投影式影像显示装置的制作方法

专利名称：投影式影像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影式影像显示装置，其具备光源、对从光源射出的光进行调制 的光调制元件以及将从光调制元件射出的光投影在投影面上的投影单元。
背景技术：
以往，已知投影式影像显示装置具有光源、对从光源射出的光进行调制的光调制 元件以及将从光调制元件射出的影像光投影在投影面上的投影单元。在此，在投影式影像显示装置启动时，在再现数据不包含影像数据的情况下、即再 现数据是声音数据的情况下，不需要启动光源。另一方面，在用户打开投影镜头的快门的情 况下，则假定再现数据包含影像数据。因此，提出了一种在用户打开投影镜头的快门的情况 下不确认再现数据是否包含影像数据而启动光源的方法(参照专利文献1)。根据该方法， 不对再现数据实际上是否包含影像数据进行确认，因此能够迅速地启动光源。专利文献1 日本特开2008-299274号公报

发明内容
发明要解决的问题然而，在专利文献1的方法中，仅着眼于光源的迅速启动而未考虑到对光调制元 件的控制。因此，有可能由于从光源射出的光入射到未被初始化的光调制元件而导致从光 调制元件射出不期望的光。本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制从光调制元件射 出不期望的光的投影式影像显示装置。用于解决问题的方案本发明所涉及的投影式影像显示装置具备光源、对从光源射出的光进行调制的光 调制元件以及将从光调制元件射出的光投影到投影面上的投影单元，该投影式影像显示装 置的要点在于具备元件控制部，其响应于指示开始投影式影像显示装置的驱动的驱动开 始指示来对光调制元件进行初始化；以及光源控制部，其响应于由元件控制部对光调制元 件进行了初始化来启动光源。也可以是，本发明所涉及的投影式影像显示装置还具备温度调节装置，其对光源 的温度进行调节；温度调节装置控制部，其响应于驱动开始指示来启动温度调节装置；以 及温度传感器，其检测表示光源的温度的指标温度。也可以是，光源控制部在由温度传感器 检测到的指标温度处于规定的温度范围内的情况下启动光源。也可以是，在本发明所涉及的投影式影像显示装置中，温度调节装置包括安装在 光源上的液体介质套，液体介质在该液体介质套内循环，温度传感器检测提供给液体介质 套的液体介质的温度作为指标温度。也可以是，本发明所涉及的投影式影像显示装置还具备进入判断部，该进入判断 部判断在从投影单元射出的光的前进路径上、或前进路径附近是否有物体进入，光源控制部响应于由进入判断部判断为没有物体进入来启动光源。也可以是，本发明所涉及的投影式影像显示装置还具备遮光器，其设置于光源的 光射出侧；以及遮光器控制部，其响应于驱动开始指示，通过关闭遮光器来对遮光器进行初 始化。也可以是，光源控制部响应于由遮光器控制部对遮光器进行了初始化来启动光源。发明的效果根据本发明，可提供一种能够抑制从光调制元件射出不期望的光的投影式影像显
示装置。


图1是表示第一实施方式所涉及的投影式影像显示装置100的立体图。图2是从侧面观察第一实施方式所涉及的投影式影像显示装置100而得到的图。图3是表示第一实施方式所涉及的光源单元110的图。图4是表示第一实施方式所涉及的颜色分离合成单元140以及投影单元150的 图。图5是表示第一实施方式所涉及的控制单元600的结构的图。图6是用于说明第一实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。图7是表示第二实施方式所涉及的控制单元600的图。图8是用于说明第二实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。图9是表示第三实施方式所涉及的控制单元600的图。图10是用于说明第三实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。图11是表示第四实施方式所涉及的投影单元150的图。图12是表示第四实施方式所涉及的控制单元600的图。图13是用于说明第四实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。附图标记说明10 积分棒(Rod Integrator) ；21 23 透镜；31 35 反射镜；40 透镜；50 棱镜；60 棱镜；70 棱镜；80 棱镜；90 棱镜；100 投影式影像显示装置；110 光源单元； 111 固体光源；112 头；113 光纤；114 成束部；120 电源单元；130 冷却单元；131 冷却 套；140 颜色分离合成单元；141 第一单元；142 第二单元；150 投影单元；151 凹面镜； 152 投影透镜组；153 遮光器；200 壳体；300 投影面；500 =DMD (Digital Micro mirror Device 数字微镜元件)；600 控制单元；610 影像信号受理部；620 操作受理部；630 元 件控制部；640 光源控制部；650 冷却控制部；660 进入判断部；670 摄像控制部；680 遮光控制部；700 温度传感器；800 摄像装置。
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的投影式影像显示装置。此外，在 下面的附图记载中，对同一或类似的部分附加同一或类似的附图标记。其中，应该注意附图是示意图，各尺寸的比率等与实物不同。因而，应该参考以下 的说明来判断具体的尺寸等。另外，附图相互之间当然也包括相互的尺寸关系、比率不同的 部分。
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[第一实施方式](投影式影像显示装置的结构)下面，参照附图来说明第一实施方式所涉及的投影式影像显示装置。图1是表示 第一实施方式所涉及的投影式影像显示装置100的立体图。图2是从侧面观察第一实施方 式所涉及的投影式影像显示装置100而得到的图。如图1和图2所示，投影式影像显示装置100具有壳体200，该投影式影像显示装 置100用于将影像投影到投影面300。在第一实施方式中，例示了投影式影像显示装置100 将影像光投影到设置于壁面的投影面300的情况。此外，在下面的说明中，将与投影面300平行的水平方向称为“宽度方向”，将投影 面300的垂线方向称为“深度方向”。将与宽度方向和深度方向这两个方向正交的方向称为 “高度方向”。壳体200具有大致长方体形状。壳体200的深度方向的尺寸以及壳体200的高度 方向的尺寸小于壳体200的宽度方向的尺寸。壳体200的深度方向的尺寸与作为反射镜的 凹面镜151到投影面300的投影距离大致相等。壳体200的宽度方向的尺寸与投影面300 的尺寸大致相等。壳体200的高度方向的尺寸是根据投影面300所设置的位置而决定的。壳体200容纳有光源单元110、电源单元120、冷却单元130、颜色分离合成单元 140以及投影单元150。光源单元110是由多个固体光源(图3所示的多个固体光源111)构成的单元。各 固体光源是LD(Laser Diode 激光二极管)等光源。在第一实施方式中，光源单元110具 有射出红色成分光R的红色固体光源(图3所示的红色固体光源111R)、射出绿色成分光G 的绿色固体光源(图3所示的绿色固体光源111G)以及射出蓝色成分光B的蓝色固体光源 (图3所示的蓝色固体光源111B)。在后面详细说明光源单元110。电源单元120是对投影式影像显示装置100提供电力的单元。具体地说，电源单 元120对光源单元110和冷却单元130等提供电力。冷却单元130是对设置于光源单元110的多个固体光源111进行冷却的单元。具 体地说，冷却单元130通过使冷却介质在安装于各固体光源111的液体介质套(图3所示 的冷却套131)中循环来冷却各固体光源111。此外，冷却单元130是对各固体光源111的 温度进行调节的“温度调节装置”的一例。此外，冷却单元130构成为除了冷却各固体光源以外还对电源单元120、光调制元 件(图4所示的DMD 500)等进行冷却。颜色分离合成单元140对从红色固体光源射出的红色成分光R、从绿色固体光源 射出的绿色成分光G以及从蓝色固体光源射出的蓝色成分光B进行合成。另外，颜色分离 合成单元140对包含红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B的合成光进行分离，并 对红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B进行调制。并且，颜色分离合成单元140 将红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B重新合成，将光(影像光)射出到投影单 元150。在后面详细说明颜色分离合成单元140。投影单元150将从颜色分离合成单元140射出的光(影像光)投影到投影面300。 具体地说，投影单元150具有凹面镜151，其将从颜色分离合成单元140射出的光(影像 光)向投影面300侧反射；以及投影透镜组152 (参照图4)，其向凹面镜151射出从颜色分离合成单元140射出的光(影像光)。在后面详细说明投影单元150。(光源单元的结构)下面，参照附图来说明第一实施方式所涉及的光源单元的结构。图3是表示第一 实施方式所涉及的光源单元110的图。如图3所示，光源单元110由多个红色固体光源111R、多个绿色固体光源IllG以 及多个蓝色固体光源IllB构成。如上所述，红色固体光源IllR是射出红色成分光R的LD等红色固体光源。红色 固体光源IllR具有头112R，头112R上连接有光纤113R。连接在各红色固体光源IllR的头112R上的光纤113R在成束部114R中被结成束。 即，从各红色固体光源IllR射出的光通过各光纤113R进行传播，并在成束部114R中会聚。红色固体光源IllR安装在冷却套131R上。例如，通过螺钉固定等将红色固体光 源IllR固定在冷却套131R上。冷却套131R的内部形成有使冷却介质循环的流路(未图 示)，从冷却单元130向流路送出冷却介质。由此，红色固体光源111R被冷却套131R冷却。 此外，冷却介质是在冷却套131内部进行循环的“液体介质”的一例，冷却套131是使液体 介质进行循环的“液体介质套”的一例。如上所述，绿色固体光源IllG是射出绿色成分光G的LD等绿色固体光源。绿色 固体光源IllG具有头112G，头112G上连接有光纤113G。连接在各绿色固体光源11IG的头112G上的光纤113G在成束部114G中被结成束。 即，从各绿色固体光源IllG射出的光通过各光纤113G进行传播，并在成束部114G中会聚。绿色固体光源IllG安装在冷却套131G上。例如，通过螺钉固定等将绿色固体光 源IllG固定在冷却套131G上。冷却套131G的内部形成有使冷却介质循环的流路(未图 示)，从冷却单元130向流路送出冷却介质。由此，绿色固体光源IllG被冷却套13IG冷却。 此外，冷却套131G是本发明所涉及的“液体介质套”的一例。如上所述，蓝色固体光源IllB是射出蓝色成分光B的LD等蓝色固体光源。蓝色 固体光源IllB具有头112B，头112B上连接有光纤113B。连接在各蓝色固体光源IllB的头112B上的光纤113B在成束部114B中被结成束。 即，从各蓝色固体光源IllB射出的光通过各光纤113B进行传播，并在成束部114B中会聚。蓝色固体光源IllB安装在冷却套131B上。例如，通过螺钉固定等将蓝色固体光 源IllB固定在冷却套131B上。冷却套131B的内部形成有使冷却介质循环的流路(未图 示)，从冷却单元130向流路送出冷却介质。由此，蓝色固体光源11IB被冷却套13IB冷却。 此外，冷却套131B是本发明所涉及的“液体介质套”的一例。(颜色分离合成单元以及投影单元的结构)下面，参照附图来说明第一实施方式所涉及的颜色分离合成单元以及投影单元的 结构。图4是表示第一实施方式所涉及的颜色分离合成单元140以及投影单元150的图。 在第一实施方式中，例示与DLP (Digital Light Processing 数字光处理)方式(注册商 标)对应的投影式影像显示装置100。如图4所示，颜色分离合成单元140具有第一单元141和第二单元142。另外，虽 未进行图示，但是颜色分离合成单元140具有包括第一单元141以及第二单元142的壳体 在内的各种部件。特别应该注意在DMD 500的周边配置有各种部件。
第一单元141对红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B进行合成，将包含 红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B的合成光向第二单元142射出。具体地说，第一单元141具有多个积分棒(积分棒10R、积分棒IOG以及积分棒 10B)、透镜组(透镜21R、透镜21G、透镜21B、透镜22、透镜23)以及反射镜组(反射镜31、 反射镜32、反射镜33、反射镜34以及反射镜35)。积分棒IOR具有光入射面、光射出面以及设置于从光入射面的外周到光射出面的 外周的光反射侧面。积分棒IOR使在成束部114R中被结成束的从光纤113R射出的红色成 分光R均勻化。即，积分棒IOR通过以光反射侧面反射红色成分光R来使红色成分光R均 勻化。积分棒IOG具有光入射面、光射出面以及设置于从光入射面的外周到光射出面的 外周的光反射侧面。积分棒IOG使在成束部114G中被结成束的从光纤113G射出的绿色成 分光G均勻化。即，积分棒IOG通过以光反射侧面反射绿色成分光G来使绿色成分光G均 勻化。积分棒IOB具有光入射面、光射出面以及设置于从光入射面的外周到光射出面的 外周的光反射侧面。积分棒IOB使在成束部114B中被结成束的从光纤113B射出的蓝色成 分光B均勻化。即，积分棒IOB通过以光反射侧面反射蓝色成分光B来使蓝色成分光B均 勻化。透镜2IR是使红色成分光R大致平行以将红色成分光R照射到DMD 500R上的透 镜。透镜21G是使绿色成分光G大致平行以将绿色成分光G照射到DMD 500G上的透镜。透 镜21B是使蓝色成分光B大致平行以将蓝色成分光B照射到DMD 500B上的透镜。透镜22是用于抑制红色成分光R以及绿色成分光G扩散并且使红色成分光R以 及绿色成分光G在DMD 500R和DMD 500G上大致成像的透镜。透镜23是用于抑制蓝色成 分光B扩散并且使蓝色成分光B在DMD 500B上大致成像的透镜。反射镜31反射从积分棒IOR射出的红色成分光R。反射镜32是反射从积分棒IOG 射出的绿色成分光G并使红色成分光R透过的分色镜。反射镜33是使从积分棒IOB射出 的蓝色成分光B透过并反射红色成分光R以及绿色成分光G的分色镜。反射镜34反射红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B。反射镜35将红色 成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B反射到第二单元142侧。此外，在图4中，为了简 化说明，以俯视图示出各结构，但反射镜35是在高度方向上倾斜地反射红色成分光R、绿色 成分光G以及蓝色成分光B。第二单元142对包含红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B的合成光进行 分离，对红色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B进行调制。接着，第二单元142将红 色成分光R、绿色成分光G以及蓝色成分光B重新合成，将影像光向投影单元150侧射出。具体地说，第二单元142具有透镜40、棱镜50、棱镜60、棱镜70、棱镜80、棱镜90 以及多个 DMD (Digital Micromirror Device 数字微镜元件)(DMD 500R、DMD 500G 以及 DMD500B)。透镜40是使从第一单元141射出的光成为大致平行光以将各颜色成分光照射到 各DMD 500上的透镜。棱镜50由透光性部件构成，具有面51和面52。在棱镜50 (面51)与棱镜60 (面61)之间设置有气隙(air gap)，由于从第一单元141射出的光入射到面51的角度(入 射角)大于全反射角，因此从第一单元141射出的光在面51发生反射。另一方面，在棱镜 50 (面52)与棱镜70 (面71)之间设置有气隙，由于从第一单元141射出的光入射到面52 的角度(入射角)小于全反射角，因此被面51反射的光透过面52。棱镜60由透光性部件构成，具有面61。棱镜70由透光性部件构成，具有面71和面72。在棱镜50 (面52)与棱镜70 (面 71)之间设置有气隙，由于被面72反射的蓝色成分光B以及从DMD 500B射出的蓝色成分 光B入射到面71的角度(入射角)大于全反射角，因此被面72反射的蓝色成分光B以及 从DMD 500B射出的蓝色成分光B在面71发生反射。面72是使红色成分光R以及绿色成分光G透过并反射蓝色成分光B的分色镜面。 因而，被面51反射的光中的红色成分光R以及绿色成分光G透过面72，而蓝色成分光B在 面72发生反射。被面71反射的蓝色成分光B在面72发生反射。棱镜80由透光性部件构成，具有面81和面82。在棱镜70 (面72)与棱镜80 (面 81)之间设置有气隙，由于透过面81并被面82反射的红色成分光R以及从DMD 500R射出 的红色成分光R再次入射到面81的角度(入射角)大于全反射角，因此透过面81并被面 82反射的红色成分光R以及从DMD 500R射出的红色成分光R在面81发生反射。另一方 面，由于从DMD 500R射出并被面81反射之后被面82反射的红色成分光R再次入射到面81 的角度(入射角)小于全反射角，因此从DMD 500R射出并被面81反射之后被面82反射的 红色成分光R透过面81。面82是使绿色成分光G透过并反射红色成分光R的分色镜面。因而，透过面81 的光中的绿色成分光G透过面82，而红色成分光R在面82发生反射。被面81反射的红色 成分光R在面82发生反射。从DMD 500G射出的绿色成分光G透过面82。在此，棱镜70利用面72将包含红色成分光R以及绿色成分光G的合成光与蓝色 成分光B分离。棱镜80利用面82将红色成分光R与绿色成分光G分离。即，棱镜70和棱 镜80作为分离各颜色成分光的颜色分离元件而发挥功能。此外，在第一实施方式中，棱镜70的面72的截止波长设置在相当于绿色的波长频 带与相当于蓝色的波长频带之间。棱镜80的面82的截止频率设置在相当于红色的波长频 带与相当于绿色的波长频带之间。 另一方面，棱镜70利用面72对包含红色成分光R以及绿色成分光G的合成光与蓝 色成分光B进行合成。棱镜80利用面82对红色成分光R与绿色成分光G进行合成。艮口， 棱镜70和棱镜80作为合成各颜色成分光的颜色合成元件而发挥功能。棱镜90由透光性部件构成，具有面91。面91构成为使绿色成分光G透过。此夕卜， 向DMD 500G入射的绿色成分光G以及从DMD 500G射出的绿色成分光G透过面91。DMD 500R、DMD 500G以及DMD 500B由多个微镜(micromirror)构成，各微镜是可 移动的。各微镜基本相当于一个像素。DMD 500R通过对各微镜施加电压来控制各微镜的 角度。由此来对是否将红色成分光R反射到投影单元150侧进行切换。同样地，DMD 500G 以及DMD 500B通过对各微镜施加电压来控制各微镜的角度。由此来对是否将绿色成分光 G以及蓝色成分光B反射到投影单元150侧进行切换。投影单元150具有凹面镜151以及投影透镜组152。
凹面镜151反射从投影透镜组152射出的光(影像光)。凹面镜151在会聚影像 光之后，将影像光广角化。例如，凹面镜151是在投影透镜组152侧具有凹面的非球面镜。投影透镜组152将从颜色分离合成单元140射出的光(影像光)射出到凹面镜 151 侧。(控制单元的结构)下面，参照附图来说明第一实施方式所涉及的控制单元。图5是表示第一实施方 式所涉及的控制单元600的框图。控制单元600设置于投影式影像显示装置100中，对投 影式影像显示装置100进行控制。在此，控制单元600将影像输入信号变换为影像输出信号，并输出影像输出信号。 影像输入信号是按帧输入的信号，包括红色输入信号Rin、绿色输入信号Gin以及蓝色输入信 号Bin。影像输出信号是按帧输出的信号，包括红色输出信号R。ut、绿色输出信号G。ut以及蓝 色输出信号B。ut。如图5所示，控制单元600具有影像信号受理部610、操作受理部620、元件控制部 630以及光源控制部640。影像信号受理部610从DVD、TV调谐器等外部装置(未图示)受理影像输入信号。操作受理部620从操作I/F(接口)(未图示)等受理驱动开始指示Sstakt，该驱动 开始指示Sstakt指示开始投影式影像显示装置100的驱动。驱动开始指示Sstakt例如是投影 式影像显示装置100的电源接通指示或影像的显示开始指示。操作受理部620在受理了驱 动开始指示Sstakt的情况下，将驱动开始指示Sstakt发送到元件控制部630。另外，操作受理部620从操作I/F等受理驱动结束指示Sstop,该驱动结束指示Sstop 指示结束投影式影像显示装置100的驱动。驱动结束指示Sstop例如是电源切断指示或影像 的显示结束指示等。操作受理部620在受理了驱动结束指示Sstop的情况下，将驱动结束指 示Sstop发送到光源控制部640。元件控制部630在获取到影像输入信号的情况下，根据影像输入信号对DMD 500 进行控制。具体地说，元件控制部630通过根据影像输出信号对施加于各微镜的电压进行 二值控制，来对各微镜的角度进行二值调整。元件控制部630通过以第一电压和低于第一电压的第二电压对施加于各微镜的 电压进行二值控制，来对各微镜的角度进行二值调整。在本实施方式中，元件控制部630响应于驱动开始指示Sstakt来对DMD 500进行初 始化。具体地说，元件控制部630在接收到驱动开始指示Sstakt的情况下，通过对各微镜施 加规定电压来将构成DMD 500的各微镜的角度统一为规定角度。规定电压可以是第一电压 或第二电压，也可以是与第一和第二电压不同的电压。由此，做好如下准备使入射到DMD 500的光反射到所期望的方向、即与配置于DMD 500的周边的部件不同的方向。元件控制部630在对DMD 500进行了初始化的情况下，将表示DMD 500已被初始 化的元件初始化完成通知Estakt发送到光源控制部640。另外，元件控制部630响应于从光源控制部640发送的后述的光源熄灭通知Lstop 来结束对DMD 500的控制。具体地说，元件控制部630在接收到光源熄灭通知Lstop的情况 下，停止对构成DMD 500的多个微镜分别施加电压。由此，解除对各微镜的角度的控制，各 微镜变为由于振动、倾斜等而能够摆动的状态。
光源控制部640对设置于光源单元110上的多个固体光源111分别进行控制。具 体地说，光源控制部640通过对施加于各固体光源111的电压进行控制来控制从各固体光 源111射出的光量。在本实施方式中，光源控制部640响应于已由元件控制部630对DMD 500进行了 初始化来启动光源单元110。具体地说，光源控制部640在从元件控制部630接收到元件初 始化完成通知Estakt的情况下，开始对各固体光源111施加电压。由此，各固体光源111点 亮，从各固体光源111射出的光入射到DMD 500。另外，光源控制部640响应于驱动结束指示Sstop来停止各固体光源111。具体地 说，光源控制部640在接收到驱动结束指示Sstop的情况下，停止对各固体光源111施加电 压。由此，对各固体光源111的控制结束，各固体光源111熄灭。光源控制部640在使各固体光源111熄灭的情况下，将表示各固体光源111已熄 灭的光源熄灭通知Lstop发送到元件控制部630。(控制单元的动作)下面，参照附图来说明第一实施方式所涉及的控制单元的动作。图6是表示第一 实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。在步骤SlO中，控制单元600受理驱动开始指示SSTAM。在步骤Sll中，控制单元600对DMD 500进行初始化。具体地说，控制单元600通 过对构成DMD 500的各微镜施加规定电压来将各微镜的角度统一为规定角度。在步骤S12中，控制单元600将各固体光源111点亮。在步骤S13中，控制单元600受理驱动结束指示SSTOP。在步骤S14中，控制单元600将各固体光源111熄灭。在步骤S15中，控制单元600结束对DMD 500的控制。具体地说，控制单元600停 止对构成DMD 500的各微镜施加电压。(作用及效果)在第一实施方式中，投影式影像显示装置100具备DMD 500作为光调制元件。DMD 500由多个微镜构成，通过对各微镜二值地施加电压来对各微镜的角度进行二值调整。在此，在DMD 500未被元件控制部630控制的情况下，各微镜的角度不会被调整， 因此从各固体光源111射出的光会被各微镜反射到不确定的方向。其结果是配置于DMD 500的周边的部件由于被DMD 500的反射光加热而有可能产生问题(变形、毁坏等)。因此，在第一实施方式中，光源控制部640响应于已由元件控制部630对DMD 500 进行了初始化来启动固体光源111。因而，从各固体光源111射出的光在构成DMD 500的各微镜的角度被统一为规定 角度之后入射到DMD 500。因此，能够避免从各固体光源111射出的光被各微镜反射到不确 定的方向。这样，能够抑制从DMD 500射出不期望的光，因此能够抑制配置于DMD 500的周 边的部件由于被DMD 500的反射光加热而产生问题。另外，在第一实施方式中，元件控制部630响应于已由光源控制部640将各固体光 源111熄灭来停止DMD 500。因而，在入射到DMD 500的入射光熄灭之后，结束对各微镜施加电压。因此，在各 固体光源111被熄灭时，各微镜被统一为规定角度，因此能够避免从各固体光源111射出的光被DMD500反射到不确定的方向。S卩，能够抑制从DMD 500射出不期望的光。其结果是能 够进一步抑制配置于反射型光调制元件的周边的部件由于被DMD 500的反射光加热而产 生问题。[第二实施方式]下面，参照

本发明的第二实施方式。下面，以与第一实施方式的不同点为 主进行说明。具体地说，在第一实施方式中，没有提及启动冷却单元130的定时，但是在第二实 施方式中，对启动冷却单元130的定时进行详细说明。(控制单元的结构)下面，参照附图来说明第二实施方式所涉及的控制单元。图7是表示第二实施方 式所涉及的控制单元600的框图。如图7所示，控制单元600除了具有影像信号受理部610、操作受理部620、元件控 制部630以及光源控制部640以外，还具有冷却控制部650。操作受理部620将驱动开始指示Sstakt发送到冷却控制部650。冷却控制部650对调节各固体光源111的温度的冷却单元130进行控制。具体地 说，冷却控制部650通过对冷却单元130提供电力来使冷却介质在冷却套131中循环。冷却控制部650与温度传感器700相连接，该温度传感器700用于检测各固体光 源111的表面温度以及DMD 500的表面温度。冷却控制部650从温度传感器700获取各固 体光源111的表面温度以及DMD 500的表面温度。此外，各固体光源111的表面温度是作 为各固体光源111的温度指标的“指标温度”的一例。冷却控制部650响应于驱动开始指示Sstakt来启动冷却单元130。具体地说，冷却 控制部650在接收到驱动开始指示Sstakt的情况下，通过对冷却单元130提供电力来开始对 冷却套131提供冷却介质。冷却控制部650在启动了冷却单元130的情况下，从温度传感器700获取各固体 光源111的表面温度，并确认各固体光源111的表面温度是否处于适于启动各固体光源111 的温度范围内。另外，冷却控制部650在启动了冷却单元130的情况下，从温度传感器700 获取DMD 500的表面温度，并确认DMD 500的表面温度是否处于适于启动DMD 500的温度 范围内。冷却控制部650在确认为各固体光源111的表面温度以及DMD 500的表面温度分 别处于规定的温度范围内的情况下，将启动准备完成通知Cstakt发送到元件控制部630，该 启动准备完成通知Cstam表示启动各固体光源111以及DMD 500的准备已完成。另外，冷却控制部650响应于已由元件控制部630结束了对DMD 500的控制来停 止冷却单元130。具体地说，冷却控制部650在接收到从元件控制部630发送的后述的元 件停止完成通知Estop的情况下，通过停止对冷却单元130提供电力来使冷却介质在冷却套 131内的循环结束。 在本实施方式中，元件控制部630响应于已由冷却控制部650启动了冷却单元130 来对DMD 500进行初始化。具体地说，元件控制部630在从冷却控制部650接收到启动准 备完成通知Cstakt的情况下，通过对各微镜施加规定电压来将构成DMD500的各微镜的角度 统一为规定角度。
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另外，元件控制部630在响应于从光源控制部640发送的光源熄灭通知Lstqp而 结束了对DMD 500的控制的情况下，将表示已结束对DMD 500的控制的元件停止完成通知 Estop发送到冷却控制部650。此外，光源控制部640与上述第一实施方式同样地，响应于启动准备完成通知 Estam来点亮各固体光源111，响应于驱动结束指示Sstop来熄灭各固体光源111。光源控制 部640在已使各固体光源111熄灭的情况下，将光源熄灭通知Lstop发送到元件控制部630。(控制单元的动作)下面，参照附图来说明第二实施方式所涉及的控制单元的动作。图8是表示第二 实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。在步骤S20中，控制单元600受理驱动开始指示SSTAM。在步骤S21中，控制单元600启动冷却单元130。在步骤S22中，控制单元600确认各固体光源111的表面温度以及DMD 500的表 面温度是否分别处于规定的温度范围内。在步骤S23中，控制单元600对DMD 500进行初始化。在步骤S24中，控制单元600将各固体光源111点亮。在步骤S25中，控制单元600受理驱动结束指示SSTQP。在步骤S26中，控制单元600将各固体光源111熄灭。在步骤S27中，控制单元600结束对DMD 500的控制。在步骤S28中，控制单元600停止冷却单元130。(作用及效果)在第二实施方式中，光源控制部640响应于已由冷却控制部650启动了冷却单元 130来启动固体光源111。因而，在启动冷却单元130之后点亮各固体光源111。因此，与在点亮各固体光源 111之后启动冷却单元130的情况相比，能够抑制各固体光源111由于被加热而劣化。另外，在第二实施方式中，在确认为DMD 500的温度处于适当的温度范围内之后， 元件控制部630对DMD 500进行初始化。因而，与在DMD 500的温度还未处于适当的温度 范围内时进行初始化的情况相比，能够抑制DMD 500由于被加热而劣化。另外，在第二实施方式中，在确认为各固体光源111的温度处于适当的温度范围 内之后，光源控制部640启动各固体光源111。因而，与在各固体光源111的温度还未处于 适当的温度范围内时启动各固体光源111的情况相比，能够抑制各固体光源111由于被加 热而劣化。另外，在第二实施方式中，冷却控制部650响应于已由光源控制部640熄灭了固体 光源111来停止冷却单元130。因而，在入射到DMD 500的入射光熄灭之后，停止冷却单元130。因此，与在熄灭各 固体光源111之前停止冷却单元130的情况相比，能够进一步抑制各固体光源由于被加热 而劣化。另外，在第二实施方式中，在元件控制部630结束了对DMD500的控制之后，冷却控 制部650停止冷却单元130。因而，与在结束对DMD 500的控制之前停止冷却单元130的情 况相比，能够抑制DMD 500由于被加热而劣化。
[第三实施方式]下面，参照附图来说明本发明的第三实施方式。下面，以与第一实施方式的不同点 为主进行说明。具体地说，虽在第一实施方式中没有特别提及，但是第三实施方式所涉及的投影 式影像显示装置能够检测在从投影单元射出的光的前进路径上有物体(例如人体)进入。(控制单元的结构)下面，参照附图来说明第三实施方式所涉及的控制单元。图9是第三实施方式所 涉及的控制单元600的框图。如图9所示，控制单元600除了具有影像信号受理部610、操作受理部620、元件控 制部630以及光源控制部640以外，还具有进入判断部660以及摄像控制部670。进入判断部660与对投影面300进行拍摄的摄像装置800相连接。在此，对摄像 装置800的位置、视场角进行规定使其能够对从投影单元150射出的光的前进路径上进行 拍摄。此外，摄像装置800可以与投影式影像显示装置100设为一体，也可以与投影式影 像显示装置100分开设置。另外，摄像装置800可以是一部，也可以是两部以上。例如，在摄像装置800为一部的情况下，将一部摄像装置800设置于壳体200的宽 度方向的大致中央位置。在这种情况下，摄像装置800的视场角优选与从投影单元150射 出的光的扩散角大致相等。另外，在摄像装置800为两部的情况下，将摄像装置800分别设置于壳体200的宽 度方向的两端。在这种情况下，优选两部摄像装置800所能够拍摄的空间(摄像空间)相 互交叉。进入判断部660根据由摄像装置800拍摄的图像来至少判断在从投影单元150射 出的光的前进路径上是否有物体(例如人体)进入。进入判断部660也可以不仅判断在从 投影单元150射出的光的前进路径上是否有物体进入，也判断在从投影单元150射出的光 的前进路径附近、即距前进路径固定范围内是否有物体进入。具体地说，考虑背景差分法、帧间差分法作为判断物体(人体)的进入的方法。在 背景差分法中，根据预先获取的背景图像与摄像装置800所拍摄的图像之间的差分来判断 物体的进入。在帧间差分法中，根据由摄像装置800连续拍摄的两张图像的差分来判断物 体的进入。进入判断部660在判断为在从投影单元150射出的光的前进路径上没有物体进入 的情况下，将表示在前进路径上没有物体进入的非进入通知Pm发送到摄像控制部670。另 一方面，进入判断部660在判断为在从投影单元150射出的光的前进路径上有物体进入的 情况下，将表示在前进路径上有物体进入的进入通知PNe发送到摄像控制部670。摄像控制部670响应于驱动开始指示Sstakt来启动进入判断部660。由此，开始进 入判断部660的判断处理。在本实施方式中，摄像控制部670将从进入判断部660接收到的非进入通知Pqk和 进入通知PNe传送到光源控制部640。另外，摄像控制部670在从光源控制部640接收到光源熄灭通知Lstop的情况下停 止进入判断部660。由此，结束进入判断部660的判断处理。
光源控制部640响应于由进入判断部660判断为在从投影单元150射出的光的前 进路径上没有物体进入来启动光源单元110。具体地说，光源控制部640在从摄像控制部 670接收到非进入通知Ptx的情况下开始对各固体光源111施加电压。S卩，在本实施方式中，光源控制部640在接收到非进入通知Prai以及元件初始化完 成通知Estakt的情况下启动光源单元110。另外，光源控制部640在使各固体光源111熄灭的情况下将表示各固体光源111 已熄灭的光源熄灭通知Lstop发送到摄像控制部670。即，在本实施方式中，光源控制部640不仅对元件控制部630通知各固体光源111 已熄灭，也对摄像控制部670通知各固体光源111已熄灭。另外，光源控制部640在从摄像控制部670接收到进入通知PNe的情况下降低施加 于各固体光源111的电压。由此，光源控制部640使各固体光源111的光量降低。(控制单元的动作)下面，参照附图来说明第三实施方式所涉及的控制单元的动作。图10是表示第三 实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。在步骤S30中，控制单元600受理驱动开始指示SSTAM。在步骤S31中，控制单元600对DMD 500进行初始化，并启动进入判断部660。在步骤S32中，控制单元600判断在从投影单元150射出的光的前进路径上是否 有物体(例如人体)进入。在判断为在前进路径上没有物体进入的情况下，处理进入步骤 S33。在判断为在前进路径上有物体进入的情况下，重复步骤S32的处理。在步骤S33中，控制单元600将各固体光源111点亮。在步骤S34中，控制单元600受理驱动结束指示SSTQP。在步骤S35中，控制单元600将各固体光源111熄灭。在步骤S36中，控制单元600结束对DMD 500的控制并停止进入判断部660。(作用及效果)在第三实施方式中，光源控制部640响应于由进入判断部660判断为在从投影单 元150射出的光的前进路径上没有物体进入来启动光源单元110。因而，各固体光源111在前进路径上没有人体进入时点亮。因此，能够抑制从投影 单元150射出的光照射到人体。[第四实施方式]下面，参照

本发明的第四实施方式。下面，以与第一实施方式的不同点为 主进行说明。具体地说，虽在第一实施方式中没有特别提及，但是第四实施方式所涉及的投影 式影像显示装置具备设置于光源的光射出侧的遮光器。(颜色分离合成单元以及投影单元的结构)下面，参照附图来说明第四实施方式所涉及的颜色分离合成单元以及投影单元的 结构。图11是表示第四实施方式所涉及的投影单元150的图。如图11所示，投影单元150除了具备凹面镜151和投影透镜组152以外，还具备 遮光器153。遮光器153设置于投影透镜组152的光入射侧。在关闭遮光器153的情况下，从第二单元142射出的光被遮光器153遮住。在打开遮光器153的情况下，从第二单元142 射出的光被导入到投影透镜组152。遮光器153在进行初始化的状态下被关闭，在之后将影像光投影到投影面300上 时被打开。(控制单元的结构)下面，参照附图来说明第四实施方式所涉及的控制单元。图12是表示第四实施方 式所涉及的控制单元600的框图。如图12所示，控制单元600除了具有影像信号受理部610、操作受理部620、元件 控制部630以及光源控制部640以外，还具有遮光控制部680。遮光控制部680执行遮光器153的开闭控制。首先，遮光控制部680响应于驱动 开始指示Sstakt来对遮光器153进行初始化。遮光控制部680通过关闭遮光器153来对遮 光器153进行初始化。之后，在对DMD 500输入了影像输出信号的情况下，遮光控制部680 打开遮光器153。遮光控制部680在通过关闭遮光器153来对其进行了初始化的情况下，将表示遮 光器153的初始化已完成的遮光初始化完成通知Bstakt发送到光源控制部640。另外，遮光控制部680在从光源控制部640接收到光源熄灭通知Lstop的情况下结 束遮光器153的开闭控制。光源控制部640响应于由遮光控制部680对遮光器153进行了初始化来启动光源 单元110。具体地说，光源控制部640在从遮光控制部680接收到遮光初始化完成通知Bstakt 的情况下开始对各固体光源111施加电压。另外，光源控制部640在使各固体光源111熄灭的情况下，将表示各固体光源111 已熄灭的光源熄灭通知Lstop发送到遮光控制部680。即，在本实施方式中，光源控制部640不仅对元件控制部630通知各固体光源111 已熄灭，也对遮光控制部680通知各固体光源111已熄灭。(控制单元的动作)下面，参照附图来说明第四实施方式所涉及的控制单元的动作。图13是表示第四 实施方式所涉及的控制单元600的动作的流程图。在步骤S40中，控制单元600受理驱动开始指示SSTAM。在步骤S41中，控制单元600对DMD 500进行初始化，并通过关闭遮光器153来对 遮光器153进行初始化。在步骤S42中，控制单元600将各固体光源111点亮。在步骤S43中，控制单元600受理驱动结束指示SSTQP。在步骤S44中，控制单元600将各固体光源111熄灭。在步骤S45中，控制单元600结束对DMD 500的控制并且结束对遮光器153的控 制。(作用及效果)在第四实施方式中，光源控制部640响应于由遮光控制部680对遮光器153进行 了初始化来启动固定光源111。遮光控制器680通过关闭遮光器153来对遮光器153进行 初始化。
因而，在遮光器153被关闭之后各固体光源111被点亮。因此，与在点亮各固体光 源111之后关闭遮光器153的情况相比，能够抑制对投影面300进行不必要的照射。[其它实施方式]利用上述实施方式对本发明进行了说明，但是不应该理解为形成该公开的一部分 的论述和附图对本发明进行了限定。对本领域技术人员来说根据本公开能够明确各种代替 实施方式、实施例以及应用技术。在上述实施方式中，对使用DMD 500作为光调制元件的情况进行了说明，但是不 限于此。例如，能够使用DMD以外的反射型光调制元件(例如反射型LCD (Liquid Crystal Display 液晶显示器))、透射型光调制元件(例如透射型LCD (Liquid Crystal Display))作 为光调制元件。在这种情况下，在没有对反射型LCD进行初始化的状态下反射大部分入射光 的情况下、或者在没有对透射型LCD进行初始化的状态下不对入射光的光量进行调整而将该 入射光射出的情况下，如果在完成光调制元件的初始化之前启动固体光源，则导致会以用户 感到眩晕的程度照亮投影面。在这种情况下，也能够通过应用本发明来在从固体光源射出的 光入射之前对光调制元件进行初始化，因此能够抑制从光调制元件射出不期望的光。另外，在上述实施方式中，对使用冷却单元130作为“温度调节装置，，的情况进行 了说明，但是不限于此。在寒冷的环境下使用投影式影像显示装置100的情况下，也可以利 用使加热介质循环的加热单元作为“温度调节装置”。由此，能够抑制由于各固体光源111 的温度以及DMD 500的温度低于适当温度而各固体光源111的动作以及DMD 500的动作变 得不稳定。另外，在上述实施方式中，设为冷却套131具有使冷却介质循环的流路，但是不限 于此。例如冷却套131也可以是热电转换元件(例如珀尔帖元件(Peltier Element)等)。另外，在上述第二实施方式中，以温度传感器700检测各固体光源111的表面温 度作为成为各固体光源111的温度指标的“指标温度”为一例，但是也可以检测各固体光源 111的内部温度作为该“指标温度”。另外，温度传感器700也可以检测提供给冷却套131的 冷却介质的温度作为成为各固体光源111的温度指标的“指标温度”。在这种情况下，冷却 控制部650只要确认冷却介质的温度稳定于规定的温度范围内即可。另外，在上述第三实施方式中，设进入判断部660根据由摄像装置800拍摄的图像 来判断是否有物体进入，但是不限于此。进入判断部660也可以根据激光距离传感器的检 测结果来判断是否有物体进入。另外，在上述第三实施方式中虽未特别提及，但是能够使用通过检测红外线来拍 摄热感图像的红外线传感器、通过探测可视光线来拍摄可视图像的CCD照相机等作为摄像 装置800。另外，在上述第三实施方式中虽未特别提及，但是投影式影像显示装置100也可 以构成为在从投影单元150射出的光的光路上检测到物体的情况下输出警告音。另外，在上述第四实施方式中，设为遮光器153设置于投影透镜组152的光入射 侧，但是不限于此。遮光器153也可以设置于固体光源111的光射出侧。对本领域技术人员来说根据本公开能够明确各种代替实施方式、实施例以及运用 技术。因而，根据上述说明，本发明的技术范围仅由有效的权利要求范围所涉及的发明特定 事项规定。
权利要求
一种投影式影像显示装置，具备光源、对从上述光源射出的光进行调制的光调制元件以及将从上述光调制元件射出的光投影到投影面上的投影单元，该投影式影像显示装置的特征在于，具备元件控制部，其响应于指示开始上述投影式影像显示装置的驱动的驱动开始指示来对上述光调制元件进行初始化；以及光源控制部，其响应于由上述元件控制部对上述光调制元件进行了初始化来启动上述光源。
2.根据权利要求1所述的投影式影像显示装置，其特征在于，还具备 温度调节装置，其对上述光源的温度进行调节；温度调节装置控制部，其响应于上述驱动开始指示来启动上述温度调节装置；以及 温度传感器，其检测表示上述光源的温度的指标温度，其中，在由上述温度传感器检测到的上述指标温度处于规定的温度范围内的情况下， 上述光源控制部启动上述光源。
3.根据权利要求2所述的投影式影像显示装置，其特征在于，上述温度调节装置包括安装在上述光源上的液体介质套，液体介质在该液体介质套内 循环，上述温度传感器检测提供给上述液体介质套的上述液体介质的温度作为上述指标温度。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的投影式影像显示装置，其特征在于，还具备进入判断部，该进入判断部判断在从上述投影单元射出的光的前进路径上、或 上述前进路径附近是否有物体进入，上述光源控制部响应于由上述进入判断部判断为没有物体进入来启动上述光源。
5.根据权利要求1 4中的任一项所述的投影式影像显示装置，其特征在于，还具备 遮光器，其设置于上述光源的光射出侧；以及遮光器控制部，其响应于上述驱动开始指示，通过关闭上述遮光器来对上述遮光器进 行初始化， 上述光源控制部响应于由上述遮光器控制部对上述遮光器进行了初始化来启动上述 光源。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够抑制从光调制元件射出不期望的光的投影式影像显示装置。光源控制部(640)响应于已由元件控制部(630)对DMD(500)进行了初始化来启动固体光源(111)。
文档编号G03B21/20GK101986193SQ20101024333
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者井上益孝, 原口昌弘, 安部高明, 寺内智哉, 平沼义直, 棚濑晋 申请人:三洋电机株式会社