JP6000097B2

JP6000097B2 - レーザー光源プロジェクタ

Info

Publication number: JP6000097B2
Application number: JP2012266959A
Authority: JP
Inventors: 誠栗秋; 田中　靖人; 靖人田中; 昭博村田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: JP2014115310A

Description

本発明は、複数個のレーザー素子を有するレーザー光源を備えるレーザー光源プロジェクタに関し、特に消費電力を抑制しつつ、適切なホワイトバランスの維持が可能なレーザー光源プロジェクタに関するものである。

映像光源としてのレーザー光源を有するレーザー光源プロジェクタにおいて、レーザー光源を駆動するためには、レーザー駆動回路が必要である（例えば、特許文献１参照）。レーザー光源は経年変化により光出力が低下し、白を表示する際にＲ，Ｇ，Ｂ各色光の輝度の比がずれるため、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色光の輝度の比を補正する必要がある。

そこで、劣化が最も進んだ光源色の光出力に揃えるように他の光源色を制御することで、プロジェクションディスプレイのホワイトバランスを補正することができる経時変化補正装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−１９１５２６号公報（図１）特開２００７−６５５７４号公報

特許文献１，２では、１個のレーザー光源を駆動する場合に限定しているが、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザー光源につきそれぞれ複数個のレーザー素子を駆動する場合、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザー光源の輝度比を常に一定にし、輝度比がずれる場合はその補正をする必要がある。レーザー素子の劣化などによりレーザー素子の発光効率が低下した場合、一定の光出力を維持するためにレーザー素子の駆動電流を増加させることが考えられる。

しかし、複数個のレーザー素子を駆動する際に、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザー光源内の全てのレーザー素子をホワイトバランスの補正に使用した場合、低出力であっても全てのレーザー光源素子が飽和するまで消費電力が徐々に上がり続けるため、最大消費電力に至ってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、レーザー光源において複数個のレーザー光源素子を駆動する際に、消費電力を抑制しつつ適切なホワイトバランスの維持が可能なレーザー光源プロジェクタを提供することを目的とする。

本発明に係るレーザー光源プロジェクタは、１グループがＭ個（Ｍは２以上の整数）のレーザー素子からなる複数のグループを各色ごとに有するレーザー光源と、各前記レーザー素子を駆動するレーザー駆動部と、各前記レーザー素子の電流値を検出する検出部と、前記レーザー光源を定格出力電力の１／２以下で発光させる場合、前記複数のグループのうちの予め定められたグループを発光対象として設定し、前記検出部により検出された電流値に基づいて、前記発光対象として設定されたグループ内のＭ個のレーザー素子の中から、飽和状態に達したレーザー素子を判定し当該レーザー素子の光出力を低下させるとともに、飽和状態に達したことのないレーザー素子を判定し当該レーザー素子の光出力を増加させるように前記レーザー駆動部を制御する制御部とを備えたものである。

本発明によれば、制御部は、レーザー光源を定格出力電力の１／２以下で発光させる場合、複数のグループのうちの予め定められたグループを発光対象として設定し、検出部により検出された電流値に基づいて、発光対象として設定されたグループ内のＭ個のレーザー素子の中から、飽和状態に達したレーザー素子を判定し当該レーザー素子の光出力を低下させるとともに、飽和状態に達したことのないレーザー素子を判定し当該レーザー素子の光出力を増加させるようにレーザー駆動部を制御する。

したがって、レーザー光源において、予め定められたグループのみ発光対象として設定し、発光対象として設定されたグループのレーザー素子に対してのみホワイトバランスの補正が行われるため、消費電力を抑制しつつホワイトバランスを維持することができる。

実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタのブロック図である。レーザー光源部のブロック図である。ホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの一部である。ホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの残部である。経年変化によるレーザー光源に流れる電流の総和の傾向を示すグラフである。前提技術に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの一部である。前提技術に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの残部である。

＜実施の形態＞
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタのブロック図であり、図２は、レーザー光源部２ａ，３ａ，４ａのブロック図である。図１に示すように、レーザー光源プロジェクタは、マイコン１（制御部）と、赤色（Ｒ）レーザー光源２と、緑色（Ｇ）レーザー光源３と、青色（Ｂ）レーザー光源４と、投射表示部５と、スクリーン６とを備えている。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４がレーザー光源に相当する。

Ｒレーザー光源２は、Ｎ１個の赤色（Ｒ）レーザー光源部２ａを備えている。Ｒレーザー光源２内のＲレーザー光源部２ａは、Ｖ１個（複数）のグループに分けられ、各々のグループをｒ１，ｒ２，・・・，ｒＶ１としている。Ｇレーザー光源３は、Ｎ２個の緑色（Ｇ）レーザー光源部３ａを備えている。Ｇレーザー光源３内のＧレーザー光源部３ａは、Ｖ２個（複数）のグループに分けられ、各々のグループをｇ１，ｇ２，・・・，ｇＶ２としている。Ｂレーザー光源４は、Ｎ３個の青色（Ｂ）レーザー光源部４ａを備えている。Ｂレーザー光源４内のＢレーザー光源部４ａは、Ｖ３個（複数）のグループに分けられ、各々のグループをｂ１，ｂ２，・・・，ｂＶ３としている。ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４内の１グループにつき、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａを備えている。

各々のグループの個数は、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４について定格出力電力の１／２で発光させる場合は２個、定格出力電力の１／３で発光させる場合は３個、定格出力電力の１／Ｖｎで発光させる場合はＶｎ個とする。例えば、定格出力電力の１／２で発光させる場合であってグループの個数が２個のとき、２個のグループのうちの１個のグループのＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａが使用される。残りの１個のグループのＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａについては発光させない。

また、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４について定格出力電力の１／３で発光させる場合であってそれぞれのグループの個数が３個のとき、３個のグループのうちの１個のグループのＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａが使用される。残りの２個のグループのＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａについては発光させない。

さらに、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４について定格出力電力の１／Ｖｎで発光させる場合であって、それぞれのグループの個数がＶｎ個のとき、Ｖｎ個のグループのうちの１個のグループのＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａが使用される。残りのＶｎ−１個のグループのＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａについては発光させない。このように複数のグループのうちの１個のグループのＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａが光出力を行う。

マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４内のＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａをそれぞれ制御することで、スクリーン６へ投射される光出力のホワイトバランスの補正処理を行う。投射表示部５は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４から出力された光出力を合成しスクリーン６へ投射する。

次に、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａについて説明する。図２に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａは、マイコン１１と、電源１２と、レーザー駆動回路１３（レーザー駆動部）と、電流検出回路１３ａ（検出部）と、ペルチェ駆動回路１４（ＤＣ−ＤＣコンバータ）と、レーザー素子１５と、ペルチェ素子１６と、ヒートパイプ１７と、ラジエター１８と、ファン１９と、光量検出回路２０と、ＡＤコンバータ２１，２４と、ミラー２２と、温度検出回路２３とを備えている。

レーザー素子（以下、「ＬＤ」と称す）１５は、スクリーン６に投射するための光を出射する素子であり、例えば、半導体レーザー素子が用いられる。ペルチェ素子１６は、ＬＤ１５を冷却するための素子であり、その吸熱面がＬＤ１５の側に配置され、その放熱面がヒートパイプ１７の側に配置される。ペルチェ素子１６の放熱面から放出された熱は、ヒートパイプ１７を介してラジエター１８内を循環して流れる冷却液へ伝達される。ファン１９は、ラジエター１８に冷却風を送ることで、ラジエター１８内を流れる冷却液を冷却するとともに、冷却液へ伝達された熱をＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａの外部へ排出する。

また、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａでは、ＬＤ１５から出射された光の一部は、ミラー２２を透過して光量検出回路２０へ達する。光量検出回路２０は、受けた光量に基づいてＬＤ１５の光出力を検出する。光出力は、ＬＤ１５により出射される光パワーの最大値を１００％として現在出射されている光パワーが最大値の何％であるかを示す値である。光量検出回路２０は、検出した光出力を示す光出力信号（アナログ信号）をＡＤコンバータ２１へ出力する。ＡＤコンバータ２１は、光出力信号をＡＤ変換して光出力データ（デジタル信号）を生成しマイコン１１へ出力する。

マイコン１１は、光出力データにより示される光出力と目標光出力とを比較し、光出力と目標光出力との差が小さくなるように、ＬＤ１５の駆動量を決定する。マイコン１１は、決定した駆動量を示す制御信号をレーザー駆動回路１３へ出力する。レーザー駆動回路１３は、電源１２から所定の電力が供給され、制御信号により示された駆動量でＬＤ１５を駆動する。これにより、マイコン１１は、光量検出回路２０により検出されたＬＤ１５の光出力が目標光出力になるように、レーザー素子１５の駆動をフィードバック制御する。

温度検出回路２３は、検出された温度を示す温度信号（アナログ信号）をＡＤコンバータ２４へ出力する。ＡＤコンバータ２４は、温度信号をＡＤ変換して温度データ（デジタル信号）を生成しマイコン１１へ出力する。

マイコン１１は、温度データにより示される温度と目標温度とを比較し、温度と目標温度との差が小さくなるように、ペルチェ素子１６の駆動量を決定する。マイコン１１は、決定した駆動量を示す制御データ（デジタル信号）をＤＡコンバータ２５へ出力する。ＤＡコンバータ２５は、制御データをＤＡ変換して制御信号（アナログ信号）を生成しペルチェ駆動回路１４へ出力する。また、ペルチェ駆動回路１４は、電源１２から所定の電力が供給され、制御信号により示された駆動量でペルチェ素子１６を駆動する。これにより、マイコン１１は、温度検出回路２３により検出されたＬＤ１５の温度が目標温度になるように、ペルチェ素子１６の駆動をフィードバック制御する。

電流検出回路１３ａは、レーザー駆動回路１３からＬＤ１５へ供給される電流をＬＤ１５に流れる電流Ｉ_Ｄとして電流値を検出し、検出結果をマイコン１１へ出力する。マイコン１１は、検出結果に基づいて、決定した駆動量を示す制御信号をレーザー駆動回路１３へ出力する。この動作の詳細については後述することとする。

次に、図６と図７を用いて、前提技術に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理について説明する。図６は、前提技術に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの一部であり、図７は、前提技術に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの残部である。図６と図７では、ＬＤ１５の劣化がない場合、ＬＤ１５の光出力低下があり補正をする場合、ＬＤ１５の一時的な光出力低下で全体の光出力を低下させた後に復帰をさせる場合の３通りの処理手順を含むものである。ここで、前提技術に係るレーザー光源プロジェクタでは、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において全てのＬＤ１５を発光対象としている。

最初に、各マイコン１１は、電流検出回路１３ａにより各ＬＤ１５に流れる電流Ｉ_Ｄの電流値を検出し検出結果をマイコン１へ出力する（ステップＳ１）。マイコン１は、入力された検出結果に基づいて、電流Ｉ_Ｄが飽和状態（Ｉ_Ｄ≧I_ＤＭＡＸ）に達したＬＤ１５の個数Ａを検出し、個数Ａが０であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

個数Ａが０である場合であって（ステップＳ２においてＹｅｓ）、マイコン１が、後述するステップＳ２２において全てのＬＤ１５の光出力目標値Ｐ_Ｗを初期値よりも低下させていない場合（ステップＳ３においてＮｏ）、処理はステップＳ１へ戻る。

ＬＤ１５には、素子自体の劣化による発光効率の低下と温度上昇による光出力低下がある。素子の劣化進行と一時的温度上昇により発光効率が低下した状態で一定の光出力を維持するためには、ＬＤ１５に流れる電流Ｉ_Ｄを増加させる必要がある。しかし、ＬＤ１５に流れる電流Ｉ_Ｄを増加させていくと、温度上昇のため、これ以上光出力を増加させることができない限界電流Ｉ_ＤＭＡＸに達し飽和するという問題が生じる。

このような、ＬＤ１５の光出力低下のためにホワイトバランスを補正をする場合は、次の処理手順が行われる。光出力の限界すなわち飽和状態（Ｉ_Ｄ≧I_ＤＭＡＸ）に達したＬＤ１５の個数Ａが１以上である場合（ステップＳ２においてＮｏ）、マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において、飽和状態に達したＬＤ１５の個数（Ｒ：Ａ１個、Ｇ：Ａ２個、Ｂ：Ａ３個）と、それがどのＬＤ１５であるかを判定する（ステップＳ５，Ｓ１０，Ｓ１５）。

Ｒレーザー光源２において飽和状態に達したＬＤ１５がある場合（ステップＳ５においてＹｅｓ）、マイコン１は、飽和状態に達したＬＤ１５の個数Ａ１と、それがどのＬＤ１５であるかをマイコン１内のメモリ（図示省略）に記憶するとともに、飽和状態に達したＬＤ１５の光出力目標値Ｐ_Ｄを、例えばＸ％（固定値）だけ低下させるように、各Ｒレーザー光源部２ａを制御する（ステップＳ６）。ここで、光出力目標値Ｐ_Ｄは各々のＬＤ１５の光出力（Ｗ）と定義する。

マイコン１は、マイコン１内のメモリに記憶された情報に基づいて、過去にも飽和状態に達したことのないＬＤ１５を判定し、当該ＬＤ１５の光出力目標値Ｐ_ＤをＺ１％（計算値）だけ増加させるように、各Ｒレーザー光源部２ａを制御する（ステップＳ７）。ここで、各ＬＤ１５の電流値Ｉ_ＤはＩ_ＤＭＡＸを上限となるように制限されている。

Ｚｎ％（計算値）は、Ｘ％（固定値、例えば４％）と、過去に飽和状態に達したＬＤ１５の個数Ｂｎを用いて下記の数式から導くことができる。ここで、ｎ＝１〜３であり、ｎ＝１はＲレーザー光源２、ｎ＝２はＧレーザー光源３、ｎ＝３はＢレーザー光源４を示し、以下同様である。

Ｚｎ＝Ｘ＊Ａｎ／［Ｎｎ−（Ａｎ＋Ｂｎ）］
次に、マイコン１１は、光出力目標値Ｐ_ＤをＺｎ％増加させた後の処理にて新たに飽和状態に達したＬＤ１５を検出し、検出結果をマイコン１へ出力する。そして、マイコン１は、入力された検出結果に基づいて、新たに飽和状態に達したＬＤ１５の個数Ｃｎ（ｎ＝１〜３）が０であるか否かを判定する（ステップＳ８）。Ｃｎが０である場合（ステップＳ８においてＹｅｓ）、処理はステップＳ１０へ移行する。Ｃｎが１以上（ステップＳ８においてＮｏ）である場合、マイコン１は、新たに飽和状態に達したＬＤ１５の個数Ｃ１と、それがどのＬＤ１５であるかをマイコン１内のメモリ（図示省略）に記憶する。そして、過去を含め、飽和状態に達したＬＤ１５の個数がＲレーザー光源２における各色ＬＤ１５の総数Ｎｎ（ｎ＝１〜３）に等しくならない、すなわち、
Ｎｎ ≠ Ａｎ＋Ｂｎ＋Ｃｎ
である場合（ステップＳ９ＡにおいてＮｏ）、処理はステップＳ６へ戻る。

このときＡｎ，Ｂｎの値は、元の値をそれぞれＡｎ（０），Ｂｎ（０），Ｃｎ（０）とすると
Ａｎ＝Ｃｎ（０）
Ｂｎ＝Ａｎ（０）＋Ｂｎ（０）
へ置き換えられる。

Ｒレーザー光源２において、過去を含め、限界状態に達したＬＤ１５の個数がＲレーザー光源２におけるＬＤ１５の総数Ｎｎ（ｎ＝１〜３）に等しい、すなわち
Ｎｎ＝Ａｎ＋Ｂｎ＋Ｃｎ
となった場合（ステップＳ９ＡにおいてＹｅｓ）、その色のレーザー光源の光出力は一定を保てなくなるため、マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４における全てのＬＤ１５の光出力目標値Ｐ_ｗをＷ％（例えば、通常視認できない量として４％以下の固定値）低下させるように、各Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａを制御する（ステップＳ２２）。これは、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４の光出力目標値Ｐ_Ｄを一律にＷ％低下させ、ＲＧＢ各色のバランス、すなわちホワイトバランスを保ちながら輝度を下げる動作となる。

Ｇレーザー光源３において飽和状態に達したＬＤ１５がある場合（ステップＳ１０においてＹｅｓ）、ステップＳ１１〜ステップＳ１４Ａの処理が実行されるが、上記で説明したステップＳ６〜ステップＳ９Ａの処理と同様であるため、説明を省略する。また、Ｂレーザー光源４において飽和状態に達したＬＤ１５がある場合（ステップＳ１５においてＹｅｓ）、ステップＳ１６〜ステップＳ１９Ａの処理が実行されるが、上記で説明したステップＳ６〜ステップＳ９Ａの処理と同様であるため、説明を省略する。

ＬＤ１５の一時的な光出力低下のために、全てのＬＤ１５の光出力を低下させた後に増加させる場合は、次の処理手順を行う。外気温度の影響などでステップＳ２２により、全てのＬＤ１５の光出力目標値Ｐ_ｗを低下させていたが、外気温度が下がりＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において全てのＬＤ１５が飽和状態となった場合（ステップＳ３においてＹｅｓ）は、マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において全てのＬＤ１５の光出力目標値Ｐ_ｗをＹ％上昇させるように、各Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａを制御する。ＹはＷに対して小さい値（例えば、Ｙ＝０．２５％）とし、全てのＬＤ１５がＩ_ＤＭＡＸに至るまでは上昇を繰り返し、Ｉ_ＤＭＡＸに至らない限りは元の光出力目標値Ｐ_ｗまで戻す処理を行う。

しかし、前提技術のように、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４内の全てのＬＤ１５をホワイトバランスの補正に使用したとき、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４を定格出力電力の１／２以下の低出力で発光させる場合であっても、全てのＬＤ１５が飽和するまで消費電力が徐々に上がり続けるため、最大消費電力に至ってしまうという問題がある。

この問題を解消するために、実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタでは、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４を定格出力電力の１／２以下で発光させる場合は、全てのＬＤ１５を発光対象とするのではなく、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４の複数のグループのうちの予め定められたグループを発光対象としている。図３は、実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの一部であり、図４は、実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理を示すフローチャートの残部である。

次に、実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタのホワイトバランスの補正処理について説明する。最初に、マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において、それぞれ予め定められた１個のグループを発光対象として設定する（ステップＳ０）。それから、発光対象として設定されたグループについて、ステップＳ１以降の処理が実行される。なお、ステップＳ１以降の処理において上記で説明したステップ番号と同じステップ番号の処理については、ここでは説明を省略することとする。

Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４のいずれかにおいて、発光対象として設定されたグループ内の全てのＬＤ１５が寿命に達した場合、すなわち、
Ｍｎ＝Ａｎ＋Ｂｎ＋Ｃｎ
となり光出力が一定に保てなくなった場合（ステップＳ９、ステップＳ１４またはステップＳ１９においてＹｅｓ）は、マイコン１は、グループ数Ｖｎで発光対象を切り替えた回数がＶｎ−１であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。

発光対象を切り替えた回数がＶｎ−１でない場合（ステップＳ２０においてＮｏ）、マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において、現在、発光対象として設定されているグループの光出力を停止させてから、発光対象のグループを別のグループに切り替える（ステップＳ２１）。ここでは、例えば、Ｒレーザー光源２において発光対象として設定されたグループ内の全てのＬＤ１５が寿命に達した場合は、Ｒレーザー光源２についてのみ発光対象のグループが別のグループに切り替えられる。マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４ごとに切り替えた回数をメモリに記憶してから、処理はステップＳ１に戻る。

例えば、グループ数が２個の場合は寿命に達したグループから寿命に達していないグループへ１回切り替えられ、グループ数がＶｎ個の場合はＶｎ−１回切り替えられる。このように、グループ内のＬＤ１５が寿命に達すると寿命に達していない別のグループへ切り替えられることが繰り返される。グループ数と切り替えた回数をメモリに記憶させることで残りのグループが何個あるかを把握できる。

発光対象を切り替えた回数がＶｎ−１である場合、すなわち、全てのグループにおいて光出力が一定に保てなくなった場合（ステップＳ２０においてＹｅｓ）は、マイコン１は、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において全てのＬＤ１５の光出力目標値Ｐ_ｗをＷ％（例えば、通常視認できない量として４％以下の固定値）低下させるように、各Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源部２ａ，３ａ，４ａを制御してから（ステップＳ２２）、処理はステップＳ１に戻る。これは、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４の光出力目標値Ｐ_Ｄを一律にＷ％低下させ、ＲＧＢ各色のバランス、すなわちホワイトバランスを保ちながら輝度を下げる動作となる。

なお、マイコン１は、予め設定された判定基準として、上記のように、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において、Ｍ個のＬＤ１５が飽和状態に達したことのある場合の他、Ｍ−１個のＬＤ１５が飽和状態に達したことのある場合、あるいは、Ｍ個のＬＤ１５の輝度の低下が予め設定された値になった場合（例えば、Ｍ個のＬＤ１５の輝度低下が規定値以下になった場合、またはユーザにより設定された設定値になった場合）に、Ｍ個のＬＤ１５が寿命に達したと判定することも可能である。また、いずれの場合もグループの切り替え時の映像乱れが気になる場合は、次回の電源オン時にグループを切り替えてもよい。

次に、図５を用いて、経年変化によるＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４に流れる電流の総和について説明する。図５は、経年変化によるＲ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４に流れる電流の総和の傾向を示すグラフである。なお、横軸は経過時間、縦軸は全てのＬＤ１５を流れる電流の総和を示す。また、破線のグラフは、前提技術に係るレーザー光源プロジェクタ、すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において全てのＬＤ１５を発光対象とした場合を示すものであり、実線のグラフは、実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタ、すなわち、レーザー光源２，３，４においてそれぞれ複数個（例えば、２個）のグループに分けたうちの１個のグループを発光対象とした場合を示すものである。

１個、もしくは複数個のＬＤ１５の経年変化による劣化が原因で光出力が低下した場合であって、ホワイトバランスの補正を行う際、光出力が低下した分、同じ色のレーザー光源内の他の正常なＬＤ１５の光出力を増加させて補う。

最初に、前提技術に係るレーザー光源プロジェクタの場合について説明すると、ＬＤ１５の初期状態の電流の総和はＩ_Ｄ０である。光出力を増加させてホワイトバランスの補正を繰り返していき、同じ色のレーザー光源内の全てのＬＤ１５がＩ_Ｄ≧Ｉ_ＤＭＡＸとなった状態でのＬＤ１５に流れる電流の総和はＩ_Ｄ１となる。時間が経過することによりレーザー光源が劣化するごとに他のＬＤ１５の光出力を増加させるため、ＬＤ１５に流れる電流の総和は増加していく傾向となっている。

次に、実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタの場合について説明する。１個、もしくは複数個のＬＤ１５の経年変化による劣化が原因で光出力が低下したときに、ホワイトバランスの補正を行う際、光出力が低下した分、他の正常なＬＤ１５の光出力を増加させて補うが、定格出力電力の１／２以下の低出力状態でレーザー光源２，３，４を発光させる場合に、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４においてそれぞれ２個のグループに分け、補正するＬＤ１５の個数が１／２に制限され、別のグループのＬＤ１５は光出力を行わない。

ＬＤ１５の初期状態の電流値の総和はＩ_Ｄ０２である。光出力を増加させるＬＤ１５の個数がグループ分けしなかった場合と比較して１／２となるため、Ｉ_Ｄ０２≧Ｉ_Ｄ０となる。そして、グループを２個に分けているため、Ｉ_Ｄ０２＝２＊Ｉ_Ｄ０となる。光出力を増加させてホワイトバランスの補正を繰り返していき、発光対象として設定されたグループ内全てのＬＤ１５がＩ_Ｄ≧Ｉ_ＤＭＡＸとなった状態でのＬＤ１５に流れる電流の総和はＩ_Ｄ２となる。グループ分けしなかった場合とグループを２個に分けた場合とを比較すると、Ｉ_Ｄ１≧Ｉ_Ｄ２となることが分かる。そして、グループを２個に分けているため、Ｉ_Ｄ２＝Ｉ_Ｄ１／２となる。

一般的に、グループをＶｎ（ｎ＝１〜３）個に分けた場合において初期状態のＬＤ１５に流れる電流Ｉ_Ｄ０Ｖｎは、下記の数式に示すように、グループを分けない場合において初期状態のＬＤ１５に流れる電流Ｉ_Ｄ０の総和に対してＶｎ倍となる。

Ｉ_Ｄ０Ｖｎ＝Ｖｎ＊Ｉ_Ｄ０
また、グループをＶｎ（ｎ＝１〜３）個に分けた場合においてグループ内全てのＬＤ１５がＩ_Ｄ≧Ｉ_ＤＭＡＸとなった状態でのＬＤ１５に流れる電流の総和Ｉ_ＤＶｎは、下記の数式に示すように、グループに分けない場合においてグループ内全てのＬＤ１５がＩ_Ｄ≧Ｉ_ＤＭＡＸとなった状態でのＬＤ１５に流れる電流の総和Ｉ_Ｄ１に対して１／Ｖｎ倍となる。

Ｉ_ＤＶｎ＝Ｉ_Ｄ１／Ｖｎ
これにより、最大電力についても１／Ｖｎ倍に抑えることが可能となる。

以上のように、実施の形態に係るレーザー光源プロジェクタでは、マイコン１は、レーザー光源２，３，４を定格出力電力の１／２以下で発光させる場合、複数のグループのうちの予め定められたグループを発光対象として設定し、電流検出回路１３ａにより検出された電流値に基づいて、発光対象として設定されたグループ内のＭ個のＬＤ１５の中から、飽和状態に達したＬＤ１５を判定し当該ＬＤ１５の光出力を低下させるとともに、飽和状態に達したことのないＬＤ１５を判定し当該ＬＤ１５の光出力を増加させるようにレーザー駆動回路１３を制御する。

したがって、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザー光源２，３，４において、予め定められたグループのみ発光対象として設定し、発光対象として設定されたグループのレーザー素子に対してのみホワイトバランスの補正が行われるため、消費電力を抑制しつつホワイトバランスを維持することができる。よって、レーザー光源プロジェクタにおいてエネルギー消費量の削減を図ることができる。

マイコン１は、予め設定された判定基準により、発光対象として設定されたグループ内のＭ個のＬＤ１５が寿命に達したと判定した場合、発光対象のグループを別のグループに自動で切り替えるため、適切なホワイトバランスを長期にわたって維持することができる。

マイコン１は、発光対象として設定されたグループ内において、Ｍ個のＬＤ１５が飽和状態に達したことのある場合、Ｍ−１個のＬＤ１５が飽和状態に達したことがある場合、あるいは、Ｍ個のＬＤ１５の輝度の低下が予め設定された値になった場合に、Ｍ個のＬＤ１５が寿命に達したと判定するため、種々の判定基準を設定することができユーザにとって使い勝手がよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１マイコン、２，３，４レーザー光源、１３レーザー駆動回路、１３ａ電流検出回路。

Claims

１グループがＭ個（Ｍは２以上の整数）のレーザー素子からなる複数のグループを各色ごとに有するレーザー光源と、
各前記レーザー素子を駆動するレーザー駆動部と、
各前記レーザー素子の電流値を検出する検出部と、
前記レーザー光源を定格出力電力の１／２以下で発光させる場合、前記複数のグループのうちの予め定められたグループを発光対象として設定し、前記検出部により検出された電流値に基づいて、前記発光対象として設定されたグループ内のＭ個のレーザー素子の中から、飽和状態に達したレーザー素子を判定し当該レーザー素子の光出力を低下させるとともに、飽和状態に達したことのないレーザー素子を判定し当該レーザー素子の光出力を増加させるように前記レーザー駆動部を制御する制御部と、
を備えた、レーザー光源プロジェクタ。
前記制御部は、予め設定された判定基準により、前記発光対象として設定されたグループ内のＭ個のレーザー素子が寿命に達したと判定した場合、発光対象のグループを別のグループに自動で切り替える、請求項１記載のレーザー光源プロジェクタ。
前記制御部は、前記発光対象として設定されたグループ内において、Ｍ個のレーザー素子が飽和状態に達したことのある場合、Ｍ−１個のレーザー素子が飽和状態に達したことがある場合、あるいは、Ｍ個のレーザー素子の輝度の低下が予め設定された値になった場合に、Ｍ個のレーザー素子が寿命に達したと判定する、請求項２記載のレーザー光源プロジェクタ。