投影型顯示裝置的制作方法

專利名稱：投影型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影型顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，對于液晶投影儀等投影型顯示裝置，除了小型構(gòu)造外，還 要求高亮度、高對比度等性能。
作為高亮度的現(xiàn)有技術(shù)，在圖像顯示元件內(nèi)用液晶屏板時，例如 在特開平4-63318號公報中，利用偏振光束分離器，對從光源射出的隨 機偏振光分離為P偏振光和S偏振光后，沿著偏振方向聚齊而照射到 液晶屏板上。作為用于高對比度化的現(xiàn)有技術(shù)，例如在特開平6-342158 號公報內(nèi)記載了通過使用包含凹狀圓錐面的透鏡而將從反射器來的入 射角大的光線變換成平行光的技術(shù)。此外，作為提高畫面亮度均勻性 的現(xiàn)有技術(shù)，例如，在特開平3-111806號公報上記載了用2枚陣列透 鏡的集成光學(xué)系統(tǒng)。
通常，通過液晶屏板等的圖像顯示元件，在近似平行光束入射時 得到良好的對比度特性，然而，如果光束的入射角(以下稱為光束入 射角)增大，則由于液晶屏板等的對入射角的依存性，投影圖象的對 比度降低。圖12是在透過型液晶屏板通過實驗求出對比度值隨光束入 射角變化的結(jié)果。照射到液晶屏板的光束入射角越小則對比度越大。 因此，就高對比度化而言，希望對液晶屏板等圖像顯示元件照射的光 束入射角小。可是，如果根據(jù)對液晶屏板等的圖像顯示元件的照射光 量的增大化而實現(xiàn)高亮度化，則通常增大圖像顯示元件的光束入射角， 引起對比度下降。為了兼顧高亮度化和高對比度，有必要減小光束入 射角而不降低對液晶屏板等圖像顯示元件的照射光量。例如，在上述特開平6-342158號公報記載的技術(shù)，具有與反射器開口大體相等的直 徑且在光軸方向尺寸厚的透鏡是必要的，擔(dān)心裝置大型化。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本發(fā)明的任務(wù)是提供可與亮處或暗處 等的使用環(huán)境適當(dāng)對應(yīng)的投影型顯示裝置。
為了解決上述任務(wù)，在本發(fā)明的構(gòu)成是這樣的，其特征在于，它
具有由光源和反射器構(gòu)成的光源單元；將來自該光源單元的光束變 換為大體平行光的照明光學(xué)系統(tǒng)單元；將來自該照明光學(xué)系統(tǒng)單元的 光束調(diào)制為相應(yīng)于圖像信號的光學(xué)像的圖像顯示元件；將來自該圖像 顯示元件的圖像光投射的投射單元；和根據(jù)所述圖像顯示元件的視角 特性，具有遮斷所述光束的第一狀態(tài)和解除光圈的第二狀態(tài)的至少2 種狀態(tài)的可變光圈，通過該可變光圈，可將畫面亮度和對比度進行多 種切換。
如以上說明所示，根據(jù)本發(fā)明，在投影型顯示裝置，使與對亮處 或暗處等使用環(huán)境合適的亮度及對比度對應(yīng)成為可能。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的投影型顯示裝置構(gòu)成例的圖。
圖2是示出用于本發(fā)明的實施方式1的可變光圈構(gòu)成一例的圖。
圖3是示出說明本發(fā)明的實施方式1的可變光圈動作的圖。
圖4是根據(jù)光圈狀態(tài)控制冷卻用風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)的方框圖。
圖5是示出用于本發(fā)明的實施方式2的可變光圈構(gòu)成另一例的圖。
圖6是說明本發(fā)明實施方式3動作的圖。
圖7是說明本發(fā)明實施方式4動作的圖。
圖8是示出在圖像顯示元件中對比度的視角特性的圖。
圖9是示出本發(fā)明實施方式5的圖。
圖IO是示出光束向圖像顯示元件的入射狀態(tài)的圖。
圖11是通過本發(fā)明的實施方式6的可變光圈狀態(tài)控制圖像顯示元
件的色溫度調(diào)整值或Y調(diào)整值的流程圖。
圖12是示出圖像顯示元件的對比度隨光束入射角度變化的圖。
具體實施例方式
以下用

本發(fā)明的實施方式。
實施方式1是如下狀態(tài)的構(gòu)成例，即作為遮蔽第一、第二陣列透 鏡之間光束的光圈，設(shè)置使門扉狀的光遮斷部圍繞支持軸轉(zhuǎn)動，移動
變位，在光軸方向開閉構(gòu)成的兩開型可變光圈(可変絞19)，根據(jù)光遮斷 部的開閉與光束的光圈狀態(tài)對應(yīng)，改變冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)。
在圖l， l是光源；2R、 2G、 2B分別是透過型液晶屏板等的透過 型圖像顯示元件；3是放大投射用的投影透鏡單元；4、 14、 19、 20是 通過反射改變光路方向的鏡；5是利用橢圓面、拋物面等的反射面而反 射從光源來的光的反射器；6是由矩陣狀排列的多個小聚光透鏡(透鏡 單元)構(gòu)成并形成多個2次光源像的第一陣列透鏡；21是縮小光束的 兩開型可變光圈；7是第二陣列透鏡，與第一陣列透鏡6同樣，將由矩 陣狀排列的多只小聚光透鏡(透鏡單元)構(gòu)成的第一陣列透鏡的每個 透鏡像成像；8是偏振光變換元件，由將從第二陣列透鏡7側(cè)來的光分 離為P偏振光和S偏振光并射出的偏振光束分離器(未圖示)，和將P 偏振光、S偏振光的任一偏振光方向轉(zhuǎn)動的1/2波長相位差板(未圖示) 構(gòu)成；9、 IOR、 IOG是聚光透鏡；11是色合成用的合成棱鏡；12、 13 是色分離用的分色鏡；15、 16、 17分別是第一中繼透鏡、第二中繼透 鏡、第三中繼透鏡；18是屏幕；26是冷卻用風(fēng)扇；27是由通風(fēng)風(fēng)道等
構(gòu)成的冷卻用空氣流路。從第一陣列透鏡6到聚光透鏡IOR、 IOG、 10B 的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成與透過型圖像顯示元件2R、 2G、 2B對應(yīng)的照明光學(xué) 系統(tǒng)。通過圖像信號驅(qū)動電路(未圖示)，對從光源1側(cè)來的光進行 與圖像信號對應(yīng)的光強度調(diào)制，在透過型圖像顯示元件2R、 2G、 2B 上形成光學(xué)像。在圖1的結(jié)構(gòu)，從光源1射出的光束通過由反射器5 反射而集聚，向第一陣列透鏡6側(cè)射出。第一陣列透鏡6通過多個透 鏡單元把入射的光束分成多個光束，光束可以高效率地通過第二陣列 透鏡7、偏振光變換元件8。第二陣列透鏡7是其多個透鏡單元將各自 對應(yīng)的第一陣列透鏡6的透鏡單元的透鏡像投影到透過型圖像顯示元 件2R、 2G、 2B側(cè)。這時，偏振光變換元件8使從第二陣列透鏡7來 的光束沿著規(guī)定的偏振光方向聚齊。聚光透鏡9、聚光透鏡IOR、 IOG、第一中繼透鏡15、第二中繼透鏡16以及第三中繼透鏡17把這些第一 陣列透鏡6的各透鏡單元的透鏡像疊加到各圖像顯示元件2R、 2G、 2B 上。從光源1射出的白色光從偏振光變換元件射出，由鏡4反射后， 在經(jīng)聚光透鏡9、聚光透鏡10R、 IOG、第一中繼透鏡15、第二中繼透 鏡16及第三中繼透鏡17而照射到各圖像顯示元件2R、 2G、 2B的過 程，通過分色鏡12、 13分離為紅色光(R光)、綠色光(G光)、蘭 色光(B光)，照射到各自對應(yīng)的圖像顯示元素2R、 2G、 2B上。在 本構(gòu)成例的狀態(tài)下，分色鏡12具有透過紅色光，反射綠色光和蘭色光 的特性。分色鏡13具有反射綠色光、透過蘭色光的特性。各色光照射 的圖像顯示元件2R、 2G、 2B根據(jù)外部來的圖像信號，調(diào)制各色光， 形成與圖像信號對應(yīng)的光學(xué)像，作為信號光，射出到合成棱鏡11偵IJ。 在合成棱鏡11，對各色光的信號光進行色合成，射出到投影透鏡單元 3側(cè)。投影透鏡單元3把白色光的光學(xué)像放大投射到屏幕18上，顯示 圖像。在上述，由于第一中繼透鏡15、第二中繼透鏡16、第三中繼透 鏡17是圖像顯示元件2B的光路相對圖像顯示元件2R、 2G的光路長 度變長，所以也有對其補償?shù)淖饔谩４送猓酃馔哥R10R、 IOG、第三 中繼透鏡17抑制通過圖像顯示元件2R、 2G、 2B后的光束擴大，通過 投影透鏡單元3進行高效率放大投射。冷卻風(fēng)扇26通過轉(zhuǎn)動送風(fēng)，例 如在圖像顯示元件2R、 2G、 2B或各圖像顯示元件2R、 2G、 2B前后 設(shè)置的入射側(cè)偏振光板、射出側(cè)偏振光板(未圖示)，冷卻通過吸收 從光源1來的照射光而在裝置內(nèi)產(chǎn)生的熱。向這些冷卻對象部的送風(fēng) 經(jīng)由通風(fēng)風(fēng)道(未圖示)等形成的冷卻用空氣流路27進行。向各圖像 顯示元件照射的光量及入射角根據(jù)投影型顯示裝置的使用環(huán)境，通過 可變光圈21的光遮斷部的移動變位加以調(diào)整。
因為在如上述所示構(gòu)成的投影型顯示裝置，向液晶屏板2的光束 通過可變光圈21縮小，光束入射角變小，所以對比度應(yīng)當(dāng)提高。 圖2示出用于圖1的圖像顯示裝置的可變光圈21的構(gòu)成例。 圖2的可變光圈構(gòu)成例是使2個門扉狀的光遮斷部圍繞支持軸轉(zhuǎn) 動，移動變位，沿光軸方向開閉的結(jié)構(gòu)兩開型的例子。在圖2， 21a、 21b分別是圍繞支持軸轉(zhuǎn)動的光遮斷部，210是由光通過用凹部21a、 21b在光路上形成的光通過用開口部。此外，Ai是使光束處于縮小狀態(tài)的光遮斷部21a的位置，A2是不使光束處于縮小狀態(tài)(解除光圈的 狀態(tài))的光遮斷部21a的位置，Bi是使光束處于縮小狀態(tài)的光遮斷部 21b的位置，B2是不使光束處于縮小狀態(tài)(解除光圈的狀態(tài))的光遮 斷部21b的位置。在本實施方式，可變光圈21的光遮斷部21a、 21b 通過移動變位分別形成在位置Ai、B,使光束從外周側(cè)縮小的第一狀態(tài)、 和在位置A2、 B2解除光圈的第二狀態(tài)。在第二狀態(tài)，光遮斷部21a、 21b相對光束大體呈平行狀，不遮斷光束。在第一狀態(tài)，光遮斷部21a、 21b相對光束大體呈直角狀遮斷光束的外周側(cè)，光通過用開口部210使 遮斷外周側(cè)后的光束向著圖像顯示元件側(cè)通過。通過可變光圈21的光 遮斷部21a、 21b的移動變位而產(chǎn)生的開閉動作，用馬達或電磁式促動 器等，例如通過按鈕操作進行。光遮斷部21a、 21b例如在光亮的使用 環(huán)境下取第二狀態(tài)，在黑暗的使用環(huán)境下取第一狀態(tài)。在使光束從外 周側(cè)縮小的第一狀態(tài)下，與解除光圈的第二狀態(tài)比較，由于照射到圖 像顯示元件上的光量減少，所以圖像的亮度降低，然而與此相反，通 過照射到圖像顯示元件的光入射角減小，圖像的對比度增大。也可以 構(gòu)成為，通過用光晶體管等的光電變換元件檢測使用環(huán)境，根據(jù)檢測 結(jié)果控制可變光圈21的光遮斷部21a、 21b的開閉動作。例如，可以 這樣構(gòu)成，在通過光電變換元件檢測出規(guī)定光量的狀態(tài)下，判斷為光 亮的使用環(huán)境，取作解除光圈的第二狀態(tài)，在通過光電變換元件檢測 的光量處于規(guī)定光量以下時，判斷為暗的使用環(huán)境，取從外周側(cè)縮小 光束的第一狀態(tài)。
根據(jù)以上實施方式，對作為可變光圈而使用2個門扉狀光遮斷部 圍繞支持軸轉(zhuǎn)動、移動變位從而沿光軸方向開閉的結(jié)構(gòu)兩開型光圈的 狀態(tài)加以說明。本發(fā)明不限于此，可變光圈例如也可以用照相機光圈 機構(gòu)一類的由光遮斷部的面積在平面內(nèi)變化的機構(gòu)構(gòu)成。此外，可變 光圈也可以用具有如下特性的液晶快門等電氣光遮斷元件構(gòu)成，艮P: 在向列型液晶上加規(guī)定閾值以上的電壓，在所加電壓高時，成為從外 周縮小光束的狀態(tài)，即第一狀態(tài)，在所加電壓低時，成為不遮斷光束 的狀態(tài)，即第二狀態(tài)。此外，顯而易見，即使在電氣光束遮斷元件具 有所加電壓低時成為第一狀態(tài)、所加電壓高時成為第二狀態(tài)的特性的 狀態(tài)下，也可適用。圖3是說明圖1的投影型顯示裝置的照明光學(xué)系統(tǒng)中的可變光圈
21動作的圖。圖3 (A)是簡略化示出利用可變光圈21將光束外周側(cè) 光圈解除后的第二狀態(tài)的圖，圖3 (B)是簡略化示出利用可變光圈21 縮小光束外周側(cè)后的第一狀態(tài)的圖。
在圖3，在第二狀態(tài)，由于光束在未縮小的狀態(tài)下照向圖像顯示元 件2，光的入射角22比較大。因此，圖像對比度也成為與此對應(yīng)的值。 與此相反，在第一狀態(tài)下，由于在光束外周側(cè)縮小的狀態(tài)下照向圖像 顯示元件2，光的入射角22也比第二狀態(tài)的情況減小。因此，圖像對 比度也與此對應(yīng)成為增大的值。在本實施方式，根據(jù)使用環(huán)境，通過 控制可進行第一、第二狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
圖4是說明圖1的投影型顯示裝置的冷卻系統(tǒng)控制的圖。 在圖4， 26是冷卻風(fēng)扇；33是驅(qū)動冷卻用風(fēng)扇26的風(fēng)扇用電源； 31是例如通過機械開關(guān)等檢測依賴于可變光圈21的光遮斷部21a、21b 而產(chǎn)生的光束的光圈狀態(tài)的光圈狀態(tài)檢測部；32是作為控制裝置的微 機(微型計算機)，根據(jù)光圈狀態(tài)檢測部31的輸出信號形成控制信號， 通過控制信號，經(jīng)風(fēng)扇用電源33控制冷卻用風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)動。風(fēng)扇用 電源33具有加在冷卻用風(fēng)扇26上的至少2種不同的電源電壓，在根 據(jù)來自微型計算機32的控制信號，在冷卻用風(fēng)扇26上加高側(cè)電壓時， 冷卻用風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)數(shù)增大，在加低側(cè)電壓時，冷卻用風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)數(shù) 下降。微型計算機32在通過可變光圈21的光遮斷部21a、 21b而使光 束縮小的第一狀態(tài)時控制風(fēng)扇用電源33，以便把低側(cè)電壓加到冷卻用 風(fēng)扇26上，此外，在通過可變光圈21的光遮斷部21a、 21b解除可變 光圈的第二狀態(tài)時，控制風(fēng)扇用電源33，以便在冷卻用風(fēng)扇26上加高 側(cè)電壓。光圈狀態(tài)檢測部31也可以通過可變光圈21的光遮斷部21a、 21b的移動變位量或移動位置的檢測進行光束的光圈狀態(tài)的檢測?；蛘?也可以從驅(qū)動光遮斷部21a、 21b的馬達或電磁促動器等的輸出信號得 到檢測信號。此外，也可以通過其它方法進行。冷卻用風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)數(shù) 控制除經(jīng)風(fēng)扇用電源33加以控制之外，也可以是直接控制冷卻用風(fēng)扇 26的驅(qū)動電路。在以上的實施方式，對進行光束的光圈狀態(tài)檢測加以 說明，本發(fā)明不限于此，作為其它方法，可以是如下結(jié)構(gòu)，例如根據(jù) 使用環(huán)境情況也可以通過進行按鈕操作設(shè)定可變光圈的開閉動作，同時，根據(jù)設(shè)定的可變光圈的狀態(tài)控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)。
根據(jù)以上所述的本實施方式的構(gòu)成，在1臺投影型顯示裝置上， 通過亮度和對比度連動轉(zhuǎn)換，使得與對亮處或暗處等的使用環(huán)境而適 宜的亮度及對比度相對應(yīng)成為可能。例如，在明亮的使用環(huán)境，重視 圖像亮度的情況下，解除可變光圈，取明亮的圖像，相反，在暗的使 用環(huán)境等，允許亮度降低化的情況下，使光束成為縮小狀態(tài)，可以顯 示對比度提高的圖像。取光束為縮小狀態(tài)的情況下，通過可變光圈也 使位于光射出側(cè)的光束通過量降低，降低了溫度上升，抑制裝置內(nèi)的 發(fā)熱或溫升。由于至少可以與通過亮度轉(zhuǎn)換引起的變化相對應(yīng)，控制 冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，在降低亮度的使用狀態(tài)下，與裝置內(nèi)發(fā)熱或溫升較 少相對應(yīng)，降低冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)，可以謀求降低噪音或耗電。
圖5是示出本發(fā)明實施方式2的可變光圈21。
與實施方式l的不同點在于可變光圈21包含雙重門扉狀的光圈， 其各自開口部的面積是不同的。因此通過順序縮小，可以獲得2階段 的光圈效果。本實施方式的可變光圈不限于這些，也可以是包含三重 以上門扉狀光圈的結(jié)構(gòu)。
圖6是示出本發(fā)明實施方式3的圖。
與實施方式1的不同點在相比于第一陣列透鏡將可變光圈21配置 在光源側(cè)這一點上。在光源處用的反射器形狀為轉(zhuǎn)動拋物面，使從燈 管球來的光束大體呈平行地射出。反之，如果與射出光同樣地入射平 行光，則光束返回?zé)艄?。此外，光束具有穿透燈管球，再次在反射?上反射，射出的作用。對在第一陣列透鏡前配置的可變光圈用反射率 和平面度高的材質(zhì)，由可變光圈遮蔽的光束被反射，返回到光源側(cè)。 該返回光束由于通過拋物狀反射器的作用再次反射射出，可以有效地 利用通過原來可變光圈舍棄的光束，所以可以防止由于可變光圈產(chǎn)生 的亮度降低。通過提高可變光圈的反射率實現(xiàn)+3°/。的亮度改善。
配置可變光圈的位置，例如，也可以在第二陣列透鏡和偏振光變 換元件之間或在偏振光變換元件和聚光透鏡之間。
圖7是示出本發(fā)明實施方式4的圖。
與實施方式1的不同點在于在兩處分開配置可變光圈這一點上。 在圖7， 50示出在第一陣列透鏡前配置的第一可變光圈，51示出在第二陣列透鏡前配置的第二可變光圈。第二可變光圈51比第一可變光圈
50開口部面積小，通過順序縮小第一可變光圈，第二可變光圈，可以 得到2段的光圈效果。即使沒有個別地縮小，可使因由可變光圈吸收 的光束而產(chǎn)生的發(fā)熱在2處分散，防止在1處極度發(fā)熱，可簡略化裝 置的冷卻。
作為本發(fā)明的實施方式5，對可變光圈形狀加以說明。本實施方式 的可變光圈利用了即使對液晶屏板61的光束入射角相同，由入射方向 產(chǎn)生的對比度性能也相異的"對比度視角特性"，抑制亮度降低，謀 求對比度上升。
圖8示出普通的液晶屏板中對比度的視角特性一例，以1條入射 光束相對液晶屏板面法線的傾斜角、以及光束傾斜的方位角作為參量， 繪出對比度圖。在示出該例時，液晶屏板的相對光束入射角的對比度， 并非僅由光束的傾斜角決定，與方位角也有很大的依存性。例如以相 同傾斜角IO度的光束作比較，從圖8紙面右上方入射(方向角45度) 的情況和從圖8紙面右下方入射(方位角135度)的情況，示出對比 度值有很大差異。
在實際的投影型顯示裝置，各種入射角度的光束聚束，入射到液 晶屏板，作為投影型顯示裝置的對比度成為將各光束的對比度綜合后 的值。因此，在用可變光圈遮斷光束期間，如果優(yōu)先遮斷對比度差的 方位角光束，則應(yīng)當(dāng)有效地得到對比度的改善。
圖9示出本實施方式的可變光圈形狀。在圖9，本發(fā)明的可變光圈 21是與圖8所示的視角特性的液晶屏板所對應(yīng)的，形成遮斷從圖9紙 面右下的光束、即圖8的大體方位角90度到大體方位角180度之間的 對比度差的光束那樣的形狀。因此，與通過以現(xiàn)有使用的光軸作為中 心的軸對象的光圈而遮斷光束的情況相比，減少光束的遮斷量，即減 少亮度的降低，可以謀求對比度上升。圖IO示出通過本實施方式的可 變光圈將一部分光束遮斷后入射到液晶屏板上的狀態(tài)。入射光束形成 與液晶屏板的視角特性對應(yīng)的角度分布，實現(xiàn)高效的對比度改善。
在與圖3 (A)對應(yīng)的光束量12001m、對比度400:1的投影型顯示 裝置上，作為圖3 (B)示出的可變光圈21，在應(yīng)用本發(fā)明的圖9所示 形狀的可變光圈的情況下，可以在光束量9001m下實現(xiàn)對比度700:1。在可變光圈的形狀不與液晶屏板的視角特性對應(yīng)的形狀時，作為現(xiàn)有
方式用的那樣單純的矩形情況下，為了實現(xiàn)對比度700:1，有必要更加 縮小，光束量下降直到7001m。
在上述的本實施方式，可變光圈的形狀是上下非對稱且左右非對 稱的，這是通過液晶屏板的視屏特性決定的。在任何情況下不消說對 光軸也是非軸對稱的。
圖11是說明本發(fā)明的實施方式6的方框圖。
在實施方式6，為如下情況的構(gòu)成示例，例如配置與實施方式1同 樣構(gòu)成的可變光圈，根據(jù)可變光圈的光遮斷部的開閉移動變位，與光 束的光圈狀態(tài)或光圈解除狀態(tài)相對應(yīng)，在改變冷卻系統(tǒng)的冷卻用風(fēng)扇 的轉(zhuǎn)動數(shù)的同時，對圖像顯示元件的包含色溫特性(白色平衡)和y 特性和色斑不均勻補償?shù)碾娞匦约右哉{(diào)整。通常，在液晶屏板等的圖 像顯示元件具有非線性的v-t特性(電壓-透過率特性)，例如加以調(diào) 整，以便通過驅(qū)動圖像顯示元件的驅(qū)動電路示出規(guī)定的色溫特性或y 特性或色斑不均勻補償。電特性的調(diào)整值因入射到液晶屏板等圖像顯 示元件的光量或入射角而異。
在圖ll， 2是液晶屏板等的圖像顯示元件，40是驅(qū)動圖像顯示元 件2的驅(qū)動電路。在驅(qū)動電路40，預(yù)先設(shè)定與由可變光圈產(chǎn)生的光束 的光圈狀態(tài)對應(yīng)的色溫特性調(diào)整值或Y特性調(diào)整值。26是冷卻用風(fēng)扇， 33是驅(qū)動冷卻用風(fēng)扇26的風(fēng)扇用電源，31是檢測依賴于可變光圈21 的光遮斷部21a、 21b而產(chǎn)生的光束的光圈狀態(tài)的光圈狀態(tài)檢測部，32 是作為控制裝置的微型計算機，根據(jù)光圈狀態(tài)檢測部31的輸出信號形 成控制信號，通過控制信號經(jīng)風(fēng)扇用電源33控制冷卻用風(fēng)扇26的轉(zhuǎn) 動，同時，經(jīng)驅(qū)動電路40調(diào)整圖像顯示元件2的包含色溫特性或Y特 性或色斑不均勻補償?shù)碾娞匦浴＜词乖趯嵤┓绞?，風(fēng)扇用電源33也 具有加在冷卻用風(fēng)扇26上的至少不同的2種電源電壓，根據(jù)從微型計 算機32來的控制信號，在冷卻用風(fēng)扇26上加高側(cè)電壓時，冷卻用26 的轉(zhuǎn)數(shù)增大，在加低側(cè)電壓時，冷卻用風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)數(shù)降低。此外，微 型計算機32在通過可變光圈21的光遮斷部21a、 21b使光束縮小的第 一狀態(tài)時，控制風(fēng)扇用電源33，以便在冷卻用風(fēng)扇26上加低側(cè)電壓， 同時，控制驅(qū)動電路，以便圖像顯示元件2的電特性成為與第一狀態(tài)的情況下的光量或入射角相對應(yīng)的特性。在通過可變光圈21的光遮斷 部21a、 21b解除可變光圈的第二狀態(tài)時，控制風(fēng)扇用電源33，以便在 冷卻用風(fēng)扇26上加高側(cè)電壓，同時，控制驅(qū)動電路，以便圖像顯示元 件2的電特性成為與第二狀態(tài)情況下的光量或入射角相對應(yīng)的特性。 在光圈狀態(tài)檢測部31與實施方式1的情況同樣也可以通過可變光圈21 的光遮斷部21a、 21b的移動變位量或移動位置的檢測進行光束的光圈 狀態(tài)的檢測，或者也可以從驅(qū)動光遮斷部21a、 21b的馬達或電磁促動 器等的輸出信號得到檢測信號，此外，也可以通過其它方法進行。冷 卻用風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)動的控制除經(jīng)風(fēng)扇用電源33控制之外，也可以是直 接控制冷卻用風(fēng)扇26的驅(qū)動電路。
根據(jù)實施方式6的構(gòu)成，在投影型顯示裝置，與實施方式1的情 況同樣地，連動地轉(zhuǎn)換亮度和對比度，可與適于亮處或暗處等使用環(huán) 境的亮度及對比度對應(yīng)。例如，在光亮的使用環(huán)境，重視圖像亮度時 解除光束的光圈，作為明亮的投射圖像，相反，在暗的使用環(huán)境等， 允許亮度降低時，作為使光束縮小的狀態(tài)可以在提高對比度的狀態(tài)下 顯示圖像。作為使光束縮小的狀態(tài)，可通過可變光圈在光射出側(cè)使光 量減少，部件等的溫升也降低，抑制裝置內(nèi)的溫升。此外，與因至少 亮度轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的變化相對應(yīng)，由于能夠控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，在降低 亮度的使用狀態(tài)下，與裝置內(nèi)的發(fā)熱或溫升也較少相對應(yīng)，降低冷卻 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)，可以謀求噪音或耗電降低?？梢允箞D像顯示元件設(shè)定在 與光束的光圈狀態(tài)所對應(yīng)的色溫調(diào)整值或Y調(diào)整值，可形成與光束的 光圈狀態(tài)對應(yīng)的畫質(zhì)。
在本發(fā)明，作為圖像顯示元件用透過型的構(gòu)成，然而并不限于此， 也可以用反射型圖像顯示元件。在實施方式6，與光束的光圈狀態(tài)相對 應(yīng)，作成控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動和設(shè)定圖像顯示元件的電特性的調(diào)整值雙 方的構(gòu)成，然而也可以作成只控制設(shè)定圖像顯示元件的電特性的調(diào)整 值的方案的構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種投影型顯示裝置，其特征在于，具有以下的主要部件由光源和反射器構(gòu)成的光源單元；將來自該光源單元的光束變換為大體平行光的照明光學(xué)系統(tǒng)單元；將來自該照明光學(xué)系統(tǒng)單元的光束調(diào)制為相應(yīng)于圖像信號的光學(xué)像的圖像顯示元件；將來自該圖像顯示元件的圖像光投射的投射單元；和根據(jù)所述圖像顯示元件的視角特性，具有遮斷所述光束的第一狀態(tài)和解除光圈的第二狀態(tài)的至少2種狀態(tài)的多個可變光圈，構(gòu)成為通過該可變光圈，可將畫面亮度和對比度進行多種切換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型顯示裝置，其特征在于，具有以 下裝置設(shè)定所述可變光圈狀態(tài)的光圈狀態(tài)設(shè)定裝置； 對所述裝置內(nèi)部加以冷卻的冷卻風(fēng)扇；禾口調(diào)整包含色溫調(diào)整、Y調(diào)整和色斑不均勻補償?shù)闹辽偃魏我环降乃?述圖像顯示元件的電特性的調(diào)整裝置，根據(jù)所述設(shè)定，控制所述冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)和所述調(diào)整裝置的至少 任何一方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影型顯示裝置，其特征在于， 所述冷卻風(fēng)扇按照如下方式加以控制在處于將所述可變光圈解除狀態(tài)的情況下增大轉(zhuǎn)動數(shù)，在處于使所述可變光圈縮小狀態(tài)的情況 下降低轉(zhuǎn)動數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型顯示裝置，其特征在于， 所述可變光圈由電氣光束遮斷元件構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影型顯示裝置，其特征在于， 所述照明光學(xué)系統(tǒng)是其結(jié)構(gòu)包含-由第一陣列透鏡和第二陣列透鏡構(gòu)成的陣列透鏡組； 使光束與規(guī)定的偏振光方向一致的偏振光變換元件；和 對光束聚光的聚光透鏡，所述多個可變光圈分別配置于如下不同的多個位置 所述光源單元和所述第一陣列透鏡之間，或者 所述第一陣列透鏡和所述第二陣列透鏡之間，或者 所述第二陣列透鏡和所述偏振光變換元件之間，或者 所述偏振光變換元件和所述聚光透鏡之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型顯示裝置，其特征在于， 具有至少第一可變光圈和第二可變光圈，所述第一可變光圈配置在所述光源單元和所述第一陣列透鏡之間，所述第二可變光圈配置在所述第一陣列透鏡和所述第二陣列透鏡 之間，所述第一可變光圈開口部面積比所述第二可變光圈開口部面積大。
7. —種投影型顯示裝置，其特征在于，具有以下的主要部件 由光源和反射器構(gòu)成的光源單元；將來自該光源單元的光束變換為大體平行光的照明光學(xué)系統(tǒng)單元；將來自該照明光學(xué)系統(tǒng)單元的光束調(diào)制為相應(yīng)于圖像信號的光學(xué) 像的圖像顯示元件；將來自該圖像顯示元件的圖像光投射的投射單元；根據(jù)所述圖像顯示元件的視角特性，具有遮斷所述光束的第一狀 態(tài)和解除光圈的第二狀態(tài)的至少2種狀態(tài)的可變光圈；和檢測光量的光電變換元件，根據(jù)該光電變換元件檢測的光量，控制所述可變光圈狀態(tài)的切換。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影型顯示裝置，其特征在于，具有冷卻裝置內(nèi)部的冷卻風(fēng)扇，該冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)根據(jù)從所述光電變換元件檢測的光量加以控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影型顯示裝置，其特征在于， 所述可變光圈由電氣光束遮斷元件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種投影型顯示裝置，該投影型顯示裝置具有以下的主要部件由光源和反射器構(gòu)成的光源單元；將來自該光源單元的光束變換為大體平行光的照明光學(xué)系統(tǒng)單元；將來自該照明光學(xué)系統(tǒng)單元的光束調(diào)制為相應(yīng)于圖像信號的光學(xué)像的圖像顯示元件；將來自該圖像顯示元件的圖像光投射的投射單元；和根據(jù)所述圖像顯示元件的視角特性，具有遮斷所述光束的第一狀態(tài)和解除光圈的第二狀態(tài)的至少2種狀態(tài)的多個可變光圈，構(gòu)成為通過該可變光圈，可將畫面亮度和對比度進行多種切換。
文檔編號G03B21/16GK101625512SQ20091015147
公開日2010年1月13日 申請日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者中山啟, 中島努, 仕明卓也, 山口英治, 山崎太志, 木村展之 申請人:株式會社日立制作所