WO2015186238A1 - 投射型表示装置およびその制御方法 - Google Patents

投射型表示装置およびその制御方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a projection display device and a control method thereof.
  • some projection display devices such as projectors that modulate and project light output from a light source include a high-power semiconductor laser element (LD) as a light source.
  • LD semiconductor laser element
  • the light output from a semiconductor laser element is controlled by a drive current supplied to the semiconductor laser element.
  • a drive current supplied to the semiconductor laser element if an abnormality such as a component failure occurs in the drive device that supplies the drive current to the semiconductor laser element, an overcurrent exceeding the rated operating range flows to the semiconductor laser element, and high energy density light is output from the semiconductor laser element.
  • high energy density light is output (projected) to the outside.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-084630
  • a switch is provided between a LD that supplies a drive current to the LD and the LD detects the current value of the drive current, and based on the detection result.
  • a technique for controlling on / off of a switch is disclosed. According to this technique, when the detected drive current value exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the drive current is excessive (overcurrent), and the switch is turned off to shut off the drive device and the LD. To do. Since the driving current is not supplied to the LD by shutting off the driving device and the LD, it is possible to suppress the output of high energy density light from the LD.
  • the drive current flowing through the LD is stopped without being cut off using a switch, it takes time to stably return the drive device or the semiconductor laser element to the normal operation state, or the drive current is stopped. Delay time may occur.
  • An object of the present invention is to provide a driving device, a control method therefor, and a projection display device that can suppress the decrease in convenience and / or the output of unnecessary light to the outside of the device.
  • the projection display device of the present invention provides: A laser light source that outputs laser light in response to a current supply; A modulation element for modulating and emitting the output light of the laser light source; A projection lens for projecting incident light through the modulation element; A drive unit that drives the laser light source and includes a current detection unit that detects a current value of a current flowing through the laser light source; When the current value detected by the current detection unit is greater than a first threshold value, the drive of the modulation element is controlled so that the emitted light of the modulation element does not enter the projection lens, and the current detected by the current detection unit And a control unit that causes the driving unit to cut off the supply of current to the laser light source when the value becomes larger than a second threshold value that is larger than the first threshold value.
  • a control method for a projection display device of the present invention includes: Projection-type display comprising: a laser light source that outputs laser light in response to a current supply; a modulation element that modulates and emits the output light of the laser light source; and a projection lens that projects input light through the modulation element
  • Projection-type display comprising: a laser light source that outputs laser light in response to a current supply; a modulation element that modulates and emits the output light of the laser light source; and a projection lens that projects input light through the modulation element
  • Detecting the current value of the current flowing through the laser light source Detecting the current value of the current flowing through the laser light source, When the detected current value becomes larger than the first threshold value, the drive of the modulation element is controlled so that the emitted light of the modulation element is not incident on the projection lens, and the detected current value is less than the first threshold value. Is larger than the second threshold value, the supply of current to the laser light source is interrupted.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the principal part structure of the projection type display apparatus of one Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the related method. It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a projection display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a projection display device 100 shown in FIG. 1 includes a semiconductor laser element 101, a DMD (Digital Mirror Device) 102, a projection lens 103, a DMD drive unit 104, a drive unit 105, a light absorption unit 108, and a determination unit. 109.
  • a white arrow indicates a light beam.
  • the semiconductor laser element 101 is a laser light source, and outputs laser light in response to supply of drive current.
  • a plurality of semiconductor laser elements 101 are provided and connected in series.
  • the DMD 102 modulates the output light of the semiconductor laser element 101 and emits it. Specifically, the DMD 102 modulates the output light of the semiconductor laser element 101 by selectively reflecting it.
  • the DMD 102 is an example of a modulation element.
  • Projection lens 103 projects input light through DMD 102.
  • the DMD driving unit 104 controls the driving of the DMD 102.
  • the driving unit 105 supplies a driving current to the semiconductor laser element 101 and controls the driving of the semiconductor laser element 101.
  • the drive unit 105 includes a current detection unit 106 and a switch unit 107.
  • the current detection unit 106 detects the current value of the drive current flowing through the semiconductor laser element 101 and outputs the detection result to the determination unit 109.
  • the switch unit 107 is turned on or off according to the control of the determination unit 109.
  • a drive current is supplied to the semiconductor laser element 101.
  • the switch unit 107 is off, the supply of drive current to the semiconductor laser element 101 is interrupted.
  • the light absorbing unit 108 is provided at a position where the emitted light of the DMD 102 is irradiated when the DMD 102 is in a predetermined driving state, and absorbs the laser light.
  • the light output from the semiconductor laser element 101 is not directed toward the projection lens 103 but the light absorption unit 108 as shown by the dotted white arrow in FIG. It shall be emitted toward
  • the determination unit 109 causes the drive unit 105 to stop supplying the drive current to the semiconductor laser element 101 according to the current value of the drive current detected by the current detection unit 106.
  • the determination unit 109 instructs the DMD driving unit 104 to control the driving of the DMD 102 according to the current value of the driving current detected by the current detection unit 106.
  • the DMD driving unit 104 and the determination unit 109 constitute a control unit 110.
  • the switch unit 107 is set to ON (closed state).
  • the drive unit 105 supplies a drive current If within a rated operation range to the plurality of semiconductor laser elements 101 connected in series.
  • the semiconductor laser element 101 emits light with a luminance corresponding to the amount of the drive current If.
  • the DMD driving unit 104 drives the DMD 102 so that the output light of the semiconductor laser element 101 is modulated according to the video signal and the modulated light is incident on the projection lens 103.
  • the current detection unit 106 detects the current value of the drive current If flowing through the semiconductor laser element 101, for example, at predetermined time intervals.
  • the determination unit 109 compares the current value of the drive current If detected by the current detection unit 106 with a predetermined threshold value. Specifically, the determination unit 109 compares the current value of the drive current If with two threshold values (first and second threshold values).
  • the first and second threshold values are larger than the rated operating range of the drive current, and the current value (output stop current value) at which an overcurrent flows and the output of light from the semiconductor laser element 101 needs to be stopped is required. Is also a small value.
  • the first and second threshold values are small values that take into account the margin from the output stop current value to noise due to overshoot of the drive current If or static electricity.
  • the first threshold value is smaller than the second threshold value. Therefore, the output stop current value is larger than the second threshold value, and the second threshold value is larger than the first threshold value.
  • the determination unit 109 determines whether or not the current value of the drive current If detected by the current detection unit 106 is greater than the first threshold value. If it is determined that the current value of the drive current If is not larger than the first threshold value, the determination unit 109 repeats the comparison process with the first threshold value.
  • the determination unit 109 instructs the DMD drive unit 104 to turn off the DMD 102.
  • the DMD driving unit 104 turns off the DMD 102.
  • the determination unit 109 controls the driving of the DMD 102 so that the light emitted from the DMD 102 is not incident on the projection lens 103 when the driving current If detected by the current detection unit 106 is larger than the first threshold value.
  • the light reflected toward the light absorption unit 108 is absorbed by the light absorption unit 108. Therefore, the output light of the semiconductor laser element 101 can be prevented from being output to the outside of the projection display device 100.
  • the determination unit 109 instructs the DMD drive unit 104 to turn on the DMD 102.
  • the DMD driving unit 104 turns on the DMD 102.
  • the DMD 102 is turned on, the output light of the semiconductor laser element 101 is reflected by the DMD 102 toward the projection lens 103 and is projected from the projection lens 103. That is, the operating state of the projection display device 100 returns to the normal operating state.
  • the determination unit 109 determines whether the current value of the drive current If is greater than the second threshold.
  • the determination unit 109 When it is determined that the current value of the drive current If is not greater than the second threshold value, the determination unit 109 causes the DMD drive unit 104 to turn off the DMD 102. Note that the determination unit 109 turns off the switch unit 107, for example, when a state where the current value of the drive current If is greater than the first threshold and not greater than the second threshold continues for a predetermined time or longer. By doing so, it is possible to prevent a state in which projection from the projection display device 100 cannot be performed for a long time.
  • the determination unit 109 interrupts the drive unit 105 from supplying the drive current to the semiconductor laser element 101 as indicated by a broken line in FIG. Let For example, the determination unit 109 causes the drive unit 105 to stop outputting the drive current from the current source or turn off the switch unit 107. By doing so, the supply of the drive current If to the semiconductor laser element 101 is cut off, and the semiconductor laser element 101 stops emitting light.
  • the drive circuit that supplies the drive current If to the semiconductor laser element 101 is opened, and the detection value of the current detection unit 106 becomes an abnormal value.
  • the determination unit 109 stops the operation of the entire drive device for supplying the drive current If to the semiconductor laser element 101.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the current value of the drive current If.
  • the drive current If is greater than the output stop current value Ib.
  • a threshold Ith that is small by a margin for noise caused by overshoot or static electricity is set. Then, when the current value of the drive current If becomes larger than the threshold value Ith, control for turning off the switch is started.
  • the overcurrent is generated between the time t2 and the time t12. Is supplied to the semiconductor laser element 101. As a result, light with high energy density is output from the semiconductor laser element 101, and the light may be output to the outside of the projection display device.
  • the current value of the drive current If is compared with two threshold values (a first threshold value Ith1 and a second threshold value Ith2).
  • a first threshold value Ith1 and a second threshold value Ith2 two threshold values
  • FIG. 3 a case where the switch unit 107 is switched on and off will be described as an example.
  • the current value of the drive current If starts increasing at time t ⁇ b> 1 from a state where the current value is smaller than the rated current Ia. Then, it is assumed that the output stop current value Ib is reached at time t2, and the state where the drive current If exceeds the output stop current value Ib continues thereafter.
  • the determination unit 109 determines whether or not the current value of the drive current If is greater than the first threshold value Ith1. When the current value of the drive current If becomes greater than the first threshold value Ith1 at time t21, the determination unit 109 instructs the DMD drive unit 104 to turn off the DMD 102. In response to the instruction from the determination unit 109, the DMD driving unit 104 turns off the DMD 102.
  • the output light of the semiconductor laser element 101 is reflected by the DMD 102 toward the light absorption unit 108 and absorbed by the light absorption unit 108. Therefore, the output light of the semiconductor laser element 101 can be prevented from being output to the outside of the projection display device 100.
  • the DMD 102 can respond at high speed. Therefore, according to the instruction of the determination unit 109, the DMD 102 can be turned off without a substantial delay so that the output light of the semiconductor laser element 101 is not output to the outside of the projection display device 100.
  • the determination unit 109 instructs the DMD drive unit 104 to turn on the DMD 102.
  • the DMD driving unit 104 turns on the DMD 102.
  • the DMD 102 is turned on, the output light of the semiconductor laser element 101 is reflected by the DMD 102 toward the projection lens 103 and projected from the projection lens 103. That is, the operating state of the projection display device 100 returns to the normal operating state.
  • the DMD 102 can respond at high speed, it can return to the normal operation state without substantial delay after the instruction from the determination unit 109.
  • the determination unit 109 determines whether the current value of the drive current If is greater than the second threshold Ith2. If the current value of the drive current If becomes greater than the second threshold value Ith2 at time t22, the determination unit 109 turns off the switch unit 107.
  • a delay time tdelay occurs after the control for turning off the switch is started until the switch is actually turned off. Therefore, the switch is turned off at time t23 when a predetermined delay time tdelay has elapsed from time t22.
  • the current value of the drive current If becomes zero.
  • the overcurrent is generated between the time t2 and the time t23. Is supplied to the semiconductor laser element 101. As a result, light having a high energy density is output from the semiconductor laser element 101.
  • the DMD 102 is turned off at time t21, and the output light of the semiconductor laser element 101 is not output to the outside of the projection display device 100. Therefore, even if high energy density light is output from the semiconductor laser element 101, the light can be prevented from being output to the outside of the projection display device 100.
  • the current value of the drive current If becomes larger than the second threshold value Ith2 it is possible to prevent the overcurrent from continuing to flow through the semiconductor laser element 101 by turning off the switch unit 107.
  • the projection display device 100 of this embodiment includes a semiconductor laser element 101, a DMD 102 that modulates and emits output light from the semiconductor laser element 101, and a projection lens 103 that projects input light via the DMD 102.
  • the projection display device 100 includes a drive unit 105 including a current detection unit 106 that drives the semiconductor laser element 101 and detects a current value of a current flowing through the semiconductor laser element 101, and a control unit 110.
  • the control unit 110 controls the driving of the DMD 102 so that the emitted light of the DMD 102 is not incident on the projection lens 103.
  • the control unit 110 causes the driving unit 105 to cut off the supply of current to the semiconductor laser element 101.
  • the operation stop state is less likely to occur, and the possibility that convenience is impaired can be reduced.
  • the modulation element is a DMD
  • the present invention is not limited to this.
  • a liquid crystal display element or the like may be used as the modulation element.

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Abstract

　本発明の投射型表示装置１００は、電流の供給に応じてレーザー光を出力する半導体レーザー素子１０１と、半導体レーザー素子１０１の出力光を変調して出射する変調素子であるＤＭＤ１０２と、ＤＭＤ１０２を介した入射光を投射する投射レンズ１０３と、半導体レーザー素子１０１を駆動し、半導体レーザー素子１０１に流れる電流の電流値を検出する電流検出部１０６を備える駆動部１０５と、電流検出部１０６が検出した電流値が第１の閾値より大きくなると、ＤＭＤ１０２の出射光が投射レンズ１０３に入射されないようにＤＭＤ１０２の駆動を制御し、電流検出部１０６が検出した電流値が第１の閾値よりも大きな第２の閾値より大きくなると、駆動部１０５に半導体レーザー素子１０１への電流の供給を遮断させる制御部１１０と、を有する。

Description

投射型表示装置およびその制御方法
　本発明は、投射型表示装置およびその制御方法に関する。
　近年、光源から出力された光を変調して投射するプロジェクターなどの投写型表示装置の中には、光源として、高出力な半導体レーザー素子（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）を備えるものがある。
　一般に、半導体レーザー素子からの光出力は、半導体レーザー素子に供給する駆動電流で制御される。しかし、半導体レーザー素子に駆動電流を供給する駆動装置に部品の故障などの異常が発生すると、半導体レーザー素子に定格動作範囲を超える過電流が流れ、高エネルギー密度の光が半導体レーザー素子から出力されることがある。上述した、半導体レーザー素子を光源とする投射型表示装置においては、そのような高エネルギー密度の光が外部に出力される（投射される）ことは好ましくない。
　例えば、特許文献１（特開２０１２－０８４６３０号公報）には、ＬＤに駆動電流を供給する駆動装置とＬＤとの間にスイッチを設け、駆動電流の電流値を検出し、検出結果に基づいて、スイッチのオン、オフを制御する技術が開示されている。この技術によれば、検出された駆動電流の電流値が所定の閾値より大きくなると、駆動電流が過大（過電流）になっていると判定され、スイッチをオフにして駆動装置とＬＤとを遮断する。駆動装置とＬＤとを遮断することで、ＬＤに駆動電流が供給されなくなるので、ＬＤから高エネルギー密度の光が出力されることを抑制することができる。
特開２０１２－０８４６３０号公報
　特許文献１に開示されている技術では、過電流が検出されると、スイッチをオフにしてＬＤと駆動装置とを遮断している。ＬＤと駆動装置とを遮断すると、ＬＤに駆動電流を供給する回路がオープンとなり、駆動電流がＬＤに流れなくなる。この場合、駆動装置や半導体レーザー素子を通常の動作状態に復帰させるまでに時間がかかり、一定時間、動作停止状態が継続してしまう。そのため、例えば、駆動装置の一時的な異常のために過電流が半導体レーザー素子に供給された場合には、ＬＤと駆動装置とが遮断されることで、駆動装置の異常が解消された後も動作停止状態が継続してしまい、利便性が損なわれてしまうことがある。
　また、通常、スイッチをオフにする制御を開始してから、実際にスイッチがオフになるまでには遅延時間が生じる。そのため、この遅延時間内に過電流が流れると、過電流に起因する高エネルギー密度の光（不要な光）が半導体レーザー素子から出力され、投射型表示装置の外部に出力されてしまうことがある。
　また、スイッチを用いて遮断せずにＬＤに流れる駆動電流を停止したときに、駆動装置や半導体レーザー素子を通常の動作状態に安定して復帰させるまでに時間がかかったり、駆動電流を停止するまでに遅延時間が生じたりする場合がある。
　本発明の目的は、利便性の低下の抑制およびまたは不要な光の装置の外部への出力の抑制を図ることができる駆動装置とその制御方法および投射型表示装置を提供することにある。
　上記目的を達成するために本発明の投射型表示装置は、
　電流の供給に応じてレーザー光を出力するレーザー光源と、
　前記レーザー光源の出力光を変調して出射する変調素子と、
　前記変調素子を介した入射光を投射する投射レンズと、
　前記レーザー光源を駆動し、前記レーザー光源に流れる電流の電流値を検出する電流検出部を備える駆動部と、
　前記電流検出部が検出した電流値が第１の閾値より大きくなると、前記変調素子の出射光が前記投射レンズに入射されないように前記変調素子の駆動を制御し、前記電流検出部が検出した電流値が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値より大きくなると、前記駆動部に前記レーザー光源への電流の供給を遮断させる制御部と、を有する。
　上記目的を達成するために本発明の投射型表示装置の制御方法は、
　電流の供給に応じてレーザー光を出力するレーザー光源と、前記レーザー光源の出力光を変調して出射する変調素子と、前記変調素子を介した入力光を投射する投射レンズとを備える投射型表示装置の制御方法において、
　前記レーザー光源に流れる電流の電流値を検出し、
　前記検出した電流値が第１の閾値より大きくなると、前記変調素子の出射光が前記投射レンズに入射されないように前記変調素子の駆動を制御し、前記検出した電流値が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値より大きくなると、前記レーザー光源への電流の供給を遮断させる。
　本発明によれば、利便性の低下の抑制およびまたは不要な光の装置の外部への出力の抑制を図ることができる。
本発明の一実施形態の投射型表示装置の要部構成を示すブロック図である。 関連する方法について説明するための図である。 図１に示す投射型表示装置の動作を説明するための図である。
　以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態の投射型表示装置１００の要部構成を示すブロック図である。
　図１に示す投射型表示装置１００は、半導体レーザー素子１０１と、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）１０２と、投射レンズ１０３と、ＤＭＤ駆動部１０４と、駆動部１０５と、光吸収部１０８と、判定部１０９とを有する。図１において、白抜き矢印は光束を示している。
　半導体レーザー素子１０１は、レーザー光源であり、駆動電流の供給に応じて、レーザー光を出力する。半導体レーザー素子１０１は複数設けられ、直列に接続されている。
　ＤＭＤ１０２は、半導体レーザー素子１０１の出力光を変調して出射する。具体的には、ＤＭＤ１０２は、半導体レーザー素子１０１の出力光を選択的に反射することで変調する。ＤＭＤ１０２は、変調素子の一例である。
　投射レンズ１０３は、ＤＭＤ１０２を介した入力光を投射する。
　ＤＭＤ駆動部１０４は、ＤＭＤ１０２の駆動を制御する。
　駆動部１０５は、半導体レーザー素子１０１に駆動電流を供給し、半導体レーザー素子１０１の駆動を制御する。また、駆動部１０５は、電流検出部１０６と、スイッチ部１０７とを有する。
　電流検出部１０６は、半導体レーザー素子１０１に流れる駆動電流の電流値を検出し、検出結果を判定部１０９に出力する。
　スイッチ部１０７は、判定部１０９の制御に従い、オンまたはオフとなる。スイッチ部１０７がオンの場合、半導体レーザー素子１０１に駆動電流が供給される。スイッチ部１０７がオフの場合、半導体レーザー素子１０１への駆動電流の供給が遮断される。
　光吸収部１０８は、ＤＭＤ１０２が所定の駆動状態である場合に、ＤＭＤ１０２の出射光が照射される位置に設けられ、レーザー光を吸収する。以下では、ＤＭＤ１０２がオフの状態では、図１の点線の白抜き矢印で示すように、半導体レーザー素子１０１から出力された光は、ＤＭＤ１０２で、投射レンズ１０３に向けてではなく、光吸収部１０８に向けて出射されるものとする。
　判定部１０９は、電流検出部１０６が検出した駆動電流の電流値に応じて、駆動部１０５に半導体レーザー素子１０１への駆動電流の供給を停止させる。また、判定部１０９は、電流検出部１０６が検出した駆動電流の電流値に応じて、ＤＭＤ１０２の駆動制御をＤＭＤ駆動部１０４に指示する。ＤＭＤ駆動部１０４および判定部１０９は、制御部１１０を構成する。
　次に、本実施形態の投射型表示装置１００の動作について説明する。
　通常動作時は、スイッチ部１０７は、オン（閉じた状態）に設定されている。駆動部１０５は、直列に接続された複数の半導体レーザー素子１０１に定格動作範囲内の駆動電流Ｉｆを供給する。駆動電流Ｉｆの供給に応じて、半導体レーザー素子１０１は、駆動電流Ｉｆの電流量に応じた輝度で発光する。ＤＭＤ駆動部１０４は、半導体レーザー素子１０１の出力光が映像信号に応じて変調され、変調光が投射レンズ１０３に入射されるようにＤＭＤ１０２を駆動する。
　電流検出部１０６は、半導体レーザー素子１０１に流れる駆動電流Ｉｆの電流値を、例えば、所定の時間間隔で検出する。
　判定部１０９は、電流検出部１０６が検出した駆動電流Ｉｆの電流値と所定の閾値とを比較する。具体的には、判定部１０９は、駆動電流Ｉｆの電流値と２つの閾値（第１および第２の閾値）とを比較する。第１および第２の閾値は、駆動電流の定格動作範囲よりも大きく、かつ、過電流が流れ、半導体レーザー素子１０１からの光の出力を停止する必要がある電流値（出力停止電流値）よりも小さい値である。例えば、第１および第２の閾値は、出力停止電流値から駆動電流Ｉｆのオーバーシュートや静電気などに起因するノイズへのマージンを考慮した値だけ小さい値である。なお、第１の閾値は第２の閾値よりも小さい。したがって、出力停止電流値は第２の閾値より大きく、第２の閾値は第１の閾値より大きい。
　まず、判定部１０９は、電流検出部１０６が検出した駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値より大きいか否かを判定する。駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値より大きくないと判定した場合には、判定部１０９は、第１の閾値との比較処理を繰り返す。
　駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値より大きいと判定した場合には、判定部１０９は、ＤＭＤ１０２をオフにするようにＤＭＤ駆動部１０４に指示する。判定部１０９の指示を受けて、ＤＭＤ駆動部１０４は、ＤＭＤ１０２をオフにする。
　上述したように、ＤＭＤ１０２がオフ状態になると、半導体レーザー素子１０１の出力光は、ＤＭＤ１０２で光吸収部１０８に向けて反射される。すなわち、判定部１０９は、電流検出部１０６が検出した駆動電流Ｉｆが第１の閾値より大きい場合には、ＤＭＤ１０２の出射光が投射レンズ１０３に入射されないように、ＤＭＤ１０２の駆動を制御する。光吸収部１０８に向けて反射された光は光吸収部１０８で吸収される。そのため、半導体レーザー素子１０１の出力光が投射型表示装置１００の外部に出力されることを防ぐことができる。
　ＤＭＤ１０２をオフにした後、所定時間内に、駆動電流Ｉｆが第１の閾値以下になると、判定部１０９は、ＤＭＤ１０２をオンにするようにＤＭＤ駆動部１０４に指示する。判定部１０９の指示を受けて、ＤＭＤ駆動部１０４は、ＤＭＤ１０２をオンにする。ＤＭＤ１０２がオン状態になると、半導体レーザー素子１０１の出力光は、ＤＭＤ１０２で投射レンズ１０３に向けて反射され、投射レンズ１０３から投射される。すなわち、投射型表示装置１００の動作状態は、通常動作状態に戻る。
　駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値より大きい状態が継続すると、判定部１０９は、駆動電流Ｉｆの電流値が第２の閾値より大きいか否かを判定する。
　駆動電流Ｉｆの電流値が第２の閾値より大きくないと判定した場合には、判定部１０９は、ＤＭＤ駆動部１０４に引き続き、ＤＭＤ１０２をオフにさせる。なお、判定部１０９は、駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値より大きく、第２の閾値より大きくない状態が所定時間以上継続すると、例えば、スイッチ部１０７をオフにする。こうすることで、投射型表示装置１００から投射ができない状態が長時間続くことを防ぐことができる。
　駆動電流Ｉｆの電流値が第２の閾値より大きいと判定した場合には、判定部１０９は、図１の破線で示すように、駆動部１０５に半導体レーザー素子１０１への駆動電流の供給を遮断させる。例えば、判定部１０９は、駆動部１０５に、電流源からの駆動電流の出力を停止させたり、スイッチ部１０７をオフにさせたりする。こうすることで、半導体レーザー素子１０１への駆動電流Ｉｆの供給が遮断され、半導体レーザー素子１０１は発光を停止する。
　上述したように、電流源からの駆動電流の出力を停止させるまでに遅延時間が生じることがある。しかし、本実施形態においては、駆動電流の電流値が第１の閾値より大きくなった時点で、半導体レーザー素子１０１の出力光は、ＤＭＤ１０２で光吸収部１０８に向けて反射されている。そのため、駆動電流の出力を停止させるまでに遅延時間が生じても、高エネルギー密度の光（不要な光）が投射型表示装置の外部に出力されることを防ぐことができる。
　なお、スイッチ部１０７をオフにすることで、半導体レーザー素子１０１に駆動電流Ｉｆを供給する駆動回路がオープンとなり、電流検出部１０６の検出値が異常値となる。電流検出１０６の検出値が異常値である状態が一定期間続くと、判定部１０９は、半導体レーザー素子１０１に駆動電流Ｉｆを供給するための駆動装置全体の動作を停止させる。
　図２は、駆動電流Ｉｆの電流値の時間変化の一例を示す図である。
　図２に示すように、駆動電流Ｉｆの電流値の電流値は、定格電流Ｉａより小さい状態から、時刻ｔ１において、増加を開始したものとする。そして、時刻ｔ２において、出力停止電流値Ｉｂに達し、その後も、駆動電流Ｉｆの電流値が出力停止電流値Ｉｂを超える状態が続いたとする。
　特許文献１に開示されるような、スイッチを用いて半導体レーザー素子への駆動電流の供給を停止する方法（以下、関連する方法と称する）では、一般に、出力停止電流値Ｉｂより駆動電流Ｉｆのオーバーシュートや静電気などに起因するノイズへのマージン分だけ小さい閾値Ｉｔｈが設定される。そして、駆動電流Ｉｆの電流値が閾値Ｉｔｈより大きくなると、スイッチをオフにする制御が開始される。
　図２においては、駆動電流Ｉｆの電流値は、時刻ｔ１１において、閾値Ｉｔｈより大きくなったとする。この場合、関連する方法では、時刻ｔ１１において、スイッチをオフにする制御が開始される。一般に、スイッチをオフにする制御を開始した後、実際にスイッチがオフになるまでには遅延時間ｔｄｅｌａｙが発生する。そのため、時刻ｔ１１から遅延時間ｔｄｅｌａｙが経過した時刻ｔ１２において、スイッチはオフとなる。スイッチがオフになると、駆動電流Ｉｆの電流値は０になる。
　スイッチがオフになる時刻ｔ１２が、駆動電流Ｉｆの電流値が出力停止電流値Ｉｂに到達する時刻ｔ２よりも後である場合、図２に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ１２の間では過電流が半導体レーザー素子１０１に供給されてしまう。その結果、半導体レーザー素子１０１から高エネルギー密度の光が出力されてしまい、その光が投射型表示装置の外部に出力されてしまうおそれがある。
　一方、本実施形態の投射型表示装置１００においては、図３に示すように、駆動電流Ｉｆの電流値と２つの閾値（第１の閾値Ｉｔｈ１および第２の閾値Ｉｔｈ２）とが比較される。なお、図３においては、スイッチ部１０７のオン、オフを切り替える場合を例として説明する。また、図３においては、図２と同様に、駆動電流Ｉｆの電流値の電流値は、定格電流Ｉａより小さい状態から、時刻ｔ１において、増加を開始したものとする。そして、時刻ｔ２において、出力停止電流値Ｉｂに達し、その後も、駆動電流Ｉｆの電流値が出力停止電流値Ｉｂを超える状態が続いたとする。
　本実施形態においては、まず、判定部１０９は、駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値Ｉｔｈ１より大きいか否かを判定する。時刻ｔ２１において、駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値Ｉｔｈ１より大きくなると、判定部１０９は、ＤＭＤ１０２をオフにするようにＤＭＤ駆動部１０４に指示する。判定部１０９の指示を受けて、ＤＭＤ駆動部１０４は、ＤＭＤ１０２をオフにする。
　ＤＭＤ１０２がオフ状態になると、半導体レーザー素子１０１の出力光は、ＤＭＤ１０２で光吸収部１０８に向けて反射され、光吸収部１０８で吸収される。そのため、半導体レーザー素子１０１の出力光が投射型表示装置１００の外部に出力されることを防ぐことができる。
　なお、一般に、ＤＭＤ１０２は高速応答が可能である。そのため、判定部１０９の指示に応じて、略遅延なくＤＭＤ１０２をオフにし、半導体レーザー素子１０１の出力光が投射型表示装置１００の外部に出力されないようにすることができる。
　ＤＭＤ１０２をオフにした後、所定時間内に、駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値Ｉｔｈ１以下になると、判定部１０９は、ＤＭＤ１０２をオンにするようにＤＭＤ駆動部１０４に指示する。判定部１０９の指示を受けて、ＤＭＤ駆動部１０４は、ＤＭＤ１０２をオンにする。ＤＭＤ１０２がオン状態になると、半導体レーザー素子１０１の出力光は、ＤＭＤ１０２で、投射レンズ１０３に向けて反射され、投射レンズ１０３から投射される。すなわち、投射型表示装置１００の動作状態は、通常動作状態に戻る。上述したように、ＤＭＤ１０２は高速応答が可能であるため、判定部１０９の指示後、略遅延なく、通常動作状態に戻ることができる。
　駆動電流Ｉｆの電流値が第１の閾値より大きい状態が継続すると、判定部１０９は、駆動電流Ｉｆの電流値が第２の閾値Ｉｔｈ２より大きいか否かを判定する。時刻ｔ２２において、駆動電流Ｉｆの電流値が第２の閾値Ｉｔｈ２より大きくなったとすると、判定部１０９は、スイッチ部１０７をオフにする。
　上述したように、一般に、スイッチをオフにする制御を開始した後、実際にスイッチがオフになるまでには遅延時間ｔｄｅｌａｙが発生する。そのため、時刻ｔ２２から所定の遅延時間ｔｄｅｌａｙが経過した時刻ｔ２３において、スイッチはオフとなる。スイッチがオフになると、駆動電流Ｉｆの電流値は０になる。
　スイッチがオフになる時刻ｔ２３が、駆動電流Ｉｆの電流値が出力停止電流値Ｉｂに到達する時刻ｔ２よりも後である場合、図３に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ２３の間では過電流が半導体レーザー素子１０１に供給されてしまう。その結果、半導体レーザー素子１０１から高エネルギー密度の光が出力されてしまう。しかし、本実施形態においては、時刻ｔ２１においてＤＭＤ１０２がオフとされ、半導体レーザー素子１０１の出力光が投射型表示装置１００の外部に出力されないようになっている。そのため、半導体レーザー素子１０１から高エネルギー密度の光が出力されても、その光が投射型表示装置１００の外部に出力されることを防ぐことができる。また、駆動電流Ｉｆの電流値が第２の閾値Ｉｔｈ２より大きくなると、スイッチ部１０７をオフにすることで、半導体レーザー素子１０１に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
　本実施形態の投射型表示装置１００は、半導体レーザー素子１０１と、半導体レーザー素子１０１の出力光を変調して出射するＤＭＤ１０２と、ＤＭＤ１０２を介した入力光を投射する投射レンズ１０３とを有する。また、投射型表示装置１００は、半導体レーザー素子１０１を駆動し、半導体レーザー素子１０１に流れる電流の電流値を検出する電流検出部１０６を備える駆動部１０５と、制御部１１０とを有する。制御部１１０は、検出された電流値が第１の閾値より大きい場合には、ＤＭＤ１０２の出射光が投射レンズ１０３に入射されないようにＤＭＤ１０２の駆動を制御する。また、制御部１１０は、検出された電流値が第１の閾値よりも大きい第２の閾値より大きい場合には、駆動部１０５に半導体レーザー素子１０１への電流の供給を遮断させる。
　そのため、半導体レーザー素子１０１への電流の供給を遮断するまでの遅延時間のために、過電流に起因する高エネルギー密度の光が半導体レーザー素子１０１から出力されても、その光は投射レンズ１０３には入射されない。したがって、過電流に起因する高エネルギー密度の光が投射型表示装置１００の外部に出力される可能性を減らすことができる。さらに、駆動電流Ｉｆの電流値が、第１の閾値より大きく第２の閾値より小さい状態では、半導体レーザー素子１０１に駆動電流が供給されたままである。したがって、駆動電流Ｉｆの電流値が、第１の閾値より大きく第２の閾値より小さい状態から定格動作範囲内に戻った場合には、ＤＭＤ１０２の駆動を制御するだけで、通常動作状態に戻すことができる。そのため、動作停止状態が生じにくくなり、利便性が損なわれる可能性を低減することができる。
　なお、本実施形態においては、変調素子がＤＭＤである場合を例として説明したがこれに限られるものではない。変調素子としては、液晶表示素子などを用いてもよい。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 

Claims (8)

  1. 　電流の供給に応じてレーザー光を出力するレーザー光源と、
    　前記レーザー光源の出力光を変調して出射する変調素子と、
    　前記変調素子を介した入射光を投射する投射レンズと、
    　前記レーザー光源を駆動し、前記レーザー光源に流れる電流の電流値を検出する電流検出部を備える駆動部と、
    　前記電流検出部が検出した電流値が第１の閾値より大きくなると、前記変調素子の出射光が前記投射レンズに入射されないように前記変調素子の駆動を制御し、前記電流検出部が検出した電流値が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値より大きくなると、前記駆動部に前記レーザー光源への電流の供給を遮断させる制御部と、を有することを特徴とする投射型表示装置。
  2. 　請求項１記載の投射型表示装置において、
    　前記駆動部は、前記レーザー光源への電流の供給を遮断するスイッチ部を備え、
    　前記制御部は、前記電流検出部が検出した電流値が前記第２の閾値より大きくなると、前記スイッチ部に前記レーザー光源への電流の供給を遮断させることを特徴とする投射型表示装置。
  3. 　請求項１または２記載の投射型表示装置において、
    　前記レーザー光を吸収する光吸収部を備え、
    　前記制御部は、前記電流検出部が検出した電流値が前記第１の閾値より大きくなると、前記変調素子の出射の光が前記光吸収部に入射されるように前記変調素子を駆動することを特徴とする投射型表示装置。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の投射型表示装置において、
    　前記変調素子は、デジタルミラーデバイスであることを特徴とする投射型表示装置。
  5. 　電流の供給に応じてレーザー光を出力するレーザー光源と、前記レーザー光源の出力光を変調して出射する変調素子と、前記変調素子を介した入射光を投射する投射レンズとを備える投射型表示装置の制御方法において、
    　前記レーザー光源に流れる電流の電流値を検出し、
    　前記検出した電流値が第１の閾値より大きくなると、前記変調素子の出射光が前記投射レンズに入射されないように前記変調素子の駆動を制御し、前記検出した電流値が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値より大きくなると、前記レーザー光源への電流の供給を遮断させることを特徴とする投射型表示装置の制御方法。
  6. 　請求項５記載の投射型表示装置の制御方法において、
    　前記投射型表示装置には前記レーザー光源への電流の供給を遮断するスイッチ部が設けられ、
    　前記検出した電流値が前記第２の閾値より大きくなると、前記スイッチ部に前記レーザー光源への電流の供給を遮断させることを特徴とする投射型表示装置の制御方法。
  7. 　請求項５または６記載の投射型表示装置の制御方法において、
    　前記投射型表示装置には前記レーザー光を吸収する光吸収部が設けられ、
    　前記検出した電流値が前記第１の閾値より大きくなると、前記変調素子の出射光が前記光吸収部に入射されるように前記変調素子を駆動することを特徴とする投射型表示装置の制御方法。
  8. 　請求項５から７のいずれか１項に記載の投射型表示装置の制御方法において、
    　前記変調素子は、デジタルミラーデバイスであることを特徴とする投射型表示装置の制御方法。
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