WO2015141044A1 - 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置 - Google Patents

光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置 Download PDF

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light
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laser light
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丈裕 西森
藤田　和弘
村井　俊晴
高橋　達也
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株式会社リコー
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Definitions

  • the present invention relates to a light source device and an image projection device having the light source device.
  • This image projector projects light emitted from a light source device onto a screen using a micromirror display element as a digital micromirror device, a liquid crystal plate, and the like to form an image on the screen.
  • the light source device of this image projection device has mainly used a high-intensity discharge lamp as a light source.
  • a light source device using a combination of a solid-state light emitting element that generates excitation light as a light source and a phosphor that absorbs excitation light and converts it into fluorescence having a predetermined wavelength band has been developed.
  • a semiconductor element such as a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), or an organic EL is used.
  • a light source device using this type of solid state light emitting device has advantages such as improved color reproducibility, light emitting efficiency, light utilization efficiency, etc., and longer life compared to a discharge lamp. .
  • the light source device using this kind of solid-state light-emitting element has the advantage that the optical system can be easily designed, color composition is simplified, the projection lens has a low NA (numerical aperture), etc. There is also.
  • the laser light is coherent light with a uniform wavefront and has a high straightness. For this reason, it is desirable that the laser light is not directly incident on the human eye.
  • the light source device of the image projection device is equipped with a laser light source, the energy density of the laser light is reduced so that high-power laser light is not emitted directly to the outside in order to improve safety against laser light.
  • a diffusing member is provided in the traveling light path of the laser light.
  • Patent Document 1 is provided with detection means for detecting that the diffusing member has deviated from the traveling light path of the laser light, or detection means for detecting that the light shielding member has moved, and stops the light emission of the laser light source. A configuration is also disclosed.
  • Patent Document 1 is based on the premise that the diffusing member deviates from the traveling light path of the laser light, and even if the diffusing member does not deviate from the traveling light path of the laser light. It is not assumed that there is a situation where a part is damaged and the diffusing member does not exist in the normal state in the traveling light path of the laser beam, and further improvement is necessary to improve the safety against the laser beam. .
  • An object of the present invention is to provide a light source device that can contribute to the improvement of the above.
  • a light source device includes a light source unit that emits laser light, A diffusing member that is provided in the traveling light path of the laser light and diffuses and transmits the laser light; A detection element that detects whether or not the diffusion member is present in a normal state in the traveling light path by a physical characteristic of the diffusion member and outputs a state detection signal; In order to determine whether or not the diffusion member is present in a normal state in the traveling light path, the diffusion member has a predetermined threshold value and compares the threshold value with the state detection signal to detect abnormalities in the diffusion member. And an abnormal state determination unit for determining the state.
  • the diffusing member does not normally exist in the traveling light path of the laser light, even if the diffusing member does not deviate from the traveling light path of the laser light, There is an effect that it can contribute to the improvement of safety.
  • FIG. 2 is a plan view of the color component switching board shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which exaggerates and shows the structure of the diffusion member shown in FIG.
  • FIG. 1 It is explanatory drawing which shows an example of the electrostatic capacitance detection sensor shown in FIG.
  • FIG. 2 It is an optical diagram which shows the principal part structure of the light source device which concerns on Example 2 of this invention. It is a flowchart for demonstrating the effect
  • FIG. 11 is an optical diagram showing a main configuration of a light source device according to Embodiment 4 of the present invention. It is a flowchart for demonstrating the effect
  • Example 1 Embodiments of a light source apparatus according to the present invention and an image projection apparatus including the light source apparatus will be described below with reference to the drawings.
  • 1 to 6 are explanatory views of Embodiment 1 of the light source device according to the present invention.
  • FIG. 1 is an optical diagram of a main part of a light source device according to the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a light source unit.
  • the light source unit 1 includes a laser diode (LD) 1a as a laser light source, a coupling lens 1b, and a condenser lens 1c.
  • LD laser diode
  • the laser diode 1 a is provided on the laser diode holder 2. On the surface side of the laser diode holder 2, a coupling lens 1b is provided so as to face the laser diode 1a.
  • a heat sink (heat radiating plate) 21 for cooling the heat generated by the laser diode 1a is provided on the back side of the laser diode holder 2.
  • the heat sink 21 is made of a metal such as aluminum or copper.
  • the laser light P emitted from the laser diode 1a is condensed by the coupling lens 1b and guided to the condensing lens 1c as a parallel light beam.
  • the condensing lens 1c serves to condense the laser light P that has been converted into a parallel light beam by the coupling lens 1b.
  • the laser diode 1a is described as emitting a blue component laser beam P, but a laser diode that generates a green component laser beam and a red component laser beam may be used. Moreover, you may use LED instead of a laser diode (LD). In addition, here, a single laser diode 1a and a coupling lens 1b will be described. However, a plurality of laser diodes may be used as necessary.
  • LD laser diode
  • the blue component laser beam P is guided to an optical path switching board 3 as an optical path switching unit.
  • the laser beam P is formed in a spot shape.
  • the spot size of the laser beam P is appropriately set to prevent color mixing.
  • the optical path switching disk 3 is composed of an optical path time division rotating disk having a reflection area 3a and a transmission area 3b divided in the rotation direction.
  • the optical path switching board 3 is disposed obliquely with respect to the optical axis O of the condenser lens 1c (here, 45 degrees with respect to the optical axis).
  • the optical path switching board 3 is rotationally driven by a stepping motor 4 as a drive source, for example, as shown in FIG.
  • reference numeral 4 a indicates a drive shaft of the stepping motor 4.
  • the reflective region 3a of the optical path switching board 3 is provided with a reflective film on the side of the surface on which the blue component laser beam P hits.
  • an antireflection film is formed on the side of the surface where the blue component laser beam P hits.
  • a condensing lens 11 In the traveling optical path (second optical path) through which the blue component laser light P transmitted through the transmission region 3b travels, a condensing lens 11, an optical path bending mirror 12, an optical path synthesizing optical element 9, a condensing lens 14, and a phosphor wheel. 5 is provided.
  • the condensing lens 11 condenses the blue component laser beam P irradiated in a spot shape on the transmission region 3b by the condensing lens 1c and converts it into a parallel light beam.
  • the blue component laser beam P is reflected by the optical path bending mirror 12 toward the optical path combining optical element 9.
  • the optical path combining optical element 9 is composed of, for example, a dichroic mirror.
  • This dichroic mirror has an optical characteristic of transmitting the blue component laser light P and reflecting green fluorescence G and red fluorescence R, which will be described later. It plays the role of synthesizing the optical path.
  • the phosphor wheel 5 is composed of a rotating disk and is rotationally driven by a stepping motor 6 shown in FIG.
  • the phosphor wheel 5 is formed with a ring-shaped phosphor film 5a in the circumferential direction.
  • a mixture (a material that generates yellow fluorescence) of a fluorescent material that is excited by the blue component laser light P and generates green fluorescence G and red fluorescence R is used.
  • a fluorescent material having a fluorescence distribution characteristic extending from the wavelength range of the green component to the wavelength range of the red component can be used.
  • the blue component laser light P transmitted through the optical path combining optical element 9 is focused by the condenser lens 14 and irradiated onto the fluorescent film 5a in a spot shape.
  • the fluorescent film 5a is excited by the laser beam P to generate fluorescence G and fluorescence R.
  • the fluorescence G, the fluorescence R, and a part of the laser P light reflected by the fluorescent film 5a are condensed by the condenser lens 14 to be a parallel light beam, and then guided to the optical path synthesis optical element 9 again.
  • the fluorescence G and fluorescence R are reflected by the optical path synthesis optical element 9 and guided to the condenser lens 16.
  • a part of the laser beam P reflected by the fluorescent film 5a passes through the optical path combining optical element 9 and is guided to the optical path bending mirror 12.
  • the location of the fluorescent film 5a irradiated with the laser light P is changed every moment by the rotation of the phosphor wheel 5, the deterioration of the fluorescent film 5a is suppressed.
  • the laser beam P is irradiated on the phosphor film 5a, the laser beam P is scattered by the phosphor wheel 5 and is no longer coherent light. Therefore, as long as the laser beam P is irradiated on the phosphor film 5a, There is no hindrance to the safety of human eyes.
  • the color component switching board 10 is provided in the traveling optical path through which the fluorescence G and fluorescence R collected by the condenser lens 16 travel.
  • the color component switching board 10 is rotationally driven by a stepping motor 15.
  • the color component switching board 10 has a fan-shaped region 10a that transmits the blue component laser light P in the rotation direction, and transmits or absorbs or reflects the red component fluorescence.
  • the fan-shaped region 10b and the fan-shaped region 10c that transmits the red component fluorescence and absorbs or reflects the green component fluorescence are configured by a color component time-division rotating disk formed by dividing the circumferential direction.
  • reference numeral 15 a indicates a drive shaft of the stepping motor 15.
  • the fluorescence G and R reflected by the optical path combining optical element 9 and the blue component laser light P transmitted through the optical path combining optical element 9 are condensed by the condensing lens 16 and are fan-shaped regions 10a of the color component switching board 10;
  • the light passes through 10b and 10c, and is guided to the light tunnel 17 as a member for reducing unevenness in the amount of light.
  • a fly-eye lens may be used instead of the light tunnel 17.
  • the fan-shaped region 10a which is the blue component transmission region of the color component switching board 10
  • a condensing lens 7, a diffusing member 8, and an optical path bending mirror 19 are provided in the traveling optical path (first optical path) in which the blue component laser light P reflected by the reflection region 3 a of the optical path switching board 3 travels.
  • the condensing lens 7 has a function of converting the blue component laser light P reflected by the optical path switching board 3 into a parallel light beam and guiding it to the diffusing member 8.
  • the diffusing member 8 is formed of a dielectric material such as glass or plastics having dielectric properties as physical properties. As shown in FIG. 4, the diffusing member 8 is provided with a diffusing surface 8a on the surface side on which the laser beam P hits. An antireflection film is formed on the side of the diffusion surface 8a where the laser beam P is incident. The diffusion surface 8a is used to remove the coherence of the laser beam P.
  • the laser beam P is diffused by the diffusing surface 8a of the diffusing member 8, converted into a diffused light Pa, transmitted through the diffusing member 8, and then guided to the optical path bending mirror 19.
  • the blue component laser light P reflected by the optical path bending mirror 19 is guided to the optical path combining optical element 9.
  • the blue component laser light P transmitted through the optical path combining optical element 9 is condensed by the condenser lens 16 and transmitted through the fan-shaped region 10a of the color component switching board 10, and then the light tunnel. 17 leads.
  • a capacitance detection sensor 20 as a detection element is disposed adjacent to the diffusion member 8.
  • the capacitance detection sensor 20 is composed of a pair of electrodes 22, 22 provided on both side ends of the diffusion member 8 and a voltage application unit 21.
  • the diffusion member 8 When a predetermined voltage is applied to the pair of electrodes 22 and 22 by the voltage application unit 21, the diffusion member 8 is made of a dielectric, so that the dielectric is polarized to + and ⁇ and becomes equivalent to a capacitor.
  • the capacitance accumulated in the capacitor is proportional to the dielectric constant of the capacitor.
  • the dielectric constant in air is 1, for example, the dielectric constant of glass is 3 to 10, so that a part of the diffusion member 8 existing between the pair of electrodes 22 and 22 is damaged and deteriorated over time.
  • the capacitance decreases due to the deviation of the diffusing member 8. Thereby, it is possible to detect whether or not the diffusing member 8 exists in a normal state in the traveling light path of the laser light P.
  • the electrostatic capacitance detection sensor 20 is a deviation from the traveling optical path of the laser beam P of the diffusing member 8 due to an unexpected impact such as an unexpected drop of the image projection apparatus described later, a part of the diffusing member 8 is damaged, the diffusing member A change from normal state to abnormal state of the diffusion member 8 such as a crack due to aging deterioration of 8 is detected as a change in capacitance, and a state detection signal is output to a control unit described later.
  • the capacitance detection sensor 20 is connected to the control unit 30 shown in FIG.
  • the control unit 30 has a predetermined threshold value to determine whether or not the diffusing member 8 exists in a normal state in the traveling optical path of the laser light P, and compares this threshold value with the state detection signal.
  • an abnormal state determination unit 30a for determining an abnormal state of the diffusing member 8 is provided.
  • the abnormal state determination unit 30a compares the threshold value with the state detection signal to determine whether or not it is in an abnormal state, and outputs a laser light drive stop signal to the light source unit 1 when determining that it is in an abnormal state.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 30. Hereinafter, an example of the control will be described based on this flowchart.
  • control unit 30 rotates the stepping motors 4, 6, and 15 and drives the light source unit 1 by the light source drive unit (not shown) so that the laser diode 1a is turned on. .
  • the blue component laser beam P, the green component fluorescence G, and the red component fluorescence R can be generated. Further, the capacitance detection sensor 20 is in a state where it can detect a change in capacitance (S.1). Next, the abnormal state determination unit 30a compares the capacitance with a threshold value and determines whether or not the capacitance is lower than the threshold value (S.2).
  • the abnormal state determination unit 30a continues to drive the light source unit 1 when the capacitance is equal to or greater than the threshold value.
  • the abnormal state determination unit 30a determines that the abnormal state is present and outputs a laser beam drive stop signal of the light source unit 1 toward the light source unit 1 (S.3).
  • the light source unit 1 is provided with an emergency cutoff circuit in a power supply circuit (not shown). The emergency cut-off circuit cuts off the power supply to the laser diode 1a based on the drive stop signal, thereby forcibly stopping the drive of the laser diode 1a.
  • the diffusing member 8 when the light source device receives an impact due to the fall of the image projection device or the like and the diffusing member 8 deviates from the traveling optical path of the laser light P, when the diffusing member 8 is partially damaged, Even when the diffusion member 8 is cracked due to the cause, an abnormality in the installation state of the diffusion member 8 can be detected and the oscillation of the laser beam P is stopped, so that the laser beam P leaks outside the light source device. This can be surely prevented. As a result, the safety for the human body can be improved more reliably.
  • a shutter member that blocks the laser beam may be inserted into the traveling light path of the laser beam P by the control unit, and further, an alarm sound may be generated by the control unit.
  • Example 2 7 and 8 are explanatory views of Embodiment 2 of the light source device according to the present invention.
  • FIG. 7 the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described.
  • a temperature detection sensor (thermistor) 23 is used as a detection element.
  • the temperature detection sensor 23 is disposed in contact with the diffusing member 8 so as not to prevent the transmission of the laser light P.
  • the diffusing member 8 may be a dielectric or may not be a dielectric, as long as it has a characteristic that changes its temperature by irradiation with the laser beam P as a physical characteristic.
  • the transmittance of the laser beam P to the diffusion member 8 is 97 to 98%, and 2 to 3% of the laser beam P is absorbed by the diffusion member 8 and converted into thermal energy.
  • the temperature detection sensor 23 Since the laser light P is converted into thermal energy when passing through the diffusion member 8, a change in the temperature rise of the diffusion member 8 can be detected by the temperature detection sensor 23. For example, when an abnormal state occurs such that the diffusing member 8 deviates from the traveling optical path of the laser light P, a change due to the temperature rise of the diffusing member 8 is not detected, and the temperature detection value by the temperature detecting sensor 23 is lowered.
  • the first threshold value is when the temperature detection value changes in the decreasing direction.
  • the temperature detection value of the diffusing member 8 increases.
  • the case where the temperature detection value changes in the increasing direction is set as the second threshold value.
  • the temperature detection sensor 23 outputs the temperature detection value of the diffusing member 8 as a state detection signal to the control unit 30, and the abnormal state determination unit 30a outputs a predetermined first threshold value, second threshold value, and temperature detection value. Compare. When the temperature detection value is less than the first threshold value or when the temperature detection value is greater than or equal to the second threshold value even after a lapse of a certain time, the control unit 30 determines that an abnormal state has occurred and sends a laser beam drive stop signal toward the light source unit 1 Is output.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 30. Hereinafter, an example of the control will be described based on this flowchart.
  • the temperature detection sensor 23 continues to detect the temperature change of the diffusion member 8 (S.1), and when the temperature detection value by the temperature detection sensor 23 is equal to or greater than the first threshold and less than the second threshold after a certain time has elapsed, the diffusion member. 8 determines that it exists in the normal state in the traveling optical path of the laser beam P, and continues driving the light source unit 1.
  • the abnormal state determination unit 30a determines that the diffusing member 8 is in an abnormal state when the temperature detection value is less than the first threshold value or greater than or equal to the second threshold value even after a predetermined time has elapsed (S.2).
  • the control unit 30 outputs a laser beam drive stop signal toward the light source unit 1 (S.3). This activates the emergency shut-off circuit (S.4).
  • Example 3 9 and 10 are explanatory views of Embodiment 3 of the light source device according to the present invention.
  • the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described.
  • the diffusing member 8 is composed of a translucent member having magnetism.
  • the diffusion member 8 is made of glass containing a high concentration of terbium oxide.
  • the diffusing member 8 has physical properties similar to those of a ferromagnetic material while maintaining light transmission.
  • a magnetic detection sensor 24 is used as the detection element.
  • a Hall element is used for the magnetic detection sensor 24.
  • the magnetic detection sensor 24 is disposed in the vicinity of the diffusing member 8 so as not to prevent the transmission of the laser light P.
  • the diffusion member 8 may be installed on a metal frame (not shown). By installing the diffusing member 8 on the metal frame, the diffusing member 8 is prevented from deviating from the traveling optical path of the laser beam P due to an impact.
  • the diffusing function of the diffusing member 8 is the same as in the first and second embodiments.
  • the detection output by the magnetic detection sensor 24 exceeds the threshold value.
  • the detection output value of the magnetic detection sensor 24 decreases.
  • the detection output of the magnetic detection sensor 24 is input to the control unit 30 as a state detection signal, and the abnormal state determination unit 30a compares the threshold value with the detection output, and when the abnormal state determination unit 30a determines that the abnormal state is present.
  • the control unit 30 outputs a laser beam drive stop signal toward the light source unit 1.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 30.
  • the magnetic detection sensor 24 continues to detect the magnetic force of the diffusing member 8 (S.1), and when the detection output by the magnetic detection sensor 24 is equal to or greater than the threshold (S.2), the diffusing member 8 is in the traveling light path of the laser beam P. It is determined that it exists in a normal state, and the driving of the light source unit 1 is continued.
  • the abnormal state determination unit 30a determines that the diffusing member 8 is in an abnormal state. (S.2). When determining that the diffusing member 8 is in an abnormal state, the control unit 30 outputs a drive stop signal toward the light source unit 1 (S.3). This activates the emergency shut-off circuit (S.4).
  • Example 4 11 and 12 are explanatory diagrams of Embodiment 4 of the light source device according to the present invention.
  • FIG. 11 the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described.
  • Example 4 a light transmissive member having electrical conductivity is used for the diffusing member 8.
  • the translucent member for example, transparent plastics having conductivity as a physical characteristic is used.
  • a pair of electrode plates 31, 31 as detection elements are in contact with both surfaces of the diffusing member 8 so as not to block the transmission of the laser light P.
  • the detection element is a potential detection sensor.
  • This potential detection sensor can detect a potential based on a current value flowing through the diffusing member 8 by a pair of electrode plates 31, and this potential is input to the control unit 30 as a state detection signal.
  • the detection potential by the potential detecting sensor increases.
  • the detection output of the potential detection sensor is input to the control unit 30.
  • the abnormal state determination unit 30a compares the detected potential with a threshold value, and if the potential is equal to or higher than the threshold value, the control unit 30 outputs a laser beam drive stop signal toward the light source unit 1. Thereby, the drive of the light source part 1 is stopped.
  • the potential detection sensor continues to detect the potential of the diffusing member 8 (S.1). When the potential detected by the potential detecting sensor is less than the threshold value, it is determined that the diffusing member 8 is in the normal state in the traveling light path of the laser beam P. Then, the driving of the light source unit 1 is continued.
  • the abnormal state determination unit 30a determines that the diffusing member 8 is in an abnormal state. (S.2). When it is determined that the diffusing member 8 is in an abnormal state, the control unit 30 outputs a laser beam drive stop signal toward the light source unit 1 (S.3). This activates the emergency shut-off circuit (S.4).
  • a current detection sensor that detects the current flowing through the translucent body may be used to detect a change in current.
  • a configuration may be used in which a resistance detection sensor that detects a resistance change by a change in the current flowing through the light body is used.
  • the diffusing member 8 when a situation occurs in which the diffusing member 8 is dropped, damaged, or cracked, it can be determined that there is an abnormality in the installation state of the diffusing member 8, so that the oscillation of the laser light P is immediately performed. Can be reliably prevented from leaking outside the light source device. Therefore, it is possible to further contribute to the improvement of safety for the human body, and the safety is surely ensured.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an image projection apparatus in which the light source device according to the first embodiment of the invention is incorporated.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the light source device, and detailed description thereof is omitted, and only different portions will be described.
  • the blue (B) component laser light P, the green (G) component fluorescence, and the red (R) component fluorescence guided to the light tunnel 17 are condensed by the condenser lens 25 and converted into a parallel light beam. Then, the light is guided to an image forming panel 13 such as a known digital micromirror device (DMD) via an optical path bending mirror 26 and a reflection mirror 27.
  • DMD digital micromirror device
  • the image forming panel 13 is controlled by the image generating unit 18.
  • Image data is input to the image generation unit 18, and a modulation signal is input to a digital micromirror device (DMD) according to the image data.
  • DMD digital micromirror device
  • Each micromirror display element of the digital micromirror device is modulated in accordance with image data, whereby the light of each color component is reflected by the image forming panel 13 to form an image on the screen S via the projection lens system 28. Projected as light. As a result, a color image is enlarged and formed on the screen S.
  • the image forming panel 13 is described as a reflective type in which an image is formed in accordance with a modulation signal. However, a transmissive image forming panel may be used.
  • the laser light P from the light source unit 1 is scattered by the fluorescent film 5a and is diffused by the diffusing member 8 without being scattered by the fluorescent film 5a.
  • the diffusing member 8 When installed in the normal state of P, there is no problem with safety for human eyes.
  • the detection element detects that the diffusing member 8 is in an abnormal state, and the driving of the light source unit 1 can be stopped, so that the laser light P may leak out. It is surely prevented.

Abstract

　拡散部材がレーザ光の進行光路に正常な状態で存在しない事態が発生したとしても、レーザ光に対する安全性の向上に資することができる光源装置を提供する。　本発明の光源装置は、レーザ光（P）を射出する光源部（１）と、レーザ光（P）の進行光路に設けられてレーザ光（P）を拡散しつつ透過させる拡散部材（８）と、拡散部材（８）が進行光路に正常な状態で存在するか否かを拡散部材（８）の物理的特性により検出して状態検出信号を出力する検出素子（２０）と、拡散部材（８）が進行光路に正常な状態で存在するか否かを判断するために予め定められた閾値を有しかつ閾値と状態検出信号とを比較することにより拡散部材（８）の異常な状態を判断する異常状態判断部（３０a）とを備え、光源部（１）は、異常状態判断部（３０a）により異常な状態であると判断されたときに、レーザ光（P）の出力が減少する方向に制御される。

Description

光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置
　本発明は、光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置に関する。
　今日、パーソナルコンピュータの画像データ、ビデオ画像のデータ、メモリーカードに記憶されている画像データ等を用いて画像をスクリーン（画面）に投影する画像投影装置（プロジェクタ）が知られている。
　この画像投影装置（プロジェクタ）は、光源装置からの射出光をデジタルマイクロミラーデバイスとしてのマイクロミラー表示素子、液晶板等を用いてスクリーンに投影して、画像をスクリーンに形成するものである。
　従来、この画像投影装置の光源装置には、光源として高輝度の放電ランプを用いたものが主流であった。しかしながら、近年、光源として励起光を発生する固体発光素子と、励起光を吸収して所定波長帯域の波長の蛍光に変換する蛍光体とを組み合わせて用いる光源装置が開発されつつある。
　その固体発光素子には、発光ダイオード（LED）、レーザダイオード（LD）、有機EL等の半導体素子が用いられる。
　この種の固体発光素子を用いた光源装置は、放電ランプに比べて、例えば、色再現性、発光効率、光の利用効率等の向上や、長寿命化を図ることができる等のメリットがある。
　また、この種の固体発光素子を用いた光源装置は、光学系の設計が容易であり、色合成の簡易化、投影レンズの低NA化（開口数の低減化）等を図ることもできるメリットもある。
　しかしながら、画像投影装置の光源装置にレーザ光源を用いた場合、レーザ光は波面の揃ったコヒーレント光であり直進性が大きい。このため、レーザ光が人の目に直接入射しない構成とするのが望ましい。
　また、エネルギー強度の大きいレーザ光が、人の皮膚に当たらないようにするのが望ましい。このため、レーザ光源を備えた製品については、国際規格（IEC６０８２５）、日本国内規格（JIS  C６８０２：２００５）でレーザ光源を備えた製品のクラス分けを行い、クラス毎に製造者、使用者が遵守すべき指針を設けている。これにより、レーザ製品の安全性の向上に資している。
　画像投影装置の光源装置にレーザ光源を備えたものにあっては、レーザ光に対する安全性の向上に資するため、高出力のレーザ光が直接外部に射出されないように、レーザ光のエネルギー密度を緩和する拡散部材がレーザ光の進行光路に設けられている。
　ところが、画像投影装置の落下等により拡散部材が進行光路から逸脱する事態が生じると、レーザ光が直接外部に漏れ出て、レーザ光に対する安全性が低下する。
　そこで、拡散部材が脱落した際に高出のレーザ光が外部に射出されるのを防止するために、蛍光部材と拡散部材とを一体回転させる駆動装置と、拡散部材に係り止めされた遮光部材とを備え、拡散部材がレーザ光の進行光路から逸脱した際に拡散部材と遮光部材との係り止めが解除され、遠心力により拡散部材の存在していた位置に遮光部材を移動させ、レーザ光を遮光する構成の画像投影装置が提案されている（特許文献１参照）。
　また、この特許文献１には、拡散部材がレーザ光の進行光路から逸脱したことを検知する検知手段、又は、遮光部材が移動したことを検知する検知手段を設け、レーザ光源の発光を停止させる構成も開示されている。
　しかしながら、特許文献１に開示のものは、いずれにしても、レーザ光の進行光路から拡散部材が逸脱することを前提としており、拡散部材がレーザ光の進行光路から逸脱しないまでもその拡散部材の一部が破損し、拡散部材がレーザ光の進行光路に正常な状態で存在しない事態が生じた場合を想定しておらず、レーザ光に対する安全性を図るうえで更なる改良を図る必要がある。
特開2010-231063号公報
　本発明は、拡散部材がレーザ光の進行光路から逸脱した場合を含めて逸脱しないまでもレーザ光の進行光路に拡散部材が正常な状態で存在しない事態が生じたとしても、レーザ光に対する安全性の向上に資することができる光源装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る光源装置は、レーザ光を射出する光源部と、
　前記レーザ光の進行光路に設けられて該レーザ光を拡散しつつ透過させる拡散部材と、
　前記拡散部材が前記進行光路に正常な状態で存在するか否かを該拡散部材の物理的特性により検出して状態検出信号を出力する検出素子と、
　前記拡散部材が前記進行光路に正常な状態で存在するか否かを判断するために予め定められた閾値を有しかつ該閾値と前記状態検出信号とを比較することにより前記拡散部材の異常な状態を判断する異常状態判断部とを備えていることを特徴とする。
　本発明によれば、拡散部材がレーザ光の進行光路から逸脱した場合を含めて逸脱しないまでも拡散部材がレーザ光の進行光路に正常な状態で存在しない事態が発生したとしても、レーザ光に対する安全性の向上に資することができるという効果を奏する。
本発明の実施例１に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 図１に示す光路切り替え盤の平面図である。 図１に示す色成分切り替え盤の平面図である。 図１に示す拡散部材の構成を誇張して示す模式図である。 図１に示す静電容量検出センサの一例を示す説明図である。 本発明の実施例１に係る光源装置の作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例２に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 本発明の実施例２に係る光源装置の作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例３に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 本発明の実施例３に係る光源装置の作用を説明するためのフローチャートである。 図１１は本発明の実施例４に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。 本発明の実施例４に係る光源装置の作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例５に係る画像投影装置の一例を模式的に示す光学図である。
（実施例１）
　以下に、本発明に係る光源装置及びこの光源装置を備えた画像投影装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。
　図１ないし図６は本発明に係る光源装置の実施例１の説明図である。
　図１は本発明に係る光源装置の要部光学図である。この図１において、符号１は光源部を示す。光源部１はレーザ光源としてのレーザダイオード（ＬＤ）１ａ、カップリングレンズ１ｂ、集光レンズ１ｃとから構成されている。
　レーザダイオード１ａは、レーザダイオード保持体２に設けられている。このレーザダイオード保持体２の表面側には、レーザダイオード１ａに対向してカップリングレンズ１ｂが設けられている。なお、レーザダイオード保持体２の裏面側には、レーザダイオード１ａの発熱を冷却するヒートシンク（放熱板）２１が設けられている。このヒートシンク２１は、アルミニウムや銅等の金属により構成されている。
　そのレーザダイオード１ａから射出されたレーザ光Pは、そのカップリングレンズ１ｂにより集光され、平行光束として集光レンズ１ｃに導かれる。集光レンズ１ｃは、カップリングレンズ１ｂにより平行光束とされたレーザ光Pを集光する役割を果たす。
　ここでは、レーザダイオード１ａは、青色成分のレーザ光Pを射出するものとして説明するが、緑色成分のレーザ光、赤色成分のレーザ光を発生するレーザダイオードを用いてもよい。また、レーザダイオード（ＬＤ）の代わりにＬＥＤを用いてもよい。
　また、なお、ここでは単一のレーザダイオード1aとカップリングレンズ1bとを用いて説明することにするが、必要に応じて複数個用いる構成にしても良い。
　その青色成分のレーザ光Pは、光路切り替え部としての光路切り替え盤３に導かれる。その光路切り替え盤３には、レーザ光Pがスポット状に形成される。そのレーザ光Pのスポットサイズは、混色防止等のために適宜大きさに定められている。
　この光路切り替え盤３は、図２に示すように回転方向に分割された反射領域３ａと透過領域３ｂとを有する光路時分割用回転円盤から構成されている。その光路切り替え盤３は、集光レンズ１ｃの光軸Оに対して斜め（ここでは、その光軸に対して４５度）に配設されている。
　その光路切り替え盤３は、例えば、図１に示すように、駆動源としてのステッピングモータ４により回転駆動される。なお、図２において符号４ａは、そのステッピングモータ４の駆動軸を示す。
　その光路切り替え盤３の反射領域３ａには、その青色成分のレーザ光Pが当たる面の側に反射膜が設けられている。一方、その光路切り替え盤３の透過領域３ｂには、その青色成分のレーザ光Pが当たる面の側に反射防止膜が形成されている。
　その透過領域３ｂを透過した青色成分のレーザ光Pが進行する進行光路（第２光路）には、集光レンズ１１、光路折り曲げミラー１２、光路合成光学素子９、集光レンズ１４、蛍光体ホイール５が設けられている。
　集光レンズ１１は集光レンズ１ｃにより透過領域３ｂにスポット状に照射された青色成分のレーザ光Pを集光して平行光束に変換する。その青色成分のレーザ光Pは光路折り曲げミラー１２により光路合成光学素子９に向けて反射される。
　光路合成光学素子９は例えばダイクロイックミラーから構成されている。このダイクロイックミラーは、青色成分のレーザ光Pを透過しかつ後述する緑色の蛍光Gと赤色の蛍光Rとを反射する光学特性を有し、青色成分のレーザ光Pと蛍光G、蛍光Rとの光路を合成する役割を果たす。
　蛍光体ホイール５は、回転円盤から構成され、図１に示すステッピングモータ６によって回転駆動される。その蛍光体ホイール５には輪帯状の蛍光膜５aが周回り方向に形成されている。その蛍光膜５aには、青色成分のレーザ光Pにより励起されて緑色成分の蛍光Gと赤色成分の蛍光Rとを発生する蛍光材料との混合物（黄色の蛍光を発生する材料）が用いられるが、これに限られるものではない。例えば、緑色成分の波長域から赤色成分の波長域にまたがる蛍光分布特性を有する蛍光材料を用いることができる。
　その光路合成光学素子９を透過した青色成分のレーザ光Pは、集光レンズ１４により集束されて蛍光膜５aにスポット状に照射される。蛍光膜５aはそのレーザ光Pにより励起されて、蛍光Gと蛍光Rとを発生する。
　その蛍光Gと、蛍光Rと、蛍光膜５aで反射された一部のレーザP光は、集光レンズ１４により集光されて平行光束とされた後、再び光路合成光学素子９に導かれる。蛍光Gと蛍光Rとはこの光路合成光学素子９により反射されて、集光レンズ１６に導かれる。蛍光膜５aで反射された一部のレーザ光Pは光路合成光学素子９を透過して光路折り曲げミラー１２に導かれる。
　なお、蛍光体ホイール５の回転によりレーザ光Pが照射される蛍光膜５aの箇所は時々刻々と変化するため、その蛍光膜５ａの劣化が抑制される。また、レーザ光Pが蛍光膜５ａに照射されると、そのレーザ光Pは蛍光体ホイール５において散乱され、コヒーレント光でなくなるので、レーザ光Pが蛍光膜5aに照射されている限りにおいては、人間の目に対する安全性を図るうえで支障は生じない。
　集光レンズ１６により集光された蛍光G、蛍光Rが進行する進行光路には、色成分切り替え盤１０が設けられている。色成分切り替え盤１０はステッピングモータ１５により回転駆動される。
　その色成分切り替え盤１０は、図３に示すように、回転方向に青色成分のレーザ光Pを透過する扇形状領域１０aと、緑色成分の蛍光を透過しかつ赤色成分の蛍光を吸収又は反射する扇形状領域１０ｂと、赤色成分の蛍光を透過しかつ緑色成分の蛍光を吸収又は反射する扇形状領域１０ｃとが周回り方向に分割されて形成された色成分時分割用回転円盤から構成される。なお、図３において、符号15ａはそのステッピングモータ１５の駆動軸を示す。
　光路合成光学素子９により反射された蛍光G、R、光路合成光学素子９を透過した青色成分のレーザ光Pは、集光レンズ１６により集光され、色成分切り替え盤１０の扇形状領域１０a、１０ｂ、１０ｃをそれぞれ通過して、光量むら低減部材としてのライトトンネル１７に導光される。なお、ライトトンネル１７の代わりにフライアイレンズを用いても良い。
　なお、この色成分切り替え盤１０の青色成分の透過領域である扇形状領域１０aは、例えば、透明ガラス、又は切り欠き部、若しくは、青色成分の波長帯のみを透過するフィルタにより構成できる。
　光路切り替え盤３の反射領域３aにより反射された青色成分のレーザ光Pが進行する進行光路（第１光路）には、集光レンズ７、拡散部材８、光路折り曲げミラー１９が設けられている。その集光レンズ７は光路切り替え盤３により反射された青色成分のレーザ光Pを平行光束に変換して拡散部材８に導く機能を有する。
　この実施例１では、拡散部材８は、物理的特性として誘電特性を有するガラス、プラスチックス等の誘電体により形成されている。その拡散部材８には、図４に示すように、レーザ光Pが当たる面側に拡散面８ａが設けられている。なお、拡散面８ａのレーザ光Pが入射する側には、反射防止膜が形成されている。この拡散面８ａは、レーザ光Pのコヒーレンス性を除去するのに用いられる。
　レーザ光Pは、拡散部材８の拡散面８ａで拡散され、拡散光Pａとされて拡散部材８を透過した後、光路折り曲げミラー１９に導かれる。その光路折り曲げミラー１９により反射された青色成分のレーザ光Pは、光路合成光学素子９に導かれる。
　その光路合成光学素子９を透過した青色成分のレーザ光Pは、既述したように、集光レンズ１６により集光されて、色成分切り替え盤１０の扇形状領域１０aを透過した後、ライトトンネル１７に導かれる。
　拡散部材８には、図５に示すように、検出素子としての静電容量検出センサ２０が近接して配設されている。ここでは、静電容量検出センサ２０は、拡散部材８の両側端に設けられた一対の電極２２、２２と電圧印加部２１とから構成されている。
　一対の電極２２、２２に電圧印加部２１によって所定電圧が印加されると、拡散部材８が誘電体からなるため、誘電体が＋と―とに分極されてコンデンサと等価な状態となる。そのコンデンサに蓄積される静電容量は、コンデンサの誘電率に比例する。
　一般的に、空気中の誘電率は１であり、例えば、ガラスの誘電率は３～１０であるため、一対の電極２２、２２の間に存在する拡散部材８の一部が破損、経年劣化、又は拡散部材８の逸脱により静電容量が減少する。これにより、拡散部材８がレーザ光Pの進行光路に正常な状態で存在するか否かを検出することが可能である。
　すなわち、この静電容量検出センサ２０は、後述する画像投影装置の予期しない落下等の衝撃による拡散部材８のレーザ光Pの進行光路からの逸脱、その拡散部材８の一部の破損、拡散部材８の経年劣化による亀裂等の拡散部材８の正常な状態から異常な状態への変化を静電容量の変化として検出して状態検出信号を後述する制御部に出力する。
　その静電容量検出センサ２０は、図１に示す制御部３０に接続されている。制御部３０は、拡散部材８がレーザ光Pの進行光路に正常な状態で存在するか否かを判断するために予め定められた閾値を有しかつこの閾値と状態検出信号とを比較することにより拡散部材８の異常な状態を判断する異常状態判断部３０aを備えている。
　異常状態判断部３０aは、閾値と状態検出信号とを比較して異常状態であるか否かを判断し、異常状態であると判断した時には、光源部１にレーザ光駆動停止信号を出力する。
　図６は、その制御部３０の作用を説明するフローチャートであり、以下、このフローチャートに基づき、その制御の一例を説明する。
　制御部３０は、図示を略すパワー電源がオンされると、ステッピングモータ４、６、１５を回転駆動させると共に、図示を略す光源駆動部により光源部１を駆動させ、レーザダイオード１aが点灯される。
　これにより、青色成分のレーザ光P、緑色成分の蛍光G、赤色成分の蛍光Rが生成可能な状態となる。また、静電容量検出センサ２０が静電容量の変化を検出可能な状態となる（S.1）。ついで、異常状態判断部３０aは静電容量を閾値と比較して静電容量が閾値よりも下回ったか否かを判断する（S.２）。
　異常状態判断部３０aは、静電容量が閾値以上のときには、光源部１の駆動を継続する。異常状態判断部３０aは、静電容量が閾値未満のときには、異常状態であると判断して光源部１のレーザ光駆動停止信号を光源部１に向かって出力する（S.3）。光源部１には図示を略す電源供給回路に緊急遮断回路が設けられている。その緊急遮断回路は、駆動停止信号に基づいてレーザダイオード１aへの電源供給を遮断し、これにより、レーザダイオード１ａの駆動が強制停止される。
　この実施例１によれば、画像投影装置の落下等により光源装置が衝撃を受けて、拡散部材８がレーザ光Pの進行光路から逸脱した場合、その拡散部材８の一部破損した場合、何らかの原因で拡散部材８に亀裂が生じた場合でも、拡散部材８の設置状態の異常を検出することができ、レーザ光Pの発振が停止されるので、光源装置の外部にレーザ光Pが漏出することを確実に防止することができる。その結果、人体に対する安全性の向上をより確実に図ることができる。
　なお、ここでは、レーザダイオード１aの駆動を停止するように制御することとして説明したが、レーザ光のパワー出力を減少させる方向に制御する構成としても良い。また、制御部によりレーザ光Pの進行光路にレーザ光を遮光するシャッタ部材を挿入する構成としても良く、更には、制御部により警報音を発生させる構成としても良い。
（実施例２）
　図７、図８は本発明に係る光源装置の実施例２の説明図である。その図７において、図１に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略することにし、異なる部分についてのみ説明する。
　この実施例２では、検出素子として温度検出センサ（サーミスタ）２３が用いられている。
　この温度検出センサ２３は、レーザ光Pの透過を妨げないようにして拡散部材８に接触して配置されている。
　拡散部材８は誘電体でも良いし、誘電体でなくとも良く、物理的特性としてレーザ光Pの照射により温度が変化する特性を有するものであれば良い。レーザ光Pの拡散部材８に対する透過率は９７～９８％であり、レーザ光Pの２～３％は拡散部材８に吸収されて熱エネルギーに変換される。
　レーザ光Pが拡散部材８を透過する際に熱エネルギーに変換されるので、拡散部材８の温度上昇の変化を温度検出センサ２３によって検出できる。例えば、拡散部材８がレーザ光Pの進行光路から逸脱する等の異常状態が生じたときには、拡散部材８の温度上昇による変化は検出されず、温度検出センサ２３による温度検出値が低下する。
　この温度検出値が低下する方向に変化した場合を第1閾値とする。また、例えば、拡散部材８の一部が破損したり、亀裂が生じた場合には、拡散部材８の温度検出値が上昇する。この温度検出値が上昇する方向に変化した場合を第２閾値とする。
　温度検出センサ２３は、その拡散部材８の温度検出値を状態検出信号として制御部３０に出力し、異常状態判断部３０aは、予め定められた第１閾値と第２閾値と温度検出値とを比較する。制御部３０は、一定時間経過しても温度検出値が第１閾値未満のとき又は温度検出値が第２閾値以上のとき、異常状態と判断し、光源部１に向かってレーザ光駆動停止信号を出力する。
　図８は、その制御部３０の作用を説明するフローチャートであり、以下、このフローチャートに基づき、その制御の一例を説明する。
　温度検出センサ２３は、拡散部材８の温度変化を検出し続け（S.1）、温度検出センサ２３による温度検出値が一定時間経過後に第１閾値以上でかつ第２閾値未満のときには、拡散部材８はレーザ光Pの進行光路に正常状態で存在すると判断して、光源部１の駆動を継続する。
　拡散部材８がレーザ光Pの進行光路から逸脱した場合、温度検出センサ２３による温度検出値が一定時間経過しても第１閾値未満のままとなる。一方、拡散部材８の一部が破損したり、亀裂が生じた場合には温度検出センサ２３による温度検出値が第２閾値以上となる。異常状態判断部３０aは、温度検出値が一定時間経過しても第１閾値未満の場合又は第２閾値以上の場合、拡散部材８が異常状態であると判断する（S.2）。制御部３０は、拡散部材８が異常状態であると判断されると、レーザ光駆動停止信号を光源部１に向かって出力する（S.3）。これにより、緊急遮断回路が作動される（S.4）。
（実施例３）
　図９、図１０は本発明に係る光源装置の実施例３の説明図である。その図９において、図１に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略することにし、異なる部分についてのみ説明する。
　この実施例３では、拡散部材８は磁性を有する透光部材から構成されている。この拡散部材８には、高濃度の酸化テルビウムを含むガラスで作成される。この拡散部材８は光透過性を維持しつつ強磁性体に類似の物理的特性を有する。検出素子には磁気検出センサ２４が用いられる。この磁気検出センサ２４には例えばホール素子が用いられる。
　磁気検出センサ２４は、レーザ光Pの透過を妨げないようにして拡散部材８に近接して配置されている。
　この拡散部材８は、図示を略す金属製の枠に設置されていても良い。金属製の枠に拡散部材８を設置することにより衝撃による拡散部材８のレーザ光Pの進行光路からの逸脱が防止される。この拡散部材８の拡散機能は、実施例１、実施例２と同様である。
　拡散部材８がレーザ光Pの進行光路に正常な状態で存在するときには、磁気検出センサ２４による検出出力は閾値を超えている。拡散部材８が脱落、一部に破損、亀裂が生じると、磁気検出センサ２４の検出出力値が低下する。
　その磁気検出センサ２４の検出出力は状態検出信号として制御部３０に入力され、異常状態判断部３０aは閾値と検出出力とを比較し、異常状態判断部３０aにより異常状態であると判断されると、制御部３０はレーザ光駆動停止信号を光源部１に向かって出力する。
　図１０はその制御部３０の作用を説明するフローチャートであり、以下、このフローチャートに基づき、その制御の一例を説明する。
　磁気検出センサ２４は、拡散部材８の磁力を検出し続け（S.1）、磁気検出センサ２４による検出出力が閾値以上のときには（S.2）、拡散部材８はレーザ光Pの進行光路に正常状態で存在すると判断して、光源部１の駆動を継続する。
　拡散部材８がレーザ光Pの進行光路から逸脱、破損、亀裂が生じて、磁気検出センサ２４による検出出力が閾値未満になると、異常状態判断部３０aは、拡散部材８が異常状態であると判断する（S.2）。制御部３０は、拡散部材８が異常状態であると判断すると、駆動停止信号を光源部１に向かって出力する（S.3）。これにより、緊急遮断回路が作動される（S.4）。
（実施例４）
図１１、図１２は、本発明に係る光源装置の実施例４の説明図である。その図１１において、図１に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略することにし、異なる部分についてのみ説明する。
　この実施例４では、拡散部材８に電気伝導性を有する透光部材が用いられる。その透光部材には、例えば、物理的特性として導電性を有する透明プラスチックスが用いられる。拡散部材８の両面には、検出素子としての一対の電極板３１、３１がレーザ光Pの透過を遮らないようにして接触されている。
　その検出素子は電位検出センサからなる。この電位検出センサは一対の電極板３１によって、拡散部材８に流れる電流値により電位を検出することができ、この電位が状態検出信号として制御部３０に入力される。
　拡散部材８がレーザ光Pの進行光路から脱落した場合、拡散部材８の一部が破損した場合、拡散部材８に亀裂が生じた場合には、電位検出センサによる検出電位が上昇する。その電位検出センサの検出出力は制御部３０に入力されている。
　異常状態判断部３０aは、その検出電位と閾値とを比較し、電位が閾値以上であると、制御部３０はレーザ光駆動停止信号を光源部１に向かって出力する。これにより、光源部１の駆動が停止される。
　図１２その制御部３０の作用を説明するフローチャートであり、以下、このフローチャートに基づき、その制御の一例を説明する。
　電位検出センサは、拡散部材８の電位を検出し続け（S.1）、電位検出センサによる検出電位が閾値未満のときには、拡散部材８はレーザ光Pの進行光路に正常状態で存在すると判断して、光源部１の駆動を継続する。
　拡散部材８がレーザ光Pの進行光路から逸脱、破損、亀裂が生じて、電位検出センサによる検出電位が閾値未満になると、異常状態判断部３０aは、拡散部材８が異常状態であると判断する（S.2）。制御部３０は、拡散部材８が異常状態であると判断されると、レーザ光駆動停止信号を光源部１に向かって出力する（S.3）。これにより、緊急遮断回路が作動される（S.4）。
　この実施例では、導電性を有する透光体の電位を検出することとして説明したが、その透光体に流れる電流を検出する電流検出センサにより電流の変化を検出する構成としても良く、その透光体に流れる電流の変化により抵抗変化を検出する抵抗検出センサを用いる構成としても良い。
　この実施例２ないし実施例４によっても、拡散部材８が脱落、破損、亀裂が生じる事態が生じた時には、拡散部材８の設置状態に異常があると判断できるため、即時にレーザ光Pの発振を停止して光源装置の外部にレーザ光Pが漏出することを確実に防止できる。従って、人体に対する安全性の向上により一層資することができ、その安全性が確実に保障される。
（実施例５）
　図１３は、本発明の実施例１に係る光源装置が組み込まれた画像投影装置の概略構成を示す模式図である。
　その図１３において、光源装置には、実施例１と同一構成要素に同一符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
　ライトトンネル１７に導かれた青色（B）成分のレーザ光P、緑色（G）成分の蛍光、赤色（R）成分の蛍光は、集光レンズ２５により集光されて、平行光束とされた後、光路折り曲げミラー２６、反射ミラー２７を経由して、公知のデジタルマイクロミラーデバイス（DMD）等の画像形成パネル１３に導かれる。
　その画像形成パネル１３は、画像生成部１８によって制御される。この画像生成部１８には画像データが入力され、画像データに応じて変調信号がデジタルマイクロミラーデバイス（DMD）に入力される。
　そのデジタルマイクロミラーデバイスの各マイクロミラー表示素子は画像データに応じて変調され、これにより、各色成分の光はその画像形成パネル１３によって反射されて、投影レンズ系２８を介してスクリーンＳに画像形成光として投影される。その結果、スクリーンＳにカラー画像が拡大形成される。
　なお、この実施例では、画像形成パネル１３として、変調信号に応じて画像が形成される反射型のものを用いて説明したが、透過型の画像形成パネルを用いてもよい。
　この画像投影装置によれば、光源部１からのレーザ光Pは、蛍光膜5aで散乱され、蛍光膜５aで散乱されなくとも、拡散部材８で拡散されているので、拡散部材８がレーザ光Pの正常な状態で設置されている場合、人間の眼に対する安全性に支障は生じない。
　また、拡散部材８の経年的な劣化による拡散部材８の異常な状態、画像投影装置の落下や外部からの衝撃、振動による拡散部材８の破損、拡散部材８のレーザ光Pの進行光路からの逸脱という異常な事態が生じた場合には、検出素子により拡散部材８の異常な状態にあることを検出して、光源部１の駆動を停止できるので、レーザ光Pが外部に漏出することが確実に防止される。
関連出願の相互参照
　本出願は、２０１４年３月１８日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－５５３４７号に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (10)

  1. 　レーザ光を射出する光源部と、
    　前記レーザ光の進行光路に設けられて該レーザ光を拡散しつつ透過させる拡散部材と、
    　前記拡散部材が前記進行光路に正常な状態で存在するか否かを該拡散部材の物理的特性により検出して状態検出信号を出力する検出素子と、
    　前記拡散部材が前記進行光路に正常な状態で存在するか否かを判断するために予め定められた閾値を有しかつ該閾値と前記状態検出信号とを比較することにより前記拡散部材の異常な状態を判断する異常状態判断部とを備えていることを特徴とする光源装置。
  2. 　前記拡散部材は誘電体からなり、前記検出素子は、前記正常な状態から前記異常な状態への変化を前記誘電体の誘電率に基づく静電容量の変化として検出する静電容量検出センサであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記検出素子は、前記正常な状態から前記異常な状態への変化を前記拡散部材の温度の変化により検出する温度検出センサであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記拡散部材は磁性を有する透光部材からなり、前記検出素子は前記正常な状態から前記異常な状態への変化を前記拡散部材の磁力の変化により検出する磁気検出センサであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  5. 　前記拡散部材は電気伝導性を有する透光部材からなり、前記検出素子は、前記拡散部材に接触される電極板を有しかつ前記正常な状態から前記異常な状態への変化を電位の変化として検出する電位検出センサであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  6. 　前記拡散部材は電気伝導性を有する透光部材からなり、前記検出素子は、前記拡散部材に接触される電極板を有しかつ前記正常な状態から前記異常な状態への変化を前記透光部材に流れる電流の変化として検出する電流検出センサであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  7. 　前記拡散部材は電気伝導性を有する透光部材からなり、前記検出素子は、前記拡散部材に接触される電極板を有しかつ前記正常な状態から前記異常な状態への変化を前記透光部材の抵抗変化として検出する抵抗検出センサであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  8. 　前記レーザ光源と前記拡散部材との間の前記進行光路に前記レーザ光源から射出されたレーザ光の進行光路を、前記拡散部材が設けられた第１光路と、前記レーザ光源から射出されたレーザ光により励起されて蛍光を発生する蛍光体が設けられた第２光路とに切り替える光路切り替え部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光源装置。
  9. 　前記レーザ光源を駆動する光源駆動部と、前記異常な状態であると判断されたときに前記レーザ光の出力を停止させるために前記光源駆動部の駆動を強制停止する制御部とを更に備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の光源装置。
  10. 　請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の光源装置と、該光源装置の拡散部材により拡散されたレーザ光を変調して画像形成光を形成する画像生成部と、該画像生成部により生成された画像形成光を投影する投影レンズ系とを備えていることを特徴とする画像投影装置。
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