光源装置、照明装置、モニタ装置及び画像表示装置
【課題】波長変換素子全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置、その光源装置を用いる照明装置、モニタ装置及び画像表示装置を提供すること。
【解決手段】レーザ光を供給する光源部である励起用レーザ１１及びレーザ結晶１３と、光源部からのレーザ光の波長を変換させる波長変換素子であるＳＨＧ素子１４と、波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、温度調節部は、電磁波を用いて波長変換素子を加熱する電磁波発生部であるマイクロ波発生部１８を備える。
【解決手段】レーザ光を供給する光源部である励起用レーザ１１及びレーザ結晶１３と、光源部からのレーザ光の波長を変換させる波長変換素子であるＳＨＧ素子１４と、波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、温度調節部は、電磁波を用いて波長変換素子を加熱する電磁波発生部であるマイクロ波発生部１８を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、照明装置、モニタ装置及び画像表示装置、特に、レーザ光を供給する光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モニタ装置や画像表示装置の光源装置として、レーザ光を供給するレーザ光源を用いる技術が提案されている。モニタ装置や画像表示装置の光源装置として従来用いられている超高圧水銀ランプ（ＵＨＰランプ）と比較すると、レーザ光源を用いる光源装置は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。レーザ光源を用いる光源装置としては、レーザ光源からの基本波レーザを直接供給するものの他、基本波レーザの波長を変換して供給するものが知られている。基本波レーザの波長を変換する波長変換素子として、例えば第二高調波発生（Second−Harmonic Generation；ＳＨＧ）素子が用いられている。ＳＨＧ素子を用いることで、例えば、容易に入手可能な汎用のレーザを用いて、所望の波長のレーザ光を供給することが可能となる。ＳＨＧ素子は、温度変化によって屈折率分布が変化する場合、位相整合条件が崩れ、波長を変換する効率が低下することが知られている。高い効率で安定した光量のレーザ光を供給するためには、波長変換素子の温度変化を低減させることが望まれる。例えば、特許文献１に提案されている技術では、波長変換素子の導波路に形成された薄膜ヒータを用いて温度の制御を行っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波長変換素子の表面に設けられた薄膜ヒータによって波長変換素子を加熱する場合、特に波長変換素子の厚み方向について温度分布を減少させることが困難である。また、薄膜ヒータの発熱量は、薄膜ヒータの抵抗に応じて設定される。薄膜ヒータの抵抗は、薄膜ヒータの膜厚に応じて変化する。薄膜ヒータは、製造時における膜厚の調整により発熱量をコントロールすることが困難である。これらのことから、従来の技術によると、波長変換素子全体の温度を均一化することが困難であるという問題が生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、波長変換素子全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置、その光源装置を用いる照明装置、モニタ装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光源装置は、レーザ光を供給する光源部と、光源部からのレーザ光の波長を変換させる波長変換素子と、波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、温度調節部は、電磁波を用いて波長変換素子を加熱する電磁波発生部を備えることを特徴とする。
【０００６】
波長変換素子は、電磁波発生部からの電磁波によって直接加熱される。波長変換素子に略平行に電磁波発生部を配置する場合、電磁波発生部からの電磁波を波長変換素子に向けて直進させることで、波長変換素子全体を均一に加熱することができる。また、波長変換素子に温度に応じて電磁波の放射量をコントロールすることで、波長変換素子の温度を一定に調節することができる。これにより、波長変換素子全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部及び波長変換素子を収納する筐体を有し、電磁波発生部は、筐体の内部に設けられることが望ましい。これにより、電磁波発生部から直接入射する電磁波によって波長変換素子を加熱できる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部及び波長変換素子を収納する筐体を有し、筐体は、電磁波発生部からの電磁波を透過させ、電磁波発生部は、筐体の外部に設けられることが望ましい。これにより、筐体を透過した電磁波によって波長変換素子を加熱できる。また、筐体を備える本体部が電磁波発生部から引き離されると、波長変換素子の温度調節が停止されることで、波長変換効率が低下することとなる。波長変換効率を低下させることで、本体部からのレーザ光の射出を抑制させることが可能となる。よって、本体部のみを取り出すことによる転用を防止し高い安全性を確保できる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、波長変換素子で波長が変換されたレーザ光以外のレーザ光の射出を低減させる低減部材を有することが望ましい。これにより、本体部が電磁波発生部から引き離され波長変換効率が低下した場合であっても、波長変換がなされていないレーザ光の射出を抑制させることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、電磁波発生部は、強度分布が設定された電磁波を発生させることが望ましい。電磁波の強度分布を適宜設定することで、波長変換素子の放熱の度合いに応じた加熱が可能となる。これにより、波長変換素子の温度をさらに均一化させることができる。
【００１１】
さらに、本発明の照明装置は、上記の光源装置を有し、光源装置からの光を用いて被照射物を照明することを特徴とする。上記の光源装置を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できる。これにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な照明装置を得られる。
【００１２】
さらに、本発明のモニタ装置は、上記の照明装置と、照明装置により照明された被写体を撮像する撮像部と、を有することを特徴とする。上記の照明装置を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい像を安定してモニタすることが可能なモニタ装置を得られる。
【００１３】
さらに、本発明の画像表示装置は、上記の光源装置を有し、光源装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とする。上記の光源装置を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい画像を安定して表示することが可能な画像表示装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１０の概略構成を示す。光源装置１０は、半導体レーザ励起固体（Diode Pumped Solid State；ＤＰＳＳ）レーザ発振器である。励起用レーザ１１は、例えば、８０８ｎｍの波長を持つレーザ光を供給する半導体レーザである。励起用レーザ１１は、端面発光型レーザ、面発光型レーザのいずれであっても良い。励起用レーザ１１の射出側には、第１共振ミラー１２が設けられている。励起用レーザ１１からのレーザ光は、第１共振ミラー１２を透過した後、レーザ結晶１３へ入射する。レーザ結晶１３は、励起されることによりレーザ発振し、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を供給する。レーザ結晶１３としては、例えばＮｄ：ＹＶＯ4結晶やＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）結晶を用いることができる。励起用レーザ１１及びレーザ結晶１３は、レーザ光を供給する光源部である。
【００１６】
ＳＨＧ素子１４は、レーザ結晶１３からのレーザ光を、２分の１の波長のレーザ光に変換して射出させる。ＳＨＧ素子１４は、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を、５３２ｎｍのレーザ光に変換させる。ＳＨＧ素子１４としては、例えば、非線形光学結晶を用いることができる。非線形光学結晶としては、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）の分極反転結晶（Periodically Poled Lithium Niobate；ＰＰＬＮ）を用いることができる。
【００１７】
第２共振ミラー１５は、ＳＨＧ素子１４に対してレーザ結晶１３とは反対側に設けられている。第２共振ミラー１５は、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる機能を有する。ＳＨＧ素子１４で特定波長、例えば５３２ｎｍに変換されたレーザ光は、第２共振ミラー１５を透過する。第２共振ミラー１５の射出側には、射出部１６が設けられている。射出部１６は、筐体１７の外部へレーザ光を射出させる。射出部１６は、筐体１７に形成された開口をガラス等の透明部材により覆うことで構成される。筐体１７は、励起用レーザ１１から第２共振ミラー１５までの光路中に配置された各構成を収納する。
【００１８】
第２共振ミラー１５からのレーザ光は、射出部１６を透過することにより光源装置１０から射出する。第１共振ミラー１２は、第２共振ミラー１５と同様に、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる。共振器構造により、特定波長のレーザ光を効率良く射出させることができる。
【００１９】
レーザ結晶１３及びＳＨＧ素子１４は、マウント２０、２１上に配置されている。マウント２０、２１は、平板状の部材である。レーザ結晶１３及びＳＨＧ素子１４は、マウント２０、２１の高さに応じて位置を適宜決定することができる。ＳＨＧ素子１４が設けられたマウント２１には、サーミスタ１９が設けられている。サーミスタ１９は、ＳＨＧ素子１４の温度を計測する温度計測部である。
【００２０】
マイクロ波発生部１８は、マイクロ波を発生させる電磁波発生部であって、マイクロ波を用いてＳＨＧ素子１４を加熱する。マイクロ波発生部１８は、１ｍ〜１ｃｍ程度の波長を持つ電磁波であるマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生部１８は、ＳＨＧ素子１４を加熱することでＳＨＧ素子１４の温度を調節する温度調節部に含まれている。マイクロ波発生部１８は、筐体１７の内部であって、ＳＨＧ素子１４に対向する位置に設けられている。マイクロ波発生部１８からのマイクロ波は、直接ＳＨＧ素子１４へ入射する。なお、マウント２１及びＳＨＧ素子１４の間に、マイクロ波を吸収するためのマイクロ波吸収部材を設けても良い。マイクロ波吸収部材を設けることで、ＳＨＧ素子１４以外の他の構成へのマイクロ波の入射を低減させることができる。また、サーミスタ１９へのマイクロ波の直接入射を防止することで、サーミスタ１９による正確な温度計測が可能となる。
【００２１】
図２は、ＳＨＧ素子１４の温度を調節するためのブロック構成を示す。サーミスタ１９は、温度の変化を抵抗値の変化として制御部２３へ出力する。制御部２３は、サーミスタ１９により計測された温度とＳＨＧ素子１４の設定温度との温度差からマイクロ波発生部１８へ供給する電力量を計算し、計算された電力量に応じた電力をマイクロ波発生部１８へ供給する。制御部２３は、サーミスタ１９による計測結果に基づいてマイクロ波発生部１８のフィードバック制御を行う。マイクロ波発生部１８は、サーミスタ１９による計測結果に基づいてＳＨＧ素子１４の温度を調節する。ＳＨＧ素子１４の設定温度は通常環境温度より高い温度とされることから、ＳＨＧ素子１４を加熱する構成であるマイクロ波発生部１８のみによってＳＨＧ素子１４の温度を調節することができる。
【００２２】
図１に戻って、ＳＨＧ素子１４は、マイクロ波発生部１８からのマイクロ波によって直接加熱される。マイクロ波発生部１８は、ＳＨＧ素子１４に略平行に配置されている。このため、マイクロ波発生部１８からのマイクロ波をＳＨＧ素子１４に向けて直進させることで、ＳＨＧ素子１４全体を均一に加熱することができる。マイクロ波の入射によって加熱されたＳＨＧ素子１４からの熱は、マウント２１へ伝播する。マウント２１にサーミスタ１９を設けることで、ＳＨＧ素子１４の温度を正確に計測することができる。正確に計測されたＳＨＧ素子１４の温度に応じてマイクロ波の放射量をコントロールすることで、ＳＨＧ素子１４の温度を一定に調節することができる。これにより、ＳＨＧ素子１４全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できるという効果を奏する。
【００２３】
図３は、マイクロ波発生部１８から発生させるマイクロ波の強度分布について説明するものである。ＳＨＧ素子１４は、中心部から離れた位置ほど放熱が容易となる。ＳＨＧ素子１４に対して均等にマイクロ波を入射させると、中心部に近づくほど高い温度を示すこととなる。これに対して、マイクロ波発生部１８は、ＳＨＧ素子１４の中心部に近いほど強度を小さくするような強度分布が設定されたマイクロ波を発生させる。ＳＨＧ素子１４の放熱の度合いに応じた加熱により、ＳＨＧ素子１４の中心部と周辺部との温度差を低減させることができる。これにより、ＳＨＧ素子１４の温度を均一化させることができる。マイクロ波は良好な直進性を持つことから、ＳＨＧ素子１４に対してマイクロ波の強度分布を自由に制御できる。マイクロ波の強度分布は、ＳＨＧ素子１４の構成等に応じて適宜設定することができる。
【００２４】
図４は、本実施例の変形例１に係る光源装置３０の概略構成を示す。光源装置３０は、半導体レーザ３１からのレーザ光をＳＨＧ素子１４へ入射させる。半導体レーザ３１は、レーザ光を供給する光源部である。例えば、半導体レーザ３１により１０６４ｎｍのレーザ光を供給する場合、ＳＨＧ素子１４は、５３２ｎｍのレーザ光を射出させる。外部共振器３２は、ＳＨＧ素子１４に対して半導体レーザ３１とは反対側に設けられている。
【００２５】
外部共振器３２は、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる機能を有する。ＳＨＧ素子１４で特定波長、例えば５３２ｎｍに変換されたレーザ光は、外部共振器３２を透過する。外部共振器３２で反射したレーザ光は、半導体レーザ３１の方向へ進行する。半導体レーザ３１へ入射したレーザ光は、半導体レーザ３１に設けられた不図示のミラー層で反射する。半導体レーザ３１及び外部共振器３２により反射されたレーザ光は、半導体レーザ３１から新たに射出されるレーザ光と共振して増幅される。本変形例の場合も、ＳＨＧ素子１４全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できる。光源部としては半導体レーザ３１を用いる他、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いても良い。
【００２６】
図５は、本実施例の変形例２に係る光源装置である光源ユニット４０の概略構成を示す。光源ユニット４０は、本体部４１及びマイクロ波発生部１８を備える。本体部４１は、励起用レーザ１１から第２共振ミラー１５までの光路中に配置された各構成、及びそれらを収納する筐体４２を備える。マイクロ波発生部１８は、筐体４２の外部であって、例えば、光源ユニット４０が組み込まれた装置に取り付けられている。
【００２７】
第２共振ミラー１５の射出側には、ＩＲカットガラス４３が設けられている。ＩＲカットガラス４３は、可視光、例えば５３２ｎｍのレーザ光を透過させ、赤外光、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を吸収する。ＩＲカットガラス４３は、ＳＨＧ素子１４で波長が変換されたレーザ光以外のレーザ光の射出を低減させる低減部材である。ＩＲカットガラス４３は、ＳｉＯ2を含有するガラス部材を用いて構成された基板であって、ガラス平板にＩＲカット膜をコーティングして構成されている。筐体４２の開口にＩＲカットガラス４３を設けることで、赤外光であるレーザ光の射出を低減させることができる。ＩＲカットガラス４３は、ＩＲカット膜を設ける構成とする他、ガラス組成に赤外光を吸収する素材を添加することとしても良い。なお、上記の各光源装置にもＩＲカットガラス４３を設けることとしても良い。
【００２８】
筐体４２は、マイクロ波発生部１８からのマイクロ波を透過させる。筐体４２は、マイクロ波を透過させる部材、例えばセラミック部材を用いて構成することができる。これにより、筐体４２を透過したマイクロ波によってＳＨＧ素子１４を加熱できる。光源ユニット４０から本体部４１のみを抜き取ると、マイクロ波発生部１８から本体部４１が引き離されることにより、ＳＨＧ素子１４の温度調節が停止される。ＳＨＧ素子１４の温度調節が停止されることで、ＳＨＧ素子１４の温度変化を生じ、波長変換効率が低下することになる。
【００２９】
波長変換効率を低下させることで、ＳＨＧ素子１４からの第２高調波の射出を防ぐことができる。また、ＩＲカットガラス４３を設けることで、ＳＨＧ素子１４を透過した基本波の射出も防ぐことができる。このようにして、光源ユニット４０が組み込まれた装置から本体部４１のみを取り出した場合に、本体部４１からのレーザ光の射出を抑制させることが可能となる。これにより、本体部４１のみを取り出すことによる転用を防止し高い安全性を確保できる。
【実施例２】
【００３０】
図６は、本発明の実施例２に係るモニタ装置５０の概略構成を示す。モニタ装置５０は、装置本体５１と、光伝送部５２とを有する。装置本体５１は、上記実施例１に係る光源装置１０（図１参照）を備える。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３１】
光伝送部５２は、２つのライトガイド５４、５５を有する。光伝送部５２のうち被写体（不図示）側の端部には、拡散板５６及び結像レンズ５７が設けられている。第１ライトガイド５４は、光源装置１０からの光を被写体へ伝送する。拡散板５６は、第１ライトガイド５４の射出側に設けられている。第１ライトガイド５４内を伝播した光は、拡散板５６を透過することにより、被写体側にて拡散される。光源装置１０から拡散板５６までの光路中の各部は、被写体を照明する照明装置を構成する。
【００３２】
第２ライトガイド５５は、被写体からの光をカメラ５３へ伝送する。結像レンズ５７は、第２ライトガイド５５の入射側に設けられている。結像レンズ５７は、被写体からの光を第２ライトガイド５５の入射面へ集光させる。被写体からの光は、結像レンズ５７により第２ライトガイド５５へ入射した後、第２ライトガイド５５内を伝播してカメラ５３へ入射する。
【００３３】
第１ライトガイド５４、第２ライトガイド５５としては、多数の光ファイバを束ねたものを用いることができる。光ファイバを用いることで、レーザ光を遠方へ伝送させることができる。カメラ５３は、装置本体５１内に設けられている。カメラ５３は、光源装置１０から拡散板５６までの光路中の各部により照明された被写体を撮像する撮像部である。第２ライトガイド５５から入射した光をカメラ５３へ入射させることで、カメラ５３による被写体の撮像ができる。上記の光源装置１０を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい像を安定してモニタすることができるという効果を奏する。
【実施例３】
【００３４】
図７は、本発明の実施例３に係る画像表示装置であるプロジェクタ７０の概略構成を示す。プロジェクタ７０は、スクリーン８８に光を供給し、スクリーン８８で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ７０は、赤色（Ｒ）光用光源装置８０Ｒ、緑色（Ｇ）光用光源装置８０Ｇ、青色（Ｂ）光用光源装置８０Ｂを有する。各色光用光源装置８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂは、いずれも上記実施例１の光源装置１０（図１参照）と同様の構成を有する。上記実施例１と重複する説明は省略する。プロジェクタ７０は、各色光用光源装置８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂからの光を用いて画像を表示する。
【００３５】
Ｒ光用光源装置８０Ｒは、Ｒ光を供給する光源装置である。拡散素子８１は、照明領域の整形、拡大、照明領域におけるレーザ光の光量分布の均一化を行う。拡散素子８１としては、例えば、回折光学素子である計算機合成ホログラム（Computer Generated Hologram；ＣＧＨ）を用いることができる。フィールドレンズ８２は、拡散素子８１からのレーザ光を平行化させ、Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒへ入射させる。Ｒ光用光源装置８０Ｒ、拡散素子８１及びフィールドレンズ８２は、Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒを照明する照明装置を構成する。Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒは、照明装置からのＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。
【００３６】
Ｇ光用光源装置８０Ｇは、Ｇ光を供給する光源装置である。拡散素子８１及びフィールドレンズ８２を経たレーザ光は、Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇへ入射する。Ｇ光用光源装置８０Ｇ、拡散素子８１及びフィールドレンズ８２は、Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇを照明する照明装置を構成する。Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇは、照明装置からのＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇで変調されたＧ光は、Ｒ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。
【００３７】
Ｂ光用光源装置８０Ｂは、Ｂ光を供給する光源装置である。拡散素子８１及びフィールドレンズ８２を経たレーザ光は、Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂへ入射する。Ｂ光用光源装置８０Ｂ、拡散素子８１及びフィールドレンズ８２は、Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂを照明する照明装置を構成する。Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂは、照明装置からのＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂで変調されたＢ光は、Ｒ光、Ｇ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High Temperature Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いることができる。
【００３８】
クロスダイクロイックプリズム８４は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜８５、８６を有する。第１ダイクロイック膜８５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜８６は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム８４は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ８７の方向へ射出させる。投写レンズ８７は、クロスダイクロイックプリズム８４で合成された光をスクリーン８８の方向へ投写する。
【００３９】
上記の光源装置１０と同様の構成を有する各色光用光源装置８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂを用いることにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できる。これにより、明るい画像を安定して表示できるという効果を奏する。プロジェクタ７０は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。
【００４０】
プロジェクタ７０は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ７０は、一の空間光変調装置により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタ７０は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ７０は、ガルバノミラー等の走査手段により光源装置からのレーザ光を走査することで被投写面へ画像を投写する、レーザスキャン型のプロジェクタとしても良い。画像表示装置は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。さらに、本発明の光源装置は、モニタ装置や画像表示装置に適用する場合に限られない。例えば、レーザ光を用いて露光を行う露光装置等に用いることとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に係る光源装置は、モニタ装置や画像表示装置に用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成を示す図。
【図２】ＳＨＧ素子の温度を調節するためのブロック構成を示す図。
【図３】マイクロ波の強度分布について説明する図。
【図４】実施例１の変形例１に係る光源装置の概略構成を示す図。
【図５】実施例１の変形例２に係る光源ユニットの概略構成を示す図。
【図６】本発明の実施例２に係るモニタ装置の概略構成を示す図。
【図７】本発明の実施例３に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 光源装置、１１ 励起用レーザ、１２ 第１共振ミラー、１３ レーザ結晶、１４ ＳＨＧ素子、１５ 第２共振ミラー、１６ 射出部、１７ 筐体、１８ マイクロ波発生部、１９ サーミスタ、２０、２１ マウント、２３ 制御部、３０ 光源装置、３１ 半導体レーザ、３２ 外部共振器、４０ 光源ユニット、４１ 本体部、４２ 筐体、４３ ＩＲカットガラス、５０ モニタ装置、５１ 装置本体、５２ 光伝送部、５３ カメラ、５４ 第１ライトガイド、５５ 第２ライトガイド、５６ 拡散板、５７ 結像レンズ、７０ プロジェクタ、８０Ｒ Ｒ光用光源装置、８０Ｇ Ｇ光用光源装置、８０Ｂ Ｂ光用光源装置、８１ 拡散素子、８２ フィールドレンズ、８３Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、８３Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、８３Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、８４ クロスダイクロイックプリズム、８５ 第１ダイクロイック膜、８６ 第２ダイクロイック膜、８７ 投写レンズ、８８ スクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、照明装置、モニタ装置及び画像表示装置、特に、レーザ光を供給する光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モニタ装置や画像表示装置の光源装置として、レーザ光を供給するレーザ光源を用いる技術が提案されている。モニタ装置や画像表示装置の光源装置として従来用いられている超高圧水銀ランプ（ＵＨＰランプ）と比較すると、レーザ光源を用いる光源装置は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。レーザ光源を用いる光源装置としては、レーザ光源からの基本波レーザを直接供給するものの他、基本波レーザの波長を変換して供給するものが知られている。基本波レーザの波長を変換する波長変換素子として、例えば第二高調波発生（Second−Harmonic Generation；ＳＨＧ）素子が用いられている。ＳＨＧ素子を用いることで、例えば、容易に入手可能な汎用のレーザを用いて、所望の波長のレーザ光を供給することが可能となる。ＳＨＧ素子は、温度変化によって屈折率分布が変化する場合、位相整合条件が崩れ、波長を変換する効率が低下することが知られている。高い効率で安定した光量のレーザ光を供給するためには、波長変換素子の温度変化を低減させることが望まれる。例えば、特許文献１に提案されている技術では、波長変換素子の導波路に形成された薄膜ヒータを用いて温度の制御を行っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波長変換素子の表面に設けられた薄膜ヒータによって波長変換素子を加熱する場合、特に波長変換素子の厚み方向について温度分布を減少させることが困難である。また、薄膜ヒータの発熱量は、薄膜ヒータの抵抗に応じて設定される。薄膜ヒータの抵抗は、薄膜ヒータの膜厚に応じて変化する。薄膜ヒータは、製造時における膜厚の調整により発熱量をコントロールすることが困難である。これらのことから、従来の技術によると、波長変換素子全体の温度を均一化することが困難であるという問題が生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、波長変換素子全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置、その光源装置を用いる照明装置、モニタ装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光源装置は、レーザ光を供給する光源部と、光源部からのレーザ光の波長を変換させる波長変換素子と、波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、温度調節部は、電磁波を用いて波長変換素子を加熱する電磁波発生部を備えることを特徴とする。
【０００６】
波長変換素子は、電磁波発生部からの電磁波によって直接加熱される。波長変換素子に略平行に電磁波発生部を配置する場合、電磁波発生部からの電磁波を波長変換素子に向けて直進させることで、波長変換素子全体を均一に加熱することができる。また、波長変換素子に温度に応じて電磁波の放射量をコントロールすることで、波長変換素子の温度を一定に調節することができる。これにより、波長変換素子全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部及び波長変換素子を収納する筐体を有し、電磁波発生部は、筐体の内部に設けられることが望ましい。これにより、電磁波発生部から直接入射する電磁波によって波長変換素子を加熱できる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部及び波長変換素子を収納する筐体を有し、筐体は、電磁波発生部からの電磁波を透過させ、電磁波発生部は、筐体の外部に設けられることが望ましい。これにより、筐体を透過した電磁波によって波長変換素子を加熱できる。また、筐体を備える本体部が電磁波発生部から引き離されると、波長変換素子の温度調節が停止されることで、波長変換効率が低下することとなる。波長変換効率を低下させることで、本体部からのレーザ光の射出を抑制させることが可能となる。よって、本体部のみを取り出すことによる転用を防止し高い安全性を確保できる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、波長変換素子で波長が変換されたレーザ光以外のレーザ光の射出を低減させる低減部材を有することが望ましい。これにより、本体部が電磁波発生部から引き離され波長変換効率が低下した場合であっても、波長変換がなされていないレーザ光の射出を抑制させることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、電磁波発生部は、強度分布が設定された電磁波を発生させることが望ましい。電磁波の強度分布を適宜設定することで、波長変換素子の放熱の度合いに応じた加熱が可能となる。これにより、波長変換素子の温度をさらに均一化させることができる。
【００１１】
さらに、本発明の照明装置は、上記の光源装置を有し、光源装置からの光を用いて被照射物を照明することを特徴とする。上記の光源装置を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できる。これにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な照明装置を得られる。
【００１２】
さらに、本発明のモニタ装置は、上記の照明装置と、照明装置により照明された被写体を撮像する撮像部と、を有することを特徴とする。上記の照明装置を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい像を安定してモニタすることが可能なモニタ装置を得られる。
【００１３】
さらに、本発明の画像表示装置は、上記の光源装置を有し、光源装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とする。上記の光源装置を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい画像を安定して表示することが可能な画像表示装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１０の概略構成を示す。光源装置１０は、半導体レーザ励起固体（Diode Pumped Solid State；ＤＰＳＳ）レーザ発振器である。励起用レーザ１１は、例えば、８０８ｎｍの波長を持つレーザ光を供給する半導体レーザである。励起用レーザ１１は、端面発光型レーザ、面発光型レーザのいずれであっても良い。励起用レーザ１１の射出側には、第１共振ミラー１２が設けられている。励起用レーザ１１からのレーザ光は、第１共振ミラー１２を透過した後、レーザ結晶１３へ入射する。レーザ結晶１３は、励起されることによりレーザ発振し、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を供給する。レーザ結晶１３としては、例えばＮｄ：ＹＶＯ4結晶やＮｄ：ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）結晶を用いることができる。励起用レーザ１１及びレーザ結晶１３は、レーザ光を供給する光源部である。
【００１６】
ＳＨＧ素子１４は、レーザ結晶１３からのレーザ光を、２分の１の波長のレーザ光に変換して射出させる。ＳＨＧ素子１４は、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を、５３２ｎｍのレーザ光に変換させる。ＳＨＧ素子１４としては、例えば、非線形光学結晶を用いることができる。非線形光学結晶としては、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）の分極反転結晶（Periodically Poled Lithium Niobate；ＰＰＬＮ）を用いることができる。
【００１７】
第２共振ミラー１５は、ＳＨＧ素子１４に対してレーザ結晶１３とは反対側に設けられている。第２共振ミラー１５は、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる機能を有する。ＳＨＧ素子１４で特定波長、例えば５３２ｎｍに変換されたレーザ光は、第２共振ミラー１５を透過する。第２共振ミラー１５の射出側には、射出部１６が設けられている。射出部１６は、筐体１７の外部へレーザ光を射出させる。射出部１６は、筐体１７に形成された開口をガラス等の透明部材により覆うことで構成される。筐体１７は、励起用レーザ１１から第２共振ミラー１５までの光路中に配置された各構成を収納する。
【００１８】
第２共振ミラー１５からのレーザ光は、射出部１６を透過することにより光源装置１０から射出する。第１共振ミラー１２は、第２共振ミラー１５と同様に、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる。共振器構造により、特定波長のレーザ光を効率良く射出させることができる。
【００１９】
レーザ結晶１３及びＳＨＧ素子１４は、マウント２０、２１上に配置されている。マウント２０、２１は、平板状の部材である。レーザ結晶１３及びＳＨＧ素子１４は、マウント２０、２１の高さに応じて位置を適宜決定することができる。ＳＨＧ素子１４が設けられたマウント２１には、サーミスタ１９が設けられている。サーミスタ１９は、ＳＨＧ素子１４の温度を計測する温度計測部である。
【００２０】
マイクロ波発生部１８は、マイクロ波を発生させる電磁波発生部であって、マイクロ波を用いてＳＨＧ素子１４を加熱する。マイクロ波発生部１８は、１ｍ〜１ｃｍ程度の波長を持つ電磁波であるマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生部１８は、ＳＨＧ素子１４を加熱することでＳＨＧ素子１４の温度を調節する温度調節部に含まれている。マイクロ波発生部１８は、筐体１７の内部であって、ＳＨＧ素子１４に対向する位置に設けられている。マイクロ波発生部１８からのマイクロ波は、直接ＳＨＧ素子１４へ入射する。なお、マウント２１及びＳＨＧ素子１４の間に、マイクロ波を吸収するためのマイクロ波吸収部材を設けても良い。マイクロ波吸収部材を設けることで、ＳＨＧ素子１４以外の他の構成へのマイクロ波の入射を低減させることができる。また、サーミスタ１９へのマイクロ波の直接入射を防止することで、サーミスタ１９による正確な温度計測が可能となる。
【００２１】
図２は、ＳＨＧ素子１４の温度を調節するためのブロック構成を示す。サーミスタ１９は、温度の変化を抵抗値の変化として制御部２３へ出力する。制御部２３は、サーミスタ１９により計測された温度とＳＨＧ素子１４の設定温度との温度差からマイクロ波発生部１８へ供給する電力量を計算し、計算された電力量に応じた電力をマイクロ波発生部１８へ供給する。制御部２３は、サーミスタ１９による計測結果に基づいてマイクロ波発生部１８のフィードバック制御を行う。マイクロ波発生部１８は、サーミスタ１９による計測結果に基づいてＳＨＧ素子１４の温度を調節する。ＳＨＧ素子１４の設定温度は通常環境温度より高い温度とされることから、ＳＨＧ素子１４を加熱する構成であるマイクロ波発生部１８のみによってＳＨＧ素子１４の温度を調節することができる。
【００２２】
図１に戻って、ＳＨＧ素子１４は、マイクロ波発生部１８からのマイクロ波によって直接加熱される。マイクロ波発生部１８は、ＳＨＧ素子１４に略平行に配置されている。このため、マイクロ波発生部１８からのマイクロ波をＳＨＧ素子１４に向けて直進させることで、ＳＨＧ素子１４全体を均一に加熱することができる。マイクロ波の入射によって加熱されたＳＨＧ素子１４からの熱は、マウント２１へ伝播する。マウント２１にサーミスタ１９を設けることで、ＳＨＧ素子１４の温度を正確に計測することができる。正確に計測されたＳＨＧ素子１４の温度に応じてマイクロ波の放射量をコントロールすることで、ＳＨＧ素子１４の温度を一定に調節することができる。これにより、ＳＨＧ素子１４全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できるという効果を奏する。
【００２３】
図３は、マイクロ波発生部１８から発生させるマイクロ波の強度分布について説明するものである。ＳＨＧ素子１４は、中心部から離れた位置ほど放熱が容易となる。ＳＨＧ素子１４に対して均等にマイクロ波を入射させると、中心部に近づくほど高い温度を示すこととなる。これに対して、マイクロ波発生部１８は、ＳＨＧ素子１４の中心部に近いほど強度を小さくするような強度分布が設定されたマイクロ波を発生させる。ＳＨＧ素子１４の放熱の度合いに応じた加熱により、ＳＨＧ素子１４の中心部と周辺部との温度差を低減させることができる。これにより、ＳＨＧ素子１４の温度を均一化させることができる。マイクロ波は良好な直進性を持つことから、ＳＨＧ素子１４に対してマイクロ波の強度分布を自由に制御できる。マイクロ波の強度分布は、ＳＨＧ素子１４の構成等に応じて適宜設定することができる。
【００２４】
図４は、本実施例の変形例１に係る光源装置３０の概略構成を示す。光源装置３０は、半導体レーザ３１からのレーザ光をＳＨＧ素子１４へ入射させる。半導体レーザ３１は、レーザ光を供給する光源部である。例えば、半導体レーザ３１により１０６４ｎｍのレーザ光を供給する場合、ＳＨＧ素子１４は、５３２ｎｍのレーザ光を射出させる。外部共振器３２は、ＳＨＧ素子１４に対して半導体レーザ３１とは反対側に設けられている。
【００２５】
外部共振器３２は、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる機能を有する。ＳＨＧ素子１４で特定波長、例えば５３２ｎｍに変換されたレーザ光は、外部共振器３２を透過する。外部共振器３２で反射したレーザ光は、半導体レーザ３１の方向へ進行する。半導体レーザ３１へ入射したレーザ光は、半導体レーザ３１に設けられた不図示のミラー層で反射する。半導体レーザ３１及び外部共振器３２により反射されたレーザ光は、半導体レーザ３１から新たに射出されるレーザ光と共振して増幅される。本変形例の場合も、ＳＨＧ素子１４全体の温度を均一化させ、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できる。光源部としては半導体レーザ３１を用いる他、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いても良い。
【００２６】
図５は、本実施例の変形例２に係る光源装置である光源ユニット４０の概略構成を示す。光源ユニット４０は、本体部４１及びマイクロ波発生部１８を備える。本体部４１は、励起用レーザ１１から第２共振ミラー１５までの光路中に配置された各構成、及びそれらを収納する筐体４２を備える。マイクロ波発生部１８は、筐体４２の外部であって、例えば、光源ユニット４０が組み込まれた装置に取り付けられている。
【００２７】
第２共振ミラー１５の射出側には、ＩＲカットガラス４３が設けられている。ＩＲカットガラス４３は、可視光、例えば５３２ｎｍのレーザ光を透過させ、赤外光、例えば１０６４ｎｍのレーザ光を吸収する。ＩＲカットガラス４３は、ＳＨＧ素子１４で波長が変換されたレーザ光以外のレーザ光の射出を低減させる低減部材である。ＩＲカットガラス４３は、ＳｉＯ2を含有するガラス部材を用いて構成された基板であって、ガラス平板にＩＲカット膜をコーティングして構成されている。筐体４２の開口にＩＲカットガラス４３を設けることで、赤外光であるレーザ光の射出を低減させることができる。ＩＲカットガラス４３は、ＩＲカット膜を設ける構成とする他、ガラス組成に赤外光を吸収する素材を添加することとしても良い。なお、上記の各光源装置にもＩＲカットガラス４３を設けることとしても良い。
【００２８】
筐体４２は、マイクロ波発生部１８からのマイクロ波を透過させる。筐体４２は、マイクロ波を透過させる部材、例えばセラミック部材を用いて構成することができる。これにより、筐体４２を透過したマイクロ波によってＳＨＧ素子１４を加熱できる。光源ユニット４０から本体部４１のみを抜き取ると、マイクロ波発生部１８から本体部４１が引き離されることにより、ＳＨＧ素子１４の温度調節が停止される。ＳＨＧ素子１４の温度調節が停止されることで、ＳＨＧ素子１４の温度変化を生じ、波長変換効率が低下することになる。
【００２９】
波長変換効率を低下させることで、ＳＨＧ素子１４からの第２高調波の射出を防ぐことができる。また、ＩＲカットガラス４３を設けることで、ＳＨＧ素子１４を透過した基本波の射出も防ぐことができる。このようにして、光源ユニット４０が組み込まれた装置から本体部４１のみを取り出した場合に、本体部４１からのレーザ光の射出を抑制させることが可能となる。これにより、本体部４１のみを取り出すことによる転用を防止し高い安全性を確保できる。
【実施例２】
【００３０】
図６は、本発明の実施例２に係るモニタ装置５０の概略構成を示す。モニタ装置５０は、装置本体５１と、光伝送部５２とを有する。装置本体５１は、上記実施例１に係る光源装置１０（図１参照）を備える。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３１】
光伝送部５２は、２つのライトガイド５４、５５を有する。光伝送部５２のうち被写体（不図示）側の端部には、拡散板５６及び結像レンズ５７が設けられている。第１ライトガイド５４は、光源装置１０からの光を被写体へ伝送する。拡散板５６は、第１ライトガイド５４の射出側に設けられている。第１ライトガイド５４内を伝播した光は、拡散板５６を透過することにより、被写体側にて拡散される。光源装置１０から拡散板５６までの光路中の各部は、被写体を照明する照明装置を構成する。
【００３２】
第２ライトガイド５５は、被写体からの光をカメラ５３へ伝送する。結像レンズ５７は、第２ライトガイド５５の入射側に設けられている。結像レンズ５７は、被写体からの光を第２ライトガイド５５の入射面へ集光させる。被写体からの光は、結像レンズ５７により第２ライトガイド５５へ入射した後、第２ライトガイド５５内を伝播してカメラ５３へ入射する。
【００３３】
第１ライトガイド５４、第２ライトガイド５５としては、多数の光ファイバを束ねたものを用いることができる。光ファイバを用いることで、レーザ光を遠方へ伝送させることができる。カメラ５３は、装置本体５１内に設けられている。カメラ５３は、光源装置１０から拡散板５６までの光路中の各部により照明された被写体を撮像する撮像部である。第２ライトガイド５５から入射した光をカメラ５３へ入射させることで、カメラ５３による被写体の撮像ができる。上記の光源装置１０を用いることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい像を安定してモニタすることができるという効果を奏する。
【実施例３】
【００３４】
図７は、本発明の実施例３に係る画像表示装置であるプロジェクタ７０の概略構成を示す。プロジェクタ７０は、スクリーン８８に光を供給し、スクリーン８８で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ７０は、赤色（Ｒ）光用光源装置８０Ｒ、緑色（Ｇ）光用光源装置８０Ｇ、青色（Ｂ）光用光源装置８０Ｂを有する。各色光用光源装置８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂは、いずれも上記実施例１の光源装置１０（図１参照）と同様の構成を有する。上記実施例１と重複する説明は省略する。プロジェクタ７０は、各色光用光源装置８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂからの光を用いて画像を表示する。
【００３５】
Ｒ光用光源装置８０Ｒは、Ｒ光を供給する光源装置である。拡散素子８１は、照明領域の整形、拡大、照明領域におけるレーザ光の光量分布の均一化を行う。拡散素子８１としては、例えば、回折光学素子である計算機合成ホログラム（Computer Generated Hologram；ＣＧＨ）を用いることができる。フィールドレンズ８２は、拡散素子８１からのレーザ光を平行化させ、Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒへ入射させる。Ｒ光用光源装置８０Ｒ、拡散素子８１及びフィールドレンズ８２は、Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒを照明する照明装置を構成する。Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒは、照明装置からのＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。
【００３６】
Ｇ光用光源装置８０Ｇは、Ｇ光を供給する光源装置である。拡散素子８１及びフィールドレンズ８２を経たレーザ光は、Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇへ入射する。Ｇ光用光源装置８０Ｇ、拡散素子８１及びフィールドレンズ８２は、Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇを照明する照明装置を構成する。Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇは、照明装置からのＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇで変調されたＧ光は、Ｒ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。
【００３７】
Ｂ光用光源装置８０Ｂは、Ｂ光を供給する光源装置である。拡散素子８１及びフィールドレンズ８２を経たレーザ光は、Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂへ入射する。Ｂ光用光源装置８０Ｂ、拡散素子８１及びフィールドレンズ８２は、Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂを照明する照明装置を構成する。Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂは、照明装置からのＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂで変調されたＢ光は、Ｒ光、Ｇ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High Temperature Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いることができる。
【００３８】
クロスダイクロイックプリズム８４は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜８５、８６を有する。第１ダイクロイック膜８５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜８６は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム８４は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ８７の方向へ射出させる。投写レンズ８７は、クロスダイクロイックプリズム８４で合成された光をスクリーン８８の方向へ投写する。
【００３９】
上記の光源装置１０と同様の構成を有する各色光用光源装置８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂを用いることにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できる。これにより、明るい画像を安定して表示できるという効果を奏する。プロジェクタ７０は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。
【００４０】
プロジェクタ７０は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ７０は、一の空間光変調装置により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタ７０は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ７０は、ガルバノミラー等の走査手段により光源装置からのレーザ光を走査することで被投写面へ画像を投写する、レーザスキャン型のプロジェクタとしても良い。画像表示装置は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。さらに、本発明の光源装置は、モニタ装置や画像表示装置に適用する場合に限られない。例えば、レーザ光を用いて露光を行う露光装置等に用いることとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に係る光源装置は、モニタ装置や画像表示装置に用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成を示す図。
【図２】ＳＨＧ素子の温度を調節するためのブロック構成を示す図。
【図３】マイクロ波の強度分布について説明する図。
【図４】実施例１の変形例１に係る光源装置の概略構成を示す図。
【図５】実施例１の変形例２に係る光源ユニットの概略構成を示す図。
【図６】本発明の実施例２に係るモニタ装置の概略構成を示す図。
【図７】本発明の実施例３に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 光源装置、１１ 励起用レーザ、１２ 第１共振ミラー、１３ レーザ結晶、１４ ＳＨＧ素子、１５ 第２共振ミラー、１６ 射出部、１７ 筐体、１８ マイクロ波発生部、１９ サーミスタ、２０、２１ マウント、２３ 制御部、３０ 光源装置、３１ 半導体レーザ、３２ 外部共振器、４０ 光源ユニット、４１ 本体部、４２ 筐体、４３ ＩＲカットガラス、５０ モニタ装置、５１ 装置本体、５２ 光伝送部、５３ カメラ、５４ 第１ライトガイド、５５ 第２ライトガイド、５６ 拡散板、５７ 結像レンズ、７０ プロジェクタ、８０Ｒ Ｒ光用光源装置、８０Ｇ Ｇ光用光源装置、８０Ｂ Ｂ光用光源装置、８１ 拡散素子、８２ フィールドレンズ、８３Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、８３Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、８３Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、８４ クロスダイクロイックプリズム、８５ 第１ダイクロイック膜、８６ 第２ダイクロイック膜、８７ 投写レンズ、８８ スクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を供給する光源部と、
前記光源部からの前記レーザ光の波長を変換させる波長変換素子と、
前記波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、
前記温度調節部は、電磁波を用いて前記波長変換素子を加熱する電磁波発生部を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光源部及び前記波長変換素子を収納する筐体を有し、
前記電磁波発生部は、前記筐体の内部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源部及び前記波長変換素子を収納する筐体を有し、
前記筐体は、前記電磁波発生部からの前記電磁波を透過させ、
前記電磁波発生部は、前記筐体の外部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記波長変換素子で波長が変換されたレーザ光以外のレーザ光の射出を低減させる低減部材を有することを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記電磁波発生部は、強度分布が設定された前記電磁波を発生させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置を有し、前記光源装置からの光を用いて被照射物を照明することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置と、
前記照明装置により照明された被写体を撮像する撮像部と、を有することを特徴とするモニタ装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置を有し、前記光源装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
レーザ光を供給する光源部と、
前記光源部からの前記レーザ光の波長を変換させる波長変換素子と、
前記波長変換素子の温度を調節する温度調節部と、を有し、
前記温度調節部は、電磁波を用いて前記波長変換素子を加熱する電磁波発生部を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光源部及び前記波長変換素子を収納する筐体を有し、
前記電磁波発生部は、前記筐体の内部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源部及び前記波長変換素子を収納する筐体を有し、
前記筐体は、前記電磁波発生部からの前記電磁波を透過させ、
前記電磁波発生部は、前記筐体の外部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記波長変換素子で波長が変換されたレーザ光以外のレーザ光の射出を低減させる低減部材を有することを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記電磁波発生部は、強度分布が設定された前記電磁波を発生させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置を有し、前記光源装置からの光を用いて被照射物を照明することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置と、
前記照明装置により照明された被写体を撮像する撮像部と、を有することを特徴とするモニタ装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置を有し、前記光源装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１９８８２４（Ｐ２００８−１９８８２４Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３１１７（Ｐ２００７−３３１１７）
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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