は第１実施形態と同様である。

本願発明は、ＤＭＤ等の映像表示デバイスを使用した投写型映像表示装置一般に広く利用することが可能である。

５：光源
６：照明光学系
７：映像表示デバイス
８：投写光学系
９：プリズムホルダー
１０：第１基準ピン
１２：第２基準ピン
１３：駆動基板
１４：第１基準孔
１６：第２基準孔

Claims (1)

1. 光を出力する光源と、
   前記光源からの光を、映像信号に基づいて変調する映像表示デバイスに導く照明光学系と、
   前記映像表示デバイスからの映像を投写する投写光学系と、
   を備えた投写型映像表示装置において、
   前記映像表示デバイスは、前記映像表示デバイスを駆動する駆動基板に装着され、投写光学系を構成するプリズムホルダーに前記駆動基板が装着されることにより前記映像表示デバイスは前記プリズムホルダーに保持されるように構成されていると共に、前記駆動基板を前記プリズムホルダーに対して位置決めすることにより、前記映像表示デバイスは前記プリズムホルダーに対して位置決めされるように構成されており、
   前記プリズムホルダーには、複数の第１基準ピンを設けると共に、第２基準ピンを設け、
   前記映像表示デバイスには、前記第１基準ピンに係合する第１基準孔を設け、
   前記駆動基板には、前記第２基準ピンに係合する第２基準孔を設け、
   前記第２基準ピンは前記第１基準ピンよりも長く形成されていると共に、前記第１基準ピンと第１基準孔との係合関係は、前記第２基準ピンと第２基準孔との係合関係よりも遊びを少なくしたことを特徴とする投写型映像表示装置。

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