JP2013011841A - Image display device - Google Patents

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Hirobumi Enomoto
博文 榎本
Yoshihiro Toyoshima
吉宏 豊島
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Panasonic Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To send cooling air to a red laser light source device as much as possible in order to suppress temperature rise and correctly detect the temperature of the red laser light source device since red semiconductor laser has a tendency to have reduction in optical output which becomes larger as the temperature becomes higher in an image display device.SOLUTION: A temperature sensor 62 is mounted on the surface of a holder 45 of a red laser light source device 23. In order to prevent cooling air from being sent to the temperature sensor from a cooling fan arranged and installed adjacently to the red laser light source device, a windbreak cover 81 covering the temperature sensor is mounted on the surface of the holder.

Description

本発明は、レーザ光源装置の温度変化を制御するべくレーザ光源装置に温度センサを取り付けた画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to an image display device in which a temperature sensor is attached to a laser light source device so as to control a temperature change of the laser light source device.

近年、スクリーン上に画面を投写する投写式の画像表示装置の光源に半導体レーザを用いる技術が注目されている。この半導体レーザは、従来から画像表示装置に多用されてきた水銀ランプに比較して、色再現性がよい点、瞬時点灯が可能である点、長寿命である点、高効率で消費電力を低減することができる点、及び小型化が容易である点など種々の利点を有している。   2. Description of the Related Art In recent years, a technique that uses a semiconductor laser as a light source of a projection-type image display device that projects a screen on a screen has attracted attention. This semiconductor laser has better color reproducibility, instantaneous lighting, longer life, and higher power consumption compared to mercury lamps that have been widely used in image display devices. There are various advantages such as the ability to reduce the size and the ease of miniaturization.

また、半導体レーザを用いた画像表示装置においては、カラー画像を形成するために、赤色、緑色および青色の3つのレーザ光源装置と、1つの液晶表示素子からなる空間光変調素子を用い、各レーザ光源装置から出射される各色のレーザ光を空間光変調素子に順次入射させる時分割表示方式(フィールドシーケンシャル方式)による技術が知られている(特許文献1参照)。この時分割表示方式は、スクリーン上に投写された各色の画像を視覚の残像効果によってカラー画像として認識させるようにしたものであり、空間光変調素子が1つで済むため、装置の小型化を図る上で都合が良い。   In addition, in an image display device using a semiconductor laser, in order to form a color image, three laser light source devices of red, green and blue and a spatial light modulation element made up of one liquid crystal display element are used. A technique using a time-division display method (field sequential method) in which laser beams of respective colors emitted from a light source device are sequentially incident on a spatial light modulator is known (see Patent Document 1). In this time division display method, each color image projected on the screen is recognized as a color image by a visual afterimage effect, and only one spatial light modulation element is required. Convenient for planning.

特開2007−316393号公報JP 2007-316393 A

一方、レーザ光が人の目に入ると障害を与えることから、レーザ製品の安全性に関する規格(IEC60825−1)が制定されており、上記したように光源に半導体レーザを用いた画像表示装置でも、この安全規格に準拠した仕様とすることが望まれ、ユーザの健康に悪影響を与えないようにするためにはクラス1に対応する必要がある。ところが、半導体レーザは、印加する電流が同じでも温度の低下に応じて光出力が大きくなる特性を有している。特に、青色レーザは、エネルギー密度が高いため、その安全規格は他の色より厳しくされている。   On the other hand, since laser light causes damage when it enters the human eye, a standard (IEC 60825-1) regarding the safety of laser products has been established, and even in an image display device using a semiconductor laser as a light source as described above. It is desired that the specification conforms to this safety standard, and it is necessary to comply with Class 1 in order not to adversely affect the health of the user. However, the semiconductor laser has a characteristic that the light output increases as the temperature decreases even when the applied current is the same. In particular, since the blue laser has a high energy density, its safety standard is made stricter than other colors.

光出力を制限するために、例えば光量検出センサを用いることが考えられる。その場合には、調整工程において、外部へ照射される光のエネルギー密度がクラス1を超えない範囲のあらかじめ決められた値になるよう調整した時に、半導体レーザの駆動電流値と、光量検出センサによる検出値(光量)との相関をとる。例えば、周辺温度25℃において50lm出力時にクラス1を超えないように、特に青色半導体レーザの駆動電流値を調整する。   In order to limit the light output, it is conceivable to use a light quantity detection sensor, for example. In that case, when the adjustment is performed so that the energy density of the light irradiated to the outside is a predetermined value in a range not exceeding class 1, the drive current value of the semiconductor laser and the light amount detection sensor are used. Correlate with the detection value (light quantity). For example, the drive current value of the blue semiconductor laser is particularly adjusted so that it does not exceed class 1 at an output of 50 lm at an ambient temperature of 25 ° C.

しかしながら、半導体レーザの駆動電流値と、半導体レーザから外部へ照射される光のエネルギー密度との関係は一定では無く、半導体レーザ自身の温度によって変動する。これは、周辺の雰囲気温度に依存することはもちろん、照射時間にも依存することを意味する。すなわち、通常は、照射開始当初よりも開始後暫く経ってからの方が、半導体レーザの温度が高くなる。その対応としては、半導体レーザにサーミスタ等の温度センサを取り付けて、調整時と駆動時との温度偏差により光量の偏差を補正することが考えられる。   However, the relationship between the driving current value of the semiconductor laser and the energy density of the light emitted from the semiconductor laser to the outside is not constant and varies depending on the temperature of the semiconductor laser itself. This means that it depends not only on the ambient atmospheric temperature but also on the irradiation time. That is, normally, the temperature of the semiconductor laser becomes higher after a while after the start of irradiation than after the start of irradiation. As a countermeasure, it is conceivable to attach a temperature sensor such as a thermistor to the semiconductor laser and correct the deviation of the light amount by the temperature deviation between the adjustment time and the drive time.

一方、半導体レーザを用いた画像表示装置としてのプロジェクタをノート型パソコンに内蔵可能にする場合には、小型かつ高輝度化が要求される。その場合に、赤,緑,青の各レーザ光源装置の全てに温度センサを取り付けることは、その取付配置や配線スペースが大きく制限されるため困難であるばかりでなく、製造コストも高騰化する。   On the other hand, when a projector as an image display device using a semiconductor laser can be built in a notebook personal computer, a small size and high luminance are required. In this case, it is difficult to attach the temperature sensors to all of the red, green, and blue laser light source devices because the mounting arrangement and wiring space are greatly limited, and the manufacturing cost increases.

また、レーザ光源装置の温度上昇を抑制するために例えば冷却ファンを用いた冷却が考えられるが、温度センサの配置と冷却風の流路との関係によっては、温度センサの検出温度がレーザ光源装置そのものの温度ではなく、温度センサの冷却風により冷却された状態の温度を検出してしまい、実際の半動体レーザの温度から大きく離れてしまう虞がある。   In order to suppress the temperature rise of the laser light source device, for example, cooling using a cooling fan is conceivable, but depending on the relationship between the arrangement of the temperature sensor and the flow path of the cooling air, the temperature detected by the temperature sensor may be There is a possibility that the temperature of the state cooled by the cooling air of the temperature sensor is detected instead of the temperature itself, and the temperature of the actual half-moving body laser is greatly separated.

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、レーザ安全規格を遵守すると共に投写画像の品質を確保し、かつ小型化可能な画像表示装置を提供することにある。   The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is to comply with laser safety standards, to ensure the quality of the projected image, and to be miniaturized. An object is to provide an image display device.

本発明の画像表示装置は、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源装置と、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源装置と、青色レーザ光を出射する青色レーザ光源装置とを備える画像表示装置であって、前記赤色半導体レーザを冷却するための冷却風を送る冷却ファンと、前記赤色レーザ光源装置の温度を検出する温度センサと、前記温度センサに前記冷却風が送風されることを防止するための風除け部とを有する。   An image display device of the present invention is an image display device including a red laser light source device that emits red laser light, a green laser light source device that emits green laser light, and a blue laser light source device that emits blue laser light. A cooling fan for sending cooling air for cooling the red semiconductor laser, a temperature sensor for detecting the temperature of the red laser light source device, and for preventing the cooling air from being blown to the temperature sensor. And a wind shield.

本発明によれば、赤色半導体レーザは温度が高いほど光出力の低下が大きくなる傾向にあるため、赤色レーザ光源装置に対して温度上昇を抑制するために冷却風を多く送るようにすると共に、それにより冷却効果が高くなる赤色レーザ光源装置の温度管理を確実に行うためには温度センサを赤色レーザ光源装置に取り付け、かつ温度センサが冷却風の影響を受けないように風除け部を設けることにより、赤色レーザ光源装置の温度を正確に検出できる。そして、安全規格が他の色より厳しい青色レーザ光の光量を制限する制御において、青色半導体レーザの温度−光出力特性が赤色半導体レーザと同様に変化することから、赤色レーザ光源装置の温度検出値を用いて青色レーザ光源装置の温度を推定することができ、それにより青色レーザ光源装置の出力を制御することができる。これにより、赤色レーザ光源装置及び青色レーザ光源装置の温度変化に対する光出力の適切な制御が可能となり、青色レーザ光源装置に対する温度センサを省略でき、装置のコンパクト化かつ低コスト化を促進し得る。   According to the present invention, the red semiconductor laser has a tendency that the lower the light output is, the higher the temperature is, so that a large amount of cooling air is sent to the red laser light source device to suppress the temperature rise, In order to reliably control the temperature of the red laser light source device that has a higher cooling effect, a temperature sensor is attached to the red laser light source device, and a wind shield is provided so that the temperature sensor is not affected by the cooling air. The temperature of the red laser light source device can be accurately detected. And in the control to limit the light quantity of blue laser light whose safety standards are stricter than other colors, the temperature-light output characteristic of the blue semiconductor laser changes in the same way as the red semiconductor laser, so the temperature detection value of the red laser light source device Can be used to estimate the temperature of the blue laser light source device, thereby controlling the output of the blue laser light source device. Accordingly, it is possible to appropriately control the light output with respect to the temperature change of the red laser light source device and the blue laser light source device, the temperature sensor for the blue laser light source device can be omitted, and the downsizing and cost reduction of the device can be promoted.

本発明による画像表示装置1を携帯型情報処理装置2に内蔵した例を示す斜視図。The perspective view which shows the example which incorporated the image display apparatus 1 by this invention in the portable information processing apparatus 2. FIG. 光学エンジンユニット13の分解組立斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the optical engine unit 13. 光学エンジンユニット13に内蔵される光学エンジン部21の概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical engine unit 21 built in the optical engine unit 13. 画像表示装置1の機能ブロック図。2 is a functional block diagram of the image display device 1. FIG. 各レーザ光源装置22〜24の半導体レーザに印加される電流の波形を示す図。The figure which shows the waveform of the electric current applied to the semiconductor laser of each laser light source apparatus 22-24. 各レーザ光源装置22〜24の使用温度Tと光出力Pとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the use temperature T of each laser light source apparatus 22-24, and the optical output P. FIG. (a)は、半導体レーザから出力される光量の温度に応じた変化状況を示す図であり、(b)は、半導体レーザに印加される駆動電流の温度に応じた変化状況を示す図。(A) is a figure which shows the change condition according to the temperature of the light quantity output from a semiconductor laser, (b) is a figure which shows the change condition according to the temperature of the drive current applied to a semiconductor laser. 天板を外した状態の画像表示装置の平面図。The top view of the image display apparatus of a state which removed the top plate. 、青色レーザ光源装置24の半導体レーザ50の電流制御の手順を示すフロー図。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for controlling the current of the semiconductor laser 50 of the blue laser light source device 24. 最大電流値I2を求めるための温度係数テーブルを示す図。The figure which shows the temperature coefficient table for calculating | requiring the largest electric current value I2. 赤色レーザ光源装置23と風除けカバー81との分解組立斜視図。The exploded assembly perspective view of the red laser light source device 23 and the windshield cover 81. FIG. 赤色レーザ光源装置23に風除けカバー81を取り付けた斜視図。The perspective view which attached the windshield cover 81 to the red laser light source device 23. FIG. (a)は赤色レーザ光源装置23に取り付けた状態の風除けカバー81の正面図であり、(b)は(a)の矢印XIIIb−XIIIb線に沿って見た断面図であり、(c)は(a)の矢印XIIIc−XIIIc線に沿って見た断面図。(A) is a front view of the windshield cover 81 in the state attached to the red laser light source apparatus 23, (b) is sectional drawing seen along the arrow XIIIb-XIIIb line of (a), (c). Sectional drawing seen along the arrow XIIIc-XIIIc line | wire of (a). 緑色レーザ光源装置22とヒートシンク85との分解組立斜視図。The exploded assembly perspective view of the green laser light source device 22 and the heat sink 85. FIG. 緑色レーザ光源装置22にヒートシンク85を取り付けた斜視図。The perspective view which attached the heat sink 85 to the green laser light source apparatus 22. FIG. ヒートシンク85の筒状部85bの断面図。Sectional drawing of the cylindrical part 85b of the heat sink 85. FIG.

前記課題を解決するためになされた第1の発明は、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源装置と、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源装置と、青色レーザ光を出射する青色レーザ光源装置とを備える画像表示装置であって、前記赤色半導体レーザを冷却するための冷却風を送る冷却ファンと、前記赤色レーザ光源装置の温度を検出する温度センサと、前記温度センサに前記冷却風が送風されることを防止するための風除け部とを有する。   A first invention made to solve the above problems is a red laser light source device that emits red laser light, a green laser light source device that emits green laser light, and a blue laser light source device that emits blue laser light. A cooling fan that sends cooling air for cooling the red semiconductor laser, a temperature sensor that detects the temperature of the red laser light source device, and the cooling air is blown to the temperature sensor. And a windbreak part for preventing this.

これによると、赤色レーザ光源装置に赤色半導体レーザを用いた場合に、赤色半導体レーザは温度が高いほど光出力の低下が大きくなる傾向にあるため、赤色レーザ光源装置に対して温度上昇を抑制するために冷却風をより多く送り、赤色レーザ光源装置の温度管理を確実に行うためには温度センサを赤色レーザ光源装置に取り付けると共に、冷却風の影響を受けないように温度センサを冷却風から守る風除け部を設けることにより、赤色レーザ光源装置の温度を正確に検出できる。そして、安全規格が他の色より厳しい青色レーザ光の光量を制限する制御において、青色半導体レーザの温度−光出力特性が赤色半導体レーザと同様に変化することから、赤色レーザ光源装置の温度検出値を用いて青色レーザ光源装置の温度を推定することができ、それにより青色レーザ光源装置の出力を制御することができる。これにより、赤色半導体レーザ及び青色半導体レーザの温度変化に対する光出力の適切な制御が可能となり、青色レーザ光源装置に対する温度センサを省略でき、装置のコンパクト化かつ低コスト化を促進し得る。   According to this, when a red semiconductor laser is used for the red laser light source device, the decrease in light output tends to increase as the temperature of the red semiconductor laser increases. Therefore, in order to send more cooling air and reliably control the temperature of the red laser light source device, attach the temperature sensor to the red laser light source device and protect the temperature sensor from the cooling air so that it is not affected by the cooling air By providing the wind shield, the temperature of the red laser light source device can be accurately detected. And in the control to limit the light quantity of blue laser light whose safety standards are stricter than other colors, the temperature-light output characteristic of the blue semiconductor laser changes in the same way as the red semiconductor laser, so the temperature detection value of the red laser light source device Can be used to estimate the temperature of the blue laser light source device, thereby controlling the output of the blue laser light source device. Accordingly, it is possible to appropriately control the light output with respect to the temperature change of the red semiconductor laser and the blue semiconductor laser, the temperature sensor for the blue laser light source device can be omitted, and the downsizing and cost reduction of the device can be promoted.

また、第2の発明は、前記第1の発明において、前記温度センサが、前記赤色レーザ光源装置の表面に取り付けられ、前記風除け部は、前記赤色レーザ光源装置の前記表面に取り付けられた風除けカバーである構成とする。   The second invention is the windshield cover according to the first invention, wherein the temperature sensor is attached to a surface of the red laser light source device, and the wind shield is attached to the surface of the red laser light source device. It is set as the structure which is.

これによると、温度センサの取り付けを容易にするために赤色レーザ光源装置の例えば筐体(ホルダ)の表面に温度センサを取り付けた場合に、同じ表面に風除けカバーを取り付けることにより、温度センサに向かう冷却風を遮る風除けカバーを簡単な形状のものとすることができる。   According to this, when a temperature sensor is attached to the surface of, for example, a housing (holder) of the red laser light source device in order to facilitate the attachment of the temperature sensor, the windshield cover is attached to the same surface, and then the temperature sensor is headed. The windbreak cover that blocks the cooling air can have a simple shape.

また、第3の発明は、前記第2の発明において、前記赤色レーザ光源装置と前記駆動制御回路とがフレキシブルケーブルを介して接続され、前記フレキシブルケーブルの前記赤色レーザ光源装置と接続される部分が、前記赤色レーザ光源装置の前記表面と前記風除けカバーとにより挟持されて固定されている構成とする。   According to a third aspect, in the second aspect, the red laser light source device and the drive control circuit are connected via a flexible cable, and a portion of the flexible cable connected to the red laser light source device is provided. The structure is such that the surface of the red laser light source device and the windshield cover are sandwiched and fixed.

これによると、赤色レーザ光源装置と駆動制御回路とを電気的に接続するフレキシブルケーブルの赤色レーザ光源装置に対する固定部分を、赤色レーザ光源装置を保持するホルダと風除けカバーとの間に挟んで、風除けカバーをホルダに固定することにより共に固定することができ、フレキシブルケーブルの固定部材を別途必要とせず、部品コストを低廉化し得る。   According to this, the fixing portion of the flexible cable for electrically connecting the red laser light source device and the drive control circuit to the red laser light source device is sandwiched between the holder for holding the red laser light source device and the wind shield cover, thereby preventing the wind. By fixing the cover to the holder, the cover can be fixed together, and a fixing member for the flexible cable is not required separately, and the component cost can be reduced.

また、第4の発明は、前記第2または第3の発明において、前記風除けカバーは、前記温度センサの少なくとも略全周を外囲して前記温度センサを受容するように形成された凹設部を有する構成とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, the windshield cover is a recessed portion formed so as to surround at least substantially the entire circumference of the temperature sensor and receive the temperature sensor. It is set as the structure which has.

これによると、温度センサの全体を風除けカバーで覆うことができ、温度センサに冷却風が到達することにより温度センサ自体が冷却されて正確な温度を検出することができなくなることを防止し得る。なお、冷却風が直接的に温度センサに当たらなければよく、凹設部による壁の一部が冷却風の上流側以外に向いて開口していることは何等問題が無い。   According to this, it is possible to cover the entire temperature sensor with the wind shield cover, and it is possible to prevent the temperature sensor itself from being cooled due to the cooling air reaching the temperature sensor and failing to detect an accurate temperature. Note that it is sufficient that the cooling air does not directly hit the temperature sensor, and there is no problem that a part of the wall formed by the recessed portion is open to the side other than the upstream side of the cooling air.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明による画像表示装置1を携帯型情報処理装置2に内蔵した例を示す斜視図である。携帯型情報処理装置2は、CPUやメモリなどが実装された制御基板(図示せず)などが内蔵された本体部3と、液晶パネルを備えた表示部4とを有し、本体部3と表示部4とがヒンジ部5で連結され、本体部3と表示部4とを重ね合わせた折りたたみ状態として携帯性を高めるようにしている。携帯型情報処理装置2の例としては、市販のノート型パソコンが適用可能である。   FIG. 1 is a perspective view showing an example in which an image display device 1 according to the present invention is built in a portable information processing device 2. The portable information processing device 2 includes a main body 3 in which a control board (not shown) on which a CPU, a memory, and the like are mounted, and a display unit 4 including a liquid crystal panel. The display unit 4 is connected to the hinge unit 5 so that portability is enhanced by folding the main body unit 3 and the display unit 4. As an example of the portable information processing apparatus 2, a commercially available notebook personal computer can be applied.

本体部3の筐体8の上面8aには、キーボード6およびタッチパッド7が設けられている。また、本体部3の筐体8におけるキーボード6の裏面側には、光ディスク装置(ブルーレイディスク、DVDおよびCDなどの光ディスクにおける情報の少なくとも再生、または記録および再生を行うもの)などの周辺機器が取り替え可能に収容される収容スペース、いわゆるドライブベイが形成されており、このドライブベイに画像表示装置1が取り付けられている。   A keyboard 6 and a touch pad 7 are provided on the upper surface 8 a of the housing 8 of the main body 3. Also, on the back side of the keyboard 6 in the housing 8 of the main body 3, peripheral devices such as an optical disk device (one that reproduces or records and reproduces information on an optical disk such as a Blu-ray disc, DVD, and CD) are replaced. An accommodation space that can be accommodated, that is, a so-called drive bay is formed, and the image display device 1 is attached to the drive bay.

画像表示装置1は、筐体11と、筐体11に対して出し入れ可能に設けられた可動体12と、を有しており、画像表示装置1の不使用時には可動体12が筐体11内に格納される。可動体12は、スクリーン15にレーザ光を投写するための光学部品が収容された光学エンジンユニット(投写ユニット)13と、この光学エンジンユニット13内の光学部品を制御するための基板などが収容された駆動制御回路を備える制御ユニット14とで構成されている。   The image display device 1 includes a housing 11 and a movable body 12 provided so as to be able to be taken in and out of the housing 11. When the image display device 1 is not used, the movable body 12 is located inside the housing 11. Stored in The movable body 12 accommodates an optical engine unit (projection unit) 13 in which optical components for projecting laser light on a screen 15 are accommodated, and a substrate for controlling the optical components in the optical engine unit 13. And a control unit 14 having a drive control circuit.

光学エンジンユニット13は、ヒンジ部12aを介して上下方向に回動可能に制御ユニット14に支持されており、光学エンジンユニット13においてヒンジ部12aと相反する側の端部にはレーザ光が出射される出射窓16が設けられており、光学エンジンユニット13を回動させて、光学エンジンユニット13からのレーザ光の投写角度を調整することで、レーザ光をスクリーン15に適切に投写させて、スクリーン15上に画像17を映し出すことができる。   The optical engine unit 13 is supported by the control unit 14 so as to be pivotable in the vertical direction via the hinge portion 12a, and laser light is emitted to the end of the optical engine unit 13 opposite to the hinge portion 12a. The exit window 16 is provided, the optical engine unit 13 is rotated, and the projection angle of the laser light from the optical engine unit 13 is adjusted, so that the laser light is appropriately projected on the screen 15, and the screen An image 17 can be displayed on the screen 15.

図2に光学エンジンユニット13の分解組立斜視図を示す。図に示すように、矩形板状の底板101と、底板101の外周部分に対応する枠体102と、底板101及び枠体102の上面を覆う天板103とによりケーシングが構成され、そのケーシング内に、光学エンジン部を構成するユニット本体104と、冷却ファン105とが収容されるようになっている。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical engine unit 13. As shown in the figure, a rectangular plate-like bottom plate 101, a frame 102 corresponding to the outer peripheral portion of the bottom plate 101, and a top plate 103 that covers the bottom plate 101 and the upper surface of the frame 102 constitute a casing. In addition, a unit main body 104 and a cooling fan 105 constituting an optical engine unit are accommodated.

図3は、光学エンジンユニット13に内蔵される光学エンジン部21の概略構成図である。この光学エンジン部21は、緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置22と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置23と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置24と、映像信号に応じて各レーザ光源装置22〜24からのレーザ光の変調を行う空間光変調素子25と、各レーザ光源装置22〜24からのレーザ光を反射させて空間光変調素子25に照射させると共に空間光変調素子25から出射された変調レーザ光を透過させる偏光ビームスプリッタ26と、各レーザ光源装置22〜24から出射されるレーザ光を偏光ビームスプリッタ26に導くリレー光学系27と、偏光ビームスプリッタ26を透過した変調レーザ光をスクリーンに投射するべくレンズ群を備える投射光学装置28と、を備えている。これら各部品は、上記ユニット本体104の筐体41に組み付けられている。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the optical engine unit 21 built in the optical engine unit 13. The optical engine unit 21 includes a green laser light source device 22 that outputs green laser light, a red laser light source device 23 that outputs red laser light, a blue laser light source device 24 that outputs blue laser light, and a video signal. The spatial light modulation element 25 that modulates the laser light from each of the laser light source devices 22 to 24 and the laser light from each of the laser light source devices 22 to 24 are reflected and irradiated to the spatial light modulation element 25 and the spatial light modulation. A polarized beam splitter 26 that transmits the modulated laser light emitted from the element 25, a relay optical system 27 that guides the laser light emitted from each of the laser light source devices 22 to 24 to the polarized beam splitter 26, and the polarized beam splitter 26. And a projection optical device 28 having a lens group for projecting the modulated laser beam onto the screen. Each of these components is assembled to the casing 41 of the unit main body 104.

この光学エンジン部21は、いわゆるフィールドシーケンシャル方式でカラー画像を表示するものであり、各レーザ光源装置22〜24から各色のレーザ光が時分割で順次出力され、各色のレーザ光による画像が視覚の残像効果によってカラー画像として認識される。   The optical engine unit 21 displays a color image by a so-called field sequential method. Laser beams of each color are sequentially output from the laser light source devices 22 to 24 in a time-sharing manner, and an image by the laser beam of each color is visually displayed. It is recognized as a color image by the afterimage effect.

リレー光学系27は、各レーザ光源装置22〜24から出射される各色のレーザ光を平行ビームに変換するコリメータレンズ31〜33と、コリメータレンズ31〜33を通過した各色のレーザ光を所要の方向に導く第1および第2のダイクロイックミラー34,35と、ダイクロイックミラー34,35により導かれたレーザ光を拡散させる拡散板36と、拡散板36を通過したレーザ光を収束レーザに変換するフィールドレンズ37と、を備えている。   The relay optical system 27 includes collimator lenses 31 to 33 that convert the laser beams of the respective colors emitted from the laser light source devices 22 to 24 into parallel beams, and the laser beams of the respective colors that have passed through the collimator lenses 31 to 33 in a predetermined direction. First and second dichroic mirrors 34 and 35 guided to, a diffusion plate 36 for diffusing the laser light guided by the dichroic mirrors 34 and 35, and a field lens for converting the laser light that has passed through the diffusion plate 36 into a convergent laser 37.

投射光学装置28からスクリーンに向けてレーザ光が出射される側を前側とすると、筐体41の前壁部43の外面にホルダ46が取り付けられ、そのホルダ46により青色レーザ光源装置24の電気回路部品が保持されている。なお、ホルダ46は、青色レーザ光源装置24のケーシングを兼ねる。その青色レーザ光源装置24から青色レーザ光が筐体41内で後方に向けて出射され、この青色レーザ光の光軸に対して緑色レーザ光の光軸および赤色レーザ光の光軸が互いに直交するように、緑色レーザ光源装置22および赤色レーザ光源装置23が配設されている。   Assuming that the side from which the laser light is emitted from the projection optical device 28 toward the screen is the front side, a holder 46 is attached to the outer surface of the front wall portion 43 of the housing 41, and the electric circuit of the blue laser light source device 24 is attached by the holder 46. Parts are held. Note that the holder 46 also serves as a casing of the blue laser light source device 24. Blue laser light is emitted backward from the blue laser light source device 24 in the housing 41, and the optical axis of the green laser light and the optical axis of the red laser light are orthogonal to the optical axis of the blue laser light. As described above, the green laser light source device 22 and the red laser light source device 23 are provided.

緑色レーザ光源装置22は、筐体41の前側壁43とその前側壁43に直交する側壁44との角部から側方に向けて延出された板状の取付部42に設けられている。また、側壁44の外面における緑色レーザ光源装置22に対して後側となる位置にホルダ45が取り付けられて、そのホルダ45により赤色レーザ光源装置23の電気回路部品が保持されている。なお、ホルダ45は、赤色レーザ光源装置23のケーシングを兼ねる。   The green laser light source device 22 is provided on a plate-like attachment portion 42 that extends from a corner portion of a front side wall 43 of the housing 41 and a side wall 44 orthogonal to the front side wall 43 toward the side. A holder 45 is attached to the outer surface of the side wall 44 at a position behind the green laser light source device 22, and the electric circuit components of the red laser light source device 23 are held by the holder 45. Note that the holder 45 also serves as a casing of the red laser light source device 23.

このようなレイアウトにより、緑色レーザ光源装置22,赤色レーザ光源装置23から緑色レーザ光および赤色レーザ光がそれぞれ青色レーザ光に直交する向きに出射され、青色レーザ光、赤色レーザ光、および緑色レーザ光が、2つのダイクロイックミラー34,35で同一の光路に導かれるようになっている。すなわち、青色レーザ光と緑色レーザ光が第1のダイクロイックミラー34で同一の光路に導かれ、青色レーザ光および緑色レーザ光と赤色レーザ光が第2のダイクロイックミラー35で同一の光路に導かれる。   With such a layout, the green laser light and the red laser light are emitted from the green laser light source device 22 and the red laser light source device 23 in directions orthogonal to the blue laser light, respectively, and the blue laser light, the red laser light, and the green laser light are emitted. However, the two dichroic mirrors 34 and 35 are guided to the same optical path. That is, the blue laser light and the green laser light are guided to the same optical path by the first dichroic mirror 34, and the blue laser light, the green laser light, and the red laser light are guided to the same optical path by the second dichroic mirror 35.

第1および第2のダイクロイックミラー34,35は、表面に所定の波長のレーザ光を透過および反射させるための膜が形成されたものであり、第1のダイクロイックミラー34は、青色レーザ光を透過すると共に緑色レーザ光を反射するように、青色レーザ光と緑色レーザ光との交点にて両光路に対して45度傾けられて配設されている。第2のダイク
ロイックミラー35は、赤色レーザ光を透過すると共に青色レーザ光および緑色レーザ光を反射するように、青色レーザ光と赤色レーザ光との交点にて両光路に対して45度傾けられて配設されている。
The first and second dichroic mirrors 34 and 35 are formed with films for transmitting and reflecting laser light of a predetermined wavelength on the surface, and the first dichroic mirror 34 transmits blue laser light. At the same time, it is inclined by 45 degrees with respect to both optical paths at the intersection of the blue laser light and the green laser light so as to reflect the green laser light. The second dichroic mirror 35 is inclined 45 degrees with respect to both optical paths at the intersection of the blue laser light and the red laser light so as to transmit the red laser light and reflect the blue laser light and the green laser light. It is arranged.

なお、各光学部材は、図示省略の位置決め固定部材を介して筐体41に支持されている。筐体41は、各レーザ光源装置22〜24で発生した熱を放熱する放熱体として機能し、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で形成されている。   Each optical member is supported by the casing 41 via a positioning and fixing member (not shown). The casing 41 functions as a radiator that dissipates the heat generated in each of the laser light source devices 22 to 24, and is formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper.

赤色レーザ光源装置23および青色レーザ光源装置24は、いわゆるCANパッケージで構成され、レーザ光を出力する半導体レーザ49,50が、ステムに支持された状態で缶状の外装部の中心軸上に光軸が位置するように配置されたものであり、外装部の開口に設けられたガラス窓からレーザ光が出射される。この赤色レーザ光源装置23および青色レーザ光源装置24は、ホルダ45,46に開設された取付孔47,48に圧入するなどしてホルダ45,46に対して固定される。青色レーザ光源装置24および赤色レーザ光源装置23のレーザチップの発熱の一部は、ホルダ45,46を介して筐体41に伝達されて放熱される。なお、各ホルダ45,46は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で形成されている。   The red laser light source device 23 and the blue laser light source device 24 are configured by a so-called CAN package, and the semiconductor lasers 49 and 50 that output laser light are light beams on the central axis of the can-shaped exterior portion while being supported by the stem. A laser beam is emitted from a glass window provided in the opening of the exterior portion. The red laser light source device 23 and the blue laser light source device 24 are fixed to the holders 45 and 46 by, for example, press-fitting into the mounting holes 47 and 48 formed in the holders 45 and 46. A part of the heat generated by the laser chips of the blue laser light source device 24 and the red laser light source device 23 is transmitted to the housing 41 through the holders 45 and 46 to be radiated. Each holder 45, 46 is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper.

緑色レーザ光源装置22は、励起用レーザ光を出力する半導体レーザ51と、半導体レーザ51から出力された励起用レーザ光を集光する集光レンズであるFAC(Fast-Axis Collimator)レンズ52およびロッドレンズ53と、励起用レーザ光により励起されて基本レーザ光(赤外レーザ光)を出力する固体レーザ素子54と、基本レーザ光の波長を変換して半波長レーザ光(緑色レーザ光)を出力する波長変換素子55と、固体レーザ素子54と共に共振器を構成する凹面ミラー56と、励起用レーザ光および基本波長レーザ光の漏洩を阻止するガラスカバー57と、各部を支持する基台58と、各部を覆うカバー体59と、を備えている。   The green laser light source device 22 includes a semiconductor laser 51 that outputs excitation laser light, a FAC (Fast-Axis Collimator) lens 52 that is a condensing lens that condenses the excitation laser light output from the semiconductor laser 51, and a rod. A lens 53, a solid-state laser element 54 that outputs a basic laser beam (infrared laser beam) when excited by an excitation laser beam, and converts a wavelength of the basic laser beam to output a half-wavelength laser beam (green laser beam) A wavelength conversion element 55, a concave mirror 56 that constitutes a resonator together with the solid-state laser element 54, a glass cover 57 that prevents leakage of excitation laser light and fundamental wavelength laser light, and a base 58 that supports each part, And a cover body 59 that covers each part.

この緑色レーザ光源装置22は、その基台58を取付部42に取り付けることにより固定され、緑色レーザ光源装置22と筐体41の側壁44との間に所要の幅(例えば0.5mm以下)の間隙を有するように配設されている。この間隙により、緑色レーザ光源装置22の熱が側壁44を介して赤色レーザ光源装置23に伝わりにくくなり、赤色レーザ光源装置23の昇温が抑制されて、温度特性の悪い(高温で光出力が大きく低下する)赤色レーザ光源装置23を低温側で安定的に動作させることができる。また、赤色レーザ光源装置23の所要の光軸調整代(例えば0.3mm程度)を確保するため、緑色レーザ光源装置22と赤色レーザ光源装置23との間に所要の幅(例えば0.3mm以上)の間隙が設けられている。   The green laser light source device 22 is fixed by attaching the base 58 to the mounting portion 42, and has a required width (for example, 0.5 mm or less) between the green laser light source device 22 and the side wall 44 of the housing 41. It arrange | positions so that it may have a clearance gap. This gap makes it difficult for the heat of the green laser light source device 22 to be transmitted to the red laser light source device 23 through the side wall 44, and the temperature rise of the red laser light source device 23 is suppressed, resulting in poor temperature characteristics (light output at high temperature). The red laser light source device 23 can be stably operated on the low temperature side. Further, in order to secure a required optical axis adjustment allowance (for example, about 0.3 mm) of the red laser light source device 23, a required width (for example, 0.3 mm or more) is provided between the green laser light source device 22 and the red laser light source device 23. ) Is provided.

図4は、画像表示装置1の機能を示すブロック図である。光学エンジンユニット13に設けられた光学エンジン部21には、各色のレーザ光源装置22〜24および光変調素子25の他に、光変調素子25に入射する光量を検出するフォトセンサ61と、赤色レーザ光源装置23の温度を検出する温度センサ62と、が設けられている。   FIG. 4 is a block diagram illustrating functions of the image display device 1. The optical engine unit 21 provided in the optical engine unit 13 includes, in addition to the laser light source devices 22 to 24 and the light modulation element 25 for each color, a photosensor 61 that detects the amount of light incident on the light modulation element 25, and a red laser. And a temperature sensor 62 that detects the temperature of the light source device 23.

制御ユニット14には、各色のレーザ光源装置22〜24を制御するレーザ光源制御部71と、携帯型情報処理装置2から入力される映像信号に基づいて空間光変調素子25を制御する画像表示制御部72と、携帯型情報処理装置2から供給される電力をレーザ光源制御部71および画像表示制御部72に供給する電源部73と、各部を総括的に制御する主制御部74と、を有している。   The control unit 14 includes a laser light source control unit 71 that controls the laser light source devices 22 to 24 for each color, and an image display control that controls the spatial light modulator 25 based on the video signal input from the portable information processing device 2. A power supply unit 73 that supplies power supplied from the portable information processing apparatus 2 to the laser light source control unit 71 and the image display control unit 72, and a main control unit 74 that comprehensively controls each unit. doing.

主制御部74は、画像表示制御部72から入力される画像表示信号に基づき、各色のレーザ光源装置22〜24の点灯を制御する制御信号としての点灯信号を生成しかつレーザ
光源制御部71に出力する。点灯信号としては、赤色、緑色および青色の各レーザ光源装置22〜24をそれぞれ点灯させる赤色、緑色および青色の各信号である。
Based on the image display signal input from the image display control unit 72, the main control unit 74 generates a lighting signal as a control signal for controlling the lighting of the laser light source devices 22 to 24 of the respective colors and supplies the laser light source control unit 71 with the lighting signal. Output. The lighting signals are red, green and blue signals for lighting the red, green and blue laser light source devices 22 to 24, respectively.

レーザ光源制御部71は、主制御部74から入力される点灯信号に基づいて、各レーザ光源装置22〜24の半導体レーザに駆動電流(Ig、Ir、及びIb)を順次印加して、各レーザ光源装置22〜24を時分割で点灯させる。このとき、温度センサ62の出力信号が示す温度に応じて定まる上限値を超えないように各駆動電流(Ig、Ir、及びIb)が制御される。これについては後に詳しく説明する。   The laser light source control unit 71 sequentially applies drive currents (Ig, Ir, and Ib) to the semiconductor lasers of the laser light source devices 22 to 24 on the basis of the lighting signal input from the main control unit 74, thereby The light source devices 22 to 24 are turned on in a time division manner. At this time, each drive current (Ig, Ir, and Ib) is controlled so as not to exceed an upper limit value determined according to the temperature indicated by the output signal of the temperature sensor 62. This will be described in detail later.

画像表示制御部72は、携帯型情報処理装置2から入力される映像信号に基づいて空間光変調素子25の動作を制御する制御信号(基準電圧信号および画素電圧信号)を生成して、これらの制御信号を空間光変調素子25に出力する。   The image display control unit 72 generates control signals (reference voltage signal and pixel voltage signal) for controlling the operation of the spatial light modulator 25 based on the video signal input from the portable information processing device 2, and A control signal is output to the spatial light modulator 25.

空間光変調素子25は、反射型の液晶表示素子、いわゆるLCOS(Liquid Crystal On Silicon)であり、シリコン基板上に形成した液晶層を透過したレーザ光をシリコン基
板上の反射層で反射させて出射させる構成のものである。この空間光変調素子25では、画像表示制御部72から入力される制御信号に応じてレーザ光の出力(輝度)が増減し、各レーザ光源装置22〜24から時分割で入力される各色のレーザ光の出力を増減することで、所要の色相を表示させることができる。
The spatial light modulation element 25 is a reflection type liquid crystal display element, so-called LCOS (Liquid Crystal On Silicon), and the laser beam transmitted through the liquid crystal layer formed on the silicon substrate is reflected by the reflection layer on the silicon substrate and emitted. It is the thing of the structure to make it. In this spatial light modulator 25, the output (luminance) of the laser light increases or decreases in accordance with the control signal input from the image display control unit 72, and the lasers of the respective colors input in a time-sharing manner from the laser light source devices 22-24. The required hue can be displayed by increasing or decreasing the light output.

制御ユニット14には、操作指示部75が設けられており、操作指示部75には、輝度調整用の操作ボタンが設けられている。なお、この操作指示部75には、電源用の操作ボタンや台形歪み補正用の操作ボタンなども設けられている。   The control unit 14 is provided with an operation instruction unit 75, and the operation instruction unit 75 is provided with operation buttons for brightness adjustment. The operation instruction unit 75 is also provided with an operation button for power supply, an operation button for correcting trapezoidal distortion, and the like.

図5に示すように、本実施形態では、赤色、緑色および青色の各レーザ光源装置22〜24の半導体レーザ49〜51に駆動電流を順次印加して各レーザ光源装置22〜24を時分割で点灯させる。特にここでは、1フレームが4つの点灯区間(サブフレーム)に分割され、1フレームにおいて各レーザ光源装置22〜24を赤色、緑色、青色、および緑色の順序で点灯する。   As shown in FIG. 5, in this embodiment, a drive current is sequentially applied to the semiconductor lasers 49 to 51 of the red, green, and blue laser light source devices 22 to 24 to time-divide the laser light source devices 22 to 24. Light up. In particular, here, one frame is divided into four lighting sections (subframes), and each laser light source device 22 to 24 is lit in the order of red, green, blue, and green in one frame.

また図6に、各レーザ光源装置22〜24の使用温度Tと光出力Pとの関係を示す。なお、温度T0は本画像表示装置1の設計上の使用可能な範囲の下限値であってよい。図に示されるように、緑色レーザ光源装置22の光出力Pは、低温側から温度T1に至る温度上昇に応じて漸増し、温度T1から高温側では温度上昇に応じて漸減する。それに対して赤色レーザ光源装置23の光出力Pは、低温側で高く、温度上昇に応じて低減し、さらに高温になる程大きく低下する。青色レーザ光源装置24の光出力Pも、低温側で高く、温度上昇に応じて低減し、さらに高温になる程大きく低下するが、その低減率は赤色レーザ光源装置23よりは小さい。   FIG. 6 shows the relationship between the operating temperature T and the light output P of each laser light source device 22-24. The temperature T0 may be a lower limit value of the usable range in the design of the image display apparatus 1. As shown in the figure, the light output P of the green laser light source device 22 gradually increases as the temperature rises from the low temperature side to the temperature T1, and gradually decreases as the temperature rises from the temperature T1 to the high temperature side. On the other hand, the light output P of the red laser light source device 23 is high on the low temperature side, decreases as the temperature increases, and further decreases as the temperature increases. The light output P of the blue laser light source device 24 is also high on the low temperature side, decreases as the temperature rises, and further decreases as the temperature increases, but the reduction rate is smaller than that of the red laser light source device 23.

このような特性を有する各レーザ光源装置22〜24における使用上問題無い光出力Pのレベルとしては、緑色レーザ光源装置22では図のGであり、赤色レーザ光源装置23では図のRであり、青色レーザ光源装置24では図のBである。これらの各レベルG,R,B以上の光出力Pとなる温度範囲が各レーザ光源装置22〜24の使用範囲となり、赤色レーザ光源装置23の使用温度Tの上限値は図のT2となり、緑色レーザ光源装置22及び青色レーザ光源装置24の使用温度Tの上限値は図のT3となる。   The level of the light output P that has no problem in use in each of the laser light source devices 22 to 24 having such characteristics is G in the drawing for the green laser light source device 22, and R in the drawing for the red laser light source device 23. The blue laser light source device 24 is B in the figure. The temperature range in which the light output P is higher than each of the levels G, R, and B is the use range of each laser light source device 22 to 24, and the upper limit value of the use temperature T of the red laser light source device 23 is T2 in the figure, and green. The upper limit value of the use temperature T of the laser light source device 22 and the blue laser light source device 24 is T3 in the figure.

また図7は、各レーザ光源装置22〜24の半導体レーザに印加される駆動電流の波形を示す図である。図7(a)は、半導体レーザから出力される光量の温度に応じた変化状況を示す図である。図7(b)は、半導体レーザに印加される駆動電流の温度に応じた変化状況を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing waveforms of drive currents applied to the semiconductor lasers of the laser light source devices 22 to 24. FIG. 7A is a diagram illustrating a change state according to the temperature of the light amount output from the semiconductor laser. FIG. 7B is a diagram showing a change state according to the temperature of the drive current applied to the semiconductor laser.

さて、本画像表示装置1では、レーザ製品に関する安全規格であるIEC60825−1のクラス1に適合するように光量を制限し、特に青色レーザ光が原因で安全規格から外れる可能性が高いため、本実施形態では、青色レーザ光の光量を制限する。なお、青色レーザ光の光量を制限する光量調整処理の後に、ホワイトバランス調整が実施され、ここで、必要に応じて赤色および緑色のレーザ光の光量も調整される。   In the present image display device 1, the amount of light is limited so as to conform to the class 1 of IEC 60825-1 which is a safety standard related to laser products. In the embodiment, the amount of blue laser light is limited. Note that white balance adjustment is performed after the light amount adjustment process for limiting the amount of blue laser light, and the amounts of red and green laser light are also adjusted as necessary.

青色レーザ光源装置24は出力調整工程において光量が調整される。この出力調整工程では、フォトセンサ61で青色レーザ光の光量を検出し、出力される光量が安全規格に規定された光量を超えない範囲で最大なる駆動電流を基準電流値I0(図7(b))として設定する。なお、緑色および赤色のレーザ光源装置22,23についても同様の出力調整を行うことができる。   The amount of light of the blue laser light source device 24 is adjusted in the output adjustment process. In this output adjustment process, the photosensor 61 detects the light amount of the blue laser light, and the drive current that becomes the maximum within the range in which the output light amount does not exceed the light amount stipulated in the safety standard is the reference current value I0 (FIG. 7B). Set as)). The same output adjustment can be performed for the green and red laser light source devices 22 and 23.

青色レーザ光源装置24の半導体レーザ50は、図7(a)に示すように、駆動電流が同じでも温度の低下に応じて出力される光量が大きくなる特性を有している。このため、出力調整工程での温度(例えば25度、以下では調整温度と呼称する)より使用状態での半導体レーザ50の温度が低くなると、出力される光量が安全規格から外れる可能性がある。   As shown in FIG. 7A, the semiconductor laser 50 of the blue laser light source device 24 has a characteristic that the amount of light output increases as the temperature decreases even if the drive current is the same. For this reason, if the temperature of the semiconductor laser 50 in the use state is lower than the temperature in the output adjustment process (for example, 25 degrees, hereinafter referred to as the adjustment temperature), the amount of light output may deviate from the safety standard.

そこで、図7(b)に示すように、温度が調整温度より低い場合、青色レーザ光源装置24の半導体レーザ50に印加する駆動電流を、基準電流値I0、すなわち調整温度において出力される光量が安全規格を満足する最大の電流値より低く制限する必要がある。さらに、半導体レーザ50の温度が低下するのに応じて、基準電流値I0との差が次第に大きくなるように駆動電流を制限するとよい。これにより、青色レーザ光源装置24の半導体レーザ50の温度が低下しても、出力される光量が安全規格から外れることを避けることができる。なお、調整温度を超える温度では、温度の上昇に応じて出力される光量が小さくなるため、半導体レーザ50に印加される駆動電流は基準電流値I0のままとする。   Therefore, as shown in FIG. 7B, when the temperature is lower than the adjustment temperature, the drive current applied to the semiconductor laser 50 of the blue laser light source device 24 is set to the reference current value I0, that is, the amount of light output at the adjustment temperature. It is necessary to limit the current lower than the maximum current value that satisfies the safety standard. Further, the drive current may be limited so that the difference from the reference current value I0 gradually increases as the temperature of the semiconductor laser 50 decreases. Thereby, even if the temperature of the semiconductor laser 50 of the blue laser light source device 24 is lowered, it is possible to prevent the output light quantity from deviating from the safety standard. Note that, at a temperature exceeding the adjustment temperature, the amount of light output is reduced as the temperature rises, so the drive current applied to the semiconductor laser 50 remains at the reference current value I0.

また、青色レーザ光源装置24の半導体レーザ50には、個体差による光量のばらつきがあり、この光量のばらつきは、半導体レーザ50の温度が低下するのにしたがって大きくなる。そこで、本実施形態では、図7(a)に示すように、半導体レーザ50の温度が低下するのに応じて、出力される光量と安全規格を満足する目標光量との差が次第に大きくなるように駆動電流が制限される。これにより、個体差による光量のばらつきが原因で光量が安全規格から外れることを確実に避けることができる。   Further, the semiconductor laser 50 of the blue laser light source device 24 has a light amount variation due to individual differences, and this light amount variation increases as the temperature of the semiconductor laser 50 decreases. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7A, as the temperature of the semiconductor laser 50 decreases, the difference between the output light amount and the target light amount that satisfies the safety standard gradually increases. However, the drive current is limited. As a result, it is possible to reliably prevent the light quantity from deviating from the safety standard due to variations in the light quantity due to individual differences.

本発明では、この青色レーザ光源装置24の駆動電流に対する制御を行うための基準温度を赤色レーザ光源装置23の温度により行うものであり、図4に示されるように赤色レーザ光源装置23に温度センサ62を取り付けている。   In the present invention, the reference temperature for controlling the drive current of the blue laser light source device 24 is determined by the temperature of the red laser light source device 23. As shown in FIG. 62 is attached.

上記図6を参照して説明したように、赤色レーザ光源装置23と青色レーザ光源装置24との温度に対する各光出力の変化は同様の傾向を示すことから、赤色レーザ光源装置23の検出温度tを用いて青色レーザ光源装置24の光出力Pbを求めることができる(Pb=f(t))。例えば、検出温度tの2次関数としたり、マップにしたりして求めることができる。   As described with reference to FIG. 6 above, changes in the light outputs with respect to the temperatures of the red laser light source device 23 and the blue laser light source device 24 show the same tendency, and therefore the detected temperature t of the red laser light source device 23 is detected. Can be used to determine the light output Pb of the blue laser light source device 24 (Pb = f (t)). For example, it can be obtained by using a quadratic function of the detected temperature t or making a map.

本実施形態のように小型かつ高輝度の画像表示装置1では、レイアウトの制約があり、複数の温度センサを取り付けることが困難である。それに対して、上記したように温度センサ62を赤色レーザ光源装置23に取り付けるだけで青色レーザ光源装置24の温度も制御でき、青色レーザ光源装置24に温度センサを取り付ける必要が無く、コンパクト化が確保される。   In the small and high-luminance image display device 1 as in the present embodiment, there are layout restrictions and it is difficult to attach a plurality of temperature sensors. On the other hand, as described above, the temperature of the blue laser light source device 24 can be controlled simply by attaching the temperature sensor 62 to the red laser light source device 23, and it is not necessary to attach a temperature sensor to the blue laser light source device 24, thereby ensuring compactness. Is done.

上記したように、赤色レーザ光源装置23には高温になるほど光出力の低下率が大きくなるという問題があるため、図6に示されるように定格光出力を確保するための温度上限値T2は青色レーザ光源装置24の定格光出力を確保するための温度上限値T3より低い。したがって、高温側での制限がより厳しい赤色レーザ光源装置23の温度を検出し、その検出温度に基づいて青色レーザ光源装置24を制御する場合に青色レーザ光源装置24の温度が上限値T3を超えてしまうことが無いとすることができ、赤色レーザ光源装置23に温度センサ62を設けるのみで青色レーザ光源装置24の制御も可能となり、温度センサの取付数を最小にすることができる。   As described above, since the red laser light source device 23 has a problem that the decrease rate of the light output increases as the temperature increases, the temperature upper limit value T2 for securing the rated light output is blue as shown in FIG. The temperature is lower than the upper temperature limit T3 for ensuring the rated light output of the laser light source device 24. Therefore, when the temperature of the red laser light source device 23, which is more severely restricted on the high temperature side, is detected and the blue laser light source device 24 is controlled based on the detected temperature, the temperature of the blue laser light source device 24 exceeds the upper limit value T3. The blue laser light source device 24 can be controlled only by providing the temperature sensor 62 in the red laser light source device 23, and the number of temperature sensors attached can be minimized.

また、赤色レーザ光源装置23に対しては、上記した温度−光出力特性から、温度上限値T2以下で制御するために冷却性を高めるようにしている。図示例では、図3及び図10に示されるように緑色レーザ光源装置22と赤色レーザ光源装置23とにより二方を囲まれた空間に冷却ファン105が配置されている。これにより、筐体41の左側の側壁部44からの突出量に差がある緑色レーザ光源装置22と赤色レーザ光源装置23とにより生じる空間を利用して冷却ファンを取り付けることができる。   Further, for the red laser light source device 23, from the above temperature-light output characteristics, the cooling performance is enhanced in order to control at the temperature upper limit value T2 or less. In the illustrated example, as shown in FIGS. 3 and 10, the cooling fan 105 is disposed in a space surrounded by the green laser light source device 22 and the red laser light source device 23. As a result, the cooling fan can be attached using the space generated by the green laser light source device 22 and the red laser light source device 23 that have a difference in the amount of protrusion from the left side wall portion 44 of the housing 41.

なお、緑色レーザ光源装置22の制御に用いる温度も温度センサ62の検出値を用いて行うものとする。緑色レーザ光源装置22の温度に対する光出力の変化は、上記したように赤色レーザ光源装置23のように大きく変化せず、また低温側で光出力が増大する特性でもないため、赤色レーザ光源装置23に取り付けた温度センサ62の検出値をそのまま、または係数をかける等する単純な式で求めた値を温度制御基準値としてよい。   Note that the temperature used for controlling the green laser light source device 22 is also determined using the detection value of the temperature sensor 62. The change of the light output with respect to the temperature of the green laser light source device 22 does not change as much as the red laser light source device 23 as described above, and is not a characteristic that the light output increases on the low temperature side. The temperature control reference value may be a value obtained by a simple expression such as applying a coefficient as it is or a detection value of the temperature sensor 62 attached to the sensor.

一方、各レーザ光源装置22〜24は高温側で光出力が低減する傾向にあるため、定格出力を確保するべく温度上昇を抑制する必要があり、その冷却用として上記した冷却ファン105を設けている。画像表示装置1の小型化としては内蔵部品点数をできるだけ少なくすることが要求されることから、冷却ファン105も1つだけ設け、その冷却風の流れを各レーザ光源装置22〜24に向かわせるようにしている。   On the other hand, since each laser light source device 22 to 24 tends to reduce the light output on the high temperature side, it is necessary to suppress the temperature rise in order to ensure the rated output, and the cooling fan 105 described above is provided for cooling. Yes. In order to reduce the size of the image display device 1, it is required to reduce the number of built-in components as much as possible. Therefore, only one cooling fan 105 is provided, and the flow of the cooling air is directed to each of the laser light source devices 22-24. I have to.

図8において、冷却ファン105のケーシングは平面視で矩形状に形成されている。冷却ファン105は、図の裏面側(底板101側)から吸い込み、冷却ファン105の側面から吐出する形式のファンであってよい。   In FIG. 8, the casing of the cooling fan 105 is formed in a rectangular shape in plan view. The cooling fan 105 may be a fan that sucks in from the back side (bottom plate 101 side) in the drawing and discharges it from the side surface of the cooling fan 105.

赤色レーザ光源装置23には図8の矢印W1に示されるように送風され、緑色レーザ光源装置22には図の矢印W2に示されるように送風される。なお、緑色レーザ光源装置22を通過した冷却風W2は、青色レーザ光源装置24の方に向きを変えて図の矢印W3に示されるように流れていくようになっている。   The red laser light source device 23 is blown as indicated by an arrow W1 in FIG. 8, and the green laser light source device 22 is blown as indicated by an arrow W2 in the drawing. The cooling air W2 that has passed through the green laser light source device 22 changes its direction toward the blue laser light source device 24 and flows as indicated by an arrow W3 in the figure.

このように冷却ファン105を配設することにより、高温側で光出力が大きく低下することから、高温化を優先的に防止する必要がある赤色レーザ光源装置23に対して直近から冷却風を吹きつけることができ、赤色レーザ光源装置23に対する冷却効果を大とすることができる。   By disposing the cooling fan 105 in this manner, the light output is greatly reduced on the high temperature side, so that the cooling air is blown from the nearest to the red laser light source device 23 that needs to prevent the high temperature preferentially. The cooling effect on the red laser light source device 23 can be increased.

また、図8は天板103を外した状態であり、本図示例では、緑色レーザ光源装置22を支持する取付部42は枠体102の対向する壁部102aと平行に延在している。緑色レーザ光源装置22は、取付部42の壁部102aとは相反する側に配設されている。天板103が組み付けられることにより、枠体102により囲まれかつ底板101と天板103との間に挟まれた空間が形成されることから、枠体102とユニット本体104との間に生じる空隙により流路を形成することができる。これにより、緑色レーザ光源装置22に送風された冷却風の流れW2は、緑色レーザ光源装置22の後方(図8の左方)部分
から側方(図8の前方)部分を通過して、図の破線の矢印W3に示されるように流れ得る。
FIG. 8 shows a state in which the top plate 103 is removed. In the illustrated example, the attachment portion 42 that supports the green laser light source device 22 extends in parallel with the opposing wall portion 102 a of the frame body 102. The green laser light source device 22 is disposed on the side opposite to the wall portion 102 a of the mounting portion 42. By assembling the top plate 103, a space surrounded by the frame body 102 and sandwiched between the bottom plate 101 and the top plate 103 is formed, so that a gap generated between the frame body 102 and the unit main body 104 is formed. Thus, a flow path can be formed. Thereby, the flow W2 of the cooling air blown to the green laser light source device 22 passes from the rear (left side in FIG. 8) portion to the side (front side in FIG. 8) portion of the green laser light source device 22, It can flow as shown by the broken arrow W3.

なお、壁部102aは、青色レーザ光源装置24を図8の右側に超えた先の投射光学装置28の手前のところまで連続して形成されている。その壁部102aの終わりにより、投射光学装置28の投射する光路を通すための開口102bが形成される。また、図2に示されるように壁部102aには複数の開口を並べた排気口102cが設けられていると共に、底板101にも、壁部102aと重なるように切り起こした切り起こし片に排気口102cと連通する複数の開口を並べた排気口101aが設けられている。上記した冷却風W3が流れる流路上に青色レーザ光源装置24が設けられており、冷却風W3は青色レーザ光源装置24を冷却した後に、両排気口101a・102cから図2・8のW4に示されるように外方に排出される。   The wall 102a is continuously formed up to the front of the projection optical device 28 beyond the blue laser light source device 24 on the right side of FIG. By the end of the wall portion 102a, an opening 102b for passing an optical path projected by the projection optical device 28 is formed. Further, as shown in FIG. 2, the wall portion 102a is provided with an exhaust port 102c in which a plurality of openings are arranged, and the bottom plate 101 is also evacuated to a cut and raised piece cut and raised so as to overlap the wall portion 102a. An exhaust port 101a in which a plurality of openings communicating with the port 102c are arranged is provided. The blue laser light source device 24 is provided on the flow path through which the cooling air W3 flows. The cooling air W3 is shown in W4 of FIGS. 2 and 8 from both exhaust ports 101a and 102c after the blue laser light source device 24 is cooled. It is discharged outward as is.

図9は、青色レーザ光源装置24の半導体レーザ50の電流制御の手順を示すフロー図である。ここでは、温度センサ62の出力信号が示す温度に応じて定まる上限値(最大電流値I2)を超えないように、青色レーザ光源装置24の半導体レーザ50に印加される駆動電流が制御される。   FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of current control of the semiconductor laser 50 of the blue laser light source device 24. Here, the drive current applied to the semiconductor laser 50 of the blue laser light source device 24 is controlled so as not to exceed the upper limit value (maximum current value I2) determined according to the temperature indicated by the output signal of the temperature sensor 62.

具体的には、まず、目標光量に対応した制御電流値I1を算出する(ST101)。なお、目標光量は、操作指示部75(図3参照)に設けられた輝度調整用の操作ボタンの操作により指定された輝度などに応じて設定される。ついで、温度センサ62の出力信号に基づいて上記したように関数などを用いて温度を推定して(ST102)、その温度に対応した最大電流値I2を算出する(ST103)。   Specifically, first, a control current value I1 corresponding to the target light amount is calculated (ST101). The target light amount is set according to the brightness specified by operating the brightness adjustment operation button provided in the operation instruction section 75 (see FIG. 3). Next, the temperature is estimated using the function or the like based on the output signal of the temperature sensor 62 (ST102), and the maximum current value I2 corresponding to the temperature is calculated (ST103).

そして、制御電流値I1と最大電流値I2を比較し(ST104)、制御電流値I1が最大電流値I2以下であれば、制御電流値I1で半導体レーザ50を駆動し(ST105)、制御電流値I1が最大電流値I2より大であれば、最大電流値I2で半導体レーザ50を駆動する(ST106)。   Then, the control current value I1 is compared with the maximum current value I2 (ST104), and if the control current value I1 is equal to or less than the maximum current value I2, the semiconductor laser 50 is driven with the control current value I1 (ST105). If I1 is larger than the maximum current value I2, the semiconductor laser 50 is driven with the maximum current value I2 (ST106).

ここで、制御電流値I1は、半導体レーザ50の閾値電流Ith、目標光量L0、半導体レーザ50の発光効率を表す定数Eから、次式により求められる。
I1=L0/E+Ith
Here, the control current value I1 is obtained by the following equation from the threshold current Ith of the semiconductor laser 50, the target light amount L0, and a constant E representing the light emission efficiency of the semiconductor laser 50.
I1 = L0 / E + Ith

図10は、最大電流値I2を求めるための温度係数テーブルを示す図である。この温度係数テーブルでは、所定の温度領域ごとに温度係数Kが定められており、次式のように、測定した温度に対応する温度係数Kを、基準電流値I0、すなわち調整温度において出力される光量が安全規格を満足する最大の電流値に乗じることで最大電流値I2が求められる。温度係数テーブルでは、温度が低くなるのに応じて温度係数が小さくなっており、温度が低くなるのに応じて最大電流値I2が小さくなる。
I2=I0×K
FIG. 10 is a diagram showing a temperature coefficient table for obtaining the maximum current value I2. In this temperature coefficient table, the temperature coefficient K is determined for each predetermined temperature region, and the temperature coefficient K corresponding to the measured temperature is output at the reference current value I0, that is, the adjusted temperature, as in the following equation. The maximum current value I2 is obtained by multiplying the maximum current value by which the light quantity satisfies the safety standard. In the temperature coefficient table, the temperature coefficient decreases as the temperature decreases, and the maximum current value I2 decreases as the temperature decreases.
I2 = I0 × K

なお、最大電流値I2を、温度をパラメータとした数式で算出するようにしてもよい。また、直接、最大電流値I2を温度に応じて定めたテーブルを用いることも可能である。   Note that the maximum current value I2 may be calculated by a mathematical formula using temperature as a parameter. It is also possible to directly use a table in which the maximum current value I2 is determined according to the temperature.

このようにして青色レーザ光源装置24を制御することができる。また、青色レーザ光源装置24は、冷却風の流れからみると赤色レーザ光源装置23よりも冷却ファン104から遠い所に位置するが、上記したように高温側での光出力の低下が少ないため、冷却不足を回避可能である。   In this way, the blue laser light source device 24 can be controlled. In addition, the blue laser light source device 24 is located farther from the cooling fan 104 than the red laser light source device 23 when viewed from the flow of the cooling air. However, as described above, there is little decrease in light output on the high temperature side. Insufficient cooling can be avoided.

一方、温度−光出力の関係から温度上昇を抑制する必要がある赤色レーザ光源装置23
に対しては、上記したように冷却ファン104を近接配置してその冷却風を吹き付けるようにして風量を多くしている。しかしながら、冷却風が温度センサ62にも吹き付けられると、温度センサ62自体が冷却されてしまい、赤色レーザ光源装置23と、それが格納されるホルダ45上にある温度センサ62との間の温度勾配は大きくなる。その結果、温度センサ62は、赤色レーザ光源装置23の正確な温度を検出することができなくなってしまう。
On the other hand, the red laser light source device 23 that needs to suppress the temperature rise from the temperature-light output relationship.
On the other hand, as described above, the cooling fan 104 is arranged in the vicinity and the cooling air is blown to increase the air volume. However, when the cooling air is blown also to the temperature sensor 62, the temperature sensor 62 itself is cooled, and the temperature gradient between the red laser light source device 23 and the temperature sensor 62 on the holder 45 in which it is stored. Becomes bigger. As a result, the temperature sensor 62 cannot detect the accurate temperature of the red laser light source device 23.

図11に示されるように、風除け部としての風除けカバー81は、赤色レーザ光源装置23のホルダ45の表面45a(冷却風W1の流れに対向する面)に取り付けられている。風除けカバー81は、図12に示されるように、例えば2本のねじ82を用いてホルダ45に一体的に取り付けられる。なお、本実施形態では風除けカバー81をホルダ45に取り付けるように別体としたが、ホルダ45に一体成形で形成するようにしてもよい。その場合には、型抜きによる開口が生じるが、その開口方向を冷却風W1の流れてくる方向に直交する方向にすることで対応し得る。   As shown in FIG. 11, the wind shield cover 81 as a wind shield portion is attached to the surface 45a of the holder 45 of the red laser light source device 23 (the surface facing the flow of the cooling air W1). As shown in FIG. 12, the windshield cover 81 is integrally attached to the holder 45 using, for example, two screws 82. In the present embodiment, the windshield cover 81 is provided as a separate body so as to be attached to the holder 45, but may be formed integrally with the holder 45. In that case, an opening due to die cutting occurs, but this can be dealt with by making the opening direction a direction orthogonal to the direction in which the cooling air W1 flows.

また、ホルダ45の表面45aから図示例では3本のピン端子23aが突出して設けられており、それらピン端子23aにはフレキシブルケーブル83の一端部83aが半田付けされている。そのフレキシブルケーブル83の一端部83aの表面に温度センサ62が取り付けられている。温度センサ62は例えばサーミスタであってよい。
これにより、温度センサ62と赤色レーザ光源装置23のホルダ45との間がフレキシブルケーブル83の介在により絶縁されると共に、ピン端子23aとの半田付けにより温度センサ62のホルダ45の表面45aへの密着性が高まる。また、フレキシブルケーブル83の一端部83aにおけるピン端子23aとの半田付け部分及び温度センサ62の実装部分の各裏面には補強部材により補強されている。なお、フレキシブルケーブル83の他端部は制御ユニット14に接続される。フレキシブルケーブル83には、温度センサ62の両端にある電極および赤色レーザ光源装置23の3本のピン端子23aのそれぞれに接続される配線が形成されている。こうして、温度センサ62および赤色レーザ光源装置23は、制御ユニット14に接続される。
In the illustrated example, three pin terminals 23a protrude from the surface 45a of the holder 45, and one end 83a of a flexible cable 83 is soldered to the pin terminals 23a. A temperature sensor 62 is attached to the surface of one end 83 a of the flexible cable 83. The temperature sensor 62 may be a thermistor, for example.
As a result, the temperature sensor 62 and the holder 45 of the red laser light source device 23 are insulated from each other by the interposition of the flexible cable 83, and the temperature sensor 62 is adhered to the surface 45a of the holder 45 by soldering with the pin terminal 23a. Increases nature. Further, the back surface of the soldered portion with the pin terminal 23a and the mounting portion of the temperature sensor 62 in the one end 83a of the flexible cable 83 is reinforced by a reinforcing member. The other end of the flexible cable 83 is connected to the control unit 14. In the flexible cable 83, wirings connected to the electrodes at both ends of the temperature sensor 62 and the three pin terminals 23a of the red laser light source device 23 are formed. Thus, the temperature sensor 62 and the red laser light source device 23 are connected to the control unit 14.

風除けカバー81を赤色レーザ光源装置23のホルダ45に取り付けることにより、フレキシブルケーブル83の一端部83aが、ホルダ45の表面45aと風除けカバー81との間に挟持されかつ固定される。図13(a)に併せて示されるように、風除けカバー81には、3本のピン端子23aを挿通状態に外囲する開口部81aと、温度センサ62を受容する凹設部81bとが形成されている。凹設部81bは、図13(b)に示されるように、風除けカバー81の裏側(温度センサ62側)から見て底部を有する孔状に形成されている。   By attaching the windbreak cover 81 to the holder 45 of the red laser light source device 23, one end 83a of the flexible cable 83 is sandwiched and fixed between the surface 45a of the holder 45 and the windbreak cover 81. As shown in FIG. 13 (a), the windbreak cover 81 is formed with an opening 81 a that surrounds the three pin terminals 23 a in an inserted state and a recessed portion 81 b that receives the temperature sensor 62. Has been. As shown in FIG. 13B, the recessed portion 81 b is formed in a hole shape having a bottom when viewed from the back side (temperature sensor 62 side) of the windshield cover 81.

ホルダ45には、筐体41に対してねじ84を用いてねじ止めする部分として、矩形状表面45aの対角位置の2つの角部を落とし込んで棚状にした一対の凹部45bが形成されている。また、図13(c)に示されるように、風除けカバー81の各凹部45bに対応する位置にそれぞれ凹部81dが形成されている。ねじ84を通すためにホルダ45に設けられた穴は、ねじ84の直径よりも大きく形成されており、これにより赤色レーザ光源装置23の光軸を2次元的に調整することができる。これに対して、ねじ82は、風除けカバー81をホルダ45に固定するためのもので、ねじ84とは逆の対角位置に配置されている。   The holder 45 is formed with a pair of recesses 45b formed as shelves by dropping two corners at diagonal positions of the rectangular surface 45a as portions to be screwed to the housing 41 using screws 84. Yes. Further, as shown in FIG. 13C, recesses 81 d are formed at positions corresponding to the respective recesses 45 b of the windshield cover 81. The hole provided in the holder 45 for passing the screw 84 is formed to be larger than the diameter of the screw 84, and thereby the optical axis of the red laser light source device 23 can be adjusted two-dimensionally. On the other hand, the screw 82 is for fixing the windshield cover 81 to the holder 45, and is arranged at a diagonal position opposite to the screw 84.

なお、図示例のものでは、図13(a),(c)に示されるように、凹設部81bの孔形状における内周壁の一部が切除されて、凹設部81bと凹部81dとが連通しているが、これは、コンパクト化のために凹設部81bと凹部81dとの間の肉厚確保が困難になったためである。凹設部81bとしては、このように外部と一部連通する部分があっても
温度センサ62の略全周を外囲する形状であればよく、もちろん、全周が閉じられた有底孔形状を排除するものではない。但し、このように設計上の問題により外部と一部連通する部分を設ける必要がある場合は、その連通部の開口方向が冷却風の流れW1(図8参照)に対して直交する成分を多く有することが望ましい。もしくは、連通部は、それと対向する冷却ファン105(図8参照)の回転法線方向と同じ向きに、その開口方向を向けることが望ましい。これにより、冷却ファン105より吹き出される冷却風を温度センサ62が直接受けにくくなるので、温度センサ62は赤色レーザ光源装置23の温度をより正確に検出することができる。
In the illustrated example, as shown in FIGS. 13A and 13C, a part of the inner peripheral wall in the hole shape of the recessed portion 81b is cut away, so that the recessed portion 81b and the recessed portion 81d are formed. Although it communicates, it is because it became difficult to ensure the thickness between the recessed part 81b and the recessed part 81d for compactness. The recessed portion 81b may have a shape that surrounds the entire circumference of the temperature sensor 62 even if there is a portion that partially communicates with the outside as described above. Is not to be excluded. However, when it is necessary to provide a part that communicates with the outside due to a design problem in this way, there are many components in which the opening direction of the communication part is orthogonal to the cooling air flow W1 (see FIG. 8). It is desirable to have. Alternatively, it is desirable that the communication portion has its opening direction oriented in the same direction as the rotation normal direction of the cooling fan 105 (see FIG. 8) facing it. As a result, the temperature sensor 62 is less likely to directly receive the cooling air blown from the cooling fan 105, so that the temperature sensor 62 can detect the temperature of the red laser light source device 23 more accurately.

このように風除けカバー81が形成されかつ取り付けられていることにより、赤色レーザ光源装置23に向かう冷却風W1の流れは図13(b)に示されるように風除けカバー81により遮られ、温度センサ62に冷却風W1が直接的に吹き付けられない。また、凹設部81bが温度センサ62に対して十分広く確保されていることにより、風除けカバー81のフレキシブルケーブル83の一端部83aとの接触部分は小さく、風除けカバー81が冷却されることにより一端部83aも冷却されて、温度センサ62による温度検出に悪影響を及ぼしてしまうことがない。これにより、温度センサ62は冷却風W1により強制的に冷却されることがなく、赤色レーザ光源装置23の温度を正確に検出することができる。   Since the wind shield cover 81 is formed and attached in this way, the flow of the cooling air W1 toward the red laser light source device 23 is blocked by the wind shield cover 81 as shown in FIG. The cooling air W1 is not directly blown on the surface. Further, since the recessed portion 81b is secured sufficiently wide with respect to the temperature sensor 62, the contact portion of the windshield cover 81 with the one end portion 83a of the flexible cable 83 is small, and the windshield cover 81 is cooled to be one end. The part 83a is also cooled, and the temperature detection by the temperature sensor 62 is not adversely affected. As a result, the temperature sensor 62 is not forcibly cooled by the cooling air W1, and can accurately detect the temperature of the red laser light source device 23.

上記したように温度センサ62に向かう冷却風W1は風除けカバー81により遮られるが、その一部は凹部81dに流れ込み、さらに凹部45bを介して赤色レーザ光源装置23の側面を流れていく。赤色レーザ光源装置23の発熱がホルダ45に伝わり、ホルダ45に接触している部分から風除けカバー81に伝熱されるが、冷却風W1により風除けカバー81が冷却されるため、赤色レーザ光源装置23に対する冷却性を確保し得る。なお、温度センサ62を覆う凹設部81b内の空気が冷却風W1と接して冷却される虞があるが、一部であり、温度センサ62を冷却してしまう程ではない。   As described above, the cooling air W1 traveling toward the temperature sensor 62 is blocked by the wind shield cover 81, but a part thereof flows into the recess 81d and further flows through the side surface of the red laser light source device 23 through the recess 45b. The heat generated by the red laser light source device 23 is transmitted to the holder 45 and is transferred from the portion in contact with the holder 45 to the wind shield cover 81. However, since the wind shield cover 81 is cooled by the cooling air W1, the red laser light source device 23 Coolability can be ensured. In addition, although there exists a possibility that the air in the recessed part 81b which covers the temperature sensor 62 may be cooled in contact with the cooling air W1, it is only a part and does not cool the temperature sensor 62.

一方、上記したように緑色レーザ光源装置24を支持する取付部42には、図14,15に示されるように、ヒートシンク85がねじ86により取り付けられている。ヒートシンク85は、板状の取付部42の外面(図8の前側の壁面)に沿って、緑色レーザ光源装置22の後方(図8の左方)側から青色レーザ光源装置24に隣接する位置に至る範囲に設けられている。また、ヒートシンク85は、取付部42すなわち緑色レーザ光源装置22と同じ長さの軸線方向長で延在するように設けられた矩形筒状の筒状部85aと、筒状部85aの緑色レーザ光源装置22から遠い方の外側壁部87aと底板101に沿う部分とによるL字状部分が筒状部85aから緑色レーザ光源装置22の後方に延長されて形成されたL字状部85bとを有する。   On the other hand, as described above, the heat sink 85 is attached to the attachment portion 42 that supports the green laser light source device 24 with screws 86 as shown in FIGS. The heat sink 85 is located at a position adjacent to the blue laser light source device 24 from the rear side (left side in FIG. 8) of the green laser light source device 22 along the outer surface (front wall surface in FIG. 8) of the plate-like mounting portion 42. It is provided in a wide range. Further, the heat sink 85 includes a rectangular cylindrical cylindrical portion 85a provided so as to extend with the same length in the axial direction as the mounting portion 42, that is, the green laser light source device 22, and the green laser light source of the cylindrical portion 85a. An L-shaped portion formed by an outer wall portion 87a far from the device 22 and a portion along the bottom plate 101 has an L-shaped portion 85b formed extending from the cylindrical portion 85a to the rear of the green laser light source device 22. .

このようにして、ヒートシンク85が設けられていることにより、緑色レーザ光源装置22で発生する熱は取付部42を介してヒートシンク85に伝達されるため、ヒートシンク85による放熱効果により、緑色レーザ光源装置22の温度上昇を抑制し得る。上記したように、緑色レーザ光源装置22は、赤外光より波長変換して緑色光を生成しているため、他のレーザ光源装置23,24よりも発熱量が大である。それに対して、ヒートシンク85を設けていることから、大きな放熱効果を奏し得る。   Thus, since the heat sink 85 is provided, the heat generated in the green laser light source device 22 is transmitted to the heat sink 85 via the mounting portion 42. The temperature rise of 22 can be suppressed. As described above, since the green laser light source device 22 generates green light by converting the wavelength from infrared light, it generates a larger amount of heat than the other laser light source devices 23 and 24. On the other hand, since the heat sink 85 is provided, a great heat dissipation effect can be achieved.

さらに、冷却風W2は、図8に示されるように、緑色レーザ光源装置22の後方(図の左方)を横切るように流れてヒートシンク85のL字状部85bに至り、そのL字状部85bにおいて筒状部85aの外側壁部87aから延長された壁部としての立壁部87bにより流れの方向を筒状部85a側に変えられて、筒状部85aを通る冷却風W3となる。これにより、冷却風W2により緑色レーザ光源装置22を冷却すると共に、ヒートシンク85が冷却風W3により冷却されてヒートシンク85の放熱作用が促進されるため、より
一層好適に緑色レーザ光源装置22の温度上昇を抑制し得る。
Further, as shown in FIG. 8, the cooling air W <b> 2 flows across the back of the green laser light source device 22 (left side in the drawing) and reaches the L-shaped portion 85 b of the heat sink 85, and the L-shaped portion. In 85b, the flow direction is changed to the cylindrical portion 85a side by the standing wall portion 87b as a wall portion extended from the outer wall portion 87a of the cylindrical portion 85a, and the cooling air W3 passes through the cylindrical portion 85a. As a result, the green laser light source device 22 is cooled by the cooling air W2, and the heat sink 85 is cooled by the cooling air W3, so that the heat radiation action of the heat sink 85 is promoted. Can be suppressed.

なお、冷却風W3は、筒状部85aにより画定された矩形断面形状の空間を有しかつ緑色レーザ光源装置22の長手方向に沿って延在する流路88の中を通過し、青色レーザ光源装置24の後端部(図の前側)を横切るように流れて、両排気口101a・102cから図2・8のW4に示されるように外方に排出される。この流れにより、青色レーザ光源装置24が冷却される。   The cooling air W3 passes through a flow path 88 having a rectangular cross-sectional space defined by the cylindrical portion 85a and extending along the longitudinal direction of the green laser light source device 22, and the blue laser light source It flows across the rear end (front side in the figure) of the device 24 and is discharged outwardly from both the exhaust ports 101a and 102c as indicated by W4 in FIGS. The blue laser light source device 24 is cooled by this flow.

ところで、冷却風は図8の矢印W2からW3に向きを変えるところではカーブを描くように曲がって流れる。その部分では、緑色レーザ光源装置22の後端部の近傍を通る流れはカーブの内周側を流れ、緑色レーザ光源装置22から遠い所を通る流れはカーブの外周側を流れる。そのため、ヒートシンク85の筒状部85aでは、図16に示されるように、相対的に低温の冷却風W3cが緑色レーザ光源装置22から遠い側を流れ、相対的に高温の冷却風W3hが緑色レーザ光源装置22に近い側を流れ易くなる。   By the way, the cooling air flows so as to draw a curve when the direction is changed from the arrow W2 to W3 in FIG. In that portion, the flow passing near the rear end of the green laser light source device 22 flows on the inner peripheral side of the curve, and the flow passing through a place far from the green laser light source device 22 flows on the outer peripheral side of the curve. Therefore, in the cylindrical portion 85a of the heat sink 85, as shown in FIG. 16, the relatively low-temperature cooling air W3c flows on the side far from the green laser light source device 22, and the relatively high-temperature cooling air W3h is green laser. It becomes easy to flow on the side close to the light source device 22.

図示例のように矩形状の筒状部85aを形成しておくことにより、緑色レーザ光源装置22から遠い方の外側壁部87aに低温の冷却風W3cが接することになり、冷却風W3によるヒートシンク85の冷却をより大きくすることができる。さらに、図示例ではL字状部85aにおける立壁部87bが筒状部85aの外側壁部87aと連続して形成されており、冷却風W2が先ず接する部分としてL字状部85bの立壁部87が設けられていることになり、低温の冷却風W3cに対する伝熱面積を広く確保している。   By forming the rectangular cylindrical portion 85a as in the illustrated example, the low-temperature cooling air W3c comes into contact with the outer wall 87a far from the green laser light source device 22, and the heat sink by the cooling air W3. 85 cooling can be increased. Further, in the illustrated example, the standing wall portion 87b in the L-shaped portion 85a is formed continuously with the outer wall portion 87a of the cylindrical portion 85a, and the standing wall portion 87 of the L-shaped portion 85b is the portion where the cooling air W2 first comes into contact. Therefore, a wide heat transfer area for the low-temperature cooling air W3c is secured.

なお、筒状部85aから延出された部分の形状は本図示例のL字状に限られるものではない。例えば図14の二点鎖線で示されているように天井部材88を組み付けたりまたは一体のコ字状に形成したり、さらに、ヒートシンク85への風の流れをガイドするように弧状曲面を有するガイド部材89をL字状部85bの端部に組み付けるようにしてもよい。これらにより、冷却風W2の流れを、より一層高効率に冷却風W3の流れへとすることができる。   In addition, the shape of the part extended from the cylindrical part 85a is not restricted to the L shape of this example of illustration. For example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 14, the ceiling member 88 is assembled or formed into an integral U-shape, and the guide has an arcuate curved surface so as to guide the flow of wind to the heat sink 85. The member 89 may be assembled to the end portion of the L-shaped portion 85b. As a result, the flow of the cooling air W2 can be changed to the flow of the cooling air W3 with higher efficiency.

本発明にかかる画像表示装置は、赤色レーザ光源装置に対して冷却風による冷却を行う場合の赤色レーザ光源装置に取り付けた温度センサに冷却風が直接的に当たらないようにしてその検出精度の低下を防止することができ、小型化が求められる画像表示装置において有用である。   In the image display device according to the present invention, when the red laser light source device is cooled by the cooling air, the cooling air is not directly applied to the temperature sensor attached to the red laser light source device and the detection accuracy is lowered. This is useful in an image display device that is required to be downsized.

1 画像表示装置
2 携帯型情報処理装置
22 緑色レーザ光源装置
23 赤色レーザ光源装置
24 青色レーザ光源装置
45 ホルダ
45a 表面
62 温度センサ
81 風除けカバー
81b 凹設部
83 フレキシブルケーブル
83a 一端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display apparatus 2 Portable information processing apparatus 22 Green laser light source apparatus 23 Red laser light source apparatus 24 Blue laser light source apparatus 45 Holder 45a Surface 62 Temperature sensor 81 Windbreak cover 81b Recessed part 83 Flexible cable 83a One end part

Claims (4)

赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源装置と、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源装置と、青色レーザ光を出射する青色レーザ光源装置とを備える画像表示装置であって、
前記赤色レーザ光源装置を冷却するための冷却風を送る冷却ファンと、前記赤色レーザ光源装置の温度を検出する温度センサと、前記温度センサに前記冷却風が送風されることを防止するための風除け部とを有することを特徴とする画像表示装置。
An image display device comprising a red laser light source device that emits red laser light, a green laser light source device that emits green laser light, and a blue laser light source device that emits blue laser light,
A cooling fan for sending cooling air for cooling the red laser light source device; a temperature sensor for detecting the temperature of the red laser light source device; and a wind shield for preventing the cooling air from being blown to the temperature sensor. And an image display device.
前記温度センサが、前記赤色レーザ光源装置の表面に取り付けられ、
前記風除け部は、前記赤色レーザ光源装置の前記表面に取り付けられた風除けカバーであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The temperature sensor is attached to the surface of the red laser light source device;
The image display device according to claim 1, wherein the windbreak portion is a windbreak cover attached to the surface of the red laser light source device.
前記赤色レーザ光源装置と前記駆動制御回路とがフレキシブルケーブルを介して接続され、
前記フレキシブルケーブルの前記赤色レーザ光源装置と接続される部分が、前記赤色レーザ光源装置の前記表面と前記風除けカバーとにより挟持されて固定されていることを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
The red laser light source device and the drive control circuit are connected via a flexible cable,
3. The image display according to claim 2, wherein a portion of the flexible cable connected to the red laser light source device is sandwiched and fixed by the surface of the red laser light source device and the windshield cover. apparatus.
前記風除けカバーは、前記温度センサの少なくとも略全周を外囲して前記温度センサを受容するように形成された凹設部を有することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の画像表示装置。   4. The image according to claim 2, wherein the windshield cover has a recessed portion that is formed so as to surround at least approximately the entire circumference of the temperature sensor and receive the temperature sensor. 5. Display device.
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