JP5842404B2 - Laser diode module, laser diode device, and image projection device - Google Patents
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Description
本発明は、レーザダイオードを有するレーザダイオードモジュール、前記レーザダイオードモジュールを備えたレーザダイオード装置、及び前記レーザダイオードモジュール又は前記レーザダイオード装置を備えた画像投射装置に関する。 The present invention relates to a laser diode module having a laser diode, a laser diode device including the laser diode module, and an image projection device including the laser diode module or the laser diode device.
近年、青色や緑色の光を発するレーザダイオードを搭載した製品が普及しはじめ、画像投射装置(以後、プロジェクタと称する場合がある)においても、従来のランプに替えてレーザダイオードを光源として用いた製品が登場してきた。一方で、そのようなプロジェクタが市場に増えると、一般の人がレーザダイオードを入手しやすくなる。 In recent years, products equipped with laser diodes that emit blue and green light have begun to spread, and in image projection apparatuses (hereinafter sometimes referred to as projectors), products that use laser diodes as light sources instead of conventional lamps. Has appeared. On the other hand, when such projectors increase in the market, it becomes easier for ordinary people to obtain laser diodes.
プロジェクタは十分な表示画面の明るさを得るために、出力パワーの大きなレーザを用いている。そのため、一般の人がレーザダイオードを入手し、入手したレーザダイオードを不正に転用し、レーザダイオードから出射されるレーザ光を直視すると危険である。具体的な事例として、市販のプロジェクタからレーザダイオードを取り出し、高出力の光ビームを発する危険物が作製されたとの報告例がある。しかしながら、このような状況においても、今現在効果的な対応はなされていない。 The projector uses a laser having a large output power in order to obtain sufficient brightness of the display screen. For this reason, it is dangerous if a general person obtains a laser diode, improperly diverts the obtained laser diode, and directly looks at the laser light emitted from the laser diode. As a specific example, there is a report example that a dangerous object that takes out a laser diode from a commercially available projector and emits a high-power light beam has been produced. However, even in such a situation, no effective countermeasure is currently taken.
このような問題点の対策として、例えば、レーザダイオードからのレーザ光が装置から出射される手前の光路中に機械的な暗証キーを設け、正しい暗証番号にキーが設定されないとレーザ光が出射されないようにする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a countermeasure against such a problem, for example, a mechanical password is provided in the optical path before the laser beam from the laser diode is emitted from the apparatus, and the laser beam is not emitted unless the key is set to the correct password. A technique for doing so has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この技術では、装置からレーザダイオード部分のみが取り出されると、前述の不正転用による危険物の作製に対しては何らの抑制効果も持たない。 However, in this technique, when only the laser diode portion is taken out from the apparatus, it does not have any suppressing effect on the production of the dangerous material by the above-mentioned unauthorized diversion.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、簡単に転用されることを防止可能なレーザダイオードモジュール、前記レーザダイオードモジュールを備えたレーザダイオード装置、及び前記レーザダイオードモジュール又は前記レーザダイオード装置を備えた画像投射装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above, and includes a laser diode module that can be easily prevented from being diverted, a laser diode device including the laser diode module, and the laser diode module or the laser diode device. It is an object to provide an image projection apparatus provided.
本レーザダイオードモジュールは、レーザダイオードと、前記レーザダイオードに流れる電流を制御する電流制御手段と、を1つのモジュールとして一体化し、前記電流制御手段は、ON/OFFにより前記レーザダイオードに流れる電流を制御するスイッチと、入力された制御信号に基づいて、前記スイッチをONするか否かを判定する判定手段と、を有し、前記スイッチのON/OFFは、繰り返しが可能であり、前記判定手段の判定結果に基づいて行われることを要件とする。
This laser diode module integrates a laser diode and current control means for controlling the current flowing in the laser diode as one module, and the current control means controls the current flowing in the laser diode by ON / OFF. And a determination unit that determines whether or not to turn on the switch based on an input control signal. ON / OFF of the switch can be repeated, and the determination unit It is a requirement to be performed based on the determination result .
開示の技術によれば、簡単に転用されることを防止可能なレーザダイオードモジュール、前記レーザダイオードモジュールを備えたレーザダイオード装置、及び前記レーザダイオードモジュール又は前記レーザダイオード装置を備えた画像投射装置を提供できる。 According to the disclosed technology, a laser diode module that can be easily prevented from being diverted, a laser diode device that includes the laser diode module, and an image projection device that includes the laser diode module or the laser diode device are provided. it can.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
〈第1の実施の形態〉
[レーザダイオードモジュール]
まず、第1の実施の形態に係るレーザダイオードモジュールについて説明する。図1は、第1の実施の形態に係るレーザダイオードモジュールを例示する模式図(その1)である。図1において、(a)は底面図(基板への実装面側から見た図)、(b)は透視側面図、(c)は平面図(レーザ光出射側から見た図)である。なお、以降、レーザダイオードをLDと称する場合がある。
<First Embodiment>
[Laser diode module]
First, the laser diode module according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram (part 1) illustrating the laser diode module according to the first embodiment. 1A is a bottom view (viewed from the mounting surface side of the substrate), FIG. 1B is a transparent side view, and FIG. 1C is a plan view (viewed from the laser light emitting side). Hereinafter, the laser diode may be referred to as LD.
図1を参照するに、LDモジュール10は、CANステム11と、支柱12と、LD13(LD素子)と、サブマウント14と、回路部15と、端子部161〜168と、キャップ17と、出射窓18とを有する。LDモジュール10の内部は、例えば、不活性ガスで気密封止されている。
Referring to FIG. 1,
LDモジュール10において、金属等からなるCANステム11の一方の側には、金属等からなるレーザ実装用の支柱12が設置されている。支柱12には、例えば水平共振器端面発光型のLD13がサブマウント14を介して実装されている。又、CANステム11の一方の側には、後述する判定手段15aと、駆動手段15bと、スイッチ15cとを有する回路部15が実装されている。
In the
更に、CANステム11には、金属等からなる端子部161〜168が設けられている。端子部161〜168の一端側はLD13や回路部15の各素子とワイヤボンディング等により電気的に接続されており、他端側はCANステム11の他方の側に突出している。CANステム11には、支柱12、LD13、サブマウント14、及び回路部15を覆うように金属等からなるキャップ17が設けられている。キャップ17には、ガラス等からなる出射窓18が設けられており、LD13から出射されたレーザ光は、出射窓18を介してLDモジュール10の外部に進行する。
Furthermore, the
なお、LD13とともにフォトダイオード等の受光素子をCANステム11内に収納し、LD13からの出射光の一部を受光素子で受光し、受光素子からの出力信号に基づいてLD13からの出射光量を制御可能な構成としてもよい。
A light receiving element such as a photodiode is housed in the
図2は、第1の実施の形態に係るレーザダイオードモジュールを例示する模式図(その2)であり、LDモジュール10の上面から内部を透視した様子を概略的に示している。図2を参照するに、回路部15は、判定手段15aと、駆動手段15bと、スイッチ15cとを備え、LD13に流れる電流を制御する機能を有する。なお、回路部15は、本発明に係る電流制御手段の代表的な一例である。
FIG. 2 is a schematic diagram (part 2) illustrating the laser diode module according to the first embodiment, and schematically shows a state in which the inside is seen through from the upper surface of the
図3は、第1の実施の形態に係るレーザダイオードモジュールの回路構成を例示するブロック図である。図3において、AnodeはLD13への電流入力部であり、例えば、端子部168に割り当てられている。CatodeはLD13からの電流出力部であり、例えば、端子部161に割り当てられている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the laser diode module according to the first embodiment. In FIG. 3, Anode is a current input to the
Dataは制御信号(以降、制御信号Dataとする)であり、Clkはその同期信号(以降、同期信号Clkとする)である。制御信号Dataは、例えばI2C等のシリアル伝送規格に準拠する信号とすることができるが、伝送形態はこれに限るものではない。同期信号Clk及び制御信号Dataは、例えば、それぞれ端子部165及び166に割り当てられ、判定手段15aと入出力可能とされている。
Data is a control signal (hereinafter referred to as control signal Data), and Clk is a synchronization signal thereof (hereinafter referred to as synchronization signal Clk). The control signal Data can be a signal conforming to a serial transmission standard such as I 2 C, for example, but the transmission form is not limited to this. Synchronizing signal Clk and the control signal Data, for example, each assigned to the
Vddは判定手段15aに供給される電源電圧であり、例えば、端子部167に割り当てられている。Vsは駆動手段15bに供給される電源電圧であり、例えば、端子部162に割り当てられている。GNDは、Vdd及びVsに対する基準電位であり、例えば、端子部163及び164に割り当てられている。端子部163及び164に割り当てられているGNDは、回路部15内で相互に接続されていてもよい。
Vdd is a power supply voltage supplied to the determining
判定手段15aは、入力された制御信号Dataに基づいて、スイッチ15cをONするか否かを判定する機能を有する。判定手段15aは、入力された制御信号Dataを内部に記憶しているデータと比較し、比較結果に基づいて、スイッチ15cをONするか否かを判定する。そして、判定手段15aは、判定結果に基づいて、駆動手段15bにスイッチ15cのONを指令する信号を出力する。
The
具体的には、例えば、判定手段15aは、入力された制御信号Dataが内部に記憶しているデータと一致していればスイッチ15cがON(導通)状態となる信号S1を駆動手段15bに出力する(例えば、信号S1の値を『1』にする)。逆に一致していなければスイッチ15cがOFF状態(遮断状態)を維持する信号S1を駆動手段15bに出力する(例えば、信号S1の値を『0』のままにしておく)。
Specifically, for example,
判定手段15aは、CPU(中央演算ユニット)、及びRAM(揮発性メモリ)やROM(不揮発性メモリ)等のメモリを有するように構成することができる。判定手段15aの各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現できる。但し、判定手段15aの一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、判定手段15aは、物理的に複数の装置により構成されてもよい。
The
駆動手段15bは、スイッチ15cを駆動する機能を有する。駆動手段15bは、判定手段15aから出力された信号S1を、スイッチ15cを駆動可能な信号S2に変換し(例えば電圧値を変換する)、スイッチ15cに出力する。駆動手段15bとしては、例えば、レベルシフト回路や電流増幅回路等を用いることができる。但し、判定手段15aが直接スイッチ15cを駆動可能な場合には、信号変換は不要であるため、駆動手段15bは設けなくても構わない。
The driving
スイッチ15cは、判定手段15aの判定結果に基づいて、LD13に流れる電流をON/OFFする機能を有する。スイッチ15cは、例えば、信号S2が高電圧になるとONしてLD13に電流を流し、逆に信号S2が低電圧になるとOFFしてLD13に流れる電流を遮断するように動作する。スイッチ15cは、初期状態ではOFF(遮断)とされている。スイッチ15cとしては、例えば、アナログスイッチ等を用いることができる。
The
なお、本実施の形態では、LD13と回路部15とを1つのCANにパッケージングすることによって、1つのモジュールとして一体化しているが、この形態に限定されることはない。他の形態の一例を挙げると、ハイブリッドICのようにLD13と回路部15とを樹脂等でモールドすることによって、1つのモジュールとして一体化してもよいし、同一基板上に半導体プロセスのような方法でIC化することによって、1つのモジュールとして一体化してもよい。
In this embodiment, the
[レーザダイオード装置]
次に、第1の実施の形態に係るレーザダイオード装置について説明する。図4は、第1の実施の形態に係るレーザダイオード装置を例示する模式図である。図5は、第1の実施の形態に係るレーザダイオード装置の回路構成を例示するブロック図である。但し、図5において、図3に示したVdd、Vs、及びGNDは省略されている。
[Laser diode device]
Next, the laser diode device according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic view illustrating the laser diode device according to the first embodiment. FIG. 5 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the laser diode device according to the first embodiment. However, in FIG. 5, Vdd, Vs, and GND shown in FIG. 3 are omitted.
図4及び図5を参照するに、LD装置20は、LDモジュール10と、基板21と、制御信号生成手段22と、コネクタ23と、伝送ケーブル24と、システム制御信号生成手段25と、伝送ケーブル26と、筐体29とを有する。
4 and 5, the
LDモジュール10は、はんだ付等(図示せず)により、筐体29に固定された基板21に実装されている。制御信号生成手段22は、制御信号Data及び同期信号Clkを生成出力する機能を有する。制御信号生成手段22は、コネクタ23、伝送ケーブル24、及び基板21に形成された配線パターン(図示せず)を介して、LDモジュール10の端子部165(Clk)及び166(Data)と電気的に接続されている。つまり、制御信号生成手段22は、判定手段15aと電気的に接続されている。
The
制御信号生成手段22は、CPU(中央演算ユニット)、及びRAM(揮発性メモリ)やROM(不揮発性メモリ)等のメモリを有するように構成することができる。制御信号生成手段22の各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現できる。但し、制御信号生成手段22の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、制御信号生成手段22は、物理的に複数の装置により構成されてもよい。 The control signal generation means 22 can be configured to have a CPU (Central Processing Unit) and a memory such as a RAM (volatile memory) and a ROM (nonvolatile memory). Various functions of the control signal generation means 22 can be realized by reading a program recorded in a ROM or the like into the main memory and executing it by the CPU. However, a part or all of the control signal generation means 22 may be realized only by hardware. Further, the control signal generation means 22 may be physically constituted by a plurality of devices.
コネクタ23は、制御信号生成手段22側に備えられたコネクタ23aと、筐体29側に備えられたコネクタ23bとを有し、両者は嵌合することにより着脱可能な状態で電気的に接続される。必要に応じて、基板21からコネクタ23及び伝送ケーブル24を介して、制御信号生成手段22に電力供給することができる。なお、基板21、伝送ケーブル24、及びコネクタ23は、本発明に係る中継伝送手段の代表的な一例である。又、コネクタ23は、本発明に係る接続分離手段の代表的な一例である。
The
システム制御信号生成手段25は、LDモジュール10への電流の供給を制御する機能を有する。システム制御信号生成手段25は、伝送ケーブル26及び基板21に形成された配線パターン(図示せず)を介して、LDモジュール10の端子部168(Anode)及び161(Cathode)と電気的に接続されている。
The system control
図6は、第1の実施の形態に係るレーザダイオード装置における判定手段の動作を例示するフローチャートである。図6を参照するに、まず、ステップS100において、判定手段15aは、『Bus_Free』を検知する。『Bus_Free』が検知されない場合(Noの場合)には、ステップS100の処理を繰り返す。なお、図6及び図7において、『Bus_Free』とは、制御信号Dataの信号線上に信号が一切流れていない状態のことをいう。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the determination unit in the laser diode device according to the first embodiment. Referring to FIG. 6, first, in step S <b> 100, the
ステップS100で『Bus_Free』が検知された場合(Yesの場合)には、ステップS110において、判定手段15aは、制御信号生成手段22に対して制御信号Dataの送信を要求する『Request』コマンドを送信する。ステップS110で『Request』コマンドの送信を終了すると、ステップS120において、判定手段15aは、内部に備えたタイマー『Timer_1』を起動し、所定時間T1の計測を開始する。
When “Bus_Free” is detected in step S100 (in the case of Yes), in step S110, the
次に、ステップS130において、判定手段15aは、所定時間T1が経過したか否かを判定する。ステップS130で所定時間T1が経過していない場合(Noの場合)には、ステップS140において、判定手段15aは、制御信号Dataが入力されたか否かを判定する。ステップS140で制御信号Dataが入力された場合(Yesの場合)には、ステップS150において、判定手段15aは、入力された制御信号Dataを内部に記憶しているデータと比較し、一致していれば駆動手段15bにスイッチ15cのONを指令する信号を出力する。ステップS140で制御信号Dataが入力されなかった場合(Noの場合)には、ステップS130に移行する。
Next, in step S130, the
ステップS130で所定時間T1が経過した場合(Yesの場合)、及びステップS150でデータが一致しなかった場合(Noの場合)には、ステップ160において、判定手段15aは、『Timer_1』をリセットし、ステップS100〜S150の動作を繰り返す。
When the predetermined time T1 has passed in Step S130 (in the case of Yes) and in the case where the data does not match in Step S150 (in the case of No), in
このように、判定手段15aは、所定時間T1が経過する前に制御信号Dataが入力されると、入力された制御信号Dataを内部に記憶しているデータと比較し、一致していれば駆動手段15bにスイッチ15cのONを指令する信号を出力する。又、所定時間T1が経過しても制御信号Dataが受信されなかった場合、或いは制御信号Dataが記憶しているデータと一致しなかった場合には、『Timer_1』をリセットしてステップS100〜S150の動作を繰り返す。
As described above, when the control signal Data is input before the predetermined time T1 elapses, the
図7は、第1の実施の形態に係るレーザダイオード装置における制御信号生成手段の動作を例示するフローチャートである。図7を参照するに、まず、ステップS200において、制御信号生成手段22は、『Bus_Free』を検知する。『Bus_Free』が検知されない場合(Noの場合)には、ステップS200の処理を繰り返す。
FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the control signal generating unit in the laser diode device according to the first embodiment. Referring to FIG. 7, first, in step S200, the control
ステップS200で『Bus_Free』が検知された場合(Yesの場合)には、ステップS210において、制御信号生成手段22は、判定手段15aから『Request』コマンドを受信したか否かを判定する。ステップS210で『Request』コマンドを受信した場合(Yesの場合)には、ステップS220において、制御信号生成手段22は、制御信号Dataを生成し、判定手段15aに送信する。ステップS210で『Request』コマンドを受信しなかった場合(Noの場合)には、ステップS200に移行する。
When “Bus_Free” is detected in step S200 (in the case of Yes), in step S210, the control
このように、制御信号生成手段22は、『Bus_Free』の状態の後に『Request』コマンドを受信すると、その都度制御信号Dataを生成し判定手段15aに送信する。すなわち、制御信号Dataは暗号キーと同様な機能を有し、制御信号生成手段22は判定手段15aから『Request』コマンドを受信すると制御信号Dataを出力し、判定手段15aは制御信号生成手段22からの制御信号Dataに基づいてLD13に流れる電流のON/OFFを制御する機能を有する。
As described above, when the “Request” command is received after the state of “Bus_Free”, the control
以上のように、第1の実施の形態によれば、LD13と、LD13に流れる電流を制御する電流制御手段である回路部15(判定手段15a、駆動手段15b、及びスイッチ15c)とをLDモジュール10として一体化し、分離不能にした。これにより、LD13を容易に発光させることができないため、LDモジュール10の不正使用を防止可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the
又、LDモジュール10に、LDモジュール10を発光させるために必要な制御信号Dataを生成出力する制御信号生成手段22を接続してLD装置20とした。これにより、LD装置20から不正にLDモジュール10を取り出しても、制御信号生成手段22が生成する制御信号Dataが入力されなければLDモジュール10は単独では発光できないため、LDモジュール10が不正に転用されることを防止可能となる。
The
又、LDモジュール10に制御信号生成手段22を着脱不能な状態で設けると、制御信号生成手段22とLDモジュール10とが一緒に取り出されて一体で転用される虞が生じる。LD装置20では、LDモジュール10に制御信号生成手段22を着脱可能な状態で設けることにより、LDモジュール10と制御信号生成手段22とを分離して別々に管理できるため、LDモジュール10が不正に転用されることをより確実に防止可能となる。
If the control signal generating means 22 is provided in the
〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、制御信号生成手段とレーザダイオードモジュールとの間を無線方式で通信可能とする例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an example is shown in which communication between the control signal generating means and the laser diode module can be performed wirelessly. In the second embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiments is omitted.
図8は、第2の実施の形態に係るレーザダイオード装置を例示する模式図である。図8を参照するに、LD装置30は、コネクタ23(コネクタ23a及び23b)が基板31、コネクタ32、及び無線送受信部33(送受信モジュール33a及び33b)に置換された点がLD装置20(図4参照)と相違する。
FIG. 8 is a schematic view illustrating a laser diode device according to the second embodiment. Referring to FIG. 8, the
制御信号生成手段22は、無線送受信部33の送受信モジュール33aを有する。基板31は筐体29に固定されており、基板31にはコネクタ32及び無線送受信部33の送受信モジュール33bが実装されている。コネクタ32と送受信モジュール33bとは、基板31に形成された配線パターン(図示せず)を介して、電気的に接続されている。
The control
コネクタ32は、基板31を伝送ケーブル24と接続するためのコネクタである。制御信号生成手段22は、無線送受信部33、基板31に形成された配線パターン(図示せず)、コネクタ32、伝送ケーブル24、及び基板21に形成された配線パターン(図示せず)を介して、LDモジュール10の端子部165(Clk)及び166(Data)と信号授受可能な状態で接続されている。つまり、制御信号生成手段22は、判定手段15aと電気的に接続されている。なお、基板21、伝送ケーブル24、基板31、コネクタ32、及び無線送受信部33(送受信モジュール33a及び33b)は、本発明に係る中継伝送手段の代表的な一例である。
The
図9は、LDモジュール側の送受信モジュールの回路構成を例示するブロック図である。図9を参照するに、送受信モジュール33bは、第1ブロック40と、第2ブロック50とを有する。第1ブロック40は制御信号Dataを無線方式で送受信する機能を有し、第2ブロック50は同期信号Clkを無線方式で送受信する機能を有する。第1ブロック40と第2ブロック50とは同一構成とすることができる。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a transmission / reception module on the LD module side. Referring to FIG. 9, the transmission /
第1ブロック40は、トランシーバ41と、発光ダイオード42と、フォトディテクタ43と、レシーバ44と、伝送制御信号生成手段45とを有する。第2ブロック50は、トランシーバ51と、発光ダイオード52と、フォトディテクタ53と、レシーバ54と、伝送制御信号生成手段55とを有する。なお、第2ブロック50の動作は第1ブロック40の動作と同様であるため、その説明は省略し、以降は、第1ブロック40の動作についてのみ説明する。
The
第1ブロック40において、トランシーバ41は、伝送制御信号生成手段45から出力される信号ENTDが例えば『1』のとき、入力信号を発光ダイオード42を駆動する電流信号TDに変換する。これによって発光ダイオード42から光信号が、制御信号生成手段22に向けて送信される。伝送制御信号生成手段45から出力される信号ENTDが『0』のときには、入力信号の有無に関わらず電流信号TDは所定値のまま一定となる。なお、制御信号生成手段22に向けて送信される光信号は、図6のステップS110で説明した『Request』コマンドに相当する。
In the
一方フォトディテクタ43は受信される光信号を電流信号に変換する。レシーバ44は電流信号を所定の信号レベルの受信信号RDに変換して伝送制御信号生成手段45に出力する。更に、受信信号RDは、伝送制御信号生成手段45から判定手段15aに出力される。なお、判定手段15aに出力される受信信号RDは、制御信号Dataに相当する。なお、第1ブロック40の一部は、本発明に係る受信手段の代表的な一例である。
On the other hand, the
ここで、図10を参照しながら、伝送制御信号生成手段の動作について説明する。図10は、第2の実施の形態に係るレーザダイオード装置における伝送制御信号生成手段の動作を例示するフローチャートである。図10を参照するに、まず、ステップS300において、伝送制御信号生成手段45は、『Bus_Free』を検知する。『Bus_Free』が検知されない場合(Noの場合)には、ステップS300の処理を繰り返す。なお、図10において、『Bus_Free』とは、制御信号Dataの信号線上及び受信信号RDの信号線上に信号が一切流れていない状態のことをいう。
Here, the operation of the transmission control signal generating means will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the transmission control signal generating means in the laser diode device according to the second embodiment. Referring to FIG. 10, first, in step S300, the transmission control
ステップS300で『Bus_Free』が検知された場合(Yesの場合)には、ステップS310において、伝送制御信号生成手段45は、信号ENTDを『1』にして、トランシーバ41への入力信号を送信可能にする。次に、伝送制御信号生成手段45は、ステップS320において、受信信号RDの受信を検知する。ステップS320で受信信号RDの受信が検知された場合(Yesの場合)には、ステップS330において、伝送制御信号生成手段45は、信号ENTDを『0』にして、受信信号RDがトランシーバ41を経由して制御信号生成手段22側に戻ることを防止する。
When “Bus_Free” is detected in step S300 (in the case of Yes), in step S310, the transmission control
図11は、制御信号生成手段側の送受信モジュールの回路構成を例示するブロック図である。図11を参照するに、制御信号生成手段22は、無線送受信部33の送受信モジュール33aと、制御素子60とを有する。送受信モジュール33aは、トランシーバ41と、発光ダイオード42と、フォトディテクタ43と、レシーバ44と、トランシーバ51と、発光ダイオード52と、フォトディテクタ53と、レシーバ54とを有する。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a transmission / reception module on the control signal generation means side. Referring to FIG. 11, the control
トランシーバ41は、制御素子60からの入力信号を発光ダイオード42を駆動する電流信号TDに変換する。これによって発光ダイオード42から光信号が、判定手段15aに向けて送信される。なお、判定手段15aに向けて送信される光信号は、制御信号Dataに相当する。
The
一方フォトディテクタ43は受信される光信号を電流信号に変換する。レシーバ44は電流信号を所定の信号レベルの受信信号RDに変換して制御素子60に出力する。なお、制御素子60に出力される受信信号RDは、図6のステップS110で説明した『Request』コマンドに相当する。
On the other hand, the
制御素子60は、前述の『Request』コマンドを受信して制御信号Data及び同期信号Clkを生成出力する機能部と、図10に示した伝送制御信号生成手段45とを単一の部品内に実装設計した制御素子である。このような構成により、受信信号RDやRCの有無により制御素子60内部で制御信号Dataや同期信号Clkの出力を制御することができるので、信号ENTDやENTCのような制御信号は不要となる。なお、送受信モジュール33aの一部は、本発明に係る送信手段の代表的な一例である。
The
なお、以上の説明では、無線送受信部33(送受信モジュール33a及び33b)が光による無線方式を採用している場合を例に説明したが、無線送受信部33(送受信モジュール33a及び33b)は電波による無線方式を採用してもよい。
In the above description, the case where the wireless transmission / reception unit 33 (transmission /
以上のように、第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に、以下の効果を奏する。すなわち、制御信号生成手段22とLDモジュール10との間を無線方式で通信可能とすることにより、制御信号生成手段22とLDモジュール10とを完全に分離して使用できるため、LDモジュール10が不正に転用されることを一層確実に防止可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, but the following effects are further obtained. That is, since the control signal generation means 22 and the
〈第3の実施の形態〉
第3の実施の形態では、第1の実施の形態に係るLD装置20を搭載した画像投射装置を例示する。なお、第3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, an image projection apparatus equipped with the
図12は、第3の実施の形態に係る画像投射装置を例示する模式図(その1)である。図12は、LDモジュール10からの出射光が表示素子80を介して投射レンズ群81に至る光路を含む平面に対して垂直な方向から画像投射装置70を見た様子を概略的に示している。図13は、第3の実施の形態に係る画像投射装置を例示する模式図(その2)である。図13は、LDモジュール10からの出射光が表示素子80を介して投射レンズ群81に至る光路を含む平面に対して水平な方向から画像投射装置70を見た様子を概略的に示している。
FIG. 12 is a schematic diagram (part 1) illustrating an image projection apparatus according to the third embodiment. FIG. 12 schematically shows a state in which the
図12及び図13を参照するに、画像投射装置70は、変調信号に応じて画像を形成する表示素子80に、LDモジュール10に含まれるLD13からの照明光を照射し、表示素子80に形成された画像を被投射面に拡大投射する画像投射装置である。
Referring to FIGS. 12 and 13, the
LDモジュール10は、制御信号Dataに基づいてスイッチ15cがONされると、LD13からの発光が可能となり、後述する蛍光ホイールに形成されている蛍光体層72に照明光を照射して所定の色光を出射させるための励起光を出力する。励起光としては、例えば波長450nm或いはその周辺の青色光を用いることができる。
When the
蛍光ホイール71は、蛍光体層72を備える円形状の透明基材73とモータ74により構成されている。モータ74は、伝送ケーブル85を介してシステム制御信号生成手段25と電気的に接続されており、システム制御信号生成手段25により回転制御される。透明基材73は、複数の扇形形状のセグメント領域を有し、そのうちの少なくとも2つのセグメント領域に蛍光体層72が形成されている。
The
各蛍光体層72は前記励起光を受けて互いに異なる所定の波長帯域光(例えば赤及び緑光)を発する。又、他の少なくとも1つのセグメント領域には蛍光体層が形成されておらず、励起光をそのまま透過させる。なお、このセグメント領域には拡散層75が形成されており、蛍光ホイール71から出射される青色光を他の光と均一化している。
Each
蛍光ホイール72を回転させるとともにLDモジュール10からの励起光をセグメント領域の境界に同期して点滅させることで、赤、緑、及び青の色光を蛍光ホイール71から順次出射できる。なお、1つの蛍光体層72から出射される単色光の光量を増やし、有効光の利用効率を向上させるために、後述する導光装置76の形状に対応して形成される開口を有する入射マスク77がLDモジュール10と蛍光ホイール71との間に配置されている。蛍光ホイール71から出射された光は、導光装置76に入射されて均一な強度分布の光束にされた後、集光レンズ群78によって集光され、反射ミラー79によって所定の角度で表示素子80に照射される。
By rotating the
表示素子80は、伝送ケーブル86を介してシステム制御信号生成手段25と電気的に接続されている。システム制御信号生成手段25は、表示素子80に照射される色に対応した画像を表示素子80上に形成し、照射光を変調する。そして、変調された光は投射レンズ群81に入射され、被投射面(図示しない投影用スクリーン等)に拡大投射され、所望の画像が表示される。
The display element 80 is electrically connected to the system control
なお、画像投射装置70にLD装置30を搭載した場合には、送受信モジュール33aが実装されている制御信号生成手段22をリモートコントローラ内に内蔵し、送受信モジュール33bをLDモジュール10等が搭載された本体に内蔵する構成としてもよい。これにより、第2の実施の形態に示したように、制御信号生成手段22とLDモジュール10との間が無線方式で通信可能となり、LDモジュール10をリモートコントロール操作により発光させることができる。なお、ここで、本体とは、画像投射装置70のリモートコントローラを除く部分を指す。
When the
以上のように、第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態に係るLD装置20又は第2の実施の形態に係るLD装置30をプロジェクタ等の画像投射装置に搭載することにより、LDモジュール10が不正に転用される虞を極力排除した画像投射装置を実現可能となる。
As described above, according to the third embodiment, the
又、LD装置20又は30のLDモジュール10に含まれるLD13をプロジェクタ等の画像投射装置の光源として用いることにより、高輝度、かつ、長寿命で利便性の高い画像投射装置を実現可能となる。
In addition, by using the
又、送受信モジュール33aが実装されている制御信号生成手段22をリモートコントローラ内に搭載し、制御信号生成手段22とLDモジュール10との間を無線方式で通信可能とすることにより、ユーザにとって使い勝手の良い画像投射装置を実現可能となる。
Further, the control signal generation means 22 in which the transmission /
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiment has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and replacements are made to the above-described embodiment without departing from the scope described in the claims. Can be added.
10 LDモジュール
11 CANステム
12 支柱
13 LD
14 サブマウント
15 回路部
15a 判定手段
15b 駆動手段
15c スイッチ
161〜168 端子部
17 キャップ
18 出射窓
20、30 LD装置
21、31 基板
22 制御信号生成手段
23、23a、23b、32 コネクタ
24、26、85、86 伝送ケーブル
25 システム制御信号生成手段
29 筐体
33 無線送受信部
33a、33b 送受信モジュール
40 第1ブロック
41、51 トランシーバ
42、52 発光ダイオード
43、53 フォトディテクタ
44、54 レシーバ
45、55 伝送制御信号生成手段
50 第2ブロック
60 制御素子
70 画像投射装置
71 蛍光ホイール
72 蛍光体層
73 透明基材
74 モータ
75 拡散層
76 導光装置
77 入射マスク
78 集光レンズ群
79 反射ミラー
80 表示素子
81 投射レンズ群
10
14
Claims (9)
前記レーザダイオードに流れる電流を制御する電流制御手段と、を1つのモジュールとして一体化し、
前記電流制御手段は、ON/OFFにより前記レーザダイオードに流れる電流を制御するスイッチと、
入力された制御信号に基づいて、前記スイッチをONするか否かを判定する判定手段と、を有し、
前記スイッチのON/OFFは、繰り返しが可能であり、前記判定手段の判定結果に基づいて行われるレーザダイオードモジュール。 A laser diode;
And a current control means for controlling the current flowing through the laser diode, as a single module ,
The current control means includes a switch for controlling a current flowing through the laser diode by ON / OFF;
Determination means for determining whether or not to turn on the switch based on the input control signal,
The laser diode module that can be repeatedly turned on and off based on the determination result of the determination means .
前記判定手段は、判定結果に基づいて、前記駆動手段に前記スイッチのONを指令する信号を出力し、
前記駆動手段は、前記信号を前記スイッチを駆動可能な信号に変換して前記スイッチに出力する請求項1又は2記載のレーザダイオードモジュール。 A driving means for driving the switch;
The determination means outputs a signal for instructing the driving means to turn on the switch based on the determination result,
It said drive means comprises a laser diode module according to claim 1 or 2, wherein output to the switch by converting the signal of the switch can be driven signal.
前記電流制御手段を制御する制御信号を生成出力する制御信号生成手段と、を備えているレーザダイオード装置。 The laser diode module according to any one of claims 1 to 4, and
And a control signal generating means for generating and outputting a control signal for controlling the current control means.
前記制御信号を生成出力する制御信号生成手段と、
前記制御信号生成手段と前記判定手段との間に介在し、前記制御信号生成手段が生成出力した前記制御信号を前記判定手段に対して中継伝送する中継伝送手段と、を有し、
前記中継伝送手段は、前記制御信号を無線方式で送信する送信手段と、前記無線方式で送信される前記制御信号を受信する受信手段と、を備えているレーザダイオード装置。 The laser diode module according to any one of claims 1 to 4, and
Control signal generating means for generating and outputting the control signal;
Relay transmission means interposed between the control signal generation means and the determination means, and relaying the control signal generated and output by the control signal generation means to the determination means,
The relay transmission means is a laser diode device comprising: transmission means for transmitting the control signal by a wireless method; and reception means for receiving the control signal transmitted by the wireless method.
前記制御信号を生成出力する制御信号生成手段と、
前記制御信号生成手段と前記判定手段との間に介在し、前記制御信号生成手段が生成出力した前記制御信号を前記判定手段に対して中継伝送する中継伝送手段と、を有し、
前記中継伝送手段は、前記制御信号生成手段を着脱可能とする接続分離手段を備えているレーザダイオード装置。 The laser diode module according to any one of claims 1 to 4, and
Control signal generating means for generating and outputting the control signal;
Relay transmission means interposed between the control signal generation means and the determination means, and relaying the control signal generated and output by the control signal generation means to the determination means,
The relay transmission means includes a laser diode device comprising a connection separation means for detachable said control signal generating means.
請求項1乃至4の何れか一項記載のレーザダイオードモジュール、又は、請求項5乃至7の何れか一項記載のレーザダイオード装置の何れかを搭載し、前記何れかに含まれる前記レーザダイオードを前記光源に用い、
前記電流制御手段に入力される制御信号に基づいて、前記レーザダイオードからの発光が可能となることを特徴とする画像投射装置。 An image projection apparatus that irradiates a display element that forms an image according to a modulation signal with illumination light from a light source, and enlarges and projects the image formed on the display element onto a projection surface,
A laser diode module according to any one of claims 1 to 4 or a laser diode device according to any one of claims 5 to 7 is mounted, and the laser diode included in any of the above is mounted. Used for the light source,
An image projection apparatus characterized in that light emission from the laser diode is enabled based on a control signal input to the current control means.
請求項6記載のレーザダイオード装置を搭載し、前記レーザダイオード装置に含まれる前記レーザダイオードを前記光源に用い、
前記光源を含む本体を無線方式で制御するリモートコントローラを備え、
前記制御信号生成手段は、前記リモートコントローラに内蔵され、
前記電流制御手段に入力される制御信号に基づいて、前記レーザダイオードからの発光が可能となることを特徴とする画像投射装置。 An image projection apparatus that irradiates a display element that forms an image according to a modulation signal with illumination light from a light source, and enlarges and projects the image formed on the display element onto a projection surface,
The laser diode device according to claim 6 is mounted, and the laser diode included in the laser diode device is used as the light source.
Comprising a remote controller for wirelessly controlling the main body including the light source,
The control signal generating means is built in the remote controller,
An image projection apparatus characterized in that light emission from the laser diode is enabled based on a control signal input to the current control means.
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