光源装置及投影仪制造方法及图纸

本发明专利技术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。发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光源装置及投影仪
本专利技术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。
技术介绍
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)。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是说明本专利技术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。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。在此，作为光均匀化构件(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。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。此外，在图4的投影仪中，配置有照明透镜(Ej1A)，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(Ej1A)与二维光振幅调制元件(DmjA)之间配置有反射镜(MjA)。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。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。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是说明本专利技术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。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匀化构件(FmB)的入射端(PmiB)，并从射出端(PmoB)输出。在此，光均匀化构件(FmB)由入射侧的前级蝇眼透镜(F1B)、射出侧的后级蝇眼透镜(F2B)、及照明透镜(Ej1B)的组合构成。前级蝇眼透镜(F1B)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。前级蝇眼透镜(F1B)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。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。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(F1B)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(Ej1B)，因此对象面从无限远靠近到照明透镜(Ej1B)的焦点面上。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(Ej1B)的焦点面上的同一对象面上成像。其结果，前级蝇眼透镜(F1B)的各透镜面上的照度分布全部重合，因此与1个柯勒照明光学系统的情况相比照度分布更均匀的1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(Ej1B)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。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。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(Fieldlens)(Ej2B)。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(LCD)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)。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。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。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。其中，关本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(Y1a、Y1b、…、Y2a、Y2b、…)；驱动电路(P1a、P1b、…、P2a、P2b、…)，驱动上述发光元件(Y1a、Y1b、…、Y2a、Y2b、…)；聚光光学系统(Ec1、Ec2、…)，对从上述发光元件(Y1a、Y1b、…、Y2a、Y2b、…)发出的光进行聚光；以及光纤(Ef1、Ef2、…)，从入射端(Ei1、Ei2、…)接收由上述聚光光学系统(Ec1、Ec2、…)聚光后的光且进行导光，并从射出端(Eo1、Eo2、…)放射，将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(Ef1、Ef2、…)的上述射出端(Eo1、Eo2、…)的放射光统合为1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(P1a、P1b、…、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(Ef1、Ef2、…)的上述射出端(Eo1、Eo2、…)的放射光统合而形成的1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1个要素光源，且控制为属于所选择的上述要素光源的至少1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。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.30 JP 2013-015059;2013.12.24 JP 2013-265201.一种光源装置，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(Y1a、Y1b、…、Y2a、Y2b、…)；驱动电路(P1a、P1b、…、P2a、P2b、…)，驱动上述发光元件(Y1a、Y1b、…、Y2a、Y2b、…)；聚光光学系统(Ec1、Ec2、…)，对从上述发光元件(Y1a、Y1b、…、Y2a、Y2b、…)发出的光进行聚光；以及光纤(Ef1、Ef2、…)，从入射端(Ei1、Ei2、…)接收由上述聚光光学系统(Ec1、Ec2、…)聚光后的光且进行导光，并从射出端(Eo1、Eo2、…)放射，将来自上述多个要素光源(U1、U2、…)各自的上述光纤(Ef1、Ef2、…)的上述射出端(Eo1、Eo2、…)的放射光统合为1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(P1a、P1b、…、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(Ef1、Ef2、…)的上述射出端(Eo1、Eo2、…)的放射光统合而形成的1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1个要素光源，且控制为属于所选择的上述要素光源的至少1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，来检测各个上述光纤的异常。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1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(Y1a、Y1b、…、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(Y1a、Y1b、…、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...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本昌士，鲛岛贵纪，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP