照明设备和投影型显示器，及其驱动方法技术

本申请公开了一种照明设备，用来照明投影型显示器中的光学调制装置，包括：光源；均匀照明装置，该均匀照明装置使所述光源发出的光的照度分布均匀；及调光装置，该调光装置设置在从所述光源射出的光的光轴上，调整从所述光源发射出的光的光量；所述调光装置由在与其主面平行的方向延伸的旋转轴为中心可旋转的遮光板构成，通过所述遮光板的旋转角度可以调整所述光量，通过基于外部信息控制所述调光装置可以调整均匀照明装置发射出的光的光量。基于供至光学调整装置上的图象信号控制遮光板的倾斜角，从而可以调整光量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,及其驱动方法
本专利技术涉及照明设备、投影型显示器及其驱动方法。本专利技术尤其涉及投影型显示器及用于该投影型显示器中的照明设备，其中所述投影型显示器具有优秀的图象表现能力，并且可以获得亮度适应使用环境和使用者喜好的图象。
技术介绍
信息设备近来的发展非常显著，随着研究和发展的进步，对具有高分辨率和低功耗的薄显示器的需求日益增长。其中，通过电控制液晶分子的排列可以改变光学性能的液晶显示器被期望作为可以应对上述需求的显示器。作为这样的液晶显示器的一种形式，投影型液晶显示器(液晶投影仪)为人们所熟知，其使用液晶灯泡放大和投影光学系统发射出的图象，并通过投影透镜将图象投影到屏上。投影型液晶显示器使用液晶灯泡作为光学调制装置，但代替液晶灯泡使用数字镜装置(以下称为DMD)作为光学调制装置的投影型显示器以投入实际应用中。然而，这种传统的投影型显示器存在有下述的问题。(1)由于光和杂散光的泄漏，不能获得足够的对比度，其中所述光和杂散光的泄漏发生在各种构成光学系统的光学元件中。因此，与使用阴极射线管(以下称为CRT)的现有电视接收机相比，可以显示的梯度范围(动态范围)窄，图象质量差，功率低。(2)即使试图利用各种类型的图象信号处理改善图象质量，但由于动态范围固定，因此不能显示出充分的效果。作为解决投影型显示器所述问题的方法，即扩展动态范围的方法，可以考虑改变照射在对应图象信号的光学调制装置(灯泡)上的光量。实现它的最简单的方法是改变灯的光输出强度。在投影型液晶显示器中，控制金属卤化物灯的输出光的方法公开在日本未审查专利申请、第一次出版物No.Hei3-179886中。作为用于投影型液晶显示器中的灯，现今高压水银蒸汽灯是主流。然而，使用高压水银蒸汽灯时较难控制光输出强度。因此，希望有这样一种方法在不改变灯的光输出强度的情况下，可以对应图象信号改变入射至光学调制装置中的入射光的量。此外，除了上述问题外，由于当前投影型显示器中的光源亮度固定，因此存在有这样的问题诸如，在黑的观看环境中屏变得太亮，及当投影距离或投影透镜的缩放使投影屏的尺寸改变时，屏的亮度也相应的改变。
技术实现思路
为了解决以上问题而完成本专利技术，本专利技术的目的是提供一种投影型显示器及用于该投影型显示器中的照明设备，其中无需改变灯的光输出强度，该投影型显示器就可改变入射至光学调制装置中的入射光的量，并在相对于使用环境的图象表现能力和适应性方面可以显示出极好的效果。为了实现以上目的，本专利技术提供一种照明设备，用来照明投影型显示器中的光学调制装置，包括光源；均匀照明装置，该均匀照明装置使所述光源发出的光的照度分布均匀；及调光装置，该调光装置设置在从所述光源射出的光的光轴上，调整从所述光源发射出的光的光量；所述调光装置由在与其主面平行的方向延伸的旋转轴为中心可旋转的遮光板构成，通过所述遮光板的旋转角度可以调整所述光量，通过基于外部信息控制所述调光装置可以调整均匀照明装置发射出的光的光量。在上述照明设备中，所述均匀照明装置由蝇眼透镜和卷积透镜组成，其中所述蝇眼透镜从靠近所述光源一侧起沿所述光轴顺序地排列，而所述卷积透镜用来在照明平面上叠加的由所述蝇眼透镜形成的多个二次光源像。在上述照明设备中，所述遮光件设置在所述蝇眼透镜与所述卷积透镜之间。在上述照明设备中，所述遮光件设置在所述卷积透镜的输出侧上。在上述照明设备中，所述遮光件以相对于所述蝇眼透镜发射出的每个光束呈线对称的方式实施遮光。在上述照明设备中，所述遮光件以相对于所述蝇眼透镜发射出的每个光束呈中心对称的方式实施遮光。在上述照明设备中，所述遮光件以相对于所述蝇眼透镜发射出的光束群的中心呈线性对称的方式实施遮光。在上述照明设备中，所述遮光件以相对于所述蝇眼透镜发射出的光束群的中心呈中心对称的方式实施遮光。在上述照明设备中，所述遮光板的旋转轴设在所述蝇眼透镜发射出的光束之间的位置上。在上述照明设备中，所述遮光板具有光透射率部分不相同的区域。在上述照明设备中，所述遮光板的边缘呈凹凸形状。在上述照明设备中，所述遮光板在沿垂直于所述光轴的平面设置多个。在上述照明设备中，所述多个遮光板对应所述蝇眼透镜发射出的光束的每个列而排列。在上述照明设备中，所述多个遮光板以所述蝇眼透镜发射出的光束群的中心线为边界，沿彼此相反的方向旋转，从而调整所述光量。在上述照明设备中，所述多个遮光板中只有部分遮光板旋转，从而调整所述光量。在上述照明设备中，所述多个遮光板的旋转角度有差异的情况下旋转，从而调整所述光量。在上述照明设备中，所述遮光件设在所述蝇眼透镜与所述光源之间。在上述照明设备中，所述遮光板在沿垂直于所述光轴的平面上设置多个。在上述照明设备中，所述多个遮光板以所述蝇眼透镜的中心线为边界，沿彼此相反的方向旋转，从而调整所述光量。在上述照明设备中，所述多个遮光板中只有部分遮光板旋转，从而调整所述光量。在上述照明设备中，所述多个遮光板的旋转角度有差异的情况下旋转，从而调整所述光量。在上述照明设备中，所述多个遮光板可以围绕一个旋转轴整体旋转。在上述照明设备中，所述多个遮光板中每个遮光板的尺寸或所述多个遮光板间的间距斜度根据所在位置而不同。在上述照明设备中，所述遮光板的旋转轴相对于构成所述第一和第二蝇眼透镜的多个透镜的排列方向倾斜排列。在上述照明设备中，所述遮光件至少在被光辐射一侧上的表面具有光学吸收性。在上述照明设备中，所述遮光件至少在被光辐射一侧上的表面具有光学反射性。在上述照明设备中，所述遮光件旋转，以便来自所述遮光件的反射光向照明光光路的外部反射。在上述照明设备中，所述遮光件这样构成在具有使来自所述遮光板的反射光不返回至所述光源的角度的情况下，可以获得所期望的最小透射光量。在上述照明设备中，吸收所述反射光的光吸收材料设在来自所述遮光板的反射光到达的位置上。根据本专利技术的另一方面，提供一种投影型显示器，具有照明装置、调制所述照明装置发射出的光的光学调制装置及投影所述光学调制装置调制的光的投影装置，所述投影型显示器包括上述的任一种照明设备作为所述照明装置。上述投影型显示器，进一步包括控制信号确定装置，该控制信号确定装置基于图象信号确定控制所述减低亮度装置的控制信号；减低亮度控制装置，该减低亮度控制装置基于所述控制信号控制所述减低亮度装置；及图象信号扩展装置，该图象信号扩展装置基于所述控制信号扩展所述图象信号。根据本专利技术进一步的方面，提供一种投影型显示器的驱动方法，基于图象信号确定控制所述减低亮度的控制信号，基于所述控制信号控制所述减低亮度装置，从而调整照明所述光学调制装置的光量，并基于所述控制信号扩展所述图象信号，将该扩展图象信号供至所述光学调制装置，从而产生图象。本专利技术发现只需将基于外部信息调整光量的减低亮度装置添加在传统的照明设备上，作为对应图象调整照射在照亮区域上的光量的装置，而无需改变光源的光输出强度。以上的“外部信息”包括基于供至光学调制装置上的图象信号的信息、基于投影放大比的信息、基于使用环境下的亮度的信息及基于使用者喜好的信息。换言之，根据本专利技术的照明设备，提供用于调整光源发出的出射光束的光量的减低亮度装置，并且基于外部信息控制所述减低亮度装置。因此，当使用投影型显示器时，及当外部信息是诸如基于图象信号的信息时，光源发出的出射光束的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明设备，用来照明投影型显示器中的光学调制装置，包括：光源；均匀照明装置，该均匀照明装置使所述光源发出的光的照度分布均匀；及调光装置，该调光装置设置在从所述光源射出的光的光轴上，调整从所述光源发射出的光的光量；所述调光装置由在与其主面平行的方向延伸的旋转轴为中心可旋转的遮光板构成，通过所述遮光板的旋转角度可以调整所述光量，通过基于外部信息控制所述调光装置可以调整均匀照明装置发射出的光的光量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：饭坂英仁，内山正一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]