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JP2004117791A - Projection display device - Google Patents

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Publication number
JP2004117791A
JP2004117791A JP2002280591A JP2002280591A JP2004117791A JP 2004117791 A JP2004117791 A JP 2004117791A JP 2002280591 A JP2002280591 A JP 2002280591A JP 2002280591 A JP2002280591 A JP 2002280591A JP 2004117791 A JP2004117791 A JP 2004117791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
circuit board
display device
liquid crystal
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002280591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisayuki Mihara
三原 久幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2002280591A priority Critical patent/JP2004117791A/en
Publication of JP2004117791A publication Critical patent/JP2004117791A/en
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  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】液晶プロジェクタ等の投射型表示装置は、更なる小型軽量化が望まれているが、回路基板を配置する位置が制限されていることから、スペースを有効に活用できなかった。本発明は、光学エンジンのヘッドユニット部への基板取付けを可能とし、スペースを有効活用して小型化をは図ることを目的とする。
【解決手段】複数のライトバルブ(液晶パネル)にそれぞれ異なる色光を入射させるライトガイド手段と、各ライトバルブから出射された色光を合成する合成プリズムとを備える投射型表示装置において、ライトバルブを駆動制御するための回路基板をメイン基板とサブ基板で構成し、メイン基板は、前記ライトガイド手段の上面部に配置され、かつ光学ヘッドユニット部に対向する部分が切除され、サブ基板は、合成プリズムの上面部に配置され、メイン基板と電気的に結合可能に配置した投射型表示装置。
【選択図】 図3
A projection type display device such as a liquid crystal projector is desired to be further reduced in size and weight, but a space for arranging a circuit board is limited, so that a space cannot be effectively used. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to enable a substrate to be mounted on a head unit of an optical engine, to effectively utilize space, and to reduce the size.
In a projection display device including a light guide unit that causes different color lights to enter a plurality of light valves (liquid crystal panels) and a combining prism that combines the color lights emitted from the light valves, the light valves are driven. A circuit board for control is composed of a main board and a sub-board. The main board is disposed on the upper surface of the light guide means, and a portion facing the optical head unit is cut off. A projection display device disposed on the upper surface of the device and electrically connected to the main substrate.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源からの光を3原色光に分光して、それぞれ対応した3枚の液晶ライトバルブに照射し、各液晶ライトバルブからの出射光を合成プリズムによって合成し、その合成された映像光を投射するようにした投射型表示装置に関し、特に液晶ライトバルブの駆動用回路等が形成された回路基板配置を改良した投射型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、投射型表示装置として液晶プロジェクタが普及している。この液晶プロジェクタは、光源からの光を液晶ライトバルブ(例えば透過型液晶パネル)に照射し、液晶パネルをテレビジョン信号やパソコン等からの情報信号に基づいて駆動することで、液晶パネルから変調された光を出射し、投射レンズを介してスクリーンに拡大された映像を投射するものである。
【0003】
カラー表示用投射装置の場合は、三枚の液晶パネルを備え、光源からの光(白色光)をダイクロイックミラーを用いてR(赤)、G(緑)、B(青)の三原色光に分光し、R,G,B光をそれぞれR,G,B用の液晶パネルに照射し、各液晶パネルから変調されたR,G,B光を出射し、合成プリズムによって再度光合成した後、投射レンズを介してスクリーンに映像を拡大投射するようにしている。
【0004】
前記光源から液晶パネルに至る光路上には、上記したダイクロイックミラーのほかに、リレーレンズ、集光レンズ等の光学部品が配置され、これら光学部品及び液晶パネルは光学ボックス内に配置され、外界からの塵や埃が付着しないようにしている。また、液晶プロジェクタにおいては、液晶パネルや光源等を冷却するため、外界からの空気をファン及び風路を介して発熱部に送風するようにしており、液晶パネルの周辺に冷却用空間を設けている。
【0005】
さらに、上記光学ボックスの上面や側面等には、前記液晶パネルに供給する映像信号を処理したり、液晶プロジェクタの各種制御を行うための回路が印刷配線された回路基板を取付けるようにしている。例えば、特許第3201398号には、光学ボックスの上面及び側面にデジタル回路及びアナログ回路を構成する基板を取付けた例が記載されている。この先行技術の場合、合成プリズム及び液晶パネルにて成るヘッドユニットの上部には、冷却とメインテナンス性確保のため、回路基板を配置しないようにしている。
【0006】
また、前記回路基板と液晶パネル間は、一般的にフレキシブル・フラットケーブルとコネクタで接続され、液晶パネルから延びたフラットケーブルと回路基板とを接続するため、回路基板には各液晶パネル付近の任意位置にコネクタが取付けられている。
【0007】
しかしながら、液晶プロジェクタはモバイル化等により更なる小型軽量化が望まれており、光学エンジンが非常に小さくなってきている。また、プロジェクタのセット外形も可能な限り縮小されているにも拘わらず、上述したヘッドユニット上部の面積を、空間として明け渡す必要があり、回路基板を配置する面積が制限され、小型化するにも限界があった。
【0008】
特に、最近では液晶パネルの画素数は増加傾向にあり、且つ高機能高性能化が望まれる現状では、回路規模も大きくなっているため、結果としてセット全体の軽薄短小化の大きな妨げとなっていた。
【0009】
【特許文献1】
特許第3201398号公報(第3−5頁、図2,図9)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の液晶プロジェクタはヘッドユニット上部の空間を有効に活かせずスペース効率が悪く、セット全体の小型化を妨げていた。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑み、回路基板レイアウトを改善し、セット全体の小型化を図り、かつ液晶パネルと回路基板間の接続を容易にし、ライトバルブの冷却及びメインテナンス性に優れた投射型表示装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、複数のライトバルブを含む光変調手段と、前記複数のライトバルブにそれぞれ異なる色光を入射させるライトガイド手段と、前記複数のライトバルブから出射された色光を合成する合成プリズムと、前記複数のライトバルブを駆動制御するための回路が印刷配線された回路基板とを備え、前記合成プリズムにより合成された光を投射して表示する投射型表示装置において、
前記回路基板は、前記ライトガイド手段の上面部に配置されるとともに、前記光変調手段と前記合成プリズムとからなる光学ヘッドユニット部に対向する部分が切除された第1の回路基板と、前記合成プリズムの上面部に配置されるとともに前記第1の回路基板と電気的に結合可能な第2の回路基板とを有してなることを特徴とする投射型表示装置である。
【0013】
また請求項2記載の本発明は、光源から発する光を3原色光に分光する分光手段と、前記3原色光がそれぞれ入射される複数のライトバルブを含み前記各ライトバルブから変調された色光をそれぞれ出射する光変調手段と、前記複数のライトバルブから出射された色光を合成する合成プリズムと、前記合成プリズムにより合成された光を投射する投射手段とを有する投射型表示装置において、
さらに、前記分光手段によって分光した光をそれぞれ前記複数のライトバルブに導くためのライトガイドと、前記ライトバルブを駆動制御する回路が印刷配線された回路基板とを備え、
前記回路基板は、前記ライトガイド部の上面部に配置されるとともに前記光変調手段と前記合成プリズムからなる光学ヘッドユニット部に対向する部分が切除された第1の回路基板と、前記合成プリズムの上面部に配置されるとともに前記第1の回路基板と電気的に結合可能な第2の回路基板にて構成したことを特徴とする投射型表示装置である。
【0014】
上記発明によれば、デッドスペースであった合成プリズム上に、第2の回路基板を配置することが可能になり、スペースの有効活用を図り、セット全体を小型化することができる
また、請求項12に記載の本発明は、光源と、光源からの光を3原色光に分光する分光手段と、前記分光手段によって分光された原色光がそれぞれ入射される複数のライトバルブを含み前記各ライトバルブから変調された色光をそれぞれ出射する光変調手段と、前記分光手段によって分光された原色光をそれぞれ前記複数のライトバルブに導くためのライトガイドと、前記複数のライトバルブから出射された色光を合成する合成プリズムと、前記合成プリズムにより合成された光を投射する投射手段とを有し、
さらに、前記ライトバルブを駆動制御する回路が印刷配線された回路基板と、前記液晶パネルに冷却用の風を送風する送風手段を備え、
前記回路基板は、前記ライトガイド部の上面部に配置されるとともに前記光変調手段と前記合成プリズムからなる光学ヘッドユニット部に対向する部分が切除された第1の回路基板と、前記合成プリズムの上面部に配置されるとともに前記第1の回路基板と電気的に結合可能な第2の回路基板にて構成し、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板の間に隙間を形成し、前記送風手段からの冷却風を前記液晶パネルの下面から前記隙間へと導くようにしたことを特徴とする投射型表示装置である。
【0015】
上記本発明によれば、デッドスペースであった合成プリズム上に、第2の回路基板を配置することが可能になり、スペースの有効活用を図るとともに、ライトバルブの冷却を行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の投射型表示装置の一実施形態である液晶プロジェクタを示すもので、(a)は光学エンジン部分の平面図、(b)は液晶パネルの構造を示す正面図である。
【0017】
図1(a)はR(赤),G(緑),B(青)用のライトバルブ(液晶パネル)を有する三板式の液晶プロジェクタの例を示しており、100は光学ボックスであり、このボックスに近接してランプハウス200を備えている。ランプハウス200の中には光源として、発光管1及びリフレクタ2から成るランプ3が配置されており、発光管1から発せられた光はリフレクタ2によって反射され、UV/IR(紫外/赤外光)除去フィルタ4を介してフライアイレンズ5に導かれる。
【0018】
フライアイレンズ5を通過した光は、コンデンサレンズ6や反射ミラー7を介してダイクロイックミラー8に供給される。ダイクロイックミラー8は、ランプ3から光をR光とGB光に分光し、分離されたR光はミラー9で反射され、フィールドレンズ10を介してR用の液晶パネル11に照射される。
【0019】
またダイクロイックミラー8により分離されたGB光はダイクロイックミラー12によりG光とB光に分光され、G光はフィールドレンズ13を介してG用の液晶パネル14に照射され、B光はリレーレンズ15、反射ミラー16、リレーレンズ17、反射ミラー18及びリレーレンズ19を介してB用の液晶パネル20に照射される。
【0020】
さらに、各液晶パネル11,14,20を透過したR光,G光,B光はダイクロイックプリズム21によって合成され、この合成された映像光を投射レンズ300によってスクリーン(図示せず)に投射するようにしている。
【0021】
こうしてR,G,B用の液晶パネル11,14,20をR,G,Bの原色信号で駆動することにより、カラー画像を投射することができる。尚、前記液晶パネル11,14,20の入射側及び出射側にはそれぞれ偏光板が配置されており、偏光と液晶の旋光性を利用して、3原色光用のライトバルブが構成されている。
【0022】
このように、液晶プロジェクタは、光学ボックス100、ランプハウス200、投射レンズ300のブロックから構成され、通常3ブロック構成にて液晶プロジェクタの光学系(通称「光学エンジン」)は構成される。
【0023】
一方、本発明の投射型表示装置においては、ランプ3や液晶パネル等を冷却するために例えばファン22,23が用いられている。即ち、液晶パネル11,14,20に対して外気を導入し冷却用の風を送風する第1のファン22と、ランプ3に送風された風をプロジェクタの外に排気する第2のファン23が設けられている。
【0024】
なお、プロジェクタ内に冷却用の風を流通させるファンは第1,第2のファン22,23だけに限らず、他の部分に設けてもよく、プロジェクタの側面や底面に設けても良い。また送風用ファンからの冷却風が発熱部を通ってスムーズに流れるように風路(ダクト)を設け、この風路を通して液晶パネル11,14,20の下側から上側へ冷却風が流れるようにしている(図では省略)。
【0025】
前述した光学エンジンは、前記冷却ファン22,23や、図示しない電源回路、ランプ点灯回路とともに、セット筐体400に格納される。
【0026】
また、図1(b)は液晶パネル11,14,20の構造を示すもので、ここでは液晶パネル14を代表に説明する。即ち液晶パネル14は、液晶が封入されたパネル本体表示部141の周縁部をパネルフレーム142にて取り囲み、パネルフレーム42は、取付け穴143を用いて合成プリズム21の入射面にネジ止めされるようになっている。またはUV硬化樹脂等を用いて、合成プリズム21と一体形成される。
【0027】
また、パネルフレーム142の上部から、フレキシブル・フラットケーブル144が延びており、このケーブル144には液晶駆動に必要な複数の配線パターン145がパラレル形成されており、そのケーブル端子146はコネクタを用いて、液晶駆動用の信号を生成する回路が形成された回路基板(一点鎖線30で示す)に接続される。
【0028】
一方、図2は光学ボックス100の上に載置される回路基板30の構成を示している。光学ボックス100は、ランプ3からの光をR,G,B光に分光し、液晶パネル11,14,20に導くためのライトガイド手段を構成するもので、前記回路基板300は、このライトガイド手段の上面に配置されている。
【0029】
図2(a)において、回路基板30は前記液晶パネルの駆動を制御する回路、例えば映像信号処理回路や、液晶プロジェクタの各種制御を行う回路等が印刷配線されており、第1の回路基板であるメイン基板31と、第2の回路基板であるサブ基板32にて成っている。メイン基板31には、前記液晶パネル11,14,20および合成プリズム21からなるヘッドユニット部分に対応する位置が切除され、空間311が設けられている。また前記サブ基板32は、この空間部に配置され、前記合成プリズム21の上部を覆うようにメイン基板31に着脱式に取付け可能となっている。
【0030】
前記メイン基板31の前記液晶パネル11,14,20に近接して、前記空間部311に沿う3つの縁部には、それぞれコネクタ312,313,314が取付けられており、前記液晶パネル11,14,20のケーブル端子146(図1b参照)が接続されるようになっている。また前記空間部311の残りの縁部(合成プリズムの出射側の面に位置する縁部)には、前記サブ基板32との接続を行うコネクタ315が設けられている。さらに前記コネクタ313両端部近くの前記空間部3111の縁には2つの孔316,317が形成されている。
【0031】
前記サブ基板32には図2(b)で示すように、前記コネクタ315に挿入される端子群321と、前記孔316,317に挿入されるホルダー用のピン322,323を設けており、前記端子群321と前記コネクタ315によりメイン基板31とサブ基板32を電気的に接続し、前記ピン322,323を前記孔316,317に挿入することによりサブ基板32はメイン基板31の上に保持されるようになっている。
【0032】
図3は、図1の光学エンジン部に図2の回路基板30を取付けた状態を示しており、空間部311が光学ヘッドユニットの上部に位置するようにしている。
【0033】
メイン基板31,サブ基板32を上述した構成とすることにより、サブ基板32を取り外した状態でコネクタ312,313,314と各液晶パネルのケーブル端子146を接続することができ、フレキシブル・フラットケーブル145を通すための作業空間を十分に確保することができる。その後サブ基板32をメイン基板31に取付ければ両基板間の電気的接続ができ、液晶パネル11,14,20の上面には冷却用の風が流れる空間を確保することができる。
【0034】
即ち、前記空間部311は、前記液晶パネル11,14,20および合成プリズム21からなるヘッドユニット部分に対応して(図では逆凸字型に)設けられており、またサブ基板32は前記合成プリズム21に対応して設けられているため、空間部311にサブ基板32を配置したときに、メイン基板31とサブ基板32の間には隙間(図2a参照)が形成され、この隙間がちょうど液晶パネル11,14,20の上面に形成されるため、冷却用の風が流れる空間を確保することができる。また前記サブ基板32は、前記合成プリズム21の上部を覆うようにメイン基板31に着脱式に取付け可能となる。
【0035】
又,サブ基板32をメイン基板31に対して着脱可能な構成としているため、ライトバルブの有効表示面にゴミ等が付着していたとしても、サブ基板32を外すだけで、簡単に塵埃の除去作業が可能となる。
【0036】
こうして、従来デッドスペースであった合成プリズム上の空間に、液晶を駆動ための回路等を配置することが可能になり、スペースの有効活用を図ることができ、セット全体の小型化を計ることができる。
【0037】
また、サブ基板32に設けたピン322,323をメイン基板31の孔316,317に挿入することにより、サブ基板32をメイン基板31に保持することができ、前記孔316,317にピン322の位置を合わせることにより、サブ基板32の位置決めを行う事ができ、挿入の向きを間違うことを防げる。
【0038】
次に本発明の第2の実施形態について,図4を参照して説明する。先の第3図の実施形態では、サブ基板32を着脱可能な構成としているため、サブ基板32を外すと、回路接続が絶たれ、液晶が駆動できなくなる不利がある。このため、液晶を駆動しながらメンテナンスを行う場合には、別の延長ケーブル等の治具が必要となる。
【0039】
そこで、図4の実施形態では、サブ基板32を着脱形式ではなく、跳ね上げ式にしたものである。即ち、図4の実施形態では、コネクタ315’に接続される端子群322をバネ性のある導通素材で形成し、他方、メイン基板31の前記孔316,317が設けられていた部分に保持具318を設け、この保持具318内に押さえバネ319を取付け、メイン基板31の他端を押さえバネ319のバネ力に抗して挿入し、固定するようにしたものである。
【0040】
尚、保持具318を基板31のグランドパターンに接続し、サブ基板32の接地配線に利用することも可能であり、この場合、強度確保と導通条件を両立させることができる。
【0041】
又、図5は本発明の第3の実施形態を示すもので、前記コネクタ315を回転可能な構造にしたもので、市販の回転コネクタ315’’によりメイン基板31とサブ基板32を結合したものである。尚、第2の基板の他端は、図2(b)のピン構造(322,323)を利用してメイン基板31に保持するようにしている。尚、実際には、要求される条件や想定された環境に対応し、上記実施形態を組み合わせることも可能である。
【0042】
このように、サブ基板32を跳ね上げ式、又は回転式コネクタでメイン基板32に接続した場合、両基板31,32を電気的に接続した状態でメインテナンス作業ができるため、液晶パネルを駆動した状態で調整具合を確認することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光学ヘッドユニット上部の任意範囲に、回路の一部を配置することが可能となり、スペース効率の向上と、メインテナンス性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による投射型表示装置の光学エンジン及び液晶パネルの構成を説明する平面図及び正面図。
【図2】本発明の一実施形態による投射型表示装置に使用する回路基板形状を説明する平面図及び側面図。
【図3】図1の光学エンジンに図2の回路基板を取付けた状態を示す平面図。
【図4】本発明の他の実施形態による投射型表示装置の主要部の構成を説明する側面図。
【図5】本発明のさらに他の実施形態による投射型表示装置の主要部の構成を説明する側面図。
【符号の説明】
100…光学ボックス
200…ランプハウス
300…投射レンズ
400…筐体
3…ランプ(光源)
11,14,20…ライトバルブ(液晶パネル)
144…フレキシブル・フラットケーブル
146…コネクタ端子
21…合成プリズム
30…回路基板
31…第1の基板
32…第1の基板
311…空間部
312,313,314,315…コネクタ
316,317…孔(ガイド)
321…端子群
322,323…ピン(保持具)
322…フレキシブル端子群
318…保持具
315’’…回転コネクタ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention disperses light from a light source into three primary color lights, irradiates the light to three corresponding liquid crystal light valves, combines light emitted from each liquid crystal light valve by a combining prism, and combines the combined images. The present invention relates to a projection display device that projects light, and more particularly to a projection display device in which a circuit board on which a driving circuit for a liquid crystal light valve and the like are formed is improved.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal projectors have been widely used as projection display devices. This liquid crystal projector irradiates light from a light source to a liquid crystal light valve (for example, a transmission type liquid crystal panel), and drives the liquid crystal panel based on a television signal or an information signal from a personal computer or the like, thereby modulating the liquid crystal panel. The projected image is projected on a screen via a projection lens.
[0003]
In the case of a color display projection device, three liquid crystal panels are provided, and light (white light) from a light source is separated into three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) using a dichroic mirror. Then, the R, G, and B lights are radiated to the R, G, and B liquid crystal panels, respectively, and the modulated R, G, and B lights are emitted from the respective liquid crystal panels. The image is enlarged and projected on the screen via.
[0004]
On the optical path from the light source to the liquid crystal panel, in addition to the above-described dichroic mirror, optical components such as a relay lens and a condensing lens are arranged.These optical components and the liquid crystal panel are arranged in an optical box, and from outside. To prevent dust and dirt from adhering. In addition, in the liquid crystal projector, air from the outside is blown to the heat generating portion through a fan and an air path in order to cool the liquid crystal panel and the light source, and a cooling space is provided around the liquid crystal panel. I have.
[0005]
Further, a circuit board on which a circuit for processing a video signal to be supplied to the liquid crystal panel and performing various controls of the liquid crystal projector is printed and wired is mounted on an upper surface, a side surface, or the like of the optical box. For example, Japanese Patent No. 3201398 describes an example in which substrates constituting digital circuits and analog circuits are attached to the top and side surfaces of an optical box. In the case of this prior art, no circuit board is arranged above a head unit composed of a synthetic prism and a liquid crystal panel in order to ensure cooling and maintainability.
[0006]
Further, the circuit board and the liquid crystal panel are generally connected by a flexible flat cable and a connector, and the flat cable extending from the liquid crystal panel is connected to the circuit board. A connector is installed at the location.
[0007]
However, there is a demand for a further reduction in size and weight of the liquid crystal projector due to mobile use and the like, and the optical engine is becoming very small. In addition, despite the fact that the outer shape of the set of the projector is reduced as much as possible, the area of the upper part of the head unit needs to be surrendered as a space. There was a limit.
[0008]
In particular, recently, the number of pixels of the liquid crystal panel has been increasing, and at the present time, high performance and high performance are desired, the circuit scale is also large, and as a result, it is a great hindrance to reducing the size and weight of the entire set. Was.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3201398 (pages 3 to 5, FIGS. 2 and 9)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional liquid crystal projector cannot effectively utilize the space above the head unit, has poor space efficiency, and hinders miniaturization of the entire set.
[0011]
In view of the above circumstances, the present invention improves the circuit board layout, reduces the size of the entire set, facilitates the connection between the liquid crystal panel and the circuit board, and cools down the light valve and provides a projection type display with excellent maintainability. It is intended to provide a device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a light modulating means including a plurality of light valves, a light guide means for causing different color lights to enter the plurality of light valves, and a color light emitted from the plurality of light valves are combined. A projection display device that includes a synthesis prism and a circuit board on which a circuit for driving and controlling the plurality of light valves is printed and wired, and projects and displays light synthesized by the synthesis prism.
A first circuit board disposed on an upper surface of the light guide means and having a portion cut away from an optical head unit including the light modulating means and the combining prism; A projection display device comprising: a second circuit board disposed on an upper surface of a prism and electrically connectable to the first circuit board.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a spectral unit that splits light emitted from a light source into three primary color lights, and a plurality of light valves into which the three primary color lights are respectively incident. A light-modulating unit that emits light, a combining prism that combines the color lights emitted from the plurality of light valves, and a projection-type display device that includes a projecting unit that projects the light combined by the combining prism.
Further, a light guide for guiding the light separated by the light separating means to each of the plurality of light valves, and a circuit board on which a circuit for driving and controlling the light valves is printed and wired,
A first circuit board disposed on an upper surface of the light guide section and having a portion facing the optical head unit section including the light modulating means and the combining prism cut off; A projection display device comprising a second circuit board arranged on an upper surface and electrically connectable to the first circuit board.
[0014]
According to the above invention, the second circuit board can be arranged on the combining prism which was a dead space, so that the space can be effectively utilized and the whole set can be downsized. The present invention described in Item 12 includes a light source, spectral means for separating light from the light source into three primary color lights, and a plurality of light valves to which the primary color lights separated by the spectral means are respectively incident. Light modulating means for emitting color light modulated from the light source, a light guide for guiding the primary color light separated by the light splitting means to the plurality of light valves, and combining the color light emitted from the plurality of light valves. Having a combining prism, and projection means for projecting the light combined by the combining prism,
Further, a circuit board on which a circuit for driving and controlling the light valve is printed and wired, and a blowing unit for blowing cooling air to the liquid crystal panel,
A first circuit board disposed on an upper surface of the light guide section and having a portion facing the optical head unit section including the light modulating means and the combining prism cut off; A second circuit board disposed on the upper surface and electrically connectable to the first circuit board, and a gap is formed between the first circuit board and the second circuit board; The cooling display device according to claim 1, wherein the cooling air from the blower is guided from the lower surface of the liquid crystal panel to the gap.
[0015]
According to the present invention, it is possible to arrange the second circuit board on the synthetic prism which has been a dead space, and it is possible to effectively use the space and cool the light valve.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B show a liquid crystal projector which is an embodiment of a projection display device of the present invention. FIG. 1A is a plan view of an optical engine part, and FIG. 1B is a front view showing a structure of a liquid crystal panel.
[0017]
FIG. 1A shows an example of a three-panel liquid crystal projector having light valves (liquid crystal panels) for R (red), G (green), and B (blue), and 100 is an optical box. A lamp house 200 is provided near the box. In the lamp house 200, a lamp 3 including an arc tube 1 and a reflector 2 is disposed as a light source, and light emitted from the arc tube 1 is reflected by the reflector 2 to generate UV / IR (ultraviolet / infrared light). ) The light is guided to the fly-eye lens 5 through the removal filter 4.
[0018]
The light passing through the fly-eye lens 5 is supplied to a dichroic mirror 8 via a condenser lens 6 and a reflection mirror 7. The dichroic mirror 8 splits the light from the lamp 3 into R light and GB light, and the separated R light is reflected by the mirror 9 and is irradiated on the R liquid crystal panel 11 via the field lens 10.
[0019]
The GB light separated by the dichroic mirror 8 is separated into G light and B light by the dichroic mirror 12, the G light is applied to the G liquid crystal panel 14 via the field lens 13, and the B light is transmitted to the relay lens 15. The liquid crystal panel 20 for B is irradiated via the reflection mirror 16, the relay lens 17, the reflection mirror 18 and the relay lens 19.
[0020]
Further, the R light, G light, and B light transmitted through each of the liquid crystal panels 11, 14, and 20 are combined by the dichroic prism 21, and the combined image light is projected onto a screen (not shown) by the projection lens 300. I have to.
[0021]
By driving the R, G, and B liquid crystal panels 11, 14, and 20 with the R, G, and B primary color signals in this manner, a color image can be projected. Polarizing plates are arranged on the incident side and the exit side of the liquid crystal panels 11, 14, and 20, respectively, and a light valve for three primary colors is configured by utilizing the polarization and the optical rotation of the liquid crystal. .
[0022]
As described above, the liquid crystal projector includes the blocks of the optical box 100, the lamp house 200, and the projection lens 300, and the optical system (commonly called “optical engine”) of the liquid crystal projector is generally configured with three blocks.
[0023]
On the other hand, in the projection display device of the present invention, for example, fans 22 and 23 are used to cool the lamp 3, the liquid crystal panel, and the like. That is, a first fan 22 that introduces outside air to the liquid crystal panels 11, 14, and 20 to blow cooling air, and a second fan 23 that exhausts the wind blown to the lamp 3 to the outside of the projector. Is provided.
[0024]
In addition, the fan that circulates the cooling air in the projector is not limited to the first and second fans 22 and 23, and may be provided in another portion, or may be provided on a side surface or a bottom surface of the projector. Further, an air path (duct) is provided so that cooling air from the blower fan flows smoothly through the heat generating portion, and the cooling air flows from the lower side to the upper side of the liquid crystal panels 11, 14, and 20 through this air path. (Not shown in the figure).
[0025]
The above-described optical engine is stored in the set housing 400 together with the cooling fans 22 and 23, a power supply circuit (not shown), and a lamp lighting circuit.
[0026]
FIG. 1B shows the structure of the liquid crystal panels 11, 14, and 20, and the liquid crystal panel 14 will be described here as a representative. That is, the liquid crystal panel 14 surrounds the periphery of the panel main body display section 141 in which the liquid crystal is sealed by the panel frame 142, and the panel frame 42 is screwed to the entrance surface of the synthetic prism 21 using the mounting holes 143. It has become. Alternatively, it is formed integrally with the synthetic prism 21 using a UV curing resin or the like.
[0027]
A flexible flat cable 144 extends from an upper portion of the panel frame 142, and a plurality of wiring patterns 145 required for driving the liquid crystal are formed in parallel on the cable 144, and the cable terminals 146 of the cable 144 are formed using connectors. Are connected to a circuit board (indicated by a chain line 30) on which a circuit for generating a signal for driving liquid crystal is formed.
[0028]
On the other hand, FIG. 2 shows a configuration of the circuit board 30 mounted on the optical box 100. The optical box 100 constitutes light guide means for dispersing the light from the lamp 3 into R, G, and B lights and guiding the light to the liquid crystal panels 11, 14, and 20, and the circuit board 300 includes the light guide. It is located on the upper surface of the means.
[0029]
In FIG. 2A, a circuit board 30 is printed and wired with a circuit for controlling the driving of the liquid crystal panel, for example, a video signal processing circuit and a circuit for performing various controls of a liquid crystal projector. It comprises a certain main board 31 and a sub-board 32 which is a second circuit board. The main substrate 31 is cut away at a position corresponding to a head unit portion composed of the liquid crystal panels 11, 14, 20 and the synthetic prism 21 to provide a space 311. The sub-substrate 32 is disposed in this space, and is detachably attachable to the main substrate 31 so as to cover the upper part of the combining prism 21.
[0030]
Connectors 312, 313, and 314 are attached to three edges along the space 311 of the main board 31 near the liquid crystal panels 11, 14, and 20, respectively. , 20 (see FIG. 1b). A connector 315 for connection to the sub-substrate 32 is provided on the remaining edge of the space 311 (the edge located on the exit side surface of the combining prism). Further, two holes 316 and 317 are formed in the edge of the space 3111 near both ends of the connector 313.
[0031]
As shown in FIG. 2B, the sub-substrate 32 is provided with a terminal group 321 inserted into the connector 315 and pins 322 and 323 for holders inserted into the holes 316 and 317. The main board 31 and the sub-board 32 are electrically connected by the terminal group 321 and the connector 315, and the sub-board 32 is held on the main board 31 by inserting the pins 322 and 323 into the holes 316 and 317. It has become so.
[0032]
FIG. 3 shows a state in which the circuit board 30 of FIG. 2 is attached to the optical engine unit of FIG. 1, and the space 311 is positioned above the optical head unit.
[0033]
Since the main board 31 and the sub-board 32 have the above-described configuration, the connectors 312, 313, and 314 can be connected to the cable terminals 146 of each liquid crystal panel with the sub-board 32 removed. Work space for the passage of air can be sufficiently secured. Thereafter, when the sub-substrate 32 is attached to the main substrate 31, electrical connection between the two substrates can be established, and a space through which cooling air flows can be secured on the upper surfaces of the liquid crystal panels 11, 14, and 20.
[0034]
That is, the space portion 311 is provided (in a reverse convex shape in the figure) corresponding to the head unit portion including the liquid crystal panels 11, 14, 20 and the combining prism 21, and the sub-substrate 32 is provided with the combining device. Since the sub-substrate 32 is disposed in the space 311, a gap (see FIG. 2A) is formed between the main substrate 31 and the sub-substrate 32. Since it is formed on the upper surfaces of the liquid crystal panels 11, 14, and 20, a space in which cooling air flows can be secured. The sub-substrate 32 can be detachably attached to the main substrate 31 so as to cover the upper part of the combining prism 21.
[0035]
Further, since the sub-substrate 32 is configured to be detachable from the main substrate 31, even if dust or the like adheres to the effective display surface of the light valve, the dust can be easily removed simply by removing the sub-substrate 32. Work becomes possible.
[0036]
In this way, it is possible to arrange a circuit for driving the liquid crystal and the like in the space on the synthetic prism, which has been a dead space in the past, and it is possible to effectively utilize the space and to reduce the size of the entire set. it can.
[0037]
Further, by inserting the pins 322 and 323 provided on the sub-board 32 into the holes 316 and 317 of the main board 31, the sub-board 32 can be held on the main board 31, and the pins 322 are inserted into the holes 316 and 317. By aligning the positions, the sub-board 32 can be positioned, thereby preventing the insertion direction from being mistaken.
[0038]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 3, since the sub-substrate 32 is configured to be detachable, if the sub-substrate 32 is removed, the circuit connection is cut off and the liquid crystal cannot be driven. Therefore, when performing maintenance while driving the liquid crystal, another jig such as an extension cable is required.
[0039]
Therefore, in the embodiment of FIG. 4, the sub-substrate 32 is not a detachable type but a flip-up type. That is, in the embodiment of FIG. 4, the terminal group 322 connected to the connector 315 ′ is formed of a conductive material having a spring property, while the holder is provided on the main board 31 where the holes 316 and 317 are provided. A holding spring 319 is provided in the holder 318, and the other end of the main board 31 is inserted and fixed against the spring force of the holding spring 319.
[0040]
It is also possible to connect the holder 318 to the ground pattern of the substrate 31 and use it for ground wiring of the sub-substrate 32. In this case, it is possible to ensure both strength and conduction conditions.
[0041]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, in which the connector 315 is configured to be rotatable, and the main board 31 and the sub-board 32 are connected by a commercially available rotary connector 315 ″. It is. The other end of the second substrate is held on the main substrate 31 using the pin structure (322, 323) of FIG. 2B. It should be noted that, in practice, the above embodiments can be combined in accordance with required conditions and assumed environments.
[0042]
As described above, when the sub-board 32 is connected to the main board 32 by a flip-up type or a rotary connector, the maintenance work can be performed in a state where both the boards 31 and 32 are electrically connected. Can be used to check the adjustment.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to arrange a part of the circuit in an arbitrary range above the optical head unit, and it is possible to improve space efficiency and maintainability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view and a front view illustrating a configuration of an optical engine and a liquid crystal panel of a projection display device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a plan view and a side view illustrating a circuit board shape used in a projection display device according to an embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 3 is a plan view showing a state where the circuit board of FIG. 2 is attached to the optical engine of FIG. 1;
FIG. 4 is a side view illustrating a configuration of a main part of a projection display device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view illustrating a configuration of a main part of a projection display device according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 optical box 200 lamp house 300 projection lens 400 housing 3 lamp (light source)
11, 14, 20 ... Light valve (liquid crystal panel)
144 Flexible flat cable 146 Connector terminal 21 Synthetic prism 30 Circuit board 31 First board 32 First board 311 Spaces 312, 313, 314, 315 Connectors 316, 317 Holes (guides) )
321, terminal groups 322, 323, pins (holders)
322 flexible terminal group 318 retainer 315 '' rotary connector

Claims (12)

複数のライトバルブを含む光変調手段と、前記複数のライトバルブにそれぞれ異なる色光を入射させるライトガイド手段と、前記複数のライトバルブから出射された色光を合成する合成プリズムと、前記複数のライトバルブを駆動制御するための回路が印刷配線された回路基板とを備え、前記合成プリズムにより合成された光を投射して表示する投射型表示装置において、
前記回路基板は、
前記ライトガイド手段の上面部に配置されるとともに、前記光変調手段と前記合成プリズムとからなる光学ヘッドユニット部に対向する部分が切除された第1の回路基板と、前記合成プリズムの上面部に配置されるとともに前記第1の回路基板と電気的に結合可能な第2の回路基板とを有してなることを特徴とする投射型表示装置。
A light modulating means including a plurality of light valves, a light guide means for causing different color lights to enter the plurality of light valves, a combining prism for combining the color lights emitted from the plurality of light valves, and the plurality of light valves A circuit for driving and controlling a printed circuit board is provided, and the projection type display device that projects and displays the light combined by the combining prism,
The circuit board,
A first circuit board, which is disposed on the upper surface of the light guide means and has a portion cut away from an optical head unit including the light modulating means and the combining prism, and an upper surface of the combining prism. A projection type display device comprising: a second circuit board arranged and electrically connectable to the first circuit board.
光源から発する光を3原色光に分光する分光手段と、前記3原色光がそれぞれ入射される複数のライトバルブを含み前記各ライトバルブから変調された色光をそれぞれ出射する光変調手段と、前記複数のライトバルブから出射された色光を合成する合成プリズムと、前記合成プリズムにより合成された光を投射する投射手段とを有する投射型表示装置において、
さらに、前記分光手段によって分光した光をそれぞれ前記複数のライトバルブに導くためのライトガイドと、前記ライトバルブを駆動制御する回路が印刷配線された回路基板とを備え、
前記回路基板は、前記ライトガイド部の上面部に配置されるとともに前記光変調手段と前記合成プリズムからなる光学ヘッドユニット部に対向する部分が切除された第1の回路基板と、前記合成プリズムの上面部に配置されるとともに前記第1の回路基板と電気的に結合可能な第2の回路基板にて構成したことを特徴とする投射型表示装置。
Light splitting means for splitting light emitted from the light source into three primary color lights, light modulating means including a plurality of light valves to which the three primary color lights are respectively incident, and respectively emitting color light modulated from the respective light valves; In a projection display device having a combining prism that combines the color lights emitted from the light valves, and a projection unit that projects the light combined by the combining prism,
Further, a light guide for guiding the light separated by the light separating means to each of the plurality of light valves, and a circuit board on which a circuit for driving and controlling the light valves is printed and wired,
A first circuit board disposed on an upper surface of the light guide section and having a portion facing the optical head unit section including the light modulating means and the combining prism cut off; A projection display device comprising a second circuit board disposed on an upper surface and electrically connectable to the first circuit board.
前記第2の回路基板は、一端部がコネクタによって前記第1の回路基板に接続されることを特徴とする請求項2記載の投射型表示装置。3. The projection display device according to claim 2, wherein one end of the second circuit board is connected to the first circuit board by a connector. 前記第2の回路基板は、一端部がコネクタによって前記第1の回路基板に接続されるとともに、前記第1の基板に対して着脱可能に取付けられることを特徴とする請求項3記載の投射型表示装置。4. The projection type according to claim 3, wherein one end of the second circuit board is connected to the first circuit board by a connector, and the second circuit board is detachably attached to the first circuit board. Display device. 前記第2の回路基板は、一端部がフレキシブル端子によって前記コネクタに接続されるとともに、他端部が前記第1の基板に対して回動可能に取付けられたことを特徴とする請求項3記載の投射型表示装置。4. The second circuit board, one end of which is connected to the connector by a flexible terminal, and the other end of which is rotatably attached to the first board. Projection display device. 前記第2の回路基板は、一端部が回転式コネクタによって前記第1の回路基板に接続されるとともに、他端部が前記第1の基板に対して回動可能に取付けられたことを特徴とする請求項3記載の投射型表示装置。The second circuit board has one end connected to the first circuit board by a rotary connector, and the other end rotatably attached to the first board. The projection display device according to claim 3. 前記第2の回路基板は、一端部がコネクタによって前記第1の回路基板に接続されるとともに、前記第2の回路基板の他端部を前記第1の回路基板に接触可能とし、この接触部に、任意配線パターンを形成したことを特徴とする請求項3記載の投射型表示装置。One end of the second circuit board is connected to the first circuit board by a connector, and the other end of the second circuit board is capable of contacting the first circuit board. 4. The projection type display device according to claim 3, wherein an arbitrary wiring pattern is formed. 前記第2の回路基板は、一端部がコネクタによって前記第1の回路基板に接続されるとともに、他端部を前記第1の基板に保持するための保持手段を有してなることを特徴とする請求項3記載の投射型表示装置。The second circuit board has one end connected to the first circuit board by a connector, and has holding means for holding the other end to the first board. The projection display device according to claim 3. 前記保持手段は、前記第1の回路基板に形成したガイド部材を含むことを特徴とする請求項8記載の投射型表示装置。9. The projection display device according to claim 8, wherein said holding means includes a guide member formed on said first circuit board. 前記複数のライトバルブは液晶パネルで成り、それぞれの液晶パネルは外部接続用のフレキシブル・フラットケーブルを有し、各フレキシブル・フラットケーブルの端子を前記第1の基板に設けた複数の第2のコネクタに接続するようにしたことを特徴とする請求項2記載の投射型表示装置。The plurality of light valves include liquid crystal panels, each liquid crystal panel has a flexible flat cable for external connection, and a plurality of second connectors provided with terminals of each flexible flat cable on the first substrate. 3. The projection display device according to claim 2, wherein the projection type display device is connected to the display device. 前記複数の第2のコネクタは、前記第1の回路基板の前記切除部に沿う縁部に設けたことを特徴とする請求項10記載の投射型表示装置。The projection display device according to claim 10, wherein the plurality of second connectors are provided on an edge of the first circuit board along the cutout. 光源と、光源からの光を3原色光に分光する分光手段と、前記分光手段によって分光された原色光がそれぞれ入射される複数のライトバルブを含み前記各ライトバルブから変調された色光をそれぞれ出射する光変調手段と、前記分光手段によって分光された原色光をそれぞれ前記複数のライトバルブに導くためのライトガイドと、前記複数のライトバルブから出射された色光を合成する合成プリズムと、前記合成プリズムにより合成された光を投射する投射手段とを有し、
さらに、前記ライトバルブを駆動制御する回路が印刷配線された回路基板と、前記液晶パネルに冷却用の風を送風する送風手段を備え、
前記回路基板は、前記ライトガイド部の上面部に配置されるとともに前記光変調手段と前記合成プリズムからなる光学ヘッドユニット部に対向する部分が切除された第1の回路基板と、前記合成プリズムの上面部に配置されるとともに前記第1の回路基板と電気的に結合可能な第2の回路基板にて構成し、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板の間に隙間を形成し、前記送風手段からの冷却風を前記液晶パネルの下面から前記隙間へと導くようにしたことを特徴とする投射型表示装置。
The light source includes a light source, a light splitting unit that splits light from the light source into three primary color lights, and a plurality of light valves into which the primary color light split by the light splitting unit is incident, and emits modulated color light from each of the light valves. Light modulating means, a light guide for guiding each of the primary color lights separated by the light separating means to the plurality of light valves, a combining prism for combining the color lights emitted from the plurality of light valves, and the combining prism And projection means for projecting the light synthesized by
Further, a circuit board on which a circuit for driving and controlling the light valve is printed and wired, and a blowing unit for blowing cooling air to the liquid crystal panel,
A first circuit board disposed on an upper surface of the light guide section and having a portion facing the optical head unit section including the light modulating means and the combining prism cut off; A second circuit board disposed on the upper surface and electrically connectable to the first circuit board, and a gap is formed between the first circuit board and the second circuit board; A projection type display device, wherein cooling air from the blowing means is guided from a lower surface of the liquid crystal panel to the gap.
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