JPWO2006049262A1 - コヒーレント光源を用いた映像投射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1 筐体
2 レーザ
3a ポンプLD部
3b ファイバー部
4 半導体レーザ
5 SHG素子
6 半導体レーザ
7 レンズ
8 インテグレーター
9 プリズム
10 液晶パネル
11 投射レンズ
12 制御回路
13 スクリーン
14 FBG
15 電源ケーブル
16 コネクタ部
17 ダイクロイックミラー
18 光電変換デバイス
19 FBG固定部
20 青色半導体レーザ
21 赤色半導体レーザ
22 緑色SHGレーザ
23 電池
24 ダイクロイックミラー
25 スキャニングミラー
26 レンズ
27 液晶パネル
28 光電変換デバイス
29 赤外用ダイクロイックミラー
30 投射レンズ
31 マーカー
100 レーザディスプレイ
102 半導体レーザ
103 ファイバーレーザ
103a ファイバーレーザ収納ボックス
104 半導体レーザ
105 SHG素子
107 レンズ
108 インテグレーター
109 プリズム
110 液晶パネル
111 投射レンズ
112 制御回路
116 ポンプ光源
117 テーパファイバー
118 希土類ドープファイバー
119,119a,119b ファイバーブラッググレーティング
120 SHG素子
121 ポラライザー
201 パーソナルコンピュータ
202 ビデオゲーム機
203 光ディスクプレーヤ
204 光ディスクレコーダ
205 カメラ一体型VTR
206 据え置き型VTR
207 BS/CSチューナ
208 TV
209 ハードディスクレコーダ
210 インターネット放送用STB
211 CATV用STB
212 地上波デジタル放送用STB
213 BS HDTV放送用STB
図1は、本発明の実施の形態1による映像投射装置1aの概略構成を示す図である。
装置自体の小型化を実現するために、ファイバー部3bを、映像投射装置筐体1の内壁部分を用いて配線した。具体的には、ファイバー部3bを、図1に示すように、筐体1の内壁に沿って一周以上の周回軌道を描くように配置した。これにより、ポンプ光がすべて吸収可能なファイバー長を確保することができる。さらに、映像投射装置の筐体1内における、ファイバーレーザ3の占有面積が低減するため、映像投射装置の大きさが30%程度削減され、持ち運びや設置が容易になる。もちろん、装置筐体の底面や天板を用いてファイバー部3b配置しても良いのは明らかである。
装置内部の温度上昇を抑制するために、ファイバー部3bの一部に形成されているFBG14を、その形状が変化しないように固定した。これは、FBGの形状変化により、ポンプ用の半導体レーザの発振波長が変動する恐れがあるからである。例えば、FBGの形状が曲がった場合、FBGに形成されているグレーティングの周期が不均一となり、ポンプ用半導体レーザの発振波長がシングルモードでなくなる。また、振動によりFBGが変形した場合、ポンプ用半導体レーザの発振波長形状が変化するという現象が観測されていた。このようにポンプ用半導体レーザの発振波長が変動すると、希土類ドープファイバーの吸収効率が変化するため、希土類ドープファイバーから出力される変換光の出力が変動してしまうという問題があった。FBGの温度が変化した場合にも、FBGに形成されているグレーティングの実効的な周期が変動するため、ポンプ用半導体レーザの発振波長が変動してしまうという問題があった。結果として、SHG素子から出力される緑色光の出力が変動し、映像投射装置から投射される映像の色バランスに悪影響を与えていた。そこで、本実施の形態においては、上記課題への対策として、FBG14を、その形状が直線状となるよう、FBG固定部19に固定した。これにより、FBG14の形状変化によるポンプ用半導体レーザの発振波長の変動を防止し、緑色光の出力安定化を容易に実現している。
本実施の形態では、発熱源となるポンプLD部3aを、SHG素子5からなるべく離して設置した。これにより、ポンプLD部3aにより発生する熱の影響がSHG素子5に伝わりにくくなっている。
本実施の形態2では、ファイバーレーザ3のポンプLD部3aおよびファイバー部3bを映像投射装置の筐体1から分離した構成の映像投射装置について説明する。
ポンプLD部3aは、装置筐体1の外部にあるコンセントのコネクタ部16に内蔵した。このポンプLD部3aで発生した熱は、コンセントのコネクタ部16で放熱される。つまり、ポンプLD部3aで発生した熱は筐体1の外部で放熱されるため、筐体1の内部のSHG素子5やFBG14に与える熱の影響を完全に除去することができる。これにより、SHG素子5から出力される波長変換された緑色光の出力安定化を実現した。
本実施の形態3では、装置自体の消費電力低減を目的とした構成の映像投射装置について説明する。
本実施の形態4では、SHGレーザにより波長変換されなかった赤外光を電力に変換する機構を備えたバッテリー駆動型の映像投射装置について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1による映像投射装置1aの概略構成を示す図である。
装置自体の小型化を実現するために、ファイバー部3bを、映像投射装置筐体1の内壁部分を用いて配線した。具体的には、ファイバー部3bを、図1に示すように、筐体1の内壁に沿って一周以上の周回軌道を描くように配置した。これにより、ポンプ光がすべて吸収可能なファイバー長を確保することができる。さらに、映像投射装置の筐体1内における、ファイバーレーザ3の占有面積が低減するため、映像投射装置の大きさが30%程度削減され、持ち運びや設置が容易になる。もちろん、装置筐体の底面や天板を用いてファイバー部3b配置しても良いのは明らかである。
装置内部の温度上昇を抑制するために、ファイバー部3bの一部に形成されているFBG14を、その形状が変化しないように固定した。これは、FBGの形状変化により、ポンプ用の半導体レーザの発振波長が変動する恐れがあるからである。例えば、FBGの形状が曲がった場合、FBGに形成されているグレーティングの周期が不均一となり、ポンプ用半導体レーザの発振波長がシングルモードでなくなる。また、振動によりFBGが変形した場合、ポンプ用半導体レーザの発振波長形状が変化するという現象が観測されていた。このようにポンプ用半導体レーザの発振波長が変動すると、希土類ドープファイバーの吸収効率が変化するため、希土類ドープファイバーから出力される変換光の出力が変動してしまうという問題があった。FBGの温度が変化した場合にも、FBGに形成されているグレーティングの実効的な周期が変動するため、ポンプ用半導体レーザの発振波長が変動してしまうという問題があった。結果として、SHG素子から出力される緑色光の出力が変動し、映像投射装置から投射される映像の色バランスに悪影響を与えていた。そこで、本実施の形態においては、上記課題への対策として、FBG14を、その形状が直線状となるよう、FBG固定部19に固定した。これにより、FBG14の形状変化によるポンプ用半導体レーザの発振波長の変動を防止し、緑色光の出力安定化を容易に実現している。
本実施の形態では、発熱源となるポンプLD部3aを、SHG素子5からなるべく離して設置した。これにより、ポンプLD部3aにより発生する熱の影響がSHG素子5に伝わりにくくなっている。
本実施の形態2では、ファイバーレーザ3のポンプLD部3aおよびファイバー部3bを映像投射装置の筐体1から分離した構成の映像投射装置について説明する。
ポンプLD部3aは、装置筐体1の外部にあるコンセントのコネクタ部16に内蔵した。このポンプLD部3aで発生した熱は、コンセントのコネクタ部16で放熱される。つまり、ポンプLD部3aで発生した熱は筐体1の外部で放熱されるため、筐体1の内部のSHG素子5やFBG14に与える熱の影響を完全に除去することができる。これにより、SHG素子5から出力される波長変換された緑色光の出力安定化を実現した。
本実施の形態3では、装置自体の消費電力低減を目的とした構成の映像投射装置について説明する。
本実施の形態4では、SHGレーザにより波長変換されなかった赤外光を電力に変換する機構を備えたバッテリー駆動型の映像投射装置について説明する。
1 筐体
2 レーザ
3a ポンプLD部
3b ファイバー部
4 半導体レーザ
5 SHG素子
6 半導体レーザ
7 レンズ
8 インテグレーター
9 プリズム
10 液晶パネル
11 投射レンズ
12 制御回路
13 スクリーン
14 FBG
15 電源ケーブル
16 コネクタ部
17 ダイクロイックミラー
18 光電変換デバイス
19 FBG固定部
20 青色半導体レーザ
21 赤色半導体レーザ
22 緑色SHGレーザ
23 電池
24 ダイクロイックミラー
25 スキャニングミラー
26 レンズ
27 液晶パネル
28 光電変換デバイス
29 赤外用ダイクロイックミラー
30 投射レンズ
31 マーカー
100 レーザディスプレイ
102 半導体レーザ
103 ファイバーレーザ
103a ファイバーレーザ収納ボックス
104 半導体レーザ
105 SHG素子
107 レンズ
108 インテグレーター
109 プリズム
110 液晶パネル
111 投射レンズ
112 制御回路
116 ポンプ光源
117 テーパファイバー
118 希土類ドープファイバー
119,119a,119b ファイバーブラッググレーティング
120 SHG素子
121 ポラライザー
201 パーソナルコンピュータ
202 ビデオゲーム機
203 光ディスクプレーヤ
204 光ディスクレコーダ
205 カメラ一体型VTR
206 据え置き型VTR
207 BS/CSチューナ
208 TV
209 ハードディスクレコーダ
210 インターネット放送用STB
211 CATV用STB
212 地上波デジタル放送用STB
213 BS HDTV放送用STB
Claims (13)
- スクリーン上に映像を投射する映像投射装置において、
レーザ光を出射するポンプLD部と該ポンプLD部の出射光を増幅するファイバー部とからなるファイバーレーザ、および該ファイバーレーザの出射光の波長を変換し、スクリーンへの投射光を出力するSHG素子を有し、
前記ファイバー部は、装置筐体の内壁に沿って一周以上の周回軌道を描くように配置されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項1に記載の映像投射装置において、
前記SHG素子と、前記ポンプLD部もしくは前記ポンプLD部を含んだ筐体とが分離され、
前記ポンプLD部は、装置筐体の内壁に接触した状態で設置されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項2に記載の映像投射装置において、
前記SHG素子と前記ポンプLD部とは、3cm以上離間されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項1に記載の映像投射装置において、
前記ファイバー部を構成するファイバーブラッググレーティングは、その形状が変化しないように固定されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項1に記載の映像投射装置において、
前記ファイバー部を構成するファイバーブラッググレーティングの温度変化を抑制する制御を行なう、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項1に記載の映像投射装置において、
前記ファイバー部を構成するファイバーブラッググレーティングは、筐体内部の空気と隔離されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項1に記載の映像投射装置において、
前記ファイバー部の一部に、偏光方向を識別するためのマーカーが形成されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項1に記載の映像投射装置において、
前記SHG素子により波長変換されなかった基本波を電力に変換する光電変換素子を備えた、
ことを特徴とする映像投射装置。 - スクリーン上に映像を投射する映像投射装置において、
レーザ光を出射するポンプLD部と該ポンプLD部の出射光を増幅するファイバー部とからなるファイバーレーザを有し、
前記ポンプLD部は、装置筐体の外に設置されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項9に記載の映像投射装置において、
前記ファイバー部は、本映像投射装置の電源コードに内蔵され、
前記ポンプLD部は、前記電源コードのコネクタ部に内蔵されている、
ことを特徴とする映像投射装置。 - 請求項9に記載の映像投射装置において、
前記ファイバーレーザからの出射光のうち、波長変換に利用されなかった光を電力に変換する光電変換素子を備えた、
ことを特徴とする映像投射装置。 - スクリーン上に映像を投射する映像投射装置において、
基本波を出射する基本波光源と、該基本波光源からの出射光の波長を変換し、スクリーンへの投射光を出力するSHG素子とを有し、
前記SHG素子により波長変換されなかった基本波を電力に変換する光電変換素子を備えている、
ことを特徴とする映像投射装置 - 請求項12に記載の映像投射装置において、
前記光電変換素子は、Si、Ge、CdS、InP、CdTe、GaAs、AlSbのいずれかの材料を用いたものである、
ことを特徴とする映像投射装置。
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JP2004323349 | 2004-11-08 | ||
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- 2005-11-04 WO PCT/JP2005/020321 patent/WO2006049262A1/ja active Application Filing
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- 2005-11-04 CN CNB2005800374333A patent/CN100538503C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-11-04 JP JP2006542454A patent/JP5029016B2/ja not_active Expired - Fee Related
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