光源装置及投影仪的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  8

光源装置及投影仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及例如能够在投影仪等光学装置中使用的使用了半导体激光器等发光元件和光纤的光源装置及投影仪。
【背景技术】
[0002]例如,在DLP(注册商标)投影仪及液晶投影仪这样的图像显示用的投影仪、光掩模曝光装置中,以往使用氙灯及超高压水银灯等高亮度放电灯(HID灯)。
[0003]作为一例,用图4说明投影仪的原理(参考:日本特开2004-252112号等)。图4是说明本发明的投影仪所涉及的现有投影仪的一种的局部的一个方式的图。
[0004]来自由高亮度放电灯等构成的光源(SjA)的光通过由凹面反射镜及透镜等构成的聚光构件(省略图示)的帮助等,输入到光均匀化构件(FmA)的入射端(PmiA),并从射出端(PmoA)输出。
[0005]在此,作为光均勾化构件(FmA),例如可以使用光导。光导还被称为棒状积分器、光隧道等名称,通过由玻璃、树脂等透光性的材料形成的棱柱构成。作为光均匀化构件(FmA)而使用光导的情况下,输入到入射端(PmiA)的光根据与光纤相同的原理,一边在光均匀化构件(FmA)的侧面反复进行全反射,一边在光均匀化构件(FmA)中传播。因此,由光导构成的光均匀化构件(FmA)即使在输入到入射端(PmiA)的光的分布中存在不均匀,也发挥使得射出端(PmoA)上的照度充分均匀化的作用。
[0006]另外,关于光导,除了上述的通过由玻璃、树脂等透光性的材料形成的棱柱构成的光导以外,还有形成为中空的方筒且其内表面为反射镜、一边在内表面反复进行反射一边传播光而能够发挥与由棱柱构成的光导相同的作用的光导。
[0007]此外,在图4的投影仪中,配置有照明透镜(EjlA),使得由从射出端(PmoA)输出的光形成的该射出端(PmoA)的四边形的像在二维光振幅调制元件(DmjA)上成像。因此,由从射出端(PmoA)输出的光对二维光振幅调制元件(DmjA)进行照明。但是,在图4中,在照明透镜(EjlA)与二维光振幅调制元件(DmjA)之间配置有反射镜(MjA)。
[0008]并且,二维光振幅调制元件(DmjA)根据影像信号,按各像素,将光调制成朝向向投影透镜(Ej2A)入射的方向、或朝向不入射的方向,从而在屏幕(Tj)上显示图像。
[0009]另外,如上所述的二维光振幅调制元件还被称为光阀,在图4的光学系统的情况下,作为二维光振幅调制元件(DmjA),通常使用DMD(注册商标)(数字微镜器件)的情况较多。
[0010]关于光均匀化构件,除了上述的光导以外,还有称为蝇眼积分器的名称的构件。关于将该蝇眼积分器用作光均匀化构件的投影仪,作为一例,用图5说明其原理(参考:日本特开2001-142141号等)。图5是说明本发明的投影仪所涉及的现有投影仪的一种的局部的一个方式的图。
[0011]在图5的投影仪中,来自由高亮度放电灯等构成的光源(SjB)的光通过由凹面反射镜及透镜等构成的准直构件(省略图示)的帮助等,作为大致平行光束而输入到由蝇眼积分器形成的光均勾化构件(FmB)的入射端(PmiB),并从射出端(PmoB)输出。
[0012]在此,光均匀化构件(FmB)由入射侧的前级蝇眼透镜(FlB)、射出侧的后级蝇眼透镜(F2B)、及照明透镜(EjlB)的组合构成。
[0013]前级蝇眼透镜(FlB)及后级蝇眼透镜(F2B)均在纵向及横向上排列多个同一焦距、同一形状的四边形的透镜而形成。
[0014]前级蝇眼透镜(FlB)的各透镜、以及位于各自后级的后级蝇眼透镜(F2B)的对应的透镜构成称为柯勒照明的光学系统,从而在纵向及横向上排列多个柯勒照明光学系统。
[0015]通常情况下,柯勒照明光学系统是指,由两张透镜构成、且将对象面(想照明的面)均匀地照明的系统。上述两张透镜被配置成,在通过前级透镜聚光而照明对象面时,前级透镜不是在对象面上成像出光源像,而是在后级透镜中央的面上成像出光源像,后级透镜在对象面上成像出前级透镜的外形的四边形。后级透镜的作用在于,防止在没有该后级透镜的情况下发生的现象、具体地说在光源不完全是点光源而是具有有限的大小时对象面的四边形的像周围部的照度根据上述大小而降低的现象。通过该后级透镜的作用,使得不取决于光源的大小,到对象面的四边形的像的周围部都能够成为均匀的照度。
[0016]在此,在图5的光学系统的情况下,以向光均匀化构件(FmB)输入大致平行光束为基本,因此前级蝇眼透镜(FlB)与后级蝇眼透镜(F2B)的间隔被配置成与它们的焦距相等,因此作为柯勒照明光学系统的均匀照明的对象面的像在无限远处生成。但是,由于在后级蝇眼透镜(F2B)的后级配置有照明透镜(EjlB),因此对象面从无限远靠近到照明透镜(EjlB)的焦点面上。
[0017]在纵向及横向上排列有多个的柯勒照明光学系统与入射光轴(ZiB)平行,相对于各自的中心轴,大致轴对称地输入光束,因此输出光束也大致轴对称。因此,通过以相同角度入射到透镜面的光线与透镜面上的入射位置无关地折射成朝向焦点面上的同一点这一透镜的性质即透镜的傅里叶变换作用,所有柯勒照明光学系统的输出在照明透镜(EjlB)的焦点面上的同一对象面上成像。
[0018]其结果,前级蝇眼透镜(FlB)的各透镜面上的照度分布全部重合,因此与I个柯勒照明光学系统的情况相比照度分布更均匀的I个合成四边形的像形成在入射光轴(ZiB)上。通过在上述合成四边形的像的位置配置二维光振幅调制元件(DmjB),由从射出端(PmoB)输出的光照明作为照明对象的二维光振幅调制元件(DmjB)。但是,在照明时,在照明透镜(EjlB)与二维光振幅调制元件(DmjB)之间配置偏振分束器(MjB),由此使光朝向二维光振幅调制元件(DmjB)反射。
[0019]并且,二维光振幅调制元件(DmjB)根据影像信号,按各像素以使光的偏振方向旋转90度或不旋转的方式调制来进行反射,从而只有旋转的光透过偏振分束器(MjB)而入射到投影透镜(Ej3B),在屏幕(Tj)上显示图像。
[0020]另外,在图5的光学系统的情况下,作为二维光振幅调制元件(DmjB),通常使用LCOS(注册商标)(硅液晶器件)的情况较多。在这种液晶器件的情况下,只能有效地调制规定的偏振方向的光的成分,因此通常情况下,与规定的偏振方向平行的成分直接透过。但是,在图5的光学系统中,仅使与规定的偏振方向垂直的成分的偏振方向旋转90度,结果,用于能够有效利用所有光的偏振对齐功能元件(PcB)插入到例如后级蝇眼透镜(F2B)的后级。此外,为了向二维光振幅调制元件(DmjB)入射大致平行光,例如在其刚刚之前插入场透镜(Field lens) (Ej2B)。
[0021]另外,关于二维光振幅调制元件,除了图5所示的反射型以外,透射型的液晶器件(IXD)也能够进行适合的光学配置而使用(参考:日本特开平10-133303号等)。
[0022]然而,在通常的投影仪中,为了彩色显示图像,例如在上述光均匀化构件的后级配置色轮等动态滤色器,以R(红)/G (绿)/B (蓝)的颜色顺序光束照明上述二维光振幅调制元件,通过分时来实现彩色显示。或者,在上述光均匀化构件的后级配置分光镜、分色棱镜,通过按R/G/B的3原色进行颜色分解后的光来照明按各颜色独立设置的二维光振幅调制元件,或者配置用于进行R/G/B的3原色的调制光束的颜色合成的分光镜、分色棱镜。但是,为了避免变得复杂,在图4、图5中省略。
[0023]但是,高亮度放电灯存在从投入电力到光功率的转换效率低即热损耗大或寿命短等缺点。
[0024]作为克服了这些缺点的代替光源,近年来LED、半导体激光器等固体光源得到关注。
[0025]其中,关于LED,与放电灯相比,热损耗小,且寿命长,但是关于所放射的光,与放电灯同样没有指向性,因此在上述的投影仪及曝光装置等只能利用特定方向的光的用途中,存在光的利用效率低的问题。
[0026]另一方面,关于半导体激光器,由于其高相干性,存在产生斑点的缺点,但是例如能够通过使用扩散板等各种技术改良来克服,与LED同样,热损耗小,寿命长,且指向性高,因此在上述的投影仪及曝光装置等只能利用特定方向的光的用途中,也存在光的利用效率高的优点。此外,能够利用高指向性来高效地进行光纤的光传送,因此能够分离半导体激光器的设置场所和投影仪等利用其光的场所,能够提高装置设计的自由度。
[0027]但是,半导体激光器即使在流过相同电流的情况下,由于环境温度变化或自己发热引起的温度上升、以及累积通电时间的增加引起的劣化,明亮度也发生变化,因此在将其应用于投影仪的情况下,优选进行反馈控制,以进行光量稳定化。为了实现这一点,必须有测定光量的构件,尤其是优选在投影仪的光入口即光纤的射出端设置用于测定R/G/B各颜色的光的光量的光传感器。
[0028]然而,关于光纤,存在上述便利性的反面,由于将石英等脆弱的玻璃用作材料,因此有存在断裂的危险性的缺点。
[0029]例如,想要实现具有I万ANSI流明的明亮度的投影仪的情况下,虽然还取决于光学系统的效率,但还需要用光纤传送约200W的光功率。因此,即使分为6根光纤来传送,每I根也必须传送30W以上的光功率。此外,若进一步增加光纤的根数,则虽然能够减小每I根的功率,但成本增加,因此不能随意增加光纤的根数。此外,若传送这样大功率的光纤断裂,则从断裂部位泄漏光功率,被为了机械地保护光纤而设置的覆盖材料吸收,存在覆盖材料烧坏的可能性,因此在发生光纤断裂时,需要检测其并将半导体激光器灭灯的安全对策。
[0030]在光纤中,从这种有烧坏部件的可能性的高功率应用到通信用等低功率应用,一直以来开发着用于检测断裂的技术。
[0031]例如,在专利文献I (日本特开平06-050841号)中主要记载有如下技术,对于通信用的光纤,从发送侧和应传送的波长的光一起送出与其不同波长的监控用的光,在接收侧设置将监控用的光反射而使其返回的滤波器,在发送侧监视是否有监控用的光的返回,来检测光纤的断裂。
[0032]此外,在专利文献2(日本特开平09-269248)号中主要记载有如下技术,对于通信用的光纤,根据入射了脉冲光时的返回光的波形,检测是否有光纤的断裂,在断裂了的情况下,计算到断裂点为止的距离。
[0033]此外,在专利文献3 (日本特开平10-038751号)中主要记载有如下技术,对于激光加工用的高功率光纤,在入射端侧及射出端侧各自的透镜系统附近设置检测透镜系统内的杂散光的光传感器,比较两个光传感器的检测光量来检测光纤的断裂。
[0034]此外,在专利文献4 (日本特开平11-005187号)中主要记载有如下技术,对于激光加工用的高功率光纤,设置覆盖其的保护管,在其内侧排列配置检测从光纤泄漏的激光的多个传感器,检测光纤的断裂。
[0035]此外,在专利文献5 (日本特开平11-344417号)中主要记载有如下技术,对于激光加工用的高功率光纤,从发送侧和应传送的波长的光一起送出与其不同波长的监控用的光,在接收侧监视是否有监控用的光,从而检测光纤的断裂。
[0036]此外,在专利文献6 (日本特开2002-350694号)及专利文献7 (日本特开2004-219244号)中记载有如下技术,对于通信用及激光加工用的光纤,在其外周面设置导电性覆膜,通过监视入射端侧和射出端侧之间的导通状态,来检测光纤的断裂。
[0037]此外,在专利文献8 (日本特开2003-279444号)中主要记载有如下技术,对于激光加工用的高功率光纤,沿着串联连接的电缆设置多个温度熔断器,通过温度熔断器的熔断来检测光纤的断裂。
[0038]此外,在专利文献9 (日本特开2006-064399号)中主要记载有如下技术,对于通信用的光纤,根据入射了施加过调制的光时的返回调制光的相位差,检测是否有光纤的断裂,在断裂了的情况下,计算到断裂点为止的距离。
[0039]此外,在专利文献10(日本特开2012-147860号)中主要记载有如下技术,对于内窥镜照明用的光纤,根据在光的入射端侧测定的入射光量与返回光量之比来检测光纤的断
m
ο
[0040]然而,作为上述的投影仪用光源而应用半导体激光器的情况下,适用这些现有技术并不有益。
[0041]其原因在于,在并用多根光纤的情况下,按每I根光纤实施监控用光源及断裂检测机构等任何措施,会造成成本上升。
[0042]如上所述,若为了光量稳定化而在光纤的射出端设置用于测定R/G/B各颜色的光的光量的光传感器,则确立能够转用该光传感器的光纤的断裂检测技术是有益的。
[0043]现有技术文献
[0044]专利文献 [0045]专利文献1:日本特开平06-050841号公報
[0046]专利文献2:日本特开平09-269248号公報
[0047]专利文献3:日本特开平10-038751号公報
[0048]专利文献4:日本特开平11-005187号公報
[0049]专利文献5:日本特开平11-344417号公報
[0050]专利文献6:日本特开2002-350694号公報
[0051]专利文献7:日本特开2004-219244号公報
[0052]专利文献8:日本特开2003-279444号公報
[0053]专利文献9:日本特开2006-064399号公報
[0054]专利文献10:日本特开2012-147860号公報

【发明内容】

[0055]发明要解决的课题
[0056]本发明要解决的课题在于提供一种光源装置及投影仪,不是以来自各光纤的输出光束为对象,而是以统合来自所有光纤的放射光而成的输出光束为对象来进行光量测定,并能够通过该光量测定来检测各光纤的断裂等异常。
[0057]用于解决课题的方案
[0058]本发明的一种光源装置具有多个要素光源(U1、U2、…),上述多个要素光源(U1、U2、…)分别是具备以下构件的单元:1个以上的发光元件(Yla、Ylb、...、Y2a、Y2b、…);驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…),驱动上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…);聚光光学系统(Ecl、Ec2、...),对从上述发光元件(Yla、Ylb、...、Y2a、Y2b、…)发出的光进行聚光;以及光纤(Efl、Ef2,…),从入射端(Eil、Ei2、…)接收由上述聚光光学系统(Eel、Ec2、…)聚光后的光且进行导光,并从射出端(Eol、Eo2、…)放射,将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(Efl、Ef2、…)的上述射出端(Eol、Eo2、…)的放射光统合为I个输出光束(Fo)而输出,上述光源装置的特征在于,上述光源装置还具有:光传感器(A、Ax、Ay、…);光量测定电路(H、Hx、Hy、…),接收来自上述光传感器(A、Ax、Ay、…)的信号,测定对上述光传感器(A、Ax、Ay、…)的入射光量,生成光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…);以及控制电路(Mc),接收上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),并且控制上述驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…),上述光源装置构成为,向上述光传感器(A、Ax、Ay、…)至少照射将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(ΕΠ、Ef2,…)的上述射出端(Eol、Eo2、…)的放射光统合而形成的I个光束的一部分,由此上述控制电路(Mc)能够接收与上述输出光束(Fo)的光量相关的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),将状态A和状态B设为上述驱动电路向上述发光元件流过规定电流的状态或上述驱动电路不向上述发光元件流过电流的状态中的某一状态时,上述控制电路(Mc)实施对所有上述多个要素光源(U1、U2、…)依次进行选择来执行如下动作的次序,该动作为:选择上述多个要素光源(U1、U2、…)中的I个要素光源,且控制为属于所选择的上述要素光源的至少I个上述驱动电路的状态A与除此以外的所有的上述驱动电路的状态B成为不同的状态,并取得此时的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),上述控制电路(Mc)根据由所取得的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)构成的测定数据集,来检测异常。
[0059]在本发明的光源装置中,优选的是,上述控制电路(Mc)在上述的属于所选择的上述要素光源的上述驱动电路存在多个时,选择其中的I个,且控制为所选择的上述驱动电路的状态A与除此以外的所有的上述驱动电路的状态B成为不同的状态,取得此时的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),上述控制电路(Mc)对属于上述所选择的上述要素光源的所有上述驱动电路,依次进行选择来取得该光量测定数据。
[0060]在本发明的光源装置中,优选的是,上述状态A是向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过规定电流的状态,上述状态B是不向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过电流的状态。
[0061]此外,在本发明的光源装置中,优选的是,上述状态B是向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过规定电流的状态,上述状态A是不向上述发光元件(Yla、Ylb、-%Y2a,Y2b,…)流过电流的状态。
[0062]在本发明的光源装置中,优选的是,上述多个要素光源(U1、U2、…)中的多个发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)包括发光波长属于多种不同波段的发光元件,有多个上述光传感器(A、Ax、Ay、…),这些多个光传感器(A、Ax、Ay、…)具备与上述波段对应地使光选择性地透射的分光滤波器(Erx、Ery、…),上述光源装置构成为,向多个上述光传感器(A、Ax、Ay、…)中的各光传感器至少照射将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(Efl、Ef2、…)的上述射出端(Eol、Eo2、…)的多种波段的放射光统合而形成的I个光束的一部分,由此上述控制电路(Mc)能够接收与上述输出光束(Fo)中的各上述波段的光量相关的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),在上述次序中生成上述测定数据集时,至少取得与存在由上述控制电路(Mc)设置成流过规定电流的状态的上述发光元件的上述波段对应的上述光传感器的上述光量测定数据。
[0063]在本发明的光源装置中,优选的是,预先准备与上述测定数据集对应的、在光源装置处于正常状态的情况下应取得的数据集,并对该数据集与实际所取得的上述测定数据集进行比较。
[0064]在本发明的光源装置中,优选的是,在上述测定数据集中,在与属于上述多个要素光源(U1、U2、...)中特定的上述要素光源的上述驱动电路流过规定电流的状态对应的所有上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)中检测到了光量明显不足的情况下,检测为属于上述特定的上述要素光源的上述光纤异常。
[0065]在本发明的光源装置中,优选的是,在上述测定数据集中,在与上述驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)中的不属于包含上述检测到了异常的上述光纤的上述要素光源的特定的上述驱动电路对应的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)中,检测到了光量明显不足的情况下,检测为上述特定的上述驱动电路及与其连接的上述发光元件的组异常。
[0066]在本发明的光源装置中,优选的是,在没有实施上述次序的期间,上述控制电路(Mc)对各上述驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过的电流值进行反馈控制来进行调整,以使与各上述光传感器(A、Ax、Ay、…)对应的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)与各自的目标值之间的误差减小。
[0067]在本发明的光源装置中,优选的是,能够接收由利用上述输出光束(Fo)的外部设备输出的异常检测起动信号(Sb),在接收到该异常检测起动信号(Sb)时开始上述次序。
[0068]在本发明的光源装置中,优选的是,能够接收由利用上述输出光束(Fo)的外部设备输出的次序分步信号(Ss),在接收到该次序分步信号(Ss)时,将上述次序中的、选择上述多个要素光源(U1、U2、...)中的I个要素光源后的上述的以选择上述驱动电路中的至少I个驱动电路为开始并以取得此时的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)为结束的一系列的工序,作为I个分步来开始。
[0069]本发明的一种投影仪,利用上述的光源装置来投影显示图像,其特征在于,向上述光源装置发送异常检测起动信号(Sb)或次序分步信号(Ss)。
[0070]发明效果
[0071]根据本发明,能够提供光源装置及投影仪,不是以来自各光纤的输出光束为对象,而是以统合来自所有光纤的放射光而成的输出光束为对象来进行光量测定,并能够通过该光亮测定来检测各光纤的断裂等异常。
【附图说明】
[0072]图1是简略地表示本发明的光源装置的框图。
[0073]图2是简略地表示本发明的光源装置的框图。
[0074]图3是简略地表示本发明的光源装置的实施例的一个方式的图。
[0075]图4是说明本发明的投影仪所涉及的现有投影仪的一种的局部的一个方式的图。
[0076]图5是说明本发明的投影仪所涉及的现有投影仪的一种的局部的一个方式的图。
【具体实施方式】
[0077]首先,用图1说明用于实施本发明的方式。图1是简略地表示本发明的光源装置的框图。
[0078]在图1的本发明的光源装置中,设置于要素光源(Ul)的发光元件(Yla、Ylb、…)由驱动电路(Pla、Plb、…)驱动而发光。并且,从发光元件(Yla、Ylb、…)发出的光例如通过由透镜构成的聚光光学系统(Ecl)聚光到光纤(Efl)的入射端(Eil),并在光纤(Efl)的芯中传播而从射出端(Eol)放射。
[0079]另外,关于发光元件(Yla、Ylb、…),在此设置成将多个光源串联连接、或并联连接、或进行串并联连接等并能通过I个驱动电路(Pla、Plb、...)来驱动。作为该光源,例如使用半导体激光器、利用像谐波产生及光参量效应等这样的非线性光学现象对半导体激光器的放射光进行波长变换的光源。
[0080]此外,关于驱动电路(Pla、Plb、…),在此为由直流电源(省略图示)供电的例如由降压斩波器及升压斩波器等方式的电路构成的DC/DC转换器,能够向发光元件(Yla、Ylb、…)投入规定的电力。
[0081]图1的本发明的光源装置具有多个与要素光源(Ul)同样的要素光源。来自这些多个要素光源(U1、U2、…)的光纤(Efl、Ef2、…)的射出端(Eol、Eo2、…)的放射光统合而作为I个输出光束(Fo)从本发明的光源装置输出。
[0082]另外,作为来自多个射出端(Eol、Eo2、...)的放射光的统合方法,最简单的是对齐成多个射出端(Eol、Eo2、…)位于同一平面上,并将多个光纤(Efl、Ef2、…)的射出端部捆扎来实现。
[0083]为了生成与输出光束(Fo)的光量相关的光量测定数据(Sh),生成与输出光束(Fo)同样将来自多个射出端(Eol、Eo2、…)各自的放射光的一部分统合而得到的测定用输出光束(Fo’)。并且,将该测定用输出光束(Fo’)照射到光传感器(A),通过光量测定电路⑶对该光传感器㈧的信号(Sg)进行放大及AD转换等所需的处理,生成光量测定数据(Sh)。
[0084]另外,测定用输出光束(Fo’)既可以从输出光束(Fo)分割而生成,也可以从生成输出光束(Fo)时生成的无法有效利用的成为杂散光的光等生成,只要是具有与输出光束(Fo)的光量相关的光量的光,任何光都可以利用。
[0085]并且,控制电路(Mc)构成为,能够接收所生成的光量测定数据(Sh),进而能够通过驱动电路控制信号(Jla、Jlb、…、J2a、J2b、…)独立控制各驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、...),并按各发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)分别切换成流过规定电流的状态或不流过电流的状态。
[0086]控制电路(Mc)首先选择多个要素光源(U1、U2、…)中的I个,并设置成仅在属于该要素光源的光纤中通过规定光量的光、并且在属于除了所选择的要素光源以外的要素光源的各光纤中不通过光的状态,取得此时的光量测定数据(Sh)。接着,控制电路(Mc)选择多个要素光源(U1、U2、…)中的另I个,并同样取得光量测定数据(Sh)。这样实施一边将多个要素光源(U1、U2、...)全部依次逐个进行选择,一边取得上述光量测定数据(Sh)的次序(Sequence)(以下还称为“第I次序”),生成由与要素光源(U1、U2、…)的个数对应的个数的光量测定数据(Sh)构成的测定数据集。
[0087]控制电路(Mc)对这样得到的上述测定数据集进行检查,例如将N设为要素光源(U1、U2、…)的个数以下的整数,在例如判定为第N个光量测定数据(Sh)明显小于其他数据的情况下,能够检测出多个要素光源(U1、U2、…)中第N个选择的要素光源存在异常。
[0088]在此,某个光量测定数据(Sh)明显小这一判定例如如下进行即可,设正常情况下也存在的各要素光源(U1、U2、...)的光量测定数据(Sh)的偏差或变动等不确定比例为例如20%时,将上述测定数据集中的最大值Shmax减去上述不确定比例量而得到的值即Shmax的80%设为阈值,在该光 量测定数据(Sh)小于该阈值时,判定为明显小。这是因为,在该值小时,来自该要素光源的光的贡献小于预期,存在发生了异常的可能性。
[0089]或者,也可以在控制电路(Mc)选择了多个要素光源(U1、U2、…)中的I个时,设置成仅在属于所选择的要素光源的光纤中不通过光、而在属于除了所选择的要素光源以外的要素光源的各光纤中通过规定光量的光的状态,取得此时的光量测定数据(Sh)。在这种方法的情况下也与上述同样地,实施一边将多个要素光源(U1、U2、…)全部依次逐个进行选择,一边取得光量测定数据(Sh)的次序(以下还称为“第2次序”),生成由与要素光源(U1、U2、…)的个数对应的个数的光量测定数据(Sh)构成的测定数据集。
[0090]并且,在这种方法的情况下,控制电路(Mc)对这样得到的上述测定数据集进行检查,例如将N设为要素光源(U1、U2、…)的个数以下的整数,在例如判定为第N个光量测定数据(Sh)明显大于其他数据的情况下,能够检测出多个要素光源(U1、U2、…)中的第N个选择的要素光源存在异常。
[0091]在此,某个光量测定数据(Sh)明显大这一判定例如如下进行即可,设正常情况下也存在的各要素光源(U1、U2、…)的上述光量测定数据(Sh)的偏差或变动等不确定比例为例如20%时,与上述测定数据集中的各光量测定数据(Sh)对应地,计算出其值减去在所有光纤中通过了规定光量的光的状态下的光量测定数据Shfull而得到的值的绝对值即差分值Sd,生成差分数据集。并且,将该差分数据集中的最大值Sdmax减去上述不确定比例量而得到的值即Sdmax的80%设为阈值,在上述差分值Sd小于该阈值时,判定为明显大。这是因为,在该值小时,来自该要素光源的光的贡献小于预期,存在发生了异常的可能性。
[0092]另外,以上对图1进行的说明中,将上述的选择多个要素光源(U1、U2、…)中的I个并仅在属于该要素光源的光纤中通过规定光量的光的情况、或在属于除了所选择的要素光源以外的要素光源的各光纤中通过规定光量的光的情况下设各要素光源的发光量相同作为前提,但也可以使得发光亮按各要素光源(U1、U2、...)不同。在该情况下,通过对上述测定数据集或上述差分数据集施加修正,能够准确地检测异常。
[0093]具体地说,将N设为要素光源(U1、U2、…)的个数以下的整数,将α设为适当的实数,例如第N个要素光源的发光量为其他要素光源的发光量的α倍,则在上述的选择多个要素光源(U1、U2、…)中的I个、并仅在属于该要素光源的光纤中通过规定光量的光的情况下,对上述测定数据集分别施加第N个光量测定数据(Sh)除以α的修正即可,此外在属于除了所选择的要素光源以外的要素光源的各光纤中通过规定光量的光的情况下,对上述差分数据集分别施加第N个光量测定数据(Sh)除以α的修正即可。
[0094]此外,在多个要素光源的发光量不同于其他发光亮的情况下,分别同样施加修正即可。
[0095]因此,控制电路(Mc)在如图1所示当属于所选择的要素光源的驱动电路存在多个时能够控制成,从中适当选择的任意个数的驱动电路对与它们分别连接的发光元件分别流过规定为适当的值的电流的状态。并且,若根据该状态时的上述的与所选择的上述要素光源相关的统合光量进行施加上述修正的过程,则能够准确地检测出在多个要素光源(U1、U2、…)中的某个上发生的异常。
[0096]另外,从安全的观点考虑,如上所述根据光的贡献小而检测出的要素光源(U1、U2、…)的异常,也可以当做光纤(Efl、Ef2、…)的异常即光纤(Efl、Ef2、…)的断裂来处理。
[0097]这是因为,要素光源(U1、U2、…)的异常中,例如还存在属于其的直流电源的断开成为原因的情况,该异常作为装置的功能不全是个问题,但如果直流电源本身及驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的安全对策完备,则不会引起安全上的问题。因此,在检测到要素光源(U1、U2、…)的异常的情况下,若当做危险性更高的光纤(Efl、Ef2、…)的断裂而发出警告,则即使其在结果上是错误检测,但至少不会引起漏过危险的问题。
[0098]当然,若检测直流电源本身及驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的异常的机制完备,则在检测到该异常的情况下,即使检测到了要素光源(U1、U2、…)的异常,也可以不发出光纤(Efl、Ef2、…)的断裂的警告。
[0099]另一方面,控制电路(Mc)在如图1所示当属于所选择的要素光源的驱动电路存在多个时,选择其中的I个,设为只有所选择的上述驱动电路在与其连接的上述发光元件中流过规定电流、且除了所选择的上述驱动电路以外的上述驱动电路在所连接的发光元件中不流过电流的状态,进行取得此时的光量测定数据(Sh)的动作。并且,控制电路(Mc)控制成,对属于所选择的上述要素光源的所有上述驱动电路依次逐个进行选择并执行该动作。其结果,生成由与多个要素光源(U1、U2、…)整体中所包含的驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的个数的合计数相等个数的光量测定数据(Sh)构成的上述测定数据集。
[0100]以下,将通过这种方法取得光量测定数据(Sh)的次序称为“第3次序”。
[0101]控制电路(Mc)对这样得到的上述测定数据集进行检查,例如将η设为驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的个数的合计数以下的整数,在例如判定为第η个光量测定数据(Sh)明显小于其他数据的情况下,能够检测出存在多个驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)中的与第η个选择的驱动电路对应的上述驱动电路及与其连接的上述发光元件的组发生了异常的可能性。
[0102]在此,某个光量测定数据(Sh)明显小这一判定可与上述同样地进行。
[0103]即,例如设正常情况下也存在的各驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的光量测定数据(Sh)的偏差或变动等不确定比例为例如20%时,将上述测定数据集中的最大值Shmax减去上述不确定比例量而得到的值即Shmax的80%设为阈值,在该光量测定数据(Sh)小于该阈值时,判定为明显小即可。这是因为,在该值小时,来自该驱动电路的光的贡献小于预期,存在发生了异常的可能性。
[0104]或者,也可以在控制电路(Mc)选择了多个驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)中的I个时,设置成只有所选择的驱动电路在与其连接的发光元件中不流过电流、而除了所选择的驱动电路以外的驱动电路在所连接的发光元件中流过规定电流的状态,并取得此时的光量测定数据(Sh)的动作。在这种方法的情况下也与上述同样地,一边将多个要素光源(U1、U2、…)全部依次逐个进行选择,一边执行该动作,从而生成由与该多个要素光源(U1、U2、…)整体中所包含的驱动电路(Pla、Plb、...、P2a、P2b、…)的个数的合计数相等个数的光量测定数据(Sh)构成的测定数据集。
[0105]以下,将通过这种方法取得光量测定数据(Sh)的次序称为“第4次序”。
[0106]并且,在这种方法的情况下,控制电路(Mc)对这样得到的上述测定数据集进行检查,例如将η设为上述的驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的个数的合计数以下的整数,在例如判定为第η个光量测定数据(Sh)明显大于其他数据的情况下,能够检测出存在驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)中的与第η个选择的驱动电路对应的上述驱动电路及与其连接的上述发光元件的组发生了异常的可能性。
[0107]在此,某个光量测定数据(Sh)明显大这一判定可以通过与上述同样的方法进行。
[0108]S卩,例如设正常情况下也存在的各驱动电路(Pla、Plb、-%P2a,P2b,…)的光量测定数据(Sh)的偏差或变动等不确定比例为例如20%时,与上述测定数据集中的各光量测定数据(Sh)对应地,计算出其值减去在所有光纤中通过了规定光量的光的状态下的光量测定数据Shfull而得到的值的绝对值即差分值Sd,生成差分数据集。并且,将该差分数据集中的最大值Sdmax减去上述不确定比例量而得到的值即Sdmax的80%设为阈值,在上述差分值Sd小于该阈值时,判定为明显大。这是因为,在该值小时,来自该驱动电路的光的贡献小于预期,存在发生了异常的可能性。
[0109]此外,与上述同样地,也可以使得各要素光源的发光量按驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的各选择不同,在该情况下,通过对上述测定数据集或上述差分数据集施加修正,能够准确地检测异常。
[0110]具体地说,将η设为驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的个数以下的整数,将α设为适当的实数,例如第η个要素光源的发光量为其他要素光源的发光量的α倍,则在上述的只有所选择的上述驱动电路在与其连接的上述发光元件中流过规定电流的情况下,对上述测定数据集分别施加第η个光量测定数据(Sh)除以α的修正即可,此外在与除了所选择的驱动电路以外的驱动电路连接的各发光元件中流过规定电流的情况下,对上述差分数据集分别施加第η个光量测定数据(Sh)除以α的修正即可。
[0111]此外,在多个要素光源的发光量不同于其他发光亮的情况下,分别同样施加修正即可。
[0112]另外,与上述的第I次序及第3次序的方式的情况相比,上述的第2次序及第3次序的方式的情况具有各发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)灭灯的期间短的特征。
[0113]在发光元件(Yla、Ylb、-%Y2a,Y2b,…)灭灯的期间长的情况下,在该期间上述发光元件的温度下降的比例大,因此在使上述发光元件再点灯时,产生恢复到原来的稳定点灯状态为止需要长时间的问题。因此,上述发光元件灭灯的期间越短越好。在这一点上,可以认为上述的第I次序及第3次序的方式有利。在该方式的情况下,若能够将灭灯的期间充分缩短,则在利用本发明的光源装置的投影仪中,还能够在通常的影像投影中执行上述的次序。
[0114]作为上述的测定数据集的检查的方法,除了目前为止说明的方法以外,例如也可以预先准备与上述测定数据集对应的本光源装置处于正常状态的情况下应取得的数据集即比较用正常数据集,并将其与实际取得的上述测定数据集进行比较。
[0115]作为上述比较用正常数据集的准备方法,最为简单的是,在本发明的光源装置实际上处于正常状态时实施上述的测定数据集的生成次序,将此时得到的测定数据集作为上述比较用正常数据集。
[0116]但是,在将本光源装置中的多个驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的一部分或全部的输出电流增大或减小来进行了调光的情况下,需要再次生成上述比较用正常数据集。
[0117]另外,即使在没有进行调光的情况下,发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)因伴随着累计点灯时间的增加而产生的劣化会引起发光量下降,因此需要进行定期地生成上述比较用正常数据集的处理等。
[0118]在对由与上述驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)分别对应的光量测定数据(Sh)构成的上述测定数据集进行上述检查时,属于要素光源(U1、U2、…)中特定的上述要素光源的所有上述驱动电路上共同检测到异常的情况下,检测为该要素光源的异常即可。
[0119]此时,如上所述,要素光源(U1、U2、…)的异常也可以当做光纤(Efl、Ef2、…)的断裂引起的异常来处理。
[0120]并且,在这样将要素光源的异常当做光纤的异常来处理时,在对上述测定数据集进行的上述检查中,进一步在不属于包括上述检测到异常的光纤的要素光源而是属于特定的上述要素光源的上述驱动电路上检测到了异常的情况下,可以作为由检测到该异常的上述驱动电路和与其连接的上述发光元件构成的组的异常来进行处理。
[0121]此外,在对上述测定数据集进行的上述检查中,在多个驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)中的某个上述驱动电路上检测到了异常时,若其所属的上述要素光源中存在没有检测到异常的其他驱动电路的情况下,由于不是属于该要素光源的上述光纤的异常,因此可以作为由上述检测到异常的驱动电路和与其连接的上述发光元件构成的组的异常来进行处理。
[0122]另外,关于图1所示的本光源装置,目前为止尤其是对发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)的波段即颜色进行了说明,但这并不意味着图1所示的本光源装置不能适用于例如对图像进行彩色显示的应用等中。能够用多台本光源装置得到多种不同波段的光,例如,能够用仅安装有R色的发光元件的单色的R色的本光源装置、仅安装有G色的发光元件的单色的G色的本光源装置、及仅安装有B色的发光元件的单色的B色的本光源装置即共3台单色的R色、G色、B色的本光源装置来例如构成能够进行彩色显示的投影仪。
[0123]具体地 说,例如在图4所示的构造的投影仪光学系统中,准备生成R色的图像的第I光学系统、生成G色的图像的第2光学系统、及生成B色的图像的第3光学系统。在此,第I光学系统将图1的单色的R色的本光源装置用作光源(SjA)。并且,向第I光均匀化构件(FmA)的入射端(PmiA)输入图1的第I个R色的本光源装置的输出光束(Fo),用R色对第
1二维光振幅调制元件(DmjA)进行照明,生成由来自该第I 二维光振幅调制元件(DmjA)的反射光形成的R色的图像。同样,第2光学系统将图1的单色的G色的本光源装置用作光源(SjA)。并且,向第2光均匀化构件(FmA)的入射端(PmiA)输入第2个G色的本光源装置的输出光束(Fo),用G色对第2 二维光振幅调制元件(DmjA)进行照明,生成由来自该第
2二维光振幅调制元件(DmjA)的反射光形成的G色的图像。同样,第3光学系统将图1的单色的B色的本光源装置用作第I光源(SjA)。并且,向第3光均匀化构件(FmA)的入射端(PmiA)输入第3个B色的本光源装置的输出光束(Fo),用B色对第3 二维光振幅调制元件(DmjA)进行照明,生成由来自该第3 二维光振幅调制元件(DmjA)的反射光形成的B色的图像。
[0124]并且,对在第I光学系统、第2光学系统及第3光学系统中生成的R/G/B这3色的图像进行合成,用投影透镜(Ej2A)投影到屏幕(Tj)上即可。
[0125]另外,在上述3台本光源装置中,能够共用上述控制电路(Me)。
[0126]接着,用图2说明用于实施本发明的另一方式。图2是简略地表示本发明的光源装置的框图。
[0127]在图2的本发明的光源装置中,多个要素光源(U1、U2、…)所具有的多个发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)中包括其发光波长例如属于R/G/B颜色的光等多种不同波段的发光元件。
[0128]与对图1进行的说明同样,来自多个要素光源(U1、U2、…)的光纤(Efl、Ef2、...)的射出端的混合有多种波段的放射光统合为I个例如白色的输出光束(Fo)而从本发明的光源装置输出。
[0129]当然,对于多个光纤(Efl、Ef2、…)的各光纤,也可以使I个光纤对单一波段的光进行导光,也可以在I个光纤中混合多个波段的光,例如作为白色光来进行导光。
[0130]并且,为了按各波段分别生成与输出光束(Fo)的光量相关的光量测定数据(Shx、Shy、…),生成与输出光束(Fo)同样将来自射出端的混合有多种波段的放射光的一部分统合而得到的测定用输出光束(Fo’)。并且,将该测定用输出光束(Fo’)照射到多个光传感器(Ax、Ay、…)的各光传感器,通过光量测定电路(Hx、Hy、…)对该多个光传感器(Ax、Ayr..)的信号(Sgx、Sgy、...)进行放大及AD转换等所需的处理,生成光量测定数据(Shx、Shy、…)。
[0131]但是,在多个光传感器(Ax、Ay、…)上分别前置有与波段对应地选择性地透射光的分光滤波器(Erx、Ery、…)。
[0132]控制电路(Mc)能够分别接收所生成的各波段的光量测定数据(Shx、Shy、…),但是在生成上述测定数据集时,只要仅取得多个光传感器(Ax、Ay、…)中与存在由控制电路(Mg)设置成流过规定电流的状态的上述发光元件的上述波段对应的上述光传感器的上述光量测定数据即可。
[0133]这是因为,来自与不存在流过电流的上述发光元件的波段对应的上述光传感器的上述光量测定数据基本上是无效的。
[0134]另外,因波段或各光传感器(Ax、Ay、…)的偏差而存在光检测灵敏度的差异的情况下,通过光量测定电路(Hx、Hy、...)的增益设定等来吸收该差异,或对上述测定数据集施加上述的修正即可。
[0135]然而,在分光滤波器(Erx、Ery、…)的分光特性不与发光元件OilaJlb、…、Y2a、Y2b、…)的发光波段完全匹配的情况下,例如在仅使多个发光元件中的一个波段的发光元件发光的情况下,在光量测定数据(Shx、Shy、...)中产生呈现两个颜色的数据的现象,产生颜色数据混合,因此产生无法直接进行正确的处理的问题。在这种情况下,控制电路(Mc)可以通过各颜色的光量测定数据(Shx、Shy、...)各自的线性运算实施颜色修正来成为正确的光量测定数据,从而避免问题。
[0136]具体地说,若将光量测定数据(Shx、Shy、…)的R/G/B各色的信号值设为Vr、Vg、Vb,则进行过颜色修正的各波段的信号值Vx、Vy、Vz通过以下线性运算式(I)?线性运算式
(3)求出即可。
[0137]线性运算式(I):Vx = Kll.Vr+K12.Vg+K13.Vb
[0138]线性运算式(2):Vy = K21.Vr+K22.Vg+K23.Vb
[0139]线性运算式(3):Vz = K31.Vr+K32.Vg+K33.Vb
[0140]在此,K11、K12、…、K32、K33是用于线性运算的常系数,只要能够通过实验求出修正上述的颜色数据混合的组合即可。另外,在没有产生上述的颜色数据混合的情况下,在上述的线性运算式中将除了对角成分K11、K22、K33以外设为O即可。
[0141]通过如上所述的结构,上述测定数据集的各光量测定数据能够与其为哪个波段的数据无关地进行上述的检查。因此,即使是生成混合有多种不同波段的光的输出光束(Fo)的光源装置,图2所示的本发明的光源装置通过实施上述的次序,也能够检测要素光源(U1、U2、…)的异常、或者由驱动电路(Pla、Plb、...、P2a、P2b、…)和与其连接的发光元件(Yla、Ylb、...、Y2a、Y2b、…)构成的组的异常。
[0142]图1的本发明的光源装置即使在没有实施上述次序的期间,也生成与和本身的输出光束(Fo)的光量有比例关系的测定用输出光束(Fo’)的明亮度相关的光量测定数据(Sh),控制电路(Mc)能够接收该数据。因此,只要设置成控制电路(Mc)能够通过驱动电路控制信号(Jla、Jlb、...、J2a、J2b、…)设定与多个要素光源(U1、U2、…)的各驱动电路(Pla、Plb、-%P2a,P2b,…)连接的发光元件(Yla、Ylb、-%Y2a,Y2b,…)中流动的电流量,本发明的光源装置就能够通过进行反馈控制来进行光量稳定化,以使光量测定数据(Sh)与其目标值的误差减小。
[0143]另外,在光量测定数据(Sh)的大小取决于驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)的光的贡献的总和的情况下,还能够同时增减这些驱动电路全部的电流量来进行反馈控制,也能够仅增减驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)中的一部分驱动电路的电流量来进行反馈控制。
[0144]此外,在使用多种不同波段例如R/G/B各颜色的多台本光源装置的应用的情况下,能够进行各颜色的光量稳定化,因此能够进行颜色的稳定化。
[0145]此外,图2的本发明的光源装置生成混合有多种不同波段例如R/G/B的颜色的光的输出光束(Fo),但设置了前置有分光滤波器(Erx, Ery,…)的光传感器(Ax, Ay,…)。因此,能够生成R/G/B各颜色的光量测定数据(Shx、Shy、…),控制电路(Mc)能够接收该数据。因此,只要设置成控制电路(Mc)能够通过驱动电路控制信号(Jla、Jlb、…、J2a、J2b、…)设定与多个要素光源(U1、U2、…)的各驱动电路(Pla、Plb、...、P2a、P2b、…)连接的发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)中流动的电流量,本发明的光源装置就能够通过进行反馈控制来进行光量稳定化,以使各光量测定数据(Shx、Shy、…)与其目标值的误差减小,同时能够进行颜色的稳定化。
[0146]然而,在利用本发明的光源装置的输出光束(Fo)的外部设备例如是投影仪的情况下,若在影像的投影中实施上述次序,则在输出光束(Fo)上产生变动,其结果,存在产生影像中混入闪烁等不良影响的可能性。因此,除了本光源装置的启动时以外,存在仅通过本光源装置单独的判断无法开始上述次序的问题。
[0147]该问题能够通过将外部设备设置成在即使输出光束(Fo)发生变动也不会带来麻烦的定时发送异常检测起动信号(Sb),并且将本发明的光源装置设置成能够接收来自外部设备的异常检测起动信号(Sb),并在接收到该异常检测起动信号(Sb)时开始上述次序,来解决。
[0148]如上所述,在外部设备为投影仪的情况下,例如通过在影像变暗时等比较长的影像间隙发送异常检测起动信号(Sb),能够没有不良影响地使本光源装置执行上述次序。
[0149]此外,在本发明的光源装置中,将上述的次序细分化来分割为多个分步,并且外部设备在能够开始/执行I个分步的定时每次到来时能够发送次序分步(Sequence step)信号(Ss)。并且,也可以是,若本发明的光源装置接收到次序分步信号(Ss),则开始/执行I个分步,通过多次接收次序分步信号(Ss)来完成上述的次序。
[0150]在此,在次序的细分化中,将上述次序中的、选择多个要素光源(U1、U2、…)中的I个要素光源后的上述的以选择驱动电路中的至少I个驱动电路为开始并以取得此时的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)作为结束的一系列的工序设为I个分步。
[0151]如上所述,在外部设备为投影仪的情况下,例如通过在用于立体影像投影的右眼用图像和左眼用图像的切换间隙等短时间的黑画面插入时发送次序分步信号(Ss),能够没有不良影响地使本光源装置执行上述次序。
[0152]另外,次序分步信号(Ss)从外部设备持续发送。
[0153]作为次序分步信号(Ss)的利用方式的具体例,例如有如下方式,在外部设备判断为需要执行上述的次序时,发送异常检测起动信号(Sb),本光源装置若接收到该信号,则开始上述次序,使用次序分步信号(Ss)来执行上述的次序。
[0154]或者,也可以是如下方式,从外部设备判断为需要执行上述的次序时起,开始发送次序分步信号(Ss),本光源装置一边接收该信号一边执行上述的次序。但是,在该方式的情况下,外部设备不清楚完成上述的次序为止所需的次序分步信号(Ss)的个数,因此可以在上述的次序完成时,从本光源装置对外部设备输出通知该内容的信号。
[0155]接着,作为用于实施本发明的方式,用图3说明利用了本发明的光源装置的本发明的投影仪的尤其是光纤及其射出端以后的更具体的结构。图3是简略地表示本发明的光源装置的实施例的一个方式的图。
[0156]图3的本发明的光源装置具备与R/G/B的3原色对应的3根光纤束。这些光纤束是各颜色的多根光纤即R色光源用光纤(EfRl、EfR2、一)、G色光源用光纤(EfGl、EfG2、…)、B色光源用光纤(EfBl、EfB2、…)分别对齐射出端并捆扎而成的。并且,在本光源装置中,将基于这3根光纤束的射出端从各射出端输出的光的、通过准直透镜(EsR、EsG、EsB)变换为无限远的像的光束,用反射镜(HuR)及分光镜(HuG、HuB)进行颜色合成,生成本光源装置的输出光束(Fo)。
[0157]并且,输出光束(Fo)输入到聚光透镜(Eu),经由用于去除斑点的扩散元件(Edm)入射到基于棒状积分器的光均匀化构件(Fm)的入射端(Pmi)。光均匀化构件(Fm)的射出端(Pmo)以后的光学系统与之前通过图4说明的系统相同。
[0158]当然,本发明的光源装置还能够用于使用了基于蝇眼积分器的光均匀化构件的之前通过图5说明的投影仪。
[0159]分光镜(HuB)被制作成,尽可能多地透射R/G这2色的光,且尽可能多地反射B色的光,但是R/G这2色的反射光及B色的透射光大量存在,通常情况下这些光被作为杂散光而舍弃。但是,在图3的本光源装置中,有效利用他们来得到测定用输出光束(Fo’)。
[0160]测定用输出光束(Fo’)经由用于抑制斑点的影响引起的测定偏差的扩散元件(Eds),能够通过前置有使R/G/B各颜色的光分别选择性地透射的分光滤波器(ErR、ErG,ErB)的光传感器(AR、AG、AB),测定R/G/B各颜色的光各自的光量。
[0161]另外,这样生成的测定用输出光束(Fo’)的R/G/B各颜色的光的成分比不限定于与输出光束(Fo)的相应成分比相同,但能够通过在光传感器(AR、AG、AB)的后级所设置的之前通过图2说明的各颜色的各光的光量测定电路的增益的设定来修正。
[0162]另外,关于光传感器(AR、AG、AB)的设置,除了图3所示的方法以外,也可以构成为,对紧接着准直透镜(EsR、EsG、EsB)之后的3处光束分别进行插入半透镜的处理等来分割一部分,并将分割的各光束分别照射到光传感器(
... AR、AG、AB)。在该结构的情况下,需要追加上述的光束分割用的半透镜,但不需要上述的分光滤波器(ErR、ErG、ErB)。此外,在该结构的情况下,对应于上述的共使用3台单色的R色、G色、B色的本光源装置的情况。
[0163]工业上的可利用性
[0164]本发明可利用于设计、制造能够在投影仪等光学装置中使用的、使用了半导体激光器等发光元件和光纤的光源装置的产业中。
[0165]符号说明
[0166]A 光传感器
[0167]AB 光传感器
[0168]AG 光传感器
[0169]AR 光传感器
[0170]Ax 光传感器
[0171]Ay 光传感器
[0172]DmjA 二维光振幅调制元件
[0173]DmjB 二维光振幅调制元件
[0174]Ecl 聚光光学系统
[0175]Ec2 聚光光学系统
[0176]Edm 扩散元件
[0177]Eds扩散元件
[0178]Efl光纤
[0179]Ef 2光纤
[0180]EfBlB色光源用光纤
[0181]EfB2B色光源用光纤
[0182]EfGlG色光源用光纤
[0183]EfG2G色光源用光纤
[0184]EfRlR色光源用光纤
[0185]EfR2R色光源用光纤
[0186]Eil入射端
[0187]Ei 2入射端
[0188]EjlA照明透镜
[0189]EjlB照明透镜
[0190]EJ2A投影透镜
[0191]Ej 2B场透镜
[0192]Ej 3B投影透镜
[0193]Eol射出端
[0194]Eo2射出端
[0195]ErB分光滤波器
[0196]ErG分光滤波器
[0197]ErR分光滤波器
[0198]Erx分光滤波器
[0199]Ery分光滤波器
[0200]EsB准直透镜
[0201]EsG准直透镜
[0202]EsR准直透镜
[0203]Eu聚光透镜
[0204]FlB前级蝇眼透镜
[0205]F2B后级蝇眼透镜
[0206]Fm光均匀化构件
[0207]FmA光均匀化构件
[0208]FmB光均匀化构件
[0209]FlB前级蝇眼透镜
[0210]F2B后级蝇眼透镜
[0211]Fo输出光束
[0212]Fo’测定用输出光束
[0213]H光量测定电路
[0214]HuB分光镜
[0215]HuG分光镜
[0216]HuR反射镜
[0217]Hx光量测定电路
[0218]Hy光量测定电路
[0219]Jla驱动电路控制信号
[0220]Jlb驱动电路控制信号
[0221]J2a驱动电路控制信号
[0222]J2b驱动电路控制信号
[0223]IXD液晶器件
[0224]Mc控制电路
[0225]MjA反射镜
[0226]MjB偏振分束器
[0227]Pla驱动电路
[0228]Plb驱动电路
[0229]P2a驱动电路
[0230]P2b驱动电路
[0231]PcB偏振对齐功能元件
[0232]Pmi入射端
[0233]PmiA 入射端
[0234]PmiB入射端
[0235]Pmo射出端
[0236]PmoA 射出端
[0237]PmoB射出端
[0238]Sb异常检测起动?目号
[0239]Sg信号
[0240]Sgx信号
[0241]Sgy信号
[0242]Sh光量测定数据
[0243]Shx光量测定数据
[0244]Shy光量测定数据
[0245]SjA光源
[0246]SjB光源
[0247]Ss次序分步信号
[0248]Tj屏幕
[0249]Ul要素光源
[0250]U2要素光源
[0251]Yla发光元件
[0252]Ylb发光元件
[0253]Y2a发光元件
[0254]Y2b发光元件眾來tlY aiz 〔ss〕
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【主权项】
1.一种光源装置,具有多个要素光源(U1、U2、…), 上述多个要素光源(U1、U2、…)分别是具备以下构件的单元: I个以上的发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…); 驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…),驱动上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…); 聚光光学系统(Ecl、Ec2、…),对从上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)发出的光进行聚光;以及 光纤(Efl、Ef2、...),从入射端(Eil、Ei2、...)接收由上述聚光光学系统(Ecl、Ec2、…)聚光后的光且进行导光,并从射出端(Eol、Eo2、…)放射, 将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(Efl、Ef2、…)的上述射出端(Eol、Eo2、…)的放射光统合为I个输出光束(Fo)而输出, 上述光源装置的特征在于, 上述光源装置还具有: 光传感器(A、Ax、Ay、…); 光量测定电路(H、Hx、Hy、...),接收来自上述光传感器(A、Ax、Ay、...)的信号,测定对上述光传感器(A、Ax、Ay、…)的入射光量,生成光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…);以及控制电路(Mc),接收上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),并且控制上述驱动电路(Pla、Plb、...、P2a、P2b、…), 上述光源装置构成为,向上述光传感器(A、Ax、Ay、…)至少照射将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(Efl、Ef2、…)的上述射出端(Eol、Eo2、…)的放射光统合而形成的I个光束的一部分,由此上述控制电路(Mc)能够接收与上述输出光束(Fo)的光量相关的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…), 将状态A和状态B设为上述驱动电路向上述发光元件流过规定电流的状态或上述驱动电路不向上述发光元件流过电流的状态中的某一状态时,上述控制电路(Mc)实施对所有上述多个要素光源(U1、U2、…)依次进行选择来执行如下动作的次序,该动作为:选择上述多个要素光源(U1、U2、…)中的I个要素光源,且控制为属于所选择的上述要素光源的至少I个上述驱动电路的状态A与除此以外的所有的上述驱动电路的状态B成为不同的状态,并取得此时的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),上述控制电路(Mc)根据由所取得的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)构成的测定数据集,来检测异常。2.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于, 上述控制电路(Mc)在上述的属于所选择的上述要素光源的上述驱动电路存在多个时,选择其中的I个,且控制为所选择的上述驱动电路的状态A与除此以外的所有的上述驱动电路的状态B成为不同的状态,取得此时的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…),上述控制电路(Mc)对属于上述所选择的上述要素光源的所有上述驱动电路,依次进行选择来取得该光量测定数据。3.根据权利要求1或2所述的光源装置,其特征在于, 上述状态A是向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过规定电流的状态, 上述状态B是不向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过电流的状态。4.根据权利要求1或2所述的光源装置,其特征在于, 上述状态B是向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过规定电流的状态, 上述状态A是不向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过电流的状态。5.根据权利要求1?4中任一项所述的光源装置,其特征在于, 上述多个要素光源(U1、U2、…)中的多个发光元件(Yla、Ylb、...、Y2a、Y2b、…)包括发光波长属于多种不同波段的发光元件, 有多个上述光传感器(A、Ax、Ay、…),这些多个光传感器(A、Ax、Ay、…)具备与上述波段对应地使光选择性地透射的分光滤波器(Erx、Ery、…), 上述光源装置构成为,向多个上述光传感器(A、Ax、Ay、…)中的各光传感器至少照射将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(Efl、Ef2、…)的上述射出端(Eol、Eo2、…)的多种波段的放射光统合而形成的I个光束的一部分,由此上述控制电路(Mg)能够接收与上述输出光束(Fo)中的各上述波段的光量相关的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…), 在上述次序中生成上述测定数据集时,至少取得与存在由上述控制电路(Mc)设置成流过规定电流的状态的上述发光元件的上述波段对应的上述光传感器的上述光量测定数据。6.根据权利要求1?5中任一项所述的光源装置,其特征在于, 预先准备与上述测定数据集对应的、在光源装置处于正常状态的情况下应取得的数据集,并对该数据集与实际所取得的上述测定数据集进行比较。7.根据权利要求1?6中任一项所述的光源装置,其特征在于, 在上述测定数据集中,在与属于上述多个要素光源(U1、U2、…)中特定的上述要素光源的上述驱动电路流过规定电流的状态对应的所有上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)中检测到了光量明显不足的情况下,检测为属于上述特定的上述要素光源的上述光纤异常。8.根据权利要求7所述的光源装置,其特征在于, 在上述测定数据集中,在与上述驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)中的不属于包含上述检测到了异常的上述光纤的上述要素光源的特定的上述驱动电路对应的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)中,检测到了光量明显不足的情况下,检测为上述特定的上述驱动电路及与其连接的上述发光元件的组异常。9.根据权利要求5?8中任一项所述的光源装置,其特征在于, 在没有实施上述次序的期间,上述控制电路(Mc)对各上述驱动电路(Pla、Plb、…、P2a、P2b、…)向上述发光元件(Yla、Ylb、…、Y2a、Y2b、…)流过的电流值进行反馈控制来进行调整,以使与各上述光传感器(A、Ax, Ay、…)对应的上述光量测定数据(Sh、Shx,Shy、…)与各自的目标值之间的误差减小。10.根据权利要求1?9中任一项所述的光源装置,其特征在于, 能够接收由利用上述输出光束(Fo)的外部设备输出的异常检测起动信号(Sb),在接收到该异常检测起动信号(Sb)时开始上述次序。11.根据权利要求1?10中任一项所述的光源装置,其特征在于, 能够接收由利用上述输出光束(Fo)的外部设备输出的次序分步信号(Ss),在接收到该次序分步信号(Ss)时,将上述次序中的、选择上述多个要素光源(U1、U2、…)中的I个要素光源后的上述的以选择上述驱动电路中的至少I个驱动电路为开始并以取得此时的上述光量测定数据(Sh、Shx、Shy、…)为结束的一系列的工序,作为I个分步来开始。12.—种投影仪,利用权利要求1?10中任一项所述的光源装置来投影显示图像,其特征在于, 向上述光源装置发送异常检测起动信号(Sb)或次序分步信号(Ss)。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种光源装置及投影仪,不是以来自各光纤的输出光束为对象,而是以统合来自所有光纤的放射光而成的输出光束为对象来进行光量测定,并能够通过该光亮测定来检测各光纤的断裂等异常。发明的光源装置的特征在于,将具备发光元件及其驱动电路的要素光源的各光纤的放射光统合成1个输出光束而输出,具有光传感器,能够得到与输出光束的光量相关的光量测定数据,控制电路选择1个要素光源,并控制成所选择的驱动电路在发光元件中流过规定电流的状态、除此以外的所有驱动电路不在发光元件中流过电流的状态,取得此时的光量测定数据,实施对于所有要素光源依次进行选择来执行上述的取得光量测定数据的过程的次序,根据由所取得的光量测定数据构成的测定数据集,来检测异常。
【IPC分类】H05B37/03
【公开号】CN104904321
【申请号】CN201480004001
【发明人】冈本昌士, 鲛岛贵纪
【申请人】优志旺电机株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月29日
【公告号】US20150331304, WO2014119610A1

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