(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ、ＬＳＩを混載した部品の温度分布を均一に温度コントロールする温度分布均一化電子冷却装置であって、
複数のペルチェ素子を直列に接続して構成したペルチェモジュールと、前記ペルチェ素子の全ての電極にそれぞれ独立に接続された電線と、当該電線のうちから選択した、いくつかに接続されたバイパス回路と、前記半導体レーザ、前記ＬＳＩを混載した部品の温度を計測する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて、前記ペルチェモジュールに電流を供給する電流制御部により構成され、
前記バイパス回路が並列接続された部分の前記ペルチェ素子の電流が、接続されていない部分の前記ペルチェ素子に流れる電流より少なくなることによって、前記ペルチェモジュール内の前記ペルチェ素子毎に、吸熱能力に違いを持たせ、前記半導体レーザ、前記ＬＳＩを混載した部品内の発熱量の分布を補償し、面内温度分布を均一化する
ことを特徴とする温度分布均一化電子冷却装置。
【請求項２】
前記ペルチェ素子の電極からの電線をあらかじめ必要な部位にのみ設置した
ことを特徴とする請求項１に記載の温度分布均一化電子冷却装置。
【請求項３】
前記バイパス回路が定電流特性を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の温度分布均一化電子冷却装置。
【請求項４】
前記バイパス回路は、当該バイパス回路に並列接続される前記ペルチェ素子の両端にかかる電圧変化に対して、バイパス電流が急激に変化する特性を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の温度分布均一化電子冷却装置。
【請求項５】
前記バイパス回路は、当該バイパス回路の接続される前記ペルチェ素子の両端に発生する電圧のみから、バイパス電流が決定されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の温度分布均一化電子冷却装置。
【請求項６】
前記バイパス回路に並列接続された前記ペルチェ素子の部分が前記ペルチェモジュール内に配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載の温度分布均一化電子冷却装置。
【請求項７】
温度分布均一化を必要とする大面積の温度制御対象に対し複数の前記ペルチェモジュールを面内で配置する場合に、前記バイパス回路が前記ペルチェモジュール単位で設置されている
ことを特徴とする請求項５に記載の温度分布均一化電子冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ等の光デバイス、ＬＳＩを混載した部品の温度分布を均一に温度コントロールする温度分布均一化電子冷却技術に係り、特に半導体レーザと、高消費電力ＬＳＩが隣接した部品の、面内温度分布を均一化する温度分布均一化電子冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、精密な温度コントロールの必要な半導体レーザなどの温度コントロールにおいて、ペルチェ素子を用いた電子冷却がしばしば行われている。このような従来技術としては、例えば、特開平６−８９９５５号公報に記載のものがある（第１従来技術）。しかしながら、上記第１従来技術では、温度コントロールを行う対象物が大面積の場合には、１つのペルチェモジュールでは、十分な温度制御有効範囲を得ることが難しいという問題点があった。
【０００３】
このように、温度コントロールを行う対象物が大面積の場合には、１つのペルチェモジュールでは十分な温度制御有効範囲が得られないので、複数のペルチェモジュールを使用する場合がある。このような従来技術としては、例えば、特開２０００−１８００７１号公報に記載のものがある（第２従来技術）。
【０００４】
図２、図３は、第２従来技術にかかるペルチェモジュールの一例である。上記第２従来技術には、複数のペルチェモジュールを利用する熱処理装置が開示されている。ここで、ペルチェモジュールとは、図２に示すように、複数のペルチェ素子エレメント１３をユニット化したものとして言及している。すなわち、ｐ型、ｎ型のペルチェ素子エレメント１３が交互に配列され、各端子が電極１１を介して電気的に直列に接続されている。図では簡略化のため、ペルチェ素子エレメント１３は１列に配置されているが、実際は２次元的にマトリクス状に配列されており、ペルチェ素子エレメント１３の個数の多いものもある。機械的な強度を確保するため、上下をセラミック板１２ａ，１２ｂで挟んだものが市販されている。また、図３に示すように、上下をセラミック板１２ａ，１２ｂで挟む代わりに、中間に中間板１４（樹脂板）を設けたものも市販されている。これらのペルチェモジュールは、一般的には、モジュール毎に、それぞれ直流電流を導入して駆動されるが、特に複数のペルチェモジュールを使用する上記第２従来技術では、ペルチェモジュール個々のばらつきや、取り付け状態の違いを補正するため補正回路を介して電源回路に並列に接続することが開示されている。
【０００５】
一方、大面積の温度均一化という目的とは異なるが、ペルチェ素子に補正回路を付加して、電流制御部の台数を削減する従来技術としては、例えば、特開平１１−３２６０６３号公報に記載のものがある（第３従来技術）。
【０００６】
上記第３従来技術では、ペルチェモジュールを多段に積み重ねて温度制御する際に、上下の段のペルチェモジュールの特性の違いを補償するため、容量が小さい側のペルチェモジュールに補正回路として、バイパス回路を設け、大電流が流れるのを回避し、全体の特性を確保している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第２従来技術では、ペルチェモジュールが並列接続されているので、全てのペルチェモジュールに電流を供給するのに大電流を供給する電源が必要となるという問題点、および各ペルチェモジュールに直列に接続された補正回路で電力損失が大きいという問題点があった。
【０００８】
上記第３従来技術では、直列接続したペルチェモジュールに個々にバイパス回路を設けて、電流量を調整しているが、それぞれのペルチェ素子エレメント１３に流れる電流が最適動作点一定になるように制御するので、温度コントロールするという立場では、熱源の発熱状況や、外部からの伝熱変化に対して、適切にペルチェモジュールに流れる電流を変化させる動作が難しいという問題点があった。
【０００９】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発熱状況が異なる熱源（例えば、半導体レーザ、ＬＳＩ混載部品）の温度分布を面内でできるだけ均一化できる温度分布均一化電子冷却装置を提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載の発明の要旨は、半導体レーザ、ＬＳＩを混載した部品の温度分布を均一に温度コントロールする温度分布均一化電子冷却装置であって、複数のペルチェ素子を直列に接続して構成したペルチェモジュールと、前記ペルチェ素子の全ての電極にそれぞれ独立に接続された電線と、当該電線のうちから選択した、いくつかに接続されたバイパス回路と、前記半導体レーザ、前記ＬＳＩを混載した部品の温度を計測する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて、前記ペルチェモジュールに電流を供給する電流制御部により構成され、前記バイパス回路が並列接続された部分の前記ペルチェ素子の電流が、接続されていない部分の前記ペルチェ素子に流れる電流より少なくなることによって、前記ペルチェモジュール内の前記ペルチェ素子毎に、吸熱能力に違いを持たせ、前記半導体レーザ、前記ＬＳＩを混載した部品内の発熱量の分布を補償し、面内温度分布を均一化することを特徴とする温度分布均一化電子冷却装置に存する。
また、この発明の請求項２に記載の発明の要旨は、前記ペルチェ素子の電極からの電線をあらかじめ必要な部位にのみ設置したことを特徴とする請求項１に記載の温度分布均一化電子冷却装置に存する。
また、この発明の請求項３に記載の発明の要旨は、前記バイパス回路が定電流特性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の温度分布均一化電子冷却装置に存する。
また、この発明の請求項４に記載の発明の要旨は、前記バイパス回路は、当該バイパス回路に並列接続される前記ペルチェ素子の両端にかかる電圧変化に対して、バイパス電流が急激に変化する特性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の温度分布均一化電子冷却装置に存する。
また、この発明の請求項５に記載の発明の要旨は、前記バイパス回路は、当該バイパス回路の接続される前記ペルチェ素子の両端に発生する電圧のみから、バイパス電流が決定されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の温度分布均一化電子冷却装置に存する。
また、この発明の請求項６に記載の発明の要旨は、前記バイパス回路に並列接続された前記ペルチェ素子の部分が前記ペルチェモジュール内に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の温度分布均一化電子冷却装置に存する。
また、この発明の請求項７に記載の発明の要旨は、温度分布均一化を必要とする大面積の温度制御対象に対し複数の前記ペルチェモジュールを面内で配置する場合に、前記バイパス回路が前記ペルチェモジュール単位で設置されていることを特徴とする請求項５に記載の温度分布均一化電子冷却装置に存する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数のペルチェ素子を直列に接続して構成したペルチェモジュールと、ペルチェ素子の全ての電極にそれぞれ独立に接続された電線と、当該電線のうちから選択した、いくつかに接続されたバイパス回路と、半導体レーザ、ＬＳＩを混載した部品の温度を計測する温度センサと、温度センサの出力に基づいて、ペルチェモジュールに電流を供給する電流制御部により構成され、バイパス回路が並列接続された部分のペルチェ素子の電流が、接続されていない部分のペルチェ素子に流れる電流より少なくなることによって、ペルチェモジュール内のペルチェ素子毎に、吸熱能力に違いを持たせ、半導体レーザ、ＬＳＩを混載した部品内の発熱量の分布を補償し、面内温度分布を均一化することを特徴としている。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る温度分布均一化電子冷却装置の構成図である。図１において、１は電流制御部、２ａ，２ｂはバイパス回路、３は温度センサ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは電線、５は放熱部、６は板、７はＬＳＩ、８は半導体レーザ、９は基板、１０はペルチェモジュール、１１は電極、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆはペルチェ素子エレメントを示している。
【００１３】
本実施の形態のペルチェモジュール１０は、図２または、図３で示されたものに該当する。図１では、図３の中間板１４で保持するタイプを採用した例を示している。
【００１４】
図１を参照すると、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｅ，１３ｆの下面の電極にはそれぞれ、電線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが引き出されており、バイパス回路２ａ，２ｂが接続される。電線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをペルチェモジュール１０に後付けするという工事の作業性からは、図３の中間板１４を持つタイプのペルチェモジュール１０が好適である。
【００１５】
温度センサ３はペルチェモジュール１０の上に取り付けられた板６に埋め込まれており、板６の上に設置される光デバイス（例えば、半導体レーザ８）の温度を計測する。
【００１６】
上記光デバイスは基板９の上に、半導体レーザ８やＬＳＩ７などの部品を実装したものである。
【００１７】
板６は、例えば、ごく薄い絶縁性の樹脂で構成され、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆと、上記光デバイスの下面の間の熱抵抗が可能な限り少なくなるように設置されている。
【００１８】
放熱部５は、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆによって、上記光デバイス側から吸熱された熱を、外部に発散する部分で、例えば、ファン（不図示）で強制空冷された金属製の放熱フィン（不図示）を備えている。
【００１９】
温度センサ３で測定した温度は、電流制御部１に入力される。電流制御部１は、温度があらかじめ設定された目標値になるように、ペルチェモジュール１０に供給する電流を調整する。電流制御部１は、例えば市販のＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）コントローラ（不図示）と電流アンプ（不図示）を備えている。
【００２０】
電流制御部１から出力された全体電流Ｉａは、直列に接続されたペルチェエレメント（ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ）を流れるが、その際、電流（全体電流Ｉａ）の一部は、バイパス回路２ａ，２ｂに流れる。従って、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｅ，１３ｆは電流が少なくなるため、上記光デバイスの上において、吸熱能力に差がつけられる。すなわち、上記光デバイスの構成部品の中でも特に発熱の大きいＬＳＩ７に隣接した、ペルチェ素子エレメント１３ｃ，１３ｄには、他のエレメント（ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｅ，１３ｆ）に比べて大きい電流を流し、吸熱量を大きくすることによって、全体の熱分布のバランスをとる。
【００２１】
次に、バイパス回路２ａ，２ｂの構成について説明する。図４は、本発明の一実施の形態に係るバイパス回路２ａ，２ｂの回路図、図５は、図４のバイパス回路２ａ，２ｂの特性の一例を示すグラフである。図４において、３１，３２，３７はトリマ抵抗、３３，３４は固定抵抗、３５はトランジスタ、３６はパワーＭＯＳＦＥＴを示している。
【００２２】
図４に示すように、パワーＭＯＳＦＥＴ３６のドレインには、電線４ｂ（又は電線４ｃ）が接続され、ソースにはトリマ抵抗３７の一方の端子が接続される。また、トリマ抵抗３７の他方の端子には、電線４ａ（又は電線４ｄ）が接続される。また、パワーＭＯＳＦＥＴ３６のゲートには、トランジスタ３５のコレクタが接続される。また、トリマ抵抗３１の一方の端子とトリマ抵抗３２の一方の端子の接続点がパワーＭＯＳＦＥＴ３６のドレインに接続され、トリマ抵抗３１の他方の端子がパワーＭＯＳＦＥＴ３６のゲート及びトランジスタ３５のコレクタに接続される。また、固定抵抗３３の一方の端子と固定抵抗３４の一方の端子の接続点がトリマ抵抗３７の他方の端子に接続され、固定抵抗３３の他方の端子がトランジスタ３５のエミッタに接続される。また、固定抵抗３２の他方の端子と固定抵抗３４の他方の端子の接続点がトランジスタ３５のベースに接続される。
【００２３】
図４を参照すると、バイパス回路２ａ，２ｂでは、トリマ抵抗３１，３２，３７（可変抵抗器）を調整することによって、図５に示すような特性を示すように調整する。すなわち、トリマ抵抗３２と固定抵抗３４の比率によって、概略の動作点Ｉ１を決定し、しかる後に、トリマ抵抗３１を調整して特性の傾きを調整する。これによって、曲線２０ａ，２０ｂ，２０ｃいずれかの特性になるようにする。その後に、トリマ抵抗３１とトリマ抵抗３２とトリマ抵抗３７の調整を繰り返して所望の特性となるようにする。なお、トリマ抵抗３７は、パワーＭＯＳＦＥＴ３６に対して自己バイアスを設定し、過電流が流れるのを防止する。
【００２４】
なお、動作点Ｖ１，Ｉ１とは、上記光デバイスを実際に使用する場面で、定常的な動作状態を示す。トリマ抵抗３２と固定抵抗３４の値は、トランジスタ３５や、パワーＭＯＳＦＥＴ３６の動作特性を十分考慮に入れて、バイパス回路２ａ，２ｂとして調整しきれるように決定される。
【００２５】
次に、バイパス回路２ａ，２ｂがバイパス電流を制御する動作について説明する。図５の曲線２０ａのような特性にした場合は、バイパスするペルチェエレメント（ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ）端子間にかかる電圧が増加するとバイパス電流も増加する。ペルチェエレメント（ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ）の端子間の電圧が増加する理由は、（１）流れる電流の増加、（２）ペルチェエレメントの端子間の温度差の増加がある。
【００２６】
上記理由（１）の場合に対しては、バイパス電流が増加するので、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆに流れる電流の増加を軽減することになる。一方、全体の電流が増加する理由は、温度センサ３の検出温度の変動である。これは、ＬＳＩ７の発熱が変動したことに対応するが、それに対して、ＬＳＩ７以外の発熱の少ない部位に対して、吸熱量をあまり変化させたくない場合に、曲線２０ａの特性が有効である。また、上記理由（２）の場合は、バイパス電流が増えるので、もともとペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆに流れていた電流が減少する。すると、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆの吸熱量が減少するので、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ端子間の温度差を小さくする方向に働く。すなわち、外的要因で発生したペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ端子間の温度変動を抑える働きをする。曲線２０ａの特性に調整するのは、ＬＳＩ７などの大発熱源の変動が大きく、他の部品の発熱の変動が少ない場合である。
【００２７】
上述した、ＬＳＩ７などの大発熱の変動を抑えるために、全体電流Ｉａが大きく変動する場合には、曲線２０ａの傾きでは十分電流を制御しきれない場合がある。この場合には、例えば、図６に示す回路を使用して図７に示すような特性を用いる。図６において、４１はフォトカプラ、４２，４３，４７はトリマ抵抗、４４，４８は固定抵抗、４６はパワーＭＯＳＦＥＴを示している。
【００２８】
図６に示すように、パワーＭＯＳＦＥＴ４６のドレインには、電線４ｂ（又は電線４ｃ）が接続され、ソースにはトリマ抵抗４７の一方の端子が接続される。また、トリマ抵抗４７の他方の端子には電線４ａ（又は電線４ｄ）が接続される。また、パワーＭＯＳＦＥＴ４６のゲートには、フォトカプラ４１のエミッタが接続される。また、トリマ抵抗４２の一方の端子は、パワーＭＯＳＦＥＴ４６のドレイン、及びフォトカプラ４１のコレクタに接続される。また、固定抵抗４８の一方の端子がパワーＭＯＳＦＥＴ４６のゲート、及びフォトカプラ４１のエミッタに接続され、固定抵抗４８の他方の端子とトリマ抵抗４３の一方の端子の接続点がフォトカプラ４１のカソードに接続される。そして、トリマ抵抗４２と固定抵抗４４の接続点がフォトカプラ４１のアノードに接続され、トリマ抵抗４３の他方の端子と固定抵抗４４の他方の端子の接続点がトリマ抵抗４７の他方の端子に接続される。
【００２９】
この場合には、定常動作状態の動作点Ｖ２，Ｉ２を中心として電圧が変動すると著しく電流が変化するような傾きを持たせる。図６において、両端間の電圧が動作点Ｖ２に近くなるまで高くなると、フォトカプラ４１がＯＮするので、パワーＭＯＳＦＥＴ４６のゲート電圧が急に立ちあがる。従って、図７に示すように、動作点付近の電圧変化に対して、急激に電流が変化するような特性を得ることができる。なお、フォトカプラ４１はできるだけヒステリシスの少ないものを用いる。
【００３０】
一方、図５の曲線２０ｂのような特性にした場合は、バイパスするペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ端子間にかかる電圧に関わらず、バイパス電流は一定になる。この場合は、上記光デバイス全体が、温度環境によって、一律に温度変動する場合に有効である。すなわち、温度センサ３の温度計測値は、上記光デバイス全体の温度を代表しているので、温度の上下に従って、全体のペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆに流す電流を増減する。この場合のバイアス電流は、上記光デバイス各素子の定常的な発熱量の差分に対応する。
【００３１】
なお、図４に示すバイパス回路２ａ，２ｂでは、動作点Ｖ１の実際の電圧は、トランジスタ３５の飽和領域にあることが望ましいので数Ｖ（ボルト）以上でなければならない。一般的に市販されているペルチェ素子のエレメントは、典型的には、１〜３Ａ（アンペア）程度の電流を流す実動作状態で、単体で０．１Ｖ以下の低い電圧しか発生しない。従って、図１では簡略化しているが、実際にはバイパスするエレメント数は、数十個以上となる。このことは、図６のバイパス回路の動作点Ｖ２（図７）においても同様である。
【００３２】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、上記実施の形態において既に記述したものと同一の部分については、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３３】
本実施の形態は、図１の温度センサ３の位置がＬＳＩ７の直近ではなく、半導体レーザ８の直近に配置する点に特徴を有している。図１においては、温度センサ３が板６の中で、半導体レーザ８の真下に来るようにする。この場合は、バイパス回路２ｂの特性としては、バイパス電流を一定すなわち曲線２０ｂの特性にする必要がある。曲線２０ａや曲線２０ｃの特性にすると、温度センサ３による全体電流Ｉａのフィードバック制御が不安定になる場合がある。本実施の形態の構成では、半導体レーザ８の温度制御を第１に重視しつつ、ＬＳＩ７の大発熱を有効に放熱したい場合に適している。一方、バイパス回路２ａに関しては、曲線２０ａ、又は、図６の回路を用いて図７の特性に調整しても差し支えはない。
【００３４】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図８は、第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。なお、上記実施の形態において既に記述したものと同一の部分については、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３５】
本実施の形態は、図１のバイパスするペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆが、ペルチェモジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃに置き換わった点に特徴を有している。すなわち、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂを１つのペルチェモジュール１０ａとし、ペルチェ素子エレメント１３ｃ，１３ｄを１つのペルチェモジュール１０ｂとし、ペルチェ素子エレメント１３ｅ，１３ｆを１つのペルチェモジュール１０ｃとしている。この構成の場合は、より大面積の温度の均一化を実現する際に有用であり、例えば、複数個の上記光デバイスを、多数並べて一括して温度コントロールする場合に適する。バイパス回路２ａ，２ｂの働きの主目的は、個々のペルチェモジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃの特性のばらつきや、外界からの熱伝導の不均一を補償することとなる。
【００３６】
最後に、上記特開平１１−３２６０６３号公報に記載の第３従来技術に関し、本発明の目的に合致するように、ペルチェモジュールを段積みから面内に配置したとして本発明との違いについて述べる。
【００３７】
上記第３従来技術では、多段ペルチェモジュールで、上段のペルチェモジュールほど電流が少ないという前提に従っている。よってバイパス回路の端子の一方はペルチェモジュール、他方は電源の接地電位ＧＮＤ間に接続されている。このような接続では、バイパス回路の構成に制限が発生することになる。
【００３８】
一方、バイパス回路２ａ，２ｂをペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆの両端に接続する本発明のほうが、上記第３従来技術と比較して、構成の自由度が高い。
【００３９】
また仮に、上記第３従来技術に開示されているバイパス回路を、ペルチェ素子の両端に接続したとすると、バイパス回路に必要なリファレンス電圧を複数用意する必要が発生し、それは例えば、１つの電源から発生する一定電圧を可変抵抗で分圧するといった単純な構成で実現できるものではない。
【００４０】
このため、本発明の、ペルチェ素子エレメント１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆの両端電圧から、バイパス回路２ａ，２ｂの特性を決定するほうが、全体の装置構成を簡略化できる。すなわち、本発明では、面内分布を均一化するという目的において、上記第３従来技術に比べて明らかな利点がある。
【００４１】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。また、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、光デバイスの構成部品の発熱の分布に従って、対応するペルチェ素子エレメントの吸熱量にオフセットを設定できるので、光デバイスの内部の温度分布の均一化が図れ、かつそれを実現するのに、個別の電流制御部を設置する必要がないといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る温度分布均一化電子冷却装置の構成図である。
【図２】第２従来技術に係るペルチェモジュールの一例である。
【図３】第２従来技術に係るペルチェモジュールの一例である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るバイパス回路の回路図である。
【図５】図４のバイパス回路の特性の一例を示すグラフである。
【図６】図１に含まれるバイパス回路の一実施例である。
【図７】図６のバイパス回路の特性の一例を示すグラフである。
【図８】本発明の温度分布均一化電子冷却装置の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  電流制御部
２ａ，２ｂ  バイパス回路
３  温度センサ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  電線
５  放熱部
６  板
７  ＬＳＩ
８  半導体レーザ
９  基板
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  ペルチェモジュール
１１  電極
１２ａ，１２ｂ  セラミック板
１３，１３ａ乃至１３ｆ  ペルチェ素子エレメント
１４  中間板
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  曲線
３１，３２，３７  トリマ抵抗
３３，３４  固定抵抗
３５  トランジスタ
３６，４６  パワーＭＯＳＦＥＴ
４１  フォトカプラ
４２，４３，４７  トリマ抵抗
４４，４８  固定抵抗
Ｉａ  全体電流
Ｉ１，Ｖ１，Ｉ２，Ｖ２  動作点
【図１】
0003551949.tif 000002
【図２】
0003551949.tif 000003
【図３】
0003551949.tif 000004
【図４】
0003551949.tif 000005
【図５】
0003551949.tif 000006
【図６】
0003551949.tif 000007
【図７】
0003551949.tif 000008
【図８】
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