(57)【要約】【課題】光源の過熱状態の検出結果が、光源の制御に適正に反映されない場合を考慮した新規な光源装置を実現する。【解決手段】光源装置は、光源２０と、該光源を駆動する光源駆動手段１８と、前記光源またはその近傍の状態を検出する状態検出手段１２、３０と、該状態検出手段の検出結果に基いて前記光源駆動手段の動作を制御する制御手段１０を備えた光源装置であって、リセット手段１４を有し、該リセット手段は、状態検出手段が光源またはその近傍の状態の異常を検出したにも関わらず、制御手段１０が光源駆動手段１８に対する制御状態を変えない場合に、前記光源駆動手段１８による前記光源２０の駆動を停止するとともに、前記制御手段１０をリセットする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源を駆動する光源駆動手段と、前記光源またはその近傍の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段の検出結果に基いて前記光源駆動手段の動作を制御する制御手段を備えた光源装置であって、
リセット手段を有し、
該リセット手段は、状態検出手段が光源またはその近傍の状態の異常を検出したにも関わらず、制御手段が光源駆動手段に対する制御状態を変えない場合に、前記光源駆動手段による前記光源の駆動を停止するとともに、前記制御手段をリセットする光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の光源装置であって、
リセット手段は、状態検出手段が光源またはその近傍の状態の異常を検出した後、所定時間経過しても光源の駆動状態が変化しない場合に、光源駆動手段による光源の駆動を停止するとともに、制御手段をリセットするタイミング制御手段を備えた光源装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光源装置であって、
リセット手段が、ソフトウエアによる制御を含まない光源装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の光源装置であって、
リセット手段が、制御手段のリセットを、前記制御手段への電力の供給を遮断することによって行う光源装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の光源装置であって、
光源が、半導体レーザまたはＬＥＤを発光源とするものである光源装置。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか１項に記載の光源装置であって、
光源が、アーク放電によって発光するランプである光源装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の光源装置であって、
状態検出手段が、光源またはその近傍の温度を検出する温度検出手段を備える光源装置。
【請求項８】
請求項７記載の光源装置であって、
温度検出手段が、所定の温度に達すると電流の導通を遮断する温度保護素子を含む光源装置。
【請求項９】
請求項７記載の光源装置であって、
度検出手段が、温度によって電気的特性が変化する感温素子を含む光源装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の光源装置であって、
光源を冷却するファンを備え、状態検出手段が、前記ファンの回転状態を検出する回転検出手段を含む光源装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の光源装置であって、
光源から放射される光の形態を光整形して射出させる光整形用光学系を、さらに有する光源装置。
【請求項１２】
光源装置と、照射される光を所定の画像に変調するパターン表示素子と、前記光源装置からの光を前記パターン表示素子に照射する照明光学系と、前記パターン表示素子によってパターン化された照明光を被投影物に投影する投影光学系とを備え、
前記光源装置として、請求項１ないし１１の何れか１項に記載のものを用いるパターン照射装置。
【請求項１３】
光源装置と、画像信号に基いて照射される光を変調する映像表示素子と、前記光源装置からの光を前記映像表示素子に照射する照明光学系と、前記映像表示素子によって変調された画像光を被投影面上に投影する投影光学系と、前記映像表示素子を制御する表示制御手段とを備え、
前記光源装置として、請求項１ないし１１の何れか１項に記載のものを用いる投影表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源装置およびパターン照射装置および投影表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタとも呼ばれる投影表示装置や、３次元形状測定装置が知られている。これらの装置の「光源装置」として、超高圧水銀ランプなど高輝度の放電ランプや、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）等の高輝度の固体発光素子を発光源として用いるものが知られている。
【０００３】
高輝度の放電ランプや高輝度の固体発光素子は、発光に伴う発熱量が大きく、十分な放熱設計とともに、「過熱に対する安全対策」が重要である。
【０００４】
光源の過熱に対する安全対策を施した照明装置として、従来、特許文献１記載のものが知られている。また、プロジェクタ筐体内の光学部品や電子部品への「過熱によるダメージ」を防止するようにしたものとして、特許文献２記載のものが知られている。
【０００５】
光源の過熱防止は、一般に、温度検出手段や圧力検出手段などにより「光源の熱的な状態」を検出し、検出結果に基づき光源の駆動を制御することにより実行される。
【０００６】
しかし、このような光源の駆動の制御において、「光源の過熱状態」が検出されながら、検出結果が制御に適正に反映されないことがあり得る。
【０００７】
例えば、光源の駆動の制御を「マイクロプロセッサ等を用いるソフトウエア制御」で行う場合、何らかの原因で「制御用ソフトウエアがフリーズ」する可能性がある。「制御用ソフトウエアのフリーズ」は、光源の駆動の制御不全の原因となりうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、検出された「光源の過熱状態」が光源の制御に適正に反映されない場合を考慮した新規な光源装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の光源装置は、光源と、該光源を駆動する光源駆動手段と、前記光源またはその近傍の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段の検出結果に基いて前記光源駆動手段の動作を制御する制御手段を備えた光源装置であって、リセット手段を有し、該リセット手段は、状態検出手段が光源またはその近傍の状態の異常を検出したにも関わらず、制御手段が光源駆動手段に対する制御状態を変えない場合に、前記光源駆動手段による前記光源の駆動を停止するとともに、前記制御手段をリセットする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、状状態検出手段による検出結果が光源駆動の制御に適正に反映されない場合が考慮された新規な光源装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光源装置の実施の形態１を示す図である。
【図２】図１の制御部１０の動作を説明するフロー図である。
【図３】図１の異常検出部１２の構成の１例を示す図である。
【図４】図１のスイッチ部１４の構成の１例を示す図である。
【図５】状態検出手段に用いられるサーミスタの特性の１例を示す図である。
【図６】サーミスタを用いる異常検出部１２の構成の１例を示す図である。
【図７】光源装置の実施の形態３を示す図である。
【図８】形態３で用いる蛍光ホイール５３を説明するための図である。
【図９】形態３の動作に関するタイミングチャートである。
【図１０】光源装置の実施の形態４を示す図である。
【図１１】形態４に用いるカラーホイールＷＨを説明するための図である。
【図１２】形態４の動作に関するタイミングチャートである。
【図１３】パターン照射装置の実施の１形態を示す図である。
【図１４】投影表示装置の実施の１形態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
「実施の形態１」  
実施の形態１は、光源装置の実施の１形態である。実施の形態１（以下「形態１」と言う。）を、図１ないし図４を参照して説明する。  
図１は、形態１の光源装置の構成を示し、図２は、図１における「制御手段」としての制御部１０の動作を説明するフロー図である。図３及び図４はそれぞれ、異常検出部１２及びスイッチ部１４の構成を示している。
【００１４】
図１において、電源部１６は、「スイッチ部１４及び制御部１０及び異常検出部１２」を駆動するための電源電圧：ＶＣＣ１と、ＬＤ駆動部１８を駆動するための電源電圧：ＶＣＣ２とを生成し出力する。  
スイッチ部１４は、信号：ＴＳ及び信号：ＬＤＧの状態に応じて制御部１０への電源電圧：ＶＩＮの供給・遮断を行う。  
初期状態では電圧：ＶＣＣ１が電源電圧：ＶＩＮとして制御部１０に供給される。  
制御部１０に出入力される信号：ＣＴＲＬは、外部装置やユーザ操作によって「光源装置」を制御したり、「光源装置の状態を外部装置やユーザ操作手段などに出力」したりするための「双方向の制御信号」である。  
以下の説明において、「制御信号」には種々の信号が含まれるが、混同の恐れがない場合には、制御信号を単に「信号」ともいう。
【００１５】
制御部１０への信号：ＣＴＲＬの入出力は、例えば「ＲＳ２３２ＣやＩ２Ｃなどのシリアル通信インタフェース手段」や、ＬＡＮなどを用いて「対応するコマンドやデータを入出力する」ことにより実現できる。
【００１６】
制御部１０は、電源電圧：ＶＩＮを供給されて立ち上げ動作を開始すると、図２に示すように、まず温度異常検出信号：ＴＳの状態をチェックする（ステップ：Ｓ１）。  
チェック結果が「ＴＳ＝０」であれば「異常なし」と判断し、光源装置が「スタンバイ状態」にあることを制御信号：ＣＴＲＬによって「ユーザあるいは外部装置」に通知する（ステップ：Ｓ２）。  
ユーザあるいは外部装置は、光源装置がスタンバイ状態にあることを検知すると「起動コマンド」を信号：ＣＴＲＬとして制御部１０に出力する。
【００１７】
上記温度異常検出信号：ＴＳは、以下において単に「信号：ＴＳ」とも言う。
【００１８】
起動コマンドを受信した制御部１０は、図１に示すように「光源」であるＬＤモジュール２０の「発光源」である複数のＬＤ２１の発光を制御する制御信号：ＬＤＣをＬＤ駆動部１８に出力する（図２のステップ：Ｓ３）。また、制御信号：ＬＤＧを「１」としてＬＤ駆動部１８に出力する（図２のステップ：Ｓ４）。  
以下、複数のＬＤ２１を単に「ＬＤ２１」とも言う。また、制御信号：ＬＤＣ、ＬＤＧを単に「信号：ＬＤＣ、信号：ＬＤＧ」とも言う。上記の「ＬＤ」は「半導体レーザ」である。  
信号：ＬＤＧは、ＬＤ２１のＯＮ／ＯＦＦを制御する「デジタル信号」で、ＬＤＧ＝１のときＯＮし、ＬＤＧ＝０のときにＯＦＦするように制御する。
【００１９】
信号：ＬＤＣは、ＬＤＧ＝１のとき「ＬＤ２１の発光量」を制御する「アナログ信号」である。  
ＬＤ駆動部１８は、信号：ＬＤＧが「１」のとき、信号：ＬＤＣの値に基いてＬＤ駆動電流：ＩＬ１を生成し、ＬＤ２１に出力する。  
ＬＤ２１はＬＤ駆動電流：ＩＬ１の通電により、「所定の波長帯域のレーザ光」を放射する。以下では、説明の具体性のため「所定の波長帯域のレーザ光」は「青色の波長帯域のレーザ光」であるとし、このレーザ光を「青色レーザ光」と称する。
【００２０】
ＬＤモジュール２０は、複数個のＬＤ２１とともに、これらＬＤ２１と同数のコリメータレンズ２２を実装されている。コリメータレンズ２２の個々は、ＬＤ２１の個々と１：１に対応し、対応するＬＤから射出されるレーザ光をコリメートして平行光束とする。  
ＬＤ２１とコリメータレンズ２２を実装されたＬＤモジュール２０の「実装基板」は、ＬＤ２１で発生する熱を放熱し、ＬＤ２１の温度上昇を抑制するヒートシンクの機能を兼ね備える。
【００２１】
ＬＤモジュール２０から射出する複数の青色レーザ光は、集光光学系５０により集光され、拡散板５１によって「均一でインコヒーレントな青色光」に変換され、射出光学系５２を介して、光源光ＬＦとして外部に射出する。  
図１において、集光光学系５０、拡散板５１および射出光学系５２は、光源であるＬＤモジュール２０から放射される光の形態を「照明光の使用目的に応じた光形態」の光源光ＬＦに光整形する「光整形用光学系」を構成する。  
從って、図１に示す形態１において、光学装置は「集光光学系５０、拡散板５１および射出光学系５２による光整形用光学系」を有している。  
図１の形態から、光整形用光学系を除いた部分は「光学装置の基本構成」であり、この基本構成部分も「独立して光源装置となり得るもの」である。  
即ち、光源装置は「光整形用光学系」を持たない構成であることも、光整形用光学系を有する構成であることともできる。  
光源光ＬＦは、ＬＤ２１から放射される「青色レーザ光」が拡散板５１により「均一でコヒーレントな青色光とされ、集光光学系５０と射出光学系５２とにより光束形態を「例えば平行光束」に整形された光である。
【００２２】
図１に示す如く、ＬＤモジュール２０にはサーモスタット３０が密着実装されている。
【００２３】
サーモスタット３０は、異常検出部１２に接続されてＬＤモジュール２０の温度を検出し、ＬＤモジュール２０が「所定温度以下では通電状態」にあり、所定温度を超えると電流を遮断する。
【００２４】
異状検出部１２とサーモスタット３０とは「光源２０の状態を検出する状態検出手段」を構成する。
【００２５】
ここで、図３を参照して、異常検出部１２の構成の１例を説明する。  
サーモスタット３０は、図示の如く、一方の端子に電源電圧：ＶＣＣ１が印加され、他方の端子は抵抗Ｒ１を介して「ＧＮＤ」に接地されている。抵抗Ｒ１は「サーモスタット３０の導通状態の検出と、電流値設定」のためのものである。
【００２６】
即ち、ＬＤモジュール２０が「所定温度以下」の正常な状態では、サーモスタット３０は通電状態で、抵抗Ｒ１の両端電圧：ＶＳは電源電圧：ＶＣＣ１に略等しくなる。  
ＬＤモジュール２０が所定温度を超えるとサーモスタット３０は電流を遮断し、電圧：ＶＳはゼロ（接地電位）となる。
【００２７】
電圧：ＶＳは、抵抗Ｒ１の後段に設けられたコンパレータ３２の一方の端子（例えばマイナス入力端子）に印加され、コンパレータ３２の他方の端子（例えばプラス入力端子）には、電圧：ＶＳと比較される基準電圧：ＶＲＥＦが印加される。  
基準電圧：ＶＲＥＦは「０＜ＶＲＥＦ＜ＶＣＣ１」を満足するように設定され、説明中の例では「電源電圧：ＶＣＣ１を抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とで分圧」して生成している。
【００２８】
ＬＤモジュール２０が「所定温度以下で正常」な状態では「ＶＳ＞ＶＲＥＦ」で、コンパレータ３２の出力：ＴＳは「０」となる。  
ＬＤモジュール２０が「所定温度を超える異常状態（過熱状態）」が発生すると、ＶＳ（≒０）＜ＶＲＥＦとなり、出力：ＴＳは「１」になる。  
即ち、図１に示すように、異常検出部１２は「ＬＤモジュール２０の温度異常検出信号」として信号：ＴＳを出力する。  
制御部１０は「正常な動作状態」にあれば、図２の如く、信号：ＴＳが「１（≠０）」になったことを検知すると（ステップ：Ｓ５）、ＬＤ駆動部１８への信号：ＬＤＧを「０」にし（ステップ：Ｓ６）、信号：ＬＤＣの出力を停止する（ステップ：Ｓ７）。このようにしてＬＤモジュール２０の駆動が停止される。  
そして、ＬＤモジュール２０が「異常な高温状態（過熱状態）」になっていることを外部に通知する（ステップ：Ｓ８）。  
以上は、制御部１０が「正常な動作状態」にある場合、即ち「正常に機能」している場合の説明である。
【００２９】
説明中の形態１は、制御手段としての制御部１０が「正常に動作しない場合」を可能性として考慮している。  
例えば、制御部１０における制御が「ソフトウエア制御」である場合に、制御用ソフトウエアがフリーズして正常に機能しなくなった場合等である。  
このような場合、信号：ＴＳが「１」になっても制御信号：ＬＤＧが「０」にならず、制御信号：ＬＤＧの出力もそのまま継続し、過熱状態にも拘らず、ＬＤ２１が駆動され続け、光源であるＬＤモジュール２０が「さらに昇温」することが考えられる。
【００３０】
説明中の形態１は、このような場合に対処するべく「リセット手段」としてのスイッチ部１４が設けられている。  
リセット手段は、信号：ＳＴが「１」となる異常状態にも拘らず「制御部１０が正常に動作しない場合」には「制御部１０を強制的にリセット」する。  
このリセットに伴い、ＬＤモジュール２０の駆動が確実に停止される。
【００３１】
リセット手段としてのスイッチ部１４の構成の１例を、図４に即して説明する。  
ＬＤモジュール２０が所定温度を超え、温度異常検出信号：ＴＳが「１」になると、ディレイ回路１４１により「所定の遅延時間」の後に、ＮＡＮＤゲート１４２の一方の入力が「１」になる。  
このとき、ＮＡＮＤゲート１４２の他方の入力部に入力している信号：ＬＤＧが「１」のままであればＮＡＮＤゲート１４２の出力は「０」になる。  
ＮＡＮＤゲート１４２の後段には、リレー１４４を駆動するドライバ１４３が設けられている。ドライバ１４３は、ＮＡＮＤゲート１４２の出力が「１」のときにリレー１４４の制御端子に通電してリレー１４４をＯＮする。  
リレー１４４はＯＮされると、入力電圧：ＶＣＣ１をそのまま出力側に出力する。
【００３２】
この出力電圧：ＶＩＮは、図１に示す如く、制御部１０に供給される。
【００３３】
図４において、ＮＡＮＤゲート１４２の出力が「０」になると、ドライバ１４３がリレー１４４の駆動を停止してリレー１４４をＯＦＦにする。  
リレー１４４がＯＦＦになると、制御部１０への電源電圧：ＶＩＮの印加が遮断され、制御部１０は「強制的にリセット」される。このリセットにより、図１に示す信号：ＬＤＧが「０」になり、光源としてのＬＤモジュール２０の駆動が確実に停止される。
【００３４】
即ち、「リセット手段」としてのスイッチ部１４は、制御部１０が正常に機能しない場合に、光源駆動手段であるＬＤ駆動部１８による光源（ＬＤモジュール２０）の駆動を停止するとともに、制御手段１０をリセットする。
【００３５】
図４において、ＮＡＮＤゲート１４２の前段にディレイ回路１４１を設けているのは、制御部１０が「正常な動作状態」にあるときに信号：ＴＳが「１」になった場合に、制御信号：ＬＤＧを「０」にするまでの処理時間に対応するためである。  
即ち、信号：ＴＳが「１」になったとき制御部１０が「正常に動作」して、「ディレイ回路１４１の遅延時間よりも短い所定時間」内に信号：ＬＤＧを「０」にする場合は、リレー１４４はＯＦＦされず「不要なリセット」は発生しない。
【００３６】
制御部１０がリセットされて信号：ＬＤＧが「０」になると、ＮＡＮＤゲート１４２の出力は再度「１」となり、制御部１０は電源電圧：ＶＩＮを供給されて再起動する。  
この場合、ＬＤモジュール２０が所定温度を超えていて信号：ＴＳが「１」のままのときは、制御部１０はそれを検知して「ＬＤモジュール２０が過熱状態になっている」ことを通知することができる。
【００３７】
上に説明した実施の形態１では、ＬＤモジュール２０の温度を検出する「素子」としてサーモスタット３０を用いている。上記素子はこれに限らず「ＬＤモジュール２０が所定温度を超えると導通の接点が溶融して電流路が遮断される温度ヒューズ」などを用いることも可能である。
【００３８】
あるいは、ＬＤモジュール２０の温度を検出する素子として「温度によって抵抗値が変化するサーミスタ」などを用いることもできる。
【００３９】
以下に説明する実施の形態２は「サーミスタを用いてＬＤモジュール２０の温度を検出する場合」の例である。
【００４０】
「実施の形態２（以下「形態２」と言う。）」
図５は、「市販されている一般的なサーミスタ」の特性を示したものであり、横軸に示す温度（℃）が高くなるに従い抵抗値：Ｒが小さくなる。縦軸の「Ｒ／Ｒ２５」は、２５℃における抵抗値：Ｒ２５に対する「横軸の温度：Ｔにおける抵抗値：Ｒ（Ｔ）の比」である。  
このような特性を持つサーミスタで、図１のサーモスタット３０を置き換えた場合の異常検出部１２の構成例を、図３に倣って図６に示す。
【００４１】
図６と図３との違いは、コンパレータ３２に入力される電圧：ＶＳ及び電圧：ＶＲＥＦに対してコンパレータ３２の入力端子の極性が逆になっている点のみである。
【００４２】
即ち、この例においては、ＬＤモジュール２０が「所定温度以下の正常時」にはサーミスタの抵抗値は十分に大きく、抵抗Ｒ１の両端電圧：ＶＳは基準電圧：ＶＲＥＦよりも低くなっており、コンパレータ３２の出力は「０」になっている。  
ＬＤモジュールの温度上昇に伴い、サーミスタの抵抗値は減少し、電圧：ＶＳが上昇する。「サーミスタが検出する温度」が所定温度を超えると、電圧：ＶＳの値が基準電圧：ＶＲＥＦよりも大きくなり、コンパレータの出力：ＴＳは「１」になる。  
信号：ＴＳが「１」になることにより、形態１の場合と同様に、ＬＤモジュール２０の駆動が停止され（制御部１０が正常に動作している場合）、あるいは、制御部１０が強制的にリセットされる（制御部１０が正常に動作していない場合）。
【００４３】
上に説明した形態１及び形態２では、光源であるＬＤモジュール２０から放射される光を光整形する「光整形用光学系」は、集光光学系５０と拡散板５１と射出光学系５２とにより構成されている。光源装置に組み合わせられる光整形用光学系は、勿論、図１に示す如きものに限られない。
【００４４】
「実施の形態３（以下、「形態３」と言う。）」
以下に、図７を参照して説明する形態３は、図１のものとは構成の異なる「光整形用光学系」を有する例である。なお、繁雑を避けるため、混同の恐れがないと思われるものについては、図７においても「図１におけると同一の符号」を用いる。  
図７に示す形態３では、ＬＤモジュール２０のＬＤ２１から放射される光（形態１と同じく「青色レーザ光」であるとする。）に「別の色の光」を合成して光源光ＬＦとして射出させる。  
制御部１０は「起動コマンド」を受けると、モータ駆動信号：ＭＤ１を出力してモータＭＴを起動する。モータＭＴには「回転状態を検出する手段」が内蔵もしくは外付けされ、回転検出信号：ＭＸ１を出力する。制御部１０は、回転検出信号：ＭＸ１を受信してモータＭＴの回転状態を検知する。  
制御部１０は、モータＭＴの回転速度が所定の値に達したことを検知すると、モータＭＴの回転周期に同期した信号：ＳＹＮＣを生成して出力し、同期信号：ＳＹＮＣに同期した制御信号：ＬＤＣと、ＬＤ２１の発光をＯＮ／ＯＦＦするデジタル信号：ＬＤＧをＬＤ駆動部１８に出力する。  
ＬＤ駆動部１８は、信号：ＬＤＧが「１」のとき「信号ＬＤＣの値」に基いてＬＤ駆動電流ＩＬ１を生成し、ＬＤ２１に出力する。ＬＤ２１は駆動電流ＩＬ１を通電されると、青色レーザ光を放射する。放射された青色レーザ光は集光光学系５０により集光され、拡散板５１により「均一でインコヒーレントな青色光」とされる。
【００４５】
拡散板５１から射出した青色光は、ダイクロイックミラーＤＭ１を通り、集光光学系５５によって更に集光されて蛍光ホイール５３に導光される。  
蛍光ホイール５３は、例えば、図８に示すように、金属などの基盤５３０上に蛍光体層５３Ｒ、５３Ｇ、５３Ｙが周方向に成膜された構造になっており、モータＭＴに取り付けられて回転する。  
赤蛍光体層５３Ｒは、青色光を照射されると「赤色の波長帯域の光（以下「赤色光」と言う）」を射出する蛍光体が含まれている。  
緑蛍光体層５３Ｇおよび黄蛍光体層５３Ｙには、青色光が照射されるとそれぞれ「緑色及び黄色の波長帯域の光（以下「緑色光」および「黄色光」と言う。）」を放射する蛍光体が含まれている。
【００４６】
基盤５３０の一部には青色光を透過させる透過部５３ＴＲが、例えば「基盤を切り欠くなどの方法」で形成されている。  
從って、集光光学系５５により導かれた青色光が、回転する蛍光ホイール５３の赤蛍光体層５３Ｒを照射するときは赤色光が、緑蛍光体層５３Ｇを照射するときは緑色光が、黄蛍光体層５３Ｙを照射するときは黄色光がそれぞれ生成される。  
蛍光ホイール５３の回転により生成された赤、緑、黄色の各色光は、集光光学系５５により集光され、ダイクロイックミラーＭＤ１に導かれる。  
ダイクロイックミラーＭＤ１は、青色光は透過させ他の色の光は反射する特性を有し、上記赤・緑・黄色光は、リレーレンズＲＬ１、反射ミラーＭ２、リレーレンズＲＬ２を介してダイクロイックミラーＤＭ２に入射する。  
一方、蛍光ホイール５３の透過部５３ＴＲを透過した青色光は、集光光学系５４によって集光され、反射ミラーＭ１、リレーレンズＲＬ３を介してダイクロイックミラーＭＤ２に入射する。  
ダイクロイックミラーＭＤ２は青色光を反射し、他の色の光を透過させる特性を有し、上記赤・緑・黄色光を青色光と合成する。合成された光は射出光学系５２を介して光源光ＬＦとして射出する。  
「光整形用光学系」を図７の如き構成にすることにより、複数色（赤・緑・黄・青）の光の出力が可能となる。
【００４７】
図９は、図７に示す形態３の動作の概略を示すタイミングチャートである。  
図９図において、時間：Ｔ０はモータＭＴの「回転周期」であり、回転検出信号：ＭＸ１は、モータＭＴの１回転ごとに１個のパルスとして出力される。回転検出信号：ＭＸ１に基いて生成される同期信号：ＳＹＮＣも同様である。  
時間：Ｔ１は「モータＭＴの半回転周期」である。図８に示す蛍光ホイール５３の周上に各色の領域が半周ごとに配置されているので、周期：Ｔ１で各色の光が切り替えて出力される。ここで時間：Ｔ２〜Ｔ５はそれぞれ図示する色光の出力期間であり、各色光に対応するＬＤの発光量は信号：ＬＤＣの値で制御される。
【００４８】
なお、時間：Ｔｄは「同期信号ＳＹＮＣに対する各色光のディレイ」を示しているが、この時間は、例えば、信号：ＣＴＲＬを使って外部から任意に設定でき、これによってシステムにおいて最適なタイミングで各色光を出力することが可能となる。
【００４９】
上に説明した実施の形態１〜３においては、光源における発光源として「ＬＤ（半導体レーザ）」を用いているが、発光源として「ＬＥＤ」を用いることも勿論可能である。
【００５０】
また「ＬＤとＬＥＤを併用」した構成も可能であり、その場合ＬＤとＬＥＤの両方の温度（近傍の状態）を検出し、何れか一方でも所定の温度を超えた場合に上記と同様の制御を行うようにすることもできる。
【００５１】
ＬＤやＬＥＤは、寿命が長く、動作も安定しているので、光源装置の長寿命化、動作安定化を図るうえで「発光源」として好適である。
【００５２】
「実施の形態４（以下「形態４」と言う。）」
図１０に光源装置の形態４を、図７に倣って示す。繁雑を避けるべく、混同の恐れが無いと思われるものについては、図７と符号を共通化する。  
図１０の形態４では、「光源」が、図７の形態３におけるＬＤ２１から「ランプＬＰ」に、「光源駆動手段」が、ＬＤ駆動部１８からランプバラスト１９に変えられている。  
ランプＬＰは「アーク放電により発行する発光源」である。  
制御部１０は「起動コマンド」を受信すると、モータ駆動信号：ＭＤ１を出力してモータＭＴを起動する。モータＭＴには「回転状態を検出する手段」が内蔵あるいは外付けされており、回転検出信号：ＭＸ１を出力する。
【００５３】
制御部１０は、回転検出信号ＭＸ１を受信してモータＭＴの回転状態を検知し、モータＭＴが所定の回転速度に達したことを検知すると、モータＭＴの回転周期に同期した信号：ＳＹＮＣを生成し、出力する。  
制御部１０とランプバラスト１９は、双方向にデータやコマンドをやりとりできる制御信号：ＣＴＲＬ２によって接続されている。  
制御部１０はモータＭＴが「所定の回転速度」に達したことを検知すると、「ランプＬＰの発光を指示するコマンド」をランプバラスト１９に出力する。
【００５４】
該コマンドを受けたランプバラスト１９は、駆動電圧：ＶＬを印加してランプＬＰの駆動を開始する。ランプバラスト１９は、ランプＬＰが「正常に発光」したことを検知すると、制御信号：ＣＴＲＬ２により「ランプＬＰの正常な発光」を制御部１０に通知する。
【００５５】
制御部１０は、該制御信号：ＣＴＲＬ２を受信すると信号：ＬＭＰを「１」にする。
【００５６】
ランプＬＰは、例えば「超高圧水銀ランプ」で白色光を放射する。ランプＬＰから放射された白色光は集光光学系５６によって集光され、カラーホイールＷＨに導光される。
【００５７】
カラーホイールＷＨは、例えば、図１１に示すように、赤、緑、青および黄色の光のみを透過させる光学フィルタＦＲ、ＦＧ、ＦＢ、ＦＹを組み合わせて「１つの円板」として構成したものであり、モータＭＴに取り付けられて回転する。  
即ち、図１０に示すように、集光光学系５６を介して導光された白色光が、回転するカラーホイールＷＨの光学フィルタＦＲーを通過する間は「赤色光」が、光学フィルタＦＧを通過する間は「緑色光」がそれぞれ生成される。  
同様に、上記白色光が光学フィルタＦＢを通過する間は「青色光」が、光学フィルタＦＹを通過する間は「黄色光」がそれぞれ生成される。  
生成された各色光は射出光学系５２を介して光源光ＬＦとして射出する。
【００５８】
図１０に示す形態４の場合も、形態３の場合と同様に光源光ＦＬとして複数色の光を順次に出力できる。
【００５９】
図１２は、図１０に示す形態４の動作の概略を示すタイミングチャートを図９に倣って示している。
【００６０】
時間：Ｔ０はモータＭＴの「回転周期」である。カラーホイールＷＨは、図１１に示すように光学フィルタＦＲ、ＦＧ、ＦＢ、ＦＹが「それぞれ１つだけ」の配置であるので、各色光はモータＭＴの１回転ごと、即ち、時間：Ｔ０の周期で出力される。
【００６１】
図１０に示すように、ランプＬＰの近傍にサーモスタット３０が配置され、異常検出部１２に接続されてランプＬＰの温度を「間接的に検出」する。即ち、サーモスタット３０はランプＬＰの近傍が所定温度以下では通電状態にあるが、所定温度を超えるとランプＬＰの温度が異常に上昇した「過熱状態」として電流を遮断する。
【００６２】
その結果、異常検出部１２は、信号：ＴＳをランプＬＰの「温度異常検出信号」として出力する。
【００６３】
制御部１０は、正常な動作状態にあれば、信号：ＴＳが「１」になったことを検知すると制御信号：ＣＴＲＬ２を介してランプバラスト１９を制御し、ランプバラスト１９はランプＬＰの駆動を停止し、停止の事実を信号：ＣＴＲＬ２により制御部１０に伝える。
【００６４】
制御部１０はランプの駆動が停止したことを検知すると信号：ＬＭＰを「０」にするとともに、ランプＬＰが「過熱状態になっている」ことを外部に通知する。
【００６５】
この形態４においても、例えば「制御用ソフトウエアがフリーズ」して、信号：ＴＳが「１」になっても、制御部１０から「ランプＬＰの駆動を停止するコマンド」が出力されないような事態が発生した場合には、以下の如くして、制御部１０をリセットする。
【００６６】
即ち、形態４では「リセット手段としてのスイッチ部１４及びスイッチ部１４Ａ」が設けられている。
【００６７】
スイッチ部１４の機能は、形態１におけるスイッチ部１４の機能と同様である。
【００６８】
スイッチ部１４Ａはスイッチ部１４と同様に構成され、温度異常検出信号：ＴＳが「１」であるとき、スイッチ部１４と同様にして「光源駆動手段」であるランプバラスト１９を駆動する駆動電圧：ＶＩＮ２の印加を遮断する。
【００６９】
このようにして「過熱状態」が発生したとき、制御部１０及び光源駆動手段であるランプバラスト１９を強制的にリセットしてランプＬＰの駆動が確実に停止される。  
実施の形態４において光源として用いられる超高圧水銀ランプ等「アーク放電により発行するランプ」は、安価で且つ発光効率が良い。従って、形態４の光源装置は、安価に実現できて、明るい光源光を実現できる。
【００７０】
実施の形態１〜４の光源装置は、リセット手段が「ソフトウエアによる制御」を含まず、ハードウエアで構成されているので、リセット手段の動作に対する信頼性が高い。
【００７１】
実施の形態１〜４の光源装置は、光源から放射される光の形態を光整形して射出させる光整形用光学系（５０、５１、５２等）を有する。従って、光源から放射される光の形態を「照明光の使用目的に応じた光形態」の光源光ＬＦに光整形することができる。
【００７２】
「実施の形態５（以下「形態５」と言う。）」
図１３に示す形態５は、「パターン照射装置」の実施の１形態である。
【００７３】
形態５に示す「パターン照射装置」は、従来から知られた「非接触かつ自動処理により被計測物体の３次元形状を計測する３次元形状計測装置」に用いられるものである。  
「３次元形状計測装置」では、互いに位相をずらした正弦波縞パターン光を被計測物体に対して照明し、その照明状態のもとで「複数の縞パターン画像」を撮像する。
【００７４】
これら複数の縞パターン画像（即ち「複数の輝度分布データ」）を用いて、画像全体について定まる１つの位相状態について画素点毎の位相を求め、その位相の分布データを３次元座標決定の基礎データとする。  
３次元形状計測結果は、位相の分布データと撮像の幾何学条件等から得られ、各画素に被計測物体表面の３次元座標を割り当てた距離画像として得られる。  
図１３に形態５として示す「パターン照射装置」は、３次元形状計測装置において、被計測物体に「互いに位相をずらした正弦波縞パターン光」を照射するための装置である。
【００７５】
形態５として示すパターン照射装置は、操作部ＣＴＲＰ、光源装置１００、導光装置１１０、パターンマスク１２０、集光レンズ群１３０、透光レンズ群１４０により要部を構成されている。  
光源装置１００としては、この発明の「光源装置」が用いられる。具体的には、上に説明した形態１ないし形態４の何れかを用いることができる。  
光源装置１００からは、例えば、上に説明した光源光ＬＦとして「青色光」が射出される。  
操作部ＣＴＲＰは、例えば「コンピュータ」等を用いて実現でき、双方向の信号：ＣＴＲＬを用いて光源装置１００を操作する。
【００７６】
光源装置１００は、操作部ＣＴＲＰから起動コマンドを受信すると光源光として「青色光」を射出する。光源装置１００の後段に設けられた導光装置１１０は、光源装置１００から射出した青色光の入射を受けて、これを「均一な面強度をもつ光」に変換する。  
導光装置１１０の射出端近傍に配置されたパターンマスク１２０は、導光装置１１０から射出した均一な面強度の光を透過させ「互いに位相をずらした正弦波縞パターン光」を得るための２次元のパターン光に変換する。  
パターン光は、集光レンズ群１３０により集光されて投射レンズ群１４０に入射し、投射レンズ群１４０によって「被計測物体」に所定のパターン光として照射される。
【００７７】
光源装置１００における光源が過熱状態となったとき、制御部が正常に機能しているときは、光源における発光部の駆動を停止する。また、制御部が正常に機能していないときは、前述の如く、制御部を強制的にリセットして発光部の駆動を停止する。
【００７８】
「過熱状態で制御部を強制的にリセット」する場合は、信号：ＣＴＲＬにより操作部ＣＴＲＰに「その旨」が伝えられる。操作部ＣＴＲＰは、例えば「メッセージを表示」して異常（過熱状態）の発生をユーザに知らせることができる。
【００７９】
「実施の形態６（以下「形態６」と言う。）」
図１４に示す形態６は、「投影表示装置」の実施の１形態である。繁雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものについては、図１３と符号を共通化する。
【００８０】
図１４に形態６として示す投影表示装置は、映像処理部ＩＭＣＴ、光源装置１００、導光装置１１０、集光レンズ群１３０、反射ミラー１３１、投射レンズ群１４０、表示素子１５０により要部を構成されている。
【００８１】
図１４（ａ）は投影表示装置の構成を、投射レンズ群１４０の光軸に直交する方向から見た図であり、（ｂ）は上記光軸方向から見た図である。
【００８２】
光源装置１００としては、例えば、図７〜図９に示した形態３の光源装置、あるいは図１０〜図１２に示した形態４の光源装置が用いられ、赤、緑、青、及び黄色の光源光が、照明光として時分割で順次射出される。
【００８３】
映像処理部ＩＭＣＴは、最初に発光部の駆動波形データを制御信号：ＣＴＲＬを介して光源装置１００に出力する。
【００８４】
映像処理部ＩＭＣＴは、各データを出力して光源装置１００に「所望の動作を行なわせるための設定」が完了すると、起動コマンドを出力して光源装置１００を起動する。
【００８５】
光源装置１００は起動すると、上に説明したように、赤・青・緑・黄の光を所定のタイミングでシーケンシャルに出力する。  
光源装置１００から光源光として射出した光は、導光装置１１０によって均一な面強度の照明光に変換され、集光レンズ群１３０と反射ミラー１３１を介して表示素子１５０の表示画素領域を照射する。
【００８６】
映像処理部ＩＭＣＴは映像信号：ＶＩＭに基づき「照明光の各色に対応した表示信号」を生成し、表示素子１５０を駆動する信号：ＶＤＯに変換して出力する。
【００８７】
信号：ＶＤＯにより駆動された表示素子１５０に照明光が照射されると、表示素子１５０は、照明光を強度変調して画像光とする。
【００８８】
この画像光は、投射レンズ系１４０を通してスクリーン等の被投射面に投射され、画像として結像する。
【００８９】
表示素子１５０としては例えば、それぞれが表示画像の各画素を構成し、入射する照明光に対する角度を制御することにより照明光を画像光に変調するＤＭＤが使用される。
【００９０】
形態６における光源装置１００においても、上に形態４、５で説明したのと同様にして、過熱状態に対する対処が行われる。
【００９１】
即ち、過熱状態が検出されたときに、制御部が正常に機能しているときは、制御部の機能として光源の駆動を停止し、制御部が正常に機能していないときは、制御部を強制的にリセットして、光源の駆動を強制終了する。
【００９２】
「制御部を強制的にリセット」した場合には、その旨を、例えばメッセージを表示してユーザに知らせることができる。
【００９３】
なお、表示すべき画像が「モノクローム」である場合であれば、光源装置１００として実施の形態１や形態２の光学装置を用いることができる。
【００９４】
上に説明した光源装置の実施の形態１〜４においては、「状態検出手段」として「サーモスタットやサーミスタ」を用いるものを例示した。しかし、これに限らず、光源装置に「光源を冷却するファン」を設け、状態検出手段が「ファンの回転状態を検出する回転検出手段」を含むように構成できる。
【００９５】
このような場合「自身の回転状態を示す信号を出力する機能を内蔵したファン」が市販されているので、そのようなファンを用いることができる。
【００９６】
以上のように、この発明によれば、以下の如き、光源装置、パターン照射装置、投影表示装置を実現できる。
【００９７】
［１］
光源２０と、該光源を駆動する光源駆動手段１８と、前記光源またはその近傍の状態を検出する状態検出手段（１２、３０）と、該状態検出手段の検出結果に基いて前記光源駆動手段１８の動作を制御する制御手段１０を備えた光源装置であって、リセット手段１４を有し、該リセット手段１４は、状態検出手段（１２、３０）が光源２０またはその近傍の状態の異常を検出したにも関わらず、制御手段１０が光源駆動手段１８に対する制御状態を変えない場合に、前記光源駆動手段１８による前記光源２０の駆動を停止するとともに、前記制御手段１０をリセットする光源装置。
【００９８】
［２］
［１］記載の光源装置であって、リセット手段１４は、状態検出手段（１２、３０）が光源またはその近傍の状態の異常を検出した後、所定時間経過しても光源の駆動状態が変化しない場合に、光源駆動手段１８による光源２０の駆動を停止するとともに、制御手段１０をリセットするタイミング制御手段（１４１、１４２）を備えた光源装置。  
［３］
［１］または［２］記載の光源装置であって、リセット手段（１４、１４Ａ）が、ソフトウエアによる制御を含まない光源装置（実施の形態１〜４）。
【００９９】
［４］
［１］〜［３］の何れか１に記載の光源装置であって、リセット手段１４が、制御手段１０のリセットを、前記制御手段への電力の供給を遮断することによって行う光源装置。
【０１００】
［５］
［１］〜［４］の何れか１に記載の光源装置であって、光源２０が、半導体レーザ（ＬＤ２１）またはＬＥＤを発光源とするものである光源装置。
【０１０１】
［６］
［１］〜［４］の何れか１に記載の光源装置であって、光源が、アーク放電によって発光するランプＬＰである光源装置（実施の形態４）。
【０１０２】
［７］
［１］〜［７］の何れか１に記載の光源装置であって、状態検出手段が、光源またはその近傍の温度を検出する温度検出手段３０を備える光源装置。
【０１０３】
［８］
［７］記載の光源装置であって、温度検出手段が、所定の温度に達すると電流の導通を遮断する温度保護素子（実施の形態１〜４）を含む光源装置。
【０１０４】
［９］
［７］記載の光源装置であって、温度検出手段が、温度によって電気的特性が変化する感温素子（実施の形態２）を含む光源装置。
【０１０５】
［１０］
［１］〜［９］の何れか１に記載の光源装置であって、光源を冷却するファンを備え、状態検出手段が、前記ファンの回転状態を検出する回転検出手段を含む光源装置。
【０１０６】
［１１］
［１］〜［１０］の何れか１に記載の光源装置であって、光源から放射される光の形態を光整形して射出させる光整形用光学系（５０、５１、５２等）を、さらに有する光源装置（実施の形態１〜４）。
【０１０７】
［１２］
光源装置１００と、照射される光を所定の画像に変調するパターン表示素子１２０と、光源装置１００からの光をパターン表示素子１２０に照射する照明光学系１１０と、パターン表示素子１２０によってパターン化された照明光を被投影物に投影する投影光学系１４０とを備え、光源装置１００として［１］〜［１１］の何れか１に記載のものを用いるパターン照射装置（実施の形態５）。
【０１０８】
［１３］
光源装置１００と、画像信号に基いて照射される光を変調する映像表示素子１５０と、前記光源装置からの光を前記映像表示素子に照射する照明光学系（１１０、１３０、１３１）と、前記映像表示素子１５０によって変調された画像光を被投影面上に投影する投影光学系１４０と、前記映像表示素子１５０を制御する表示制御手段ＩＭＣＴとを備え、前記光源装置１００として［１］ないし［１１］の何れか１に記載のものを用いる投影表示装置（実施の形態６）。
【０１０９】
以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。  
この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１０】
１０      制御部（制御手段）  
１２      異状検出部  
１４      スイッチ部（リセット手段）  
１８      ＬＤ駆動部（光源駆動手段）  
２０      ＬＤモジュール（光源）  
２１      複数のＬＤ（光源の発光源）  
３０      サーモスタット（異常検出部１２とともに状態検出手段を構成する。）  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１１】
【特許文献１】特開２０１０−２７２４７２号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１４１２号公報
【図１】
2016170311.tif 000003
【図２】
2016170311.tif 000004
【図３】
2016170311.tif 000005
【図４】
2016170311.tif 000006
【図５】
2016170311.tif 000007
【図６】
2016170311.tif 000008
【図７】
2016170311.tif 000009
【図８】
2016170311.tif 000010
【図９】
2016170311.tif 000011
【図１０】
2016170311.tif 000012
【図１１】
2016170311.tif 000013
【図１２】
2016170311.tif 000014
【図１３】
2016170311.tif 000015
【図１４】
2016170311.tif 000016