(57)【要約】  レーザ光を利用した機器に組み込まれているファイバレーザ光源の二次的利用を防止するファイバ切断機構を提供する。レーザ装置がレーザ光源応用機器から分離される時、特徴的なファイバ切断機構を用いて、ファイバグレーティング２９内からファイバグレーティング２９とレーザ活性物質を含むファイバ２６との接続点までの特定範囲（切断箇所（１））で、少なくともファイバ２６を切断する。
2008111292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源応用機器に実装されたレーザ装置に設けられるファイバ切断機構であって、
前記レーザ装置は、
ファイバにレーザ光を入射する励起用レーザ光源と、
レーザ活性物質を含むファイバと、ファイバグレーティングが形成されたファイバを含むファイバレーザ共振器と、からなるファイバレーザ光源と、
前記ファイバレーザ光源から発せられる基本波のレーザ光を高調波のレーザ光に変換する波長変換素子とで構成され、
前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から分離される時、前記ファイバグレーティング内から前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点までの特定範囲で、ファイバを切断するファイバ切断部を備える、ファイバ切断機構。
【請求項２】
前記ファイバ切断部は、
加熱によって大量の気体を発生させる薬剤が封入されたボックスと、
前記薬剤を加熱するためのヒータと、
前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から分離されることを検知する検知部と、
前記検知部における分離検知に応じて、前記ヒータに通電を行う電源とを含み、
前記ボックスは、前記薬剤を加熱によって破裂し、ファイバを前記特定範囲で切断することを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項３】
前記検知部は、前記レーザ装置と前記レーザ光源応用機器との機械的な分離状態及び電気的な分離状態の少なくとも１つを検知することを特徴とする、請求項２に記載のファイバ切断機構。
【請求項４】
前記特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項５】
前記レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、
前記基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項６】
前記ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項７】
前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、前記基本波の種光が共振するファイバ上にあることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項８】
前記ファイバ切断部は、
ファイバの前記特定範囲に設けられたスリットと、
前記レーザ光源応用機器に設けられる固定具と協働してファイバを切断するガイド刃とを含み、
前記レーザ装置は、前記固定具を介して前記レーザ光源応用機器に実装されており、
前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から機械的に分離される時、前記固定具が前記スリットを通過することで、ファイバを前記特定範囲で切断することを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項９】
前記特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１０】
前記レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、
前記基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１１】
前記ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１２】
前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、前記基本波の種光が共振するファイバ上にあることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１３】
前記ファイバ切断部は、
ファイバの前記特定範囲に設けられ、回転してファイバを切断するガイド刃と、
前記レーザ光源応用機器側から取り付けられるネジと協働して、ラチェット機能により前記ガイド刃を一方向に回転させるネジ受け部とを含み、
前記レーザ装置は、前記ネジを介して前記レーザ光源応用機器に実装されており、
前記ネジが緩められて前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から機械的に分離される時、前記ネジ受け部が前記ガイド刃を回転させて、ファイバを前記特定範囲で切断することを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項１４】
前記特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１５】
前記レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、
前記基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１６】
前記ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１７】
前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、前記基本波の種光が共振するファイバ上にあることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１８】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光から入力映像信号に応じた光信号を生成する光学エンジンと、
前記光学エンジンで生成された光信号を投影するスクリーンと、
前記レーザ光源に設けられる請求項１に記載のファイバ切断機構とを備える、レーザ光源応用機器。
【請求項１９】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光を用いて形成されるバックライトと、
前記バックライトで照射される液晶パネルと、
前記レーザ光源に設けられる請求項１に記載のファイバ切断機構とを備える、レーザ光源応用機器。
【請求項２０】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光から制御信号に応じた光信号を生成するファイバ結合光学系と、
前記ファイバ結合光学系で生成された光信号を出力するデリバリファイバと、
前記レーザ光源に設けられる請求項１に記載のファイバ切断機構とを備える、レーザ光源応用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバレーザと波長変換素子とを組み合わせて安定な可視光高出力レーザを得るレーザ装置に組み込まれるファイバ切断機構、及びこのファイバ切断機構を備えたレーザ光源応用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
単色性が強くＷ級の高出力が可能な可視光光源は、大型ディスプレイや高輝度ディスプレイ等を実現する上で必要とされている。赤、緑、及び青の３原色のうち、赤色の光源については、ＤＶＤレコーダ等で使用されている赤色高出力半導体レーザが生産性の高い小型の光源として利用可能である。しかし、緑色又は青色の光源については、半導体レーザ等での実現が難しく、生産性の高い小型の光源が求められている。とりわけ、緑色の出力光を得ることは、半導体レーザとして構成できる適当な材料がないこともあり、緑色の光源を実現する上での難易度は高い。【０００３】
このような光源として、ファイバレーザと波長変換素子とを組み合わせた波長変換装置が低出力の可視光光源として実現されている。ファイバレーザを励起する励起光の光源として半導体レーザを用い、波長変換素子として非線形光学結晶を用いた緑色や青色の小型の光源はよく知られている。【０００４】
また、このような波長変換装置からＷ級の高出力の緑色や青色の出力光を得る場合、波長変換装置は、基本波を出力するファイバレーザと、基本波を緑色のレーザ光に変換する波長変換素子と、この波長変換素子の端面に基本波の出力を集光するレンズとから構成される。【０００５】
このように、緑色の出力光を実現したレーザ光源は、貴重であり価値が高い。このため、レーザ光源応用機器に組み込まれているレーザ光源を取り出して、設計者が想定していない用途へ転用される二次的利用の問題がある。【０００６】
この問題に対しては、レーザ光源を取り出すと同時に共振器内に損失となるような物体（シャッター）を挿入し、レーザ発振を防ぐ機構を持った固体レーザ光源が提案されている（特許文献１を参照）。また、レーザ光源を取り出そうとした際に電圧サージを発生させ、レーザダイオードを機能不能な状態にするプロジェクターが提案されている（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６７６７０号公報
【特許文献２】特開２００４−３４１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１及び２に記載された手法では、励起用のレーザダイオードを使用不能な状態にできても、ファイバレーザ共振器だけを取り出して転用することが可能となる。このファイバレーザ共振器から、高出力かつビーム形状の良いシングルモードのレーザ光を得ることができてしまう。【０００８】
レーザの発振を防止するためにはファイバレーザ共振器内に損失となるような物を挿入するか、共振器の共振条件を逸脱させる必要がある。しかし、ファイバレーザの場合、上記固体レーザの場合と異なり、共振器を構成するミラー及び固体レーザ結晶のどこを破壊してもレーザ発振しなくなるわけではない。また、ファイバレーザ光源は、１本のファイバでできているため共振器内に損失となるようなものを入れることができない。さらに、ファイバレーザの特徴として、共振器を構成する反射ミラーの役割を果たすファイバグレーティングを切り離したとしても、ファイバを切断した端面が反射ミラーとなってレーザ発振するという問題がある。すなわち、上述した従来の手法をファイバレーザにそのまま使用できないという課題があった。【０００９】
それ故に、本発明の目的は、レーザ光を利用した機器に組み込まれているファイバレーザ光源の二次的利用を防止するファイバ切断機構、及び当該ファイバ切断機構を備えたレーザ光源応用機器機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、レーザ光源応用機器に実装されたレーザ装置に設けられるファイバ切断機構に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明のファイバ切断機構は、ファイバにレーザ光を入射する励起用レーザ光源と、レーザ活性物質を含むファイバと、ファイバグレーティングが形成されたファイバを含むファイバレーザ共振器と、からなるファイバレーザ光源と、ファイバレーザ光源から発せられる基本波のレーザ光を高調波のレーザ光に変換する波長変換素子とで構成されたレーザ装置に対して、レーザ装置がレーザ光源応用機器から分離される時、ファイバグレーティング内からファイバグレーティングとレーザ活性物質を含むファイバとの接続点までの特定範囲で、ファイバを切断するファイバ切断部を備える。【００１１】
好ましいファイバ切断部は、加熱によって大量の気体を発生させる薬剤が封入されたボックスと、薬剤を加熱するためのヒータと、レーザ装置がレーザ光源応用機器から分離されることを検知する検知部と、検知部における分離検知に応じて、ヒータに通電を行う電源とを含み、ボックスは、薬剤を加熱によって破裂し、ファイバを特定範囲で切断する。この場合、検知部は、レーザ装置とレーザ光源応用機器との機械的な分離状態及び電気的な分離状態の少なくとも１つを検知することが望ましい。【００１２】
又は、ファイバ切断部は、ファイバの特定範囲に設けられたスリットと、レーザ光源応用機器に設けられる固定具と協働してファイバを切断するガイド刃とを含み、レーザ装置は、固定具を介してレーザ光源応用機器に実装されており、レーザ装置がレーザ光源応用機器から機械的に分離される時、固定具がスリットを通過することで、ファイバを特定範囲で切断する。【００１３】
あるいは、ファイバ切断部は、ファイバの特定範囲に設けられ、回転してファイバを切断するガイド刃と、レーザ光源応用機器側から取り付けられるネジと協働して、ラチェット機能によりガイド刃を一方向に回転させるネジ受け部とを含み、レーザ装置は、ネジを介してレーザ光源応用機器に実装されており、ネジが緩められてレーザ装置がレーザ光源応用機器から機械的に分離される時、ネジ受け部がガイド刃を回転させて、ファイバを特定範囲で切断する。【００１４】
なお、特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることが好ましい。また、レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであると良い。また、ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであればなお良い。さらには、ファイバグレーティングとレーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、基本波の種光が共振するファイバ上にあるのが望ましい。【００１５】
このファイバ切断部は、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光から入力映像信号に応じた光信号を生成する光学エンジンと、光学エンジンで生成された光信号を投影するスクリーンとを有する、レーザ光源応用機器や、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光を用いて形成されるバックライトと、バックライトで照射される液晶パネルを有する、レーザ光源応用機器や、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光から制御信号に応じた光信号を生成するファイバ結合光学系と、ファイバ結合光学系で生成された光信号を出力するデリバリファイバとを有する、レーザ光源応用機器に、用いることが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
上記本発明によれば、レーザ光を利用した機器に組み込まれているファイバレーザ光源の二次的利用を防止することができる。また、ファイバレーザ共振器のみの二次的利用も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明が適用されるシステム環境例を説明する図
【図２】図２は、光学エンジン４０２とレーザ光源４０３との接続状態を示す図
【図３】図３は、光学エンジン４０２の構造を説明する概略図
【図４】図４は、緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる波長変換装置２１の概略構成を示す図
【図５】図５は、緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる他の波長変換装置３０１の概略構成を示す図
【図６Ａ】図６Ａは、図４のファイバレーザ２２の切断箇所の範囲を説明する図
【図６Ｂ】図６Ｂは、図５のファイバレーザ６２の切断箇所の範囲を説明する図
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の第１の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の第２の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の第２の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の第３の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の第３の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１１】図１１は、本発明が適用される他のシステム環境例を説明する図
【図１２】図１２は、本発明が適用される他のシステム環境例を説明する図
【符号の説明】
【００１８】
２１、３０１  波長変換装置
２２、６２  ファイバレーザ
２５  波長変換素子
２６、３１、６０１、７０１、８０２、１００２  ファイバ
２８、４０３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）  レーザ光源
２９、２９ａ、２９ｂ  ファイバグレーティング
３０  プリズム
３２ａ、３２ｂ、５３、１０６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、１０７（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、４０４  レンズ
３３、３４  反射面
３６  偏光方向単一化機構
１０２  画像処理部
１０３  レーザ出力コントローラ
１０４、１１０３、１１０９  電源
１０８（Ｇ、Ｂ）、４０６  ミラー
１０９（Ｒ、Ｇ、Ｂ）  ２次元変調素子（液晶パネル）
１１０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）  偏光子
４００  背面投写型ディスプレイ
４０１  筐体
４０２  光学エンジン
４０５  スクリーン
６０２、７０２  固定具
６０３、７０３、８０３  ガイド刃
６０４、７０４  スリット
６０５、７０５、８０５、１０１０  ファイバホルダ
６０８  ロックピン
８０１  ネジ
８０４  ネジ受け部
８０６  歯車
８０７  板バネ
１００３  ケース
１００４  カバー
１００５  薬剤
１００６  ヒータ
１０１１  溝
１１０２  ファイバ切断部
１１０４  接続判別部
１１０５  接続コネクタ
１１０８  スイッチ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、レーザ光を利用した機器に組み込まれているファイバレーザ光源又はファイバレーザ共振器の二次的利用を防止する発明である。以下の説明では、レーザ光源を用いたプロジェクタシステムの構造を一例に挙げて、まずファイバレーザ光源の基本動作を説明し、次にファイバレーザ光源の二次的利用を防止する具体的な実施形態を説明する。【００２０】
＜本発明が適用されるシステム環境例＞
図１は、本発明が適用される一般的な背面投写型ディスプレイ４００の模式的な構造例を説明する図である。この背面投写型ディスプレイ４００は、光学エンジン４０２と、レーザ光源４０３と、投影レンズ４０４と、スクリーン４０５と、リアミラー４０６とを備える。これらの構成は、筐体４０１に固定されている。【００２１】
レーザ光源４０３から発せられたレーザ光は、光学エンジン４０２に入力される映像信号によって２次元変調され、投影レンズ４０４から出射される。投影レンズ４０４から出射された映像は、リアミラー４０６で反射されて、スクリーン４０５に投影される。【００２２】
図２は、図１の光学エンジン４０２とレーザ光源４０３との機械的な接続状態を模式的に示した図である。レーザ光源４０３は、赤色レーザ光源４０３Ｒ、緑色レーザ光源４０３Ｂ、及び青色レーザ光源４０３Ｂの３種類があり、各レーザ光源４０３Ｒ、４０３Ｇ、及び４０３Ｂと光学エンジン４０２とは、機械的に接続されている。【００２３】
図３は、図２の光学エンジン４０２の構造を説明する概略図である。この光学エンジン４０２は、画像処理部１０２と、レーザ出力コントローラ１０３と、ＬＤ電源１０４と、赤色レーザ光源４０３Ｒと、緑色レーザ光源４０３Ｇと、青色レーザ光源４０３Ｂと、ビーム形成ロッドレンズ１０６Ｒ、１０６Ｇ、及び１０６Ｂと、リレーレンズ１０７Ｒ、１０７Ｇ、及び１０７Ｂと、折り返しミラー１０８Ｇ及び１０８Ｂと、２次元変調素子１０９Ｒ、１０９Ｇ、及び１０９Ｂと、偏光子１１０Ｒ、１１０Ｇ、及び１１０Ｂと、合波プリズム１１１と、投影レンズ４０４とで構成される。【００２４】
各レーザ光源４０３Ｒ、４０３Ｇ、及び４０３Ｂからのレーザ光は、ビーム形成ロッドレンズ１０６Ｒ、１０６Ｇ、及び１０６Ｂによってそれぞれ矩形に整形された後、リレーレンズ１０７Ｒ、１０７Ｇ、及び１０７Ｂでそれぞれの２次元変調素子１０９Ｒ、１０９Ｇ、及び１０９Ｂを照明する。２次元変調素子１０９Ｒ、１０９Ｇ、及び１０９Ｂで２次元に変調された画像は、合波プリズム１１１で合成され、投影レンズ１１２を通してスクリーン上に投影される。これにより、スクリーンに映像が表示される。【００２５】
図４は、緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる波長変換装置２１の概略構成を示す図である。図４において、波長変換装置２１は、ファイバレーザ２２と、ファイバレーザ２２から出射される基本波２３を高調波出力２４に変換する波長変換素子２５とで構成される。ファイバレーザ２２は、励起用レーザ光源２８、コリメートレンズ３２ａ、偏光分離プリズム３０、集光レンズ３２ｂ、反射面３３及び３４、ファイバグレーティング２９が内部に形成されたファイバ２６、及び偏光方向単一化機構３６を含む。反射面３３及び３４、ファイバ２６、及び偏光方向単一化機構３６は、ファイバレーザ共振器を構成する。【００２６】
次に、このファイバレーザ２２の基本動作について説明する。
励起用レーザ光源２８からの励起光３１は、コリメートレンズ３２ａで平行光に変換されてた後、偏光分離プリズム３０を透過する。偏光分離プリズム３０を透過した励起光２７は、集光レンズ３２ｂで集光されて、第１の反射面３３からダブルクラッド等のファイバ２６に入射される。この入射された励起光２７は、ファイバ２６に含まれるレーザ活性物質で吸収されつつファイバ２６中を伝搬する。励起光２７は、ファイバグレーティング２９を通過したのち、第２の反射面３４で反射されてファイバ２６の中を折り返してレーザ活性物質で吸収されつつ伝搬し、第１の反射面３３に到達するまでに１往復してほぼレーザ活性物質に吸収されて消失する。【００２７】
このように、励起光２７がファイバ２６の中を一往復してほぼ全て吸収され、ファイバ２６内で基本波を増幅するゲインが一様に高くなった状態で、基本波２３の種光がファイバ２６の内部で発生する。この基本波２３の種光は、第１の反射面３３とファイバグレーティング２９とを一組の共振器面として、この共振器の中を増幅されて強度を増しつつ何度も反射して往復し、波長選択もされて往復しレーザ発振に至る。ここで、ファイバグレーティング２９は、共振器の共振ミラーとしての役割であると共に、波長選択器としての役割を担っている。なお、レーザ発振する光の偏光方向は、偏光方向単一化機構３６により直線偏光となっている。【００２８】
そして、ファイバ２６から出力される基本波２３は、第１の反射面３３から出射された後、集光レンズ３２ｂにより平行光に変換されて偏光分離プリズム３０に到達する。偏光分離プリズム３０は、励起光２７の波長光を透過し、基本波２３の波長光を反射するように構成されている。よって、基本波２３は、偏光分離プリズム３０で反射されて波長変換素子２５に導かれる。【００２９】
次に、波長変換素子２５の基本動作について説明する。
偏光分離プリズム３０から出射される基本波２３は、集光レンズ５３で集光されて波長変換素子２５に入射される。この基本波２３は、波長変換素子２５の非線形光学効果により変換されて、基本波の１／２波長の高調波出力２４となる。なお、基本波の波長は、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲をとる。【００３０】
また、図５は、緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる他の波長変換装置３０１の概略構成を示す図である。図５において、波長変換装置３０１は、ファイバレーザ６２と、ファイバレーザ６２から出射される基本波２３を高調波出力２４に変換する波長変換素子２５とで構成される。ファイバレーザ６２は、励起用レーザ光源２８、反射面３４、ファイバグレーティング２９ａ及び２９ｂが内部に形成されたファイバ２６、及び偏光方向単一化機構３６を含む。【００３１】
この波長変換装置３０１は、上述した波長変換装置２１（図４）の構造と異なり、励起光３１がファイバ２６の終端で反射されすに（折り返されすに）、反射面３４からそのまま出射される構造である。反射面３４から出射された基本波２３は、集光レンズ５３で集光されて波長変換素子２５に入射される。この基本波２３は、波長変換素子２５の非線形光学効果により変換されて、基本波の１／２波長の高調波出力２４となる。なお、この図５の構造では、励起光３１はファイバ２６内を一方向に伝搬しながら吸収されるだけなので、基本波２３を増幅するゲインは励起光３１が伝搬して行くに従い減少していくという欠点がある。【００３２】
＜本発明によって実行される動作＞
本発明は、上述した緑色レーザ光源４０３Ｇの二次的利用を防止するものであり、緑色レーザ光源４０３Ｇが光学エンジン４０２から機械的又は電気的に切り離された場合に、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にさせる機構を提供するものである。【００３３】
図４の波長変換装置２１において、本発明は、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にするために、ファイバレーザ共振器を構成するファイバ２６を切断することを特徴とする。特に、本発明では、ファイバ２６上に形成されたファイバグレーティング２９内から、ファイバグレーティング２９とレーザ活性物質を含むファイバ２６との接続点までの間（図６Ａの切断箇所（１）の範囲）で、ファイバ２６を切断する。これは以下の理由による。【００３４】
ファイバレーザ共振器の場合、ファイバグレーティング２９は反射ミラーのとしての役割だけではなく、同時に発振波長を選択する波長選択板の役割も担っている。図４に示す構成では、基本波２３の種光は、第１の反射面３３とファイバグレーティング２９とを一組の共振器面として、光強度が増大しかつ波長選択もされてレーザ発振に至る。よって、切断箇所（１）の範囲で切断した後に再びレーザ発振させようとしても、ファイバレーザ共振器中のファイバグレーティング２９が機能しない。従って、発振波長の固定が不可能となり、数十ｎｍの帯域を持つブロードなＡＳＥ光がジャイアントパルスとなって発生する。このジャィアントパルスは、レーザ活性物質を含むファイバ２６の長さにもよるが、１０７０ｎｍを中心としている。このＡＳＥ光は、波長がブロードなこと以外は、直進性及び集光性等はレーザ光と変わりない特性を持っている。よって、発生したジャイアントパルスは、励起用レーザ光源２８に戻り光として入射し、励起用レーザ光源２８を破壊する。このように、切断面（１）の範囲で切断することにより、切断面で反射してレーザ発振するというファイバレーザ共振器の特徴を利用して、連続的なレーザ発振を不能にすることができる。【００３５】
また、別の新たな励起用レーザ光源を用いて再びレーザ発振させようとした場合についても、同様にこの励起用レーザ光源は再び破壊される。そのため、特殊なファイバ融着装置を使用してファイバの接続をやり直さない限り、ファイバレーザ共振器のみの転用も防止することができる。【００３６】
また、破壊後に第２の反射面３４側に残ったファイバについては、たとえ励起光２７の入射位置に合わせて再設置したとしても、レーザ活性物質を含むファイバを有さないためレーザ共振器として機能しない。よって、切断後に残った双方のファイバを、転用不能な状態にすることができる。【００３７】
さらに、ファイバグレーティング２９とその前後１０ｍｍのファイバを切断することにより、ファイバ融着作業を行う際にファイバグレーティング部分を切り取ってしまうことなり、融着装置を使用しても復元を不可能にすることができる。【００３８】
なお、切断箇所（１）の範囲に加えて、切断箇所（１）の範囲で切断された位置から第１の反射面３３までの間（図６Ａの切断箇所（２）の範囲）を併せて切断してもよい。これにより、ファイバ２６の終端が反射面を有しなくなることで、戻り光が励起用レーザ光源２８に入射するのを防ぐ反射能力が低下する。その結果、ＡＳＥ光はもちろん、瞬間的に発振したレーザ光も励起用レーザ光源２８に戻り光として入射するため、より確実に励起用レーザ光源が劣化する。従って、ファイバレーザ２２をより確実に使用不能な状態にすることができる。【００３９】
図５の波長変換装置３０１において、本発明は、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にするために、ファイバグレーティング２９ａ内からファイバグレーティング２９ａとレーザ活性物質を含むファイバとの接続点までの間（図６Ｂの切断箇所（３）の範囲）で、ファイバ２６を切断する。これは以下の理由による。【００４０】
この切断箇所（３）の範囲で切断した場合、励起用レーザ光源２８とファイバ２６との接続を切断することになるため、レーザ装置として機能不能にすることができる。また、切断後のファイバレーザ共振器についても転用不能である。切断後のファイバレーザ共振器のうち、ファイバグレーティング２９ｂ側のファイバレーザ共振器は、励起用レーザ光源２８側の共振器面であるファイバグレーティング２９ａを有さない状態か又は一部しか有さない状態である。そのため、この共振器面の反射率が通常より低下しているので、瞬間的に発振したレーザ光が励起用レーザ光源２８に戻り光として入射する。その結果、励起用レーザ光源２８が劣化し、転用不能な状態にすることができる。また、残ったファイバレーザ共振器のうち、励起用レーザ光源２８側のファイバレーザ共振器については、共振部分にレーザ活性物質を含むファイバを有さないためレーザ共振器として機能しない。このように、切断箇所（３）の範囲で切断することにより、ファイバレーザ光源及びファイバレーザ共振器の転用を防止することができる。【００４１】
なお、図５の波長変換装置３０１において、２つのファイバグレーティング２９ａ及び２９ｂを共振面として共振する場合は、両方のファイバグレーティングについて上記範囲を切断しなくても、励起用レーザ光源２８に近い側のファイバグレーティング２９ａについて該当箇所を切断するだけで所定の効果を奏することができる。【００４２】
＜本発明の動作を実行するための構造例＞
以下、緑色レーザ光源４０３Ｇが光学エンジン４０２から機械的又は電気的に切り離された場合に、上述した切断動作を自動的に実行して緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能に至らしめる機構の一例を、図７Ａ〜図１０Ｃを用いて具体的に説明する。なお、切断し易いファイバの外径は、２４０μｍ〜２６０μｍ程度である。【００４３】
（第１の実施形態）
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第１の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるファイバ切断部１１０２、電源１１０３、接続判別部１１０４、スイッチ１１０６、及びファイバホルダ１０１０と、光学エンジン４０２側に設けられる制御回路１１０８、及び電源１１０９とで構成される。接続判別部１１０４と制御回路１１０８とは、接続コネクタ１１０５を介して電気的に接続されている。電源１１０３及び１１０９には、寿命の長いリチウム電池等が用いられる。【００４４】
ファイバ切断部１１０２は、ヒータ１００６を設けたケース１００３内に薬剤１００５を入れ、カバー１００４で閉じ込めたボックス構造である。カバー１００４には、少なくとも１つの溝１０１１が設けられている。ヒータ１００６には、接続判別部１１０４及びスイッチ１１０６を介して、電源１１０３が接続されている。薬剤１００５は、アジ化ナトリウムや炭酸水素ナトリウム等の、加熱すると大量の気体を発生させることができる物質である。接続判別部１１０４とスイッチ１１０６とは、並列に接続されており、検知部を構成する。緑色レーザ光源４０３Ｇでは、上述した切断箇所がファイバ切断部１１０２の溝１０１１上に配置されるように、ファイバ１００２がファイバホルダ１０１０で固定されている（図７Ｂ（ａ））。制御回路１１０８及び電源１１０９は、接続コネクタ１１０５を介して接続判別部１１０４のスイッチ動作を制御する。【００４５】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、接続コネクタ１１０５を介して電気的に、またスイッチ１１０６を介して機械的に、光学エンジン４０２に固定されている。光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇが分離される場合、接続コネクタ１１０５が外されて接続判別部１１０４のスイッチが接続状態となるか、又はスイッチ１１０６が接続状態となる。よって、ヒータ１００６に電源１１０３が供給される。これにより、ヒータ１００６で薬剤１００５が加熱され、気体を発生し、カバー１００４が溝１０１１から破裂する。この破裂によって、ファイバ１００２も同時に切断される（図７Ｂ（ｂ））。また、カバー１００４が破裂することで生じる粉体が、ファイバ１００２の断面に付着する。よって、切断面が共振器ロスとなってファイバレーザ共振器が共振状態にならず、より確実に使用不能状態にすることができる。【００４６】
なお、正規のファイバレーザの交換時等にファイバ切断機構が働かないように、ファイバ交換手順を決めておく必要がある。例えば、交換用のファイバレーザ装置にはスイッチ１１０６がオン状態になることを防止するタブがついており、接続コネクタ１１０５を接続することにより接続判別回路１１０４への電源供給が始まったあとでタブを外し光学エンジン４０２に取り付けるという手順である。【００４７】
（第２の実施形態）
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第２の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第２の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるガイド刃６０３、スリット６０４、及びファイバホルダ６０５と、光学エンジン４０２側に設けられる固定具６０２とで構成される。【００４８】
緑色レーザ光源４０３Ｇでは、上述した切断箇所がスリット６０４上に配置されるように、ファイバ６０１がファイバホルダ６０５で固定されている。このスリット６０４は、固定具６０２を挿入できる形状に形成されている。ファイバホルダ６０５の間には、ファイバ６０１が当接する位置にガイド刃６０３が設けられる。固定具６０２は、光学エンジン４０２に設けられた回転軸を中心に回転可能であり、ロックピン６０８を有している。【００４９】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、以下の手順で、固定具６０２によって光学エンジン４０２に固定される。初期状態の位置にある固定具６０２が（図８Ｂの（ａ））、回転軸を中心にスリット６０４を通して緑色レーザ光源４０３Ｇ側に倒される（図８Ｂの（ｂ））。このとき、固定具６０２がスリット６０４上に配置されたファイバ６０１を押すが、ファイバ６０１が逃げるためファイバ６０１は切断されずに固定具６０２が通過する。固定具６０２を最後まで回転させると、ロックピン６０８が緑色レーザ光源４０３Ｇ側に挿入される（図８Ｂの（ｃ））。これにより、緑色レーザ光源４０３Ｇと光学エンジン４０２とが固定される。【００５０】
光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇを分離する場合、ロックピン６０８を外すために固定具６０２が上方向に回転させられる（図８Ｂの（ｄ））。この上方向に回転した固定具６０２は、スリット６０４上に配置されたファイバ６０１に接触する（図８Ｂの（ｅ））。このとき、ファイバ６０１は、固定具６０２に押され、ガイド刃６０３と固定具６０２との間に挟まれて切断される（図８Ｂの（ｆ））。【００５１】
（第３の実施形態）
図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の第３の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第３の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるガイド刃７０３、スリット７０４、及びファイバホルダ７０５と、光学エンジン４０２側に設けられる固定具７０２とで構成される。【００５２】
緑色レーザ光源４０３Ｇでは、上述した切断箇所がスリット７０４上に配置されるように、ファイバ７０１がファイバホルダ７０５で固定されている。このスリット７０４は、固定具７０２を挿入できる形状に形成されている。ファイバホルダ７０５間には、ファイバ７０１が当接する位置にガイド刃７０３が設けられる。固定具７０２は、返しが付いた矢尻のような形状である。【００５３】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、以下の手順で、固定具７０２によって光学エンジン７０２に固定される。初期状態の位置にある固定具７０２が（図９Ｂの（ａ））、スリット７０４を通して緑色レーザ光源４０３Ｇ側に挿入される（図９Ｂの（ｂ））。このとき、固定具７０２がスリット７０４上に配置されたファイバ７０１を押すが、ファイバ７０１が逃げるためファイバ７０１は切断されずに固定具７０２が通過する（図９Ｂの（ｃ））。固定具７０２を最後まで挿入させると、緑色レーザ光源４０３Ｇと光学エンジン４０２とが固定される（図９Ｂの（ｄ））。【００５４】
光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇを分離する場合、固定具７０２が引き抜かれる（図９Ｂの（ｅ））。このとき、固定具７０２は、スリット７０４上に配置されたファイバ７０１に接触する（図９Ｂの（ｆ））。よって、ファイバ７０１は、固定具７０２とガイド刃７０３との間に挟まれて切断される（図９Ｂの（ｇ）及び（ｈ））。【００５５】
（第４の実施形態）
図１０Ａ〜図１０Ｃは、本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第４の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるガイド刃８０３、ネジ受け部８０４、及びファイバホルダ８０５と、光学エンジン４０２側に設けられるネジ８０１とで構成される。ネジ受け部８０４は、ネジ穴の機能とガイド刃８０３を一方向に回転させるラチェット機能とを有する。【００５６】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、以下の手順で、ネジ８０１によって光学エンジン４０２に固定される。ネジ８０１が、ネジ受け部８０４にねじ込まれる。このとき、ネジ受け部８０４は、歯車８０６及び板バネ８０７によるラチェット機能により、ガイド刃８０３を回転させずに、ネジ８０１がねじ込まれる。これにより、緑色レーザ光源４０３Ｇと光学エンジン４０２とが固定される（図１０Ｃの（ａ））。【００５７】
光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇを分離する場合、ネジ８０１が取り外す方向に回転させられる。このとき、ネジ受け部８０４は、ラチェット機能によりガイド刃８０３を回転させる。よって、ファイバ８０２は、ガイド刃８０３によって切断される（図１０Ｃの（ｂ））。【００５８】
以上のように、第１〜第４の実施形態に係るファイバ切断機構によれば、緑色レーザ光源４０３Ｇが光学エンジン４０２から機械的又は電気的に切り離された場合に、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にすることができる。【００５９】
なお、上記実施形態で説明したファイバ切断機構は一例に過ぎず、ファイバを切断できるものであれば他の機構であってもよい。例えば、切断するファイバを複数にしたり、固定具やガイド刃等を複数にしたりしてもよい。
また、本発明のファイバ切断機構と、従来例にある励起用レーザ光源を電圧サージ等で破壊する方法とを組み合わせてもよい。【００６０】
また、ファイバレーザには、希土類元素であるＹｂ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｈｏ、Ｇｄ、Ｙ、及びＬａ等をドープしたものを用いればよい。また、波長変換装置の波長や出力に応じて希土類元素のドープ量を変えたり、複数の希土類元素をドープしたりしてもよい。特に、ＮｄやＹｂは、発生した光を吸収して自ら発熱した熱により発振効率が低下する現象が顕著であるため、本発明の構造を最小することが望ましい。さらに、波長変換素子は、周期的に分極反転構造を有するＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３、リン酸チタニルカリウム（ＫＴＰ）、及びＭｇ：ＬｉＴａＯ３等が用いられる。【００６１】
＜本発明が適用される他のシステム環境例＞
本発明のファイバ切断機構は、上述した背面投写型ディスプレイ４００のレーザ光源以外にも、前方投影型ディスプレイのレーザ光源、液晶パネルを照射するバックライト光源（図１１）、及び手術等に用いる医療用機器のレーザ光源（図１２）等に使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のファイバ切断機構は、ディスプレイ装置の分野や医療用装置の分野等で利用可能であり、特にファイバレーザの二次的利用を防止したい場合等に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月8日(2009.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバレーザと波長変換素子とを組み合わせて安定な可視光高出力レーザを得るレーザ装置に組み込まれるファイバ切断機構、及びこのファイバ切断機構を備えたレーザ光源応用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
単色性が強くＷ級の高出力が可能な可視光光源は、大型ディスプレイや高輝度ディスプレイ等を実現する上で必要とされている。赤、緑、及び青の３原色のうち、赤色の光源については、ＤＶＤレコーダ等で使用されている赤色高出力半導体レーザが生産性の高い小型の光源として利用可能である。しかし、緑色又は青色の光源については、半導体レーザ等での実現が難しく、生産性の高い小型の光源が求められている。とりわけ、緑色の出力光を得ることは、半導体レーザとして構成できる適当な材料がないこともあり、緑色の光源を実現する上での難易度は高い。
【０００３】
このような光源として、ファイバレーザと波長変換素子とを組み合わせた波長変換装置が低出力の可視光光源として実現されている。ファイバレーザを励起する励起光の光源として半導体レーザを用い、波長変換素子として非線形光学結晶を用いた緑色や青色の小型の光源はよく知られている。
【０００４】
また、このような波長変換装置からＷ級の高出力の緑色や青色の出力光を得る場合、波長変換装置は、基本波を出力するファイバレーザと、基本波を緑色のレーザ光に変換する波長変換素子と、この波長変換素子の端面に基本波の出力を集光するレンズとから構成される。
【０００５】
このように、緑色の出力光を実現したレーザ光源は、貴重であり価値が高い。このため、レーザ光源応用機器に組み込まれているレーザ光源を取り出して、設計者が想定していない用途へ転用される二次的利用の問題がある。
【０００６】
この問題に対しては、レーザ光源を取り出すと同時に共振器内に損失となるような物体（シャッター）を挿入し、レーザ発振を防ぐ機構を持った固体レーザ光源が提案されている（特許文献１を参照）。また、レーザ光源を取り出そうとした際に電圧サージを発生させ、レーザダイオードを機能不能な状態にするプロジェクターが提案されている（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６７６７０号公報
【特許文献２】特開２００４−３４１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１及び２に記載された手法では、励起用のレーザダイオードを使用不能な状態にできても、ファイバレーザ共振器だけを取り出して転用することが可能となる。このファイバレーザ共振器から、高出力かつビーム形状の良いシングルモードのレーザ光を得ることができてしまう。
【０００８】
レーザの発振を防止するためにはファイバレーザ共振器内に損失となるような物を挿入するか、共振器の共振条件を逸脱させる必要がある。しかし、ファイバレーザの場合、上記固体レーザの場合と異なり、共振器を構成するミラー及び固体レーザ結晶のどこを破壊してもレーザ発振しなくなるわけではない。また、ファイバレーザ光源は、１本のファイバでできているため共振器内に損失となるようなものを入れることができない。さらに、ファイバレーザの特徴として、共振器を構成する反射ミラーの役割を果たすファイバグレーティングを切り離したとしても、ファイバを切断した端面が反射ミラーとなってレーザ発振するという問題がある。すなわち、上述した従来の手法をファイバレーザにそのまま使用できないという課題があった。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、レーザ光を利用した機器に組み込まれているファイバレーザ光源の二次的利用を防止するファイバ切断機構、及び当該ファイバ切断機構を備えたレーザ光源応用機器機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、レーザ光源応用機器に実装されたレーザ装置に設けられるファイバ切断機構に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明のファイバ切断機構は、ファイバにレーザ光を入射する励起用レーザ光源と、レーザ活性物質を含むファイバと、ファイバグレーティングが形成されたファイバを含むファイバレーザ共振器と、からなるファイバレーザ光源と、ファイバレーザ光源から発せられる基本波のレーザ光を高調波のレーザ光に変換する波長変換素子とで構成されたレーザ装置に対して、レーザ装置がレーザ光源応用機器から分離される時、ファイバグレーティング内からファイバグレーティングとレーザ活性物質を含むファイバとの接続点までの特定範囲で、ファイバを切断するファイバ切断部を備える。
【００１１】
好ましいファイバ切断部は、加熱によって大量の気体を発生させる薬剤が封入されたボックスと、薬剤を加熱するためのヒータと、レーザ装置がレーザ光源応用機器から分離されることを検知する検知部と、検知部における分離検知に応じて、ヒータに通電を行う電源とを含み、ボックスは、薬剤を加熱によって破裂し、ファイバを特定範囲で切断する。この場合、検知部は、レーザ装置とレーザ光源応用機器との機械的な分離状態及び電気的な分離状態の少なくとも１つを検知することが望ましい。
【００１２】
又は、ファイバ切断部は、ファイバの特定範囲に設けられたスリットと、レーザ光源応用機器に設けられる固定具と協働してファイバを切断するガイド刃とを含み、レーザ装置は、固定具を介してレーザ光源応用機器に実装されており、レーザ装置がレーザ光源応用機器から機械的に分離される時、固定具がスリットを通過することで、ファイバを特定範囲で切断する。
【００１３】
あるいは、ファイバ切断部は、ファイバの特定範囲に設けられ、回転してファイバを切断するガイド刃と、レーザ光源応用機器側から取り付けられるネジと協働して、ラチェット機能によりガイド刃を一方向に回転させるネジ受け部とを含み、レーザ装置は、ネジを介してレーザ光源応用機器に実装されており、ネジが緩められてレーザ装置がレーザ光源応用機器から機械的に分離される時、ネジ受け部がガイド刃を回転させて、ファイバを特定範囲で切断する。
【００１４】
なお、特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることが好ましい。また、レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであると良い。また、ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであればなお良い。さらには、ファイバグレーティングとレーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、基本波の種光が共振するファイバ上にあるのが望ましい。
【００１５】
このファイバ切断部は、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光から入力映像信号に応じた光信号を生成する光学エンジンと、光学エンジンで生成された光信号を投影するスクリーンとを有する、レーザ光源応用機器や、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光を用いて形成されるバックライトと、バックライトで照射される液晶パネルを有する、レーザ光源応用機器や、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光から制御信号に応じた光信号を生成するファイバ結合光学系と、ファイバ結合光学系で生成された光信号を出力するデリバリファイバとを有する、レーザ光源応用機器に、用いることが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
上記本発明によれば、レーザ光を利用した機器に組み込まれているファイバレーザ光源の二次的利用を防止することができる。また、ファイバレーザ共振器のみの二次的利用も防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、レーザ光を利用した機器に組み込まれているファイバレーザ光源又はファイバレーザ共振器の二次的利用を防止する発明である。以下の説明では、レーザ光源を用いたプロジェクタシステムの構造を一例に挙げて、まずファイバレーザ光源の基本動作を説明し、次にファイバレーザ光源の二次的利用を防止する具体的な実施形態を説明する。
【００１８】
＜本発明が適用されるシステム環境例＞
図１は、本発明が適用される一般的な背面投写型ディスプレイ４００の模式的な構造例を説明する図である。この背面投写型ディスプレイ４００は、光学エンジン４０２と、レーザ光源４０３と、投影レンズ４０４と、スクリーン４０５と、リアミラー４０６とを備える。これらの構成は、筐体４０１に固定されている。
【００１９】
レーザ光源４０３から発せられたレーザ光は、光学エンジン４０２に入力される映像信号によって２次元変調され、投影レンズ４０４から出射される。投影レンズ４０４から出射された映像は、リアミラー４０６で反射されて、スクリーン４０５に投影される。
【００２０】
図２は、図１の光学エンジン４０２とレーザ光源４０３との機械的な接続状態を模式的に示した図である。レーザ光源４０３は、赤色レーザ光源４０３Ｒ、緑色レーザ光源４０３Ｂ、及び青色レーザ光源４０３Ｂの３種類があり、各レーザ光源４０３Ｒ、４０３Ｇ、及び４０３Ｂと光学エンジン４０２とは、機械的に接続されている。
【００２１】
図３は、図２の光学エンジン４０２の構造を説明する概略図である。この光学エンジン４０２は、画像処理部１０２と、レーザ出力コントローラ１０３と、ＬＤ電源１０４と、赤色レーザ光源４０３Ｒと、緑色レーザ光源４０３Ｇと、青色レーザ光源４０３Ｂと、ビーム形成ロッドレンズ１０６Ｒ、１０６Ｇ、及び１０６Ｂと、リレーレンズ１０７Ｒ、１０７Ｇ、及び１０７Ｂと、折り返しミラー１０８Ｇ及び１０８Ｂと、２次元変調素子１０９Ｒ、１０９Ｇ、及び１０９Ｂと、偏光子１１０Ｒ、１１０Ｇ、及び１１０Ｂと、合波プリズム１１１と、投影レンズ４０４とで構成される。
【００２２】
各レーザ光源４０３Ｒ、４０３Ｇ、及び４０３Ｂからのレーザ光は、ビーム形成ロッドレンズ１０６Ｒ、１０６Ｇ、及び１０６Ｂによってそれぞれ矩形に整形された後、リレーレンズ１０７Ｒ、１０７Ｇ、及び１０７Ｂでそれぞれの２次元変調素子１０９Ｒ、１０９Ｇ、及び１０９Ｂを照明する。２次元変調素子１０９Ｒ、１０９Ｇ、及び１０９Ｂで２次元に変調された画像は、合波プリズム１１１で合成され、投影レンズ１１２を通してスクリーン上に投影される。これにより、スクリーンに映像が表示される。
【００２３】
図４は、緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる波長変換装置２１の概略構成を示す図である。図４において、波長変換装置２１は、ファイバレーザ２２と、ファイバレーザ２２から出射される基本波２３を高調波出力２４に変換する波長変換素子２５とで構成される。ファイバレーザ２２は、励起用レーザ光源２８、コリメートレンズ３２ａ、偏光分離プリズム３０、集光レンズ３２ｂ、反射面３３及び３４、ファイバグレーティング２９が内部に形成されたファイバ２６、及び偏光方向単一化機構３６を含む。反射面３３及び３４、ファイバ２６、及び偏光方向単一化機構３６は、ファイバレーザ共振器を構成する。
【００２４】
次に、このファイバレーザ２２の基本動作について説明する。
励起用レーザ光源２８からの励起光３１は、コリメートレンズ３２ａで平行光に変換されてた後、偏光分離プリズム３０を透過する。偏光分離プリズム３０を透過した励起光２７は、集光レンズ３２ｂで集光されて、第１の反射面３３からダブルクラッド等のファイバ２６に入射される。この入射された励起光２７は、ファイバ２６に含まれるレーザ活性物質で吸収されつつファイバ２６中を伝搬する。励起光２７は、ファイバグレーティング２９を通過したのち、第２の反射面３４で反射されてファイバ２６の中を折り返してレーザ活性物質で吸収されつつ伝搬し、第１の反射面３３に到達するまでに１往復してほぼレーザ活性物質に吸収されて消失する。
【００２５】
このように、励起光２７がファイバ２６の中を一往復してほぼ全て吸収され、ファイバ２６内で基本波を増幅するゲインが一様に高くなった状態で、基本波２３の種光がファイバ２６の内部で発生する。この基本波２３の種光は、第１の反射面３３とファイバグレーティング２９とを一組の共振器面として、この共振器の中を増幅されて強度を増しつつ何度も反射して往復し、波長選択もされて往復しレーザ発振に至る。ここで、ファイバグレーティング２９は、共振器の共振ミラーとしての役割であると共に、波長選択器としての役割を担っている。なお、レーザ発振する光の偏光方向は、偏光方向単一化機構３６により直線偏光となっている。
【００２６】
そして、ファイバ２６から出力される基本波２３は、第１の反射面３３から出射された後、集光レンズ３２ｂにより平行光に変換されて偏光分離プリズム３０に到達する。偏光分離プリズム３０は、励起光２７の波長光を透過し、基本波２３の波長光を反射するように構成されている。よって、基本波２３は、偏光分離プリズム３０で反射されて波長変換素子２５に導かれる。
【００２７】
次に、波長変換素子２５の基本動作について説明する。
偏光分離プリズム３０から出射される基本波２３は、集光レンズ５３で集光されて波長変換素子２５に入射される。この基本波２３は、波長変換素子２５の非線形光学効果により変換されて、基本波の１／２波長の高調波出力２４となる。なお、基本波の波長は、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲をとる。
【００２８】
また、図５は、緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる他の波長変換装置３０１の概略構成を示す図である。図５において、波長変換装置３０１は、ファイバレーザ６２と、ファイバレーザ６２から出射される基本波２３を高調波出力２４に変換する波長変換素子２５とで構成される。ファイバレーザ６２は、励起用レーザ光源２８、反射面３４、ファイバグレーティング２９ａ及び２９ｂが内部に形成されたファイバ２６、及び偏光方向単一化機構３６を含む。
【００２９】
この波長変換装置３０１は、上述した波長変換装置２１（図４）の構造と異なり、励起光３１がファイバ２６の終端で反射されすに（折り返されすに）、反射面３４からそのまま出射される構造である。反射面３４から出射された基本波２３は、集光レンズ５３で集光されて波長変換素子２５に入射される。この基本波２３は、波長変換素子２５の非線形光学効果により変換されて、基本波の１／２波長の高調波出力２４となる。なお、この図５の構造では、励起光３１はファイバ２６内を一方向に伝搬しながら吸収されるだけなので、基本波２３を増幅するゲインは励起光３１が伝搬して行くに従い減少していくという欠点がある。
【００３０】
＜本発明によって実行される動作＞
本発明は、上述した緑色レーザ光源４０３Ｇの二次的利用を防止するものであり、緑色レーザ光源４０３Ｇが光学エンジン４０２から機械的又は電気的に切り離された場合に、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にさせる機構を提供するものである。
【００３１】
図４の波長変換装置２１において、本発明は、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にするために、ファイバレーザ共振器を構成するファイバ２６を切断することを特徴とする。特に、本発明では、ファイバ２６上に形成されたファイバグレーティング２９内から、ファイバグレーティング２９とレーザ活性物質を含むファイバ２６との接続点までの間（図６Ａの切断箇所（１）の範囲）で、ファイバ２６を切断する。これは以下の理由による。
【００３２】
ファイバレーザ共振器の場合、ファイバグレーティング２９は反射ミラーのとしての役割だけではなく、同時に発振波長を選択する波長選択板の役割も担っている。図４に示す構成では、基本波２３の種光は、第１の反射面３３とファイバグレーティング２９とを一組の共振器面として、光強度が増大しかつ波長選択もされてレーザ発振に至る。よって、切断箇所（１）の範囲で切断した後に再びレーザ発振させようとしても、ファイバレーザ共振器中のファイバグレーティング２９が機能しない。従って、発振波長の固定が不可能となり、数十ｎｍの帯域を持つブロードなＡＳＥ光がジャイアントパルスとなって発生する。このジャィアントパルスは、レーザ活性物質を含むファイバ２６の長さにもよるが、１０７０ｎｍを中心としている。このＡＳＥ光は、波長がブロードなこと以外は、直進性及び集光性等はレーザ光と変わりない特性を持っている。よって、発生したジャイアントパルスは、励起用レーザ光源２８に戻り光として入射し、励起用レーザ光源２８を破壊する。このように、切断面（１）の範囲で切断することにより、切断面で反射してレーザ発振するというファイバレーザ共振器の特徴を利用して、連続的なレーザ発振を不能にすることができる。
【００３３】
また、別の新たな励起用レーザ光源を用いて再びレーザ発振させようとした場合についても、同様にこの励起用レーザ光源は再び破壊される。そのため、特殊なファイバ融着装置を使用してファイバの接続をやり直さない限り、ファイバレーザ共振器のみの転用も防止することができる。
【００３４】
また、破壊後に第２の反射面３４側に残ったファイバについては、たとえ励起光２７の入射位置に合わせて再設置したとしても、レーザ活性物質を含むファイバを有さないためレーザ共振器として機能しない。よって、切断後に残った双方のファイバを、転用不能な状態にすることができる。
【００３５】
さらに、ファイバグレーティング２９とその前後１０ｍｍのファイバを切断することにより、ファイバ融着作業を行う際にファイバグレーティング部分を切り取ってしまうことなり、融着装置を使用しても復元を不可能にすることができる。
【００３６】
なお、切断箇所（１）の範囲に加えて、切断箇所（１）の範囲で切断された位置から第１の反射面３３までの間（図６Ａの切断箇所（２）の範囲）を併せて切断してもよい。これにより、ファイバ２６の終端が反射面を有しなくなることで、戻り光が励起用レーザ光源２８に入射するのを防ぐ反射能力が低下する。その結果、ＡＳＥ光はもちろん、瞬間的に発振したレーザ光も励起用レーザ光源２８に戻り光として入射するため、より確実に励起用レーザ光源が劣化する。従って、ファイバレーザ２２をより確実に使用不能な状態にすることができる。
【００３７】
図５の波長変換装置３０１において、本発明は、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にするために、ファイバグレーティング２９ａ内からファイバグレーティング２９ａとレーザ活性物質を含むファイバとの接続点までの間（図６Ｂの切断箇所（３）の範囲）で、ファイバ２６を切断する。これは以下の理由による。
【００３８】
この切断箇所（３）の範囲で切断した場合、励起用レーザ光源２８とファイバ２６との接続を切断することになるため、レーザ装置として機能不能にすることができる。また、切断後のファイバレーザ共振器についても転用不能である。切断後のファイバレーザ共振器のうち、ファイバグレーティング２９ｂ側のファイバレーザ共振器は、励起用レーザ光源２８側の共振器面であるファイバグレーティング２９ａを有さない状態か又は一部しか有さない状態である。そのため、この共振器面の反射率が通常より低下しているので、瞬間的に発振したレーザ光が励起用レーザ光源２８に戻り光として入射する。その結果、励起用レーザ光源２８が劣化し、転用不能な状態にすることができる。また、残ったファイバレーザ共振器のうち、励起用レーザ光源２８側のファイバレーザ共振器については、共振部分にレーザ活性物質を含むファイバを有さないためレーザ共振器として機能しない。このように、切断箇所（３）の範囲で切断することにより、ファイバレーザ光源及びファイバレーザ共振器の転用を防止することができる。
【００３９】
なお、図５の波長変換装置３０１において、２つのファイバグレーティング２９ａ及び２９ｂを共振面として共振する場合は、両方のファイバグレーティングについて上記範囲を切断しなくても、励起用レーザ光源２８に近い側のファイバグレーティング２９ａについて該当箇所を切断するだけで所定の効果を奏することができる。
【００４０】
＜本発明の動作を実行するための構造例＞
以下、緑色レーザ光源４０３Ｇが光学エンジン４０２から機械的又は電気的に切り離された場合に、上述した切断動作を自動的に実行して緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能に至らしめる機構の一例を、図７Ａ〜図１０Ｃを用いて具体的に説明する。なお、切断し易いファイバの外径は、２４０μｍ〜２６０μｍ程度である。
【００４１】
（第１の実施形態）
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第１の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるファイバ切断部１１０２、電源１１０３、接続判別部１１０４、スイッチ１１０６、及びファイバホルダ１０１０と、光学エンジン４０２側に設けられる制御回路１１０８、及び電源１１０９とで構成される。接続判別部１１０４と制御回路１１０８とは、接続コネクタ１１０５を介して電気的に接続されている。電源１１０３及び１１０９には、寿命の長いリチウム電池等が用いられる。
【００４２】
ファイバ切断部１１０２は、ヒータ１００６を設けたケース１００３内に薬剤１００５を入れ、カバー１００４で閉じ込めたボックス構造である。カバー１００４には、少なくとも１つの溝１０１１が設けられている。ヒータ１００６には、接続判別部１１０４及びスイッチ１１０６を介して、電源１１０３が接続されている。薬剤１００５は、アジ化ナトリウムや炭酸水素ナトリウム等の、加熱すると大量の気体を発生させることができる物質である。接続判別部１１０４とスイッチ１１０６とは、並列に接続されており、検知部を構成する。緑色レーザ光源４０３Ｇでは、上述した切断箇所がファイバ切断部１１０２の溝１０１１上に配置されるように、ファイバ１００２がファイバホルダ１０１０で固定されている（図７Ｂ（ａ））。制御回路１１０８及び電源１１０９は、接続コネクタ１１０５を介して接続判別部１１０４のスイッチ動作を制御する。
【００４３】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、接続コネクタ１１０５を介して電気的に、またスイッチ１１０６を介して機械的に、光学エンジン４０２に固定されている。光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇが分離される場合、接続コネクタ１１０５が外されて接続判別部１１０４のスイッチが接続状態となるか、又はスイッチ１１０６が接続状態となる。よって、ヒータ１００６に電源１１０３が供給される。これにより、ヒータ１００６で薬剤１００５が加熱され、気体を発生し、カバー１００４が溝１０１１から破裂する。この破裂によって、ファイバ１００２も同時に切断される（図７Ｂ（ｂ））。また、カバー１００４が破裂することで生じる粉体が、ファイバ１００２の断面に付着する。よって、切断面が共振器ロスとなってファイバレーザ共振器が共振状態にならず、より確実に使用不能状態にすることができる。
【００４４】
なお、正規のファイバレーザの交換時等にファイバ切断機構が働かないように、ファイバ交換手順を決めておく必要がある。例えば、交換用のファイバレーザ装置にはスイッチ１１０６がオン状態になることを防止するタブがついており、接続コネクタ１１０５を接続することにより接続判別回路１１０４への電源供給が始まったあとでタブを外し光学エンジン４０２に取り付けるという手順である。
【００４５】
（第２の実施形態）
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第２の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第２の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるガイド刃６０３、スリット６０４、及びファイバホルダ６０５と、光学エンジン４０２側に設けられる固定具６０２とで構成される。
【００４６】
緑色レーザ光源４０３Ｇでは、上述した切断箇所がスリット６０４上に配置されるように、ファイバ６０１がファイバホルダ６０５で固定されている。このスリット６０４は、固定具６０２を挿入できる形状に形成されている。ファイバホルダ６０５の間には、ファイバ６０１が当接する位置にガイド刃６０３が設けられる。固定具６０２は、光学エンジン４０２に設けられた回転軸を中心に回転可能であり、ロックピン６０８を有している。
【００４７】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、以下の手順で、固定具６０２によって光学エンジン４０２に固定される。初期状態の位置にある固定具６０２が（図８Ｂの（ａ））、回転軸を中心にスリット６０４を通して緑色レーザ光源４０３Ｇ側に倒される（図８Ｂの（ｂ））。このとき、固定具６０２がスリット６０４上に配置されたファイバ６０１を押すが、ファイバ６０１が逃げるためファイバ６０１は切断されずに固定具６０２が通過する。固定具６０２を最後まで回転させると、ロックピン６０８が緑色レーザ光源４０３Ｇ側に挿入される（図８Ｂの（ｃ））。これにより、緑色レーザ光源４０３Ｇと光学エンジン４０２とが固定される。
【００４８】
光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇを分離する場合、ロックピン６０８を外すために固定具６０２が上方向に回転させられる（図８Ｂの（ｄ））。この上方向に回転した固定具６０２は、スリット６０４上に配置されたファイバ６０１に接触する（図８Ｂの（ｅ））。このとき、ファイバ６０１は、固定具６０２に押され、ガイド刃６０３と固定具６０２との間に挟まれて切断される（図８Ｂの（ｆ））。
【００４９】
（第３の実施形態）
図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の第３の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第３の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるガイド刃７０３、スリット７０４、及びファイバホルダ７０５と、光学エンジン４０２側に設けられる固定具７０２とで構成される。
【００５０】
緑色レーザ光源４０３Ｇでは、上述した切断箇所がスリット７０４上に配置されるように、ファイバ７０１がファイバホルダ７０５で固定されている。このスリット７０４は、固定具７０２を挿入できる形状に形成されている。ファイバホルダ７０５間には、ファイバ７０１が当接する位置にガイド刃７０３が設けられる。固定具７０２は、返しが付いた矢尻のような形状である。
【００５１】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、以下の手順で、固定具７０２によって光学エンジン７０２に固定される。初期状態の位置にある固定具７０２が（図９Ｂの（ａ））、スリット７０４を通して緑色レーザ光源４０３Ｇ側に挿入される（図９Ｂの（ｂ））。このとき、固定具７０２がスリット７０４上に配置されたファイバ７０１を押すが、ファイバ７０１が逃げるためファイバ７０１は切断されずに固定具７０２が通過する（図９Ｂの（ｃ））。固定具７０２を最後まで挿入させると、緑色レーザ光源４０３Ｇと光学エンジン４０２とが固定される（図９Ｂの（ｄ））。
【００５２】
光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇを分離する場合、固定具７０２が引き抜かれる（図９Ｂの（ｅ））。このとき、固定具７０２は、スリット７０４上に配置されたファイバ７０１に接触する（図９Ｂの（ｆ））。よって、ファイバ７０１は、固定具７０２とガイド刃７０３との間に挟まれて切断される（図９Ｂの（ｇ）及び（ｈ））。
【００５３】
（第４の実施形態）
図１０Ａ〜図１０Ｃは、本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図である。この第４の実施形態に係るファイバ切断機構は、緑色レーザ光源４０３Ｇ側に設けられるガイド刃８０３、ネジ受け部８０４、及びファイバホルダ８０５と、光学エンジン４０２側に設けられるネジ８０１とで構成される。ネジ受け部８０４は、ネジ穴の機能とガイド刃８０３を一方向に回転させるラチェット機能とを有する。
【００５４】
緑色レーザ光源４０３Ｇは、以下の手順で、ネジ８０１によって光学エンジン４０２に固定される。ネジ８０１が、ネジ受け部８０４にねじ込まれる。このとき、ネジ受け部８０４は、歯車８０６及び板バネ８０７によるラチェット機能により、ガイド刃８０３を回転させずに、ネジ８０１がねじ込まれる。これにより、緑色レーザ光源４０３Ｇと光学エンジン４０２とが固定される（図１０Ｃの（ａ））。
【００５５】
光学エンジン４０２から緑色レーザ光源４０３Ｇを分離する場合、ネジ８０１が取り外す方向に回転させられる。このとき、ネジ受け部８０４は、ラチェット機能によりガイド刃８０３を回転させる。よって、ファイバ８０２は、ガイド刃８０３によって切断される（図１０Ｃの（ｂ））。
【００５６】
以上のように、第１〜第４の実施形態に係るファイバ切断機構によれば、緑色レーザ光源４０３Ｇが光学エンジン４０２から機械的又は電気的に切り離された場合に、緑色レーザ光源４０３Ｇを動作不能にすることができる。
【００５７】
なお、上記実施形態で説明したファイバ切断機構は一例に過ぎず、ファイバを切断できるものであれば他の機構であってもよい。例えば、切断するファイバを複数にしたり、固定具やガイド刃等を複数にしたりしてもよい。
また、本発明のファイバ切断機構と、従来例にある励起用レーザ光源を電圧サージ等で破壊する方法とを組み合わせてもよい。
【００５８】
また、ファイバレーザには、希土類元素であるＹｂ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｈｏ、Ｇｄ、Ｙ、及びＬａ等をドープしたものを用いればよい。また、波長変換装置の波長や出力に応じて希土類元素のドープ量を変えたり、複数の希土類元素をドープしたりしてもよい。特に、ＮｄやＹｂは、発生した光を吸収して自ら発熱した熱により発振効率が低下する現象が顕著であるため、本発明の構造を最小することが望ましい。さらに、波長変換素子は、周期的に分極反転構造を有するＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ3、リン酸チタニルカリウム（ＫＴＰ）、及びＭｇ：ＬｉＴａＯ3等が用いられる。
【００５９】
＜本発明が適用される他のシステム環境例＞
本発明のファイバ切断機構は、上述した背面投写型ディスプレイ４００のレーザ光源以外にも、前方投影型ディスプレイのレーザ光源、液晶パネルを照射するバックライト光源（図１１）、及び手術等に用いる医療用機器のレーザ光源（図１２）等に使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のファイバ切断機構は、ディスプレイ装置の分野や医療用装置の分野等で利用可能であり、特にファイバレーザの二次的利用を防止したい場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明が適用されるシステム環境例を説明する図
【図２】光学エンジン４０２とレーザ光源４０３との接続状態を示す図
【図３】光学エンジン４０２の構造を説明する概略図
【図４】緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる波長変換装置２１の概略構成を示す図
【図５】緑色レーザ光源４０３Ｇに組み込まれる他の波長変換装置３０１の概略構成を示す図
【図６Ａ】図４のファイバレーザ２２の切断箇所の範囲を説明する図
【図６Ｂ】図５のファイバレーザ６２の切断箇所の範囲を説明する図
【図７Ａ】本発明の第１の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図７Ｂ】本発明の第１の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図８Ａ】本発明の第２の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図８Ｂ】本発明の第２の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図９Ａ】本発明の第３の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図９Ｂ】本発明の第３の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１０Ａ】本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１０Ｂ】本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１０Ｃ】本発明の第４の実施形態に係るファイバ切断機構の構造を説明する図
【図１１】本発明が適用される他のシステム環境例を説明する図
【図１２】本発明が適用される他のシステム環境例を説明する図
【符号の説明】
【００６２】
２１、３０１  波長変換装置
２２、６２  ファイバレーザ
２５  波長変換素子
２６、３１、６０１、７０１、８０２、１００２  ファイバ
２８、４０３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）  レーザ光源
２９、２９ａ、２９ｂ  ファイバグレーティング
３０  プリズム
３２ａ、３２ｂ、５３、１０６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、１０７（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、４０４  レンズ
３３、３４  反射面
３６  偏光方向単一化機構
１０２  画像処理部
１０３  レーザ出力コントローラ
１０４、１１０３、１１０９  電源
１０８（Ｇ、Ｂ）、４０６  ミラー
１０９（Ｒ、Ｇ、Ｂ）  ２次元変調素子（液晶パネル）
１１０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）  偏光子
４００  背面投写型ディスプレイ
４０１  筐体
４０２  光学エンジン
４０５  スクリーン
６０２、７０２  固定具
６０３、７０３、８０３  ガイド刃
６０４、７０４  スリット
６０５、７０５、８０５、１０１０  ファイバホルダ
６０８  ロックピン
８０１  ネジ
８０４  ネジ受け部
８０６  歯車
８０７  板バネ
１００３  ケース
１００４  カバー
１００５  薬剤
１００６  ヒータ
１０１１  溝
１１０２  ファイバ切断部
１１０４  接続判別部
１１０５  接続コネクタ
１１０８  スイッチ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源応用機器に実装されたレーザ装置に設けられるファイバ切断機構であって、
前記レーザ装置は、
ファイバにレーザ光を入射する励起用レーザ光源と、
レーザ活性物質を含むファイバと、ファイバグレーティングが形成されたファイバを含むファイバレーザ共振器と、からなるファイバレーザ光源と、
前記ファイバレーザ光源から発せられる基本波のレーザ光を高調波のレーザ光に変換する波長変換素子とで構成され、
前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から分離される時、前記ファイバグレーティング内から前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点までの特定範囲で、ファイバを切断するファイバ切断部を備える、ファイバ切断機構。
【請求項２】
前記ファイバ切断部は、
加熱によって大量の気体を発生させる薬剤が封入されたボックスと、
前記薬剤を加熱するためのヒータと、
前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から分離されることを検知する検知部と、
前記検知部における分離検知に応じて、前記ヒータに通電を行う電源とを含み、
前記ボックスは、前記薬剤を加熱によって破裂し、ファイバを前記特定範囲で切断することを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項３】
前記検知部は、前記レーザ装置と前記レーザ光源応用機器との機械的な分離状態及び電気的な分離状態の少なくとも１つを検知することを特徴とする、請求項２に記載のファイバ切断機構。
【請求項４】
前記特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項５】
前記レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、
前記基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項６】
前記ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項７】
前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、前記基本波の種光が共振するファイバ上にあることを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項８】
前記ファイバ切断部は、
ファイバの前記特定範囲に設けられたスリットと、
前記レーザ光源応用機器に設けられる固定具と協働してファイバを切断するガイド刃とを含み、
前記レーザ装置は、前記固定具を介して前記レーザ光源応用機器に実装されており、
前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から機械的に分離される時、前記固定具が前記スリットを通過することで、ファイバを前記特定範囲で切断することを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項９】
前記特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１０】
前記レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、
前記基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１１】
前記ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１２】
前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、前記基本波の種光が共振するファイバ上にあることを特徴とする、請求項８に記載のファイバ切断機構。
【請求項１３】
前記ファイバ切断部は、
ファイバの前記特定範囲に設けられ、回転してファイバを切断するガイド刃と、
前記レーザ光源応用機器側から取り付けられるネジと協働して、ラチェット機能により前記ガイド刃を一方向に回転させるネジ受け部とを含み、
前記レーザ装置は、前記ネジを介して前記レーザ光源応用機器に実装されており、
前記ネジが緩められて前記レーザ装置が前記レーザ光源応用機器から機械的に分離される時、前記ネジ受け部が前記ガイド刃を回転させて、ファイバを前記特定範囲で切断することを特徴とする、請求項１に記載のファイバ切断機構。
【請求項１４】
前記特定範囲がダブルクラッドファイバで形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１５】
前記レーザ活性物質を含むファイバが、Ｙｂドープダブルクラッドファイバであり、
前記基本波の波長が１０００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１６】
前記ファイバの外径が２４０μｍ〜２６０μｍであることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１７】
前記ファイバグレーティングと前記レーザ活性物質を含むファイバとの接続点は、前記基本波の種光が共振するファイバ上にあることを特徴とする、請求項１３に記載のファイバ切断機構。
【請求項１８】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光から入力映像信号に応じた光信号を生成する光学エンジンと、
前記光学エンジンで生成された光信号を投影するスクリーンと、
前記レーザ光源に設けられる請求項１に記載のファイバ切断機構とを備える、レーザ光源応用機器。
【請求項１９】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光を用いて形成されるバックライトと、
前記バックライトで照射される液晶パネルと、
前記レーザ光源に設けられる請求項１に記載のファイバ切断機構とを備える、レーザ光源応用機器。
【請求項２０】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光から制御信号に応じた光信号を生成するファイバ結合光学系と、
前記ファイバ結合光学系で生成された光信号を出力するデリバリファイバと、
前記レーザ光源に設けられる請求項１に記載のファイバ切断機構とを備える、レーザ光源応用機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008111292.tif 000021
【図２】
2008111292.tif 000022
【図３】
2008111292.tif 000023
【図４】
2008111292.tif 000024
【図５】
2008111292.tif 000025
【図６Ａ】
2008111292.tif 000026
【図６Ｂ】
2008111292.tif 000027
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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