JP2007173491A - Light source device and projector - Google Patents

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Masatoshi Yonekubo
政敏 米窪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device and a projector which are capable of emitting a laser beam of high power. <P>SOLUTION: The light source device 31 is capable of emitting a laser beam having a certain wavelength that belongs to one of three regions, a red wavelength region, a green wavelength region, and a blue wavelength region. The light source device 31 is equipped with two laser light sources 311 and 311 which oscillate and output a laser beam respectively; two nonlinear optical devices 312 and 312 which are each arranged confronting the light emitting surface of the laser light source 311, convert the oscillation wavelength of the laser beam emitted from the laser light source 311, and emit a laser beam of the converted wavelength; and a fixing member 314 which supports and fixes the laser light sources 311 and 311 and the nonlinear optical devices 312 and 312. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light source device and a projector.

従来、所定の波長のレーザ光を発振する半導体レーザ（レーザ光源）を用いて、緑色や青色のレーザ光を射出する光源装置が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
この非特許文献１に記載の光源装置では、レーザ光源として、面発光型の半導体レーザチップを用いている。また、この光源装置では、レーザ光源の光射出側に非線形光学素子および外部ミラーを所定の間隔を空けて配置している。これらのうち、非線形光学素子は、半導体レーザチップから発振されたレーザ光を波長変換し第２次高調波光を生成する。また、外部ミラーは、非線形光学素子にて波長変換された第２次高調波光に対して高透過率でかつ、半導体レーザチップから発振された発振波長のレーザ光に対して低透過率の透過率特性を有する。そして、半導体レーザチップから発振されたレーザ光を外部ミラー、および半導体レーザチップ内に設けられたミラー構造にて反射させてレーザ光のエネルギーを増幅させつつ、外部ミラーを介して非線形光学素子にて波長変換したレーザ光を射出している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a light source device that emits green or blue laser light using a semiconductor laser (laser light source) that oscillates laser light with a predetermined wavelength is known (see, for example, Non-Patent Document 1).
In the light source device described in Non-Patent Document 1, a surface emitting semiconductor laser chip is used as a laser light source. In this light source device, the non-linear optical element and the external mirror are arranged at a predetermined interval on the light emission side of the laser light source. Among these, the nonlinear optical element converts the wavelength of laser light oscillated from the semiconductor laser chip to generate second harmonic light. The external mirror has a high transmittance with respect to the second harmonic light wavelength-converted by the nonlinear optical element and a low transmittance with respect to the laser light having the oscillation wavelength oscillated from the semiconductor laser chip. Has characteristics. Then, the laser beam oscillated from the semiconductor laser chip is reflected by an external mirror and a mirror structure provided in the semiconductor laser chip to amplify the energy of the laser beam, while the nonlinear optical element is passed through the external mirror. The laser beam after wavelength conversion is emitted.

A.V.Shchegrov et al.,“Development of compact blue-green lasers for projection display based on Novalux extended-cavity surface emitting laser technology,”Proceedings of SPIE,vol.5737,P.113−119(2005)A.V.Shchegrov et al., “Development of compact blue-green lasers for projection display based on Novalux extended-cavity surface emitting laser technology,” Proceedings of SPIE, vol. 5737, P. 113-119 (2005).

しかしながら、非特許文献１に記載の光源装置では、レーザ光源および非線形光学素子が１組のみ用いられている構造である。このため、光源装置から射出されるレーザ光の出力値は、単体のレーザ光源から発振出力されるレーザ光の出力値に依存し、光源装置から高出力のレーザ光を射出させることが難しい、という問題がある。   However, the light source device described in Non-Patent Document 1 has a structure in which only one set of a laser light source and a nonlinear optical element is used. For this reason, the output value of the laser light emitted from the light source device depends on the output value of the laser light oscillated and output from a single laser light source, and it is difficult to emit high-power laser light from the light source device. There's a problem.

本発明の目的は、高出力のレーザ光を射出できる光源装置、およびプロジェクタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light source device and a projector that can emit a high-power laser beam.

本発明の光源装置は、赤色の波長領域、緑色の波長領域、および青色の波長領域のうちいずれかの波長領域内の波長を有するレーザ光を射出する光源装置であって、レーザ光を発振出力するレーザ光源と、前記レーザ光源の光射出面に対向配置され、前記レーザ光源から射出されたレーザ光の発振波長を変換して射出する非線形光学素子と、前記レーザ光源および前記非線形光学素子を支持固定する固定部材とを備え、前記非線形光学素子は、複数設けられていることを特徴とする。   The light source device of the present invention is a light source device that emits laser light having a wavelength in any one of a red wavelength region, a green wavelength region, and a blue wavelength region, and oscillates and outputs the laser light. A laser light source, a non-linear optical element that is disposed opposite to a light emission surface of the laser light source and converts the oscillation wavelength of the laser light emitted from the laser light source, and supports the laser light source and the non-linear optical element And a plurality of the nonlinear optical elements are provided.

ここで、レーザ光源としては、複数の非線形光学素子に対応して複数設ける構成や、半導体基板上に形成されるミラー層、および前記ミラー層上に積層形成されるレーザ媒体を有し、ミラー層およびレーザ媒体の積層方向にレーザ光を発振出力するレーザ素子を備えた、いわゆる面発光型半導体レーザで構成し、レーザ素子を、同一の半導体基板上に複数の非線形光学素子に対応して複数実装した構成を採用できる。
また、レーザ光源を複数設ける構成とした場合には、レーザ光源としては種々の構成が採用でき、例えば、面発光型半導体レーザや、クラッド層間に挟層されるレーザ媒体の端面でレーザ光を反射させてレーザ光の出力を増幅させて射出する、いわゆる端面発光型半導体レーザ等を採用できる。また、上記の場合、各レーザ光源から発振出力されるレーザ光の発振波長は、同一の発振波長でなくても構わない。すなわち、各レーザ光源から発振出力され各非線形光学素子にて変換されたレーザ光の各変換波長（光源装置から射出されるレーザ光の波長）が、赤色の波長領域、緑色の波長領域、および青色の波長領域のうちいずれかの波長領域内であればよい。 Here, the laser light source has a configuration in which a plurality of nonlinear optical elements are provided corresponding to a plurality of nonlinear optical elements, a mirror layer formed on a semiconductor substrate, and a laser medium stacked on the mirror layer. And a so-called surface-emitting semiconductor laser equipped with a laser element that oscillates and outputs laser light in the laminating direction of the laser medium, and a plurality of laser elements are mounted on the same semiconductor substrate corresponding to a plurality of nonlinear optical elements Can be adopted.
When a plurality of laser light sources are provided, various configurations can be adopted as the laser light source. For example, the laser light is reflected at the end face of a surface emitting semiconductor laser or a laser medium sandwiched between clad layers. Thus, a so-called edge emitting semiconductor laser or the like that amplifies and emits the output of the laser light can be employed. In the above case, the oscillation wavelengths of the laser beams oscillated and output from the respective laser light sources may not be the same oscillation wavelength. That is, the respective conversion wavelengths (the wavelengths of the laser light emitted from the light source device) of the laser light oscillated and output from the respective laser light sources and converted by the respective nonlinear optical elements are red wavelength region, green wavelength region, and blue color Any wavelength region may be used.

本発明によれば、光源装置には、複数の非線形光学素子が設けられているので、レーザ光源を上述した構成とした場合に、各レーザ光源から発振出力されたレーザ光や、各レーザ素子から発振出力されたレーザ光を、各非線形光学素子にてそれぞれ波長変換させ、赤色の波長領域、緑色の波長領域、および青色の波長領域のうちいずれかの波長領域内の波長（以下、非線形光学素子にて波長変換された波長を変換波長と記載する）を有するレーザ光を出力させることができる。このため、従来の構成のようにレーザ光源および非線形光学素子を１組用いる構成と比較して、光源装置から高出力のレーザ光を射出させることができる。   According to the present invention, since the light source device includes a plurality of nonlinear optical elements, when the laser light source is configured as described above, the laser light oscillated and output from each laser light source, The laser light that has been oscillated and output is wavelength-converted by each nonlinear optical element, and the wavelength within any one of the red wavelength range, the green wavelength range, and the blue wavelength range (hereinafter referred to as the nonlinear optical element). The laser light having a wavelength converted in (1) is described as a converted wavelength. For this reason, compared with the structure which uses one set of a laser light source and a nonlinear optical element like the conventional structure, a high output laser beam can be inject | emitted from a light source device.

本発明の光源装置では、前記レーザ光源は、前記複数の非線形光学素子に対応して複数設けられていることが好ましい。
本発明によれば、レーザ光源が複数の非線形光学素子に対応して複数設けられているので、光源装置から射出されるレーザ光の高出力化を好適に図れる。
また、複数のレーザ光源としては、面発光型半導体レーザや、端面発光型半導体レーザ等の種々の構成を採用できるため、光源装置の設計の自由度を向上できる。 In the light source device of the present invention, it is preferable that a plurality of the laser light sources are provided corresponding to the plurality of nonlinear optical elements.
According to the present invention, since a plurality of laser light sources are provided corresponding to a plurality of nonlinear optical elements, high output of laser light emitted from the light source device can be suitably achieved.
Moreover, since various structures, such as a surface emitting semiconductor laser and an end surface emitting semiconductor laser, can be adopted as the plurality of laser light sources, the degree of freedom in designing the light source device can be improved.

本発明の光源装置では、前記レーザ光源は、半導体基板上に形成されるミラー層、および前記ミラー層上に積層形成されるレーザ媒体を有し、前記ミラー層および前記レーザ媒体の積層方向にレーザ光を発振出力するレーザ素子を備え、前記レーザ素子は、同一の前記半導体基板上に、前記複数の非線形光学素子に対応して複数実装されていることが好ましい。
本発明によれば、レーザ光源は、面発光型半導体レーザで構成され、同一の半導体基板上に複数のレーザ素子が実装されているので、光源装置から射出されるレーザ光の高出力化を好適に図れる。
また、例えば、複数のレーザ素子を近接して形成することによって、各レーザ素子の数だけ光源装置から射出されるレーザ光の出力を増やしながらも、非常にコンパクトな構成とすることが可能となる。
さらに、レーザ光源が面発光型半導体レーザで構成されているので、各レーザ素子から発振出力されるレーザ光は、半導体基板面に略垂直な平行光として射出される。このため、各レーザ素子と各非線形光学素子との間に各非線形光学素子側に向うレーザ光を平行光とする平行レンズ等を配置する必要がなく、光源装置の構造の簡素化が図れ容易に製造できる。 In the light source device of the present invention, the laser light source includes a mirror layer formed on a semiconductor substrate and a laser medium stacked on the mirror layer, and the laser is stacked in the stacking direction of the mirror layer and the laser medium. It is preferable that a laser element that oscillates and outputs light is provided, and a plurality of the laser elements are mounted on the same semiconductor substrate so as to correspond to the plurality of nonlinear optical elements.
According to the present invention, the laser light source is composed of a surface emitting semiconductor laser, and a plurality of laser elements are mounted on the same semiconductor substrate. Therefore, it is preferable to increase the output of laser light emitted from the light source device. I can plan.
Further, for example, by forming a plurality of laser elements close to each other, it is possible to achieve a very compact configuration while increasing the output of laser light emitted from the light source device by the number of each laser element. .
Further, since the laser light source is composed of a surface emitting semiconductor laser, the laser light oscillated and output from each laser element is emitted as parallel light substantially perpendicular to the semiconductor substrate surface. For this reason, there is no need to arrange a parallel lens or the like that makes parallel the laser beam directed to each nonlinear optical element between each laser element and each nonlinear optical element, and the structure of the light source device can be simplified easily. Can be manufactured.

本発明の光源装置では、前記固定部材は、前記複数の非線形光学素子を一括して支持する支持部を備えていることが好ましい。
本発明によれば、固定部材は、複数の非線形光学素子を一括して支持する支持部を備えているので、例えば、複数の非線形光学素子をそれぞれ支持させる複数の支持部を設ける構成と比較して、固定部材の構造の簡素化が図れ、ひいては、光源装置の構造の簡素化が図れ容易に製造できる。 In the light source device according to the aspect of the invention, it is preferable that the fixing member includes a support portion that collectively supports the plurality of nonlinear optical elements.
According to the present invention, the fixing member includes the support portion that collectively supports the plurality of nonlinear optical elements. For example, as compared with a configuration in which a plurality of support portions that respectively support the plurality of nonlinear optical elements are provided. Thus, the structure of the fixing member can be simplified, and as a result, the structure of the light source device can be simplified and can be easily manufactured.

本発明の光源装置では、前記支持部には、前記非線形光学素子の温度調整を実施する温度調整手段が設けられ、前記温度調整手段は、前記複数の非線形光学素子を一括して温度調整することが好ましい。
ここで、温度調整手段としては、非線形光学素子を温度調整する部材であればいずれの部材でもよく、例えば、発熱するヒータ等の発熱素子や、ペルチェ効果を利用したペルチェ素子等を採用できる。
ところで、非線形光学素子は、温度状態により、発振波長のレーザ光を変換波長のレーザ光に変換する際の変換効率が大きく異なる。このため、非線形光学素子にて最大変換効率で波長変換させ、光源装置からのレーザ光の高出力化を図るためには、非線形光学素子の温度調整が必要となる。
本発明によれば、支持部には温度調整手段が設けられているので、温度調整手段を駆動することで各非線形光学素子にて例えば最大変換効率を得ることができる所定の設定温度に各非線形光学素子を温度調整できる。このため、各非線形光学素子の変換効率を向上させ、光源装置からより高出力のレーザ光を射出させることができる。
また、温度調整手段は、複数の非線形光学素子を一括して温度調整するので、温度調整手段を各非線形光学素子に対応して複数設ける必要がなく、温度調整手段を単体で構成でき、光源装置の小型化および低コスト化が図れるとともに、温度調整手段の駆動制御、すなわち、温度制御構造を簡素化できる。 In the light source device of the present invention, the support portion is provided with temperature adjusting means for adjusting the temperature of the nonlinear optical element, and the temperature adjusting means collectively adjusts the temperature of the plurality of nonlinear optical elements. Is preferred.
Here, the temperature adjusting means may be any member as long as it is a member that adjusts the temperature of the nonlinear optical element. For example, a heating element such as a heater that generates heat, a Peltier element using the Peltier effect, or the like can be employed.
By the way, the conversion efficiency when the nonlinear optical element converts the laser beam having the oscillation wavelength into the laser beam having the conversion wavelength greatly varies depending on the temperature state. For this reason, in order to perform wavelength conversion with the maximum conversion efficiency by the nonlinear optical element and to increase the output of the laser light from the light source device, it is necessary to adjust the temperature of the nonlinear optical element.
According to the present invention, since the support portion is provided with the temperature adjusting means, each nonlinear optical element can be set to a predetermined set temperature at which, for example, maximum conversion efficiency can be obtained by each nonlinear optical element by driving the temperature adjusting means. The temperature of the optical element can be adjusted. For this reason, the conversion efficiency of each nonlinear optical element can be improved, and a higher-power laser beam can be emitted from the light source device.
In addition, since the temperature adjusting means adjusts the temperature of a plurality of nonlinear optical elements at once, it is not necessary to provide a plurality of temperature adjusting means corresponding to each nonlinear optical element, and the temperature adjusting means can be configured as a single unit, and the light source device Can be reduced in size and cost, and the drive control of the temperature adjusting means, that is, the temperature control structure can be simplified.

本発明の光源装置では、前記固定部材は、前記複数の非線形光学素子をそれぞれ支持する複数の支持部を備えていることが好ましい。
本発明によれば、固定部材は、複数の非線形光学素子をそれぞれ支持する複数の支持部を備えているので、例えば、光源装置に対して外力が加わった場合であっても各非線形光学素子を安定して支持できる。 In the light source device according to the aspect of the invention, it is preferable that the fixing member includes a plurality of support portions that respectively support the plurality of nonlinear optical elements.
According to the present invention, since the fixing member includes a plurality of support portions that respectively support the plurality of nonlinear optical elements, for example, even when an external force is applied to the light source device, each nonlinear optical element is Supports stably.

本発明の光源装置では、前記複数の支持部には、前記非線形光学素子の温度調整を実施する温度調整手段がそれぞれ設けられ、前記複数の温度調整手段は、前記複数の非線形光学素子をそれぞれ独立に温度調整することが好ましい。
ここで、温度調整手段としては、非線形光学素子を温度調整する部材であればいずれの部材でもよく、例えば、発熱するヒータ等の発熱素子や、ペルチェ効果を利用したペルチェ素子等を採用できる。
ところで、非線形光学素子は、温度状態により、発振波長のレーザ光を変換波長のレーザ光に変換する際の変換効率が大きく異なるものである。このため、非線形光学素子にて最大変換効率で波長変換させ、光源装置からのレーザ光の高出力化を図るためには、非線形光学素子の温度調整が必要となる。
本発明によれば、各支持部には温度調整手段がそれぞれ設けられているので、各温度調整手段を駆動することで各非線形光学素子にて例えば最大変換効率を得ることができる所定の設定温度に各非線形光学素子を温度調整できる。このため、各非線形光学素子の変換効率を向上させ、光源装置からより高出力のレーザ光を射出させることができる。
また、温度調整手段は、各非線形光学素子に対応して複数設けられているので、各非線形光学素子の温度調整をそれぞれ適切に実施でき、すなわち、各非線形光学素子の変換効率をより高精度に調整できる。 In the light source device of the present invention, each of the plurality of support portions is provided with a temperature adjustment unit that performs temperature adjustment of the nonlinear optical element, and the plurality of temperature adjustment units each independently provide the plurality of nonlinear optical elements. It is preferable to adjust the temperature.
Here, the temperature adjusting means may be any member as long as it is a member that adjusts the temperature of the nonlinear optical element. For example, a heating element such as a heater that generates heat, a Peltier element using the Peltier effect, or the like can be employed.
By the way, the nonlinear optical element differs greatly in conversion efficiency when converting laser light with an oscillation wavelength into laser light with a conversion wavelength depending on the temperature state. For this reason, in order to perform wavelength conversion with the maximum conversion efficiency by the nonlinear optical element and to increase the output of the laser light from the light source device, it is necessary to adjust the temperature of the nonlinear optical element.
According to the present invention, since each support portion is provided with a temperature adjusting means, a predetermined set temperature at which, for example, maximum conversion efficiency can be obtained with each nonlinear optical element by driving each temperature adjusting means. In addition, the temperature of each nonlinear optical element can be adjusted. For this reason, the conversion efficiency of each nonlinear optical element can be improved, and a higher-power laser beam can be emitted from the light source device.
In addition, since a plurality of temperature adjusting means are provided corresponding to each nonlinear optical element, the temperature adjustment of each nonlinear optical element can be performed appropriately, that is, the conversion efficiency of each nonlinear optical element can be increased with higher accuracy. Can be adjusted.

本発明の光源装置では、前記複数の温度調整手段は、前記複数の非線形光学素子を互いに異なる設定温度となるように温度調整し、前記複数の非線形光学素子にて互いに異なる変換波長のレーザ光に変換させることが好ましい。
ところで、複数の非線形光学素子から同一の変換波長のレーザ光が出力される場合には、光源装置からのレーザ光が照射される被照明領域上には明るさの明点、暗点がランダムに分布するいわゆるスペックルパターンが生じやすい。
また、非線形光学素子は、温度状態により、波長変換して生成するレーザ光の変換波長が異なるものである。そして、本発明では、複数の温度調整手段は、複数の非線形光学素子を互いに異なる設定温度となるように温度調整し、複数の非線形光学素子にて互いに異なる変換波長のレーザ光に変換させる。このことにより、各非線形光学素子から出力されるレーザ光を互いに異なる波長に設定でき、すなわち、各非線形光学素子から出力されるレーザ光が互いに干渉することを抑制し、被照明領域上にスペックルパターンが生じることを抑制できる。 In the light source device of the present invention, the plurality of temperature adjusting means adjust the temperature of the plurality of nonlinear optical elements so as to have different set temperatures, and convert the laser beams having different conversion wavelengths by the plurality of nonlinear optical elements. It is preferable to convert.
By the way, when laser light having the same conversion wavelength is output from a plurality of nonlinear optical elements, bright spots and dark spots of brightness are randomly placed on the illuminated area irradiated with the laser light from the light source device. Distributed so-called speckle patterns are likely to occur.
The nonlinear optical element has a different conversion wavelength of laser light generated by wavelength conversion depending on the temperature state. In the present invention, the plurality of temperature adjusting means adjusts the temperature of the plurality of nonlinear optical elements so as to be different from each other, and converts the nonlinear optical elements into laser beams having different conversion wavelengths by the plurality of nonlinear optical elements. As a result, the laser beams output from the respective nonlinear optical elements can be set to different wavelengths, that is, the laser beams output from the respective nonlinear optical elements are prevented from interfering with each other, and speckles are formed on the illuminated area. Generation of a pattern can be suppressed.

本発明の光源装置では、前記非線形光学素子は、周期的な分極反転構造を有するバルク型非線形光学素子であり、前記複数の非線形光学素子は、分極反転の周期ピッチが互いに異なるように構成されていることが好ましい。
ところで、複数の非線形光学素子から同一の変換波長のレーザ光が出力される場合には、光源装置からのレーザ光が照射される被照明領域上には明るさの明点、暗点がランダムに分布するいわゆるスペックルパターンが生じやすい。
また、非線形光学素子として、周期的な分極反転構造を有するバルク型非線形光学素子を採用した場合には、分極反転の周期ピッチを適宜、設定することで、該周期ピッチに応じて非線形光学素子において波長変換して生成するレーザ光の変換波長が異なるものである。そして、本発明では、複数の非線形光学素子は、分極反転の周期ピッチが互いに異なるように構成されている。このことにより、各非線形光学素子から出力されるレーザ光を互いに異なる波長に設定でき、すなわち、各非線形光学素子から出力されるレーザ光が互いに干渉することを抑制し、被照明領域上にスペックルパターンが生じることを抑制できる。 In the light source device of the present invention, the nonlinear optical element is a bulk nonlinear optical element having a periodic polarization inversion structure, and the plurality of nonlinear optical elements are configured so that the periodic pitches of polarization inversion are different from each other. Preferably it is.
By the way, when laser light having the same conversion wavelength is output from a plurality of nonlinear optical elements, bright spots and dark spots of brightness are randomly placed on the illuminated area irradiated with the laser light from the light source device. Distributed so-called speckle patterns are likely to occur.
In addition, when a bulk type nonlinear optical element having a periodic polarization inversion structure is adopted as the nonlinear optical element, in the nonlinear optical element according to the periodic pitch, the period pitch of polarization inversion is appropriately set. The conversion wavelength of laser light generated by wavelength conversion is different. In the present invention, the plurality of nonlinear optical elements are configured so that the periodic pitches of polarization inversion are different from each other. As a result, the laser beams output from the respective nonlinear optical elements can be set to different wavelengths, that is, the laser beams output from the respective nonlinear optical elements are prevented from interfering with each other, and speckles are formed on the illuminated area. Generation of a pattern can be suppressed.

本発明の光源装置では、前記レーザ光源は、前記複数の非線形光学素子に対応して複数設けられ、前記複数のレーザ光源は、発振出力するレーザ光の発振波長が互いに異なるように構成されていることが好ましい。
本発明によれば、例えば、上述したスペックルパターンを抑制することを目的として各非線形光学素子にて出力されるレーザ光の互いに異なる各変換波長に対応させて、各レーザ光源から互いに異なる各発振波長を発振出力するように各レーザ光源を構成すれば、各非線形光学素子の変換効率を向上させ、各非線形光学素子にて出力されるレーザ光の高出力化、すなわち、光源装置からのレーザ光の高出力化を図りつつ、スペックルパターンを抑制できる。 In the light source device of the present invention, a plurality of laser light sources are provided corresponding to the plurality of nonlinear optical elements, and the plurality of laser light sources are configured such that the oscillation wavelengths of the laser beams to be oscillated are different from each other. It is preferable.
According to the present invention, for example, in order to suppress the above-described speckle pattern, each oscillation source that is different from each other from each laser source corresponding to each different conversion wavelength of the laser beam output from each nonlinear optical element. If each laser light source is configured to oscillate and output the wavelength, the conversion efficiency of each nonlinear optical element is improved, and the output of the laser light output from each nonlinear optical element is increased, that is, the laser light from the light source device. Speckle patterns can be suppressed while achieving higher output.

本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出されたレーザ光を画像情報に応じて変調する光変調素子と、前記変調されたレーザ光を射出する投射光学系とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置は、上述した光源装置であることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光源装置を備えているので、上述した光源装置と同様の作用および効果を享受できる。また、レーザ光を射出する光源装置を設けることで、簡単な構成でかつ、小型化が可能なプロジェクタを提供することができる。さらに、高出力のレーザ光を射出できる光源装置を設けることで、高出力のレーザ光を射出させるために光源装置におけるレーザ光源に大電流を印加する必要がなく、レーザ光源を駆動するための電力を低減することが可能となり、低消費電力化を可能とする。 The projector according to the present invention is a projector including a light source device, a light modulation element that modulates laser light emitted from the light source device according to image information, and a projection optical system that emits the modulated laser light. The light source device is the light source device described above.
According to the present invention, since the projector includes the light source device described above, the projector can enjoy the same operations and effects as the light source device described above. Further, by providing a light source device that emits laser light, it is possible to provide a projector that has a simple configuration and can be miniaturized. Furthermore, by providing a light source device capable of emitting high-power laser light, it is not necessary to apply a large current to the laser light source in the light source device in order to emit high-power laser light, and power for driving the laser light source. It is possible to reduce the power consumption.

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔リアプロジェクタの主な構成〕
図１は、第１実施形態におけるリアプロジェクタの側断面図である。
図１において、１は、リアプロジェクタであり、このリアプロジェクタ１は、キャビネット２と、プロジェクタユニット３と、制御ユニット４と、反射ミラー５と、透過型スクリーン６とにより大略構成されている。 [First embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
[Main configuration of rear projector]
FIG. 1 is a side sectional view of a rear projector in the first embodiment.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rear projector. The rear projector 1 is roughly constituted by a cabinet 2, a projector unit 3, a control unit 4, a reflection mirror 5, and a transmission screen 6.

キャビネット２は、図１に示すように、背面側（図１中、右側）が傾斜した箱形に構成され、内部にプロジェクタユニット３、制御ユニット４、および反射ミラー５を収納配置する。なお、具体的な図示は省略するが、キャビネット２内部には、プロジェクタユニット３、制御ユニット４、および反射ミラー５の他、リアプロジェクタ１の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、および、リアプロジェクタ１内部を冷却する冷却ユニット、音声を出力する音声出力部等が配設される。   As shown in FIG. 1, the cabinet 2 is configured in a box shape whose back side (right side in FIG. 1) is inclined, and houses and arranges the projector unit 3, the control unit 4, and the reflection mirror 5 therein. Although not specifically shown, the cabinet 2 includes a power supply unit that supplies power to each component of the rear projector 1, in addition to the projector unit 3, the control unit 4, and the reflection mirror 5, and a rear unit. A cooling unit that cools the inside of the projector 1, a sound output unit that outputs sound, and the like are disposed.

また、このキャビネット２の前面側（図１中、左側）には、平面視矩形状の開口部２１が形成され、開口部２１周縁に透過型スクリーン６が支持固定される。   An opening 21 having a rectangular shape in plan view is formed on the front side of the cabinet 2 (on the left side in FIG. 1), and the transmission screen 6 is supported and fixed on the periphery of the opening 21.

プロジェクタユニット３は、キャビネット２内の底面に配設され、制御ユニット４から出力された画像信号に基づいて画像光Ｌを形成して反射ミラー５に向けて拡大投射する。このプロジェクタユニット３の具体的な構成は後述する。   The projector unit 3 is disposed on the bottom surface in the cabinet 2, forms image light L based on an image signal output from the control unit 4, and magnifies and projects the image light L toward the reflection mirror 5. A specific configuration of the projector unit 3 will be described later.

制御ユニット４は、具体的な図示は省略するが、例えば、チューナ、ＩＦ回路、音声検波回路、映像検波回路、増幅回路、およびＣＰＵ等を備えて構成され、プロジェクタユニット３を統括的に制御する。また、制御ユニット４は、例えば、リモートコントローラ（図示略）の操作によって選択されたチャンネルに対応する周波数の放送信号を抽出して、画像信号をプロジェクタユニット３に出力するとともに音声信号を音声出力部（図示略）に出力する。   Although not specifically shown, the control unit 4 includes, for example, a tuner, an IF circuit, an audio detection circuit, a video detection circuit, an amplification circuit, a CPU, and the like, and comprehensively controls the projector unit 3. . Further, the control unit 4 extracts, for example, a broadcast signal having a frequency corresponding to a channel selected by operating a remote controller (not shown), outputs an image signal to the projector unit 3, and outputs an audio signal to an audio output unit. (Not shown).

反射ミラー５は、キャビネット２内の上部の背面側に配設され、プロジェクタユニット３によって投射された画像光Ｌを透過型スクリーン６の背面側に反射する。   The reflection mirror 5 is disposed on the upper back side in the cabinet 2 and reflects the image light L projected by the projector unit 3 to the back side of the transmissive screen 6.

透過型スクリーン６は、矩形形状を有し、キャビネット２の開口部２１周縁に支持固定される。この透過型スクリーン６は、背面側に配設されるフレネルレンズシート６１と、前面側に配設されるレンチキュラーレンズシート６２とにより構成されている。そして、透過型スクリーン６は、反射ミラー５を介して入射した画像光Ｌをフレネルレンズシート６１にて平行光に変換し、前記平行光をレンチキュラーレンズシート６２にて拡大（拡散）光に変換して、画像光Ｌを背面側から前面側に投影して投影画像を表示する。   The transmission screen 6 has a rectangular shape and is supported and fixed to the periphery of the opening 21 of the cabinet 2. The transmissive screen 6 includes a Fresnel lens sheet 61 disposed on the back side and a lenticular lens sheet 62 disposed on the front side. The transmissive screen 6 converts the image light L incident through the reflection mirror 5 into parallel light by the Fresnel lens sheet 61, and converts the parallel light into enlarged (diffused) light by the lenticular lens sheet 62. Thus, the image light L is projected from the back side to the front side to display a projected image.

〔プロジェクタユニットの構成〕
図２は、プロジェクタユニット３の内部に構成される光学系の概略構成を示す模式図である。
プロジェクタユニット３は、光源装置３１と、液晶パネル３２と、偏光板３３と、クロスダイクロイックプリズム３４と、投射光学系としての投射レンズ３５等を備えている。 [Configuration of projector unit]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an optical system configured in the projector unit 3.
The projector unit 3 includes a light source device 31, a liquid crystal panel 32, a polarizing plate 33, a cross dichroic prism 34, a projection lens 35 as a projection optical system, and the like.

光源装置３１は、前述した制御ユニット４から入力される制御信号に基づいて点灯し、液晶パネル３２に向けてレーザ光を射出する。これらの光源装置３１は、赤色の波長領域（例えば、580nm〜750nm程度）を有する赤色レーザ光を射出する赤色光用光源装置３１Ｒと、緑色の波長領域（例えば、500nm〜580nm程度）を有する緑色レーザ光を射出する緑色光用光源装置３１Ｇと、青色の波長領域（例えば、400nm〜500nm程度）を有する青色レーザ光を射出する青色光用光源装置３１Ｂとを備えている。これらの光源装置３１は、図２に示すように、それぞれクロスダイクロイックプリズム３４の側面三方にそれぞれ対向するように配設される。この時、クロスダイクロイックプリズム３４を挟んで、赤色用光源装置３１Ｒおよび青色光用光源装置３１Ｂが互いに対向し、投射レンズ３５および緑色光用光源装置３１Ｇが互いに対向するように、各光源装置３１が配設される。なお、これらの光源装置３１の詳細な説明は後述する。   The light source device 31 is turned on based on the control signal input from the control unit 4 described above, and emits laser light toward the liquid crystal panel 32. These light source devices 31 include a red light source device 31R that emits red laser light having a red wavelength region (for example, about 580 nm to 750 nm) and a green light having a green wavelength region (for example, about 500 nm to 580 nm). A green light source device 31G that emits laser light and a blue light source device 31B that emits blue laser light having a blue wavelength region (for example, about 400 nm to 500 nm) are provided. As shown in FIG. 2, these light source devices 31 are disposed so as to face the three side surfaces of the cross dichroic prism 34, respectively. At this time, the light source devices 31R and the blue light source device 31B face each other across the cross dichroic prism 34, and the light source devices 31 face each other so that the projection lens 35 and the green light source device 31G face each other. Arranged. A detailed description of these light source devices 31 will be described later.

液晶パネル３２は、例えば、ポリシリコンＴＦＴ(Thin Film Transistor)をスイッチング素子として用いたものであり、光源装置３１から射出された各色光は、これら３枚の液晶パネル３２とこれらの光束入射側および射出側にある偏光板３３によって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。   The liquid crystal panel 32 uses, for example, a polysilicon TFT (Thin Film Transistor) as a switching element, and each color light emitted from the light source device 31 is transmitted between these three liquid crystal panels 32 and their light beam incident sides and An optical image is formed by being modulated according to image information by the polarizing plate 33 on the exit side.

偏光板３３は、液晶パネル３２の光路前段側および光路後段側に配置される入射側偏光板３３１および射出側偏光板３３２を備える。入射側偏光板３３１は、光源装置３１から射出された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、水晶またはサファイア等からなる基板に偏光膜が貼付されたものである。射出側偏光板３３２も、入射側偏光板３３１と略同様に構成され、液晶パネル３２から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム３４に貼り付けてもよいし、基板をクロスダイクロイックプリズム３４に貼り付けてもよい。これらの入射側偏光板３３１および射出側偏光板３３２は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。   The polarizing plate 33 includes an incident-side polarizing plate 331 and an emission-side polarizing plate 332 that are disposed on the front side and the rear side of the optical path of the liquid crystal panel 32. The incident-side polarizing plate 331 transmits only polarized light in a certain direction out of each color light emitted from the light source device 31 and absorbs other light beams. A polarizing film is attached to a substrate made of quartz or sapphire. It has been done. The exit-side polarizing plate 332 is configured in substantially the same manner as the incident-side polarizing plate 331, and transmits only polarized light in a predetermined direction and absorbs other light beams out of the light beams emitted from the liquid crystal panel 32. Further, the polarizing film may be attached to the cross dichroic prism 34 without using the substrate, or the substrate may be attached to the cross dichroic prism 34. The incident side polarizing plate 331 and the exit side polarizing plate 332 are set so that the directions of the polarization axes thereof are orthogonal to each other.

クロスダイクロイックプリズム３４は、各液晶パネル３２から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム３４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、互いに対向する各液晶パネル３２から射出された各色光を反射し、投射レンズ３５に対向する液晶パネル３２から射出された色光を透過する。このようにして、各液晶パネル３２にて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。   The cross dichroic prism 34 is an optical element that forms a color image by synthesizing an optical image modulated for each color light emitted from each liquid crystal panel 32. The cross dichroic prism 34 has a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded together, and two dielectric multilayer films are formed at the interface where the right angle prisms are bonded together. These dielectric multilayer films reflect the color lights emitted from the liquid crystal panels 32 facing each other and transmit the color lights emitted from the liquid crystal panel 32 opposed to the projection lens 35. In this manner, the color lights modulated by the liquid crystal panels 32 are combined to form a color image.

投射レンズ３５は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ３５は、クロスダイクロイックプリズム３４にて形成されたカラー画像に基づいた画像光Ｌを形成して反射ミラー５に向けて拡大投射する。   The projection lens 35 is configured as a combined lens in which a plurality of lenses are combined. The projection lens 35 forms image light L based on the color image formed by the cross dichroic prism 34 and enlarges and projects the image light L toward the reflection mirror 5.

〔光源装置の構成〕
図３は、光源装置３１の概略構成を模式的に示す図である。なお、赤色光用光源装置３１Ｒ、緑色光用光源装置３１Ｇ、および青色光用光源装置３１Ｂは、略同様の構成であるため、以下では、緑色光用光源装置３１Ｇの構成のみを説明する。
緑色光用光源装置３１Ｇは、図３に示すように、２つのレーザ光源３１１と、２つの非線形光学素子３１２と、光源駆動部３１３と、固定部材３１４と、カバー部材３１５と、カバーガラス３１６とを備える。 [Configuration of light source device]
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of the light source device 31. Since the red light source device 31R, the green light source device 31G, and the blue light source device 31B have substantially the same configuration, only the configuration of the green light source device 31G will be described below.
As shown in FIG. 3, the green light source device 31 </ b> G includes two laser light sources 311, two nonlinear optical elements 312, a light source driving unit 313, a fixing member 314, a cover member 315, and a cover glass 316. Is provided.

図４は、レーザ光源３１１の概略構成を示す図である。なお、２つのレーザ光源３１１は、同様の構成であり、以下では、１つのレーザ光源３１１のみを説明する。
レーザ光源３１１は、図４に示すように、半導体基板３１１１上にレーザ素子３１１２が形成された構成を有し、半導体基板３１１１の板面に略直交して平行にレーザ光を射出する、いわゆる面発光型半導体レーザで構成されている。
半導体基板３１１１としては、種々の材料を採用できるが、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板を採用できる。 FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the laser light source 311. Note that the two laser light sources 311 have the same configuration, and only one laser light source 311 will be described below.
As shown in FIG. 4, the laser light source 311 has a configuration in which a laser element 3112 is formed on a semiconductor substrate 3111, and emits laser light in a direction substantially orthogonal to and parallel to the plate surface of the semiconductor substrate 3111. It is composed of a light emitting semiconductor laser.
Various materials can be adopted as the semiconductor substrate 3111, but an n-type GaAs semiconductor substrate can be adopted.

レーザ素子３１１２は、図４に示すように、半導体基板３１１１の上面に形成されたミラー層３１１２Ａと、ミラー層３１１２Ａの上面に形成された量子井戸構造のレーザ媒体としての活性層３１１２Ｂと、活性層３１１２Ｂの上面に形成されたｐ型半導体層３１１２Ｃとを備える。   As shown in FIG. 4, the laser element 3112 includes a mirror layer 3112A formed on the upper surface of the semiconductor substrate 3111, an active layer 3112B as a laser medium having a quantum well structure formed on the upper surface of the mirror layer 3112A, and an active layer. P-type semiconductor layer 3112C formed on the upper surface of 3112B.

活性層３１１２Ｂは、光源駆動部３１３にボンディングワイヤＢＷ（図３）で接続された電極（図示略）を介して光源駆動部３１３から所定の電流が印加されることで、波長が１０６０ｎｍ（以下、発振されたレーザ光の波長を発振波長と記載する）のレーザ光を発振する。そして、活性層３１１２Ｂにて発振されたレーザ光は、ミラー層３１１２Ａにより活性層３１１２Ｂの面外方向に射出される。   The active layer 3112B has a wavelength of 1060 nm (hereinafter, referred to as “wavelength”) when a predetermined current is applied from the light source driving unit 313 via an electrode (not shown) connected to the light source driving unit 313 by a bonding wire BW (FIG. 3). The wavelength of the oscillated laser beam is described as an oscillation wavelength). The laser light oscillated in the active layer 3112B is emitted in the out-of-plane direction of the active layer 3112B by the mirror layer 3112A.

ミラー層３１１２Ａは、ＤＢＲ(Distributed Bragg Reflector)ミラーとして構成される。このミラー層３１１２Ａは、レーザ光源に３１１に必須となる一対のミラーのうち一方を構成している。なお、他方のミラーは、非線形光学素子３１２に形成された後述する波長選択光学素子が用いられている。そして、このミラー層３１１２Ａは、上述したように活性層３１１２Ｂで生じた発振波長のレーザ光を活性層３１１２Ｂの面外方向に射出する。   The mirror layer 3112A is configured as a DBR (Distributed Bragg Reflector) mirror. This mirror layer 3112A constitutes one of a pair of mirrors essential to the laser light source 311. The other mirror uses a wavelength selection optical element (described later) formed on the nonlinear optical element 312. The mirror layer 3112A emits laser light having an oscillation wavelength generated in the active layer 3112B in the out-of-plane direction of the active layer 3112B as described above.

そして、２つのレーザ光源３１１は、図３に示すように、所定の間隔を空けて、各半導体基板３１１１の裏面が固定部材３１４を構成する後述する放熱部に半田等により接続されそれぞれ支持固定される。   As shown in FIG. 3, the two laser light sources 311 are supported and fixed by soldering or the like on the back surface of each semiconductor substrate 3111, which will be described later, constituting the fixing member 314 with a predetermined interval. The

２つの非線形光学素子３１２は、同様の構成であり、以下では、１つの非線形光学素子３１２のみを説明する。
非線形光学素子３１２は、レーザ光源３１１のレーザ素子３１１２に対向配置され、レーザ素子３１１２から発振されるレーザ光の光路上に配置されている。この非線形光学素子３１２は、周期的な分極反転構造を有するバルク型非線形光学素子にて構成されている。すなわち、非線形光学素子３１２は、例えば、ＬＮ(LiNbO3)やＬＴ(LiTaO3)等の無機非線形光学材料の単結晶基板を用い、フォトリソグラフィにより周期的にストライプ状絶縁層を形成した後、電界を印加することにより周期的分極反転構造が形成された基板を、適当なサイズに切り出し、レーザ光の入出射する表面を研磨して形成したものを用いている。ここで、非線形光学素子３１２における分極反転の周期ピッチＰは、入射するレーザ光の発振波長が短くなるほど、周期ピッチＰも短くなり、レーザ光源３１１にて発振されるレーザ光の発振波長１０６０ｎｍに応じた周期ピッチＰＧとなるように設定されている。そして、非線形光学素子３１２は、レーザ素子３１１２から射出されたレーザ光の発振波長を２分の１波長のレーザ光に変換する（以下、非線形光学素子３１２にて変換された波長を変換波長と記載する）。すなわち、非線形光学素子３１２は、レーザ素子３１１２から発振される発振波長１０６０ｎｍの赤外レーザ光から、変換波長５３０ｎｍの緑色レーザ光を生成する。
また、非線形光学素子３１２の光射出面（レーザ素子３１１２に対向する端面と反対側の端面）には、図３に示すように、波長選択光学素子３１２１が形成されている。 The two nonlinear optical elements 312 have the same configuration, and only one nonlinear optical element 312 will be described below.
The nonlinear optical element 312 is disposed to face the laser element 3112 of the laser light source 311 and is disposed on the optical path of the laser light oscillated from the laser element 3112. The nonlinear optical element 312 is configured by a bulk nonlinear optical element having a periodic polarization inversion structure. That is, the nonlinear optical element 312 uses, for example, a single crystal substrate of an inorganic nonlinear optical material such as LN (LiNbO3) or LT (LiTaO3), periodically forms a striped insulating layer by photolithography, and then applies an electric field. As a result, the substrate on which the periodically domain-inverted structure is formed is cut out to an appropriate size and the surface on which the laser beam enters and exits is polished. Here, the periodic pitch P of the polarization inversion in the nonlinear optical element 312 becomes shorter as the oscillation wavelength of the incident laser light becomes shorter, and the periodic pitch P becomes shorter, and corresponds to the oscillation wavelength 1060 nm of the laser light oscillated by the laser light source 311. The pitch PG is set to be equal to the periodic pitch PG. The nonlinear optical element 312 converts the oscillation wavelength of the laser light emitted from the laser element 3112 into a half-wave laser light (hereinafter, the wavelength converted by the nonlinear optical element 312 is referred to as a converted wavelength). To do). That is, the nonlinear optical element 312 generates green laser light with a conversion wavelength of 530 nm from infrared laser light with an oscillation wavelength of 1060 nm oscillated from the laser element 3112.
Further, as shown in FIG. 3, a wavelength selection optical element 3121 is formed on the light emission surface of the nonlinear optical element 312 (the end surface opposite to the end surface facing the laser element 3112).

波長選択光学素子３１２１は、蒸着等の方法により、非線形光学素子３１２の光射出面に直接、屈折率の異なる薄膜である高屈折率層および低屈折率層が交互に積層された誘電体多層膜で構成される。前記高屈折率層の材料としては、例えば、五酸化タンタル(Ta2O5)を採用できる。また、前記低屈折率層の材料としては、例えば、二酸化珪素(SiO2)を採用できる。そして、波長選択光学素子３１２１の透過率特性としては、例えば、前記高屈折率層および前記低屈折率層の数や、厚み、あるいは、各層の屈折率を適宜、選択することで、種々の透過率特性を持たせることが可能である。そして、本実施形態では、発振波長１０６０ｎｍのレーザ光に対して５％以下の透過率でかつ、変換波長５３０ｎｍのレーザ光に対して９５％以上の透過率の透過率特性を有する。また、波長選択光学素子３１２１は、発振波長１０６０ｎｍのレーザ光に対して１％以下の透過率でかつ、変換波長５３０ｎｍのレーザ光に対して９９％以上の透過率の透過率特性を有することがより好ましい。 The wavelength selective optical element 3121 is a dielectric multilayer film in which high refractive index layers and low refractive index layers, which are thin films having different refractive indexes, are alternately laminated directly on the light exit surface of the nonlinear optical element 312 by a method such as vapor deposition. Consists of. As a material for the high refractive index layer, for example, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) can be employed. In addition, as the material of the low refractive index layer, for example, silicon dioxide (SiO 2 ) can be employed. As the transmittance characteristics of the wavelength selection optical element 3121, for example, various transmissions can be achieved by appropriately selecting the number and thickness of the high refractive index layer and the low refractive index layer, or the refractive index of each layer. It is possible to have a rate characteristic. And in this embodiment, it has the transmittance | permeability characteristic of the transmittance | permeability of 5% or less with respect to the laser beam of oscillation wavelength 1060nm, and the transmittance | permeability of 95% or more with respect to the laser beam with conversion wavelength 530nm. Further, the wavelength selection optical element 3121 has a transmittance characteristic of a transmittance of 1% or less with respect to a laser beam having an oscillation wavelength of 1060 nm and a transmittance of 99% or more with respect to a laser beam having a conversion wavelength of 530 nm. More preferred.

そして、２つの非線形光学素子３１２は、図３に示すように、各レーザ光源３１１にて発振出力されるレーザ光を入射する位置に最大変換効率が得られる姿勢で固定部材３１４を構成する後述する支持部に接着剤等により接続されそれぞれ支持固定される。なお、前記接着剤としては、熱伝導性を有する接着剤が好ましく、例えば、エポキシ系の紫外線硬化型または熱硬化型の接着剤を採用できる。   Then, as shown in FIG. 3, the two nonlinear optical elements 312 constitute a fixing member 314 in a posture in which the maximum conversion efficiency is obtained at a position where the laser light oscillated and output by each laser light source 311 is incident, which will be described later. It is connected to the support portion by an adhesive or the like and is supported and fixed. As the adhesive, an adhesive having thermal conductivity is preferable. For example, an epoxy-based ultraviolet curable adhesive or a thermosetting adhesive can be used.

光源駆動部３１３は、駆動用ＩＣが実装されたプリント配線基板で構成され、制御ユニット４により制御の下、ボンディングワイヤＢＷを介して所定の電流を活性層３１１２Ｂに印加する。そして、光源駆動部３１３は、レーザ光源３１１と同様に、プリント配線基板の裏面が固定部材３１４を構成する後述する放熱部に半田等により接続され支持固定される。   The light source driving unit 313 is configured by a printed wiring board on which a driving IC is mounted, and applies a predetermined current to the active layer 3112B through the bonding wire BW under the control of the control unit 4. In the same manner as the laser light source 311, the light source drive unit 313 is supported and fixed by connecting the back surface of the printed wiring board to a heat dissipating unit (described later) constituting the fixing member 314 with solder or the like.

固定部材３１４は、レーザ光源３１１、非線形光学素子３１２、および光源駆動部３１３が固定され支持する部材である。この固定部材３１４は、図３に示すように、放熱部３１４１と、支持部３１４２とを備える。
放熱部３１４１は、図３に示すように、断面略矩形状の板体で構成され、その上面にてレーザ光源３１１、光源駆動部３１３、および支持部３１４２を支持固定する。この放熱部３１４１は、熱伝導性を有する材料から構成され、レーザ光源３１１、光源駆動部３１３、および支持部３１４２と熱伝達可能に接続する。すなわち、放熱部３１４１は、レーザ光源３１１、光源駆動部３１３、および支持部３１４２の熱が伝達され、外部に放熱する、いわゆるヒートシンクとして機能する。 The fixing member 314 is a member that fixes and supports the laser light source 311, the nonlinear optical element 312, and the light source driving unit 313. As shown in FIG. 3, the fixing member 314 includes a heat radiation part 3141 and a support part 3142.
As shown in FIG. 3, the heat radiating unit 3141 is configured by a plate body having a substantially rectangular cross section, and supports and fixes the laser light source 311, the light source driving unit 313, and the support unit 3142 on the upper surface thereof. The heat radiating part 3141 is made of a material having thermal conductivity, and is connected to the laser light source 311, the light source driving part 313, and the support part 3142 so that heat can be transferred. In other words, the heat radiating unit 3141 functions as a so-called heat sink in which heat from the laser light source 311, the light source driving unit 313, and the support unit 3142 is transmitted to radiate heat to the outside.

支持部３１４２は、図３に示すように、側面視略矩形状の棒状部材で構成され、放熱部３１４１の上面において、各レーザ光源３１１の各固定位置の略中央部分に立設される。そして、支持部３１４２は、図３に示すように、対向する側面にて各非線形光学素子３１２を支持固定する。この支持部３１４２は、放熱部３１４１と同様に、熱伝導性を有する材料から構成されている。なお、本実施形態では、放熱部３１４１と支持部３１４２とが別体となる構成としているが、放熱部３１４１と支持部３１４２とを一体的に形成した構成としても構わない。
この支持部３１４２において、各非線形光学素子３１２が固定される側面以外の側面には、図３に示すように、温度調整手段３１４３が取り付けられている。 As shown in FIG. 3, the support portion 3142 is configured by a rod-like member having a substantially rectangular shape in a side view, and is erected on the upper surface of the heat radiating portion 3141 at a substantially central portion of each fixing position of each laser light source 311. And the support part 3142 supports and fixes each nonlinear optical element 312 in the side surface which opposes, as shown in FIG. Similar to the heat radiating part 3141, the support part 3142 is made of a material having thermal conductivity. In the present embodiment, the heat radiation part 3141 and the support part 3142 are configured as separate bodies, but the heat radiation part 3141 and the support part 3142 may be integrally formed.
As shown in FIG. 3, temperature adjusting means 3143 is attached to the side surface of the support portion 3142 other than the side surface to which each nonlinear optical element 312 is fixed.

ところで、非線形光学素子３１２は、温度状態により、発振波長のレーザ光を変換波長のレーザ光に変換する際の変換効率が大きく異なるものである。このため、非線形光学素子３１２にて最大変換効率で波長変換させ、光源装置からのレーザ光の高出力化を図るためには、非線形光学素子３１２を所定の設定温度の状態に温度調整する必要がある。   By the way, the nonlinear optical element 312 has greatly different conversion efficiencies when converting laser light with an oscillation wavelength into laser light with a conversion wavelength depending on the temperature state. For this reason, in order to perform wavelength conversion with the maximum conversion efficiency by the nonlinear optical element 312 and to increase the output of the laser light from the light source device, it is necessary to adjust the temperature of the nonlinear optical element 312 to a predetermined set temperature state. is there.

温度調整手段３１４３は、駆動することで、支持部３１４２を介して各非線形光学素子３１２に熱を伝達したり、支持部３１４２を介して各非線形光学素子３１２の熱を吸熱したりして、各非線形光学素子３１２を所定の設定温度の状態に温度調整する部材である。この温度調整手段３１４３としては、発熱あるいは吸熱可能な部材であればいずれの部材でもよく、例えば、発熱するヒータ等の発熱素子や、ペルチェ効果を利用したペルチェ素子等を採用できる。本実施形態では、温度調整手段３１４３として、ペルチェ素子を採用している。すなわち、ペルチェ素子は、直流電流を流すことで、熱を発生する部分（発熱部分）と、熱を吸収する部分（吸熱部分）とが生じるから、このうちの吸熱部分を支持部３１４２に接続することで、支持部３１４２から熱を吸熱する。なお、温度調整手段３１４３として、前記発熱素子を採用した場合には、上述した配置に限らず、支持部３１４２に凹部を形成し、前記凹部内に配置する構成としても構わない。
そして、温度調整手段３１４３は、制御ユニット４と電気的に接続され、制御ユニット４による制御の下、駆動し、支持部３１４２を介して各非線形光学素子３１２の双方を各非線形光学素子３１２にて最大変換効率を得ることができる同一の設定温度ＴＧの状態に温度調整する。 The temperature adjusting unit 3143 is driven to transmit heat to each nonlinear optical element 312 via the support part 3142 or absorb heat of each nonlinear optical element 312 via the support part 3142. This is a member for adjusting the temperature of the nonlinear optical element 312 to a predetermined set temperature. The temperature adjusting means 3143 may be any member as long as it can generate heat or absorb heat. For example, a heating element such as a heater that generates heat, a Peltier element using the Peltier effect, or the like can be used. In the present embodiment, a Peltier element is adopted as the temperature adjusting means 3143. That is, in the Peltier element, when a direct current is passed, a part that generates heat (heat generation part) and a part that absorbs heat (heat absorption part) are generated, and thus the heat absorption part is connected to the support 3142. Thus, heat is absorbed from the support portion 3142. In addition, when the said heat generating element is employ | adopted as the temperature adjustment means 3143, it is not restricted to the arrangement | positioning mentioned above, It is good also as a structure which forms a recessed part in the support part 3142 and arrange | positions in the said recessed part.
The temperature adjusting means 3143 is electrically connected to the control unit 4 and is driven under the control of the control unit 4, and both the nonlinear optical elements 312 are connected to each nonlinear optical element 312 via the support portion 3142. The temperature is adjusted to the same set temperature TG where the maximum conversion efficiency can be obtained.

カバー部材３１５は、図３に示すように、断面略コ字形状を有する容器状に形成され、開口部分を放熱部３１４１側に接続することで、放熱部３１４１と該カバー部材３１５とで各部材３１１〜３１３，３１４２，３１４３を覆う。
そして、カバー部材３１５において、容器状の底部分には、図３に示すように、開口部３１５１が形成され、該開口部３１５１がカバーガラス３１６にて閉塞される。すなわち、各非線形光学素子３１２からの変換波長のレーザ光は、開口部３１５１およびカバーガラス３１６を介して、光源装置３１外部に射出される。 As shown in FIG. 3, the cover member 315 is formed in a container shape having a substantially U-shaped cross section, and the opening portion is connected to the heat radiating portion 3141 side, so that each member includes the heat radiating portion 3141 and the cover member 315. 311 to 313, 3142 and 3143 are covered.
In the cover member 315, an opening 3151 is formed in the container-shaped bottom portion as shown in FIG. 3, and the opening 3151 is closed with a cover glass 316. In other words, laser light having a converted wavelength from each nonlinear optical element 312 is emitted to the outside of the light source device 31 through the opening 3151 and the cover glass 316.

なお、上記では、緑色光用光源装置３１Ｇの構成について説明したが、緑色光用光源装置３１Ｇに対して赤色光用光源装置３１Ｒおよび青色光用光源装置３１Ｂの異なる点は、例えば、以下の通りである。
すなわち、赤色光用光源装置３１Ｒでは、各レーザ光源３１１を構成する各活性層３１１２Ｂは、発振波長が１２４０ｎｍのレーザ光を発振する。また、各非線形光学素子３１２は、分極反転の周期ピッチＰが各レーザ素子３１１２から発振される発振波長１２４０ｎｍに応じた周期ピッチＰＲとなるように設定され、各レーザ素子３１１２から発振される発振波長１２４０ｎｍのレーザ光から、変換波長６２０ｎｍの赤色レーザ光を生成する。さらに、各非線形光学素子３１２に形成された各波長選択光学素子３１２１は、発振波長１２４０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長６２０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。さらにまた、温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、支持部３１４２を介して各非線形光学素子３１２の双方を各非線形光学素子３１２にて最大変換効率を得ることができる同一の設定温度ＴＲの状態に温度調整する。 In the above description, the configuration of the green light source device 31G has been described. However, the red light source device 31R and the blue light source device 31B differ from the green light source device 31G, for example, as follows. It is.
That is, in the red light source device 31R, each active layer 3112B constituting each laser light source 311 oscillates laser light having an oscillation wavelength of 1240 nm. Each nonlinear optical element 312 is set such that the period pitch P of polarization inversion becomes a periodic pitch PR corresponding to the oscillation wavelength 1240 nm oscillated from each laser element 3112, and the oscillation wavelength oscillated from each laser element 3112. A red laser beam having a conversion wavelength of 620 nm is generated from the 1240 nm laser beam. Furthermore, each wavelength selection optical element 3121 formed in each nonlinear optical element 312 has a transmittance of 5% or 1% or less with respect to laser light with an oscillation wavelength of 1240 nm and 95 with respect to laser light with a conversion wavelength of 620 nm. % Or 99% or more of transmittance characteristics. Furthermore, the temperature adjusting means 3143 has the same set temperature at which each nonlinear optical element 312 can obtain the maximum conversion efficiency with each nonlinear optical element 312 via the support portion 3142 under the control of the control unit 4. Adjust the temperature to the TR state.

また、青色光用光源装置３１Ｂでは、各レーザ光源３１１を構成する各活性層３１１２Ｂは、発振波長が９２０ｎｍのレーザ光を発振する。また、各非線形光学素子３１２は、分極反転の周期ピッチＰが各レーザ素子３１１２から発振される発振波長９２０ｎｍに応じた周期ピッチＰＢとなるように設定され、各レーザ素子３１１２から発振される発振波長９２０ｎｍのレーザ光から、変換波長４６０ｎｍの青色レーザ光を生成する。さらに、各非線形光学素子３１２に形成された各波長選択光学素子３１２１は、発振波長９２０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長４６０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。さらにまた、温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、支持部３１４２を介して各非線形光学素子３１２の双方を各非線形光学素子３１２にて最大変換効率を得ることができる同一の設定温度ＴＲの状態に温度調整する。   In the blue light source device 31B, each active layer 3112B constituting each laser light source 311 oscillates laser light having an oscillation wavelength of 920 nm. Each nonlinear optical element 312 is set such that the period pitch P of polarization inversion becomes a periodic pitch PB corresponding to the oscillation wavelength 920 nm oscillated from each laser element 3112, and the oscillation wavelength oscillated from each laser element 3112. Blue laser light with a conversion wavelength of 460 nm is generated from 920 nm laser light. Further, each wavelength selection optical element 3121 formed in each nonlinear optical element 312 has a transmittance of 5% or 1% or less with respect to laser light with an oscillation wavelength of 920 nm and 95 with respect to laser light with a conversion wavelength of 460 nm. % Or 99% or more of transmittance characteristics. Furthermore, the temperature adjusting means 3143 has the same set temperature at which each nonlinear optical element 312 can obtain the maximum conversion efficiency with each nonlinear optical element 312 via the support portion 3142 under the control of the control unit 4. Adjust the temperature to the TR state.

〔光源装置の動作〕
次に、上述した光源装置３１の動作について説明する。なお、以下では、各光源装置３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの動作が略同様であるため、緑色光用光源装置３１Ｇの動作を主に説明し、他の赤色光用光源装置３１Ｒ，青色光用光源装置３１Ｂの動作については説明を省略する。
緑色光用光源装置３１Ｇは、制御ユニット４により温度調整手段３１４３が駆動制御され、各非線形光学素子３１２が同一の設定温度ＴＧとなるように温度制御される。
また、緑色光用光源装置３１Ｇは、制御ユニット４の制御により、各レーザ素子３１１２の各活性層３１１２Ｂに電流が印加されると、発振波長１０６０ｎｍの赤外レーザ光を発振する。ここで、発振された赤外レーザ光のうち、各半導体基板３１１１から離間する側に進行する赤外レーザ光は、各レーザ素子３１１２の各非線形光学素子３１２側端面から射出される。また、各半導体基板３１１１側に進行するレーザ光も、各ミラー層３１１２Ａにて反射され、再び各活性層３１１２Ｂを通って、各非線形光学素子３１２側に射出される。 [Operation of light source device]
Next, the operation of the light source device 31 described above will be described. In the following, since the operations of the light source devices 31R, 31G, and 31B are substantially the same, the operation of the green light source device 31G will be mainly described, and the other red light source devices 31R and blue light source devices. Description of the operation of 31B is omitted.
In the green light source device 31G, the temperature adjustment unit 3143 is driven and controlled by the control unit 4, and the temperature is controlled so that the nonlinear optical elements 312 have the same set temperature TG.
Further, when a current is applied to each active layer 3112B of each laser element 3112 under the control of the control unit 4, the green light source device 31G oscillates infrared laser light having an oscillation wavelength of 1060 nm. Here, of the oscillated infrared laser light, the infrared laser light traveling toward the side away from each semiconductor substrate 3111 is emitted from the end surface of each laser element 3112 on the nonlinear optical element 312 side. Further, laser light traveling toward each semiconductor substrate 3111 is also reflected by each mirror layer 3112A, and again passes through each active layer 3112B and is emitted toward each nonlinear optical element 312 side.

そして、各非線形光学素子３１２では、入射した発振波長１０６０ｎｍの赤外レーザ光を、変換波長５３０ｎｍの緑色レーザ光に波長変換する。
各非線形光学素子３１２にて波長変換された緑色レーザ光は、各波長選択光学素子３１２１を透過し、開口部３１５１およびカバーガラス３１６を介して緑色光用光源装置３１Ｇから射出される。そして、緑色光用光源装置３１Ｇから射出された緑色レーザ光は、液晶パネル３２、偏光板３３、クロスダイクロイックプリズム３４に入射し、他のレーザ光（赤色光用光源装置３１Ｒおよび青色光用光源装置３１Ｂから射出され各部材３２〜３４に入射した赤色レーザ光および青色レーザ光）と合成されて投射レンズ３５から画像光Ｌとして投射される。 Each nonlinear optical element 312 converts the wavelength of incident infrared laser light having an oscillation wavelength of 1060 nm into green laser light having a conversion wavelength of 530 nm.
The green laser light whose wavelength has been converted by each nonlinear optical element 312 passes through each wavelength selection optical element 3121 and is emitted from the green light source device 31G through the opening 3151 and the cover glass 316. The green laser light emitted from the green light source device 31G is incident on the liquid crystal panel 32, the polarizing plate 33, and the cross dichroic prism 34, and other laser light (red light source device 31R and blue light source device). The red laser light and the blue laser light emitted from 31B and incident on the members 32 to 34 are combined and projected from the projection lens 35 as image light L.

一方、各非線形光学素子３１２にて波長変換されなかった発振波長１０６０ｎｍの赤外レーザ光は、各波長選択光学素子３１２１にて反射され、各非線形光学素子３１２を介して各レーザ素子３１１２に入射する。そして、各ミラー層３１１２Ａおよび各波長選択光学素子３１２１間で反射を繰り返し、各活性層３１１２Ｂにて新たに発振された赤外レーザ光と共振して増幅され、再び、各非線形光学素子３１２に向って射出する。そして、上記同様に、各非線形光学素子３１２にて波長変換された緑色レーザ光のみが各波長選択光学素子３１２１を透過して、開口部３１５１およびカバーガラス３１６を介して緑色光用光源装置３１Ｇから射出される。   On the other hand, infrared laser light having an oscillation wavelength of 1060 nm that has not been wavelength-converted by each nonlinear optical element 312 is reflected by each wavelength selection optical element 3121 and enters each laser element 3112 via each nonlinear optical element 312. . Then, reflection is repeated between each mirror layer 3112A and each wavelength selection optical element 3121, and it is resonated with the infrared laser light newly oscillated in each active layer 3112B and amplified, and again toward each nonlinear optical element 312. And inject. In the same manner as described above, only the green laser light wavelength-converted by each nonlinear optical element 312 passes through each wavelength selection optical element 3121 and is emitted from the green light source device 31G via the opening 3151 and the cover glass 316. It is injected.

上述した第１実施形態においては、以下の効果がある。
本実施形態では、光源装置３１は、２つのレーザ光源３１１、および２つの非線形光学素子３１２を備えているので、各レーザ光源３１１から発振出力されたレーザ光を、各非線形光学素子３１２にてそれぞれ波長変換させ、赤色の波長領域、緑色の波長領域、あるいは、青色の波長領域内の変換波長のレーザ光を出力させることができる。このため、従来の構成のようにレーザ光源および非線形光学素子を１組用いる構成と比較して、光源装置３１から高出力のレーザ光を射出させることができる。
また、リアプロジェクタ１にレーザ光を射出する光源装置３１を設けることで、簡単な構成でかつ、小型化したリアプロジェクタ１を提供することができる。また、高出力のレーザ光を射出できる光源装置３１を設けることで、高出力のレーザ光を射出させるために光源装置３１におけるレーザ光源３１１を構成する活性層３１１２Ｂに大電流を印加する必要がなく、レーザ光源３１１を駆動するための電力を低減することが可能となり、低消費電力化を可能とする。 The first embodiment described above has the following effects.
In the present embodiment, since the light source device 31 includes two laser light sources 311 and two nonlinear optical elements 312, the laser light oscillated and output from each laser light source 311 is respectively output by each nonlinear optical element 312. By converting the wavelength, laser light having a conversion wavelength in the red wavelength region, the green wavelength region, or the blue wavelength region can be output. For this reason, compared with the structure which uses one set of a laser light source and a nonlinear optical element like the conventional structure, a high output laser beam can be inject | emitted from the light source device 31. FIG.
Further, by providing the rear projector 1 with the light source device 31 that emits laser light, it is possible to provide the rear projector 1 that has a simple configuration and is downsized. Further, by providing the light source device 31 that can emit high-power laser light, it is not necessary to apply a large current to the active layer 3112B that constitutes the laser light source 311 in the light source device 31 in order to emit high-power laser light. Thus, the power for driving the laser light source 311 can be reduced, and the power consumption can be reduced.

また、各レーザ光源３１１が面発光型半導体レーザで構成されているので、各レーザ素子３１１２から発振出力されるレーザ光は、各半導体基板３１１１面に略垂直な平行光として射出される。このため、各レーザ光源３１１と各非線形光学素子３１２との間に各非線形光学素子３１２側に向うレーザ光を平行光とする平行レンズ等を配置する必要がなく、光源装置３１の構造の簡素化が図れ容易に製造できる。   Further, since each laser light source 311 is composed of a surface emitting semiconductor laser, the laser light oscillated and output from each laser element 3112 is emitted as parallel light substantially perpendicular to the surface of each semiconductor substrate 3111. For this reason, it is not necessary to arrange a parallel lens or the like that makes the laser light directed toward each nonlinear optical element 312 parallel between each laser light source 311 and each nonlinear optical element 312, and simplifies the structure of the light source device 31. Can be manufactured easily.

ここで、光源装置３１を構成する固定部材３１４は、各非線形光学素子３１２を一括して支持する支持部３１４２を備えているので、例えば、各非線形光学素子３１２をそれぞれ支持させる２つの支持部を設ける構成と比較して、固定部材３１４の構造の簡素化が図れ、ひいては、光源装置３１の構造の簡素化が図れ容易に製造できる。
また、支持部３１４２には温度調整手段３１４３が設けられているので、温度調整手段３１４３を駆動することで各非線形光学素子３１２にて最大変換効率を得ることができる設定温度ＴＲ，ＴＧ，ＴＢに各非線形光学素子３１２を温度調整できる。このため、各非線形光学素子３１２の変換効率を向上させ、光源装置３１からより高出力のレーザ光を射出させることができる。
さらに、温度調整手段３１４３は、各非線形光学素子３１２を一括して温度調整するので、温度調整手段を各非線形光学素子３１２に対応して複数設ける必要がなく、温度調整手段３１４３を単体で構成でき、光源装置３１の小型化および低コスト化が図れるとともに、制御ユニット４における温度調整手段３１４３の制御構造を簡素化できる。 Here, since the fixing member 314 constituting the light source device 31 includes the support portions 3142 that collectively support the nonlinear optical elements 312, for example, two support portions that respectively support the nonlinear optical elements 312 are provided. Compared with the provided configuration, the structure of the fixing member 314 can be simplified, and as a result, the structure of the light source device 31 can be simplified and can be manufactured easily.
In addition, since the temperature adjustment means 3143 is provided in the support portion 3142, the set temperature TR, TG, TB that can obtain the maximum conversion efficiency in each nonlinear optical element 312 by driving the temperature adjustment means 3143. The temperature of each nonlinear optical element 312 can be adjusted. Therefore, the conversion efficiency of each nonlinear optical element 312 can be improved, and higher-power laser light can be emitted from the light source device 31.
Furthermore, since the temperature adjusting means 3143 adjusts the temperature of each nonlinear optical element 312 at a time, it is not necessary to provide a plurality of temperature adjusting means corresponding to each nonlinear optical element 312, and the temperature adjusting means 3143 can be configured as a single unit. The light source device 31 can be reduced in size and cost, and the control structure of the temperature adjusting means 3143 in the control unit 4 can be simplified.

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、第２実施形態における光源装置３１Ａの概略構成を模式的に示す図である。
本実施形態では、光源装置３１Ａは、図５に示すように、前記第１実施形態で説明した光源装置３１に対して、レーザ光源が１つのレーザ光源３１１Ａで構成され、支持部が支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂの２つで構成されている点が主に異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様のものである。 [Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a schematic configuration of the light source device 31A in the second embodiment.
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, in the light source device 31A, the laser light source is composed of one laser light source 311A and the support portion is a support portion 3142A as compared with the light source device 31 described in the first embodiment. , 3142B is mainly different. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

レーザ光源３１１Ａは、図５に示すように、同一の半導体基板３１１１上に、各非線形光学素子３１２に対応して２つのレーザ素子３１１２が実装された構成を有している。すなわち、レーザ光源３１１Ａは、前記第１実施形態で説明した２つのレーザ光源３１１と略同様に、各レーザ素子３１１２から発振波長（赤色光用光源装置３１Ｒの場合には発振波長１２４０ｎｍ、緑色光用光源装置３１Ｇの場合には発振波長１０６０ｎｍ、青色光用光源装置３１Ｂの場合には発振波長９２０ｎｍ）のレーザ光をそれぞれ発振出力する。   As shown in FIG. 5, the laser light source 311 </ b> A has a configuration in which two laser elements 3112 are mounted on the same semiconductor substrate 3111 corresponding to each nonlinear optical element 312. That is, the laser light source 311A has an oscillation wavelength from each laser element 3112 (oscillation wavelength 1240 nm in the case of the red light source device 31R, green light source) in substantially the same manner as the two laser light sources 311 described in the first embodiment. In the case of the light source device 31G, laser light having an oscillation wavelength of 1060 nm and in the case of the blue light source device 31B is oscillated and output.

２つの支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂは、前記第１実施形態で説明した支持部３１４２と同様の材料にて構成され、放熱部３１４１に対する固定位置、および形状が異なる。すなわち、各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂは、図５に示すように、側面視略Ｌ字形状を有し、放熱部３１４１の上面において、各Ｌ字一端側が互いに対向するように、各Ｌ字一端側がレーザ光源３１１Ａの固定位置の外側に接続される。そして、各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂは、図５に示すように、対向する各Ｌ字一端側にて各非線形光学素子３１２を支持固定する。なお、本実施形態では、放熱部３１４１と各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂとが別体となる構成としているが、放熱部３１４１と各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂとを一体的に形成した構成としても構わない。
そして、各支持部３１４２には、図３に示すように、温度調整手段３１４３がそれぞれ取り付けられている。
各温度調整手段３１４３は、前記第１実施形態と同様に、制御ユニット４と電気的に接続され、制御ユニット４による制御の下、それぞれ駆動し、各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂを介して各非線形光学素子３１２の双方を各非線形光学素子３１２にて最大変換効率を得ることができる同一の設定温度（赤色光用光源装置３１Ｒの場合には設定温度ＴＲ、緑色光用光源装置３１Ｇの場合には設定温度ＴＧ、青色光用光源装置３１Ｂの場合には設定温度ＴＢ）の状態に独立に温度調整する。 The two support portions 3142A and 3142B are made of the same material as that of the support portion 3142 described in the first embodiment, and are different in fixing position and shape with respect to the heat dissipation portion 3141. That is, each support part 3142A, 3142B has a substantially L shape in side view as shown in FIG. 5, and each L-shaped one end side is arranged so that each L-shaped one end side faces each other on the upper surface of the heat radiating part 3141. It is connected outside the fixed position of the laser light source 311A. And each support part 3142A, 3142B supports and fixes each nonlinear optical element 312 in each L-shaped one end side which opposes, as shown in FIG. In the present embodiment, the heat radiating portion 3141 and the support portions 3142A and 3142B are configured as separate bodies, but the heat radiating portion 3141 and the support portions 3142A and 3142B may be integrally formed. .
As shown in FIG. 3, temperature adjusting means 3143 is attached to each support portion 3142.
Similar to the first embodiment, each temperature adjusting unit 3143 is electrically connected to the control unit 4 and is driven under the control of the control unit 4, and each nonlinear optical unit 3142 A and 3142 B is provided. The same set temperature (maximum setting temperature TR in the case of the red light source device 31R, and setting in the case of the green light source device 31G) can be obtained for each of the elements 312 with each nonlinear optical element 312. In the case of the temperature TG and the light source device 31B for blue light, the temperature is adjusted independently to the state of the set temperature TB).

なお、本実施形態は、上述したように前記第１実施形態に対してレーザ光源が１つのレーザ光源３１１Ａで構成され、支持部が支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂの２つで構成されている点が主に異なるのみであり、光源装置３１Ａの動作は、前記第１実施形態と略同様のものである。   As described above, this embodiment is mainly characterized in that the laser light source is composed of one laser light source 311A and the support portion is composed of two support portions 3142A and 3142B as compared with the first embodiment. The operation of the light source device 31A is substantially the same as that of the first embodiment.

上述した第２実施形態においては、レーザ光源３１１Ａを面発光型半導体レーザで構成し同一の半導体基板３１１１上に各非線形光学素子３１２に対応して２つのレーザ素子３１１２が実装された構成としても前記第１実施形態と同様の効果を享受できる。また、以下の効果がある。
例えば、同一の半導体基板３１１１上に各レーザ素子３１１２を近接して形成することによって、光源装置３１Ａから射出されるレーザ光の出力を増やしながらも、非常にコンパクトな構成とすることができる。
また、固定部材３１４は、各非線形光学素子３１２をそれぞれ支持する各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂを備えているので、例えば、光源装置３１Ａに対して外力が加わった場合であっても各非線形光学素子３１２を安定して支持できる。 In the second embodiment described above, the laser light source 311A is configured by a surface emitting semiconductor laser, and two laser elements 3112 corresponding to each nonlinear optical element 312 are mounted on the same semiconductor substrate 3111. The same effects as those of the first embodiment can be enjoyed. In addition, the following effects are obtained.
For example, by forming the laser elements 3112 close to each other on the same semiconductor substrate 3111, it is possible to achieve a very compact configuration while increasing the output of laser light emitted from the light source device 31A.
In addition, since the fixing member 314 includes support portions 3142A and 3142B that support the nonlinear optical elements 312 respectively, for example, even when an external force is applied to the light source device 31A, the nonlinear optical elements 312 are provided. Can be supported stably.

さらに、各非線形光学素子３１２に対応して２つの温度調整手段３１４３が設けられ、各温度調整手段３１４３が制御ユニット４によりそれぞれ独立に駆動制御されているので、各非線形光学素子３１２の温度調整をそれぞれ適切に実施でき、すなわち、各非線形光学素子３１２の変換効率をより高精度に調整できる。   Further, two temperature adjusting means 3143 are provided corresponding to each nonlinear optical element 312, and each temperature adjusting means 3143 is independently driven and controlled by the control unit 4, so that the temperature adjustment of each nonlinear optical element 312 is performed. Each can be implemented appropriately, that is, the conversion efficiency of each nonlinear optical element 312 can be adjusted with higher accuracy.

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第２実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第３実施形態における光源装置３１Ｃの概略構成を模式的に示す図である。
本実施形態では、光源装置３１Ｃは、図６に示すように、前記第２実施形態で説明した光源装置３１Ａに対して、レーザ光源が異なる２つのレーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２で構成され、各非線形光学素子が異なる２つの非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２で構成されている点が主に異なるのみである。その他の構成は、前記第２実施形態と同様のものである。 [Third embodiment]
Next, 3rd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same member as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a light source device 31C in the third embodiment.
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the light source device 31C is composed of two laser light sources 311C1 and 311C2 different from the light source device 31A described in the second embodiment, and each nonlinear optical device. The only difference is that the two non-linear optical elements 312C1 and 312C2 are different. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

２つのレーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２は、前記第１実施形態で説明した各レーザ光源３１１と同様の構成を有しているが、それぞれ発振出力するレーザ光の発振波長が異なるように構成されている。
例えば、緑色光用光源装置３１Ｇの場合には、レーザ光源３１１Ｃ１は発振波長１０６０ｎｍのレーザ光を発振出力し、レーザ光源３１１Ｃ２は発振波長１０８０ｎｍのレーザ光を発振出力するように構成されている。
また、赤色光用光源装置３１Ｒの場合には、レーザ光源３１１Ｃ１は発振波長１２４０ｎｍのレーザ光を発振出力し、レーザ光源３１１Ｃ２は発振波長１２６０ｎｍのレーザ光を発振出力するように構成されている。
さらに、青色光用光源装置３１Ｂの場合には、レーザ光源３１１Ｃ１は発振波長９２０ｎｍのレーザ光を発振出力し、レーザ光源３１１Ｃ２は発振波長９４０ｎｍのレーザ光を発振出力するように構成されている。 The two laser light sources 311C1 and 311C2 have the same configuration as the laser light sources 311 described in the first embodiment, but are configured so that the oscillation wavelengths of the laser beams to be oscillated are different.
For example, in the case of the green light source device 31G, the laser light source 311C1 oscillates and outputs laser light having an oscillation wavelength of 1060 nm, and the laser light source 311C2 is configured to oscillate and output laser light having an oscillation wavelength of 1080 nm.
In the case of the red light source device 31R, the laser light source 311C1 oscillates and outputs laser light having an oscillation wavelength of 1240 nm, and the laser light source 311C2 is configured to oscillate and output laser light having an oscillation wavelength of 1260 nm.
Further, in the case of the blue light source device 31B, the laser light source 311C1 oscillates and outputs laser light having an oscillation wavelength of 920 nm, and the laser light source 311C2 is configured to oscillate and output laser light having an oscillation wavelength of 940 nm.

２つの非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２は、前記第１実施形態で説明した各非線形光学素子３１２と同様の構成を有しているが、分極反転の周期ピッチＰが異なるように構成されている。
例えば、緑色光用光源装置３１Ｇの場合には、非線形光学素子３１２Ｃ１は、レーザ光源３１１Ｃ１にて発振されるレーザ光の発振波長１０６０ｎｍに応じた周期ピッチＰＧ１となるように設定され、レーザ光源３１１Ｃ１から発振される発振波長１０６０ｎｍのレーザ光から、変換波長５３０ｎｍの緑色レーザ光を生成する。一方、非線形光学素子３１２Ｃ２は、レーザ光源３１１Ｃ２にて発振されるレーザ光の発振波長１０８０ｎｍに応じた周期ピッチＰＧ２（周期ピッチＰＧ２は、周期ピッチＰＧ１よりも長い）となるように設定され、レーザ光源３１１Ｃ２から発振される発振波長１０８０ｎｍのレーザ光から、変換波長５４０ｎｍの緑色レーザ光を生成する。
また、赤色光用光源装置３１Ｒの場合には、非線形光学素子３１２Ｃ１は、レーザ光源３１１Ｃ１にて発振されるレーザ光の発振波長１２４０ｎｍに応じた周期ピッチＰＲ１となるように設定され、レーザ光源３１１Ｃ１から発振される発振波長１２４０ｎｍのレーザ光から、変換波長６２０ｎｍの赤色レーザ光を生成する。一方、非線形光学素子３１２Ｃ２は、レーザ光源３１１Ｃ２にて発振されるレーザ光の発振波長１２６０ｎｍに応じた周期ピッチＰＲ２（周期ピッチＰＲ２は、周期ピッチＰＲ１よりも長い）となるように設定され、レーザ光源３１１Ｃ２から発振される発振波長１２６０ｎｍのレーザ光から、変換波長６３０ｎｍの赤色レーザ光を生成する。
さらに、青色光用光源装置３１Ｂの場合には、非線形光学素子３１２Ｃ１は、レーザ光源３１１Ｃ１にて発振されるレーザ光の発振波長９２０ｎｍに応じた周期ピッチＰＢ１となるように設定され、レーザ光源３１１Ｃ１から発振される発振波長９２０ｎｍのレーザ光から、変換波長４６０ｎｍの青色レーザ光を生成する。一方、非線形光学素子３１２Ｃ２は、レーザ光源３１１Ｃ２にて発振されるレーザ光の発振波長９４０ｎｍに応じた周期ピッチＰＢ２（周期ピッチＰＢ２は、周期ピッチＰＢ１よりも長い）となるように設定され、レーザ光源３１１Ｃ２にて発振されるレーザ光の発振波長９４０ｎｍのレーザ光から、変換波長４８０ｎｍの青色レーザ光を生成する。 The two nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 have the same configuration as each nonlinear optical element 312 described in the first embodiment, but are configured so that the periodic pitch P of polarization inversion is different.
For example, in the case of the green light source device 31G, the nonlinear optical element 312C1 is set to have a periodic pitch PG1 corresponding to the oscillation wavelength 1060 nm of the laser light oscillated by the laser light source 311C1, and from the laser light source 311C1 Green laser light having a conversion wavelength of 530 nm is generated from the oscillated laser light having an oscillation wavelength of 1060 nm. On the other hand, the nonlinear optical element 312C2 is set to have a periodic pitch PG2 (the periodic pitch PG2 is longer than the periodic pitch PG1) corresponding to the oscillation wavelength 1080 nm of the laser light oscillated by the laser light source 311C2. Green laser light having a conversion wavelength of 540 nm is generated from laser light having an oscillation wavelength of 1080 nm oscillated from 311C2.
In the case of the red light source device 31R, the nonlinear optical element 312C1 is set to have a periodic pitch PR1 corresponding to the oscillation wavelength 1240 nm of the laser light oscillated by the laser light source 311C1, and the laser light source 311C1 A red laser beam having a conversion wavelength of 620 nm is generated from the oscillated laser beam having an oscillation wavelength of 1240 nm. On the other hand, the nonlinear optical element 312C2 is set to have a periodic pitch PR2 (the periodic pitch PR2 is longer than the periodic pitch PR1) corresponding to the oscillation wavelength 1260 nm of the laser light oscillated by the laser light source 311C2. A red laser beam having a conversion wavelength of 630 nm is generated from a laser beam having an oscillation wavelength of 1260 nm oscillated from 311C2.
Further, in the case of the blue light source device 31B, the nonlinear optical element 312C1 is set to have a periodic pitch PB1 corresponding to the oscillation wavelength 920 nm of the laser light oscillated by the laser light source 311C1, and the laser light source 311C1 Blue laser light having a conversion wavelength of 460 nm is generated from the oscillated laser light having an oscillation wavelength of 920 nm. On the other hand, the nonlinear optical element 312C2 is set to have a periodic pitch PB2 (the periodic pitch PB2 is longer than the periodic pitch PB1) corresponding to the oscillation wavelength 940 nm of the laser light oscillated by the laser light source 311C2. Blue laser light having a conversion wavelength of 480 nm is generated from laser light having an oscillation wavelength of 940 nm of the laser light oscillated at 311C2.

以上のように、本実施形態では、各レーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２から発振出力され各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にて変換されるレーザ光の各変換波長の差は、１０ｎｍとなるように設定されている。なお、各変換波長の差は、６０ｎｍ以下となるように設定されていれば、各レーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２の発振波長、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２の変換波長は、上述した値に限らない。   As described above, in the present embodiment, the difference between the conversion wavelengths of the laser beams oscillated and output from the laser light sources 311C1 and 311C2 and converted by the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 is set to be 10 nm. Yes. As long as the difference between the conversion wavelengths is set to 60 nm or less, the oscillation wavelengths of the laser light sources 311C1 and 311C2 and the conversion wavelengths of the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 are not limited to the values described above.

そして、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２の光射出面には、図６に示すように、波長選択光学素子３１２１Ｃ１，３１２１Ｃ２がそれぞれ形成されている。
波長選択光学素子３１２１Ｃ１，３１２１Ｃ２は、前記第１実施形態で説明した波長選択光学素子３１２１と略同様の構成を有し、各レーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２の各発振波長、および各非線形光学素子３１２１Ｃ１，３１２１Ｃ２の非変換波長に応じた透過率特性を有する。例えば、上述した例では、波長選択光学素子３１２１Ｃ１，３１２１Ｃ２は、以下の透過率特性を有する。
緑色光用光源装置３１Ｇの場合には、波長選択光学素子３１２１Ｃ１は、発振波長１０６０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長５３０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。一方、波長選択光学素子３１２１Ｃ２は、発振波長１０８０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長５４０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。
また、赤色光用光源装置３１Ｒの場合には、波長選択光学素子３１２１Ｃ１は、発振波長１２４０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長６２０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。一方、波長選択光学素子３１２１Ｃ２は、発振波長１２６０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長６３０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。
さらに、青色光用光源装置３１Ｂの場合には、波長選択光学素子３１２１Ｃ１は、発振波長９２０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長４６０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。一方、波長選択光学素子３１２１Ｃ２は、発振波長９４０ｎｍのレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率でかつ、変換波長４７０ｎｍのレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率の透過率特性を有する。 As shown in FIG. 6, wavelength selection optical elements 3121C1 and 3121C2 are formed on the light exit surfaces of the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2, respectively.
The wavelength selection optical elements 3121C1 and 3121C2 have substantially the same configuration as the wavelength selection optical element 3121 described in the first embodiment, and each oscillation wavelength of each laser light source 311C1 and 311C2 and each nonlinear optical element 3121C1 and 3121C2 It has transmittance characteristics corresponding to the non-conversion wavelength. For example, in the example described above, the wavelength selection optical elements 3121C1 and 3121C2 have the following transmittance characteristics.
In the case of the green light source device 31G, the wavelength selection optical element 3121C1 has a transmittance of 5% or 1% or less with respect to a laser beam with an oscillation wavelength of 1060 nm and 95% with respect to a laser beam with a conversion wavelength of 530 nm. Alternatively, it has a transmittance characteristic of a transmittance of 99% or more. On the other hand, the wavelength selection optical element 3121C2 has a transmittance of 5% or 1% or less for laser light having an oscillation wavelength of 1080 nm and a transmittance of 95% or 99% or more for laser light having a conversion wavelength of 540 nm. Has rate characteristics.
In the case of the red light source device 31R, the wavelength selection optical element 3121C1 has a transmittance of 5% or 1% or less with respect to the laser light with the oscillation wavelength of 1240 nm and the laser light with the conversion wavelength of 620 nm. It has a transmittance characteristic of a transmittance of 95% or 99% or more. On the other hand, the wavelength selection optical element 3121C2 has a transmittance of 5% or 1% or less for laser light having an oscillation wavelength of 1260 nm and a transmittance of 95% or 99% or more for laser light having a conversion wavelength of 630 nm. Has rate characteristics.
Further, in the case of the blue light source device 31B, the wavelength selection optical element 3121C1 has a transmittance of 5% or 1% or less with respect to a laser beam having an oscillation wavelength of 920 nm and a laser beam having a conversion wavelength of 460 nm. It has a transmittance characteristic of a transmittance of 95% or 99% or more. On the other hand, the wavelength selection optical element 3121C2 has a transmittance of 5% or 1% or less with respect to a laser beam having an oscillation wavelength of 940 nm and a transmittance of 95% or more with respect to a laser beam with a conversion wavelength of 470 nm. Has rate characteristics.

本実施形態では、上述したように各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２が異なる構成であるので、各温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂを介して各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２を異なる設定温度の状態に温度調整する。
例えば、緑色光用光源装置３１Ｇの場合には、各温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２を、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にて最大変換効率を得ることができる各設定温度ＴＧ１，ＴＧ２の状態にそれぞれ温度調整する。
また、赤色光用光源装置３１Ｒの場合には、各温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２を、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にて最大変換効率を得ることができる各設定温度ＴＲ１，ＴＲ２の状態にそれぞれ温度調整する。
さらに、青色光用光源装置３１Ｂの場合には、各温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２を、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にて最大変換効率を得ることができる各設定温度ＴＲ１，ＴＲ２の状態にそれぞれ温度調整する。 In the present embodiment, since each of the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 has a different configuration as described above, each temperature adjusting unit 3143 is controlled by the control unit 4 and each nonlinear optical element is passed through each support portion 3142A and 3142B. The temperature of the elements 312C1 and 312C2 is adjusted to different set temperature states.
For example, in the case of the green light source device 31G, each temperature adjusting unit 3143 allows each nonlinear optical element 312C1, 312C2 to have a maximum conversion efficiency under the control of the control unit 4, with each nonlinear optical element 312C1, 312C2. The temperature is adjusted to the respective set temperatures TG1 and TG2 that can be obtained.
In the case of the light source device 31R for red light, each temperature adjusting unit 3143 has the maximum conversion efficiency of each nonlinear optical element 312C1, 312C2 under the control of the control unit 4 by each nonlinear optical element 312C1, 312C2. The temperature is adjusted to the respective set temperatures TR1 and TR2 that can be obtained.
Further, in the case of the blue light source device 31B, each temperature adjusting unit 3143 allows each nonlinear optical element 312C1, 312C2 to have a maximum conversion efficiency under the control of the control unit 4 with each nonlinear optical element 312C1, 312C2. The temperature is adjusted to the respective set temperatures TR1 and TR2 that can be obtained.

なお、本実施形態は、上述したように前記第２実施形態に対してレーザ光源が２つのレーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２で構成され、各非線形光学素子が異なる２つの非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２で構成されている点が異なるのみであり、光源装置３１Ｃの動作は、前記第２実施形態と略同様のものである。   In the present embodiment, as described above, the laser light source is configured by two laser light sources 311C1 and 311C2 with respect to the second embodiment, and each nonlinear optical element is configured by two different nonlinear optical elements 312C1 and 312C2. However, the operation of the light source device 31C is substantially the same as that of the second embodiment.

上述した第３実施形態においては、前記第１実施形態および前記第２実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
ところで、前記第１実施形態および前記第２実施形態のように、各非線形光学素子３１２から同一の変換波長のレーザ光が出力される場合には、光源装置３１から射出されたレーザ光に基づいて透過型スクリーン６上に形成される投影画像に明るさの明点、暗点がランダムに分布するいわゆるスペックルパターンが生じやすい。
本実施形態では、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２とで分極反転の周期ピッチＰが互いに異なるように構成されている。このため、各レーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２から発振出力され、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にて波長変換され出力されるレーザ光の各変換波長を互いに異なる波長に設定でき、すなわち、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２から出力されるレーザ光が互いに干渉することを抑制し、透過型スクリーン６上にスペックルパターンが生じることを抑制できる。 The third embodiment described above has the following effects in addition to the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment.
By the way, when laser light having the same conversion wavelength is output from each nonlinear optical element 312 as in the first and second embodiments, the laser light emitted from the light source device 31 is used. A so-called speckle pattern in which bright spots and dark spots of brightness are randomly distributed in the projected image formed on the transmissive screen 6 is likely to occur.
In the present embodiment, the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 are configured such that the periodic pitch P of polarization inversion is different from each other. For this reason, it is possible to set the conversion wavelengths of the laser beams that are oscillated and output from the laser light sources 311C1 and 311C2 and are wavelength-converted and output by the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2, that is, the nonlinear optical elements 312C1. , 312C2 can be prevented from interfering with each other, and speckle patterns can be prevented from being generated on the transmission screen 6.

また、各レーザ光源３１１Ｃ１，３１１Ｃ２にて発振出力されるレーザ光の発振波長と、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２の分極反転の各周期ピッチＰとを対応するように構成しているので、例えば、各レーザ光源を前記第１実施形態や前記第２実施形態で説明した各レーザ光源３１１やレーザ光源３１１Ａとし各レーザ光源３１１や各レーザ素子３１１２から同一の発振波長のレーザ光を発振出力させる構成と比較して、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２の変換効率を向上させ、各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にて出力されるレーザ光の高出力化、すなわち、光源装置３１Ｃからのレーザ光の高出力化を図りつつ、透過型スクリーン６上にスペックルパターンが生じることを抑制できる。   Further, since the oscillation wavelength of the laser light oscillated and output by each laser light source 311C1 and 311C2 is configured to correspond to each periodic pitch P of polarization inversion of each nonlinear optical element 312C1 and 312C2, for example, Each laser light source is the laser light source 311 or laser light source 311A described in the first embodiment or the second embodiment, and a laser beam having the same oscillation wavelength is oscillated and output from each laser light source 311 or each laser element 3112. In comparison, the conversion efficiency of each of the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 is improved, and the output of the laser beam output from each of the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 is increased, that is, the output of the laser beam from the light source device 31C is increased. It is possible to suppress the generation of speckle patterns on the transmissive screen 6.

[第４実施形態]
次に、本発明の第４実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第３実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図７は、第４実施形態における光源装置３１Ｄの概略構成を模式的に示す図である。
本実施形態では、光源装置３１Ｄは、図７に示すように、前記第３実施形態で説明した光源装置３１Ｃに対して、各非線形光学素子が同一の非線形光学素子３１２で構成され、各温度調整手段３１４３により各非線形光学素子３１２を異なる設定温度の状態とすることで異なる各変換波長のレーザ光を生成させる点が主に異なるのみである。その他の構成は、前記第３実施形態と同様のものである。 [Fourth embodiment]
Next, 4th Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of a light source device 31D according to the fourth embodiment.
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the light source device 31D is configured such that each nonlinear optical element is the same nonlinear optical element 312 as the light source device 31C described in the third embodiment, and each temperature adjustment is performed. The only difference is that laser light having different conversion wavelengths is generated by setting each nonlinear optical element 312 to a different set temperature state by means 3143. Other configurations are the same as those of the third embodiment.

各非線形光学素子３１２は、前記第１実施形態で説明した非線形光学素子３１２に対して、各光射出面に形成された波長選択光学素子が異なるのみである。すなわち、各非線形光学素子３１２の各光射出面には、図７に示すように、前記第３実施形態で説明した波長選択光学素子３１２１Ｃ１，３１２１Ｃ２がそれぞれ形成されている。
ところで、非線形光学素子３１２は、温度状態により、波長変換して生成するレーザ光の変換波長が異なるものである。このため、本実施形態では、各温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂを介して各非線形光学素子３１２を異なる設定温度の状態に温度調整することで、各非線形光学素子３１２から異なる変換波長のレーザ光を出力させる。
例えば、緑色光用光源装置３１Ｇの場合には、各温度調整手段３１４３のうち一方の温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、レーザ光源３１１Ｃ１から発振出力される発振波長１０６０ｎｍのレーザ光を入射する非線形光学素子３１２を、該非線形光学素子３１２にて最大変換効率で変換波長５３０ｎｍのレーザ光に波長変換できる設定温度ＴＧ１の状態に温度調整する。一方、各温度調整手段３１４３のうち他方の温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、レーザ光源３１１Ｃ２から発振出力される発振波長１０８０ｎｍのレーザ光を入射する非線形光学素子３１２を、該非線形光学素子３１２にて最大変換効率で変換波長５４０ｎｍのレーザ光に波長変換できる設定温度ＴＧ３の状態に温度調整する。 Each nonlinear optical element 312 is different from the nonlinear optical element 312 described in the first embodiment only in the wavelength selection optical element formed on each light exit surface. That is, as shown in FIG. 7, the wavelength selection optical elements 3121C1 and 3121C2 described in the third embodiment are formed on the respective light exit surfaces of the respective nonlinear optical elements 312.
By the way, the nonlinear optical element 312 has different conversion wavelengths of laser light generated by wavelength conversion depending on the temperature state. For this reason, in this embodiment, each temperature adjusting means 3143 adjusts the temperature of each nonlinear optical element 312 to a different set temperature state via each support portion 3142A, 3142B under the control of the control unit 4. Each nonlinear optical element 312 outputs laser light having a different conversion wavelength.
For example, in the case of the green light source device 31G, one temperature adjusting means 3143 among the temperature adjusting means 3143 is a laser beam having an oscillation wavelength of 1060 nm that is oscillated and output from the laser light source 311C1 under the control of the control unit 4. Is adjusted to a state of a set temperature TG1 at which the nonlinear optical element 312 can convert the wavelength of the nonlinear optical element 312 into a laser beam having a conversion wavelength of 530 nm with the maximum conversion efficiency. On the other hand, the other temperature adjusting means 3143 among the temperature adjusting means 3143 is configured to change the nonlinear optical element 312 that receives laser light having an oscillation wavelength of 1080 nm, which is oscillated and output from the laser light source 311C2, under the control of the control unit 4. The temperature of the optical element 312 is adjusted to a set temperature TG3 that can be converted into laser light having a conversion wavelength of 540 nm with the maximum conversion efficiency.

また、赤色光用光源装置３１Ｒの場合には、各温度調整手段３１４３のうち一方の温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、レーザ光源３１１Ｃ１から発振出力される発振波長１２４０ｎｍのレーザ光を入射する非線形光学素子３１２を、該非線形光学素子３１２にて最大変換効率で変換波長６２０ｎｍのレーザ光に波長変換できる設定温度ＴＲ１の状態に温度調整する。一方、各温度調整手段３１４３のうち他方の温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、レーザ光源３１１Ｃ２から発振出力される発振波長１２６０ｎｍのレーザ光を入射する非線形光学素子３１２を、該非線形光学素子３１２にて最大変換効率で変換波長６３０ｎｍのレーザ光に波長変換できる設定温度ＴＲ３の状態に温度調整する。   In the case of the light source device 31R for red light, one temperature adjusting means 3143 among the temperature adjusting means 3143 is a laser beam having an oscillation wavelength of 1240 nm that is oscillated and output from the laser light source 311C1 under the control of the control unit 4. Is adjusted to a state of a set temperature TR1 at which the nonlinear optical element 312 can be converted into laser light having a conversion wavelength of 620 nm with the maximum conversion efficiency. On the other hand, the other temperature adjusting means 3143 among the temperature adjusting means 3143 is configured to change the non-linear optical element 312 that receives laser light having an oscillation wavelength of 1260 nm, which is oscillated and output from the laser light source 311C2, under the control of the control unit 4. The optical element 312 adjusts the temperature to a set temperature TR3 that can be converted into laser light having a conversion wavelength of 630 nm with the maximum conversion efficiency.

さらに、青色光用光源装置３１Ｂの場合には、各温度調整手段３１４３のうち一方の温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、レーザ光源３１１Ｃ１から発振出力される発振波長９２０ｎｍのレーザ光を入射する非線形光学素子３１２を、該非線形光学素子３１２にて最大変換効率で変換波長４６０ｎｍのレーザ光に波長変換できる設定温度ＴＢ１の状態に温度調整する。一方、各温度調整手段３１４３のうち他方の温度調整手段３１４３は、制御ユニット４による制御の下、レーザ光源３１１Ｃ２から発振出力される発振波長９４０ｎｍのレーザ光を入射する非線形光学素子３１２を、該非線形光学素子３１２にて最大変換効率で変換波長４７０ｎｍのレーザ光に波長変換できる設定温度ＴＢ３の状態に温度調整する。   Further, in the case of the blue light source device 31B, one temperature adjusting means 3143 among the temperature adjusting means 3143 is a laser beam having an oscillation wavelength of 920 nm that is oscillated and output from the laser light source 311C1 under the control of the control unit 4. Is adjusted to a state of a set temperature TB1 at which the nonlinear optical element 312 can be converted into a laser beam having a conversion wavelength of 460 nm with the maximum conversion efficiency. On the other hand, the other temperature adjusting means 3143 among the temperature adjusting means 3143 is configured to change the non-linear optical element 312 that receives laser light having an oscillation wavelength of 940 nm, which is oscillated and output from the laser light source 311C2, under the control of the control unit 4. The temperature of the optical element 312 is adjusted to a set temperature TB3 that can be converted into laser light having a conversion wavelength of 470 nm with the maximum conversion efficiency.

なお、本実施形態は、上述したように前記第３実施形態に対して、各非線形光学素子が同一の非線形光学素子３１２で構成され、各温度調整手段３１４３により各非線形光学素子３１２を異なる設定温度の状態とすることで異なる各変換波長のレーザ光を生成させる点が異なるのみであり、光源装置３１Ｄの動作は、前記第３実施形態と略同様のものである。   As described above, the present embodiment is different from the third embodiment in that each nonlinear optical element is composed of the same nonlinear optical element 312, and each nonlinear optical element 312 is set at a different set temperature by each temperature adjusting means 3143. The only difference is that laser beams having different conversion wavelengths are generated in this state, and the operation of the light source device 31D is substantially the same as that of the third embodiment.

上述した第４実施形態においては、各温度調整手段３１４３により各非線形光学素子３１２を互いに異なる設定温度となるように温度調整し、各非線形光学素子３１２にて互いに異なる変換波長のレーザ光に変換させる構成としても前記第３実施形態と同様の効果を享受できる。また、以下の効果がある。
本実施形態では、各温度調整手段３１４３により各非線形光学素子３１２を互いに異なる設定温度となるように温度制御するだけで各非線形光学素子３１２にて互いに異なる変換波長のレーザ光に変換させることができるので、前記第３実施形態のように分極反転の周期ピッチＰが互いに異なる各非線形光学素子３１２Ｃ１，３１２Ｃ２を選択または製造する必要がなく、光源装置３１Ｄを容易に製造できる。 In the fourth embodiment described above, each nonlinear optical element 312 is temperature-adjusted by each temperature adjusting means 3143 so as to have a different set temperature, and each nonlinear optical element 312 is converted into laser beams having different conversion wavelengths. The same effects as those of the third embodiment can be enjoyed with the configuration. In addition, the following effects are obtained.
In the present embodiment, each nonlinear optical element 312 can be converted into laser beams having different conversion wavelengths by simply controlling the temperature of each nonlinear optical element 312 so as to have a different set temperature by each temperature adjusting means 3143. Therefore, it is not necessary to select or manufacture the nonlinear optical elements 312C1 and 312C2 having different polarization inversion periodic pitches P as in the third embodiment, and the light source device 31D can be easily manufactured.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、光源装置３１，３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄとして単体の光源装置を説明したが、これに限らず、これら光源装置３１，３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄを並列に複数配置した構成としても構わない。 Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
In each of the above embodiments, a single light source device has been described as the light source devices 31, 31A, 31C, and 31D. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which a plurality of these light source devices 31, 31A, 31C, and 31D are arranged in parallel may be employed. Absent.

前記各実施形態において、レーザ光源３１１，３１１Ａ，３１１Ｃ１，３１１Ｃ２の数および構成や、非線形光学素子３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２の数や、支持部３１４２，３１４２Ａ，３１４２Ｂの形状、配置位置、および数は、前記各実施形態で説明した形状、配置位置、および数に限らない。
図８ないし図１０は、前記各実施形態の変形例を示す図である。
例えば、前記第３実施形態では、各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂは、各Ｌ字一端側が互いに対向するように配置されていたが、これに限らず、図８に示すように、各支持部３１４２Ａ，３１４２Ｂを各Ｌ字一端側が互いに離間するように配置する構成としても構わない。前記第４実施形態も同様である。
また、例えば、前記第１実施形態では、レーザ光源３１１を２つ、非線形光学素子３１２を２つ、支持部３１４２を１つ設けた構成としていたが、図９に示すように、レーザ光源３１１を３つ、非線形光学素子３１２を３つ、支持部３１４２を３つ設けた構成を採用しても構わない。その他の実施形態も同様である。 In each of the embodiments, the number and configuration of the laser light sources 311, 311A, 311C1, and 311C2, the number of nonlinear optical elements 312, 312C1, and 312C2, and the shapes, arrangement positions, and numbers of the support portions 3142, 3142A, and 3142B are as follows: The shape, arrangement position, and number described in each of the embodiments are not limited.
8 to 10 are views showing modifications of the respective embodiments.
For example, in the third embodiment, the support portions 3142A and 3142B are arranged so that the L-shaped one end sides face each other. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 3142B may be arranged so that each L-shaped one end side is separated from each other. The same applies to the fourth embodiment.
Further, for example, in the first embodiment, two laser light sources 311, two nonlinear optical elements 312 and one support portion 3142 are provided. However, as shown in FIG. A configuration in which three, three nonlinear optical elements 312 and three support portions 3142 are provided may be employed. The same applies to other embodiments.

さらに、例えば、前記第１実施形態、前記第３実施形態、および前記第４実施形態では、レーザ光源３１１，３１１Ｃ１，３１１Ｃ２として面発光型半導体レーザを用いていたが、これに限らず、図１０に示すように、レーザ光源３１１Ｅを端面発光型半導体レーザで構成しても構わない。
すなわち、レーザ光源３１１Ｅは、クラッド層３１１Ｅ１間に挟層されるレーザ媒体３１１Ｅ２の端面でレーザ光を反射させてレーザ光の出力を増幅させて射出させる。このようなレーザ光源３１１Ｅを採用した場合には、レーザ光源３１１Ｅから射出されるレーザ光は、所定の拡がりをもって非線形光学素子３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２側に射出されるため、非線形光学素子３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にレーザ光を平行光として入射させるために、レーザ光源３１１Ｅと非線形光学素子３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２との間に、平行レンズ等の光平行光学素子３１７を配置する。 Further, for example, in the first embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment, the surface emitting semiconductor lasers are used as the laser light sources 311, 311 C 1, and 311 C 2. As shown in FIG. 3, the laser light source 311E may be constituted by an edge emitting semiconductor laser.
That is, the laser light source 311E reflects the laser beam at the end face of the laser medium 311E2 sandwiched between the cladding layers 311E1 to amplify the output of the laser beam and emit it. When such a laser light source 311E is employed, the laser light emitted from the laser light source 311E is emitted toward the nonlinear optical elements 312, 312C1, 312C2 with a predetermined spread, and therefore the nonlinear optical elements 312, 312C1, In order to make the laser light incident on 312C2 as parallel light, a light parallel optical element 317 such as a parallel lens is disposed between the laser light source 311E and the nonlinear optical elements 312, 312C1, and 312C2.

前記各実施形態では、レーザ光源３１１，３１１Ｃ１，３１１Ｃ２は、レーザ光をミラー層３１１２Ａおよび波長選択光学素子３１２１，３１２１Ｃ１，３１２１Ｃ２の間で反射を繰り返させ、共振させて増幅していたが、従来の構成のようにレーザ光源に２つのミラー層を設けた構成とした場合には、波長選択光学素子３１２１，３１２１Ｃ１，３１２１Ｃ２を省略した構成としてもよい。
また、前記各実施形態および図８ないし図１０に示す変形例において、非線形光学素子３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２の光入射面（レーザ光源と対向する端面）に、レーザ光源からの発振波長のレーザ光の反射を抑制する誘電体多層膜等で構成される反射抑制光学素子を形成しても構わない。前記反射抑制光学素子の透過率特性としては、レーザ光源からの発振波長のレーザ光に対して９５％あるいは９９％以上の透過率でかつ、非線形光学素子３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２にて波長変換された変換波長のレーザ光に対して５％あるいは１％以下の透過率の透過率特性が好ましい。 In each of the above embodiments, the laser light sources 311, 311 C 1, and 311 C 2 amplify the laser light by resonating it repeatedly between the mirror layer 3112 A and the wavelength selection optical elements 3121, 3121 C 1, 3121 C 2. When the laser light source is provided with two mirror layers as in the configuration, the wavelength selection optical elements 3121, 3121C1, and 3121C2 may be omitted.
Further, in each of the embodiments and the modifications shown in FIGS. 8 to 10, the laser light of the oscillation wavelength from the laser light source is incident on the light incident surfaces (end surfaces facing the laser light source) of the nonlinear optical elements 312, 312 C 1, 312 C 2. You may form the reflection suppression optical element comprised with the dielectric multilayer film etc. which suppress reflection. As the transmittance characteristic of the reflection suppressing optical element, the transmittance is 95% or 99% or more with respect to the laser beam having the oscillation wavelength from the laser light source, and the wavelength is converted by the nonlinear optical elements 312, 312 C 1, and 312 C 2. A transmittance characteristic having a transmittance of 5% or 1% or less with respect to the laser beam having the conversion wavelength is preferable.

前記各実施形態では、非線形光学素子３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２を構成する非線形光学材料として、ＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）や、ＬＴ（ＬｉＴａＯ３）を例示したが、これ以外にもＫＮｂＯ３，ＢＮＮ（Ｂａ２ＮａＮｂ５Ｏ１５），ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４），ＫＴＡ（ＫＴｉＯＡｓＯ４），ＢＢＯ（β―ＢａＢ２Ｏ４），ＬＢＯ（ＬｉＢ３Ｏ７）などの無機非線形光学材料を利用してもよい。また、メタニトロアニリン，２−メチル−４−ニトロアニリン，カルコン，ジシアノビニルアニソール，３，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラゾール，Ｎ−メトキシメチル−４−ニトロアニリンなどの低分子有機材料や、ポールドポリマなどの有機非線形光学材料を用いてもよい。 In each of the above embodiments, LN (LiNbO 3 ) and LT (LiTaO 3 ) are exemplified as the nonlinear optical material constituting the nonlinear optical elements 312, 312 C 1, 312 C 2, but in addition to this, KNbO 3 , BNN (Ba 2). Inorganic nonlinear optical materials such as NaNb 5 O 15 ), KTP (KTiOPO 4 ), KTA (KTiOAsO 4 ), BBO (β-BaB 2 O 4 ), and LBO (LiB 3 O 7 ) may be used. Also, low molecular weight compounds such as metanitroaniline, 2-methyl-4-nitroaniline, chalcone, dicyanovinylanisole, 3,5-dimethyl-1- (4-nitrophenyl) pyrazole, N-methoxymethyl-4-nitroaniline An organic material or an organic nonlinear optical material such as a poled polymer may be used.

前記各実施形態では、光変調素子として透過型の液晶パネル３２を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよく、あるいは、ディジタル・マイクロミラー・デバイス（テキサス・インスツルメント社の商標）を採用してもよい。   In each of the embodiments described above, the transmissive liquid crystal panel 32 is employed as the light modulation element. However, the present invention is not limited to this, and a reflective liquid crystal panel may be employed, or a digital micromirror device (Texas) -Trademark of Instrument Corporation) may be adopted.

前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射行うリアプロジェクタ１に光源装置３１，３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄを搭載したが、これに限らず、その他の光学機器に搭載しても構わない。
図１１および図１２は、前記各実施形態の変形例を示す図である。
例えば、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタに光源装置３１，３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄを搭載しても構わない。 In each of the embodiments described above, the light source devices 31, 31A, 31C, and 31D are mounted on the rear projector 1 that performs projection from the side opposite to the direction in which the screen is observed. However, the present invention is not limited thereto, and may be mounted on other optical devices. I do not care.
FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing modifications of the above embodiments.
For example, the light source devices 31, 31 </ b> A, 31 </ b> C, and 31 </ b> D may be mounted on a front type projector that projects from the direction of observing the screen.

また、例えば、図１１に示すように、走査型のプロジェクタ（スキャンプロジェクタ）に光源装置３１，３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄを搭載しても構わない。
スキャンプロジェクタ２００においては、図１１に示すように、各色のレーザ光を射出する各光源装置３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂからの各レーザ光を合成するとともに、ミラー２１０の反射角度を制御してレーザ光の反射方向を変更する。これにより、スクリーンＳｃ上で光を走査させて画像を表示させる。 For example, as shown in FIG. 11, a light source device 31, 31A, 31C, 31D may be mounted on a scanning projector (scan projector).
In the scan projector 200, as shown in FIG. 11, the laser beams from the light source devices 31R, 31G, and 31B that emit the laser beams of the respective colors are combined and the reflection angle of the mirror 210 is controlled to control the laser beam. Change the reflection direction. As a result, light is scanned on the screen Sc to display an image.

さらに、例えば、図１２に示すように、液晶ディスプレイ３００において、各色のレーザ光を射出する各光源装置３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを用いて白色レーザ光を生成し、この白色レーザ光をバックライトとするように構成しても構わない。すなわち、液晶ディスプレイ３００では、図１２に示すように、各光源装置３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを複数配設して、白色を合成している。そして、導光板３１０から射出される光を液晶パネル３２０によって画素毎に変調して画像を表示する。   Further, for example, as shown in FIG. 12, in the liquid crystal display 300, white laser light is generated using the light source devices 31R, 31G, and 31B that emit laser light of each color, and this white laser light is used as a backlight. You may comprise as follows. That is, in the liquid crystal display 300, as shown in FIG. 12, a plurality of light source devices 31R, 31G, and 31B are arranged to synthesize white. The light emitted from the light guide plate 310 is modulated for each pixel by the liquid crystal panel 320 to display an image.

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。 Although the best configuration for carrying out the present invention has been disclosed in the above description, the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such is included in this invention.

本発明の光源装置は、高出力のレーザ光を射出できるため、プレゼンテーションやホームシアタで用いられるプロジェクタの光源装置として利用できる。   Since the light source device of the present invention can emit high-power laser light, it can be used as a light source device for projectors used in presentations and home theaters.

第１実施形態におけるリアプロジェクタの側端面図。FIG. 3 is a side end view of the rear projector in the first embodiment. 前記実施形態におけるプロジェクタユニットの内部に構成される光学系の概略構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an optical system configured inside the projector unit in the embodiment. 前記実施形態における光源装置の概略構成を模式的に示す図。The figure which shows typically schematic structure of the light source device in the said embodiment. 前記実施形態におけるレーザ光源の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the laser light source in the said embodiment. 第２実施形態における光源装置の概略構成を模式的に示す図。The figure which shows typically schematic structure of the light source device in 2nd Embodiment. 第３実施形態における光源装置の概略構成を模式的に示す図。The figure which shows typically schematic structure of the light source device in 3rd Embodiment. 第４実施形態における光源装置３１Ｄの概略構成を模式的に示す図。The figure which shows typically schematic structure of light source device 31D in 4th Embodiment. 前記各実施形態の変形例を示す図。The figure which shows the modification of each said embodiment. 前記各実施形態の変形例を示す図。The figure which shows the modification of each said embodiment. 前記各実施形態の変形例を示す図。The figure which shows the modification of each said embodiment. 前記各実施形態の変形例を示す図。The figure which shows the modification of each said embodiment. 前記各実施形態の変形例を示す図。The figure which shows the modification of each said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・リアプロジェクタ、３１，３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄ・・・光源装置、３２・・・液晶パネル（光変調素子）、３５・・・投射レンズ（投射光学系）、３１１，３１１Ａ，３１１Ｃ１，３１１Ｃ２，３１１Ｅ・・・レーザ光源、３１２，３１２Ｃ１，３１２Ｃ２・・・非線形光学素子、３１４・・・固定部材、３１１１・・・半導体基板、３１１２・・・レーザ素子、３１１２Ａ・・・ミラー層、３１１２Ｂ・・・活性層（レーザ媒体）、３１４２，３１４２Ａ，３１４２Ｂ・・・支持部、３１４３・・・温度調整手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rear projector, 31, 31A, 31C, 31D ... Light source device, 32 ... Liquid crystal panel (light modulation element), 35 ... Projection lens (projection optical system), 311, 311A, 311C1, 311C2, 311E ... laser light source, 312, 312C1, 312C2 ... nonlinear optical element, 314 ... fixing member, 3111 ... semiconductor substrate, 3112 ... laser element, 3112A ... mirror layer, 3112B ... Active layer (laser medium), 3142, 3142A, 3142B ... support part, 3143 ... temperature adjusting means.

Claims (11)

赤色の波長領域、緑色の波長領域、および青色の波長領域のうちいずれかの波長領域内の波長を有するレーザ光を射出する光源装置であって、
レーザ光を発振出力するレーザ光源と、
前記レーザ光源の光射出面に対向配置され、前記レーザ光源から射出されたレーザ光の発振波長を変換して射出する非線形光学素子と、
前記レーザ光源および前記非線形光学素子を支持固定する固定部材とを備え、
前記非線形光学素子は、複数設けられている
ことを特徴とする光源装置。 A light source device that emits laser light having a wavelength in any one of a red wavelength region, a green wavelength region, and a blue wavelength region,
A laser light source that oscillates and outputs laser light;
A non-linear optical element disposed opposite to the light emission surface of the laser light source and converting and emitting an oscillation wavelength of the laser light emitted from the laser light source;
A fixing member for supporting and fixing the laser light source and the nonlinear optical element,
A plurality of the nonlinear optical elements are provided. 請求項１に記載の光源装置において、
前記レーザ光源は、前記複数の非線形光学素子に対応して複数設けられている
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1,
A plurality of the laser light sources are provided corresponding to the plurality of nonlinear optical elements. 請求項１に記載の光源装置において、
前記レーザ光源は、半導体基板上に形成されるミラー層、および前記ミラー層上に積層形成されるレーザ媒体を有し、前記ミラー層および前記レーザ媒体の積層方向にレーザ光を発振出力するレーザ素子を備え、
前記レーザ素子は、同一の前記半導体基板上に、前記複数の非線形光学素子に対応して複数実装されている
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1,
The laser light source includes a mirror layer formed on a semiconductor substrate, and a laser medium stacked on the mirror layer, and a laser element that oscillates and outputs laser light in the stacking direction of the mirror layer and the laser medium With
A plurality of the laser elements are mounted on the same semiconductor substrate so as to correspond to the plurality of nonlinear optical elements. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光源装置において、
前記固定部材は、前記複数の非線形光学素子を一括して支持する支持部を備えている
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing member includes a support portion that collectively supports the plurality of nonlinear optical elements. 請求項４に記載の光源装置において、
前記支持部には、前記非線形光学素子の温度調整を実施する温度調整手段が設けられ、
前記温度調整手段は、前記複数の非線形光学素子を一括して温度調整する
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 4,
The support portion is provided with a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the nonlinear optical element,
The temperature adjusting means collectively adjusts the temperature of the plurality of nonlinear optical elements. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光源装置において、
前記固定部材は、前記複数の非線形光学素子をそれぞれ支持する複数の支持部を備えている
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing member includes a plurality of support portions that respectively support the plurality of nonlinear optical elements. 請求項６に記載の光源装置において、
前記複数の支持部には、前記非線形光学素子の温度調整を実施する温度調整手段がそれぞれ設けられ、
前記複数の温度調整手段は、前記複数の非線形光学素子をそれぞれ独立に温度調整する
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 6,
The plurality of support portions are each provided with temperature adjusting means for adjusting the temperature of the nonlinear optical element,
The plurality of temperature adjusting means adjusts the temperature of each of the plurality of nonlinear optical elements independently. 請求項７に記載の光源装置において、
前記複数の温度調整手段は、前記複数の非線形光学素子を互いに異なる設定温度となるように温度調整し、前記複数の非線形光学素子にて互いに異なる変換波長のレーザ光に変換させる
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 7.
The plurality of temperature adjusting means adjusts the temperature of the plurality of nonlinear optical elements so as to have different set temperatures, and converts the laser beams having different conversion wavelengths by the plurality of nonlinear optical elements. Light source device. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の光源装置において、
前記非線形光学素子は、周期的な分極反転構造を有するバルク型非線形光学素子であり、
前記複数の非線形光学素子は、分極反転の周期ピッチが互いに異なるように構成されている
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 7,
The nonlinear optical element is a bulk type nonlinear optical element having a periodic polarization inversion structure,
The plurality of nonlinear optical elements are configured so that the periodic pitches of polarization inversion are different from each other. 請求項８または請求項９のいずれかに記載の光源装置において、
前記レーザ光源は、前記複数の非線形光学素子に対応して複数設けられ、
前記複数のレーザ光源は、発振出力するレーザ光の発振波長が互いに異なるように構成されている
ことを特徴とする光源装置。 The light source device according to any one of claims 8 and 9,
A plurality of the laser light sources are provided corresponding to the plurality of nonlinear optical elements,
The plurality of laser light sources are configured such that the oscillation wavelengths of laser beams to be oscillated and output are different from each other. 光源装置と、前記光源装置から射出されたレーザ光を画像情報に応じて変調する光変調素子と、前記変調されたレーザ光を射出する投射光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光源装置である
ことを特徴とするプロジェクタ。 A projector comprising: a light source device; a light modulation element that modulates laser light emitted from the light source device according to image information; and a projection optical system that emits the modulated laser light,
The projector according to claim 1, wherein the light source device is the light source device according to claim 1.
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JP2012527020A (en) * 2009-05-15 2012-11-01 アルカテル−ルーセント Image projector using speckle reduction laser source

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