JP6152754B2 - Light source device - Google Patents
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Description
本発明は、光を出射する複数のレーザ光源部を備える光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device including a plurality of laser light source units that emit light.
従来、光源装置として、光を出射する複数のレーザ光源部と、複数のレーザ光源部から出射された光を結合する結合光学系とを備える光源装置が知られている(例えば、特許文献1及び2)。斯かる光源装置においては、制御部が、各レーザ光源部の出力(出射する光量)を個別にフィードバック制御している。 Conventionally, as a light source device, a light source device including a plurality of laser light source units that emit light and a coupling optical system that combines light emitted from the plurality of laser light source units is known (for example, Patent Document 1 and 2). In such a light source device, the control unit individually performs feedback control on the output (the amount of light emitted) of each laser light source unit.
ところで、光源装置においては、レーザ光が光学系の光学膜(例えば、レンズや光ファイバーの端面に施す反射防止膜、ダイクロイックミラーを成す誘電体多層膜等)に吸収されることにより、光学膜が損傷する。これにより、使用時間が経過することに伴って、光学系の透過率が低下するという問題があった。 By the way, in the light source device, the laser light is absorbed by the optical film of the optical system (for example, the antireflection film applied to the end surface of the lens or the optical fiber, the dielectric multilayer film forming the dichroic mirror, etc.), and the optical film is damaged. To do. As a result, there is a problem in that the transmittance of the optical system is lowered as the usage time elapses.
また、レーザ光が高いエネルギー密度で集光された集光点付近(例えば、光ファイバーの入射面等)においては、レーザ光が浮遊する有機物(例えば、接着剤から気体として発生するシロキサン等)と反応するため、集光点付近の光学系の表面に異物(例えば、シリカ系の堆積物等)が堆積される。これにより、使用時間が経過することに伴って、光学系の透過率が低下するという問題もあった。 Also, in the vicinity of the condensing point where the laser beam is condensed at a high energy density (for example, the incident surface of the optical fiber), the laser beam reacts with an organic substance (for example, siloxane generated as a gas from the adhesive). Therefore, foreign matters (for example, silica-based deposits, etc.) are deposited on the surface of the optical system near the condensing point. As a result, there is a problem that the transmittance of the optical system is lowered as the usage time elapses.
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができつつ、しかも、構成の簡素化を図ることができる光源装置を提供することを課題とする。 Therefore, in view of such circumstances, the present invention is a light source that can output light stably and can simplify the configuration against a decrease in transmittance of the optical system over time. It is an object to provide an apparatus.
斯かる課題を解決するために、発明者は、波長の短い光においては、光学系の透過率が経時に伴って低下する一方、波長の長い光においては、光学系の透過率が経時に伴っても維持していることを発見した。これにより、発明者は、以下のような光源装置を発明した。 In order to solve such a problem, the inventor has found that the transmittance of the optical system decreases with time in light having a short wavelength, whereas the transmittance of the optical system decreases with time in light having a long wavelength. I found it even maintained. Thereby, the inventor invented the following light source device.
本発明に係る光源装置は、所定波長の光を出射するレーザ光源部と、前記所定波長とは異なる他の波長の光を出射する前記レーザ光源部とは異なる少なくとも一つの他のレーザ光源部と、前記複数のレーザ光源部から出射された光を結合する結合光学系と、前記結合光学系で結合された光から、前記所定波長の光の光量を検出する光量検出部と、前記各レーザ光源部の出力を制御すべく、前記各レーザ光源部に流れる電流値を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記光量検出部が検出した光量と前記所定波長の光の光量設定値とに基づいて、前記所定波長の光を出射するレーザ光源部の電流値を制御する一方、前記検出した光量、前記光量設定値及び前記電流値のうち、少なくとも一つの値に基づいて、前記他の波長の光を出射する前記他のレーザ光源部の電流値を制御する。 A light source device according to the present invention includes a laser light source unit that emits light of a predetermined wavelength, and at least one other laser light source unit that is different from the laser light source unit that emits light of another wavelength different from the predetermined wavelength. A coupling optical system that couples light emitted from the plurality of laser light source units, a light amount detection unit that detects a light amount of the predetermined wavelength from the light coupled by the coupling optical system, and the laser light sources A control unit that controls a current value flowing through each laser light source unit in order to control the output of the unit, and the control unit includes a light amount detected by the light amount detection unit and a light amount setting value of the light having the predetermined wavelength. And controlling the current value of the laser light source unit that emits light of the predetermined wavelength based on the at least one value among the detected light amount, the light amount setting value, and the current value. Emit light of the wavelength Serial to control the current value of the other laser light source unit.
本発明に係る光源装置によれば、光量検出部が、結合光学系で結合された光から、所定波長の光の光量を検出し、制御部は、光量検出部が検出した光量と所定波長の光の光量設定値とに基づいて、所定波長を出射するレーザ光源部の電流値を制御する。これにより、経時に伴って透過率が低下する所定波長の光は、レーザ光源部から設定された光量を出射される。 According to the light source device of the present invention, the light amount detection unit detects the light amount of light having a predetermined wavelength from the light combined by the coupling optical system, and the control unit detects the light amount detected by the light amount detection unit and the predetermined wavelength. The current value of the laser light source unit that emits a predetermined wavelength is controlled based on the light amount setting value. Thereby, the light of a predetermined wavelength whose transmittance decreases with time is emitted from the laser light source unit in a set amount of light.
また、制御部は、光量検出部が検出した光量、所定波長の光の光量設定値、及び所定波長の光を出射するレーザ光源部の電流値のうち、少なくとも一つの値に基づいて、他の波長の光を出射する他のレーザ光源部の電流値を制御する。これにより、経時に伴っても透過率が維持する他の波長の光は、他のレーザ光源部から所望の量、例えば、所定波長(所定色)の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれる光量を出射される。したがって、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができる。 In addition, the control unit is configured based on at least one of the light amount detected by the light amount detection unit, the light amount setting value of light of a predetermined wavelength, and the current value of the laser light source unit that emits light of the predetermined wavelength. The current value of another laser light source unit that emits light of a wavelength is controlled. As a result, light of other wavelengths whose transmittance is maintained over time has a color balance (white balance) with respect to a desired amount of light of a predetermined wavelength (predetermined color) from other laser light source units. The amount of light that is kept is emitted. Therefore, stable light output can be performed against a decrease in the transmittance of the optical system over time.
しかも、光量検出部が、結合光学系で結合された光から、各波長の光の光量を全て検出することなく、所定波長の光の光量のみを検出することで、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができる。したがって、各波長の光量を全て検出する構成と比較して、本発明に係る光源装置によれば、構成の簡素化を図ることができる。 Moreover, the light amount detection unit detects only the light amount of light of a predetermined wavelength without detecting all the light amounts of light of each wavelength from the light combined by the coupling optical system, so that the transmission of the optical system over time can be achieved. Stable light output can be performed as the rate decreases. Therefore, the configuration of the light source device according to the present invention can be simplified as compared with the configuration of detecting all the light amounts of the respective wavelengths.
また、本発明に係る光源装置においては、前記制御部は、前記光量検出部が検出した光量のみに基づいて、前記他の波長の光を出射する前記他のレーザ光源部の電流値を制御する、という構成でもよい。 In the light source device according to the present invention, the control unit controls a current value of the other laser light source unit that emits light of the other wavelength based only on the light amount detected by the light amount detection unit. The structure of, may be used.
また、本発明に係る光源装置においては、前記制御部は、前記所定波長を出射する前記レーザ光源部の電流値のみに基づいて、前記他の波長の光を出射する前記他のレーザ光源部の電流値を制御する、という構成でもよい。 Moreover, in the light source device according to the present invention, the control unit includes the other laser light source unit that emits light of the other wavelength based only on a current value of the laser light source unit that emits the predetermined wavelength. It may be configured to control the current value.
また、本発明に係る光源装置においては、前記制御部は、前記所定波長の光の光量設定値のみに基づいて、前記他の波長の光を出射する前記他のレーザ光源部の電流値を制御する、という構成でもよい。 In the light source device according to the present invention, the control unit controls a current value of the other laser light source unit that emits light of the other wavelength based only on a light amount setting value of the light of the predetermined wavelength. It may be configured to do.
また、本発明に係る光源装置においては、前記制御部は、前記複数のレーザ光源部の電流値を所定周期で制御し、前記他の波長の光を出射する前記他のレーザ光源部の電流値を制御する周期は、前記所定波長の光を出射するレーザ光源部の電流値を制御する周期よりも長い、という構成でもよい。 Moreover, in the light source device according to the present invention, the control unit controls current values of the plurality of laser light source units at a predetermined period, and outputs current values of the other laser light source units that emit light of the other wavelengths. The control period may be longer than the control period of the current value of the laser light source unit that emits light of the predetermined wavelength.
また、本発明に係る光源装置においては、前記所定波長の光は、前記複数のレーザ光源部から出射される光のうち、最も波長が短い光である、という構成でもよい。 In the light source device according to the present invention, the light having the predetermined wavelength may be light having the shortest wavelength among the light emitted from the plurality of laser light source units.
以上の如く、本発明に係る光源装置は、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができつつ、しかも、構成の簡素化を図ることができるという優れた効果を奏する。 As described above, the light source device according to the present invention can output light stably with respect to a decrease in the transmittance of the optical system over time, and can simplify the configuration. Excellent effect.
以下、本発明に係る光源装置における一実施形態について、図1〜図5を参酌して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a light source device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る光源装置10は、画像投影装置としている。斯かる光源装置10は、第1の波長(本発明に係る「所定波長」)の光を出射する第1レーザ光源部(「基準のレーザ光源部」ともいう)1と、第1の波長と異なる第2の波長の光を出射する第2レーザ光源部(本発明に係る「他のレーザ光源部」)2と、第1及び第2の波長と異なる第3の波長の光を出射する第3レーザ光源部(本発明に係る「他のレーザ光源部」)3とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、光源装置10は、複数のレーザ光源部1,2,3から出射された光を結合する結合光学系4と、例えば、投射レンズ等からなり、結合光学系4から出射された光画像を拡大してスクリーン9に投射する光画像投射機構5とを備えている。さらに、光源装置10は、結合光学系4で結合された光から第1の波長の光の量を検出する光量検出部6と、各レーザ光源部1,2,3の出力(出射する光量)を制御する制御部7と、各種情報を入力するための入力部8とを備えている。
The
第1レーザ光源部1は、レーザ光を出射する複数(図1において、3つ図示している)の半導体レーザ11と、半導体レーザ11から出射されるレーザ光を平行光にする複数(図1において、3つ図示している)のコリメートレンズ12とを備えている。また、第1レーザ光源部1は、各半導体レーザ11を駆動させるべく、制御部7で制御された電流値を定電流で各半導体レーザ11に供給する駆動部13を備えている。
The first laser light source unit 1 includes a plurality of (three shown in FIG. 1) semiconductor lasers 11 that emit laser light, and a plurality (FIG. 1) that converts the laser light emitted from the semiconductor laser 11 into parallel light. 3, three
第1レーザ光源部1は、第2及び第3レーザ光源部2,3から出射される光よりも、波長が短い光を出射する。本実施形態においては、第1レーザ光源部1は、各半導体レーザ11から400nm〜480nmの波長の光を出射している。これにより、第1レーザ光源部1は、青色の光(以下「B光」ともいう)を出射している。なお、各半導体レーザ11は、同じ波長の光を出射していてもよく、また、前記範囲内で異なる波長の光を出射していてもよい。
The first laser light source unit 1 emits light having a shorter wavelength than the light emitted from the second and third laser
第2レーザ光源部2は、レーザ光を出射する複数(図1において、3つ図示している)の半導体レーザ21と、半導体レーザ21から出射されるレーザ光を平行光にする複数(図1において、3つ図示している)のコリメートレンズ22とを備えている。また、第2レーザ光源部2は、各半導体レーザ21を駆動させるべく、制御部7で制御された電流値を定電流で各半導体レーザ21に供給する駆動部23を備えている。
The second laser
第2レーザ光源部2は、第1及び第3レーザ光源部1,3から出射される光よりも、波長が長い光を出射する。本実施形態においては、第2レーザ光源部2は、各半導体レーザ21から620nm〜750nmの波長の光を出射している。これにより、第2レーザ光源部2は、赤色の光(以下「R光」ともいう)を出射している。なお、各半導体レーザ21は、同じ波長の光を出射していてもよく、また、前記範囲内で異なる波長の光を出射していてもよい。
The second laser
第3レーザ光源部3は、レーザ光を出射する複数(図1において、3つ図示している)の半導体レーザ31と、半導体レーザ31から出射されるレーザ光を平行光にする複数(図1において、3つ図示している)のコリメートレンズ32とを備えている。また、第3レーザ光源部3は、各半導体レーザ31を駆動させるべく、制御部7で制御された電流値を定電流で各半導体レーザ31に供給する駆動部33を備えている。
The third laser
第3レーザ光源部3は、第1レーザ光源部1から出射される光よりも、波長が長い光であって、第2レーザ光源部2から出射される光よりも、波長が短い光を出射する。本実施形態においては、第3レーザ光源部3は、各半導体レーザ31から495nm〜570nmの波長の光を出射している。これにより、第3レーザ光源部3は、緑色の光(以下「G光」ともいう)を出射している。なお、各半導体レーザ31は、同じ波長の光を出射していてもよく、また、前記範囲内で異なる波長の光を出射していてもよい。
The third laser
結合光学系4は、各レーザ光源部1,2,3から出射された光を集光する集光レンズ41,41,41と、各集光レンズ41から出射された光が入射される光ファイバー42,42,42とを備えている。また、結合光学系4は、各光ファイバー42から出射された光を合成する色合成光学部材43と、色合成光学部材43から出射された合成光を光画像にする空間変調素子44とを備えている。
The coupling optical system 4 includes condensing
各光ファイバー42は、各集光レンズ41の焦点の位置に入射面が位置するように、配置されている。また、色合成光学部材43は、例えば、ダイクロイックプリズム等の色合成プリズム等からなり、そして、空間変調素子44は、例えば、デジタルマイクロミラーデバイスや液晶表示デバイス等からなる。
Each
光量検出部6は、スクリーン9で反射した光のうち、B光の光量を検出すべく、特定の波長範囲の光が透過できる光学フィルタ61と、光学フィルタ61を透過した光の量を検出する検出センサ62とを備えている。斯かる光学フィルタ61は、スクリーン9で反射された光のうち、B光のみを透過させる一方R光及びG光を透過さないように、例えば、480nm以下の波長の光を透過させるように、構成されている。
The light
制御部7は、各種情報を記憶する記憶部71と、記憶部71に記憶されている情報に基づいて、各レーザ光源部1,2,3に流すべき電流値を演算する演算部72とを備えている。また、制御部7は、演算部72で演算された電流値に基づいて、各レーザ光源部1,2,3に流れる電流値を制御する電流値制御部73を備えている。
The control unit 7 includes a
記憶部71は、入力部8で入力される各モード(例えば、通常モードや省エネモード等)に対するB光の光量設定値を記憶する設定値記憶部71aを備えている。また、記憶部71は、B光(第1の波長の光)の光量に対する第2及び第3レーザ光源部2,3に流すべき電流値の情報を記憶する電流値情報記憶部71bを備えている。
The
図3に示すように、電流値情報記憶部71bに記憶されている第2レーザ光源部2に流すべき電流値は、B光の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれるR光の光量を出力するための電流値である。図4に示すように、電流値情報記憶部71bに記憶されている第3レーザ光源部3に流すべき電流値は、B光の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれるG光の光量を出力するための電流値である。
As shown in FIG. 3, the current value to be passed through the second laser
演算部72は、設定値記憶部71aに記憶されている光量設定値のうち、入力部8により選択されたモードに対応するB光の光量設定値を選択する設定値選択部72aを備えている。また、演算部72は、光量検出部6で検出した光量が設定値選択部72aで選択した光量設定値であるか否かを判定する検出値判定部72bを備えている。さらに、演算部72は、各レーザ光源部1,2,3に流す電流値を演算する電流値演算部72cを備えている。
The
電流値演算部72cは、光量検出部6で検出されたB光の光量と設定値選択部72aで選択された光量設定値とに基づいて、B光を出射する第1レーザ光源部1に流す電流値を演算する。具体的には、電流値演算部72cは、検出された光量が光量設定値より大きい場合に、電流値が小さくなるように演算し、検出された光量が光量設定値より小さい場合に、電流値が大きくなるように演算する。
The current
また、電流値演算部72cは、光量検出部6で検出されたB光の光量に基づいて、R光を出射する第2レーザ光源部2に流す電流値とG光を出射する第3レーザ光源部3に流す電流値とを演算する。具体的には、電流値演算部72cは、検出されたB光の光量と電流値情報記憶部71bに記憶されている情報とに基づいて、各レーザ光源部2,3に流す電流値を演算する。
In addition, the current
電流値制御部73は、電流値演算部72cで演算された電流値に基づいて、各レーザ光源部1,2,3を制御する。具体的には、電流値制御部73は、各レーザ光源部1,2,3に流れる電流値が演算された電流値となるように、各レーザ光源部1,2,3の駆動部13,23,33を制御する。
The current
本実施形態に係る光源装置10の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係る光源装置10の制御について、図5を参酌して、説明する。
The configuration of the
入力部8で点灯指示及びモードが入力されることにより、設定値選択部72aが、設定値記憶部71aに記憶されている情報に基づいて、B光の光量設定値を選択する(ステップ101)。そして、光量検出部6が、B光の光量を検出した(ステップ102)後、検出値判定部72bが、検出された光量と選択された光量設定値とを比較する(ステップ103)。
When the lighting instruction and the mode are input through the
検出値判定部72bが、検出されたB光の光量が光量設定値と異なると判定した場合には(ステップ103の「N」)、電流値演算部72cが、検出されたB光の光量が光量設定値となるように、第1レーザ光源部1の電流値を演算し、電流値制御部73が、演算された電流値に基づいて、第1レーザ光源部1を制御する(ステップ104)。そして、検出されたB光の光量が光量設定値となるまで、制御部7が第1レーザ光源部1を繰り返し制御する(ステップ102に戻り、ステップ103及び104を繰り返す)。
When the detection
また、検出値判定部72bが、検出されたB光の光量が光量設定値と等しいと判定した場合には(ステップ103の「Y」)、電流値演算部72cが、検出されたB光の光量と電流値情報記憶部71bに記憶されている情報とに基づいて、第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を演算し、電流値制御部73が、演算された電流値に基づいて、第2及び第3レーザ光源部2,3を制御する(ステップ105)。
When the detection
そして、所定時間が経過することにより(ステップ106の「Y」)、光量検出部6が、B光の光量を検出し、上記の制御が繰り返される(ステップ102に戻り、ステップ102〜105を繰り返す)。即ち、制御部7は、各レーザ光源部1,2,3の電流値を、所定周期で制御している。
Then, when the predetermined time has elapsed (“Y” in step 106), the light
以上より、本実施形態に係る光源装置10によれば、光量検出部6が、結合光学系4で結合された光から、B光の光量を検出し、制御部7は、光量検出部6が検出した光量とB光の光量設定値とに基づいて、B光を出射する第1レーザ光源部1の電流値を制御する。これにより、経時に伴って透過率が低下するB光は、第1レーザ光源部1から光量設定値の光量を出射される。
As described above, according to the
そして、波長が長い光であるR光及びG光においては、光学系の透過率が経時に伴っても維持されるため、第2及び第3レーザ光源部2,3に流す電流値と第2及び第3レーザ光源部2,3から出射される光の光量との関係は、経時に伴っても維持される。それを利用して、制御部7は、光量検出部6が検出した光量に基づいて、R光及びG光を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する。
In the R light and G light, which are light having a long wavelength, the transmittance of the optical system is maintained over time, so that the current value passed through the second and third laser
これにより、経時に伴っても透過率が維持されるR光及びG光は、各レーザ光源部2,3から、B光の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれる光量を高い精度で出射される。したがって、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができる。
As a result, the R light and G light whose transmittance is maintained over time have a high light quantity that maintains a color balance (white balance) with respect to the light quantity of B light from each laser
しかも、光量検出部6が、結合光学系4で結合された光から、R光及びG光の光量を検出することなく、B光の光量のみを検出することで、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができる。したがって、R光、G光及びB光の光量をそれぞれ全て検出する構成と比較して、本実施形態に係る光源装置10によれば、構成の簡素化を図ることができる。
In addition, the light
なお、本発明に係る光源装置は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、本発明に係る光源装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。 The light source device according to the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and is not limited to the above-described effects. In addition, the light source device according to the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, it is needless to say that configurations, methods, and the like according to various modifications described below may be arbitrarily selected and employed in the configurations, methods, and the like according to the above-described embodiments.
上記実施形態に係る光源装置10においては、制御部7は、光量検出部6が検出したB光の光量のみに基づいて、R光やG光を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する、という構成である。しかしながら、本発明に係る光源装置は、斯かる構成に限られない。要するに、本発明に係る光源装置においては、制御部7は、光量検出部6が検出したB光の光量、B光の光量設定値、B光を出射する第1レーザ光源部1の電流値のうち、一つのみの値又は二つの値或いは三つ全ての値に基づいて、R光やG光を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する、という構成でもよい。
In the
例えば、本発明に係る光源装置においては、図6及び図7に示すように、制御部7は、B光(所定波長の光)の光量設定値のみに基づいて、R光やG光(他の波長の光)を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する、という構成でもよい。また、本発明に係る光源装置においては、図8〜図12に示すように、制御部7は、B光(所定波長の光)を出射する第1レーザ光源部1の電流値のみに基づいて、R光やG光(他の波長の光)を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する、という構成でもよい。
For example, in the light source device according to the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, the control unit 7 performs the R light and G light (others) based only on the light amount setting value of the B light (light of a predetermined wavelength). It is also possible to control the current values of the second and third laser
ここで、図6及び図7に係る変更例の光源装置10について、説明する。
Here, the modified
記憶部71の電流値情報記憶部71bは、図6及び図7に示すように、B光(第1の波長の光)の光量設定値に対する第2及び第3レーザ光源部2,3に流すべき電流値の情報を記憶している。図6及び図7に示すように、電流値情報記憶部71bに記憶されている第2及び第3レーザ光源部2,3に流すべき電流値は、B光の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれるR光やG光の光量を出力するための電流値である。
As shown in FIGS. 6 and 7, the current value
そして、演算部72の電流値演算部72cは、B光の光量設定値に基づいて、R光を出射する第2レーザ光源部2に流す電流値とG光を出射する第3レーザ光源部3に流す電流値とを演算する。具体的には、電流値演算部72cは、B光の光量設定値と電流値情報記憶部71bに記憶されている情報とに基づいて、各レーザ光源部2,3に流す電流値を演算する。
Then, the current
ここで、波長が長い光であるR光及びG光においては、光学系の透過率が経時に伴っても維持されるため、第2及び第3レーザ光源部2,3に流す電流値と第2及び第3レーザ光源部2,3から出射される光の光量との関係は、経時に伴っても維持される。それを利用して、制御部7は、B光の光量設定値に基づいて、R光及びG光を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する。なお、第1レーザ光源部1の電流値は、上記実施形態と同様の制御内容で制御される。
Here, in the R light and G light, which are light having a long wavelength, the transmittance of the optical system is maintained over time, so that the value of the current passed through the second and third laser
このように、図6及び図7に係る構成によれば、経時に伴っても透過率が維持されるR光及びG光は、各レーザ光源部2,3から、光量設定値に制御されたB光の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれる光量を高い精度で出射される。したがって、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができつつ、しかも、構成の簡素化を図ることができる。
As described above, according to the configuration according to FIGS. 6 and 7, the R light and G light whose transmittance is maintained over time are controlled to the light amount setting values from the laser
次に、図8〜図12に係る変更例の光源装置100について、説明する。
Next, a modified
図8に示すように、制御部70は、上記実施形態に係る制御部7に対して、動作した累積の時間を計測する累積動作計測部74をさらに備えている。また、記憶部710は、上記実施形態に係る記憶部71に対して、累積動作時間に対する各波長の光(第1〜第3の波長の光)における光学系の透過率の情報を記憶する透過率情報記憶部71cをさらに備えている。
As illustrated in FIG. 8, the
透過率情報記憶部71cは、図9及び図10に示すように、R光、G光及びB光における各光学系の透過率の情報を記憶している。例えば、累積動作時間が10,000時間においては、初期透過率を100とした場合、R光及びG光における光学系の透過率は、100であり、B光における光学系の透過率は、82(=100×0.98×0.85×0.98)である。このように、波長の長い光においては、光学系の透過率が経時に伴っても維持する一方、波長の短い光においては、光学系の透過率が経時に伴って低下する。
As shown in FIGS. 9 and 10, the transmittance
記憶部71の電流値情報記憶部71bは、図11及び図12に示すように、初期における第1レーザ光源1の電流値に対する第2及び第3レーザ光源部2,3に流すべき電流値の情報(図11及び図12における実線の情報)を記憶している。図11及び図12に示すように、電流値情報記憶部71bに記憶されている第2及び第3レーザ光源部2,3に流すべき電流値は、B光の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれるR光やG光の光量を出力するための電流値である。
As shown in FIGS. 11 and 12, the current value
演算部72の電流値演算部72cは、累積動作計測部74で計測した累積動作時間と透過率情報記憶部71cで記憶されている各光の光学系の透過率の情報とに基づいて、計測した累積動作時間における第1レーザ光源部1の電流値に対する第2及び第3レーザ光源部2,3に流すべき電流値の情報(図11及び図12における破線の情報)を演算する。そして、電流値演算部72cは、その電流値の情報と第1レーザ光源部1の電流値とに基づいて、各レーザ光源部2,3に流す電流値を演算する。
The current
ここで、波長が長い光であるR光及びG光においては、光学系の透過率が経時に伴っても維持されるため、第2及び第3レーザ光源部2,3に流す電流値と第2及び第3レーザ光源部2,3から出射される光の光量との関係は、経時に伴っても維持される。それを利用して、制御部7は、第1レーザ光源部の電流値に基づいて、R光及びG光を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する。なお、第1レーザ光源部1の電流値は、上記実施形態と同様の制御内容で制御される。
Here, in the R light and G light, which are light having a long wavelength, the transmittance of the optical system is maintained over time, so that the value of the current passed through the second and third laser
このように、図8〜図12に係る構成によれば、経時に伴っても透過率が維持されるR光及びG光は、各レーザ光源部2,3から、B光の光量に対して色バランス(ホワイトバランス)が保たれる光量を出射される。したがって、経時に伴う光学系の透過率の低下に対して、安定した光の出力を行うことができつつ、しかも、構成の簡素化を図ることができる。
As described above, according to the configuration according to FIGS. 8 to 12, the R light and the G light whose transmittance is maintained even with lapse of time from the laser
なお、図8〜図12に係る光源装置100は、透過率情報記憶部71cを備えていない構成でもよい。斯かる構成においては、記憶部71の電流値情報記憶部71bは、第1レーザ光源部1の電流値に対する第2及び第3レーザ光源部2,3に流すべき電流値の情報を、各累積動作時間に対応してそれぞれ記憶している。
Note that the
また、上記実施形態に係る光源装置10においては、各レーザ光源部1,2,3の電流値を制御する周期は、全て等しい(ステップ106)、という構成である。しかしながら、本発明に係る光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光源装置においては、R光及びG光(他の波長の光)を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3の電流値を制御する周期は、B光(所定波長の光)を出射する第1レーザ光源部1の電流値を制御する周期よりも長い、という構成でもよい。
In the
斯かる構成によれば、光学系の透過率が経時に伴って低下するB光を出射する第1レーザ光源部1は、短い周期で制御され、光学系の透過率が経時に伴っても維持するR光及びG光を出射する第2及び第3レーザ光源部2,3は、長い周期で制御される。したがって、制御するタイミングを適正にすることができる。
According to such a configuration, the first laser light source unit 1 that emits B light whose transmittance of the optical system decreases with time is controlled in a short cycle, and the transmittance of the optical system is maintained even with time. The second and third laser
また、上記実施形態に係る光源装置10においては、レーザ光源部1,2,3は、三つ備えられる、という構成である。しかしながら、本発明に係る光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光源装置においては、レーザ光源部は、二つ又は四つ以上備えられる、という構成でもよい。要するに、本発明に係る光学装置は、所定の波長の光を出射するレーザ光源部1と、当該所定の波長とは異なる他の波長の光を出射する少なくとも一つのレーザ光源部2,3とを備えていればよい。
Moreover, in the
また、上記実施形態に係る光源装置10は、画像投影装置である、という構成である。しかしながら、本発明に係る光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光源装置は、レーザ光を用いて露光を行う露光装置である、という構成でもよい。
Further, the
1…(第1)レーザ光源部、2…(第2)レーザ光源部、3…(第3)レーザ光源部、4…結合光学系、5…光画像投射機構、6…光量検出部、7…制御部、8…入力部、9…スクリーン、10…光源装置、11…半導体レーザ、12…コリメートレンズ、13…駆動部、21…半導体レーザ、22…コリメートレンズ、23…駆動部、31…半導体レーザ、32…コリメートレンズ、33…駆動部、41…集光レンズ、42…光ファイバー、43…色合成光学部材、44…空間変調素子、61…光学フィルタ、62…検出センサ、70…制御部、71…記憶部、71a…設定値記憶部、71b…電流値情報記憶部、71c…透過率情報記憶部、72…演算部、72a…設定値選択部、72b…検出値判定部、72c…電流値演算部、73…電流値制御部、74…累積動作計測部、100…光源装置、710…記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... (1st) Laser light source part, 2 ... (2nd) Laser light source part, 3 ... (3rd) Laser light source part, 4 ... Coupling optical system, 5 ... Optical image projection mechanism, 6 ... Light quantity detection part, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Control part, 8 ... Input part, 9 ... Screen, 10 ... Light source device, 11 ... Semiconductor laser, 12 ... Collimating lens, 13 ... Driving part, 21 ... Semiconductor laser, 22 ... Collimating lens, 23 ... Driving part, 31 ...
Claims (6)
前記所定波長よりも長い波長の光を出射する、前記レーザ光源部とは異なる少なくとも一つの他のレーザ光源部と、
前記複数のレーザ光源部から出射された光を結合する結合光学系と、
前記結合光学系で結合された光から、前記所定波長の光の光量を検出する光量検出部と、
前記各レーザ光源部の出力を制御すべく、前記各レーザ光源部に流れる電流値を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記光量検出部が検出した光量と前記所定波長の光の光量設定値とに基づいて、前記所定波長の光を出射するレーザ光源部の電流値を制御する一方、前記検出した光量、前記光量設定値及び前記電流値のうち、少なくとも一つの値に基づいて、前記所定波長よりも長い波長の光を出射する前記他のレーザ光源部の電流値を制御する光源装置。 A laser light source unit that emits light of a predetermined wavelength among 400 nm to 480 nm;
Emits light having a wavelength longer than the predetermined wavelength, and differ by at least one other laser light source unit and the laser light source unit,
A coupling optical system for coupling light emitted from the plurality of laser light source units;
A light amount detector for detecting the amount of light of the predetermined wavelength from the light coupled by the coupling optical system;
A control unit for controlling a current value flowing in each laser light source unit in order to control the output of each laser light source unit;
The control unit controls the current value of the laser light source unit that emits the light of the predetermined wavelength based on the light amount detected by the light amount detection unit and the light amount setting value of the light of the predetermined wavelength. A light source device that controls a current value of the other laser light source unit that emits light having a wavelength longer than the predetermined wavelength , based on at least one of a light amount, the light amount setting value, and the current value.
前記他の波長の光を出射する前記他のレーザ光源部の電流値を制御する周期は、前記所定波長の光を出射するレーザ光源部の電流値を制御する周期よりも長い請求項1〜4の何れか1項に記載の光源装置。 The control unit controls current values of the plurality of laser light source units at a predetermined period,
The period for controlling the current value of the other laser light source unit that emits light of the other wavelength is longer than the period for controlling the current value of the laser light source unit that emits the light of the predetermined wavelength. The light source device according to any one of the above.
The light source device according to claim 1, wherein the light having the predetermined wavelength is light having the shortest wavelength among light emitted from the plurality of laser light source units.
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