CN100362403C

CN100362403C - 投影型图像显示装置

Info

Publication number: CN100362403C
Application number: CNB2005100984976A
Authority: CN
Inventors: 中村尚; 安川庆
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2025-09-06
Also published as: EP1641256A2; EP1641256B1; CN1752803A; JP4357395B2; EP1641256A3; JP2006091587A; US20060066818A1; US7354159B2

Abstract

本发明的课题在于提供一种投影型图像显示装置，该投影型图像显示装置可抑制关闭遮光器的时候产生的光源或遮光器的温度上升，可防止这些部件的耐久性的降低。可通过遮光器(21)，对来自照明装置(1)的灯的照明光的遮挡状态(将其称为“遮光器的关闭状态”)与通过状态(将其称为“遮光器的打开状态”)进行切换。系统控制电路(40)在从检测部(47)接收到遮光器(21)处于关闭状态的信息时，对灯电源(44)给出指令减少对灯供给的电力。使接收了该指令的灯电源(44)减少对灯的供给电力。

Description

投影型图像显示装置

技术领域

本发明涉及液晶投影仪等的投影型图像显示装置。

背景技术

作为液晶投影仪的使用方法，接收从个人计算机输出的图像信号进行图像投影。即，进行演示的人员对个人计算机进行操作，将打算让参加者观看的图像显示于个人计算机的显示器中，此时，通过液晶投影仪，将与该图像相同的图像放大投影于屏幕上，全部参加人员可观看该图像。另一方面，对于进行演示的人员来说，具有不希望出现在操作途中的图像被参加者观看到的情况。另外，具有在光源的光射出侧设置遮光器的液晶投影仪(参照专利文献1)。

专利文献1：JP特开2002-365607号文献

发明内容

为了对应于在点亮灯的状态，不打算投影任何的图像的要求，人们考虑设置遮挡来自灯的光的机械式遮光器。但是，可以预料到，在通过上述遮光器遮挡灯的光的时候，灯、遮光器的温度上升，它们的耐久性会降低。

针对上述的情况，本发明的目的在于提供一种投影型图像显示装置，该投影型图像显示装置可抑制关闭遮光器的时候产生的光源或遮光器的温度上升，防止这些部件的耐久性降低。

为了解决上述课题，本发明的投影型图像显示装置通过光阀对从光源射出的光进行光调制，并投影图像光，其特征在于该投影型显示装置包括遮光器，该遮光器以机械方式开闭，在关闭状态遮挡上述光；输出上述遮光器的开闭信息的遮光器信息输出部；在上述遮光器处于关闭状态时，减小上述光源的发光量的光源控制机构。

按照上述结构，由于在遮光器在关闭状态时，光源的发光量减少，故可抑制光源或遮光器的温度上升，防止它们的耐久性降低。

在上述结构的投影型图像显示装置中，也可在上述光源的光射出侧设置由一对蝇眼透镜形成的组合透镜，上述遮光器设置于上述一对蝇眼透镜之间。

此外，在这些结构的投影型图像显示装置中，也可设置检测上述光源的温度的温度传感器；对上述光源进行空冷或液冷的冷却机构；根据上述温度传感器的输出，控制上述冷却机构的冷却能力的机构。或者，该投影型图像显示装置也可包括检测上述光源的温度的第1温度传感器；检测上述遮光器的温度的第2温度传感器；对上述光源和遮光器进行空冷或液冷的冷却机构；根据上述两个温度传感器的输出，对上述冷却机构的冷却能力进行控制的机构。在后者的结构中，还可按照根据上述两个温度传感器的输出，控制上述光源和上述遮光器的冷却机构的吸热媒体的分配的方式构成。

另外，在这些结构的投影型图像显示装置中，其也可包括用于对上述光阀进行冷却的冷却机构，其按照在上述遮光器关闭时，将来自上述冷却机构的吸热媒体送向上述遮光器和/或光源的方式构成。

按照本发明，实现可抑制关闭遮光器的时候产生的光源或遮光器的温度上升，防止它们的耐久性降低的效果。

附图说明

图1为表示本发明的实施例的液晶投影仪的光学系统的结构图；

图2为表示遮光器的细部的图，图2(a)为平面图，图2(b)为主视图；

图3为表示液晶投影仪的灯控制系统和冷却风扇控制系统的方框图；

图4为表示液晶投影仪的灯控制系统和冷却风扇控制系统的另一实例的方框图。

具体实施方式

下面根据图1～图4，对本发明的实施例的液晶投影仪进行描述。

图1为表示本实施例的4灯三板式液晶投影仪的图。照明装置1由4个灯1a，1b，1c，1d，设置于灯1a，1b之间的反射镜2，设置于灯1c，1d之间的反射镜3构成。各灯由超高压水银、金属卤化物灯、氙灯等构成，其照射光通过抛物面反射器形成平行光而射出，送向组合透镜4。

该组合透镜4由一对蝇眼透镜4a，4b构成，每对透镜将从照明装置1射出的光送向后述的液晶显示板的整个面，对照明装置1中存在的部分的亮度不均匀进行平均处理，减少画面中间和周边部的光量差。经过组合透镜4的光经过偏振光变换器5和聚光镜6，然后，送向第1二向色镜7。

该偏振光变换器5由偏振光束分离器阵列(在下面称为“PBS阵列”)构成。PBS阵列包括偏振光分离膜和相位差片(1/2λ片)。该PBS阵列的各偏振光分离膜使来自组合透镜4的光中的比如P偏振光通过，使S偏振光的光路发生90°的改变。进行光路偏振光处理的S偏振光通过邻接的偏振光分离膜反射，照原样射出。另一方面，在偏振光分离膜中实现透射的P偏振光通过设置于其前侧(光射出侧)的上述相位差片，变换为S偏振光而射出。即，在此场合，几乎全部的光变换为S偏振光。

第1二向色镜7使红色波长频带的光实现透射，反射青色(绿+蓝)的波长频带的光。在第1二向色镜7中实现透射的红色波长频带的光经过凹透镜8，由反射镜9反射，改变光路。通过反射镜9反射的红色光经透镜10，在红色光用的透射型的液晶显示板31中透射，进行光调制。另一方面，通过第1二向色镜7反射的青色的波长频带的光经凹透镜11，送向第2二向色镜12。

第2二向色镜12使蓝色波长频带的光透射，反射绿色波长频带的光。通过第2二向色镜12反射的绿色波长频带的光经过透镜13，送向绿色光用的透射型的液晶显示板32，在其中实现透射，由此进行光调制。另外，在第二向色镜12中实现透射的蓝色波长频带的光经过中继透镜14、全反射镜15、中继透镜16、反射镜17和中继透镜18，送向蓝色光用的透射型的液晶显示板33，在其中实现透射，由此进行光调制。

各液晶显示板31，32，33包括通过在入射侧偏振片31a，32a，33a，与一对玻璃衬底(形成像素电极，取向膜)之间装入液晶而形成的板部31b，32b，33b，与射出侧偏振片31c，32c，33c。

通过液晶显示板31，32，33而调制的调制光(各颜色图像光)通过十字二向色棱镜18而合成，形成全彩色图像光。该全彩色图像光通过投影透镜19而放大投影，投影显示于图中未示出的屏幕上。

还象图2所示的那样，遮光器21由多个开闭部22构成，各开闭部22设置在位于偏振光变换器5侧的蝇眼透镜4b的附近不妨碍有效照明光的通过的位置。各开闭部22由沿纵向设置的轴和固定于该轴上的挡光板构成。在该挡光板中，按照吸收已接收的光的方式，在树脂或金属部件上涂敷黑色的光吸收体而形成。可通过使上述轴旋转90°，从而使挡光板转动，切换照明光的遮挡状态(将其称为“遮光器的关闭状态”)与通过状态(将其称为”遮光器的打开状态”)。

如果为该结构的遮光器21，由于在一对蝇眼透镜4a，4b之间进行照明光的遮挡，故在暂时停止图像投影的时候，可阻止向液晶显示板31，32，33的光射入。遮光器21中的开闭部22的驱动可通过螺线管的促动器进行。该开闭部22的驱动信息(开闲信息)通过检测部47(参照图3)通知给后述的系统控制电路20。该检测部47由与螺线管连接的开关或与螺线管接近的开关，与在将螺线管的动作传递给开闭部22的机构中设置的开关等构成。另外，如果系统控制电路40向上述螺线管输出开闭信号，则系统控制电路40还用作检测部47。

图3为表示投影型图像显示装置中的图像处理系统和灯控制系统与冷却风扇控制系统等的方框图。图像信号处理电路21输入图像信号，进行频率变换(扫描线数变换)或针对液晶板的外加电压-光透射特性的灰度校正处理等，将该校正后的图像信号(图像数据)提供给液晶驱动电路42。液晶驱动电路42根据上述图像信号驱动液晶显示板31，32，33。系统控制电路40控制灯电源44或风扇电源45等的动作。其具体内容将在后面而描述。灯电源44为进行灯的供电/停止和电力调整(光量调整)的电路。该灯电源44用于后述的遮光器关闭时的电力调整，以及与输入图像信号的亮度信号相对应的灯光量控制(如果亮度信号高，则增加灯光量的控制)。该风扇电源45为该冷却风扇46的供电/停止和电力调整的电路。温度传感器49测定液晶显示板的附近温度，将该测定温度提供给系统控制电路40。在下面对本发明的系统控制电路40的处理进行描述。

(1)系统控制电路40在从检测部47接收到遮光器21为关闭状态的信息时，对灯电源44给出减少灯的供给电力的指令(在本实施例中，给予灯发光量为最低的指令)。接收了该指令的灯电源44减少灯的供给电力。显然，在从检测部47接收到遮光器21恢复到打开状态的信息时，对灯电源44给出将灯的供给电力恢复原状的指令(如果灯电源44根据输入图像信号的亮度信号进行相应的灯光量控制的话，则恢复到该控制)。

(2)系统控制电路40从温度传感器49获得检测温度信息，在判定温度在上限温度以上时，对风扇电源45指令灯冷却风扇46的供电电流增加。该控制与遮光器21有没有开闭无关，将灯的温度保持在一定范围。虽然象前述那样，虽然在遮光器21处于关闭状态时减少灯的供给电力，但是灯的温度仍具有上升的可能性。即使由温度传感器49检测到这样的温度上升的情况下，仍可通过风扇46的转数上升，谋求温度降低。

但是，在遮光器21处于关闭状态时的温度上升中，包括灯的温度上升和遮光器21的温度上升。由于遮光器21位于灯的附近，故多少接收来自上述风扇46的冷却风，以某种程度抑制该温度的上升。但是，由于上述温度传感器49检测灯的周围温度，故可以想到遮光器21的温度极高，但是却不提升风扇46的转数的情况。因此，也可在遮光器21的附近设置另一个温度传感器，根据两个温度传感器的输出，系统控制电路40对风扇46进行控制。比如，在灯侧的温度和遮光器21侧的温度中的至少一者超过上限时，提升风扇转数。另外，也可采用将通过风扇46产生的冷却风分配给灯和遮光器21的结构。比如，象图4所示的那样，设置将风扇46产生的冷却风送向灯和遮光器21的管50。另外，可在管50上设置切换阀50a，从而可调整向灯和遮光器21的流量。比如，在灯的温度在上限内，遮光器21的温度超过上限时等的情况下，增加对遮光器21的冷却风的流量。切换阀50a通过由系统控制电路40控制的促动器(比如，螺线管等)驱动。也可不设置上述管50，而在风扇46的前方设置1个或多个活动翼，用该活动翼的朝向(也可在多个活动翼处，分别控制朝向)调整灯和遮光器21的冷却风的流量(气流方向)。另外，在具有冷却液晶显示板(光阀)的板冷却风扇的结构的场合，也可设置将来自该板冷却风扇的冷却风送向遮光器21和/或灯的管和切换阀，在遮光器21关闭时驱动上述切换阀，将来自板冷却风扇的冷却风送向遮光器21和/或灯。

另外，在上述实施例中，给出了采用液晶显示板的3板式的液晶投影仪，但是，本发明也可用于具有其它的图像光形成系统的投影型图像显示装置。另外，给出了遮光器设置于一对绳眼透镜4a，4b之间的结构，但是并不限于此。另外，作为冷却机构，给出空冷方式，但是也可采用液冷方式。

Claims

1.一种投影型图像显示装置，该投影型图像显示装置通过光阀对从光源射出的光进行光调制，并投影图像光，其特征在于，该投影型显示装置包括遮光器，该遮光器以机械方式开闭，在关闭状态遮挡上述光；输出上述遮光器的开闭信息的遮光器信息输出部；在上述遮光器处于关闭状态时，减小上述光源的发光量的光源控制机构。

2.根据权利要求1所述的投影型图像显示装置，其特征在于，在上述光源的光射出侧设置由一对蝇眼透镜形成的组合透镜，上述遮光器设置于上述一对蝇眼透镜之间。

3.根据权利要求1或2所述的投影型图像显示装置，其特征在于，该投影型图像显示装置包括检测上述光源的温度的温度传感器；对上述光源进行空冷或液冷的冷却机构；根据上述温度传感器的输出，控制上述冷却机构的冷却能力的机构。

4.根据权利要求1或2所述的投影型图像显示装置，其特征在于，该投影型图像显示装置包括检测上述光源的温度的第1温度传感器；检测上述遮光器的温度的第2温度传感器；对上述光源和遮光器进行空冷或液冷的冷却机构；根据上述两个温度传感器的输出，对上述冷却机构的冷却能力进行控制的机构。

5.根据权利要求4所述的投影型图像显示装置，其特征在于，其按照根据上述两个温度传感器的输出，控制上述光源和遮光器的冷却机构的吸热媒体的分配的方式构成。

6.根据权利要求1或2所述的投影型图像显示装置，其特征在于，该投影型图像显示装置包括用于对上述光阀进行冷却的冷却机构，其按照在上述遮光器关闭时，将来自上述冷却机构的吸热媒体送向上述遮光器和/或光源的方式构成。