JP2013092603A - レーザ駆動回路、レーザ駆動方法、及び、レーザ光を用いる装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成するレーザ駆動回路において、入力される映像信号に基づいて生成したレーザ駆動電流に対して、当該映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳することで、レーザ光がコヒーレント光であることに起因するスペックルノイズを低減する。
【選択図】図8
Description
波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成し、
この生成するレーザ駆動電流に対して、前記映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳する
構成を採っている。
1.本開示のレーザ駆動回路、レーザ駆動方法、及び、レーザ光を用いる装置、全般に関する説明
2.本開示が適用されるプロジェクタ装置のシステム構成
3.本開示のレーザ駆動回路の基本的な構成
4.第1実施形態(レーザ駆動映像電流生成回路の入力側で重畳処理を行う場合の例)
4−1.実施例1
4−2.実施例2
4−3.実施例3
4−4.実施例4
5.第2実施形態(レーザ駆動映像電流生成回路の出力側で重畳処理を行う場合の例)
5−1.実施例1
5−2.実施例2
5−3.実施例3
5−4.実施例4
5−5.変形例
6.本開示の構成
本開示のレーザ駆動回路は、波長の異なるレーザ光(以下、「レーザビーム」と記述する場合もある)を出射する複数のレーザ光源を駆動するためのものである。複数のレーザ光源としては、通常、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の三種類の波長のレーザ光を出射するRGBの3つのレーザ光源を用いることができる。レーザ光源としては、小型で効率の良い半導体レーザを用いるのが望ましい。但し、半導体レーザは一例であって、レーザ光源としては、半導体レーザに限られるものではない。
複数のレーザ駆動映像電流生成回路の入力側においてレーザ駆動電流に高周波信号を重畳する処理として、これらレーザ駆動映像電流生成回路に入力する映像信号を高周波信号に応じてスイッチングする手法を採ることができる。
複数のレーザ駆動映像電流生成回路の出力側においてレーザ駆動電流に高周波信号を重畳する処理に当たって、複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成したレーザ駆動電流を通過/遮断する機能をもつレーザ駆動電流スイッチを設ける。そして、当該レーザ駆動電流スイッチの通過/遮断の制御を高周波信号に応じて行う。これにより、レーザ駆動電流に高周波信号を重畳することができる。
レーザ駆動電流に高周波信号を重畳する処理を、複数のレーザ駆動映像電流生成回路の入力側で行う場合、出力側で行う場合のいずれの場合にも、高周波信号の信号源として、レーザ駆動回路に内蔵の発振器を用いることができる。あるいは又、内蔵の発振器に代えて、入力される映像信号に同期した状態でレーザ駆動回路の外部から入力されるクロック信号を受信する受信器を用いることができる。
本開示のレーザ光を用いた装置として、本開示が適用されるプロジェクタ装置、より具体的には、レーザビーム・スキャニング方式のプロジェクタを例示し、以下に、その構成について説明する。
続いて、本開示のレーザ駆動回路の基本的な構成について説明する。図4は、図1に示すレーザビーム・スキャニング方式のプロジェクタ10に用いられるレーザ駆動回路12、即ち、本開示のレーザ駆動回路の基本的な構成を示すブロック図である。
第1実施形態では、複数のレーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121Bの入力側において、レーザ駆動電流に高周波信号を重畳する処理を行う。具体的には、これらレーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121Bに入力する映像信号(投影映像信号)を高周波信号に応じてスイッチングする。以下に、投影映像信号を高周波信号に応じてスイッチングするための具体的な実施例について説明する。
図8は、第1実施形態の実施例1に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例1に係るレーザ駆動回路12Aは、映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号の信号源として、当該レーザ駆動回路12Aに内蔵の発振器(重畳信号発振器)123を用いている。また、実施例1に係るレーザ駆動回路12Aは、レーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121B毎にそれらの入力側に、複数(本例では、2つ)の増幅/減衰器124A,124Bと、2入力1出力のスイッチ(映像信号スイッチ)125とを備えている。
図11は、第1実施形態の実施例2に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例2に係るレーザ駆動回路12Bは、実施例1に係るレーザ駆動回路12Aにおける2つの増幅/減衰器124A,124Bを省略し、入力される投影映像信号を直接高周波信号に応じてスイッチングする回路構成となっている。
図13は、第1実施形態の実施例3に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例3に係るレーザ駆動回路12Cは、実施例1に係るレーザ駆動回路12Aにおける内蔵の重畳信号発振器123に代えて、受信器126を用いた構成となっている。受信器126は、外部から入力される、具体的には、図1のビデオ信号処理回路11から与えられる投影映像クロックを受信する。
図16は、第1実施形態の実施例4に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例4に係るレーザ駆動回路12Dは、実施例3に係るレーザ駆動回路12Cにおける受信器126の後段に周波数逓倍器127を設けた構成となっている。周波数逓倍器127は、PLL回路などによって構成され、受信器126が受信した投影映像クロックを、当該投影映像クロックの整数倍の周波数をもち、かつ、投影映像クロックに同期したクロック信号を高周波信号として生成する。
第2実施形態では、複数のレーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121Bの出力側において、レーザ駆動電流に高周波信号を重畳する処理を行う。以下に、レーザ駆動電流に高周波信号を重畳するための具体的な実施例について説明する。
図17は、第2実施形態の実施例1に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例1に係るレーザ駆動回路12Eは、高周波重畳部として、内蔵の重畳信号発振器123の他に、レーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121B毎にそれらの出力側に、レーザ駆動電流スイッチ181(181R,181G,181B)を備えた構成となっている。レーザ駆動電流スイッチ181R,181G,181Bは、レーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121Bが生成したレーザ駆動電流を通過/遮断する機能をもつ。
図18は、第2実施形態の実施例2に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例2に係るレーザ駆動回路12Fは、高周波重畳部として、内蔵の重畳信号発振器123の他に、当該重畳信号発振器123から与えられる高周波信号を増幅するレーザ駆動重畳電流生成回路182(182R,182G,182B)を備えた構成となっている。このレーザ駆動重畳電流生成回路182R,182G,182Bは、その出力端がレーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121Bの出力側の接続ノードNR,NG,NBに接続されている。
図20は、第2実施形態の実施例3に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例3に係るレーザ駆動回路12Gは、高周波重畳部として、内蔵の重畳信号発振器123、レーザ駆動重畳電流生成回路182の他に、レベル比較器183及び重畳電流スイッチ184をレーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121B毎に備えた構成となっている。
図22は、第2実施形態の実施例4に係るレーザ駆動回路の構成を示すブロック図である。実施例4に係るレーザ駆動回路12Hは、実施例3に係るレーザ駆動回路12Gにおけるレベル比較器183及び重畳電流スイッチ184に代えて、乗算器185(185R,185G,185B)をレーザ駆動映像電流生成回路121R,121G,121B毎に備えた構成となっている。
以上説明した第2実施形態の実施例1〜実施例4ではいずれも、高周波信号の信号源として、レーザ駆動回路12に内蔵の発振器123を用いる構成としたが、第1実施形態の実施例3のような構成(図13参照)を採るようにしてもよい。すなわち、外部から入力される投影映像クロックを受信する受信器126を高周波信号の信号源として用い、投影映像信号と同期した投影映像クロックを高周波信号としてレーザ駆動電流に重畳するようにしてもよい。
尚、本開示は以下のような構成を採ることができる。
(1)波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成する複数のレーザ駆動映像電流生成回路と、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成するレーザ駆動電流に対して、前記映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳する高周波重畳部と
を備えるレーザ駆動回路。
(2)前記高周波重畳部は、前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路の入力側において前記レーザ駆動電流に対して前記高周波信号を重畳する処理を行う
前記(1)に記載のレーザ駆動回路。
(3)前記高周波重畳部は、前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路に入力する映像信号を前記高周波信号に応じてスイッチングすることにより、当該高周波信号を前記レーザ駆動電流に重畳する
前記(2)に記載のレーザ駆動回路。
(4)前記高周波重畳部は、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路毎に、入力される映像信号を基に振幅の異なる複数の映像信号を生成する複数の増幅/減衰器を有し、
前記複数の映像信号を前記高周波信号に応じて選択することにより、前記複数の映像信号のレベルに応じた振幅を持つ高周波信号を前記レーザ駆動電流に重畳する
前記(3)に記載のレーザ駆動回路。
(5)前記高周波重畳部は、前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路の出力側において前記レーザ駆動電流に対して前記高周波信号を重畳する処理を行う
前記(1)に記載のレーザ駆動回路。
(6)前記高周波重畳部は、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成したレーザ駆動電流を通過/遮断する機能をもつレーザ駆動電流スイッチを有し、
前記高周波信号に応じて前記レーザ駆動電流スイッチの通過/遮断の制御を行うことにより、前記レーザ駆動電流に前記高周波信号を重畳する
前記(5)に記載のレーザ駆動回路。
(7)前記高周波重畳部は、
前記高周波信号を増幅するレーザ駆動重畳電流生成回路を有し、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成したレーザ駆動電流に前記レーザ駆動重畳電流生成回路の出力電流を加算することにより、前記レーザ駆動電流に前記高周波信号を重畳する
前記(5)に記載のレーザ駆動回路。
(8)前記高周波重畳部は、
前記レーザ駆動重畳電流生成回路の出力電流を通過/遮断する機能をもつ重畳電流スイッチと、
所定の閾値に対する前記映像信号のレベルの大小を判定するレベル比較器とを有し、
前記映像信号のレベルが前記所定の閾値を超える場合に前記重畳電流スイッチを導通状態にして、前記レーザ駆動重畳電流生成回路の出力電流を前記レーザ駆動電流に加算する
前記(7)に記載のレーザ駆動回路。
(9)前記高周波重畳部は、
前記映像信号と前記高周波信号とを乗算することによって前記映像信号のレベルに応じた振幅をもつ高周波信号を生成する乗算器を有し、
前記乗算器が生成した高周波信号を前記レーザ駆動重畳電流生成回路に入力する
前記(7)に記載のレーザ駆動回路。
(10)前記乗算器は、利得が調整可能である
前記(9)に記載のレーザ駆動回路。
(11)前記レーザ駆動重畳電流生成回路は、利得が調整可能である
前記(9)に記載のレーザ駆動回路。
(12)前記高周波重畳部は、入力される映像信号のレベルがゼロの部分では当該映像信号に重畳する高周波信号の振幅をゼロとする
前記(1)から前記(6)、前記(8)から前記(11)のいずれかに記載のレーザ駆動回路。
(13)前記高周波重畳部は、レーザ駆動回路に内蔵の発振器を前記高周波信号の信号源として有する
前記(1)から前記(12)のいずれかに記載のレーザ駆動回路。
(14)前記高周波重畳部は、入力される映像信号に同期した状態でレーザ駆動回路の外部から入力されるクロック信号を受信する受信器を前記高周波信号の信号源として有する
前記(1)から前記(12)のいずれかに記載のレーザ駆動回路。
(15)前記クロック信号は、入力される映像信号の周波数帯域よりも高い周波数をもち、かつ、当該映像信号の明暗を繰り返す最小単位の周期に同期している
前記(14)に記載のレーザ駆動回路。
(16)前記高周波重畳部は、前記受信器で受信したクロック信号の周波数を逓倍する周波数逓倍器を有する
前記(14)または前記(15)に記載のレーザ駆動回路。
(17)前記周波数逓倍器は、前記クロック信号の整数倍の周波数をもち、かつ、当該クロック信号に同期した高周波信号を生成する
前記(16)に記載のレーザ駆動回路。
(18)波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成する複数のレーザ駆動映像電流生成ステップと、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成ステップで生成するレーザ駆動電流に対して、前記映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳する高周波重畳ステップと
を有するレーザ駆動方法。
(19)前記高周波重畳ステップでは、入力される映像信号のレベルに応じて前記高周波信号の振幅を変える
前記(18)に記載のレーザ駆動方法。
(20)波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成する複数のレーザ駆動映像電流生成回路と、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成するレーザ駆動電流に対して、前記映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳する高周波重畳部と
を備えるレーザ駆動回路を用いる装置。
Claims (20)
- 波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成する複数のレーザ駆動映像電流生成回路と、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成するレーザ駆動電流に対して、前記映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳する高周波重畳部と
を備えるレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路の入力側において前記レーザ駆動電流に対して前記高周波信号を重畳する処理を行う
請求項1に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路に入力する映像信号を前記高周波信号に応じてスイッチングすることにより、当該高周波信号を前記レーザ駆動電流に重畳する
請求項2に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路毎に、入力される映像信号を基に振幅の異なる複数の映像信号を生成する複数の増幅/減衰器を有し、
前記複数の映像信号を前記高周波信号に応じて選択することにより、前記複数の映像信号のレベルに応じた振幅を持つ高周波信号を前記レーザ駆動電流に重畳する
請求項3に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路の出力側において前記レーザ駆動電流に対して前記高周波信号を重畳する処理を行う
請求項1に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成したレーザ駆動電流を通過/遮断する機能をもつレーザ駆動電流スイッチを有し、
前記高周波信号に応じて前記レーザ駆動電流スイッチの通過/遮断の制御を行うことにより、前記レーザ駆動電流に前記高周波信号を重畳する
請求項5に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、
前記高周波信号を増幅するレーザ駆動重畳電流生成回路を有し、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成したレーザ駆動電流に前記レーザ駆動重畳電流生成回路の出力電流を加算することにより、前記レーザ駆動電流に前記高周波信号を重畳する
請求項5に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、
前記レーザ駆動重畳電流生成回路の出力電流を通過/遮断する機能をもつ重畳電流スイッチと、
所定の閾値に対する前記映像信号のレベルの大小を判定するレベル比較器とを有し、
前記映像信号のレベルが前記所定の閾値を超える場合に前記重畳電流スイッチを導通状態にして、前記レーザ駆動重畳電流生成回路の出力電流を前記レーザ駆動電流に加算する
請求項7に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、
前記映像信号と前記高周波信号とを乗算することによって前記映像信号のレベルに応じた振幅をもつ高周波信号を生成する乗算器を有し、
前記乗算器が生成した高周波信号を前記レーザ駆動重畳電流生成回路に入力する
請求項7に記載のレーザ駆動回路。 - 前記乗算器は、利得が調整可能である
請求項9に記載のレーザ駆動回路。 - 前記レーザ駆動重畳電流生成回路は、利得が調整可能である
請求項9に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、入力される映像信号のレベルがゼロの部分では当該映像信号に重畳する高周波信号の振幅をゼロとする
請求項1に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、レーザ駆動回路に内蔵の発振器を前記高周波信号の信号源として有する
請求項1に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、入力される映像信号に同期した状態でレーザ駆動回路の外部から入力されるクロック信号を受信する受信器を前記高周波信号の信号源として有する
請求項1に記載のレーザ駆動回路。 - 前記クロック信号は、入力される映像信号の周波数帯域よりも高い周波数をもち、かつ、当該映像信号の明暗を繰り返す最小単位の周期に同期している
請求項14に記載のレーザ駆動回路。 - 前記高周波重畳部は、前記受信器で受信したクロック信号の周波数を逓倍する周波数逓倍器を有する
請求項14に記載のレーザ駆動回路。 - 前記周波数逓倍器は、前記クロック信号の整数倍の周波数をもち、かつ、当該クロック信号に同期した高周波信号を生成する
請求項16に記載のレーザ駆動回路。 - 波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成する複数のレーザ駆動映像電流生成ステップと、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成ステップで生成するレーザ駆動電流に対して、前記映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳する高周波重畳ステップと
を有するレーザ駆動方法。 - 前記高周波重畳ステップでは、入力される映像信号のレベルに応じて前記高周波信号の振幅を変える
請求項18に記載のレーザ駆動方法。 - 波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源を駆動するレーザ駆動電流を、入力される映像信号に基づいて生成する複数のレーザ駆動映像電流生成回路と、
前記複数のレーザ駆動映像電流生成回路が生成するレーザ駆動電流に対して、前記映像信号の帯域を超える周波数の高周波信号を重畳する高周波重畳部と
を備えるレーザ駆動回路を用いる装置。
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