JP2004362820A - Lighting system, projection type display device, and its drive method - Google Patents

Lighting system, projection type display device, and its drive method Download PDF

Info

Publication number
JP2004362820A
JP2004362820A JP2003156873A JP2003156873A JP2004362820A JP 2004362820 A JP2004362820 A JP 2004362820A JP 2003156873 A JP2003156873 A JP 2003156873A JP 2003156873 A JP2003156873 A JP 2003156873A JP 2004362820 A JP2004362820 A JP 2004362820A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
amount
control device
lighting device
light control
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.)
Granted
Application number
JP2003156873A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4238640B2 (en
JP2004362820A5 (en
Inventor
Shohei Yoshida
昇平 吉田
Hideto Iizaka
英仁 飯坂
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson 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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003156873A priority Critical patent/JP4238640B2/en
Publication of JP2004362820A publication Critical patent/JP2004362820A/en
Publication of JP2004362820A5 publication Critical patent/JP2004362820A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4238640B2 publication Critical patent/JP4238640B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration and malfunction of a light modulation device caused by heat accumulation, in a projection type display device equipped with an adaptation type light modulation device. <P>SOLUTION: The light modulation device 30 is cooled according to its overheat state by a cooling device 39. According to this structure, since overheat of the light modulation device can be prevented by the cooling device, malfunction due to heat is reduced, and adjustment of luminous energy (light modulation) can stably be carried out. By preventing overheat of the light modulation device, the service life of the device is extended. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置と、これを備えた投射型表示装置及びその駆動方法に関し、特に映像表現力に優れた投射型表示装置とそれに用いる照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の発達はめざましく、解像度が高く、低消費電力でかつ薄型の表示装置の要求が高まり、研究開発が進められている。中でも液晶表示装置は液晶分子の配列を電気的に制御して光学的特性を変化させることができ、上記のニーズに対応できる表示装置として期待されている。このような液晶表示装置の一形態として、液晶ライトバルブを用いた光学系から射出される映像を投射レンズを通してスクリーンに拡大投射する投射型表示装置（液晶プロジェクタ）が知られている。
投射型表示装置は光変調手段として液晶ライトバルブを用いたものであるが、投射型表示装置には、液晶ライトバルブの他、デジタルミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ，以下、ＤＭＤと略記する）を光変調手段としたものも実用化されている。ところが、この種の従来の投射型表示装置は以下のような問題点を有している。
【０００３】
（１）光学系を構成する様々な光学要素で生じる光漏れや迷光のため、充分なコントラストが得られない。そのため、表示できる階調範囲（ダイナミックレンジ）が狭く、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ， 以下、ＣＲＴと略記する）を用いた既存のテレビ受像機に比較すると、映像の品質や迫力の点で劣ってしまう。
（２）各種の映像信号処理により映像の品質向上を図ろうとしても、ダイナミックレンジが固定されているために、充分な効果を発揮することができない。
【０００４】
このような投射型表示装置の問題点に対する解決策、つまりダイナミックレンジを拡張する方法としては、映像信号に応じて光変調手段（ライトバルブ）に入射させる光の量を変化させることが考えられる。その手段として、従来、光源の前面に光量調節用の液晶装置を設ける構造が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２５７１２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の構成では光の吸収や散乱によって液晶装置が過熱されるため、調光状態が長時間続くと液晶装置の偏光板や配向膜等が著しく劣化したり、誤動作が生じたりする。このため、上述の投射型表示装置では、その映像安定性や装置寿命の点で課題があった。
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、ダイナミックレンジが広く映像表現力に優れた投射映像を安定して得られるようにした投射型表示装置及びその駆動方法とこれに用いる照明装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の照明装置は、光源と、上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置と、上記調光装置を冷却する冷却装置とを備えたことを特徴とする。
本構成によれば、冷却装置によって調光装置の過熱が防止されるため、熱による誤動作が少なくなり、上記光量の調節（調光）を安定して行なうことができる。また、調光装置の過熱が防止されることで、装置寿命も長くなる。
【０００８】
特に、冷却装置の冷却能力を調光装置の過熱状態に基づいて変化させることで、この調光動作を一層安定させることができる。すなわち、冷却装置を弱冷状態に維持すると、調光量の大きな状態が長時間続いた場合に誤動作等が生じやすくなる。逆に冷却装置を強冷状態に維持すると、調光量の小さい状態において過冷却となる。また、強冷した場合、その冷却音によって映像雰囲気が損なわれる虞もある。このため、本構成のように調光量が大きいときに冷却能力を高め、逆に調光量の小さいときに冷却能力を小さくすることで、常に安定した調光特性が得られ、調光制御が容易になる。
【０００９】
このような照明装置の具体的な形態としては、上記照明装置が、上記光量の調節量（調光量）により上記調光装置の過熱状態を検出する調光量検出手段を備え、上記冷却装置が上記光量の調節量に基づいて冷却能力を変化させる構成のものを用いることができる。
【００１０】
この際、上記冷却能力を上記調光量の変化に応じてリアルタイムに変化させてもよいが、駆動を簡略化するために、上記冷却能力を所定時間内における調光量の累積値に基づいて変化させてもよい。映像信号に基づいて調光を行なう場合、その調光量は例えば１フレーム期間毎に演算されるが、温度はこのような短時間に急激には変化されないため、冷却能力をリアルタイムに変化させても、実際にはその時間平均としての温度変化しか現れない。このため、冷却能力を、温度変動が可能な所定時間内における調光量の累積値又はその時間平均値に基づいて変化させることで、無駄のない効率的な制御が可能となる。
【００１１】
ところで、調光量の大きな状態が連続して長時間続いた場合には、冷却を行なったとしても調光装置への熱及び光の影響を完全には抑えることができない。このため、調光量の累積値が所定値を超えた場合には、調光を停止して遮光量を制御可能な最小な値に設定することが好ましい。具体的には、調光装置による遮光量をゼロとする、或いは、調光装置を光源から射出される光の光路外に配置して調光に寄与させない等の方法をとることができる。
【００１２】
また、照明装置の別の形態として、上記照明装置が、上記調光装置又は調光装置近傍の温度により上記調光装置の過熱状態を検出する温度検出手段を備え、上記冷却装置が検出温度に基づいて冷却能力を変化させる構成のものを用いることができる。本構成では、調光装置の過熱状態を温度検出手段によって直接検知するため、映像信号等を用いて過熱状態を間接的に検知する前記構成に比べて、より実態に即した制御が可能となる。この構成では、調光装置の劣化を防止するために、検出温度が所定温度を超えた場合に、調光を停止して遮光量を制御可能な最小の値に設定することが好ましい。
【００１３】
なお、上述の調光装置では、調光量は外部からの情報に基づいて制御される。ここで、外部からの情報の例としては、例えば映像信号に基づく情報、投射拡大率に基づく情報、使用環境下における明るさの状況に基づく情報、使用者の好みに基づく情報等が挙げられる。例えば、外部からの情報が映像信号に基づく情報の場合には、光源からの射出光の光量は調光装置により、その時の映像シーンが明るい場面であれば光量が多くなるように、暗い場面であれば光量が少なくなるように調節される。同様に、投射拡大率、使用環境下における明るさの状況、もしくは使用者の好み等に応じた明るさの光を得ることができる。
【００１４】
この際、調光装置に不用意に熱が蓄積されないようにするために、調光量が不確定の場合、即ち、装置の起動時や終了時、或いは、エラーが生じたとき等、外部からの情報が入力されないときには、遮光量を制御可能な最小の値に設定し、調光が行なわれないようにすることが好ましい。
【００１５】
以上説明した照明装置では、調光装置を冷却することで調光装置の過熱を防止したが、この代わりに、調光の実施と停止とを切り替えることで調光装置の過熱を防止することもできる。
すなわち、本発明の照明装置は、光源と、上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置と、上記光量の調節量を検出する調光量検出手段とを備え、上記調光装置は、上記調節量の累積値が所定値を超えた場合に、上記光量の調節量を最小とすることを特徴とする。或いは、本発明の照明装置は、光源と、上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置と、上記調光装置又は調光装置近傍の温度を検出する温度検出手段を備え、上記調光装置は、上記検出温度が所定温度を超えた場合に上記光量の調節量を最小とすることを特徴とする。
【００１６】
これらの構成では、調光量が一定以上の場合に調光が停止されるため、調光装置の温度が一定温度以上に上昇することはない。このため、調光の実施される範囲を適当に選択することで、調光装置の温度を正常動作が可能な一定の温度範囲内に制御することができる。この構成では、冷却装置を備えた前記構成のものに比べて調光装置の温度変動は大きくなるものの、従来の構成を略そのまま流用しながら駆動のみで調光装置の過熱の問題を解決できるため、コスト的に有利となる。
【００１７】
また、調光量が不確定な場合に調光を行なわないようにすることで、調光装置への不用意な蓄熱を防止することもできる。すなわち、本発明の照明装置は、光源と、上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置とを備え、上記調光装置は、外部からの情報に基づいて上記光量の調節量が制御され、外部からの情報がないときには上記射出光の遮光量を最小とすることを特徴とする。この構成では、装置の起動時や終了時、或いはエラーが生じたとき等、外部からの情報が入力されないときには調光が行なわれない。この構成でも、従来の構成を略そのまま流用しながら、調光装置への蓄熱の問題を駆動のみで解決することができる。
【００１８】
ところで、上述の調光装置の具体的な形態としては、例えば上記調光装置が、その主面と平行な方向に延在する回動軸を中心として回動可能に構成された遮光板からなり、上記遮光板の回動角度により上記光量が調節可能とされたものを例示することができる。
この構成によれば、例えば回動軸にステッピングモータを接続するなどして、遮光板を回動させることで、遮光板の設置箇所を透過する光の量を容易に応答性良く調節することができる。この構成では、初期状態（調光を行なわない状態）において例えば遮光板の主面を光軸に平行に配置することで、遮光量を略ゼロとすることができる。また、遮光板の主面を光軸に対して所定の角度になるまで回動させることで、設定した範囲内で最小の透過率に減光することができる。
【００１９】
この場合、遮光板の数は、一つだけ設けてもよいし、光軸に垂直な面に沿って複数配置してもよい。
複数の遮光板を配置した場合、一つ一つの遮光板の寸法を小さくすることができるので、被照明領域における照度分布に、より影響を与えることなく調光を行うことができる。また、小さい遮光板であれば、例えば光源と被照明領域との間に照明光を均一化するための一対のフライアイレンズを配置した場合に、レンズの配置を変えることなく遮光板をこれらの間に挿入することができ、照明装置が大型化することもない。
【００２０】
この際、複数の遮光板を光軸に対して線対称に配置することが好ましい。この場合、光軸を挟んで線対称な位置に配置された２つの遮光板が、光軸を境にして互いに逆向きに等しい回動量で回動されることで、被照明領域における照度の偏りの少ない均一な照明が可能となる。つまり、調光装置を用いて光量を調節する場合、むやみに調光を行なうと照度分布の均一化の作用が阻害されてしまう。例えば、光源光の光束に対して片側から調光すると、被照明領域の片側のみが明るく、残りの片側が暗いというように照度分布が偏りを持つ場合がある。これに対して、上述のように光軸に対して線対称に調光を行なうと、被照明領域における照度分布も被照明領域の中心を通る軸に対して線対称となる。このため、この照明装置を例えば投射型表示装置に適用した場合に、その映像の見栄えをよくすることができる。
【００２１】
なお、上記遮光板は、これに回動力を付与するモータ等の駆動源に対して歯車やベルト等の駆動伝達部を介して接続されることが望ましい。この場合、駆動伝達部が熱的緩衝材となって、遮光板に蓄積された熱が駆動源に直接伝わらない。このため、駆動源を比較的低温に維持でき、過熱による誤動作を防止することができる。
【００２２】
また、遮光板の熱を外部に逃がすために、遮光板が回動により接触可能な位置に受熱部材を設けてもよい。この構成では、遮光板が所定の回動状態をとると遮光板が受熱部材に接触し、それまでの調光によって遮光板に蓄積された熱が放熱される。このように本構成では、遮光板の放熱が該遮光板の調光動作自身によって行なわれるため、遮光板の蓄熱をより効果的に抑制することができる。なお、受熱部材の位置としては、例えば初期状態（調光を行なわない状態）において遮光板と接触可能な位置、或いは、調光量が最大となる状態において遮光板と接触可能な位置等とすることができる。また、受熱部材自身によって光が遮光されないように、受熱部材は光源から射出される光の光路外に配置されることが好ましい。
【００２３】
なお、この構成では別途冷却を行なわなくても一定の過熱防止効果が得られるため、冷却装置を省略することも可能である。すなわち、本発明の照明装置は、光源と、上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置とを備え、上記調光装置は、その主面と平行な方向に延在する回動軸を中心として回動可能に構成された遮光板からなり、上記遮光板が回動により接触可能な位置に受熱部材が設けられたことを特徴とする。この構成では、冷却装置を備えた前記構成に比べて冷却効率は小さいものの、従来の構成を略そのまま流用でき駆動方法も変える必要がないため、コスト的に有利となる。
【００２４】
本発明の調光装置には、上述の遮光板以外に、例えば光透過率を調節可能な液晶装置を用いることも可能である。この構成によれば、調光用液晶装置への印加電圧を制御することで、光源光の光透過量を応答性よく任意の大きさに設定できる。また、上述の遮光板とは違って機械的な可動部がないため摩耗等による劣化がない。
【００２５】
また、本発明の投射型表示装置は上述の照明装置と、上記照明装置から射出される光を変調して映像光を形成する光変調装置と、上記映像光を投射する投射手段とを備えたことを特徴とする。この投射型表示装置では、例えば単位時間（例えば１フレーム期間）当たりの映像信号に基づいて調光装置を制御する制御信号が決定され、この制御信号に基づいて上記調光装置が制御されることで光変調手段を照明する光の光量が調節されるとともに、上記映像信号が上記制御信号に基づいて伸長され、更に、上記制御信号に基づいて冷却装置の冷却能力を調節しながら上記調光装置が冷却される。
【００２６】
このような構成によれば、調光量に応じて調光装置を効率的に冷却でき、調光動作を安定させることができる。このため、ダイナミックレンジが広く映像表現力に優れた投射映像が安定して得られる。また、調光装置の過熱が防止されることで、装置寿命も長くなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
まず、図４〜図７を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る投射型表示装置について説明する。
本実施形態の投射型表示装置は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えた３板式の投射型カラー液晶表示装置である。図４はこの投射型表示装置を示す概略構成図であって、図中、符号１は照明装置、１０は光源、２１，２２はフライアイレンズ（均一照明手段）、３１，３２は遮光板（調光装置３０）、４１，４２はダイクロイックミラー、４３，４４，４５は反射ミラー、５１，５２，５３は液晶ライトバルブ（光変調装置）、６０はクロスダイクロイックプリズム、７０は投射レンズ（投射手段）を示している。
【００２８】
本実施形態における照明装置１は、光源１０とフライアイレンズ２１，２２と遮光板３１，３２とから構成されている。光源１０は高圧水銀ランプ等のランプ１１とランプ１１の光を反射するリフレクタ１２とから構成されている。また、光源光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブ５１，５２，５３において均一化させるための均一照明手段として、光源１０側から第１のフライアイレンズ２１、第２のフライアイレンズ２２が順次設置されている。ここで、第１のフライアイレンズ２１は複数の２次光源像を形成し、第２のフライアイレンズ２２はライトバルブ位置においてそれらを重畳する重畳レンズとしての機能を有する。場合によっては２次光源像を重畳するためのコンデンサーレンズを第２のフライアイレンズ２２の位置、もしくはその後段に配しても良い。以下では重畳レンズとして第２のフライアイレンズが用いられた場合について説明を行なう。
【００２９】
本実施形態の場合、光源２から射出された光の光量を調節する調光装置３０として、遮光板３１，３２が第１のフライアイレンズ２１と第２のフライアイレンズ２２との間に回動可能に設置されており、更にこの調光装置３０の近傍にはこれを冷却するための冷却ファン（図示略）が設けられている。なお、照明装置１の構成については後で詳しく説明する。
【００３０】
照明装置１の後段の構成を以下、各構成要素の作用とともに説明する。
青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー４１は、光源１０からの光束のうちの赤色光ＬＲを透過させるとともに、青色光ＬＢと緑色光ＬＧとを反射させるものである。ダイクロイックミラー４１を透過した赤色光ＬＲは反射ミラー４５で反射されて赤色光用液晶ライトバルブ５１に入射される。一方、ダイクロイックミラー４１で反射した色光のうち、緑色光ＬＧは緑色光反射用のダイクロイックミラー４２によって反射され、緑色光用液晶ライトバルブ５２に入射される。一方、青色光ＬＢはダイクロイックミラー４２も透過し、リレーレンズ４６、反射ミラー４３、リレーレンズ４７、反射ミラー４４、リレーレンズ４８からなるリレー系４９を経て青色光用液晶ライトバルブ５３に入射される。
【００３１】
各液晶ライトバルブ５１，５２，５３によって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム６０に入射される。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されてカラー画像を表す光が形成される。合成された光は投射光学系である投射レンズ７０によりスクリーン７１上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００３２】
次に、本実施形態の投射型表示装置の駆動方法について説明する。
図５は本実施形態の投射型表示装置の制御装置８０の構成を示すブロック図である。調光機能を持たない従来の投射型表示装置の場合、入力された映像信号は適当な補正処理を経て、そのまま液晶パネルドライバに供給されるが、調光機能を有し、かつそれを映像信号に基づいて制御する本実施形態の場合、基本的な構成として、以下に説明するようにデジタル信号処理ブロックである画像解析部８１や画像処理部８３などの回路が必要となる。
【００３３】
本実施形態では、図５に示すように、信号入力部１０１から入力された映像信号が画像解析部８１に入力されると、画像解析部８１が、この映像信号に基づいて調光制御信号を決定する。また、画像解析部８１は、調光制御信号に基づいて調光装置ドライバ８２を制御し、最終的には調光装置ドライバ８２が調光装置３０（本実施形態の場合は遮光板３１，３２）を実際に駆動する。また、これと並行して、画像解析部８１は調光制御信号に基づいて冷却ファンドライバ８５を制御する。そして、冷却ファンドライバ８５が調光制御信号に基づいて冷却ファン３９を駆動することで、調光装置３０が調光量に応じて冷却される。
【００３４】
また、画像解析部８１では調光制御信号に基づいて映像信号の伸長係数となる画像制御信号が決定され、この画像制御信号は映像信号とともに画像処理部８３に入力される。画像処理部８３は画像制御信号に基づいて映像信号を適当な階調範囲に伸長する。伸長処理後の映像信号はパネルドライバ８４に入力され、パネルドライバ８４から赤色光用液晶ライトバルブ５１（図５中のＲパネル）、緑色光用液晶ライトバルブ５２（同、Ｇパネル）、青色光用液晶ライトバルブ５３（同、Ｂパネル）のそれぞれに供給される。
【００３５】
ここで、照明装置１の制御方法に関しては、［１］表示映像適応型の制御、の他に、［２］投射拡大率による制御、［３］外部からの制御、などが考えられる。以下にそれぞれの方法について説明する。
［１］表示映像適応型の制御
まず、表示映像適応型の制御、すなわち明るい映像シーンでは光量が多くなり、暗いシーンでは光量が少なくなるような、表示映像に適応した明るさ制御を行なう場合について考える。上記で説明したように、画像解析部８１では映像信号に基づいて調光制御信号が決定されるが、その方法には例えば次の３通りが考えられる。
【００３６】
（ａ）注目しているフレームに含まれている画素データのうち、明るさが最大の階調数を調光制御信号とする方法。
例えば０〜２５５の２５６ステップの階調数を含む映像信号を想定する。連続した映像を構成する任意の１フレームに着目した場合、そのフレームに含まれる画素データの階調数毎の出現数分布（ヒストグラム）が、図６（ａ）のようになったとする。この図の場合、ヒストグラムに含まれる最も明るい階調数が１９０であるので、この階調数１９０を調光制御信号とする。この方法は、入力される映像信号に対し、最も忠実に明るさを表現できる方法である。
【００３７】
（ｂ）注目しているフレームに含まれている階調数毎の出現数分布（ヒストグラム）より、最大の明るさから出現数について一定の割合（例えば１０％）となる階調数を調光制御信号とする方法。
例えば映像信号の出現数分布が図７のようであった場合、ヒストグラムより明るい側から１０％の領域をとる。１０％に相当するところの階調数が２３０であったとすると、この階調数２３０を調光制御信号とする。図７に示したヒストグラムのように、階調数２５５の近傍に突発的なピークがあった場合、上記（ａ）の方法を採用すれば、階調数２５５が調光制御信号となる。しかしながら、この突発的なピーク部分は画面全体における情報としてはあまり意味をなしていない。これに対して、階調数２３０を調光制御信号とする本方法は、画面全体の中で情報として意味を持つ領域によって判定する方法と言うことができる。なお、上記の割合は２〜５０％程度の範囲で変化させてもよい。
【００３８】
（ｃ）画面を複数のブロックに分割して、ブロック毎、含まれている画素の階調数の平均値を求め、最大のものを明るさ制御信号とする方法。
例えば図８に示すように、画面をｍ×ｎ個のブロックに分割し、それぞれのブロックＡ１１，…，Ａｍｎ毎の明るさ（階調数）の平均値を算出し、そのうちで最大のものを明るさ制御信号とする。なお、画面の分割数は６〜２００程度とすることが望ましい。この方法は、画面全体の雰囲気を損なうことなく、明るさを制御できる方法である。
【００３９】
上記（ａ）〜（ｃ）の方法について、調光制御信号の判定を、表示領域全体に対して行なう他に、例えば表示領域の中央部分など、特定の部分だけに上記方法を適用することもできる。この場合、視聴者が注目している部分から明るさを決定するような制御の仕方が可能となる。
【００４０】
次に画像解析部８１は、上記の方法で決定した調光制御信号に基づいて調光装置ドライバ８２を制御するが、この方法にも例えば次の３通りおよびその組み合わせが考えられる。
【００４１】
（ａ）出力された調光制御信号に応じてリアルタイムで制御する方法。
この場合は画像解析部８１から出力された調光制御信号をそのまま調光装置ドライバ８２に供給すればよいため、その他の信号処理は不要となる。この方法は映像の明るさに完全に追従する点で理想的ではあるが、映像の内容により画面の明暗が短い周期で変化することもあり、鑑賞時に余計なストレスを感じるなどの問題が発生する恐れがある。
【００４２】
（ｂ）出力された調光制御信号にＬＰＦ（ローパスフィルター）をかけ、その出力で制御する方法。
例えばＬＰＦによって１〜３０秒以下の調光制御信号の変化分をカットし、その出力によって制御する。この方法によれば、細かい時間の変化分はカットされるため、上記のような短い周期での明暗の変化を避けることができる。
【００４３】
（ｃ）調光制御信号の切り替わりエッジを検出する方法。
調光制御信号に所定の大きさ以上（例えば６０階調以上）の変化があった場合にのみ調光装置３０を制御する。この方法によれば、シーンの切り替わりなどのみに応じた制御を行なうことができる。
【００４４】
このようにして、例えば階調数１９０が調光制御信号に決定された場合、最大明るさ（階調数２５５）の光量を１００％とすると、１９０／２５５＝７５％の光量が得られるように調光装置３０を駆動する。本実施形態の場合、調光装置３０は具体的には遮光板３１，３２であるから、透過率が７５％（遮光率が２５％）となるように遮光板３１，３２を回動させる。同様に、階調数２３０が調光制御信号である場合、２３０／２５５＝９０％の光量が得られるように調光装置３０を駆動する。
【００４５】
一方、画像処理部８３では、画像解析部８１で決定された画像制御信号と映像信号に基づいてこの映像信号を適当な階調範囲まで伸長する。例えば最大階調範囲にまで伸長する場合、上記の例では表示可能な最大階調数が２５５であるから、図６（ａ）の例で調光制御信号が階調数１９０の場合、階調数０〜１９０までの映像信号を図６（ｂ）に示すように階調数０〜２５５まで伸長する。このような照明光量の制御と映像信号の伸長処理によって、映像のダイナミックレンジを拡張しつつ、滑らかな階調表現を実現することができる。
【００４６】
［２］投射拡大率による制御
投射レンズ７０のズーミングに対応させて制御する。通常は液晶ライトバルブ（被照明領域）における単位面積あたりの光量が一定であるから、拡大側では画面が暗くなり、縮小側で明るくなる傾向にある。したがって、これを補正するように、拡大側に変化させた場合には光量が増えるように、縮小側に変化させた場合には光量が減るように調光装置３０を制御する。
【００４７】
［３］外部からの制御
使用者が好みに応じて調光装置３０を制御できるようにする。例えば暗い鑑賞環境においては光量が少なく、明るい鑑賞環境においては光量が多くなるように調光装置３０を制御する。この場合、使用者がコントローラを用いて、もしくは調光装置を直接操作するなどして調節する構成としてもよいし、明るさセンサなどを設けて自動的に制御される構成としてもよい。ただし、これら［２］、［３］の制御を行なうためには、図５で画像解析部８１，画像処理部８３のような回路は不要であるが、それ以外の回路構成が必要になる。
【００４８】
次に、図１〜図３を参照しながら、本実施形態の照明装置について説明する。本実施形態では、均一照明手段を構成する２枚のフライアイレンズの間に遮光板を装入した照明装置の例を示す。図１は本実施形態の照明装置の概略構成を示す側面図及び平面図、図２はその斜視図、図３は照明装置の遮光板側から第１のフライアイレンズを見た状態を示す正面図である。
【００４９】
本実施形態の照明装置１は、図１に示すように、光源１０とフライアイレンズ２１，２２と遮光板３１，３２とから構成されている。光源１０は、高圧水銀ランプ等のランプ１１とランプ１１の光を反射するリフレクタ１２とから構成されている。また、光源１０側から第１のフライアイレンズ２１、第２のフライアイレンズ２２が順次設置されている。各フライアイレンズ２１，２２は、複数（本実施形態では例えば６×８個）のマイクロレンズ２３，２４から構成されており、光源１０から射出された光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブにおいて均一化させるための均一照明手段として機能する。
【００５０】
第１のフライアイレンズ２１と第２のフライアイレンズ２２との間には、光源１０から射出された光の光量を調節する調光装置３０が設置されている。調光装置３０は、光源１０から第１のフライアイレンズ２１を通過した光束の一部を遮光可能な２つの遮光板３１，３２と、これらの遮光板３１，３２をそれぞれ回動可能な回動装置３３とを備えている。
【００５１】
遮光板３１，３２は、平面部３１ａ，３２ａと、この平面部３１ａ，３２ａの両端部に取り付けられた腕部３１ｂ，３２ｂとからなる。腕部３１ｂ，３２ｂには、平面部３１ａ，３２ａの主面に平行な方向に延在する回動軸３１ｃ，３２ｃが設けられ、平面部３１ａ，３２ａはそれぞれ回動軸３１ｃ，３２ｃを中心として回動可能に構成されている。
【００５２】
具体的には、回動軸３１ｃ，３２ｃは第１のフライアイレンズ２１を構成する複数のマイクロレンズ２３の横の配列方向（Ｚ方向）に対して平行であり、各軸３１ｃ，３２ｃは、光軸Ｙに対して線対称となる位置に、それぞれ第１のフライアイレンズ２１の上下の端辺（Ｚ方向に延在する端辺）に沿うように配置されている。また、回動軸３１ｃ，３２ｃは第１のフライアイレンズ２１側に配置されており、回動に伴って、平面部３１ａ，３２ａの第２のフライアイレンズ２２側の端部が第２のフライアイレンズ２２の表面に沿って移動されるようになっている。なお、腕部３１ｂ，３２ｂは、図１（ｂ）に示すように、光を遮蔽しないように、第１のフライアイレンズ２１からの射出光の光路外に配置されている。
【００５３】
これらの回動軸３１ｃ，３２ｃの回動装置３３は、図２に示すように、各回動軸３１ｃ，３２ｃに取り付けられた歯車３３ｂ，３３ｃと、この一方の歯車３１ｃを回動させる１台のステッピングモータ（駆動源）３３ａとを備えている。歯車３３ｂ，３３ｃは、互いに噛合して回動されることで回動軸３１ｃ，３２ｃを互いに反対方向に等しい回動量で回動し、これにより、調光が光軸Ｙに対して線対称に行なわれるようになっている。また、歯車３３ｂは歯車３３ｄを介してステッピングモータ３３ａに連結されており、歯車３３ｂ〜３３ｄによって本発明の駆動伝達部が構成される。これらの歯車３３ｂ〜３３ｄは樹脂等の熱伝導率の小さい材料から構成されており、調光時に遮光板３１，３２に蓄積された熱がステッピングモータ３３ａに伝わりにくい構造となっている。
【００５４】
また、遮光板３１，３２はアルミニウム，スチール，ステンレス等の材料から構成されており、平板部３１ａ，３２ａの外表面（第２のフライアイレンズ２２に対向する側の面）には、互いに平行に形成された複数の凹凸状の溝からなるヒートシンクが設けられている。また、平板部３１ａ，３２ａの内表面（光源１０と対向する側の面）には黒色塗料等が塗布されており、第１のフライアイレンズから射出された光を吸収して乱反射を防止するようになっている。
【００５５】
調光装置３０では、調光の行なわれない場合には、遮光板３１，３２の平面部３１ａ，３２ａは、第１のフライアイレンズ２１から射出される光の光路外に光軸Ｙと平行に配置されている（初期状態）。具体的には、装置の起動時や終了時、或いはエラーが生じたとき等、或いは外部からの情報が入力されないとき等、外部からの情報が入力されないときには調光が行なわれず、遮光板３１，３２は上述のような初期状態をとる。また、後述の警告信号が検出された場合にも調光が停止され、遮光板３１，３２は一旦初期状態の位置に退避される。
【００５６】
一方、調光を行なう場合には、各平面部３１ａ，３２ａは、これと離れた位置に設けられた回動軸３１ｃ，３２ｃを中心として０°〜９０°の範囲内で回動される。そして、この回動量θを回動装置３３によって制御することで光源１０からの射出光の光量が調節されるようになっている。図３（ａ）は、遮光板３１，３２が初期状態をとり、各遮光板の平面部３１ａ，３２ａによる遮光量がゼロとなる状態（即ち、調光量が最小となる状態）、図３（ｂ）は、遮光板３１，３２が初期状態から例えば３０°ずつ回動され、光源１０からの射出光が例えば５０％だけ透過された状態（即ち、調光量が５０％の状態）を示している。
【００５７】
また、図１（ａ）に示すように、光源１０から射出される光の光路外となるフライアイレンズ２１，２２の外側の位置には、受熱部材３８，３８が設置されている。これらの受熱部材３８，３８は、回動量θがゼロとなる状態（初期状態）においてそれぞれ遮光板３１，３２の平面部３１ａ，３２ａ（ヒートシンク）に接触され、調光によって遮光板３１，３２に蓄積された熱が放熱されるようになっている。このような受熱部材３８には、アルミニウム，スチール，ステンレス等の熱伝導率の高い金属材料を好適に用いることができる。
【００５８】
また、図１（ｂ）に示すように、回動装置３３の近傍には、回動装置３３及び遮光板３１，３２を冷却するための冷却ファン（冷却装置）３９が設置されている。冷却ファン３９は、例えば投射型表示装置の外部から空気を吸い込み調光装置３０へ向けて空気を吹き出すシロッコファンであり、ファン３９から吹き出された冷却空気はステッピングモータ３３を冷却した後、遮光板３１，３２に供給され、その後排気用ファン（図示略）によって装置外部に排出される。
【００５９】
この冷却ファン３９を駆動する冷却ファンドライバ８５は、図９に示すように、平均化フィルター８５１と平均調光量検出部８５２とＬＵＴ（ルックアップテーブル）８５３とを備えている。平均化フィルター８５１は、画像解析部８１から入力される単位時間（例えば１フレーム期間）毎の調光制御信号の内、例えば所定時間（例えば１〜３０秒）以下の調光制御信号の変化分をカットし、その出力を平均調光量検出部８５２に出力する。なお、画像解析部８１からこのような変化分が予めカットされた信号が入力された場合には、このような平均化フィルター８５１は省略できる。
【００６０】
平均調光量検出部８５２では、平均化フィルター８５１で平均化された信号に基づいて所定時間内における平均的な調光量が検出される。具体的には、得られた信号の最頻値，最大値等を平均的な調光量として検出する。そして、冷却ファンドライバ８５は、ＬＵＴ８５３を参照しながら上記平均的な調光量に基づいて冷却ファン３９の冷却能力を決定する。ここで、ＬＵＴ８５３は調光量とファン回転数との関係を規定した制御テーブルであり、図１０に示すように、調光量が小さいときには回転数が小さく（即ち、冷却能力が低く）、調光量が大きいときには回転数が大きく（即ち、冷却能力が高く）規定されている。
【００６１】
また、平均調光量検出部８５２では検出された調光量に基づいて調光装置３０の過熱状態が判定される。具体的には、平均調光量検出部８５２は、一定時間内の調光量の累積値を算出し、この累積値が所定値を超えた場合には調光装置３０が過熱状態であると判断し、画像解析部８１に警告信号を出力するようになっている。この場合、画像解析部８１は調光装置ドライバ８２を制御して、遮光板３１，３２を一旦調光量が最小となる位置（即ち、初期状態の位置）に退避させる。
【００６２】
なお、遮光板３１，３２を退避させる時間は初期状態における遮光板３１，３２の放熱速度に依存し、遮光板３１，３２が放熱により十分冷却されるまでの時間とされる。具体的には、受熱部材３８の熱伝導率や、初期状態における冷却ファン３９の回転数等に応じて決められる。また、警告信号を出力する際の累積値の値は調光装置３０の具体的な形態及び構成部材の耐熱特性等に応じて設定される。
【００６３】
そして、放熱により遮光板３１，３２が十分に冷却されると、上記累積値はゼロに設定され、調光装置３０は映像信号に基づいた通常の動作を再開する。
このように本実施形態では、冷却ファン３９によってステッピングモータ３３ａの過熱による誤動作が未然に防止されため、調光動作が安定する。このため、ダイナミックレンジが広く映像表現力に優れた投射映像を安定して得ることができる。また、調光装置３０の過熱が防止されることで、装置寿命も長くなる。
【００６４】
特に本実施形態では、冷却ファン３９の冷却能力が調光量に応じて調節されるため、調光動作を一層安定させることができる。すなわち、冷却装置を弱冷状態に維持すると、調光量の大きな状態が長時間続いた場合に誤動作等が生じやすくなる。逆に冷却装置を強冷状態に維持すると、調光量の小さい状態において過冷却となる。また、強冷した場合、その冷却音によって映像雰囲気が損なわれる虞もある。このため、本構成のように調光量が大きいときに冷却能力を高め、逆に調光量の小さいときに冷却能力を小さくすることで、常に安定した調光特性が得られ、調光制御が容易になる。
【００６５】
なお、本実施形態では冷却能力を決定するために平均的な調光量を検出したが、この代わりに、画像解析部８１から入力された調光制御信号をそのまま平均調光量検出部に出力し、冷却能力を調光量の変化に応じてリアルタイムに変化させてもよい。しかし、温度はこのような短時間に急激には変化されないため、冷却能力をリアルタイムに変化させても、実際にはその時間平均としての温度変化しか現れない。このため、本実施形態のように冷却能力を、温度変動が可能な所定時間内における調光量の累積値又はその時間平均値に基づいて変化させることで、無駄のない効率的な制御が可能となる。
【００６６】
また、本実施形態では、調光量の累積値が一定以上の場合に調光が停止されるため、調光装置３０の温度が一定温度以上に上昇することはない。このように調光の実施と停止とを切り替えることで、駆動の面からも調光装置３０の過熱が防止されるため、上記効果を一層確実にすることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、装置の起動時や終了時、或いはエラーが生じたとき等、外部からの情報が入力されず調光量が不確定の場合に調光量を最小としているため、調光装置３０に不用意に熱が蓄積されることを防止できる。
【００６８】
また、遮光板３１，３２が回動により接触可能な位置に受熱部材３８を設置したことで、遮光板３１，３２の放熱がその調光動作自身によっても行なわれるため、遮光板３１，３２の蓄熱をより効果的に抑制することができる。特に、この受熱部材３８が初期状態において遮光板と接触される構成としているため、警告信号が出力されて調光が停止された際の遮光板の放熱速度を早めることができ、遮光板３１，３２を短時間で調光動作に復帰させることが可能となる。
【００６９】
さらに、本実施形態では、２枚の遮光板３１，３２の回動量を等しくし、調光を光軸Ｙに対して線対称に行なっているため、被照明領域であるライトバルブ上での照度の偏りの少ない均一な照明を実現できる。つまり、調光手段を用いて光源光を遮光する場合、むやみに調光を行なうと照度分布の均一化の作用が阻害されてしまう。例えば、光軸Ｙに対して片側から調光すると、被照明領域の片側のみが明るく、残りの片側が暗いというように照度分布が偏りを持つ場合がある。これに対して、上述のように光軸Ｙに対して線対称に調光を行なうと、第１のフライアイレンズ２１で形成される１つ１つの２次光源像については、遮光により明るさの偏りが生じるが、第２のフライアイレンズ２２によってそれらを重畳した照度分布は、被照明領域の中心を通る軸に対して線対称な分布となり、光軸Ｙに対して非対称な調光を行なった場合に比べて、投射映像の見栄えをよくすることができる。
【００７０】
特に、図４に示したような青色に対応する画像のみ，画像の上下方向若しくは左右方向が他の２色の画像と逆転することになる投射型表示装置に本実施形態の照明装置１を用いた場合、スクリーン７１の両側で色バランスが均一な画像を再現することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、図１１〜図１３を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る投射型表示装置について説明する。なお、本実施形態において、上記第１実施形態と同様の部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
図１１は本実施形態の投射型表示装置の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、調光装置の過熱状態をセンサによって直接検知し、この検出温度に基づいて調光装置を冷却するようにしたものである。すなわち、本実施形態では、信号入力部１０１から入力された映像信号が画像解析部８１に入力されると、画像解析部８１では、この映像信号に基づいて調光制御信号を決定する。また、画像解析部８１が、調光制御信号に基づいて調光装置ドライバ８２を制御し、最終的には調光装置ドライバ８２が調光装置３０を実際に駆動する。一方、照明装置に設けられた温度センサ（温度検出手段）１０２によって調光装置３０又は調光装置近傍の温度が検出され、検出された温度情報が冷却ファンドライバ８６に入力される。そして、冷却ファンドライバ８６がこの温度情報に基づいて冷却ファン３９を駆動することで、調光装置３０がその過熱状態に応じて冷却される。なお、調光制御信号の決定方法や映像信号の伸長処理等に関しては上記第１実施形態と同様である。
【００７３】
冷却ファンドライバ８６は、図１２に示すように、温度検出部８６１とＬＵＴ（ルックアップテーブル）８６２とを備えている。温度検出部８６１は、温度センサ１０２から入力された温度情報に基づいて調光装置３０又はその近傍の温度を検出しする。そして、冷却ファンドライバ８６は、ＬＵＴ８６２を参照しながら上記検出温度に基づいて冷却ファン３９の冷却能力を決定する。ここで、ＬＵＴ８６２は検出温度とファン回転数との関係を規定した制御テーブルであり、図１３に示すように、検出温度が低いときには回転数が小さく（即ち、冷却能力が低く）、検出温度が高い時には回転数が大きく（即ち、冷却能力が高く）規定されている。
【００７４】
また、温度検出部８６１では検出された温度に基づいて調光装置３０の過熱状態が判定される。具体的には、温度検出部８６１は上記温度が所定温度を超えた場合には調光装置３０が過熱状態であると判断し、画像解析部８１に警告信号を出力するようになっている。この場合、画像解析部８１は調光装置ドライバ８２を制御して、遮光板３１，３２を一旦調光量が最小となる位置（即ち、初期状態の位置）に退避させる。
【００７５】
なお、遮光板３１，３２を退避させる時間は初期状態における遮光板３１，３２の放熱速度に依存し、遮光板３１，３２が放熱により十分冷却されるまでの時間とされる。具体的には、受熱部材３８の熱伝導率や、初期状態における冷却ファン３９の回転数等に応じて決められる。また、警告信号を出力する際の温度は調光装置３０の具体的な形態及び構成部材の耐熱特性等に応じて設定される。
そして、放熱により遮光板３１，３２が十分に冷却されると、調光装置３０は映像信号に基づいた通常の動作を再開する。
投射型表示装置の他の構成については、図４に示した上記第１実施形態のものと同様である。
【００７６】
したがって、本実施形態でも調光動作を安定させることができ、ダイナミックレンジが広く映像表現力に優れた投射映像が安定して得られる。特に本構成では、調光装置の過熱状態を温度によって直接検知するため、映像信号を用いて過熱状態を間接的に検知する上記第１実施形態の構成に比べて、より実態に即した制御が可能となる。
【００７７】
（第３実施形態）
次に、図１４を参照しながら本発明の第３実施形態に係る照明装置について説明する。図１４は本実施形態の照明装置の概略構成を示す側面図である。なお、本実施形態において、上記第１実施形態と同様の部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７８】
本実施形態は、調光装置に液晶装置３０’を用い、この液晶装置３０’の光透過率を制御することで光源１０からの射出光を調節するようにしたものである。すなわち、本実施形態の照明装置では、第１のフライアイレンズ２１と第２のフライアイレンズ２２との間には調光用液晶装置３０’が設けられ、この液晶装置３０’の近傍に、これを冷却するための冷却ファン３９が設置されている。
【００７９】
液晶装置３０’は、例えばドットマトリクス型或いは単純マトリクス型の透過型液晶装置であり、各画素毎に光透過率を独立に調節可能とされている。本実施形態では、各画素は初期状態（電圧オフ状態：調光を行なわない状態）において光透過率を略１００％に維持され、調光を行なう場合には、各画素に対応した映像毎に透過光量の調節が行なわれる。或いは、マトリクス状に配列形成された複数の画素をいくつかのブロック領域に分類し、各ブロック領域に対応した映像毎に透過光量の調節を行なってもよい。そして、この液晶装置３０’の調光量に応じて冷却ファン３９の冷却能力が調節される。
【００８０】
なお、調光制御信号の決定方法や映像信号の伸長処理、及び冷却能力の調節方法等に関しては上記第１実施形態と同様である。また、投射型表示装置の他の構成についても、図４に示した上記第１実施形態のものと同様である。
【００８１】
したがって、本実施形態でも調光動作を安定させることができ、ダイナミックレンジが広く映像表現力に優れた投射映像が安定して得られる。また、本実施形態では、調光装置として液晶装置を用いているため、機械的な可動部を有する遮光板と違って摩耗等による劣化がない。
【００８２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば遮光板の形状や数、配置等に関しては上記実施の形態に限ることなく、適宜変更が可能である。また、上記実施の形態では遮光板が光反射性を有するものを用いたが、光吸収性を有する遮光板を用いることもできる。その場合、遮光板の材料としては、黒色アルマイト処理を施したアルミニウムなどを例示することができる。上記実施の形態では光変調手段として液晶ライトバルブを用いた投射型表示装置の例を挙げたが、光変調手段としてＤＭＤを用いた投射型表示装置に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の照明装置の概略構成を示す側面図及び平面図。
【図２】同、照明装置の概略構成を示す斜視図。
【図３】同、照明装置の遮光板側から第１のフライアイレンズを見た状態を示す正面図。
【図４】本発明の第１実施形態の投射型表示装置の概略構成を示す図。
【図５】同、投射型表示装置の制御装置の構成を示すブロック図。
【図６】同、投射型表示装置において、映像信号から調光制御信号を決定する第１の方法を説明するための図。
【図７】同、第２の方法を説明するための図。
【図８】同、第３の方法を説明するための図。
【図９】同、制御装置の要部構成を示すブロック図。
【図１０】同、投射型表示装置の冷却装置の冷却能力を決定するための制御テーブルを示す図。
【図１１】本発明の第２実施形態の投射型表示装置の制御装置の構成を示すブロック図。
【図１２】同、制御装置の要部構成を示すブロック図。
【図１３】同、投射型表示装置の冷却装置の冷却能力を決定するための制御テーブルを示す図。
【図１４】本発明の第３実施形態の照明装置の概略構成を示す側面図。
【符号の説明】
１…照明装置、１０…光源、３０，３０’…調光装置、３１，３２…遮光板、３１ｃ，３２ｃ…回動軸、３３…回動装置、３３ａ…ステッピングモータ（駆動源）、３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…歯車（駆動伝達部）、３８…受熱部材、３９…冷却ファン（冷却装置）、５１，５２，５３…液晶ライトバルブ（光変調装置）、７０…投射レンズ（投射手段）、８５２…平均調光量検出部（調光量検出手段）、８６１…温度検出部（温度検出手段）、Ｙ…光軸、θ…回動量[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting device, a projection display device including the same, and a driving method thereof, and more particularly to a projection display device excellent in image expression and a lighting device used therefor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, the development of information equipment has been remarkable, and the demand for a thin display device with high resolution, low power consumption and high power consumption has been increased, and research and development have been promoted. Among them, a liquid crystal display device can change optical characteristics by electrically controlling the arrangement of liquid crystal molecules, and is expected to be a display device that can meet the above needs. As one form of such a liquid crystal display device, a projection display device (liquid crystal projector) that enlarges and projects an image emitted from an optical system using a liquid crystal light valve onto a screen through a projection lens is known.
The projection type display device uses a liquid crystal light valve as a light modulating means. In the projection type display device, in addition to the liquid crystal light valve, a digital mirror device (hereinafter abbreviated as DMD) is used. Modulation means have also been put to practical use. However, this type of conventional projection display device has the following problems.
[0003]
(1) Sufficient contrast cannot be obtained due to light leakage or stray light generated by various optical elements constituting the optical system. For this reason, the displayable gradation range (dynamic range) is narrow, and it is inferior in image quality and power as compared with an existing television receiver using a cathode ray tube (Cathode Ray Tube, hereinafter abbreviated as CRT). I will.
(2) Even if an attempt is made to improve the quality of an image by various kinds of image signal processing, a sufficient effect cannot be exhibited because the dynamic range is fixed.
[0004]
As a solution to such a problem of the projection display device, that is, as a method of expanding the dynamic range, it is conceivable to change the amount of light incident on the light modulation means (light valve) according to the video signal. As a means therefor, a structure in which a liquid crystal device for adjusting the amount of light is provided in front of a light source has been proposed (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-257124
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described configuration, the liquid crystal device is overheated due to absorption or scattering of light. Therefore, if the dimming state continues for a long time, the polarizing plate and the alignment film of the liquid crystal device may be significantly deteriorated or malfunction may occur. For this reason, the above-mentioned projection type display device has problems in terms of image stability and device life.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a dynamic range and a projection type display device capable of stably obtaining a projected image with excellent image expressiveness, and a driving method and a driving method thereof. An object is to provide a lighting device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the lighting device of the present invention is a light source, a dimming device installed on the optical axis of light emitted from the light source, and adjusting the amount of light emitted from the light source, A cooling device for cooling the light control device.
According to this configuration, since the cooling device prevents the light control device from overheating, malfunction due to heat is reduced, and the adjustment of the light amount (light control) can be stably performed. Further, by preventing overheating of the light control device, the life of the device can be prolonged.
[0008]
In particular, by changing the cooling capacity of the cooling device based on the overheating state of the light control device, the light control operation can be further stabilized. That is, if the cooling device is maintained in a weak cooling state, a malfunction or the like is likely to occur when a state in which the amount of light control is large continues for a long time. Conversely, if the cooling device is maintained in a strong cooling state, it will be overcooled in a state where the light intensity is small. Further, in the case of intense cooling, the cooling sound may impair the image atmosphere. Therefore, by increasing the cooling capacity when the dimming light amount is large and by decreasing the cooling capacity when the dimming light amount is small as in the present configuration, a stable dimming characteristic can be always obtained, and the dimming control can be performed. Becomes easier.
[0009]
As a specific embodiment of such a lighting device, the lighting device includes a light control amount detecting unit that detects an overheating state of the light control device based on an adjustment amount (light control amount) of the light amount, and the cooling device However, a configuration in which the cooling capacity is changed based on the adjustment amount of the light amount can be used.
[0010]
At this time, the cooling capacity may be changed in real time according to the change in the light control amount.However, in order to simplify the driving, the cooling capacity is determined based on the cumulative value of the light control amount within a predetermined time. It may be changed. When dimming is performed based on a video signal, the dimming amount is calculated, for example, every one frame period. However, since the temperature is not suddenly changed in such a short time, the cooling capacity is changed in real time. However, actually, only the temperature change as the time average appears. For this reason, by changing the cooling capacity based on the cumulative value of the light control amount within a predetermined time during which the temperature can fluctuate, or the time average thereof, efficient control without waste can be achieved.
[0011]
By the way, when a state in which the light control amount is large continues for a long time, even if cooling is performed, the influence of heat and light on the light control device cannot be completely suppressed. Therefore, when the cumulative value of the light control amount exceeds a predetermined value, it is preferable to stop the light control and set the light blocking amount to the minimum controllable value. Specifically, a method of setting the light blocking amount by the light control device to zero, or disposing the light control device outside the optical path of the light emitted from the light source so as not to contribute to the light control can be adopted.
[0012]
Further, as another form of the lighting device, the lighting device includes a temperature detecting unit that detects an overheat state of the light control device based on the temperature of the light control device or a temperature in the vicinity of the light control device, and the cooling device detects the overheated state. A configuration in which the cooling capacity is changed based on this can be used. In this configuration, since the overheating state of the light control device is directly detected by the temperature detection unit, control that is more realistic can be performed as compared with the configuration in which the overheating state is indirectly detected using a video signal or the like. . In this configuration, in order to prevent deterioration of the light control device, when the detected temperature exceeds a predetermined temperature, it is preferable to stop the light control and set the light blocking amount to a minimum controllable value.
[0013]
In the light control device described above, the light control amount is controlled based on information from the outside. Here, examples of the information from the outside include, for example, information based on a video signal, information based on a projection magnification, information based on a state of brightness in a use environment, information based on a user's preference, and the like. For example, when the information from the outside is information based on a video signal, the light intensity of the light emitted from the light source is adjusted by a dimming device so that the light intensity is increased when the video scene at that time is a bright scene. If so, it is adjusted so that the amount of light is reduced. Similarly, it is possible to obtain light having a brightness according to the projection magnification rate, the state of brightness under the use environment, or the preference of the user.
[0014]
At this time, in order to prevent heat from being inadvertently accumulated in the light control device, when the light control light amount is uncertain, that is, when the device is started or stopped, or when an error occurs, external control is performed. When the information is not input, it is preferable to set the light blocking amount to the minimum controllable value so that the light control is not performed.
[0015]
In the lighting device described above, the overheating of the dimmer is prevented by cooling the dimmer. Alternatively, the overheating of the dimmer may be prevented by switching between performing and stopping the dimming. it can.
That is, the lighting device of the present invention is provided with a light source, a dimming device installed on the optical axis of light emitted from the light source, for adjusting the light amount of the light emitted from the light source, and detecting the adjustment amount of the light amount. The light control device is characterized in that when the cumulative value of the adjustment amount exceeds a predetermined value, the light control unit minimizes the adjustment amount of the light amount. Alternatively, the lighting device of the present invention is provided with a light source, a light control device installed on an optical axis of light emitted from the light source, and adjusting a light amount of light emitted from the light source, and the light control device or the light control. Temperature control means for detecting a temperature in the vicinity of the device is provided, and the light control device minimizes the adjustment amount of the light amount when the detected temperature exceeds a predetermined temperature.
[0016]
In these configurations, the dimming is stopped when the dimming amount is equal to or more than a certain value, so that the temperature of the dimmer does not rise to a certain value or more. Therefore, by appropriately selecting the range in which dimming is performed, the temperature of the dimming device can be controlled within a certain temperature range in which normal operation can be performed. In this configuration, although the temperature fluctuation of the dimmer is larger than that of the configuration having the cooling device, the problem of overheating of the dimmer can be solved only by driving while using the conventional configuration as it is. This is advantageous in cost.
[0017]
In addition, by preventing light control when the light control amount is uncertain, it is possible to prevent careless heat storage in the light control device. That is, the lighting device of the present invention includes a light source, and a light control device that is installed on the optical axis of light emitted from the light source and adjusts the amount of light emitted from the light source. The amount of adjustment of the light amount is controlled based on information from the outside, and when there is no information from the outside, the amount of light blocking of the emitted light is minimized. In this configuration, no dimming is performed when external information is not input, such as when the apparatus is started or terminated, or when an error occurs. Also in this configuration, the problem of heat storage in the light control device can be solved only by driving while using the conventional configuration substantially as it is.
[0018]
By the way, as a specific form of the above-mentioned light control device, for example, the light control device comprises a light shielding plate configured to be rotatable around a rotation axis extending in a direction parallel to the main surface. An example in which the light amount can be adjusted by the rotation angle of the light-shielding plate can be exemplified.
According to this configuration, by rotating the light shielding plate, for example, by connecting a stepping motor to the rotation shaft, the amount of light transmitted through the installation location of the light shielding plate can be easily adjusted with good responsiveness. it can. In this configuration, in the initial state (a state in which dimming is not performed), for example, by arranging the main surface of the light shielding plate parallel to the optical axis, the light shielding amount can be made substantially zero. Further, by rotating the main surface of the light shielding plate to a predetermined angle with respect to the optical axis, the light can be reduced to the minimum transmittance within the set range.
[0019]
In this case, only one light shielding plate may be provided, or a plurality of light shielding plates may be arranged along a plane perpendicular to the optical axis.
When a plurality of light-shielding plates are arranged, the size of each light-shielding plate can be reduced, so that dimming can be performed without further affecting the illuminance distribution in the illuminated area. In the case of a small light-shielding plate, for example, when a pair of fly-eye lenses are arranged between the light source and the illuminated area to make the illumination light uniform, the light-shielding plate may be changed without changing the lens arrangement. The lighting device can be inserted in between, and the size of the lighting device does not increase.
[0020]
At this time, it is preferable that the plurality of light shielding plates are arranged in line symmetry with respect to the optical axis. In this case, the two light-shielding plates disposed at symmetrical positions with respect to the optical axis are rotated by the same amount of rotation in opposite directions to each other with the optical axis as a boundary. And uniform illumination with less noise. That is, in the case of adjusting the light amount using the light control device, if the light control is performed indiscriminately, the effect of uniformizing the illuminance distribution is hindered. For example, when dimming the light flux of the light source light from one side, the illuminance distribution may be biased such that only one side of the illuminated area is bright and the other side is dark. On the other hand, if the dimming is performed line-symmetrically with respect to the optical axis as described above, the illuminance distribution in the illuminated region is also line-symmetrical with respect to the axis passing through the center of the illuminated region. For this reason, when this lighting device is applied to, for example, a projection display device, the appearance of the image can be improved.
[0021]
The light-shielding plate is desirably connected to a drive source such as a motor for applying a rotating power to the light-shielding plate via a drive transmission unit such as a gear or a belt. In this case, the drive transmission portion serves as a thermal buffer, so that heat accumulated in the light shielding plate is not directly transmitted to the drive source. Therefore, the driving source can be maintained at a relatively low temperature, and malfunction due to overheating can be prevented.
[0022]
In order to release the heat of the light shielding plate to the outside, a heat receiving member may be provided at a position where the light shielding plate can be contacted by rotation. In this configuration, when the light-shielding plate assumes a predetermined rotation state, the light-shielding plate comes into contact with the heat receiving member, and heat accumulated in the light-shielding plate is radiated by the dimming up to that time. As described above, in this configuration, since the heat radiation of the light shielding plate is performed by the dimming operation itself of the light shielding plate, the heat storage of the light shielding plate can be more effectively suppressed. The position of the heat receiving member is, for example, a position where the light receiving member can come into contact with the light shielding plate in an initial state (a state in which light control is not performed), or a position where the heat receiving member can come into contact with the light shielding plate in a state where the amount of light control is maximized. be able to. Further, it is preferable that the heat receiving member is disposed outside the optical path of the light emitted from the light source so that the light is not blocked by the heat receiving member itself.
[0023]
In this configuration, a certain overheating prevention effect can be obtained without separately performing cooling, so that the cooling device can be omitted. That is, the lighting device of the present invention includes a light source, and a light control device that is installed on the optical axis of light emitted from the light source and adjusts the amount of light emitted from the light source. A light-shielding plate that is configured to be rotatable around a rotation axis extending in a direction parallel to the main surface, and that the heat-receiving member is provided at a position where the light-shielding plate can be contacted by rotation. Features. In this configuration, although the cooling efficiency is lower than that of the configuration having the cooling device, the conventional configuration can be diverted almost as it is and there is no need to change the driving method, which is advantageous in cost.
[0024]
For the light control device of the present invention, for example, a liquid crystal device whose light transmittance can be adjusted can be used in addition to the above-mentioned light shielding plate. According to this configuration, by controlling the voltage applied to the dimming liquid crystal device, the light transmission amount of the light source light can be set to an arbitrary size with good responsiveness. Further, unlike the above-mentioned light-shielding plate, there is no mechanical movable part, so that there is no deterioration due to abrasion or the like.
[0025]
In addition, a projection display device of the present invention includes the above-described illumination device, a light modulation device that modulates light emitted from the illumination device to form image light, and a projection unit that projects the image light. It is characterized by the following. In the projection display device, for example, a control signal for controlling the dimmer is determined based on a video signal per unit time (for example, one frame period), and the dimmer is controlled based on the control signal. The light amount of light illuminating the light modulating means is adjusted at the same time, the video signal is extended based on the control signal, and the light control device is further adjusted while adjusting the cooling capacity of the cooling device based on the control signal. Is cooled.
[0026]
According to such a configuration, the light control device can be efficiently cooled according to the light control amount, and the light control operation can be stabilized. For this reason, a projected image with a wide dynamic range and excellent image expression power can be stably obtained. Further, by preventing overheating of the light control device, the life of the device can be prolonged.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
First, a projection display device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The projection type display device of the present embodiment is a three-plate type projection type color liquid crystal display device provided with a transmission type liquid crystal light valve for each of different colors of R (red), G (green), and B (blue). FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the projection display device. In the drawing, reference numeral 1 denotes an illumination device, 10 denotes a light source, 21 and 22 denote fly-eye lenses (uniform illumination means), and 31 and 32 denote light-shielding plates ( Light control device 30), 41 and 42 are dichroic mirrors, 43, 44 and 45 are reflection mirrors, 51, 52 and 53 are liquid crystal light valves (light modulation devices), 60 is a cross dichroic prism, and 70 is a projection lens (projection means). ).
[0028]
The illumination device 1 according to the present embodiment includes a light source 10, fly-eye lenses 21 and 22, and light shielding plates 31 and 32. The light source 10 includes a lamp 11 such as a high-pressure mercury lamp and a reflector 12 for reflecting light from the lamp 11. The first fly-eye lens 21 and the second fly-eye lens from the light source 10 side as uniform illumination means for uniformizing the illuminance distribution of the light from the light source in the liquid crystal light valves 51, 52, and 53 which are the illuminated areas. 22 are sequentially installed. Here, the first fly-eye lens 21 forms a plurality of secondary light source images, and the second fly-eye lens 22 has a function as a superimposing lens that superimposes them at the light valve position. In some cases, a condenser lens for superimposing the secondary light source image may be provided at the position of the second fly-eye lens 22 or at a stage subsequent thereto. Hereinafter, the case where the second fly-eye lens is used as the superimposing lens will be described.
[0029]
In the case of the present embodiment, as a light control device 30 that adjusts the amount of light emitted from the light source 2, the light shielding plates 31 and 32 rotate between the first fly-eye lens 21 and the second fly-eye lens 22. The light control device 30 is movably installed, and a cooling fan (not shown) for cooling the light control device 30 is provided near the light control device 30. The configuration of the lighting device 1 will be described later in detail.
[0030]
The configuration of the subsequent stage of the lighting device 1 will be described below together with the operation of each component.
The dichroic mirror 41 that reflects blue light and green light reflects the red light L of the light flux from the light source 10. R And the blue light L B And green light L G Is reflected. Red light L transmitted through dichroic mirror 41 R Is reflected by the reflection mirror 45 and is incident on the liquid crystal light valve 51 for red light. On the other hand, among the color lights reflected by the dichroic mirror 41, the green light L G Is reflected by a dichroic mirror 42 for reflecting green light, and is incident on a liquid crystal light valve 52 for green light. On the other hand, the blue light L B Is transmitted through the dichroic mirror 42, and is incident on the liquid crystal light valve 53 for blue light through the relay system 49 including the relay lens 46, the reflection mirror 43, the relay lens 47, the reflection mirror 44, and the relay lens 48.
[0031]
The three color lights modulated by the respective liquid crystal light valves 51, 52, 53 are incident on the cross dichroic prism 60. This prism has four right-angle prisms attached to each other, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface. The three color lights are combined by these dielectric multilayer films to form light representing a color image. The synthesized light is projected on a screen 71 by a projection lens 70 as a projection optical system, and an enlarged image is displayed.
[0032]
Next, a method of driving the projection display device of the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the control device 80 of the projection display device of the present embodiment. In the case of a conventional projection display device without a dimming function, an input video signal is supplied to a liquid crystal panel driver as it is through appropriate correction processing. In the case of the present embodiment in which control is performed based on the following, a circuit such as an image analysis unit 81 or an image processing unit 83 which is a digital signal processing block is required as a basic configuration as described below.
[0033]
In this embodiment, as shown in FIG. 5, when a video signal input from the signal input unit 101 is input to the image analysis unit 81, the image analysis unit 81 outputs a dimming control signal based on the video signal. decide. Further, the image analysis unit 81 controls the dimming device driver 82 based on the dimming control signal, and finally the dimming device driver 82 controls the dimming device 30 (the light shielding plates 31 and 32 in the case of the present embodiment). ) To actually drive. At the same time, the image analysis unit 81 controls the cooling fan driver 85 based on the dimming control signal. Then, the cooling fan driver 85 drives the cooling fan 39 based on the dimming control signal, so that the dimming device 30 is cooled according to the dimming amount.
[0034]
Further, the image analysis unit 81 determines an image control signal to be an expansion coefficient of the video signal based on the dimming control signal, and the image control signal is input to the image processing unit 83 together with the video signal. The image processing unit 83 expands the video signal into an appropriate gradation range based on the image control signal. The video signal after the decompression processing is input to the panel driver 84, and the liquid crystal light valve 51 for red light (R panel in FIG. 5), the liquid crystal light valve 52 for green light (G panel), and blue light Liquid crystal light valves 53 (the same, B panel).
[0035]
Here, regarding the control method of the illumination device 1, [1] control based on a display image adaptive control, [2] control based on a projection magnification, [3] external control, and the like are conceivable. Hereinafter, each method will be described.
[1] Display video adaptive control
First, consider a display image adaptive control, that is, a case in which brightness control is performed in accordance with a display image such that the light amount increases in a bright image scene and decreases in a dark scene. As described above, the image analysis unit 81 determines the dimming control signal based on the video signal. For example, the following three methods can be considered.
[0036]
(A) A method in which, among the pixel data included in the frame of interest, the number of gray levels having the maximum brightness is used as the dimming control signal.
For example, it is assumed that a video signal includes 256 tones from 0 to 255 steps. When attention is paid to an arbitrary frame that forms a continuous video, it is assumed that the appearance number distribution (histogram) for each gradation number of pixel data included in the frame is as shown in FIG. In the case of this figure, since the brightest gradation number included in the histogram is 190, this gradation number 190 is used as a dimming control signal. This method is a method that can most accurately represent the brightness of an input video signal.
[0037]
(B) From the appearance number distribution (histogram) for each number of tones included in the frame of interest, dimming the number of tones at a fixed rate (for example, 10%) from the maximum brightness to the number of occurrences Method to use as a control signal.
For example, in the case where the appearance number distribution of the video signal is as shown in FIG. 7, an area of 10% is taken from the side brighter than the histogram. Assuming that the number of gradations corresponding to 10% is 230, the number of gradations 230 is used as a dimming control signal. As in the histogram shown in FIG. 7, when there is a sudden peak near the number of gradations 255, if the method (a) is adopted, the number of gradations 255 becomes the dimming control signal. However, this sudden peak does not make much sense as information on the entire screen. On the other hand, this method using the number of gradations 230 as the dimming control signal can be said to be a method of making a determination based on a region having meaning as information in the entire screen. The above ratio may be changed in a range of about 2 to 50%.
[0038]
(C) A method in which the screen is divided into a plurality of blocks, the average value of the number of gradations of the included pixels is obtained for each block, and the maximum value is used as a brightness control signal.
For example, as shown in FIG. 8, the screen is divided into m × n blocks, and each block A 11 , ..., A mn The average value of the brightness (the number of gradations) is calculated for each, and the maximum value is set as the brightness control signal. The number of screen divisions is desirably about 6 to 200. In this method, the brightness can be controlled without impairing the atmosphere of the entire screen.
[0039]
In the methods (a) to (c), in addition to performing the dimming control signal determination on the entire display area, the method may be applied only to a specific part such as a central part of the display area. it can. In this case, it is possible to perform a control method in which the brightness is determined from the part of the viewer's attention.
[0040]
Next, the image analysis unit 81 controls the dimmer driver 82 based on the dimming control signal determined by the above method. For example, the following three methods and combinations thereof can be considered.
[0041]
(A) A method of controlling in real time according to the output dimming control signal.
In this case, the dimming control signal output from the image analyzing unit 81 may be supplied to the dimming device driver 82 as it is, so that other signal processing becomes unnecessary. This method is ideal in that it completely follows the brightness of the video, but the brightness of the screen may change in a short cycle depending on the content of the video, causing problems such as feeling extra stress when watching. There is fear.
[0042]
(B) A method of applying an LPF (Low Pass Filter) to the output dimming control signal and controlling the output from the output.
For example, a change in the dimming control signal of 1 to 30 seconds or less is cut by the LPF, and the output is controlled by the output. According to this method, since a minute change in time is cut, a change in brightness in a short cycle as described above can be avoided.
[0043]
(C) A method for detecting a switching edge of a dimming control signal.
The dimming device 30 is controlled only when the dimming control signal changes by a predetermined amount or more (for example, 60 gradations or more). According to this method, it is possible to perform control according to only a scene change or the like.
[0044]
Thus, for example, when the number of gradations 190 is determined as the dimming control signal, assuming that the light amount of the maximum brightness (number of gradations 255) is 100%, a light amount of 190/255 = 75% can be obtained. The light control device 30 is driven. In the case of the present embodiment, since the light control device 30 is specifically the light shielding plates 31 and 32, the light shielding plates 31 and 32 are rotated so that the transmittance is 75% (the light shielding ratio is 25%). Similarly, when the number of gradations 230 is a dimming control signal, the dimming device 30 is driven so that 230/255 = 90% light amount is obtained.
[0045]
On the other hand, the image processing unit 83 expands the video signal to an appropriate gradation range based on the image control signal and the video signal determined by the image analysis unit 81. For example, in the case of extending to the maximum gradation range, in the above example, the maximum number of displayable gradations is 255. Therefore, when the dimming control signal is 190 gradations in the example of FIG. The video signals of the numbers 0 to 190 are expanded to the gradations 0 to 255 as shown in FIG. By controlling the amount of illumination light and expanding the video signal, it is possible to realize a smooth gradation expression while expanding the dynamic range of the video.
[0046]
[2] Control by projection magnification
Control is performed in accordance with zooming of the projection lens 70. Normally, the amount of light per unit area in a liquid crystal light valve (illuminated area) is constant, so that the screen tends to be dark on the enlargement side and bright on the reduction side. Therefore, the dimming device 30 is controlled so as to correct this so as to increase the amount of light when changed to the enlargement side and to decrease the amount of light when changed to the reduction side.
[0047]
[3] External control
The user can control the light control device 30 as desired. For example, the light control device 30 is controlled so that the amount of light is small in a dark viewing environment and is large in a bright viewing environment. In this case, the user may use a controller or directly operate the light control device to make adjustments, or may be provided with a brightness sensor or the like and automatically controlled. However, in order to perform these controls [2] and [3], circuits such as the image analysis unit 81 and the image processing unit 83 in FIG. 5 are unnecessary, but other circuit configurations are required.
[0048]
Next, the lighting device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example of an illuminating device in which a light-shielding plate is inserted between two fly-eye lenses constituting a uniform illuminating means will be described. FIG. 1 is a side view and a plan view showing a schematic configuration of a lighting apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view thereof, and FIG. 3 is a front view showing a state where a first fly-eye lens is viewed from a light shielding plate side of the lighting apparatus. FIG.
[0049]
As shown in FIG. 1, the lighting device 1 of the present embodiment includes a light source 10, fly-eye lenses 21 and 22, and light shielding plates 31 and 32. The light source 10 includes a lamp 11 such as a high-pressure mercury lamp and a reflector 12 for reflecting light from the lamp 11. A first fly-eye lens 21 and a second fly-eye lens 22 are sequentially installed from the light source 10 side. Each of the fly-eye lenses 21 and 22 is composed of a plurality of (for example, 6 × 8) microlenses 23 and 24 in the present embodiment, and displays the illuminance distribution of the light emitted from the light source 10 as a liquid crystal as an illuminated area. The light valve functions as uniform illumination means for equalizing.
[0050]
Between the first fly-eye lens 21 and the second fly-eye lens 22, a light control device 30 that adjusts the amount of light emitted from the light source 10 is provided. The light control device 30 includes two light shielding plates 31 and 32 that can shield a part of a light beam that has passed from the light source 10 through the first fly-eye lens 21, and a rotation device that can rotate these light shielding plates 31 and 32, respectively. And a moving device 33.
[0051]
The light shielding plates 31 and 32 include flat portions 31a and 32a, and arms 31b and 32b attached to both ends of the flat portions 31a and 32a. The arms 31b and 32b are provided with pivots 31c and 32c extending in a direction parallel to the main surfaces of the planes 31a and 32a, and the planes 31a and 32a are centered on the pivots 31c and 32c, respectively. It is configured to be rotatable.
[0052]
Specifically, the rotation axes 31c and 32c are parallel to the horizontal arrangement direction (Z direction) of the plurality of microlenses 23 forming the first fly-eye lens 21, and each of the axes 31c and 32c is The first fly-eye lenses 21 are arranged at positions that are line-symmetric with respect to the optical axis Y along the upper and lower edges (edges extending in the Z direction). The rotating shafts 31c and 32c are disposed on the first fly-eye lens 21 side, and the ends of the flat portions 31a and 32a on the second fly-eye lens 22 side are moved to the second fly-eye lens 22 with the rotation. The fly eye lens 22 is moved along the surface. The arms 31b and 32b are disposed outside the optical path of the light emitted from the first fly-eye lens 21 so as not to block the light, as shown in FIG.
[0053]
As shown in FIG. 2, the rotating devices 33 for the rotating shafts 31c and 32c are provided with gears 33b and 33c attached to the rotating shafts 31c and 32c, and a single gear for rotating one of the gears 31c. A stepping motor (drive source) 33a. The gears 33b and 33c rotate by rotating the rotating shafts 31c and 32c in equal directions in opposite directions by meshing with each other and rotating, so that the light control is line-symmetric with respect to the optical axis Y. It is being done. The gear 33b is connected to the stepping motor 33a via a gear 33d, and the gears 33b to 33d constitute a drive transmission unit of the present invention. These gears 33b to 33d are made of a material having a low thermal conductivity such as a resin, and have a structure in which heat accumulated in the light shielding plates 31 and 32 during dimming is not easily transmitted to the stepping motor 33a.
[0054]
The light-shielding plates 31 and 32 are made of a material such as aluminum, steel, and stainless steel. The outer surfaces of the flat plate portions 31a and 32a (the surfaces facing the second fly-eye lens 22) are parallel to each other. Is provided with a plurality of concave and convex grooves formed in the heat sink. Further, black paint or the like is applied to the inner surfaces of the flat plate portions 31a and 32a (the surface facing the light source 10), and absorbs light emitted from the first fly-eye lens to prevent irregular reflection. It has become.
[0055]
In the light control device 30, when light control is not performed, the flat portions 31 a and 32 a of the light shielding plates 31 and 32 are parallel to the optical axis Y outside the optical path of light emitted from the first fly-eye lens 21. (Initial state). Specifically, when no external information is input, such as when the apparatus is activated or terminated, when an error occurs, or when external information is not input, no dimming is performed, and the light shielding plate 31, 32 takes the initial state as described above. Also, when a warning signal described later is detected, the dimming is stopped, and the light shielding plates 31, 32 are temporarily retracted to the initial position.
[0056]
On the other hand, when dimming is performed, each of the plane portions 31a and 32a is rotated within a range of 0 ° to 90 ° around rotation shafts 31c and 32c provided at positions separated therefrom. The amount of light emitted from the light source 10 is adjusted by controlling the rotation amount θ by the rotation device 33. FIG. 3A shows a state in which the light shielding plates 31 and 32 are in an initial state, and the light shielding amount by the flat portions 31a and 32a of each light shielding plate is zero (that is, a state in which the amount of light control is minimum). (B) shows a state in which the light shielding plates 31 and 32 are rotated by, for example, 30 ° from the initial state and the light emitted from the light source 10 is transmitted by, for example, 50% (that is, a state in which the light control amount is 50%). Is shown.
[0057]
Further, as shown in FIG. 1A, heat receiving members 38, 38 are provided at positions outside the optical paths of the light emitted from the light source 10 and outside the fly-eye lenses 21, 22. These heat receiving members 38, 38 are brought into contact with the flat portions 31a, 32a (heat sink) of the light shielding plates 31, 32, respectively, in a state where the rotation amount θ is zero (initial state), and the light receiving members 38, 38 are brought into contact with the light shielding plates 31, 32 by light control. The accumulated heat is radiated. For such a heat receiving member 38, a metal material having a high thermal conductivity such as aluminum, steel, and stainless steel can be suitably used.
[0058]
As shown in FIG. 1B, a cooling fan (cooling device) 39 for cooling the rotating device 33 and the light shielding plates 31 and 32 is provided near the rotating device 33. The cooling fan 39 is, for example, a sirocco fan that draws air from outside the projection display device and blows air toward the light control device 30. The cooling air blown from the fan 39 cools the stepping motor 33, The air is then supplied to the outside and outside of the apparatus by an exhaust fan (not shown).
[0059]
As shown in FIG. 9, the cooling fan driver 85 for driving the cooling fan 39 includes an averaging filter 851, an average light intensity detection unit 852, and an LUT (lookup table) 853. The averaging filter 851 is, for example, a change in the dimming control signal for a predetermined time (eg, 1 to 30 seconds) or less among the dimming control signals for each unit time (for example, one frame period) input from the image analysis unit 81. And outputs the output to the average modulated light amount detection unit 852. When a signal in which such a change is cut in advance is input from the image analysis unit 81, such an averaging filter 851 can be omitted.
[0060]
The average light intensity detection unit 852 detects an average light intensity within a predetermined time based on the signal averaged by the averaging filter 851. Specifically, the mode, the maximum value, and the like of the obtained signal are detected as an average light intensity. Then, the cooling fan driver 85 determines the cooling capacity of the cooling fan 39 based on the average light intensity while referring to the LUT 853. Here, the LUT 853 is a control table that defines the relationship between the amount of light control and the number of rotations of the fan. As shown in FIG. 10, when the amount of light control is small, the number of rotations is small (that is, the cooling capacity is low). When the amount of light is large, the number of rotations is specified to be large (that is, the cooling capacity is high).
[0061]
In addition, the average light control amount detection unit 852 determines the overheating state of the light control device 30 based on the detected light control amount. Specifically, the average light control amount detection unit 852 calculates the cumulative value of the light control amount within a certain period of time, and when the cumulative value exceeds a predetermined value, it is determined that the light control device 30 is overheated. Upon making a determination, a warning signal is output to the image analysis unit 81. In this case, the image analysis unit 81 controls the dimmer driver 82 to retreat the light shielding plates 31 and 32 to a position where the dimming light amount becomes a minimum (that is, a position in an initial state).
[0062]
The time for retracting the light shielding plates 31 and 32 depends on the heat radiation speed of the light shielding plates 31 and 32 in the initial state, and is a time until the light shielding plates 31 and 32 are sufficiently cooled by heat radiation. Specifically, it is determined according to the thermal conductivity of the heat receiving member 38, the rotation speed of the cooling fan 39 in the initial state, and the like. Further, the value of the cumulative value when outputting the warning signal is set according to the specific form of the light control device 30 and the heat resistance characteristics of the constituent members.
[0063]
Then, when the light shielding plates 31 and 32 are sufficiently cooled by heat radiation, the accumulated value is set to zero, and the light control device 30 resumes a normal operation based on the video signal.
As described above, in the present embodiment, the malfunction due to overheating of the stepping motor 33a is prevented beforehand by the cooling fan 39, so that the dimming operation is stabilized. For this reason, a projected image having a wide dynamic range and excellent image expression power can be stably obtained. In addition, since the overheating of the light control device 30 is prevented, the device life is prolonged.
[0064]
In particular, in the present embodiment, since the cooling capacity of the cooling fan 39 is adjusted according to the light control amount, the light control operation can be further stabilized. That is, if the cooling device is maintained in a weak cooling state, a malfunction or the like is likely to occur when a state in which the amount of light control is large continues for a long time. Conversely, if the cooling device is maintained in a strong cooling state, it will be overcooled in a state where the light intensity is small. Further, in the case of intense cooling, the cooling sound may impair the image atmosphere. Therefore, by increasing the cooling capacity when the dimming light amount is large and by decreasing the cooling capacity when the dimming light amount is small as in the present configuration, a stable dimming characteristic can be always obtained, and the dimming control can be performed. Becomes easier.
[0065]
In the present embodiment, the average dimming light amount is detected to determine the cooling capacity. Instead, the dimming control signal input from the image analysis unit 81 is output directly to the average dimming light detection unit. Alternatively, the cooling capacity may be changed in real time in accordance with a change in the light control amount. However, since the temperature is not suddenly changed in such a short time, even if the cooling capacity is changed in real time, only the temperature change as an average over the time actually appears. For this reason, by changing the cooling capacity based on the accumulated value of the dimming light amount or the time average value within a predetermined time in which the temperature can be varied as in the present embodiment, efficient control without waste is possible. It becomes.
[0066]
Further, in the present embodiment, the dimming is stopped when the cumulative value of the dimming amount is equal to or more than a certain value, so that the temperature of the dimmer 30 does not rise to a certain value or more. By switching between performing and stopping the dimming in this manner, overheating of the dimming device 30 is also prevented from the viewpoint of driving, so that the above-described effect can be further ensured.
[0067]
Further, in the present embodiment, the amount of light control is minimized when information is not input from the outside and the amount of light control is uncertain, such as when the apparatus is started or terminated, or when an error occurs. Inadvertent accumulation of heat in the optical device 30 can be prevented.
[0068]
Further, since the heat receiving member 38 is provided at a position where the light shielding plates 31 and 32 can be brought into contact by rotation, the heat radiation of the light shielding plates 31 and 32 is also performed by the dimming operation itself. Heat storage can be suppressed more effectively. In particular, since the heat receiving member 38 is configured to be brought into contact with the light shielding plate in the initial state, the heat radiation speed of the light shielding plate when a warning signal is output and the dimming is stopped can be accelerated. 32 can be returned to the dimming operation in a short time.
[0069]
Furthermore, in the present embodiment, the amount of rotation of the two light shielding plates 31 and 32 is made equal, and the dimming is performed in line symmetry with respect to the optical axis Y. Therefore, the illuminance on the light valve which is the illuminated area is obtained. And uniform illumination with less deviation can be realized. In other words, when the light source light is blocked using the light control means, the effect of uniformizing the illuminance distribution is hindered if the light control is performed unnecessarily. For example, when light is modulated from one side with respect to the optical axis Y, the illuminance distribution may be biased such that only one side of the illuminated area is bright and the other side is dark. On the other hand, when the dimming is performed in line symmetry with respect to the optical axis Y as described above, each secondary light source image formed by the first fly-eye lens 21 has a brightness due to light shielding. Is generated, the illuminance distribution obtained by superimposing them by the second fly-eye lens 22 becomes a distribution symmetrical with respect to an axis passing through the center of the illuminated area, and a dimming control asymmetric with respect to the optical axis Y is performed. This makes it possible to improve the appearance of the projected image as compared with the case of performing the projection.
[0070]
In particular, the illumination device 1 of the present embodiment is used for a projection type display device in which only the image corresponding to blue as shown in FIG. 4 is inverted in the vertical or horizontal direction of the image with the images of the other two colors. In this case, an image having a uniform color balance can be reproduced on both sides of the screen 71.
[0071]
(2nd Embodiment)
Next, a projection display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
[0072]
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a control device of the projection display device of the present embodiment. In the present embodiment, the overheating state of the light control device is directly detected by a sensor, and the light control device is cooled based on the detected temperature. That is, in the present embodiment, when a video signal input from the signal input unit 101 is input to the image analysis unit 81, the image analysis unit 81 determines a dimming control signal based on the video signal. Further, the image analysis unit 81 controls the dimming device driver 82 based on the dimming control signal, and finally, the dimming device driver 82 actually drives the dimming device 30. On the other hand, the temperature of the light control device 30 or the temperature in the vicinity of the light control device is detected by the temperature sensor (temperature detecting means) 102 provided in the lighting device, and the detected temperature information is input to the cooling fan driver 86. Then, the cooling fan driver 86 drives the cooling fan 39 based on the temperature information, so that the light control device 30 is cooled according to the overheating state. The method of determining the dimming control signal and the process of expanding the video signal are the same as those in the first embodiment.
[0073]
As shown in FIG. 12, the cooling fan driver 86 includes a temperature detecting unit 861 and an LUT (lookup table) 862. The temperature detecting unit 861 detects the temperature of the light control device 30 or the vicinity thereof based on the temperature information input from the temperature sensor 102. Then, the cooling fan driver 86 determines the cooling capacity of the cooling fan 39 based on the detected temperature with reference to the LUT 862. Here, the LUT 862 is a control table that defines the relationship between the detected temperature and the fan rotation speed. As shown in FIG. 13, when the detection temperature is low, the rotation speed is low (that is, the cooling capacity is low) and the detection temperature is low. When the rotation speed is high, the rotation speed is large (that is, the cooling capacity is high).
[0074]
Further, the temperature detecting section 861 determines the overheating state of the light control device 30 based on the detected temperature. Specifically, when the temperature exceeds a predetermined temperature, the temperature detection unit 861 determines that the light control device 30 is in an overheated state, and outputs a warning signal to the image analysis unit 81. In this case, the image analysis unit 81 controls the dimmer driver 82 to retreat the light shielding plates 31 and 32 to a position where the dimming light amount becomes a minimum (that is, a position in an initial state).
[0075]
The time for retracting the light shielding plates 31 and 32 depends on the heat radiation speed of the light shielding plates 31 and 32 in the initial state, and is a time until the light shielding plates 31 and 32 are sufficiently cooled by heat radiation. Specifically, it is determined according to the thermal conductivity of the heat receiving member 38, the rotation speed of the cooling fan 39 in the initial state, and the like. The temperature at which the warning signal is output is set according to the specific configuration of the light control device 30 and the heat resistance characteristics of the constituent members.
Then, when the light shielding plates 31, 32 are sufficiently cooled by the heat radiation, the light control device 30 resumes the normal operation based on the video signal.
Other configurations of the projection display device are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
[0076]
Therefore, also in the present embodiment, the dimming operation can be stabilized, and a projected image having a wide dynamic range and excellent image expression power can be stably obtained. In particular, in the present configuration, since the overheating state of the light control device is directly detected by the temperature, the control that is more in line with the actual state is performed compared to the configuration of the first embodiment in which the overheating state is indirectly detected using the video signal. It becomes possible.
[0077]
(Third embodiment)
Next, a lighting device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a side view showing a schematic configuration of the illumination device of the present embodiment. In this embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
[0078]
In the present embodiment, a liquid crystal device 30 'is used as a dimming device, and light emitted from the light source 10 is adjusted by controlling the light transmittance of the liquid crystal device 30'. That is, in the illumination device of the present embodiment, a light control liquid crystal device 30 ′ is provided between the first fly-eye lens 21 and the second fly-eye lens 22, and in the vicinity of the liquid crystal device 30 ′, A cooling fan 39 for cooling this is provided.
[0079]
The liquid crystal device 30 'is, for example, a dot-matrix or simple-matrix transmission type liquid crystal device, and can independently adjust the light transmittance for each pixel. In this embodiment, each pixel is maintained at a light transmittance of approximately 100% in an initial state (voltage-off state: a state in which dimming is not performed). When dimming is performed, each pixel corresponds to an image corresponding to each pixel. The amount of transmitted light is adjusted. Alternatively, a plurality of pixels arranged in a matrix may be classified into some block areas, and the amount of transmitted light may be adjusted for each image corresponding to each block area. Then, the cooling capacity of the cooling fan 39 is adjusted according to the light intensity of the liquid crystal device 30 '.
[0080]
The method of determining the dimming control signal, the process of expanding the video signal, and the method of adjusting the cooling capacity are the same as those in the first embodiment. Further, the other configuration of the projection display device is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
[0081]
Therefore, also in the present embodiment, the dimming operation can be stabilized, and a projected image having a wide dynamic range and excellent image expression power can be stably obtained. Further, in the present embodiment, since the liquid crystal device is used as the light control device, there is no deterioration due to abrasion or the like unlike the light shielding plate having a mechanically movable portion.
[0082]
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the shape, number, arrangement, and the like of the light shielding plates are not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed. Further, in the above embodiment, the light-shielding plate having light reflectivity is used, but a light-shielding plate having light absorption may be used. In this case, as a material of the light shielding plate, aluminum or the like subjected to black alumite treatment can be exemplified. In the above embodiment, the example of the projection type display device using the liquid crystal light valve as the light modulating means has been described. However, the present invention can be applied to a projection type display device using DMD as the light modulating means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view and a plan view illustrating a schematic configuration of a lighting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the lighting device.
FIG. 3 is a front view showing a state in which a first fly-eye lens is viewed from a light-shielding plate side of the illumination device.
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a projection display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control device of the projection display device.
FIG. 6 is a diagram for explaining a first method of determining a dimming control signal from a video signal in the projection display device.
FIG. 7 is a diagram for explaining a second method.
FIG. 8 is a diagram for explaining a third method.
FIG. 9 is a block diagram showing a main configuration of the control device.
FIG. 10 is a diagram showing a control table for determining a cooling capacity of a cooling device of the projection display device.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a control device of a projection display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a main configuration of the control device.
FIG. 13 is a diagram showing a control table for determining the cooling capacity of the cooling device of the projection display device.
FIG. 14 is a side view showing a schematic configuration of a lighting device according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lighting device, 10 ... Light source, 30, 30 '... Light control device, 31, 32 ... Light shielding plate, 31c, 32c ... Rotating shaft, 33 ... Rotating device, 33a ... Stepping motor (drive source), 33b, 33c, 33d: gear (drive transmitting unit), 38: heat receiving member, 39: cooling fan (cooling device), 51, 52, 53: liquid crystal light valve (light modulation device), 70: projection lens (projection means), 852 ... Average light intensity detection unit (light intensity detection means), 861 temperature detection unit (temperature detection means), Y optical axis, θ rotation amount

Claims (22)

光源と、
上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置と、
上記調光装置を冷却する冷却装置とを備えたことを特徴とする、照明装置。A light source,
A light control device installed on the optical axis of light emitted from the light source, and adjusting the amount of light emitted from the light source;
A lighting device, comprising: a cooling device that cools the light control device. 上記冷却装置は上記調光装置の過熱状態に基づいて冷却能力を変化させることを特徴とする、請求項１記載の照明装置。The lighting device according to claim 1, wherein the cooling device changes a cooling capacity based on an overheated state of the light control device. 上記光量の調節量により上記調光装置の過熱状態を検出する調光量検出手段を備え、
上記冷却装置は、上記光量の調節量に基づいて冷却能力を変化させることを特徴とする、請求項２記載の照明装置。A light intensity detecting means for detecting an overheating state of the light adjusting device by the adjustment amount of the light amount,
The lighting device according to claim 2, wherein the cooling device changes a cooling capacity based on the adjustment amount of the light amount. 上記冷却装置は、上記調節量の累積値に基づいて冷却能力を変化させることを特徴とする、請求項３記載の照明装置。The lighting device according to claim 3, wherein the cooling device changes a cooling capacity based on a cumulative value of the adjustment amount. 上記調光装置は、上記調節量の累積値が所定値を超えた場合に上記射出光の遮光量を最小とすることを特徴とする、請求項４記載の照明装置。The lighting device according to claim 4, wherein the light control device minimizes the amount of light blocking of the emitted light when the cumulative value of the adjustment amount exceeds a predetermined value. 上記調光装置又は調光装置近傍の温度により上記調光装置の過熱状態を検出する温度検出手段を備え、
上記冷却装置は検出温度に基づいて冷却能力を変化させることを特徴とする、請求項１記載の照明装置。The light control device includes a temperature detecting unit that detects an overheated state of the light control device based on a temperature near the light control device,
The lighting device according to claim 1, wherein the cooling device changes a cooling capacity based on a detected temperature. 上記調光装置は、上記検出温度が所定温度を超えた場合に上記光量の調節量を最小とすることを特徴とする、請求項６記載の照明装置。The lighting device according to claim 6, wherein the light control device minimizes the adjustment amount of the light amount when the detected temperature exceeds a predetermined temperature. 上記調光装置は、外部からの情報に基づいて上記光量の調節量を制御することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかの項に記載の照明装置。The lighting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the light control device controls the adjustment amount of the light amount based on external information. 上記調光装置は、外部から情報が入力されないときに上記光量の調節量を最小とすることを特徴とする、請求項８記載の照明装置。The lighting device according to claim 8, wherein the light control device minimizes the adjustment amount of the light amount when no information is input from outside. 上記調光装置は、外部から情報が入力されないときに上記光源から射出される光の光路外に配置されることを特徴とする、請求項９記載の照明装置。The lighting device according to claim 9, wherein the light control device is arranged outside an optical path of light emitted from the light source when no information is input from outside. 光源と、
上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置と、
上記光量の調節量を検出する調光量検出手段とを備え、
上記調光装置は、上記調節量の累積値が所定値を超えた場合に、上記光量の調節量を最小とすることを特徴とする、照明装置、A light source,
A light control device installed on the optical axis of light emitted from the light source, and adjusting the amount of light emitted from the light source;
A light intensity control means for detecting an adjustment amount of the light intensity,
The lighting device, wherein when the cumulative value of the adjustment amount exceeds a predetermined value, the light control device minimizes the adjustment amount of the light amount, 光源と、
上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置と、
上記調光装置又は調光装置近傍の温度を検出する温度検出手段を備え、
上記調光装置は、上記検出温度が所定温度を超えた場合に上記光量の調節量を最小とすることを特徴とする、照明装置。A light source,
A light control device installed on the optical axis of light emitted from the light source, and adjusting the amount of light emitted from the light source;
The light control device includes a temperature detection unit that detects a temperature in the vicinity of the light control device,
The lighting device, wherein the light control device minimizes the adjustment amount of the light amount when the detected temperature exceeds a predetermined temperature. 光源と、
上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置とを備え、
上記調光装置は、外部からの情報に基づいて上記光量の調節量が制御され、外部からの情報がないときには上記射出光の遮光量を最小とすることを特徴とする、照明装置。A light source,
A light control device that is installed on the optical axis of light emitted from the light source and adjusts the amount of light emitted from the light source,
The lighting device is characterized in that the light control device controls an adjustment amount of the light amount based on external information, and minimizes a light shielding amount of the emitted light when there is no external information. 上記調光装置は、その主面と平行な方向に延在する回動軸を中心として回動可能に構成された遮光板からなり、上記遮光板の回動量により上記光量が調節可能とされたことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかの項に記載の照明装置。The light control device includes a light shielding plate that is configured to be rotatable around a rotation axis extending in a direction parallel to the main surface, and the light amount can be adjusted by the amount of rotation of the light shielding plate. The lighting device according to claim 1, wherein: 上記遮光板が上記光軸に垂直な面に沿って複数設けられ、これらの遮光板が上記光軸に対して線対称に配置されたことを特徴とする、請求項１４記載の照明装置。15. The lighting device according to claim 14, wherein a plurality of the light shielding plates are provided along a plane perpendicular to the optical axis, and the light shielding plates are arranged symmetrically with respect to the optical axis. 上記光軸を挟んで線対称な位置に配置された２つの遮光板は、上記光軸を境にして互いに逆向きに等しい回動量で回動されることを特徴とする、請求項１５記載の照明装置。The two light shielding plates disposed at positions symmetrical with respect to the optical axis with respect to the optical axis are rotated in equal directions in opposite directions with respect to the optical axis. Lighting equipment. 上記遮光板は、これに回動力を付与する駆動源に対して駆動伝達部を介して接続されたことを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれかの項に記載の照明装置。The lighting device according to any one of claims 14 to 16, wherein the light shielding plate is connected to a driving source that applies a rotating power to the light shielding plate via a drive transmission unit. 上記遮光板が回動により接触可能な位置に受熱部材が設けられたことを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれかの項に記載の照明装置。The lighting device according to any one of claims 14 to 17, wherein a heat receiving member is provided at a position where the light shielding plate can be contacted by rotation. 光源と、
上記光源から射出される光の光軸上に設置され、上記光源からの射出光の光量を調節する調光装置とを備え、
上記調光装置は、その主面と平行な方向に延在する回動軸を中心として回動可能に構成された遮光板からなり、上記遮光板が回動により接触可能な位置に受熱部材が設けられたことを特徴とする、照明装置。A light source,
A light control device that is installed on the optical axis of light emitted from the light source and adjusts the amount of light emitted from the light source,
The light control device includes a light shielding plate configured to be rotatable around a rotation axis extending in a direction parallel to a main surface of the light control device, and a heat receiving member is provided at a position where the light shielding plate can be contacted by rotation. A lighting device, which is provided. 上記調光装置は光透過率を調節可能な液晶装置からなることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかの項に記載の照明装置。14. The lighting device according to claim 1, wherein the light control device comprises a liquid crystal device capable of adjusting light transmittance. 請求項１〜２０のいずれかの項に記載の照明装置と、
上記照明装置から射出される光を変調して映像光を形成する光変調装置と、
上記映像光を投射する投射手段とを備えたことを特徴とする、投射型表示装置。The lighting device according to any one of claims 1 to 20,
A light modulation device that modulates light emitted from the illumination device to form image light;
A projection display device, comprising: a projection unit configured to project the image light. 請求項２１記載の投射型表示装置の駆動方法であって、
単位時間あたりの映像信号に基づいて上記調光装置を制御する制御信号を決定し、
この制御信号に基づいて上記調光装置を制御することで上記光変調装置を照明する光の光量を調節するとともに、上記映像信号を上記制御信号に基づいて伸長し、
更に、上記制御信号に基づいて上記冷却装置の冷却能力を調節しながら上記調光装置を冷却することを特徴とする、投射型表示装置の駆動方法。A driving method for a projection display device according to claim 21,
Determine a control signal to control the dimmer based on the video signal per unit time,
By controlling the dimmer based on this control signal to adjust the amount of light that illuminates the light modulator, the video signal is expanded based on the control signal,
The method of driving a projection display device further comprises cooling the dimming device while adjusting the cooling capacity of the cooling device based on the control signal.
JP2003156873A 2003-06-02 2003-06-02 Illumination device, projection display device, and driving method thereof Expired - Fee Related JP4238640B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003156873A JP4238640B2 (en) 2003-06-02 2003-06-02 Illumination device, projection display device, and driving method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003156873A JP4238640B2 (en) 2003-06-02 2003-06-02 Illumination device, projection display device, and driving method thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2004362820A true JP2004362820A (en) 2004-12-24
JP2004362820A5 JP2004362820A5 (en) 2005-11-04
JP4238640B2 JP4238640B2 (en) 2009-03-18

Family

ID=34050815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003156873A Expired - Fee Related JP4238640B2 (en) 2003-06-02 2003-06-02 Illumination device, projection display device, and driving method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4238640B2 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006343512A (en) * 2005-06-08 2006-12-21 Nidec Copal Corp Diaphragm device for projector
JP2006343513A (en) * 2005-06-08 2006-12-21 Nidec Copal Corp Diaphragm device for projector
JP2007025209A (en) * 2005-07-15 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd Projection type image display device
JP2007047337A (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Hitachi Ltd Projection-type video display device
WO2008032632A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Panasonic Corporation Projection type image display device
JP2008145949A (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Nidec Copal Corp Diaphragm apparatus for projector
WO2008123290A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Nec Display Solutions, Ltd. Projection display
JP2010175589A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Seiko Epson Corp Projector
US7930894B2 (en) 2005-10-07 2011-04-26 Seiko Epson Corporation Cooling device, projector, and cooling method
JP2011150364A (en) * 2011-03-17 2011-08-04 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 Projection-type display device
JP2013044851A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Seiko Epson Corp Projector and control method therefor
CN102967986A (en) * 2011-08-30 2013-03-13 精工爱普生株式会社 Projector and control method for projector
JP2014219493A (en) * 2013-05-07 2014-11-20 セイコーエプソン株式会社 Projector
JP2016085467A (en) * 2015-12-24 2016-05-19 セイコーエプソン株式会社 Projector and method of controlling projector
JP2016095521A (en) * 2015-12-24 2016-05-26 セイコーエプソン株式会社 Projector and method of controlling projector

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6232867B2 (en) * 2013-09-11 2017-11-22 セイコーエプソン株式会社 projector

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006343513A (en) * 2005-06-08 2006-12-21 Nidec Copal Corp Diaphragm device for projector
JP2006343512A (en) * 2005-06-08 2006-12-21 Nidec Copal Corp Diaphragm device for projector
JP2007025209A (en) * 2005-07-15 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd Projection type image display device
US7798653B2 (en) 2005-08-09 2010-09-21 Hitachi Ltd. Projection display and optical aperture unit
JP2007047337A (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Hitachi Ltd Projection-type video display device
US7930894B2 (en) 2005-10-07 2011-04-26 Seiko Epson Corporation Cooling device, projector, and cooling method
WO2008032632A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Panasonic Corporation Projection type image display device
JP5191741B2 (en) * 2006-09-13 2013-05-08 パナソニック株式会社 Projection-type image display device
US8107019B2 (en) 2006-09-13 2012-01-31 Panasonic Corporation Projection type image display device
JP2008145949A (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Nidec Copal Corp Diaphragm apparatus for projector
JP2008250043A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 Projection type display device
US8134107B2 (en) 2007-03-30 2012-03-13 Nec Display Solutions, Ltd. Projection display apparatus having a correlation table that stores the correlation between an external condition and the value of power supplied to a light source
WO2008123290A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Nec Display Solutions, Ltd. Projection display
JP2010175589A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Seiko Epson Corp Projector
JP2011150364A (en) * 2011-03-17 2011-08-04 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 Projection-type display device
JP2013044851A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Seiko Epson Corp Projector and control method therefor
JP2013050523A (en) * 2011-08-30 2013-03-14 Seiko Epson Corp Projector, and method of controlling projector
CN102967986A (en) * 2011-08-30 2013-03-13 精工爱普生株式会社 Projector and control method for projector
US9039200B2 (en) 2011-08-30 2015-05-26 Seiko Epson Corporation Projector and control method for projector
US9258538B2 (en) 2011-08-30 2016-02-09 Seiko Epson Corporation Projector and control method for projector
JP2014219493A (en) * 2013-05-07 2014-11-20 セイコーエプソン株式会社 Projector
JP2016085467A (en) * 2015-12-24 2016-05-19 セイコーエプソン株式会社 Projector and method of controlling projector
JP2016095521A (en) * 2015-12-24 2016-05-26 セイコーエプソン株式会社 Projector and method of controlling projector

Also Published As

Publication number Publication date
JP4238640B2 (en) 2009-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6947025B2 (en) Lighting apparatus and projection type display, and driving method therefore
JP4238640B2 (en) Illumination device, projection display device, and driving method thereof
US7385565B2 (en) Projection-type display apparatus
JP2009058786A (en) Image display device
TW201310158A (en) Projection type display device and control method thereof
JP2005024686A (en) Projection type video display device
JP2007206343A (en) Optical display device and method
JP4061898B2 (en) Illumination apparatus, projector, and driving method thereof
JP2005107019A (en) Image display method and system, and projector
JP4165312B2 (en) Illumination device, projection display device
JP2017146433A (en) Image projection device
JP4155113B2 (en) Illumination device, projection display device, and driving method thereof
JP2005017501A (en) Lighting system, projection type display and the method of driving the same
JP4023125B2 (en) Illumination apparatus, projection display apparatus, and driving method thereof
JP3972708B2 (en) Illumination apparatus, projection display apparatus, and driving method thereof
JP4461703B2 (en) projector
JP2003149741A (en) Lighting apparatus, and projection type display device and driving method thereof
JP4165309B2 (en) Illumination device, projection display device
JP2005107009A (en) Image display method and device, and projector
JP2006064825A (en) Image display device and driving method thereof
JP2009031798A (en) Image display method, device, and projector
KR100849433B1 (en) Illuminator and projection display and its driving method
JP5201172B2 (en) Image display method and apparatus, and projector
JP2005121927A (en) Projection-type image display apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050809

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050809

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080916

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081030

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081125

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081208

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4238640

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140109

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees