JP4858182B2 - LIGHT SOURCE DEVICE, PROJECTOR, AND LIGHT SOURCE DEVICE CONTROL METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、光源装置、プロジェクタ、及び光源装置の制御方法、特に、レーザ光を供給する光源装置の技術に関する。 The present invention relates to a light source device, a projector, and a control method for the light source device, and more particularly to a technology of a light source device that supplies laser light.
近年、プロジェクタの光源装置において、レーザ光を供給するレーザ光源を用いる技術が提案されている。プロジェクタの光源装置として従来用いられているUHPランプと比較すると、レーザ光源を用いる光源装置は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。レーザ光源を用いる光源装置としては、レーザ光源からの基本波レーザを直接供給するものの他、基本波レーザの波長を変換して供給するものが知られている。基本波レーザの波長を変換する波長変換素子として、例えば第二高調波発生(Second−Harmonic Generation;SHG)素子が知られている。波長変換素子を用いることで、容易に入手可能な汎用のレーザ光源を用いて、所望の波長のレーザ光を供給することが可能となる。また、十分な光量のレーザ光を供給可能な構成とすることもできる。SHG素子は、温度変化によって屈折率分布が変化する場合、位相整合条件が崩れ、波長を変換する効率が低下することが知られている。高い効率で安定した光量のレーザ光を供給するためには、波長変換素子の温度変化を低減させることが望まれる。例えば、特許文献1に提案されている技術では、レーザ光により共振器構造を熱的に安定させてから波長変換素子の温度の調整を行う。 In recent years, a technique using a laser light source that supplies laser light has been proposed in a light source device of a projector. Compared with a UHP lamp conventionally used as a light source device for a projector, a light source device using a laser light source has advantages such as high color reproducibility, instant lighting, and long life. As a light source device using a laser light source, one that directly supplies a fundamental wave laser from a laser light source and one that converts and supplies the wavelength of the fundamental laser are known. As a wavelength conversion element that converts the wavelength of the fundamental laser, for example, a second-harmonic generation (SHG) element is known. By using the wavelength conversion element, it is possible to supply laser light having a desired wavelength using a general-purpose laser light source that can be easily obtained. Further, a configuration capable of supplying a sufficient amount of laser light can also be employed. In the SHG element, it is known that when the refractive index distribution changes due to a temperature change, the phase matching condition is broken and the wavelength conversion efficiency is lowered. In order to supply a highly efficient and stable laser beam, it is desired to reduce the temperature change of the wavelength conversion element. For example, in the technique proposed in Patent Document 1, the temperature of the wavelength conversion element is adjusted after the resonator structure is thermally stabilized by laser light.
特許文献1に提案される構成の場合、共振器構造を熱的に安定させるまでに長い時間を要することになる。共振器構造の熱的な安定に長い時間を要することとなると、短時間のうちに必要な光量のレーザ光を供給することが難しくなる。このように、従来の技術によると、短時間において高い効率で安定した光量のレーザ光を得ることが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、波長変換素子の温度変化を低減可能とし、高い効率で安定した光量のレーザ光を短時間において供給可能な光源装置、その光源装置を用いるプロジェクタ、及び光源装置の制御方法を提供することを目的とする。 In the case of the configuration proposed in Patent Document 1, it takes a long time to thermally stabilize the resonator structure. If a long time is required for thermal stabilization of the resonator structure, it becomes difficult to supply a necessary amount of laser light in a short time. As described above, according to the conventional technique, there is a problem that it is difficult to obtain a laser beam having a stable light amount with high efficiency in a short time. The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a light source device capable of reducing temperature change of a wavelength conversion element and capable of supplying a laser beam with a high efficiency and a stable amount of light in a short time, and a light source device thereof. It is an object of the present invention to provide a projector to be used and a method for controlling the light source device.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、レーザ光を供給する光源部と、光源部からのレーザ光の波長を変換する波長変換素子と、波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、温度調節部は、光源部がレーザ光の供給を開始した以降において、波長変換素子の温度を第1目標値とする調節を行い、かつ光源部がレーザ光の供給を開始する以前において、波長変換素子の温度を、波長変換素子の温度の調節を開始する時点における初期値と第1目標値との間の第2目標値とする調節を行うことを特徴とする光源装置を提供することができる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a light source unit that supplies laser light, a wavelength conversion element that converts the wavelength of the laser light from the light source unit, and the temperature of the wavelength conversion element A temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the wavelength conversion element to a first target value after the light source unit starts supplying laser light, and the light source unit Before starting the supply of laser light, the temperature of the wavelength conversion element is adjusted to be a second target value between the initial value and the first target value at the time of starting the adjustment of the temperature of the wavelength conversion element. The light source device characterized by the above can be provided.
レーザ光の供給を開始する前に予め波長変換素子の温度を初期値及び第1目標値の間の第2目標値とする調節をすることにより、レーザ光の供給を開始してから波長変換素子の温度を第1目標値とするまでの時間を短縮することができる。波長変換素子の温度を第1目標値とするまでの時間を短縮することで、高い効率で安定した光量のレーザ光を短時間において供給することができる。また、レーザ光の供給を開始してからの波長変換素子の温度変化幅を小さくできることにより、波長変換素子の温度を早期に安定化させることが可能となる。第1目標値より小さい第2目標値を適宜設定することで、レーザ光の供給を開始してから波長変換素子の温度が第1目標値を上回ることも回避できる。波長変換素子の温度を早期に安定化させることで、レーザ光の光量を早期に安定化させることができる。これにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を短時間において供給可能な光源装置を得られる。 Before starting the supply of the laser light, the temperature of the wavelength conversion element is adjusted in advance to a second target value between the initial value and the first target value, so that the wavelength conversion element is started after the supply of the laser light is started. It is possible to shorten the time until the temperature is set to the first target value. By shortening the time until the temperature of the wavelength conversion element is set to the first target value, it is possible to supply high-efficiency and stable laser light in a short time. In addition, since the temperature change width of the wavelength conversion element after the supply of the laser light can be reduced, the temperature of the wavelength conversion element can be stabilized at an early stage. By appropriately setting the second target value smaller than the first target value, it is possible to avoid the temperature of the wavelength conversion element from exceeding the first target value after the supply of laser light is started. By stabilizing the temperature of the wavelength conversion element at an early stage, the amount of laser light can be stabilized at an early stage. Thereby, a light source device capable of supplying a laser beam with a high efficiency and a stable light amount in a short time can be obtained.
また、本発明の好ましい態様としては、温度調節部は、波長変換素子の温度を計測する温度計測部と、熱の供給及び吸収の少なくとも一方により波長変換素子との間で熱を移動させる熱調節部と、温度計測部による計測結果に応じて熱調節部を制御する制御部と、を備えることが望ましい。熱調節部としては、熱を供給するヒータや、熱の供給、吸収を行うペルチェ素子等を用いることができる。制御部は、温度計測部による計測結果に基づいて温度調節部のフィードバック制御を行う。これにより、波長変換素子の温度変化を低減させることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the temperature adjustment unit includes a temperature measurement unit that measures the temperature of the wavelength conversion element, and a heat adjustment that moves heat between the wavelength conversion element by at least one of supply and absorption of heat. And a control unit that controls the heat adjustment unit according to the measurement result of the temperature measurement unit. As the heat adjusting unit, a heater for supplying heat, a Peltier element for supplying and absorbing heat, or the like can be used. A control part performs feedback control of a temperature control part based on the measurement result by a temperature measurement part. Thereby, the temperature change of a wavelength conversion element can be reduced.
また、本発明の好ましい態様としては、温度調節部は、光源装置が外部電源に接続され、かつ光源部がレーザ光の供給を開始する以前において、波長変換素子の温度を第2目標値とする調節を行うことが望ましい。これにより、光源装置がレーザ光の供給を開始する以前の待機状態にあるときに、波長変換素子の温度を第2目標値とする調節を行うことができる。 As a preferred aspect of the present invention, the temperature adjustment unit sets the temperature of the wavelength conversion element as the second target value before the light source device is connected to an external power source and the light source unit starts supplying laser light. It is desirable to make adjustments. Thereby, when the light source device is in a standby state before starting the supply of laser light, the temperature of the wavelength conversion element can be adjusted to the second target value.
また、本発明の好ましい態様としては、温度調節部は、光源装置の周辺における移動体の存在を検知する検知部による検知結果に応じて、波長変換素子の温度を第2目標値とする調節を行うことが望ましい。これにより、光源装置によるレーザ光の供給を開始させる操作がなされる以前において、波長変換素子の温度を第2目標値とする調節を行うことができる。また、光源装置を起動させる操作がなされる可能性があるときのみ温度調節部を駆動させることができるため、低消費電力にすることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the wavelength conversion element as the second target value according to the detection result by the detection unit that detects the presence of the moving body around the light source device. It is desirable to do. Thereby, before the operation for starting the supply of laser light by the light source device is performed, the temperature of the wavelength conversion element can be adjusted to the second target value. In addition, since the temperature adjustment unit can be driven only when there is a possibility that the operation of starting the light source device is performed, low power consumption can be achieved.
さらに、本発明によれば、上記の光源装置と、光源装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。上記の光源装置を用いることにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を短時間において供給できる。これにより、明るい表示を短時間において得ることが可能なプロジェクタを得られる。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a projector including the light source device described above and a spatial light modulation device that modulates light from the light source device in accordance with an image signal. By using the above light source device, it is possible to supply a laser beam with a high efficiency and a stable amount of light in a short time. Thereby, a projector capable of obtaining a bright display in a short time can be obtained.
さらに、本発明によれば、レーザ光を供給するレーザ光供給工程と、波長変換素子によりレーザ光の波長を変換する波長変換工程と、波長変換素子の温度を調節する温度調節工程と、を含み、温度調節工程は、レーザ光供給工程においてレーザ光の供給を開始した以降において、波長変換素子の温度を第1目標値とする調節を行うレーザ光供給後調節工程と、レーザ光供給工程においてレーザ光の供給を開始する以前において、波長変換素子の温度を、波長変換素子の温度の調節を開始する時点における初期値と第1目標値との間の第2目標値とする調節を行うレーザ光供給前調節工程と、を含むことを特徴とする光源装置の制御方法を提供することができる。これにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を短時間において供給することができる。 Furthermore, according to the present invention, the method includes a laser light supply process for supplying laser light, a wavelength conversion process for converting the wavelength of the laser light by the wavelength conversion element, and a temperature adjustment process for adjusting the temperature of the wavelength conversion element. The temperature adjustment process includes a laser light supply post-adjustment process in which the temperature of the wavelength conversion element is adjusted to the first target value after starting the laser light supply in the laser light supply process, and a laser in the laser light supply process. Laser light that adjusts the temperature of the wavelength conversion element to a second target value between the initial value and the first target value at the start of adjustment of the temperature of the wavelength conversion element before starting the supply of light It is possible to provide a method for controlling a light source device, characterized by including a pre-supply adjustment step. Thereby, it is possible to supply a laser beam with a high efficiency and a stable light amount in a short time.
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係るプロジェクタ10の概略構成を示す。プロジェクタ10は、スクリーン19に光を供給し、スクリーン19で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ10は、赤色(R)光用光源装置11R、緑色(G)光用光源装置11G、青色(B)光用光源装置11Bを有する。プロジェクタ10は、各色光用光源装置11R、11G、11Bからの光を用いて画像を表示する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
R光用光源装置11Rは、R光を供給する光源装置である。拡散素子12は、照明領域の整形、拡大、照明領域におけるレーザ光の光量分布の均一化を行う。拡散素子12としては、例えば、回折光学素子である計算機合成ホログラム(Computer Generated Hologram;CGH)を用いることができる。フィールドレンズ13は、拡散素子12からのレーザ光を平行化させ、R光用空間光変調装置14Rへ入射させる。R光用空間光変調装置14Rは、画像信号に応じてR光を変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。R光用空間光変調装置14Rで変調されたR光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム15へ入射する。
The R
G光用光源装置11Gは、G光を供給する光源装置である。拡散素子12及びフィールドレンズ13を経たレーザ光は、G光用空間光変調装置14Gへ入射する。G光用空間光変調装置14Gは、画像信号に応じてG光を変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。G光用空間光変調装置14Gで変調されたG光は、R光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム15へ入射する。
The
B光用光源装置11Bは、B光を供給する光源装置である。拡散素子12及びフィールドレンズ13を経たレーザ光は、B光用空間光変調装置14Bへ入射する。B光用空間光変調装置14Bは、画像信号に応じてB光を変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。B光用空間光変調装置14Bで変調されたB光は、R光、G光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム15へ入射する。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンTFT液晶パネル(High Temperature Polysilicon;HTPS)を用いることができる。
The
クロスダイクロイックプリズム15は、互いに略直交させて配置された2つのダイクロイック膜16、17を有する。第1ダイクロイック膜16は、R光を反射し、G光及びB光を透過させる。第2ダイクロイック膜17は、B光を反射し、R光及びG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム15は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光及びB光を合成し、投写レンズ18の方向へ出射させる。投写レンズ18は、クロスダイクロイックプリズム15で合成された光をスクリーン19の方向へ投写する。
The cross
図2は、G光用光源装置11Gの概略構成を模式的に表したものである。G光用光源装置11Gは、半導体レーザ励起固体(Diode Pumped Solid State;DPSS)レーザ発振器である。G光用光源装置11Gは、第1共振ミラー22及び第2共振ミラー28を用いた共振器構造を有する。励起用レーザ21は、例えば、808nmの波長を持つレーザ光を供給する半導体レーザであって、端面発光型レーザである。励起用レーザ21からのレーザ光は第1共振ミラー22を通過した後、レーザ結晶23へ入射する。レーザ結晶23としては、例えばNd:YVO4結晶やNd:YAG(Y3Al5O12)結晶を用いることができる。レーザ結晶23は、励起されることによりレーザ発振し、例えば、1064nmの波長を持つレーザ光を供給する。励起用レーザ21及びレーザ結晶23は、レーザ光を供給する光源部である。
FIG. 2 schematically shows a schematic configuration of the G
SHG素子24は、レーザ結晶23からのレーザ光の波長を変換する波長変換素子である。SHG素子24は、レーザ結晶23からのレーザ光を、2分の1の波長のレーザ光に変換して出射させる。SHG素子24としては、例えば、非線形光学結晶を用いることができる。支持部25は、SHG素子24を支持する。ヒータ26は、SHG素子24へ熱を供給する熱供給部であって、熱の供給によりSHG素子24との間で熱を移動させる熱調節部である。サーミスタ27は、支持部25のうちSHG素子24と接する位置に設けられている。サーミスタ27は、SHG素子24の温度を計測する温度計測部である。第2共振ミラー28は、SHG素子24に対してレーザ結晶23とは反対側に設けられている。
The
SHG素子24は、例えば1064nmのレーザ光を、532nmのレーザ光に変換させる。第2共振ミラー28は、所定の波長、例えば1064nmのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる機能を有する。SHG素子24で所望の波長、例えば532nmに変換されたレーザ光は、第2共振ミラー28を通過し、G光用光源装置11Gから出射する。所望の波長以外の波長のレーザ光は、第2共振ミラー28で反射する。第1共振ミラー22は、第2共振ミラー28と同様に、所定の波長、例えば1064nmのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長の光を透過させる。共振器構造により、所望の波長のレーザ光を効率良く出射させることができる。
The
励起用レーザ21は、端面発光型レーザである他、面発光型レーザであっても良い。R光用光源装置11R、B光用光源装置11Bは、出射させるレーザ光の波長が異なる他は、G光用光源装置11Gと同様の構成とすることができる。各色光用光源装置11R、11G、11Bは、DPSSレーザ発振器である場合に限られない。光源部である半導体レーザからのレーザ光を波長変換素子へ入射させる光源装置であっても良い。この場合、光源部としては半導体レーザを用いる他、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いても良い。
The
図3は、温度調節部のブロック構成を示す。温度調節部は、サーミスタ27、温度制御部29及びヒータ26を有する。サーミスタ27は、温度の変化を抵抗値の変化として温度制御部29へ出力する。温度制御部29は、サーミスタ27により計測された温度とSHG素子24の設定温度との温度差からヒータ26へ供給する電力量を計算し、計算された電力量に応じた電力をヒータ26へ供給する。温度制御部29は、サーミスタ27による計測結果に応じてヒータ26のフィードバック制御を行う制御部である。ヒータ26は、温度制御部29の制御に応じて熱を供給する。かかる構成の温度調節部により、SHG素子24の温度を調節する。
FIG. 3 shows a block configuration of the temperature control unit. The temperature adjustment unit includes a
図4は、図3に示す温度調節部による温度調節工程について説明するフローチャートである。図5は、SHG素子24の温度と時間との関係を示す。図5において縦軸及び横軸の各単位はいずれも任意であるものとする。光源装置11R、11G、11Bの光源部は、時間t0においてレーザ光の供給を開始させる。SHG素子24の温度の調節を開始する時点におけるSHG素子24の温度を、SHG素子24の温度の初期値T1とする。時間t0以前において温度調節部による温度調節を行わない場合、SHG素子24の温度は、プロジェクタ10周辺の環境温度と略同じ温度となるため、温度T1はプロジェクタ10周辺の環境温度と略同じ温度となる。温度T3は、SHG素子24が最も高い効率でレーザ光の波長変換を行い得る温度であって、第1目標値である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a temperature adjustment process by the temperature adjustment unit shown in FIG. FIG. 5 shows the relationship between the temperature of the
図4に示すステップS1において、温度調節部は、ヒータ26の駆動によりSHG素子24を温度T2とする調節を行う。温度T2は、初期値である温度T1と第1目標値である温度T3との間の温度であって、第2目標値である。ステップS1は、光源部がレーザ光の供給を開始する時間t0以前において、SHG素子24の温度を第2目標値とする調節を行うレーザ光供給前調節工程である。
In step S <b> 1 shown in FIG. 4, the temperature adjustment unit adjusts the
時間t0以降、ステップS2において励起用レーザ21を駆動させる。光源部は、励起用レーザ21の駆動によりレーザ光を供給する。励起用レーザ21の駆動と同時に、SHG素子24は、光源部からのレーザ光の波長を変換する。ステップS2は、レーザ光を供給するレーザ光供給工程、及びSHG素子24によりレーザ光の波長を変換する波長変換工程である。ステップS3において、温度調節部は、SHG素子24を温度T3とする調節を行う。ステップS3は、光源部がレーザ光の供給を開始した時間t0以降において、SHG素子24の温度を第1目標値とする調節を行うレーザ光供給後調節工程である。以上により、温度調節工程においてSHG素子24の温度を調節する。
After time t0, the
図5に示すように、時間t0以前においてSHG素子24の温度をT2とする温度調節を行う場合(図5中の実線)、SHG素子24の温度をT2とする温度調節を行わない場合(図5中の破線)と比較して、SHG素子24の温度がT3となる時間をt2からt1に早めることができる。このように、レーザ光の供給を開始するより前に予めSHG素子24を温度T2とすることにより、レーザ光の供給を開始してからSHG素子24を温度T3とするまでの時間を短縮することができる。
As shown in FIG. 5, when adjusting the temperature of the
レーザ光の供給を開始した時間t0からSHG素子24の温度を第1目標値とするまでの時間を短縮することで、高い効率で安定した光量のレーザ光を短時間において供給することができる。また、レーザ光の供給を開始してからのSHG素子24の温度変化幅を小さくできることにより、SHG素子24の温度を早期に安定化させることが可能となる。第1目標値より小さい第2目標値を適宜設定することで、レーザ光の供給を開始してからSHG素子24の温度が第1目標値を上回ることも回避できる。SHG素子24の温度を早期に安定化させることで、レーザ光の光量を早期に安定化させることができる。これにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を短時間において供給できるという効果を奏する。また、プロジェクタ10による明るい表示を短時間において得ることができる。
By shortening the time from the time t0 when the supply of laser light is started to the time when the temperature of the
光源部によりレーザ光が供給される時間t0以降において、SHG素子24は、光源部からのレーザ光のエネルギーの一部を吸収することにより加熱される。第2目標値である温度T2は、時間t0以降におけるレーザ光の供給によってSHG素子24が温度T3になるように設定することが望ましい。かかる条件を満足する温度T2を設定することで、SHG素子24を温度T3にするまでの時間を最小限とすることができる。
After the time t0 when the laser light is supplied from the light source unit, the
レーザ自体はナノ秒単位で起動が可能であるものの、SHG素子24を室温に近い温度T1から第1目標値である温度T3とするまでには、例えば秒単位の時間が必要となる。画像表示を目的とする場合には、安定した画像が表示されるまでの時間が長いほど、快適な画像観賞を妨げることになる。本発明では、レーザ光を供給する前に予めSHG素子24を第2目標値である温度T2に調節することで、SHG素子24を温度T3とするまでの時間を例えばミリ秒単位とすることが可能となる。本発明によると、安定した画像が表示されるまでの時間を短くすることで、快適な画像観賞が可能となる。
Although the laser itself can be activated in nanosecond units, it takes time, for example, in seconds to bring the
プロジェクタ10は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置(Liquid Crystal On Silicon;LCOS)、DMD(Digital Micromirror Device)、GLV(Grating Light Valve)等を用いても良い。熱調節部としてはヒータ26を用いる構成に限られず、例えばペルチェ素子を用いることとしても良い。温度調節部にペルチェ素子を用いる場合、熱を供給する他、熱を吸収することでSHG素子24の温度を調節することとしても良い。
The
図6は、プロジェクタ10が待機状態である場合にSHG素子24の温度を第2目標値とする調節を行うためのブロック構成を示す。待機状態とは、プロジェクタ10が通電状態かつ起動前である場合を表す。プロジェクタ10は、プラグ30をコンセントへ差し込むことで通電状態となる。プロジェクタ10が通電状態であるとき、各色光用光源装置11R、11G、11Bは外部電源に接続される。
FIG. 6 shows a block configuration for adjusting the temperature of the
図7は、図6に示す構成による温度調節工程について説明するフローチャートである。図8は、SHG素子24の温度と時間との関係を示す。時間t’は、プロジェクタ10の通電開始時、時間t0は起動開始時であるとする。温度調節部は、時間t’以前において温度調節を停止している。SHG素子24はプロジェクタ10周辺の環境温度と略同じ温度T1となる。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the temperature adjustment step by the configuration shown in FIG. FIG. 8 shows the relationship between the temperature of the
図7に示すステップS11において、プロジェクタ10が外部電源に接続されたか否かが判断される。外部電源に接続されたか否かは、プラグ30を通じた通電の有無により判断することができる。プロジェクタ10が外部電源に接続されたと判断された場合、ステップS12において、温度制御部29は、ヒータ26の駆動を開始させる。温度調節部は、ヒータ26の駆動によりSHG素子24を温度T2とする調節を行う。このように、温度調節部は、各色光用光源装置11R、11G、11Bが外部電源に接続され、かつ光源部がレーザ光の供給を開始する以前において、SHG素子24の温度を第2目標値とする調節を行う。外部電源に接続されていないと判断された場合、ステップS11において外部電源への接続がなされるまでヒータ26の駆動を停止させた状態を維持する。
In step S11 shown in FIG. 7, it is determined whether or not the
ステップS13では、時間t0におけるプロジェクタ10の起動により励起用レーザ21を駆動させる。励起用レーザ21の駆動と同時に、温度調節部は、ステップS14において、SHG素子24を温度T3とする調節を行う。フロント投写型のプロジェクタ10は、保管時においてコンセントからプラグ30が抜かれた状態とされる場合が多い。プラグ30をコンセントへ差し込むことによりプロジェクタ10が通電状態となると同時にSHG素子24の温度調節を行うことで、プロジェクタ10の起動開始時においてSHG素子24の温度を第1目標値とするまでの時間を短縮することができる。温度調節部は、プラグ30を用いた通電以外により待機状態となった場合であっても、SHG素子24の温度調節を開始させることとしても良い。例えば、プロジェクタ10への充電池の装着によりプロジェクタ10が待機状態となった場合に温度調節を開始させることとしても良い。
In step S13, the
図9は、検知部35による検知結果に応じてSHG素子24の温度を第2目標値とする調節を行うためのブロック構成を示す。検知部35は、いわゆる人感センサであって、赤外線を検出する赤外線センサである。検知部35は、プロジェクタ10の表面に設けられ、プロジェクタ10周辺の所定領域、例えばプロジェクタ10から1m程度の範囲内における移動体を検知する。移動体の検知は、赤外線の時間当たりの変化量を検出することにより行う。検知部35による検知の対象である移動体とは、電源スイッチ36へ近づくユーザである。電源スイッチ36は、プロジェクタ10の駆動、及び駆動停止を切り換える。光源駆動部37は、各色光用光源装置11R、11G、11Bを駆動する。
FIG. 9 shows a block configuration for performing adjustment using the temperature of the
図10は、図9に示す構成による温度調節工程について説明するフローチャートである。検知部35による検知結果に応じた温度調節を行う場合も、SHG素子24の温度と時間との関係は、図8に示すものと同様である。ステップS21において、検知部35は、移動体の有無を監視する。検知部35が移動体の有無を監視する間プロジェクタ10は待機状態であって、温度調節部による温度調節を停止している。ステップS22では、検知部35により移動体の存在が検知されたか否かが判断される。
FIG. 10 is a flowchart for explaining a temperature adjustment step with the configuration shown in FIG. Also in the case of performing temperature adjustment according to the detection result by the
検知部35により移動体の存在が検知された場合、ステップS23において、温度制御部29は、ヒータ26の駆動を開始させる。温度調節部は、ヒータ26の駆動によりSHG素子24を温度T2とする調節を行う。このように、温度調節部は、検知部35による検知結果に応じて、SHG素子24の温度を第2目標値とする調節を開始する。検知部35による移動体の検知がなされない場合、ステップS21、S22に戻り移動体の有無を監視する。
When the presence of the moving body is detected by the
次に、ステップS24において、電源スイッチ36の操作の有無が判断される。電源スイッチ36によりプロジェクタ10の起動がなされた場合、ステップS25において、励起用レーザ21を駆動させる。また、ステップS26において、温度調節部は、SHG素子24を温度T3とする調節を行う。このようにして、レーザ光の供給を開始する以前においてSHG素子24の温度を第2目標値とする調節を行うことができる。
Next, in step S24, it is determined whether or not the
ステップS24において電源スイッチ36の操作がなされない場合、ステップS27において、移動体の存在が検知されてから一定時間、例えば30秒間程度が経過したか否かが判断される。移動体の存在の検知から一定時間が経過している場合、ステップS28において、ヒータ26の駆動を停止させる。ヒータ26の駆動の停止により、温度調節部によるSHG素子24の温度調節を停止させる。SHG素子24の温度調節を停止することで、ステップS21に戻る。移動体の存在の検知から一定時間が経過していない場合、ステップS23に戻り、ヒータ26の駆動によるSHG素子24の温度調節が継続される。
If the operation of the
電源スイッチ36の操作がなされる場合、電源スイッチ36へ近づくユーザが検知部35によって検知されることとなる。また、検知部35による移動体の検知がなされない限り、電源スイッチ36の操作はなされないこととなる。検知部35による検知結果に応じた温度調節を行う構成とすることで、電源スイッチ36の操作がなされる可能性があるときのみ温度調節部を駆動させることが可能となる。これにより、プロジェクタ10の起動開始時においてSHG素子24の温度を第1目標値とするまでの時間を短縮し、かつプロジェクタ10を低消費電力にすることができる。検知部35は移動体の存在が検知可能であれば良く、赤外線センサ以外の他のセンサを用いることとしても良い。
When the
プロジェクタ10は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ10は、一の空間光変調装置により2つ又は3つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。さらに、本発明の光源装置は、プロジェクタに適用する場合に限られない。例えば、レーザ光を用いて露光を行う露光装置や、レーザ光により照明された像をモニタするモニタ装置等に適用することとしても良い。
The
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタに用いる場合に適している。 As described above, the light source device according to the present invention is suitable for use in a projector.
10 プロジェクタ、11R R光用光源装置、11G G光用光源装置、11B B光用光源装置、12 拡散素子、13 フィールドレンズ、14R R光用空間光変調装置、14G G光用空間光変調装置、14B B光用空間光変調装置、15 クロスダイクロイックプリズム、16 第1ダイクロイック膜、17 第2ダイクロイック膜、18 投写レンズ、19 スクリーン、21 励起用レーザ、22 第1共振ミラー、23 レーザ結晶、24 SHG素子、25 支持部、26 ヒータ、27 サーミスタ、28 第2共振ミラー、29 温度制御部、30 プラグ、35 検知部、36 電源スイッチ、37 光源駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記光源部からの前記レーザ光の波長を変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、
前記温度調節部は、前記光源部が前記レーザ光の供給を開始した以降において、前記波長変換素子の温度を第1目標値とする調節を行い、かつ前記光源部が前記レーザ光の供給を開始する以前において、前記波長変換素子の温度を、前記波長変換素子の温度の調節を開始する時点における初期値と前記第1目標値との間の第2目標値とする調節を行うことを特徴とする光源装置。 A light source unit for supplying laser light;
A wavelength conversion element that converts the wavelength of the laser light from the light source unit;
A temperature adjustment unit for adjusting the temperature of the wavelength conversion element,
The temperature adjusting unit adjusts the temperature of the wavelength conversion element as a first target value after the light source unit starts supplying the laser beam, and the light source unit starts supplying the laser beam. Before performing the adjustment, the temperature of the wavelength conversion element is adjusted to be a second target value between the initial value and the first target value at the start of the adjustment of the temperature of the wavelength conversion element. Light source device.
前記波長変換素子の温度を計測する温度計測部と、
熱の供給及び吸収の少なくとも一方により前記波長変換素子との間で熱を移動させる熱調節部と、
前記温度計測部による計測結果に応じて前記熱調節部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The temperature control unit is
A temperature measurement unit for measuring the temperature of the wavelength conversion element;
A heat adjusting unit that moves heat to and from the wavelength conversion element by at least one of supply and absorption of heat; and
The light source device according to claim 1, further comprising: a control unit that controls the heat adjustment unit according to a measurement result by the temperature measurement unit.
前記光源装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とするプロジェクタ。 The light source device according to any one of claims 1 to 4,
And a spatial light modulator that modulates light from the light source device in accordance with an image signal.
波長変換素子により前記レーザ光の波長を変換する波長変換工程と、
前記波長変換素子の温度を調節する温度調節工程と、を含み、
前記温度調節工程は、
前記レーザ光供給工程において前記レーザ光の供給を開始した以降において、前記波長変換素子の温度を第1目標値とする調節を行うレーザ光供給後調節工程と、
前記レーザ光供給工程において前記レーザ光の供給を開始する以前において、前記波長変換素子の温度を、前記波長変換素子の温度の調節を開始する時点における初期値と前記第1目標値との間の第2目標値とする調節を行うレーザ光供給前調節工程と、を含むことを特徴とする光源装置の制御方法。 A laser beam supplying step for supplying a laser beam;
A wavelength conversion step of converting the wavelength of the laser beam by a wavelength conversion element;
Adjusting the temperature of the wavelength conversion element, and
The temperature adjustment step includes
After the start of the supply of the laser light in the laser light supply step, after the laser light supply adjustment step of adjusting the temperature of the wavelength conversion element as a first target value;
Before starting the supply of the laser light in the laser light supply step, the temperature of the wavelength conversion element is set between the initial value and the first target value at the start of adjusting the temperature of the wavelength conversion element. And a laser light supply pre-adjustment step for adjusting the second target value.
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