JPWO2007007733A1 - 光源、光源装置、レーザ画像形成装置、および集積回路 - Google Patents
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Abstract
本発明の光源（１０）は、半導体レーザ（１１）、該半導体レーザ（１１）の駆動回路（１８）、ＡＣＣ回路（１３）、ＡＰＣ回路（１４）、およびスイッチ（ＳＷ）（１５）を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置（１６）とを備え、レーザ駆動開始時の駆動電流を常に一定にするになるよう制御し、点灯開始後はＡＰＣ動作に切り替えてレーザ光出力のパワー制御を行うようにした。これにより、点灯開始時の駆動電流値が大きくなることを避けるためにレーザにかかる負荷を軽減し、レーザの長期信頼性が確保される。
Description
本発明は、光源ならびにそれを用いたレーザ画像形成装置に関するものである。
図２２に、従来のレーザ画像形成装置の概略構成を示す。
従来のレーザ画像形成装置１００は、スクリーン１５８上に２次元画像を投射するものであり、レーザ光源１５１ａ〜１５１ｃ、エクスパンダ光学系１５２、インテグレータ光学系１５３、集光レンズ１５９ａ〜１５９ｃ、ミラー１６１ａ，１６１ｃ、フィールドレンズ１５４ａ〜１５４ｃ、空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃ、ダイクロイックプリズム１５６、および、投射レンズ１５７を備えている。
従来のレーザ画像形成装置１００は、スクリーン１５８上に２次元画像を投射するものであり、レーザ光源１５１ａ〜１５１ｃ、エクスパンダ光学系１５２、インテグレータ光学系１５３、集光レンズ１５９ａ〜１５９ｃ、ミラー１６１ａ，１６１ｃ、フィールドレンズ１５４ａ〜１５４ｃ、空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃ、ダイクロイックプリズム１５６、および、投射レンズ１５７を備えている。
次に、従来のレーザ画像形成装置の動作について説明する。
ＲＧＢ３色（Ｒ：赤色、Ｇ：緑色、Ｂ：青色）のレーザ光源１５１ａ〜１５１ｃからの光はそれぞれ、エキスパンダ光学系１５２により、ビーム拡大される。拡大された各ＲＧＢ３色の光は、レンズと小型レンズアレイで構成されたインテグレータ光学系１５３により、空間光変調素子１５５に均一照射するためにビーム整形される。ビーム整形された各ＲＧＢ３色の光は、各入力映像信号に応じて空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃで強度変調され、ダイクロイックプリズム１５６にて合波される。強度変調され合波された光は、投射レンズ１５７で拡大され、スクリーン１５８上に２次元画像として表示される。この構成のレーザ画像形成装置では、ＲＧＢそれぞれの光源の光が単色光であるため、適当な波長のレーザ光源を用いることで色純度が高く、鮮やかな画像の表示が可能となる。
ＲＧＢ３色（Ｒ：赤色、Ｇ：緑色、Ｂ：青色）のレーザ光源１５１ａ〜１５１ｃからの光はそれぞれ、エキスパンダ光学系１５２により、ビーム拡大される。拡大された各ＲＧＢ３色の光は、レンズと小型レンズアレイで構成されたインテグレータ光学系１５３により、空間光変調素子１５５に均一照射するためにビーム整形される。ビーム整形された各ＲＧＢ３色の光は、各入力映像信号に応じて空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃで強度変調され、ダイクロイックプリズム１５６にて合波される。強度変調され合波された光は、投射レンズ１５７で拡大され、スクリーン１５８上に２次元画像として表示される。この構成のレーザ画像形成装置では、ＲＧＢそれぞれの光源の光が単色光であるため、適当な波長のレーザ光源を用いることで色純度が高く、鮮やかな画像の表示が可能となる。
ところで、このような従来のレーザ画像形成装置では、ホワイトバランスのとれた美しい画像を長期に実現する場合、レーザ光源の長寿命化、パワーの安定化、およびＲＧＢのレーザにおける光出力のパワーバランスを、常に一定に保つ方法が必要となる。
そのため、従来の半導体レーザの制御方法では、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されるように、定光出力制御(オートマチックパワーコントロール:ＡＰＣ)と定電流制御（オートマチックカレントコントロール：ＡＣＣ）とを組み合わせることで、半導体レーザの破壊を防止し、半導体レーザを長寿命化する方法が提案されている。
また、複数のレーザ光源を用いて一色のレーザ光源を構成し、定格以下で出力し長寿命化を図る方法（特許文献４）、故障したレーザ光源は電流注入を中止し、それ以外のレーザ光源を用いて光出力バランスをとる方法も提案されている（特許文献５）。
さらに、特許文献６のように、長期的な出力低下を検出し、出力制御手段の設定値を下げることで半導体レーザの長寿命化を図る方法も提案されている。
特開平１０−１７８２２９号公報
特開平１０−１７８２３０号公報
特開２０００−３４９３９０号公報
特開２００４−２１４２２５号公報
特開２００４−２７９９４３号公報
特開２００２−３１９７３４号公報
特許文献１、２、３で示された半導体レーザの制御方法では、ある基準値の電流値に対し、ＡＣＣ、ＡＰＣの切り替えを行っているが、長期的な観点でのレーザの劣化、すなわち長時間使用した場合の同一出力を得るために必要な電流値の変化を考慮すれば、一定パワーを保持しようとする場合、駆動電流値を少しずつ上げていかなければならない。そのために、ＡＰＣをかけていてもＡＰＣとＡＣＣの切り替え基準値の設定によって半導体レーザにかかる負荷が変わってくる。つまり、ＡＣＣ切り替え基準値となる電流値を低く設定すればＡＰＣにおいて大きな電流値を流さないのでより長寿命化が可能となるが、一方ＡＣＣ切り替え基準値を高く設定すればＡＰＣを行う電流値の許容範囲が広くなるために基準値を低く設定した場合に比べて長寿命化の観点では不利となる。さらに、半導体レーザによっても特性に個体バラツキがあるため、レーザの長寿命化の観点からすると光源が劣化しているかどうかの判断の基準となる基準値の設定を簡単に決めることができない。このような問題は、特許文献４、５で示された方法を用いても解決することができない。
また、特許文献６では、長寿命化を実現するために制御手段の設定値を下げる方法を開示しているが、出力低下を検出するための手段を備える必要があり、この手段を用いても基準値の設定が必要で、基準値の設定を高くするか、あるいは低くするかによって半導体レーザにかかる負荷は変わってくる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、長寿命化を実現することができる光源を提供することを目的とする。また、光源の長寿命化、および光源の光出力のパワーバランスを常に一定に保つができる光源装置を提供することを目的とする。また、レーザ光源の長寿命化を実現し、レーザ光源の出力パワーが低下しても常に色ずれのない美しい映像を提供することができるレーザ画像形成装置を提供することを目的とする。さらに、光源の長寿命化を実現することができる集積回路を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の請求項１にかかる光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に、定光出力制御を行う、ことを特徴する。
また、本発明の請求項２にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記開始駆動電流は、前記レーザ発振器の温度に応じて変化する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項３にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の電流値を設け、前記レーザ発振器の駆動電流値が所定の電流値に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項４にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の温度を設け、前記レーザ発振器の温度が所定の温度に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項５にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている出力比率になるよう前記各光源の駆動電流値を変化させた後、前記波長の異なる二つ以上の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項６にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、前記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、前記開始駆動電流で前記波長の異なる二つ以上の光源を発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている前記出力比率になるように前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記出力比率に到達後、上記波長の異なる二つ以上の光源のうちの一つの光源は、定電流制御を行い、その他の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項７にかかる光源装置は、請求項６に記載の光源装置において、前記定電流制御を行う光源は、前記出力比率に対して低下率の最も大きな光源である、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項８にかかる光源装置は、請求項７に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、前記低下率の最も大きな光源以外の他の光源は、前記低下率の最も大きな光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項９にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に定光出力制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の光出力に追随して、前記出力比率を維持しながら定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１０にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、定電流制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、上記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１１にかかる光源装置は、請求項１０に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、光出力低下率の最も大きな光源を前記第１の光源とし、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１２にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１から４のいずれかの光源、あるいは、請求項５から１１のいずれかの光源装置を、少なくとも二つ以上のレーザ光源とし、該二つ以上のレーザ光源からの出力光を空間光変調素子で変調し、空間変調された光をスクリーンに投射する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１３にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１２に記載のレーザ画像形成装置において、前記二つ以上のレーザ光源は、ＲＧＢの三色のレーザ光源である、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１４にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１３に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の出力が変化したとき、該一つのレーザ光源の出力変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１５にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１３に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の波長が変化したとき、該一つのレーザ光源の波長変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１６にかかる集積回路は、光源を駆動制御する集積回路であって、前記光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、該発光の後に定光出力制御する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１７にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１８にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、一つの光源を定電流制御し、残りの光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１９にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源を定電流制御し、前記第１の光源以外の光源を、前記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御する、ことを特徴とする。
本発明の光源によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に、定光出力制御を行うようにしたので、長期的な劣化を検出するための検出器を用いずに、レーザ光源の寿命を延ばすことができる。
また、本発明の光源装置によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている出力比率になるよう前記各光源の駆動電流値を変化させた後、前記波長の異なる二つ以上の光源は、定光出力制御を行うことにより、出力比率が常に一定となるように各光源の出力を制御することができ、レーザパワーが変化しても色ずれのない美しい映像を常に提供することができる。
また、本発明の光源装置によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、前記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、前記開始駆動電流で前記波長の異なる二つ以上の光源を発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている前記出力比率になるように前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記出力比率に到達後、上記波長の異なる二つ以上の光源のうちの一つの光源は、定電流制御を行い、その他の光源は、定光出力制御を行うことにより、出力比率が常に一定となるように各光源の出力を制御することができ、レーザパワーが変化しても色ずれのない美しい映像を常に提供することができる。
また、本発明の光源装置によれば、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に定光出力制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の光出力に追随して、前記出力比率を維持しながら定光出力制御を行うようにしたので、一つの光源の出力に合わせて、その他の光源の出力を制御してホワイトバランスを取ることができ、レーザパワーが変化しても色ずれのない美しい映像を常に提供することができる。
また、本発明の光源装置によれば、波長の異なる二つ以上の光源を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、定電流制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、上記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御を行うようにしたので、例えば、ＲＧＢ三色のレーザ光源のうち、緑色レーザや青色レーザに比べて劣化しやすい赤色レーザを第１の光源とすると、赤色レーザの発光中の駆動電流の上昇を抑え、赤色レーザの寿命を延ばすことができ、その結果、光源装置全体の寿命を延ばすことができる。
また、本発明のレーザ画像形成装置によれば、請求項１から４のいずれかの光源、あるいは、請求項５から１１のいずれかの光源装置を、少なくとも二つ以上のレーザ光源とし、該二つ以上のレーザ光源からの出力光を空間光変調素子で変調し、空間変調された光をスクリーンに投射するようにしたので、各レーザ光源のホワイトバランスを取り、色ずれのない映像を提供することができる。
１１,２１,３１ａ,４１ａ,５１ａ 赤色半導体レーザ
６１ａ,７１ａ 赤色レーザ
３１ｂ,４１ｂ,５１ｂ,６１ｂ 緑色レーザ
３１ｃ,４１ｃ,５１ｃ,６１ｃ 青色レーザ
１２,３２ａ〜３２ｂ,４２ａ〜４２ｂ,５２ａ〜５２ｃ,６２ａ〜６２ｃ,７２ａ〜７２ｃ 温度制御回路
２２ 温度測定装置
１３,２３,３３ａ,４３ａ,５３ａ,６３ａ〜６３ｃ,７３ａ〜７３ｃ ＡＣＣ回路
１４,２４,３４ａ〜３４ｃ,４４ａ〜４４ｃ,５４ｂ〜５４ｃ,６４ａ〜６４ｂ,７４ａ〜７４ｃ ＡＰＣ回路
１５,２５,３５ａ,４５ａ,６５ａ〜６５ｃ,７５ａ〜７５ｃ スイッチ（ＳＷ）
１６,２６,３６ａ,４６ａ,５６ａ,６６ａ〜６６ｃ,７６ａ〜７６ｃ 開始駆動電流記憶装置
１７,２７,３７ａ〜３７ｃ,４７ａ〜４７ｃ,５７ａ〜５７ｃ,６７ａ〜６７ｃ,７７ａ〜７７ｃ 光検出器
１８,２８,３８ａ〜３８ｃ,４８ａ〜４８ｃ,５８ａ〜５８ｃ,６８ａ〜６８ｃ,７８ａ〜７８ｃ ＬＤ駆動回路
３９,４９,５９,６９,７９ パワーバランス記憶装置
１００ レーザ画像形成装置
１５０ 振動モータ
１５１ａ 赤色レーザ光源
１５１ｂ 緑色レーザ光源
１５１ｃ 青色レーザ光源
１５２ エクスパンダ光学系
１５３ インテグレータ光学系
１５４ａ,１５４ｂ,１５４ｃ フィールドレンズ
１５５ａ,１５５ｂ,１５５ｃ 空間光変調素子
１５６ ダイクロイックプリズム
１５７ 投射レンズ
１５８ スクリーン
１５９ａ,１５９ｂ,１５９ｃ 集光レンズ
１６１ａ，１６１ｃ ミラー
６１ａ,７１ａ 赤色レーザ
３１ｂ,４１ｂ,５１ｂ,６１ｂ 緑色レーザ
３１ｃ,４１ｃ,５１ｃ,６１ｃ 青色レーザ
１２,３２ａ〜３２ｂ,４２ａ〜４２ｂ,５２ａ〜５２ｃ,６２ａ〜６２ｃ,７２ａ〜７２ｃ 温度制御回路
２２ 温度測定装置
１３,２３,３３ａ,４３ａ,５３ａ,６３ａ〜６３ｃ,７３ａ〜７３ｃ ＡＣＣ回路
１４,２４,３４ａ〜３４ｃ,４４ａ〜４４ｃ,５４ｂ〜５４ｃ,６４ａ〜６４ｂ,７４ａ〜７４ｃ ＡＰＣ回路
１５,２５,３５ａ,４５ａ,６５ａ〜６５ｃ,７５ａ〜７５ｃ スイッチ（ＳＷ）
１６,２６,３６ａ,４６ａ,５６ａ,６６ａ〜６６ｃ,７６ａ〜７６ｃ 開始駆動電流記憶装置
１７,２７,３７ａ〜３７ｃ,４７ａ〜４７ｃ,５７ａ〜５７ｃ,６７ａ〜６７ｃ,７７ａ〜７７ｃ 光検出器
１８,２８,３８ａ〜３８ｃ,４８ａ〜４８ｃ,５８ａ〜５８ｃ,６８ａ〜６８ｃ,７８ａ〜７８ｃ ＬＤ駆動回路
３９,４９,５９,６９,７９ パワーバランス記憶装置
１００ レーザ画像形成装置
１５０ 振動モータ
１５１ａ 赤色レーザ光源
１５１ｂ 緑色レーザ光源
１５１ｃ 青色レーザ光源
１５２ エクスパンダ光学系
１５３ インテグレータ光学系
１５４ａ,１５４ｂ,１５４ｃ フィールドレンズ
１５５ａ,１５５ｂ,１５５ｃ 空間光変調素子
１５６ ダイクロイックプリズム
１５７ 投射レンズ
１５８ スクリーン
１５９ａ,１５９ｂ,１５９ｃ 集光レンズ
１６１ａ，１６１ｃ ミラー
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による光源について説明する。
本実施の形態１の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による光源について説明する。
本実施の形態１の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。
図１は、本実施の形態１による光源の概略構成図である。
図１に示す光源１０は、半導体レーザ１１、該半導体レーザ１１の駆動回路１８、ＡＣＣ回路１３、ＡＰＣ回路１４、およびスイッチ（ＳＷ１５）を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置１６とを備えている。なお、ここでは、ＡＣＣ回路１３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路１３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置１６の出力をスイッチ１５に接続させる。
図１に示す光源１０は、半導体レーザ１１、該半導体レーザ１１の駆動回路１８、ＡＣＣ回路１３、ＡＰＣ回路１４、およびスイッチ（ＳＷ１５）を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置１６とを備えている。なお、ここでは、ＡＣＣ回路１３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路１３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置１６の出力をスイッチ１５に接続させる。
上記レーザ発振器は、ＡＣＣ回路１３とＡＰＣ回路１４とをスイッチ（ＳＷ）１５によって切り替え、定電流制御（ＡＣＣ）あるいは定光出力制御（ＡＰＣ）を行う。
上記半導体レーザ１１は、波長６３０ｎｍの赤色レーザ光を出射するものとする。この半導体レーザ１１は、温度制御回路１２を用いて温度制御されている。また、半導体レーザ１１の出力パワーは、光検出器１７によって検出される。
上記開始駆動電流記憶装置１６は、開始駆動電流を一定に制御する。そのため、本実施の形態１では、開始電流値を常に一定にしてレーザ駆動を開始することになる。
次に、パワー制御方法について説明する。図２に、本実施の形態１の光源における、パワー制御方法のアルゴリズムを示す。
まず、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ１０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させる（ステップＳ１０２）。このとき、赤色半導体レーザ１１は、ＡＣＣ動作を行っている。
まず、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ１０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させる（ステップＳ１０２）。このとき、赤色半導体レーザ１１は、ＡＣＣ動作を行っている。
開始駆動電流値Ｉ0で点灯を開始した赤色半導体レーザ１１の出力を光検出器１７により読み取り（ステップＳ１０３）、光源１０はＡＰＣ動作に切り替え、赤色半導体レーザ１１の出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ１０４）。
このような本実施の形態１のＡＣＣ動作とＡＰＣ動作とを組み合わせたパワー制御は、従来のＡＰＣ動作、およびＡＣＣ動作とＡＰＣの組み合わせたパワー制御とは異なる。
つまり、従来のパワー制御方法は、ＡＰＣ動作を行う場合、レーザ点灯終了後は消灯直前のレーザパワー、およびそのときの駆動電流を学習しておいて、次回の点灯開始時にはその値を反映するように制御している。一方、本実施の形態１のパワー制御方法では、点灯開始後にＡＣＣ動作からＡＰＣ動作に切り替えるが、レーザ点灯開始時の電流値は常に一定となるように制御している。この点について、以下に詳細に説明する。
図３に、本実施の形態１の光源１０における、レーザ出力と時間の関係、および時間と駆動電流値の関係を示す。
最初の点灯時には、パワーは、点灯開始後にＡＰＣ動作を実行するため、次の消灯時までは常に同じパワーが保たれる。一方、駆動電流値は、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0で点灯を開始しているが、長期的な観点から若干ながらレーザ劣化が発生するために少しずつではあるが上昇していく。
最初の点灯時には、パワーは、点灯開始後にＡＰＣ動作を実行するため、次の消灯時までは常に同じパワーが保たれる。一方、駆動電流値は、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0で点灯を開始しているが、長期的な観点から若干ながらレーザ劣化が発生するために少しずつではあるが上昇していく。
一旦消灯した後の再点灯時には、前回と同じく、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている駆動電流値Ｉ0で点灯を開始し、その後ＡＰＣ動作に切り替わる。この場合も、パワーは、ＡＰＣ動作により常に一定に保たれる一方、駆動電流値は、少しずつではあるが上昇していく。
このように、本実施の形態１の光源１０は、半導体レーザの温度制御が行われている場合、点灯時の開始電流値を常に一定にするように制御するとともに、点灯開始後はＡＰＣ動作により点灯中のパワーが一定になるように制御するようにしたものであり、長期的な劣化によるパワー低下は若干あるが、レーザに大きな負荷をかけることを防止することができ、長寿命化を実現することができる。
なお、本実施の形態１では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。この場合のフローチャートを図４に示す。まず、半導体レーザ１１の駆動電流値を読み取り（ステップＳ１１１）、読み取った値が所定の電流値に到達しているか否かを判断し（ステップＳ１１２）、到達していれば、ＡＰＣ動作を停止し（ステップＳ１１３）、到達していなければ、ＡＰＣ動作を継続する（ステップＳ１１４）。これにより、ＡＰＣ動作中の急激な劣化にともなう駆動電流値の大幅増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態１では、レーザチップの温度制御をおこなっているが、温度制御回路１２が暴走等した際による急激な温度上昇が発生すると、ＡＰＣ動作では大電流を流す可能性がある。そのため、レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。この場合のフローチャートを図５に示す。まず、半導体レーザ１１の温度を測定し（ステップＳ１２１）、測定した温度が所定の温度値に到達しているか否かを判断し（ステップＳ１２２）、到達していれば、ＡＰＣ動作を停止し（ステップＳ１２３）、到達していなければ、ＡＰＣ動作を継続する（ステップＳ１２４）。このように、半導体レーザ１１の上限温度を設定しておき、半導体レーザ１１の温度が設定温度に到達すると、ＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替わるなどの制御方法をいれておくと、レーザの突然破壊等を防止することができる。なお、上限駆動電流による制御変更のアルゴリズムが入っている場合ではこの限りではない。レーザ媒質の高温化はレーザ寿命を短くする要素を持っているために駆動電流の上限設定がある場合でも設定しておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態１では、単一波長レーザ光源として１チップの半導体レーザ光源を想定したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源であっても同様の制御方法は実施可能である。
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２による光源について説明する。
本実施の形態２の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。なお、本実施の形態２の光源は、波長６３０ｎｍの赤色半導体レーザの温度制御を行わないものとする。
以下に、本発明の実施の形態２による光源について説明する。
本実施の形態２の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。なお、本実施の形態２の光源は、波長６３０ｎｍの赤色半導体レーザの温度制御を行わないものとする。
図６は、本実施の形態２による光源の概略構成図である。
図６に示す光源２０は、半導体レーザ２１、該半導体レーザの駆動回路２８、ＡＣＣ回路２３、ＡＰＣ回路２４、およびスイッチ２５を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置２６とを備えている。ここでは、ＡＣＣ回路２３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路２３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置２６の出力をスイッチ２５に接続するように構成すればよい。
図６に示す光源２０は、半導体レーザ２１、該半導体レーザの駆動回路２８、ＡＣＣ回路２３、ＡＰＣ回路２４、およびスイッチ２５を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置２６とを備えている。ここでは、ＡＣＣ回路２３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路２３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置２６の出力をスイッチ２５に接続するように構成すればよい。
上記レーザ発振器は、ＡＣＣ回路２３とＡＰＣ回路２４とをスイッチ２５によって切り替え、定電流制御（ＡＣＣ）あるいは定光出力制御（ＡＰＣ）を行う。
上記半導体レーザ２１は、波長６３０ｎｍの赤色レーザ光を出射するものとする。この半導体レーザ２１の温度は、温度測定装置２２を用いて測定される。また、この半導体レーザ２１の出力パワーは、光検出器２７によって検出される。
上記開始駆動電流記憶装置２６は、温度・電流値換算表（図示せず）を有し、半導体レーザ２１の温度に基づいて駆動電流を制御する。
ここで、本実施の形態２の光源２０と上記実施の形態１の光源１０との違いについて説明する。
上記実施の形態１の光源１０は、レーザチップの温度が常に一定になるよう温度制御が行われているため、レーザ点灯開始時は、常に開始駆動電流記憶装置１６により決定された開始電流値Ｉ0で駆動する。
上記実施の形態１の光源１０は、レーザチップの温度が常に一定になるよう温度制御が行われているため、レーザ点灯開始時は、常に開始駆動電流記憶装置１６により決定された開始電流値Ｉ0で駆動する。
一方、本実施の形態２の光源２０は、半導体レーザ２１の温度制御が行われていないため、半導体レーザ２１の温度に応じて点灯開始時の電流値を決定する。このアルゴリズムは図７を用いて以下に説明する。
まず、点灯開始時の温度と駆動電流値Ｉ0を学習し、その後、ＡＰＣ動作により、レーザが消灯されるまで光出力が一定になるよう制御をおこなう。
次の点灯開始時に、半導体レーザ２１の温度を測定し（ステップＳ２０１）、その測定温度に応じて、開始駆動電流記憶装置２６が有する温度・電流値換算表から駆動電流Ｉ0’を決定する（ステップＳ２０２）。決定された駆動電流Ｉ0’で赤色半導体レーザ２１をレーザ駆動させ（ステップＳ２０３）、光源２０はＡＰＣ動作に切り替えて、赤色半導体レーザ２１の出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ２０４）。
本実施の形態２の光源２０における、半導体レーザ２１は、図８に示したように、温度が高くなると、出力が減少するという温度特性をもっているために、レーザチップが温度制御されていない環境下では、上記実施の形態１のように開始駆動電流値を一定とするのではなく、点灯開始時のレーザ温度に応じて開始電流値を決定するようにしている。そのため、レーザチップの温度特性を事前に評価し、温度と駆動電流のチャートを作成しておく必要がある。
図９に、本実施の形態２の光源２０において、同一出力パワーを得るためのチップ温度と駆動電流値との関係を示す。
初回点灯時のレーザ媒質の温度をＴ0、電流値をＩ0とし、次回点灯時のレーザチップの温度をＴ1とすると、図９から温度Ｔ1のときの駆動電流値はＩ1と読み取ることができ、次回の開始点灯時には駆動電流値Ｉ1でレーザを駆動する。
初回点灯時のレーザ媒質の温度をＴ0、電流値をＩ0とし、次回点灯時のレーザチップの温度をＴ1とすると、図９から温度Ｔ1のときの駆動電流値はＩ1と読み取ることができ、次回の開始点灯時には駆動電流値Ｉ1でレーザを駆動する。
このように、本実施の形態２の光源２０は、点灯前にレーザチップ温度を測定し、該測定した温度から駆動電流を決定し、点灯することになる。また、点灯から消灯までの間、上記実施の形態１と同様、ＡＰＣ動作を行う。
図１０に、本実施の形態２の光源２０における、駆動時間とレーザパワーの関係、および駆動時間と駆動電流値の関係を示す。
本実施の形態２の光源２０は、上記実施の形態１と同様、点灯開始後にＡＰＣ動作を行うため、消灯するまでは常に同じパワーが保たれる。一方、点灯開始時の駆動電流値は、レーザチップ温度によって変化するため、各点灯時の電流値が異なる可能性がある。また、点灯中は長期的な劣化を考慮すると少しずつではあるが駆動電流は上昇していく。
本実施の形態２の光源２０は、上記実施の形態１と同様、点灯開始後にＡＰＣ動作を行うため、消灯するまでは常に同じパワーが保たれる。一方、点灯開始時の駆動電流値は、レーザチップ温度によって変化するため、各点灯時の電流値が異なる可能性がある。また、点灯中は長期的な劣化を考慮すると少しずつではあるが駆動電流は上昇していく。
このように、本実施の形態２の光源２０は、点灯時の開始電流値を温度に応じて決定するようにしたものであり、長期的な劣化によるパワー低下を考慮することで、レーザに大きな負荷をかけることを防止することができ、レーザ光源のさらなる長寿命化を実現することができる。
なお、本実施の形態２では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態２では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態２では、単一波長レーザ光源として１チップの半導体レーザ光源を想定したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源であっても同様の制御方法を実施することができる。
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３による光源装置について説明する。
本実施の形態３の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態１に示した光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態３による光源装置について説明する。
本実施の形態３の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態１に示した光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
図１１は、本実施の形態３による光源装置の概略構成図である。
図１１に示す光源装置３０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源３０ａ〜３０ｃ、および、ＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置３９を備え、赤色レーザ光源３０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源３０ｂおよび青色レーザ光源３０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態３のレーザ光源３０ａ〜３０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１１に示す光源装置３０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源３０ａ〜３０ｃ、および、ＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置３９を備え、赤色レーザ光源３０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源３０ｂおよび青色レーザ光源３０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態３のレーザ光源３０ａ〜３０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記赤色レーザ光源３０ａは、図１に示す上記実施の形態１の光源であり、該レーザ光源３０ａを構成する赤色半導体レーザ１１は、温度制御回路１２により温度が一定になるよう制御されており、該赤色半導体レーザ１１から出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記緑色レーザ光源３０ｂは、緑色レーザ３１ｂ、該レーザ３１ｂの駆動回路３８ｂ、およびＡＰＣ回路３４ｂを有する緑色レーザ発振器と、緑色光検出器３７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置３９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。緑色レーザ３１ｂは、温度制御回路３２ｂにより温度が一定になるよう制御されており、該緑色レーザ３１ｂから出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記青色レーザ光源３０ｃは、青色レーザ３１ｃ、該レーザ３１ｃの駆動回路３８ｃ、およいＡＰＣ回路３４ｃを有する青色レーザ発振器と、青色光検出器３７ｃとを備え、パワーバランス記憶装置３９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。青色レーザ３１ｃは、温度制御回路３２ｃにより温度が一定になるよう制御されており、該青色レーザ３１ｃから出力されるレーザ光の波長は一定である。
次に、本実施の形態３の光源装置３０における、パワー制御方法について図１２を用いて説明する。
赤色レーザ光源３０ａのパワー制御方法は、図２に示す上記実施の形態１のパワー制御方法と同様、まず、開始駆動電流記憶装置１６から開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ３０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させ（ステップＳ３０２）、開始電流値Ｉ0で点灯を開始した赤色半導体レーザ１１の出力を光検出器１７により読み取り（ステップＳ３０３）、該読み取った赤色半導体レーザ１１の出力パワーが一定なるよう制御するため、ＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ３０４）。
赤色レーザ光源３０ａのパワー制御方法は、図２に示す上記実施の形態１のパワー制御方法と同様、まず、開始駆動電流記憶装置１６から開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ３０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させ（ステップＳ３０２）、開始電流値Ｉ0で点灯を開始した赤色半導体レーザ１１の出力を光検出器１７により読み取り（ステップＳ３０３）、該読み取った赤色半導体レーザ１１の出力パワーが一定なるよう制御するため、ＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ３０４）。
一方、緑色レーザ光源３０ｂ、および青色レーザ光源３０ｃのパワー制御方法は、赤色レーザ光源３０ａのパワーが決定した後、該赤色光の出力パワーに追随して、緑色光の出力パワー及び青色光の出力パワーを決定し（ステップＳ３０５，Ｓ３０７）、緑色レーザ光源３０ｂ及び青色レーザ光源３０ｃはＡＰＣ動作により、緑色レーザ３１ｂ及び青色レーザ３１ｃの出力パワーが一定なるようパワー制御を行う（ステップＳ３０６，Ｓ３０８）。
このように、本実施の形態３のレーザ光源装置３０は、赤色レーザ光源３０ａのパワー制御がＡＰＣ動作に入った時点で、該赤色レーザ光源３０ａの出力パワーにあわせて緑色レーザ光源３０ｂおよび青色レーザ光源３０ｃのパワー制御を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のパワーバランスを取ることができ、色ずれのない画像を形成することができる。また、赤色半導体レーザ３０ａへの負荷を最小限に抑えることができ、三色ＲＧＢのレーザ光源、特に赤色レーザ光源１１の寿命を延ばすことができるため、より効果的である。
なお、本実施の形態３では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態３では、赤色レーザ光源として１チップ1ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態３では、赤色レーザ光源のパワーにあわせて緑色、青色レーザ光源のパワーを決定し、ホワイトバランスをとる方法をおこなったが、これは、赤色レーザ光源に限らず、緑色、青色レーザ光源のパワーを基準としてホワイトバランスをとる方法を用いても構わない。
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４による光源装置について説明する。
本実施の形態４の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態２に示したた光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである
以下に、本発明の実施の形態４による光源装置について説明する。
本実施の形態４の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態２に示したた光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである
図１３は、本実施の形態４による光源装置の概略構成図である。ここでは、ＲＧＢレーザのうち、
図１３に示す光源装置４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源４０ａ〜４０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置４９を備え、赤色レーザ光源４０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源および青色レーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとるものである。なお、本実施の形態４のレーザ光源４０ａ〜４０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１３に示す光源装置４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源４０ａ〜４０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置４９を備え、赤色レーザ光源４０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源および青色レーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとるものである。なお、本実施の形態４のレーザ光源４０ａ〜４０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記赤色レーザ光源４０ａは、図６に示す上記実施の形態２の光源である。
上記緑色レーザ光源４０ｂは、緑色レーザ４１ｂ、該レーザ４１ｂの駆動回路４８ｂ、およびＡＰＣ回路４４ｂを有する緑色レーザ発振器と、緑色光検出器４７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置４９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。緑色レーザ４１ｂは、温度制御回路４２ｂにより温度が一定になるよう制御されており、該緑色レーザ４１ｂから出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記緑色レーザ光源４０ｂは、緑色レーザ４１ｂ、該レーザ４１ｂの駆動回路４８ｂ、およびＡＰＣ回路４４ｂを有する緑色レーザ発振器と、緑色光検出器４７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置４９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。緑色レーザ４１ｂは、温度制御回路４２ｂにより温度が一定になるよう制御されており、該緑色レーザ４１ｂから出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記青色レーザ光源４０ｃは、青色レーザ４１ｃ、該レーザ４１ｃの駆動回路４８ｃ、およびＡＰＣ回路４４ｃを有する青色レーザ発振器と、青色光検出器４７ｃとを備え、パワーバランス記憶装置４９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。青色レーザ４１ｃは、温度制御回路４２ｃにより温度が一定になるよう制御されており、該青色レーザ４１ｃから出力されるレーザ光の波長は一定である。
次に、本実施の形態４の光源装置４０における、パワー制御方法について図１４を用いて説明する。
赤色レーザ光源４０ａのパワー制御方法は、図７に示す上記実施の形態２のパワー制御方法と同様、まず、点灯開始時は赤色半導体レーザ２１の温度と駆動電流値Ｉ0を学習し、その後、ＡＰＣ動作に切り替えて、赤色半導体レーザ２１が消灯されるまで光出力が一定となるようパワー制御を行う。そして、次の点灯開始時に、半導体レーザ２１の温度を測定し（ステップＳ４０１）、その測定温度に応じて、開始駆動電流記憶装置２６が有する温度・電流値換算表から駆動電流値Ｉ0’を決定し（ステップＳ４０２）、該決定した駆動電流Ｉ0’で赤色半導体レーザ２１をレーザ駆動させ（ステップＳ４０３）、駆動電流値Ｉ0’で点灯を開始した赤色半導体レーザ２１の出力及び波長を光検出器１７により読み取り（ステップＳ４０４）、該読み取った赤色半導体レーザ２１の出力パワーが一定なるよう制御するためのＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ４０５）。
赤色レーザ光源４０ａのパワー制御方法は、図７に示す上記実施の形態２のパワー制御方法と同様、まず、点灯開始時は赤色半導体レーザ２１の温度と駆動電流値Ｉ0を学習し、その後、ＡＰＣ動作に切り替えて、赤色半導体レーザ２１が消灯されるまで光出力が一定となるようパワー制御を行う。そして、次の点灯開始時に、半導体レーザ２１の温度を測定し（ステップＳ４０１）、その測定温度に応じて、開始駆動電流記憶装置２６が有する温度・電流値換算表から駆動電流値Ｉ0’を決定し（ステップＳ４０２）、該決定した駆動電流Ｉ0’で赤色半導体レーザ２１をレーザ駆動させ（ステップＳ４０３）、駆動電流値Ｉ0’で点灯を開始した赤色半導体レーザ２１の出力及び波長を光検出器１７により読み取り（ステップＳ４０４）、該読み取った赤色半導体レーザ２１の出力パワーが一定なるよう制御するためのＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ４０５）。
一方、緑色レーザ光源４０ｂ、および青色レーザ光源４０ｃのパワー制御方法は、赤色半導体レーザ光源２１の出力パワー及び波長を、赤色光検出器２７によりモニターした後、パワーバランス記憶装置４９により、該赤色半導体レーザ２１の出力パワー及び波長に追随して緑色レーザ４１ｂの出力パワーおよび青色レーザ４１ｃの出力パワーを決定し（ステップＳ４０６，Ｓ４０８）、ＡＰＣ動作により、緑色レーザ４１ｂおよび青色レーザ４１ｃの出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ４０７，Ｓ４０９）。
このように、本実施の形態４のレーザ光源装置４０は、赤色半導体レーザ２１のパワー制御がＡＰＣ動作に入った時点で、該赤色半導体レーザ２１の出力パワー及び波長に合わせて、緑色レーザ４１ｂおよび青色レーザ４１ｃのパワー制御を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のパワーバランスを取ることができ、色ずれのない画像を形成することができる。また、赤色半導体レーザ２１への負荷を最小限に抑えることができ、三色ＲＧＢのレーザ光源、特に赤色レーザ光源４０ａの寿命を延ばすことができ、より効果的である。
ここで、本実施の形態４では、赤色レーザの波長変化を考慮してホワイトバランスをとっている。図１５に、三刺激曲線を示している。三刺激曲線とは、目に色を認識させるための数値であり、この値が高いほど色をより強く認識することになる。Ｘ刺激値は、色を赤色と認識するための値を、Ｙ刺激値は、色を緑色と認識するための値を、Ｚ刺激値は、色を青色と認識するための値を、それぞれ示している。図１５からわかるように、波長６３０ｎｍ付近のＸ刺激値は波長変化に伴い、急激に変化する。つまり、本実施の形態４における波長６３０ｎｍの赤色レーザは、少しの波長変化によりホワイトバランスを崩してしまう。このため、本実施の形態４のように、赤色半導体レーザ２１の波長およびパワーに合わせて、緑色レーザ４１ｂおよび青色レーザ４１ｃのパワーを決め、ホワイトバランスをとることにより、赤色半導体レーザ２１が温度制御されていない場合、あるいは赤色半導体レーザ２１の波長が一定でない場合には効果的である。
なお、本実施の形態４では、図１４のステップＳ４０１において、赤色レーザの波長をモニターする場合について説明したが、赤色半導体レーザの温度をモニターし、該モニターした温度から波長を算出しても良い。また、温度と波長の両方をモニターしてもよい。
レーザ温度測定により波長を算出する場合、レーザ温度測定は、点灯開始時のほか、点灯中も行い、随時波長を算出し、緑色レーザおよび青色レーザのＡＰＣ動作にフィードバックをかけることが好ましい。
また、本実施の形態４では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態４では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態４では、赤色レーザ光源として１チップ1ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態４では、赤色レーザ光源の波長、パワーに合わせて緑色、青色レーザ光源のパワーを決定し、ホワイトバランスをとる方法をおこなったが、これは、赤色レーザ光源に限らず、緑色、青色レーザ光源の波長、パワーを基準としてホワイトバランスをとる方法を用いても構わない。
（実施の形態５）
以下に、本発明の実施の形態５による光源装置について説明する。
本実施の形態５の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源は常にＡＣＣ回路を使用したパワー制御を行い、該一つのレーザ光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態５による光源装置について説明する。
本実施の形態５の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源は常にＡＣＣ回路を使用したパワー制御を行い、該一つのレーザ光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
図１６は、本実施の形態５による光源装置の概略構成図である。
図１６に示す光源装置５０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源５０ａ〜５０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置５９を備え、赤色レーザ光源５０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源５０ｂおよび青色レーザ光源５０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態５のレーザ光源５０ａ〜５０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１６に示す光源装置５０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源５０ａ〜５０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置５９を備え、赤色レーザ光源５０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源５０ｂおよび青色レーザ光源５０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態５のレーザ光源５０ａ〜５０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記赤色レーザ光源５０ａは、赤色半導体レーザ５１ａ、該レーザ５１ａの駆動回路５８ａ、およびＡＣＣ回路５３ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路５２ａと、開始駆動電流記憶装置５６ａと、赤色光検出器５７ａとを備え、点灯開始時の駆動電流値を開始駆動電流記憶装置５６ａによって学習しておき、常にＡＣＣ動作を行う。
上記緑色レーザ光源５０ｂは、緑色レーザ５１ｂ、該レーザ５１ｂの駆動回路５８ｂ、およびＡＰＣ回路５４ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路５２ｂと、緑色光検出器５７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置５９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。
上記青色レーザ光源５０ｃは、青色レーザ５１ｃ、該レーザ５１ｃの駆動回路５８ｃ、およびＡＰＣ回路５４ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路５２ｃと、青色光検出器５７ｃとを備え、パワーバランス記憶装置５９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。
次に、本実施の形態５の光源装置５０における、パワー制御方法について図１７を用いて説明する。
赤色レーザ光源５０ａのパワー制御方法は、まず、開始駆動電流記憶装置５６aから開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ５０１）、開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ５１ａをレーザ駆動させる（ステップＳ５０２）。そして、この赤色半導体レーザ５１ａの出力を光検出器５７ａにより読み取り（ステップＳ５０３）、ＡＣＣ動作により、該赤色半導体レーザ５１ａの駆動電流値が一定になるよう制御する（ステップＳ５０４）。
赤色レーザ光源５０ａのパワー制御方法は、まず、開始駆動電流記憶装置５６aから開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ５０１）、開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ５１ａをレーザ駆動させる（ステップＳ５０２）。そして、この赤色半導体レーザ５１ａの出力を光検出器５７ａにより読み取り（ステップＳ５０３）、ＡＣＣ動作により、該赤色半導体レーザ５１ａの駆動電流値が一定になるよう制御する（ステップＳ５０４）。
一方、緑色レーザ光源５０ｂ、及び青色レーザ光源５０ｃのパワー制御方法は、ステップＳ５０３において光検出器５７ａにより読み取った赤色半導体レーザ５１ａの出力パワーに追随して緑色レーザ５１ａ及び青色レーザ５１ｃの出力パワーを決定し（ステップＳ５０５、Ｓ５０７）、緑色レーザ光源５０ｂ、及び青色レーザ光源５０ｃはＡＰＣ動作により、緑色レーザ５１ｂ及び青色レーザ５１ｃの出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ５０６、Ｓ５０８）。
このように、本実施の形態５のレーザ光源装置５０は、ＡＣＣ動作により駆動電流値が一定になるよう制御されている赤色半導体レーザ５１ａの出力パワーに追随して、緑色レーザ５１ｂ及び青色レーザ５１ｃの出力パワーを決定し、その出力パワーに合わせてＡＰＣ動作を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のパワーバランスをとって色ずれのない映像を提供することができる。また、赤色半導体レーザ５１ａへの負荷を最小限に抑えることができ、三色ＲＧＢのレーザ光源の寿命を延ばすことができ、より効果的である。
なお、本実施の形態５では、赤色レーザ光源５０ａは常にＡＣＣ動作を行っており、上記実施の形態３のようにＡＰＣ動作へ切り替えないため、点灯中の駆動電流の上昇は全くなく、劣化の進み具合を軽減することでき、より効果的である。
また、本実施の形態５では、緑色レーザ光源５０ｂおよび青色レーザ光源５０ｃはＡＰＣ動作をおこなうので、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化を防ぐために、駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中の急激な劣化にともなう駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
なお、本実施の形態５では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザ発振器の温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができ、急激な劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつであるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態５では、赤色半導体レーザ９１ａは１チップ１ストライプの赤色半導体レーザを使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態５では、三色の波長は一定であり、三色のホワイトバランスをとる際、三色のレーザのパワー比率は一定制御をおこなった。レーザの波長が変化した場合はパワーバランスのパワー比率が変化するためにそのことを考慮してホワイトバランスをとる必要がある。また、レーザ発振器の温度変化による波長変化および出力変化が発生した場合も同様にホワイトバランスの制御が必要である。
また、本実施の形態５では、赤色レーザ光源のパワーにあわせて緑色、青色レーザ光源のパワーを決定し、ホワイトバランスをとる方法をおこなったが、これは、赤色レーザ光源に限らず、緑色、青色レーザ光源のパワーを基準としてホワイトバランスをとる方法を用いても構わない。
また、本実施の形態５では、赤色レーザ光源５０ａはＡＣＣ動作を行っているため、長期的に見ると、点灯中のパワーは徐々に下がってくる。このため、赤色レーザのパワー測定を、点灯開始時だけでなく、点灯中にも行い、随時、緑色レーザおよび青色レーザのＡＰＣ動作にフィードバックをかけ、ホワイトバランスを制御することが好ましい。
（実施の形態６）
以下に、本発明の実施の形態６による光源装置について説明する。
本実施の形態６の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には、初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態６による光源装置について説明する。
本実施の形態６の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には、初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
図１８は、本実施の形態６による光源装置の概略構成図である。
図１８に示す光源装置６０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源６０ａ〜６０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置６９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態６のレーザ光源６０ａ〜６０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１８に示す光源装置６０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源６０ａ〜６０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置６９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態６のレーザ光源６０ａ〜６０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記各レーザ光源６０ａ〜６０ｃの構成は、図１に示す光源と同様の構成である。
すなわち、上記赤色レーザ光源６０ａは、赤色レーザ６１ａ、該レーザ６１ａの駆動回路６８ａ、ＡＣＣ回路６３ａ、ＡＰＣ回路６４ａ、およびスイッチ６５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路６２ａと、開始駆動電流記憶装置６６ａと、赤色光検出器６７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源６０ｂは、緑色レーザ６１ｂ、該レーザ６１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路６３ｂ、ＡＰＣ回路６４ｂ、およびスイッチ６５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｂと、開始駆動電流記憶装置６６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源６０ｃは、青色レーザ６１ｃ、該レーザ６１ｃの駆動回路６８ｃ、ＡＣＣ回路６３ｃ、ＡＰＣ回路６４ｃ、およびスイッチ６５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｃと、開始駆動電流記憶装置６６ｃとを備えている。
すなわち、上記赤色レーザ光源６０ａは、赤色レーザ６１ａ、該レーザ６１ａの駆動回路６８ａ、ＡＣＣ回路６３ａ、ＡＰＣ回路６４ａ、およびスイッチ６５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路６２ａと、開始駆動電流記憶装置６６ａと、赤色光検出器６７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源６０ｂは、緑色レーザ６１ｂ、該レーザ６１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路６３ｂ、ＡＰＣ回路６４ｂ、およびスイッチ６５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｂと、開始駆動電流記憶装置６６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源６０ｃは、青色レーザ６１ｃ、該レーザ６１ｃの駆動回路６８ｃ、ＡＣＣ回路６３ｃ、ＡＰＣ回路６４ｃ、およびスイッチ６５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｃと、開始駆動電流記憶装置６６ｃとを備えている。
なお、ここでは、各レーザ光源６０ａ〜６０ｃは、ＡＣＣ回路６３ａ〜６３ｃを備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路６３ａ〜６３ｃを備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置６６ａ〜６６ｃの出力をスイッチ６５ａ〜６５ｃに接続するように構成すればよい。
次に、本実施の形態６の光源装置６０における、パワー制御方法について図１９を用いて説明する。
赤色レーザ光源６０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ６０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ６１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ６０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ６１ａを制御する（ステップＳ６０３）。
赤色レーザ光源６０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ６０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ６１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ６０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ６１ａを制御する（ステップＳ６０３）。
また、緑色レーザ光源６０ｂのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ｂから駆動電流値ＩGを決定し（ステップＳ６０４）、該決定した駆動電流値ＩGで緑色レーザ６１ｂをレーザ駆動させ（ステップＳ６０５）、ＡＣＣ動作により、緑色レーザ６１ｂを制御する（ステップＳ６０６）。
また、青色レーザ光源６０ｃのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ｃから駆動電流値ＩBを決定し（ステップＳ６０７）、該決定した駆動電流値ＩBで青色レーザ６１ｃをレーザ駆動させ（ステップＳ６０８）、ＡＣＣ動作により、青色レーザ６１ｃを制御する（ステップＳ６０９）。
そして、ＲＧＢ三色のレーザ６１ａ〜６１ｃの出力パワーを各光検出器６７ａ〜６７ｃでモニターし、パワーバランス記憶装置６９で、３色のパワーバランスが一定になるようＲＧＢ３色の出力パワーを決定する（ステップＳ６１０）。このとき、各レーザ６１ａ〜６１ｃの出力パワーは、いずれも光検出器６７ａ〜６７ｃで検出した値を越えないようにする。そして、ステップＳ６１０で決定された各出力パワーに基づいて、ＲＧＢ３色のレーザ６１ａ〜６１ｃをＡＰＣ動作で駆動制御する（ステップＳ６１１、Ｓ６１２、Ｓ６１３）。
このように、本実施の形態６のレーザ光源装置６０は、ＲＧＢ三色の各レーザ６１ａ〜６１ｃを、駆動開始時は初期時に学習した駆動電流で発光させて、ＡＣＣ動作させ、その出力パワーをそれぞれ光検出器６７ａ〜６７ｃでモニターし、あらかじめ記憶しておいたパワー比率に基づいて各レーザ６１ａ〜６１ｃのパワーバランスが一定になるように出力パワーを調整し、各レーザ６１ａ〜６１ｃをＡＰＣ動作でパワー制御するようにしたものであり、三色のレーザ光源６０ａ〜６０ｃのうちの最も劣化の進んでいる（出力低下量が大きい）レーザ光源への負荷を最小限に抑えることができ、レーザ画像形成装置に必要不可欠なＲＧＢ三色レーザ光源の寿命をこれまで以上に延ばすことでき、より効果的に、色ずれのない映像を長期間にわたって提供することができる。
なお、本実施の形態６では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態６では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態６では、ＲＧＢ三色のレーザ光源、あるいは励起用光源として１チップ１ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態６では、三色の波長は一定であり、三色のホワイトバランスをとる際、三色のレーザのパワー比率は一定制御をおこなった。レーザの波長が変化した場合はパワーバランスのパワー比率が変化するためにそのことを考慮してホワイトバランスをとる必要がある。また、レーザ発振器の温度変化による波長変化および出力変化が発生した場合も同様にホワイトバランスの制御が必要である。
（実施の形態７）
以下に、本発明の実施の形態７による光源装置７０について説明する。
本実施の形態７の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態７による光源装置７０について説明する。
本実施の形態７の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
図２０は、本実施の形態７による光源装置の概略構成図である。
図２０に示す光源装置７０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三色のレーザ光源７０ａ〜７０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置７９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態７のレーザ光源７０ａ〜７０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図２０に示す光源装置７０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三色のレーザ光源７０ａ〜７０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置７９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態７のレーザ光源７０ａ〜７０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記各レーザ光源７０ａ〜７０ｃの構成は、図１に示す光源と同様の構成である。
すなわち、上記赤色レーザ光源７０ａは、赤色レーザ７１ａ、該レーザ７１ａの駆動回路７８ａ、ＡＣＣ回路７３ａ、ＡＰＣ回路７４ａ、およびスイッチ７５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路７２ａと、開始駆動電流記憶装置７６ａと、赤色光検出器７７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源７０ｂは、緑色レーザ７１ｂ、該レーザ７１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路７３ｂ、ＡＰＣ回路７４ｂ、およびスイッチ７５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｂと、開始駆動電流記憶装置７６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源７０ｃは、青色レーザ７１ｃ、該レーザ７１ｃの駆動回路７８ｃ、ＡＣＣ回路７３ｃ、ＡＰＣ回路７４ｃ、およびスイッチ７５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｃと、開始駆動電流記憶装置７６ｃとを備えている。
すなわち、上記赤色レーザ光源７０ａは、赤色レーザ７１ａ、該レーザ７１ａの駆動回路７８ａ、ＡＣＣ回路７３ａ、ＡＰＣ回路７４ａ、およびスイッチ７５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路７２ａと、開始駆動電流記憶装置７６ａと、赤色光検出器７７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源７０ｂは、緑色レーザ７１ｂ、該レーザ７１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路７３ｂ、ＡＰＣ回路７４ｂ、およびスイッチ７５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｂと、開始駆動電流記憶装置７６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源７０ｃは、青色レーザ７１ｃ、該レーザ７１ｃの駆動回路７８ｃ、ＡＣＣ回路７３ｃ、ＡＰＣ回路７４ｃ、およびスイッチ７５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｃと、開始駆動電流記憶装置７６ｃとを備えている。
なお、ここでは、各レーザ光源７０ａ〜７０ｃは、ＡＣＣ回路７３ａ〜７３ｃを備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路７３ａ〜７３ｃを備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置７６ａ〜７６ｃの出力をスイッチ７５ａ〜７５ｃに接続するように構成すればよい。
次に、本実施の形態７の光源装置７０における、パワー制御方法について図２１を用いて説明する。
赤色レーザ光源７０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ７０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ７１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ７０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ７１ａを制御する（ステップＳ７０３）。
赤色レーザ光源７０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ７０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ７１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ７０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ７１ａを制御する（ステップＳ７０３）。
また、緑色レーザ光源７０ｂのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ｂから駆動電流値ＩGを決定し（ステップＳ７０４）、該決定した駆動電流値ＩGで緑色レーザ７１ｂをレーザ駆動させ（ステップＳ７０５）、ＡＣＣ動作により、緑色レーザ７１ｂを制御する（ステップＳ７０６）。
また、青色レーザ光源７０ｃのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ｃから駆動電流値ＩBを決定し（ステップＳ７０７）、該決定した駆動電流値ＩBで青色レーザ７１ｃをレーザ駆動させ（ステップＳ７０８）、ＡＣＣ動作により、青色レーザ７１ｃを制御する（ステップＳ７０９）。
ＲＧＢ三色のレーザ７１ａ〜７１ｃの出力パワーを各光検出器７７ａ〜７７ｃでモニターし、各レーザ７１ａ〜７１ｃの劣化具合(パワー低下具合)を確認し、予めパワーバランス記憶装置７９に記憶しておいた三色のパワー比率を参照し、ＲＧＢ三色のレーザ７１ａ〜７１ｃのうち、最も劣化が進んでいるレーザの出力パワーに、他の二つのレーザの出力パワーを合わせるように、ＲＧＢ三色の出力パワーを決定する（ステップＳ７１０）。そして、最も劣化が進んでいると判断したレーザ光源は、ＡＣＣ動作を行い(ステップＳ７１１、７１２)、他の二つのレーザ光源は、劣化光源の出力に合わせてパワーバランスをとりながら、ＡＰＣ動作を行う（ステップＳ７１３，７１４）。
このように、本実施の形態７の光源装置７０は、ＲＧＢ三色の各レーザ７１ａ〜７１ｃを、駆動開始時は、初期時に学習した駆動電流で発光させて、ＡＣＣ動作させ、その出力パワーをそれぞれ光検出器７７ａ〜７７ｃでモニターして各レーザ７１ａ〜７１ｃの劣化具合（パワー低下具合）を確認し、あらかじめ記憶しておいた三色のパワー比率を参照し、三色において最も必要とするパワーが少ないレーザ光源のパワーに、残りの二色のレーザパワーを合わせるよう制御し、その後、最も劣化具合の進んでいるレーザはＡＣＣ動作をおこない、残りの二色のレーザはＡＰＣ動作を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のレーザ光源のうち、最も劣化具合のすすんでいるレーザ光源への負荷を最小限に抑えることができ、レーザ画像形成装置に必要不可欠なＲＧＢ三色レーザ光源の寿命をこれまで以上に延ばすことできる、色ずれのない映像を長期間にわたって提供することができる。また、最も劣化の進んでいるレーザは、点灯中は常にＡＣＣ動作であるから点灯中における駆動電流の上昇は発生しないので、レーザに負荷をかけることなく、劣化の進行度を抑制することができるため、より効果的である。
なお、本実施の形態７では、劣化具合の判別後、劣化具合の少ない二つのレーザはＡＰＣ動作を行うが、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態７では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態７では、ＲＧＢ三色のレーザ光源、あるいは励起用光源として１チップ１ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態７では、三色の波長は一定であり、三色のホワイトバランスをとる際、三色のレーザのパワー比率は一定制御をおこなった。レーザの波長が変化した場合はパワーバランスのパワー比率が変化するためにそのことを考慮してホワイトバランスをとる必要がある。また、レーザ発振器の温度変化による波長変化および出力変化が発生した場合も同様にホワイトバランスの制御が必要である。
また、本実施の形態７では、最も劣化具合の進んだレーザはＡＣＣ動作を行っているため、長期的に見ると、点灯中のパワーは徐々に下がってくる。このため、ＡＣＣ動作を行っているレーザのパワー測定を、点灯開始時だけでなく、点灯中にも行い、随時、この劣化光源に合わせてその他のレーザは、ホワイトバランスをとるようＡＰＣ動作にフィードバックをかけることが好ましい。
なお、上記実施の形態１〜７で説明した光源、あるいは光源装置の制御を、集積回路で実現するようにしても良い。
本発明にかかる光源は、長期的な劣化を検出するための検出器を用いずに、レーザ光源の寿命を延ばすことができ、出力比率を一定に保った色ずれのない美しい映像を提供するレーザ画像形成装置用の光源として有用である。
【０００３】
された方法を用いても解決することができない。
［０００９］
また、特許文献６では、長寿命化を実現するために制御手段の設定値を下げる方法を開示しているが、出力低下を検出するための手段を備える必要があり、この手段を用いても基準値の設定が必要で、基準値の設定を高くするか、あるいは低くするかによって半導体レーザにかかる負荷は変わってくる。
［００１０］
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、長寿命化を実現することができる光源を提供することを目的とする。また、光源の長寿命化、および光源の光出力のパワーバランスを常に一定に保つができる光源装置を提供することを目的とする。また、レーザ光源の長寿命化を実現し、レーザ光源の出力パワーが低下しても常に色ずれのない美しい映像を提供することができるレーザ画像形成装置を提供することを目的とする。さらに、光源の長寿命化を実現することができる集積回路を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
［００１１］
上記課題を解決するため、本発明の請求項１にかかる光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、所定の開始駆動電流で発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００１２］
また、本発明の請求項２にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記開始駆動電流は、前記レーザ発振器の温度に応じて変化する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項３にかかる光源は、請求項２に記載の光源において、前記レーザ発振器の温度を制御する温度制御回路を備え、前記温度制御回路は、前記レーザ発振器の温度が所定の温度になるよう制御を行い、前記レーザ発振器は、前記開始電流記憶装置に記憶されている、前記所定の温度に対応した開始駆動電流で発光を開始する、ことを特徴とする。
［００１３］
また、本発明の請求項４にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の電流値を設け、前記レーザ発振器の駆動電流値が所定の電流値に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
［００１４］
また、本発明の請求項５にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の温度を設け、前記レーザ発振器の温度が所定の温度に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
［００１５］
また、本発明の請求項６にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワ
された方法を用いても解決することができない。
［０００９］
また、特許文献６では、長寿命化を実現するために制御手段の設定値を下げる方法を開示しているが、出力低下を検出するための手段を備える必要があり、この手段を用いても基準値の設定が必要で、基準値の設定を高くするか、あるいは低くするかによって半導体レーザにかかる負荷は変わってくる。
［００１０］
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、長寿命化を実現することができる光源を提供することを目的とする。また、光源の長寿命化、および光源の光出力のパワーバランスを常に一定に保つができる光源装置を提供することを目的とする。また、レーザ光源の長寿命化を実現し、レーザ光源の出力パワーが低下しても常に色ずれのない美しい映像を提供することができるレーザ画像形成装置を提供することを目的とする。さらに、光源の長寿命化を実現することができる集積回路を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
［００１１］
上記課題を解決するため、本発明の請求項１にかかる光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、所定の開始駆動電流で発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００１２］
また、本発明の請求項２にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記開始駆動電流は、前記レーザ発振器の温度に応じて変化する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項３にかかる光源は、請求項２に記載の光源において、前記レーザ発振器の温度を制御する温度制御回路を備え、前記温度制御回路は、前記レーザ発振器の温度が所定の温度になるよう制御を行い、前記レーザ発振器は、前記開始電流記憶装置に記憶されている、前記所定の温度に対応した開始駆動電流で発光を開始する、ことを特徴とする。
［００１３］
また、本発明の請求項４にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の電流値を設け、前記レーザ発振器の駆動電流値が所定の電流値に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
［００１４］
また、本発明の請求項５にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の温度を設け、前記レーザ発振器の温度が所定の温度に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
［００１５］
また、本発明の請求項６にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワ
【０００４】
ーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている出力比率になるよう前記各光源の駆動電流値を変化させた後、前記波長の異なる二つ以上の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００１６］
また、本発明の請求項７にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、前記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、前記開始駆動電流で前記波長の異なる二つ以上の光源を発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている前記出力比率になるように前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記出力比率に到達後、上記波長の異なる二つ以上の光源のうちの一つの光源は、定電流制御を行い、その他の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００１７］
また、本発明の請求項８にかかる光源装置は、請求項７に記載の光源装置において、前記定電流制御を行う光源は、前記出力比率に対して低下率の最も大きな光源である、ことを特徴とする。
［００１８］
また、本発明の請求項９にかかる光源装置は、請求項８に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、前記低下率の最も大きな光源以外の他の光源は、前記低下率の最も大きな光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
［００１９］
また、本発明の請求項１０にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に定光出力制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の光出力に追随して、前記出力比率を維持しながら定光出力制
ーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている出力比率になるよう前記各光源の駆動電流値を変化させた後、前記波長の異なる二つ以上の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００１６］
また、本発明の請求項７にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、前記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、前記開始駆動電流で前記波長の異なる二つ以上の光源を発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている前記出力比率になるように前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記出力比率に到達後、上記波長の異なる二つ以上の光源のうちの一つの光源は、定電流制御を行い、その他の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００１７］
また、本発明の請求項８にかかる光源装置は、請求項７に記載の光源装置において、前記定電流制御を行う光源は、前記出力比率に対して低下率の最も大きな光源である、ことを特徴とする。
［００１８］
また、本発明の請求項９にかかる光源装置は、請求項８に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、前記低下率の最も大きな光源以外の他の光源は、前記低下率の最も大きな光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
［００１９］
また、本発明の請求項１０にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に定光出力制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の光出力に追随して、前記出力比率を維持しながら定光出力制
【０００５】
御を行う、ことを特徴とする。
［００２０］
また、本発明の請求項１１にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、定電流制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、上記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００２１］
また、本発明の請求項１２にかかる光源装置は、請求項１１に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、光出力低下率の最も大きな光源を前記第１の光源とし、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
［００２２］
また、本発明の請求項１３にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１から５のいずれかの光源、あるいは、請求項６から１２のいずれかの光源装置を、少なくとも二つ以上のレーザ光源とし、該二つ以上のレーザ光源からの出力光を空間光変調素子で変調し、空間変調された光をスクリーンに投射する、ことを特徴とする。
［００２３］
また、本発明の請求項１４にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１３に記載のレーザ画像形成装置において、前記二つ以上のレーザ光源は、ＲＧＢの三色のレーザ光源である、ことを特徴とする。
［００２４］
また、本発明の請求項１５にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１４に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の出力が変化したとき、該一つのレーザ光源の出力変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
［００２５］
また、本発明の請求項１６にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１４に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の波長が変化したとき、該一つのレーザ光源の波長変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
［００２６］
また、本発明の請求項１７にかかる集積回路は、光源を駆動制御する集積回路であって、前記光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、該発光の後に定光出
御を行う、ことを特徴とする。
［００２０］
また、本発明の請求項１１にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、定電流制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、上記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
［００２１］
また、本発明の請求項１２にかかる光源装置は、請求項１１に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、光出力低下率の最も大きな光源を前記第１の光源とし、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
［００２２］
また、本発明の請求項１３にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１から５のいずれかの光源、あるいは、請求項６から１２のいずれかの光源装置を、少なくとも二つ以上のレーザ光源とし、該二つ以上のレーザ光源からの出力光を空間光変調素子で変調し、空間変調された光をスクリーンに投射する、ことを特徴とする。
［００２３］
また、本発明の請求項１４にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１３に記載のレーザ画像形成装置において、前記二つ以上のレーザ光源は、ＲＧＢの三色のレーザ光源である、ことを特徴とする。
［００２４］
また、本発明の請求項１５にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１４に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の出力が変化したとき、該一つのレーザ光源の出力変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
［００２５］
また、本発明の請求項１６にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１４に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の波長が変化したとき、該一つのレーザ光源の波長変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
［００２６］
また、本発明の請求項１７にかかる集積回路は、光源を駆動制御する集積回路であって、前記光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、該発光の後に定光出
【０００６】
力制御する、ことを特徴とする。
［００２７］
また、本発明の請求項１８にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
［００２８］
また、本発明の請求項１９にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、一つの光源を定電流制御し、残りの光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
［００２９］
また、本発明の請求項２０にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源を定電流制御し、前記第１の光源以外の光源を、前記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御する、ことを特徴とする。
［発明の効果］
［００３０］
本発明の光源によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、所定の開始駆動電流で発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行うようにしたので、長期的な劣化を検出するための検出器を用いずに、レーザ光源の寿命を延ばすことができる。
［００３１］
また、本発明の光源装置によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該
力制御する、ことを特徴とする。
［００２７］
また、本発明の請求項１８にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
［００２８］
また、本発明の請求項１９にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、一つの光源を定電流制御し、残りの光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
［００２９］
また、本発明の請求項２０にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源を定電流制御し、前記第１の光源以外の光源を、前記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御する、ことを特徴とする。
［発明の効果］
［００３０］
本発明の光源によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、所定の開始駆動電流で発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行うようにしたので、長期的な劣化を検出するための検出器を用いずに、レーザ光源の寿命を延ばすことができる。
［００３１］
また、本発明の光源装置によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該
本発明は、光源ならびにそれを用いたレーザ画像形成装置に関するものである。
図２２に、従来のレーザ画像形成装置の概略構成を示す。
従来のレーザ画像形成装置１００は、スクリーン１５８上に２次元画像を投射するものであり、レーザ光源１５１ａ〜１５１ｃ、エクスパンダ光学系１５２、インテグレータ光学系１５３、集光レンズ１５９ａ〜１５９ｃ、ミラー１６１ａ，１６１ｃ、フィールドレンズ１５４ａ〜１５４ｃ、空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃ、ダイクロイックプリズム１５６、および、投射レンズ１５７を備えている。
従来のレーザ画像形成装置１００は、スクリーン１５８上に２次元画像を投射するものであり、レーザ光源１５１ａ〜１５１ｃ、エクスパンダ光学系１５２、インテグレータ光学系１５３、集光レンズ１５９ａ〜１５９ｃ、ミラー１６１ａ，１６１ｃ、フィールドレンズ１５４ａ〜１５４ｃ、空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃ、ダイクロイックプリズム１５６、および、投射レンズ１５７を備えている。
次に、従来のレーザ画像形成装置の動作について説明する。
ＲＧＢ３色（Ｒ：赤色、Ｇ：緑色、Ｂ：青色）のレーザ光源１５１ａ〜１５１ｃからの光はそれぞれ、エキスパンダ光学系１５２により、ビーム拡大される。拡大された各ＲＧＢ３色の光は、レンズと小型レンズアレイで構成されたインテグレータ光学系１５３により、空間光変調素子１５５に均一照射するためにビーム整形される。ビーム整形された各ＲＧＢ３色の光は、各入力映像信号に応じて空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃで強度変調され、ダイクロイックプリズム１５６にて合波される。強度変調され合波された光は、投射レンズ１５７で拡大され、スクリーン１５８上に２次元画像として表示される。この構成のレーザ画像形成装置では、ＲＧＢそれぞれの光源の光が単色光であるため、適当な波長のレーザ光源を用いることで色純度が高く、鮮やかな画像の表示が可能となる。
ＲＧＢ３色（Ｒ：赤色、Ｇ：緑色、Ｂ：青色）のレーザ光源１５１ａ〜１５１ｃからの光はそれぞれ、エキスパンダ光学系１５２により、ビーム拡大される。拡大された各ＲＧＢ３色の光は、レンズと小型レンズアレイで構成されたインテグレータ光学系１５３により、空間光変調素子１５５に均一照射するためにビーム整形される。ビーム整形された各ＲＧＢ３色の光は、各入力映像信号に応じて空間光変調素子１５５ａ〜１５５ｃで強度変調され、ダイクロイックプリズム１５６にて合波される。強度変調され合波された光は、投射レンズ１５７で拡大され、スクリーン１５８上に２次元画像として表示される。この構成のレーザ画像形成装置では、ＲＧＢそれぞれの光源の光が単色光であるため、適当な波長のレーザ光源を用いることで色純度が高く、鮮やかな画像の表示が可能となる。
ところで、このような従来のレーザ画像形成装置では、ホワイトバランスのとれた美しい画像を長期に実現する場合、レーザ光源の長寿命化、パワーの安定化、およびＲＧＢのレーザにおける光出力のパワーバランスを、常に一定に保つ方法が必要となる。
そのため、従来の半導体レーザの制御方法では、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されるように、定光出力制御(オートマチックパワーコントロール:ＡＰＣ)と定電流制御（オートマチックカレントコントロール：ＡＣＣ）とを組み合わせることで、半導体レーザの破壊を防止し、半導体レーザを長寿命化する方法が提案されている。
また、複数のレーザ光源を用いて一色のレーザ光源を構成し、定格以下で出力し長寿命化を図る方法（特許文献４）、故障したレーザ光源は電流注入を中止し、それ以外のレーザ光源を用いて光出力バランスをとる方法も提案されている（特許文献５）。
さらに、特許文献６のように、長期的な出力低下を検出し、出力制御手段の設定値を下げることで半導体レーザの長寿命化を図る方法も提案されている。
特開平１０−１７８２２９号公報
特開平１０−１７８２３０号公報
特開２０００−３４９３９０号公報
特開２００４−２１４２２５号公報
特開２００４−２７９９４３号公報
特開２００２−３１９７３４号公報
特許文献１、２、３で示された半導体レーザの制御方法では、ある基準値の電流値に対し、ＡＣＣ、ＡＰＣの切り替えを行っているが、長期的な観点でのレーザの劣化、すなわち長時間使用した場合の同一出力を得るために必要な電流値の変化を考慮すれば、一定パワーを保持しようとする場合、駆動電流値を少しずつ上げていかなければならない。そのために、ＡＰＣをかけていてもＡＰＣとＡＣＣの切り替え基準値の設定によって半導体レーザにかかる負荷が変わってくる。つまり、ＡＣＣ切り替え基準値となる電流値を低く設定すればＡＰＣにおいて大きな電流値を流さないのでより長寿命化が可能となるが、一方ＡＣＣ切り替え基準値を高く設定すればＡＰＣを行う電流値の許容範囲が広くなるために基準値を低く設定した場合に比べて長寿命化の観点では不利となる。さらに、半導体レーザによっても特性に個体バラツキがあるため、レーザの長寿命化の観点からすると光源が劣化しているかどうかの判断の基準となる基準値の設定を簡単に決めることができない。このような問題は、特許文献４、５で示された方法を用いても解決することができない。
また、特許文献６では、長寿命化を実現するために制御手段の設定値を下げる方法を開示しているが、出力低下を検出するための手段を備える必要があり、この手段を用いても基準値の設定が必要で、基準値の設定を高くするか、あるいは低くするかによって半導体レーザにかかる負荷は変わってくる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、長寿命化を実現することができる光源を提供することを目的とする。また、光源の長寿命化、および光源の光出力のパワーバランスを常に一定に保つができる光源装置を提供することを目的とする。また、レーザ光源の長寿命化を実現し、レーザ光源の出力パワーが低下しても常に色ずれのない美しい映像を提供することができるレーザ画像形成装置を提供することを目的とする。さらに、光源の長寿命化を実現することができる集積回路を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の請求項１にかかる光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、所定の開始駆動電流で１回目の発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行い、２回目以降の発光においても、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、前記１回目の発光と同じ値の開始駆動電流で発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項２にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記開始駆動電流は、前記レーザ発振器の温度に応じて変化する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項３にかかる光源は、請求項２に記載の光源において、前記レーザ発振器の温度を制御する温度制御回路を備え、前記温度制御回路は、前記レーザ発振器の温度が所定の温度になるよう制御を行い、前記レーザ発振器は、前記開始電流記憶装置に記憶されている、前記所定の温度に対応した開始駆動電流で発光を開始する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項３にかかる光源は、請求項２に記載の光源において、前記レーザ発振器の温度を制御する温度制御回路を備え、前記温度制御回路は、前記レーザ発振器の温度が所定の温度になるよう制御を行い、前記レーザ発振器は、前記開始電流記憶装置に記憶されている、前記所定の温度に対応した開始駆動電流で発光を開始する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項４にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の電流値を設け、前記レーザ発振器の駆動電流値が所定の電流値に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項５にかかる光源は、請求項１に記載の光源において、前記定光出力制御は所定の温度を設け、前記レーザ発振器の温度が所定の温度に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項６にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている出力比率になるよう前記各光源の駆動電流値を変化させた後、前記波長の異なる二つ以上の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項７にかかる光源装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、前記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、前記開始駆動電流で前記波長の異なる二つ以上の光源を発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている前記出力比率になるように前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記出力比率に到達後、上記波長の異なる二つ以上の光源のうちの一つの光源は、定電流制御を行い、その他の光源は、定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項８にかかる光源装置は、請求項７に記載の光源装置において、前記定電流制御を行う光源は、前記出力比率に対して低下率の最も大きな光源である、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項９にかかる光源装置は、請求項８に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、前記低下率の最も大きな光源以外の他の光源は、前記低下率の最も大きな光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１０にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に定光出力制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の光出力に追随して、前記出力比率を維持しながら定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１１にかかる光源装置は、波長の異なる二つ以上の光源を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、定電流制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、上記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１２にかかる光源装置は、請求項１１に記載の光源装置において、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、光出力低下率の最も大きな光源を前記第１の光源とし、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１３にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１から５のいずれかの光源、あるいは、請求項６から１２のいずれかの光源装置を、少なくとも二つ以上のレーザ光源とし、該二つ以上のレーザ光源からの出力光を空間光変調素子で変調し、空間変調された光をスクリーンに投射する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１４にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１３に記載のレーザ画像形成装置において、前記二つ以上のレーザ光源は、ＲＧＢの三色のレーザ光源である、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１５にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１４に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の出力が変化したとき、該一つのレーザ光源の出力変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１６にかかるレーザ画像形成装置は、請求項１４に記載のレーザ画像形成装置において、前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の波長が変化したとき、該一つのレーザ光源の波長変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１７にかかる集積回路は、光源を駆動制御する集積回路であって、前記光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、該発光の後に定光出力制御する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１８にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１９にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、一つの光源を定電流制御し、残りの光源を定光出力制御する、ことを特徴とする。
また、本発明の請求項２０にかかる集積回路は、波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源を定電流制御し、前記第１の光源以外の光源を、前記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御する、ことを特徴とする。
本発明の光源によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、所定の開始駆動電流で１回目の発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行い、２回目以降の発光においても、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている、前記１回目の発光と同じ値の開始駆動電流で発光を開始し、発光から消灯までの間、定光出力制御を行う、ようにしたので、長期的な劣化を検出するための検出器を用いずに、レーザ光源の寿命を延ばすことができる。
また、本発明の光源装置によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている出力比率になるよう前記各光源の駆動電流値を変化させた後、前記波長の異なる二つ以上の光源は、定光出力制御を行うことにより、出力比率が常に一定となるように各光源の出力を制御することができ、レーザパワーが変化しても色ずれのない美しい映像を常に提供することができる。
また、本発明の光源装置によれば、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、前記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、前記開始駆動電流で前記波長の異なる二つ以上の光源を発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている前記出力比率になるように前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記出力比率に到達後、上記波長の異なる二つ以上の光源のうちの一つの光源は、定電流制御を行い、その他の光源は、定光出力制御を行うことにより、出力比率が常に一定となるように各光源の出力を制御することができ、レーザパワーが変化しても色ずれのない美しい映像を常に提供することができる。
また、本発明の光源装置によれば、波長の異なる二つ以上の光源と、前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に定光出力制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の光出力に追随して、前記出力比率を維持しながら定光出力制御を行うようにしたので、一つの光源の出力に合わせて、その他の光源の出力を制御してホワイトバランスを取ることができ、レーザパワーが変化しても色ずれのない美しい映像を常に提供することができる。
また、本発明の光源装置によれば、波長の異なる二つ以上の光源を有し、前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、定電流制御を行い、前記第１の光源以外の光源は、上記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御を行うようにしたので、例えば、ＲＧＢ三色のレーザ光源のうち、緑色レーザや青色レーザに比べて劣化しやすい赤色レーザを第１の光源とすると、赤色レーザの発光中の駆動電流の上昇を抑え、赤色レーザの寿命を延ばすことができ、その結果、光源装置全体の寿命を延ばすことができる。
また、本発明のレーザ画像形成装置によれば、請求項１から５のいずれかの光源、あるいは、請求項６から１２のいずれかの光源装置を、少なくとも二つ以上のレーザ光源とし、該二つ以上のレーザ光源からの出力光を空間光変調素子で変調し、空間変調された光をスクリーンに投射するようにしたので、各レーザ光源のホワイトバランスを取り、色ずれのない映像を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による光源について説明する。
本実施の形態１の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による光源について説明する。
本実施の形態１の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。
図１は、本実施の形態１による光源の概略構成図である。
図１に示す光源１０は、半導体レーザ１１、該半導体レーザ１１の駆動回路１８、ＡＣＣ回路１３、ＡＰＣ回路１４、およびスイッチ（ＳＷ１５）を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置１６とを備えている。なお、ここでは、ＡＣＣ回路１３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路１３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置１６の出力をスイッチ１５に接続させる。
図１に示す光源１０は、半導体レーザ１１、該半導体レーザ１１の駆動回路１８、ＡＣＣ回路１３、ＡＰＣ回路１４、およびスイッチ（ＳＷ１５）を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置１６とを備えている。なお、ここでは、ＡＣＣ回路１３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路１３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置１６の出力をスイッチ１５に接続させる。
上記レーザ発振器は、ＡＣＣ回路１３とＡＰＣ回路１４とをスイッチ（ＳＷ）１５によって切り替え、定電流制御（ＡＣＣ）あるいは定光出力制御（ＡＰＣ）を行う。
上記半導体レーザ１１は、波長６３０ｎｍの赤色レーザ光を出射するものとする。この半導体レーザ１１は、温度制御回路１２を用いて温度制御されている。また、半導体レーザ１１の出力パワーは、光検出器１７によって検出される。
上記開始駆動電流記憶装置１６は、開始駆動電流を一定に制御する。そのため、本実施の形態１では、開始電流値を常に一定にしてレーザ駆動を開始することになる。
次に、パワー制御方法について説明する。図２に、本実施の形態１の光源における、パワー制御方法のアルゴリズムを示す。
まず、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ１０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させる（ステップＳ１０２）。このとき、赤色半導体レーザ１１は、ＡＣＣ動作を行っている。
まず、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ１０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させる（ステップＳ１０２）。このとき、赤色半導体レーザ１１は、ＡＣＣ動作を行っている。
開始駆動電流値Ｉ0で点灯を開始した赤色半導体レーザ１１の出力を光検出器１７により読み取り（ステップＳ１０３）、光源１０はＡＰＣ動作に切り替え、赤色半導体レーザ１１の出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ１０４）。
このような本実施の形態１のＡＣＣ動作とＡＰＣ動作とを組み合わせたパワー制御は、従来のＡＰＣ動作、およびＡＣＣ動作とＡＰＣの組み合わせたパワー制御とは異なる。
つまり、従来のパワー制御方法は、ＡＰＣ動作を行う場合、レーザ点灯終了後は消灯直前のレーザパワー、およびそのときの駆動電流を学習しておいて、次回の点灯開始時にはその値を反映するように制御している。一方、本実施の形態１のパワー制御方法では、点灯開始後にＡＣＣ動作からＡＰＣ動作に切り替えるが、レーザ点灯開始時の電流値は常に一定となるように制御している。この点について、以下に詳細に説明する。
図３に、本実施の形態１の光源１０における、レーザ出力と時間の関係、および時間と駆動電流値の関係を示す。
最初の点灯時には、パワーは、点灯開始後にＡＰＣ動作を実行するため、次の消灯時までは常に同じパワーが保たれる。一方、駆動電流値は、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0で点灯を開始しているが、長期的な観点から若干ながらレーザ劣化が発生するために少しずつではあるが上昇していく。
最初の点灯時には、パワーは、点灯開始後にＡＰＣ動作を実行するため、次の消灯時までは常に同じパワーが保たれる。一方、駆動電流値は、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている開始電流値Ｉ0で点灯を開始しているが、長期的な観点から若干ながらレーザ劣化が発生するために少しずつではあるが上昇していく。
一旦消灯した後の再点灯時には、前回と同じく、開始駆動電流記憶装置１６に記憶されている駆動電流値Ｉ0で点灯を開始し、その後ＡＰＣ動作に切り替わる。この場合も、パワーは、ＡＰＣ動作により常に一定に保たれる一方、駆動電流値は、少しずつではあるが上昇していく。
このように、本実施の形態１の光源１０は、半導体レーザの温度制御が行われている場合、点灯時の開始電流値を常に一定にするように制御するとともに、点灯開始後はＡＰＣ動作により点灯中のパワーが一定になるように制御するようにしたものであり、長期的な劣化によるパワー低下は若干あるが、レーザに大きな負荷をかけることを防止することができ、長寿命化を実現することができる。
なお、本実施の形態１では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。この場合のフローチャートを図４に示す。まず、半導体レーザ１１の駆動電流値を読み取り（ステップＳ１１１）、読み取った値が所定の電流値に到達しているか否かを判断し（ステップＳ１１２）、到達していれば、ＡＰＣ動作を停止し（ステップＳ１１３）、到達していなければ、ＡＰＣ動作を継続する（ステップＳ１１４）。これにより、ＡＰＣ動作中の急激な劣化にともなう駆動電流値の大幅増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態１では、レーザチップの温度制御をおこなっているが、温度制御回路１２が暴走等した際による急激な温度上昇が発生すると、ＡＰＣ動作では大電流を流す可能性がある。そのため、レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。この場合のフローチャートを図５に示す。まず、半導体レーザ１１の温度を測定し（ステップＳ１２１）、測定した温度が所定の温度値に到達しているか否かを判断し（ステップＳ１２２）、到達していれば、ＡＰＣ動作を停止し（ステップＳ１２３）、到達していなければ、ＡＰＣ動作を継続する（ステップＳ１２４）。このように、半導体レーザ１１の上限温度を設定しておき、半導体レーザ１１の温度が設定温度に到達すると、ＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替わるなどの制御方法をいれておくと、レーザの突然破壊等を防止することができる。なお、上限駆動電流による制御変更のアルゴリズムが入っている場合ではこの限りではない。レーザ媒質の高温化はレーザ寿命を短くする要素を持っているために駆動電流の上限設定がある場合でも設定しておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態１では、単一波長レーザ光源として１チップの半導体レーザ光源を想定したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源であっても同様の制御方法は実施可能である。
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２による光源について説明する。
本実施の形態２の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。なお、本実施の形態２の光源は、波長６３０ｎｍの赤色半導体レーザの温度制御を行わないものとする。
以下に、本発明の実施の形態２による光源について説明する。
本実施の形態２の光源は、単一波長（一色）のレーザ光源に関して、ＡＰＣ動作とＡＣＣ動作を組み合わせた制御方法を用いてレーザの長寿命化を実現するようにしたものである。なお、本実施の形態２の光源は、波長６３０ｎｍの赤色半導体レーザの温度制御を行わないものとする。
図６は、本実施の形態２による光源の概略構成図である。
図６に示す光源２０は、半導体レーザ２１、該半導体レーザの駆動回路２８、ＡＣＣ回路２３、ＡＰＣ回路２４、およびスイッチ２５を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置２６とを備えている。ここでは、ＡＣＣ回路２３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路２３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置２６の出力をスイッチ２５に接続するように構成すればよい。
図６に示す光源２０は、半導体レーザ２１、該半導体レーザの駆動回路２８、ＡＣＣ回路２３、ＡＰＣ回路２４、およびスイッチ２５を有するレーザ発振器と、開始駆動電流記憶装置２６とを備えている。ここでは、ＡＣＣ回路２３を備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路２３を備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置２６の出力をスイッチ２５に接続するように構成すればよい。
上記レーザ発振器は、ＡＣＣ回路２３とＡＰＣ回路２４とをスイッチ２５によって切り替え、定電流制御（ＡＣＣ）あるいは定光出力制御（ＡＰＣ）を行う。
上記半導体レーザ２１は、波長６３０ｎｍの赤色レーザ光を出射するものとする。この半導体レーザ２１の温度は、温度測定装置２２を用いて測定される。また、この半導体レーザ２１の出力パワーは、光検出器２７によって検出される。
上記開始駆動電流記憶装置２６は、温度・電流値換算表（図示せず）を有し、半導体レーザ２１の温度に基づいて駆動電流を制御する。
ここで、本実施の形態２の光源２０と上記実施の形態１の光源１０との違いについて説明する。
上記実施の形態１の光源１０は、レーザチップの温度が常に一定になるよう温度制御が行われているため、レーザ点灯開始時は、常に開始駆動電流記憶装置１６により決定された開始電流値Ｉ0で駆動する。
上記実施の形態１の光源１０は、レーザチップの温度が常に一定になるよう温度制御が行われているため、レーザ点灯開始時は、常に開始駆動電流記憶装置１６により決定された開始電流値Ｉ0で駆動する。
一方、本実施の形態２の光源２０は、半導体レーザ２１の温度制御が行われていないため、半導体レーザ２１の温度に応じて点灯開始時の電流値を決定する。このアルゴリズムは図７を用いて以下に説明する。
まず、点灯開始時の温度と駆動電流値Ｉ0を学習し、その後、ＡＰＣ動作により、レーザが消灯されるまで光出力が一定になるよう制御をおこなう。
次の点灯開始時に、半導体レーザ２１の温度を測定し（ステップＳ２０１）、その測定温度に応じて、開始駆動電流記憶装置２６が有する温度・電流値換算表から駆動電流Ｉ0’を決定する（ステップＳ２０２）。決定された駆動電流Ｉ0’で赤色半導体レーザ２１をレーザ駆動させ（ステップＳ２０３）、光源２０はＡＰＣ動作に切り替えて、赤色半導体レーザ２１の出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ２０４）。
本実施の形態２の光源２０における、半導体レーザ２１は、図８に示したように、温度が高くなると、出力が減少するという温度特性をもっているために、レーザチップが温度制御されていない環境下では、上記実施の形態１のように開始駆動電流値を一定とするのではなく、点灯開始時のレーザ温度に応じて開始電流値を決定するようにしている。そのため、レーザチップの温度特性を事前に評価し、温度と駆動電流のチャートを作成しておく必要がある。
図９に、本実施の形態２の光源２０において、同一出力パワーを得るためのチップ温度と駆動電流値との関係を示す。
初回点灯時のレーザ媒質の温度をＴ0、電流値をＩ0とし、次回点灯時のレーザチップの温度をＴ1とすると、図９から温度Ｔ1のときの駆動電流値はＩ1と読み取ることができ、次回の開始点灯時には駆動電流値Ｉ1でレーザを駆動する。
初回点灯時のレーザ媒質の温度をＴ0、電流値をＩ0とし、次回点灯時のレーザチップの温度をＴ1とすると、図９から温度Ｔ1のときの駆動電流値はＩ1と読み取ることができ、次回の開始点灯時には駆動電流値Ｉ1でレーザを駆動する。
このように、本実施の形態２の光源２０は、点灯前にレーザチップ温度を測定し、該測定した温度から駆動電流を決定し、点灯することになる。また、点灯から消灯までの間、上記実施の形態１と同様、ＡＰＣ動作を行う。
図１０に、本実施の形態２の光源２０における、駆動時間とレーザパワーの関係、および駆動時間と駆動電流値の関係を示す。
本実施の形態２の光源２０は、上記実施の形態１と同様、点灯開始後にＡＰＣ動作を行うため、消灯するまでは常に同じパワーが保たれる。一方、点灯開始時の駆動電流値は、レーザチップ温度によって変化するため、各点灯時の電流値が異なる可能性がある。また、点灯中は長期的な劣化を考慮すると少しずつではあるが駆動電流は上昇していく。
本実施の形態２の光源２０は、上記実施の形態１と同様、点灯開始後にＡＰＣ動作を行うため、消灯するまでは常に同じパワーが保たれる。一方、点灯開始時の駆動電流値は、レーザチップ温度によって変化するため、各点灯時の電流値が異なる可能性がある。また、点灯中は長期的な劣化を考慮すると少しずつではあるが駆動電流は上昇していく。
このように、本実施の形態２の光源２０は、点灯時の開始電流値を温度に応じて決定するようにしたものであり、長期的な劣化によるパワー低下を考慮することで、レーザに大きな負荷をかけることを防止することができ、レーザ光源のさらなる長寿命化を実現することができる。
なお、本実施の形態２では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態２では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態２では、単一波長レーザ光源として１チップの半導体レーザ光源を想定したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源であっても同様の制御方法を実施することができる。
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３による光源装置について説明する。
本実施の形態３の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態１に示した光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態３による光源装置について説明する。
本実施の形態３の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態１に示した光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
図１１は、本実施の形態３による光源装置の概略構成図である。
図１１に示す光源装置３０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源３０ａ〜３０ｃ、および、ＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置３９を備え、赤色レーザ光源３０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源３０ｂおよび青色レーザ光源３０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態３のレーザ光源３０ａ〜３０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１１に示す光源装置３０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源３０ａ〜３０ｃ、および、ＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置３９を備え、赤色レーザ光源３０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源３０ｂおよび青色レーザ光源３０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態３のレーザ光源３０ａ〜３０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記赤色レーザ光源３０ａは、図１に示す上記実施の形態１の光源であり、該レーザ光源３０ａを構成する赤色半導体レーザ１１は、温度制御回路１２により温度が一定になるよう制御されており、該赤色半導体レーザ１１から出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記緑色レーザ光源３０ｂは、緑色レーザ３１ｂ、該レーザ３１ｂの駆動回路３８ｂ、およびＡＰＣ回路３４ｂを有する緑色レーザ発振器と、緑色光検出器３７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置３９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。緑色レーザ３１ｂは、温度制御回路３２ｂにより温度が一定になるよう制御されており、該緑色レーザ３１ｂから出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記青色レーザ光源３０ｃは、青色レーザ３１ｃ、該レーザ３１ｃの駆動回路３８ｃ、およいＡＰＣ回路３４ｃを有する青色レーザ発振器と、青色光検出器３７ｃとを備え、パワーバランス記憶装置３９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。青色レーザ３１ｃは、温度制御回路３２ｃにより温度が一定になるよう制御されており、該青色レーザ３１ｃから出力されるレーザ光の波長は一定である。
次に、本実施の形態３の光源装置３０における、パワー制御方法について図１２を用いて説明する。
赤色レーザ光源３０ａのパワー制御方法は、図２に示す上記実施の形態１のパワー制御方法と同様、まず、開始駆動電流記憶装置１６から開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ３０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させ（ステップＳ３０２）、開始電流値Ｉ0で点灯を開始した赤色半導体レーザ１１の出力を光検出器１７により読み取り（ステップＳ３０３）、該読み取った赤色半導体レーザ１１の出力パワーが一定なるよう制御するため、ＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ３０４）。
赤色レーザ光源３０ａのパワー制御方法は、図２に示す上記実施の形態１のパワー制御方法と同様、まず、開始駆動電流記憶装置１６から開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ３０１）、該開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ１１をレーザ駆動させ（ステップＳ３０２）、開始電流値Ｉ0で点灯を開始した赤色半導体レーザ１１の出力を光検出器１７により読み取り（ステップＳ３０３）、該読み取った赤色半導体レーザ１１の出力パワーが一定なるよう制御するため、ＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ３０４）。
一方、緑色レーザ光源３０ｂ、および青色レーザ光源３０ｃのパワー制御方法は、赤色レーザ光源３０ａのパワーが決定した後、該赤色光の出力パワーに追随して、緑色光の出力パワー及び青色光の出力パワーを決定し（ステップＳ３０５，Ｓ３０７）、緑色レーザ光源３０ｂ及び青色レーザ光源３０ｃはＡＰＣ動作により、緑色レーザ３１ｂ及び青色レーザ３１ｃの出力パワーが一定なるようパワー制御を行う（ステップＳ３０６，Ｓ３０８）。
このように、本実施の形態３のレーザ光源装置３０は、赤色レーザ光源３０ａのパワー制御がＡＰＣ動作に入った時点で、該赤色レーザ光源３０ａの出力パワーにあわせて緑色レーザ光源３０ｂおよび青色レーザ光源３０ｃのパワー制御を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のパワーバランスを取ることができ、色ずれのない画像を形成することができる。また、赤色半導体レーザ３０ａへの負荷を最小限に抑えることができ、三色ＲＧＢのレーザ光源、特に赤色レーザ光源１１の寿命を延ばすことができるため、より効果的である。
なお、本実施の形態３では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態３では、赤色レーザ光源として１チップ1ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態３では、赤色レーザ光源のパワーにあわせて緑色、青色レーザ光源のパワーを決定し、ホワイトバランスをとる方法をおこなったが、これは、赤色レーザ光源に限らず、緑色、青色レーザ光源のパワーを基準としてホワイトバランスをとる方法を用いても構わない。
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４による光源装置について説明する。
本実施の形態４の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態２に示したた光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである
以下に、本発明の実施の形態４による光源装置について説明する。
本実施の形態４の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源が、上記実施の形態２に示したた光源であり、該一つの光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである
図１３は、本実施の形態４による光源装置の概略構成図である。ここでは、ＲＧＢレーザのうち、
図１３に示す光源装置４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源４０ａ〜４０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置４９を備え、赤色レーザ光源４０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源および青色レーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとるものである。なお、本実施の形態４のレーザ光源４０ａ〜４０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１３に示す光源装置４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源４０ａ〜４０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置４９を備え、赤色レーザ光源４０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源および青色レーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとるものである。なお、本実施の形態４のレーザ光源４０ａ〜４０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記赤色レーザ光源４０ａは、図６に示す上記実施の形態２の光源である。
上記緑色レーザ光源４０ｂは、緑色レーザ４１ｂ、該レーザ４１ｂの駆動回路４８ｂ、およびＡＰＣ回路４４ｂを有する緑色レーザ発振器と、緑色光検出器４７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置４９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。緑色レーザ４１ｂは、温度制御回路４２ｂにより温度が一定になるよう制御されており、該緑色レーザ４１ｂから出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記緑色レーザ光源４０ｂは、緑色レーザ４１ｂ、該レーザ４１ｂの駆動回路４８ｂ、およびＡＰＣ回路４４ｂを有する緑色レーザ発振器と、緑色光検出器４７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置４９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。緑色レーザ４１ｂは、温度制御回路４２ｂにより温度が一定になるよう制御されており、該緑色レーザ４１ｂから出力されるレーザ光の波長は一定である。
上記青色レーザ光源４０ｃは、青色レーザ４１ｃ、該レーザ４１ｃの駆動回路４８ｃ、およびＡＰＣ回路４４ｃを有する青色レーザ発振器と、青色光検出器４７ｃとを備え、パワーバランス記憶装置４９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。青色レーザ４１ｃは、温度制御回路４２ｃにより温度が一定になるよう制御されており、該青色レーザ４１ｃから出力されるレーザ光の波長は一定である。
次に、本実施の形態４の光源装置４０における、パワー制御方法について図１４を用いて説明する。
赤色レーザ光源４０ａのパワー制御方法は、図７に示す上記実施の形態２のパワー制御方法と同様、まず、点灯開始時は赤色半導体レーザ２１の温度と駆動電流値Ｉ0を学習し、その後、ＡＰＣ動作に切り替えて、赤色半導体レーザ２１が消灯されるまで光出力が一定となるようパワー制御を行う。そして、次の点灯開始時に、半導体レーザ２１の温度を測定し（ステップＳ４０１）、その測定温度に応じて、開始駆動電流記憶装置２６が有する温度・電流値換算表から駆動電流値Ｉ0’を決定し（ステップＳ４０２）、該決定した駆動電流Ｉ0’で赤色半導体レーザ２１をレーザ駆動させ（ステップＳ４０３）、駆動電流値Ｉ0’で点灯を開始した赤色半導体レーザ２１の出力及び波長を光検出器１７により読み取り（ステップＳ４０４）、該読み取った赤色半導体レーザ２１の出力パワーが一定なるよう制御するためのＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ４０５）。
赤色レーザ光源４０ａのパワー制御方法は、図７に示す上記実施の形態２のパワー制御方法と同様、まず、点灯開始時は赤色半導体レーザ２１の温度と駆動電流値Ｉ0を学習し、その後、ＡＰＣ動作に切り替えて、赤色半導体レーザ２１が消灯されるまで光出力が一定となるようパワー制御を行う。そして、次の点灯開始時に、半導体レーザ２１の温度を測定し（ステップＳ４０１）、その測定温度に応じて、開始駆動電流記憶装置２６が有する温度・電流値換算表から駆動電流値Ｉ0’を決定し（ステップＳ４０２）、該決定した駆動電流Ｉ0’で赤色半導体レーザ２１をレーザ駆動させ（ステップＳ４０３）、駆動電流値Ｉ0’で点灯を開始した赤色半導体レーザ２１の出力及び波長を光検出器１７により読み取り（ステップＳ４０４）、該読み取った赤色半導体レーザ２１の出力パワーが一定なるよう制御するためのＡＰＣ動作に切り替える（ステップＳ４０５）。
一方、緑色レーザ光源４０ｂ、および青色レーザ光源４０ｃのパワー制御方法は、赤色半導体レーザ光源２１の出力パワー及び波長を、赤色光検出器２７によりモニターした後、パワーバランス記憶装置４９により、該赤色半導体レーザ２１の出力パワー及び波長に追随して緑色レーザ４１ｂの出力パワーおよび青色レーザ４１ｃの出力パワーを決定し（ステップＳ４０６，Ｓ４０８）、ＡＰＣ動作により、緑色レーザ４１ｂおよび青色レーザ４１ｃの出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ４０７，Ｓ４０９）。
このように、本実施の形態４のレーザ光源装置４０は、赤色半導体レーザ２１のパワー制御がＡＰＣ動作に入った時点で、該赤色半導体レーザ２１の出力パワー及び波長に合わせて、緑色レーザ４１ｂおよび青色レーザ４１ｃのパワー制御を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のパワーバランスを取ることができ、色ずれのない画像を形成することができる。また、赤色半導体レーザ２１への負荷を最小限に抑えることができ、三色ＲＧＢのレーザ光源、特に赤色レーザ光源４０ａの寿命を延ばすことができ、より効果的である。
ここで、本実施の形態４では、赤色レーザの波長変化を考慮してホワイトバランスをとっている。図１５に、三刺激曲線を示している。三刺激曲線とは、目に色を認識させるための数値であり、この値が高いほど色をより強く認識することになる。Ｘ刺激値は、色を赤色と認識するための値を、Ｙ刺激値は、色を緑色と認識するための値を、Ｚ刺激値は、色を青色と認識するための値を、それぞれ示している。図１５からわかるように、波長６３０ｎｍ付近のＸ刺激値は波長変化に伴い、急激に変化する。つまり、本実施の形態４における波長６３０ｎｍの赤色レーザは、少しの波長変化によりホワイトバランスを崩してしまう。このため、本実施の形態４のように、赤色半導体レーザ２１の波長およびパワーに合わせて、緑色レーザ４１ｂおよび青色レーザ４１ｃのパワーを決め、ホワイトバランスをとることにより、赤色半導体レーザ２１が温度制御されていない場合、あるいは赤色半導体レーザ２１の波長が一定でない場合には効果的である。
なお、本実施の形態４では、図１４のステップＳ４０１において、赤色レーザの波長をモニターする場合について説明したが、赤色半導体レーザの温度をモニターし、該モニターした温度から波長を算出しても良い。また、温度と波長の両方をモニターしてもよい。
レーザ温度測定により波長を算出する場合、レーザ温度測定は、点灯開始時のほか、点灯中も行い、随時波長を算出し、緑色レーザおよび青色レーザのＡＰＣ動作にフィードバックをかけることが好ましい。
また、本実施の形態４では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態４では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態４では、赤色レーザ光源として１チップ1ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態４では、赤色レーザ光源の波長、パワーに合わせて緑色、青色レーザ光源のパワーを決定し、ホワイトバランスをとる方法をおこなったが、これは、赤色レーザ光源に限らず、緑色、青色レーザ光源の波長、パワーを基準としてホワイトバランスをとる方法を用いても構わない。
（実施の形態５）
以下に、本発明の実施の形態５による光源装置について説明する。
本実施の形態５の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源は常にＡＣＣ回路を使用したパワー制御を行い、該一つのレーザ光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態５による光源装置について説明する。
本実施の形態５の光源装置は、三つのレーザ光源のうちのいずれか一つのレーザ光源は常にＡＣＣ回路を使用したパワー制御を行い、該一つのレーザ光源のパワーに合わせて、その他の二つのレーザ光源のホワイトバランスをとるようにしたものである。
図１６は、本実施の形態５による光源装置の概略構成図である。
図１６に示す光源装置５０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源５０ａ〜５０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置５９を備え、赤色レーザ光源５０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源５０ｂおよび青色レーザ光源５０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態５のレーザ光源５０ａ〜５０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１６に示す光源装置５０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源５０ａ〜５０ｃ、およびＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置５９を備え、赤色レーザ光源５０ａのパワーに合わせて、緑色レーザ光源５０ｂおよび青色レーザ光源５０ｃの制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態５のレーザ光源５０ａ〜５０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記赤色レーザ光源５０ａは、赤色半導体レーザ５１ａ、該レーザ５１ａの駆動回路５８ａ、およびＡＣＣ回路５３ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路５２ａと、開始駆動電流記憶装置５６ａと、赤色光検出器５７ａとを備え、点灯開始時の駆動電流値を開始駆動電流記憶装置５６ａによって学習しておき、常にＡＣＣ動作を行う。
上記緑色レーザ光源５０ｂは、緑色レーザ５１ｂ、該レーザ５１ｂの駆動回路５８ｂ、およびＡＰＣ回路５４ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路５２ｂと、緑色光検出器５７ｂとを備え、パワーバランス記憶装置５９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。
上記青色レーザ光源５０ｃは、青色レーザ５１ｃ、該レーザ５１ｃの駆動回路５８ｃ、およびＡＰＣ回路５４ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路５２ｃと、青色光検出器５７ｃとを備え、パワーバランス記憶装置５９からの出力に基づいて常にＡＰＣ動作を行う。
次に、本実施の形態５の光源装置５０における、パワー制御方法について図１７を用いて説明する。
赤色レーザ光源５０ａのパワー制御方法は、まず、開始駆動電流記憶装置５６aから開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ５０１）、開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ５１ａをレーザ駆動させる（ステップＳ５０２）。そして、この赤色半導体レーザ５１ａの出力を光検出器５７ａにより読み取り（ステップＳ５０３）、ＡＣＣ動作により、該赤色半導体レーザ５１ａの駆動電流値が一定になるよう制御する（ステップＳ５０４）。
赤色レーザ光源５０ａのパワー制御方法は、まず、開始駆動電流記憶装置５６aから開始電流値Ｉ0を読み取り（ステップＳ５０１）、開始電流値Ｉ0で赤色半導体レーザ５１ａをレーザ駆動させる（ステップＳ５０２）。そして、この赤色半導体レーザ５１ａの出力を光検出器５７ａにより読み取り（ステップＳ５０３）、ＡＣＣ動作により、該赤色半導体レーザ５１ａの駆動電流値が一定になるよう制御する（ステップＳ５０４）。
一方、緑色レーザ光源５０ｂ、及び青色レーザ光源５０ｃのパワー制御方法は、ステップＳ５０３において光検出器５７ａにより読み取った赤色半導体レーザ５１ａの出力パワーに追随して緑色レーザ５１ａ及び青色レーザ５１ｃの出力パワーを決定し（ステップＳ５０５、Ｓ５０７）、緑色レーザ光源５０ｂ、及び青色レーザ光源５０ｃはＡＰＣ動作により、緑色レーザ５１ｂ及び青色レーザ５１ｃの出力パワーが一定になるようパワー制御を行う（ステップＳ５０６、Ｓ５０８）。
このように、本実施の形態５のレーザ光源装置５０は、ＡＣＣ動作により駆動電流値が一定になるよう制御されている赤色半導体レーザ５１ａの出力パワーに追随して、緑色レーザ５１ｂ及び青色レーザ５１ｃの出力パワーを決定し、その出力パワーに合わせてＡＰＣ動作を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のパワーバランスをとって色ずれのない映像を提供することができる。また、赤色半導体レーザ５１ａへの負荷を最小限に抑えることができ、三色ＲＧＢのレーザ光源の寿命を延ばすことができ、より効果的である。
なお、本実施の形態５では、赤色レーザ光源５０ａは常にＡＣＣ動作を行っており、上記実施の形態３のようにＡＰＣ動作へ切り替えないため、点灯中の駆動電流の上昇は全くなく、劣化の進み具合を軽減することでき、より効果的である。
また、本実施の形態５では、緑色レーザ光源５０ｂおよび青色レーザ光源５０ｃはＡＰＣ動作をおこなうので、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化を防ぐために、駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中の急激な劣化にともなう駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
なお、本実施の形態５では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザ発振器の温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができ、急激な劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつであるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態５では、赤色半導体レーザ９１ａは１チップ１ストライプの赤色半導体レーザを使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態５では、三色の波長は一定であり、三色のホワイトバランスをとる際、三色のレーザのパワー比率は一定制御をおこなった。レーザの波長が変化した場合はパワーバランスのパワー比率が変化するためにそのことを考慮してホワイトバランスをとる必要がある。また、レーザ発振器の温度変化による波長変化および出力変化が発生した場合も同様にホワイトバランスの制御が必要である。
また、本実施の形態５では、赤色レーザ光源のパワーにあわせて緑色、青色レーザ光源のパワーを決定し、ホワイトバランスをとる方法をおこなったが、これは、赤色レーザ光源に限らず、緑色、青色レーザ光源のパワーを基準としてホワイトバランスをとる方法を用いても構わない。
また、本実施の形態５では、赤色レーザ光源５０ａはＡＣＣ動作を行っているため、長期的に見ると、点灯中のパワーは徐々に下がってくる。このため、赤色レーザのパワー測定を、点灯開始時だけでなく、点灯中にも行い、随時、緑色レーザおよび青色レーザのＡＰＣ動作にフィードバックをかけ、ホワイトバランスを制御することが好ましい。
（実施の形態６）
以下に、本発明の実施の形態６による光源装置について説明する。
本実施の形態６の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には、初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態６による光源装置について説明する。
本実施の形態６の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には、初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
図１８は、本実施の形態６による光源装置の概略構成図である。
図１８に示す光源装置６０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源６０ａ〜６０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置６９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態６のレーザ光源６０ａ〜６０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図１８に示す光源装置６０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のレーザ光源６０ａ〜６０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置６９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態６のレーザ光源６０ａ〜６０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記各レーザ光源６０ａ〜６０ｃの構成は、図１に示す光源と同様の構成である。
すなわち、上記赤色レーザ光源６０ａは、赤色レーザ６１ａ、該レーザ６１ａの駆動回路６８ａ、ＡＣＣ回路６３ａ、ＡＰＣ回路６４ａ、およびスイッチ６５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路６２ａと、開始駆動電流記憶装置６６ａと、赤色光検出器６７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源６０ｂは、緑色レーザ６１ｂ、該レーザ６１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路６３ｂ、ＡＰＣ回路６４ｂ、およびスイッチ６５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｂと、開始駆動電流記憶装置６６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源６０ｃは、青色レーザ６１ｃ、該レーザ６１ｃの駆動回路６８ｃ、ＡＣＣ回路６３ｃ、ＡＰＣ回路６４ｃ、およびスイッチ６５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｃと、開始駆動電流記憶装置６６ｃとを備えている。
すなわち、上記赤色レーザ光源６０ａは、赤色レーザ６１ａ、該レーザ６１ａの駆動回路６８ａ、ＡＣＣ回路６３ａ、ＡＰＣ回路６４ａ、およびスイッチ６５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路６２ａと、開始駆動電流記憶装置６６ａと、赤色光検出器６７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源６０ｂは、緑色レーザ６１ｂ、該レーザ６１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路６３ｂ、ＡＰＣ回路６４ｂ、およびスイッチ６５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｂと、開始駆動電流記憶装置６６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源６０ｃは、青色レーザ６１ｃ、該レーザ６１ｃの駆動回路６８ｃ、ＡＣＣ回路６３ｃ、ＡＰＣ回路６４ｃ、およびスイッチ６５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路６２ｃと、開始駆動電流記憶装置６６ｃとを備えている。
なお、ここでは、各レーザ光源６０ａ〜６０ｃは、ＡＣＣ回路６３ａ〜６３ｃを備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路６３ａ〜６３ｃを備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置６６ａ〜６６ｃの出力をスイッチ６５ａ〜６５ｃに接続するように構成すればよい。
次に、本実施の形態６の光源装置６０における、パワー制御方法について図１９を用いて説明する。
赤色レーザ光源６０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ６０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ６１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ６０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ６１ａを制御する（ステップＳ６０３）。
赤色レーザ光源６０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ６０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ６１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ６０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ６１ａを制御する（ステップＳ６０３）。
また、緑色レーザ光源６０ｂのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ｂから駆動電流値ＩGを決定し（ステップＳ６０４）、該決定した駆動電流値ＩGで緑色レーザ６１ｂをレーザ駆動させ（ステップＳ６０５）、ＡＣＣ動作により、緑色レーザ６１ｂを制御する（ステップＳ６０６）。
また、青色レーザ光源６０ｃのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置６６ｃから駆動電流値ＩBを決定し（ステップＳ６０７）、該決定した駆動電流値ＩBで青色レーザ６１ｃをレーザ駆動させ（ステップＳ６０８）、ＡＣＣ動作により、青色レーザ６１ｃを制御する（ステップＳ６０９）。
そして、ＲＧＢ三色のレーザ６１ａ〜６１ｃの出力パワーを各光検出器６７ａ〜６７ｃでモニターし、パワーバランス記憶装置６９で、３色のパワーバランスが一定になるようＲＧＢ３色の出力パワーを決定する（ステップＳ６１０）。このとき、各レーザ６１ａ〜６１ｃの出力パワーは、いずれも光検出器６７ａ〜６７ｃで検出した値を越えないようにする。そして、ステップＳ６１０で決定された各出力パワーに基づいて、ＲＧＢ３色のレーザ６１ａ〜６１ｃをＡＰＣ動作で駆動制御する（ステップＳ６１１、Ｓ６１２、Ｓ６１３）。
このように、本実施の形態６のレーザ光源装置６０は、ＲＧＢ三色の各レーザ６１ａ〜６１ｃを、駆動開始時は初期時に学習した駆動電流で発光させて、ＡＣＣ動作させ、その出力パワーをそれぞれ光検出器６７ａ〜６７ｃでモニターし、あらかじめ記憶しておいたパワー比率に基づいて各レーザ６１ａ〜６１ｃのパワーバランスが一定になるように出力パワーを調整し、各レーザ６１ａ〜６１ｃをＡＰＣ動作でパワー制御するようにしたものであり、三色のレーザ光源６０ａ〜６０ｃのうちの最も劣化の進んでいる（出力低下量が大きい）レーザ光源への負荷を最小限に抑えることができ、レーザ画像形成装置に必要不可欠なＲＧＢ三色レーザ光源の寿命をこれまで以上に延ばすことでき、より効果的に、色ずれのない映像を長期間にわたって提供することができる。
なお、本実施の形態６では、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態６では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態６では、ＲＧＢ三色のレーザ光源、あるいは励起用光源として１チップ１ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態６では、三色の波長は一定であり、三色のホワイトバランスをとる際、三色のレーザのパワー比率は一定制御をおこなった。レーザの波長が変化した場合はパワーバランスのパワー比率が変化するためにそのことを考慮してホワイトバランスをとる必要がある。また、レーザ発振器の温度変化による波長変化および出力変化が発生した場合も同様にホワイトバランスの制御が必要である。
（実施の形態７）
以下に、本発明の実施の形態７による光源装置７０について説明する。
本実施の形態７の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
以下に、本発明の実施の形態７による光源装置７０について説明する。
本実施の形態７の光源装置は、三つのレーザ光源のそれぞれを、レーザの駆動開始時には初期時に決定した駆動電流で定電流制御（ＡＣＣ）を行ってパワー学習した後、最も劣化（パワー低下）の進んでいるレーザ光源に合わせて、その他のレーザ光源のパワーバランスを取るようにしたものである。
図２０は、本実施の形態７による光源装置の概略構成図である。
図２０に示す光源装置７０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三色のレーザ光源７０ａ〜７０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置７９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態７のレーザ光源７０ａ〜７０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
図２０に示す光源装置７０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三色のレーザ光源７０ａ〜７０ｃ、及びＲＧＢ三色のレーザ光のパワーバランスを制御するためのパワーバランス記憶装置７９を備え、最も劣化の進んでいるレーザ光源に合わせて、他の二つのレーザ光源の制御を行い、パワーバランスをとる。なお、本実施の形態７のレーザ光源７０ａ〜７０ｃをそれぞれ、図２２に示す光源１５１ａ〜１５１ｃと置き換えることで、レーザ画像形成装置を実現することができる。
上記各レーザ光源７０ａ〜７０ｃの構成は、図１に示す光源と同様の構成である。
すなわち、上記赤色レーザ光源７０ａは、赤色レーザ７１ａ、該レーザ７１ａの駆動回路７８ａ、ＡＣＣ回路７３ａ、ＡＰＣ回路７４ａ、およびスイッチ７５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路７２ａと、開始駆動電流記憶装置７６ａと、赤色光検出器７７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源７０ｂは、緑色レーザ７１ｂ、該レーザ７１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路７３ｂ、ＡＰＣ回路７４ｂ、およびスイッチ７５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｂと、開始駆動電流記憶装置７６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源７０ｃは、青色レーザ７１ｃ、該レーザ７１ｃの駆動回路７８ｃ、ＡＣＣ回路７３ｃ、ＡＰＣ回路７４ｃ、およびスイッチ７５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｃと、開始駆動電流記憶装置７６ｃとを備えている。
すなわち、上記赤色レーザ光源７０ａは、赤色レーザ７１ａ、該レーザ７１ａの駆動回路７８ａ、ＡＣＣ回路７３ａ、ＡＰＣ回路７４ａ、およびスイッチ７５ａを有する赤色レーザ発振器と、温度制御回路７２ａと、開始駆動電流記憶装置７６ａと、赤色光検出器７７ａとを備えている。また、上記緑色レーザ光源７０ｂは、緑色レーザ７１ｂ、該レーザ７１ｂの駆動回路６８ｂ、ＡＣＣ回路７３ｂ、ＡＰＣ回路７４ｂ、およびスイッチ７５ｂを有する緑色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｂと、開始駆動電流記憶装置７６ｂとを備えている。また、上記青色レーザ光源７０ｃは、青色レーザ７１ｃ、該レーザ７１ｃの駆動回路７８ｃ、ＡＣＣ回路７３ｃ、ＡＰＣ回路７４ｃ、およびスイッチ７５ｃを有する青色レーザ発振器と、温度制御回路７２ｃと、開始駆動電流記憶装置７６ｃとを備えている。
なお、ここでは、各レーザ光源７０ａ〜７０ｃは、ＡＣＣ回路７３ａ〜７３ｃを備えている場合について示しているが、必ずしもＡＣＣ回路７３ａ〜７３ｃを備えていなくてもよい。この場合、開始駆動電流記憶装置７６ａ〜７６ｃの出力をスイッチ７５ａ〜７５ｃに接続するように構成すればよい。
次に、本実施の形態７の光源装置７０における、パワー制御方法について図２１を用いて説明する。
赤色レーザ光源７０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ７０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ７１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ７０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ７１ａを制御する（ステップＳ７０３）。
赤色レーザ光源７０ａのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ａから駆動電流値ＩRを決定し（ステップＳ７０１）、該決定した駆動電流値ＩRで赤色レーザ７１ａをレーザ駆動させ（ステップＳ７０２）、ＡＣＣ動作により、赤色レーザ７１ａを制御する（ステップＳ７０３）。
また、緑色レーザ光源７０ｂのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ｂから駆動電流値ＩGを決定し（ステップＳ７０４）、該決定した駆動電流値ＩGで緑色レーザ７１ｂをレーザ駆動させ（ステップＳ７０５）、ＡＣＣ動作により、緑色レーザ７１ｂを制御する（ステップＳ７０６）。
また、青色レーザ光源７０ｃのパワー制御方法は、開始駆動電流記憶装置７６ｃから駆動電流値ＩBを決定し（ステップＳ７０７）、該決定した駆動電流値ＩBで青色レーザ７１ｃをレーザ駆動させ（ステップＳ７０８）、ＡＣＣ動作により、青色レーザ７１ｃを制御する（ステップＳ７０９）。
ＲＧＢ三色のレーザ７１ａ〜７１ｃの出力パワーを各光検出器７７ａ〜７７ｃでモニターし、各レーザ７１ａ〜７１ｃの劣化具合(パワー低下具合)を確認し、予めパワーバランス記憶装置７９に記憶しておいた三色のパワー比率を参照し、ＲＧＢ三色のレーザ７１ａ〜７１ｃのうち、最も劣化が進んでいるレーザの出力パワーに、他の二つのレーザの出力パワーを合わせるように、ＲＧＢ三色の出力パワーを決定する（ステップＳ７１０）。そして、最も劣化が進んでいると判断したレーザ光源は、ＡＣＣ動作を行い(ステップＳ７１１、７１２)、他の二つのレーザ光源は、劣化光源の出力に合わせてパワーバランスをとりながら、ＡＰＣ動作を行う（ステップＳ７１３，７１４）。
このように、本実施の形態７の光源装置７０は、ＲＧＢ三色の各レーザ７１ａ〜７１ｃを、駆動開始時は、初期時に学習した駆動電流で発光させて、ＡＣＣ動作させ、その出力パワーをそれぞれ光検出器７７ａ〜７７ｃでモニターして各レーザ７１ａ〜７１ｃの劣化具合（パワー低下具合）を確認し、あらかじめ記憶しておいた三色のパワー比率を参照し、三色において最も必要とするパワーが少ないレーザ光源のパワーに、残りの二色のレーザパワーを合わせるよう制御し、その後、最も劣化具合の進んでいるレーザはＡＣＣ動作をおこない、残りの二色のレーザはＡＰＣ動作を行うようにしたものであり、ＲＧＢ三色のレーザ光源のうち、最も劣化具合のすすんでいるレーザ光源への負荷を最小限に抑えることができ、レーザ画像形成装置に必要不可欠なＲＧＢ三色レーザ光源の寿命をこれまで以上に延ばすことできる、色ずれのない映像を長期間にわたって提供することができる。また、最も劣化の進んでいるレーザは、点灯中は常にＡＣＣ動作であるから点灯中における駆動電流の上昇は発生しないので、レーザに負荷をかけることなく、劣化の進行度を抑制することができるため、より効果的である。
なお、本実施の形態７では、劣化具合の判別後、劣化具合の少ない二つのレーザはＡＰＣ動作を行うが、ＡＰＣ回路において、点灯開始から消灯までの期間中の駆動電流の上限の設定を行わなかったが、ＡＰＣ動作中の急激なレーザ劣化時に備え、この駆動電流の上限の設定を行うことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中に急にレーザが劣化した場合、駆動電流値の大幅な増大を防ぐことができ、レーザの急激な破壊を防止することができる。また、上限駆動電流値に到達した際は、レーザのパワー制御をＡＰＣ動作からＡＣＣ動作に切り替えることが、より好ましい。
また、本実施の形態７では、レーザチップの上限温度を設定しなかったが、該レーザチップの上限温度を設けておくことが好ましい。これによって、ＡＰＣ動作中のレーザチップの温度上昇にともない、駆動電流が増大するのを防ぐことができるため、急激なＬＤ劣化を防止することができる。なお、駆動電流の上限設定をおこなっている場合には、該駆動電流の値はその上限範囲内で決定され、上記レーザチップの上限温度を設ける必要はない。しかし、レーザチップの高温化はレーザの長寿命化を妨げる要因のひとつでもあるため、できればこのレーザチップの上限温度の設定は行っておくほうがより好ましい。
また、本実施の形態７では、ＲＧＢ三色のレーザ光源、あるいは励起用光源として１チップ１ストライプの半導体レーザ光源を使用したが、複数チップの半導体レーザ光源、マルチストライプの半導体レーザ光源等、マルチビームのレーザ光源をも、各共振器に対して同様の制御方法を適用することにより、実現可能である。
また、本実施の形態７では、三色の波長は一定であり、三色のホワイトバランスをとる際、三色のレーザのパワー比率は一定制御をおこなった。レーザの波長が変化した場合はパワーバランスのパワー比率が変化するためにそのことを考慮してホワイトバランスをとる必要がある。また、レーザ発振器の温度変化による波長変化および出力変化が発生した場合も同様にホワイトバランスの制御が必要である。
また、本実施の形態７では、最も劣化具合の進んだレーザはＡＣＣ動作を行っているため、長期的に見ると、点灯中のパワーは徐々に下がってくる。このため、ＡＣＣ動作を行っているレーザのパワー測定を、点灯開始時だけでなく、点灯中にも行い、随時、この劣化光源に合わせてその他のレーザは、ホワイトバランスをとるようＡＰＣ動作にフィードバックをかけることが好ましい。
なお、上記実施の形態１〜７で説明した光源、あるいは光源装置の制御を、集積回路で実現するようにしても良い。
本発明にかかる光源は、長期的な劣化を検出するための検出器を用いずに、レーザ光源の寿命を延ばすことができ、出力比率を一定に保った色ずれのない美しい映像を提供するレーザ画像形成装置用の光源として有用である。
１１,２１,３１ａ,４１ａ,５１ａ 赤色半導体レーザ
６１ａ,７１ａ 赤色レーザ
３１ｂ,４１ｂ,５１ｂ,６１ｂ 緑色レーザ
３１ｃ,４１ｃ,５１ｃ,６１ｃ 青色レーザ
１２,３２ａ〜３２ｂ,４２ａ〜４２ｂ,５２ａ〜５２ｃ,６２ａ〜６２ｃ,７２ａ〜７２ｃ 温度制御回路
２２ 温度測定装置
１３,２３,３３ａ,４３ａ,５３ａ,６３ａ〜６３ｃ,７３ａ〜７３ｃ ＡＣＣ回路
１４,２４,３４ａ〜３４ｃ,４４ａ〜４４ｃ,５４ｂ〜５４ｃ,６４ａ〜６４ｂ,７４ａ〜７４ｃ ＡＰＣ回路
１５,２５,３５ａ,４５ａ,６５ａ〜６５ｃ,７５ａ〜７５ｃ スイッチ（ＳＷ）
１６,２６,３６ａ,４６ａ,５６ａ,６６ａ〜６６ｃ,７６ａ〜７６ｃ 開始駆動電流記憶装置
１７,２７,３７ａ〜３７ｃ,４７ａ〜４７ｃ,５７ａ〜５７ｃ,６７ａ〜６７ｃ,７７ａ〜７７ｃ 光検出器
１８,２８,３８ａ〜３８ｃ,４８ａ〜４８ｃ,５８ａ〜５８ｃ,６８ａ〜６８ｃ,７８ａ〜７８ｃ ＬＤ駆動回路
３９,４９,５９,６９,７９ パワーバランス記憶装置
１００ レーザ画像形成装置
１５０ 振動モータ
１５１ａ 赤色レーザ光源
１５１ｂ 緑色レーザ光源
１５１ｃ 青色レーザ光源
１５２ エクスパンダ光学系
１５３ インテグレータ光学系
１５４ａ,１５４ｂ,１５４ｃ フィールドレンズ
１５５ａ,１５５ｂ,１５５ｃ 空間光変調素子
１５６ ダイクロイックプリズム
１５７ 投射レンズ
１５８ スクリーン
１５９ａ,１５９ｂ,１５９ｃ 集光レンズ
１６１ａ，１６１ｃ ミラー
６１ａ,７１ａ 赤色レーザ
３１ｂ,４１ｂ,５１ｂ,６１ｂ 緑色レーザ
３１ｃ,４１ｃ,５１ｃ,６１ｃ 青色レーザ
１２,３２ａ〜３２ｂ,４２ａ〜４２ｂ,５２ａ〜５２ｃ,６２ａ〜６２ｃ,７２ａ〜７２ｃ 温度制御回路
２２ 温度測定装置
１３,２３,３３ａ,４３ａ,５３ａ,６３ａ〜６３ｃ,７３ａ〜７３ｃ ＡＣＣ回路
１４,２４,３４ａ〜３４ｃ,４４ａ〜４４ｃ,５４ｂ〜５４ｃ,６４ａ〜６４ｂ,７４ａ〜７４ｃ ＡＰＣ回路
１５,２５,３５ａ,４５ａ,６５ａ〜６５ｃ,７５ａ〜７５ｃ スイッチ（ＳＷ）
１６,２６,３６ａ,４６ａ,５６ａ,６６ａ〜６６ｃ,７６ａ〜７６ｃ 開始駆動電流記憶装置
１７,２７,３７ａ〜３７ｃ,４７ａ〜４７ｃ,５７ａ〜５７ｃ,６７ａ〜６７ｃ,７７ａ〜７７ｃ 光検出器
１８,２８,３８ａ〜３８ｃ,４８ａ〜４８ｃ,５８ａ〜５８ｃ,６８ａ〜６８ｃ,７８ａ〜７８ｃ ＬＤ駆動回路
３９,４９,５９,６９,７９ パワーバランス記憶装置
１００ レーザ画像形成装置
１５０ 振動モータ
１５１ａ 赤色レーザ光源
１５１ｂ 緑色レーザ光源
１５１ｃ 青色レーザ光源
１５２ エクスパンダ光学系
１５３ インテグレータ光学系
１５４ａ,１５４ｂ,１５４ｃ フィールドレンズ
１５５ａ,１５５ｂ,１５５ｃ 空間光変調素子
１５６ ダイクロイックプリズム
１５７ 投射レンズ
１５８ スクリーン
１５９ａ,１５９ｂ,１５９ｃ 集光レンズ
１６１ａ，１６１ｃ ミラー
Claims (19)
- レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、
前記レーザ発振器は、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に、定光出力制御を行う、
ことを特徴する光源。 - 請求項１に記載の光源において、
前記開始駆動電流は、前記レーザ発振器の温度に応じて変化する、
ことを特徴とする光源。 - 請求項１に記載の光源において、
前記定光出力制御は所定の電流値を設け、
前記レーザ発振器の駆動電流値が所定の電流値に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、
ことを特徴とする光源。 - 請求項１に記載の光源において、
前記定光出力制御は所定の温度を設け、
前記レーザ発振器の温度が所定の温度に到達したとき、前記定光出力制御を停止する、
ことを特徴とする光源。 - レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、
前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、
上記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、
上記波長の異なる二つ以上の光源を前記開始駆動電流で発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている出力比率になるよう前記各光源の駆動電流値を変化させた後、前記波長の異なる二つ以上の光源は、定光出力制御を行う、
ことを特徴とする光源装置。 - レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置とを有する、波長の異なる二つ以上の光源と、
前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、
前記波長の異なる二つ以上の光源の光出力を検出する光検出器と、を備え、
前記開始駆動電流で前記波長の異なる二つ以上の光源を発光させた後、該各光源の光出力を前記光検出器で検出し、前記パワーバランス記憶装置に記憶されている前記出力比率になるように前記各光源の駆動電流値を変化させ、前記出力比率に到達後、上記波長の異なる二つ以上の光源のうちの一つの光源は、定電流制御を行い、その他の光源は、定光出力制御を行う、
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項６に記載の光源装置において、
前記定電流制御を行う光源は、前記出力比率に対して低下率の最も大きな光源である、
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項７に記載の光源装置において、
前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、前記低下率の最も大きな光源以外の他の光源は、前記低下率の最も大きな光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、
ことを特徴とする光源装置。 - 波長の異なる二つ以上の光源と、
前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置と、を有し、
前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、レーザ発振器と、該レーザ発振器の開始駆動電流を記憶する開始駆動電流記憶装置と、を有する光源であって、前記開始駆動電流記憶装置に記憶されている開始駆動電流で発光を開始し、発光の後に定光出力制御を行い、
前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の光出力に追随して、前記出力比率を維持しながら定光出力制御を行う、
ことを特徴とする光源装置。 - 波長の異なる二つ以上の光源を有し、
前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源は、定電流制御を行い、
前記第１の光源以外の光源は、上記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御を行う、
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項１０に記載の光源装置において、
前記波長の異なる二つ以上の光源からの光の出力比率を記憶するパワーバランス記憶装置を有し、
前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、光出力低下率の最も大きな光源を前記第１の光源とし、前記第１の光源以外の光源は、前記第１の光源の出力パワーに追随して、前記出力比率を維持しながら駆動制御を行う、
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項１から４のいずれかの光源、あるいは、請求項５から１１のいずれかの光源装置を、少なくとも二つ以上のレーザ光源とし、該二つ以上のレーザ光源からの出力光を空間光変調素子で変調し、空間変調された光をスクリーンに投射する、
ことを特徴とするレーザ画像形成装置。 - 請求項１２に記載のレーザ画像形成装置において、
前記二つ以上のレーザ光源は、ＲＧＢの三色のレーザ光源である、
ことを特徴とするレーザ画像形成装置。 - 請求項１３に記載のレーザ画像形成装置において、
前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の出力が変化したとき、該一つのレーザ光源の出力変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、
ことを特徴とするレーザ画像形成装置。 - 請求項１３に記載のレーザ画像形成装置において、
前記ＲＧＢ三色のレーザ光源のうちの一つのレーザ光源の波長が変化したとき、該一つのレーザ光源の波長変化に追随して残りの二つのレーザ光源の出力制御を行い、ホワイトバランスをとる、
ことを特徴とするレーザ画像形成装置。 - 光源を駆動制御する集積回路であって、
前記光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、該発光の後に定光出力制御する、
ことを特徴とする集積回路。 - 波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、
前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、
前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、
前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、
前記波長の異なる二つ以上の光源を定光出力制御する、
ことを特徴とする集積回路。 - 波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、
前記波長の異なる二つ以上の光源を、所定の開始駆動電流で発光を開始させ、
前記発光の後に、前記各光源の光出力を検出し、
前記検出した各光源の光出力が所定の出力比率になるよう、前記各光源の駆動電流値を変化させ、
前記波長の異なる二つ以上の光源のうち、一つの光源を定電流制御し、残りの光源を定光出力制御する、
ことを特徴とする集積回路。 - 波長の異なる二つ以上の光源を駆動制御する集積回路であって、
前記波長の異なる二つ以上の光源のうちの第１の光源を定電流制御し、
前記第１の光源以外の光源を、前記第１の光源を発光させた後に、該第１の光源の光出力に基づいて定光出力制御する、
ことを特徴とする集積回路。
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| CN102722211B (zh) * | 2011-04-26 | 2014-09-17 | 厦门优迅高速芯片有限公司 | 一种激光器快速自动功率控制方法及装置 |
| CN102761053A (zh) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 厦门优迅高速芯片有限公司 | 一种激光器的自动功率控制方法和装置 |
| US8704463B2 (en) * | 2011-11-10 | 2014-04-22 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | Temperature control method and apparatus for light emitting diode and liquid crystal display |
| CN103369765A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 艾默生过程控制流量技术有限公司 | 发光二极管驱动装置和方法 |
| JP6090824B2 (ja) * | 2012-07-18 | 2017-03-08 | Ｎｅｃライティング株式会社 | Ｌｅｄ点灯装置 |
| US9386665B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-07-05 | Honeywell International Inc. | System for integrated lighting control, configuration, and metric tracking from multiple locations |
| JP5567176B1 (ja) * | 2013-03-25 | 2014-08-06 | ミハル通信株式会社 | 半導体発光素子制御装置 |
| JP6152754B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2017-06-28 | ウシオ電機株式会社 | 光源装置 |
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| JP2015148782A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | ソニー株式会社 | 画像表示装置及び表示装置 |
| DE112015005821B4 (de) * | 2014-12-24 | 2018-08-02 | Fujifilm Corporation | Projektionsdisplayvorrichtung und Lichtquellensteuerverfahren davon |
| CN104682191B (zh) * | 2015-03-25 | 2018-05-04 | 江苏奥雷光电有限公司 | 一种光模块中激光器的驱动方法和激光驱动电路 |
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| US10567883B2 (en) | 2015-07-22 | 2020-02-18 | Audio Pixels Ltd. | Piezo-electric actuators |
| JP6731784B2 (ja) * | 2016-05-20 | 2020-07-29 | 三菱電機株式会社 | 光源装置および映像表示装置 |
| CN110071768B (zh) * | 2019-04-28 | 2022-04-29 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种调制激光器输出光功率的控制方法 |
| JP2020194117A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社デンソー | 虚像表示装置 |
| JPWO2021172350A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | ||
| WO2024013948A1 (ja) * | 2022-07-14 | 2024-01-18 | 日清紡マイクロデバイス株式会社 | 半導体レーザ駆動装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370689A (en) * | 1976-12-06 | 1978-06-23 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS6482682A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Toshiba Corp | Semiconductor laser driver |
| JPH06310796A (ja) * | 1993-04-20 | 1994-11-04 | Olympus Optical Co Ltd | 波長安定化装置 |
| JPH10178230A (ja) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ駆動制御方法および装置並びに放射線画像読取装置 |
| JPH10178229A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ駆動方法および装置並びに放射線画像読取装置 |
| JPH10200183A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Fuji Photo Film Co Ltd | レーザ駆動制御方法および装置並びに放射線画像読取装置 |
| JP2000208866A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Fujitsu Ltd | レ―ザ駆動電流制御回路及びｌｄ保護回路 |
| JP2000315836A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Nec Corp | レーザダイオード劣化判定装置 |
| JP2003344798A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-03 | Pentax Corp | レーザ走査装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4396839T1 (de) * | 1992-12-18 | 1997-07-31 | Olympus Optical Co | Wellenlängenstabilisierende Vorrichtung |
| US6229833B1 (en) * | 1997-10-16 | 2001-05-08 | Fujitsu Limited | Laser diode protecting circuit and laser driving current control circuit |
| JP3389480B2 (ja) * | 1997-10-16 | 2003-03-24 | 富士通株式会社 | Ｌｄ保護回路 |
| JP3585758B2 (ja) * | 1999-01-18 | 2004-11-04 | 富士通株式会社 | 利得等化のための方法並びに該方法の実施に使用する装置及びシステム |
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| JP5148815B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2013-02-20 | 住友電気工業株式会社 | 光送信モジュール |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370689A (en) * | 1976-12-06 | 1978-06-23 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS6482682A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Toshiba Corp | Semiconductor laser driver |
| JPH06310796A (ja) * | 1993-04-20 | 1994-11-04 | Olympus Optical Co Ltd | 波長安定化装置 |
| JPH10178229A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ駆動方法および装置並びに放射線画像読取装置 |
| JPH10178230A (ja) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ駆動制御方法および装置並びに放射線画像読取装置 |
| JPH10200183A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Fuji Photo Film Co Ltd | レーザ駆動制御方法および装置並びに放射線画像読取装置 |
| JP2000208866A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Fujitsu Ltd | レ―ザ駆動電流制御回路及びｌｄ保護回路 |
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