画像表示装置
【課題】時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減する。
【解決手段】画像表示装置１は、緑色、赤色及び青色を出力するレーザ光源装置２〜４と、各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部５２と、出力制御信号に基づき各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部５３とを備え、駆動制御部が、出力制御信号に基づき２以上のレーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について駆動制御信号に基づき駆動電流の印加を停止する構成とする。
【解決手段】画像表示装置１は、緑色、赤色及び青色を出力するレーザ光源装置２〜４と、各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部５２と、出力制御信号に基づき各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部５３とを備え、駆動制御部が、出力制御信号に基づき２以上のレーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について駆動制御信号に基づき駆動電流の印加を停止する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として半導体レーザを用いたレーザ光源装置を備えた時分割表示方式の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置の光源に半導体レーザを用いる技術が注目されている。この半導体レーザは、従来から画像表示装置に多用されてきた水銀ランプに比較して、色再現性がよい点、瞬時点灯が可能である点、長寿命である点、高効率で消費電力を低減することができる点、及び小型化が容易である点など種々の利点を有している。
【０００３】
半導体レーザを用いた画像表示装置として、半導体レーザを備えた３つのレーザ光源装置からの赤色、青色および緑色の３色のレーザ光を反射型液晶パネルの表示領域にそれぞれ入射させ、この反射型液晶パネルから出射した各色の画像光を投射レンズによって外部のスクリーン上に投射する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、緑色レーザ光については、これを直接出力する半導体レーザに高出力のものがないため、半導体レーザから励起用レーザ光を出力させ、この励起用レーザ光でレーザ媒体を励起させて赤外レーザ光を出力させ、この赤外レーザ光の波長を波長変換素子で変換して緑色レーザ光を出力するようにした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１６３９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のような画像表示装置では、１つ画素を赤・緑・青（ＲＧＢ）から構成することにより全ての色を表示させる面分割表示方式や、画素に表示される色（赤・緑・青）高速で切り替える時分割表示方式等により画像表示を行うことが可能である。
【０００７】
ところで、時分割表示方式では、緑色レーザ光源装置、赤色レーザ光源装置、及び青色レーザ光源装置からレーザ光が順次出力されるため、複数の色が各画素に同時に表示されることはない。しかしながら、レーザ出力制御の不具合などによって複数のレーザ光が同時に出力されると、スクリーンに表示される画像の輝度が必要以上に高くなり、画像を視るユーザの目に負担がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することを可能とした画像表示装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像表示装置は、半導体レーザを光源として用いる時分割表示方式の画像表示装置であって、赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置と、前記各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部と、前記出力制御信号に基づき前記各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部とを備え、前記駆動制御部は、前記出力制御信号に基づき２以上の前記レーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流の印加を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る画像表示装置１を内蔵したノート型の情報処理装置１０１を示す斜視図
【図２】実施形態に係る画像表示装置１の光学エンジンユニット１Ａの概略構成図
【図３】実施形態に係る緑色レーザ光源装置２における緑色レーザ光の状況を示す模式図
【図４】実施形態に係る画像表示装置１の機能ブロック図
【図５】図４の駆動制御部５３における信号の入出力の詳細を示す図
【図６】図５の駆動制御部５３における出力制御信号入力および駆動制御信号出力の一例を示す図
【図７】図５の駆動制御部５３における出力制御信号の入力波形および駆動制御信号の出力波形の一例を示す図
【図８】図６の駆動制御部５３における信号の入出力の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、半導体レーザを光源として用いる時分割表示方式の画像表示装置であって、赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置と、前記各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部と、前記出力制御信号に基づき前記各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部とを備え、前記駆動制御部は、前記出力制御信号に基づき２以上の前記レーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流の印加を停止することを特徴とする。
【００１３】
これによると、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となる。
【００１４】
また、第２の発明は、前記駆動制御部は、前記２以上のレーザ光源装置のうち最も長い波長を有するレーザ光を出力する１つのレーザ光源装置に対してのみ前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流を印加する構成とすることができる。
【００１５】
これによると、より長い波長を有するレーザ光を選択的に出力することにより、レーザの出力を停止することなく画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る画像表示装置１を内蔵したノート型の情報処理装置１０１を示す斜視図である。情報処理装置１０１の筐体１０２には、画像表示装置１が出没自在に格納される収容スペースが、キーボードの裏面側に形成されており、不使用時には画像表示装置１が筐体１０２内に収容され、使用時には画像表示装置１が筐体１０２から引き出されて、その光学エンジンユニット１Ａを回動自在に支持する制御ユニット１Ｂに対して光学エンジンユニット１Ａを所要の角度に回動させることで、画像表示装置１からのレーザ光をスクリーンに投射させることができる。
【００１８】
図２は本発明に係る画像表示装置１の光学エンジンユニット１Ａの概略構成図である。この光学エンジンユニット１Ａは、所要の画像をスクリーンＳに投影表示するものであり、緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置２と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置３と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置４と、映像信号に応じて各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光を空間的に変調して像を形成する液晶反射型の空間光変調器５と、各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光を反射させて空間光変調器５に照射させるとともに空間光変調器５から出射された変調レーザ光を透過させる偏光ビームスプリッタ６と、各レーザ光源装置２〜４から出射されるレーザ光を偏光ビームスプリッタ６に導くリレー光学系７と、偏光ビームスプリッタ６を透過した変調レーザ光をスクリーンＳに投射する投射光学系８とを備えている。
【００１９】
画像表示装置１は、いわゆるフィールドシーケンシャル方式（時分割表示方式）でカラー画像を表示するものであり、各レーザ光源装置２〜４から各色のレーザ光が時分割で順次出力され、各色のレーザ光による画像が残像によってカラー画像として認識される。
【００２０】
リレー光学系７は、各レーザ光源装置２〜４から出射される各色のレーザ光を平行ビームに変換するコリメータレンズ１１〜１３と、コリメータレンズ１１〜１３を通過した各色のレーザ光を所要の方向に導く第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５と、ダイクロイックミラー１４，１５により導かれたレーザ光を拡散させる拡散板１６と、拡散板１６を通過したレーザ光を収束レーザに変換するフィールドレンズ１７とを備えている。
【００２１】
投射光学系８からスクリーンＳに向けてレーザ光が出射される側を前側とすると、青色レーザ光源装置４から青色レーザ光が後方に向けて出射される。この青色レーザ光の光軸に対して緑色レーザ光の光軸および赤色レーザ光の光軸が互いに直交するように、緑色レーザ光源装置２および赤色レーザ光源装置３から緑色レーザ光および赤色レーザ光が出射され、この青色レーザ光、赤色レーザ光、および緑色レーザ光が、２つのダイクロイックミラー１４，１５で同一の光路に導かれる。すなわち、青色レーザ光と緑色レーザ光が第１のダイクロイックミラー１４で同一の光路に導かれ、青色レーザ光および緑色レーザ光と赤色レーザ光が第２のダイクロイックミラー１５で同一の光路に導かれる。
【００２２】
第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５は、表面に所定の波長のレーザ光を透過および反射させるための膜が形成されたものであり、第１のダイクロイックミラー１４は、青色レーザ光を透過するとともに緑色レーザ光を反射させる。第２のダイクロイックミラー１５は、赤色レーザ光を透過するとともに青色レーザ光および緑色レーザ光を反射させる。
【００２３】
これらの各光学部材は、筐体２１に支持されている。筐体２１は、各レーザ光源装置２〜４で発生した熱を放熱する放熱体として機能し、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で形成されている。また、筐体２１には、空間光変調器５、偏光ビームスプリッタ６、リレー光学系７、及び投射光学系８等が取り付けられている。
【００２４】
緑色レーザ光源装置２は、筐体２１の本体部２１ａから側方に向けて突出した状態で筐体２１に形成された取付板２２に取り付けられている。この取付板２２は、リレー光学系７の収容スペースの前方と側方にそれぞれ位置する前壁部２３と側壁部２４とが交わる角部から側壁部２４に直交する向きに突出することにより、ヒートシンクとしての機能を有する。これにより、緑色レーザ光源装置２の放熱が促進されると共に、その熱が筐体２１に伝わりにくくなり、他のレーザ光源装置への熱的な影響を抑制することができる。赤色レーザ光源装置３は、ホルダ２５に保持された状態で側壁部２４の外面側に取り付けられている。青色レーザ光源装置４は、ホルダ２６に保持された状態で前壁部２３の外面側に取り付けられている。
【００２５】
赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、いわゆるＣＡＮパッケージで構成され、レーザ光を出力するレーザチップが、ステムに支持された状態で缶状の外装部の中心軸上に光軸が位置するように配置されたものであり、外装部の開口に設けられたガラス窓からレーザ光が出射される。この赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、ホルダ２５，２６に開設された取付孔２７，２８に圧入するなどしてホルダ２５，２６に対して固定される。青色レーザ光源装置４および赤色レーザ光源装置３のレーザチップの発熱は、ホルダ２５，２６を介して筐体２１に伝達されて放熱される。各ホルダ２５，２６は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で形成されている。
【００２６】
緑色レーザ光源装置２は、図２に示すように、励起用レーザ光を出力する半導体レーザ３１と、半導体レーザ３１から出力された励起用レーザ光を集光する集光レンズであるＦＡＣ（Fast-Axis Collimator）レンズ３２およびロッドレンズ３３と、励起用レーザ光により励起されて基本レーザ光（赤外レーザ光）を出力するレーザ媒体３４と、基本レーザ光の波長を変換して半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力する波長変換素子３５と、レーザ媒体３４とともに共振器を構成する凹面ミラー３６と、励起用レーザ光および基本波長レーザ光の漏洩を阻止するガラスカバー３７と、各部を支持する基台３８と、各部を覆うカバー体３９とを備えている。
【００２７】
図２において、緑色レーザ光源装置２と筐体２１の側壁部２４との間には所要の幅（例えば０．５ｍｍ以下）の間隙Ｇ１が形成される。これにより、緑色レーザ光源装置２の熱が赤色レーザ光源装置３に伝わりにくくなり、赤色レーザ光源装置３の昇温を抑制して、温度特性の悪い赤色レーザ光源装置３を安定的に動作させることができる。また、赤色レーザ光源装置３の所要の光軸調整代（例えば０．３ｍｍ程度）を確保するため、緑色レーザ光源装置２と赤色レーザ光源装置３との間に所要の幅（例えば０．３ｍｍ以上）の間隙Ｇ２が設けられている。
【００２８】
図３は、緑色レーザ光源装置２における緑色レーザ光の状況を示す模式図である。半導体レーザ３１のレーザチップ４１は、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光を出力する。ＦＡＣレンズ３２は、レーザ光のファースト軸（光軸方向に対して直交し且つ図の紙面に沿う方向）の拡がりを低減する。ロッドレンズ３３は、レーザ光のスロー軸（図の紙面に対して直交する方向）の拡がりを低減する。
【００２９】
レーザ媒体３４は、いわゆる固体レーザ結晶であり、ロッドレンズ３３を通過した波長８０８ｎｍの励起用レーザ光により励起されて波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）を出力する。このレーザ媒体３４は、Ｙ（イットリウム）ＶＯ４（バナデート）からなる無機光学活性物質（結晶）にＮｄ（ネオジウム）をドーピングしたものであり、より具体的には、母材であるＹＶＯ４のＹを、蛍光を発する元素であるＮｄ＋３に置換してドーピングしたものである。
【００３０】
レーザ媒体３４におけるロッドレンズ３３に対向する側には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光に対する反射防止と、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜４２が形成されている。レーザ媒体３４における波長変換素子３５に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４３が形成されている。
【００３１】
波長変換素子３５は、いわゆるＳＨＧ（Second Harmonics Generation）素子であり、レーザ媒体３４から出力される波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）の波長を変換して波長５３２ｎｍの半波長レーザ光（緑色レーザ光）を生成する。この波長変換素子３５は、強誘電体結晶に、分極が反転した領域とそのままの領域を交互に形成した、周期的な分極反転構造を備えたものであり、分極反転周期方向（分極反転領域の配列方向）に基本波長レーザ光を入射させる。なお、強誘電体結晶には、例えばＬＮ（ニオブ酸リチウム）にＭｇＯを添加したものが用いられる。
【００３２】
波長変換素子３５におけるレーザ媒体３４に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する反射防止と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜４４が形成されている。波長変換素子３５における凹面ミラー３６に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４５が形成されている。
【００３３】
凹面ミラー３６は、波長変換素子３５に対向する側に凹面を有し、この凹面には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する高反射と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４６が形成されている。これにより、レーザ媒体３４の膜４２と凹面ミラー３６の膜４６との間で、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が共振して増幅される。
【００３４】
波長変換素子３５では、レーザ媒体３４から入射した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光の一部が波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換され、変換されずに波長変換素子３５を通過した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光は、凹面ミラー３６で反射されて波長変換素子３５に再度入射し、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換される。この波長５３２ｎｍの半波長レーザ光は、波長変換素子３５の膜４４で反射されて波長変換素子３５から出射される。
【００３５】
ここで、レーザ媒体３４から波長変換素子３５に入射して波長変換素子３５で波長変化されて波長変換素子３５から出射されるレーザ光のビームＢ１と、凹面ミラー３６で一旦反射されて波長変換素子３５に入射して膜４４で反射されて波長変換素子３５から出射されるレーザ光のビームＢ２とが干渉を起すと、出力が低下する。そこで、波長変換素子３５を光軸方向に対して傾斜させて、屈折作用によりレーザ光のビームＢ１、Ｂ２が互いに干渉しないようにしており、これにより出力低下を避けることができる。
【００３６】
なお、図２に示したガラスカバー３７には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光および波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が外部に漏洩することを防止するため、これらのレーザ光を透過させない膜が形成されている。
【００３７】
なお、前記の例では、緑色レーザ光源装置２のレーザチップ４１、レーザ媒体３４、および波長変換素子３５がそれぞれ、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）、および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。最終的に緑色レーザ光源装置２から出力されるレーザ光が緑色と認識できるものであればよく、例えばピーク波長が５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲となる波長領域のレーザ光を出力するようにするとよい。
【００３８】
図４は実施形態に係る画像表示装置１の機能ブロック図である。制御ユニット１Ｂには、装置各部を統括的に制御する画像表示制御部５１が設けられており、この画像表示制御部５１は、外部入力から映像信号が入力されると、その映像信号の輝度情報等に基づき空間光変調器５の動作を制御すると共に、各色のレーザ光源装置２〜４の出力を制御するための画像表示信号をレーザ出力制御部５２に対して送出する。レーザ出力制御部５２は、画像表示制御部５１から入力される画像表示信号に基づき、レーザ光の出力レベルや出力タイミングを制御するための出力制御信号と、レーザ光の出力の可否を指示する出力許可信号とを駆動制御部５３に対して送出する。
【００３９】
駆動制御部５３は、外部電源から受電した交流電力を画像表示装置１で利用可能な直流電力に変換する電源部５４に接続されいる。駆動制御部５３は、レーザ出力制御部５２から入力される出力制御信号および出力許可信号に基づき、各レーザ光源装置２〜４に対する駆動電流の印加を制御するための駆動制御信号を出力する。なお、上記各制御部５１〜５３は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路、各種プログラム等から構成することができる。
【００４０】
図５は図４の駆動制御部５３における信号の入出力の詳細を示す図である。駆動制御部５３には、レーザ出力制御部５２からの出力制御信号として、緑色レーザ光源装置２に対するＬＤ_ＧＯＮ、青色レーザ光源装置２に対するＬＤ_ＢＯＮ、及び赤色レーザ光源装置２に対するＬＤ_ＲＯＮが入力され、また、出力許可信号としてＬＤ_ＯＮが入力される。また、駆動制御部５３は、それらＬＤ_ＧＯＮ、ＬＤ_ＢＯＮ、ＬＤ_ＲＯＮ、及びＬＤ_ＯＮに基づき、各レーザ光源装置２〜４に対して駆動制御信号Ｉｇ、Ｉｒ、及びＩｂをそれぞれ出力する。
【００４１】
図６は図５の駆動制御部５３における出力制御信号入力および駆動制御信号出力の一例を示す図であり、図７は図５の駆動制御部５３における出力制御信号の入力波形および駆動制御信号の出力波形の一例を示す図である。図６では、複数のケース（Ｎｏ．１〜９）について、同じタイミングで入力される各出力制御信号の状態（ハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ））と、これに基づき同じタイミングで出力される各駆動制御信号の状態（ハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ））が示されている。各レーザ光源装置の駆動電流は、ハイレベル（Ｈ）の信号に応じて印加される。
【００４２】
図６のケース１に示すように、ＬＤ_ＯＮ信号がローレベル（Ｌ）の場合には、駆動制御部５３には各出力制御信号は入力されず、駆動制御部５３は、レーザ光の出力が許可されないと判定して、ローレベル（Ｌ）の駆動制御信号（Ｉｇ，Ｉｒ，及びＩｂ）を出力する。このとき、各レーザ光源装置には、駆動電流は印加されない。
【００４３】
一方、ケース２〜５に示すように、ハイレベル（Ｈ）のＬＤ_ＯＮ信号の入力によりレーザ光の出力が許可さた場合には、レーザ出力制御部５２からハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ）の各出力制御信号（ＬＤ_ＧＯＮ、ＬＤ_ＢＯＮ、及びＬＤ_ＲＯＮ）が駆動制御部５３に入力されると、駆動制御部５３はそれら各出力制御信号に同期した同様のハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ）の駆動制御信号（Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｒ）を対応するレーザ光源装置に対して出力する。
【００４４】
より詳細には、図７中の出力制御信号の入力波形に示されるように、各レーザ光源装置についてのハイレベルのパルスＨｉ１〜Ｈｉ３の入力タイミング（横軸）が互いに異なる（時間的に重複しない）場合には、図７中の駆動制御信号の出力波形に示すように、ハイレベルのパルスＨｉ１〜Ｈｉ３に同期した同様にハイレベルのパルスＨｏ１〜Ｈｏ３が出力される。これにより、これらハイレベルのパルスＨｏ１〜Ｈｏ３の各パルス幅に応じて駆動電流が各レーザ光源装置に対して印加され、各色のレーザ光が時分割で順次出力される。
【００４５】
このように、通常は、各出力制御信号においてレーザ光の出力タイミングを示すハイレベルのパルスは、時間的に重複して駆動制御部５３に入力されることはない。しかしながら、それらは、レーザ出力制御部５２の不具合（例えば、熱暴走）や故障などによって時間的に重複して入力される場合があり得る。そこで、駆動制御部５３では、図６のケース６〜９に示すように、レーザ出力制御部５２から２以上のハイレベルのパルスが時間的に重複して入力された場合には、２以上のレーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複（同時または少なくとも一部が重複）すると判定し、全ての駆動制御信号Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｒをローレベルとして出力する。
【００４６】
より詳細には、図７中の入力波形に示すように、緑色レーザ光源装置に関するハイレベルのパルスＨｉ４に対して、異なるタイミングで出力されるはずの青色レーザ光源装置に関するハイレベルのパルスＨｉ５の入力タイミングがずれてパルスＨｉ５’となることにより、それらの入力タイミングが時間Ｔ１からＴ２において重複する場合があり得る。この場合、図７中の出力波形に示すように、ハイレベルＨｏ４およびＨｏ５は、本来はパルスＨｉ４およびパルスＨｉ５と同期するはずの時間Ｔ１からＴ２においてローレベルとなる。これにより、時間Ｔ１からＴ２において、複数のレーザ光（ここでは、緑色レーザ光および青色レーザ光）が同時に出力されることが防止され、画像を視るユーザの目の負担を軽減することができる。
【００４７】
なお、上記駆動制御部５３では、レーザ出力制御部５２から２以上のハイレベルの出力制御信号が時間的に重複して入力された場合に、全てのレーザ光源装置に対してローレベルの駆動制御信号を出力する（すなわち、全てのレーザ光源装置に対する駆動電流の印加を停止する）ものとしたが、必ずしもこれに限らず、次に示すように、少なくとも１つのレーザ光源装置に対して駆動電流の印加を停止するようにしてもよい。
【００４８】
図８は図６の駆動制御部５３における信号の入出力の変形例を示す図である。図８中のケース１〜４に示すように、駆動制御部５３に対して２以上のハイレベル（Ｈ）の出力制御信号が同じタイミングでレーザ出力制御部から入力されると、駆動制御部５３は、２以上のレーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定する。そして、駆動制御部５３は、それらハイレベル（Ｈ）の出力制御信号に対応するレーザ光源装置のうち最も長い波長を有するレーザ光を出力する１つのレーザ光源装置に対してのみ駆動電流を印加するように駆動制御信号を出力する。
【００４９】
この場合、ケース１〜３に示すように、最も長い波長を有する赤色レーザ光が他のレーザ光よりも優先して出力されることとなり、赤色レーザ光の出力がない場合には、ケース４に示すように、次に長い波長を有する緑色レーザ光が青色レーザ光よりも優先される。これにより、レーザの出力を停止することなく画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となる。また、ハイレベルのパルスの入力タイミングが連続して生じた場合には、ユーザの目の負担の小さいレーザ光によってユーザに異常を知らせることができるという利点もある。
【００５０】
本発明について特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。なお、上記実施形態に示した本発明に係る画像表示装置の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る画像表示装置は、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することを可能とし、光源として半導体レーザを用いたレーザ光源装置を備えた時分割表示方式の画像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 画像表示装置
１Ａ 光学エンジンユニット
１Ｂ 制御ユニット
２ 緑色レーザ光源装置
３ 赤色レーザ光源装置
４ 青色レーザ光源装置
５ 空間光変調器
１４ 第１のダイクロイックミラー
１５ 第２のダイクロイックミラー
２１ 筐体
５２ レーザ出力制御部
５３ 駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として半導体レーザを用いたレーザ光源装置を備えた時分割表示方式の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置の光源に半導体レーザを用いる技術が注目されている。この半導体レーザは、従来から画像表示装置に多用されてきた水銀ランプに比較して、色再現性がよい点、瞬時点灯が可能である点、長寿命である点、高効率で消費電力を低減することができる点、及び小型化が容易である点など種々の利点を有している。
【０００３】
半導体レーザを用いた画像表示装置として、半導体レーザを備えた３つのレーザ光源装置からの赤色、青色および緑色の３色のレーザ光を反射型液晶パネルの表示領域にそれぞれ入射させ、この反射型液晶パネルから出射した各色の画像光を投射レンズによって外部のスクリーン上に投射する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、緑色レーザ光については、これを直接出力する半導体レーザに高出力のものがないため、半導体レーザから励起用レーザ光を出力させ、この励起用レーザ光でレーザ媒体を励起させて赤外レーザ光を出力させ、この赤外レーザ光の波長を波長変換素子で変換して緑色レーザ光を出力するようにした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１６３９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のような画像表示装置では、１つ画素を赤・緑・青（ＲＧＢ）から構成することにより全ての色を表示させる面分割表示方式や、画素に表示される色（赤・緑・青）高速で切り替える時分割表示方式等により画像表示を行うことが可能である。
【０００７】
ところで、時分割表示方式では、緑色レーザ光源装置、赤色レーザ光源装置、及び青色レーザ光源装置からレーザ光が順次出力されるため、複数の色が各画素に同時に表示されることはない。しかしながら、レーザ出力制御の不具合などによって複数のレーザ光が同時に出力されると、スクリーンに表示される画像の輝度が必要以上に高くなり、画像を視るユーザの目に負担がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することを可能とした画像表示装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像表示装置は、半導体レーザを光源として用いる時分割表示方式の画像表示装置であって、赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置と、前記各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部と、前記出力制御信号に基づき前記各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部とを備え、前記駆動制御部は、前記出力制御信号に基づき２以上の前記レーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流の印加を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る画像表示装置１を内蔵したノート型の情報処理装置１０１を示す斜視図
【図２】実施形態に係る画像表示装置１の光学エンジンユニット１Ａの概略構成図
【図３】実施形態に係る緑色レーザ光源装置２における緑色レーザ光の状況を示す模式図
【図４】実施形態に係る画像表示装置１の機能ブロック図
【図５】図４の駆動制御部５３における信号の入出力の詳細を示す図
【図６】図５の駆動制御部５３における出力制御信号入力および駆動制御信号出力の一例を示す図
【図７】図５の駆動制御部５３における出力制御信号の入力波形および駆動制御信号の出力波形の一例を示す図
【図８】図６の駆動制御部５３における信号の入出力の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、半導体レーザを光源として用いる時分割表示方式の画像表示装置であって、赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置と、前記各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部と、前記出力制御信号に基づき前記各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部とを備え、前記駆動制御部は、前記出力制御信号に基づき２以上の前記レーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流の印加を停止することを特徴とする。
【００１３】
これによると、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となる。
【００１４】
また、第２の発明は、前記駆動制御部は、前記２以上のレーザ光源装置のうち最も長い波長を有するレーザ光を出力する１つのレーザ光源装置に対してのみ前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流を印加する構成とすることができる。
【００１５】
これによると、より長い波長を有するレーザ光を選択的に出力することにより、レーザの出力を停止することなく画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る画像表示装置１を内蔵したノート型の情報処理装置１０１を示す斜視図である。情報処理装置１０１の筐体１０２には、画像表示装置１が出没自在に格納される収容スペースが、キーボードの裏面側に形成されており、不使用時には画像表示装置１が筐体１０２内に収容され、使用時には画像表示装置１が筐体１０２から引き出されて、その光学エンジンユニット１Ａを回動自在に支持する制御ユニット１Ｂに対して光学エンジンユニット１Ａを所要の角度に回動させることで、画像表示装置１からのレーザ光をスクリーンに投射させることができる。
【００１８】
図２は本発明に係る画像表示装置１の光学エンジンユニット１Ａの概略構成図である。この光学エンジンユニット１Ａは、所要の画像をスクリーンＳに投影表示するものであり、緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置２と、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置３と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置４と、映像信号に応じて各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光を空間的に変調して像を形成する液晶反射型の空間光変調器５と、各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光を反射させて空間光変調器５に照射させるとともに空間光変調器５から出射された変調レーザ光を透過させる偏光ビームスプリッタ６と、各レーザ光源装置２〜４から出射されるレーザ光を偏光ビームスプリッタ６に導くリレー光学系７と、偏光ビームスプリッタ６を透過した変調レーザ光をスクリーンＳに投射する投射光学系８とを備えている。
【００１９】
画像表示装置１は、いわゆるフィールドシーケンシャル方式（時分割表示方式）でカラー画像を表示するものであり、各レーザ光源装置２〜４から各色のレーザ光が時分割で順次出力され、各色のレーザ光による画像が残像によってカラー画像として認識される。
【００２０】
リレー光学系７は、各レーザ光源装置２〜４から出射される各色のレーザ光を平行ビームに変換するコリメータレンズ１１〜１３と、コリメータレンズ１１〜１３を通過した各色のレーザ光を所要の方向に導く第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５と、ダイクロイックミラー１４，１５により導かれたレーザ光を拡散させる拡散板１６と、拡散板１６を通過したレーザ光を収束レーザに変換するフィールドレンズ１７とを備えている。
【００２１】
投射光学系８からスクリーンＳに向けてレーザ光が出射される側を前側とすると、青色レーザ光源装置４から青色レーザ光が後方に向けて出射される。この青色レーザ光の光軸に対して緑色レーザ光の光軸および赤色レーザ光の光軸が互いに直交するように、緑色レーザ光源装置２および赤色レーザ光源装置３から緑色レーザ光および赤色レーザ光が出射され、この青色レーザ光、赤色レーザ光、および緑色レーザ光が、２つのダイクロイックミラー１４，１５で同一の光路に導かれる。すなわち、青色レーザ光と緑色レーザ光が第１のダイクロイックミラー１４で同一の光路に導かれ、青色レーザ光および緑色レーザ光と赤色レーザ光が第２のダイクロイックミラー１５で同一の光路に導かれる。
【００２２】
第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５は、表面に所定の波長のレーザ光を透過および反射させるための膜が形成されたものであり、第１のダイクロイックミラー１４は、青色レーザ光を透過するとともに緑色レーザ光を反射させる。第２のダイクロイックミラー１５は、赤色レーザ光を透過するとともに青色レーザ光および緑色レーザ光を反射させる。
【００２３】
これらの各光学部材は、筐体２１に支持されている。筐体２１は、各レーザ光源装置２〜４で発生した熱を放熱する放熱体として機能し、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で形成されている。また、筐体２１には、空間光変調器５、偏光ビームスプリッタ６、リレー光学系７、及び投射光学系８等が取り付けられている。
【００２４】
緑色レーザ光源装置２は、筐体２１の本体部２１ａから側方に向けて突出した状態で筐体２１に形成された取付板２２に取り付けられている。この取付板２２は、リレー光学系７の収容スペースの前方と側方にそれぞれ位置する前壁部２３と側壁部２４とが交わる角部から側壁部２４に直交する向きに突出することにより、ヒートシンクとしての機能を有する。これにより、緑色レーザ光源装置２の放熱が促進されると共に、その熱が筐体２１に伝わりにくくなり、他のレーザ光源装置への熱的な影響を抑制することができる。赤色レーザ光源装置３は、ホルダ２５に保持された状態で側壁部２４の外面側に取り付けられている。青色レーザ光源装置４は、ホルダ２６に保持された状態で前壁部２３の外面側に取り付けられている。
【００２５】
赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、いわゆるＣＡＮパッケージで構成され、レーザ光を出力するレーザチップが、ステムに支持された状態で缶状の外装部の中心軸上に光軸が位置するように配置されたものであり、外装部の開口に設けられたガラス窓からレーザ光が出射される。この赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、ホルダ２５，２６に開設された取付孔２７，２８に圧入するなどしてホルダ２５，２６に対して固定される。青色レーザ光源装置４および赤色レーザ光源装置３のレーザチップの発熱は、ホルダ２５，２６を介して筐体２１に伝達されて放熱される。各ホルダ２５，２６は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で形成されている。
【００２６】
緑色レーザ光源装置２は、図２に示すように、励起用レーザ光を出力する半導体レーザ３１と、半導体レーザ３１から出力された励起用レーザ光を集光する集光レンズであるＦＡＣ（Fast-Axis Collimator）レンズ３２およびロッドレンズ３３と、励起用レーザ光により励起されて基本レーザ光（赤外レーザ光）を出力するレーザ媒体３４と、基本レーザ光の波長を変換して半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力する波長変換素子３５と、レーザ媒体３４とともに共振器を構成する凹面ミラー３６と、励起用レーザ光および基本波長レーザ光の漏洩を阻止するガラスカバー３７と、各部を支持する基台３８と、各部を覆うカバー体３９とを備えている。
【００２７】
図２において、緑色レーザ光源装置２と筐体２１の側壁部２４との間には所要の幅（例えば０．５ｍｍ以下）の間隙Ｇ１が形成される。これにより、緑色レーザ光源装置２の熱が赤色レーザ光源装置３に伝わりにくくなり、赤色レーザ光源装置３の昇温を抑制して、温度特性の悪い赤色レーザ光源装置３を安定的に動作させることができる。また、赤色レーザ光源装置３の所要の光軸調整代（例えば０．３ｍｍ程度）を確保するため、緑色レーザ光源装置２と赤色レーザ光源装置３との間に所要の幅（例えば０．３ｍｍ以上）の間隙Ｇ２が設けられている。
【００２８】
図３は、緑色レーザ光源装置２における緑色レーザ光の状況を示す模式図である。半導体レーザ３１のレーザチップ４１は、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光を出力する。ＦＡＣレンズ３２は、レーザ光のファースト軸（光軸方向に対して直交し且つ図の紙面に沿う方向）の拡がりを低減する。ロッドレンズ３３は、レーザ光のスロー軸（図の紙面に対して直交する方向）の拡がりを低減する。
【００２９】
レーザ媒体３４は、いわゆる固体レーザ結晶であり、ロッドレンズ３３を通過した波長８０８ｎｍの励起用レーザ光により励起されて波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）を出力する。このレーザ媒体３４は、Ｙ（イットリウム）ＶＯ４（バナデート）からなる無機光学活性物質（結晶）にＮｄ（ネオジウム）をドーピングしたものであり、より具体的には、母材であるＹＶＯ４のＹを、蛍光を発する元素であるＮｄ＋３に置換してドーピングしたものである。
【００３０】
レーザ媒体３４におけるロッドレンズ３３に対向する側には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光に対する反射防止と、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜４２が形成されている。レーザ媒体３４における波長変換素子３５に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４３が形成されている。
【００３１】
波長変換素子３５は、いわゆるＳＨＧ（Second Harmonics Generation）素子であり、レーザ媒体３４から出力される波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）の波長を変換して波長５３２ｎｍの半波長レーザ光（緑色レーザ光）を生成する。この波長変換素子３５は、強誘電体結晶に、分極が反転した領域とそのままの領域を交互に形成した、周期的な分極反転構造を備えたものであり、分極反転周期方向（分極反転領域の配列方向）に基本波長レーザ光を入射させる。なお、強誘電体結晶には、例えばＬＮ（ニオブ酸リチウム）にＭｇＯを添加したものが用いられる。
【００３２】
波長変換素子３５におけるレーザ媒体３４に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する反射防止と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する高反射の機能を有する膜４４が形成されている。波長変換素子３５における凹面ミラー３６に対向する側には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４５が形成されている。
【００３３】
凹面ミラー３６は、波長変換素子３５に対向する側に凹面を有し、この凹面には、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光に対する高反射と、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に対する反射防止の機能を有する膜４６が形成されている。これにより、レーザ媒体３４の膜４２と凹面ミラー３６の膜４６との間で、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が共振して増幅される。
【００３４】
波長変換素子３５では、レーザ媒体３４から入射した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光の一部が波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換され、変換されずに波長変換素子３５を通過した波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光は、凹面ミラー３６で反射されて波長変換素子３５に再度入射し、波長５３２ｎｍの半波長レーザ光に変換される。この波長５３２ｎｍの半波長レーザ光は、波長変換素子３５の膜４４で反射されて波長変換素子３５から出射される。
【００３５】
ここで、レーザ媒体３４から波長変換素子３５に入射して波長変換素子３５で波長変化されて波長変換素子３５から出射されるレーザ光のビームＢ１と、凹面ミラー３６で一旦反射されて波長変換素子３５に入射して膜４４で反射されて波長変換素子３５から出射されるレーザ光のビームＢ２とが干渉を起すと、出力が低下する。そこで、波長変換素子３５を光軸方向に対して傾斜させて、屈折作用によりレーザ光のビームＢ１、Ｂ２が互いに干渉しないようにしており、これにより出力低下を避けることができる。
【００３６】
なお、図２に示したガラスカバー３７には、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光および波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光が外部に漏洩することを防止するため、これらのレーザ光を透過させない膜が形成されている。
【００３７】
なお、前記の例では、緑色レーザ光源装置２のレーザチップ４１、レーザ媒体３４、および波長変換素子３５がそれぞれ、波長８０８ｎｍの励起用レーザ光、波長１０６４ｎｍの基本波長レーザ光（赤外レーザ光）、および波長５３２ｎｍの半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。最終的に緑色レーザ光源装置２から出力されるレーザ光が緑色と認識できるものであればよく、例えばピーク波長が５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲となる波長領域のレーザ光を出力するようにするとよい。
【００３８】
図４は実施形態に係る画像表示装置１の機能ブロック図である。制御ユニット１Ｂには、装置各部を統括的に制御する画像表示制御部５１が設けられており、この画像表示制御部５１は、外部入力から映像信号が入力されると、その映像信号の輝度情報等に基づき空間光変調器５の動作を制御すると共に、各色のレーザ光源装置２〜４の出力を制御するための画像表示信号をレーザ出力制御部５２に対して送出する。レーザ出力制御部５２は、画像表示制御部５１から入力される画像表示信号に基づき、レーザ光の出力レベルや出力タイミングを制御するための出力制御信号と、レーザ光の出力の可否を指示する出力許可信号とを駆動制御部５３に対して送出する。
【００３９】
駆動制御部５３は、外部電源から受電した交流電力を画像表示装置１で利用可能な直流電力に変換する電源部５４に接続されいる。駆動制御部５３は、レーザ出力制御部５２から入力される出力制御信号および出力許可信号に基づき、各レーザ光源装置２〜４に対する駆動電流の印加を制御するための駆動制御信号を出力する。なお、上記各制御部５１〜５３は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路、各種プログラム等から構成することができる。
【００４０】
図５は図４の駆動制御部５３における信号の入出力の詳細を示す図である。駆動制御部５３には、レーザ出力制御部５２からの出力制御信号として、緑色レーザ光源装置２に対するＬＤ_ＧＯＮ、青色レーザ光源装置２に対するＬＤ_ＢＯＮ、及び赤色レーザ光源装置２に対するＬＤ_ＲＯＮが入力され、また、出力許可信号としてＬＤ_ＯＮが入力される。また、駆動制御部５３は、それらＬＤ_ＧＯＮ、ＬＤ_ＢＯＮ、ＬＤ_ＲＯＮ、及びＬＤ_ＯＮに基づき、各レーザ光源装置２〜４に対して駆動制御信号Ｉｇ、Ｉｒ、及びＩｂをそれぞれ出力する。
【００４１】
図６は図５の駆動制御部５３における出力制御信号入力および駆動制御信号出力の一例を示す図であり、図７は図５の駆動制御部５３における出力制御信号の入力波形および駆動制御信号の出力波形の一例を示す図である。図６では、複数のケース（Ｎｏ．１〜９）について、同じタイミングで入力される各出力制御信号の状態（ハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ））と、これに基づき同じタイミングで出力される各駆動制御信号の状態（ハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ））が示されている。各レーザ光源装置の駆動電流は、ハイレベル（Ｈ）の信号に応じて印加される。
【００４２】
図６のケース１に示すように、ＬＤ_ＯＮ信号がローレベル（Ｌ）の場合には、駆動制御部５３には各出力制御信号は入力されず、駆動制御部５３は、レーザ光の出力が許可されないと判定して、ローレベル（Ｌ）の駆動制御信号（Ｉｇ，Ｉｒ，及びＩｂ）を出力する。このとき、各レーザ光源装置には、駆動電流は印加されない。
【００４３】
一方、ケース２〜５に示すように、ハイレベル（Ｈ）のＬＤ_ＯＮ信号の入力によりレーザ光の出力が許可さた場合には、レーザ出力制御部５２からハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ）の各出力制御信号（ＬＤ_ＧＯＮ、ＬＤ_ＢＯＮ、及びＬＤ_ＲＯＮ）が駆動制御部５３に入力されると、駆動制御部５３はそれら各出力制御信号に同期した同様のハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ）の駆動制御信号（Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｒ）を対応するレーザ光源装置に対して出力する。
【００４４】
より詳細には、図７中の出力制御信号の入力波形に示されるように、各レーザ光源装置についてのハイレベルのパルスＨｉ１〜Ｈｉ３の入力タイミング（横軸）が互いに異なる（時間的に重複しない）場合には、図７中の駆動制御信号の出力波形に示すように、ハイレベルのパルスＨｉ１〜Ｈｉ３に同期した同様にハイレベルのパルスＨｏ１〜Ｈｏ３が出力される。これにより、これらハイレベルのパルスＨｏ１〜Ｈｏ３の各パルス幅に応じて駆動電流が各レーザ光源装置に対して印加され、各色のレーザ光が時分割で順次出力される。
【００４５】
このように、通常は、各出力制御信号においてレーザ光の出力タイミングを示すハイレベルのパルスは、時間的に重複して駆動制御部５３に入力されることはない。しかしながら、それらは、レーザ出力制御部５２の不具合（例えば、熱暴走）や故障などによって時間的に重複して入力される場合があり得る。そこで、駆動制御部５３では、図６のケース６〜９に示すように、レーザ出力制御部５２から２以上のハイレベルのパルスが時間的に重複して入力された場合には、２以上のレーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複（同時または少なくとも一部が重複）すると判定し、全ての駆動制御信号Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｒをローレベルとして出力する。
【００４６】
より詳細には、図７中の入力波形に示すように、緑色レーザ光源装置に関するハイレベルのパルスＨｉ４に対して、異なるタイミングで出力されるはずの青色レーザ光源装置に関するハイレベルのパルスＨｉ５の入力タイミングがずれてパルスＨｉ５’となることにより、それらの入力タイミングが時間Ｔ１からＴ２において重複する場合があり得る。この場合、図７中の出力波形に示すように、ハイレベルＨｏ４およびＨｏ５は、本来はパルスＨｉ４およびパルスＨｉ５と同期するはずの時間Ｔ１からＴ２においてローレベルとなる。これにより、時間Ｔ１からＴ２において、複数のレーザ光（ここでは、緑色レーザ光および青色レーザ光）が同時に出力されることが防止され、画像を視るユーザの目の負担を軽減することができる。
【００４７】
なお、上記駆動制御部５３では、レーザ出力制御部５２から２以上のハイレベルの出力制御信号が時間的に重複して入力された場合に、全てのレーザ光源装置に対してローレベルの駆動制御信号を出力する（すなわち、全てのレーザ光源装置に対する駆動電流の印加を停止する）ものとしたが、必ずしもこれに限らず、次に示すように、少なくとも１つのレーザ光源装置に対して駆動電流の印加を停止するようにしてもよい。
【００４８】
図８は図６の駆動制御部５３における信号の入出力の変形例を示す図である。図８中のケース１〜４に示すように、駆動制御部５３に対して２以上のハイレベル（Ｈ）の出力制御信号が同じタイミングでレーザ出力制御部から入力されると、駆動制御部５３は、２以上のレーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定する。そして、駆動制御部５３は、それらハイレベル（Ｈ）の出力制御信号に対応するレーザ光源装置のうち最も長い波長を有するレーザ光を出力する１つのレーザ光源装置に対してのみ駆動電流を印加するように駆動制御信号を出力する。
【００４９】
この場合、ケース１〜３に示すように、最も長い波長を有する赤色レーザ光が他のレーザ光よりも優先して出力されることとなり、赤色レーザ光の出力がない場合には、ケース４に示すように、次に長い波長を有する緑色レーザ光が青色レーザ光よりも優先される。これにより、レーザの出力を停止することなく画像を視るユーザの目の負担を軽減することが可能となる。また、ハイレベルのパルスの入力タイミングが連続して生じた場合には、ユーザの目の負担の小さいレーザ光によってユーザに異常を知らせることができるという利点もある。
【００５０】
本発明について特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。なお、上記実施形態に示した本発明に係る画像表示装置の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る画像表示装置は、時分割表示方式を用いたカラー画像表示において、複数のレーザ光が同時に出力されることを防止する或いは同時に出力されるレーザ光の数を低減することにより、画像を視るユーザの目の負担を軽減することを可能とし、光源として半導体レーザを用いたレーザ光源装置を備えた時分割表示方式の画像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 画像表示装置
１Ａ 光学エンジンユニット
１Ｂ 制御ユニット
２ 緑色レーザ光源装置
３ 赤色レーザ光源装置
４ 青色レーザ光源装置
５ 空間光変調器
１４ 第１のダイクロイックミラー
１５ 第２のダイクロイックミラー
２１ 筐体
５２ レーザ出力制御部
５３ 駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザを光源として用いる時分割表示方式の画像表示装置であって、
赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置と、
赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置と、
青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置と、
前記各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部と、
前記出力制御信号に基づき前記各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部と
を備え、
前記駆動制御部は、前記出力制御信号に基づき２以上の前記レーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流の印加を停止することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、前記２以上のレーザ光源装置のうち最も長い波長を有するレーザ光を出力する１つのレーザ光源装置に対してのみ前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１】
半導体レーザを光源として用いる時分割表示方式の画像表示装置であって、
赤外レーザ光の波長を変換して緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置と、
赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置と、
青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置と、
前記各レーザ光源装置におけるレーザ光の出力タイミングを制御する出力制御信号を出力するレーザ出力制御部と、
前記出力制御信号に基づき前記各レーザ光源装置に対する駆動電流の印加を制御する駆動制御信号を出力する駆動制御部と
を備え、
前記駆動制御部は、前記出力制御信号に基づき２以上の前記レーザ光源装置のレーザ光の出力タイミングが時間的に重複すると判定した場合、当該２以上のレーザ光源装置のうち少なくとも１つのレーザ光源装置について前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流の印加を停止することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、前記２以上のレーザ光源装置のうち最も長い波長を有するレーザ光を出力する１つのレーザ光源装置に対してのみ前記駆動制御信号に基づき前記駆動電流を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−５８６４１（Ｐ２０１２−５８６４１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４０３３（Ｐ２０１０−２０４０３３）
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【特許番号】特許第４６９１６１３号（Ｐ４６９１６１３）
【特許公報発行日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【特許番号】特許第４６９１６１３号（Ｐ４６９１６１３）
【特許公報発行日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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