JP2012215755A - Light source device and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクターなどに用いられる光源の制御技術に関する。 The present invention relates to a technology for controlling a light source used in a projector or the like.
液晶パネルのような光を変調するライトバルブを用いて縮小画像を生成し、この縮小画
像を光学系によって拡大して投射するプロジェクターがある。近年、プロジェクターの光
源には、小型化、低消費電力化を図るために、LED(Light Emitting Diode)、LD(
Laser Diode)といった固体光源が用いられることがある。固体光源は、広い波長帯域で
光を出力することができないため、異なる色の光を出力する複数種類の固体光源を組み合
わせて、白色光の出力を実現する。固体光源は、光出力時間に応じて光の出力レベルが低
下して劣化することになるが、固体光源の種類によっては他の種類と光出力の低下率が異
なることがある。
There is a projector that generates a reduced image using a light valve that modulates light, such as a liquid crystal panel, and enlarges and projects the reduced image using an optical system. In recent years, light sources of projectors have been developed with light emitting diodes (LEDs) and LDs (LDs) in order to reduce the size and power consumption.
A solid state light source such as a laser diode may be used. Since a solid light source cannot output light in a wide wavelength band, a combination of a plurality of types of solid light sources that output light of different colors realizes output of white light. The solid light source deteriorates due to a decrease in the light output level depending on the light output time. However, depending on the type of the solid light source, the reduction rate of the light output may be different from other types.
また、異なる色を出力するために固体光源そのものの光を用いるのではなく、固体光源
からの光を蛍光体に照射し、蛍光体からから放射される蛍光を用いる場合がある。一般に
、蛍光体における蛍光への変換効率は、照射される光の出力レベルが低下するほど上昇す
る。そのため、全ての固体光源の劣化が同じように進んだとしても、蛍光体からの蛍光の
出力レベルの低下は、固体光源からの光の出力レベルの低下よりも小さくなる。
これらのように色ごとの光出力の低下率が異なる場合には、各色間の光の出力レベルの
比率が変化してしまい、ホワイトバランスが崩れてしまう。ホワイトバランスを維持する
ための技術として、特許文献1には、劣化が少ない固体光源からの光の出力レベルを、劣
化が多い固体光源からの光の出力レベルに応じて低下させることが開示されている。
In addition, in order to output different colors, the light from the solid light source itself may not be used, but the fluorescent light emitted from the fluorescent material may be used by irradiating the light from the solid light source. In general, the conversion efficiency to fluorescence in the phosphor increases as the output level of the irradiated light decreases. Therefore, even if the deterioration of all the solid light sources progresses in the same way, the decrease in the output level of the fluorescence from the phosphor is smaller than the decrease in the output level of the light from the solid light source.
When the reduction rate of the light output for each color is different as described above, the ratio of the light output level between the colors changes, and the white balance is lost. As a technique for maintaining white balance, Patent Document 1 discloses that the output level of light from a solid light source with little deterioration is reduced according to the output level of light from a solid light source with much deterioration. Yes.
特許文献1に開示された技術においては、ホワイトバランスを維持することができる一
方、劣化が少ない固体光源からの光の出力レベルを低下させていくため、固体光源の劣化
とともに白色光は暗くなっていくものであった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、複数色の光
源を組み合わせて特定色の光を出力する場合に、一部の光源の劣化が早くても、特定色の
色バランスの変化を抑えつつ特定色としての光の出力レベルを低下しにくくすることにあ
る。
In the technique disclosed in Patent Document 1, while white balance can be maintained, the output level of light from a solid light source with little deterioration is reduced, so that white light becomes dark as the solid light source deteriorates. It was something to go.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and one of its purposes is to output light of a specific color by combining light sources of a plurality of colors, even if some of the light sources deteriorate quickly. It is to make it difficult to reduce the output level of light as a specific color while suppressing a change in the color balance of the specific color.
上述の課題を解決するため、本発明は、電力が供給されると光を出力する第1発光体を
有し当該第1発光体を用いて第1の光を出力する第1光源部と、電力が供給されると光を
出力する第2発光体を有し当該第2発光体を用いて第2の光を出力する第2光源部と、光
を変調するライトバルブに対して、前記第1の光および前記第2の光を導く導光部と、前
記第1発光体および前記第2発光体に電力を供給する供給部とを具備し、前記第2発光体
に特定値の電力が供給され続けた場合の前記第2の光の出力レベルの低下率が、前記第1
発光体に当該特定値の電力が供給され続けた場合の前記第1の光の出力レベルの低下率よ
りも大きく、前記供給部によって前記第2発光体に供給される電力が、当該供給部によっ
て前記第1発光体に供給される電力よりも少なくなるように設定されていることを特徴と
する光源装置を提供する。
この光源装置によれば、光の出力レベルの低下率が大きい光源の発光体に供給する電力
を、他方の光源に比べて少なくして光の出力レベルの低下率を抑えることにより、双方の
光源からの光を組み合わせた特定色の色バランスの変化を抑えつつ、特定色としての光の
出力レベルを低下しにくくすることができる。
In order to solve the above-described problem, the present invention includes a first light source unit that has a first light emitter that outputs light when power is supplied, and that outputs first light using the first light emitter, A second light source that has a second light emitter that outputs light when power is supplied and outputs second light using the second light emitter, and a light valve that modulates light, A light guide unit that guides one light and the second light, and a supply unit that supplies power to the first light emitter and the second light emitter, and a specific value of power is supplied to the second light emitter. The decrease rate of the output level of the second light when it is continuously supplied is the first level.
The power supplied to the second light emitter by the supply unit is larger than the reduction rate of the output level of the first light when the specific value of power is continuously supplied to the light emitter, Provided is a light source device that is set to be less than the power supplied to the first light emitter.
According to this light source device, the power supplied to the light emitter of the light source having a large reduction rate of the light output level is less than that of the other light source, thereby suppressing the reduction rate of the light output level. It is possible to make it difficult to lower the output level of the light as the specific color while suppressing the change in the color balance of the specific color combining the light from the light.
また、別の好ましい態様において、前記第1光源部は、前記第1発光体からの光が照射
されることにより蛍光を前記第1の光として放射し、励起光量が減少すると蛍光への変換
効率が高くなる蛍光体を有することを特徴とする。
この光源装置によれば、一部の光源に蛍光体を用いている場合に生じる光の出力レベル
の低下率の減少効果を利用して、特定色としての光の出力レベルを低下しにくくすること
ができる。
In another preferred embodiment, the first light source unit emits fluorescence as the first light when irradiated with light from the first light emitter, and conversion efficiency to fluorescence is reduced when the amount of excitation light decreases. It has the characteristic that it has the fluorescent substance which becomes high.
According to this light source device, it is difficult to reduce the output level of light as a specific color by utilizing the effect of reducing the reduction rate of the output level of light that occurs when a phosphor is used for some light sources. Can do.
また、別の好ましい態様において、前記第1の光の第1出力レベルおよび前記第2の光
の第2出力レベルを検出する検出部と、前記供給部を制御して、前記検出部により検出さ
れた前記第1出力レベルと前記第2出力レベルとの関係が予め決められた設定関係になる
ように、前記第2発光体に電力を供給させる電力制御部とをさらに具備することを特徴と
する。
この光源装置によれば、発光体からの光の出力レベルの低下率にばらつきがあった場合
においても、特定色の色バランスの変化を抑えつつ、特定色としての光の出力レベルを低
下しにくくすることができる。
In another preferred embodiment, a detection unit that detects a first output level of the first light and a second output level of the second light, and the supply unit are controlled to be detected by the detection unit. And a power control unit configured to supply power to the second light emitter so that the relationship between the first output level and the second output level is a predetermined setting relationship. .
According to this light source device, even when the rate of decrease in the output level of light from the light emitter varies, it is difficult to reduce the output level of the light as the specific color while suppressing the change in the color balance of the specific color. can do.
また、別の好ましい態様において、前記電力制御部は、前記関係を前記設定関係にする
ための前記第2発光体に供給される電力が、予め決められたしきい値を超える場合には、
当該第2発光体に供給される電力の制御に代えて、前記第1発光体に供給される電力を低
下させることを特徴とする。
この光源装置によれば、初期状態として第1発光体に供給される電力を上限に設定して
、特定色としての光の出力レベルの初期値を大きくすることができる。
Moreover, in another preferable aspect, when the power supplied to the second light emitter for setting the relationship to the set relationship exceeds a predetermined threshold,
Instead of controlling the power supplied to the second light emitter, the power supplied to the first light emitter is reduced.
According to this light source device, it is possible to increase the initial value of the output level of light as a specific color by setting the power supplied to the first light emitter as an upper limit as an initial state.
また、別の好ましい態様において、前記電力制御部は、前記関係を前記設定関係にする
ための前記第1発光体または前記第2発光体に供給される電力が、予め決められたしきい
値を下回る場合には、前記供給部からの電力の供給を停止させることを特徴とする。
この光源装置によれば、いずれかの発光体からの光の出力レベルが低くなりすぎた場合
に、予期せぬ事態が生じたものとして光出力を停止させることができる。
In another preferable aspect, the power control unit sets a predetermined threshold value for the power supplied to the first light emitter or the second light emitter for making the relationship the setting relationship. When it is lower, the supply of electric power from the supply unit is stopped.
According to this light source device, when the output level of light from one of the light emitters becomes too low, it is possible to stop the light output as an unexpected situation has occurred.
また、別の好ましい態様において、前記電力制御部は、前記供給部から供給される電力
の制御を、当該電力の供給に伴って供給される電流の値またはデューティ比の制御により
行うことを特徴とする。
この光源装置によれば、発光体に供給する電力を制御する構成を容易な構成とすること
ができる。
In another preferred aspect, the power control unit controls the power supplied from the supply unit by controlling the value of the current supplied along with the supply of the power or the duty ratio. To do.
According to this light source device, the configuration for controlling the power supplied to the light emitter can be simplified.
また、別の好ましい態様において、前記第1の光に含まれる波長には、前記第2の光に
含まれる波長よりも比視感度が高い波長が含まれていることを特徴とする。
この光源装置によれば、光の出力レベルの低下による視覚への影響を抑えて効率よく特
定色の色バランスの変化を抑えることができる。
In another preferred embodiment, the wavelength included in the first light includes a wavelength having higher relative visibility than the wavelength included in the second light.
According to this light source device, it is possible to suppress the change in the color balance of the specific color efficiently by suppressing the influence on the vision due to the decrease in the light output level.
また、別の好ましい態様において、前記第1発光体に特定値の電力が供給され続けた場
合に当該第1発光体から出力される光の出力レベルの低下率と、前記第2発光体に当該特
定値の電力が供給され続けた場合に当該第2発光体から出力される光の出力レベルの低下
率とは、概ね同一となることを特徴とする。
この光源装置によれば、製造コストを低減することができる。また、それぞれに供給さ
れる電力の設定を容易とすることができる。
In another preferable aspect, when the power of a specific value is continuously supplied to the first light emitter, the reduction rate of the output level of the light output from the first light emitter, and the second light emitter When the power of the specific value continues to be supplied, the reduction rate of the output level of the light output from the second light emitter is substantially the same.
According to this light source device, the manufacturing cost can be reduced. Moreover, the setting of the electric power supplied to each can be made easy.
また、本発明は、上記記載の光源装置と、前記ライトバルブと、入力される映像信号に
応じて前記ライトバルブにおける光の変調内容を制御する変調制御部とを具備することを
特徴とするプロジェクターを提供する。
このプロジェクターによれば、投影された映像の色バランスの変化を抑えつつ、光の出
力レベルを低下しにくくすることができる。
According to another aspect of the invention, there is provided a projector comprising: the light source device described above; the light valve; and a modulation control unit that controls light modulation contents in the light valve in accordance with an input video signal. I will provide a.
According to this projector, it is possible to make it difficult to lower the light output level while suppressing a change in the color balance of the projected image.
<第1実施形態>
[プロジェクター2000の構成]
図1は、第1実施形態におけるプロジェクター2000の構成を示す平面図である。プ
ロジェクター2000は、第1光源部210と第2光源部220と導光部230とを有す
る光源装置、ダイクロイックプリズム240、投射レンズ250、表示パネル100R、
100Gおよび100Bを有する。
<First Embodiment>
[Configuration of Projector 2000]
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the
100G and 100B.
第1光源部210は、励起用LDアレイ光源211、蛍光体212を有する。励起用L
Dアレイ光源211は、電力が供給されると青色を呈する光を出力する励起用LDである
第1発光体2110(図5参照)が複数アレイ状に並べられ、複数の第1発光体2110
からの光をまとめて出力する光源である。
蛍光体212は、励起用LDアレイ光源211から出力された光が集光レンズ213に
よって集光されて照射される。蛍光体212は、照射された光(励起光)を、概ね黄色を
呈する波長分布の蛍光に変換して出力する。すなわち、蛍光体212は、集光された領域
から蛍光を出力する点光源のように機能する。蛍光体212から出力された蛍光は、平行
化レンズ214により平行化される。これにより、第1光源部210は、第1発光体21
10からの光を用いて蛍光に変換し、変換した蛍光を第1の光として出力する。
The first
In the D
It is a light source that outputs light from all together.
The
The light from 10 is converted into fluorescence, and the converted fluorescence is output as first light.
第2光源部220は、B(青色)光用LDアレイ光源221、拡散板222を有する。
B光用LDアレイ光源221は、電力が供給されると光を出力するB光用LDである第2
発光体2210(図5参照)が複数アレイ状に並べられ、複数の第2発光体2210から
の光をまとめて出力する光源である。この例においては、第2発光体2210は、第1発
光体2110と同じLD(出力する光の波長および出力レベルの低下率が概ね同一のLD
)であり、青色を呈する光を出力する。
拡散板222は、B光用LDアレイ光源221から出力された光が集光レンズ223に
よって集光されて照射され、集光された領域から光を拡散させることにより点光源のよう
に機能する。拡散板222において拡散された光は、平行化レンズ224により平行化さ
れる。これにより、第2光源部220は、第2発光体2210からの光を用いて第2の光
として出力する。
The second
The B light LD array
A light source 2210 (see FIG. 5) is a light source in which a plurality of light emitters 2210 (see FIG. 5) are arranged in an array and the light from the plurality of second
) And outputs blue light.
The
導光部230は、第1光源部210から出力された第1の光および第2光源部220か
ら出力された第2の光を合成し、R(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に分離して、表
示パネル100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導く機能を有する。
具体的には、第1の光および第2の光は、ダイクロイックミラー2301Cにより合成
される。合成された光は、第1マルチレンズ2303、第2マルチレンズ2304、偏光
変換素子2305、重畳レンズ2306を通過し、2枚のダイクロイックミラー2301
Sおよび3枚のミラー2302によってR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に分離さ
れる。3原色に分離された各光は、集光レンズ2308を介して、各原色に対応する表示
パネル100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれる。なお、B光は、R光、G
光と比較すると、光路が長いことによる損失を防ぐために、リレーレンズを含む3枚のレ
ンズ2307を用いたリレーレンズ系を介して導かれる。
The
Specifically, the first light and the second light are combined by the
The three primary colors R (red), G (green), and B (blue) are separated by S and three
Compared with light, in order to prevent loss due to a long optical path, the light is guided through a relay lens system using three
表示パネル100R、100Gおよび100Bは、光を変調する液晶パネルなどのライ
トバルブであり、後述するように、R、G、Bの各色に対応する映像信号に応じてそれぞ
れ駆動され、これにより、各色の縮小画像が形成される。表示パネル100R、100G
、100Bによってそれぞれ形成された縮小画像、すなわち、変調光は、ダイクロイック
プリズム240に3方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム240にお
いて、R光およびB光は90度に反射する一方、G光は直進する。したがって、各色の画
像が合成された後、スクリーン3000には、投射レンズ250によってカラー画像が投
射されることとなる。
なお、ライトバルブとしては、表示パネル100R、100Gおよび100Bのように
透過型の液晶パネルでなくてもよく、例えば、反射型の液晶パネルを用いてもよいし、液
晶パネル以外のDMD(Digital Micromirror Device)などを用いてもよい。
The
, 100B respectively, the reduced images, that is, modulated light, enter the
The light valve may not be a transmissive liquid crystal panel such as the
[蛍光体212の特性]
図2は、蛍光体212の特性を説明する図である。蛍光体212は、上述したように、
励起光を蛍光に変換して出力するが、励起光量が低くなるほど、変換効率が高くなる。図
2は、この例における蛍光体212の変換効率の特性を示し、横軸が特定の励起光量に対
する励起光量比、縦軸が変換効率を示している。図2に示すように、蛍光体212は、特
定の励起光量のときの変換効率がY1であり、励起光量比が50%になると、変換効率が
Y2と高くなり、1.2倍になる。
[Characteristics of phosphor 212]
FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of the
The excitation light is converted into fluorescence and output. The lower the amount of excitation light, the higher the conversion efficiency. FIG. 2 shows the characteristics of the conversion efficiency of the
図3は、励起光と蛍光との出力レベルの低下率の違いを説明する図である。詳細には、
複数の第1発光体2110の各々に対して特定値の電力を供給し続けた場合における励起
用LDアレイ光源211からの励起光の出力レベルの変化、および蛍光体212から出力
される蛍光、すなわち第1の光の出力レベルの変化を示している。図3において、横軸は
電力供給を開始してからの経過時間、縦軸は電力供給を開始した直後の光の出力レベルL
(0)に対する経過時間tにおける出力レベルL(t)の割合を示している。
図3に示すように、励起光の出力レベルが50%に半減する経過時間t1においては、
励起光の出力レベルの減少により蛍光体212の変換効率が1.2倍に増加しているから
、蛍光の出力レベルは未だ60%を維持することになる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the difference in output level reduction rate between excitation light and fluorescence. In detail,
Changes in the output level of excitation light from the LD array
The ratio of the output level L (t) at the elapsed time t with respect to (0) is shown.
As shown in FIG. 3, at the elapsed time t1 when the output level of the excitation light is halved to 50%,
Since the conversion efficiency of the
[第2発光体2210の特性]
図4は、B光の出力レベルの低下率の供給電力による違いを説明する図である。詳細に
は、複数の第2発光体2210の各々に対して上記の特定値P0の電力を供給し続けた場
合におけるB光用LDアレイ光源221からのB光、すなわち、第2の光の出力レベルの
変化、およびP0の95%の電力を供給し続けた場合のB光の出力レベルの変化を示して
いる。図4における横軸および縦軸は、図3における場合と同様である。
図4に示すように、この例における第2発光体2210は、電力をP0の95%に減少
させることにより、経過時間t1において、第2の光の出力レベルを60%に維持するこ
とができる。
一般に、LDは、駆動時のジャンクション温度に大きく影響を受けることが知られてい
る。プロジェクターなどの同一筐体内で用いられる場合には、LDが設置される場所によ
って大きな冷却条件の違いはないため、供給される電力がジャンクション温度へ影響を及
ぼす大きな要因となる。このような事情により、図4に示すような現象が生じることにな
る。
[Characteristics of Second Light Emitter 2210]
FIG. 4 is a diagram for explaining a difference in the reduction rate of the output level of the B light depending on the supplied power. Specifically, the B light from the LD array
As shown in FIG. 4, the
In general, it is known that the LD is greatly affected by the junction temperature during driving. When used in the same housing such as a projector, there is no significant difference in cooling conditions depending on the location where the LD is installed, so the supplied power is a major factor affecting the junction temperature. Under such circumstances, a phenomenon as shown in FIG. 4 occurs.
このように、第1発光体2110および第2発光体2210に対して同じ電力P0が供
給され続けると、第2の光の出力レベルの低下率が第1の光の出力レベルの低下率よりも
大きくなるが、第2発光体2210に対して供給される電力を減らすことにより、これら
の低下率をほぼ同じ大きさになるように調整することができる。
ここで、第2発光体2210からの光の出力レベルは、電力P0の95%として供給し
た場合、電力P0を供給した場合に比べて低下することになるが、B光用LDアレイ光源
221における第2発光体2210の数を増やすことにより、出力レベルの低下分を補う
ことは可能である。
As described above, when the same power P 0 is continuously supplied to the
Here, when the output level of light from the
[機能構成]
図5は、第1実施形態におけるプロジェクター2000の機能構成を説明する図である
。プロジェクター2000は、変調制御部11、電力制御部12、第1発光体2110と
第2発光体2210とに電力を供給する供給部13を有する。変調制御部11は、R、G
、Bの各色に対応する映像信号が入力され、入力された映像信号に応じて駆動回路10R
、10Gおよび10Bを制御して、表示パネル100R、100Gおよび100Bに各色
に対応した縮小画像を形成させる。
[Function configuration]
FIG. 5 is a diagram illustrating the functional configuration of the
, B video signals corresponding to the respective colors are input, and the
By controlling 10G and 10B, reduced images corresponding to the respective colors are formed on the
供給部13は、第1発光体2110の各々に電力を供給する励起用LD駆動部131、
および第2発光体2210の各々に電力を供給するB光用LD駆動部132を有する。励
起用LD駆動部131およびB光用LD駆動部132(以下、それぞれを区別しない場合
には供給部13という)は、供給する電力の大きさを、電力制御部12によって制御され
る。電力制御部12は、この例においては、励起用LD駆動部131には、第1発光体2
110の各々に対して上記特定値P0の電力を供給するように制御する。一方、電力制御
部12は、B光用LD駆動部132には、第2発光体2210の各々に対して上記特定値
P0の95%の電力を供給するように制御する。なお、95%にする制御は、電流の値を
95%にして実現してもよいし、電流値は同じくしてデューティ比を95%として実現し
てもよい。なお、LDは電力が供給され続けると、抵抗値が増加する場合がある。この場
合には、電流供給時の電流値を変化させなければ、供給される電力は増大していくことに
なる。
The
And a B-light
Control is performed so that power of the specific value P 0 is supplied to each of 110. On the other hand, the
電力制御部12は、供給部13からの電力供給の開始、停止の制御も行う。例えば、電
力制御部12は、変調制御部11に映像信号が入力されると供給部13に電力供給を開始
させ、映像信号の入力が停止されると電力供給を停止させる。なお、開始、停止の制御は
、図示しない操作部を操作して利用者が開始、停止の指示を入力した場合に、指示に連動
して行われるようにしてもよい。
The
励起用LDアレイ光源211に含まれる第1発光体2110、およびB光用LDアレイ
光源221に含まれる第2発光体2210の数は、供給される電力が上記のとおり設定さ
れている状態で出力される第1の光と第2の光とを合成したときに、ホワイトバランスが
予め決められた状態となるように決められている。例えば、蛍光体212における変換効
率と、拡散板222により拡散される光の透過率とが同じである前提であれば、第1発光
体2110の数が第2発光体2210の数の95%になるように決められていればよい。
なお、蛍光体212における変換効率が拡散板222により拡散される光の透過率の95
%である前提であれば、第1発光体2110の数と第2発光体2210の数とは、同じで
あってもよい。この場合には、励起用LDアレイ光源211を構成する第1発光体211
0の数、およびB光用アレイ光源221を構成する第2発光体2210の数は、それぞれ
複数でなく単数であってもよい。
The number of
Note that the conversion efficiency of the
%, The number of
The number of 0 and the number of second
このように、本発明の第1実施形態におけるプロジェクター2000は、複数の第2発
光体2210の各々に供給される電力を、複数の第1発光体2110の各々に供給される
電力よりも少なくすることにより、第1の光の出力レベルの低下率と第2の光の出力レベ
ルの低下率とを近づけることができ、さらに、少なくする電力を適切に決定することによ
りほぼ同じ大きさにすることもできる。すなわち、光源が劣化してもホワイトバランスを
維持することができる。また、従来では、光の出力レベルの低下率が大きい光源に合わせ
てホワイトバランスを維持していたため、経過時間t1では光の出力レベルは50%にま
で減少するが、本発明の第1実施形態におけるプロジェクター2000においては、60
%の減少に抑えることができ、ホワイトバランスを維持したまま長寿命化することができ
る。
Thus, the
%, And the lifetime can be extended while maintaining the white balance.
<第2実施形態>
第2実施形態におけるプロジェクター2000Aは、第1実施形態におけるプロジェク
ター2000の構成において、さらに、第1発光体2110および第2発光体2210に
供給される電力を調整して、さらに安定したホワイトバランスを得るための構成を有する
。以下、プロジェクター2000Aについての構成について説明する。
Second Embodiment
In the configuration of the
[プロジェクター2000Aの構成]
図6は、第2実施形態におけるプロジェクター2000Aの構成を示す平面図である。
プロジェクター2000Aは、第1実施形態におけるプロジェクター2000に加えて、
検出部260を有する。プロジェクター2000Aの構成のうち、プロジェクター200
0と同じ符号が付いているものについては、プロジェクター2000の構成と同じ機能を
有するため説明を省略する。
検出部260は、RGBカラーセンサーであり、第1の光と第2の光とが合成され、白
色光となる合成光の光路近傍に配置され、合成光のR光、G光およびB光の出力レベルを
検出し、検出した各色の光の出力レベルを示す検出信号を出力する。この例においては、
検出部260は、ダイクロイックミラー2301Cと第1マルチレンズ2303との間に
設置され、合成光の一部を受光するように構成されている。
[Configuration of
FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a
In addition to the
A
Components having the same reference numerals as 0 have the same functions as the configuration of the
The
The
図7は、第2実施形態におけるプロジェクター2000Aの機能構成を説明する図であ
る。第1実施形態における電力制御部12は、予め決められた電力を供給部13から供給
するように制御していたが、第2実施形態における電力制御部12Aは、検出部260か
ら出力される検出信号に応じて、供給部13から供給される電力を制御する。
電力制御部12Aは、予め決められたタイミング、例えば一定期間ごとに、電力制御処
理を開始する。電力制御処理は、第1発光体2110へ供給する電力の制御に優先して第
2発光体2210へ供給する電力の制御を行う処理であり、具体的には図8に示す処理内
容となる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration of the
The power control unit 12A starts the power control process at a predetermined timing, for example, every predetermined period. The power control process is a process for controlling the power supplied to the
この例においては、電力制御は、第1発光体2110および第2発光体2210に供給
される電流の大きさを制御することによって行われるものとする。初期値としては、第1
実施形態に示すように、第1発光体2110の各々には、電力P0に相当する電流I0(
例えば、第1発光体2110単体の定格電流)が供給され、第2発光体2210の各々に
は、電流I0の95%の電流が供給されるものとする。なお、電力制御処理においては、
第1発光体2110の各々に供給される電流を、初期値として決められた電流I0から増
加させる制御は行わない。また、第2発光体2210の各々に供給される電流の上限値が
、上記電流I0として決められている。一方、第1発光体2110の各々に供給される電
流の下限値および第2発光体2210の各々に供給される電流の下限値がともに電流IL
として決められている。
In this example, power control is performed by controlling the magnitude of current supplied to the
As shown in the embodiment, each of the
For example, it is assumed that the rated current of the
Control for increasing the current supplied to each of the
It is decided as.
図8は、第2実施形態における電力制御処理を説明するフローチャートである。電力制
御部12Aは、電力制御処理を開始すると、検出部260から検出信号を取得する(ステ
ップS110)。電力制御部12Aは、取得した検出信号を解析して、第1の光の出力レ
ベルと第2の光の出力レベルとの比率を示す色比率を算出する(ステップS120)。電
力制御部12Aは、算出した色比率が予め決められた許容値以内であるか否かを判定する
(ステップS130)。許容値は、予め決められたホワイトバランスに応じて決められて
いる。なお、この例において、許容値は、色比率に対するもの、具体的には、第2の光の
出力レベルの第1の光の出力レベルに対する比率の範囲として設定されているが、予め決
められたホワイトバランスにするための、第1の光の出力レベルと第2の光の出力レベル
との関係に対する設定関係として許容範囲が決められていれば、どのような態様で決めら
れていてもよい。
FIG. 8 is a flowchart for explaining power control processing in the second embodiment. When starting the power control process, the power control unit 12A acquires a detection signal from the detection unit 260 (step S110). The power control unit 12A analyzes the acquired detection signal and calculates a color ratio indicating a ratio between the output level of the first light and the output level of the second light (step S120). The power control unit 12A determines whether or not the calculated color ratio is within a predetermined allowable value (step S130). The allowable value is determined according to a predetermined white balance. In this example, the allowable value is set as a range of the ratio of the color ratio, specifically, the ratio of the output level of the second light to the output level of the first light. As long as the allowable range is determined as a setting relationship with respect to the relationship between the output level of the first light and the output level of the second light for white balance, it may be determined in any manner.
電力制御部12Aは、算出した色比率が許容値以内である場合(ステップS130;Y
es)には、電力制御処理を終了する。一方、色比率が許容値以内でない場合(ステップ
S130;No)で、第2の光(B光)の出力レベルの比率が低い場合(ステップS21
0;Yes)には、電力制御部12Aは、第2発光体2210に供給される電流(以下、
B光用LD電流という)を一定値Iuだけ増加させる処理を行う。ただし、電力制御部1
2Aは、B光用LD電流を一定値Iuだけ増加させた場合に上限値の電流I0を超えない
場合、すなわち上限に達していない場合(ステップS220;No)には、B光用LD電
流を一定値Iuだけ増加させ(ステップS230)、ステップS110の処理に戻る。
The power control unit 12A determines that the calculated color ratio is within the allowable value (step S130; Y
es), the power control process ends. On the other hand, when the color ratio is not within the allowable value (step S130; No), the ratio of the output level of the second light (B light) is low (step S21).
0; Yes), the power control unit 12A determines that the current supplied to the second light emitter 2210 (hereinafter,
(Referred to as an LD current for B light) by a certain value Iu. However, the power control unit 1
2A, when the LD light current for B light is increased by a constant value Iu, if the current I0 of the upper limit value is not exceeded, that is, if the upper limit is not reached (step S220; No), The value is increased by a constant value Iu (step S230), and the process returns to step S110.
一方、B光用LD電流を一定値Icだけ増加させた場合に上限値の電流I0を超える場
合、すなわち上限に達する場合(ステップS220;Yes)には、電力制御部12Aは
、第1発光体2110に供給される電流(以下、励起用LD電流という)を一定値Id1
だけ減少させる処理を行う。ただし、電力制御部12Aは、励起用LD電流を一定値Id
1だけ減少させた場合、下限値の電流ILを下回らない場合、すなわち下限に達していな
い場合(ステップS240;No)には、励起用LD電流を一定値Id1だけ減少させ(
ステップS250)、ステップS110の処理に戻る。励起用LD電流を一定値Idだけ
減少させた場合に下限値の電流ILを下回る場合、すなわち下限に達する場合(ステップ
S240;Yes)には、電力制御部12Aは、供給部13からの電力供給を停止させ(
ステップS260)、電力制御処理を終了する。
On the other hand, if the LD current for B light is increased by a certain value Ic and exceeds the upper limit current I0, that is, if the upper limit is reached (step S220; Yes), the power control unit 12A includes the first light emitter. The current supplied to 2110 (hereinafter referred to as the excitation LD current) is a constant value Id1
Only process to reduce. However, the power control unit 12A sets the excitation LD current to a constant value Id.
If it is decreased by 1, if it does not fall below the lower limit current IL, that is, if the lower limit is not reached (step S240; No), the excitation LD current is decreased by a constant value Id1 (
Step S250) and the process returns to Step S110. When the excitation LD current is decreased by a certain value Id, when the current falls below the lower limit current IL, that is, when the lower limit is reached (step S240; Yes), the power control unit 12A supplies power from the
Step S260), the power control process is terminated.
一方、色比率が許容値以内でない場合(ステップS130;No)で、第2の光(B光
)の出力レベルの比率が高い場合(ステップS210;No)には、電力制御部12Aは
、B光用LD電流を一定値Id2(Id1と同じであってもよい)だけ減少させる処理を
行う。ただし、電力制御部12Aは、B光用LD電流を一定値Id2だけ減少させた場合
、下限値の電流ILを下回らない場合、すなわち下限に達していない場合(ステップS3
10;No)には、B光用LD電流を一定値Id2だけ減少させ(ステップS320)、
ステップS110の処理に戻る。B光用LD電流を一定値Id2だけ減少させた場合に下
限値の電流ILを下回る場合、すなわち下限に達する場合(ステップS310;Yes)
には、電力制御部12Aは、供給部13からの電力供給を停止させ(ステップS260)
、電力制御処理を終了する。
このように、電力制御部12Aは、電力制御処理を行う度に、色比率が許容値に入るよ
うに第1発光体2110の各々に供給される電力および第2発光体2210の各々に供給
される電力を制御する。
On the other hand, when the color ratio is not within the allowable value (step S130; No) and the ratio of the output level of the second light (B light) is high (step S210; No), the power control unit 12A A process of reducing the optical LD current by a constant value Id2 (may be the same as Id1) is performed. However, the power control unit 12A reduces the LD light current for B light by a certain value Id2, does not fall below the lower limit current IL, that is, does not reach the lower limit (step S3).
10; No), the LD current for B light is decreased by a constant value Id2 (step S320),
The process returns to step S110. When the B light LD current is decreased by a certain value Id2, the current falls below the lower limit current IL, that is, the lower limit is reached (step S310; Yes).
The power control unit 12A stops the power supply from the supply unit 13 (step S260).
Then, the power control process is terminated.
As described above, each time the power control process is performed, the power control unit 12A is supplied to each of the
ここで、第1実施形態における構成のように電力制御処理を行わない場合には、例えば
製品ばらつきなどを要因として第2発光体2210からの光の出力レベルの低下率が大き
くなってしまうと、時間経過に伴い第2の光の出力レベルが第1の光の出力レベルに比べ
て低くなりホワイトバランスが崩れることになる。このような場合であっても、電力制御
処理が行われることにより、B光用LD電流が上限値の電流I0に達するまで、第1の光
の出力レベルを減少させるのではなく第2の光の出力レベルを増加させてホワイトバラン
スを初期の状態に戻すことができるから、ホワイトバランスを初期の状態にしても合成光
としての出力レベルの低下を少なくすることができる。
Here, when the power control process is not performed as in the configuration in the first embodiment, for example, when the rate of decrease in the output level of light from the
また、この電力制御処理においては、B光用LD電流が上限値の電流I0に達するまで
は合成光のうち第1の光の出力レベルを減少させないことになるが、第1の光は、第2の
光よりも比視感度が高い波長を含んでいるため、第2の光の出力レベルを増加させずに第
1の光の出力レベルを減少させる場合に比べて、視覚への影響を抑えて効率よくホワイト
バランスを維持することもできる。
また、この電力制御処理においては、第1光源部210または第2光源部220におい
て予期せぬ故障などが発生して第1の光または第2の光が他方の光に比べて出力レベルが
非常に少なくなった場合などにおいて、励起用LD電流およびB光用LD電流の供給を停
止させることができる。
In this power control process, the output level of the first light of the combined light is not reduced until the LD current for the B light reaches the upper limit current I0. Because it includes wavelengths that have a higher relative visibility than the second light, it suppresses the visual impact compared to reducing the first light output level without increasing the second light output level. Can also maintain white balance efficiently.
In this power control process, an unexpected failure or the like occurs in the first
<変形例>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様
で実施可能である。
[変形例1]
上述した第1、第2実施形態においては、第1発光体2110および第2発光体221
0は、同じ波長の光を出力するLDであったが、異なる波長を出力するLDであってもよ
い。量産性などを考慮すると、同じ波長の光を出力する同型のLDを用いることによりコ
スト低減などが図れることになるが、一方で、例えば、第1発光体2110(励起用LD
)については、蛍光体212の蛍光への変換効率が高くなる波長(例えば、より低波長側
)の光を出力するものとすれば、励起用LDアレイ光源211に用いられる第1発光体2
110の数を減らすことによるコスト低減を図ることができる。
なお、第1発光体2110および第2発光体2210は、互いに異なる波長を出力する
場合においても、同条件で電力を供給し続けた場合に、それぞれからの光の出力レベルの
低下率が概ね一致していることが望ましい。
<Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can be implemented in various aspects as follows.
[Modification 1]
In the first and second embodiments described above, the
0 is an LD that outputs light of the same wavelength, but may be an LD that outputs different wavelengths. Considering mass productivity, the cost can be reduced by using the same type of LD that outputs light of the same wavelength. On the other hand, for example, the first light emitter 2110 (excitation LD)
), The first luminous body 2 used for the excitation LD array
Cost reduction by reducing the number of 110 can be achieved.
Note that, even when the
[変形例2]
上述した第1、第2実施形態においては、第1光源部210は、励起用LDアレイ光源
211からの光を蛍光体212において蛍光に変換して第1の光として出力していたが、
蛍光体212を用いない構成であってもよい。すなわち、第1光源部210から出力され
る第1の光と、第2光源部220から出力される第2の光とが、上述した実施形態と同様
の出力レベルの低下率の関係を有していれば、第1の光および第2の光がどのような態様
で出力されるものであってもよい。
例えば、第1発光体2110および第2発光体2210は、LDでなくLEDであって
もよいし、LDでなくおよびLEDなどの固体光源でない光源を用いても、第1の光およ
び第3の光の出力レベルの低下率が上記関係を有していればよい。
[Modification 2]
In the first and second embodiments described above, the first
The structure which does not use the
For example, the
[変形例3]
第1実施形態においては、第2発光体2210に供給される電力は、第1発光体211
0に供給される電力の95%であったが、第1発光体2110および第2発光体2210
の劣化特性によっては、95%でなくてもよい。第1の光の出力レベルの低下率と第2の
光の出力レベルの低下率とがほぼ同じ大きさになるように、それぞれに供給される電力が
制御されていればよい。なお、第2実施形態において決められている電力制御処理前の初
期値である電力についても同様である。
[Modification 3]
In the first embodiment, the power supplied to the
The
Depending on the deterioration characteristics, the ratio may not be 95%. It is only necessary to control the power supplied to each so that the rate of decrease in the output level of the first light and the rate of decrease in the output level of the second light have substantially the same magnitude. The same applies to the power that is the initial value before the power control process determined in the second embodiment.
[変形例4]
上述した第1,第2実施形態においては、第1の光に含まれる波長は、第2の光に含ま
れる波長よりも比視感度が高くなっていたが、上述したように、この関係であれば視覚へ
の影響を抑えて効率よくホワイトバランスを維持することもできるが、かならずしもこの
関係に限られず、第2の光に含まれる波長のほうが比視感度が高くなっていてもよい。
[Modification 4]
In the first and second embodiments described above, the wavelength included in the first light has a higher relative visibility than the wavelength included in the second light. If there is, the white balance can be efficiently maintained while suppressing the influence on the vision, but the relationship is not limited to this, and the relative luminous sensitivity may be higher for the wavelength included in the second light.
[変形例5]
上述した第2実施形態においては、検出部260は、第1の光と第2の光とが合成され
た後、R光、G光およびB光に分離される前における合成光から出力レベルを検出するR
GBカラーセンサーであったが、第1の光の出力レベルを検出する第1の光センサーおよ
び第2の光の出力レベルを検出する第2の光センサーであってもよい。この場合には、第
1の光センサーは、ダイクロイックミラー2301Cと平行化レンズ214との間の第1
の光の出力レベルを検出するようにし、第2の光センサーはダイクロイックミラー230
1Cと平行化レンズ224との間の第2の光の出力レベルを検出するようにすればよい。
いずれにしても、蛍光体212、拡散板222において集光された光であるため、複数の
第1発光体2110の各々からの光の出力レベル、および複数の第2発光体2210の各
々からの光の出力レベルが平均化された状態で検出することができる。
[Modification 5]
In the second embodiment described above, the
Although it is a GB color sensor, it may be a first optical sensor that detects the output level of the first light and a second optical sensor that detects the output level of the second light. In this case, the first optical sensor is the first optical sensor between the
The light output level of the
The output level of the second light between 1C and the
In any case, since the light is condensed at the
また、検出部260は、第1の光の出力レベルおよび第2の光の出力レベルを検出する
構成であれば、複数の箇所に設置された光センサーであっても、一の箇所に設置されたR
GBカラーセンサーであってもよい。なお、電力制御部12Aにおいては、第1の光と第
2の光の出力レベルの比率を用いるものであるから、一の箇所に設置されていれば、セン
サーの取り付け誤差を考慮しなくてもよい。一方、複数箇所に設置する場合には、第1の
光と第2の光とは別々に受光することができるから、検出可能な波長帯域が同じ光センサ
ーを用いることもできる。
In addition, the
A GB color sensor may be used. Since the power control unit 12A uses the ratio of the output levels of the first light and the second light, if the power control unit 12A is installed in one place, it does not need to consider sensor mounting errors. Good. On the other hand, when installed at a plurality of locations, the first light and the second light can be received separately, so that an optical sensor having the same detectable wavelength band can also be used.
[変形例6]
上述した第1、第2実施形態において、第1光源部210と第2光源部220と導光部
230とを有する光源装置は、プロジェクター2000、2000Aに用いられていたが
、直視型の液晶ディスプレイのバックライトとして用いられてもよい。この場合には、導
光部230は、導光板、拡散板などに相当する。
[Modification 6]
In the first and second embodiments described above, the light source device including the first
[変形例7]
上述した第1、第2実施形態においては、ホワイトバランスが維持されるように第1発
光体2110および第2発光体2210の数、およびこれらに供給される電力が決められ
ていたが、特定の色のバランスが維持されるように決められていれば、白色に限らない。
[Modification 7]
In the first and second embodiments described above, the number of the
10R,10G,10B…駆動回路、11…変調制御部、12,12A…電力制御部、1
3…供給部、131…励起用LD駆動部、132…B光用LD駆動部、100R,100
G,100B…表示パネル、2000,2000A…プロジェクター、210…第1光源
部、211…励起用LDアレイ光源、2110…第1発光体、212…蛍光体、213…
集光レンズ、214…平行化レンズ、220…第2光源部、221…B光用LDアレイ光
源、2210…第2発光体、222…拡散板、223…集光レンズ、224…平行化レン
ズ、230…導光部、2301C,2301S…ダイクロイックミラー、2302…ミラ
ー、2303…第1マルチレンズ、2304…第2マルチレンズ、2305…偏光変換素
子、2306…重畳レンズ、2307…レンズ、2308…集光レンズ、240…ダイク
ロイックプリズム、250…投射レンズ、260…検出部、3000…スクリーン
10R, 10G, 10B ... drive circuit, 11 ... modulation control unit, 12, 12A ... power control unit, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Supply part, 131 ... LD drive part for excitation, 132 ... LD drive part for B light, 100R, 100
G, 100B ... display panel, 2000, 2000A ... projector, 210 ... first light source section, 211 ... excitation LD array light source, 2110 ... first light emitter, 212 ... phosphor, 213 ...
Condensing lens, 214 ... Parallelizing lens, 220 ... Second light source section, 221 ... LD array light source for B light, 2210 ... Second light emitter, 222 ... Diffuser, 223 ... Condensing lens, 224 ... Parallelizing lens, 230: Light guide unit, 2301C, 2301S ... Dichroic mirror, 2302 ... Mirror, 2303 ... First multi lens, 2304 ... Second multi lens, 2305 ... Polarization conversion element, 2306 ... Superimposing lens, 2307 ... Lens, 2308 ... Condensing Lens, 240 ... Dichroic prism, 250 ... Projection lens, 260 ... Detector, 3000 ... Screen
Claims (9)
出力する第1光源部と、
電力が供給されると光を出力する第2発光体を有し当該第2発光体を用いて第2の光を
出力する第2光源部と、
光を変調するライトバルブに対して、前記第1の光および前記第2の光を導く導光部と
、
前記第1発光体および前記第2発光体に電力を供給する供給部と
を具備し、
前記第2発光体に特定値の電力が供給され続けた場合の前記第2の光の出力レベルの低
下率が、前記第1発光体に当該特定値の電力が供給され続けた場合の前記第1の光の出力
レベルの低下率よりも大きく、
前記供給部によって前記第2発光体に供給される電力が、当該供給部によって前記第1
発光体に供給される電力よりも少なくなるように設定されている
ことを特徴とする光源装置。 A first light source unit that has a first light emitter that outputs light when power is supplied, and that outputs first light using the first light emitter;
A second light source unit that has a second light emitter that outputs light when power is supplied, and that outputs second light using the second light emitter;
A light guide for guiding the first light and the second light with respect to a light valve that modulates light;
A supply unit for supplying power to the first light emitter and the second light emitter,
The reduction rate of the output level of the second light when the power of the specific value is continuously supplied to the second light emitter is the first rate when the power of the specific value is continuously supplied to the first light emitter. Greater than the rate of decrease of the light output level of 1,
The power supplied to the second light emitter by the supply unit is supplied to the first light emitter by the supply unit.
It is set so that it may become less than the electric power supplied to a light-emitting body. The light source device characterized by the above-mentioned.
光として放射し、励起光量が減少すると蛍光への変換効率が高くなる蛍光体を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The first light source unit has a phosphor that emits fluorescence as the first light when irradiated with light from the first light emitter, and whose conversion efficiency to fluorescence increases when the amount of excitation light decreases. The light source device according to claim 1.
と、
前記供給部を制御して、前記検出部により検出された前記第1出力レベルと前記第2出
力レベルとの関係が予め決められた設定関係になるように、前記第2発光体に電力を供給
させる電力制御部と
をさらに具備する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光源装置。 A detector for detecting a first output level of the first light and a second output level of the second light;
By controlling the supply unit, power is supplied to the second light emitter so that the relationship between the first output level and the second output level detected by the detection unit becomes a predetermined setting relationship. The light source device according to claim 1, further comprising: a power control unit that controls the light source device.
電力が、予め決められたしきい値を超える場合には、当該第2発光体に供給される電力の
制御に代えて、前記第1発光体に供給される電力を低下させる
ことを特徴とする請求項3に記載の光源装置。 The power control unit is supplied to the second light emitter when the power supplied to the second light emitter for setting the relationship to the setting relationship exceeds a predetermined threshold value. 4. The light source device according to claim 3, wherein power supplied to the first light emitter is reduced instead of power control. 5.
2発光体に供給される電力が、予め決められたしきい値を下回る場合には、前記供給部か
らの電力の供給を停止させる
ことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。 When the power supplied to the first light emitter or the second light emitter for making the relationship the setting relationship is lower than a predetermined threshold, the power controller The light source device according to claim 4, wherein supply of electric power from is stopped.
供給される電流の値またはデューティ比の制御により行う
ことを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載の光源装置。 The power control unit performs control of power supplied from the supply unit by controlling a value of a current or a duty ratio supplied with the supply of the power. The light source device according to any one of the above.
波長が含まれている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の光源装置。 The wavelength included in the first light includes a wavelength having a higher relative visibility than the wavelength included in the second light. The light source device described.
光の出力レベルの低下率と、前記第2発光体に当該特定値の電力が供給され続けた場合に
当該第2発光体から出力される光の出力レベルの低下率とは、概ね同一となる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の光源装置。 When the power of a specific value continues to be supplied to the first light emitter, the reduction rate of the output level of light output from the first light emitter and the power of the specific value continues to be supplied to the second light emitter. The light source device according to any one of claims 1 to 7, wherein a reduction rate of the output level of the light output from the second light emitter is substantially the same.
前記ライトバルブと、
入力される映像信号に応じて前記ライトバルブにおける光の変調内容を制御する変調制
御部と
を具備することを特徴とするプロジェクター。 A light source device according to any one of claims 1 to 8,
The light valve;
A projector comprising: a modulation control unit that controls light modulation contents in the light valve in accordance with an input video signal.
Priority Applications (1)
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