レーザ光源装置
【課題】半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、装置のコストアップや大型化を防止しつつ、固体レーザ結晶の発熱が、相対的に温度特性の悪い波長変換素子へ熱伝達してしまうことを防止し、この結果、常に安定した半導体レーザを供給することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
【解決手段】励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子を備えたレーザ光源装置において、前記固体レーザ結晶と、波長変換素子と接合部に、固体レーザ結晶と波長変換素子を断熱する断熱部材があることを特徴とする。
【解決手段】励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子を備えたレーザ光源装置において、前記固体レーザ結晶と、波長変換素子と接合部に、固体レーザ結晶と波長変換素子を断熱する断熱部材があることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レーザを用いたレーザ光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体レーザ結晶と非線形光学結晶である波長変換素子を用いた波長変換技術が盛んに行われている。特に、固体レーザ結晶から出射される基本波の第２高調波発生は、固体レーザ基本波の良好なビーム特性を損なわず波長のみを半分に変換できる。（特許文献１）には、固体レーザ結晶と波長変換素子と、その接合部に熱拡散板を用いたレーザ光源装置が示されている。ここで示されているレーザ光源装置の熱拡散板は固体レーザ結晶、波長変換素子より断面積が大きく、周囲に張出しており、張出し部分の波長変換素子側に、ペルチェ素子とヒートシンクが取り付けられている。固体レーザ結晶の入射面、出射面、波長変換素子の入射面、出射面には、それぞれ膜が形成されている。
【０００３】
固体レーザ結晶の入射面には、半導体レーザからの励起光のＡＲ膜（反射防止膜）、基本波光用のＨＲ膜（高反射膜）が形成され、出射面には、基本波光用のＡＲ膜が形成される。波長変換素子の入射面には、基本波光用のＡＲ膜、高調波光用のＨＲ膜が形成され、出射面には、高調波光用のＡＲ膜、基本波光用のＨＲ膜が形成される。
【０００４】
固体レーザ結晶に、不図示の半導体レーザから励起光が照射されると、固体レーザ結晶により基本波光が発振される。波長変換素子の出射面と、固体レーザ結晶の入射面間でポンピング、増幅される。また、基本波光は波長変換素子によって高調波に変換される。ここで、固体レーザ結晶は、励起光により基本波光が発振されることによって発熱する。また、基本波光が波長変換素子で高調波に変換することによって発熱する。固体レーザ結晶、波長変換素子の熱は、熱拡散板に熱伝達し、さらに張出し部分に熱伝達し、ペルチェ素子により冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８６７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の半導体レーザを用いたレーザ光源装置に、固体レーザ結晶と波長変換素子と、固体レーザ結晶と波長変換素子間に熱拡散板を用いる構成には以下の課題がある。すなわち、固体レーザ結晶と波長変換素子は、それぞれ発熱するが、励起光を吸収して基本波光を発振する固体レーザ結晶の方が、基本波光を高調波光に変換する波長変換素子より発熱量は多くなる。また、固体レーザ結晶の方は波長変換素子より温度特性が優れているため、固体レーザ結晶の方は波長変換素子よりも高温になっても、出力特性にはほとんど影響がない。そのため、固体レーザ結晶で発熱した熱は、熱拡散板を介して放熱板に熱伝達されるが、その熱は、相対的に温度が低い波長変換素子にも熱伝達される可能性がある。放熱板をペルチェで冷却することにより、その可能性を低減することができるものの、構造が複雑になることや、コストアップ、レーザ光源装置が大きくなるといった課題も生じる。
【０００７】
この課題を避けるために、ペルチェを用いない方法を取ると、固体レーザ結晶で発熱した熱が、熱拡散板を介して波長変換素子に熱伝達されてしまうと、波長変換素子の変換効率が低下して、さらに波長変換素子、また固体レーザ結晶が加熱されていくといった悪循環を起こしてしまう。
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明は半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、装置のコストアップや大型化を防止しつつ、固体レーザ結晶の発熱が、相対的に温度特性の悪い波長変換素子へ熱伝達してしまうことを防止し、この結果、常に安定した半導体レーザを供給することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために本発明のレーザ光源装置は、励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子と、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子との接合部に設けられ、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子を断熱する断熱部材とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以上のように構成されるため、固体レーザ結晶で発熱した熱が熱拡散板を介して波長変換素子に熱伝達して、波長変換素子の変換効率が低下することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図
【図２】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の概略構成図
【図３】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置における共振器を構成する部品の膜に関して説明する概略構成図
【図４】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図
【図５】本発明の実施例２におけるレーザ光源装置の概略構成図
【図６】本発明の実施例２におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図
【図７】本発明の実施例３におけるレーザ光源装置の概略構成図
【図８】本発明の実施例４におけるレーザ光源装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明における第１の発明は、励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子と、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子との接合部に設けられ、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子を断熱する断熱部材とを備えたものである。これにより、固体レーザ結晶と、波長変換素子の間に断熱部材があることにより、固体レーザ結晶で発熱した熱が、固体レーザ結晶と相対的に比較して温度特性が悪い波長変換素子に熱伝達されることを防ぐことができる。
【００１３】
本発明における第２の発明によれば、前記固体レーザ結晶の入射面に、前記固体レーザ結晶で発生する熱を放熱する固体レーザ結晶放熱部材を備えたものである。これにより、固体レーザ結晶で発熱した熱が、固体レーザ結晶放熱部材に熱伝達される。そのため、温度特性の悪い波長変換素子に熱伝達しにくくなる。しかも、固体レーザ結晶の入射面に近い方が半導体レーザの励起光が吸収されやすい。つまり、固体レーザ入射面が最も高温になるため、固体レーザ結晶放熱部材が、固体レーザ結晶の入射面に接触配置されることで、固体レーザ結晶の温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１４】
本発明における第３の発明によれば、前記波長変換素子の出射面に、前記波長変換素子で発生する熱を放熱する波長変換素子放熱部材を備えたものである。これにより、波長変換素子で発熱した熱を効果的に防ぐことができる。しかも、波長変換素子で最も発熱する位置は光路上であり、波長変換素子の厚みを薄くすることで、波長変換素子の発熱部と波長変換素子放熱部材の距離を短くすることができ、波長変換素子の温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１５】
本発明における第４の発明によれば、前記固体レーザ結晶放熱部材と前記波長変換素子放熱部材とで、前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子及び前記断熱部材を狭持するようにしたものである。これにより、固体レーザ結晶放熱部材と、波長変換素子放熱部材で、固体レーザ結晶、断熱部材、波長変換素子を狭持するので、固体レーザ結晶と固体レーザ結晶放熱部材、波長変換素子と波長変換素子放熱部材をそれぞれ確実に接触配置することができる。そのため、固体レーザ結晶で発熱した熱を固体レーザ結晶放熱部材へ効果的に放熱でき、波長変換素子で発熱した熱を波長変換素子放熱部材へ効果的に放熱できる状態を簡単に構成することができる。
【００１６】
本発明における第５の発明によれば、前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子の少なくとも１つから発生する熱を放熱する放熱筐体を備えたものである。これにより、固体レーザ結晶、波長変換素子の少なくとも１つから放熱筐体に熱伝達することにより、固体レーザ結晶、波長変換素子の少なくとも１つの温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１７】
本発明における第６の発明によれば、前記固体レーザ結晶放熱部材が、前記放熱筐体と接触しているものである。これにより、固体レーザ結晶で発熱する熱を、波長変換素子に熱伝達しない構成を実現でき、かつ相対的に発熱の大きい固体レーザ結晶の温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１８】
本発明における第７の発明によれば、前記断熱部材は、光路部分に光路孔が形成されており、その光路孔は外部と繋がっているものである。これにより、断熱部材が光路にないことにより、基本波光の偏光などに影響を与えることがない。しかも、光路孔が外部と繋がっていることにより、光路孔が密閉されることがないため、固体レーザ結晶で発熱した熱が光路孔近傍の空気を熱膨張して、固体レーザ結晶もしくは波長変換素子、または断熱部材が変形することを防ぐことができる。
【００１９】
本発明における第８の発明によれば、前記固体レーザ結晶の入射面に第１誘電体反射膜、出射面に第２誘電体反射膜、前記波長変換素子の入射面に第３誘電体反射膜、出射面に第４誘電体反射膜がそれぞれ形成されており、前記第２誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されておらず、前記第３誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されていないものである。これにより、固体レーザ結晶、波長変換素子の両方が断熱部材と接触する部分に誘電体反射膜を形成しないことにより、誘電体反射膜を間に介することによる固体レーザ結晶の入射面と、波長変換素子の出射面の平行度を、設計値として狙った値を実現することが容易となる。そして、基本波光の高出力化を容易とすることができ、即ち高調波光の高出力化を実現することが容易となる。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
以下、実施例１について図１、図２、図３、図４を用いて説明する。図１は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図である。図２は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の概略構成図である。図３は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置における共振器を構成する部品の膜に関して説明する概略構成図である。図４は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図である。
【００２１】
まず図１を用いて画像表示装置の概要について説明する。
【００２２】
画像表示装置１００はレーザ光を光源とし、スクリーンに拡大化して投影する画像表示装置である。画像表示装置１００の光源は緑色レーザ光源装置１と、赤色レーザ光源装置２と、青色レーザ光源装置３との３つであり、３色のレーザ光源装置１〜３によって画像を表示する。
【００２３】
緑色レーザ光源装置１は非可視光である赤外基本レーザ光を半波長に変換することで、主として緑色レーザ光５１を出力し、非可視光としての赤外変調レーザ光５５を付随的に出力する（詳細については後述する）。赤色レーザ光源装置２は赤色レーザ光５２を出力し、青色レーザ光源装置３は青色レーザ光５３を出力する。
【００２４】
コリメータレンズ７〜９は各色レーザ光源装置１〜３から出力されるレーザ光５１〜５３を平行ビームに変化させることができる。光路分離手段としてのダイクロイックミラー１０及び光路変更手段としてのダイクロイックミラー１１ａは表面に所定の波長のレーザ光を透過あるいは反射させるための膜を形成して構成される。拡散板１４は通過するレーザ光を拡散させ、フィールドレンズ１５は拡散されたレーザ光を収束レーザに変換する。ＰＢＳ１６（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｂｅａｍ Ｓｐｒｉｔｔｅｒ）は各色レーザ光５１〜５３を反射させ、空間光変調素子１７によって反射されたレーザ光を透過する。空間光変調素子１７は反射型の液晶である。
【００２５】
非可視光検出手段としてのサーモスタット２０はダイクロイックミラー１０によって分離された非可視光である赤外変調レーザ光５５で照射される。これにより、サーモスタット２０は赤外変調レーザ光５５を吸収すると共に加熱されることで、サーモスタット２０の温度は上昇する。このサーモスタット２０の温度上昇によって緑色レーザ光源装置１の赤外変調レーザ光５５の漏洩を検出することができる。
【００２６】
各色レーザ光源装置１〜３からの各色レーザ光５１〜５３はコリメータレンズ７〜９によってそれぞれ平行光束され、平行光束された各色レーザ光５１〜５３はダイクロイックミラー１０及び１１ａによって拡散板１４に導かれ、拡散板１４、フィールドレンズ１５、ＰＢＳ１６の順に介し、空間光変調素子１７で反射し、投射レンズ１８によって拡大化されてスクリーン３０に投影される。
【００２７】
次に、各色レーザ光源１〜３からのレーザ光５１〜５３がどのようにして所定の方向に導かれるかを具体的に説明する。
【００２８】
緑色レーザ光源装置１は緑色レーザ光５１を出力すると共に非可視光である赤外変調レーザ光５５を漏洩する。赤外変調レーザ光５５はコリメータレンズ７で平行光束され、ダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射する（詳細については後述する）。一方、緑色レーザ光５１はコリメータレンズ７で平行光束され、ダイクロイックミラー１０によってダイクロイックミラー１１ａの方向に反射し、反射した緑色レーザ光５１はさらにダイクロイックミラー１１ａでも反射することで拡散板１４の方向に導かれる。
【００２９】
赤色レーザ光源装置２から出力される赤色レーザ光５２は同様にコリメータレンズ８で平行光束され、ダイクロイックミラー１１ａを透過することで、拡散板１４に導かれる。青色レーザ光源装置３から出力される青色レーザ光５３は同様にコリメータレンズ９によって平行光束され、ダイクロイックミラー１０を透過し、透過した青色レーザ光５３はさらにダイクイロックミラー１１ａで反射することで拡散板１４の方向に導かれる。
【００３０】
つまり、ダイクロイックミラー１０は緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と、青色レーザ光５３を透過させる青色透過膜と、赤外変調レーザ光５５を透過させる赤外透過膜とを塗布される。よって、ダイクロイックミラー１０は緑色レーザ光５１と赤外変調レーザ光５５との光路を分離する本実施例における光路分離手段である。
【００３１】
また、ダイクロイックミラー１１ａは緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と赤色レーザ光５２を透過させる赤色透過膜と青色レーザ光５３を反射させる青色反射膜とを塗布される。よってダイクロイックミラー１１ａは各色レーザ光５１〜５３を所定の方向に導くための光路変更手段である。以上より、図１の構成において非可視光である赤外変調レーザ光５５以外の各色レーザ光５１〜５３は拡散板１４の方向へと導かれる。
【００３２】
緑色レーザ光５１、赤色レーザ光５２、青色レーザ光５３は拡散板１４で拡散し、フィールドレンズ１５で照度分布を均一化し、ＰＢＳ１６で反射し、空間光変調素子１７へ照射される。空間光変調素子１７は反射型の液晶であり、上記のようにして導かれる各色レーザ光５１〜５３をもとに画像を形成するように反射する。形成された画像は投射レンズ１８によって拡大化されスクリーン３０に投影される。ここで、緑色レーザ光５１、赤色レーザ光５２、青色レーザ光５３は時間分割制御をされており、各色レーザ光源装置１〜３は順々に出力される。従って、投射レンズ１８からも各色レーザ光５１〜５３は順々に投射されるため、スクリーン３０上では各色レーザ光５１〜５３の残像によって画像を形成する。
【００３３】
なお、赤色レーザ光源装置２は波長６４０ｎｍの赤色レーザ光５２を出力するのが好ましいが、赤色と認識できるものであれば、ピーク波長が６１０〜７５０ｎｍの範囲で異なる波長領域のものを用いてもよい。同様に、青色レーザ光源装置３は波長４５０ｎｍの青色レーザ光５３を出力するのが好ましいが、青色と認識できるものであれば、ピーク波長が４３５〜４８０ｎｍの範囲で異なる波長領域のものを用いてもよい。
【００３４】
次に、図２、図３、図４を用いて緑色レーザ光源装置１について説明する。緑色レーザ光源装置１は求める色の２倍の波長となるレーザ光を半波長に変換することで、緑色レーザ光５１として出力するものである。以下、具体的に説明する。
【００３５】
筐体４０は各部材を収納する放熱筐体である。なお、筐体４０は熱伝導率の高いアルミや銅などで構成されることが好ましいが、熱伝導率の高い金属と樹脂を組み合わせて形成してもよい。筐体４０に接触配置される半導体レーザ４１は波長８０８ｎｍの非可視光である励起光５０を出力し、励起光５０はコリメートレンズ４２によって平行ビームに変更され、フォーカシングレンズ４３により固体レーザ結晶４５に集光される。固体レーザ結晶４５は励起光５０を吸収することによって、波長１０６４ｎｍの非可視光の赤外変調レーザ光５５を励起する。赤外変調レーザ光５５は波長変換素子であるＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子４８で半波長に変換され、波長５３２ｎｍの可視光としての緑色レーザ光５１となり、緑色レーザ光５１は筐体４０の開口部に設けられるガラスカバー４９を透過して緑色レーザ光源装置１の外部へと出力される。ガラスカバー４９は非可視光である励起光５０及び赤外変調レーザ光５５を透過しない膜を形成される。これにより、励起光５０及び赤外変調レーザ光５５が外部に漏洩することを防止する。
【００３６】
ここで、本実施例において固体レーザ結晶４５はＹ（イットリウム）ＶＯ4（バナデート）からなる厚み２ｍｍの無機光学活性物質（結晶）にＮｄ（ネオジウム）を１％ドープしたものである。さらに具体的には固体レーザ結晶４５は母材であるＹＶＯ4のＹに蛍光を発する元素であるＮｄ+3に置換してドーピングしたものである。
【００３７】
また、固体レーザ結晶４５の入射面４５ａは励起光５０に対して無反射コート（ＡＲコート）を施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して高反射コート（ＨＲコート）を施される。
【００３８】
固体レーザ結晶４５の出射面４５ｂは赤外変調レーザ光５５に対して無反射コート（ＡＲコート）を施される。
【００３９】
本実施例においてＳＨＧ素子４８は、周期状の分極反転構造を構成しており、高い非線形光学定数と、ノンクリティカルな位相整合条件による長い作用長により高効率の波長変換が可能である。具体的には、Ｍｇ等をドーピングしたニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）であり、可視領域で最大の非線形光学定数を有する透明材料であり、光損傷耐性にも優れるため、高効率変換が実現されている。
【００４０】
また、ＳＨＧ素子４８の入射面４８ａは緑色レーザ光５１に対して高反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して無反射コートを施される。
【００４１】
ＳＨＧ素子４８の出射面４８ｂは緑色レーザ光５１に対して無反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して高反射コートを施される。
【００４２】
励起光５０は固体レーザ結晶４５の入射面４５ａを透過し、固体レーザ結晶４５によって赤外変調レーザ光５５が発振される。赤外変調レーザ光５５は固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面によって反射を繰り返し、共振することで高い光強度のレーザ光となり、ＳＨＧ素子４８で半波長に変換され、緑色レーザ光源装置１の外部へと出力される。つまり、固体レーザ結晶４５の入射面４５ａとＳＨＧ素子４８の出射面４８ｂによって共振器を構成しており、本実施例では、固体レーザ結晶４５の厚み２ｍｍ、断熱部材の厚み０．５ｍｍ、ＳＨＧ素子４８の厚み０．５ｍｍとし、共振器長を３ｍｍとした。なお、固体レーザ結晶入射面４５ａ及びＳＨＧ素子出射面４８ｂにゴミが付着すると、高い反射率を維持できなくなる。このため、赤外変調レーザ光５５の光強度も低下してしまい、高い光強度の緑色レーザ光５１へと変換することもできなくなる。よって、緑色レーザ光５１の内部にゴミの侵入などを防ぐため、筐体４０と、カバー６５でこれらの素子を覆う構成とすると共に緑色レーザ光５１の出射される開口部は透明なガラスカバー４９で覆う。
【００４３】
以上のように構成することで、緑色レーザ光源装置１は高い光強度の緑色レーザ光５１を出力できる。しかし、ＳＨＧ素子４８は赤外変調レーザ光５５を緑色レーザ光５１に１００％の変換効率を実現することができないため、赤外変調レーザ光５５はＳＨＧ素子４８から緑色レーザ光５１と共に出力される。このため、緑色レーザ光源装置１はガラスカバー４９を設け、ガラスカバー４９は非可視光としての赤外変調レーザ光５５の漏洩を防止する。
【００４４】
固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８の間には断熱部材４６としてのガラス基板が挿入されている。ガラス基板であれば、熱伝導率は０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、十分に断熱することが可能となる。また、高平行度のガラス基板を用いることにより、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の高平行度を維持することが可能となる。
【００４５】
具体的には、シグマ光機株式会社製の平行平面基板（品名）を、固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８の形状に合わせて加工（カット）して使用すればよい。
【００４６】
また、断熱部材４６については、図４に示すようにコ字型形状に加工することで、固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８と断熱部材４６により空気が密閉されることがないため、内部の空気が熱膨張して、固体レーザ結晶４５、ＳＨＧ素子４８、断熱部材４６が圧縮され、変形したり破損したりといったことを確実に防止することができる。断熱部材４６は固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８を断熱することができれば、他の部材であってもよい。なお、断熱部材４６は、固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８の平行度を構成する部材になるため、断熱部材４６の入射面と出射面の平行度が高いものの方が好ましい。
【００４７】
固体レーザ結晶４５は、固体レーザ結晶４５の熱を放熱させるための固体レーザ放熱部材に接触配置されている。固体レーザ結晶放熱部材４４は、筐体に固定されている。そのため、固体レーザ結晶４５の熱は、固体レーザ結晶放熱部材４４を介して筐体へと放熱される。固体レーザ結晶放熱部材４４は、固体レーザ結晶４５の熱を効率良く筐体へと伝えるため、熱伝導率の高い銅やアルミなどで構成している。
【００４８】
また、固体レーザ結晶４５は、半導体レーザからの励起光を吸収することによって、基本波光を発振している。固体レーザ結晶４５の入射面は、半導体レーザからの励起光を最も吸収するため高温となる。そのため、固体レーザ結晶放熱部材４４を固体レーザ結晶４５の入射面に接触配置することによって、効率良く固体レーザ結晶４５の熱を、固体レーザ結晶放熱部材４４、筐体へと熱伝達させることができる。固体レーザ結晶放熱部材４４は、固体レーザ結晶４５の光路に最も近づけるように配置する方が好ましい。
【００４９】
固体レーザ結晶４５の入射面４５ａは励起光５０に対して無反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して高反射コートを施されているが、それぞれのコートは、できるだけ薄く塗布するとよい。そうすることによって、固体レーザ結晶４５から固体レーザ結晶放熱部材４４への熱抵抗をできるだけ小さくすることができる。具体的には、コートの厚みは３μｍ以下にするほうがよい。
【００５０】
ＳＨＧ素子４８は、ＳＨＧ素子４８の熱を放熱させるためのＳＨＧ素子放熱部材４７に接触配置されている。本構成においては、ＳＨＧ素子放熱部材４７は、筐体には接触していないが、ＳＨＧ素子４８は、固体レーザ結晶４５と比較すると発熱量が小さいため、筐体に接触していなくても、ＳＨＧ素子４８の熱を十分に放熱することが可能となる。但し、筐体に接触させることによって、ＳＨＧ素子４８の放熱特性をより効果的に行うことができることは言うまでもない。ＳＨＧ素子放熱部材４７は、ＳＨＧ素子４８の熱を効率良く伝えるため、熱伝導率の高い銅やアルミなどで構成している。
【００５１】
また、ＳＨＧ素子４８は、基本波光を緑色レーザ光に変換する際に熱を発生している。そのため、ＳＨＧ素子４８の光路上が最も高温となる。本構成においてＳＨＧ素子４８は、厚み０．５ｍｍと薄いため、ＳＨＧ素子４８の出射面とＳＨＧ素子放熱部材４７を接触配置することによって、効率良くＳＨＧ素子４８の熱を、ＳＨＧ素子放熱部材４７へと熱伝達させることができる。
【００５２】
ＳＨＧ素子４８の出射面は基本波光に対して高反射コートを施されると共に、緑色レーザ光に対して無反射コートを施されているが、それぞれのコートは、できるだけ薄く塗布するとよい。そうすることによって、ＳＨＧ素子４８からＳＨＧ素子放熱部材４７への熱抵抗をできるだけ小さくすることができる。具体的には、コートの厚みは３μｍ以下にするほうがよい。
【００５３】
固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を決める要因としては、固体レーザ結晶４５の入射面と出射面の平行度、断熱部材４６の入射面と出射面の平行度、ＳＨＧ素子４８の入射面と出射面の平行度、固体レーザ結晶４５と断熱部材４６の取付け精度、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８の取付け精度が大きな要因となっている。
【００５４】
各部材の平行度に関しては、それぞれの加工条件、製膜条件などで決まってくる。断熱部材４６と固体レーザ結晶４５、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８との取付け精度に関しては、各部材の平面度、組立工程などで決まってくる。
【００５５】
断熱部材４６と固体レーザ結晶４５の取付け面は平面度のよいものが好ましい。断熱部材４６としては、例えばシグマ光機株式会社製の平行平面基板（品名）を用いれば、平面度λ以下のものも一般的に入手可能である。
【００５６】
固体レーザ結晶４５の出射面４５ｂは赤外変調レーザ光５５に対して無反射コート（ＡＲコート）を施されている。ここで、光路上には前記コートを施すが、少なくとも断熱部材４６と接触する部分にはコートをしないようにする。
【００５７】
もし、固体レーザ結晶４５の出射面全面、つまり断熱部材４６との接触面に前記コートがコーティングされている場合は、このコーティングにより固体レーザ結晶４５の表面粗さが大きくなってしまい、断熱部材４６との取付け精度が悪くなり、結果として固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面との平行度を狂わす原因となってしまう。
【００５８】
前記方法を実現することによって、オプティカルコンタクトを容易に実現することができ、固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を維持することが可能となる。
【００５９】
なお、オプティカルコンタクトとは、固体レーザ結晶４５の出射面と、ガラス基板の入射面が共に精密研磨された状態で、互いの面を密着させることで強固な接合状態を実現することを言う。
【００６０】
なお、固体レーザ結晶４５の出射面にコートをしたくない部分にはマスキングをすることで容易に、コートをする部分とコートをしたくない部分を分けることが可能となる。
【００６１】
ＳＨＧ素子４８の入射面４８ａは緑色レーザ光５１に対して高反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して無反射コートを施されるが、少なくとも断熱部材４６と接触する部分にはコートをしないようにする。
【００６２】
もし、ＳＨＧ素子４８の入射面全面、つまり断熱部材４６との接触面に前記コートがコーティングされている場合は、このコーティングによりＳＨＧ素子４８の表面粗さが大きくなってしまい、断熱部材４６との取付け精度が悪くなり、結果として固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面との平行度を狂わす原因となってしまう。
【００６３】
前記方法を実現することによって、オプティカルコンタクトを容易に実現することができ、固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を維持することが可能となる。
【００６４】
なお、ＳＨＧ素子４８の出射面にコートをしたくない部分にはマスキングをすることで容易に、コートをする部分とコートをしたくない部分を分けることが可能となる。
【００６５】
前記構成を実現することにより、固体レーザ結晶４５、断熱部材４６、ＳＨＧ素子４８はそれぞれがオプティカルコンタクトで強固な接合力を持った１つのアセンブリ部品となっている。これにより、部品を単体で扱うよりも作業性が上がり、効率良く緑色レーザ光源の組立を実施することが可能となる。
【００６６】
次に、固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子放熱部材４７に関して詳細な説明を行う。
【００６７】
固体レーザ結晶放熱部材４４は筐体に接触配置もしくは一体物となっている。ＳＨＧ素子放熱部材４７は、出射面側からネジ６０とバネワッシャー６１で固体レーザ結晶放熱部材４４に固定されている。このような構成にすることによって、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７の表面を圧力を掛けた状態で接触配置することができるため、固体レーザ結晶４５、ＳＨＧ素子４８の熱を効率良く放熱部材に熱伝達することができる。
【００６８】
また、固体レーザ結晶４５やＳＨＧ素子４８などは温度上昇することによって熱膨張する。本構成において、ネジ６０とＳＨＧ素子放熱部材４７の間にバネワッシャー６１を挟んでいる。このバネワッシャー６１が固体レーザ結晶４５やＳＨＧ素子４８の熱膨張分を吸収して、固体レーザ結晶４５や、ＳＨＧ素子４８が割れたり変形したりするのを防いでいる。なお、固体レーザ結晶４５、ＳＨＧ素子４８などの温度上昇による熱膨張を緩和することができれば、バネワッシャー６１がなくてもよいことは言うまでもない。なお、固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子放熱部材４７で十分に放熱することができれば、バネワッシャー６１などの熱膨張緩和機構は当然必要ない。
【００６９】
なお、固体レーザ結晶４５から固体レーザ結晶放熱部材４４へ放熱でき、ＳＨＧ素子４８からＳＨＧ素子放熱部材４７へ放熱できる構成であれば、ネジ固定でなくても何でもよい。
【００７０】
また、ネジ６０に関しては、固体レーザ結晶４５の熱が固体レーザ結晶放熱部材４４へ放熱し、ネジ６０を介してＳＨＧ素子放熱部材４７へ熱伝達しなければ、何でもよい。熱伝導率の低い樹脂ネジを使うのが最も好ましいが、ＳＵＳなど熱伝導率の低い金属ネジであっても問題ない。
【００７１】
次に、サーモスタットに関して詳細な動作説明を行う。
【００７２】
次のような場合において、非可視光としての赤外変調レーザ光５５あるいは励起光５０を緑色レーザ光源装置１の外部に漏洩する可能性がある。例えば、画像表示装置１００の落下などにより、半導体レーザ４１の光軸から固体レーザ結晶４５及びＳＨＧ素子４８が外れる場合、このとき励起光５０が直接緑色レーザ光源装置１の外部に漏れる危険性がある。しかしこの場合、励起光５０はダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射することで吸収される。
【００７３】
また半導体レーザ４１の光軸からＳＨＧ素子４８のみが外れる場合、このとき固体レーザ結晶４５によって励起された赤外変調レーザ光５５が直接緑色レーザ光源装置１の外部に漏れる危険性がある。しかしこの場合、赤外変調レーザ光５５はダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射することで吸収される。
【００７４】
また励起光５０、赤外変調レーザ光５５が設計した光軸から少しずれることにより、ＳＨＧ素子４８の変換効率が悪化する。これにより、ガラスカバー４９だけでは防止しきれず、励起光５０あるいは赤外変調レーザ光５５が漏洩するということも考えられる。しかしこの場合においても、励起光５０あるいは赤外変調レーザ光５５は共にダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射することで吸収される。
【００７５】
よって、ダイクロイックミラー１０は励起光５０でも赤外変調レーザ光５５でも透過することができる。なお、ダイクロイックミラー１０は赤外透過膜を塗布されており、入射する光の波長が赤外光の領域であれば、透過することができる。つまり、ダイクロイックミラー１０が緑色レーザ光５１との光路を分離できるレーザ光は波長８０８ｎｍの励起光５０及び波長１０６４ｎｍの赤外変調レーザ光５５に限定されないわけではない。
【００７６】
また、サーモスタット２０は半導体レーザ４１の電源部と電気的に接続され、非可視光検出手段と半導体レーザ４１の動作を停止する停止手段を兼ねている。
【００７７】
以上の構成により、ダイクロイックミラー１０は緑色レーザ光源装置１から出力される緑色レーザ光５１と赤外変調レーザ光５５との光路を緑色レーザ光源装置１の外部で分離し、赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０に吸収される。
【００７８】
このため、赤外変調レーザ光５５は筐体４０などに反射及び吸収することはないため、緑色レーザ光源装置１を加熱しない。よって、緑色レーザ光源装置１に内蔵する半導体レーザ４１も同様に加熱されず高温とならないため、半導体レーザ４１の発光効率の低下を防止することができる。従って、半導体レーザ４１は長時間連続で動作しても、発光効率の低下を防止する。よって、半導体レーザ４１の長寿命化も図ることができる。さらに、半導体レーザ４１は筐体４０と接触配置されるため、半導体レーザ４１の熱はカバー６５を介して外部に放熱することができる。
【００７９】
さらに、図１における緑色レーザ光源装置１の出力方向の直線上にダイクロイックミラー１０及びサーモスタット２０は配置される。このため、ダイクロイックミラー１０が仮に外れたとしても、赤外変調レーザ光５５は確実にサーモスタット２０に照射される。またあるいは、ダイクロイックミラー１０がずれることにより赤外変調レーザ光５５の入射位置が変わるとしても、ダイクロイックミラー１０が傾くことにより赤外変調レーザ光５５の入射角度が変わるとしても、赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０に照射される。つまり、赤外変調レーザ光５５はダイクロイックミラー１０で反射せず透過するため、サーモスタット２０を照射することになる。よって、ダイクロイックミラー１０がずれたり、傾いたり、外れたりしても、赤外変調レーザ光５５は各色レーザ光５１〜５３の光路へ進むことはない。従って、赤外変調レーザ光５５及び励起光５０が画像表示装置１００の外部に漏洩することを防止することができる。
【００８０】
また、本実施例におけるサーモスタット２０は非可視光検出手段でもあり、サーモスタット２０は半導体レーザ４１の電源部と電気的に接続されることにより、停止手段としての機能も備える。非可視光検出手段としては上述の通り、サーモスタット２０の温度上昇によって赤外変調レーザ光５５の漏洩を検出する。つまり、所定量以上の赤外変調レーザ光５５あるいは励起光５０が漏洩し、サーモスタット２０が加熱されすぎると、サーモスタットのスイッチはオンからオフに切り替わり、それと同時に半導体レーザ４１への電力供給を遮断することができる。よって、画像表示装置１００の安全性はより向上する。
【００８１】
ここで、サーモスタットは、赤外変調レーザ光５５あるいは励起光５０が１００ｍＷ以上出力されたときに動作するように設定されている。
【００８２】
さらに例えば、サーモスタットではなく、フォトダイオードを用いることにより、赤外変調レーザ光５５がある出力以上照射されると、それを検知して、画像表示装置１００の外部に異常を知らせるランプを点滅させるなどの構成にすることによって、画像表示装置１００の異常をユーザに伝えることができる。これにより、ユーザは画像表示装置１００の故障を知ることができ、修理するなどの適切な対策を講じることができるため、画像表示装置１００の安全性はより向上する。
【００８３】
なお、サーモスタット２０は少なくともレーザ光から照射される部分を黒色にしておくことで、レーザ光を吸収しやすく、励起光５０及び赤外変調レーザ光５５が漏洩したときに、より確実にサーモスタット２０を動作させることができる。さらに、サーモスタット２０はできるだけ小型で低熱容量であることが好ましい。その方が、異常時にサーモスタット２０が加熱されるが、異常が発生してから動作するまでの時間をより早くすることができる。なお、サーモスタット２０に限らず、ヒューズ、サーミスタなどで代用してもよい。異常時において緑色レーザ光源装置１あるいは半導体レーザ４１の電力供給を絶つことができればよい。
【００８４】
また、本実施例ではダイクロイックミラー１０及び１１ａを用いたが、これに限定する必要はなく、その他のミラーや、あるいはプリズムなどでもよい。
【００８５】
（実施例２）
以下、実施例２について図５、図６を用いて説明する。図５は本発明の実施例２におけるレーザ光源の概略構成図である。図６は本発明の実施例２におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図である。ここでは、実施例１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８６】
本実施例は、固体レーザ結晶４５を固体レーザ結晶放熱部材４４に固定し、ＳＨＧ素子４８はＳＨＧ素子放熱部材４７に固定し、固体レーザ結晶４５と、ＳＨＧ素子の間に空気層（断熱部材）を介在させることによって、固体レーザ結晶４５で発熱した熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達しない構成としている。
【００８７】
固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面は、基本波光が共振する面であるため、高い平行度を要求される。そこで、固体レーザ結晶４５と接触配置している固体レーザ結晶放熱部材４４と、ＳＨＧ素子４８と接触配置しているＳＨＧ素子放熱部材４７を断熱スペーサを用いて把持する。こうすることによって、固体レーザ結晶４５から発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することなく、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の反射面の平行度を維持することができ、高出力が得られる共振器を構成することができる。
【００８８】
断熱スペーサとして、例えば、シグマ光機株式会社製の平行平面基板（品名）をコ字型にカットしたものを使用することができる。
【００８９】
なお、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４は、それぞれが接触する部分（面）の平面度を高い状態に維持されている。また、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７も、それぞれが接触する部分（面）の平面度を高い状態に維持されている。そうすることで、基本波の共振器を構成する、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態にすることが容易となる。
【００９０】
固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７との保持方法に関しては、接着剤などで固定すればよい。その際、接着剤が固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４の接合部、ＳＨＧ素子とＳＨＧ素子放熱部材４７の接合部に侵入しないようにすればよい。そうすることで、やはり基本波の共振器を構成する、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態にすることが容易となる。
【００９１】
なお、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７を接触配置することができれば、どのような固定方法でも問題ない。
【００９２】
本実施例２においても、実施例１と同様に、固体レーザ結晶４５で発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することを防いでいる。さらに、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態に維持することを容易に実現できる構成である。
【００９３】
（実施例３）
以下、実施例３について図７を用いて説明する。図７は本発明の実施例３におけるレーザ光源の概略構成図である。ここでは、実施例１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９４】
本実施例は、固体レーザ結晶４５を固体レーザ結晶放熱部材４４に固定し、ＳＨＧ素子４８はＳＨＧ素子放熱部材４７に固定し、固体レーザ結晶４５の熱が固体レーザ結晶放熱部材４４を介して、筐体に放熱されることによって、固体レーザ結晶４５で発熱した熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達しにくい構成としている。
【００９５】
つまり、固体レーザ結晶４５が最も加熱される部分は、固体レーザ結晶４５の入射面近傍であり、固体レーザ結晶４５の入射面の光路上の部分である。そのため、ＳＨＧ素子４８より熱伝導率の高い固体レーザ結晶放熱部材４４を固体レーザ結晶４５の入射面に接触配置することによって、固体レーザ結晶４５に発生した熱は、熱伝導率の高い固体レーザ結晶放熱部材４４側から放熱されるので、ＳＨＧ素子４８側に熱が伝達することを防ぐことができる。
【００９６】
本実施例３においても、実施例１、実施例２と同様に、固体レーザ結晶４５で発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することを防いでいる。さらに、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態に維持することを容易に実現できる構成である。
【００９７】
（実施例４）
以下、実施例４について図８を用いて説明する。図８は本発明の実施例４におけるレーザ光源の概略構成図である。ここでは、実施例１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９８】
本実施例は、固体レーザ結晶４５と断熱部材４６、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８がそれぞれオプティカルコンタクトを実現しているものを固体レーザ結晶放熱部材４４で保持している構成である。固体レーザ結晶４５と断熱部材４６、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８はそれぞれ強固な接合を実現している。その状態で、相対的に温度上昇の大きい固体レーザ結晶４５を固体レーザ結晶放熱部材４４で保持し、固体レーザ結晶４５の熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達しにくい構成をしている。
【００９９】
そうすることで、固体レーザ結晶４５で発熱した熱が、ＳＨＧ素子４８に熱伝達することなく、固体レーザ結晶放熱部材４４、また筐体に熱伝達することが可能となり、ＳＨＧ素子４８が温度上昇し、ＳＨＧ素子４８の変換効率が低下することを防止することができる。
【０１００】
また、固体レーザ結晶４５の入射面だけでなく、固体レーザ結晶４５の側面（入射面、出射面でない面）も固体レーザ結晶放熱部材４４と接触させることで、効率良く固体レーザ結晶４５の熱を固体レーザ結晶放熱部材４４に熱伝達することができ、固体レーザ結晶４５の温度上昇を防ぐことができる。
【０１０１】
固体レーザ結晶４５と、固体レーザ結晶４５の保持方法としては接着剤などで固定すればよい。その際、接着剤が固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４の接合部に侵入しないようにすればよい。そうすることで、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４の接触を密にすることができるため、固体レーザ結晶４５で発熱した熱が効果的に固体レーザ結晶放熱部材４４に熱伝達することが可能となる。
【０１０２】
なお、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４を接触配置することができれば、どのような固定方法でも問題ない。
【０１０３】
本実施例４においても、実施例１、実施例２、実施例３と同様に、固体レーザ結晶４５で発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することを防いでいる。さらに、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態に維持することを容易に実現できる構成である。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明によれば、半導体レーザの発光効率の低下を防止することができ、非可視光を外部に漏洩しない安全性の高い画像表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 緑色レーザ光源装置
２ 赤色レーザ光源装置
３ 青色レーザ光源装置
７、８、９ コリメータレンズ
１０ ダイクロイックミラー
１１ａ ダイクロイックミラー
１４ 拡散板
１５ フィールドレンズ
１６ ＰＢＳ
１７ 空間光変調素子
１８ 投射レンズ
２０ サーモスタット
３０ スクリーン
４０ 筐体
４１ 半導体レーザ
４２ コリメートレンズ
４３ フォーカシングレンズ
４４ 固体レーザ結晶放熱部材
４５ 固体レーザ結晶
４５ａ 固体レーザ結晶の入射面
４５ｂ 固体レーザ結晶の出射面
４６ 断熱部材
４７ ＳＨＧ素子放熱部材
４８ ＳＨＧ素子
４８ａ ＳＨＧ素子の入射面
４８ｂ ＳＨＧ素子の出射面
４９ ガラスカバー
５０ 励起光
５１ 緑色レーザ光
５２ 赤色レーザ光
５３ 青色レーザ光
５５ 赤外変調レーザ光
６０ ネジ
６１ バネワッシャー
６５ カバー
１００ 画像表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レーザを用いたレーザ光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体レーザ結晶と非線形光学結晶である波長変換素子を用いた波長変換技術が盛んに行われている。特に、固体レーザ結晶から出射される基本波の第２高調波発生は、固体レーザ基本波の良好なビーム特性を損なわず波長のみを半分に変換できる。（特許文献１）には、固体レーザ結晶と波長変換素子と、その接合部に熱拡散板を用いたレーザ光源装置が示されている。ここで示されているレーザ光源装置の熱拡散板は固体レーザ結晶、波長変換素子より断面積が大きく、周囲に張出しており、張出し部分の波長変換素子側に、ペルチェ素子とヒートシンクが取り付けられている。固体レーザ結晶の入射面、出射面、波長変換素子の入射面、出射面には、それぞれ膜が形成されている。
【０００３】
固体レーザ結晶の入射面には、半導体レーザからの励起光のＡＲ膜（反射防止膜）、基本波光用のＨＲ膜（高反射膜）が形成され、出射面には、基本波光用のＡＲ膜が形成される。波長変換素子の入射面には、基本波光用のＡＲ膜、高調波光用のＨＲ膜が形成され、出射面には、高調波光用のＡＲ膜、基本波光用のＨＲ膜が形成される。
【０００４】
固体レーザ結晶に、不図示の半導体レーザから励起光が照射されると、固体レーザ結晶により基本波光が発振される。波長変換素子の出射面と、固体レーザ結晶の入射面間でポンピング、増幅される。また、基本波光は波長変換素子によって高調波に変換される。ここで、固体レーザ結晶は、励起光により基本波光が発振されることによって発熱する。また、基本波光が波長変換素子で高調波に変換することによって発熱する。固体レーザ結晶、波長変換素子の熱は、熱拡散板に熱伝達し、さらに張出し部分に熱伝達し、ペルチェ素子により冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８６７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の半導体レーザを用いたレーザ光源装置に、固体レーザ結晶と波長変換素子と、固体レーザ結晶と波長変換素子間に熱拡散板を用いる構成には以下の課題がある。すなわち、固体レーザ結晶と波長変換素子は、それぞれ発熱するが、励起光を吸収して基本波光を発振する固体レーザ結晶の方が、基本波光を高調波光に変換する波長変換素子より発熱量は多くなる。また、固体レーザ結晶の方は波長変換素子より温度特性が優れているため、固体レーザ結晶の方は波長変換素子よりも高温になっても、出力特性にはほとんど影響がない。そのため、固体レーザ結晶で発熱した熱は、熱拡散板を介して放熱板に熱伝達されるが、その熱は、相対的に温度が低い波長変換素子にも熱伝達される可能性がある。放熱板をペルチェで冷却することにより、その可能性を低減することができるものの、構造が複雑になることや、コストアップ、レーザ光源装置が大きくなるといった課題も生じる。
【０００７】
この課題を避けるために、ペルチェを用いない方法を取ると、固体レーザ結晶で発熱した熱が、熱拡散板を介して波長変換素子に熱伝達されてしまうと、波長変換素子の変換効率が低下して、さらに波長変換素子、また固体レーザ結晶が加熱されていくといった悪循環を起こしてしまう。
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明は半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、装置のコストアップや大型化を防止しつつ、固体レーザ結晶の発熱が、相対的に温度特性の悪い波長変換素子へ熱伝達してしまうことを防止し、この結果、常に安定した半導体レーザを供給することができるレーザ光源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために本発明のレーザ光源装置は、励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子と、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子との接合部に設けられ、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子を断熱する断熱部材とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以上のように構成されるため、固体レーザ結晶で発熱した熱が熱拡散板を介して波長変換素子に熱伝達して、波長変換素子の変換効率が低下することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図
【図２】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の概略構成図
【図３】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置における共振器を構成する部品の膜に関して説明する概略構成図
【図４】本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図
【図５】本発明の実施例２におけるレーザ光源装置の概略構成図
【図６】本発明の実施例２におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図
【図７】本発明の実施例３におけるレーザ光源装置の概略構成図
【図８】本発明の実施例４におけるレーザ光源装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明における第１の発明は、励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子と、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子との接合部に設けられ、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子を断熱する断熱部材とを備えたものである。これにより、固体レーザ結晶と、波長変換素子の間に断熱部材があることにより、固体レーザ結晶で発熱した熱が、固体レーザ結晶と相対的に比較して温度特性が悪い波長変換素子に熱伝達されることを防ぐことができる。
【００１３】
本発明における第２の発明によれば、前記固体レーザ結晶の入射面に、前記固体レーザ結晶で発生する熱を放熱する固体レーザ結晶放熱部材を備えたものである。これにより、固体レーザ結晶で発熱した熱が、固体レーザ結晶放熱部材に熱伝達される。そのため、温度特性の悪い波長変換素子に熱伝達しにくくなる。しかも、固体レーザ結晶の入射面に近い方が半導体レーザの励起光が吸収されやすい。つまり、固体レーザ入射面が最も高温になるため、固体レーザ結晶放熱部材が、固体レーザ結晶の入射面に接触配置されることで、固体レーザ結晶の温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１４】
本発明における第３の発明によれば、前記波長変換素子の出射面に、前記波長変換素子で発生する熱を放熱する波長変換素子放熱部材を備えたものである。これにより、波長変換素子で発熱した熱を効果的に防ぐことができる。しかも、波長変換素子で最も発熱する位置は光路上であり、波長変換素子の厚みを薄くすることで、波長変換素子の発熱部と波長変換素子放熱部材の距離を短くすることができ、波長変換素子の温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１５】
本発明における第４の発明によれば、前記固体レーザ結晶放熱部材と前記波長変換素子放熱部材とで、前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子及び前記断熱部材を狭持するようにしたものである。これにより、固体レーザ結晶放熱部材と、波長変換素子放熱部材で、固体レーザ結晶、断熱部材、波長変換素子を狭持するので、固体レーザ結晶と固体レーザ結晶放熱部材、波長変換素子と波長変換素子放熱部材をそれぞれ確実に接触配置することができる。そのため、固体レーザ結晶で発熱した熱を固体レーザ結晶放熱部材へ効果的に放熱でき、波長変換素子で発熱した熱を波長変換素子放熱部材へ効果的に放熱できる状態を簡単に構成することができる。
【００１６】
本発明における第５の発明によれば、前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子の少なくとも１つから発生する熱を放熱する放熱筐体を備えたものである。これにより、固体レーザ結晶、波長変換素子の少なくとも１つから放熱筐体に熱伝達することにより、固体レーザ結晶、波長変換素子の少なくとも１つの温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１７】
本発明における第６の発明によれば、前記固体レーザ結晶放熱部材が、前記放熱筐体と接触しているものである。これにより、固体レーザ結晶で発熱する熱を、波長変換素子に熱伝達しない構成を実現でき、かつ相対的に発熱の大きい固体レーザ結晶の温度上昇を効果的に防ぐことができる。
【００１８】
本発明における第７の発明によれば、前記断熱部材は、光路部分に光路孔が形成されており、その光路孔は外部と繋がっているものである。これにより、断熱部材が光路にないことにより、基本波光の偏光などに影響を与えることがない。しかも、光路孔が外部と繋がっていることにより、光路孔が密閉されることがないため、固体レーザ結晶で発熱した熱が光路孔近傍の空気を熱膨張して、固体レーザ結晶もしくは波長変換素子、または断熱部材が変形することを防ぐことができる。
【００１９】
本発明における第８の発明によれば、前記固体レーザ結晶の入射面に第１誘電体反射膜、出射面に第２誘電体反射膜、前記波長変換素子の入射面に第３誘電体反射膜、出射面に第４誘電体反射膜がそれぞれ形成されており、前記第２誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されておらず、前記第３誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されていないものである。これにより、固体レーザ結晶、波長変換素子の両方が断熱部材と接触する部分に誘電体反射膜を形成しないことにより、誘電体反射膜を間に介することによる固体レーザ結晶の入射面と、波長変換素子の出射面の平行度を、設計値として狙った値を実現することが容易となる。そして、基本波光の高出力化を容易とすることができ、即ち高調波光の高出力化を実現することが容易となる。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
以下、実施例１について図１、図２、図３、図４を用いて説明する。図１は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図である。図２は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の概略構成図である。図３は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置における共振器を構成する部品の膜に関して説明する概略構成図である。図４は本発明の実施例１におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図である。
【００２１】
まず図１を用いて画像表示装置の概要について説明する。
【００２２】
画像表示装置１００はレーザ光を光源とし、スクリーンに拡大化して投影する画像表示装置である。画像表示装置１００の光源は緑色レーザ光源装置１と、赤色レーザ光源装置２と、青色レーザ光源装置３との３つであり、３色のレーザ光源装置１〜３によって画像を表示する。
【００２３】
緑色レーザ光源装置１は非可視光である赤外基本レーザ光を半波長に変換することで、主として緑色レーザ光５１を出力し、非可視光としての赤外変調レーザ光５５を付随的に出力する（詳細については後述する）。赤色レーザ光源装置２は赤色レーザ光５２を出力し、青色レーザ光源装置３は青色レーザ光５３を出力する。
【００２４】
コリメータレンズ７〜９は各色レーザ光源装置１〜３から出力されるレーザ光５１〜５３を平行ビームに変化させることができる。光路分離手段としてのダイクロイックミラー１０及び光路変更手段としてのダイクロイックミラー１１ａは表面に所定の波長のレーザ光を透過あるいは反射させるための膜を形成して構成される。拡散板１４は通過するレーザ光を拡散させ、フィールドレンズ１５は拡散されたレーザ光を収束レーザに変換する。ＰＢＳ１６（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｂｅａｍ Ｓｐｒｉｔｔｅｒ）は各色レーザ光５１〜５３を反射させ、空間光変調素子１７によって反射されたレーザ光を透過する。空間光変調素子１７は反射型の液晶である。
【００２５】
非可視光検出手段としてのサーモスタット２０はダイクロイックミラー１０によって分離された非可視光である赤外変調レーザ光５５で照射される。これにより、サーモスタット２０は赤外変調レーザ光５５を吸収すると共に加熱されることで、サーモスタット２０の温度は上昇する。このサーモスタット２０の温度上昇によって緑色レーザ光源装置１の赤外変調レーザ光５５の漏洩を検出することができる。
【００２６】
各色レーザ光源装置１〜３からの各色レーザ光５１〜５３はコリメータレンズ７〜９によってそれぞれ平行光束され、平行光束された各色レーザ光５１〜５３はダイクロイックミラー１０及び１１ａによって拡散板１４に導かれ、拡散板１４、フィールドレンズ１５、ＰＢＳ１６の順に介し、空間光変調素子１７で反射し、投射レンズ１８によって拡大化されてスクリーン３０に投影される。
【００２７】
次に、各色レーザ光源１〜３からのレーザ光５１〜５３がどのようにして所定の方向に導かれるかを具体的に説明する。
【００２８】
緑色レーザ光源装置１は緑色レーザ光５１を出力すると共に非可視光である赤外変調レーザ光５５を漏洩する。赤外変調レーザ光５５はコリメータレンズ７で平行光束され、ダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射する（詳細については後述する）。一方、緑色レーザ光５１はコリメータレンズ７で平行光束され、ダイクロイックミラー１０によってダイクロイックミラー１１ａの方向に反射し、反射した緑色レーザ光５１はさらにダイクロイックミラー１１ａでも反射することで拡散板１４の方向に導かれる。
【００２９】
赤色レーザ光源装置２から出力される赤色レーザ光５２は同様にコリメータレンズ８で平行光束され、ダイクロイックミラー１１ａを透過することで、拡散板１４に導かれる。青色レーザ光源装置３から出力される青色レーザ光５３は同様にコリメータレンズ９によって平行光束され、ダイクロイックミラー１０を透過し、透過した青色レーザ光５３はさらにダイクイロックミラー１１ａで反射することで拡散板１４の方向に導かれる。
【００３０】
つまり、ダイクロイックミラー１０は緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と、青色レーザ光５３を透過させる青色透過膜と、赤外変調レーザ光５５を透過させる赤外透過膜とを塗布される。よって、ダイクロイックミラー１０は緑色レーザ光５１と赤外変調レーザ光５５との光路を分離する本実施例における光路分離手段である。
【００３１】
また、ダイクロイックミラー１１ａは緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と赤色レーザ光５２を透過させる赤色透過膜と青色レーザ光５３を反射させる青色反射膜とを塗布される。よってダイクロイックミラー１１ａは各色レーザ光５１〜５３を所定の方向に導くための光路変更手段である。以上より、図１の構成において非可視光である赤外変調レーザ光５５以外の各色レーザ光５１〜５３は拡散板１４の方向へと導かれる。
【００３２】
緑色レーザ光５１、赤色レーザ光５２、青色レーザ光５３は拡散板１４で拡散し、フィールドレンズ１５で照度分布を均一化し、ＰＢＳ１６で反射し、空間光変調素子１７へ照射される。空間光変調素子１７は反射型の液晶であり、上記のようにして導かれる各色レーザ光５１〜５３をもとに画像を形成するように反射する。形成された画像は投射レンズ１８によって拡大化されスクリーン３０に投影される。ここで、緑色レーザ光５１、赤色レーザ光５２、青色レーザ光５３は時間分割制御をされており、各色レーザ光源装置１〜３は順々に出力される。従って、投射レンズ１８からも各色レーザ光５１〜５３は順々に投射されるため、スクリーン３０上では各色レーザ光５１〜５３の残像によって画像を形成する。
【００３３】
なお、赤色レーザ光源装置２は波長６４０ｎｍの赤色レーザ光５２を出力するのが好ましいが、赤色と認識できるものであれば、ピーク波長が６１０〜７５０ｎｍの範囲で異なる波長領域のものを用いてもよい。同様に、青色レーザ光源装置３は波長４５０ｎｍの青色レーザ光５３を出力するのが好ましいが、青色と認識できるものであれば、ピーク波長が４３５〜４８０ｎｍの範囲で異なる波長領域のものを用いてもよい。
【００３４】
次に、図２、図３、図４を用いて緑色レーザ光源装置１について説明する。緑色レーザ光源装置１は求める色の２倍の波長となるレーザ光を半波長に変換することで、緑色レーザ光５１として出力するものである。以下、具体的に説明する。
【００３５】
筐体４０は各部材を収納する放熱筐体である。なお、筐体４０は熱伝導率の高いアルミや銅などで構成されることが好ましいが、熱伝導率の高い金属と樹脂を組み合わせて形成してもよい。筐体４０に接触配置される半導体レーザ４１は波長８０８ｎｍの非可視光である励起光５０を出力し、励起光５０はコリメートレンズ４２によって平行ビームに変更され、フォーカシングレンズ４３により固体レーザ結晶４５に集光される。固体レーザ結晶４５は励起光５０を吸収することによって、波長１０６４ｎｍの非可視光の赤外変調レーザ光５５を励起する。赤外変調レーザ光５５は波長変換素子であるＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子４８で半波長に変換され、波長５３２ｎｍの可視光としての緑色レーザ光５１となり、緑色レーザ光５１は筐体４０の開口部に設けられるガラスカバー４９を透過して緑色レーザ光源装置１の外部へと出力される。ガラスカバー４９は非可視光である励起光５０及び赤外変調レーザ光５５を透過しない膜を形成される。これにより、励起光５０及び赤外変調レーザ光５５が外部に漏洩することを防止する。
【００３６】
ここで、本実施例において固体レーザ結晶４５はＹ（イットリウム）ＶＯ4（バナデート）からなる厚み２ｍｍの無機光学活性物質（結晶）にＮｄ（ネオジウム）を１％ドープしたものである。さらに具体的には固体レーザ結晶４５は母材であるＹＶＯ4のＹに蛍光を発する元素であるＮｄ+3に置換してドーピングしたものである。
【００３７】
また、固体レーザ結晶４５の入射面４５ａは励起光５０に対して無反射コート（ＡＲコート）を施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して高反射コート（ＨＲコート）を施される。
【００３８】
固体レーザ結晶４５の出射面４５ｂは赤外変調レーザ光５５に対して無反射コート（ＡＲコート）を施される。
【００３９】
本実施例においてＳＨＧ素子４８は、周期状の分極反転構造を構成しており、高い非線形光学定数と、ノンクリティカルな位相整合条件による長い作用長により高効率の波長変換が可能である。具体的には、Ｍｇ等をドーピングしたニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）であり、可視領域で最大の非線形光学定数を有する透明材料であり、光損傷耐性にも優れるため、高効率変換が実現されている。
【００４０】
また、ＳＨＧ素子４８の入射面４８ａは緑色レーザ光５１に対して高反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して無反射コートを施される。
【００４１】
ＳＨＧ素子４８の出射面４８ｂは緑色レーザ光５１に対して無反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して高反射コートを施される。
【００４２】
励起光５０は固体レーザ結晶４５の入射面４５ａを透過し、固体レーザ結晶４５によって赤外変調レーザ光５５が発振される。赤外変調レーザ光５５は固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面によって反射を繰り返し、共振することで高い光強度のレーザ光となり、ＳＨＧ素子４８で半波長に変換され、緑色レーザ光源装置１の外部へと出力される。つまり、固体レーザ結晶４５の入射面４５ａとＳＨＧ素子４８の出射面４８ｂによって共振器を構成しており、本実施例では、固体レーザ結晶４５の厚み２ｍｍ、断熱部材の厚み０．５ｍｍ、ＳＨＧ素子４８の厚み０．５ｍｍとし、共振器長を３ｍｍとした。なお、固体レーザ結晶入射面４５ａ及びＳＨＧ素子出射面４８ｂにゴミが付着すると、高い反射率を維持できなくなる。このため、赤外変調レーザ光５５の光強度も低下してしまい、高い光強度の緑色レーザ光５１へと変換することもできなくなる。よって、緑色レーザ光５１の内部にゴミの侵入などを防ぐため、筐体４０と、カバー６５でこれらの素子を覆う構成とすると共に緑色レーザ光５１の出射される開口部は透明なガラスカバー４９で覆う。
【００４３】
以上のように構成することで、緑色レーザ光源装置１は高い光強度の緑色レーザ光５１を出力できる。しかし、ＳＨＧ素子４８は赤外変調レーザ光５５を緑色レーザ光５１に１００％の変換効率を実現することができないため、赤外変調レーザ光５５はＳＨＧ素子４８から緑色レーザ光５１と共に出力される。このため、緑色レーザ光源装置１はガラスカバー４９を設け、ガラスカバー４９は非可視光としての赤外変調レーザ光５５の漏洩を防止する。
【００４４】
固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８の間には断熱部材４６としてのガラス基板が挿入されている。ガラス基板であれば、熱伝導率は０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、十分に断熱することが可能となる。また、高平行度のガラス基板を用いることにより、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の高平行度を維持することが可能となる。
【００４５】
具体的には、シグマ光機株式会社製の平行平面基板（品名）を、固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８の形状に合わせて加工（カット）して使用すればよい。
【００４６】
また、断熱部材４６については、図４に示すようにコ字型形状に加工することで、固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８と断熱部材４６により空気が密閉されることがないため、内部の空気が熱膨張して、固体レーザ結晶４５、ＳＨＧ素子４８、断熱部材４６が圧縮され、変形したり破損したりといったことを確実に防止することができる。断熱部材４６は固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８を断熱することができれば、他の部材であってもよい。なお、断熱部材４６は、固体レーザ結晶４５とＳＨＧ素子４８の平行度を構成する部材になるため、断熱部材４６の入射面と出射面の平行度が高いものの方が好ましい。
【００４７】
固体レーザ結晶４５は、固体レーザ結晶４５の熱を放熱させるための固体レーザ放熱部材に接触配置されている。固体レーザ結晶放熱部材４４は、筐体に固定されている。そのため、固体レーザ結晶４５の熱は、固体レーザ結晶放熱部材４４を介して筐体へと放熱される。固体レーザ結晶放熱部材４４は、固体レーザ結晶４５の熱を効率良く筐体へと伝えるため、熱伝導率の高い銅やアルミなどで構成している。
【００４８】
また、固体レーザ結晶４５は、半導体レーザからの励起光を吸収することによって、基本波光を発振している。固体レーザ結晶４５の入射面は、半導体レーザからの励起光を最も吸収するため高温となる。そのため、固体レーザ結晶放熱部材４４を固体レーザ結晶４５の入射面に接触配置することによって、効率良く固体レーザ結晶４５の熱を、固体レーザ結晶放熱部材４４、筐体へと熱伝達させることができる。固体レーザ結晶放熱部材４４は、固体レーザ結晶４５の光路に最も近づけるように配置する方が好ましい。
【００４９】
固体レーザ結晶４５の入射面４５ａは励起光５０に対して無反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して高反射コートを施されているが、それぞれのコートは、できるだけ薄く塗布するとよい。そうすることによって、固体レーザ結晶４５から固体レーザ結晶放熱部材４４への熱抵抗をできるだけ小さくすることができる。具体的には、コートの厚みは３μｍ以下にするほうがよい。
【００５０】
ＳＨＧ素子４８は、ＳＨＧ素子４８の熱を放熱させるためのＳＨＧ素子放熱部材４７に接触配置されている。本構成においては、ＳＨＧ素子放熱部材４７は、筐体には接触していないが、ＳＨＧ素子４８は、固体レーザ結晶４５と比較すると発熱量が小さいため、筐体に接触していなくても、ＳＨＧ素子４８の熱を十分に放熱することが可能となる。但し、筐体に接触させることによって、ＳＨＧ素子４８の放熱特性をより効果的に行うことができることは言うまでもない。ＳＨＧ素子放熱部材４７は、ＳＨＧ素子４８の熱を効率良く伝えるため、熱伝導率の高い銅やアルミなどで構成している。
【００５１】
また、ＳＨＧ素子４８は、基本波光を緑色レーザ光に変換する際に熱を発生している。そのため、ＳＨＧ素子４８の光路上が最も高温となる。本構成においてＳＨＧ素子４８は、厚み０．５ｍｍと薄いため、ＳＨＧ素子４８の出射面とＳＨＧ素子放熱部材４７を接触配置することによって、効率良くＳＨＧ素子４８の熱を、ＳＨＧ素子放熱部材４７へと熱伝達させることができる。
【００５２】
ＳＨＧ素子４８の出射面は基本波光に対して高反射コートを施されると共に、緑色レーザ光に対して無反射コートを施されているが、それぞれのコートは、できるだけ薄く塗布するとよい。そうすることによって、ＳＨＧ素子４８からＳＨＧ素子放熱部材４７への熱抵抗をできるだけ小さくすることができる。具体的には、コートの厚みは３μｍ以下にするほうがよい。
【００５３】
固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を決める要因としては、固体レーザ結晶４５の入射面と出射面の平行度、断熱部材４６の入射面と出射面の平行度、ＳＨＧ素子４８の入射面と出射面の平行度、固体レーザ結晶４５と断熱部材４６の取付け精度、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８の取付け精度が大きな要因となっている。
【００５４】
各部材の平行度に関しては、それぞれの加工条件、製膜条件などで決まってくる。断熱部材４６と固体レーザ結晶４５、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８との取付け精度に関しては、各部材の平面度、組立工程などで決まってくる。
【００５５】
断熱部材４６と固体レーザ結晶４５の取付け面は平面度のよいものが好ましい。断熱部材４６としては、例えばシグマ光機株式会社製の平行平面基板（品名）を用いれば、平面度λ以下のものも一般的に入手可能である。
【００５６】
固体レーザ結晶４５の出射面４５ｂは赤外変調レーザ光５５に対して無反射コート（ＡＲコート）を施されている。ここで、光路上には前記コートを施すが、少なくとも断熱部材４６と接触する部分にはコートをしないようにする。
【００５７】
もし、固体レーザ結晶４５の出射面全面、つまり断熱部材４６との接触面に前記コートがコーティングされている場合は、このコーティングにより固体レーザ結晶４５の表面粗さが大きくなってしまい、断熱部材４６との取付け精度が悪くなり、結果として固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面との平行度を狂わす原因となってしまう。
【００５８】
前記方法を実現することによって、オプティカルコンタクトを容易に実現することができ、固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を維持することが可能となる。
【００５９】
なお、オプティカルコンタクトとは、固体レーザ結晶４５の出射面と、ガラス基板の入射面が共に精密研磨された状態で、互いの面を密着させることで強固な接合状態を実現することを言う。
【００６０】
なお、固体レーザ結晶４５の出射面にコートをしたくない部分にはマスキングをすることで容易に、コートをする部分とコートをしたくない部分を分けることが可能となる。
【００６１】
ＳＨＧ素子４８の入射面４８ａは緑色レーザ光５１に対して高反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して無反射コートを施されるが、少なくとも断熱部材４６と接触する部分にはコートをしないようにする。
【００６２】
もし、ＳＨＧ素子４８の入射面全面、つまり断熱部材４６との接触面に前記コートがコーティングされている場合は、このコーティングによりＳＨＧ素子４８の表面粗さが大きくなってしまい、断熱部材４６との取付け精度が悪くなり、結果として固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面との平行度を狂わす原因となってしまう。
【００６３】
前記方法を実現することによって、オプティカルコンタクトを容易に実現することができ、固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を維持することが可能となる。
【００６４】
なお、ＳＨＧ素子４８の出射面にコートをしたくない部分にはマスキングをすることで容易に、コートをする部分とコートをしたくない部分を分けることが可能となる。
【００６５】
前記構成を実現することにより、固体レーザ結晶４５、断熱部材４６、ＳＨＧ素子４８はそれぞれがオプティカルコンタクトで強固な接合力を持った１つのアセンブリ部品となっている。これにより、部品を単体で扱うよりも作業性が上がり、効率良く緑色レーザ光源の組立を実施することが可能となる。
【００６６】
次に、固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子放熱部材４７に関して詳細な説明を行う。
【００６７】
固体レーザ結晶放熱部材４４は筐体に接触配置もしくは一体物となっている。ＳＨＧ素子放熱部材４７は、出射面側からネジ６０とバネワッシャー６１で固体レーザ結晶放熱部材４４に固定されている。このような構成にすることによって、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７の表面を圧力を掛けた状態で接触配置することができるため、固体レーザ結晶４５、ＳＨＧ素子４８の熱を効率良く放熱部材に熱伝達することができる。
【００６８】
また、固体レーザ結晶４５やＳＨＧ素子４８などは温度上昇することによって熱膨張する。本構成において、ネジ６０とＳＨＧ素子放熱部材４７の間にバネワッシャー６１を挟んでいる。このバネワッシャー６１が固体レーザ結晶４５やＳＨＧ素子４８の熱膨張分を吸収して、固体レーザ結晶４５や、ＳＨＧ素子４８が割れたり変形したりするのを防いでいる。なお、固体レーザ結晶４５、ＳＨＧ素子４８などの温度上昇による熱膨張を緩和することができれば、バネワッシャー６１がなくてもよいことは言うまでもない。なお、固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子放熱部材４７で十分に放熱することができれば、バネワッシャー６１などの熱膨張緩和機構は当然必要ない。
【００６９】
なお、固体レーザ結晶４５から固体レーザ結晶放熱部材４４へ放熱でき、ＳＨＧ素子４８からＳＨＧ素子放熱部材４７へ放熱できる構成であれば、ネジ固定でなくても何でもよい。
【００７０】
また、ネジ６０に関しては、固体レーザ結晶４５の熱が固体レーザ結晶放熱部材４４へ放熱し、ネジ６０を介してＳＨＧ素子放熱部材４７へ熱伝達しなければ、何でもよい。熱伝導率の低い樹脂ネジを使うのが最も好ましいが、ＳＵＳなど熱伝導率の低い金属ネジであっても問題ない。
【００７１】
次に、サーモスタットに関して詳細な動作説明を行う。
【００７２】
次のような場合において、非可視光としての赤外変調レーザ光５５あるいは励起光５０を緑色レーザ光源装置１の外部に漏洩する可能性がある。例えば、画像表示装置１００の落下などにより、半導体レーザ４１の光軸から固体レーザ結晶４５及びＳＨＧ素子４８が外れる場合、このとき励起光５０が直接緑色レーザ光源装置１の外部に漏れる危険性がある。しかしこの場合、励起光５０はダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射することで吸収される。
【００７３】
また半導体レーザ４１の光軸からＳＨＧ素子４８のみが外れる場合、このとき固体レーザ結晶４５によって励起された赤外変調レーザ光５５が直接緑色レーザ光源装置１の外部に漏れる危険性がある。しかしこの場合、赤外変調レーザ光５５はダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射することで吸収される。
【００７４】
また励起光５０、赤外変調レーザ光５５が設計した光軸から少しずれることにより、ＳＨＧ素子４８の変換効率が悪化する。これにより、ガラスカバー４９だけでは防止しきれず、励起光５０あるいは赤外変調レーザ光５５が漏洩するということも考えられる。しかしこの場合においても、励起光５０あるいは赤外変調レーザ光５５は共にダイクロイックミラー１０を透過し、サーモスタット２０を照射することで吸収される。
【００７５】
よって、ダイクロイックミラー１０は励起光５０でも赤外変調レーザ光５５でも透過することができる。なお、ダイクロイックミラー１０は赤外透過膜を塗布されており、入射する光の波長が赤外光の領域であれば、透過することができる。つまり、ダイクロイックミラー１０が緑色レーザ光５１との光路を分離できるレーザ光は波長８０８ｎｍの励起光５０及び波長１０６４ｎｍの赤外変調レーザ光５５に限定されないわけではない。
【００７６】
また、サーモスタット２０は半導体レーザ４１の電源部と電気的に接続され、非可視光検出手段と半導体レーザ４１の動作を停止する停止手段を兼ねている。
【００７７】
以上の構成により、ダイクロイックミラー１０は緑色レーザ光源装置１から出力される緑色レーザ光５１と赤外変調レーザ光５５との光路を緑色レーザ光源装置１の外部で分離し、赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０に吸収される。
【００７８】
このため、赤外変調レーザ光５５は筐体４０などに反射及び吸収することはないため、緑色レーザ光源装置１を加熱しない。よって、緑色レーザ光源装置１に内蔵する半導体レーザ４１も同様に加熱されず高温とならないため、半導体レーザ４１の発光効率の低下を防止することができる。従って、半導体レーザ４１は長時間連続で動作しても、発光効率の低下を防止する。よって、半導体レーザ４１の長寿命化も図ることができる。さらに、半導体レーザ４１は筐体４０と接触配置されるため、半導体レーザ４１の熱はカバー６５を介して外部に放熱することができる。
【００７９】
さらに、図１における緑色レーザ光源装置１の出力方向の直線上にダイクロイックミラー１０及びサーモスタット２０は配置される。このため、ダイクロイックミラー１０が仮に外れたとしても、赤外変調レーザ光５５は確実にサーモスタット２０に照射される。またあるいは、ダイクロイックミラー１０がずれることにより赤外変調レーザ光５５の入射位置が変わるとしても、ダイクロイックミラー１０が傾くことにより赤外変調レーザ光５５の入射角度が変わるとしても、赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０に照射される。つまり、赤外変調レーザ光５５はダイクロイックミラー１０で反射せず透過するため、サーモスタット２０を照射することになる。よって、ダイクロイックミラー１０がずれたり、傾いたり、外れたりしても、赤外変調レーザ光５５は各色レーザ光５１〜５３の光路へ進むことはない。従って、赤外変調レーザ光５５及び励起光５０が画像表示装置１００の外部に漏洩することを防止することができる。
【００８０】
また、本実施例におけるサーモスタット２０は非可視光検出手段でもあり、サーモスタット２０は半導体レーザ４１の電源部と電気的に接続されることにより、停止手段としての機能も備える。非可視光検出手段としては上述の通り、サーモスタット２０の温度上昇によって赤外変調レーザ光５５の漏洩を検出する。つまり、所定量以上の赤外変調レーザ光５５あるいは励起光５０が漏洩し、サーモスタット２０が加熱されすぎると、サーモスタットのスイッチはオンからオフに切り替わり、それと同時に半導体レーザ４１への電力供給を遮断することができる。よって、画像表示装置１００の安全性はより向上する。
【００８１】
ここで、サーモスタットは、赤外変調レーザ光５５あるいは励起光５０が１００ｍＷ以上出力されたときに動作するように設定されている。
【００８２】
さらに例えば、サーモスタットではなく、フォトダイオードを用いることにより、赤外変調レーザ光５５がある出力以上照射されると、それを検知して、画像表示装置１００の外部に異常を知らせるランプを点滅させるなどの構成にすることによって、画像表示装置１００の異常をユーザに伝えることができる。これにより、ユーザは画像表示装置１００の故障を知ることができ、修理するなどの適切な対策を講じることができるため、画像表示装置１００の安全性はより向上する。
【００８３】
なお、サーモスタット２０は少なくともレーザ光から照射される部分を黒色にしておくことで、レーザ光を吸収しやすく、励起光５０及び赤外変調レーザ光５５が漏洩したときに、より確実にサーモスタット２０を動作させることができる。さらに、サーモスタット２０はできるだけ小型で低熱容量であることが好ましい。その方が、異常時にサーモスタット２０が加熱されるが、異常が発生してから動作するまでの時間をより早くすることができる。なお、サーモスタット２０に限らず、ヒューズ、サーミスタなどで代用してもよい。異常時において緑色レーザ光源装置１あるいは半導体レーザ４１の電力供給を絶つことができればよい。
【００８４】
また、本実施例ではダイクロイックミラー１０及び１１ａを用いたが、これに限定する必要はなく、その他のミラーや、あるいはプリズムなどでもよい。
【００８５】
（実施例２）
以下、実施例２について図５、図６を用いて説明する。図５は本発明の実施例２におけるレーザ光源の概略構成図である。図６は本発明の実施例２におけるレーザ光源装置の固体レーザ結晶入射面から見た断熱部材の形状を説明する概略構成図である。ここでは、実施例１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８６】
本実施例は、固体レーザ結晶４５を固体レーザ結晶放熱部材４４に固定し、ＳＨＧ素子４８はＳＨＧ素子放熱部材４７に固定し、固体レーザ結晶４５と、ＳＨＧ素子の間に空気層（断熱部材）を介在させることによって、固体レーザ結晶４５で発熱した熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達しない構成としている。
【００８７】
固体レーザ結晶４５の入射面と、ＳＨＧ素子４８の出射面は、基本波光が共振する面であるため、高い平行度を要求される。そこで、固体レーザ結晶４５と接触配置している固体レーザ結晶放熱部材４４と、ＳＨＧ素子４８と接触配置しているＳＨＧ素子放熱部材４７を断熱スペーサを用いて把持する。こうすることによって、固体レーザ結晶４５から発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することなく、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の反射面の平行度を維持することができ、高出力が得られる共振器を構成することができる。
【００８８】
断熱スペーサとして、例えば、シグマ光機株式会社製の平行平面基板（品名）をコ字型にカットしたものを使用することができる。
【００８９】
なお、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４は、それぞれが接触する部分（面）の平面度を高い状態に維持されている。また、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７も、それぞれが接触する部分（面）の平面度を高い状態に維持されている。そうすることで、基本波の共振器を構成する、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態にすることが容易となる。
【００９０】
固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７との保持方法に関しては、接着剤などで固定すればよい。その際、接着剤が固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４の接合部、ＳＨＧ素子とＳＨＧ素子放熱部材４７の接合部に侵入しないようにすればよい。そうすることで、やはり基本波の共振器を構成する、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態にすることが容易となる。
【００９１】
なお、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４、ＳＨＧ素子４８とＳＨＧ素子放熱部材４７を接触配置することができれば、どのような固定方法でも問題ない。
【００９２】
本実施例２においても、実施例１と同様に、固体レーザ結晶４５で発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することを防いでいる。さらに、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態に維持することを容易に実現できる構成である。
【００９３】
（実施例３）
以下、実施例３について図７を用いて説明する。図７は本発明の実施例３におけるレーザ光源の概略構成図である。ここでは、実施例１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９４】
本実施例は、固体レーザ結晶４５を固体レーザ結晶放熱部材４４に固定し、ＳＨＧ素子４８はＳＨＧ素子放熱部材４７に固定し、固体レーザ結晶４５の熱が固体レーザ結晶放熱部材４４を介して、筐体に放熱されることによって、固体レーザ結晶４５で発熱した熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達しにくい構成としている。
【００９５】
つまり、固体レーザ結晶４５が最も加熱される部分は、固体レーザ結晶４５の入射面近傍であり、固体レーザ結晶４５の入射面の光路上の部分である。そのため、ＳＨＧ素子４８より熱伝導率の高い固体レーザ結晶放熱部材４４を固体レーザ結晶４５の入射面に接触配置することによって、固体レーザ結晶４５に発生した熱は、熱伝導率の高い固体レーザ結晶放熱部材４４側から放熱されるので、ＳＨＧ素子４８側に熱が伝達することを防ぐことができる。
【００９６】
本実施例３においても、実施例１、実施例２と同様に、固体レーザ結晶４５で発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することを防いでいる。さらに、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態に維持することを容易に実現できる構成である。
【００９７】
（実施例４）
以下、実施例４について図８を用いて説明する。図８は本発明の実施例４におけるレーザ光源の概略構成図である。ここでは、実施例１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９８】
本実施例は、固体レーザ結晶４５と断熱部材４６、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８がそれぞれオプティカルコンタクトを実現しているものを固体レーザ結晶放熱部材４４で保持している構成である。固体レーザ結晶４５と断熱部材４６、断熱部材４６とＳＨＧ素子４８はそれぞれ強固な接合を実現している。その状態で、相対的に温度上昇の大きい固体レーザ結晶４５を固体レーザ結晶放熱部材４４で保持し、固体レーザ結晶４５の熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達しにくい構成をしている。
【００９９】
そうすることで、固体レーザ結晶４５で発熱した熱が、ＳＨＧ素子４８に熱伝達することなく、固体レーザ結晶放熱部材４４、また筐体に熱伝達することが可能となり、ＳＨＧ素子４８が温度上昇し、ＳＨＧ素子４８の変換効率が低下することを防止することができる。
【０１００】
また、固体レーザ結晶４５の入射面だけでなく、固体レーザ結晶４５の側面（入射面、出射面でない面）も固体レーザ結晶放熱部材４４と接触させることで、効率良く固体レーザ結晶４５の熱を固体レーザ結晶放熱部材４４に熱伝達することができ、固体レーザ結晶４５の温度上昇を防ぐことができる。
【０１０１】
固体レーザ結晶４５と、固体レーザ結晶４５の保持方法としては接着剤などで固定すればよい。その際、接着剤が固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４の接合部に侵入しないようにすればよい。そうすることで、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４の接触を密にすることができるため、固体レーザ結晶４５で発熱した熱が効果的に固体レーザ結晶放熱部材４４に熱伝達することが可能となる。
【０１０２】
なお、固体レーザ結晶４５と固体レーザ結晶放熱部材４４を接触配置することができれば、どのような固定方法でも問題ない。
【０１０３】
本実施例４においても、実施例１、実施例２、実施例３と同様に、固体レーザ結晶４５で発熱する熱がＳＨＧ素子４８に熱伝達することを防いでいる。さらに、固体レーザ結晶４５の入射面とＳＨＧ素子４８の出射面の平行度を高い状態に維持することを容易に実現できる構成である。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明によれば、半導体レーザの発光効率の低下を防止することができ、非可視光を外部に漏洩しない安全性の高い画像表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 緑色レーザ光源装置
２ 赤色レーザ光源装置
３ 青色レーザ光源装置
７、８、９ コリメータレンズ
１０ ダイクロイックミラー
１１ａ ダイクロイックミラー
１４ 拡散板
１５ フィールドレンズ
１６ ＰＢＳ
１７ 空間光変調素子
１８ 投射レンズ
２０ サーモスタット
３０ スクリーン
４０ 筐体
４１ 半導体レーザ
４２ コリメートレンズ
４３ フォーカシングレンズ
４４ 固体レーザ結晶放熱部材
４５ 固体レーザ結晶
４５ａ 固体レーザ結晶の入射面
４５ｂ 固体レーザ結晶の出射面
４６ 断熱部材
４７ ＳＨＧ素子放熱部材
４８ ＳＨＧ素子
４８ａ ＳＨＧ素子の入射面
４８ｂ ＳＨＧ素子の出射面
４９ ガラスカバー
５０ 励起光
５１ 緑色レーザ光
５２ 赤色レーザ光
５３ 青色レーザ光
５５ 赤外変調レーザ光
６０ ネジ
６１ バネワッシャー
６５ カバー
１００ 画像表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子と、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子との接合部に設けられ、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子を断熱する断熱部材とを備えたことを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
前記固体レーザ結晶の入射面に、前記固体レーザ結晶で発生する熱を放熱する固体レーザ結晶放熱部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記波長変換素子の出射面に、前記波長変換素子で発生する熱を放熱する波長変換素子放熱部材を備えたことを特徴とする請求項２記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
前記固体レーザ結晶放熱部材と前記波長変換素子放熱部材とで、前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子及び前記断熱部材を狭持していることを特徴とする請求項３記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子の少なくとも１つから発生する熱を放熱する放熱筐体を備えたことを特徴とする請求項４記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
前記固体レーザ結晶放熱部材が、前記放熱筐体と接触していることを特徴とする請求項５記載のレーザ光源装置。
【請求項７】
前記断熱部材は、光路部分に光路孔が形成されており、その光路孔は外部と繋がっていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項８】
前記固体レーザ結晶の入射面に第１誘電体反射膜、出射面に第２誘電体反射膜、前記波長変換素子の入射面に第３誘電体反射膜、出射面に第４誘電体反射膜がそれぞれ形成されており、
前記第２誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されておらず、
前記第３誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されていないことを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項１】
励起光を出射する半導体レーザと、この半導体レーザにより出射される励起光により基本波光を発振する固体レーザ結晶と、前記基本波光を波長変換して高調波光を発生させる分極反転部を含む波長変換素子と、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子との接合部に設けられ、前記固体レーザ結晶と前記波長変換素子を断熱する断熱部材とを備えたことを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
前記固体レーザ結晶の入射面に、前記固体レーザ結晶で発生する熱を放熱する固体レーザ結晶放熱部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記波長変換素子の出射面に、前記波長変換素子で発生する熱を放熱する波長変換素子放熱部材を備えたことを特徴とする請求項２記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
前記固体レーザ結晶放熱部材と前記波長変換素子放熱部材とで、前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子及び前記断熱部材を狭持していることを特徴とする請求項３記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
前記固体レーザ結晶、前記波長変換素子の少なくとも１つから発生する熱を放熱する放熱筐体を備えたことを特徴とする請求項４記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
前記固体レーザ結晶放熱部材が、前記放熱筐体と接触していることを特徴とする請求項５記載のレーザ光源装置。
【請求項７】
前記断熱部材は、光路部分に光路孔が形成されており、その光路孔は外部と繋がっていることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【請求項８】
前記固体レーザ結晶の入射面に第１誘電体反射膜、出射面に第２誘電体反射膜、前記波長変換素子の入射面に第３誘電体反射膜、出射面に第４誘電体反射膜がそれぞれ形成されており、
前記第２誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されておらず、
前記第３誘電体反射膜は、少なくとも光路部分には形成されており、かつ前記断熱部材と接触する部分には形成されていないことを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２３３７４１（Ｐ２０１１−２３３７４１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０３２８５（Ｐ２０１０−１０３２８５）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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