WO2017138111A1 - レーザー光源、これを用いたプロジェクターおよび照明装置、輝度調整方法 - Google Patents

レーザー光源、これを用いたプロジェクターおよび照明装置、輝度調整方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a light source device having a plurality of laser modules, a projector and an illumination device using the light source device, and a luminance adjustment method.
  • a light source device provided outside a projector or a lighting device is used as a light source of a projector or a lighting device.
  • the light source device is provided with laser devices that respectively generate red, green, and blue, and a configuration is generally employed in which the red, green, and blue laser beams generated by each laser device are output by an optical fiber.
  • the outputs of the laser devices that respectively generate red, green, and blue are adjusted so that mixed color light (combined light) having a predetermined color is obtained.
  • the output of the laser device fluctuates depending on the use environment and the use time, and the fluctuation state varies depending on the solid state of the laser device. For this reason, the color of the mixed color light output as the light source device may be different.
  • the present invention realizes a laser light source that maintains the hue of the mixed-color light to be output even if the output of any of the laser devices that output laser beams of different colors varies.
  • a laser light source includes a plurality of laser devices that emit laser beams of different colors, A plurality of photosensors for detecting the luminance of each of the plurality of color lights; The brightness of the plurality of color lights is controlled so that the detection values of the plurality of light sensors become detection target values of the brightness of the plurality of color lights respectively corresponding to the brightness of the combined light obtained by combining the plurality of color lights.
  • a control unit When at least one of the detection values of the plurality of photosensors cannot be controlled to be the detection target value, the control unit changes all the detection target values at the same ratio, and the changed detection target value The luminances of the plurality of color lights are controlled so that
  • a projector and an illumination device include the laser light source described above.
  • the brightness adjustment method according to the present invention is a brightness adjustment method performed by a laser light source including a plurality of laser devices that emit laser beams of different color lights, Detecting the brightness of each of the plurality of color lights by a plurality of light sensors, The control unit controls the brightness of the plurality of color lights so that the detection values of the plurality of light sensors become detection target values of the brightness of the plurality of color lights respectively corresponding to the brightness of the combined light obtained by combining the plurality of color lights. If each of the detection values of the plurality of photosensors cannot be controlled to be the detection target value, all the detection target values are changed at the same rate, and the changed detection target values are set. In this way, the brightness of the plurality of color lights is controlled.
  • the color of the mixed color light to be output is maintained.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a laser module 4 provided in the laser device 3. It is a figure which shows the relationship between the value of TAR (xy), and the value TAR (x100) recorded at the factory. It is a flowchart which shows the control operation performed in the control part 2 of embodiment of this invention. It is a figure which shows a mode that a TAR value is changed. It is a figure which shows a mode that a TAR value is changed. It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the illumination system using the light source device by this invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a projector system using a light source device according to the present invention.
  • FIG. 1 shows the use of a laser light source 1 as a light source device according to the present invention as a light source of a display device 12 as a projector.
  • the laser light source 1 includes a control unit 2 that controls the operation of the laser light source 1, a laser device 3 that generates red laser light, a laser device 5 that generates green laser light, and a laser device 7 that generates blue laser light. It has.
  • Each of the laser devices 3, 5, and 7 includes a plurality of laser modules 4, 6, and 8, respectively. In the example shown in FIG. 1, each laser device 3, 5, 7 includes six laser modules 4, 6, 8.
  • Each laser device 3, 5, 7 outputs laser light of each color generated in each module to the optical fibers 9-11.
  • the display device 12 includes a display device control unit 13, an image processing unit 14, and an optical unit 15.
  • the display device control unit 13 controls the operation of each unit.
  • the optical unit 15 includes a light input unit 16 to which red, blue, and green laser beams input from the optical fibers 9 to 11 are input, and a display element such as a DMD (Digital Micromirror Device) or LCD (Liquid Crystal Device). And a display unit 17 for generating image light by the display element, and a lens 19 for enlarging and projecting the image light generated by the display unit 17 to the outside.
  • the image processing unit 14 includes a signal input unit 20 to which the video signal 18 is input.
  • the image processing unit 14 generates an image signal subjected to processing for generating the image indicated by the video signal 18 on the display unit 17 and outputs the image signal to the optical unit 15.
  • the display unit 17 drives the display element according to the image signal to generate the image light described above.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the laser module 4 provided in the laser device 3.
  • the laser modules 4, 6, and 8 provided in the laser devices 3, 5, and 7 each have the same configuration as the laser module 4 shown in FIG.
  • the laser module 4 is provided with a light emitting element 21 that generates red laser light and an optical sensor 22 that detects the intensity of the laser light generated by the light emitting element 21.
  • the laser module 6 is provided with a light emitting element 21 that generates green laser light and an optical sensor 22 that detects the intensity of the laser light generated by the light emitting element 21.
  • the laser module 8 is provided with a light emitting element 21 that generates blue laser light and an optical sensor 22 that detects the intensity of the laser light generated by the light emitting element 21.
  • the detection value of the optical sensor 22 is sent to the control unit 2.
  • the control unit 2 also receives the detection values of the other optical sensors 22 and controls the output of the light emitting element 21 according to the detection results of the respective optical sensors.
  • the light emitting element 21 emits laser light whose luminance changes according to the supplied current value.
  • the control unit 2 controls the current value supplied to the light emitting element 21 from a power source (not shown).
  • the maximum value of the current supply range is defined by, for example, the specifications of the power source, and the minimum value is, for example, a laser It is defined by the current value at which light emission stops. Below, the control in the control part 2 is demonstrated in detail.
  • the control unit 2 can adjust the luminance output from each laser module by controlling the current applied to each of the laser modules (light emitting elements). As a result, the red laser light and green output from the laser light source 1 can be adjusted.
  • G The color tone of the mixed color light (synthetic light) obtained by the color laser light and the blue (B) color laser light can be adjusted.
  • the detection value of the photosensor is AA (xy)
  • the sum of the detection values of the photosensors for each color is SUM (R), SUM (G), and SUM (B).
  • x indicates a color
  • y is a serial number of a laser module in the laser apparatus.
  • the SUM (R) of the red laser apparatus 3 is as follows.
  • SUM (R) AA (R1) + AA (R2) + AA (R3) + AA (R4) + AA (R5) + AA (R6)
  • the current supplied to each laser module by the control unit 2 is defined as POW.
  • the current supplied to each laser module has a minimum value and a maximum value in order to emit light having a stable frequency.
  • the minimum value of the supply current is defined as POW (min) and the maximum value is defined as POW (max).
  • the minimum unit of supply current controlled by the control unit is defined as UNI.
  • the unit is A (ampere).
  • each laser device is set so that the mixed color light obtained by the laser light source 1 (synthesized light obtained by synthesizing the color light emitted from each laser device) has a predetermined color, for example, white and has the maximum luminance.
  • the output balance of red laser light, green (G) color laser light, and blue (B) color laser light (hereinafter referred to as RGB balance) is adjusted.
  • the control unit 2 of the laser light source 1 obtains the sum (SUM (R), SUM (G), SUM (B)) of the detection values of the photosensors for each color, and maximizes the target value of the luminance of each color. Recorded as TAR (R100), TAR (G100), and TAR (B100) indicating values.
  • TAR (R100), TAR (G100), and TAR (B100) are examples of reference detection values.
  • the brightness at the time of adjustment is not limited to the maximum value, and may be adjusted as a predetermined brightness.
  • the control unit 2 of the laser light source 1 obtains the sum (SUM (R), SUM (G), SUM (B)) of the detection values of the photosensors for each color, and records it as a value corresponding to a predetermined luminance.
  • the laser light source 1 includes an input unit (not shown) that receives an instruction input for instructing luminance.
  • the instruction input input to the input unit may be directly input by the apparatus user.
  • the image processing unit 14 outputs the video signal 18 via a cable (not shown) or the like.
  • a corresponding luminance instruction signal may be output.
  • the instruction input for instructing the luminance is, for example, an instruction input for setting the luminance of the combined light obtained by combining the color light emitted by each laser device to a predetermined luminance.
  • the control unit 2 adjusts the output of each laser device in accordance with an instruction input to the input unit.
  • TAR (xy) is set as R, G, and B for an instruction input with a luminance of 70%.
  • x indicates a color
  • y is a set luminance.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the value of TAR (xy) and the value TAR (x100) recorded at the factory.
  • a value when the luminance of the straight line of each TAR (100) is 70% is set as a target value.
  • the total sum (SUM (R), SUM (G), SUM (B)) of the detection values of the photosensors for each color is recorded in the control unit 2. (G100), operation
  • the output of each laser device changes according to the usage environment and usage time. If the brightness of the output light of each laser device is different from the factory shipment, the same value is added to each TAR (100). The color of the mixed color light will be different. For this reason, in the present embodiment, the following control is performed.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a control operation performed by the control unit 2 of the present embodiment.
  • the control unit 2 receives an instruction input for setting the luminance of the combined light to a predetermined luminance
  • the control unit 2 obtains detection target values (TAR values) of the luminances of the respective color lights respectively corresponding to the luminances of the combined light, and sequentially determines each laser device.
  • the output value is controlled according to the flowchart shown in FIG.
  • the example shown in FIG. 4 shows the control for the red (R) laser device, but thereafter, the same control is performed for green (G) and blue (B), and further repeated in order.
  • step S3 it is confirmed whether or not the TAR value indicated in the instruction input matches the SUM (R) value calculated in step S2 (step S3). As a result, the supply current value up to that point is maintained.
  • step S3 When it is confirmed in step S3 that the TAR value does not match the SUM (R) value, it is further confirmed whether the SUM (R) value is lower than the TAR value (step S4).
  • step S5 When it is confirmed that the SUM (R) value is lower than the TAR value, it is further confirmed whether the current values currently supplied to the laser modules are all maximum (step S5) and not the maximum. In this case, the current value to be supplied is increased by UNI (step S6), and the process returns to step S1, and if it is the maximum, the TAR value is changed (step S7) and the process ends.
  • step S4 when it is confirmed that the SUM (R) value is not lower than the TAR value, it is further confirmed whether the current values currently supplied to the laser modules are all minimum ( If it is not the minimum, the current value to be supplied is lowered by UNI (step S9), the process returns to step S1, and if it is the maximum, the TAR value is changed (step S10), and the process ends.
  • the above control is performed in the same way for green (G) and blue (B), and after adjusting in the order of R, G, and B, the adjustment is started again from R and loop processing is always performed. RGB balance is maintained. That is, when at least one of the detection values of each optical sensor cannot be controlled to be the detection target value, the control unit changes all the detection target values at the same rate so that the changed detection target value is obtained. The brightness of each color light is controlled individually.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating how the TAR value is changed to a low value.
  • the current SUM (R) value is an output corresponding to TAR (R60), and the supply current value is the maximum
  • the TAR value is 60 in step S7 in FIG. % Is changed.
  • the green (G) and blue (B) are controlled with a TAR value of 60%.
  • the TAR value may be changed by a predetermined value, for example, 5%.
  • the RGB balance is maintained by performing the loop processing. That is, when the upper limit of the current supply range supplied to the light emitting element is exceeded, the control unit changes the detection target value so as to be small, and controls the luminance of the color light so as to be the detection target value after the change.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating how the TAR value is changed to a high value.
  • the current SUM (R) value is an output corresponding to TAR (R30), and the supply current value is the minimum, first, in step S10 in FIG. % Is changed. Thereafter, the green (G) and blue (B) are controlled with a TAR value of 30%.
  • the light emitting element 21 may not emit light when the current becomes smaller than a predetermined current value. Therefore, it is desirable that the current value larger than the current value at which the light emitting element 21 does not emit light is set as the minimum value.
  • the TAR value may be changed by a predetermined value, for example, 5%. Also in this case, the RGB balance is maintained by performing the loop processing.
  • each laser device has a range in which output is possible even if any laser device of each color undergoes aging or changes in luminance due to environmental temperature.
  • a target of luminance having the same value is given, and the color of the mixed color light can be kept constant.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an illumination system using a light source device according to the present invention.
  • the present embodiment includes the laser light source 1 and the illumination device 112 shown in FIG.
  • the illumination device 112 includes an illumination device control unit 120, an optical input unit 115 including a light input unit 116 and an illumination output unit 119.
  • the light input unit 116 inputs each laser beam from the laser light source 1 sent via the optical fibers 9 to 11, mixes them, and outputs them as mixed color light.
  • the illumination output unit 119 projects the mixed color light mixed by the light input unit 116 as illumination light.
  • the illumination device control unit 120 controls the brightness and projection state of the projected illumination light.
  • each of the laser devices is composed of a plurality of laser modules, and the optical sensor is described as being provided in each laser module. This is mainly for increasing the intensity of output light. It is a configuration.
  • the laser device may be constituted by a single laser module.
  • the plurality of laser devices have been described as emitting red laser light, green laser light, and blue laser light.
  • the plurality of laser devices are two laser devices that emit red and green, and red and green. May be combined to obtain a yellow color, and may be adjusted to obtain a predetermined yellow hue. Further, in addition to the combination of green and blue and blue and red, two or more of yellow, magenta, cyan, and the like may be combined.
  • the illustrated configuration is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration.
  • a part or all of the above-described embodiment can be described as follows, but is not limited to the following configuration.
  • (Appendix 1) A plurality of laser devices that emit laser beams of different colors, A plurality of photosensors for detecting the luminance of each of the plurality of color lights; The brightness of the plurality of color lights is controlled so that the detection values of the plurality of light sensors become detection target values of the brightness of the plurality of color lights respectively corresponding to the brightness of the combined light obtained by combining the plurality of color lights.
  • a control unit When at least one of the detection values of the plurality of photosensors cannot be controlled to be the detection target value, the control unit changes all the detection target values at the same ratio, and the changed detection target value
  • the said laser apparatus has a light emitting element which emits a laser beam, The control unit changes the detection target value to be smaller when the upper limit of the current supply range supplied to the light emitting element is exceeded, and controls the luminance of the color light so as to be the detection target value after the change.
  • the laser light source according to appendix 1.
  • the said laser apparatus has a light emitting element which emits a laser beam
  • the control unit changes the detection target value so as to increase when the current supply range supplied to the light emitting element exceeds a lower limit, and controls the luminance of the color light so as to become the detection target value after the change.
  • the laser light source according to appendix 1 or 2.
  • Appendix 8 In the laser light source according to any one of appendices 1 to 7, Each of the plurality of laser devices is composed of a plurality of laser modules, and the optical sensor provided corresponding to each laser device is provided corresponding to each laser module, and the detection value of each laser device is assigned to each laser module.
  • a laser light source that is an added value of a plurality of corresponding optical sensors.
  • the illuminating device provided with the laser light source in any one of Additional remark 1 thru

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Abstract

本発明は、それぞれ異なる色のレーザー光を出力するレーザー装置のいずれかの出力に変動が生じても、出力する合成光の色合いを保つもので、それぞれ異なる色光のレーザー光を発する複数のレーザー装置と、前記複数の色光の輝度をそれぞれ検出する複数の光センサーと、前記複数の光センサーの検出値が、前記複数の色光を合成した合成光の輝度にそれぞれ対応する前記複数の色光の輝度の検出目標値になるように、前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記複数の光センサーの検出値の少なくとも１つが、前記検出目標値となるように制御できない場合は、全ての前記検出目標値を同じ割合で変更し、該変更した検出目標値になるように前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する。

Description

レーザー光源、これを用いたプロジェクターおよび照明装置、輝度調整方法
　本発明は、複数のレーザーモジュールを有する光源装置、これを用いたプロジェクターおよび照明装置、輝度調整方法に関する。
　近年、特許文献１に開示されるように、プロジェクターや照明装置の光源として、プロジェクターや照明装置の外部に設けられる光源装置を利用することが行われている。
　光源装置には赤色、緑色、青色をそれぞれ発生するレーザー装置が設けられ、各レーザー装置が発生した赤色、緑色、青色のレーザー光を光ファイバーにより出力させる構成が一般的に採用されている。
国際公開公報ＷＯ　２０１４／０３０２０６　Ａ１
　光源装置は、出荷時（初期稼働時）には所定の色合いの混色光（合成光）が得られるように赤色、緑色、青色をそれぞれ発生するレーザー装置の出力が調整される。
　レーザー装置の出力は、使用環境や使用時間に応じて変動するものであり、その変動状態はレーザー装置の固体ごとに異なるものである。このため、光源装置として出力する混色光の色合いが異なるものとなってしまうことがある。
　本発明は、それぞれ異なる色のレーザー光を出力するレーザー装置のいずれかの出力に変動が生じても、出力する混色光の色合いが保たれるレーザー光源を実現する。
　本発明によるレーザー光源は、それぞれ異なる色光のレーザー光を発する複数のレーザー装置と、
　前記複数の色光の輝度をそれぞれ検出する複数の光センサーと、
　前記複数の光センサーの検出値が、前記複数の色光を合成した合成光の輝度にそれぞれ対応する前記複数の色光の輝度の検出目標値になるように、前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する制御部と、を有し、
　前記制御部は、前記複数の光センサーの検出値の少なくとも１つが、前記検出目標値となるように制御できない場合は、全ての前記検出目標値を同じ割合で変更し、該変更した検出目標値になるように前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する。
　本発明によるプロジェクターおよび照明装置は上記のレーザー光源を備えている。
　本発明による輝度調整方法は、それぞれ異なる色光のレーザー光を発する複数のレーザー装置を備えたレーザー光源で行われる輝度調整方法であって、
　複数の光センサーにより前記複数の色光の輝度をそれぞれ検出し、
　制御部により前記複数の光センサーの検出値が、前記複数の色光を合成した合成光の輝度にそれぞれ対応する前記複数の色光の輝度の検出目標値になるように、前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御し、前記複数の光センサーの検出値の少なくとも１つが、前記検出目標値となるように制御できない場合は、全ての前記検出目標値を同じ割合で変更し、該変更した検出目標値になるように前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する。
　本発明によれば、それぞれ異なる色のレーザー光を出力するレーザー装置のいずれかの出力に変動が生じても、出力する混色光の色合いが保たれる。
本発明による光源装置を用いたプロジェクターシステムの一実施形態の構成を示すブロック図である。 レーザー装置３に設けられるレーザーモジュール４の構成を示す図である。 ＴＡＲ（ｘｙ）の値と工場で記録された値ＴＡＲ（ｘ１００）の関係を示す図である。 本発明の実施形態の制御部２で行われる制御動作を示すフローチャートである。 ＴＡＲ値が変更される様子を示す図である。 ＴＡＲ値が変更される様子を示す図である。 本発明による光源装置を用いた照明システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　第１の実施形態
　図１は本発明による光源装置を用いたプロジェクターシステムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
　図１は、本発明による光源装置であるレーザー光源１をプロジェクターである表示装置１２の光源として用いるものである。
　レーザー光源１は、レーザー光源１の動作を制御する制御部２と、赤色のレーザー光を発生するレーザー装置３、緑色のレーザー光を発生するレーザー装置５、青色のレーザー光を発生するレーザー装置７を備えている。各レーザー装置３，５，７は、それぞれ複数のレーザーモジュール４，６，８を備えている。図１に示す例では、各レーザー装置３，５，７は、それぞれ６個のレーザーモジュール４，６，８を備えている。各レーザー装置３，５，７は、各モジュールで発生した各色のレーザー光を光ファイバー９～１１に出力する。
　表示装置１２は、表示装置制御部１３、画像処理部１４、光学部１５からなる。表示装置制御部１３は各部の動作を制御する。光学部１５は、光ファイバー９～１１から入力された赤、青、緑のレーザー光が入力される、光入力部１６と、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）やＬＣＤ（Liquid Crystal Device）などの表示素子を備え、該表示素子により画像光を生成する表示部１７、表示部１７にて生成された画像光を外部に拡大投写するレンズ１９が設けられている。画像処理部１４は映像信号１８が入力される信号入力部２０を備え、映像信号１８に示される画像を表示部１７に生成させる処理を施した画像信号を生成して光学部１５へ出力する。表示部１７では該画像信号に応じて表示素子を駆動して前述した画像光を生成する。
　図２は、レーザー装置３に設けられるレーザーモジュール４の構成を示す図である。各レーザー装置３，５，７に設けられるレーザーモジュール４，６，８はいずれも図２に示したレーザーモジュール４と同様の構成を備えている。
　レーザーモジュール４には、赤色のレーザー光を発生する発光素子２１と、発光素子２１が発生したレーザー光の強度を検出する光センサー２２が設けられている。レーザーモジュール６には、緑色のレーザー光を発生する発光素子２１と、発光素子２１が発生したレーザー光の強度を検出する光センサー２２が設けられている。レーザーモジュール８には、青色のレーザー光を発生する発光素子２１と、発光素子２１が発生したレーザー光の強度を検出する光センサー２２が設けられている。光センサー２２の検出値は制御部２へ送られる。制御部２は他の光センサー２２の検出値も受け付け、各光センサーの検出結果に応じて発光素子２１の出力を制御する。
　発光素子２１は供給される電流値に応じて輝度が変化するレーザー光を発する。制御部２は、電源（不図示）から発光素子２１に供給される電流値を制御するが、その電流供給範囲の最大値は、例えば、電源の仕様により規定され、最小値は、例えば、レーザー光の発光が停止する電流値などで規定される。
　以下に、制御部２における制御について詳細に説明する。
　制御部２はレーザーモジュール（発光素子）の各々に印加する電流を制御することで、各レーザーモジュールが出力する輝度を調整することができ、その結果、レーザー光源１が出力する赤色レーザー光、緑（Ｇ）色レーザー光および青（Ｂ）色レーザー光により得られる混色光（合成光）の色合いを調整することができる。
　以下の説明では、光センサーの検出値をＡＡ（ｘｙ）とし、各色の光センサーの検出値の総和をＳＵＭ（Ｒ）、ＳＵＭ（Ｇ）、ＳＵＭ（Ｂ）とする。ここで、ｘは色を示し、ｙはレーザー装置内のレーザーモジュールのシリアル番号とする。
　図１に示すように、レーザー装置のレーザーモジュールがそれぞれ６個の場合、赤色のレーザー装置３のＳＵＭ（Ｒ）は以下の通りになる。
　ＳＵＭ（Ｒ）＝ＡＡ（Ｒ１）＋ＡＡ（Ｒ２）＋ＡＡ（Ｒ３）＋ＡＡ（Ｒ４）＋ＡＡ（Ｒ５）＋ＡＡ（Ｒ６）
　制御部２がレーザーモジュールの各々に供給する電流をＰＯＷと定義する。各レーザーモジュールに供給する電流には、安定した周波数の光を出すために最小値と最大値が定められる。以下では、供給電流の最小値をＰＯＷ（ｍｉｎ）、最大値をＰＯＷ（ｍａｘ）と定義する。また、制御部が制御する供給電流の最小単位をＵＮＩと定義する。ここで、単位はＡ（アンペア）である。
　レーザー光源１の出荷時には、レーザー光源１により得られる混色光（各レーザー装置が発する色光を合成した合成光）が所定の色合い、例えば白色であり、かつ、輝度が最大となるように各レーザー装置の出力を調整し、赤色レーザー光、緑（Ｇ）色レーザー光および青（Ｂ）色レーザー光の出力バランス（以下、ＲＧＢバランスと称する）を調整する。
　上記の調整時には、レーザー光源１の制御部２は、各色の光センサーの検出値の総和（ＳＵＭ（Ｒ）、ＳＵＭ（Ｇ）、ＳＵＭ（Ｂ））を求め、各色の輝度の目標値の最大値を示すＴＡＲ（Ｒ１００）、ＴＡＲ（Ｇ１００）、ＴＡＲ（Ｂ１００）として記録する。
　ＴＡＲ（Ｒ１００）、ＴＡＲ（Ｇ１００）、ＴＡＲ（Ｂ１００）は基準検出値の一例である。
　なお、調整時の輝度は最大値に限らず、所定の輝度として調整してもよい。この場合、レーザー光源１の制御部２は、各色の光センサーの検出値の総和（ＳＵＭ（Ｒ）、ＳＵＭ（Ｇ）、ＳＵＭ（Ｂ））を求め、所定の輝度に対応する値として記録する。
　レーザー光源１は、輝度を指示する指示入力を受け付ける入力部（不図示）を備えている。入力部に入力される指示入力は、装置利用者が直接入力を行う場合もあるが、図１に示した例では、ケーブル（不図示）などを介して、画像処理部１４が映像信号１８に応じた輝度指示信号を出力する場合もある。輝度を指示する指示入力は、例えば各レーザー装置が発する色光を合成した合成光の輝度を所定の輝度にする指示入力である。
　制御部２は、該入力部への指示入力に応じて各レーザー装置の出力を調整する。例えば、輝度を７０％とする指示入力に対しては、Ｒ，Ｇ，Ｂとして以下のＴＡＲ（ｘｙ）が設定される。ここで、ｘは色を示し、ｙは設定輝度とする
　例）７０％設定時のＲＧＢ目標値
　Ｒ：（制御部に記録された値ＴＡＲ（Ｒ１００））×０．７＝ＴＡＲ（Ｒ７０）
　Ｇ：（制御部に記録された値ＴＡＲ（Ｇ１００））×０．７＝ＴＡＲ（Ｇ７０）
　Ｂ：（制御部に記録された値ＴＡＲ（Ｂ１００））×０．７＝ＴＡＲ（Ｂ７０）
　ＴＡＲ（Ｒ７０）、ＴＡＲ（Ｇ７０）、ＴＡＲ（Ｂ７０）は検出目標値の一例である。
　図３はＴＡＲ（ｘｙ）の値と工場で記録された値ＴＡＲ（ｘ１００）の関係を示す図である。各ＴＡＲ（１００）の直線の輝度７０％時の値が目標値として設定される。
　図３を用いて説明した例は、各色の光センサーの検出値の総和（ＳＵＭ（Ｒ）、ＳＵＭ（Ｇ）、ＳＵＭ（Ｂ））が制御部２に記録されているＴＡＲ（Ｒ１００）、ＴＡＲ（Ｇ１００）、ＴＡＲ（Ｂ１００）と一致するときの動作を示している。各レーザー装置の出力は使用環境や使用時間に応じて変化するものであり、各レーザー装置の出力光の輝度が出荷時と異なる場合には、各ＴＡＲ（１００）に対して同じ値を積算すると混色光の色合いが異なるものとなってしまう。このため、本実施形態では以下のような制御が行われる。
　図４は、本実施形態の制御部２で行われる制御動作を示すフローチャートである。
　制御部２は、合成光の輝度を所定の輝度にする指示入力を受け付けると、合成光の輝度にそれぞれ対応する各色光の輝度の検出目標値（ＴＡＲ値）を求め、各レーザー装置を、順にその出力値を図４に示したフローチャートにしたがって制御する。図４に示す例は、赤色（Ｒ）のレーザー装置に対する制御を示すものであるが、この後、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）についても同様の制御を行い、さらに、順番に繰り返し行う。
　制御部２は、輝度の目標値（ＴＡＲ値）を求めると、まず、赤色のレーザー装置３を構成する６このレーザーモジュールの光センサー２２の検出値を求め（ステップＳ１）、ＳＵＭ（Ｒ）＝ＡＡ（Ｒ１）＋ＡＡ（Ｒ２）＋ＡＡ（Ｒ３）＋ＡＡ（Ｒ４）＋ＡＡ（Ｒ５）＋ＡＡ（Ｒ６）を計算する（ステップＳ２）。
　次に、指示入力に示されるＴＡＲ値がステップＳ２で計算したＳＵＭ（Ｒ）値と一致するかを確認し（ステップＳ３）、これらが一致する場合には終了とする。この結果、それまでの供給電流値が維持される。
　ステップＳ３にて、ＴＡＲ値がＳＵＭ（Ｒ）値と一致しないことが確認された場合には、さらに、ＳＵＭ（Ｒ）値がＴＡＲ値よりも低いかを確認する（ステップＳ４）。ＳＵＭ（Ｒ）値がＴＡＲ値よりも低いことが確認された場合には、さらに現在、各レーザーモジュールに供給している電流値が、全て最大であるかを確認し（ステップＳ５）、最大でない場合には供給する電流値をＵＮＩ分高くして（ステップＳ６）ステップＳ１に戻り、最大である場合にはＴＡＲ値を変更して（ステップＳ７）、終了する。
　ステップＳ４にて、ＳＵＭ（Ｒ）値がＴＡＲ値よりも低くないことが確認された場合には、さらに現在、各レーザーモジュールに供給している電流値が、全て最小であるかを確認し（ステップＳ８）、最小でない場合には供給する電流値をＵＮＩ分低くして（ステップＳ９）ステップＳ１に戻り、最大である場合にはＴＡＲ値を変更して（ステップＳ１０）、終了する。
　上記の制御は、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）についても同様に行われ、Ｒ、Ｇ、Ｂの順で調整を行った後は、再びＲから調整を開始し、ループ処理することで常にＲＧＢバランスが保たれる。
　すなわち、制御部は、各光センサーの検出値の少なくとも１つが、検出目標値となるように制御できない場合は、全ての検出目標値を同じ割合で変更し、変更した検出目標値になるように各色光の輝度をそれぞれ制御する。
　図５Ａは、ＴＡＲ値が低く変更される様子を示す図である。
　ＴＡＲ値が７０％であり、現在のＳＵＭ（Ｒ）値がＴＡＲ（Ｒ６０）に相当する出力であり、かつ、供給電流値が最大のときには、まず、図４におけるステップＳ７にてＴＡＲ値が６０％に変更される。この後、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）についてはＴＡＲ値が６０％による制御が行われる。なお、ＴＡＲ値を変更する場合、所定の値分、例えば５％下げるように変更してもよい。この場合もループ処理することでＲＧＢバランスが保たれる。
　すなわち、制御部は、発光素子に供給される電流供給範囲の上限を超える場合、検出目標値を小さくなるように変更し、変更後の検出目標値になるように色光の輝度を制御する。
　図５Ｂは、ＴＡＲ値が高く変更される様子を示す図である。
　ＴＡＲ値が２０％であり、現在のＳＵＭ（Ｒ）値がＴＡＲ（Ｒ３０）に相当する出力であり、かつ、供給電流値が最小のときには、まず、図４におけるステップＳ１０にてＴＡＲ値が３０％に変更される。この後、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）についてはＴＡＲ値が３０％による制御が行われる。なお、発光素子２１は、所定の電流値よりも小さくなると発光しなくなる場合がある。従って、発光素子２１が発光しなくなる電流値よりも大きな電流値が最小値として設定されていることが望ましい。なお、ＴＡＲ値を変更する場合、所定の値分、例えば５％上げるように変更してもよい。この場合もループ処理することでＲＧＢバランスが保たれる。
　すなわち、制御部は、発光素子に供給される電流供給範囲の下限を超える場合、検出目標値を大きくなるように変更し、変更後の検出目標値になるように色光の輝度を制御する。
　上記のように構成される本実施形態においては、各色のいずれかのレーザー装置に、経年劣化や環境温度による輝度変更が生じた場合であっても、各レーザー装置には、出力可能な範囲であり、かつ、同じ値の輝度の目標が与えられることとなり、混色光の色合いを一定に保つことができる。
　第２の実施形態
　図６は本発明による光源装置を用いた照明システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
　本実施形態は、図１に示したレーザー光源１と照明装置１１２から構成されている。照明装置１１２は、照明装置制御部１２０、光入力部と１１６と照明出力部１１９を備えた光学部１１５を備えている。光入力部１１６は、光ファイバー９～１１を介して送られてくるレーザー光源１からの各レーザー光を入力し、これらをミキシングして混色光として出力する。照明出力部１１９は光入力部１１６にてミキシングされた混色光を照明光として投射する。照明装置制御部１２０は投射される照明光の輝度や投写状態を制御する。
　上記のように構成された本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、投射される混色光の色合いは一定に保たれる。
　なお、上述した実施形態において、レーザー装置のそれぞれは複数のレーザーモジュールから構成され、光センサーは各レーザーモジュールにそれぞれ設けられるものとして説明したが、これは主に出力光の強度を高くするための構成である。レーザー装置は単体のレーザーモジュールから構成されるものとしても当然よい。
　また、複数のレーザー装置は、赤色レーザー光と、緑色レーザー光と、青色レーザー光を、発するものとして説明したが、複数のレーザー装置は、赤色と緑色を発する２つのレーザー装置で、赤色と緑色とを合成して黄色とし、所定の黄色の色あいとなるように調整されてもよい。さらに、緑色と青色、青色と赤色の組み合わせの他、黄色やマゼンタ、シアンなどを２つ以上組み合わせても良い。
　以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうるが、以下の構成には限られない。
（付記１）　それぞれ異なる色光のレーザー光を発する複数のレーザー装置と、
　前記複数の色光の輝度をそれぞれ検出する複数の光センサーと、
　前記複数の光センサーの検出値が、前記複数の色光を合成した合成光の輝度にそれぞれ対応する前記複数の色光の輝度の検出目標値になるように、前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する制御部と、を有し、
　前記制御部は、前記複数の光センサーの検出値の少なくとも１つが、前記検出目標値となるように制御できない場合は、全ての前記検出目標値を同じ割合で変更し、該変更した検出目標値になるように前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御するレーザー光源。
（付記２）　前記レーザー装置はレーザー光を発する発光素子を有し、
　前記制御部は、前記発光素子に供給される電流供給範囲の上限を超える場合、前記検出目標値を小さくなるように変更し、変更後の検出目標値になるように前記色光の輝度を制御する、付記１に記載のレーザー光源。
（付記３）　前記レーザー装置はレーザー光を発する発光素子を有し、
　前記制御部は、前記発光素子に供給される電流供給範囲の下限を超える場合、前記検出目標値を大きくなるように変更し、変更後の検出目標値になるように前記色光の輝度を制御する、付記１乃至２に記載のレーザー光源。
（付記４）　前記制御部は、前記合成光の輝度を所定の輝度にする指示を受け付けると、受け付けた所定の輝度と、前記複数のレーザー装置毎に予め設定されたそれぞれの基準検出値に基づいて、前記検出目標値をそれぞれ求める、付記１乃至３のいずれか１項に記載のレーザー光源。
（付記５）　前記基準検出値は、前記合成光の色が所定の色となるときの前記複数の光センサーが検出したそれぞれの検出値である、付記４に記載のレーザー光源。
（付記６）　前記所定の色は白色である、付記５に記載のレーザー光源。
（付記７）　前記複数のレーザー装置は、赤色レーザー光と、緑色レーザー光と、青色レーザー光とを、それぞれ発する付記１乃至６のいずれか１項に記載のレーザー光源。
（付記８）　付記１ないし付記７のいずれかに記載のレーザー光源において、
　前記複数のレーザー装置のそれぞれは複数のレーザーモジュールから構成され、各レーザー装置に対応して設けられる前記光センサーは各レーザーモジュールに対応して設けられ、各レーザー装置の検出値は各レーザーモジュールに対応して設けられた複数の光センサーの加算値であるレーザー光源。
（付記９）　付記１ないし付記８のいずれかに記載のレーザー光源を備えたプロジェクター。
（付記１０）　付記１ないし付記８のいずれかに記載のレーザー光源を備えた照明装置。
（付記１１）　それぞれ異なる色光のレーザー光を発する複数のレーザー装置を備えたレーザー光源で行われる輝度調整方法であって、
　複数の光センサーにより前記複数の色光の輝度をそれぞれ検出し、
　制御部により前記複数の光センサーの検出値が、前記複数の色光を合成した合成光の輝度にそれぞれ対応する前記複数の色光の輝度の検出目標値になるように、前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御し、前記複数の光センサーの検出値の少なくとも１つが、前記検出目標値となるように制御できない場合は、全ての前記検出目標値を同じ割合で変更し、該変更した検出目標値になるように前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する輝度調整方法。
　１　　レーザー光源
　２　　制御部
　３，５，７　　レーザー装置
　４，６，８　　レーザーモジュール
　２１　　発光素子
　２２　　光センサー

Claims (11)

  1. それぞれ異なる色光のレーザー光を発する複数のレーザー装置と、
    　前記複数の色光の輝度をそれぞれ検出する複数の光センサーと、
    　前記複数の光センサーの検出値が、前記複数の色光を合成した合成光の輝度にそれぞれ対応する前記複数の色光の輝度の検出目標値になるように、前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する制御部と、を有し、
    　前記制御部は、前記複数の光センサーの検出値の少なくとも１つが、前記検出目標値となるように制御できない場合は、全ての前記検出目標値を同じ割合で変更し、該変更した検出目標値になるように前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御するレーザー光源。
  2. 前記レーザー装置はレーザー光を発する発光素子を有し、
    　前記制御部は、前記発光素子に供給される電流供給範囲の上限を超える場合、前記検出目標値を小さくなるように変更し、変更後の検出目標値になるように前記色光の輝度を制御する、請求項１に記載のレーザー光源。
  3. 前記レーザー装置はレーザー光を発する発光素子を有し、
    　前記制御部は、前記発光素子に供給される電流供給範囲の下限を超える場合、前記検出目標値を大きくなるように変更し、変更後の検出目標値になるように前記色光の輝度を制御する、請求項１乃至２に記載のレーザー光源。
  4. 前記制御部は、前記合成光の輝度を所定の輝度にする指示を受け付けると、受け付けた所定の輝度と、前記複数のレーザー装置毎に予め設定されたそれぞれの基準検出値に基づいて、前記検出目標値をそれぞれ求める、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザー光源。
  5. 前記基準検出値は、前記合成光の色が所定の色となるときの前記複数の光センサーが検出したそれぞれの検出値である、請求項４に記載のレーザー光源。
  6. 前記所定の色は白色である、請求項５に記載のレーザー光源。
  7. 前記複数のレーザー装置は、赤色レーザー光と、緑色レーザー光と、青色レーザー光とを、それぞれ発する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーザー光源。
  8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のレーザー光源において、
    　前記複数のレーザー装置のそれぞれは複数のレーザーモジュールから構成され、各レーザー装置に対応して設けられる前記光センサーは各レーザーモジュールに対応して設けられ、各レーザー装置の検出値は各レーザーモジュールに対応して設けられた複数の光センサーの加算値であるレーザー光源。
  9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のレーザー光源を備えたプロジェクター。
  10. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のレーザー光源を備えた照明装置。
  11. それぞれ異なる色光のレーザー光を発する複数のレーザー装置を備えたレーザー光源で行われる輝度調整方法であって、
    　複数の光センサーにより前記複数の色光の輝度をそれぞれ検出し、
    　制御部により前記複数の光センサーの検出値が、前記複数の色光を合成した合成光の輝度にそれぞれ対応する前記複数の色光の輝度の検出目標値になるように、前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御し、前記複数の光センサーの検出値の少なくとも１つが、前記検出目標値となるように制御できない場合は、全ての前記検出目標値を同じ割合で変更し、該変更した検出目標値になるように前記複数の色光の輝度をそれぞれ制御する輝度調整方法。
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