JP5211663B2 - Light source device, projector device, monitor device, lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置および光源装置を備える画像表示装置、モニタ装置、照明装置に関する。   The present invention relates to a light source device, an image display device including the light source device, a monitor device, and an illumination device.

ライトバルブやデジタルミラーデバイス(DMD:Digital Mirror Device)等の空間光変調機器を、光源装置の照明光で照射して映像を表示する画像表示装置が利用されている。画像表示装置は、光源として、例えば、レーザ光を発するレーザ光源が用いられる。   2. Description of the Related Art Image display devices that display images by irradiating spatial light modulation devices such as light valves and digital mirror devices (DMDs) with illumination light from a light source device are used. In the image display apparatus, for example, a laser light source that emits laser light is used as a light source.

レーザ光源は動作することで熱を発生し、動作時間に伴って装置本体の温度が上昇する。温度上昇によるレーザ光源装置の耐用年数の短化を抑制するために、画像表示装置は、例えば、レーザ光源を冷却する冷却器を備えている。   The laser light source operates to generate heat, and the temperature of the apparatus main body increases with the operation time. In order to suppress shortening of the service life of the laser light source device due to temperature rise, the image display device includes, for example, a cooler that cools the laser light source.

特開平5−313115号公報JP-A-5-313115 特開2006−91132号公報JP 2006-91132 A

しかしながら、レーザ光源が安定して動作可能な許容温度を超える環境下での画像表示装置の利用や、冷却器の故障等により、レーザ光源の温度が許容温度を超えてしまう虞がある。レーザ光源の温度が許容温度を超えると、レーザ光源は安定して動作している場合に比べて出力が急激に低下するという問題がある。また、レーザ光源の動作温度が高いほど、レーザ光源が安定してレーザ光を発光できる期間は短くなる、すなわち、耐用年数が短くなる。   However, there is a possibility that the temperature of the laser light source may exceed the allowable temperature due to the use of the image display device in an environment exceeding the allowable temperature at which the laser light source can stably operate, the failure of the cooler, or the like. When the temperature of the laser light source exceeds the allowable temperature, there is a problem that the output is drastically reduced as compared with the case where the laser light source is operating stably. Further, the higher the operating temperature of the laser light source, the shorter the period during which the laser light source can stably emit laser light, that is, the service life becomes shorter.

上述の課題はレーザ光源装置を用いる画像表示装置に限定される課題ではなく、レーザ光源装置を用いるモニタ装置や照明装置においても生じうる課題である。   The above-mentioned problem is not limited to an image display device using a laser light source device, but may also occur in a monitor device or a lighting device using a laser light source device.

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、レーザ光源出力の急激な低下の抑制を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to suppress a rapid decrease in laser light source output.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
光源装置であって、レーザ光を射出する光源と、前記光源を駆動させるための電力を供給する駆動回路と、前記光源の温度を取得するための取得手段と、前記取得した光源温度が所定の第1の閾値より高い場合、前記駆動回路から前記光源へ供給する単位時間当たりの前記電力を低下させるように前記駆動回路を制御する制御部と、を備える光源装置。
[Application Example 1]
A light source device that emits laser light, a drive circuit that supplies power for driving the light source, an acquisition unit for acquiring the temperature of the light source, and the acquired light source temperature is a predetermined value. And a controller that controls the drive circuit so as to reduce the power per unit time supplied from the drive circuit to the light source when higher than a first threshold.

適用例1の光源装置によれば、光源の温度に応じて光源に供給すべき電力を低下させて、光源の温度上昇を抑制できる。従って、光源から出力される光の明るさを、利用に耐えないほど短期間で急激に低下させることなく維持できる。   According to the light source device of application example 1, the power to be supplied to the light source can be reduced according to the temperature of the light source, and the temperature rise of the light source can be suppressed. Therefore, the brightness of the light output from the light source can be maintained in a short period of time without being suddenly lowered to the extent that it cannot be used.

適用例1の光源装置は、更に、前記光源温度と前記光源に供給すべき電力である目標電力とを関連付ける関連情報を格納する格納部を備え、前記制御部は、前記取得した光源温度および前記関連情報を用いて前記駆動回路を制御する。   The light source device of Application Example 1 further includes a storage unit that stores related information that associates the light source temperature with target power that is power to be supplied to the light source, and the control unit includes the acquired light source temperature and the light source temperature. The driving circuit is controlled using related information.

適用例1の光源装置によれば、関連情報に基づき駆動回路を制御できるため、処理速度を向上できる。   According to the light source device of Application Example 1, since the drive circuit can be controlled based on the related information, the processing speed can be improved.

適用例1の光源装置において、前記関連情報は、前記光源温度と前記目標電力とを対応付ける目標電力テーブルを含み、前記制御部は、前記光源温度と前記目標電力テーブルとを用いて前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the related information includes a target power table that associates the light source temperature with the target power, and the control unit uses the light source temperature and the target power table to configure the drive circuit. Control.

適用例1の光源装置によれば、光源温度と目標電力テーブルとを用いて駆動回路を制御できるため、簡易な構成で処理速度の向上および処理負荷の軽減を図ることができる。   According to the light source device of Application Example 1, since the drive circuit can be controlled using the light source temperature and the target power table, the processing speed can be improved and the processing load can be reduced with a simple configuration.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記駆動回路から前記光源へ供給する単位時間当たりの前記電力の低下時に、前記光源の輝度変化量が、前記電力の低下前の前記光源の輝度値に対して、1/60秒あたり2%以下の勾配の変化となるように、前記光源へ供給する単位時間当たりの電力を変化させるように前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, when the power per unit time supplied from the drive circuit to the light source is reduced, the control unit is configured such that the luminance change amount of the light source is the luminance of the light source before the power reduction. The drive circuit is controlled so as to change the power per unit time supplied to the light source so as to change the gradient to 2% or less per 1/60 second with respect to the value.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、更に、前記第1の閾値よりも低い第2の閾値と前記取得した光源温度とを比較し、前記取得した光源温度が前記第2の閾値よりも低い場合、前記駆動回路から前記光源へ供給する単位時間当たりの前記電力を増加させるように前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the control unit further compares a second threshold value lower than the first threshold value with the acquired light source temperature, and the acquired light source temperature is higher than the second threshold value. If it is lower, the drive circuit is controlled to increase the power per unit time supplied from the drive circuit to the light source.

適用例1の光源装置によれば、光源の温度低下に応じて光源に供給すべき電力を増加させることができる。よって、光源から出力される光量の極端な低下を抑制できる。   According to the light source device of Application Example 1, it is possible to increase the power to be supplied to the light source in accordance with the temperature decrease of the light source. Therefore, an extreme decrease in the amount of light output from the light source can be suppressed.

また適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記駆動回路から前記光源へ供給する単位時間当たりの前記電力の増加時に、前記光源の輝度変化量が、前記電力の増加前の前記光源の輝度値に対して、1/60秒あたり2%以下の勾配の変化となるように、前記光源へ供給する単位時間当たりの電力を変化させるように前記駆動回路を制御する。   Further, in the light source device of Application Example 1, when the power per unit time supplied from the drive circuit to the light source is increased, the luminance change amount of the light source is the light source before the power increase. The drive circuit is controlled so as to change the power per unit time supplied to the light source so as to change the gradient to 2% or less per 1/60 second with respect to the luminance value.

適用例1の光源装置によれば、制御部は、駆動回路から前記光源へ供給する単位時間当たりの電力の変化時に、光源の輝度変化量が、変化前の光源の輝度値に対して、1/60秒あたり2%以下の勾配となるように電力変化を制御できる。1/60秒あたり2%以下の勾配の輝度変化であれば、観察者の目には輝度変化をほぼ感じさせることなく電力を調整できるため、光源の温度変化を抑制するとともに、観察者に対して違和感の無い映像を提供できる。   According to the light source device of Application Example 1, when the power per unit time supplied from the drive circuit to the light source is changed, the control unit has a luminance change amount of the light source of 1 with respect to the luminance value of the light source before the change. / The power change can be controlled so that the gradient is 2% or less per 60 seconds. If the luminance change has a gradient of 2% or less per 1/60 second, the power can be adjusted without causing the observer to almost feel the luminance change. Can provide images without any discomfort.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記駆動回路の起動時に、前記光源へ供給する単位時間当たりの電力が、前記目標電力となるように、前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the control unit controls the drive circuit so that the power per unit time supplied to the light source becomes the target power when the drive circuit is activated.

適用例1の光源装置によれば、簡易な構成で起動時の目標電力を設定できる。   According to the light source device of Application Example 1, the target power at the time of activation can be set with a simple configuration.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記光源の温度の所定の時間における変化量を用いて前記光源の温度が定常状態となる定常温度を予測し、前記光源へ供給する単位時間当たりの電力を、前記予測した定常温度および前記目標電力テーブルとにより規定される目標電力に対して、前記輝度が前記勾配で変化するように、前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the control unit predicts a steady temperature at which the temperature of the light source is in a steady state using a change amount of the temperature of the light source in a predetermined time, and per unit time supplied to the light source. The drive circuit is controlled so that the luminance changes with the gradient with respect to the target power defined by the predicted steady temperature and the target power table.

適用例1の光源装置によれば、予測した定常温度に応じた目標電力に対して、1/60秒あたり2%以下の勾配で輝度が変化するように電力を調整できる。従って、定常温度となるまでに、急激に映像の輝度が変化することがなく、観察者に違和感のない映像を提供できる。   According to the light source device of Application Example 1, the power can be adjusted such that the luminance changes with a gradient of 2% or less per 1/60 second with respect to the target power corresponding to the predicted steady temperature. Therefore, the brightness of the image does not change abruptly until the steady temperature is reached, and an image that does not feel strange to the viewer can be provided.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、一定時間の間に前記光源温度が予め規定された変化量以上変化した場合に、前記変化後の光源温度に応じて前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, when the light source temperature changes by a predetermined amount or more during a predetermined time, the control unit controls the drive circuit according to the light source temperature after the change.

適用例1の光源装置によれば、一定時間無いに一定量以上光源温度が変化した場合に、目標電力を変更できる。従って、目標電力が頻繁に変動することを抑制でき光源装置の動作安定性を向上できる。   According to the light source device of Application Example 1, the target power can be changed when the light source temperature changes by a certain amount or more without a certain time. Therefore, it is possible to suppress the target power from fluctuating frequently, and to improve the operational stability of the light source device.

適用例1の光源装置において、前記関連情報は、第1の温度における前記目標電力を第1の目標電力とし、前記第1の温度より低い第2の温度における前記目標電力を第2の目標電力とし、前記第2の温度より低い第3の温度における前記目標電力を第3の目標電力とする場合、前記第1の目標電力と前記第2の目標電力の差分に対する前記第1の温度と前記第2の温度との差分の割合が、前記第2の目標電力と前記第3の目標電力との差分に対する前記第2の温度と前記第3の温度との差分の割合より大きくなる第1の部分を含む。   In the light source device of Application Example 1, the related information includes the target power at the first temperature as the first target power, and the target power at the second temperature lower than the first temperature as the second target power. When the target power at the third temperature lower than the second temperature is set as the third target power, the first temperature with respect to the difference between the first target power and the second target power, and The ratio of the difference from the second temperature is greater than the ratio of the difference between the second temperature and the third temperature with respect to the difference between the second target power and the third target power. Including parts.

適用例1の光源装置によれば、温度が高くなるに連れ、電力低減量が増加するため、光源の温度低下を促進できる。   According to the light source device of Application Example 1, as the temperature increases, the power reduction amount increases, so that the temperature decrease of the light source can be promoted.

適用例1の光源装置において、前記関連情報は、前記第1の温度よりも高い第4の温度以上の温度に対する前記目標電力を0とする第2の部分を含む。   In the light source device of Application Example 1, the related information includes a second portion in which the target power for a temperature equal to or higher than a fourth temperature higher than the first temperature is set to zero.

適用例1の光源装置によれば、光源の温度が所定値を超えた場合に、光源への電力の供給を停止できるため、温度上昇による光源の破損を抑制できる。   According to the light source device of Application Example 1, when the temperature of the light source exceeds a predetermined value, the supply of electric power to the light source can be stopped, so that damage to the light source due to a temperature rise can be suppressed.

適用例1の光源装置において、前記取得手段は、前記光源の近傍に設置された温度センサを含む。   In the light source device of Application Example 1, the acquisition unit includes a temperature sensor installed in the vicinity of the light source.

光源近傍の温度と光源の温度とは密接に関連しているため、上述の態様の光源装置によれば、精度良く光源の温度を特定できる。   Since the temperature in the vicinity of the light source and the temperature of the light source are closely related, according to the light source device of the above aspect, the temperature of the light source can be specified with high accuracy.

適用例1の光源装置は、更に、前記光源を取り付けるためのベースプレートを備え、前記温度センサは、前記温度として前記ベースプレートの温度を測定する。   The light source device of Application Example 1 further includes a base plate for mounting the light source, and the temperature sensor measures the temperature of the base plate as the temperature.

ベースプレートは光源の一部であるため、適用例1の光源装置によれば、簡易に温度センサを取り付けることができる。よって、発光素子そのものに直接温度センサを取り付けなくとも光源の温度を精度良く取得できる。   Since the base plate is a part of the light source, according to the light source device of Application Example 1, the temperature sensor can be easily attached. Therefore, the temperature of the light source can be obtained with high accuracy without directly attaching a temperature sensor to the light emitting element itself.

適用例1の光源装置は、更に、前記光源を固定するための光源取付用構造物を備え、前記温度センサは、前記温度として前記光源取付用構造物の温度を測定する。   The light source device of Application Example 1 further includes a light source mounting structure for fixing the light source, and the temperature sensor measures the temperature of the light source mounting structure as the temperature.

適用例1の光源装置によれば、光源からの射出光の進行を阻害することなく、温度を取得できる。   According to the light source device of Application Example 1, the temperature can be acquired without hindering the progress of the emitted light from the light source.

適用例1の光源装置において、前記駆動回路は、前記電力をパルス変調によって供給し、前記制御部は、前記パルス変調により生成されるパルスの幅を狭くすること、および、前記パルスの振幅を小さくすることのいずれか一方を行うよう前記駆動回路を制御することにより、前記電力を低下させる。   In the light source device of Application Example 1, the drive circuit supplies the electric power by pulse modulation, and the control unit narrows a width of a pulse generated by the pulse modulation, and reduces an amplitude of the pulse. The power is reduced by controlling the drive circuit to perform any one of the above.

適用例1の光源装置によれば、光源に供給すべき電力を簡易に制御できる。   According to the light source device of Application Example 1, the power to be supplied to the light source can be easily controlled.

適用例1の光源装置は、更に、前記光源からの射出光の光線強度を取得する光線強度取得手段を備え、前記制御部は、前記光源温度および前記光線強度に基づき、前記制御を行う。   The light source device of Application Example 1 further includes light intensity acquisition means for acquiring the light intensity of the light emitted from the light source, and the control unit performs the control based on the light source temperature and the light intensity.

適用例1の光源装置によれば、温度だけでなく光線強度も用いて光源へ供給すべき電力を制御できるため、制御の精度を向上できる。   According to the light source device of Application Example 1, since the power to be supplied to the light source can be controlled using not only the temperature but also the light intensity, the control accuracy can be improved.

適用例1の光源装置において、前記光源装置は、赤色光を出力するための赤色光源、緑色光を出力するための緑色光源および青色光を出力するための青色光源を備え、前記制御部は、前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源の光源温度のうち、最も高い温度である基準温度に基づき、前記赤色光源、前記緑色光源、および前記青色光源のうち、前記基準温度を有する光源へ供給する前記電力を低下させると共に、他の光源へ供給する電力を低下させるように前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the light source device includes a red light source for outputting red light, a green light source for outputting green light, and a blue light source for outputting blue light, and the control unit includes: Based on a reference temperature that is the highest temperature among the light source temperatures of the red light source, the green light source, and the blue light source, supply to the light source having the reference temperature among the red light source, the green light source, and the blue light source The drive circuit is controlled to reduce the power to be supplied and to reduce the power supplied to another light source.

適用例1の光源装置によれば、基準温度に連動させて各色光源への供給電力を制御できる。よって、光源からの出力光のバランスが急激に崩れることを抑制できる。   According to the light source device of Application Example 1, the power supplied to each color light source can be controlled in conjunction with the reference temperature. Therefore, it is possible to prevent the balance of the output light from the light source from being rapidly lost.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記光源装置のホワイトバランスが一定に維持されるように、前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the control unit controls the drive circuit so that the white balance of the light source device is maintained constant.

適用例1の光源装置によれば、電力を変化させてもホワイトバランスを一定に保つことができる。従って、色再現性を向上できる。   According to the light source device of Application Example 1, the white balance can be kept constant even when the power is changed. Therefore, color reproducibility can be improved.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記各色光源へ供給する単位時間当たりの電力が、前記各色光源の最大光量時における電力以下となるように前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the control unit controls the drive circuit so that the power per unit time supplied to the color light sources is equal to or less than the power at the maximum light amount of the color light sources.

適用例1の光源装置によれば、最大光量となる電力以下の電力を光源に供給できる。よって、不要な電力供給を抑制できるため、効率的に電力を供給できる。また、光源温度の上昇や駆動回路、光源の劣化を抑制できる。   According to the light source device of Application Example 1, it is possible to supply power equal to or less than the power that is the maximum light amount to the light source. Therefore, since unnecessary power supply can be suppressed, power can be supplied efficiently. Moreover, the rise of light source temperature and the deterioration of a drive circuit and a light source can be suppressed.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記各色光源のうち予め規定された光量が確保できない光源の電力に連動させて、他の光源の電力を変化させるように前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the control unit controls the drive circuit to change the power of another light source in conjunction with the power of a light source that cannot secure a predetermined light amount among the color light sources. .

適用例1の光源装置によれば、予め規定された光量が確保できない光源の電力に連動させて他の光源の電力を調整できるため、簡易な構成でホワイトバランスを一定に保つことができる。   According to the light source device of Application Example 1, since the power of other light sources can be adjusted in conjunction with the power of a light source that cannot secure a predetermined light amount, white balance can be kept constant with a simple configuration.

適用例1の光源装置において、前記制御部は、前記赤色光源の光量を基準として前記ホワイトバランスを一定に維持するように前記駆動回路を制御する。   In the light source device of Application Example 1, the control unit controls the drive circuit so as to maintain the white balance constant with reference to the light amount of the red light source.

適用例1の光源装置によれば、赤色光源の光量に応じて他色光源の電力を調整できる。赤色光源は、青色光源、緑色光源に比べて温度変化に依存して光量が変化するため、適用例1の光源装置によれば、簡易な構成でホワイトバランスを一定に保つことができ、色再現性を向上できる。   According to the light source device of Application Example 1, the power of the other color light source can be adjusted according to the amount of light of the red light source. Since the light amount of the red light source changes depending on the temperature change compared to the blue light source and the green light source, according to the light source device of Application Example 1, the white balance can be kept constant with a simple configuration, and color reproduction can be performed. Can be improved.

適用例1によれば、赤色光、緑色光、青色光の3色のカラーバランスを考慮して全ての光源を制御しながら、基準温度に達した光源の温度上昇を抑制できる。よって、所望のカラーバランスを確保できるとともに、光源の耐用期間の短化を抑制できる。   According to the application example 1, the temperature rise of the light source that has reached the reference temperature can be suppressed while controlling all the light sources in consideration of the color balance of the three colors of red light, green light, and blue light. Therefore, a desired color balance can be ensured and the shortening of the useful life of the light source can be suppressed.

適用例1の光源装置は、更に、前記温度により表される前記光源の温度が予め定められた所定値を超えたことを利用者に対して報知する報知手段を備える。   The light source device of Application Example 1 further includes notification means for notifying the user that the temperature of the light source represented by the temperature exceeds a predetermined value.

適用例1の光源装置によれば、光源の温度が所定地を超えたことを、光源の使用者に知らせることができ、利用者の利便性を向上できる。   According to the light source device of Application Example 1, it is possible to notify the user of the light source that the temperature of the light source has exceeded a predetermined location, and the convenience for the user can be improved.

[適用例2]
画像表示装置であって、適用例1の光源装置を備える画像表示装置。
[Application Example 2]
An image display device comprising the light source device of Application Example 1.

適用例2の画像表示装置によれば、光源から出力される光のパワーを、急激に低下させることなく維持できる画像表示装置を構成できる。   According to the image display device of the application example 2, it is possible to configure an image display device that can maintain the power of light output from the light source without rapidly decreasing.

[適用例3]
モニタ装置であって、適用例1の光源装置を備えるモニタ装置。
[Application Example 3]
A monitor device comprising the light source device of Application Example 1.

適用例3のモニタ装置によれば、光源から出力される光のパワーを、急激に低下させることなく維持できるモニタ装置を構成できる。   According to the monitor device of the application example 3, it is possible to configure a monitor device that can maintain the power of light output from the light source without rapidly decreasing.

[適用例4]
照明装置は、適用例1の光源装置を備える照明装置。
[Application Example 4]
The lighting device is a lighting device including the light source device of Application Example 1.

適用例4の照明装置によれば、光源から出力される光のパワーを、急激に低下させることなく維持できる照明装置を構成できる。   According to the illuminating device of Application Example 4, it is possible to configure an illuminating device that can maintain the power of light output from the light source without rapidly decreasing.

本発明において、上述した種々の光源装置を備える画像表示装置、モニタ装置、照明装置としても構成できる。上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりできる。   In this invention, it can also comprise as an image display apparatus provided with the various light source device mentioned above, a monitor apparatus, and an illuminating device. The various aspects described above can be appropriately combined or a part of them can be omitted.

A.第1実施例:
A1.システム概要:
第1実施例における画像表示装置としてのプロジェクタについて、図1〜図3を参照して説明する。図1は、第1実施例におけるプロジェクタの概略構成について例示する説明図である。図2は、第1実施例における光源装置の構成について例示するブロック図である。
A. First embodiment:
A1. System overview:
A projector as an image display apparatus in the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the schematic configuration of the projector in the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the light source device according to the first embodiment.

図1に示すように、プロジェクタ1000は、光源装置10,20,30、均一化光学素子50、ライトバルブ60、ダイクロイックプリズム70および投射レンズ80を備える。   As shown in FIG. 1, the projector 1000 includes light source devices 10, 20, 30, a uniformizing optical element 50, a light valve 60, a dichroic prism 70, and a projection lens 80.

光源装置10〜30は、プロジェクタ1000の光源として用いられる。光源装置10は、約650nmの波長を有する赤色レーザ光を出力し、光源装置20は約540nmの波長を有する緑色レーザ光を出力し、光源装置30は約430nmの波長を有する青色レーザ光を出力する。なお、レーザ光は光源装置内の種々の機器に吸収されるため、半導体レーザ装置から出力された光の光量と画像の投影に用いられる光の光量は若干異なる。光源装置10〜30の詳細な構成について、後に詳述する。   The light source devices 10 to 30 are used as light sources for the projector 1000. The light source device 10 outputs red laser light having a wavelength of about 650 nm, the light source device 20 outputs green laser light having a wavelength of about 540 nm, and the light source device 30 outputs blue laser light having a wavelength of about 430 nm. To do. Since the laser light is absorbed by various devices in the light source device, the amount of light output from the semiconductor laser device and the amount of light used for image projection are slightly different. The detailed configuration of the light source devices 10 to 30 will be described in detail later.

均一化光学素子50は、入射する照射光を重畳して輝度ムラを平均化し、スクリーンの端部と中央部との光量差を低減する。均一化光学素子50を配置することにより、スクリーン全体に明るい画像を投射できる。本実施例では、均一化光学素子50に回折光学素子を用いる。   The uniformizing optical element 50 superimposes incident irradiation light to average out luminance unevenness, and reduces the light amount difference between the end portion and the center portion of the screen. By arranging the uniformizing optical element 50, a bright image can be projected on the entire screen. In this embodiment, a diffractive optical element is used as the uniformizing optical element 50.

ライトバルブ60は、高温ポリシリコン(HTPS:High Temperature Poly−Silicon)を用いて形成されており、アクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶パネルである。ライトバルブ60は、入射光を制御して画像を描画する。   The light valve 60 is formed using high temperature polysilicon (HTPS: High Temperature Poly-Silicon), and is an active matrix drive type transmissive liquid crystal panel. The light valve 60 draws an image by controlling incident light.

ダイクロイックプリズム70は、三角プリズムを4つ組み合わせて直方体とした構成を有しており、ライトバルブ60を通過した赤色レーザ光、緑色レーザ光、および青色レーザ光を合成して画像を形成し、投射レンズ80に投射する。   The dichroic prism 70 has a configuration in which four triangular prisms are combined to form a rectangular parallelepiped. The dichroic prism 70 combines the red laser light, the green laser light, and the blue laser light that have passed through the light valve 60 to form an image, and project the image. Project to the lens 80.

投射レンズ80は、ダイクロイックプリズム70から投射された画像を、スクリーン90に投影する。   The projection lens 80 projects the image projected from the dichroic prism 70 onto the screen 90.

以上説明したように、プロジェクタ1000は、光源装置10〜30からの射出光をそれぞれに対応するライトバルブ60に入射させて画像を形成後、射出光を合成しスクリーン90に投影する。鑑賞者は、スクリーン90に投影された画像を視認する。   As described above, the projector 1000 causes the light emitted from the light source devices 10 to 30 to enter the corresponding light valves 60 to form an image, and then synthesizes the light and projects it onto the screen 90. The viewer visually recognizes the image projected on the screen 90.

図2を参照して、第1実施例の光源装置の機能ブロックについて説明する。なお、光源装置20および30は、射出される光の波長が異なること以外は光源装置10と同様の構成であるため、光源装置20および30の説明を省略する。   With reference to FIG. 2, the functional blocks of the light source device of the first embodiment will be described. Since the light source devices 20 and 30 have the same configuration as the light source device 10 except that the wavelengths of emitted light are different, the description of the light source devices 20 and 30 is omitted.

図2に示すように、光源装置10は、筐体102と、レーザ光源としての半導体レーザ装置100aと、第2高調波発生素子110と、共振器120と、温度センサ130と、温調器140と、電源駆動回路150aと、温調ユニット160aと、制御ユニット170とを備える。制御ユニット170は、駆動信号制御部171と、警告報知部172とを備える。   As shown in FIG. 2, the light source device 10 includes a housing 102, a semiconductor laser device 100 a as a laser light source, a second harmonic generation element 110, a resonator 120, a temperature sensor 130, and a temperature controller 140. A power supply drive circuit 150a, a temperature control unit 160a, and a control unit 170. The control unit 170 includes a drive signal control unit 171 and a warning notification unit 172.

光源装置10の半導体レーザ装置100aは、赤色レーザ光のピーク波長である約650nmの倍の約1300nmのピーク波長のレーザ光を出力する。なお、光源装置20の半導体レーザ装置は、緑色レーザ光のピーク波長である約540nmの倍の約1080nmのピーク波長のレーザ光を出力し、光源装置30の半導体レーザ装置は、青色レーザ光のピーク波長である約430nmの倍の約860nmのピーク波長のレーザ光を出力する。   The semiconductor laser device 100a of the light source device 10 outputs laser light having a peak wavelength of about 1300 nm, which is twice the peak wavelength of red laser light of about 650 nm. Note that the semiconductor laser device of the light source device 20 outputs laser light having a peak wavelength of about 1080 nm, which is twice the peak wavelength of green laser light, which is about 540 nm, and the semiconductor laser device of the light source device 30 has a peak of blue laser light. Laser light having a peak wavelength of about 860 nm, which is twice the wavelength of about 430 nm, is output.

第2高調波発生素子110は、入射光をほぼ半分の波長に変換する非線形光学素子である。半導体レーザ装置100aから出力され、共振器120に向かう光は、第2高調波発生素子110を通過することにより、ほぼ半分の波長の光に変換される。すなわち、光源装置10〜30の各半導体レーザ装置から出力された赤外レーザ光は第2高調波発生素子110を通過することにより可視光に変換される。第2高調波発生素子110による波長変換効率は非線形の特性を有しており、例えば、第2高調波発生素子110に入射するレーザ光の強度が強いほど、変換効率が向上する。また、第2高調波発生素子110の変換効率は約40〜50%程度である。   The second harmonic generation element 110 is a non-linear optical element that converts incident light into a substantially half wavelength. Light that is output from the semiconductor laser device 100 a and travels toward the resonator 120 passes through the second harmonic generation element 110, and is converted into light having a half wavelength. That is, the infrared laser light output from each semiconductor laser device of the light source devices 10 to 30 is converted into visible light by passing through the second harmonic generation element 110. The wavelength conversion efficiency by the second harmonic generation element 110 has a non-linear characteristic. For example, the higher the intensity of the laser light incident on the second harmonic generation element 110, the higher the conversion efficiency. The conversion efficiency of the second harmonic generation element 110 is about 40 to 50%.

共振器120は、入射光の一部を反射する一対のミラー121,122を有する。これらのミラー121,122は、発光部111を挟むように設けられている。共振器120は、共振器のミラー121,122間の距離が、所定の波長の半波長の整数倍となるように構成されており、所定の波長を有する光を共振器のミラー間で共振して増幅する。具体的には、発光部111の光射出側に設けられたミラー121は、入射したレーザ光のうち所定の波長の光の一部(約98〜99%程度)をミラー122に向けて反射させるとともに、残りのレーザ光の一部を透過させる。ミラー122は、発光部111の光射出側に設けられたミラー122によって反射された光を当該ミラー122に向けて反射する。このように、共振器120に入射した光のうち、所定の波長の光は、ミラー121,122により繰り返し反射され増幅される。増幅されたレーザ光の強度は、他の波長の光の強度と比較して著しく高くなっているため、共振器のミラー121を透過する。増幅され共振器のミラー122を透過したレーザ光W2は、ほぼ単一波長の光とみなすことができる。ミラー121、122は、誘電体多層膜により形成されていてもよい。   The resonator 120 includes a pair of mirrors 121 and 122 that reflect a part of incident light. These mirrors 121 and 122 are provided so as to sandwich the light emitting unit 111 therebetween. The resonator 120 is configured such that the distance between the mirrors 121 and 122 of the resonator is an integral multiple of a half wavelength of a predetermined wavelength, and resonates light having a predetermined wavelength between the mirrors of the resonator. Amplify. Specifically, the mirror 121 provided on the light emission side of the light emitting unit 111 reflects a part (about 98 to 99%) of light having a predetermined wavelength out of the incident laser light toward the mirror 122. At the same time, part of the remaining laser light is transmitted. The mirror 122 reflects the light reflected by the mirror 122 provided on the light emission side of the light emitting unit 111 toward the mirror 122. As described above, light having a predetermined wavelength among the light incident on the resonator 120 is repeatedly reflected and amplified by the mirrors 121 and 122. Since the intensity of the amplified laser light is significantly higher than the intensity of light of other wavelengths, it passes through the mirror 121 of the resonator. The laser light W2 amplified and transmitted through the resonator mirror 122 can be regarded as light having a substantially single wavelength. The mirrors 121 and 122 may be formed of a dielectric multilayer film.

温度センサ130は、半導体レーザ装置100aのベースプレート101aに取り付けられており、ベースプレートの温度を、光源としての半導体レーザ装置100aの温度として測定する。温度センサ130は、半導体レーザ装置100aのどの部位に配置されていてもかまわないが、ベースプレートに設置すれば、発光部111から発光され第2高調波発生素子110に向かって進む光の進行を妨げることなく、また、半導体レーザ装置に形成された界面、例えば発光部111と共振器ミラー122の界面に温度センサを挿入することによる界面の脆弱性を増加させることなく、半導体レーザ装置100aの温度を測定できる。   The temperature sensor 130 is attached to the base plate 101a of the semiconductor laser device 100a, and measures the temperature of the base plate as the temperature of the semiconductor laser device 100a as a light source. The temperature sensor 130 may be disposed in any part of the semiconductor laser device 100a. However, if the temperature sensor 130 is installed on the base plate, the temperature sensor 130 prevents the light emitted from the light emitting unit 111 from traveling toward the second harmonic generation element 110. Without increasing the fragility of the interface by inserting a temperature sensor in the interface formed in the semiconductor laser device, for example, the interface between the light emitting unit 111 and the resonator mirror 122, the temperature of the semiconductor laser device 100a is increased. It can be measured.

電源駆動回路150aは、関連情報としての対応付けテーブル510を備え、半導体レーザ装置100aに発光させるための電力を供給する。対応付けテーブル510については後述する。   The power supply driving circuit 150a includes a correspondence table 510 as related information, and supplies power for causing the semiconductor laser device 100a to emit light. The association table 510 will be described later.

温調器140は、レーザ光W2の進行方向に略平行な第2高調波発生素子110の側面を覆うように配置されており、第2高調波発生素子110の温度を調整する機能を有する。温調器140は、例えばペルチェ素子により形成されている。第2高調波発生素子110は、共振器120内で往復するレーザ光を吸収して温度が上昇し、これに伴い結晶温度が上昇して位相整合条件がずれることがある。この結果、第2高調波発生素子110の波長変換効率が低下することがあるため、温調器140を配置することにより、第2高調波発生素子110の温度変化を抑制している。   The temperature controller 140 is disposed so as to cover the side surface of the second harmonic generation element 110 substantially parallel to the traveling direction of the laser light W2, and has a function of adjusting the temperature of the second harmonic generation element 110. The temperature controller 140 is formed by a Peltier element, for example. The second harmonic generation element 110 absorbs the laser beam that reciprocates in the resonator 120 and the temperature rises. As a result, the crystal temperature rises and the phase matching condition may shift. As a result, since the wavelength conversion efficiency of the second harmonic generation element 110 may be lowered, the temperature controller 140 is arranged to suppress the temperature change of the second harmonic generation element 110.

温調ユニット160aは、温調器140の動作を制御して、第2高調波発生素子110の温度を所定の温度に調整する。   The temperature control unit 160a controls the operation of the temperature controller 140 to adjust the temperature of the second harmonic generation element 110 to a predetermined temperature.

制御ユニット170は、温度センサ130から取得した半導体レーザ装置100aの温度に応じて、半導体レーザ装置100aの出力パワーを制御する。出力パワーの制御については後述する。また、警告報知部172は、温度センサ130から取得したベースプレートの温度が所定の閾値より高い場合に、ライトバルブ60を介して、スクリーン90に警告を表示する。   The control unit 170 controls the output power of the semiconductor laser device 100a according to the temperature of the semiconductor laser device 100a acquired from the temperature sensor 130. The output power control will be described later. Further, the warning notification unit 172 displays a warning on the screen 90 via the light valve 60 when the temperature of the base plate acquired from the temperature sensor 130 is higher than a predetermined threshold value.

A2.半導体レーザ装置の温度と出力パワーとの関係について:
第1実施例の光源装置の詳細処理を説明する前に、半導体レーザ装置の温度と出力パワーとの関係について図3を参照して説明する。図3は、半導体レーザ装置の温度と出力パワーとの関係を例示する相関グラフである。
A2. Regarding the relationship between the temperature and output power of a semiconductor laser device:
Before describing the detailed processing of the light source device of the first embodiment, the relationship between the temperature of the semiconductor laser device and the output power will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a correlation graph illustrating the relationship between the temperature of the semiconductor laser device and the output power.

相関グラフ500は、3種類の温度T1,T2,T3(T1>T2>T3)で動作している半導体レーザ装置100aの経過時間と出力パワーとの関係を表している。なお本実施例では、出力パワーは光量を表す。相関グラフ500では、縦軸は半導体レーザ装置100aの出力パワーPWを表しており、横軸は経過時間tを表している。温度T1での半導体レーザ装置の出力パワーPWと経過時間との関係を実線で表し、温度T2での半導体レーザ装置の出力パワーPWと経過時間との関係を破線で表し、温度T3での半導体レーザ装置の出力パワーPWと経過時間との関係を一点鎖線で表す。   The correlation graph 500 represents the relationship between the elapsed time and the output power of the semiconductor laser device 100a operating at three types of temperatures T1, T2, and T3 (T1> T2> T3). In this embodiment, the output power represents the amount of light. In the correlation graph 500, the vertical axis represents the output power PW of the semiconductor laser device 100a, and the horizontal axis represents the elapsed time t. The relationship between the output power PW of the semiconductor laser device at the temperature T1 and the elapsed time is represented by a solid line, the relationship between the output power PW of the semiconductor laser device at the temperature T2 and the elapsed time is represented by a broken line, and the semiconductor laser at the temperature T3 The relationship between the output power PW of the apparatus and the elapsed time is represented by a one-dot chain line.

半導体レーザ装置は、継続的に使用されると、パッケージの破損、ベースプレートと共振器のミラー122との界面剥離、半導体チップの破損などが生じて発光できなくなる。半導体レーザ装置の使用可能な期間(本実施例では、使用可能な期間とは、所定の光量を発光できる期間を示す)は動作温度と相関があり、相関グラフ500に示すように、温度T1で発光している半導体レーザ装置は、時刻t1の時点で損傷が生じて出力が突然低下し始め、使用可能な期間が終わり、出力パワーが「0」となる。同様に、温度T2で発光している半導体レーザ装置は、時刻t2の時点で損傷が生じて出力が低下し始め、温度T3で発光している半導体レーザ装置は、時刻t3の時点で損傷が生じて出力が低下し始める(なお、第1実施例では、t1<t2<t3である)。すなわち、高い温度で動作している半導体レーザ装置ほど、使用可能な期間が短い。   When the semiconductor laser device is continuously used, it cannot emit light due to package breakage, interface peeling between the base plate and the resonator mirror 122, breakage of the semiconductor chip, and the like. The usable period of the semiconductor laser device (in this embodiment, the usable period indicates a period during which a predetermined amount of light can be emitted) has a correlation with the operating temperature. The semiconductor laser device that emits light is damaged at time t1 and the output starts to suddenly drop, the usable period ends, and the output power becomes “0”. Similarly, the semiconductor laser device emitting light at temperature T2 is damaged at time t2 and the output starts to decrease, and the semiconductor laser device emitting light at temperature T3 is damaged at time t3. The output begins to decrease (in the first embodiment, t1 <t2 <t3). That is, the usable period of the semiconductor laser device operating at a higher temperature is shorter.

A3.出力パワー制御処理:
図4〜図7を参照して、第1実施例の光源装置の処理詳細について説明する。図4は、第1実施例における光源装置の出力パワー制御処理を説明するフローチャートである。図5は、第1実施例における半導体レーザ装置の温度と出力パワーとの対応付けを例示する対応付けテーブルである。図6は、第1実施例における駆動回路が生成するパルスについて例示する説明図である。図7は、第1実施例における警告報知画面を例示する説明図である。出力パワー制御処理は、制御ユニット170が各機能ブロックを制御することにより実行される。
A3. Output power control processing:
Details of processing of the light source device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart for explaining the output power control process of the light source device in the first embodiment. FIG. 5 is a correspondence table illustrating the correspondence between the temperature and the output power of the semiconductor laser device in the first embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating pulses generated by the drive circuit in the first embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a warning notification screen in the first embodiment. The output power control process is executed by the control unit 170 controlling each functional block.

制御ユニット170は、温度センサ130から半導体レーザ装置100aの温度Tを取得する(ステップS10)。具体的には、温度センサ130は、温度センサ130が取り付けられている半導体レーザ装置100aのベースプレートの温度Tsを測定しており、制御ユニット170は、所定の時間間隔で温度センサ130から温度センサ130が測定した温度Tsを取得する。なお、本明細書において、閾値Tth1は特許請求の範囲における「第2の閾値」にあたり、閾値Tth3は「第1の閾値」に当たる。各閾値は、例えば、予め規定されていてもよいし、経過時間など種々の要因に応じて適宜変化する値であってもよい。 The control unit 170 acquires the temperature T of the semiconductor laser device 100a from the temperature sensor 130 (step S10). Specifically, the temperature sensor 130 measures the temperature Ts of the base plate of the semiconductor laser device 100a to which the temperature sensor 130 is attached, and the control unit 170 controls the temperature sensor 130 to the temperature sensor 130 at predetermined time intervals. The temperature Ts measured by is acquired. In the present specification, the threshold T th1 corresponds to the “second threshold” in the claims, and the threshold T th3 corresponds to the “first threshold”. Each threshold value may be defined in advance, for example, or may be a value that changes appropriately according to various factors such as elapsed time.

制御ユニット170は、温度Tsが、閾値Tth1以上かつ閾値Tth2以下の範囲に含まれるかを判断する(ステップS11)。閾値Tth1以上かつ閾値Tth2以下の範囲に含まれる場合には(ステップS11:YES)、レーザの出力パワーの設定変更を不要と判断し、温度センサ130から繰り返し温度Tsを取得する。制御ユニット170は、閾値Tth1以上かつ閾値Tth2以下の範囲に含まれない場合(ステップS11:NO)、温度Tsが閾値Tth1未満であるかを判断する(ステップS12)。制御ユニット170は、温度Tsが閾値Tth1未満である場合(ステップS12:YES)、レーザの出力パワーが所望の設定パワーよりも低いと判断し、半導体レーザ装置の出力パワーを増大させる(ステップS13)。なお、制御ユニット170は、温度Tsに基づいて出力パワーが所望のパワーであるかを判断しているが、直接出力パワーを測定して、温度Tsと出力パワーの両方もしくは少なくとも一方に基づき半導体レーザ装置の出力パワーが所望のパワーであるかを判断してもよい。 The control unit 170 determines whether or not the temperature Ts is included in the range of the threshold value T th1 or more and the threshold value T th2 or less (step S11). If it is included in the range not less than the threshold value T th1 and not more than the threshold value T th2 (step S11: YES), it is determined that the setting change of the laser output power is unnecessary, and the temperature Ts is repeatedly acquired from the temperature sensor 130. When the control unit 170 is not included in the range not less than the threshold T th1 and not more than the threshold T th2 (step S11: NO), the control unit 170 determines whether the temperature Ts is less than the threshold T th1 (step S12). When the temperature Ts is less than the threshold value T th1 (step S12: YES), the control unit 170 determines that the laser output power is lower than the desired set power, and increases the output power of the semiconductor laser device (step S13). ). The control unit 170 determines whether the output power is a desired power based on the temperature Ts. However, the control unit 170 directly measures the output power and based on both or at least one of the temperature Ts and the output power. It may be determined whether the output power of the device is a desired power.

制御ユニット170は、温度Tsが閾値Tth1未満で無い場合(ステップS12:NO)、温度Tsと閾値Tth3とを比較し(ステップS14)、温度Tsが閾値Tth3より低い場合、すなわち、温度Tsが温度Tth2より高くTth3より低い場合には(ステップS14:NO)、温度Tsに応じて、半導体レーザ装置100aの出力パワーを低減させる(ステップS15)。具体的には、駆動信号制御部171は、図5に示す対応付けテーブル510を参照して、半導体レーザ装置100aの出力パワーを、温度Tsに対応する出力パワーとなるように、電源駆動回路150aから半導体レーザ装置100aに供給される電力量を調整する。 If the temperature Ts is not less than the threshold T th1 (step S12: NO), the control unit 170 compares the temperature Ts with the threshold T th3 (step S14), and if the temperature Ts is lower than the threshold T th3 , that is, the temperature When Ts is higher than the temperature T th2 and lower than T th3 (step S14: NO), the output power of the semiconductor laser device 100a is reduced according to the temperature Ts (step S15). Specifically, the drive signal control unit 171 refers to the association table 510 illustrated in FIG. 5 and the power supply drive circuit 150a so that the output power of the semiconductor laser device 100a becomes the output power corresponding to the temperature Ts. The amount of power supplied to the semiconductor laser device 100a is adjusted.

対応付けテーブル510について、図5を参照して説明する。対応付けテーブル510では、縦軸がセンサ温度を表し、縦軸が半導体レーザ装置100aの出力パワーを示している。例えば、センサ温度Tsが温度T3以下(図5に示す範囲P3)の場合には、半導体レーザ装置100aの単位時間当たりの出力パワーは出力パワーPW3であることを示している。   The association table 510 will be described with reference to FIG. In the association table 510, the vertical axis represents the sensor temperature, and the vertical axis represents the output power of the semiconductor laser device 100a. For example, when the sensor temperature Ts is equal to or lower than the temperature T3 (range P3 shown in FIG. 5), the output power per unit time of the semiconductor laser device 100a is the output power PW3.

また、センサ温度Tsが、T3<Ts≦T2(図5に示す範囲P2)の場合には、温度の上昇に伴い、半導体レーザ装置100aの出力パワーは、出力パワーPW3からΔd1の割合で電力PW2まで低減される。なお、Δd1=|(PW2ーPW3)/(T2−T3)|である。   When the sensor temperature Ts is T3 <Ts ≦ T2 (range P2 shown in FIG. 5), as the temperature rises, the output power of the semiconductor laser device 100a is changed from the output power PW3 to the power PW2 at a ratio of Δd1. Reduced to. Note that Δd1 = | (PW2−PW3) / (T2−T3) |.

また、温度センサ130の温度Tsが、T2<Ts≦T1(図5に示す範囲P1)の場合には、温度の上昇に伴い、半導体レーザ装置100aの出力パワーは、出力パワーPW2からΔd2の割合で出力パワーPW1まで低減される。なお、Δd2=|(PW1ーPW2)/(T1−T2)|、かつ、Δd2>Δd1である。   When the temperature Ts of the temperature sensor 130 is T2 <Ts ≦ T1 (range P1 shown in FIG. 5), the output power of the semiconductor laser device 100a is a ratio of Δd2 from the output power PW2 as the temperature rises. The output power is reduced to PW1. Note that Δd2 = | (PW1−PW2) / (T1−T2) | and Δd2> Δd1.

また、温度センサ130の温度Tsが、Ts>T1(図5に示す範囲P0)の場合には、半導体レーザ装置100aに供給する電力はPW1であり、Ts≧T0の場合には、半導体レーザ装置100aに供給される電力は「0」、すなわち。半導体レーザ装置100aに電力は供給されない。   When the temperature Ts of the temperature sensor 130 is Ts> T1 (range P0 shown in FIG. 5), the power supplied to the semiconductor laser device 100a is PW1, and when Ts ≧ T0, the semiconductor laser device. The power supplied to 100a is “0”, that is. No power is supplied to the semiconductor laser device 100a.

例えば、駆動信号制御部171は、センサ温度Tsを取得すると、対応付けテーブル510を参照して、図5に示すように、センサ温度Tsに対応付けられている出力パワーPWsを取得し、半導体レーザ装置100aの単位時間当たりの出力パワーを出力パワーPWsとなるように、電源駆動回路150aを制御する。   For example, when acquiring the sensor temperature Ts, the drive signal control unit 171 acquires the output power PWs associated with the sensor temperature Ts with reference to the association table 510, as illustrated in FIG. The power supply driving circuit 150a is controlled so that the output power per unit time of the device 100a becomes the output power PWs.

ここで、電源駆動回路150aの半導体レーザ装置100への電力供給について、図6を参照して説明する。電源駆動回路150aは、半導体レーザ装置100aにパルス電圧を印可することにより電力を供給している。また、電源駆動回路150aは、パルス変調によって、パルスの幅、振幅すなわち電圧、を変化させて半導体レーザ装置100aへ供給する電力を調整している。   Here, the power supply to the semiconductor laser device 100 of the power supply driving circuit 150a will be described with reference to FIG. The power supply drive circuit 150a supplies power by applying a pulse voltage to the semiconductor laser device 100a. The power supply driving circuit 150a adjusts the power supplied to the semiconductor laser device 100a by changing the width and amplitude of the pulse, that is, the voltage, by pulse modulation.

電源駆動回路150aは、図6に示すように、通常動作時(図5に示す範囲P3)には、パルス波形200を半導体レーザ装置100aに供給している。パルス波形200は、周期S,パルス幅D=W1、振幅A=A1となるように生成される。振幅Aは、電源駆動回路150aの印加電圧を表している。パルス波形200を半導体レーザ装置100aに1周期印可すると図6に斜線で示す電力pwが半導体レーザ装置100aに供給される。   As shown in FIG. 6, the power supply driving circuit 150a supplies a pulse waveform 200 to the semiconductor laser device 100a during normal operation (range P3 shown in FIG. 5). The pulse waveform 200 is generated so as to have a period S, a pulse width D = W1, and an amplitude A = A1. The amplitude A represents the voltage applied to the power supply driving circuit 150a. When the pulse waveform 200 is applied to the semiconductor laser device 100a for one period, the power pw indicated by the oblique lines in FIG. 6 is supplied to the semiconductor laser device 100a.

例えば、図5に示すように、出力パワーがセンサ温度Tsに対応する出力パワーPWs(PWs<PW3)である場合、駆動信号制御部171は、電源駆動回路150aから半導体レーザ装置100aに供給される電力を低下するように電源駆動回路150aを制御する。電源駆動回路150aは、駆動信号制御部171からの制御に応じて、パルス幅DをW1からW2(なお、W1>W2)に狭めたパルス波形210を生成し、半導体レーザ装置100aに供給する。   For example, as shown in FIG. 5, when the output power is the output power PWs (PWs <PW3) corresponding to the sensor temperature Ts, the drive signal control unit 171 is supplied from the power supply drive circuit 150a to the semiconductor laser device 100a. The power supply driving circuit 150a is controlled so as to reduce the power. The power supply driving circuit 150a generates a pulse waveform 210 in which the pulse width D is narrowed from W1 to W2 (W1> W2) in accordance with the control from the drive signal control unit 171 and supplies the pulse waveform 210 to the semiconductor laser device 100a.

図4に戻り説明を続ける。制御ユニット170は、半導体レーザ装置100aの出力パワーを調整し終えると、ステップS10に戻り、処理を繰り返す。   Returning to FIG. When the control unit 170 finishes adjusting the output power of the semiconductor laser device 100a, the control unit 170 returns to step S10 and repeats the process.

制御ユニット170は、取得した温度Tと閾値Tth3とを比較し(ステップS14)、温度Tが閾値Tth3以上場合には(ステップS14:YES)、警告報知部172が、半導体レーザ装置100aの出力を停止する旨の警告を、ライトバルブ60を介してスクリーン90に表示する(ステップS16)。図7に示すように、スクリーン90に警告報知メッセージ91が表示される。表示時間は、報知に必要十分な時間、例えば、10秒〜30秒程度としてもよい。なお、本実施例では、温度Tth1<温度Tth2<温度Tth3であり、温度Tth2は温度T3、温度Tth3は温度T0である。 The control unit 170 compares the acquired temperature T with the threshold T th3 (step S14). If the temperature T is equal to or higher than the threshold T th3 (step S14: YES), the warning notification unit 172 causes the semiconductor laser device 100a to A warning to stop the output is displayed on the screen 90 through the light valve 60 (step S16). As shown in FIG. 7, a warning notification message 91 is displayed on the screen 90. The display time may be a time sufficient for notification, for example, about 10 seconds to 30 seconds. In this embodiment, temperature T th1 <temperature T th2 <temperature T th3 , temperature T th2 is temperature T3, and temperature T th3 is temperature T0.

警告報知の表示時間経過後、駆動信号制御部171は、半導体レーザ装置100aへの電力供給を停止し、半導体レーザ装置100aの出力を停止する(ステップS17)。   After the warning notification display time elapses, the drive signal control unit 171 stops the power supply to the semiconductor laser device 100a and stops the output of the semiconductor laser device 100a (step S17).

上述の第1実施例によれば、半導体レーザ装置への供給電力量を抑制して出力パワーを低下させることにより、半導体レーザ装置の温度上昇を抑制できる。従って、半導体レーザ装置を冷却する冷却器が故障したり、製造時には想定外の高温環境(例えば40℃を超える環境)で使用したりする場合にも、半導体レーザ装置の耐用期間の短縮を抑制できる。また、第1実施例によれば、半導体レーザ装置の温度低下に応じて出力パワーを増大させることができるため、出力パワーの所望以上の低下を抑制できる。また、第1実施例によれば、温度センサが半導体レーザ装置のベースプレートに取り付けられているため、半導体レーザ装置の温度を精度良く測定できる。   According to the first embodiment described above, the temperature rise of the semiconductor laser device can be suppressed by reducing the output power by suppressing the amount of power supplied to the semiconductor laser device. Accordingly, shortening of the service life of the semiconductor laser device can be suppressed even when the cooler for cooling the semiconductor laser device fails or when used in an unexpected high temperature environment (for example, an environment exceeding 40 ° C.). . Further, according to the first embodiment, since the output power can be increased in accordance with the temperature decrease of the semiconductor laser device, it is possible to suppress an undesired decrease in the output power. According to the first embodiment, since the temperature sensor is attached to the base plate of the semiconductor laser device, the temperature of the semiconductor laser device can be accurately measured.

温度上昇に伴って半導体レーザ装置からの出力パワーは低下するため明るさは低下するが、人間の眼は、微少な明るさの変化(例えば10%程度の低下)を、明るさにほぼ変化ないものとして判断できることが知られている。よって、上述の第1実施例によれば、半導体レーザ装置の突然の破損や急な消灯を抑制でき、利用者・鑑賞者の利便性を向上できる。   As the temperature rises, the output power from the semiconductor laser device decreases, so that the brightness decreases. However, the human eye hardly changes a slight change in brightness (for example, a decrease of about 10%) to the brightness. It is known that it can be judged as a thing. Therefore, according to the first embodiment described above, it is possible to suppress sudden damage and sudden turn-off of the semiconductor laser device, and it is possible to improve the convenience for the user / viewer.

また、上述の第1実施例によれば、センサ温度が閾値を超えると、半導体レーザ装置への電力供給を停止し、半導体レーザ装置の出力を停止できる。従って、高い温度で動作し続けることによる半導体レーザ装置の短寿命化を抑制できる。また、上述の第1実施例によれば、半導体レーザ装置の動作停止時に、スクリーン90に停止した旨の警告表示を行えるため、利用者・鑑賞者の利便性を向上できる。   Further, according to the first embodiment described above, when the sensor temperature exceeds the threshold value, the power supply to the semiconductor laser device can be stopped and the output of the semiconductor laser device can be stopped. Accordingly, it is possible to suppress the shortening of the life of the semiconductor laser device due to the continuous operation at a high temperature. Also, according to the first embodiment described above, when the operation of the semiconductor laser device is stopped, a warning display indicating that the semiconductor laser device has stopped can be displayed on the screen 90, so that the convenience of the user / viewer can be improved.

B.第2実施例:
第2実施例では、半導体レーザ装置が取り付けられている光源マウント用部材に温度センサを設る。
B. Second embodiment:
In the second embodiment, a temperature sensor is provided on a light source mounting member to which a semiconductor laser device is attached.

B1.光源装置詳細構成:
第2実施例における光源装置について、図8を参照して説明する。図8に示すように、第2実施例の光源装置は、第1実施例の光源装置の各機能ブロックに加えて、光源マウント用部材180と、センサカバー131とを備える。なお、第2実施例の光源装置の構成は、光源マウント用部材と温度センサの取付位置以外は第1実施例と同一の構成・機能を備えるため、重複部分については説明を省略する。
B1. Detailed configuration of light source device:
The light source device in the second embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the light source device of the second embodiment includes a light source mounting member 180 and a sensor cover 131 in addition to the functional blocks of the light source device of the first embodiment. Since the configuration of the light source device of the second embodiment has the same configuration and function as those of the first embodiment except for the mounting position of the light source mounting member and the temperature sensor, the description of overlapping portions is omitted.

光源マウント用部材180は、耐熱性および高熱伝導率の樹脂により形成されており、黒色の塗装が施されている。光源マウント用部材180には、半導体レーザ装置100aと温度センサ130が取り付けられている。温度センサ130は、光源マウント用部材180のいずれの部位に取り付けられていても良い。   The light source mounting member 180 is made of a resin having heat resistance and high thermal conductivity, and is painted black. A semiconductor laser device 100 a and a temperature sensor 130 are attached to the light source mounting member 180. The temperature sensor 130 may be attached to any part of the light source mounting member 180.

センサカバー131は、耐熱性のある樹脂により形成されており、光源装置10の外部に出力されずに内部に留まるレーザ光(本明細書では迷光と呼ぶ)が温度センサ130に当たることを抑制する。センサが迷光であるレーザ光を受光すると、光源マウント用部材180の温度を正確に測定できなくなる虞がある。すなわち、測定された温度の精度が低下し、半導体レーザ装置100aの出力パワーの制御の精度が低下することがある。よって、センサカバー131を設けることにより、光源マウント用部材180の温度を精度良く測定できる。   The sensor cover 131 is formed of a heat-resistant resin, and suppresses laser light (referred to as stray light in this specification) that remains inside without being output to the outside of the light source device 10 from hitting the temperature sensor 130. If the sensor receives laser light that is stray light, the temperature of the light source mounting member 180 may not be accurately measured. That is, the accuracy of the measured temperature may decrease, and the accuracy of control of the output power of the semiconductor laser device 100a may decrease. Therefore, by providing the sensor cover 131, the temperature of the light source mounting member 180 can be accurately measured.

B2.出力パワー制御:
第2実施例では、温度センサ130は、光源マウント用部材180の温度を測定する。制御ユニット170の駆動信号制御部171は、温度センサ130から光源マウント用部材180の温度を取得する。駆動信号制御部171は、取得した光源マウント用部材180の温度と、かかる温度に対応する半導体レーザ装置100aの出力パワーとを対応付ける対応付け情報を有している。対応付け情報は、例えば、第1実施例の対応付けテーブル510のように、温度と出力パワーとが対応付けられたテーブルでもよいし、出力パワーに対する温度の関数としてもよい。関数を利用する場合には、温度に対して上に突となる関数を利用することが好ましい。
B2. Output power control:
In the second embodiment, the temperature sensor 130 measures the temperature of the light source mounting member 180. The drive signal control unit 171 of the control unit 170 acquires the temperature of the light source mounting member 180 from the temperature sensor 130. The drive signal control unit 171 has association information that associates the acquired temperature of the light source mounting member 180 with the output power of the semiconductor laser device 100a corresponding to the temperature. The association information may be, for example, a table in which temperature and output power are associated as in the association table 510 of the first embodiment, or may be a function of temperature with respect to output power. When using a function, it is preferable to use a function that protrudes upward with respect to temperature.

光源マウント用部材180は高い熱伝導率を有するため、取り付けられている半導体レーザ装置100aの温度と高い相関を有している。よって、上述の第2実施例によれば、半導体レーザ装置の温度を精度良く取得できるため、半導体レーザ装置の出力パワーを精度良く制御でき、半導体レーザ装置の温度上昇を抑制できる。従って、半導体レーザ装置の短寿命化を抑制できる。   Since the light source mounting member 180 has a high thermal conductivity, it has a high correlation with the temperature of the semiconductor laser device 100a attached thereto. Therefore, according to the second embodiment described above, since the temperature of the semiconductor laser device can be obtained with high accuracy, the output power of the semiconductor laser device can be controlled with high accuracy, and the temperature rise of the semiconductor laser device can be suppressed. Therefore, the shortening of the life of the semiconductor laser device can be suppressed.

また、上述の第2実施例によれば、半導体レーザ装置が取り付けられている光源マウント用部材に温度センサを設置しているため、構造が緻密で耐衝撃性が低い半導体レーザ装置に設置するよりも、簡易にかつ半導体レーザ装置の破損を軽減して、設置できる。   In addition, according to the second embodiment described above, since the temperature sensor is installed on the light source mount member to which the semiconductor laser device is attached, the temperature sensor is installed on the semiconductor laser device having a dense structure and low impact resistance. However, it can be installed simply and with reduced damage to the semiconductor laser device.

C.第3実施例:
第3実施例では、半導体レーザ装置の温度を測定するとともに、光源装置から出力される可視光の光線強度を測定し、温度と光線強度に基づいて、3つの光源装置10、20,30の半導体レーザ装置100a、100b、100cの出力パワーを制御する。第3実施例におけるプロジェクタの構成は、図1において説明した第1実施例のプロジェクタの構成とほぼ同一である。
C. Third embodiment:
In the third embodiment, the temperature of the semiconductor laser device is measured, the light intensity of visible light output from the light source device is measured, and the semiconductors of the three light source devices 10, 20, and 30 are measured based on the temperature and the light intensity. The output power of the laser devices 100a, 100b, and 100c is controlled. The configuration of the projector in the third embodiment is almost the same as the configuration of the projector in the first embodiment described in FIG.

C1.光源装置詳細構成:
図9を参照して、第3実施例の光源装置の機能ブロックについて説明する。なお、図を簡潔に表すため、光源装置20および30の電源駆動回路および温調ユニット以外の構成を省略する。
C1. Detailed configuration of light source device:
With reference to FIG. 9, functional blocks of the light source device of the third embodiment will be described. In addition, in order to express a figure simply, structures other than the power supply drive circuit and temperature control unit of the light source devices 20 and 30 are abbreviate | omitted.

図9に示すように、光源装置10は、レーザ光源としての半導体レーザ装置100aと、第2高調波発生素子110と、共振器120と、温度センサ130と、温調器140と、電源駆動回路150aと、温調ユニット160aと、制御ユニット170とを備える。制御ユニット270は、駆動信号制御部271と、警告報知部172と、光線強度測定手段としてのレーザパワーメーターを190備える。第3実施例の各構成において、第1実施例と同じ符号の構成は同じ構成・機能を有しているため、説明を省略する。   As shown in FIG. 9, the light source device 10 includes a semiconductor laser device 100a as a laser light source, a second harmonic generation element 110, a resonator 120, a temperature sensor 130, a temperature controller 140, and a power supply driving circuit. 150a, temperature control unit 160a, and control unit 170 are provided. The control unit 270 includes a drive signal control unit 271, a warning notification unit 172, and a laser power meter 190 as a light intensity measurement unit. In each configuration of the third embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configuration / function, and thus description thereof is omitted.

レーザパワーメーター190は、受光部を備え、受光部に入射したレーザ光のエネルギーを電気信号に変換する装置である。受光部は、例えばシリコンフォトダイオードで構成されている。レーザパワーメーター190は、第2高調波発生素子110と光源装置のカバーの開口部201との間の光の経路上に配置されていてもよいし、経路上でなくとも、経路上を通過する光のエネルギーと同等のエネルギーを有する光を受光できる部位に配置されていてもよい。   The laser power meter 190 is a device that includes a light receiving unit and converts the energy of laser light incident on the light receiving unit into an electrical signal. The light receiving unit is configured by, for example, a silicon photodiode. The laser power meter 190 may be disposed on the light path between the second harmonic generating element 110 and the opening 201 of the cover of the light source device, or may pass on the path even if not on the path. You may arrange | position in the site | part which can receive the light which has an energy equivalent to the energy of light.

制御ユニット270の駆動信号制御部271は、各光源装置10〜30の対応付けテーブル510、520、530と、ホワイトバランステーブル540とを備える。駆動信号制御部271は、各光源装置の温度センサから各半導体レーザ装置の温度を取得し、最も低い温度を基準温度Tmin、最も高い温度を基準温度Tmaxとして、該基準温度と基準温度を有する光源装置の対応付けテーブルとに基づき、光源装置の電源駆動回路から発光素子への電力供給量を調整して半導体レーザ装置の出力パワーを制御する。 The drive signal control unit 271 of the control unit 270 includes association tables 510, 520, and 530 and a white balance table 540 for each light source device 10-30. The drive signal control unit 271 acquires the temperature of each semiconductor laser device from the temperature sensor of each light source device, and sets the reference temperature and the reference temperature with the lowest temperature as the reference temperature Tmin and the highest temperature as the reference temperature Tmax. The output power of the semiconductor laser device is controlled by adjusting the amount of power supplied from the power source driving circuit of the light source device to the light emitting element based on the correspondence table of the light source device.

更に、駆動信号制御部271は、基準温度を有する光源装置の、出力パワー調整後の光線強度に基づき、ホワイトバランステーブル540を参照して、3つの光源装置から出力される光のホワイトバランスが確保されるように、他の光源装置の半導体レーザ装置の出力パワーを調整する。ホワイトバランスとは、赤色光、緑色光、青色光を合成して白色を発光させる際に、各色の発色具合すなわち色強度を調整して所望の白色を発光させることを示す。各色の色強度のバランスが崩れると、ホワイトバランスが偏り、赤色が強い白色となったり、青色が強い白色となったりするため、各色の色強度は、所定のバランスに保つことにより、色の偏りの少ない所望のカラーバランスの画像をスクリーン90に表示できる。ホワイトバランステーブル540は、このホワイトバランスを定義するテーブルである。   Further, the drive signal controller 271 ensures the white balance of the light output from the three light source devices by referring to the white balance table 540 based on the light intensity after adjusting the output power of the light source device having the reference temperature. As described above, the output power of the semiconductor laser device of another light source device is adjusted. White balance means that when white light is emitted by combining red light, green light, and blue light, a desired white color is emitted by adjusting the color development, that is, the color intensity of each color. If the balance of the color intensity of each color is lost, the white balance will be biased, and the red will become a strong white or the blue will become a strong white. An image having a desired color balance with a small amount can be displayed on the screen 90. The white balance table 540 is a table that defines this white balance.

なお、制御ユニット270は、3台の光源装置10〜30の全てを制御している。制御ユニット270は、いずれかの光源装置内に構成されていてもよいし、3台の光源装置の外部に構成されていてもよい。また、例えば、全ての光源装置内に制御ユニット270が構成され、最も温度の高い光源装置の制御ユニットが他の光源装置を制御してもよい。   The control unit 270 controls all of the three light source devices 10-30. The control unit 270 may be configured in any one of the light source devices, or may be configured outside the three light source devices. Further, for example, the control unit 270 may be configured in all the light source devices, and the control unit of the light source device having the highest temperature may control other light source devices.

C2.出力パワー制御処理:
第3実施例の出力パワー制御処理について、図10および図11を参照して説明する。図10および図11は、第3実施例における出力パワー制御処理を説明するフローチャートである。
C2. Output power control processing:
The output power control process of the third embodiment will be described with reference to FIG. 10 and FIG. 10 and 11 are flowcharts for explaining output power control processing in the third embodiment.

制御ユニット270は、全光源装置の温度センサ130から各半導体レーザ装置の温度Tを取得する(ステップS20)。   The control unit 270 acquires the temperature T of each semiconductor laser device from the temperature sensor 130 of all light source devices (step S20).

制御ユニット270は、各半導体レーザ装置の温度Tが、閾値Tth1以上かつ閾値Tth2以下の範囲に含まれるかを判断する(ステップS21)。閾値Tth1以上かつ閾値Tth2以下の範囲に含まれる場合には(ステップS21:YES)、レーザの出力パワーの設定変更を不要と判断し、温度センサ130から繰り返し温度Tを取得する。制御ユニット270は、温度Tが閾値Tth1以上かつ閾値Tth2以下の範囲に含まれない場合(ステップS21:NO)、各半導体レーザ装置の温度Tのうち、最も温度の低い基準温度Tminが閾値Tth1未満であるかを判断する(ステップS22)。制御ユニット270は、基準温度Tminが閾値Tth1未満である場合(ステップS22:YES)、基準温度Tminの半導体レーザ装置の出力パワーが所望の設定パワーよりも低いと判断し、該半導体レーザ装置の出力パワーを増大させる(ステップS23)。 The control unit 270 determines whether the temperature T of each semiconductor laser device is included in the range of the threshold value T th1 or more and the threshold value T th2 or less (step S21). If it is included in the range not less than the threshold value T th1 and not more than the threshold value T th2 (step S21: YES), it is determined that it is not necessary to change the setting of the laser output power, and the temperature T is repeatedly acquired from the temperature sensor 130. When the temperature T is not included in the range not less than the threshold T th1 and not more than the threshold T th2 (step S21: NO), the control unit 270 has the lowest reference temperature T min among the temperatures T of the respective semiconductor laser devices. It is determined whether it is less than the threshold value T th1 (step S22). When the reference temperature T min is lower than the threshold value T th1 (step S22: YES), the control unit 270 determines that the output power of the semiconductor laser device at the reference temperature T min is lower than the desired set power, and the semiconductor laser The output power of the device is increased (step S23).

制御ユニット270は、出力パワーを増大させた半導体レーザ装置から射出され、可視光に変換された光の光線強度を取得する(ステップS24)。具体的には、制御ユニット270は、レーザパワーメーター190から可視光の光線強度を取得する。   The control unit 270 acquires the light intensity of the light emitted from the semiconductor laser device with increased output power and converted into visible light (step S24). Specifically, the control unit 270 acquires the light intensity of visible light from the laser power meter 190.

駆動信号制御部271は、取得した光線強度に基づき、ホワイトバランステーブル540を参照して、3台の光源装置から出力される光のホワイトバランスが確保されるように、他の光源装置の半導体レーザ装置の出力パワーを調整する(ステップS25)。具体的には、駆動信号制御部271は、光源装置10から出力される赤色光、光源装置20から出力される緑色光、および、光源装置30から出力される青色光の3色のホワイトバランスを確保できるように、各色の光線強度の比率を定義したホワイトバランステーブル540を有しており、係るホワイトバランステーブル540を参照して、他の光源装置の出力パワーを制御する。   The drive signal control unit 271 refers to the white balance table 540 based on the acquired light intensity, and ensures the white balance of the light output from the three light source devices, so that the semiconductor lasers of other light source devices The output power of the device is adjusted (step S25). Specifically, the drive signal control unit 271 performs white balance of three colors of red light output from the light source device 10, green light output from the light source device 20, and blue light output from the light source device 30. The white balance table 540 that defines the ratio of the light intensity of each color is provided so that the output power of each light source device can be controlled with reference to the white balance table 540.

制御ユニット270は、基準温度Tminが閾値Tth1未満で無い場合(ステップS22:NO)、取得した各半導体レーザ装置の温度Tのうち、基準温度Tmaxと閾値Tth3とを比較し(ステップS26)、基準温度Tmaxが閾値Tth3よりも低い場合、すなわち、基準温度Tmaxが温度Tth2より高くTth3より低い場合には(ステップS26:NO)、基準温度Tmaxの半導体レーザ装置の出力パワーを低下させる(ステップS27)。 When the reference temperature T min is not less than the threshold value T th1 (step S22: NO), the control unit 270 compares the reference temperature T max with the threshold value T th3 among the acquired temperatures T of the respective semiconductor laser devices (step S22). S26) If the reference temperature T max is lower than the threshold T th3 , that is, if the reference temperature T max is higher than the temperature T th2 and lower than T th3 (step S26: NO), the semiconductor laser device of the reference temperature T max Is reduced (step S27).

制御ユニット270は、出力パワーを低下させた半導体レーザ装置から射出され、可視光に変換された光の光線強度を取得する。(ステップS28)。   The control unit 270 acquires the light intensity of the light emitted from the semiconductor laser device whose output power has been reduced and converted into visible light. (Step S28).

駆動信号制御部271は、取得した光線強度に基づき、ホワイトバランステーブル540を参照して、3台の光源装置から出力される光のホワイトバランスが確保されるように、他の光源装置の半導体レーザ装置の出力パワーを調整する(ステップS29)。   The drive signal control unit 271 refers to the white balance table 540 based on the acquired light intensity, and ensures the white balance of the light output from the three light source devices, so that the semiconductor lasers of other light source devices The output power of the apparatus is adjusted (step S29).

制御ユニット170は、センサ温度Tsに応じて半導体レーザ装置100aに供給する電力を制御して半導体レーザ装置100aの出力パワーを調整し終えると、ステップS20に戻り、処理を繰り返す。 When the control unit 170 finishes adjusting the output power of the semiconductor laser device 100a by controlling the power supplied to the semiconductor laser device 100a according to the sensor temperature Ts, the control unit 170 returns to step S20 and repeats the process.

制御ユニット270の警告報知部172は、基準温度Tmaxが閾値Tth3以上の場合には(ステップS26:YES)、全ての半導体レーザ装置の動作を停止する旨の警告を、ライトバルブ60を介してスクリーン90に、所定の表示時間、表示する(ステップS30)。 When the reference temperature T max is equal to or higher than the threshold value T th3 (step S26: YES), the warning notification unit 172 of the control unit 270 issues a warning that the operation of all the semiconductor laser devices is stopped via the light valve 60. Display on the screen 90 for a predetermined display time (step S30).

表示時間経過後、制御ユニット270の駆動信号制御部271は、全ての光源装置の半導体レーザ装置への電力供給を停止し、半導体レーザ装置の出力を停止する(ステップS31)。   After the display time has elapsed, the drive signal control unit 271 of the control unit 270 stops the power supply to the semiconductor laser devices of all the light source devices, and stops the output of the semiconductor laser devices (step S31).

上述の第3実施例によれば、複数の光源装置を用いるプロジェクタにおいて、1の光源装置の半導体レーザ装置の温度上昇に基づく出力パワーの抑制に応じて、他の光源装置の半導体レーザ装置の出力パワーを、ホワイトバランスが確保されるように抑制できる。従って、半導体レーザの短寿命化を抑制するとともに、複数の半導体レーザ装置を用いたスクリーンへの画像投影時にホワイトバランスの確保された高画質の画像を投影できる。   According to the third embodiment described above, in a projector using a plurality of light source devices, the output of the semiconductor laser device of another light source device according to the suppression of the output power based on the temperature rise of the semiconductor laser device of one light source device. Power can be suppressed so that white balance is secured. Therefore, it is possible to suppress the shortening of the lifetime of the semiconductor laser and to project a high-quality image in which white balance is ensured at the time of image projection onto a screen using a plurality of semiconductor laser devices.

D.第4実施例:
D1.モニタ装置の概略構成:
第4実施例では、光源装置を備えるモニタ装置について説明する。図12は、第4実施例におけるモニタ装置400を例示する説明図である。モニタ装置400は、装置本体410と、光伝送部420とを備える。装置本体410は、前述した第1実施例の光源装置10を備える。光源装置10は、第1実施例において説明したように、半導体レーザ装置100a、第2高調波発生素子110、共振器120を備える。ただし、本実施例では、半導体レーザ装置100aは、白色レーザ光を出力する。
D. Fourth embodiment:
D1. General configuration of monitor device:
In the fourth embodiment, a monitor device including a light source device will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a monitor device 400 according to the fourth embodiment. The monitor device 400 includes a device main body 410 and an optical transmission unit 420. The apparatus main body 410 includes the light source apparatus 10 of the first embodiment described above. As described in the first embodiment, the light source device 10 includes the semiconductor laser device 100a, the second harmonic generation element 110, and the resonator 120. However, in this embodiment, the semiconductor laser device 100a outputs white laser light.

光伝送部420は、光を送る側と受ける側の2本のライトガイド421,422を備える。各ライトガイド421,422は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド421の入射側には光源装置10が配設され、その出射側には、拡散板423が配設されている。光源装置10から出力されたレーザ光は、ライトガイド421を伝って光伝送部420の先端に設けられた拡散板423に送られ、拡散板423により拡散されて被写体を照射する。   The light transmission unit 420 includes two light guides 421 and 422 on the light sending side and the light receiving side. Each of the light guides 421 and 422 is a bundle of a large number of optical fibers, and can send laser light to a distant place. The light source device 10 is disposed on the incident side of the light guide 421 on the light transmission side, and the diffusion plate 423 is disposed on the emission side thereof. The laser light output from the light source device 10 is transmitted to the diffusion plate 423 provided at the tip of the light transmission unit 420 through the light guide 421 and is diffused by the diffusion plate 423 to irradiate the subject.

光伝送部420の先端には、結像レンズ424も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ424で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド422を伝って、装置本体410内に設けられた撮像手段としてのカメラ411に送られる。この結果。光源装置10から射出されたレーザ光により被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ411で撮像することができる。   An imaging lens 424 is also provided at the tip of the light transmission unit 420, and reflected light from the subject can be received by the imaging lens 424. The received reflected light travels through the light guide 422 on the receiving side and is sent to a camera 411 as an imaging means provided in the apparatus main body 410. As a result. An image based on reflected light obtained by irradiating the subject with laser light emitted from the light source device 10 can be captured by the camera 411.

以上のように構成されたモニタ装置400によれば、半導体レーザ装置の温度上昇を抑制し、短寿命化を抑制できる。モニタ装置400は医療現場などで利用されるため、半導体レーザ装置の突然の破損や急な消灯を抑制でき、利用者の利便性を向上できる。   According to the monitor device 400 configured as described above, the temperature rise of the semiconductor laser device can be suppressed, and the shortening of the lifetime can be suppressed. Since the monitor device 400 is used in a medical field or the like, sudden damage or sudden turn-off of the semiconductor laser device can be suppressed, and user convenience can be improved.

E.第5実施例:
第1実施例〜第4実施例では、光源に供給すべき電力を低減することにより、光源装置の温度を低下させて光源装置の劣化を抑制している。第5実施例では、光源装置の起動以後、ホワイトバランスを一定に維持しながら、観察者に輝度変化を感じさせることなく光源装置へ供給する電力を調整する光源装置について説明する。
E. Example 5:
In the first to fourth embodiments, the power to be supplied to the light source is reduced, thereby reducing the temperature of the light source device and suppressing the deterioration of the light source device. In the fifth embodiment, a description will be given of a light source device that adjusts the power supplied to the light source device without causing the observer to feel a change in luminance while keeping the white balance constant after the light source device is activated.

E1.光源装置詳細構成:
図13は、第5実施例における光源装置の構成について例示するブロック図である。第5実施例の光源装置11は、制御ユニット370による処理以外は、第1実施例の光源装置10と同一の構成を備える。
E1. Detailed configuration of light source device:
FIG. 13 is a block diagram illustrating the configuration of the light source device in the fifth embodiment. The light source device 11 of the fifth embodiment has the same configuration as the light source device 10 of the first embodiment, except for the processing by the control unit 370.

E2.出力パワー制御処理:
図14〜図18を参照して、第5実施例における出力パワー制御処理について説明する。図14は、第5実施例における出力パワー制御処理を説明するフローチャートである。図15は、第5実施例における目標出力パワーテーブルを例示する説明図である。図16は、第5実施例における光源装置の温度変化と出力パワーとの経時的な相関を表すグラフである。図17は、第5実施例における各色光源の投入パワーと光量との特性を表す特性グラフである。図18は、第5実施例における各色光源の光量の温度依存性を表すグラフである。
E2. Output power control processing:
The output power control process in the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a flowchart for explaining output power control processing in the fifth embodiment. FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a target output power table in the fifth embodiment. FIG. 16 is a graph showing the temporal correlation between the temperature change of the light source device and the output power in the fifth embodiment. FIG. 17 is a characteristic graph showing characteristics of input power and light quantity of each color light source in the fifth embodiment. FIG. 18 is a graph showing the temperature dependence of the light amount of each color light source in the fifth embodiment.

制御ユニット370は、光源装置11の電源投入を検出すると(ステップS100)、温度センサ130から半導体レーザ装置100aの温度を取得し、取得した温度に応じた規定される出力パワーである目標出力パワーを投入する(ステップS102)。具体的には、制御ユニット370は、半導体レーザ装置100aの温度と出力目標パワーが設定された目標出力パワーテーブル600を参照して、目標出力パワーを半導体レーザ装置100aに投入する。   When the control unit 370 detects power-on of the light source device 11 (step S100), the control unit 370 acquires the temperature of the semiconductor laser device 100a from the temperature sensor 130, and sets a target output power that is a specified output power corresponding to the acquired temperature. (Step S102). Specifically, the control unit 370 refers to the target output power table 600 in which the temperature and output target power of the semiconductor laser device 100a are set, and inputs the target output power to the semiconductor laser device 100a.

図15に示すように、目標出力パワーテーブル600は、「温度」と「目標出力パワー」との項目から構成されており、半導体レーザ装置100aの温度に応じて、赤色光源、青色光源および緑色光源のそれぞれの目標出力パワーが設定されている。例えば、温度センサ130により取得された温度が「C」である場合、赤色光源の目標出力パワーは「cR」、青色光源の目標出力パワーは「cB」、緑色光源の目標出力パワーは「cG」である。なお、第5実施例では、赤色レーザ装置の温度センサから取得した温度を基準として、他色レーザ装置の目標出力パワーを決めている。制御ユニット370は、このようにして、起動時の目標出力パワーを決定する。   As shown in FIG. 15, the target output power table 600 includes items of “temperature” and “target output power”, and a red light source, a blue light source, and a green light source according to the temperature of the semiconductor laser device 100a. Each target output power is set. For example, when the temperature acquired by the temperature sensor 130 is “C”, the target output power of the red light source is “cR”, the target output power of the blue light source is “cB”, and the target output power of the green light source is “cG”. It is. In the fifth embodiment, the target output power of the other color laser device is determined based on the temperature acquired from the temperature sensor of the red laser device. In this way, the control unit 370 determines the target output power at startup.

制御ユニット370は、所定時間の温度変化量を算出し(ステップS104)、半導体レーザ装置100aの定常状態における温度(以降、第5実施例では定常温度と呼ぶ)を推測する(ステップS106)。   The control unit 370 calculates a temperature change amount for a predetermined time (step S104), and estimates a temperature in the steady state of the semiconductor laser device 100a (hereinafter referred to as a steady temperature in the fifth embodiment) (step S106).

制御ユニット370は、一定時間の間に変化した温度変化量が所定以上であるかを判断する(ステップS108)。制御ユニット370は、温度変化量が所定以上である場合には(ステップS108:YES)、赤色光源、青色光源、緑色光源の各色の色温度のバランスであるホワイトバランスを一定に維持するように、電源駆動回路への供給電圧を変化させる(ステップS110)。制御ユニット370は、温度変化量が所定以上でない場合には(ステップS108:NO)、処理を終了する。   The control unit 370 determines whether or not the temperature change amount that has changed during a predetermined time is equal to or greater than a predetermined value (step S108). When the temperature change amount is greater than or equal to a predetermined value (step S108: YES), the control unit 370 maintains a constant white balance that is a balance of the color temperatures of the red light source, the blue light source, and the green light source. The supply voltage to the power supply driving circuit is changed (step S110). If the temperature change amount is not equal to or greater than the predetermined value (step S108: NO), the control unit 370 ends the process.

図16のグラフ700において、実線グラフは半導体レーザ装置の温度変化を表しており、破線グラフは投入パワーを表している。グラフ700において、温度Taが、一定の温度で安定動作を行う定常状態の温度である定常温度を表す。図16に示すように、制御ユニット370は、一定時間Δt1の間の半導体レーザ装置の温度上昇量ΔT1を算出し、定常温度を推測し、推測した定常温度と目標出力パワーテーブル600とを用いて、定常温度時の目標出力パワーを設定し、目標出力パワーとなるように電源駆動回路150aへの供給電圧を制御する。ここで、制御ユニット370は、ホワイトバランスを維持しつつ、各光源の輝度変化が、1/60secあたり2%以下の勾配となるように、すなわち、変化前の温度に対して変化後の温度の差分が1/60secあたり約2%以下となるように、電源駆動回路150aへの供給電圧を制御する。一定時間の間に変化した温度変化量が所定以上である場合に目標出力パワーを更新することにより、目標出力パワーが頻繁に変動することを抑制している。   In the graph 700 of FIG. 16, the solid line graph represents the temperature change of the semiconductor laser device, and the broken line graph represents the input power. In the graph 700, the temperature Ta represents a steady temperature that is a steady state temperature at which a stable operation is performed at a constant temperature. As shown in FIG. 16, the control unit 370 calculates the temperature rise ΔT1 of the semiconductor laser device during a certain time Δt1, estimates the steady temperature, and uses the estimated steady temperature and the target output power table 600. Then, the target output power at the steady temperature is set, and the supply voltage to the power supply driving circuit 150a is controlled so as to be the target output power. Here, the control unit 370 maintains the white balance so that the luminance change of each light source has a gradient of 2% or less per 1/60 sec, that is, the temperature after the change with respect to the temperature before the change. The supply voltage to the power supply driving circuit 150a is controlled so that the difference is about 2% or less per 1/60 sec. The target output power is suppressed from frequently fluctuating by updating the target output power when the amount of temperature change that has changed during a predetermined time is equal to or greater than a predetermined value.

図17の特性グラフ800において、縦軸は各色レーザ装置の光量を、横軸は投入パワーを表している。図17に示すように、赤色レーザ装置は、投入パワーWrで最大光量となり、青色レーザ装置は、投入パワーWbで最大光量となり、緑色レーザ装置は、投入パワーWgで最大光量となり、投入パワーWr、Wg、Wb以上のパワーが投入されても、各色レーザ装置の光量は上昇しなくなる(投入パワーWr、Wg,Wbを各色光源装置のロールオーバーポイントと呼ぶ)。各色レーザ装置はこのような特性を有しているため、制御ユニット370は、各色レーザ装置を、それぞれのロールオーバーポイント以下のパワーで駆動するように制御する。   In the characteristic graph 800 of FIG. 17, the vertical axis represents the light amount of each color laser device, and the horizontal axis represents the input power. As shown in FIG. 17, the red laser device has the maximum light amount at the input power Wr, the blue laser device has the maximum light amount at the input power Wb, and the green laser device has the maximum light amount at the input power Wg. Even if powers greater than or equal to Wg and Wb are applied, the amount of light of each color laser device does not increase (the input powers Wr, Wg, and Wb are referred to as rollover points for the respective color light source devices). Since each color laser device has such characteristics, the control unit 370 controls each color laser device to be driven at a power equal to or lower than the respective rollover point.

また、図18のグラフ900において、縦軸は半導体レーザ装置の光量を表し、横軸は半導体レーザ装置の温度を表す。図18に示すように、赤色レーザ装置が青色レーザ装置、緑色レーザ装置に比して温度上昇に対する光量低下率が高い。すなわち、赤色レーザ装置が最も温度依存性が悪い。従って、第5実施例では、制御ユニット370は、投入パワーの変化時にホワイトバランスを一定に維持する際に、赤色レーザ装置の変化量に連動して、青色レーザ装置および緑色レーザ装置への投入パワーを変化させる。   In the graph 900 of FIG. 18, the vertical axis represents the light amount of the semiconductor laser device, and the horizontal axis represents the temperature of the semiconductor laser device. As shown in FIG. 18, the red laser device has a higher light amount reduction rate with respect to the temperature rise than the blue laser device and the green laser device. That is, the red laser device has the worst temperature dependency. Therefore, in the fifth embodiment, when the white balance is kept constant when the input power changes, the control unit 370 interlocks with the amount of change of the red laser device to input power to the blue laser device and the green laser device. To change.

以上説明した第5実施例の光源装置によれば、半導体レーザ装置の輝度が1/60secあたり2%以下の勾配に従って、半導体レーザ装置への供給電力を制御できる。この勾配での輝度変化とすることにより、観察者に輝度変化を感じさせることなく映像全体の輝度を変化させることができる。よって、観察者に違和感のない映像を提供しつつ、供給電力を制御できる。   According to the light source device of the fifth embodiment described above, the power supplied to the semiconductor laser device can be controlled according to the gradient of 2% or less per 1/60 sec of the luminance of the semiconductor laser device. By setting the luminance change at this gradient, the luminance of the entire image can be changed without causing the observer to feel the luminance change. Therefore, it is possible to control the power supply while providing an image that does not feel strange to the observer.

また、第5実施例の光源装置によれば、複数の光源装置のうち、温度依存性の悪い光源装置に連動させて他の光源装置の目標出力パワーを調整できる。従って、簡易な構成で効率的にホワイトバランスを一定に維持できる。なお、第5実施例では、赤色光源に他色光源を連動させているが、これに限られない。   Further, according to the light source device of the fifth embodiment, the target output power of another light source device can be adjusted in conjunction with the light source device having poor temperature dependency among the plurality of light source devices. Therefore, the white balance can be efficiently maintained constant with a simple configuration. In the fifth embodiment, the red light source is linked to the other color light source, but the present invention is not limited to this.

また、第5実施例の光源装置によれば、ロールオーバーポイント以下の電力で半導体レーザ装置を動作させることができるため、電力を効率的に供給でき、光源装置の劣化防止を図ることができる。   Further, according to the light source device of the fifth embodiment, since the semiconductor laser device can be operated with electric power equal to or lower than the rollover point, electric power can be supplied efficiently, and deterioration of the light source device can be prevented.

また、第5実施例では、一定時間内に温度変化が一定以上ある場合にのみ目標出力パワーを更新することができる。従って、若干の温度変化によって目標出力パワーが変動することを抑制できる。   In the fifth embodiment, the target output power can be updated only when the temperature change is more than a certain value within a certain time. Therefore, it is possible to suppress the target output power from fluctuating due to a slight temperature change.

F.変形例:
(1)上述の第1実施例では、電源駆動回路150aは、パルス幅を変調しているが、例えば、電源駆動回路150aは、振幅すなわち電圧を変調したパルス波形を生成し半導体レーザ装置に供給してもよい。係る変形例の場合、電源駆動回路150aは、振幅(電圧)を変化させる手段を備えていることが好ましい。電源駆動回路150aは、振幅すなわち電圧値を低下したパルス波形220を生成し(パルス幅A=A2、A1>A2)、半導体レーザ装置100aに供給してもよい。パルス幅を狭めても、パルスの振幅を小さくしても半導体レーザ装置100aに供給する電力量を低減できるが、パルス幅を狭めたパルス波形210は、パルス波形220に比べてピークエネルギーが高いため好ましい。
F. Variations:
(1) In the first embodiment described above, the power supply drive circuit 150a modulates the pulse width. For example, the power supply drive circuit 150a generates a pulse waveform with modulated amplitude, that is, voltage, and supplies the pulse waveform to the semiconductor laser device. May be. In the case of such a modification, the power supply driving circuit 150a preferably includes means for changing the amplitude (voltage). The power supply driving circuit 150a may generate a pulse waveform 220 having a reduced amplitude, that is, a voltage value (pulse width A = A2, A1> A2) and supply the pulse waveform 220 to the semiconductor laser device 100a. Even if the pulse width is narrowed or the pulse amplitude is reduced, the amount of power supplied to the semiconductor laser device 100a can be reduced. However, the pulse waveform 210 with the narrowed pulse width has higher peak energy than the pulse waveform 220. preferable.

(2)上述の第1実施例では、半導体レーザ装置の温度の上昇に応じて、連続的に半導体レーザ装置の出力パワーを低減させるように制御しているが、例えば、半導体レーザ装置の出力パワーを不連続に低減させてもよい。 (2) In the first embodiment described above, the output power of the semiconductor laser device is controlled to be continuously reduced as the temperature of the semiconductor laser device rises. May be reduced discontinuously.

図19は、本変形例における出力パワーとセンサ温度とを対応付ける対応付けテーブル520である。対応付けテーブル520では、縦軸がセンサ温度を示し、縦軸が半導体レーザ装置100aの出力パワーを示している。図19に示すように、対応付けテーブル520では、センサ温度が複数の範囲P0(T1<センサ温度Ts≦T0)、P1(T2<センサ温度Ts≦T1)、P2(T3<センサ温度Ts≦T2)、P3(T3≧センサ温度Ts)に分割され、センサ温度が各範囲に含まれる場合には、半導体レーザ装置を一定の出力パワーで出力するように制御する。例えば、図19に示すように、センサ温度Tsが範囲P1に含まれる場合、制御ユニット170は、半導体レーザ装置が出力パワーPW4で出力するように、半導体レーザ装置に電力を供給する。   FIG. 19 is an association table 520 that associates output power and sensor temperature in this modification. In the association table 520, the vertical axis indicates the sensor temperature, and the vertical axis indicates the output power of the semiconductor laser device 100a. As shown in FIG. 19, in the association table 520, the sensor temperatures are in a plurality of ranges P0 (T1 <sensor temperature Ts ≦ T0), P1 (T2 <sensor temperature Ts ≦ T1), P2 (T3 <sensor temperature Ts ≦ T2). ), P3 (T3 ≧ sensor temperature Ts), and when the sensor temperature is included in each range, the semiconductor laser device is controlled to output at a constant output power. For example, as shown in FIG. 19, when the sensor temperature Ts is included in the range P1, the control unit 170 supplies power to the semiconductor laser device so that the semiconductor laser device outputs with the output power PW4.

上述の変形例によれば、半導体レーザ装置へ供給する電力を生成するためのパルス信号の種類を、温度範囲に応じた数とすればよいため、制御ユニット170の負荷軽減および処理速度向上を図ることができる。また、本変形例では、温度範囲をP0〜P3の4区間に区切っているが、例えば、4区間未満でもよいし、4区間より多くてもよい。4区間未満とすれば、処理付加を軽減して処理速度を向上できるし、4区間より多くすれば、柔軟な制御を行える。   According to the above-described modification, the number of types of pulse signals for generating power to be supplied to the semiconductor laser device may be set to a number corresponding to the temperature range, so that the load on the control unit 170 is reduced and the processing speed is improved. be able to. In the present modification, the temperature range is divided into four sections P0 to P3, but may be less than four sections or more than four sections, for example. If it is less than 4 sections, the processing speed can be improved by reducing processing addition, and if it is more than 4 sections, flexible control can be performed.

(3)上述の第3実施例では、半導体レーザ装置の温度に基づき半導体レーザ装置の出力パワーを制御後、光線強度に基づき他の光源装置の半導体レーザ装置についても制御しているが、例えば、温度センサとレーザパワーメーターを共に備えたプロジェクタにおいて、温度と光線強度のいずれか一方のみ利用して半導体レーザ装置の出力パワーを制御してもよい。また、レーザパワーメーターのみ備え、ホワイトバランステーブル540を参照して、光線強度のみに基づき半導体レーザ装置の出力パワーを制御してもよい。 (3) In the third embodiment described above, after controlling the output power of the semiconductor laser device based on the temperature of the semiconductor laser device, the semiconductor laser device of another light source device is also controlled based on the light intensity. In a projector equipped with both a temperature sensor and a laser power meter, the output power of the semiconductor laser device may be controlled using only one of temperature and light intensity. Further, only the laser power meter may be provided, and the output power of the semiconductor laser device may be controlled based on only the light intensity with reference to the white balance table 540.

(4)上述の第3実施例では、最も高い温度である基準温度の半導体レーザ装置の温度に基づきその半導体レーザ装置の出力パワーを制御後、光線強度に基づき他の光源装置の半導体レーザ装置を制御しているが、例えば、光線強度を参照せず、基準温度の光源装置の半導体レーザ装置の出力パワーを低減させるとともに、他の光源装置の半導体レーザ装置の出力パワーを低減させてもよい。係る場合、他の光源装置の半導体レーザ装置を基準温度に基づき制御してもよい。 (4) In the third embodiment described above, after controlling the output power of the semiconductor laser device based on the temperature of the reference temperature semiconductor laser device which is the highest temperature, the semiconductor laser device of another light source device is controlled based on the light intensity. Although controlled, for example, the output power of the semiconductor laser device of the light source device at the reference temperature may be reduced and the output power of the semiconductor laser device of another light source device may be reduced without referring to the light intensity. In such a case, the semiconductor laser device of another light source device may be controlled based on the reference temperature.

(5)光源である半導体レーザ装置の温度を測定する温度センサは、光源装置のいずれの部位に設置してもよい。半導体レーザ装置と直接接触していなくとも、その温度が半導体レーザ装置の温度と相関のある部材や位置に配置すれば、半導体レーザ装置の温度を取得できる。 (5) The temperature sensor for measuring the temperature of the semiconductor laser device as the light source may be installed at any part of the light source device. Even if the semiconductor laser device is not in direct contact with the semiconductor laser device, the temperature of the semiconductor laser device can be obtained if the temperature is disposed at a member or position having a correlation with the temperature of the semiconductor laser device.

(6)温度センサを、直接半導体レーザ装置の発光素子に取り付けてもよい。こうすれば、半導体レーザ装置の正確な温度を測定でき、制御精度を向上できる。 (6) The temperature sensor may be directly attached to the light emitting element of the semiconductor laser device. In this way, the accurate temperature of the semiconductor laser device can be measured, and the control accuracy can be improved.

(7)上述の第3実施例では、可視光に変換された光線強度を測定しているが、例えば、レーザパワーメーターを、半導体レーザ装置100aと2次高調波発生素子の間を通る光の光線強度が測定可能な部位に設置し、2次高調波発生素子で可視光に変換される前の光(例えば赤外光)の光線強度を測定して、半導体レーザ装置100aの出力制御に利用してもよい。光は、介在する光学素子の数に応じて損失量が増加するため、こうすれば、半導体レーザ装置100aの出力パワーをより精度良く測定できる。 (7) In the third embodiment described above, the light intensity converted into the visible light is measured. For example, the light power passing through the laser power meter between the semiconductor laser device 100a and the second harmonic generation element is measured. Installed in a site where the light intensity can be measured, measures the light intensity of light (for example, infrared light) before being converted to visible light by the second harmonic generation element, and uses it for output control of the semiconductor laser device 100a May be. Since the amount of loss of light increases according to the number of intervening optical elements, the output power of the semiconductor laser device 100a can be measured with higher accuracy.

(8)上述の第1実施例では、半導体レーザ装置の出力停止時に警告報知を行っているが、警告報知は停止時に限らずいつ行っても良い。例えば、半導体レーザ装置の出力低減開始時や、所定以上出力を下げた場合等に警告報知してもよい。報知の方法は、画面にメッセージを表示するだけでなく、画面を点滅させる、所定のマークを表示させるなど種々の態様を取ることができる。また、報知の方法は、画面表示に限らず警告音や音声により報知してもよい。 (8) In the first embodiment described above, warning notification is performed when the output of the semiconductor laser device is stopped. However, the warning notification is not limited to being stopped and may be performed anytime. For example, a warning notification may be given at the start of output reduction of the semiconductor laser device or when the output is reduced by a predetermined level or more. The notification method can take various forms such as not only displaying a message on the screen but also blinking the screen or displaying a predetermined mark. Further, the notification method is not limited to the screen display, and a notification sound or sound may be used.

以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。   As mentioned above, although the various Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various structure can be taken in the range which does not deviate from the meaning.

第1実施例におけるプロジェクタの概略構成について例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates about schematic structure of the projector in 1st Example. 第1実施例における光源装置の構成について例示するブロック図。The block diagram illustrated about the composition of the light source device in the 1st example. 半導体レーザ装置の温度と出力パワーとの関係を例示する相関グラフ。6 is a correlation graph illustrating the relationship between the temperature and output power of a semiconductor laser device. 第1実施例における光源装置の出力パワー制御処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the output power control process of the light source device in 1st Example. 第1実施例における半導体レーザ装置の温度と出力パワーとの対応付けを例示する対応付けテーブル。6 is a correspondence table illustrating the correspondence between the temperature and output power of the semiconductor laser device in the first embodiment. 第1実施例における駆動回路が生成するパルスについて例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates about the pulse which the drive circuit in a 1st example generates. 第1実施例における警告報知画面を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the warning alerting | reporting screen in 1st Example. 第2実施例における光源装置の構成について例示するブロック図。The block diagram illustrated about the structure of the light source device in 2nd Example. 第3実施例における光源装置の構成について例示するブロック図。The block diagram illustrated about the structure of the light source device in 3rd Example. 第3実施例における出力パワー制御処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the output power control process in 3rd Example. 第3実施例における出力パワー制御処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the output power control process in 3rd Example. 第4実施例におけるモニタ装置を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the monitor apparatus in 4th Example. 第5実施例における光源装置の構成について例示するブロック図。The block diagram illustrated about the structure of the light source device in 5th Example. 第5実施例における出力パワー制御処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the output power control process in 5th Example. 第5実施例における目標出力パワーテーブルを例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the target output power table in 5th Example. 第5実施例における光源装置の温度変化と出力パワーとの経時的な相関を表すグラフ。The graph showing the time-dependent correlation of the temperature change of the light source device in 5th Example, and output power. 第5実施例における各色光源の投入パワーと光量との特性を表す特性グラフ。The characteristic graph showing the characteristic of the input power and light quantity of each color light source in 5th Example. 第5実施例における各色光源の光量の温度依存性を表すグラフ。The graph showing the temperature dependence of the light quantity of each color light source in 5th Example. 変形例における半導体レーザ装置の出力パワーとセンサ温度との対応付けテーブル。The correspondence table of the output power of the semiconductor laser apparatus and sensor temperature in a modification.

符号の説明Explanation of symbols

10、20、30…光源装置
50…均一化光学素子
60…ライトバルブ
70…ダイクロイックプリズム
80…投射レンズ
90…スクリーン
91…警告報知メッセージ
100a…半導体レーザ装置
101…ベースプレート
110…第2高調波発生素子
111…発光部
120…共振器
121、122…ミラー
130…温度センサ
131…センサカバー
140…温調器
150…テーブル
150a…電源駆動回路
160a…温調ユニット
170…制御ユニット
171…駆動信号制御部
172…警告報知部
180…マウント用部材
180…光源マウント用部材
190…レーザパワーメーター
200、210、220…パルス波形
270…制御ユニット
271…駆動信号制御部
400…モニタ装置
410…装置本体
411…カメラ
420…光伝送部
421、422…ライトガイド
…ライトガイド
423…拡散板
424…結像レンズ
500…相関グラフ
510、520…対応付けテーブル
1000…プロジェクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20, 30 ... Light source device 50 ... Uniformity optical element 60 ... Light valve 70 ... Dichroic prism 80 ... Projection lens 90 ... Screen 91 ... Warning alert message 100a ... Semiconductor laser apparatus 101 ... Base plate 110 ... Second harmonic generation element DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Light-emitting part 120 ... Resonator 121, 122 ... Mirror 130 ... Temperature sensor 131 ... Sensor cover 140 ... Temperature controller 150 ... Table 150a ... Power supply drive circuit 160a ... Temperature control unit 170 ... Control unit 171 ... Drive signal control part 172 ... Warning notification unit 180 ... Mounting member 180 ... Light source mounting member 190 ... Laser power meter 200, 210, 220 ... Pulse waveform 270 ... Control unit 271 ... Drive signal control unit 400 ... Monitor device 410 ... Device body 411 ... Camera 4 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Light transmission part 421, 422 ... Light guide ... Light guide 423 ... Diffusing plate 424 ... Imaging lens 500 ... Correlation graph 510, 520 ... Correlation table 1000 ... Projector

Claims (18)

光源装置であって、
互いに色が異なるレーザ光を射出する複数の光源と、
前記複数の光源を駆動させるための電力を供給する駆動回路と、
前記複数の光源のうちの第1の光源光源温度を取得するための取得手段と、
得した前記光源温度が所定の第1の閾値より高い場合、前記駆動回路から前記第1の光源へ供給する前記電力を低下させると共に、前記複数の光源から出力される光のホワイトバランスが一定に維持されるように、前記第1の光源に供給する前記電力の変化量に連動して前記複数の光源のうち前記第1の光源以外の光源へ供給する前記電力を変化させるように前記駆動回路を制御する制御部と、を備え
前記第1の光源は、光量の温度依存性が前記複数の光源の中で最も悪いことを特徴とする、光源装置。
A light source device,
A plurality of light sources that emit laser beams of different colors ;
A drive circuit for supplying power for driving the plurality of light sources;
Obtaining means for obtaining a light source temperature of a first light source of the plurality of light sources;
If the light source temperature resulting was collected is higher than a predetermined first threshold value, along with lowering the front Symbol power you supplied to the first light source from said driving circuit, a white balance of the light output from said plurality of light sources The power supplied to a light source other than the first light source among the plurality of light sources is changed in conjunction with a change amount of the power supplied to the first light source so that the power is maintained constant. A control unit for controlling the drive circuit ,
The light source device according to claim 1, wherein the first light source has the worst temperature dependency of light quantity among the plurality of light sources.
請求項1記載の光源装置であって、更に、
前記光源温度と前記第1の光源に供給すべき電力である目標電力とを関連付ける関連情報を格納する格納部を備え、
前記制御部は、取得した前記光源温度および前記関連情報を用いて前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to claim 1, further comprising:
A storage unit that stores related information that associates the light source temperature with target power that is power to be supplied to the first light source;
Wherein the control unit controls the drive circuit by using the light source temperature and the related information and acquisition, the light source device.
請求項2記載の光源装置であって、
前記関連情報は、前記光源温度と前記目標電力とを対応付ける目標電力テーブルを含み、
前記制御部は、前記光源温度と前記目標電力テーブルとを用いて前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to claim 2,
The related information includes a target power table that associates the light source temperature with the target power,
The said control part is a light source device which controls the said drive circuit using the said light source temperature and the said target electric power table.
請求項1ないし請求項3いずれか記載の光源装置であって、
前記制御部は、前記駆動回路から前記第1の光源へ供給する前記電力の低下時に、前記第1の光源の輝度変化量が、前記電力の低下前の前記第1の光源の輝度値に対して、1/60秒あたり2%以下の勾配の変化となるように、前記第1の光源へ供給する電力を変化させるように前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 3,
Wherein, when lowered from the drive circuit of the prior SL power you supplied to the first light source, the brightness variation of the first light source, the luminance value of the first light source the pre-reduction of the power respect, 1/2% per 60 seconds as following a change in slope, and controls the drive circuit to vary the you supply power to the first light source, the light source device.
請求項1ないし請求項4いずれか記載の光源装置であって、
前記制御部は、更に、前記第1の閾値より低い第2の閾値と取得した前記光源温度とを比較し、取得した前記光源温度が前記第2の閾値よりも低い場合、前記駆動回路から前記第1の光源へ供給する前記電力を増加させるように前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the control unit further compares the were acquired with less than the first threshold second threshold light source temperature, If the light source temperature was acquisition is less than the second threshold value, the driving circuit controlling said drive circuit to increase the pre-Symbol power you supplied to the first light source from the light source device.
請求項5記載の光源装置であって、
前記制御部は、前記駆動回路から前記第1の光源へ供給する前記電力の増加時に、前記第1の光源の輝度変化量が、前記電力の増加前の前記第1の光源の輝度値に対して、1/60秒あたり2%以下の勾配の変化となるように、前記第1の光源へ供給する電力を変化させるように前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to claim 5,
Wherein, when the increase from the drive circuit of the prior SL power you supplied to the first light source, the brightness variation of the first light source, the luminance value of the first light source before the increase of the power respect, 1/2% per 60 seconds as following a change in slope, and controls the drive circuit to vary the you supply power to the first light source, the light source device.
請求項2記載の光源装置であって、更に、
前記制御部は、前記駆動回路の起動時に、前記第1の光源へ供給する電力が、前記目標電力となるように、前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to claim 2, further comprising:
Wherein, at the start of the driving circuit, power supplied to the first light source, so that said target power, and controls the driving circuit, the light source device.
請求項4または請求項6記載の光源装置であって、
前記制御部は、前記第1の光源の温度の所定の時間における変化量を用いて前記第1の光源の温度が定常状態となる定常温度を予測し、前記第1の光源へ供給する電力を、前記予測した定常温度および前記目標電力テーブルとにより規定される目標電力に対して、前記輝度が前記勾配で変化するように、前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to claim 4 or 6,
Wherein the control unit, the temperature of the using amount of change in a predetermined time in the temperature of the first light source first light source predicts the steady state temperature as a steady state, electrostatic you supplied to the first light source A light source device that controls the drive circuit so that the luminance changes with the gradient with respect to a target power defined by the predicted steady temperature and the target power table.
請求1ないし請求項8いずれか記載の光源装置であって、
前記制御部は、一定時間の間に前記光源温度が予め規定された変化量以上変化した場合に、変化後の前記光源温度に応じて前記駆動回路を制御する、光源装置。
The light source device according to any claims 1 to 8,
Wherein, when the light source temperature changes predefined variation or during a predetermined time, controls the drive circuit in response to the light source temperature after change, the light source device.
請求項2記載の光源装置であって、
前記第1の光源に対応する前記関連情報は、第1の温度における前記目標電力を第1の目標電力とし、前記第1の温度より低い第2の温度における前記目標電力を第2の目標電力とし、前記第2の温度より低い第3の温度における前記目標電力を第3の目標電力とする場合、前記第1の目標電力と前記第2の目標電力の差分に対する前記第1の温度と前記第2の温度との差分の割合が、前記第2の目標電力と前記第3の目標電力との差分に対する前記第2の温度と前記第3の温度との差分の割合より大きくなる第1の部分を含む、光源装置。
The light source device according to claim 2,
The related information corresponding to the first light source includes the target power at a first temperature as a first target power, and the target power at a second temperature lower than the first temperature as a second target power. When the target power at the third temperature lower than the second temperature is set as the third target power, the first temperature with respect to the difference between the first target power and the second target power, and The ratio of the difference from the second temperature is greater than the ratio of the difference between the second temperature and the third temperature with respect to the difference between the second target power and the third target power. A light source device including a portion.
請求項10記載の光源装置であって、
前記第1の光源に対応する前記関連情報は、前記第1の温度よりも高い第4の温度以上の温度に対する前記目標電力を0とする第2の部分を含む、光源装置。
The light source device according to claim 10,
The related information corresponding to the first light source includes a second portion in which the target power for a temperature equal to or higher than a fourth temperature higher than the first temperature is set to 0.
請求項1記載の光源装置であって、
前記駆動回路は、前記電力をパルス変調によって供給し、
前記制御部は、前記パルス変調により生成されるパルスの幅を狭くすること、および、前記パルスの振幅を小さくすることのいずれか一方を行うよう前記駆動回路を制御することにより、前記電力を低下させる、光源装置。
The light source device according to claim 1,
The drive circuit supplies the power by pulse modulation,
The control unit reduces the power by controlling the drive circuit to perform either one of narrowing a width of a pulse generated by the pulse modulation and reducing an amplitude of the pulse. Let the light source device.
請求項1記載の光源装置であって、更に、
前記第1の光源からの射出光の光線強度を取得する光線強度取得手段を備え、
前記制御部は、前記光源温度および前記光線強度に基づき、前記制御を行う、光源装置。
The light source device according to claim 1, further comprising:
A light intensity acquisition means for acquiring the light intensity of the light emitted from the first light source;
The control unit is a light source device that performs the control based on the light source temperature and the light intensity.
請求項11から請求項13のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記制御部は、前記複数の光源のうち一の光源へ供給する電力が、前記一の光源の最大光量時における電力以下となるように前記駆動回路を制御する光源装置。
The light source device according to any one of claims 11 to 13 ,
The control unit may power you supplied to one light source among the plurality of light sources, a light source apparatus for controlling the drive circuit such that the power or less at the maximum light quantity of the one light source.
請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記第1の光源は、赤色のレーザ光を射出する、光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 14 ,
The first light source is a light source device that emits red laser light .
請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の光源装置を備える画像表示装置。 An image display device including the light source device as claimed in any one of claims 15. 請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の光源装置を備えるモニタ装置。 Monitor device comprising a light source device as claimed in any one of claims 15. 請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の光源装置を備える照明装置。 Illumination apparatus including the light source device according to any one of claims 1 to 15.
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