JP2008177336A - Light source device, projector, and monitoring equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置に関する。 The present invention relates to a light source device, a projector, and a monitor device.
近年、コヒーレント光源は、画像表示装置、光通信分野、医療分野や顕微鏡などの計測分野においても欠かせないものとなっている。そして、コヒーレント光の波長もその目的によって様々な波長が使用される。そこで、非線形光学効果を利用した波長変換素子は、波長変換により光の波長を変換することでレーザ光源の使用波長の拡大が図れるため多くの分野で利用されている。
しかしながら、波長変換素子は温度依存性が高く、効率的な波長変換を行うためには、一定の温度に制御する必要が生じる。そこで、波長変換素子の温度を一定に保つために、サーミスタを備えたレーザ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
In recent years, coherent light sources have become indispensable in measurement fields such as image display devices, optical communication fields, medical fields, and microscopes. Various wavelengths of coherent light are used depending on the purpose. Therefore, wavelength conversion elements using the nonlinear optical effect are used in many fields because the wavelength used by the laser light source can be expanded by converting the wavelength of light by wavelength conversion.
However, the wavelength conversion element is highly temperature dependent, and it is necessary to control the temperature to a constant temperature in order to perform efficient wavelength conversion. Therefore, in order to keep the temperature of the wavelength conversion element constant, a laser device including a thermistor has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に記載のレーザ装置は、内部にサーミスタが挿入された銅、アルミ等からなる熱伝導性基板と、熱伝導性基板に載置された第2高調波発生器と、ペルチェ素子と、ペルチェ素子を制御する温度コントローラとを備えている。また、ペルチェ素子は、熱伝導性基板の第2高調波発生器が載置された面と反対の面に設けられている。この構成により、温度コントローラがサーミスタによって測定された熱伝導性基板の温度に基づいてペルチェ素子を制御している。
しかしながら、上記特許文献1に記載のレーザ装置では、熱伝導性基板の熱容量が大きいため、波長変換素子の温度変化に追従しにくくなる。したがって、レーザ素子を一定の温度で駆動している場合は、サーミスタによる温度測定は安定するが、レーザ出力の調光やレーザ素子の温度をある温度以下にするため、レーザ素子の温度を調整する場合には追従性が悪い。その結果、波長変換素子の変換効率が低下するという問題が生じる。また、サーミスタの熱容量を小さくすると、波長変換素子の温度変化に追従し易くなるが、外乱に乱され易く安定した出力を得ることが難しいという課題が生じる。
However, in the laser device described in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、安定したレーザ光の出力を得ることができ、波長変換素子の変換効率を向上させることが可能な光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and can provide a stable laser beam output and improve the conversion efficiency of a wavelength conversion element, a light source device, a projector, and a monitor An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の光源装置は、レーザ光を射出する発光素子と、該発光素子から射出されたレーザ光のうち、一部の波長を所定の波長に変換するとともに、前記所定の波長に変換された光を射出する波長変換素子と、該波長変換素子の温度を検出するとともに、熱容量の異なる複数の温度検出部と、前記波長変換素子を加熱する加熱部と、複数の温度検出部により検出された温度に応じて波長変換素子の温度が所定の温度になるように前記加熱部を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記発光素子から射出されるレーザ光の出力が一定である期間では、前記複数の温度検出部のうち相対的な熱容量が最も大きい温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御し、前記発光素子から射出されるレーザ光の出力が変化する期間では、前記相対的な熱容量が最も大きい温度検出部以外の他の温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The light source device of the present invention includes a light emitting element that emits laser light, and a part of the laser light emitted from the light emitting element that is converted into a predetermined wavelength and light that has been converted into the predetermined wavelength. The wavelength conversion element that emits light, the temperature of the wavelength conversion element, a plurality of temperature detection units having different heat capacities, the heating unit that heats the wavelength conversion element, and the temperature detected by the plurality of temperature detection units And a control unit that controls the heating unit so that the temperature of the wavelength conversion element becomes a predetermined temperature, and the control unit is in a period in which the output of the laser light emitted from the light emitting element is constant. The heating unit is controlled based on the temperature detected by the temperature detecting unit having the largest relative heat capacity among the plurality of temperature detecting units, and the output of the laser light emitted from the light emitting element is changed. , And controlling the heating unit based on serial relative heat capacity is detected by other temperature detector other than the largest temperature detector temperature.
本発明に係る光源装置では、例えば、緑色のレーザ光を射出させる場合、発光素子として、赤外光の波長の光源を用いる。これにより、発光素子から射出された光は、波長変換素子を透過し、緑色のレーザ光に変換されて射出する。
このとき、波長変換素子の温度は、発光素子から射出され波長変換素子に入射するレーザ光の出力により変化する。そこで、発光素子から射出されるレーザ光の出力に応じて、波長変換素子の温度が所定の温度になるように波長変換素子を加熱する。具体的には、レーザ光の出力が一定である期間では、相対的な熱容量が最も大きい温度検出部により検出された温度に応じて、波長変換素子を加熱する。したがって、熱容量の大きい温度検出部は、外乱に乱されにくいため、レーザの出力が一定である期間では熱容量の大きい温度検出部により温度を検出させることで、安定して波長変換素子の温度を検出することができる。
In the light source device according to the present invention, for example, when emitting green laser light, a light source having an infrared light wavelength is used as the light emitting element. Thereby, the light emitted from the light emitting element is transmitted through the wavelength conversion element, converted into green laser light, and emitted.
At this time, the temperature of the wavelength conversion element varies depending on the output of the laser light emitted from the light emitting element and incident on the wavelength conversion element. Therefore, the wavelength conversion element is heated so that the temperature of the wavelength conversion element becomes a predetermined temperature in accordance with the output of the laser light emitted from the light emitting element. Specifically, in a period in which the output of the laser beam is constant, the wavelength conversion element is heated according to the temperature detected by the temperature detection unit having the largest relative heat capacity. Therefore, the temperature detection unit with a large heat capacity is not easily disturbed by disturbances, so the temperature of the wavelength conversion element can be detected stably by allowing the temperature detection unit with a large heat capacity to detect the temperature during a period when the laser output is constant. can do.
また、レーザ光の出力が変化する場合は、他の温度検出部により検出された温度に応じて、波長変換素子を加熱する。したがって、熱容量の小さい温度検出部は応答性が速いため、レーザの出力が変化する期間では熱容量の小さい温度検出部により温度を検出させることで、レーザ光の出力のわずかな変化でも検出することができる。
したがって、熱容量の異なる温度検出部を用い、レーザ光の出力に応じて好適な温度検出部により加熱部を制御することで、波長変換素子の温度変化による温度制御の追従性と安定性の双方をより向上させることが可能となる。すなわち、迅速かつ精度良く波長変換素子の温度を安定させることで波長変換素子から射出されるレーザ光の出力の変動を抑え、安定したレーザ光の出力を得ることができ、波長変換素子の変換効率を向上させることが可能となる。
Further, when the output of the laser light changes, the wavelength conversion element is heated according to the temperature detected by another temperature detection unit. Therefore, the temperature detector with a small heat capacity has a fast response, so that even a slight change in the output of the laser beam can be detected by detecting the temperature with the temperature detector with a small heat capacity during the period when the laser output changes. it can.
Therefore, by using a temperature detection unit with different heat capacities and controlling the heating unit with a suitable temperature detection unit according to the output of the laser beam, both the followability and stability of temperature control due to the temperature change of the wavelength conversion element can be achieved. This can be further improved. That is, by stabilizing the temperature of the wavelength conversion element quickly and accurately, it is possible to suppress fluctuations in the output of the laser light emitted from the wavelength conversion element, and to obtain a stable output of the laser light. Can be improved.
また、本発明の光源装置は、前記複数の温度検出部と前記加熱部とが、前記波長変換素子の同一面上に設けられていることが好ましい。 In the light source device of the present invention, it is preferable that the plurality of temperature detection units and the heating unit are provided on the same surface of the wavelength conversion element.
本発明に係る光源装置では、複数の温度検出部と加熱部とを波長変換素子の同一面上にまとめて設けることにより、光源装置全体の構成が簡易となる。
また、例えば、1つの板に、複数の温度検出部と加熱部とを設け、この板を波長変換素子の一方の面に設けることにより、光源装置の組み立てが容易になる。
In the light source device according to the present invention, the configuration of the entire light source device is simplified by providing a plurality of temperature detection units and heating units together on the same surface of the wavelength conversion element.
Further, for example, by providing a plurality of temperature detection units and heating units on one plate and providing this plate on one surface of the wavelength conversion element, the assembly of the light source device is facilitated.
また、本発明の光源装置は、前記加熱部が前記波長変換素子の一方の面上に設けられ、前記複数の温度検出部が前記波長変換素子の前記一方の面と反対の他方の面上に設けられていることが好ましい。 In the light source device of the present invention, the heating unit is provided on one surface of the wavelength conversion element, and the plurality of temperature detection units are on the other surface opposite to the one surface of the wavelength conversion element. It is preferable to be provided.
本発明に係る光源装置では、加熱部が波長変換素子の一方の面上に設けられ、複数の温度検出部が波長変換素子の他方の面上に設けられているため、加熱部の熱が複数の温度検出部に検出されにくい。したがって、温度検出部が検出する温度が加熱部の影響を受けにくくなるので、波長変換素子の温度を正確に検出することが可能となる。 In the light source device according to the present invention, the heating unit is provided on one surface of the wavelength conversion element, and the plurality of temperature detection units are provided on the other surface of the wavelength conversion element. It is hard to be detected by the temperature detector. Therefore, the temperature detected by the temperature detection unit is not easily affected by the heating unit, so that the temperature of the wavelength conversion element can be accurately detected.
また、本発明の光源装置は、前記複数の温度検出部がそれぞれ温度検出パッドを備えることが好ましい。
本発明に係る光源装置では、複数の温度検出部がそれぞれ温度検出パッドを備えることにより、温度検出部同士が影響を受けないため、別々の温度検出部において、精度良く波長変換素子の温度を測定することが可能となる。
In the light source device of the present invention, it is preferable that each of the plurality of temperature detection units includes a temperature detection pad.
In the light source device according to the present invention, each of the plurality of temperature detection units includes a temperature detection pad, so that the temperature detection units are not affected by each other, and therefore, the temperature of the wavelength conversion element is accurately measured in separate temperature detection units. It becomes possible to do.
また、本発明の光源装置は、前記温度検出部がサーミスタであり、前記複数の温度検出部を前記波長変換素子に付勢する付勢手段を備えることが好ましい。 In the light source device of the present invention, it is preferable that the temperature detection unit is a thermistor and includes a biasing unit that biases the plurality of temperature detection units to the wavelength conversion element.
本発明に係る光源装置では、付勢手段により、複数のサーミスタを波長変換素子に押し付けるように付勢することで、サーミスタを波長変換素子に直接接触させても正確に波長変換素子の温度を検出することが可能となる。また、複数のサーミスタの高さが異なっていても、付勢手段により、複数のサーミスタを波長変換素子に押し付けることができるので、高さの異なるサーミスタを密着性良く波長変換素子に実装することが可能となる。 In the light source device according to the present invention, the temperature of the wavelength conversion element is accurately detected even when the thermistor is in direct contact with the wavelength conversion element by biasing the plurality of thermistors against the wavelength conversion element by the biasing means. It becomes possible to do. Even if the thermistors have different heights, the biasing means can press the plurality of thermistors against the wavelength conversion element, so that the thermistors having different heights can be mounted on the wavelength conversion element with good adhesion. It becomes possible.
また、本発明の光源装置は、前記発光素子よりレーザ光の射出が開始した時点から前記波長変換素子が所定の温度に到達するまでは、前記制御部が、前記他の温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することが好ましい。 In the light source device of the present invention, the control unit is detected by the other temperature detection unit from when the emission of laser light from the light emitting element starts until the wavelength conversion element reaches a predetermined temperature. It is preferable to control the heating unit based on the measured temperature.
本発明に係る光源装置では、発光素子よりレーザ光の射出が開始した時点から波長変換素子が所定の温度に到達するまでは、制御部が、他の温度検出部により検出された温度に基づいて加熱部を制御することで、より速く波長変換素子を所定の温度に制御することができる。また、波長変換素子の初期温度を正確に合わせることにより、その後のレーザ出力の変化量を正確に検出できるため、より波長変換素子の温度変化に追従し易くなる。したがって、より安定したレーザ出力を得ることが可能となる。 In the light source device according to the present invention, from the time when the emission of the laser light from the light emitting element starts until the wavelength conversion element reaches a predetermined temperature, the control unit is based on the temperature detected by the other temperature detecting unit. By controlling the heating unit, the wavelength conversion element can be controlled to a predetermined temperature more quickly. In addition, by accurately adjusting the initial temperature of the wavelength conversion element, it is possible to accurately detect the amount of change in the subsequent laser output, so that it becomes easier to follow the temperature change of the wavelength conversion element. Therefore, a more stable laser output can be obtained.
また、本発明の光源装置は、前記他の温度検出部を複数備え、前記制御部は、前記発光素子から射出されるレーザ光の出力の変化量が大きいほど、前記複数の他の温度検出部のうち相対的な熱容量の小さい前記温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することが好ましい。 In addition, the light source device of the present invention includes a plurality of the other temperature detection units, and the control unit increases the amount of change in the output of the laser light emitted from the light emitting element, so that the plurality of other temperature detection units It is preferable to control the heating unit based on the temperature detected by the temperature detection unit having a relatively small heat capacity.
本発明に係る光源装置では、他の温度検出部を複数備えることにより、波長変換素子の温度変化による温度制御の追従性をより向上させることが可能となる。すなわち、発光素子から射出されるレーザ光の出力の変化量が大きい期間では応答性の良い温度検出部、すなわち熱容量の小さい温度検出部により波長変換素子の温度を検出することにより、迅速に波長変換素子を所定の温度に制御することが可能となる。 In the light source device according to the present invention, by providing a plurality of other temperature detection units, it is possible to further improve the follow-up performance of the temperature control by the temperature change of the wavelength conversion element. In other words, during the period when the amount of change in the output of the laser light emitted from the light emitting element is large, the wavelength detecting element temperature can be quickly detected by detecting the temperature of the wavelength converting element with a temperature detecting unit with good responsiveness, that is, a temperature detecting unit with a small heat capacity. It becomes possible to control the element to a predetermined temperature.
また、本発明の光源装置は、前記制御部は、前記波長変換素子の前記相対的な熱容量が最も大きい温度検出部により検出された温度が所定の温度範囲外であると判断した場合、前記他の温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することが好ましい。 In the light source device of the present invention, when the control unit determines that the temperature detected by the temperature detection unit having the largest relative heat capacity of the wavelength conversion element is outside a predetermined temperature range, It is preferable to control the heating unit based on the temperature detected by the temperature detection unit.
波長変換素子の温度が、例えば外乱により所定の温度範囲外となった場合、波長変換素子を素早く所定の温度にする必要が生じる。このような場合に、本発明に係る光源装置では、他の温度検出部により検出された温度に基づいて制御部は加熱部を制御する。すなわち、相対的な熱容量が小さい温度検出部により検出された温度に基づいて波長変換素子の温度を制御することにより、波長変換素子の温度変化に迅速に対応することが可能となる。 When the temperature of the wavelength conversion element goes out of a predetermined temperature range due to disturbance, for example, the wavelength conversion element needs to be quickly set to the predetermined temperature. In such a case, in the light source device according to the present invention, the control unit controls the heating unit based on the temperature detected by the other temperature detection unit. That is, by controlling the temperature of the wavelength conversion element based on the temperature detected by the temperature detection unit having a small relative heat capacity, it becomes possible to quickly cope with the temperature change of the wavelength conversion element.
また、本発明の光源装置は、前記相対的な熱容量が最も大きい温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御している間、前記他の温度検出部により前記波長変換素子の温度を検出し、前記制御部は、前記波長変換素子の前記他の温度検出部により検出された温度が所定の温度範囲外であると判断した場合、割り込み信号により前記他の温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することが好ましい。 In the light source device of the present invention, while the heating unit is controlled based on the temperature detected by the temperature detection unit having the largest relative heat capacity, the other temperature detection unit can detect the wavelength conversion element. When the temperature is detected, and the control unit determines that the temperature detected by the other temperature detection unit of the wavelength conversion element is outside a predetermined temperature range, the control unit detects the temperature by an interrupt signal. It is preferable to control the heating unit based on the measured temperature.
本発明に係る光源装置では、相対的な熱容量が最も大きい温度検出部により検出された温度に基づいて加熱部を制御している間、応答性の良好な他の温度検出部により波長変換素子の温度を検出することにより、外乱を素早く検出することができる。そして、制御部は、割り込み信号により他の温度検出部により検出された温度に基づいて加熱部を制御するように切り替えることにより、波長変換素子の温度変化により迅速に対応することが可能となる。 In the light source device according to the present invention, while the heating unit is controlled based on the temperature detected by the temperature detection unit having the largest relative heat capacity, the other temperature detection unit having good responsiveness is used to control the wavelength conversion element. By detecting the temperature, the disturbance can be detected quickly. And a control part can respond quickly with the temperature change of a wavelength conversion element by switching so that a heating part may be controlled based on the temperature detected by the other temperature detection part by the interruption signal.
本発明のプロジェクタは、上記の光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とする。 A projector according to the present invention includes the light source device described above, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device in accordance with an image signal, and a projection device that projects an image formed by the light modulation device. It is characterized by that.
本発明に係るプロジェクタでは、光源装置より射出された光は光変調装置に入射される。そして、光変調装置により形成された画像が、投射装置によって投射される。このとき、光源装置より射出される光は、上述したように、波長変換素子の光の変換効率が高いため、この光源装置をプロジェクタに備えることにより、明るい画像を表示することが可能となる。 In the projector according to the present invention, the light emitted from the light source device enters the light modulation device. Then, the image formed by the light modulation device is projected by the projection device. At this time, since the light emitted from the light source device has a high light conversion efficiency of the wavelength conversion element as described above, a bright image can be displayed by providing the light source device in the projector.
本発明のモニタ装置は、上記の光源装置と、該光源装置から射出された光により被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係るモニタ装置では、光源装置より射出された光は被写体を照射し、撮像手段により被写体を撮像する。このとき、光源装置より射出される光は、上述したように、波長変換素子の光の変換効率が高いため、明るい光により被写体が照射される。したがって、撮像手段により被写体を鮮明に撮像することが可能となる。
A monitor device according to the present invention includes the light source device described above and an imaging unit that captures an image of a subject using light emitted from the light source device.
In the monitor device according to the present invention, the light emitted from the light source device irradiates the subject, and the subject is imaged by the imaging means. At this time, since the light emitted from the light source device has high light conversion efficiency of the wavelength conversion element as described above, the subject is irradiated with bright light. Therefore, the subject can be clearly imaged by the imaging means.
以下、図面を参照して、本発明に係る光源装置、プロジェクタ及びモニタ装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, embodiments of a light source device, a projector, and a monitor device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について、図1から図5を参照して説明する。
本発明に係る光源装置10は、図1に示すように、赤外光を射出する半導体レーザチップ(発光素子)11と、半導体レーザチップ11から射出された光の波長を変換する波長変換素子12と、波長変換素子12より変換された光を透過し、変換されなかった波長の光を選択して反射させる波長選択素子13とを備えている。なお、図1は光源装置10の概略構成を示す図である。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
半導体レーザチップ11には、当該半導体レーザチップ11を駆動させるレーザ駆動部14が設けられている。
また、波長変換素子12の一方の面12aには一面に接触した熱拡散板15が設けられている。この熱拡散板15の波長変換素子12が接触する面15aの反対の面15bには、第1サーミスタ(温度検出部)Th1、第2サーミスタTh2(温度検出部)及びヒータ(加熱部)18が設けられている。なお、本実施形態では温度検出部として温度に応じて抵抗値が変化する接触型のサーミスタを用いる。
The
In addition, a
第1サーミスタTh1の熱容量と第2サーミスタTh2の熱容量とは異なっている。具体的には、第1サーミスタTh1の熱容量は、第2サーミスタTh2の熱容量より小さくなっている。すなわち、熱容量の小さい第1サーミスタTh1は応答性が速いため、迅速に波長変換素子12の温度を検出することができる。また、熱容量の大きい第2サーミスタTh2は外乱に乱されにくいため、安定して波長変換素子12の温度を検出することができる。
The heat capacity of the first thermistor Th1 is different from the heat capacity of the second thermistor Th2. Specifically, the heat capacity of the first thermistor Th1 is smaller than the heat capacity of the second thermistor Th2. That is, since the first thermistor Th1 having a small heat capacity has a quick response, the temperature of the
また、熱拡散板15は、ヒータ18の熱を波長変換素子12全体に広げ、波長変換素子12のレーザ光が進行する方向の温度を均一にするものである。すなわち、ヒータ18において発生した熱により、熱拡散板15を介して波長変換素子12全体を加熱することが可能となっている。
The
また、レーザ駆動部14、第1サーミスタTh1、第2サーミスタTh2及びヒータ18には制御部20が接続されている。
ここで、半導体レーザチップ11から射出させるレーザ光の出力と波長変換素子12の温度との関係を図2に示す。図2から分かるように、レーザ光の出力が一定である状態A及び状態Cでは、波長変換素子12の温度も変化することなく一定である。また、レーザ光の出力が変化する状態B、すなわち、レーザ光の出力が低くなる場合、波長変換素子12の温度も同じ勾配で温度が低くなる。このように、レーザ光の出力の変化に応じて波長変換素子12の温度も変動する。
A
Here, the relationship between the output of the laser light emitted from the
次に、制御部20の制御について説明する。
制御部20がレーザ駆動部14に送る出力信号が一定である期間では、すなわち、レーザ出力が図2に示す状態A及び状態Cでは、第2サーミスタTh2により検出された温度に基づいてヒータ18を制御する。また、制御部20がレーザ駆動部14に送る出力信号が変化する期間では、すなわち、レーザ出力が図2に示す状態Bでは、第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいてヒータ18を制御する。このように、制御部20はレーザ駆動部14に送る出力信号に基づいて参照するサーミスタを切り替える。そして、制御部20は、第1サーミスタTh1あるいは第2サーミスタTh2により検出された温度に応じて波長変換素子12の温度が目標値(所定の温度)になるようにヒータ18を制御する。
なお、光源装置10が駆動されると、レーザ光の出力は0から所定の値に変化する。このように、半導体レーザチップ11からレーザ光が射出され、波長変換素子12が所定の初期温度に到達するまでは、制御部20が、第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいてヒータ18を制御する。
Next, the control of the
In a period in which the output signal sent from the
When the
制御部20の具体的な制御について図3に示すフローチャートを用いて説明する。
半導体レーザチップ11にレーザ駆動部14から初期の出力信号が送られると(ステップS1)、第1サーミスタTh1により波長変換素子12の温度を検出する(ステップS2)。すなわち、波長変換素子12が初期温度に到達していない場合(ステップS3の「NO」)、制御部20は、ヒータ18により、第1サーミスタTh1で検出された温度に基づいて、波長変換素子12を目標値に到達するまで加熱させる(ステップS4)。一方、波長変換素子12が初期温度である目標値(所定の温度)に到達した場合(ステップS3の「YES」)、第1サーミスタTh1から第2サーミスタTh2により波長変換素子12の温度を検出するように切り替える(ステップS5)。
Specific control of the
When an initial output signal is sent from the
次に、制御部20により、レーザ駆動部14から半導体レーザチップ11に送る出力信号が変化しているかを判断する(ステップS6)。そして、出力信号が変化していない場合(ステップS6の「NO」)、すなわち、図2に示す状態Aのように、半導体レーザチップ11から発光されるレーザ光の出力が一定である期間では、波長変換素子12が目標値に到達しているかを判断する(ステップS7)。そして、波長変換素子12が目標値に到達していない場合(ステップS7の「NO」)、制御部20は、ヒータ18により、第2サーミスタTh2で検出された温度に基づいて、波長変換素子12を目標値に到達するまで加熱させる(ステップS8)。一方、波長変換素子12が目標値に到達した場合(ステップS7の「YES」)、第2サーミスタTh2により波長変換素子12の温度を検出する(ステップS5)。
Next, the
また、レーザ駆動部14から半導体レーザチップ11に送る出力信号が変化した場合(ステップS6の「YES」)、すなわち、図2に示す状態Bのように、半導体レーザチップ11から発光されるレーザ光の出力が変化する期間では、半導体レーザチップ11の駆動を停止させたかを判断する(ステップS9)。そして、半導体レーザチップ11の駆動を停止させた場合(ステップS9の「YES」)、光源装置10の駆動は停止する。また、半導体レーザチップ11の駆動を停止させていない場合(ステップS9の「NO」)、第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいて波長変換素子12の温度を制御するため、ステップS2に戻る。
Further, when the output signal sent from the
波長変換素子(第2高調波発生素子、SHG:Second Harmonic Generation)12は、図1に示すように、入射光をほぼ半分の波長に変換する非線形光学素子である。半導体レーザチップ11から射出され、波長選択素子13に向かう光(図1に示す実線)W3は、波長変換素子12を通過することによって、ほぼ半分の波長の光に変換される。波長変換素子12による波長変換効率は非線形の特性を有しており、例えば、波長変換素子12に入射するレーザ光の強度が強いほど、変換効率が向上する。つまり、半導体レーザチップ11から射出されたレーザ光のすべてが、所定波長のレーザ光に変換されるわけではない。
なお、図1に示す一点鎖線は半導体レーザチップ11から射出されたレーザ光の中心軸Oである。
A wavelength conversion element (second harmonic generation element, SHG: Second Harmonic Generation) 12 is a non-linear optical element that converts incident light into a substantially half wavelength as shown in FIG. Light W3 emitted from the
1 is the central axis O of the laser light emitted from the
波長選択素子13は、図1に示すように、波長変換素子12から射出された所定の選択波長のレーザ光(図1に示す破線)W1を選択して半導体レーザチップ11に向かって反射させることによって半導体レーザチップ11の共振器ミラーとして機能するとともに、変換されたレーザ光(図1に示す二点鎖線)W2を透過させるものである。波長選択素子13としては、例えば、周期格子を有するホログラムのような光学素子を用いることができる。
半導体レーザチップ11から射出された基本波の光(図1に示す実線)W3は、半導体レーザチップ11と波長選択素子13との間で反射を繰り返し、増幅された後、レーザ光W2として、波長選択素子13から射出されるようになっている。波長選択素子13は様々な波長の光を透過させるが、そのうち、所定の波長の光だけが増幅されている。増幅された光の強度は、他の波長の光の強度と比較して著しく高い。よって、波長選択素子13を透過した光W2は、ほぼ単一波長の光とみなすことができる。この光W2の波長は、波長選択素子13の選択波長、つまり波長選択素子13が反射する光W1の波長とほぼ同一である。波長選択素子13は、所定の選択波長の光の一部(98〜99%程度)を反射するので、その残り(1〜2%程度)の光が出力光として利用されることになる。
また、波長選択素子13は、波長変換素子12によって所定の波長に変換されなかったレーザ光W1のみを選択して半導体レーザチップ11に向かって反射させ、それ以外のレーザ光を透過させるものである。
As shown in FIG. 1, the
The fundamental wave light (solid line shown in FIG. 1) W3 emitted from the
The
本実施形態に係る光源装置10では、熱容量の異なる第1,第2サーミスタTh1,Th2を備えているため、半導体レーザチップ11から射出されるレーザ光の出力に応じて波長変換素子12の温度を検出することができる。すなわち、熱容量の大きい第2サーミスタTh2は、外乱の影響を受けにくい。このため、レーザの出力が一定である期間では第2サーミスタTh2により波長変換素子12温度を検出させることで、安定して波長変換素子12の温度を検出することができる。また、熱容量の小さい第1サーミスタTh1は、応答性が速い。このため、レーザ光の出力が変化する期間では第1サーミスタTh1により波長変換素子12温度を検出させることで、レーザ光の出力のわずかな変化でも検出することができる。したがって、迅速かつ精度良く波長変換素子の温度を安定させることで、波長変換素子から射出されるレーザ光の出力の変動を抑え、安定したレーザ光の出力を得ることが可能となる。
つまり、本実施形態の光源装置10は、安定したレーザ光の出力を得ることができ、波長変換素子12の変換効率を向上させることが可能である。
また、第1サーミスタTh1,第2サーミスタTh2及びヒータ18を波長変換素子12の一方の面12a側に配置することで、光源装置10全体の構造を簡易にすることが可能となる。
Since the
That is, the
In addition, by arranging the first thermistor Th1, the second thermistor Th2, and the
[第1実施形態の変形例]
図1に示す第1実施形態では、2つのサーミスタを用いたが、3つ以上のサーミスタを用いた光源装置25について説明する。
光源装置25は、図4に示すように、第1サーミスタTh1,第2サーミスタTh2及び第3サーミスタTh3を備えている。この第1,第2,第3サーミスタTh1,Th2,Th3は、この順に熱容量が大きくなっている。
制御部20は、図5に示すように、レーザ光の出力の変化量がP1以下である期間では、相対的に最も熱容量が大きい第3サーミスタTh3により検出された温度に基づいてヒータ18を制御する。また、制御部20は、レーザ光の出力の変化量がP1からP2の範囲内である場合、相対的に2番目に熱容量が大きい第2サーミスタTh2により検出された温度に基づいてヒータ18を制御する。さらに、制御部20は、レーザ光の出力の変化量がP2以上である期間では、相対的に最も熱容量が小さい第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいてヒータ18を制御する。
[Modification of First Embodiment]
In the first embodiment shown in FIG. 1, two thermistors are used, but a
As shown in FIG. 4, the
As shown in FIG. 5, the
本実施形態に係る光源装置25では、レーザ光の出力の変化量がP1からP2の範囲内である場合、応答性及び安定性をある程度有する第2サーミスタTh2により検出された温度に基づいてヒータ18を制御することにより、迅速かつ精度良く波長変換素子の温度を安定させることが可能となる。
このように、レーザ光の出力の変化量に応じて参照するサーミスタを代えることにより、波長変換素子12の温度変化による温度制御の追従性をより向上させることが可能となる。
なお、サーミスタを3つ以上用いた場合も同様に、半導体レーザチップ11から射出されるレーザ光の出力の変化量が大きいほど、制御部20は、複数のサーミスタのうち相対的な熱容量の小さいサーミスタにより検出された温度に基づいてヒータ18を制御すれば良い。
In the
As described above, by replacing the thermistor referred to in accordance with the amount of change in the output of the laser light, it becomes possible to further improve the follow-up performance of the temperature control due to the temperature change of the
Similarly, when three or more thermistors are used, as the change amount of the output of the laser light emitted from the
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図6を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係る光源装置10と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る光源装置30では、第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2の配置において第1実施形態と異なる。その他の構成においては第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In each embodiment described below, portions having the same configuration as those of the
The
波長変換素子12の一方の面12aの反対の他方の面12bには、図6に示すように、第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2が設けられた温度測定基板31が接触して設けられている。この温度測定基板31には、第1サーミスタTh1が載置された第1温度検出パッド42aと、第2サーミスタTh2が載置された第2温度検出パッド42bとが設けられている。この第1温度検出パッド42aと第2温度検出パッド42bとは同一の構成であるため、第1温度検出パッド42aについて説明する。
波長変換素子12に接触する一方の面31aに矩形状の凹部32が設けられている。また、波長変換素子12の一方の面31aの反対の他方の面31bの凹部32に対向する位置に、矩形状の凹部33が設けられている。さらに、凹部32の底面と凹部33の底面とは孔34により接続され、温度測定基板31には一方の面31aから他方の面31bに貫通した貫通孔となっている。
As shown in FIG. 6, a
A
貫通孔35には伝導率が良好な金属材料が充填されており、第1温度検出パッド42aとなっている。この金属素材は、具体的には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅合金あるいはステンレス鋼等の素材である。
第1温度検出パッド42aの波長変換素子12側は、温度測定基板31の一方の面31aと同一面になっており、温度測定基板31を波長変換素子12に接触させた際、第1温度検出パッド42aと波長変換素子12とが接触する。
また、第1温度検出パッド42aの温度測定基板31の他方の面31b側に、第1サーミスタTh1が載置されている。同様に、第2温度検出パッド42bの温度測定基板31の他方の面31b側に、第2サーミスタTh2が載置されている。
The through-hole 35 is filled with a metal material having good conductivity, and serves as a first
The
A first thermistor Th1 is placed on the
以上の構成により、波長変換素子12の熱は、第1温度検出パッド42aを伝わり第1サーミスタTh1により検出される。同様に、波長変換素子12の熱は、第2温度検出パッド42bを伝わり第2サーミスタTh2により検出される。
また、波長変換素子12の一方の面12aには、第1実施形態と同様に、熱拡散板15が設けられ、この熱拡散板15の面15aにはヒータ18が設けられている。
また、第1実施形態と同様に、レーザ駆動部14、第1サーミスタTh1、第2サーミスタTh2及びヒータ18には制御部20が接続されており、制御部20の制御も、第1実施形態と同様である。
With the above configuration, the heat of the
Further, as in the first embodiment, a
Similarly to the first embodiment, the
本実施形態に係る光源装置30では、第1実施形態の光源装置10と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の光源装置30では、ヒータ18が波長変換素子12の一方の面12a側に設けられ、第1,第2サーミスタTh1,Th2が波長変換素子12の他方の面12b側に設けられているため、ヒータ18の熱が第1,第2サーミスタTh1,Th2に検出されることがない。したがって、第1,第2サーミスタTh1,Th2に検出される温度がヒータ18の熱の影響を受けないので、波長変換素子12の温度を正確に検出することが可能となる。
In the
また、本実施形態のように、第1温度検出パッド42a及び第2温度検出パッド42bを設けることで、第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2同士で温度検出に影響を与えることがないため、別々の第1サーミスタTh1と第2サーミスタTh2とにおいて、精度良く波長変換素子12の温度を測定することが可能となる。
なお、本実施形態では、第1サーミスタTh1と第2サーミスタTh2とを別々の第1温度検出パッド42a及び第2温度検出パッド42bに載置させたが、同一の温度検出パッドを用いても良い。
また、本実施形態の第1温度検出パッド42a及び第2温度検出パッド42bを第1実施形態の熱拡散板15に設けても良い。
Further, as in the present embodiment, by providing the first
In the present embodiment, the first thermistor Th1 and the second thermistor Th2 are placed on the separate first
Further, the first
[第3実施形態]
次に、本発明に係る第3実施形態について、図7を参照して説明する。
本実施形態に係る光源装置40では、第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2の実装において第2実施形態と異なる。その他の構成においては第1実施形態と同様である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
The
第2実施形態の光源装置10では、温度測定基板31により第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2を波長変換素子12の他方の面12bに設けたが、本実施形態では、図7に示すように、温度測定基板31を用いず、板バネ(付勢手段)41により、第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2を波長変換素子12の他方の面12bに実装する。なお、図7に示す光源装置40は、第1,第2サーミスタTh1,Th2の実装を分かり易く説明するために、半導体レーザチップ11及び波長選択素子13を省略した図となっている。
In the
波長変換素子12は、凹部状の支持台47に載置されている。この支持台47に、板バネ41の端部41a及び反対側の端部41bが固定されている。また、板バネ41には、波長変換素子12のレーザ光の進行方向から見て山折に曲げられた山折り部43,44が形成されている。これにより、山折り部43と山折り部44との間の谷部45は、波長変換素子12側に付勢されている。そして、この板バネ41の谷部45と波長変換素子12との間に第1,第2サーミスタTh1,Th2が設けられている。
このようにして、波長変換素子12の他方の面12bに設けられた第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2は板バネ41により波長変換素子12に押し付けられている。
また、板バネ41の第1,第2サーミスタTh1,Th2側にはフレキシブル基板46が実装されている。このフレキシブル基板46により第1,第2サーミスタTh1,Th2において検出された温度が制御部20に送られるようになっている。
The
Thus, the first thermistor Th1 and the second thermistor Th2 provided on the
A
本実施形態に係る光源装置40では、第1,第2サーミスタTh1,Th2を波長変換素子12に押し付けるように板バネ41を付勢することで、第1,第2サーミスタTh1,Th2が波長変換素子12に確実に密着するため、正確に波長変換素子12の温度を検出することが可能となる。また、第1,第2サーミスタTh1,Th2の高さの異なる場合でも、板バネ41により、第1,第2サーミスタTh1,Th2を波長変換素子12に押し付けることができるので、高さの異なるサーミスタを密着性良く波長変換素子12に実装することが可能となる。
In the
[第4実施形態]
次に、本発明に係る第4実施形態について、図8を参照して説明する。
本実施形態に係る光源装置では、制御部51の制御において第1実施形態と異なる。その他の構成においては第1実施形態と同様である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
The light source device according to the present embodiment differs from the first embodiment in the control of the
本実施形態の制御部51のフローチャートは、図8に示すように、第1実施形態の制御フローに、外乱により波長変換素子12の温度調整が必要であるかを判断する判断部を加えている。
すなわち、制御部51は、波長変換素子12が目標値に到達しているかを判断し(ステップS7)、波長変換素子12が目標値に到達していない場合(ステップS7の「NO」)、波長変換素子12の温度が所定の温度範囲外であるかを判断する(ステップS11)。波長変換素子12の温度が所定の温度範囲外である場合(ステップS11の「YES」)、外乱による波長変換素子12の温度変動により、温度制御が必要であると判断する。そして、第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいて波長変換素子12の温度を制御するため、ステップS2に戻り第1サーミスタTh1により波長変換素子12の温度を検出する。
また、波長変換素子12の温度が所定の温度範囲内である場合(ステップS11の「YES」)、第2サーミスタTh2により検出された温度に基づいて、波長変換素子12を目標値に到達するまで加熱させる(ステップS8)。
As shown in FIG. 8, the flowchart of the
That is, the
When the temperature of the
本実施形態に係る光源装置では、制御部51が、外乱により波長変換素子12が所定の温度範囲外であると判断した場合、第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいてヒータ18を制御する。すなわち、波長変換素子12の温度が所定の温度範囲外となった場合、波長変換素子12を素早く所定の温度にする必要が生じる。このとき、第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいて波長変換素子12の温度を制御することにより、波長変換素子12の温度変化に迅速に対応することが可能となる。
In the light source device according to the present embodiment, when the
[第4実施形態の変形例]
第4実施形態では、外乱による波長変換素子12の温度変動により温度制御が必要である場合に、波長変換素子12の温度を検出するサーミスタを切り替えていたが、第4実施形態の変形例の光源装置では、2つの第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2により波長変換素子12の温度を検出している。
[Modification of Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, the thermistor that detects the temperature of the
すなわち、本変形例では、第2サーミスタTh2により検出された温度に基づいてヒータ18を制御している間、第1サーミスタTh1でも波長変換素子12の温度を検出する。
具体的には、図9のブロック図に示すように、第2サーミスタTh2により検出された温度データ及び第1サーミスタTh1により検出された温度データは、いずれも制御部61に送られる。そして、比較器62において、第1サーミスタTh1により検出された波長変換素子12の温度が、外乱により波長変換素子12の温度調整が必要であるかの比較を行う。そして、所定の温度範囲外である場合、外乱による波長変換素子12の温度変動により、温度制御が必要であると判断する。そして、制御部61には割り込み信号が送られ、制御部61は、第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいて波長変換素子12をヒータ18により加熱する。
That is, in this modification, while controlling the
Specifically, as shown in the block diagram of FIG. 9, both the temperature data detected by the second thermistor Th2 and the temperature data detected by the first thermistor Th1 are sent to the
本実施形態に係る光源装置では、第2サーミスタTh2により検出された温度に基づいてヒータ18を制御している間、応答性の良好な第1サーミスタTh1により波長変換素子12の温度を検出することにより、外乱を素早く検出することができる。そして、制御部61は、割り込み信号により第1サーミスタTh1により検出された温度に基づいてヒータ18を制御するように切り替えることにより、波長変換素子12の温度変化により迅速に対応することが可能となる。
In the light source device according to the present embodiment, while controlling the
なお、外乱の検出は、第4実施形態の光源装置のように、第2サーミスタTh2により検出しても良く、本変形例のように、第1サーミスタTh1により検出しても良く、さらには、第1サーミスタTh1及び第2サーミスタTh2のいずれにおいても外乱を検出する構成であっても良い。 The detection of disturbance may be detected by the second thermistor Th2 as in the light source device of the fourth embodiment, or may be detected by the first thermistor Th1 as in this modification. Any of the first thermistor Th1 and the second thermistor Th2 may be configured to detect a disturbance.
[第5実施形態]
次に、本発明に係る第5実施形態について、図10を参照して説明する。
本実施形態では、上記第1実施形態の光源装置10を備えるプロジェクタ100について説明する。なお、図10中においては、簡略化のためプロジェクタ100を構成する筐体は省略している。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, a
プロジェクタ100において、赤色光、緑色光、青色光を射出する赤色レーザ光源(光源装置)10R,緑色レーザ光源(光源装置)10G、青色レーザ光源(光源装置)10Bとしては、上記第1実施形態の光源装置10を用いる。
また、プロジェクタ100は、レーザ光源10R,10G,10Bから射出されたレーザ光をそれぞれ変調する液晶ライトバルブ(光変調装置)104R,104G,104Bと、液晶ライトバルブ104R,104G,104Bから射出された光を合成して投写レンズ107に導くクロスダイクロイックプリズム(色光合成手段)106と、液晶ライトバルブ104R,104G,104Bによって形成された像を拡大してスクリーン110に投射する投射レンズ(投射装置)107とを備えている。
In the
In addition, the
さらに、プロジェクタ100は、レーザ光源10R,10G,10Bから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるため、各レーザ光源10R,10G,10Bよりも光路下流側に、均一化光学系102R,102G,102Bを設けており、これらによって照度分布が均一化された光によって、液晶ライトバルブ104R,104G,104Bを照明している。例えば、均一化光学系102R,102G、102Bは、例えば、ホログラム102a及びフィールドレンズ102bによって構成される。
Furthermore, in order to make the illuminance distribution of the laser light emitted from the
各液晶ライトバルブ104R,104G,104Bによって変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム106に入射する。このプリズムは4つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投射レンズ107によりスクリーン110上に投写され、拡大された画像が表示される。
The three color lights modulated by the respective liquid crystal
上述した本実施形態のプロジェクタ100は、赤色レーザ光源10R,緑色レーザ光源10G,青色レーザ光源10Bより射出される光は、波長変換素子12による変換効率が高く均一化光学系102R,102G,102Bに射出されているため、投射レンズ107によって投射される光は明るい光となっている。したがって、スクリーン110に鮮明な画像を表示することができる。
In the
なお、本実施形態のプロジェクタにおいて、赤色,緑色及び青色のレーザ光源10R,10G、10Bについては、第1実施形態の光源装置10を用いたものを説明したが、第2実施形態の光源装置30を用いることも可能である。このとき、各光源装置10のそれぞれに異なる実施形態の光源装置を採用することも可能であるし、同じ実施形態の光源装置を採用することも可能である。
In the projector of this embodiment, the red, green, and blue
また、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いても良いし、反射型のライトバルブを用いても良い。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス(Digital Micromirror Device)が挙げられる。投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
また、第1〜第4実施形態の光源装置(変形例を含む)は、走査型の画像表示装置にも適用される。このような画像表示装置の例を図11に示す。図11に示した画像表示装置200は、第1実施形態の光源装置10と、光源装置10から射出された光をスクリーン210に向かって走査するMEMSミラー(走査手段)202と、光源装置10から射出された光をMEMSミラー202に集光させる集光レンズ203とを備えている。光源装置10から射出された光は、MEMSミラー202を動かすことによって、スクリーン210上を横方向、縦方向に走査するように導かれる。カラーの画像を表示する場合は、半導体レーザチップ11を構成する複数のエミッタを、赤、緑、青のピーク波長を持つエミッタの組み合わせによって構成すれば良い。
Further, although a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulator, a light valve other than liquid crystal may be used, or a reflective light valve may be used. Examples of such a light valve include a reflective liquid crystal light valve and a digital micromirror device. The configuration of the projection optical system is appropriately changed depending on the type of light valve used.
In addition, the light source devices (including modifications) of the first to fourth embodiments are also applied to a scanning image display device. An example of such an image display device is shown in FIG. The
[第6実施形態]
次に、第1実施形態に係る光源装置10を応用したモニタ装置300の構成例について説明する。図12は、モニタ装置の概略を示す模式図である。モニタ装置300は、装置本体310と、光伝送部320とを備える。装置本体310は、前述した第1実施形態の光源装置10を備える。
[Sixth Embodiment]
Next, a configuration example of the
光伝送部320は、光を送る側と受ける側の2本のライトガイド321,322を備える。各ライトガイド321,322は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド321の入射側には光源装置10が配設され、その出射側には拡散板323が配設されている。光源装置10から出射したレーザ光は、ライトガイド321を伝って光伝送部320の先端に設けられた拡散板323に送られ、拡散板323により拡散されて被写体を照射する。
The
光伝送部320の先端には、結像レンズ324も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ324で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド322を伝って、装置本体310内に設けられた撮像手段としてのカメラ311に送られる。この結果、光源装置10により出射したレーザ光により被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ311で撮像することができる。
An
以上のように構成されたモニタ装置300によれば、高出力の光源装置10により被写体を照射することができることから、カメラ311により得られる撮像画像の明るさを高めることができる。
According to the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば第5,第6実施形態のプロジェクタでは、第1実施形態と同様の構造を備えた光源装置を用いたが、これに代えて、第2〜第4実施形態(変形例を含む)の光源装置を備えたプロジェクタであっても良い。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the projectors of the fifth and sixth embodiments, the light source device having the same structure as that of the first embodiment is used. Instead, the light sources of the second to fourth embodiments (including modifications) are used. It may be a projector provided with the device.
Th1…第1サーミスタ、Th2…第2サーミスタ、10,25,30,40…光源装置、12…波長変換素子、18…ヒータ(加熱部)、20,51,61…制御部、41…板バネ(付勢手段)、42a…第1温度検出パッド、42b…第2温度検出パッド、100…プロジェクタ、300…モニタ装置 Th1 ... 1st thermistor, Th2 ... 2nd thermistor, 10, 25, 30, 40 ... Light source device, 12 ... Wavelength conversion element, 18 ... Heater (heating part), 20, 51, 61 ... Control part, 41 ... Leaf spring (Biasing means), 42a ... first temperature detection pad, 42b ... second temperature detection pad, 100 ... projector, 300 ... monitor device
Claims (11)
該発光素子から射出されたレーザ光のうち、一部の波長を所定の波長に変換するとともに、前記所定の波長に変換された光を射出する波長変換素子と、
該波長変換素子の温度を検出するとともに、熱容量の異なる複数の温度検出部と、
前記波長変換素子を加熱する加熱部と、
複数の温度検出部により検出された温度に応じて波長変換素子の温度が所定の温度になるように前記加熱部を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記発光素子から射出されるレーザ光の出力が一定である期間では、前記複数の温度検出部のうち相対的な熱容量が最も大きい温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御し、
前記発光素子から射出されるレーザ光の出力が変化する期間では、前記相対的な熱容量が最も大きい温度検出部以外の他の温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することを特徴とする光源装置。 A light emitting element for emitting laser light;
Of the laser light emitted from the light emitting element, a part of the wavelength is converted into a predetermined wavelength, and a wavelength conversion element that emits the light converted into the predetermined wavelength;
While detecting the temperature of the wavelength conversion element, a plurality of temperature detection units having different heat capacities,
A heating unit for heating the wavelength conversion element;
A control unit that controls the heating unit so that the temperature of the wavelength conversion element becomes a predetermined temperature according to the temperatures detected by the plurality of temperature detection units,
In the period in which the output of the laser light emitted from the light emitting element is constant, the control unit is based on the temperature detected by the temperature detection unit having the largest relative heat capacity among the plurality of temperature detection units. Control the heating part,
Controlling the heating unit based on a temperature detected by a temperature detection unit other than the temperature detection unit having the largest relative heat capacity during a period in which the output of the laser light emitted from the light emitting element changes. A light source device characterized by the above.
前記複数の温度検出部が前記波長変換素子の前記一方の面と反対の他方の面上に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The heating unit is provided on one surface of the wavelength conversion element;
The light source device according to claim 1, wherein the plurality of temperature detection units are provided on the other surface opposite to the one surface of the wavelength conversion element.
前記複数の温度検出部を前記波長変換素子に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。 The temperature detection unit is a thermistor;
The light source device according to claim 4, further comprising an urging unit that urges the plurality of temperature detection units to the wavelength conversion element.
前記制御部は、前記発光素子から射出されるレーザ光の出力の変化量が大きいほど、前記複数の他の温度検出部のうち相対的な熱容量の小さい前記温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光源装置。 A plurality of the other temperature detection units are provided,
The control unit is based on a temperature detected by the temperature detection unit having a relatively small heat capacity among the plurality of other temperature detection units as the change amount of the output of the laser light emitted from the light emitting element is larger. The light source device according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating unit is controlled.
前記制御部は、前記波長変換素子の前記他の温度検出部により検出された温度が所定の温度範囲外であると判断した場合、前記他の温度検出部により検出された温度に基づいて前記加熱部を制御することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の光源装置。 While controlling the heating unit based on the temperature detected by the temperature detection unit having the largest relative heat capacity, the temperature of the wavelength conversion element is detected by the other temperature detection unit,
When the control unit determines that the temperature detected by the other temperature detection unit of the wavelength conversion element is out of a predetermined temperature range, the heating unit performs heating based on the temperature detected by the other temperature detection unit. The light source device according to any one of claims 1 to 8, wherein the light source device is controlled.
該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 The light source device according to any one of claims 1 to 9,
A light modulation device that modulates light emitted from the light source device in accordance with an image signal;
A projector comprising: a projection device that projects an image formed by the light modulation device.
該光源装置から射出された光により被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とするモニタ装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 9,
A monitor device comprising: imaging means for imaging a subject by light emitted from the light source device.
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