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JP2008192717A - Laser light source device, projector and monitor device, and semiconductor laser driving method - Google Patents

Laser light source device, projector and monitor device, and semiconductor laser driving method Download PDF

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JP2008192717A
JP2008192717A JP2007023705A JP2007023705A JP2008192717A JP 2008192717 A JP2008192717 A JP 2008192717A JP 2007023705 A JP2007023705 A JP 2007023705A JP 2007023705 A JP2007023705 A JP 2007023705A JP 2008192717 A JP2008192717 A JP 2008192717A
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JP
Japan
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semiconductor laser
laser
voltage
light source
source device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007023705A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoto Sudo
清人 須藤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、出力効率の向上を図る。
【解決手段】本発明のレーザ光源装置は、レーザ光を発する半導体レーザと、半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、半導体レーザに印加することにより、半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備える。半導体レーザ駆動回路は、半導体レーザに対してパルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、半導体レーザの動作開始電圧以上であって、レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、半導体レーザに対して印加する。
【選択図】図1
In a laser light source device using a semiconductor laser, output efficiency is improved.
A laser light source device according to the present invention provides a semiconductor laser with a pulsed drive voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation start voltage corresponding to a laser oscillation start current of the semiconductor laser. And a semiconductor laser driving circuit for driving the semiconductor laser by applying. The semiconductor laser drive circuit is a bias having a voltage value that is equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before the start of application of the pulsed drive voltage to the semiconductor laser. A voltage is applied to the semiconductor laser.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、レーザ光源装置、プロジェクタおよびモニタ装置、並びに、半導体レーザ駆動方法に関するものである。   The present invention relates to a laser light source device, a projector and a monitor device, and a semiconductor laser driving method.

従来、画像を拡大投写するプロジェクタには、一般的に、その光源として、超高圧水銀ランプ(UHP)が用いられていた。しかし、UHPは、最高輝度に到達するまでに数分程度の時間を要するため瞬時点灯が困難であることや、寿命が比較的短いこと、色再現性範囲が十分でない等の種々の課題が存在していた。そこで、近年では、光源として半導体レーザを用いる手法が開発されつつある(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, an ultra-high pressure mercury lamp (UHP) has been generally used as a light source for a projector that enlarges and projects an image. However, UHP requires several minutes to reach the maximum luminance, so there are various problems such as difficulty in instantaneous lighting, relatively short life, and insufficient color reproducibility range. Was. Therefore, in recent years, a technique using a semiconductor laser as a light source is being developed (see, for example, Patent Document 1).

半導体レーザは、レーザ発振開始電流以上の電流値を有する駆動電流が流れるように、半導体レーザを構成するレーザダイオードに駆動電圧を印加することによって、レーザダイオードがレーザ発振を開始してレーザ光を発するものである。ただし、レーザダイオードに直流の駆動電圧を印加することは、長寿命化のためには望ましくない。そこで、通常は、レーザダイオードに対してパルス状の駆動電圧を印加してパルス状の駆動電流を流すこととしている。また、半導体レーザが発するレーザ光の出力光量は、駆動電圧のパルス高および、駆動電圧のパルス幅の調整により制御される。   A semiconductor laser starts laser oscillation and emits laser light by applying a drive voltage to a laser diode constituting the semiconductor laser so that a drive current having a current value equal to or greater than the laser oscillation start current flows. Is. However, applying a DC drive voltage to the laser diode is not desirable for extending the life. Therefore, normally, a pulsed drive voltage is applied to the laser diode to flow a pulsed drive current. The output light quantity of the laser light emitted from the semiconductor laser is controlled by adjusting the pulse height of the drive voltage and the pulse width of the drive voltage.

ここで、半導体レーザには、パルス状の駆動電圧を印加した場合に流れる駆動電流の波形の立ち上がり速度が、レーザダイオード自体の特性および配線の寄生素子に起因して遅くなるため、所望の出力光量を得るためには、過剰な電圧値の駆動電圧を印加して、所望の駆動電流を流す必要があり、効率が悪くなってしまう、という問題がある。   Here, since the rising speed of the waveform of the drive current that flows when a pulsed drive voltage is applied to the semiconductor laser is slow due to the characteristics of the laser diode itself and the parasitic elements of the wiring, the desired output light quantity In order to obtain the above, there is a problem that it is necessary to apply a driving voltage having an excessive voltage value to flow a desired driving current, resulting in poor efficiency.

光通信の分野では、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現するために、レーザダイオードにあらかじめ直流バイアス電圧を印加して、レーザ発振開始寸前の直流バイアス電流(レーザ発振開始電流よりも少し小さい電流)を流しておくことにより、駆動電流の立ち上がり速度を高速にすることが考えられている(例えば、特許文献2参照。)。   In the field of optical communications, in order to realize a steep rise in drive current, a DC bias voltage is applied to the laser diode in advance, and a DC bias current (current slightly smaller than the laser oscillation start current) just before laser oscillation starts. It is considered that the rising speed of the drive current is increased by passing the current (for example, see Patent Document 2).

しかしながら、半導体レーザを用いたレーザ光源装置をプロジェクタ等の照明の用途に適用する場合には、所望するレーザ光の出力は光通信の場合に比べて数十倍以上の大きさが必要となる。このため、例えば、半導体レーザを構成するレーザダイオードとしては、出力が大きくレーザ発振開始電流の非常に大きなものを用いることとなる。   However, when a laser light source device using a semiconductor laser is applied to a lighting application such as a projector, the output of the desired laser light needs to be several tens of times larger than that in the case of optical communication. For this reason, for example, a laser diode that constitutes a semiconductor laser has a large output and a very large laser oscillation start current.

このような半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、上記問題を解決するために、上記光通信における手法を利用すると、非常に大きな直流バイアス電流を流すこととなり、効率が悪くなってしまう、という問題がある。また、直流バイアス電流は損失となり、この損失による発熱が非常に大きくなり、この発熱を冷却するために冷却装置が非常に大きくなる、という問題も発生する。   In such a laser light source apparatus using a semiconductor laser, if the above-described optical communication method is used to solve the above-described problem, a very large DC bias current will flow and the efficiency will deteriorate. There is. In addition, the DC bias current becomes a loss, and heat generated by the loss becomes very large, and there is a problem that the cooling device becomes very large for cooling the heat generation.

特開2005−99160号公報JP-A-2005-99160 特開2002−270948号公報JP 2002-270948 A

そこで、本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、出力効率の向上を可能とする技術を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of improving output efficiency in a laser light source device using a semiconductor laser.

上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明は、次のようなレーザ光源装置の態様とすることができる。すなわち、
レーザ光を発するレーザ光源装置であって、
半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
In order to solve at least a part of the above problems, the present invention may be configured as the following laser light source device. That is,
A laser light source device that emits laser light,
A semiconductor laser;
A semiconductor laser driving circuit for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to the laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser; Prepared,
The semiconductor laser drive circuit is equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before starting to apply the pulsed drive voltage to the semiconductor laser. A bias voltage having a voltage value is applied to the semiconductor laser.

本発明のレーザ光源装置では、パルス状の駆動電圧の印加を開始して半導体レーザを駆動する直前の一定期間において、バイアス電圧を印加する。これにより、従来技術で説明した直流バイアス電圧を印加する場合と同様に、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現することができるので、バイアス電圧を印加しない場合に比べて出力効率を向上させることが可能である。   In the laser light source device of the present invention, a bias voltage is applied for a certain period immediately before the application of a pulsed drive voltage is started and the semiconductor laser is driven. As a result, the steep rise of the drive current can be realized as in the case of applying the DC bias voltage described in the prior art, so that the output efficiency can be improved as compared with the case where no bias voltage is applied. It is.

また、直流のバイアス電圧を印加するのではなく、一定期間においてバイアス電圧を印加するのみであるため、直流のバイアス電圧を印加する場合に発生する損失が低減し、この損失による発熱が低減することとなるので、これによって、半導体レーザの入力電力に対する出力効率を向上させることが可能である。さらに、また、この損失による発熱の低減によって、発熱を冷却するための冷却装置の小型化も可能となる。   Also, since a DC bias voltage is not applied but only a bias voltage is applied for a certain period of time, loss generated when a DC bias voltage is applied is reduced, and heat generation due to this loss is reduced. Therefore, it is possible to improve the output efficiency with respect to the input power of the semiconductor laser. Furthermore, the reduction of the heat generation due to this loss also allows the cooling device for cooling the heat generation to be downsized.

ここで、前記バイアス電圧は、前記レーザ発振開始電流の90%以下の電流値の電流に対応する電圧値とすればよい。また、前記一定期間は、0.5マイクロ秒から2マイクロ秒の範囲内であればよい。   Here, the bias voltage may be a voltage value corresponding to a current having a current value of 90% or less of the laser oscillation start current. The predetermined period may be in the range of 0.5 microsecond to 2 microseconds.

上記のようにすれば、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現することができるバイアス電圧を容易に設定することができる。   In this way, it is possible to easily set a bias voltage that can realize a steep rise of the drive current.

なお、前記半導体レーザ駆動回路は、前記パルス状の駆動電圧のパルスの長さが、前記一定期間の5倍以上の長さとなる場合には、前記バイアス電圧の印加を省略するようにしてもよい。   The semiconductor laser drive circuit may omit application of the bias voltage when the pulse length of the pulsed drive voltage is five times or more of the predetermined period. .

上記のようにすれば、パルス状の駆動電圧のパルスの長さが、一定期間の5倍以上の長さとなる場合において、バイアス電圧を印加することによって発生する損失を低減することができる。   According to the above, in the case where the pulse length of the pulsed drive voltage is 5 times or more of the predetermined period, it is possible to reduce the loss generated by applying the bias voltage.

本発明は、次のようなプロジェクタの態様とすることもできる。すなわち、
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
レーザ光を発するレーザ光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
The present invention may be configured as a projector as follows. That is,
A projector that projects an image according to an input image signal,
A laser light source device for emitting laser light;
A projection unit that projects light modulated according to the image signal,
The laser light source device
A semiconductor laser;
A semiconductor laser driving circuit for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to the laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser; Prepared,
The semiconductor laser drive circuit is equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before starting to apply the pulsed drive voltage to the semiconductor laser. A bias voltage having a voltage value is applied to the semiconductor laser.

このような構成であれば、高出力のレーザ光によって、被写体を明るく照射することができるので、高輝度の画像を投写することができる。   With such a configuration, the subject can be illuminated brightly with a high-power laser beam, so that a high-luminance image can be projected.

また、本発明は、次のようなモニタ装置の態様とすることもできる。すなわち、
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
レーザ光を発するレーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
Further, the present invention may be configured as the following monitor device. That is,
A monitor device for outputting a photographed subject,
A laser light source device for emitting laser light;
A diffusion element for diffusing the light emitted from the laser light source device;
An imaging unit that images a subject illuminated by the diffusing element,
The laser light source device
A semiconductor laser;
A semiconductor laser driving circuit for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to the laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser; Prepared,
The semiconductor laser drive circuit is equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before starting to apply the pulsed drive voltage to the semiconductor laser. A bias voltage having a voltage value is applied to the semiconductor laser.

このような構成であれば、高出力のレーザ光によって、被写体を明るく照射することができるので、明瞭な画像を撮像することが可能になる。   With such a configuration, the subject can be illuminated brightly with a high-power laser beam, so that a clear image can be taken.

また、本発明は、次のような半導体レーザ駆動方法の態様とすることもできる。すなわち、
半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動方法であって、
前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
In addition, the present invention can be configured as the following semiconductor laser driving method. That is,
A semiconductor laser driving method for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to a laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser,
A bias voltage having a voltage value equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before the application of the pulsed drive voltage to the semiconductor laser is started. And applying to the semiconductor laser.

上記方法では、パルス状の駆動電圧の印加を開始して半導体レーザを駆動する直前の一定期間において、バイアス電圧を印加する。これにより、従来技術で説明した直流バイアス電圧を印加する場合と同様に、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現することができるので、バイアス電圧を印加しない場合に比べて半導体レーザの出力効率を向上させることが可能である。   In the above method, a bias voltage is applied for a certain period immediately before the application of a pulsed drive voltage is started and the semiconductor laser is driven. As a result, the steep rise of the drive current can be realized as in the case of applying the DC bias voltage described in the prior art, so that the output efficiency of the semiconductor laser is improved as compared with the case where no bias voltage is applied. It is possible.

また、直流のバイアス電圧を印加するのではなく、一定期間においてバイアス電圧を印加するのみであるため、直流のバイアス電圧を印加する場合に発生する損失が低減し、この損失による発熱が低減することとなるので、これによって、半導体レーザの出力効率を向上させることが可能である。さらに、また、この損失による発熱の低減によって、発熱を冷却するための冷却装置の小型化も可能となる。   Also, since a DC bias voltage is not applied but only a bias voltage is applied for a certain period of time, loss generated when a DC bias voltage is applied is reduced, and heat generation due to this loss is reduced. Therefore, it is possible to improve the output efficiency of the semiconductor laser. Furthermore, the reduction of the heat generation due to this loss also allows the cooling device for cooling the heat generation to be downsized.

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
A.第1実施例(レーザ光源装置):
B.第2実施例(モニタ装置):
C.第3実施例(プロジェクタ):
D.変形例:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. First embodiment (laser light source device):
B. Second embodiment (monitor device):
C. Third embodiment (projector):
D. Variation:

A.第1実施例(レーザ光源装置):
図1は、本発明の第1実施例としてのレーザ光源装置100の概略構成図である。図示するように、レーザ光源装置100は、レーザ光を発するレーザ光源を構成する半導体レーザ110およびフィルタ120と、半導体レーザ110を駆動する半導体レーザ駆動回路130と、光センサ140と、を備えている。
A. First embodiment (laser light source device):
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser light source device 100 as a first embodiment of the present invention. As illustrated, the laser light source device 100 includes a semiconductor laser 110 and a filter 120 that constitute a laser light source that emits laser light, a semiconductor laser driving circuit 130 that drives the semiconductor laser 110, and an optical sensor 140. .

半導体レーザ110は、1つのレーザダイオード、あるいは、複数のレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイ、により構成されている。   The semiconductor laser 110 is configured by one laser diode or a laser diode array having a plurality of laser diodes.

半導体レーザ110は、半導体レーザ駆動回路130から印加される駆動電圧DPvが印加されると、これに応じた駆動電流DPiが流れ、この駆動電流DPiが後述するレーザ発振開始電流よりも大きい場合にレーザ発振し、レーザ光を発する。   When the drive voltage DPv applied from the semiconductor laser drive circuit 130 is applied to the semiconductor laser 110, a drive current DPi corresponding to the drive voltage DPv flows, and when the drive current DPi is larger than a laser oscillation start current described later, Oscillates and emits laser light.

フィルタ120は、半導体レーザ110が発するレーザ光のうち、不要な波長の光を遮断し、必要な波長の光のみを通過させて、レーザ光源装置100から射出するレーザ光LBの波長の純度を高める。   The filter 120 blocks light having an unnecessary wavelength out of the laser light emitted from the semiconductor laser 110 and passes only light having the required wavelength, thereby increasing the purity of the wavelength of the laser light LB emitted from the laser light source device 100. .

半導体レーザ駆動回路130は、スイッチ回路132およびスイッチ制御回路134により構成される。   The semiconductor laser drive circuit 130 includes a switch circuit 132 and a switch control circuit 134.

スイッチ回路132は、例えば、2つのスイッチS1,S2と、1つのダイオードD1により構成される。このスイッチ回路132は、スイッチ制御回路134から入力される2つのスイッチ制御信号CTLS1,CTLS2に従って、2つのスイッチS1,S2をオン/オフすることにより、後述するように、スイッチ回路132に入力される2つの駆動電圧生成用電圧V1,V2(<V1)に基づくパルス状の駆動電圧DPvを生成し、半導体レーザ110に印加する。なお、2つの駆動電圧生成用電圧V1,V2は、例えば、DC/DCコンバータ等の電圧生成回路によって生成されて、スイッチ回路132に入力される。   The switch circuit 132 includes, for example, two switches S1 and S2 and one diode D1. The switch circuit 132 is input to the switch circuit 132 as described later by turning on / off the two switches S1 and S2 in accordance with the two switch control signals CTLS1 and CTLS2 input from the switch control circuit 134. A pulsed drive voltage DPv based on the two drive voltage generation voltages V 1 and V 2 (<V 1) is generated and applied to the semiconductor laser 110. The two drive voltage generation voltages V1 and V2 are generated by a voltage generation circuit such as a DC / DC converter, for example, and input to the switch circuit 132.

スイッチ制御回路134は、光センサ140から入力されるセンサ信号に応じて2つのスイッチ制御信号CTLS1,CTLS2を出力する。   The switch control circuit 134 outputs two switch control signals CTLS1 and CTLS2 according to the sensor signal input from the optical sensor 140.

ここで、光センサ140は、フィルタ120で遮断された光(不要な波長の光)について、その光量を検出し、検出した光量に応じたセンサ信号を出力する。フィルタ120で遮断された光と、フィルタ120を通過した光(必要な波長の光)とは、それぞれの出力光量に相関関係があり、不要な波長の光の光量がわかれば必要な波長の光の光量を推定することができる。   Here, the optical sensor 140 detects the amount of light blocked by the filter 120 (light having an unnecessary wavelength), and outputs a sensor signal corresponding to the detected amount of light. The light blocked by the filter 120 and the light that has passed through the filter 120 (light having a required wavelength) have a correlation with each output light amount. If the light amount of unnecessary wavelength light is known, the light having the required wavelength is obtained. Can be estimated.

そこで、スイッチ制御回路134は、光センサ140から入力されるセンサ信号に応じて、レーザ光源装置100から射出されるレーザ光LBの出力光量が、あらかじめ設定されている所定の出力光量となるように、2つのスイッチ制御信号CTLS1,CTLS2のパルス幅を調整する。   Therefore, the switch control circuit 134 responds to the sensor signal input from the optical sensor 140 so that the output light amount of the laser light LB emitted from the laser light source device 100 becomes a predetermined output light amount set in advance. The pulse widths of the two switch control signals CTLS1 and CTLS2 are adjusted.

以上のように、半導体レーザ駆動回路130は、スイッチ制御回路134が出力する2つのスイッチ制御信号CTLS1,CTLS2に基づいて、スイッチ回路132の2つのスイッチS1,S2をオン/オフすることにより、スイッチ回路132に入力される2つの駆動電圧生成用電圧V1,V2に基づくパルス状の駆動電圧DPvを生成し、半導体レーザ110に印加して、半導体レーザ110を駆動する。   As described above, the semiconductor laser drive circuit 130 switches on / off the two switches S1, S2 of the switch circuit 132 based on the two switch control signals CTLS1, CTLS2 output from the switch control circuit 134. A pulsed drive voltage DPv based on the two drive voltage generation voltages V 1 and V 2 input to the circuit 132 is generated and applied to the semiconductor laser 110 to drive the semiconductor laser 110.

ここで、2つの駆動電圧生成用電圧V1,V2は以下で説明する電圧に設定することとする。   Here, the two drive voltage generation voltages V1 and V2 are set to voltages described below.

図2は、半導体レーザ110を構成するレーザダイオードに流れる駆動電流に対する出力光量、および、駆動電流に対応する駆動電圧を示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing an output light amount with respect to a drive current flowing through a laser diode constituting the semiconductor laser 110 and a drive voltage corresponding to the drive current.

第1の駆動電圧生成用電圧V1は、レーザ発振開始電流Istに対応するレーザ発振開始電圧Vst以上の電圧であって、所望の光出力光量Ptが得られる電流(以下、「レーザ発振電流」と呼ぶ。)Idvに対応する電圧(以下、「レーザ発振電圧」と呼ぶ。)Vdvに設定する。   The first drive voltage generation voltage V1 is a voltage equal to or higher than the laser oscillation start voltage Vst corresponding to the laser oscillation start current Ist, and is a current (hereinafter referred to as “laser oscillation current”) that provides a desired light output light quantity Pt. The voltage corresponding to Idv (hereinafter referred to as “laser oscillation voltage”) Vdv is set.

第2の駆動電圧生成用電圧V2は、レーザダイオードがダイオードとしての動作を開始し電流が流れはじめる動作開始電圧Vdonよりも大きい電圧であって、レーザ発振開始電流Istよりも小さくレーザ発振はしない電流(以下、「バイアス電流」と呼ぶ。)Ibsが流れる電圧(以下、「バイアス電圧」と呼ぶ。)Vbsに設定する。ここでは説明を簡単にするためダイオードD1の順方向電圧Vfを省略する。実際のV2はVbsにVfを加えた値の電圧になる。具体的には、例えば、レーザ発振開始電流Istは、通常±10%程度のばらつきが発生するので、レーザ発振開始電流Istがばらついても、バイアス電流Ibsではレーザ発振しないようにするために、バイアス電流Ibsはレーザ発振開始電流Istの90%以下の電流に設定されることが好ましい。   The second drive voltage generation voltage V2 is a voltage higher than the operation start voltage Vdon at which the laser diode starts operating as a diode and starts to flow, and is smaller than the laser oscillation start current Ist and does not cause laser oscillation. (Hereinafter referred to as “bias current”.) The voltage at which Ibs flows (hereinafter referred to as “bias voltage”) Vbs is set. Here, in order to simplify the description, the forward voltage Vf of the diode D1 is omitted. The actual V2 is a voltage obtained by adding Vf to Vbs. Specifically, for example, since the laser oscillation start current Ist usually varies about ± 10%, even if the laser oscillation start current Ist varies, the bias current Ibs is biased to prevent laser oscillation. The current Ibs is preferably set to 90% or less of the laser oscillation start current Ist.

図3は、半導体レーザ駆動回路130によって半導体レーザ110に印加される駆動電圧DPv、および、これに基づいて半導体レーザ110に流れる駆動電流DPiについて示す説明図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the drive voltage DPv applied to the semiconductor laser 110 by the semiconductor laser drive circuit 130 and the drive current DPi flowing through the semiconductor laser 110 based on the drive voltage DPv.

スイッチ制御回路134(図1)は、第1のスイッチS1を制御する第1のスイッチ制御信号CTLS1として、図3(a)に示すように、周期Tdvでパルス幅Wdvのパルス信号を出力する。なお、説明の便宜上、図3(a)に示した第1のスイッチ制御信号CTLS1の立ち上がり時刻をt1,t4とする。また、スイッチ制御回路134は、第2のスイッチ信号S2を制御する第2のスイッチ制御信号CTLS2として、図3(b)に示すように、周期Tdvのパルス信号を出力する。ただし、第2のスイッチ制御信号CTLS2は、第1のスイッチ制御信号CTLS1の立ち上がり時刻t1,t4よりも一定期間Wbsだけ前の時刻t0,t3に立ち上がり、スイッチ制御信号CTLS1の立ち下がり時刻、すなわち、時刻t1,t4からスイッチ制御信号S1のパルス幅Wdvに等しい期間経過後の時刻t2,t5と同じタイミングで立ち下がる、パルス幅(Wbs+Wdv)のパルス信号である。   As shown in FIG. 3A, the switch control circuit 134 (FIG. 1) outputs a pulse signal having a pulse width Wdv as the first switch control signal CTLS1 for controlling the first switch S1, as shown in FIG. For convenience of explanation, the rising times of the first switch control signal CTLS1 shown in FIG. The switch control circuit 134 outputs a pulse signal having a cycle Tdv as a second switch control signal CTLS2 for controlling the second switch signal S2, as shown in FIG. However, the second switch control signal CTLS2 rises at times t0 and t3 that are a fixed period Wbs before the rise times t1 and t4 of the first switch control signal CTLS1 and falls at the fall time of the switch control signal CTLS1, that is, This is a pulse signal with a pulse width (Wbs + Wdv) that falls from the time t1, t4 at the same timing as the time t2, t5 after the elapse of a period equal to the pulse width Wdv of the switch control signal S1.

時刻t0から時刻t1までの期間では、第2のスイッチ制御信号SCLT2のみが立ち上がっているので、スイッチS2のみがオンとなる。これにより、駆動電圧DPvとして、図3(c)に示すように、第2の駆動電圧生成用電圧V2、すなわち、バイアス電圧Vbs(厳密には、バイアス電圧VbsからダイオードD1の順方向電圧だけ電圧降下した値の電圧)が、半導体レーザ110に印加され、図3(d)に示すように、バイアス電圧Vbsに対応するバイアス電流Ibsが半導体レーザ110に流れる。ここで、上記したように、バイアス電流Ibsはレーザ発振しない大きさの電流であるので、半導体レーザ110は、半導体としては動作しているがレーザ発振はできない状態(以下、「アイドリング状態」とも呼ぶ。)となり、レーザ光を発しない。   In the period from time t0 to time t1, only the second switch control signal SCLT2 rises, so only the switch S2 is turned on. As a result, as shown in FIG. 3C, the drive voltage DPv is the second drive voltage generation voltage V2, that is, the bias voltage Vbs (strictly, the voltage equal to the forward voltage of the diode D1 from the bias voltage Vbs). The voltage of the lowered value) is applied to the semiconductor laser 110, and a bias current Ibs corresponding to the bias voltage Vbs flows to the semiconductor laser 110 as shown in FIG. Here, as described above, since the bias current Ibs is a current that does not cause laser oscillation, the semiconductor laser 110 operates as a semiconductor but cannot perform laser oscillation (hereinafter also referred to as “idling state”). ) And does not emit laser light.

そして、時刻t1から時刻t2までの期間では、2つのスイッチ制御信号SCLT1,SCLT2の両方が立ち上がっているので、スイッチS1およびスイッチS2の両方がオンとなる。ただし、上記したように、第2の駆動電圧生成用電圧V2、すなわち、バイアス電圧Vbsは、第1の駆動電圧生成用電圧V1、すなわち、レーザ発振電圧Vdvよりも小さい電圧であるので、ダイオードD1は逆方向バイアス状態となる。これにより、駆動電圧DPvとして、図3(c)に示すように、第1の駆動電圧生成用電圧V1、すなわち、レーザ発振電圧Vdvのみが半導体レーザ110に印加され、図3(d)に示すように、レーザ発振電圧Vdvに対応するレーザ発振電流Idvが半導体レーザ110に流れる。これにより、半導体レーザ110にはバイアス電流Ibsから立ち上がるレーザ発振電流Idvが流れ、半導体レーザ110は、この期間において、レーザ発振を行い、レーザ発振電流Idvに対応する出力光量でレーザ光を発する。   In the period from time t1 to time t2, since both the two switch control signals SCLT1 and SCLT2 rise, both the switch S1 and the switch S2 are turned on. However, as described above, since the second drive voltage generation voltage V2, that is, the bias voltage Vbs is smaller than the first drive voltage generation voltage V1, that is, the laser oscillation voltage Vdv, the diode D1. Is in a reverse bias state. As a result, as shown in FIG. 3C, only the first drive voltage generation voltage V1, that is, the laser oscillation voltage Vdv, is applied to the semiconductor laser 110 as the drive voltage DPv, as shown in FIG. As described above, a laser oscillation current Idv corresponding to the laser oscillation voltage Vdv flows through the semiconductor laser 110. As a result, a laser oscillation current Idv rising from the bias current Ibs flows through the semiconductor laser 110, and during this period, the semiconductor laser 110 performs laser oscillation and emits laser light with an output light amount corresponding to the laser oscillation current Idv.

また、時刻t2からt3までの期間では、2つのスイッチ制御信号SCLT1,SCLT2の両方が立ち下がっているので、スイッチS1およびスイッチS2の両方がオフとなる。これにより、駆動電圧DPvとして、図3(c)に示すように、半導体レーザ110には電圧が印加されず、図3(d)に示すように、半導体レーザ110に電流は流れない。これにより、半導体レーザ110は、この期間において、レーザ発振を行わず、レーザ光を発しない。   In addition, since both the two switch control signals SCLT1 and SCLT2 are falling during the period from time t2 to t3, both the switch S1 and the switch S2 are turned off. As a result, no voltage is applied to the semiconductor laser 110 as the drive voltage DPv as shown in FIG. 3C, and no current flows through the semiconductor laser 110 as shown in FIG. Thus, the semiconductor laser 110 does not oscillate and does not emit laser light during this period.

なお、時刻t3以降の動作は時刻t0から時刻t3までの繰り返しであるので、説明を省略する。   Since the operation after time t3 is a repetition from time t0 to time t3, description thereof is omitted.

以上説明したように、半導体レーザ110のレーザダイオードは、時刻t1〜t2の期間(第1のスイッチ制御信号CTLS1のパルス幅Wdvに等しい期間であり、以下、「レーザ発振期間」とも呼ぶ。)の直前の時刻t0〜t1の期間(一定期間Wbsに等しく、以下、「バイアス期間」とも呼ぶ。)において、バイアス電圧Vbsが印加されることにより、レーザ発振しない程度のバイアス電流Ibsでバイアスされるため、駆動電流DPiの立ち上がりは、レーザ発振期間の前に、なんら電流を流さない場合(図3(d)に破線で示す。)に比べて、急峻とすることが可能となる。この結果、駆動電流に対する半導体レーザの光出力の効率を高めることができる。   As described above, the laser diode of the semiconductor laser 110 is in the period from time t1 to time t2 (which is a period equal to the pulse width Wdv of the first switch control signal CTLS1, hereinafter also referred to as “laser oscillation period”). Since the bias voltage Vbs is applied during the period from the previous time t0 to t1 (equal to the fixed period Wbs, hereinafter also referred to as “bias period”), the bias current Ibs is set so as not to cause laser oscillation. The rise of the drive current DPi can be made steep compared to the case where no current is passed before the laser oscillation period (indicated by a broken line in FIG. 3D). As a result, the efficiency of the optical output of the semiconductor laser with respect to the drive current can be increased.

また、レーザ発振期間の直前の一定期間(バイアス期間)においてのみバイアス電流を流しているので、従来技術で説明したような直流バイアス電流を流す場合に比べて、電流損失を低減することにより、電流損失による発熱を抑制することができるので、放熱のための冷却装置を簡単化することが可能となる。   In addition, since the bias current is supplied only during a certain period (bias period) immediately before the laser oscillation period, the current loss is reduced by reducing the current loss as compared with the case where the DC bias current as described in the prior art is supplied. Since heat generation due to loss can be suppressed, a cooling device for heat dissipation can be simplified.

なお、バイアス電流Ibsを流すバイアス期間、すなわち、バイアス電圧Vbsを印加する一定期間Wbsの長さは、0.5マイクロ秒あれば、バイアス電流Ibsの立ち上がり時間を確保できる。また、この一定期間Wbsの長さは、2マイクロ秒以上あっても、レーザ発振時の駆動電流の立ち上がり速度はほとんど変わらず、電流損失が増加することになる。そこで、バイアス電圧Vbsを印加する一定期間Wbsの長さは、0.5マイクロ秒〜2マイクロ秒の範囲に設定されることが好ましい。   If the length of the bias period for supplying the bias current Ibs, that is, the fixed period Wbs for applying the bias voltage Vbs is 0.5 microseconds, the rise time of the bias current Ibs can be secured. Further, even if the length of the fixed period Wbs is 2 microseconds or more, the rising speed of the drive current during laser oscillation hardly changes and the current loss increases. Therefore, the length of the fixed period Wbs for applying the bias voltage Vbs is preferably set in the range of 0.5 microseconds to 2 microseconds.

また、第1のスイッチ制御信号CLTS1のパルス幅Wdvに相当するレーザ発振期間の長さは、上記したように、設定する出力光量に応じて異なるが、このレーザ発振期間の長さが、レーザ発振期間の直前の一定期間Wbsに相当するバイアス期間の長さに比べて十分長い場合、例えば、5倍以上の長さを有している場合には、駆動電流の立ち上がりの影響は小さくなり、レーザ発振開始前にバイアス電流を流す必要性は小さくなることから、この場合には、バイアス電圧の印加を省略するようにしてもよい。   Further, as described above, the length of the laser oscillation period corresponding to the pulse width Wdv of the first switch control signal CLTS1 varies depending on the set output light amount. When the length of the bias period corresponding to the fixed period Wbs immediately before the period is sufficiently long, for example, when the length is five times or more, the influence of the rising of the drive current becomes small, and the laser In this case, the application of the bias voltage may be omitted because the necessity of flowing a bias current before the oscillation starts is reduced.

B.第2実施例(モニタ装置):
図4は、本発明の第2実施例としてのモニタ装置400の概略構成図である。モニタ装置400は、装置本体410と、光伝送部420とを備える。装置本体410は、前述した第1実施例のレーザ光源装置100を備える。
B. Second embodiment (monitor device):
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a monitor device 400 as a second embodiment of the present invention. The monitor device 400 includes a device main body 410 and an optical transmission unit 420. The apparatus main body 410 includes the laser light source apparatus 100 of the first embodiment described above.

光伝送部420は、光を送る側と受ける側の2本のライトガイド421,422を備える。各ライトガイド421,422は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド421の入射側にはレーザ光源装置100が配設され、その出射側には拡散板423が配設されている。レーザ光源装置100から射出したレーザ光は、ライトガイド421を伝って光伝送部420の先端に設けられた拡散板423に送られ、拡散板423により拡散されて被写体を照射する。   The light transmission unit 420 includes two light guides 421 and 422 on the light sending side and the light receiving side. Each of the light guides 421 and 422 is a bundle of a large number of optical fibers, and can send laser light to a distant place. The laser light source device 100 is disposed on the incident side of the light guide 421 on the light transmission side, and the diffusion plate 423 is disposed on the emission side thereof. The laser light emitted from the laser light source device 100 is transmitted to the diffusion plate 423 provided at the tip of the light transmission unit 420 through the light guide 421 and is diffused by the diffusion plate 423 to irradiate the subject.

光伝送部420の先端には、結像レンズ424も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ424で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド422を伝って、装置本体410内に設けられた撮像手段としてのカメラ411に送られる。この結果、レーザ光源装置100により出射したレーザ光により被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ411で撮像することができる。   An imaging lens 424 is also provided at the tip of the light transmission unit 420, and reflected light from the subject can be received by the imaging lens 424. The received reflected light travels through the light guide 422 on the receiving side and is sent to a camera 411 as an imaging means provided in the apparatus main body 410. As a result, the camera 411 can capture an image based on the reflected light obtained by irradiating the subject with the laser light emitted from the laser light source device 100.

以上のように構成されたモニタ装置400によれば、高出力のレーザ光源装置100により被写体を照射することができることから、カメラ411によって画像を明瞭に撮影することができる。   According to the monitor device 400 configured as described above, the high-power laser light source device 100 can irradiate the subject, so that the camera 411 can clearly capture an image.

C.第3実施例(プロジェクタ):
図5は、本発明の第3実施例としてのプロジェクタ500の概略構成図である。図中においては、簡略化のためプロジェクタ500を構成する筐体は省略している。プロジェクタ500は、赤色光を射出する赤色レーザ光源装置501Rと、緑色光を射出する緑色レーザ光源装置501Gと、青色光を射出する青色レーザ光源装置501Bと、を備える。
C. Third embodiment (projector):
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a projector 500 as a third embodiment of the invention. In the drawing, a casing constituting the projector 500 is omitted for simplification. The projector 500 includes a red laser light source device 501R that emits red light, a green laser light source device 501G that emits green light, and a blue laser light source device 501B that emits blue light.

各色のレーザ光源装置501R,501G,501Bは、それぞれ、対応する色のレーザ光LBr,LBg,LBbを射出する点を除いて、前述した第1実施例のレーザ光源装置100と同一の構成を有している。   The laser light source devices 501R, 501G, and 501B of the respective colors have the same configuration as the laser light source device 100 of the first embodiment described above except that the laser light beams LBr, LBg, and LBb of the corresponding colors are emitted. is doing.

また、プロジェクタ500は、各色のレーザ光源装置501R,501G,501Bから射出された各色のレーザ光LBr,LBg,LBbをパソコン等から送られてきた画像信号に応じてそれぞれ変調する液晶ライトバルブ(変調部)504R,504G,504Bと、液晶ライトバルブ504R,504G,504Bから射出された光を合成して投写レンズ507に導くクロスダイクロイックプリズム506と、液晶ライトバルブ504R,504G,504Bによって形成された像を拡大してスクリーン510に投写する投写光学系としての投写レンズ507と、を備えている。   In addition, the projector 500 is a liquid crystal light valve (modulation) that modulates the laser beams LBr, LBg, and LBb of each color emitted from the laser light source devices 501R, 501G, and 501B of each color according to image signals sent from a personal computer or the like. Image) formed by the liquid crystal light valves 504R, 504G, and 504B, the cross dichroic prism 506 that combines the light emitted from the liquid crystal light valves 504R, 504G, and 504B and guides the light to the projection lens 507. And a projection lens 507 as a projection optical system for enlarging and projecting the image on the screen 510.

さらに、プロジェクタ500は、各レーザ光源装置501R,501G,501Bから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるため、各レーザ光源装置501R,501G,501Bよりも光路下流側に、インテグレータ光学系502R,502G,502Bを設けており、これらによって照度分布が均一化された光によって、液晶ライトバルブ504R,504G,504Bを照明している。例えば、インテグレータ光学系502R,502G、502Bは、ロッドレンズやレンズアレイ、ホログラム素子等の光学素子およびフィールドレンズ等を用いて構成される。   Further, in order to make the illuminance distribution of the laser light emitted from each of the laser light source devices 501R, 501G, and 501B uniform, the projector 500 places the integrator optical system 502R on the optical path downstream side of each of the laser light source devices 501R, 501G, and 501B. , 502G, and 502B are provided, and the liquid crystal light valves 504R, 504G, and 504B are illuminated by the light having a uniform illuminance distribution. For example, the integrator optical systems 502R, 502G, and 502B are configured using a rod lens, a lens array, an optical element such as a hologram element, a field lens, and the like.

各液晶ライトバルブ504R,504G,504Bによって変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム506に入射する。このプリズムは4つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投写レンズ507によりスクリーン510上に投写され、拡大された画像が表示される。   The three color lights modulated by the liquid crystal light valves 504R, 504G, and 504B are incident on the cross dichroic prism 506. This prism is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are arranged in a cross shape on the inner surface thereof. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 510 by the projection lens 507, which is a projection optical system, and an enlarged image is displayed.

以上のように構成されたプロジェクタ500によれば、高出力のレーザ光源装置501R,501G,501Bを用いることができることから、高輝度の画像を表示することができる。   According to the projector 500 configured as described above, since the high-power laser light source devices 501R, 501G, and 501B can be used, a high-luminance image can be displayed.

D.変形例:
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、以下のような変形が可能である。
D. Variation:
As mentioned above, although the various Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these Examples, and can take a various structure in the range which does not deviate from the meaning. For example, the following modifications are possible.

(1)本発明は、半導体レーザの共振構造として内部共振型あるいは外部共振型の区別なく適用可能である。また、半導体レーザを構成するレーザダイオードの構造も面発光型あるいは端面発光型の区別なく適用可能である。
る。
(1) The present invention can be applied as a semiconductor laser resonance structure without distinction between an internal resonance type and an external resonance type. Also, the structure of the laser diode constituting the semiconductor laser can be applied regardless of whether it is a surface emitting type or an edge emitting type.
The

(2)上記実施例では、半導体レーザ駆動回路130をスイッチ回路132およびスイッチ制御回路134により構成し、スイッチ回路132を2つのスイッチS1および1つのダイオードD1により構成する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、駆動電圧DPvとして、パルス状の駆動電圧を印加する期間(レーザ発振期間)にレーザ発振電圧Vdvを出力し、レーザ発振期間の直前の一定期間(バイアス期間)にバイアス電圧Vbsを出力することができる構成であれば、どのような構成であってもよい。 (2) In the above embodiment, the semiconductor laser drive circuit 130 is configured by the switch circuit 132 and the switch control circuit 134, and the switch circuit 132 is configured by the two switches S1 and the one diode D1. However, the present invention is not limited to this, and as the drive voltage DPv, the laser oscillation voltage Vdv is output during a period in which a pulsed drive voltage is applied (laser oscillation period), and during a certain period (bias period) immediately before the laser oscillation period. Any configuration is possible as long as the configuration can output the bias voltage Vbs.

(3)上記第3実施例のプロジェクタ500は、いわゆる3板式の液晶プロジェクタであったが、これに換えて、色毎に時分割でレーザ光源装置を点灯することにより1つのライトバルブのみでカラー表示を可能とした構成等の単板式の液晶プロジェクタとしてもよい。また、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査することにより画像を表示する走査型のプロジェクタとしてもとい。   (3) The projector 500 of the third embodiment is a so-called three-plate type liquid crystal projector. Instead of this, the laser light source device is turned on in a time-sharing manner for each color so that only one light valve is used. A single-plate liquid crystal projector having a configuration that enables display may be used. Also, it can be used as a scanning projector that displays an image by scanning a laser beam modulated in accordance with an image signal.

本発明の第1実施例としてのレーザ光源装置100の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the laser light source apparatus 100 as 1st Example of this invention. 半導体レーザ110を構成するレーザダイオードに流れる駆動電流に対する発光出力および駆動電流に対応する駆動電圧を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a light emission output with respect to a drive current flowing in a laser diode constituting the semiconductor laser 110 and a drive voltage corresponding to the drive current. FIG. 半導体レーザ駆動回路130によって半導体レーザ110に印加される駆動電圧DPvおよびこれに基づいて半導体レーザ110に流れる駆動電流DPiについて示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the drive current DPi which flows into the semiconductor laser 110 based on the drive voltage DPv applied to the semiconductor laser 110 by the semiconductor laser drive circuit 130. 本発明の第2実施例としてのモニタ装置400の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the monitor apparatus 400 as 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例としてのプロジェクタ500の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projector 500 as 3rd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…レーザ光源装置
110…半導体レーザ
120…フィルタ
130…半導体レーザ駆動回路
132…スイッチ回路
134…スイッチ制御回路
140…光センサ
400…モニタ装置
410…装置本体
411…カメラ
420…光伝送部
421,422…ライトガイド
423…拡散板
424…結像レンズ
500…プロジェクタ
501B…青色レーザ光源装置
501G…緑色レーザ光源装置
501R…赤色レーザ光源装置
502R,502G,502B…インテグレータ光学系
504R,504G,504B…液晶ライトバルブ
506…クロスダイクロイックプリズム
507…投写レンズ
510…スクリーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Laser light source device 110 ... Semiconductor laser 120 ... Filter 130 ... Semiconductor laser drive circuit 132 ... Switch circuit 134 ... Switch control circuit 140 ... Optical sensor 400 ... Monitor apparatus 410 ... Device main body 411 ... Camera 420 ... Optical transmission part 421,422 ... light guide 423 ... diffusing plate 424 ... imaging lens 500 ... projector 501B ... blue laser light source device 501G ... green laser light source device 501R ... red laser light source device 502R, 502G, 502B ... integrator optical system 504R, 504G, 504B ... liquid crystal light Valve 506 ... Cross dichroic prism 507 ... Projection lens 510 ... Screen

Claims (7)

レーザ光源装置であって、
レーザ光を発する半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とするレーザ光源装置。
A laser light source device,
A semiconductor laser that emits laser light;
A semiconductor laser driving circuit for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to the laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser; Prepared,
The semiconductor laser drive circuit is equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before starting to apply the pulsed drive voltage to the semiconductor laser. A laser light source device, wherein a bias voltage having a voltage value is applied to the semiconductor laser.
請求項1記載のレーザ光源装置であって、
前記バイアス電圧は、前記レーザ発振開始電流の90%以下の電流値の電流に対応する電圧値であることを特徴とするレーザ光源装置。
The laser light source device according to claim 1,
The laser light source device, wherein the bias voltage is a voltage value corresponding to a current having a current value of 90% or less of the laser oscillation start current.
請求項1または請求項2記載のレーザ光源装置であって、
前記一定期間は、0.5マイクロ秒から2マイクロ秒の範囲内であることを特徴とするレーザ光源装置。
The laser light source device according to claim 1 or 2,
The laser light source device according to claim 1, wherein the predetermined period is in a range of 0.5 microseconds to 2 microseconds.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のレーザ光源装置であって、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記パルス状の駆動電圧のパルスの長さが、前記一定期間の5倍以上の長さとなる場合には、前記バイアス電圧の印加を省略することを特徴とするレーザ光源装置。
A laser light source device according to any one of claims 1 to 3,
The semiconductor laser driving circuit omits application of the bias voltage when the pulse length of the pulsed driving voltage is five times or more of the predetermined period. apparatus.
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
レーザ光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
レーザ光を発する半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とするプロジェクタ。
A projector that projects an image according to an input image signal,
A laser light source device;
A projection unit that projects light modulated according to the image signal,
The laser light source device
A semiconductor laser that emits laser light;
A semiconductor laser driving circuit for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to the laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser; Prepared,
The semiconductor laser drive circuit is equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before starting to apply the pulsed drive voltage to the semiconductor laser. A projector that applies a bias voltage having a voltage value to the semiconductor laser.
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
レーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
レーザ光を発する半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とするモニタ装置。
A monitor device for outputting a photographed subject,
A laser light source device;
A diffusion element for diffusing the light emitted from the laser light source device;
An imaging unit that images a subject illuminated by the diffusing element,
The laser light source device
A semiconductor laser that emits laser light;
A semiconductor laser driving circuit for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to the laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser; Prepared,
The semiconductor laser drive circuit is equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before starting to apply the pulsed drive voltage to the semiconductor laser. A monitoring apparatus, wherein a bias voltage having a voltage value is applied to the semiconductor laser.
半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動方法であって、
前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする半導体レーザ駆動方法。
A semiconductor laser driving method for driving the semiconductor laser by applying a pulsed driving voltage having a peak value equal to or higher than a laser oscillation starting voltage corresponding to a laser oscillation starting current of the semiconductor laser to the semiconductor laser,
A bias voltage having a voltage value equal to or higher than the operation start voltage of the semiconductor laser and smaller than the laser oscillation start voltage in a certain period immediately before the application of the pulsed drive voltage to the semiconductor laser is started. And applying to the semiconductor laser. A method for driving a semiconductor laser.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102437504A (en) * 2010-09-29 2012-05-02 住友电气工业株式会社 Pulse generating method and laser light source device
WO2012176712A1 (en) * 2011-06-22 2012-12-27 東京エレクトロン株式会社 Passive element drive device and substrate heating device

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