專利名稱：投影型顯示裝置和圖像顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用光產(chǎn)生單元、聚光系統(tǒng)、光調(diào)制元件和投影單元將視像投影到屏幕上的投影型顯示裝置等。
背景技術(shù)：
作為能大畫面顯示的投影型視像設(shè)備，近年來關(guān)注使用各種光調(diào)制元件的投影型顯示裝置(projector)。這些投影型顯示裝置由作為光產(chǎn)生單元的光源輻射的光照明可利用透射型、反射型液晶或能由配置成陣列狀的微鏡改變反射方向的DMD(Digital Micro-mirror Device數(shù)字微鏡器件)等進行光調(diào)制的光調(diào)制元件，在光調(diào)制元件上形成與從外部供給的視頻信號相符光學(xué)圖像后，利用投影透鏡將受到光調(diào)制元件調(diào)制的照明光(即光學(xué)圖像)放大并投影在屏幕上。
作為這種投影所得的大畫面的重要光學(xué)特性，可列舉從投影透鏡出射的光輸出(亮度)、以及該顯示畫面內(nèi)的亮度均勻性。
最近，作為投影型顯示裝置，縮短屏幕上顯示的圖像的亮度從接通電源到達(dá)到最大亮度的時間的瞬時點亮性能、設(shè)置方便性、便攜等輕便性，這些對一般圖像顯示裝置要求的綜合功能成為重要項目受到關(guān)注。
圖13和圖14中，示出使用已有的超高壓汞燈1的光源裝置3、用能均勻照明的光學(xué)單元構(gòu)成的照明單元35、作為后面闡述的光調(diào)制元件的反射型顯示元件41(a)～41(c)、以及使用投影透鏡51等的投影型顯示裝置。這里，超高壓汞燈的發(fā)光原理如下。即，由于接通電力造成的電極間隙的電弧放電使燈管內(nèi)的溫度升高，封入燈管內(nèi)的汞產(chǎn)生蒸發(fā)，在燈管內(nèi)對流。該汽化的汞返回電弧部分激勵的基底狀態(tài)時，發(fā)出光。
此外，作為能均勻照明的光學(xué)單元，采用玻璃柱、或圖14所示的以粘合鏡的方式構(gòu)成的中空筒狀棒形組合件32。這種棒形組合件32，從其入射側(cè)開口處入射的光通過在棒形組合件32內(nèi)重復(fù)全反射和鏡面上的反射，在棒內(nèi)部傳播，并從出射側(cè)開口出射均勻的光束。通過使用組合透鏡31、33、34和棱鏡36這些光學(xué)單元后得到的照明單元35，能對反射型顯示元件41(a)～41(c)分別照射均勻性高的光束。
已公知將2維狀配置多個透鏡的透鏡陣用作可作均勻照明的光學(xué)單元，也能分別在反射型顯示元件41(a)～41(c)上均勻照明。
這里，在附圖示出使用基于棒形組合件32的照明單元35的光學(xué)系統(tǒng)，以說明投影型顯示裝置的整個光學(xué)系統(tǒng)。
用作為聚光單元的反射鏡2，匯聚從作為光產(chǎn)生單元的超高壓汞燈1出射的光。這時，從反射鏡2的開口出射的光束是存在光束的中央附近與周邊部的亮度差大的亮度不勻的光束。因此，利用上述棒形組合件32從出射側(cè)開口出射光束。從棒形組合件32出射的光由上述照明單元35使光傳播到配置能利用光調(diào)制形成圖像的反射型顯示元件41(a)～41(c)的位置，以在反射型顯示元件41的有效區(qū)形成大小適當(dāng)?shù)墓馐?br> 圖14中，一般用于光源的超高壓汞燈1是投射白光的單元，因而白光原樣不變地照明反射型顯示元件41(a)～41(c)，并通過投影透鏡51將反射型顯示元件41(a)～41(c)中作過光調(diào)制的光束投影到屏幕上時，只能輸出黑白圖像，即灰色調(diào)圖像。
因此，為了顯示彩色圖像，使白光穿透將其分離成紅、綠、藍(lán)三原色的分色合色棱鏡37，分解成3色的光束，由反射型顯示元件41(a)～41(c)分別對各光束進行光調(diào)制后，再次作色合成，從而投射彩色圖像。
這樣，在屏幕上實現(xiàn)對大畫面、明亮且均勻性高的彩色圖像的視像顯示。
圖13中，使用分色合色棱鏡37、3個反射型顯示元件41(a)～41(c)形成彩色圖像，但如圖14所示的組成例那樣，對超高壓汞燈1出射的光利用色盤控制電路303和驅(qū)動單元302使稱為色盤的分色濾光片301旋轉(zhuǎn)，使照明反射型顯示元件201的色按時間順序至少劃分成3原色，并且在各色的光照明的期間，將1個反射型顯示元件201中形成的各色的圖像投影到屏幕上，從而實現(xiàn)彩色圖像。此投影型顯示裝置中，形成1畫面的時間(17毫秒)內(nèi)顯示的圖像即便是以不同色顯示的圖像，也因識別進入人眼的光有一段時間而產(chǎn)生錯覺，宛如不同色的圖像同時發(fā)亮，所以能顯示彩色圖像。
該圖14的光學(xué)系統(tǒng)用1個反射型顯示元件201即可，因此可以說成本低于需要3個反射型顯示元件41(a)～41(c)的圖13的光學(xué)系統(tǒng)。
上述已有光學(xué)系統(tǒng)中，還公知構(gòu)成用發(fā)光二極管代替超高壓汞燈1的投影型顯示裝置、用選色鏡對超高壓汞燈和激光光源、發(fā)光二極管的固體光源出射的光進行光譜合成后照明反射型顯示元件41(a)～41(c)或反射型顯示元件201的投影型顯示裝置。
作為本申請的發(fā)明所涉及的先行技術(shù)，已公知例如日本國專利公開平5-346557號公報、專利公開2002-296680和專利公開2003-302702號公報。
揭示已有例的課題。由投影透鏡放大反射型顯示元件形成的小圖像并將圖像投影到屏幕上的投影型顯示裝置中，從光源出射的光需要大的光輸出。
近年來，用作商務(wù)談判用途、小會議室用途的投影型顯示裝置，亮度為1000流明或更大的商品占大半。其大部分將耗電100瓦或更高且利用1毫米左右的電極間隙的電弧放電發(fā)光的超高壓汞燈用作超高壓汞燈1。這種超高壓汞燈的發(fā)光效率為約60～70流明/瓦，因而判明超高壓汞燈1出射的亮度為6000～7000流明左右，作為投影型顯示裝置內(nèi)的整個光學(xué)系統(tǒng)的光輸出，為超高壓汞燈1的亮度的6～7分之一，即1000流明。
這時，使用消耗100瓦或更大的超高壓汞燈時，用當(dāng)前實用的大號干電池、充電電池等電池供電，則其大部分維持不到10分鐘就消耗完。于是，形成接受從交流電插座永久獲得外部電力或來自可長時間運轉(zhuǎn)的發(fā)電機的供電的使用方式。因此，存在無交流電插座的場所中不能用或大發(fā)電機的使用使投影型顯示裝置的輕便性變差等使用范圍受限制的問題。
一般而言，利用電弧放電發(fā)出光的超高壓汞燈1那樣的燈，其電極部為金屬，燈管內(nèi)的發(fā)光部鄰近區(qū)為氣體，是溫度接近約1000℃也沒有問題的結(jié)構(gòu)，因而可接通的電力也能大，投影型顯示裝置常用的超高壓汞燈從在電極間隙1毫米左右的范圍作電弧放電的發(fā)光部，以100瓦取得光通量6000～7000流明的大光輸出。然而，具有接通電力后到出射其最大光輸出需要1分鐘～2分鐘的缺點。這起因于所使用的1毫米左右的范圍的發(fā)光部中，可接通100瓦或更大的電力的超高壓汞燈在燈管內(nèi)含有常溫下未汽化的汞，由于接通電力帶來的電極間電弧放電使燈管內(nèi)溫度升高，封入該燈管內(nèi)的汞蒸發(fā)，在燈管內(nèi)對流，由電弧部分激勵該汽化的汞在返回基底狀態(tài)時發(fā)出光，取得亮度。1毫米左右的電極間隙電弧放電造成的發(fā)熱使汞完全蒸發(fā)所需的時間為1分鐘～2分鐘左右，超高壓汞燈獲得最大輸出前也需要相同的時間。
另一方面，發(fā)光二極管11(a)～11(c)利用半導(dǎo)體內(nèi)的電作用發(fā)光，因此具有接通電力后1秒內(nèi)達(dá)到最大亮度的特點，但存在作為發(fā)光部分的半導(dǎo)體接合部分的結(jié)溫度≤100℃～150℃的熱方面的制約，因而可接通的電力近年來對1毫米見方的元件而言，最大接通電力為1瓦～5瓦，與超高壓汞燈等相比，耗電幾乎都很小，發(fā)光效率最高的綠發(fā)光二極管為約40流明/瓦，因而1個元件為200流明左右，則與100瓦的超高壓汞燈相比，相當(dāng)小。因此，為了取得與與超高壓汞燈100瓦相同的光通量，需要用30個左右的發(fā)光二極管，這使發(fā)光部的面積變成很大，而且不能匯聚從發(fā)光二極管出射的全部光束，難以匯聚發(fā)光部分分散在大范圍的發(fā)光二極管出射的許多光束，實質(zhì)上的光輸出減小。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于實現(xiàn)一種能同時達(dá)到與已有裝置同等的亮度和供電后立即獲得需要的輸出的投影型顯示裝置。
為了達(dá)到上述目的，第1本發(fā)明是一種投影型顯示裝置，包含具有基于放電或燈絲通電的光源，并由該光源產(chǎn)生第1光的第1光產(chǎn)生單元；具有固體光源，并由該光源產(chǎn)生第2光的第2發(fā)光單元；對所述第1光或所述第2光進行調(diào)制的光調(diào)制元件；有選擇地將所述第1光或所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的導(dǎo)光單元；以及對受所述光調(diào)制元件調(diào)制的光進行投影的投影單元。
第2本發(fā)明是第1本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中還包含至少控制所述導(dǎo)光單元的運作的控制單元，所述控制單元對所述導(dǎo)光單元進行控制，使其將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件，經(jīng)規(guī)定時間后，再對所述導(dǎo)光單元進行控制，使其將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。
第3本發(fā)明是第2本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中所述控制單元對所述第1光產(chǎn)生單元和第2光產(chǎn)生單元進行控制，使得所述導(dǎo)光單元將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的期間，所述第2光產(chǎn)生單元產(chǎn)生第2光，并且使得所述導(dǎo)光單元將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的期間，所述第1光產(chǎn)生單元產(chǎn)生第1光。
第4本發(fā)明是第3本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中所述控制單元具有至少測量所述第1光產(chǎn)生單元的光量的光量測量單元，并且控制所述導(dǎo)光單元，使其在作為規(guī)定時間，所述光量測量單元測量的所述光量大于等于規(guī)定值時，將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。
第5本發(fā)明是第1本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中還包含將所述第1光或所述第2光匯聚到所述光調(diào)制元件的聚光系統(tǒng)，所述導(dǎo)光單元通過有選擇地將所述第1光或所述第2光引導(dǎo)到所述聚光系統(tǒng)，有選擇地將所述第1光或所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。第6本發(fā)明是第5本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中所述第1光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第1光的光軸一，實質(zhì)上在一直線上，所述第2光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第2光的光軸，因所述導(dǎo)光單元介入而彎曲。
第7本發(fā)明是第5本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中所述第2光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第2光的光軸，實質(zhì)上在一直線上，所述第1光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第1光的光軸，因所述導(dǎo)光單元介入而彎曲。
第8本發(fā)明是第3的投影型顯示裝置，其中由基于來自外部的供電的第1電源，驅(qū)動所述第1光產(chǎn)生單元，由作為內(nèi)置電源的第2電源，驅(qū)動所述第2光產(chǎn)生單元，所述控制單元監(jiān)視所述第1電源和所述第2電源的狀態(tài)，所述控制單元不管所述第1電源和所述第2電源的狀態(tài)如何，都對所述導(dǎo)光單元進行控制，使其將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件，并且進行控制，使檢測到至少所述第1電源從外部接受供電時，所述第2發(fā)光單元運作后，使所述第1發(fā)光單元運作。第9本發(fā)明是第1本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中所述第2發(fā)光單元是發(fā)光二極管或激光二極管。第10本發(fā)明是第1本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中所述第1發(fā)光單元是利用電弧放電發(fā)光的燈。
第11本發(fā)明是第1本發(fā)明的投影型顯示裝置，其中所述導(dǎo)光單元具有利用旋轉(zhuǎn)或平行移動，定位于所述第1光的光軸與所述第2光的光軸之間的鏡面。
第12本發(fā)明是一種圖像顯示方法，其中使用具有基于放電或燈絲通電的光源，并由該光源產(chǎn)生第1光的第1光產(chǎn)生單元；具有固體光源，并由該光源產(chǎn)生第2光的第2發(fā)光單元；對所述第1光或所述第2光進行調(diào)制的光調(diào)制元件；以及對受所述光調(diào)制元件調(diào)制的光進行投影的投影單元，并且包含有選擇地將所述第1光和所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的導(dǎo)光步驟，所述導(dǎo)光步驟形成將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件，經(jīng)過規(guī)定時間后，再形成將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。
第13本發(fā)明是一種程序，其中用于使計算機作為權(quán)利要求2中所述的投影型顯示裝置的、至少控制所述導(dǎo)光單元的運作的控制單元起作用。
第14本發(fā)明是一種記錄媒體，其中記錄權(quán)利要求13中所述的程序。
根據(jù)本發(fā)明，能實現(xiàn)一種投影型顯示裝置，其輕便性優(yōu)良，供電后能立即顯示明亮的投影圖像，而且實現(xiàn)與已有裝置同等的亮度。


圖1是示出一例本發(fā)明實施方式1的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖2是示出一例本發(fā)明實施方式1的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖3是示出一例本發(fā)明實施方式1的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖4是示出一例本發(fā)明實施方式1的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖5是示出一例本發(fā)明實施方式2的投影型顯示裝置的總體組成概況的圖。
圖6是示出一例本發(fā)明實施方式2的投影型顯示裝置的建立步驟的流程圖的圖。
圖7是示出一例本發(fā)明實施方式3的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖8是示出一例本發(fā)明實施方式3的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖9是示出一例本發(fā)明實施方式3的色盤的概略組成的圖。
圖10是示出一例本發(fā)明實施方式3的色盤的概略組成的圖。
圖11是示出一例本發(fā)明實施方式3的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖12是示出一例本發(fā)明實施方式3的投影型顯示裝置的建立步驟的流程圖的圖。
圖13是示出一例已有投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖14是示出一例已有投影型顯示裝置的概略組成的圖。
圖15是示出另一例本發(fā)明實施方式1的投影型顯示裝置的概略組成的圖。
標(biāo)號說明1是超高壓汞燈，2是反射鏡，3是燈單元，11(a)、11(b)11(c)、111是發(fā)光二極管，12(a)、12(b)、12(c)、112是聚光透鏡，13是正交棱鏡，14、114是固體光源單元，21、22、23是可動鏡，31是透鏡，32是棒形組合件，33是棱鏡，34是棱鏡，35是照明單元，36是棱鏡，37是分色合色棱鏡，41(a)、41(b)、41(c)是反射型顯示元件，51是投影透鏡，101是鏡部調(diào)整機構(gòu)。
具體實施例方式
參照下面的

本發(fā)明的實施方式。
實施方式1圖1示出本實施方式1的投影型顯示裝置的概略組成。對與圖13、圖14所示的已有投影型顯示裝置相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號。
圖1包含具有超高壓汞燈1和拋物面反射鏡2的燈單元3；具有發(fā)光二極管11(a)～11(c)和對應(yīng)的透鏡12(a)～12(c)的固體光源單元14；使用可形成符合照明區(qū)的光束并使其均勻的透鏡31、33和34以及能高均勻性照明的組合件32的照明單元35；可切換入射到該照明單元35的光束的可動鏡21；作為對照明光進行調(diào)制的光調(diào)制元件的反射型顯示元件41(a)～41(c)；以及投影透鏡51。
在上述組成中，燈單元3相當(dāng)于包含本發(fā)明的第1光產(chǎn)生單元的組成，超高壓汞燈1相當(dāng)于本發(fā)明的基于放電的光源。固體光源單元14相當(dāng)于包含本發(fā)明的第2光產(chǎn)生單元的組成，發(fā)光二極管11(a)～11(c)相當(dāng)于本發(fā)明的固體光源。透鏡31、33和34、棱鏡36、棒形組合件32構(gòu)成本發(fā)明的聚光系統(tǒng)，反射型顯示元件41(a)～41(c)相當(dāng)于本發(fā)明的光調(diào)制元件，投影透鏡51相當(dāng)于本發(fā)明的投影單元?？蓜隅R21和鏡部調(diào)整機構(gòu)101相當(dāng)于本發(fā)明的導(dǎo)光單元。
在上述組成中，可用玻璃管中封入惰性氣體并利用電弧放電形成發(fā)光體的氙燈或發(fā)光效率優(yōu)良的金屬鹵化燈等燈，代替超高壓汞燈1。也可用利用對燈絲通電進行發(fā)光的氪燈、鹵素?zé)舻葻簟?br> 可將橢圓面反射鏡等出射的光束的匯聚狀態(tài)不同的反射鏡用于與照明單元35側(cè)的光學(xué)系統(tǒng)匹配，以代替拋物面反射鏡2。
此外，可用將與發(fā)光二極管11(a)～11(c)相同的半導(dǎo)體作為材料的半導(dǎo)體激光器、Nd:YAG激光器等固體激光器、Ar激光器的氣體激光器，代替發(fā)光二極管11(a)～11(c)。
這時，為了從以單色光進行發(fā)光的發(fā)光二極管等取得與上述超高壓汞燈1相同的白光，如圖1所示，可對紅、綠、藍(lán)3種發(fā)光二極管(發(fā)光二極管11(a)～11(c)分別發(fā)各單色的光)出射的光進行合成，但判明除這種方法外，利用下列辦法也能取得該白光出射接近紫外線或其范圍波長的光，并對入射該波長的光時發(fā)紅、綠、藍(lán)光的熒光體出射的光進行合成，或者對從出射藍(lán)光的發(fā)光二極管和入射藍(lán)光時發(fā)黃光或發(fā)綠光和紅光的熒光體出射的光進行合成等。
利用同樣的辦法，也能從其它固體光源取得白光。
本實施方式中，示出的組成利用正交棱鏡13等合成單元對出射紅、綠、藍(lán)各色發(fā)光二極管11(a)～11(c)進行色合成，從而固體光源14出射的光束形成白光。
這時，也可構(gòu)成將出射接近紫外或紫外區(qū)的波長的光的發(fā)光二極管和入射該波長的光時發(fā)紅、綠、藍(lán)光的熒光體配置在發(fā)光二極管的發(fā)光部附近，從而使用收裝在同一封裝件內(nèi)的單色發(fā)光二極管。
還可構(gòu)成如圖2所示的組成例那樣，將出射藍(lán)光的發(fā)光二極管和入射藍(lán)光時發(fā)黃光的熒光體配置在發(fā)光二極管附近，從而使用裝在同一封裝件內(nèi)的白發(fā)光二極管111或?qū)⒓t、綠、藍(lán)發(fā)光二極管裝在同一封裝件內(nèi)的白發(fā)光二極管111。
將透鏡12用于把發(fā)光二極管11出射的光束匯聚到照明單元35，也可以是反射鏡或使用反射鏡和透鏡兩者的光學(xué)單元，以代替透鏡。
說明具有上述組成的本發(fā)明實施方式的投影型圖像顯示裝置的運作，同時根據(jù)該運作，參照圖1說明一本發(fā)明圖像顯示方法實施方式。
圖1示出反射型顯示元件41(a)～41(c)的照明中使用固體光源單元14出射的光束的情況，固體光源單元14中以正交棱鏡13對用透鏡12(a)～12(c)匯聚的發(fā)光二極管11(a)～11(c)的3色光束進行色合成后，作為白光，通過可動鏡21入射到照明單元35。這時，可使可動鏡21移動到使固體光源單元14側(cè)出射的光束大部分入射到照明單元35的位置。這樣，可動鏡21就使從固體光源單元14出射并到達(dá)照明單元35的光的光軸彎曲成直角。
反射型顯示元件41(a)～41(c)的照明中使用從超高壓汞燈1出射的光束時，如圖3所示，將用拋物面反射鏡2高效率匯聚的光束入射到照明單元35，不被可動鏡21遮蔽。這時，利用鏡部調(diào)整機構(gòu)101的運作將可動鏡3移動到不遮蔽大部分從燈單元3側(cè)出射的光束的位置。
這樣，可用簡樸的可動鏡21從固體光源單元14和燈單元3這兩個光源裝置選擇入射到照明單元35側(cè)的光束。
圖3構(gòu)成鏡部調(diào)整機構(gòu)102通過使選擇入射到照明單元35的光源裝置的可動鏡22與鏡面平行地滑動，選擇光束。另一方面，也可如圖4那樣，構(gòu)成使燈單元3的光束入射到照明單元35側(cè)時，使可動鏡21以可動鏡23的1條邊為旋轉(zhuǎn)軸(圖中的黑圓點所示)進行旋轉(zhuǎn)，以便將可動鏡21配置成不遮蔽燈單元2的出射光束的規(guī)定角度。
即，可構(gòu)成上文所述那樣，能通過用可動鏡21等導(dǎo)光單元，對來自燈單元3的光束和來自固體光源單元14的光束切換入射到照明單元35的光束。
該可動鏡21靠鏡部調(diào)整機構(gòu)101進行運轉(zhuǎn)，但也可構(gòu)成利用手動和由使用電動機的驅(qū)動電路自動驅(qū)動調(diào)整機構(gòu)。
接著，進行照明單元35至投影透鏡51的說明。
根據(jù)可動鏡21的位置選擇的入射光在透鏡31上受到匯聚后，通過玻璃柱、以貼合鏡的方式構(gòu)成的中空狀棒形組合件32、透鏡33，進而通過由將各光源裝置出射的白光源分離成3色用的分色合色棱鏡37等光學(xué)單元構(gòu)成的照明單元35，對3個反射型顯示元件41(a)～41(c)進行照明，而且將受到3個反射型顯示元件41調(diào)制的光再次用分色合色棱鏡37進行色合成，并經(jīng)投影透鏡51投影在屏幕上，顯示放大的彩色圖像。
在上述組成中，通過可動鏡21入射到照明單元35側(cè)的情況下，在可動鏡21使反射時產(chǎn)生光反射損耗。
因此，本實施方式中，構(gòu)成在可不受可動鏡21反射地入射到照明單元35的光路側(cè)配置產(chǎn)生盡量多的光通量的光源裝置，從而使投影型顯示裝置的最大輸出較大。
這種情況下，考慮使用當(dāng)前的兩個光源時，可以把將與使用發(fā)光二極管的固體光源單元14相比，發(fā)光效率高達(dá)60～70流明/瓦、能用接通100瓦電力取得600～700流明的光輸出的超高壓汞燈1作為光源的燈單元3如圖1那樣配置成不經(jīng)可動鏡3的光路側(cè)，即配置成燈單元3的出射光與照明單元35之間的光軸為直線的光路側(cè)。
然而，希望以盡量小的耗電取得較大光輸出時，將低耗電的光源裝置出射的光束配置成不經(jīng)可動鏡21的光路側(cè)較佳。此情況下，考慮使用當(dāng)前的兩個光源時，將與可用接通100瓦電力取得大的光輸出的超高壓汞燈1相比，即使最大也每一元件耗電小達(dá)1～5瓦的發(fā)光二極管11(a)～11(c)作為光源的固體光源單元14容易形成低耗電，可將固體光源單元14配置成固體光源單元14的出射光與照明單元35之間的光軸為直線的光路側(cè)，不經(jīng)可動鏡21；即圖1的燈單元3與固體光源單元14對調(diào)(未圖示出)。
但是，從投影型顯示裝置總體規(guī)模和設(shè)計方面看，可構(gòu)成交換燈單元3和固體光源單元14的位置，將燈單元3出射的光束入射到照明單元35時經(jīng)可動鏡21入射，并使固體光源單元14出射的光束直接入射到照明單元35。
如已有例中所說明，亮度1000流明左右的投影型顯示裝置使用的具有1毫米左右的發(fā)光部且能接通100瓦或更大的電力的超高壓汞燈在燈管內(nèi)含有未汽化的汞，但1毫米左右的電極間隙電弧放電中取得最大輸出前，需要蒸發(fā)汞所需的時間，即1分鐘～2分鐘左右。存在問題。
另一方面，發(fā)光二極管耗電小于5瓦左右，具有接通電力后1秒內(nèi)出射大致最大輸出的優(yōu)點，但使用與超高壓汞燈相同的1毫米見方的元件時，從發(fā)光部出射的光為100流明左右，存在發(fā)不出作為商務(wù)談判用和小會議室用要求的亮度的問題。
針對這些問題，本發(fā)明的投影型顯示裝置在接通投影型顯示裝置的主電力后，使可動鏡21配置在固體光源單元14側(cè)的光路中。然后，使超高壓汞燈1和發(fā)光二極管11(a)～11(c)這兩個光源點亮。
于是，使用供電后達(dá)到足夠亮度前需要時間的電弧放電的超高壓汞燈1的燈單元3出射的光量大致達(dá)到作為本發(fā)明規(guī)定值的預(yù)定的足夠光量，或經(jīng)過到達(dá)該光量的預(yù)定時間后，使光路中的可動鏡21移動，切換可動鏡21，使燈單元3出射的光束入射到照明單元35。其后，使發(fā)光二極管11(a)～11(c)熄滅。
利用這一系列運作，使緊接在投影型顯示裝置的主電力接通后1秒內(nèi)可作大致最大輸出的發(fā)光二極管11(a)～11(c)瞬時點亮，可作投影圖像顯示，進而主電力接通后經(jīng)過規(guī)定時間，則能由可作大輸出的超高壓汞燈1顯示亮度較大的投影圖像顯示。上述“預(yù)定光量”可根據(jù)發(fā)光二極管的額定值、實測值光量決定。預(yù)定時間是本發(fā)明規(guī)定時間的一個例子，可將實際測量達(dá)到上述光量的時間的值作為固定值原樣使用，也可取為未圖示出的光量傳感器的測量值達(dá)到該實測值前的時間。
上述說明中，取為存在同時進行發(fā)光二極管11(a)～11(c)的點亮和超高壓汞燈1的點亮的期間，但僅限于從兩者中的一方出射由可動鏡21導(dǎo)入到照明單元35的光，并非兩者同時通過可動鏡21出射到照明單元35。這是由于下面的原因。即，其原因在于，利用選色鏡合成超高壓汞燈和半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管(固體光源)的單色光時，為了利用選色鏡對半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的光束作光譜合成，由選色鏡濾除超高壓汞燈的連續(xù)光譜中與固體光源具有的光譜對應(yīng)的的波長區(qū)的光，所以存在即使合成，作為絕對光量也不太增加的問題。
這時，由于選色鏡是鍍覆多層電介體的光學(xué)部件，透射光譜變化大的截止波長的精度為5納米～10納米級，產(chǎn)生個體差異，為了與來自固體光源的光可靠地合成，必須將選色鏡濾除的超高壓汞燈的光譜寬度取大，存在超高壓汞燈出射的光束的利用率大為降低的問題。
因此，本發(fā)明中，避免這些問題，能充分確保光束的利用效率。
如上所述，通過使用本發(fā)明的組成，能實現(xiàn)具有能在接通電力后瞬時點亮并且時間一過就取得已有裝置那樣大的光輸出的效果的投影型顯示裝置。
又，可將與發(fā)光二極管11(a)～11(c)的各色對應(yīng)設(shè)置的3個透射型顯示元件61(a)～61(c)用作光調(diào)制元件，以代替反射型顯示元件41(a)～41(c)。圖15是使用透射型顯示元件時的組成圖。如圖15所示，能使來自發(fā)光二極管11(a)～11(c)的光分別直接入射到透射型顯示元件61(a)～61(c)，而不作色合成。
這時，固體光源單元包含分別與各發(fā)光二極管11(a)～11(c)對應(yīng)的3個固體光源單元14(a)～14(c)。作為導(dǎo)光單元，使用分別配置在透射型顯示元件61(a)、61(c)的入射側(cè)前的反射鏡24(a)、24(c)和配置在燈單元3的出射光的光軸上的反射鏡24(c)這3個反射鏡、以及配置在燈單元3的出射光的光軸上的選色鏡62(a)和配置在透射型顯示元件61(b)的入射側(cè)前的選色鏡62(b)這2個選色鏡，通過分別進行控制，構(gòu)成至少在固體光源單元與透射型顯示元件61(a)～61(c)之間不必設(shè)置諸如照明單元35那樣的聚光系統(tǒng)。此組成中，使用對從利用反射鏡24(a)～24(c)和選色鏡62(a)、62(b)作色分離的燈單元3或固體光源單元14(a)～14(c)出射并穿透透射型顯示元件61(a)～61(c)后受到光調(diào)制的光進行色合成用的正交棱鏡40，以代替分色合色棱鏡37。
這樣，使作為固體光源的單元14(a)～14(c)中，不需要諸如圖1的正交棱鏡13的組成，所以具有與精簡投影型顯示裝置的整個光學(xué)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的優(yōu)點。圖15中，作為照明單元35，示出使用透鏡38(a)、38(b)和透鏡39以代替棒形組合件32等的組成。
圖15所示的組成中，照明單元35不構(gòu)成本發(fā)明的聚光系統(tǒng)?？傊景l(fā)明只要構(gòu)成將來自燈單元3中包含的第1光產(chǎn)生單元和固體光源單元14或14(a)～14(c)中包含的第2光產(chǎn)生單元的光有選擇地引導(dǎo)到當(dāng)作透射型顯示元件61(a)～61(c)或反射型顯示元件41(a)～41(c)加以實施的光調(diào)制元件即可，不受第1光產(chǎn)生單元、第2光產(chǎn)生單元與光調(diào)制元件之間有沒有聚光系統(tǒng)等光學(xué)組成限定。
實施方式2圖5對實施方式1的投影型顯示裝置示出含有驅(qū)動燈單元3等的電源等的投影型顯示裝置151的概略總體組成圖。
圖5中，對與圖1～圖4相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。但是，可動鏡21的兩個面為反射面，在圖5的配置中對來自燈單元3的光和來自固體光源單元14的光都能反射。電源電路121是對燈單元3和燈控制電路122、風(fēng)扇控制電路125和冷卻扇131、132供電的單元，燈控制電路122是使燈單元3的光輸出通斷以控制光量的單元，電池123是投影型顯示裝置151的獨立內(nèi)置電源并且是對固體光源單元14和固體光源控制電路124供電的單元，固體光源控制電路124是分批或分別地使固體光源單元14內(nèi)的發(fā)光二極管11(a)～11(c)通斷以控制光量的單元。
風(fēng)扇控制電路125是控制使燈單元3冷卻的冷卻扇131和使反射型顯示元件41(a)～41(c)冷卻的冷卻扇132的動作的單元，視頻信號處理電路126是利用有效視頻信號驅(qū)動反射型顯示元件41(a)～41(c)的單元。電源線152是其一端連接交流電插座152以將來自外部的供電引導(dǎo)到電源電路121的單元。光量傳感器141是測量從燈單元3出射并且在可動鏡21上反射的光的光量的單元。
控制單元170是由外部電力和電池123兩者驅(qū)動并且根據(jù)用戶輸入和/或來自光量傳感器14的檢測值自動監(jiān)視并控制燈控制電路125和鏡部調(diào)整機構(gòu)101的運作的單元。上述組成中，電源電路121相當(dāng)于本發(fā)明的第1電源，電池123相當(dāng)于本發(fā)明的第2電源，鏡部調(diào)整機構(gòu)101和控制單元170構(gòu)成本發(fā)明的控制單元。光量傳感器141相當(dāng)于本發(fā)明的光量測量單元。
下面，說明具有上述組成的本發(fā)明實施方式2的投影型顯示裝置152的運作。
首先，投影圖像中不怎么需要亮度時，僅使每一元件耗電小的發(fā)光二極管11(a)～11(c)點亮，不使超高壓汞燈1點亮。將可動鏡21配置在固體光源單元14的光路中，使固體光源單元14出射的光束入射到照明單元35，從而投影透鏡51出射的光束成為來自固體光源單元14的光束，不比點亮電弧放電的超高壓汞燈1時亮，但利用耗電小就能實施的特點，以電池123對其驅(qū)動，用作無連接交流電插座153和投影型顯示裝置的機箱的電源線152的無繩投影型顯示裝置151。
投影圖像需要亮度時，使用連接交流電插座153和投影型顯示裝置的機箱的電源線152，從外部供電，耗電變大，但使取得大的光輸出的超高壓汞燈1點亮，并從燈單元3的光路中去除可動鏡21，以便使燈單元3出射的光束入射到照明單元35，從而投影透鏡51出射的光束成為來自燈單元3的光束，能用作可獲得大的光輸出的投影型顯示裝置151。
這樣，在投影圖像不怎么需要亮度時，能以利用無繩方式點亮光源的狀態(tài)自由攜帶，在不需要自由攜帶且能從外部交流電源供電的狀況下，取得已有裝置那樣大的光輸出，從而能實現(xiàn)具有以下效果的投影型顯示裝置151可利用基于電池供電的無繩化達(dá)到輕便性，并且在可從交流電源供電時，取得已有裝置那樣大的輸出。
此外，作為驅(qū)動固體光源單元14的電池123，可用堿干電池、錳干電池等于電池、鋰電池、鎳汞電池和鎳鎘電池等充電電池，還可用金屬燃料電池、固體高分子型燃料電池等燃料電池等各種蓄電池和發(fā)電電池。
接著，闡述投影型顯示裝置151的省電化用的控制電路170的控制運作。
主電源啟動后的初期，如實施方式1所說明，用電池123使投影型顯示裝置151運作，不使超高壓汞燈1點亮，因而控制電路170根據(jù)此超高壓汞燈1的工作狀態(tài)(非點亮)控制風(fēng)扇控制電路125，限制或停止對主要使超高壓汞燈1冷卻的風(fēng)扇131供電，或者限制或停止對主要使設(shè)定成能適應(yīng)超高壓汞燈1出射的光量的反射型顯示元件41(a)～41(b)冷卻的風(fēng)扇132的供電，以減小投影型顯示裝置151的總體耗電，從而取得能使可用固體光源單元14投影的時間較長的效果。
關(guān)于視頻信號處理電路126，也只對顯示所需的輸入信號處理進行供電，以減小投影型顯示裝置151的總體耗電，從而取得能使可用固體光源單元14投影的時間較長的效果。
接著，參照圖6說明上文所述那樣使用本投影型顯示裝置151時具有大效果的投影型顯示裝置的建立步驟的控制。
首先，使投影型顯示裝置151的主電力開關(guān)(未圖示出)接通(S601)。
然后，參照電源電路121的狀態(tài)判斷投影型顯示裝置151是否接受來自交流電插座153的供電(S602)。這時，從交流電源接受供電的情況下(S603)和不接受該供電而從電池123接受供電的情況下(S611)，其后的步驟不同。
從交流電源供電時，首先，使可動鏡21的位置配置成對照明單元35入射來自固體光源單元14的出射光(S604)。
在從交流電源供電的情況下，用戶可選擇要用超高壓汞燈1顯示明亮的投影圖像(燈模式)，還是要用發(fā)光二極管11(a)～11(c)顯示投影圖像(固體光源模式)以減小耗電(S605)，例如選擇用超高壓汞燈1的燈模式時，使超高壓汞燈1和發(fā)光二極管11(a)～11(c)兩者都點亮(S606)。
這時，使可動鏡21的位置配置成對照明單元35入射來自固體光源單元14的出射光，因而首先從投影透鏡51出射作為固體光源單元14的光源的發(fā)光二極管11(a)～11(c)出射的光(S607)。
然后，使可動鏡21移動，以確認(rèn)超高壓汞燈1的亮度大于發(fā)光二極管11(a)～11(c)出射的光量或達(dá)到超高壓汞燈1出射的光的規(guī)定亮度等達(dá)到預(yù)定光量，或者事先測量好達(dá)到該預(yù)定光量的預(yù)定時間，并使從超高壓汞燈1點亮或投影型顯示裝置151的開關(guān)接通起、經(jīng)過達(dá)到該供電亮度的預(yù)定時間后，來自燈單元3的出射光入射到照明單元35側(cè)(S608)。本實施方式中，預(yù)先測量作為光量傳感器141測量的實測值的光量，并將達(dá)到控制單元170內(nèi)預(yù)先設(shè)定的固定值前的時間作為預(yù)定時間。
然后，入射到照明單元35側(cè)的光僅為燈單元3的超高壓汞燈1的光束后，使固體光源單元3的發(fā)光二極管11(a)～11(c)熄滅(S609)。
這樣，利用此操作步驟，從外部交流電源供電，并選擇燈模式的情況下，也具有又能瞬時點亮又能取得與已有裝置相同的亮度的投影圖像(S610)的效果。
接著，說明第2例。不從交流電插座153供給外部電力的狀態(tài)下，接通投影型顯示裝置151的主電力開關(guān)時，檢測到從電池123供電(S611)后，首先將可動鏡21的位置配置成對照明單元35入射來自固體光源單元14的出射光(S612)。
這時，超高壓汞燈1保持熄滅不變，僅使發(fā)光二極管11(a)～11(c)點亮(S613)。
此外，即使從交流電源接受供電的情況下，也不選擇燈模式時(S605)，超高壓汞燈同樣保持熄滅不變，僅使發(fā)光二極管點亮(S613)。
然后，從該電池123供電時，為了使投影型顯示裝置151的總體省電，形成僅點亮發(fā)光二極管11(a)～11(c)的狀態(tài)，因而進行利用風(fēng)扇控制電路125的控制，限制或停止對主要使超高壓汞燈1和反射型顯示元件41(a)～41(c)冷卻的冷卻風(fēng)扇131、132供電，或?qū)σ曨l信號處理電路126也僅供給顯示所需最小電力(S614)。
這樣，利用此操作步驟，從電池123供電時，能進一步減小耗電，取得可作固體光源單元14的長時間投影圖像(S615)的效果。
再者，設(shè)投影型顯示裝置151內(nèi)的控制單元170進行判斷，對需要上述操作步驟所示的判斷的項目進行了說明，但該項目可由軟件(程序)自動判斷。也可做成用戶進行判斷，控制單元170則作為受理該判斷的接口進行工作。
關(guān)于此操作步驟所示的可動鏡21的移動，取為作為控制單元170，利用軟件(程序)使帶能自動驅(qū)動的電動機的可動鏡調(diào)整機構(gòu)101自動移動；但也可用人工使其移動。
關(guān)于此操作步驟所示的光源的點亮、熄滅，取為由燈控制電路122和固體光源控制電路124進行控制，但可用軟件使其自動點亮、熄滅，也可用戶人工進行控制。
圖1中，作為照明單元35，記述3個透鏡31、33和34、棒形組合件32以及棱鏡36，示出照明單元35中所示的在光路中對透鏡折彎光路用的棱鏡，作為將入射到照明單元35內(nèi)的光變換成具有符合要對應(yīng)該照明的反射型顯示元件41(a)～41(c)側(cè)照明的規(guī)模的形狀和均勻性的照明光的光學(xué)單元，但也可以沒有棱鏡，或組合多個單棱鏡，或包含圖中未圖示出的光學(xué)單元的光學(xué)系統(tǒng)。
圖1中，構(gòu)成將棒形組合件32用作可均勻照射照明單元35的光學(xué)單元，但也可構(gòu)成使用將多個透鏡配置成2維狀的透鏡陣。
上述投影型顯示裝置151中，將反射型顯示元件41(a)～41(c)用作圖像顯示元件，但也可以是由透射性顯示元件、或能用配置成陣列狀的微鏡改變反射方向的DMD(數(shù)字微鏡器件)那樣的顯示元件構(gòu)成的投影型顯示裝置。
上述投影型顯示裝置151中，如圖1那樣以各單色1個為最少個數(shù)記述作為固體光源的發(fā)光二極管11(a)～11(c)，但不專門限定為各單色1個，可以是用多個發(fā)光二極管構(gòu)成的投影型顯示裝置。
上述投影型顯示裝置151中，如圖1那樣按使用作為電弧放電的燈的超高壓汞燈的1個燈單元3和使用作為固體光源的發(fā)光二極管的1個固體光源單元14進行了記述，但不專門限定為1個，也可以是由多個燈單元3和多個固體光源單元14構(gòu)成的投影型顯示裝置。
實施方式3參照

本發(fā)明實施方式3。
圖7中示出本實施方式3的投影型顯示裝置的概略組成。對與圖1相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號，省略詳細(xì)說明。
本實施方式與圖1所示的實施方式1基本上相同，但在下列方面不同。即，如圖7所示，不同點為作為光調(diào)制元件的反射型顯示元件201從3個變?yōu)?個；在棒形組合件32前添加配置成通過光路的色盤301、使色盤301旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動用電動機302以及色盤控制電路303。
這里，在圖9、圖10示出色盤301的具體例。圖9所示的色盤401具有將圓分別與光的三原色對應(yīng)地染色的區(qū)域403～405和透明區(qū)域402，驅(qū)動用電動機302旋轉(zhuǎn)時，光路通過該區(qū)域402～405。圖10所示的色盤411沒有透明區(qū)域，只有分別與光的三原色對應(yīng)地染色的區(qū)域412～414。
通過使色盤301旋轉(zhuǎn)，按時間順序劃分照明反射型顯示元件201的光線并對其染色，在各色的光進行照明的的期間，將1個反射型顯示元件201形成的各色圖像投影到屏幕上，從而實現(xiàn)彩色圖像。
該投影型顯示裝置中，形成1畫面的時間(約17毫秒)內(nèi)顯示的圖像即便是由不同的色顯示的圖像，由于識別進入人眼的光有一段時間，產(chǎn)生錯覺，宛如不同色的圖像同時照亮，從而能顯示彩色圖像。
這樣，即便反射型顯示元件201是1個光學(xué)系統(tǒng)，也可進行選擇，利用可動鏡21使固體光源單元14出射的光束入射到照明單元35(如圖7所示)，或通過移動可動鏡22使燈單元3出射的光束入射到照明單元35(如圖8所示)，從而判明取得與實施方式相同的效果。
使用圖7所示的光學(xué)系統(tǒng)時，與已有的燈相同的超高壓汞燈1從1個光源出射白光，因而色盤301必須利用分色濾光片將白光按時間順序分色，但發(fā)光二極管11(a)～11(c)那樣的固體光源是單色光源，如果是圖7那樣使用3色發(fā)光二極管11(a)～11(c)的固體光源單元14，則通過錯開各色發(fā)光二極管11(a)～11(c)的點亮?xí)r間，便于按時間順序分色。
因此，插入可動鏡21，將固體光源單元14出射的光束入射到照明單元35時，不必對色盤301作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。所以，色盤301由圖9的色盤401那樣的4色濾光片構(gòu)成的情況下，使色盤401在通過光為白色的區(qū)域402停止，因而不需要使色盤401動作用的電力，取得能能減小耗電的效果。
利用時間經(jīng)歷使入射到照明單元35的光束從固體光源單元14出射的光束改變成燈單元3出射的光束的從交流電源的供電并按燈模式建立的情況下，由于使色盤301旋轉(zhuǎn)的電動機302的轉(zhuǎn)速不急劇升高，切換到燈單元3出射的光束時，來不及使色盤301同時旋轉(zhuǎn)。因此，該情況下，利用固體光源單元14出射的光束時，也使色盤301以與發(fā)光二極管11(a)～11(c)的點亮?xí)r間同步地旋轉(zhuǎn)。這樣較好。
如圖10所示，無白色區(qū)域的色盤411的情況下，最好也使色盤411與發(fā)光二極管11(a)～11(c)的點亮?xí)r間同步地旋轉(zhuǎn)成二極管發(fā)光的色與光路通過的區(qū)域的色一致。
接著，圖11中示出與實施方式2同樣地包含驅(qū)動燈單元3等的電源等的投影型顯示裝置161的概略總體組成圖。但是，圖11中，對與圖5和圖7相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號，省略詳細(xì)說明?？刂茊卧?70也控制色盤控制電路303的運作，這點與圖5所示的例子不同。下面，參照圖12的流程圖闡述投影型顯示裝置161的用于達(dá)到省電的控制電路179的控制運作。
首先，使投影型顯示裝置161的主電力開關(guān)(未圖示出)接通(S1201)。
然后，參照電源電路121的狀態(tài)，判斷投影型顯示裝置161是否接受來自交流電插座153的供電(S1202)。這時，從交流電源接受供電的情況下(S1203)和不接受該供電而從電池123接受供電的情況下(S1212)，其后的步驟不同。
然后，從交流電源供電時，首先使可動鏡21的位置配置成對照明單元35入射來自固體光源單元14的出射光(S1204)。
在從交流電源供電的情況下，用戶可選擇要用超高壓汞燈1顯示明亮的投影圖像(燈模式)，還是要用發(fā)光二極管11(a)～11(c)顯示投影圖像(固體光源模式)以減小耗電(S1205)，例如選擇用超高壓汞燈1的燈模式時，使色盤301旋轉(zhuǎn)(S1206)，點亮超高壓汞燈1，并且使發(fā)光二極管11(a)～11(c)與色盤301同步地按時間順序依次點亮(S1207)。以與色盤301同步的方式有選擇地點亮這時的發(fā)光二極管11(a)～11(c)，點亮單色發(fā)光二極管11(a)～11(c)中色與處在照明單元35的光路中的色盤301的區(qū)域的色相同一個二極管(與圖9所示色盤401的區(qū)域403～405對應(yīng)的一個二極管)，僅在色盤301的白色區(qū)域(相當(dāng)于圖9所示的色盤401的區(qū)域402)的情況下，形成發(fā)光二極管11(a)～11(c)的3色全部點亮的狀態(tài)。
這時，使可動鏡21的位置配置成對照明單元35入射來自固體光源單元14的出射光，因而首先從投影透鏡51出射作為固體光源單元14的光源的發(fā)光二極管11(a)～11(c)出射的光(S1208)。
然后，使可動鏡21移動，以確認(rèn)超高壓汞燈1的亮度大于發(fā)光二極管11(a)～11(c)出射的光量或達(dá)到超高壓汞燈1出射的光的規(guī)定亮度等達(dá)到預(yù)定光量，或者事先測量好達(dá)到該預(yù)定光量的預(yù)定時間，并使從超高壓汞燈1點亮或投影型顯示裝置161的開關(guān)接通起、經(jīng)過達(dá)到該供電亮度的預(yù)定時間后，來自燈單元3的出射光入射到照明單元35側(cè)(S1209)。本實施方式中，預(yù)先測量作為光量傳感器141測量的實測值的光量，并將達(dá)到控制單元170內(nèi)預(yù)先設(shè)定的固定值前的時間作為預(yù)定時間。
然后，入射到照明單元35側(cè)的光僅為燈單元3的超高壓汞燈1的光束后，使固體光源單元3的發(fā)光二極管11(a)～11(c)熄滅(S1210)。
這樣，利用此操作步驟，從外部交流電源供電，并選擇燈模式的情況下，也具有又能瞬時點亮又能取得與已有裝置相同的亮度的投影圖像(S1211)的效果。
不從交流電插座153供給外部電力的狀態(tài)下，接通投影型顯示裝置161的主電力開關(guān)時，檢測到從電池123供電(S1212)后，首先將可動鏡21的位置配置成對照明單元35入射來自固體光源單元14的出射光(S1213)。
然后，在該情況下，色盤301具有白色區(qū)域(相當(dāng)于圖9所示的色盤401的白色區(qū)域402)，則在配置成位于照明單元35的光路的區(qū)域為白色區(qū)域以便光通過該區(qū)域的狀態(tài)中使其停止(S1214)。因而，取得能減小使色盤301旋轉(zhuǎn)的電動機302的耗電的效果。
這時，超高壓汞燈1保持熄滅不變，僅使發(fā)光二極管11(a)～11(c)同時點亮(S1215)。
此外，即使從交流電源接受供電的情況下，也不選擇燈模式時(S1205)，超高壓汞燈同樣保持熄滅不變，使色盤301在供電位置停止(S1214)，僅使發(fā)光二極管點亮(S1215)。
然后，從該電池123供電時，為了使投影型顯示裝置161的總體省電，形成僅點亮發(fā)光二極管11(a)～11(c)的狀態(tài)，因而進行利用風(fēng)扇控制電路125的控制，限制或停止對主要使超高壓汞燈1和反射型顯示元件41(a)～41(c)冷卻的冷卻風(fēng)扇131、132供電，或?qū)σ曨l信號處理電路126也僅供給顯示所需最小電力(S1216)。
這樣，利用此操作步驟，從電池123供電時，能進一步減小耗電，取得可作固體光源單元14的投影圖像顯示(S1217)的效果。
再者，設(shè)投影型顯示裝置161內(nèi)的控制單元170進行判斷，對需要上述操作步驟所示的判斷的項目進行了說明，但該項目可由軟件(程序)自動判斷。也可做成用戶進行判斷，控制單元170則作為受理該判斷的接口進行工作。
關(guān)于此操作步驟所示的可動鏡21的移動，取為作為控制單元170，利用軟件(程序)使帶能自動驅(qū)動的電動機的可動鏡調(diào)整機構(gòu)101自動移動；但也可用人工使其移動。
關(guān)于此操作步驟所示的光源的點亮、熄滅，取為由燈控制電路122和固體光源控制電路124進行控制，但可用軟件使其自動點亮、熄滅，也可用戶人工進行控制。
關(guān)于此操作步驟所示的色盤301與發(fā)光二極管11(a)～11(c)同步和在規(guī)定位置停止，取為根據(jù)投影型顯示裝置161內(nèi)的色盤控制電路303的控制進行，但這方面可利用軟件(程序)自動驅(qū)動，也可用戶人工進行。
上述說明中，設(shè)色盤301為圖9所示那樣的4色濾光片進行了說明，但圖10所示那樣的色盤301為紅、綠、藍(lán)3色濾光片的情況下，即使從電池123供電，也必須使濾色片301與發(fā)光二極管11(a)～11(c)的發(fā)光色同步。這時，上文說明的圖12中使位于照明單元35的光路的濾色片在配置成白色的狀態(tài)下停止(S1214)的運作更改為色盤301與發(fā)光二極管11(a)～11(c)的發(fā)光色同步地旋轉(zhuǎn)的運作。
本發(fā)明的程序可以是用于使計算機執(zhí)行上述本發(fā)明投影型顯示裝置的控制單元的全部或部分功能并且與計算機協(xié)同運作的程序。
本發(fā)明可以是一種記錄媒體，記錄用于使計算機執(zhí)行上述本發(fā)明投影型顯示裝置的控制單元的全部或部分功能的程序，并且可由計算機讀取，讀取的程序與計算機協(xié)同運作，以執(zhí)行所述功能。
本發(fā)明也包含記錄本發(fā)明的程序的計算機可讀取的記錄媒體。
本發(fā)明的程序的一種利用方式可以是記錄在計算機可讀取的記錄媒體中，并以與計算機協(xié)同運作的方式進行工作。
本發(fā)明的程序的一種利用方式可以是在傳輸媒體中傳送，并由計算機讀取后，以與計算機協(xié)同運作的方式進行工作。
作為本發(fā)明的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)清單、數(shù)據(jù)類型等。
作為記錄媒體，包含ROM等；作為傳輸媒體，包含互聯(lián)網(wǎng)等傳輸機構(gòu)、光、電波、聲波等。
上述本發(fā)明的計算機不限于CPU等純硬件，也可包含固件、OS，甚至外圍設(shè)備。
再者，如上文所說明，本發(fā)明的組成可用軟件方式實現(xiàn)，也可用硬件方式實現(xiàn)。
工業(yè)上的實用性本發(fā)明的投影型顯示裝置能適應(yīng)可期待輕便性優(yōu)良、能在供電后立即顯示明亮圖像且實現(xiàn)與已有裝置同等的亮度的效果的投影型顯示裝置等可對圖像投影的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種投影型顯示裝置，其特征在于，包含具有基于放電或燈絲通電的光源，并由該光源產(chǎn)生第1光的第1光產(chǎn)生單元；具有固體光源，并由該光源產(chǎn)生第2光的第2發(fā)光單元；對所述第1光或所述第2光進行調(diào)制的光調(diào)制元件；有選擇地將所述第1光或所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的導(dǎo)光單元；以及對受所述光調(diào)制元件調(diào)制的光進行投影的投影單元。
2.如權(quán)利要求1中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，還包含至少控制所述導(dǎo)光單元的運作的控制單元，所述控制單元對所述導(dǎo)光單元進行控制，使其將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件，經(jīng)規(guī)定時間后，再對所述導(dǎo)光單元進行控制，使其將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。
3.如權(quán)利要求2中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，所述控制單元對所述第1光產(chǎn)生單元和第2光產(chǎn)生單元進行控制，使得所述導(dǎo)光單元將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的期間，所述第2光產(chǎn)生單元產(chǎn)生第2光，并且使得所述導(dǎo)光單元將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的期間，所述第1光產(chǎn)生單元產(chǎn)生第1光。
4.如權(quán)利要求3中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，所述控制單元具有至少測量所述第1光產(chǎn)生單元的光量的光量測量單元，并且控制所述導(dǎo)光單元，使其在作為規(guī)定時間，所述光量測量單元測量的所述光量大于等于規(guī)定值時，將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。
5.如權(quán)利要求1中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，還包含將所述第1光或所述第2光匯聚到所述光調(diào)制元件的聚光系統(tǒng)，所述導(dǎo)光單元通過有選擇地將所述第1光或所述第2光引導(dǎo)到所述聚光系統(tǒng)，有選擇地將所述第1光或所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。
6.如權(quán)利要求5中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，所述第1光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第1光的光軸，實質(zhì)上在一直線上，所述第2光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第2光的光軸，因所述導(dǎo)光單元介入而彎曲。
7.如權(quán)利要求5中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，所述第2光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第2光的光軸，實質(zhì)上在一直線上，所述第1光產(chǎn)生單元與所述聚光系統(tǒng)之間形成的所述第1光的光軸，因所述導(dǎo)光單元介入而彎曲。
8.如權(quán)利要求3中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，由基于來自外部的供電的第1電源，驅(qū)動所述第1光產(chǎn)生單元，由作為內(nèi)置電源的第2電源，驅(qū)動所述第2光產(chǎn)生單元，所述控制單元監(jiān)視所述第1電源和所述第2電源的狀態(tài)，所述控制單元不管所述第1電源和所述第2電源的狀態(tài)如何，都對所述導(dǎo)光單元進行控制，使其將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件，并且進行控制，使檢測到至少所述第1電源從外部接受供電時，所述第2發(fā)光單元運作后，使所述第1發(fā)光單元運作。
9.如權(quán)利要求1中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，所述第2發(fā)光單元是發(fā)光二極管或激光二極管。
10.如權(quán)利要求1中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，所述第1發(fā)光單元是利用電弧放電發(fā)光的燈。
11.如權(quán)利要求1中所述的投影型顯示裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光單元具有利用旋轉(zhuǎn)或平行移動，定位于所述第1光的光軸與所述第2光的光軸之間的鏡面。
12.一種圖像顯示方法，其特征在于，使用具有基于放電或燈絲通電的光源，并由該光源產(chǎn)生第1光的第1光產(chǎn)生單元；具有固體光源，并由該光源產(chǎn)生第2光的第2發(fā)光單元；對所述第1光或所述第2光進行調(diào)制的光調(diào)制元件；以及對受所述光調(diào)制元件調(diào)制的光進行投影的投影單元，并且包含有選擇地將所述第1光和所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件的導(dǎo)光步驟，所述導(dǎo)光步驟形成將所述第2光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件，經(jīng)過規(guī)定時間后，再形成將所述第1光引導(dǎo)到所述光調(diào)制元件。
13.一種程序，其特征在于，用于使計算機作為權(quán)利要求2中所述的投影型顯示裝置的、至少控制所述導(dǎo)光單元的運作的控制單元起作用。
14.一種記錄媒體，可由計算機處理，其特征在于，記錄權(quán)利要求13中所述的程序。
全文摘要
提供一種投影型顯示裝置，該投影型顯示裝置輕便性優(yōu)良，供電后能立即顯示明亮的投影圖像，而且實現(xiàn)與已有裝置同等的亮度。包含具有超高壓汞燈(1)，并利用該燈產(chǎn)生第1光的燈單元(3)；具有發(fā)光二極管(11(a)～11(c))，并利用該二極管產(chǎn)生第2光的固體光源(14)；將所述第1光或所述第2光有選擇地引導(dǎo)到反射型顯示元件(41(a)～41(c))的可動鏡(21)和鏡部調(diào)整機構(gòu)(101)；以及對受反射型顯示元件(41(a)～41(c))調(diào)制的光進行投影的投影透鏡(51)。
文檔編號G03B21/14GK1914557SQ20058000330
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者島岡優(yōu)策, 宮井宏, 行天敬明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社