CN104898361A - 激光光源装置和投影显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光光源装置和投影显示装置，其目的在于提供一种能够有效防止激光光束在干涉状态下发生外泄的新型激光光源。本发明的激光光源装置具有将多束激光合成为激光光束的激光光源(10、11、12)、消除或减低小光光源发射的激光光束的相干性的均化器(14)、将经过均化器(14)的激光光束射往外部的射出光学系统(20)、将从均化器(14)射往射出光学系统(20)的激光光束中分离出的一部分光束作为检测用激光光束的光分离部(16)、具有多个受光部用来接受通过光分离部(16)分离出来的检测用激光光束的光检测部(18)、以及根据光检测部(18)的多个受光部的输出来控制激光光源发光的发光控制部(25)。

Description

激光光源装置和投影显示装置

技术领域

本发明涉及激光光源装置和投影显示装置。

背景技术

投影显示装置是用激光光源装置发射的照明光照射图像显示元件上显示的图像，并用投影光学系统将基于该图像调制的光放大且投影显示的装置。投影显示装置近年来得到广泛普及。

用各种照明器械，如透射型或反射型液晶面板、数字微镜器件(以下称为DMD)等，被用来作为图像显示元件。

而随着投影图像画面的大型化，要求照射图像显示元件的照明光具有大光量。目前，如专利文献1(JP特开2012-141581号公报)公开的，用多束激光合成激光光束，来获得大容量激光。

另一方面，激光光束不但容易发生干涉，而且具有高能量密度。

而多束激光合成的激光光束由于能量密度非常高，因而如果发生激光外泄，将十分危险。

对此，专利文献2(JP特开2012-2871号公报)公开了一种可以消除或减小利用激光光束的激光光源装置中的激光相干性的均化器。

但是，如果出于某种原因均化器破损或从规定位置脱落，激光光束依然会发生干涉状态下的外泄。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效防止激光光束在干涉状态下发生外泄的新型激光光源。

本发明的激光光源装置包括：激光光源，其将多束激光合成为激光光束；均化器，用来消除或减低所述激光光源发射的激光光束的相干性；射出光学系统，用来将经过所述均化器的激光光束射往所述激光光源装置外部；光分离部，用来从所述均化器射往所述射出光学系统的所述激光光束中分离出一部分激光光束，作为检测用激光光束；光检测部，其中具有多个受光部，用来接受通过所述光分离部分离出来的所述检测用激光光束；以及，发光控制部，用来根据所述光检测部的多个受光部的输出，控制所述激光光源的发光。

本发明的效果在于，提供一种能够有效防止激光光束在干涉状态下发生外泄的新型激光光源。

附图说明

图1是本发明的激光光源装置的第一实施方式的示意图。

图2是光检测部的一例示意图。

图3是控制部的结构示意图。

图4是控制装置中各种信号状态的示意图。

图5A和图5B是作为均化器的扩散板处于正常状态和异常状态下光检测部中光的入射状态的示意图。

图6是控制部的另一例结构示意图。

图7是本发明的激光光源装置的第二实施方式的示意图。图8是荧光转轮的示意图。

图9是本发明的激光光源装置的第三实施方式的示意图。

图10是荧光转轮的示意图。

图11是本发明的激光光源装置的第四实施方式的示意图。

图12是反射镜转轮的示意图。

图13是荧光转轮的示意图。

图14A和图14B是一例投影显示装置实施方式的示意图。

具体实施方式

以下描述本发明的实施方式。

图1是本发明的激光光源装置的第一实施方式的示意图。

图1中标记10表示LD模块，标记11表示LD驱动部，标记12表示光束合成光学系统。

标记14表示均化器，标记16表示光分离部，标记18表示光检测部，标记20表示射出光学部。

标记221至224表示放大器，标记231至234表示数字模拟转换器(以下称为ADC)，表示25表示控制部。

LD模块10具有多个LD(半导体激光器)100和分别与该多个激光组合的准直镜101。

各组LD100和准值镜101被排列在基板的规定位置上受到保持。各LD100在LD驱动部11的驱动下闪烁。

也就是说，在LD驱动部11的驱动下，LD100点灯后发射激光，该激光通过与LD100对应的准值镜101成为平行光束。

这样，激光互相平行地入射光束合成光学系统12。

排列设置了LD100的基板具有散热功能，能够发散LD100产生的热，将LD100的温度控制在规定范围以内。

各LD100发射规定颜色的波长的激光。以下以蓝色激光为例进行描述。

光束合成光学系统12具有正透镜121和负透镜122，将从LD模块10一侧入射的多束激光合成为激光光束LB。

也就是说，光束合成光学系统12是无焦光学系统，正透镜121射出一方的焦点位置与负透镜122射出一方的焦点位置一致。

多束平行光束的蓝色激光通过正透镜121向其射出一方的焦点位置会聚，入射负投透镜122。

负透镜122将入射的多束激光会合成一束平行光束，从而蓝色激光光束LB从负透镜122射出。

如此，LD模块10和LD驱动部11以及光束合成光学系统12构成激光光源。

即激光光源将多束激光合成为激光光束LB。

经过合成的激光光束LB具有相干性，入射均化器14。

均化器14具有消除或减轻激光光束LB相干性的功能。

为此，经过均化器14的光束不再具有相干性，或者相干性减弱，发生外泄时不会带来危险。

对于均化器14，可适当使用能够对激光光束LB波面赋予随机变化以消除相干性的扩散板或微型菱镜阵列、微型透镜阵列等元件。

以下以扩散板作为均化器14，称为扩散板14。

以下将通过扩散板14消除或减轻了相干性的激光光束称为非相干性光束。

图1中标记ILB表示非相干性光束。

非相干性光束ILB入射光分离部16。光分离部16为反射镜，反射入射的非相干性光束ILB中的大部分(例如97％)，而让剩下的光透射。

光分离部16并不局限于通过控制反射率/透射率来进行光束分离的元件，还可以利用其它公知元件，例如利用偏光状态来进行分离的偏光反射膜等。

非相干性光束ILB受到光分离部16反射后，经由射出光学系统20，成为照明光Lt，射出到激光光源装置外部。

只要扩散板14正常动作，照明光Lt便处于相干性被消除或充分减小的非相干性状态，危险性十分小。

另一方面，透过光分离部16的非相干性光束作为检测用激光光束LS入射光检测部18。

换言之，光分离部16从由均化器14射往射出光学系统20的激光光束ILB中分离的一部分光作为检测用激光光束LS。

当然，用光分离部分离光束并不局限于上例，还可以使得通过光分离部反射的光入射光检测部18，而让透过光分离部的光经由射出光学系统20射往外部。

图2是光检测部18的一例示意图。图2所示的例是在一个元件中具有多个受光部的光电二极管。

换言之，图2所示的光检测部18是四分割式光电二极管，受光面被分割为四个受光部PD1、PD2、PD3、PD4。

上述各受光部PD1至PD4均能够独立输出对应于接受光量的受光信号。

在图1中，以标记PDI1至PDI4表示受光部PD1至PD4输出的电流信号。

这些电流信号PD11至PD14被输入放大器221至224后经过放大，成为电压信号PDV1至PDV4。

ADC1至ADC4将这些电压信号PDV1至PDV4转换成数字信号PDD1至PDD4。

数字信号PDD1至PDD4被输入控制部25。

控制部25根据输入的数字信号PDD1至PDD4，判断均化器(扩散板)14是否正常作用，控制激光光源发光。

图1中输入控制部25的控制信号CTRL用于通过外部装置或用户操作(均未图示)等控制激光光源，或者向外部装置或用户操作部等输出激光光源装置的状态。

控制信号CTRL例如通过用I2C或SPI等串接通信接口部输入输出对应的指令或数据来实现上述控制。

以下说明发光控制。

参考图3和图4。图3是图1所示控制部25的结构示意图。

控制部25具有CPU251、数字信号处理器(DSP)252、比较器253、存储器254。

CPU251构成控制部整体动作的模块。

CPU51收到控制信号CTRL的启动指令后，在图4所示以基于周期为T0的同步信号SYNC的规定开始时刻T1开始，向LD驱动部11(图1)输出控制LD100的发光的控制信号LDC。

LD驱动部11收到控制信号LDC后，在T2期间生成LD驱动电流IL1，并输出到LD100(图4)。

该驱动电流使得LD100发射规定波长的激光(在本例中为蓝色激光)。

CPU251还向DSP252输出控制信号DSPC。DSP252中输入数字信号PDD1至PDD4。如图4所示，当从CPU251输入的控制信号DSPC成为“H水平”时，计算在H水平保持期间中数字信号PDD1至PDD4各自的平均值。

各求出的平均值如图3所示，作为各平均值数据AVGD1至AVGD4被输出到比较器253。取数字信号PDD1至PDD4的平均是为了去除受光信号中的杂质成分等。

而如图4所示，当从CPU251输入的控制信号DSPC成为“L水平”时，则DSP252结束平均值计算处理。

而后保持该时刻的平均值数据AVGD1至AVGD4。

如上所述地保持的平均值数据AVGD1至AVGD4成为在光检测部18的受光部PD1至PD4接受的蓝色光的光量数据。

平均值数据AVGD1至AVGD4被输入比较器253。

控制信号DSPC考虑从控制信号LDC使得LD开始发光到该数据信号PDD1至PDD4收到为止的延迟时间。

即如图4所示，距离控制信号LDC发生，开始时间被延迟了时间T3。

为了在LD确实发光器件结束数据信号PDD1至PDD4的平均值计算处理，结束时刻相对于控制信号LDC结束提早了时间T4。

比较器253不仅收到DSP252发送的平均值数据AVGD1至AVGD4，而且还收到来自存储器254的阀值数据MD1至MD4。

而后，分别对这些平均值数据AVGDx和阀值MDx(x＝1至4)进行比较，并将结果作为信号Cx(x＝1至4)输出。

如图4所示，例如在AVDGDx≤MDx时信号Cx(x＝1至4)为“L”，而在AVDGDx＞MDx时信号Gx(x＝1至4)为“H”。

GPU251在检测到在控制信号DSPG成为“L”后的信号C1至C4中任意一个信号为“H”后，操作控制信号LDC，停止LD模块10中所有LD100发光或减小LD100的发光的光量。

也就是说，例如如果平均值AVGD1大于阀值MD1，光检测部18的受光部PD1接受的光量变化较大，因而判断扩散板14的功能出现异常(破损或脱落)。

对此，参考图5A和图5B作如下说明。图5A和图5B所示的光检测部18中受光部PD1至PD4互相接近设置。

图5A是扩散板14功能正常情况下的光检测部受光状态的示意图。

如上所述，入射扩散板14的激光光束LB是以多束激光合成的光束，处于相干性状态。

在利用扩散板14消除或充分减轻了激光LB的相干性的情况下，整个检测用激光光束LS的光强度处于均等状态。

也就是说，此时检测用激光光束LS在光检测部中的四个受光部PD1至PD4中的强度分布相同，受光部PD1至PD4的输出实质上相等。

上述阀值数据MD1至MD4被设定为如图5A所示的适当的值，不会导致对正常状态下的受光信号发生误检。

而在扩散板14发生异常的情况下，即当扩散板脱落或破损时，扩散板14未能消除或充分减轻激光光束的相干性。

在这种情况下，相干性激光光束入射光检测部。

实际上，从微观角度来看，激光光源发射的激光光束LB是由多束激光合成的激光，该多束平行激光为相互紧密的束状，没有经过扩散板14将光束互相融合。

为此，如图5所示，光检测部18的受光部中，多束相干性激光BM1、BM2……MB1……呈单独入射状态。

上述状态起因于构成光学系统各部件性能偏差或激光光源安装公差等的影响。

换言之，在此状态下，受光部PD1至PD4接受的光量互相之间不均等。

例如在图5B的状态下，受光部PD1以及受光部PD2接受的光量较之正常状态少，而受光部PD3以及受光部pD4接受的光量较之正常状态多。

在此例中受光部PD4接受的光量尤其多，超过阀值MD4，其结果，如图4所示信号C4成为“H水平”。

CPU251检测到该状态，输出控制信号LDC，使得激光光源停止发光或减小激光光源发光的光量。

在此对图5中受光部PD1至PD4为不互相分开的单一受光部的情况稍作考察。

在这种情况下，无论是处于图5A所示的正常状态和图5B所示的异常状态，受光部中的光量分布均不相同，但是作为单一的受光部，其接受的光量并没有发生变化。

因此，单一受光部不能检测到扩散板14发生异常。

由此可知本发明的光检测部具备多个受光部所具有的技术意义。

图6是图1所示控制部25的另一例结构示意图。

为了避免混乱，在此采用与图3相同的标记。

相比于图3，图6所示构成中增加了第二数字信号处理器DSP255。

图6中的DSP252与图3所示构成中相同，将其中输入的数据信号PDD1至PDD4平均后输出平均值AVGD1至AVGD4。

这些平均值AVGD1至AVGD4被输入DSP255。

DSP255对输入的平均值AVGD1至AVGD4进行差分运算，并将其绝对值作为差分数据ABS12至ABS34输出。

用以下方法求出图6所示的六种差分数据ABS12至ABS34。

ABS12：|AVGD1-AVGD2|

ABS13：|AVGD1-AVGD2|

ABS14：|AVGD1-AVGD2|

ABS23：|AVGD1-AVGD2|

ABS24：|AVGD1-AVGD2|

ABS34：|AVGD1-AVGD2|

x、y分别为1至4的值，ABSxy表示ABS12至ABS34，ABSxy表示平均值数据AVGDx与AVGDy之间的差的绝对值。

换言之，ABSxy为光检测部18的四个受光部PD1、PD2、PD3、PD4中任意两个组合PDx和PDy的受光量数据的平均值的差的绝对值。

另一方面，存储器254中保存上述六种差分数据ABS11至ABS34各自对应的阀值MD21至MD34。

将这些阀值MD12至MD34输入比较器253。

比较器253比较被输入的上述差分数据ABS12至ABS34和与此对应的阀值MD12至MD34，并输出比较结果信号C12至G34。

设定阀值数据MD12至MD34为如图5所示的适当的值，该值不会导致对正常状态下的受光信号发生误检。

x和y分别为1至4，在ABSxy≤MDxy时信号Cxy为“L”，而在ABSxy＞MDxy时信号Cxy为“H”。

将六种信号C12至C34输入CPU251。CPU251在检测到输入的信号C12至C34中存在“H”后，发送控制信号LDC，使LD模块的所有LD停止发光或减小LD发光的光量。

本例所示求出多个受光部的受光数据之间的差分，能够加大信号变化量，提高检测精度。

例如，在图5A所示的正常状态下，受光部PD1至PD4大致上受到均等照射。

例如，设定此时受光部PD1至PD4输出的光量数据即平均值数据AVGD1至AVGD4的平值均为4。

考察扩散板发生异常时，作为光检测部的受光部中入射状态产生如图5B所示的受光部PD1至PD4受到的光照射不均等的情况(异常状态)。

此时，例如平均值数据AVGD1和AVGD2的值减小到2，AVGD3和AVGD4的值分别增加到5和7。

此时，正常状态和异常状态之间平均值数据AVGD1至AVGD4的变化量在图3所示的例中最大变化量为7-4＝3。

对此，如图6所示的例中正常状态下的差分数据ABS11至ABS34均为0。

而在异常状态下，平均值数据AVGD1和AVGD2的值减小到2，AVGD3和AVGD4的值分别增加至5和7。

因此，差分数据ABS11至ABS34中最大为ABS14＝ABS24＝7-2＝5。

这样，相对于正常状态下的ABS14＝ABS24＝0，异常状态下的变化量为5。

由此可见，相对于上述图3所示的例子中变化量为3，本例的变化量更大，从而提高了检测精度。

图7是本发明的激光光源装置的第二实施方式的示意图。

为了避免复杂，对于不至于发生混乱的构成采用与图1所示相同的标记。

本实施方式的激光光源也包括LD模块10、LD驱动部11、以激光束合成光学系统12，发射蓝色激光光束LB。

激光光束LB通过作为均化器的扩散板14消除或充分减轻激光的相干性，成为非相干性光束ILB。

非相干性光束ILB入射分色镜DM1。分色镜DM1具有让蓝色透过光且反射其他波长的光的特性。

透过分色镜DM1的非相干性光束ILB入射透镜系统CS1，在该透镜系统GS1的作用下，会聚到萤光转轮WL上成为光点。

如图8所示，萤光转轮WL构成为，在金属等材料制成的圆形基板周边部分上，沿着周向周期性形成萤光层Rd、Yw、Gr薄膜，并形成透射部Tr。

当受到蓝色激光光束照射后，萤光层Rd放射红色波长带域萤光，萤光层Yw放射黄色波长带域萤光，萤光层Gr放射绿色波长带域萤光。

基板上形成的欠缺等构成透射部Tr，蓝色激光光束可以通过该透射部Tr。

在正常状态下荧光转轮WL受到上述非相干性光束ILB的照射，该光束ILB通过上述透镜系统CS1会聚后成为光点。

安装在荧光转轮WL上的马达MT用来驱动荧光转轮WL转动。

具体为，控制部25收到控制信号CTRL的启动指令后，输出马达驱动信号MD1，启动马达MT。

马达MT内藏或外设检测该马达MT转动状态的检测部(未图示)，输出转动检测信号MX1。

控制部25收到转动检测信号MX1后，检测马达MT的转动状态。当检测到马达MT达到规定的转动速度后，生成/输出与马达MT转动同步的信号SYNC，同时向LD驱动部11输出与该同步信号SYNC同步的控制信号LDC。

LD驱动部11根据收到的控制信号LDC生成LD驱动电流IL1，并将该驱动电流IL1输出到LD模块10。

这样，便可按照图1所示的实施方式，从激光光源获得经过合成多束蓝色激光形成的蓝色激光光束LB。

如上所述地获得的蓝色激光LB经过扩散板14成为非相干性光束ILB，而后透过分色镜DM1，进而通过透镜系统CS1，会聚到荧光转轮WL上。

受到非相干性光束ILB的光点照射的荧光转轮WL的被照射部周期性地依次转换荧光层Rd、Yw、Gr、以及透射部Tr。

随着受到照射的荧光层Rd、Yw、Gr的转换，荧光转轮WL发射红、黄、绿波长区域的荧光。

红、黄、绿荧光通过透镜系统CS1成为大致平行的光束，而后受到分色镜DM1反射后，通过中继透镜RL1，进而受到反射镜M2反射。而后，进一步通过中继透镜RL2，入射分色镜DM2。

另一方面，透过荧光转轮WL的透射部Tr的蓝色非相干性光束ILB经过透镜系统CS2入射反射镜M1。

反射镜M1起到光分离部作用，用来反射入射其中的非相干性光束ILB中的大部分(例如97％)，并让剩下的小部分透过。

受到反射镜M1反射的蓝色非相干性光束ILB经过中继透镜RL3，入射分色镜DM2。

分色镜DM2具有反射蓝色光而让其他颜色的光透过的特征。

为此，从中继透镜RL2入射的红、黄、绿荧光透过分色镜DM2，而从中继透镜RL3入射的蓝色非相干性光束受到分色镜DM2反射。

这样，红、黄、绿荧光与蓝色非反射性光束成为按时间分离的照明光Lt，射往外部。

构成照明光Lt的红、黄、绿、蓝的光中，蓝色光为非相干性光束，红、黄、绿为荧光，因而也是非相干性光束。

由此可知，照明光Lt没有发生干涉的危险性。

如上所述，反射镜M1起到光分离部作用，并让入射的蓝色非相干性光束中的一部分作为检测用激光光束LS透射。

检测用激光光束LS入射光检测部18。光检测部18与先前图1所示的激光光源装置相同，是四分割式光电二极管。

关于根据光检测部18的多个(四个)受光部的输出来检测作为均化器的扩散板14的异常以控制激光光源发光的步骤，与先前图1所示的实施方式相同。

控制部25既可采用图3所示构成，也可采用图6所示构成，无论采用哪一种构成，均能够按照各自的控制方式，控制激光光源发光。

图9是本发明激光光源装置的第三实施方式的示意图。为了避免复杂，对于不至于发生混乱的构成采用与图1和图7所示相同的标记。

本实施方式的激光光源装置与图7所示的实施方式具有较多相同部分，因此，以下描述与图7所示装置不同的部分。

图9所示的激光光源装置发射的照明光Lt具有红、黄、绿、蓝四色光，作为光源，其除了具有发射的蓝色激光的激光光源以外，还具有发射红色激光的红色光用光源。

红色光用光源是包括LED模块40和驱动LED模块40的LED驱动部30的非相干性光源。

LED模块40具有发射红色光(非相干性)的LED41和用来对红色光成为平行光束的准直镜42，LED41和准直镜42均被安装在极板上。

搭载LED41和准直镜42的基板具有散热功能，能够发散LED41产生的热，将LED41的温度上升控制在规定范围以内。

LED驱动部31收到控制部25发送的控制信号LEDC，使得LED41闪烁。

LED41点灯时，发射的红色光通过准直镜42成为平行光束，入射分色镜DM30。

分色镜DM30让红色光透过，反射其他颜色的光。

透过分色镜DM30的红色光通过中继镜RL2入射分色镜DM2。分色镜DM20让红色和绿色的光透过，反射其他颜色的光。

为此，红色光透过分色镜DM20，进而透过射出光学系统20射往外部。红色光具有非相干性，射往外部没有危险性。

另一方面，包含LD模块10和LD驱动部11以及光束合成光学系统12在内构成的激光光源发射的蓝色激光LB透过扩散板14后成为非相干性光束ILB，入射分色镜DM10。

分色镜DM10让蓝色光透过，反射其他颜色的光。

透过分色镜DM10的非相干性光束ILB通过透镜系统CS1会聚到荧光转轮WLA上成为光点。如图10所示，荧光转轮WLA是在金属等材料制成的圆形基板周边部分上，沿着同向，交替地周期性形成萤光层Gr和透射部Tr。

荧光层Gr在收到蓝色激光照射后发射绿色波长带域的荧光。该绿色荧光通过透镜系统CS1，入射透镜系统CS1分色镜DM10，受到分色镜DM10反射后，受到分色镜DM10反射，而后通过中继透镜RL1入射分色镜DM30。

而后，绿色荧光透过分色镜MD20，经过射出光学系统20射往外部。绿色光为荧光，为非相干性，不具有危险性。

透过荧光转轮WLA的透射部Tr的非相干性光束ILB，通过透镜系统CS2入射反射镜M1，受到反射后经过中继透镜RL3入射分色镜DM20。

而后，该非相干性光束ILB受到分色镜DM20反射，经过射出光学系统20射往外部。

如果扩散板正常，则发射到外部的蓝色激光光束为非相干性，没有危险性。

图9所示的激光光源装置能够单独发射来自LED41的红色光、来自非相干性光束ILB的蓝色光、以及来自绿色荧光的绿色光。

如果使得LED41和来自荧光转轮WLA的绿色荧光同步发光。则通过合成红色光和绿色光，还可以获得黄色光。

关于马达MT对荧光转轮WLA的转动控制，本实施方式与图7所示实施方式相同。

具体为，控制部25收到控制信号CTRL的启动指令后，输出马达驱动信号MD1，启动马达MT。

马达MT内藏或外设检测该马达MT转动状态的检测部(未图示)，输出转动检测信号MX1。

控制部25收到转动检测信号MX1后，检测马达MT的转动状态。当检测到马达MT达到规定的转动速度后，生成/输出与马达MT转动同步的信号SYNC，同时分别向LD驱动部11以及LED驱动部30输出与该同步信号SYNC同步的控制信号LDC以及LEDC。

LED驱动部30受到控制信号LEDC后，根据该控制信号LEDG生成驱动电流IL2，并将该驱动电流IL2输出到LED41，使得LED41发射红色光。

LD驱动部11根据收到的控制信号LDC生成LD驱动电流IL1，并将该驱动电流IL1输出到LD模块10。

图9所示的激光光源装置中，反射镜M1也起到光分离部作用，让入射的蓝色非相干性光束ILB中的一部分光束作为检测用激光光束LS透射。

检测用激光光束LS入射光检测部18。光检测部18与先前图1所示的激光光源装置相同，是四分害式光电二极管。

关于根据光检测部18的多个(四个)受光部的输出来检测作为均化器的扩散板14的异常以实行激光光源发光控制的步骤，与先前图1所示的实施方式相同。控制部25既可采用图3所示构成，也可采用图6所示构成，无论采用哪一种构成，均能够按照各自的控制方式，控制激光光源发光。图11是本发明激光光源装置的第四实施方式的示意图。为了避免复杂，对于不至于发生混乱的构成采用与图1和图7所示相同的标记。图11所示的本实施方式的激光光源装置与图1、图7以及图9所示的实施方式相同，由激光光源发射相干性蓝色激光光束LB。

LD模块10中多个LD100发射的激光LB，经过与各LD对应的准直镜101后成为平行的多束蓝色激光，光束合成光学系统12合成该多束蓝色激光。

在此，LD模块10和光束合成光学系统12与图1、图7以及图9所示中相同，而以其构成激光光源的LD驱动部包含在控制部25中，未在图11中示出。

激光光源发射的蓝色激光LB入射反射镜转轮WLM。

图12显示一例圆板形且包含反射部RF和透射部TR的反射镜转轮WLM。

即反射镜转轮WLM构成为，例如在玻璃圆板的一部分上形成铝膜，构成反射部RF，并用剩下的部分作为透射部TR。

反射镜转轮WLM受到马达MT2驱动而转动。

具体为，控制部25受到控制信号CTRL的启动后，输出马达驱动信号MD2，启动马达MT2。

马达MT2也内藏或外设未图示用来检测该马达MT2转动状态的检测部，输出转动检测信号MX2。

图11所示的本实施方式中还设有荧光转轮WLB。

如图13所示，萤光转轮WLB构成为，在金属等材料制成的圆形基板周边部分上，沿着周向周期性地交替形成萤光层Rd、Yw、Gr。

当受到蓝色激光光束照射后，萤光层Rd发射红色波长带域萤光，萤光层Yw发射黄色波长带域萤光，萤光层Gr发射绿色波长带域萤光。

安装在荧光转轮WLB上的马达MT用来驱动荧光转轮WLB转动。

控制部25A收到控制信号CTRL的启动指令后，输出马达驱动信号MD1，启动马达MT。

马达MT内藏或外设检测该马达MT转动状态的检测部(未图示)，输出转动检测信号MX1。

控制部25A用转动检测信号MX1和MX2来分别监视荧光转轮WLB和反射镜转轮WLM的转动状态。

当控制部25A检测到转动检测信号MX1和MX2均使得马达MT和马达MT2正常转动时，生成/输出与马达MT和MT2转动同步的信号SYNC，同时向LD驱动部11(未图示)输出与该同步信号SYNC同步的控制信号。

LD驱动部11在收到的控制信号LDC后，生成LD驱动电流IL1，并将该驱动电流IL1输出到LD模块10的LD100。通过驱动电流IL1，LD100发射蓝色波长带域的激光。

如上所述，这些激光通过光束合成光学系统12，合成为没有相干性激光光束LB。

激光光束LB入射反射镜转轮WLM。反射镜转轮WLM的反射部RF反射激光光束LB，透射部TR让激光光束透过透射部。

换言之，通过反射镜转轮WLM的反射和透射，激光光束LB被按照时间分割成反射光束和透射光束。

受到反射镜转轮WLM反射的激光光束LB透过作为均化器的扩散板14，被消除或充分减轻了其相干性，成为非相干性光束ILB。

非相干性光束ILB经过中继透镜RL1入射反射镜M1。反射镜M1与图7和图9所示的反射镜M1相同，起到光分离部的作用。

换言之，反射镜M1让入射的蓝色非相干性光束ILB的一部分光透过，作为检测用激光光束LS入射光检测部18。

受到反射镜反射的非相干性光束ILB经由中继透镜RL2，透过分色镜DM200，而后经由射出光学系统20，作为照明光Lt射往外部。

在扩散板14正常作用的正常状态下，此时射出的照明光为非相干性光，不具有危险性。

另一方面，透过反射镜转轮WLM的蓝色激光LB保持相干性透过分色镜DM100，而后通过透镜系统CS，被会聚到荧光转轮WLB上成为光点。

受到激光光束LB照射的荧光转轮WLB随着受到照射的荧光层Rd、Yw、Gr的周期性转换，发射红、黄、绿荧光。

这些荧光经过透镜系统CS，入射分色镜DM100。

分色镜DM100让蓝色光透过，反射其他颜色的光。

因此，入射分色镜DM100的上述红、黄、绿荧光依次受到反射，经由中继透镜RL3，入射分色镜DM200。

分色镜DM200让蓝色光透过，反射其他颜色的光。

这样，上述红、黄、绿荧光受到分色镜DM200反射后，经由射出光学系统20，射往外部。这些荧光均具有非相干性，因此没有危险性。

如此，从射出光学系统射出按照蓝、红、黄、绿各色经过时分割的照明光Lt。

各色照明光在扩散板14正常的情况下为非相干性，没有危险性。

如上所述，图11的激光光源装置中的反射镜M1也起到光分离部的作用，该反射镜M1让一部分入射起中的蓝色非相干性光束ILB作为检测用激光光束LS透过。

检测用激光光束LS入射光检测部18。该光检测部18与先前图1所示的激光光源装置中的相同，也是四分害式光电二极管。

关于根据光检测部18的多个受光部的输出来检测作为均化器的扩散板14的异常以实行激光光源发光控制的步骤，与先前图1所示的实施方式相同。

控制部25A既可采用图3所示构成，也可采用图6所示构成，无论采用哪一种构成，均能够按照各自的控制方式，控制激光光源发光。

在以上的描述中用蓝色激光作为激光光源发射的激光光束LB，而在实际中并不受此限制。

以下参考图14A和图14B描述一例投影显示装置的实施方式。

图中，标记1表示视频处理部，标记3表示激光光源装置，标记5表示导光部件。

进而，标记7表示聚光透镜系统，标记9表示反射镜，标记2表示图像显示元件，标记4表示投影光学系统。

图14B是沿着投影光学系统4的光轴方向观察到的图14A状态下的投影显示装置的示意图。

本实施方式的投影显示装置用来投影显示彩色图像，其中的激光光源装置3可以适当采用图7、图9、图11所示之中任意一种激光光源装置。

视频处理部1在其中输入视频信号VIN后，根据其帧频率，借助于控制信号CTRL向激光光源装置3输出上述马达MT或马达MT2的转动周期数据。

而后，接受激光光源装置3发送的同步信号SYNC，并基于该SYNC依次输出LD100或LED41的驱动波形数据。

视频处理部1在完成了上述激光光源的动作设定后，输出启动指令，启动激光光源装置。

激光光源装置3启动后，按照规定时刻相继发射红、蓝、绿、黄色照明光。

激光光源装置3发射的照明光通过导光部件5被转换成为截面分布均匀的照明光，通过聚光透镜系统7和反射镜9，照射图像显示元件2的图像显示面。

视频处理部1还根据视频信号VIN生成与照明光的各种颜色对应的显示信号，并转换成驱动图像显示元件2的信号VD0后输出。

根据该信号VD0，在图像显示元件2的图像显示面上各色图像成分配合照明光的时序显示。

投影光学系统4将经过根据上述显示的各色图像成分调制的反射光投影到未图示的屏幕上显示。

通过被投影显示的图象颜色的依次转换，可以观察到彩色图像。

可以用例如DMD作为图像显示装置3。

激光光源装置3在均化器发生破损或脱落等异常时，如上所述，停止驱动激光光源装置。

上述信息通过控制信号CTRL被传送到视频处理部1，该视频处理部1中止投影动作，进行必要的处理，例如驱动表示发生异常的指示器等。

如上所述，本发明提供以下的激光光源装置和投影显示装置。

(1)一种激光光源装置，其中包括：激光光源，其将多束激光合成为激光光束；均化器，用来消除或减低所述激光光源发射的激光光束的相干性；射出光学系统，用来将经过所述均化器的激光光束射往所述激光光源装置外部；光分离部，用来从所述均化器射往所述射出光学系统的所述激光光束中分离出一部分激光光束，作为检测用激光光束；光检测部，其中具有多个受光部，用来接受通过所述光分离部分离出来的所述检测用激光光束；以及，发光控制部，用来根据所述光检测部的多个受光部的输出，控制所述激光光源的发光。

(2)在(1)所述的激光光源装置中，当检测到所述多个受光部输出异常时，所述发光控制部终止所述激光光源发光或减少所述激光光源的发光量。

(3)在(2)所述的激光光源装置中，将所述光检测部检测到所述多个受光部中有一个以上受光部的输出超出规定量，作为该多个受光部输出异常。

(4)在(2)所述的激光光源装置中，将所述光检测部检测到所述多个受光部中至少两个受光部之间的输出的差值超出规定量，作为该多个受光部输出异常。

(5)在(1)至(4)中任意一项所述的激光光源装置中，具有多个受光部的所述光检测部是使得该多个受光部互相接近的多个受光装置。

(6)在(5)所述的激光光源装置中，所述光检测部为具有多个受光部的分割式光电二极管。

(7)在(1)至(6)中任意一项所述的激光光源装置中，所述光分离部为反射镜，该反射镜的反射率被设定为，让入射光中的一部分光透射而不反射。

(8)在(1)至(7)中任意一项所述的激光光源装置中，还具备荧光转轮，用来通过所述激光光源发射的激光，放射与该激光的颜色不同的荧光。

(9)在(1)至(8)中任意一项所述的激光光源装置中，还具备非相干性光源，用来放射与所述激光光源发射的激光的颜色不同的非相干性光。

(10)一种投影显示装置，其中用激光光源装置发射的照明光照射图像显示元件上显示的图像，并用投影光学系统放大且投影显示根据所述图像调制的光，所述激光光源装置采用(1)至(9)中任意一项所述的激光光源装置。

Claims (10)

1.一种激光光源装置，其中包括：

激光光源，其将多束激光合成为激光光束；

均化器，用来消除或减小所述激光光源发射的激光光束的相干性；

射出光学系统，用来将经过所述均化器的激光光束射往所述激光光源装置外部；

光分离部，用来从所述均化器射往所述射出光学系统的所述激光光束中分离出一部分激光光束，作为检测用激光光束；

光检测部，其中具有多个受光部，用来接受通过所述光分离部分离出来的所述检测用激光光束；以及，

发光控制部，用来根据所述光检测部的多个受光部的输出，控制所述激光光源的发光。

2.根据权利要求1所述的激光光源装置，其中，在检测到所述多个受光部输出异常时，所述发光控制部终止所述激光光源发光或减少所述激光光源的发光量。

3.根据权利要求2所述的激光光源装置，其中，将所述光检测部检测到所述多个受光部中有一个以上受光部的输出超出规定量，作为该多个受光部输出异常。

4.根据权利要求2所述的激光光源装置，其中，将检测到所述多个受光部中至少两个受光部之间的输出的差值超出规定量，作为该多个受光部输出异常。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的激光光源装置，其中，具有多个受光部的所述光检测部是将该多个受光部互相接近设置的多个受光装置。

6.根据权利要求5所述的激光光源装置，其中，所述光检测部为一个元件中具有多个受光部的分割式光电二极管。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的激光光源装置，其中，所述光分离部为反射镜，该反射镜的反射率被设定为，让入射光中的一部分光透射而不反射。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的激光光源装置，其中，还具备荧光转轮，用来通过所述激光光源发射的激光，放射与该激光的颜色不同的荧光。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的激光光源装置，其中，还具备非相干性光源，用来放射与所述激光光源发射的激光的颜色不同的非相干性光。

10.一种投影显示装置，其中，用激光光源装置发射的照明光照射图像显示元件上显示的图像，并用投影光学系统放大且投影显示根据所述图像调制的光，所述激光光源装置采用权利要求1至权利要求9中任意一项所述的激光光源装置。