JP2013073068A - Light source device, projection device and light source control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同色複数の半導体発光素子を光源に用いるデータプロジェクタ等に好適な光源装置、投影装置及び光源制御方法に関する。 The present invention relates to a light source device, a projection device, and a light source control method suitable for a data projector using a plurality of semiconductor light emitting elements of the same color as light sources.
プロジェクタ用の光源として、従前の高圧水銀灯などの放電管に代えて、低消費電力ながら高い輝度によりカラー表示を行なわせることが可能な、発光ダイオード(以下「LED」と称する)やレーザダイオード(以下「LD」と称する)等の半導体発光素子を使用したものが多く考えられている。(例えば、特許文献1) As a light source for a projector, a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) or a laser diode (hereinafter referred to as “LED”) that can perform color display with high brightness while consuming less power, instead of a conventional discharge tube such as a high-pressure mercury lamp. Many devices using a semiconductor light emitting element such as “LD”) are considered. (For example, Patent Document 1)
上記特許文献に記載された技術を含め、半導体発光素子をアレイ状に配列して光源として使用する場合を考える。半導体発光素子は順方向降下電圧の個体差が大きく、個体単位で並列接続すると、すべての個体の電圧を等しくするため、最も順方向降下電圧が低い個体から順次電流が集中して連鎖的に破壊が進行する虞がある。 Consider the case where semiconductor light emitting elements are arranged in an array and used as a light source, including the techniques described in the above-mentioned patent documents. Semiconductor light emitting devices have large individual differences in forward drop voltage, and when connected in parallel, the voltage of all individuals is equalized. Therefore, current is concentrated sequentially from the individual with the lowest forward drop voltage. May progress.
そのため、複数の半導体発光素子を同時に駆動する際には、可能な限り直列に接続した上で抵抗や能動素子で定電流化した回路を一単位として、この単位回路を並列に電源に接続する必要がある。 Therefore, when driving a plurality of semiconductor light emitting devices at the same time, it is necessary to connect the unit circuits in parallel to the power supply in a unit that is connected in series as much as possible and made constant current with resistors and active devices as a unit. There is.
図10は、半導体発光素子、例えばLEDを3×6個に配列した光源アレイ1を例にとって示す。同図で光源アレイ1を構成するLED1a,1a,…は、1列6個が直列接続され、且つ3列が並列に接続されて駆動される。
FIG. 10 shows an example of a
図中にそれぞれ波線で示すR1〜R3は、直列接続されて駆動されるLED1a,1a,…の組合せを示している。同図からも理解できるように、アレイ配列上、R2に属するLED1a、1a…は、R1,R3の列に属するLED1a,1a,…に挟まれた状態で配置されている。したがってR2の列に属するLED1a,1aは、R1及びR3の列に属するLED1a,1aが発する熱の影響を受けることとなり、R1及びR3の列に比べて発光駆動により温度が上昇しやすい。 R1 to R3 indicated by broken lines in the figure indicate combinations of LEDs 1a, 1a,... That are connected in series. As can be understood from the figure, on the array arrangement, the LEDs 1a, 1a,... Belonging to R2 are arranged between the LEDs 1a, 1a,. Therefore, the LEDs 1a and 1a belonging to the row R2 are affected by the heat generated by the LEDs 1a and 1a belonging to the rows R1 and R3, and the temperature is likely to rise due to light emission driving as compared with the rows R1 and R3.
図11は、光源アレイ1に対する駆動電流と温度、及び光出力の関係を示す図である。図11(A−1)〜(A−3)に、列R1〜R3毎に流す電流の波形を例示する。これらに示すように発光駆動の1サイクル中に同様の波形となる電流で各列のLED1a,1a,…を駆動した場合、各列毎の温度は図11(B−1)〜(B−3)に示すようになる。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the drive current, temperature, and light output for the
上述した如く、列R1,R3に挟まれた列R2のLED1a,1a,…は、列R1,R3それぞれのLED1a,1a,…に比して発光駆動による温度上昇の勾配が大きくなっている。 As described above, the LED 1a, 1a,... In the row R2 sandwiched between the rows R1, R3 has a larger temperature increase gradient due to light emission driving than the LEDs 1a, 1a,.
半導体発光素子であるLEDは、温度が上昇することにより発光効率が低下し、同一の駆動電流であっても光出力が低下するため、各列の光出力の特性は図11(C−1)〜(C−3)に示すようになる。 An LED that is a semiconductor light emitting element has a light emitting efficiency that decreases as the temperature rises, and the light output decreases even with the same driving current. Therefore, the characteristics of the light output in each column are shown in FIG. To (C-3).
すなわち、同図11(C−1)〜(C−3)に示す如く各列R1〜R3の光出力は、サイクル当初の発光開始時は同等であるものの、温度の上昇勾配が列R1,R3に比して列R2の方が高い。そのために連続発光期間の末尾における各列R1〜R3の光出力は、列R1,R3の波高値L1(=L3)に比して、列R2の波高値L2が明らかに低くなる。 That is, as shown in FIGS. 11 (C-1) to (C-3), the light output of each of the columns R1 to R3 is equal at the start of light emission at the beginning of the cycle, but the temperature rising gradient is the columns R1 and R3. Row R2 is higher than Therefore, the light output of each of the columns R1 to R3 at the end of the continuous light emission period has a clearly lower peak value L2 of the column R2 than the peak values L1 (= L3) of the columns R1 and R3.
このように、光源アレイ1内での列位置によっては、連続発光期間の当初と末尾で光出力分布が異なる。光源アレイ1の出力する光束中に暗い部分が生じると、結果として光源から出射される光束に輝度ムラが発生し、投影画像の正確な階調表現が困難となる。
Thus, depending on the column position in the
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、半導体発光素子アレイを用いても輝度ムラがなく正確な階調表現が可能な光源装置、投影装置及び光源制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a light source device, a projection device, and a light source capable of accurate gradation expression without luminance unevenness even when a semiconductor light emitting element array is used. It is to provide a control method.
本発明の一態様は、列単位に複数が直列接続された複数列の半導体発光素子と、上記複数列の半導体発光素子に対し、熱的環境が異なる複数の列位置の温度を検出する検出手段と、上記検出手段での検出結果に基づき、上記複数列の半導体発光素子を区分して当該複数列の半導体発光素子の駆動状態をそれぞれ制御する駆動制御手段とを具備したことを特徴とする。 One aspect of the present invention is a plurality of columns of semiconductor light emitting devices connected in series in units of columns, and detection means for detecting temperatures at a plurality of column positions having different thermal environments with respect to the plurality of columns of semiconductor light emitting devices. And a drive control means for dividing the plurality of rows of semiconductor light emitting elements and controlling the driving states of the plurality of rows of semiconductor light emitting elements based on the detection results of the detection means.
本発明によれば、半導体発光素子アレイを用いても輝度ムラがなく正確な階調表現が可能となる。 According to the present invention, even when a semiconductor light-emitting element array is used, there is no luminance unevenness and accurate gradation expression is possible.
以下、本発明をDLP(Digital Light Processing)(登録商標)方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a data projector apparatus of DLP (Digital Light Processing) (registered trademark) system will be described with reference to the drawings.
[構成]
図1は、本実施形態に係るデータプロジェクタ装置10の概略機能構成を示す図である。
入力部11は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D−sub15タイプのRGB入力端子などにより構成される。入力部11に入力された各種規格のアナログ画像信号は、入力部11でデジタル化された後に、システムバスSBを介して画像変換部12に送られる。
[Constitution]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic functional configuration of a
The
画像変換部12は、スケーラとも称され、入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一して投影画像駆動部13へ送る。
The
この際、OSD(On Screen Display)用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像変換部12により画像データに重畳加工され、加工後の画像データが投影画像駆動部13へ送られる。
At this time, data such as symbols indicating various operation states for OSD (On Screen Display) is also superimposed on the image data by the
投影画像駆動部13は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば60[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子であるマイクロミラー素子14を表示するべく駆動する。
The projection
このマイクロミラー素子14は、アレイ状に配列された複数、例えばWXGA(Wide eXtended Graphic Array)(横1280画素×縦800画素)分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン/オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。 This micromirror element 14 is turned on / off individually at a high speed for each inclination angle of a plurality of micromirrors arranged in an array, for example, WXGA (Wide eXtended Graphics Array) (horizontal 1280 pixels × vertical 800 pixels). By displaying the image, an optical image is formed by the reflected light.
一方で、光源部15から時分割でR,G,Bの原色光が循環的に出射される。この光源部15からの原色光が、ミラー16で全反射して上記マイクロミラー素子14に照射される。
On the other hand, R, G, and B primary color lights are emitted cyclically from the
そして、マイクロミラー素子14での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット17を介して、投影対象となる図示しないスクリーンに投影表示される。 Then, an optical image is formed by the reflected light from the micromirror element 14, and the formed optical image is projected and displayed on a screen (not shown) to be projected via the projection lens unit 17.
光源部15は、青色のレーザ光を発するLDを複数、例えば3行×6列の計18個をアレイ配列したB−LDアレイ部18を有する。この図1では紙面を列方向として6個のみを抽出して示している。
The
B−LDアレイ部18が発する青色のレーザ光は、ミラーアレイ部19でそれぞれ90°の角度をもって全反射され、集光レンズ部20により略平行な光束光とされた後に、ダイクロイックミラー21を透過し、インテグレータ22で輝度分布が略均一な光束とされ、上記ミラー16へ送られる。
The blue laser light emitted from the B-
また上記光源部15は、緑色光を発するG−LED23を有する。このG−LED23の発する緑色光は、ダイクロイックミラー24で反射され、さらに上記ダイクロイックミラー21でも反射された後に、上記インテグレータ22で輝度分布が略均一な光束とされ、上記ミラー16へ送られる。
The
さらに上記光源部15は、赤色のレーザ光を発するLDを複数、例えば3行×6列の計18個をアレイ配列したR−LDアレイ部25を有する。この図1では紙面を列方向として6個のみを抽出して示している。
Further, the
R−LDアレイ部25が発する赤色のレーザ光は、ミラーアレイ部26でそれぞれ90°の角度をもって全反射され、集光レンズ部27により略平行な光束光とされた後にミラー28で全反射される。さらにこの赤色のレーザ光は、上記ダイクロイックミラー24を透過し、上記ダイクロイックミラー21で反射された後に、上記インテグレータ22で輝度分布が略均一な光束とされ、上記ミラー16へ送られる。
The red laser light emitted from the R-
以上の如く、ダイクロイックミラー21は、青色光を透過する一方で、緑色光及び赤色光を反射する。また上記ダイクロイックミラー24は、緑色光を反射する一方で、赤色光を透過する。
B−LDアレイ部18内で、例えば中央位置に複数、例えば2個の温度センサ31,31を設ける。この図1では紙面を列方向として1個のみを抽出して示している。これら温度センサ31,31での検出温度は、光源駆動部32に送出される。
As described above, the
Within the B-
この光源駆動部32は、上記B−LDアレイ部18の発光を実行する。
The light
R−LDアレイ部25内で、例えば中央位置に複数、例えば2個の温度センサ35,35を設ける。この図1では紙面を列方向として1個のみを抽出して示している。これら温度センサ35,35での検出温度は、光源駆動部36に送出される。
Within the R-
この光源駆動部36は、上記R−LDアレイ部25の発光を実行する。
The light
また、上記G−LED23は、光源駆動部37に駆動されて緑色光を発する。
The G-LED 23 is driven by the light
上記各回路の動作すべてをCPU38が制御する。このCPU38は、メインメモリ39及びプログラムメモリ40と直接接続される。メインメモリ39は、例えばSRAMで構成され、CPU38のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ40は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、CPU38が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。CPU38は、上記メインメモリ39及びプログラムメモリ40を用いて、このデータプロジェクタ装置10内の制御動作を実行する。
The
上記CPU38は、操作部41からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。
The
この操作部41は、データプロジェクタ装置10の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置10専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光するレーザ受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部またはリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をCPU38へ直接出力する。
The
図2により上記B−LDアレイ部18と温度センサ31,31の具体的な構成について説明する。なお、R−LDアレイ部25と温度センサ35,35については、B−LDアレイ部18及び温度センサ31,31の関係と基本的に同様であるものとして、図中のカッコ内に符号のみを記載するものとしてその図示は省略する。
A specific configuration of the B-
同図において、B−LDアレイ部18は上述した如く青色のレーザ光を発する、3×6個のB−LD18a,18a,…からなる。18個のB−LD18a,18a,…は、1列6個が直列接続され、且つ3列が上記光源駆動部32により並列に駆動される。
In the figure, the B-
図中にそれぞれ波線で示すR11〜R13(光源列群)は、直列接続されて駆動されるB−LD18a,18a,…の組合せを示している。
In the figure, R11 to R13 (light source array group) indicated by broken lines respectively indicate combinations of B-
しかして、第1の列R11と第2の列R12のそれぞれ中央であって、その中間に位置する3個目と4個目のB−LD18a,18aの間に温度センサ31を配置する。この第1の列R11側に設けた温度センサ31が、第1の列R11、及び熱の影響に関してこの第1の列R11と同等と考えられる第3の列R13の温度の代表値を検知するものとする。
Therefore, the
つまり、列単位で考えると、第1の列R11と第3の列R13とは、共に第2の列R12に一方から隣接しており、熱源であるB−LD18aから印加される熱の影響は同等であると考えられる。
That is, when considered in units of columns, the first column R11 and the third column R13 are both adjacent to the second column R12 from one side, and the influence of heat applied from the B-
一方で、第2の列R12の中央に位置する3個目と4個目のB−LD18a,18aの間に同様に温度センサ31を配置する。この第2の列R12側に設けた温度センサ31が、第1の列R11及び第3の列R13の双方よりも熱の影響が大きいと考えられる第2の列R12の温度の代表値を検知するものとする。
On the other hand, the
つまり、列単位で考えると、第2の列R12は、第1の列R11と第3の列R13とに挟まれる形で配置されており、熱源であるB−LD18aから印加される熱の影響は、第2の列R12に一方からしか隣接していない、第1の列R11及び第3の列R13に比べて大きいと考えられる。
In other words, when considered in units of columns, the second column R12 is disposed between the first column R11 and the third column R13, and the influence of heat applied from the B-
[第1の動作例]
次に上記実施形態の第1の動作例について説明する。
まず図3を用いて本実施形態の基本的な概念について説明する。同図は、B−LDアレイ部18(またはR−LDアレイ部25)の1発光サイクル中における第1の列R11(及び第3の列R13)の温度と第2の列R12の温度の変化を示している。
[First operation example]
Next, a first operation example of the above embodiment will be described.
First, the basic concept of this embodiment will be described with reference to FIG. The figure shows changes in the temperature of the first column R11 (and the third column R13) and the temperature of the second column R12 during one light emission cycle of the B-LD array unit 18 (or R-LD array unit 25). Is shown.
ここでは、タイミングt0から始まりタイミングt1に至る1サイクル期間中、途中のタイミングtmまで一定の電流値による方形波パルスが与えられる場合の、各列のLD18a,18aの温度T1,T2を示す。
Here, the temperatures T1 and T2 of the
第1の列R11(及び第3の列R13)での温度T1は、サイクル当初のタイミングt0での温度値Taから、発光駆動により順次タイミングtmでの温度値Tbまで上昇し、その後に発光駆動が停止され、次のサイクルで再度発光駆動するタイミングt1(次のサイクルのタイミングt0)までの間に順次低下して再び温度値Taに戻る、というパターンを繰返す。 The temperature T1 in the first row R11 (and the third row R13) rises from the temperature value Ta at the timing t0 at the beginning of the cycle to the temperature value Tb at the timing tm by light emission driving, and then the light emission driving. Is repeated, and the pattern of sequentially decreasing and returning to the temperature value Ta again until the timing t1 (timing t0 of the next cycle) at which light emission is driven again in the next cycle is repeated.
一方の第2の列R12での温度T2は、サイクル当初のタイミングt0での温度値Tcから、発光駆動により順次タイミングtmでの温度値Td(Tb<Td)まで上昇し、その後に発光駆動が停止され、次のサイクルで再度発光駆動するタイミングt1(次のサイクルのタイミングt0)までの間に順次低下して再び温度値Tcに戻る、というパターンを繰返す。 The temperature T2 in the second row R12 increases from the temperature value Tc at the timing t0 at the beginning of the cycle to the temperature value Td (Tb <Td) at the timing tm by the light emission driving, and then the light emission driving is performed. A pattern is repeated in which the temperature is lowered and then returned to the temperature value Tc again until the timing t1 (timing t0 of the next cycle) at which light emission is driven again in the next cycle.
1サイクル内における温度T1の変動幅ΔT1と温度T2の変動幅ΔT2を
ΔT1=Tb−Ta
ΔT2=Td−Tc
とした場合、第2の列R12に属するB−LD18a,18a,…に与える電流値を制御し、サイクル中のtmに上記2つの変動幅ΔT1,ΔT2の比「ΔT2/ΔT1」に基づいた分だけ上げるようにすれば、第2の列R12での熱負荷による発光効率の低下を相殺して、第1の列R11(及び第3の列R13)と同等の光出力とさせることができる。
The fluctuation range ΔT1 of the temperature T1 and the fluctuation range ΔT2 of the temperature T2 in one cycle
ΔT1 = Tb−Ta
ΔT2 = Td−Tc
In this case, the current value applied to the B-
図4は、そのような概念に基づき、CPU38の制御の下に光源駆動部32(及び光源駆動部36)が実行する、B−LDアレイ部18(及びR−LDアレイ部25)に対する駆動電流と温度、及び光出力の関係を示す図である。
FIG. 4 shows a driving current for the B-LD array unit 18 (and the R-LD array unit 25) executed by the light source driving unit 32 (and the light source driving unit 36) under the control of the
図4(A−1)〜(A−3)は、列R11〜R13毎に流す電流の波形を例示する。熱の影響が比較的低いと思われる第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…に対しては、図4(A−1),(A−3)に示すように駆動中の電流値が一定で変化しないような方形波状の電流値による駆動を行なう。
4A-1 to 4A-3 illustrate waveforms of currents that flow through the columns R11 to R13. The B-
一方で、熱の影響が比較的高く、第1列R11及び第3列R13に比して発光効率が低下する第2列R12のB−LD18a,18a,…に対しては、図4(A−2)に示すように、上述した列位置に応じた変動幅分を相殺するように、発光期間の後半にしたがって上昇するような電流値による駆動を行なう。
On the other hand, for the B-
その結果、温度センサ31,31で検知される各列毎の温度は図4(B−1)〜(B−3)に示すようになり、第1列R11及び第3列R13に比して第2列R12の温度上昇の傾斜度がより大きくなる。
As a result, the temperature for each column detected by the
しかしながら、意図して第2列R12の駆動電流値に傾斜をつけたことで、当該列でのB−LD18a,18a,…の発光効率はより低下するものの、図4(C−1)〜(C−3)に示す如く連続発光期間の末尾における各列の光出力L11〜L13を等しくすることができ、結果として各列R11〜R13の光出力は、サイクル当初の発光開始時から連続発光期間の末尾に至るまで同等に揃えることができる。
However, although the light emission efficiency of the B-
なお、例えば「ΔT2/ΔT1」の値と、第2列R12において駆動中の電流値が一定な状態に対して、タイミングtmの段階で当該電流値をどの位上昇させれば良いかを示す駆動電流補正量との関係を予め実験等をしてプログラムメモリ40に記憶しておき、算出された「ΔT2/ΔT1」に対応する駆動電流補正値を参照するようにしても良い。
Note that, for example, a drive indicating how much the current value should be increased at the timing tm with respect to a state where the value of “ΔT2 / ΔT1” and the current value being driven in the second column R12 are constant. The relationship with the current correction amount may be experimentally stored in advance in the
次に図5により上記実施形態の第1の動作例が実際どのように動作するのかをフローチャートを用いて例示する。同図は、B−LDアレイ部18における上記実施形態の投影動作を示すものであり、画像投影時にCPU38の制御に基づいて実行するものである。CPU38はプログラムメモリ40に記憶されている動作プログラムやデータを読出し、メインメモリ39に展開して記憶させた上で該動作プログラムを実行する。
Next, FIG. 5 illustrates how the first operation example of the above embodiment actually operates using a flowchart. The figure shows the projection operation of the above-described embodiment in the B-
処理当初にCPU38は、予め設定された例えば1分間に1回の測定タイミングとなったか否かを繰返し判断することで測定タイミングとなるのを待機する(ステップS101)。
At the beginning of the processing, the
そして、測定タイミングとなった時点で上記ステップS101によりそれを判断し、あらためて第1の列R11に設けられた温度センサ31と、第2の列R12に設けられた温度センサ31によって、第1のフレームにおける1サイクル期間中の発光駆動開始タイミングt0で、第1の列R11の温度値Taと第2の列R12の温度値Tcとを測定すると共に、発光駆動停止タイミングtmで、第1の列R11の温度値Tbと第2の列R12の温度値Tdとを測定する(ステップS102)。
Then, when the measurement timing is reached, it is determined in the above step S101, and the
次いでCPU38は、測定した上記各温度から、1サイクル内の第1の列R11の温度の変動幅ΔT1及び第2の列R12の温度の変動幅ΔT2を算出する(ステップS103)。
Next, the
CPU38は、上記算出した1サイクル内における変動幅ΔT1と変動幅ΔT2から、ΔT1とΔT2との比「ΔT2/ΔT1」を算出する(ステップS104)。
The
この算出結果に基づいてCPU38は、例えばプログラムメモリに予め記憶してある、「ΔT2/ΔT1」の値と、第2の列R12に属するB−LD18a,18a,…に対する駆動電流補正量との関係を示したテーブルを参照し、第2の列R12に属するB−LD18a,18a,…に対する駆動電流値の補正量を決定する(ステップS105)。
Based on this calculation result, the
CPU38は、第1のフレームの次のフレームである第2のフレームで、上記ステップS105で決定した駆動電流値の補正量に基いて第2列R12のB−LD18a,18a,…に対し、図4(A−2)に示したような、発光期間の後半にしたがって上昇するような電流値による駆動を行なうと同時に、第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…に対しては、図4(A−1),(A−3)に示したような、駆動中の電流値が一定で変化しないような方形波状の電流値による駆動を行なう(ステップS106)。
In the second frame, which is the next frame after the first frame, the
CPU38は、以上で1フレーム分の処理を終えたものとし、再び上記ステップ101からの処理に戻り、次の測定タイミングに備える。
Assuming that the processing for one frame has been completed, the
以上詳記したように本動作例によれば、B−LDアレイ部18(及びR−LDアレイ部25)内での列位置によって熱の影響が異なることを勘案して駆動電流値を異ならせて駆動することで、アレイ全面での光出力のムラをなくし、光源光の光束における輝度ムラを排除できるため、投影画像全面を正しく階調表現させることが可能となる。 As described above in detail, according to the present operation example, the drive current value is varied taking into consideration that the influence of heat differs depending on the column position in the B-LD array unit 18 (and the R-LD array unit 25). By driving in this manner, unevenness in light output over the entire array surface can be eliminated, and unevenness in luminance in the light source light beam can be eliminated, so that the entire projected image can be represented with correct gradation.
特に上記動作例では、列位置によって異なる熱の影響の変動幅の比に基づき、熱の影響がより高くなる列のB−LD18a,18a,…の駆動量を熱の影響がそれほど高くならない列のB−LD18a,18a,…の駆動量より意図的に増すことで、熱の影響がより高くなる列のB−LD18a,18a,…の光出力が低下するのを回避するものとしたので、各列毎に異なる熱の影響による発光効率を相殺して、全列同等の光出力を得ることができる。
In particular, in the above operation example, the driving amount of the B-
[第2の動作例]
次に上記実施形態の第2の動作例について説明する。
本実施形態の基本的な概念については上記図3に説明した通りであり、その詳細についての説明は省略する。
[Second operation example]
Next, a second operation example of the above embodiment will be described.
The basic concept of this embodiment is as described in FIG. 3 above, and a detailed description thereof is omitted.
図6は、CPU38の制御の下に光源駆動部32(及び光源駆動部36)が実行する、B−LDアレイ部18(及びR−LDアレイ部25)に対する駆動電流と温度、及び光出力の関係を示す図である。
FIG. 6 shows the drive current and temperature for the B-LD array unit 18 (and the R-LD array unit 25) and the light output executed by the light source drive unit 32 (and the light source drive unit 36) under the control of the
図6(A−1)〜(A−3)は、列R11〜R13毎に流す電流の波形を例示する。 FIGS. 6A-1 to 6A-3 illustrate waveforms of currents that flow through the columns R11 to R13.
熱の影響が比較的高く、第1列R11及び第3列R13に比して発光効率が低下する第2列R12のB−LD18a,18a,…に対しては、図6(A−2)に示すように駆動中の電流値が一定で変化しないような方形波状の電流値による駆動を行なう。
For the B-
一方で、熱の影響が比較的低い第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…に対しては、図6(A−1),(A−3)に示すように、列位置に応じた変動幅分を相殺するように、発光期間の後半にしたがって下降するような電流値による駆動を行なう。
On the other hand, as shown in FIGS. 6 (A-1) and (A-3), for the B-
その結果、温度センサ31,31で検知される各列毎の温度は図6(B−1)〜(B−3)に示すようになり、第2列R12に比して第1列R11及び第3列R13の温度上昇の傾斜度がより小さくなる。
As a result, the temperature for each column detected by the
しかしながら、意図して第1列R11及び第3列R13の駆動電流値を順次減少させるような傾斜をつけたことで、図6(C−1)〜(C−3)に示す如く熱の影響が比較的低い第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…の光出力を、第2列R12のG−LD18a,18a,…の光出力と等しくなるように意図的に低下させ、結果として各列R11〜R13の光出力を同等に揃えることができる。
However, by intentionally providing a slope that sequentially decreases the drive current values of the first row R11 and the third row R13, the influence of heat as shown in FIGS. 6C-1 to 6C-3. Are intentionally lowered so that the optical outputs of the B-
なお、例えば「ΔT2/ΔT1」の値と、第1列R11及び第3列R13において、駆動中の電流値が一定の時に比べて、タイミングtmの段階で当該電流値をどの位減少させれば良いかを示す駆動電流補正量との関係を予め実験等をしてプログラムメモリ40に記憶しておき、算出された「ΔT2/ΔT1」に対応する駆動電流補正値を参照するようにしても良い。
For example, in the value of “ΔT2 / ΔT1” and in the first column R11 and the third column R13, how much the current value is decreased at the timing tm as compared to when the current value during driving is constant. The relationship with the drive current correction amount indicating whether or not it is good may be experimentally stored in advance in the
次に図7により上記実施形態の第2の動作例が実際どのように動作するのかをフローチャートを用いて例示する。同図は、B−LDアレイ部18における上記実施形態の投影動作を示すものであり、画像投影時にCPU38の制御に基づいて実行するものである。CPU38はプログラムメモリ40に記憶されている動作プログラムやデータを読出し、メインメモリ39に展開して記憶させた上で該動作プログラムを実行する。
Next, FIG. 7 illustrates how the second operation example of the above embodiment actually operates using a flowchart. The figure shows the projection operation of the above-described embodiment in the B-
処理当初にCPU38は、予め設定された例えば1分間に1回の測定タイミングとなったか否かを繰返し判断することで測定タイミングとなるのを待機する(ステップS201)。
At the beginning of the process, the
そして、測定タイミングとなった時点で上記ステップS201によりそれを判断し、あらためて第1の列R11に設けられた温度センサ31と、第2の列R12に設けられた温度センサ31によって第1のフレームにおける1サイクル期間中の発光駆動開始タイミングt0での第1の列R11の温度値Taと第2の列R12の温度値Tcとを測定すると共に、発光駆動停止タイミングtmでの第1の列R11の温度値Tbと第2の列R12の温度値Tdとを測定する(ステップS202)。
Then, when the measurement timing is reached, it is determined in step S201, and the first frame is again formed by the
次いでCPU38は、測定した上記各温度から、1サイクル内の第1の列R11の温度の変動幅ΔT1及び第2の列R12の温度の変動幅ΔT2を算出する(ステップS203)。
Next, the
CPU38は、上記算出した1サイクル内における変動幅ΔT1と変動幅ΔT2を算出し、このΔT1とΔT2との比「ΔT2/ΔT1」を算出する(ステップS204)。
The
この算出結果に基づいてCPU38は、例えばプログラムメモリ40に予め記憶してある、「ΔT2/ΔT1」の値と、第1の列R11及び第3の列R13に属するB−LD18a,18a…に対する駆動電流補正量との関係を示したテーブルを参照し、第1の列R11及び第3の列R13に属するB−LD18a,18a,…に対する駆動電流値の補正量を決定する(ステップS205)。
Based on this calculation result, the
次いで、第1のフレームの次のフレームである第2のフレームで、上記ステップS204で決定した駆動電流値の補正量に基いて第1の列R11及び第3の列R13のB−LD18a,18a,…に対して、図6(A−1),(A−3)に示すように、発光期間の後半にしたがって減少するような電流値による駆動を行なうと同時に、第2の列R12のB−LD18a,18a,…に対しては、図6(A−2)に示すように駆動中の電流値が一定で変化しないような方形波状の電流値による駆動を行なう(ステップS206)。
Next, in the second frame, which is the next frame after the first frame, the B-
CPU38は、以上で1フレーム分の処理を終えたものとし、再び上記ステップ201からの処理に戻り、次の測定タイミングに備える。
The
以上詳記したように本動作例においても、B−LDアレイ部18(及びR−LDアレイ部25)内での列位置によって熱の影響が異なることを勘案して駆動電流値を異ならせて駆動することで、アレイ全面での光出力のムラをなくし、光源光の光束における輝度ムラを排除できるため、投影画像全面を正しく階調表現させることが可能となる。 As described above in detail, also in this operation example, the drive current value is varied in consideration of the influence of heat depending on the column position in the B-LD array unit 18 (and the R-LD array unit 25). By driving, unevenness in light output over the entire surface of the array can be eliminated, and unevenness in luminance in the light beam of the light source light can be eliminated, so that the entire projected image can be expressed with correct gradation.
特に上記動作例では、列位置によって異なる熱の影響の変動幅の比に基づき、熱の影響がより高くなる列のB−LD18a,18a,…の駆動量を変えずに、熱の影響がそれほど高くならない列のB−LD18a,18a,…の駆動量を減じることで、熱の影響がそれほど高くない列のB−LD18a,18a,…の光出力を意図的に抑制するものとしたので、発光効率を低下させることなく、全列同等の光出力を得ることができる。
In particular, in the above-described operation example, the influence of heat is much less without changing the drive amount of the B-
なお上記第1の動作例では、熱の影響がより高くなる列のB−LD18a,18a,…の駆動量を、熱の影響がそれほど高くならない列のB−LD18a,18a,…の駆動量より意図的に増すことで、熱の影響がより高くなる列のB−LD18a,18a,…の光出力が低下するのを回避するものとした。
In the first operation example, the drive amount of the B-
しかしながらこのような制御を行なうことで、熱の影響がより高くなる列のB−LD18a,18a,…は、熱の影響がさらに大きくなり、同時に発光効率はより低下する。
加えて、1サイクル内の発光しない期間内で放熱して当該サイクル当初の温度にまで確実に戻るとは限らず、熱の影響が順次蓄積してさらに発光効率の低下を招く、という悪循環に陥る事態も考えられる。
However, by performing such control, the B-
In addition, it does not necessarily return to the initial temperature of the cycle by radiating heat within a period of no light emission within one cycle, and it falls into a vicious circle in which the effects of heat accumulate sequentially and further lower the light emission efficiency. The situation is also conceivable.
一方で上記第2の動作例では、熱の影響がそれほど高くない列のB−LD18a,18a,…の駆動量を、熱の影響が高くなる列のB−LD18a,18a,…の駆動量より意図的に減じることで、熱の影響がそれほど高くない列のB−LD18a,18a,…の光出力を熱の影響が高くなる列のB−LD18a,18a,…の光出力と同等に低下させるものとした。
On the other hand, in the second operation example, the drive amount of the B-
しかしながらこのような制御を行なうことで、熱の影響がそれほど高くない列のB−LD18a,18a,…は、まだ余力があるにも拘わらず意図的に光出力がサイクル期間内で減衰するような駆動となる。
したがって、上記第1の動作例で説明した制御方法と、第2の動作例で説明した制御方法とを組み合わせるものとしても良い。
例えば、第1の動作例で説明した制御方法において、熱的負荷がより高くなる列のB−LD18a,18a,…の駆動量、例えば1サイクル内の所定タイミング、すなわち発光駆動開始タイミングt0から発光駆動停止タイミングtmまでの間の所定のタイミングにおいて、第2の列R12のB−LD18a,18a,に印加される駆動電流値(判定駆動電流値I0)に対するしきい値を設定し、当該しきい値を超えそうになった時点で、第2の動作例で説明した制御方法に切換えるような総合的な制御を実行しても良い。
However, by performing such control, the B-
Therefore, the control method described in the first operation example and the control method described in the second operation example may be combined.
For example, in the control method described in the first operation example, the drive amount of the B-
[第3の動作例]
すなわち上記実施形態の第1と第2の動作例を組み合わせた動作を第3の動作例とすると、第1の動作例で説明した制御方法において、1サイクル内の所定タイミングにおいて、第2の列R12のB−LD18a,18a…に印加される駆動電流値がしきい値Ithを超えた時点で、しきい値Ithと同値の駆動電流値から所定の割合分差し引くことで算出される緊急補正量に基いた駆動電流値で第2の列R12のB−LD18a,18a,…を駆動させる。
[Third operation example]
That is, assuming that the combined operation of the first and second operation examples of the above embodiment is the third operation example, in the control method described in the first operation example, the second column at a predetermined timing within one cycle. When the drive current value applied to the B-
そして、第2の列R12のB−LD18a,18a,…についてはその緊急補正量に基いた駆動電流値で駆動させた状態のまま、第2の動作例で示したような、第1の列R11及び第3の列R13のB−LD18a,18a,…の駆動量を、第2の列R12のB−LD18a,18a,…の駆動量より意図的に減じる制御をする。
Then, the B-
その結果、第2の列R12のB−LD18a,18a,…の温度がしだいに低下し、当該第2の列R12のB−LD18a,18a…の発光効率が徐々に上がる。また、それに伴って、第1の列R11及び第3の列R13のB−LD18a,18a,…の電流値の減少幅は縮小していき、最終的には第1の列R11及び第3の列R13のB−LD18a,18a,…の電流値は、駆動中一定で変化しないような方形波状の電流値となる。
As a result, the temperature of the B-
このような第1の列R11及び第3の列R13のB−LD18a,18a,…の駆動電流値が駆動中一定で変化しないような方形波状の電流値となったタイミング、すなわち第1の列R11及び第3の列R13のB−LD18a,18a,…に対する駆動電流値の補正量が0となったタイミングで第2の列R12のB−LD18a,18a,…の温度が十分に低下したと判断し、第2の動作例で示した制御を解除する。
The drive current values of the B-
なお上記しきい値Ithは、LDが破壊劣化するのを防ぐために設定される発光素子の許容電流値などに基づいて決定できる。 The threshold value Ith can be determined based on the allowable current value of the light emitting element set in order to prevent the LD from destructive deterioration.
また、上記緊急補正量を算出させる際に用いる所定の割合とは、第1の動作例の制御をしている際に、補正量から緊急補正量へと切り替えたとしても人間の目には明るさが変化したことが認識できない程度の割合とするのが好ましい。 In addition, the predetermined ratio used when calculating the emergency correction amount is bright for human eyes even when the correction amount is switched to the emergency correction amount during the control of the first operation example. Preferably, the ratio is such that it cannot be recognized that the change has occurred.
次に上記実施形態の第1と第2の動作例を組み合わせた第3の動作例が実際どのように動作するのかをフローチャートを用いて説明する。図8は本動作のフローチャートである。同図は、B−LDアレイ部18における上記実施形態の投影動作を示すものであり、画像投影時にCPU38の制御に基づいて実行するものである。CPU38はプログラムメモリ40に記憶されている動作プログラムやデータを読出し、メインメモリ39に展開して記憶させた上で該動作プログラムを実行する。
Next, how the third operation example combining the first and second operation examples of the above-described embodiment actually operates will be described using a flowchart. FIG. 8 is a flowchart of this operation. The figure shows the projection operation of the above-described embodiment in the B-
処理当初にCPU38は、予め設定された例えば1分間に1回の測定タイミングとなったか否かを繰返し判断することで測定タイミングとなるのを待機する(ステップS301)。
At the beginning of the process, the
そして、測定タイミングとなった時点で上記ステップS301によりそれを判断し、CPU38は、1サイクル内の所定タイミングでR12に印加されている判定駆動電流値I0を検出し、このI0と予めプログラムメモリに記憶してあるしきい値Ithとを比較する(ステップS302)。
Then, when the measurement timing is reached, it is determined in step S301, and the
基準駆動電流値I0がしきい値Ithよりも低いと判断した場合、あらためて第1の列R11に設けられた温度センサ31と、第2の列R12に設けられた温度センサ31によって第1のフレームにおける1サイクル期間中の発光駆動開始タイミングt0での第1の列R11の温度値Taと第2の列R12の温度値Tcとを測定すると共に、発光駆動停止タイミングtmでの第1の列R11の温度値Tbと第2の列R12の温度値Tdとを測定する(ステップS303)。
When it is determined that the reference drive current value I0 is lower than the threshold value Ith, the first frame is newly formed by the
次いでCPU38は、測定した上記各温度から、1サイクル内の第1の列R11の温度の変動幅ΔT1及び第2の列R12の温度の変動幅ΔT2を算出し(ステップS304)、さらにこれらΔT1,ΔT2の比「ΔT2/ΔT1」を算出する(ステップS305)。
Next, the
そして、CPU38は、例えばプログラムメモリ40に予め記憶してある、「ΔT2/ΔT1」の値と、第2の列R12に属するB−LD18a,18aに対する駆動電流補正量との関係を示したテーブルを参照し、第2の列R12に属するB−LD18a,18a,…に対する駆動電流値の補正量を決定する(ステップS306)。
Then, the
次いでCPU38は、第1のフレームの次のフレームである第2のフレームで、ステップS305の工程で決定された駆動電流値の補正量に基いて第2列R12のB−LD18a,18a,…に対して、図4(A−2)に示したように、発光期間の後半にしたがって上昇するような電流値による駆動を行なうと同時に、第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…に対しては、図4(A−1),(A−3)に示したように駆動中の電流値が一定で変化しないような方形波状の電流値による駆動を行なう(ステップS307)。
Next, the
CPU38は、以上で1フレーム分の処理を終えたものとし、再び上記ステップ301からの処理に戻り、次の測定タイミングに備える。
The
また上記ステップS302において、第2の列R12の基準駆動電流値I0が、設定されたしきい値Ithよりも高いと判断した場合に、あらためて第1の列R11に設けられた温度センサ31と、第2の列R12に設けられた温度センサ31によって第1のフレームにおける1サイクル期間中の発光駆動開始タイミングt0での第1の列R11の温度値Taと第2の列R12の温度値Tcとを測定すると共に、発光駆動停止タイミングtmでの第1の列R11の温度値Tbと第2の列R12の温度値Tdとを測定する(ステップS308)。
In step S302, when it is determined that the reference drive current value I0 of the second column R12 is higher than the set threshold value Ith, the
次いで、CPU38は、測定した上記各温度から、1サイクル内の第1の列R11の温度の変動幅ΔT1及び第2の列R12の温度の変動幅ΔT2を算出し(ステップS309)、さらにこれらΔT1,ΔT2の比「ΔT2/ΔT1」を算出する(ステップS310)。
Next, the
次いで、CPU38は、プログラムメモリ40に予め記憶してある緊急補正量を読み出す。(ステップS311)
次いで、CPU38は、例えばプログラムメモリ40に予め記憶してある、「ΔT2/ΔT1」の値と、第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…に対する駆動電流補正量との関係を示したテーブルを参照し、第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…に対する駆動電流値の補正量を決定する(ステップS312)。
Next, the
Next, the
次いでCPU38は、第1のフレームの次のフレームである第2のフレームで、上記ステップ104で決定した駆動電流値の補正量に基き、第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18a,…に対して、図6(A−1),(A−3)に示すように発光期間の後半にしたがって減少するような電流値による駆動を行なうと同時に、第2列R12のB−LD18a,18a,…に対して、上記ステップS310で読み出した緊急補正量に基いた電流値による駆動を行なう。(ステップS313)。
Next, the
次いで、CPU38は、1サイクルにおける、第1列R11及び第3列R13のB−LD18a,18aに印加されている駆動電流値の補正量を検出し、この補正量が0かどうかを判定する(ステップ314)。
Next, the
CPU38は、検出した補正量が0ではないと判定した場合、上記ステップS308からの処理に戻って上記処理を続ける。
When determining that the detected correction amount is not 0, the
また、検出した補正量が0であると判定した場合、CPU38は、以上で1フレーム分の処理を終えたものとし、再び上記ステップ301からの処理に戻り、次の測定タイミングに備える。
If it is determined that the detected correction amount is 0, the
このように、一方の列の素子の駆動状態を基準として他方の列の素子の駆動状態を可変するような制御方法に限界が生じたと判断した時点で、今度は制御対象列を反転設定するものとし、他方の列の素子の駆動状態を基準として一方の列の素子の駆動状態を可変するものとするような制御を実行することで、一部の素子に大きな負担がかかるのを回避しながら長時間にわたって安定した状態で、投影画像全面を正しく階調表現させることが可能となる。 In this way, when it is determined that there has been a limit to the control method for changing the driving state of the elements in the other column with reference to the driving state of the elements in one column, this time, the control target column is inverted. By executing the control to change the drive state of the elements in one column on the basis of the drive state of the elements in the other column, avoiding a heavy burden on some elements It is possible to correctly express the gradation of the entire projected image in a stable state for a long time.
なお上記実施形態では、B−LDアレイ部18及びR−LDアレイ部25が、例えば3×6個の計18個のLDからなり、1列6個が直列接続され、且つ3列が並列に駆動されるものとした。加えてB−LDアレイ部18及びR−LDアレイ部25には、第1の列と第2の列のそれぞれ中央に位置する3個目と4個目のLDの間に温度センサ31,35を配置するものとした。
In the above embodiment, the B-
上記のように本実施形態は、熱的負荷の高い列と低い列との温度の代表値とを検知し、その検知結果に基いてアレイ全面の温度分布を予測し、B−LDアレイ部18(及びR−LDアレイ部25)に設けられたB−LD18a,18aの各列制御を行なうようにしている。
As described above, the present embodiment detects the representative values of the temperatures of the rows with high and low thermal loads, predicts the temperature distribution on the entire array surface based on the detection results, and the B-
そのため、第1の列R11、第2の列R12,第3の列R13のそれぞれに一つずつ温度センサ31、35を設置しなくとも、投影画像全面を正しく階調表現させることが可能となる。
For this reason, it is possible to correctly express the entire gradation of the projected image without installing
しかしながら本願発明は、半導体発光素子のアレイ配列の構成や温度センサの個数や位置等を制限するものではない。
図9は、B−LDアレイ部18(及びRB−LDアレイ部25)の他の構成例を示す。ここでB−LDアレイ部18は、5×6個の計30個のLDからなり、1列6個が直列接続され、且つ5列が並列に駆動されるものとした。加えて熱の影響の高い列と低い列との温度を測定するために、B−LDアレイ部18及びR−LDアレイ部25には、第1の列と第3の列のそれぞれ中央に位置する3個目と4個目のLDの間に温度センサ31,31(35,35)を配置する。
However, the present invention does not limit the configuration of the array arrangement of the semiconductor light emitting elements, the number and positions of the temperature sensors, and the like.
FIG. 9 shows another configuration example of the B-LD array unit 18 (and the RB-LD array unit 25). Here, it is assumed that the B-
半導体発光素子のアレイに配置される複数の温度センサに関しても、直列接続される列内の平均的な温度が検知できる位置に設けられるものとし、熱の影響の高い列と低い列で最低2個を設けるものとすれば、温度検知結果に基いてアレイ全面の温度分布を予測し、B−LDアレイ部18及びR−LDアレイ部25に設けられたLDを制御することができる。
A plurality of temperature sensors arranged in an array of semiconductor light emitting elements are also provided at positions where the average temperature in the columns connected in series can be detected, and at least two in the columns with high and low heat effects. As a result, the temperature distribution of the entire array surface can be predicted based on the temperature detection result, and the LDs provided in the B-
なお、冷却ファンなどの強制冷却系が半導体光源素子アレイに設けられたとしても、温度センサの検知結果に対する当該アレイに生じる熱の影響に関する分布は一義的に決まると考えられるので、温度センサでの検知結果に対応した各列の半導体発光素子の駆動電流等を予めプログラムメモリ40にルックアップテーブルとして記憶しておき、CPU38が温度センサでの検知結果に応じて該ルックアップテーブルを参照して駆動量を決定するものとしても良い。
Even if a forced cooling system such as a cooling fan is provided in the semiconductor light source element array, it is considered that the distribution regarding the influence of heat generated in the array on the detection result of the temperature sensor is uniquely determined. The drive current of the semiconductor light emitting elements in each column corresponding to the detection result is stored in advance in the
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the functions executed in the above-described embodiments may be combined as appropriate as possible. The above-described embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination of a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if several constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if an effect is obtained, a configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
請求項1記載の発明は、直列接続された複数の半導体発光素子からなり、列単位で駆動制御可能な複数の光源列群と、上記複数の光源列群のうち、異なる光源列群の温度をそれぞれ検出する検出手段と、上記検出手段での検出結果に基づき、上記複数の光源列群の半導体発光素子の駆動状態をそれぞれ制御する駆動制御手段とを具備したことを特徴とする。
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
The invention according to
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記駆動制御手段は、上記検出手段での検出結果により、上記複数の光源列群毎の半導体発光素子の連続発光期間内での温度上昇度の比に応じて上記複数の光源列群の半導体発光素子の駆動状態をそれぞれ制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the drive control means is configured so that the drive light control means within a continuous light emission period of the semiconductor light emitting elements for each of the plurality of light source array groups, based on a detection result of the detection means. The driving states of the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups are respectively controlled in accordance with the ratio of the temperature rise degrees.
請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明において、上記検出手段は、上記複数の光源列群の半導体発光素子のうち、熱的環境が異なる第1の光源列群の半導体発光素子と、第2の光源列群の半導体発光素子との温度を検出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the detection means is a semiconductor of the first light source array group having a different thermal environment among the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups. The temperature of the light emitting element and the semiconductor light emitting element of the second light source array group are detected.
請求項4記載の発明は、上記請求項3記載の発明において、上記第1の列の半導体発光素子は、上記第2の列の半導体発光素子よりも温度上昇度が高く、上記制御手段は、駆動開始時の駆動電流値よりも駆動停止時の駆動電流値の方が高くなるように、且つ上記駆動停止時の駆動電流値が上記第2の列の半導体発光素子に印加されている駆動電流値よりも高くなるように上記第1の半導体発光素子の駆動状態を制御することを特徴とする。
The invention according to
請求項5記載の発明は、上記請求項3記載の発明において、上記第1の列の半導体発光素子は、上記第2の列の半導体発光素子よりも温度上昇度が高く、上記制御手段は、駆動開始時の駆動電流値よりも駆動停止時の駆動電流値の方が低くなるように、且つ上記駆動停止時の駆動電流値が上記第1の列の半導体発光素子に印加されている駆動電流値よりも低くなるように上記第2の半導体発光素子の駆動状態を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to
請求項6記載の発明は、上記請求項1乃至3の何れか記載の発明において、上記駆動制御手段は、半導体発光素子の駆動条件を制限する範囲を予め設定し、駆動条件が当該範囲に達した時点でそれまで制御していた駆動電力の増減関係と半導体発光素子の制御対象である光源列群を反転設定することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the drive control means sets in advance a range for limiting a drive condition of the semiconductor light emitting element, and the drive condition reaches the range. The drive power increase / decrease relationship controlled up to that point and the light source array group to be controlled by the semiconductor light emitting element are inverted and set.
請求項7記載の発明は、上記請求項1乃至6の何れか記載の発明において、上記複数の光源列群の半導体発光素子を冷却する冷却手段をさらに具備し、上記検出手段は、上記冷却手段による冷却効果が異なる複数の光源列群の温度を検出することを特徴とする。
The invention according to claim 7 further comprises cooling means for cooling the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups in the invention according to any one of
請求項8記載の発明は、直列接続された複数の半導体発光素子からなり、列単位で駆動制御可能な複数の光源列群と、上記複数の光源列群のうち、異なる光源列群の温度をそれぞれ検出する検出部、及び上記検出部での検出結果に基づき、上記複数の光源列群の半導体発光素子の駆動状態をそれぞれ制御する駆動制御部を有する光源と、画像信号を入力する入力手段と、上記入力手段で入力した画像信号に基づき、上記光源からの光を用いて光像を形成する光像形成手段と、上記光像形成手段で形成した光像を投影対象に向けて投影する投影手段とを具備したことを特徴とする。 The invention according to claim 8 is composed of a plurality of semiconductor light emitting elements connected in series, and the temperature of different light source column groups among the plurality of light source column groups that can be driven and controlled in units of columns and the plurality of light source column groups. A light source having a detection unit for detecting each of them, a drive control unit for controlling the driving states of the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups based on the detection results in the detection unit, and an input unit for inputting an image signal; A light image forming means for forming a light image using light from the light source based on an image signal input by the input means; and a projection for projecting the light image formed by the light image forming means toward a projection target. Means.
請求項9記載の発明は、直列接続された複数の半導体発光素子からなり、列単位で駆動制御可能な複数の光源列群を備えた装置での光源制御方法であって、上記複数の光源列群のうち異なる光源列群の温度をそれぞれ検出する検出工程と、上記検出工程での検出結果に基づき、上記複数の光源列群の半導体発光素子の駆動状態をそれぞれ制御する駆動制御工程とを有したことを特徴とする。
The invention according to
1…光源アレイ、1a…LED、10…データプロジェクタ装置、11…入力部、12…画像変換部、13…投影画像駆動部、14…マイクロミラー素子、15…光源部、16…ミラー、17…投影レンズユニット、18…B−LDアレイ部、18a…B−LD、19…ミラーアレイ部、20…集光レンズ部、21…ダイクロイックミラー、22…インテグレータ、23…G−LED、24…ダイクロイックミラー、25…R−LDアレイ部、26…ミラーアレイ部、27…集光レンズ部、28…ミラー、31…温度センサ、32…光源駆動部、35…温度センサ、36…光源駆動部、37…光源駆動部、38…CPU、39…メインメモリ、40…プログラムメモリ、41…操作部、SB…システムバス。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
上記複数の光源列群のうち、異なる光源列群の温度をそれぞれ検出する検出手段と、
上記検出手段での検出結果に基づき、上記複数の光源列群の半導体発光素子の駆動状態をそれぞれ制御する駆動制御手段と
を具備したことを特徴とする光源装置。 A plurality of light source column groups that are composed of a plurality of semiconductor light emitting elements connected in series and can be driven and controlled in units of columns,
Detecting means for detecting temperatures of different light source row groups among the plurality of light source row groups;
A light source device comprising drive control means for controlling the drive states of the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups based on the detection results of the detection means.
上記制御手段は、駆動開始時の駆動電流値よりも駆動停止時の駆動電流値の方が高くなるように、且つ上記駆動停止時の駆動電流値が上記第2の列の半導体発光素子に印加されている駆動電流値よりも高くなるように上記第1の半導体発光素子の駆動状態を制御することを特徴とする請求項3記載の光源装置。 The first row of semiconductor light emitting devices has a higher temperature rise than the second row of semiconductor light emitting devices,
The control means applies the driving current value at the time of stopping the driving to the semiconductor light emitting elements of the second column so that the driving current value at the time of stopping driving is higher than the driving current value at the time of starting driving. 4. The light source device according to claim 3, wherein the driving state of the first semiconductor light emitting element is controlled to be higher than a driving current value.
上記制御手段は、駆動開始時の駆動電流値よりも駆動停止時の駆動電流値の方が低くなるように、且つ上記駆動停止時の駆動電流値が上記第1の列の半導体発光素子に印加されている駆動電流値よりも低くなるように上記第2の半導体発光素子の駆動状態を制御することを特徴とする請求項3記載の光源装置。 The first row of semiconductor light emitting devices has a higher temperature rise than the second row of semiconductor light emitting devices,
The control means applies the driving current value at the time of driving stop to the semiconductor light emitting elements of the first column so that the driving current value at the time of driving stop becomes lower than the driving current value at the time of driving start. 4. The light source device according to claim 3, wherein a driving state of the second semiconductor light emitting element is controlled so as to be lower than a driving current value.
上記検出手段は、上記冷却手段による冷却効果が異なる複数の光源列群の温度を検出する
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか記載の光源装置。 Further comprising cooling means for cooling the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups,
The light source apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects temperatures of a plurality of light source array groups having different cooling effects by the cooling unit.
画像信号を入力する入力手段と、
上記入力手段で入力した画像信号に基づき、上記光源からの光を用いて光像を形成する光像形成手段と、
上記光像形成手段で形成した光像を投影対象に向けて投影する投影手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。 A plurality of light source array groups, each of which includes a plurality of semiconductor light emitting elements connected in series and can be driven and controlled in units of columns, a detection unit that detects temperatures of different light source array groups among the plurality of light source array groups, and the above A light source having a drive control unit for controlling the driving states of the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups based on the detection result in the detection unit;
An input means for inputting an image signal;
An optical image forming unit that forms an optical image using light from the light source based on an image signal input by the input unit;
A projection apparatus comprising: projection means for projecting the optical image formed by the optical image forming means toward a projection target.
上記複数の光源列群のうち異なる光源列群の温度をそれぞれ検出する検出工程と、
上記検出工程での検出結果に基づき、上記複数の光源列群の半導体発光素子の駆動状態をそれぞれ制御する駆動制御工程と
を有したことを特徴とする光源制御方法。 A light source control method in an apparatus comprising a plurality of light source column groups that are composed of a plurality of semiconductor light emitting elements connected in series and can be driven and controlled in units of columns,
A detecting step of detecting temperatures of different light source row groups among the plurality of light source row groups,
A light source control method comprising: a drive control step of controlling the drive states of the semiconductor light emitting elements of the plurality of light source array groups based on the detection result in the detection step.
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