(57)【要約】【課題】本発明は、制御する対象の出力が変更された場合、波長変動が抑制された安定した発光において、温度の静定時間を短縮することを可能にする。【解決手段】光を射出する半導体発光素子２１を有する光源１１と、前記光源１１の温度を測定する温度測定部２２と、前記温度測定部２２で測定した温度に基づいて前記光源１１の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子２３に指示する温度制御部１２を備え、前記温度制御部１２は、前記光源１１で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子２３にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする
光射出装置。
【請求項２】
前記温度制御部は、前記半導体発光素子に供給される電流の電流値の変調と同時に、前記半導体発光素子の制御目標温度を変調させる
請求項１記載の光射出装置。
【請求項３】
前記温度制御部は、前記半導体発光素子の波長変動を抑制する方向に前記半導体発光素子の温度を変動させる
請求項２記載の光射出装置。
【請求項４】
前記制御目標温度の値を前記半導体発光素子の温度変化とは逆の方向に変調させ、時定数に応じた時間で元の一定の温度に戻す
請求項３記載の光射出装置。
【請求項５】
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記温度制御素子の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する指示を前記温度制御素子に指示する
光射出装置。
【請求項６】
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、前記温度制御素子の温度を変更する場合に、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する指示を前記温度制御素子に指示する
光射出装置。
【請求項７】
光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置を用いた発光部と、
前記発光部から射出された光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子より変調した光を投射する投影光学部を有し、
前記光射出装置は、
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする
表示装置。
【請求項８】
光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置を用いた発光部と、
前記発光部から射出された光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子より変調した光を投射する投影光学部を有し、
前記光射出装置は、
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記温度制御素子の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する指示を前記温度制御素子に指示する
表示装置。
【請求項９】
光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置を用いた発光部と、
前記発光部から射出された光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子より変調した光を投射する投影光学部を有し、
前記光射出装置は、
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、温度制御素子の温度を変更する場合に、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する指示を前記温度制御素子に指示する
表示装置。
【請求項１０】
画像を表示する光変調パネルと、
前記光変調パネルを照明するバックライトを有し、
前記バックライトは光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置の光源を用い、
前記光射出装置は、
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする
表示装置。
【請求項１１】
画像を表示する光変調パネルと、
前記光変調パネルを照明するバックライトを有し、
前記バックライトは光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置の光源を用い、
前記光射出装置は、
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記温度制御素子温度制御対象の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する指示を前記温度制御素子に指示する
表示装置。
【請求項１２】
画像を表示する光変調パネルと、
前記光変調パネルを照明するバックライトを有し、
前記バックライトは光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置の光源を用い、
前記光射出装置は、
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、温度制御素子の温度を変更する場合に、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する指示を前記温度制御素子に指示する
表示装置。
【請求項１３】
前記温度制御素子に外部から与えるエネルギーが変動する場合に、前記光源の温度の静定時間と変動幅を最小に制御する
請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
被加工物に光を照射して該被加工物を加工もしくは露光する光射出装置を有する発光部を備え、
前記光射出装置は、
光を射出する半導体発光素子を有する光源と、
前記光源の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする
光照射装置。
【請求項１５】
前記温度制御素子に外部から与えるエネルギーが変動する場合に、前記光源の温度の静定時間と変動幅を最小に制御する
請求項１４記載の光照射装置。
【請求項１６】
光を射出する半導体発光素子を有する光源の温度を温度測定部で測定し、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を温度制御部で制御する際に、
前記温度制御部によって、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する
光射出装置の温度制御方法。
【請求項１７】
前記温度制御部で、前記半導体発光素子に供給される電流の電流値の変調と同時に、前記半導体発光素子の制御目標温度を変調させる
請求項１６記載の光射出装置の温度制御方法。
【請求項１８】
前記温度制御部で、前記半導体発光素子の波長変動を抑制する方向に前記半導体発光素子の温度を変動させる
請求項１７記載の光射出装置の温度制御方法。
【請求項１９】
光を射出する半導体発光素子を有する光源の温度を温度測定部で測定し、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を温度制御部で制御する際に、
前記温度制御部によって、温度制御素子の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する
光射出装置の温度制御方法。
【請求項２０】
光を射出する半導体発光素子を有する光源の温度を温度測定部で測定し、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を温度制御部で制御する際に、
前記温度制御部によって、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、前記温度制御素子の温度を変更する場合、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する
光射出装置の温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光射出装置、光射出装置の温度制御方法、光射出装置を備えた表示装置、および光射出装置を備えた光照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ランプを光源に用い、与えられた画像信号に応じて光源からの光を変調する光変調パネルの組み合わせを用いたプロジェクタがある。このようなプロジェクタでは、低輝度の画像を表示する場合、光変調パネルと投射レンズとの間の絞り機構の絞り径を、映像信号に応じて変更することで、コントラストを向上させる構造が取られることが多い（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一例として、ランプ光源を用いたプロジェクタ装置の一般的な構成を示したブロック図を図２８に示す。
図２８に示すように、画像信号入力部から入力された画像信号は画像信号処理部で各色の画像信号に処理され、各色の画像信号に基づいてシステム制御部を介して光源制御部より光源部に該光源部から射出される光の強度が指示される。そして、光源部から射出された光は、液晶パネル部より、システム制御部からアイリス制御部に指示されたアイリス絞り値に設定されたアイリス絞り部を通してレンズ部に入射され、レンズ部から例えばスクリーン（図示せず）に投射される。
【０００４】
光源を、ランプから高速に光量が変更可能な光源（レーザ、ＬＥＤなど）に変更した場合、特定の光源のみ変調が可能になる、また高速に画像の輝度を変更することができる、などの利点がある（例えば、特許文献２参照。）。この構成では、出力変調速度に対して温度制御の速度が追随できず、波長が設定波長よりずれ、画像のホワイトバランスが崩れる、寿命が劣化する等の問題がある。
【０００５】
一例として、レーザ光源を用いたプロジェクタ装置の一般的な構成を示したブロック図を図２９に示す。
図２９に示すように、画像信号入力部から入力された画像信号はシステム制御部で各色の画像信号に処理され、各色の画像信号に基づいて電流調整信号が電流制御回路に指示される。そして電流調整信号に基づいて決定された各色の電流が電流制御回路より赤光源、緑光源、青源部に供給される。各光源から射出された射出光（ＣＷ）は、上記システム制御部から液晶パネル駆動回路を介して指示された駆動信号による駆動される液晶パネルにより変調され、その後、各色の画像が合成されて、投射レンズに入射され、投射レンズから例えばスクリーン（図示せず）に投射される。
このように、前記したランプ光源とは異なり、三色の光源をそれぞれの電流制御回路から電流駆動し、光変調パネル（液晶パネル）で変調した後、各色の画像を合成し、投射レンズから射出する。
光源からの射出パワーは、表示する映像信号に応じて変調され、低い輝度の画像を出す場合は、各光源から射出するパワーを低くすることで、コントラストを向上させることが可能になる。
ランプ光源を用いたプロジェクタ装置と比較して、光量が高速で変調できるため、高速に画像の輝度を変えることができるが、ランプ光源には目立たなかった独自の問題も発生する。
すなわち、半導体レーザ素子は、発光する際に発生する熱量が多く、自然に放熱を行うには、放熱体の規模が大きくなるため、現実性に乏しい。
また、半導体レーザ素子の特性として、波長の温度依存性が著しいため、放熱体を設けずにそのまま半導体レーザ素子を使用することは、波長変動が大きくなり、プロジェクタなどの映像機器にとって致命的な問題となる。
【０００６】
上記半導体レーザ素子の波長温度依存性を調べた。例えば、図３０に示すように、縦軸に半導体レーザ素子の発光強度、比視感度を取り、横軸に半導体レーザ素子の発光波長を取ると、半導体レーザ素子の温度が上がると、発光波長が長くなり、比視感度は低下する方向にあることがわかる。
【０００７】
ここで、高速変調可能な光源として、一般的な半導体レーザ素子を用いた高出力の光源の構造および光源駆動装置での制御方式を、図３のブロック図によって説明する。
図３１に示すように、半導体レーザ素子が発光するために必要な電流は、光源駆動装置の電流供給部から供給される。
半導体レーザ素子の温度は、温度測定素子（サーミスタ、白金など）により光源駆動装置に取得され、光源駆動装置は、半導体レーザ素子の温度を一定に保つように、温度制御素子（ペルチェ素子など）に電力を供給する。制御方法は温度の静定時間を小さくするため、ＰＩＤサーボ制御などが使用される。
【０００８】
高出力の半導体レーザ素子では、熱を広く拡散させないと温度制御素子の効率が悪くなるため、構造上、熱拡散体となる放熱体を大きくかつ厚くする必要がある。放熱体を大きくかつ厚くすることにより、温度の時定数が大きくなり、サーボ制御の乗数や、方法を変更しても温度の静定時間、静定するまでの設定値からの温度の誤差を小さくするには限界がある。
【０００９】
このように、光源として、半導体レーザ素子を用いた場合、温度制御方法として多くの制御方法がある（例えば、特許文献３参照。）。しかし、制御する対象の出力が変更された場合、温度の静定時間を短縮する方法までは考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−４６５７２号公報
【特許文献２】特開２００８−２６２１６７号公報
【特許文献３】特開平１０−１７８２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
解決しようとする問題点は、制御する対象の出力が変更された場合、温度の静定時間を短縮する点である。
【００１２】
本発明は、制御する対象の出力が変更された場合、波長変動が抑制された安定した発光において、温度の静定時間を短縮することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光射出装置は、光を射出する半導体発光素子を有する光源と、前記光源の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする。
または、前記温度制御部は、前記温度制御素子の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する指示を前記温度制御素子に指示する。
または、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、前記温度制御素子の温度を変更する場合に、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する指示を前記温度制御素子に指示する。
【００１４】
本発明の光射出装置では、波長変動が抑制された安定した発光において、温度の静定時間を短縮される。
【００１５】
本発明の表示装置は、光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置を用いた発光部と、前記発光部から射出された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子より変調した光を投射する投影光学部を有し、前記光射出装置は、光を射出する半導体発光素子を有する光源と、前記光源の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする。
または、前記温度制御部は、前記温度制御素子の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する指示を前記温度制御素子に指示する。
または、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、前記温度制御素子の温度を変更する場合に、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する指示を前記温度制御素子に指示する。
【００１６】
本発明の表示装置は、画像を表示する光変調パネルと、前記光変調パネルを照明するバックライトを有し、前記バックライトは光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置の光源を用い、前記光射出装置は、光を射出する半導体発光素子を有する光源と、前記光源の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする。
または、前記温度制御部は、前記温度制御素子の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する指示を前記温度制御素子に指示する。
または、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、前記温度制御素子の温度を変更する場合に、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する指示を前記温度制御素子に指示する。
【００１７】
また、本発明の各表示装置では、本発明の光射出装置を有する光源を用いることから、波長変動が抑制された安定した発光が得られる。
【００１８】
本発明の光照射装置は、被加工物に光を照射して該被加工物を加工もしくは露光する光射出装置を有する発光部を備え、前記光射出装置は、光を射出する半導体発光素子を有する光源と、前記光源の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を制御目標温度に制御する温度制御素子に指示する温度制御部を備え、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を前記温度制御素子にする。
または、前記温度制御部は、前記温度制御素子の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する指示を前記温度制御素子に指示する。
または、前記温度制御部は、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、前記温度制御素子の温度を変更する場合に、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する指示を前記温度制御素子に指示する。
【００１９】
本発明の光照射装置では、本発明の光射出装置を有する光源を用いることから、波長変動が抑制された安定した発光において、温度の静定時間を短縮される。
【００２０】
本発明の光射出装置の温度制御方法は、光を射出する半導体発光素子を有する光源の温度を温度測定部で測定し、前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を温度制御部で制御する際に、前記温度制御部によって、前記光源で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する。
または、光を射出する半導体発光素子を有する光源の温度を温度測定部で測定し、前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を温度制御部で制御する際に、前記温度制御部によって、温度制御素子温度制御対象の温度を変更する際に、温度の静定時間および変動幅を最小に制御する。
または、光を射出する半導体発光素子を有する光源の温度を温度測定部で測定し、
前記温度測定部で測定した温度に基づいて前記光源の温度を温度制御部で制御する際に、前記温度制御部によって、前記光源で少なくとも二値以上の出力変動を生じさせると同時に、前記温度制御素子温度制御対象の温度を変更する場合、その出力変動に伴う変動した温度の静定時間を最小に抑制する。
【００２１】
本発明の光射出装置の温度制御方法では、波長変動が抑制された安定した発光において、温度の静定時間を短縮される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光射出装置は、高周波で射出パワーを変調させた場合でも、光源の温度、出力変動が抑制されるため、安定した波長が得られる。
【００２３】
本発明の表示装置は、発振波長が安定するので、高画質な画像が得られる。
【００２４】
本発明の光照射装置は、発振波長が安定するので、加工バラツキを生じることなく安定した可能が行え、また露光では、露光ばらつきが低減されるので、高精度な露光が行える。
【００２５】
本発明の光射出装置の温度制御方法は、高周波で射出パワーを変調させた場合でも、光源の温度、出力変動が抑制されるため、安定した波長が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光射出装置の一例を示したブロック図である。
【図２】本発明の光射出装置の駆動電流と温度と発振波長の関係の一例を示した図である。
【図３】本発明の光射出装置の駆動電流と温度と発振波長の関係の一例を示した図である。
【図４】比較例の光射出装置の駆動電流と温度と発振波長の関係の一例を示した図である。
【図５】本発明の光射出装置の駆動電流と温度の関係の一例を示した図である。
【図６】本発明の光射出装置の一例を示したブロック図である。
【図７】運用前の各パラメータ取得のフローチャートである。
【図８】駆動電流変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法のフローチャートである。
【図９】制御目標温度の変調幅と遅延時間の決定方法の一例を示したフローチャートである。
【図１０】運用時の動作を示したフローチャートである。
【図１１】運用時の動作を示したフローチャートである。
【図１２】本発明の光射出装置の駆動電流と温度の関係の一例を示した図である。
【図１３】本発明の光射出装置の駆動電流と温度の関係の一例を示した図である。
【図１４】運用前の各パラメータ取得のフローチャートである。
【図１５】設定温度の変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法を示したフローチャートである。
【図１６】設定温度と射出パワーの関係の決定方法の一例を示したフローチャートである。
【図１７】設定温度と射出パワーの決定方法の一例を示したフローチャートである。
【図１８】運用時の動作を示したフローチャートである。
【図１９】半導体発光素子の温度挙動を示した図である。
【図２０】制御電流と温度とを同時に変更するときの温度制御方法の運用時の動作を示したフローチャートである。
【図２１】本発明の制御対象装置の一例を示したブロック図である。
【図２２】本発明の制御対象装置の一例を示したブロック図である。
【図２３】運用前の各パラメータ取得のフローチャートである。
【図２４】運用前のパラメータの決定方法のうち、制御目標温度の変調幅と遅延時間の決定方法の一例を示したフローチャートである。
【図２５】運用前のパラメータの決定方法のうち、制御目標温度の変調幅と遅延時間の決定方法の一例を示したフローチャートである。
【図２６】運用時の動作を示したフローチャートである。
【図２７】波長変換素子を用いた光源を有する制御対象装置のブロック図である。
【図２８】ランプ光源を用いたプロジェクタ装置の一般的な構成を示したブロック図である。
【図２９】レーザ光源を用いたプロジェクタ装置の一般的な構成を示したブロック図である。
【図３０】半導体レーザ素子の波長温度依存性を示した図である。
【図３１】一般的な半導体レーザ素子を用いた高出力の光源の構造および光源駆動装置での制御方式を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について説明する。
【００２８】
＜実施の形態＞
［光射出装置の第１例］
本発明の実施の形態に係る光射出装置の一例を、図１のブロック図等によって説明する。
【００２９】
図１に示すように、光源１１には、光を射出する半導体発光素子２１を有する。この半導体発光素子２１には、例えば半導体レーザ素子、発光ダイオード、等が挙げられる。
また、上記光源１１には、その光源１１の温度を測定する温度測定部２２が設けられている。さらに、上記温度測定部２２で測定した温度情報に基づいて上記光源１１の温度（実質的には半導体発光素子２１の温度）を制御目標温度に制御する温度制御素子２３が設けられている。そして、上記温度制御素子２３に制御目標温度を指示する温度制御部１２が設けられている。
また、上記半導体発光素子２１には、それを駆動するための駆動回路１３が設けられている。
【００３０】
さらに、上記温度測定部２２に設定温度を指示し、且つ上記駆動回路１３に駆動電流を指示する制御部１４が備えられている。この制御部１４は、例えば、上記半導体発光素子２１から射出される射出パワーが所望の値になるように上記駆動回路１３に駆動電流値を指示し、また、上記光源１１を所定の温度とする設定温度等を上記温度制御部１２に指示している。
【００３１】
また、上記制御部１４には、メモリ部１５が接続されている。このメモリ部１５には、半導体発光素子２１の駆動電圧値と射出パワーのそれぞれの測定値が格納されている。
上記測定値を求める方法は、例えば、予め、測定しておいた半導体発光素子２１の駆動電圧値と半導体発光素子２１の射出パワーが駆動電流に依存することを利用している。
まず、駆動電流値を段階的に変更して半導体発光素子２１を発光させる。そして半導体発光素子２１の温度が十分に静定した後、半導体発光素子２１の駆動電圧値と射出パワーのそれぞれを測定して求める。
【００３２】
次に、光源１１から光を射出する場合について説明する。
光源１１の半導体発光素子２１を発光させるために、半導体発光素子２１に駆動電流が供給される。このとき、供給される駆動電流の電流値の変調と同時に、制御目標温度を変調させることにより、温度の静定時間および温度の変動幅を無くす、もしくは減少させる。
制御温度変調の一例として、制御目標温度の値を温度変化の方向と逆の方向に変調させ、時定数に応じた時間で元の一定の温度に戻すことが挙げられる。
すなわち、上記温度制御部１２は、上記光源１１で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を上記温度制御素子２３にすることになる。
【００３３】
図２に駆動電流を下げた場合、図３に駆動電流を上げた場合に、この駆動電流に変化を加えた時の半導体発光素子の温度、半導体発光素子の設定温度、半導体発光素子の発振波長の挙動を示す。
【００３４】
図２に示すように、例えば映像信号の輝度変動に対応して、駆動電流が低下された場合、それと同時に半導体発光素子２１の制御目標温度（図中、点線で示す）を高める方向に変調し、半導体発光素子２１の温度が一定になるようにする。このように、半導体発光素子２１の温度が一定になることから、半導体発光素子２１の発振波長の変動は起こらない。したがって、駆動電流が低下されたことによる、半導体発光素子２１が出力変動を起こしている変動時間も生じない。図中、２点鎖線で示した温度分布および発振波長分布は、制御目標温度を高くする方向に変調しなかった場合の半導体発光素子２１の温度分布と発振波長分布の変動状態を示したものである。
【００３５】
また、図３に示すように、例えば映像信号の輝度変動に対応して、駆動電流が高められた場合、それと同時に半導体発光素子２１の制御目標温度（図中、点線で示す）を低くする方向に変調し、半導体発光素子２１の温度が一定になるようにする。このように、半導体発光素子２１の温度が一定になることから、半導体発光素子２１の発振波長の変動は起こらない。したがって、駆動電流が高められたことによる、半導体発光素子２１が出力変動を起こしている変動時間も生じない。図中、２点鎖線で示した温度分布および発振波長分布は、制御目標温度を低くする方向に変調しなかった場合の半導体発光素子２１の温度分布と発振波長分布の変動状態を示したものである。
【００３６】
ここで比較例として、光源１１（半導体発光素子２１）に一定の駆動電流が供給され、温度制御がなされている状態から、映像信号の輝度変動に対応して、上記駆動電流を変化させ、半導体発光素子２１の射出パワーを変更した場合について、図４によって説明する。図４は、半導体発光素子２１の駆動電流を下げた場合の半導体発光素子２１の温度および波長の挙動を示す。
図４に示すように、駆動電流の変調速度に対して、半導体発光素子２１の温度変換の時定数が大きいため、駆動電流を変化させた直後は、半導体発光素子２１の温度が設定温度より乖離する。このような温度の乖離により、半導体発光素子２１から発振される光の波長が目的とする波長より乖離した状態で発振される期間が一定期間継続され、その後、温度の収束と共に波長も収束する。
【００３７】
次に、制御目標温度の変調幅ΔＴ-set、元の制御目標温度に戻すまでの遅延時間Δｔ-setは、駆動電流の変調幅で最適化した値を選択することにより、効果を上げることができることを、図５によって説明する。
【００３８】
図５（１）に示すように、駆動電流の変調幅ΔＩopが小さい場合、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setおよび遅延時間Δｔ-setが小さくなる。
一方、図５（２）に示すように、駆動電流の変調幅ΔＩopが大きい場合、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setおよび遅延時間Δｔ-setが大きくなる。
なお、図中、２点鎖線で示した温度分布は、制御目標温度を変調しなかった場合の半導体発光素子２１の温度分布の変動状態を示したものである。
【００３９】
もしくは、下記の（１）式で求められる駆動電流の変動時の余剰パワーＰに比例して、制御目標温度の変調幅ΔＴ-set、元の制御目標温度に戻すまでの遅延時間Δｔ-setを求めても良い。
【００４０】
Ｐ＝［電流値変更後の発生パワー］−［電流値変更前の発生パワー］
＝（Ｖop2×Ｉop2−Ｐout2）−（Ｖop1×Ｉop1−Ｐout1）…（１）
【００４１】
ここで、Ｖop1は変更前の駆動電圧、Ｉop1は変更前の駆動電流、Ｐout1は変更前の射出パワー、Ｖop2は変更後の駆動電圧、Ｉop2は変更後の駆動電流、Ｐout2は変更後の射出パワーを表す。
【００４２】
半導体発光素子２１の駆動電圧と射出パワーは、駆動電流に依存する。このため、運用前に、駆動電流値を段階ごとに変えながら、温度が十分静定した後にそれぞれ測定し、メモリに入れて置くことで、実際の運用時に参照して余剰パワーＰを計算し、ΔＴ-set、Δｔ-setを求めることが可能になる。
【００４３】
この処理を加えた光射出装置の一構成図を図６に示す。また、実際の運用時の光射出装置の一構成は前記図１に示した通りである。
【００４４】
図６に示すように、光源１１には、光を射出する半導体発光素子２１を有する。この半導体発光素子２１には、例えば半導体レーザ素子、発光ダイオード、等が挙げられる。
また、上記光源１１には、その光源１１の温度を測定する温度測定部２２が設けられている。さらに、上記温度測定部２２で測定した温度情報に基づいて上記光源１１の温度（実質的には半導体発光素子２１の温度）を制御目標温度に制御する温度制御素子２３が設けられている。そして、上記温度制御素子２３に制御目標温度を指示する温度制御部１２が設けられている。
また、上記半導体発光素子２１には、それを駆動するための駆動回路１３が設けられている。
【００４５】
さらに、上記温度測定部２２に設定温度を指示し、且つ上記駆動回路１３に駆動電流を指示する制御部１４が備えられている。この制御部１４は、例えば、上記半導体発光素子２１から射出される射出パワーが所望の値になるように上記駆動回路１３に駆動電流値を指示し、また、上記光源１１を所定の温度とする設定温度等を上記温度制御部１２に指示している。
【００４６】
また、上記制御部１４には、メモリ部１５が接続されている。このメモリ部１５には、半導体発光素子２１の駆動電圧値と射出パワーのそれぞれの測定値が格納されている。
上記測定値を求める方法は、例えば、予め、測定しておいた半導体発光素子２１の駆動電圧値と半導体発光素子２１の射出パワーが駆動電流に依存することを利用している。
まず、駆動電流値を段階的に変更して半導体発光素子２１を発光させる。そして半導体発光素子２１の温度が十分に静定した後、半導体発光素子２１の駆動電圧値と射出パワーのそれぞれを測定して求める。
【００４７】
次に、光源１１から光を射出する場合について説明する。
光源１１の半導体発光素子２１を発光させるために、半導体発光素子２１に駆動電流が供給される。このとき、供給される駆動電流の電流値の変調と同時に、制御目標温度を変調させることにより、温度の静定時間および温度の変動幅を無くす、もしくは減少させる。
制御温度変調の一例として、制御目標温度の値を温度変化の方向と逆の方向に変調させ、時定数に応じた時間で元の一定の温度に戻すことが挙げられる。
すなわち、上記温度制御部１２は、上記光源１１で少なくとも二値の出力変動を生じさせる場合に、その出力変動に伴う温度変動を抑制する指示を上記温度制御素子２３にすることになる。
【００４８】
さらに、半導体発光素子２１から射出された光の射出パワーを受光部４１で測定し、駆動電圧測定部３１で駆動電圧を測定し、駆動電流を段階的に変更して測定した値をメモリ１５に格納し、運用時にこの格納された値を参照して計算に用いる。また、上記駆動電圧測定部３１では、上記駆動回路１３から供給された駆動電力（駆動電圧）を測定する。この駆動電圧測定部３１で測定された駆動電圧値は、上記制御部１４に伝達され、制御部１４からメモリ部１５に格納される。また、上記制御部１４は、駆動電圧値の変化に見合った温度制御素子２３の駆動電圧を引き出し、それを温度制御部１２に指示する。そして、温度制御部１２から温度制御素子駆動電力を温度制御素子２３に供給する。
【００４９】
次に、運用前の各パラメータの決定方法を図７〜図９のフローチャートによって説明し、運用時の動作を図１０のフローチャートによって説明する。
【００５０】
図７は、駆動電流が変調した時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法を示すものであり、運用前の各パラメータ取得のフローチャートである。
図７に示すように、まず、「各パラメータの測定」Ｓ７−１で、駆動電流を段階的に変更した際の、半導体発光素子の射出パワー、半導体発光素子を駆動するための駆動電圧等を測定する。
次に、「設定電流値と射出パワーの関係を取得」Ｓ７−２で、半導体発光素子２１を駆動する設定電流値と半導体発光素子から出力された射出パワーの関係を取得する。
【００５１】
次に、「制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ７−３で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
続いて、「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ７−４で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定する。
そして「終了」Ｓ７−５にて、上記フローを終了する。
上記手順で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setと制御目標温度の遅延時間Δｔ-setが決定される。
【００５２】
次に、駆動電流変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法を、図８のフローチャートによって説明する。
まず、「設定電流値と射出パワーの関係を取得」Ｓ８−１で、半導体発光素子２１を駆動する設定電流値と半導体発光素子２１から出力された射出パワーの関係を取得する。
【００５３】
次に、「電流値を最小値に設定」Ｓ８−２で、先に取得した設定電流値を最小値に設定する。
【００５４】
次に、「温度静定確認」Ｓ８−３で、半導体発光素子を発光させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ８−３を行う。
【００５５】
一方、温度静定されている場合には、「射出パワーを測定」Ｓ８−４で、半導体発光素子の温度静定時の射出パワーを測定する。
【００５６】
次に、「駆動電圧を測定」Ｓ８−５で、半導体発光素子の温度静定時の駆動電圧を測定する。
【００５７】
次に、「射出パワーと駆動電圧をメモリに記録」Ｓ８−６で、先に測定した射出パワーと駆動電圧をメモリ部に記録する。
【００５８】
次に、「射出パワー、駆動電流が上限か」Ｓ８−７で、メモリ部に記録させた射出パワーおよび先に設定した駆動電流が上限値か否かを判断する。そして、いずれも上限の場合には、「終了」Ｓ８−９によってこのフローを終了する。
【００５９】
一方、上限になっていない場合には、「電流値を増加」Ｓ８−８で、駆動電流値を増加させ、上記「温度静定確認」Ｓ８−３から、上記フローを繰り返す。
【００６０】
次に、駆動電流変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法のうち、制御目標温度の変調幅と遅延時間の決定方法の一例を、図９のフローチャートによって説明する。
【００６１】
図９に示すように、まず「制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ９−１で制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
【００６２】
次に、「変動させるパワーの幅を決定」Ｓ９−２で、半導体発光素子の射出パワーを変動させる幅を決定する。
【００６３】
次に、「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ９−３で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定する。
【００６４】
次に、「制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ９−４で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
【００６５】
次に、「制御目標温度、基準駆動電流で光源を動作」Ｓ９−５で、制御目標温度、基準駆動電流で光源の半導体発光素子を動作をさせる。
【００６６】
次に、「温度静定確認」Ｓ９−６で、半導体発光素子を発光させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ９−６を行う。
【００６７】
一方、温度静定されている場合には、「駆動電流を変調し、同時に目標設定温度を変調分（ΔＴ-set）、遅延時間（Δｔ-set）にして光源を動作」Ｓ９−７で、駆動電流を変調し、それと同時に制御目標温度を変調分（ΔＴ-set）および遅延時間（Δｔ-set）にして光源の半導体発光素子を動作させる。
【００６８】
次に、「静定までの温度と時間を測定」Ｓ９−８で、半導体発光素子の温度が静定するまでの温度と時間を測定する。
【００６９】
次に、「ΔＴ-setの範囲が充分か」Ｓ９−９で、ΔＴ-setの範囲が充分か否かを判断する。
【００７０】
この判断で、ΔＴ-setの範囲が充分でない場合には、「ΔＴ-setを変更」Ｓ９−１０を行い、再度、「制御目標温度、基準駆動電流で光源を動作」Ｓ９−５以下を行う。
【００７１】
上記判断で、ΔＴ-setの範囲が充分である場合には、「光源の温度変動が最も小さい変調分をこのパワー変動時の最適値とし、メモリ部に記憶」Ｓ９−１１で、光源（半導体発光素子）の温度変動が最も小さい変調分を、半導体発光素子の射出パワー変動時の最適値とし、メモリ部に記憶する。
【００７２】
次に、「変動パワーの幅が充分か」Ｓ９−１２で、半導体発光素子の射出パワー変動幅の範囲が充分か否かを判断する。
【００７３】
上記「変動パワーの幅が充分か」Ｓ９−１２で、充分である場合には、「終了」Ｓ９−１４によってこのフローを終了する。
【００７４】
上記「変動パワーの幅が充分か」Ｓ９−１２で、変動パワーの幅が充分でない場合には、「変動パワー幅を変更」Ｓ９−１３で変動パワー幅を変更して、再度、「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ９−３以下を行う。
【００７５】
次に、駆動電流変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法のうち、制御目標温度の変調幅と遅延時間の決定方法の一例を、図１０のフローチャートによって説明する。
【００７６】
図１０に示すように、まず「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ１０−１で制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定を決定する。
【００７７】
次に、「変動させるパワーの幅を決定」Ｓ１０−２で、半導体発光素子の射出パワーを変動させる幅を決定する。
【００７８】
次に、「制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ１０−３で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
【００７９】
次に、「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ１０−４で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定する。
【００８０】
次に、「制御目標温度、基準駆動電流で光源を動作」Ｓ１０−５で、制御目標温度、基準駆動電流で光源の半導体発光素子を動作をさせる。
【００８１】
次に、「温度静定確認」Ｓ１０−６で、半導体発光素子を発光させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ１０−６を行う。
【００８２】
一方、温度静定されている場合には、「駆動電流を変調し、同時に目標設定温度を変調分（ΔＴ-set）、遅延時間（Δｔ-set）にして光源を動作」Ｓ１０−７で、駆動電流を変調し、それと同時に制御目標温度を変調分（ΔＴ-set）および遅延時間（Δｔ-set）にして光源の半導体発光素子を動作させる。
【００８３】
次に、「静定までの温度と時間を測定」Ｓ１０−８で、半導体発光素子の温度が静定するまでの温度と時間を測定する。
【００８４】
次に、「Δｔ-setの範囲が充分か」Ｓ１０−９で、Δｔ-setの範囲が充分か否かを判断する。
【００８５】
この判断で、Δｔ-setの範囲が充分でない場合には、「Δｔ-setを変更」Ｓ１０−１０を行い、再度、「制御目標温度、基準駆動電流で光源を動作」Ｓ１０−５以下を行う。
【００８６】
上記判断で、Δｔ-setの範囲が充分である場合には、「光源の静定時間が最も短い遅延時間をこのパワー変動時の最適値をとし、メモリに記憶」Ｓ１０−１１で、光源（半導体発光素子）の静定時間が最も短い変調分を、半導体発光素子の射出パワー変動時の最適値をとし、メモリ部に記憶する。
【００８７】
次に、「変動パワーの幅が充分か」Ｓ１０−１２で、半導体発光素子の射出パワー変動幅の範囲が充分か否かを判断する。
【００８８】
上記「変動パワーの幅が充分か」Ｓ１０−１２で、充分である場合には、「終了」Ｓ１０−１４によってこのフローを終了する。
【００８９】
上記「変動パワーの幅が充分か」Ｓ１０−１２で、変動パワーの幅が充分でない場合には、「変動パワー幅を変更」Ｓ１０−１３で変動パワー幅を変更して、再度、「制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ１０−３以下を行う。
【００９０】
次に、図１１によって、運用時の動作を説明する。
【００９１】
図１１に示すように、「運用時」Ｓ１１−１では、「規定パワー、基準温度で光源が駆動」Ｓ１１−２において、光源の半導体発光素子は、規定の射出パワーでかつ基準温度で駆動している。
【００９２】
次に、「パワー変動値指示」Ｓ１１−３で、外部入力によってパワー変動値を指示する。
【００９３】
この状態で、「メモリ部から現在の射出パワー（Ｐout１）での、駆動電流（Ｉop１）、駆動電圧（Ｖop１）を参照」Ｓ１１−４で、メモリ部から変更後の射出パワー（Ｐout１）における駆動電流（Ｉop１）、駆動電圧（Ｖop１）を参照する。
【００９４】
次に、「メモリ部から変更後の射出パワー（Ｐout２）での、駆動電流（Ｉop２）、駆動電圧（Ｖop２）を参照」Ｓ１１−５で、メモリ部から変更後の射出パワー（Ｐout２）における駆動電流（Ｉop２）、駆動電圧（Ｖop２）を参照する。
【００９５】
次に、「余剰パワーの計算」Ｓ１１−６で、余剰パワーを計算する。例えば、下記（２）式によって計算される。
【００９６】
Ｐ＝［電流値変更後の発生パワー］−［電流値変更前の発生パワー］
＝（Ｖop2×Ｉop2−Ｐout2）−（Ｖop1×Ｉop1−Ｐout1）…（２）
【００９７】
ここで、Ｖop1は変更前の駆動電圧、Ｉop1は変更前の駆動電流、Ｐout1は変更前の射出パワー、Ｖop2は変更後の駆動電圧、Ｉop2は変更後の駆動電流、Ｐout2は変更後の射出パワーを表す。
【００９８】
次に、「メモリ部から余剰パワーＰに応じた変調温度幅ΔＴ-set、遅延時間Δｔ-setを参照」Ｓ１１−７で、メモリ部から余剰パワーＰに応じた制御目標温度の変調幅ΔＴ-set、遅延時間Δｔ-setを参照する。
【００９９】
次に、「駆動電流を変更すると共に、目標温度を遅延時間分、変調温度幅だけ変調」Ｓ１１−８で、駆動電流を変更すると共に、制御目標温度を遅延時間Δｔ-set分、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setだけ変調する。
【０１００】
そして、上記Ｓ１１−２からＳ１１−８を、半導体発光素子が温度静定しているように、繰り返し行う。
【０１０１】
次に、温度変調時の過剰な温度および波長変動を抑制する方法について説明する。
また、この方法は、制御対象の温度を変更する際にも応用可能である。
【０１０２】
まず、半導体レーザ素子の温度制御について説明する。
温度の時定数が大きい制御系において、制御目標温度を変更しても、温度の追随には限界があり、静定時間が長く、変動も大きい。しかしながら、変化後の温度を考慮した値を制御目標温度に変えることにより、静定時間、温度変動共に小さくすることが可能になる。
【０１０３】
例えば、半導体発光素子の通常の温度挙動を図１２に示す。また、上記処理を行った場合の半導体発光素子の温度挙動を図１３に示す。
【０１０４】
図１２に示すように、温度の時定数が大きい制御系において、駆動電流が一定で、制御目標温度を変更しても、温度の追随には限界がある場合、半導体発光素子の温度が一定になる時間がかかり、また温度変動幅も大きくなる。このように、半導体発光素子２１の温度が一定になる時間が長いことから、半導体発光素子２１の発振波長の変動は大きくなる。
【０１０５】
一方、図１３に示すように、温度の時定数が大きい制御系において、駆動電流が一定で、制御目標温度を変調させた場合、半導体発光素子の温度が一定になる時間が短くなり、また温度変動幅も小さくなる。このように、半導体発光素子２１の温度が一定になる時間が短く、温度変動幅も小さいことから、半導体発光素子２１の発振波長の変動は、ほとんど起こらなくなる、もしくは大幅に低減される。
【０１０６】
制御目標温度の変調幅ΔＴ-set、元の制御目標温度に戻すまでの遅延時間Δｔ-setは、温度変更前後のパワーの差分に比例して求めることができる。余剰パワーＰは下記（３）式になる。
【０１０７】
Ｐ＝［温度変更後の発生パワー］−［温度変更前の発生パワー］
＝（Ｖop2×Ｉop2−Ｐout2）−（Ｖop1×Ｉop1−Ｐout1）…（３）
【０１０８】
ここで、Ｖop1は変更前の駆動電圧、Ｉop1は変更前の駆動電流、Ｐout1は変更前の射出パワー、Ｖop2は変更後の駆動電圧、Ｉop2は変更後の駆動電流、Ｐout2は変更後の射出パワーを表す。
【０１０９】
上記説明したように、半導体発光素子２１の温度と射出パワーは、温度に依存する。このため、運用前に、駆動電流値を段階ごとに変えながら、温度が十分静定した後にそれぞれ測定し、メモリに入れて置くことで、実際の運用時に参照して余剰パワーＰを計算し、ΔＴ-set、Δｔ-setを求めることが可能になる。
【０１１０】
また、上記処理を可能にする構成は、前述の図６に示した構成と同じであり、運用前に受光部４１を用いて、各温度の射出パワーをメモリ部１５に蓄えておき、実際の運用時に参照する。
運用前の各パラメータの決定方法を図１４に、運用時の動作説明を図１５に示す。
【０１１１】
図１４は、制御目標温度が変調した時の半導体発光素子２１の温度変動を抑制する方法を示すものであり、運用前の各パラメータ取得のフローチャートである。
図１４に示すように、まず、「各パラメータの測定」Ｓ１４−１で、制御目標温度を段階的に変更した際の、半導体発光素子２１の射出パワー、半導体発光素子２１の温度等を測定する。
次に、「設定温度と射出パワーの関係を取得」Ｓ１４−２で、半導体発光素子２１を駆動する際の設定温度と半導体発光素子２１から出力された射出パワーの関係を取得する。
【０１１２】
次に、「制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ１４−３で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
続いて、「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ１４−４で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定する。
そして「終了」Ｓ１４−５にて、上記フローを終了する。
上記手順で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setと制御目標温度の遅延時間Δｔ-setが決定される。
【０１１３】
次に、設定温度の変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法を、図１５のフローチャートによって説明する。
まず、「設定温度と射出パワーの関係を取得」Ｓ１５−１で、半導体発光素子を駆動する際の設定温度と半導体発光素子から出力された射出パワーの関係を取得する。
【０１１４】
次に、「設定温度を基準温度に設定」Ｓ１５−２で、先に取得した設定温度を基準温度に設定する。
【０１１５】
次に、「温度静定確認」Ｓ１５−３で、半導体発光素子を発光させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ１５−３を行う。
【０１１６】
一方、温度静定されている場合には、「射出パワーを測定」Ｓ１５−４で、半導体発光素子の温度静定時の射出パワーを測定する。
【０１１７】
次に、「駆動電圧を測定」Ｓ１５−５で、半導体発光素子の温度静定時の駆動電圧を測定する。
【０１１８】
次に、「射出パワーと駆動電圧をメモリに記録」Ｓ１５−６で、先に測定した射出パワーと駆動電圧をメモリ部に記録する。
【０１１９】
次に、「設定温度の全ての範囲を把握できたか」Ｓ１５−７で、設定温度の全ての範囲を把握できたか否かを判断する。そして、いずれも把握できている場合には、「終了」Ｓ１５−９によってこのフローを終了する。
【０１２０】
一方、把握できていない場合には、「設定温度を変更」Ｓ１５−８で、設定温度を変更し、再び、上記「温度静定確認」Ｓ１５−３から以下フローを繰り返す。
【０１２１】
次に、制御目標温度変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法のうち、設定温度と射出パワーの関係の決定方法の一例を、図１６のフローチャートによって説明する。
【０１２２】
図１６に示すように、まず「目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ１６−１で制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
【０１２３】
次に、「変動させる温度の幅を決定」Ｓ１６−２で、制御目標温度を変動させる幅を決定する。
【０１２４】
次に、「遅延時間Δｔ-setを仮定」Ｓ１６−３で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを仮定する。
【０１２５】
次に、「目標温度の過剰変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ１６−４で、制御目標温度の過剰変調幅ΔＴ-setを決定する。
【０１２６】
次に、「目標温度、基準駆動電流で光源を動作」Ｓ１６−５で、制御目標温度、基準駆動電流で光源の半導体発光素子を動作をさせる。
【０１２７】
次に、「温度静定確認」Ｓ１６−６で、半導体発光素子を発光させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ１６−６を行う。
【０１２８】
一方、温度静定されている場合には、「目標温度に過剰変調分ΔＴ-setを加えて変調し、遅延時間（Δｔ-set）で光源を動作」Ｓ１６−７で、制御目標温度に過剰変調分ΔＴ-setを加えて変調し、遅延時間（Δｔ-set）で光源の半導体発光素子を動作させる。
【０１２９】
次に、「静定までの温度と時間を測定」Ｓ１６−８で、半導体発光素子の温度が静定するまでの温度と時間を測定する。
【０１３０】
次に、「ΔＴ-setの範囲が充分か」Ｓ１６−９で、ΔＴ-setの範囲が充分か否かを判断する。
【０１３１】
この判断で、ΔＴ-setの範囲が充分でない場合には、「ΔＴ-setを変更」Ｓ１６−１０を行い、再度、「目標温度、基準電流で光源を動作」Ｓ１６−５以下を行う。
【０１３２】
上記判断で、ΔＴ-setの範囲が充分である場合には、「光源の温度変動が最も小さい変調分をこのパワー変動時の最適値とし、メモリに記憶」Ｓ１６−１１で、光源（半導体発光素子）の温度変動が最も小さい変調分を、半導体発光素子の射出パワー変動時の最適値とし、メモリ部に記憶する。
【０１３３】
次に、「温度変動範囲が充分か」Ｓ１６−１２で、半導体発光素子の温度変動範囲が充分か否かを判断する。
【０１３４】
上記「温度変動範囲が充分か」Ｓ１６−１２で、温度変動範囲が充分である場合には、「終了」Ｓ１６−１４によってこのフローを終了する。
【０１３５】
上記「温度変動範囲が充分か」Ｓ１６−１２で、温度変動範囲が充分でない場合には、「温度変動範囲を変更」Ｓ１６−１３で温度変動範囲を変更して、再度、「遅延時間Δｔ-setを仮定」Ｓ１６−３以下を行う。
【０１３６】
次に、制御目標温度変調時の半導体発光素子の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法のうち、設定温度と射出パワーの決定方法の一例を、図１７のフローチャートによって説明する。
【０１３７】
図１７に示すように、まず「目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ１７−１で制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定を決定する。
【０１３８】
次に、「変動させるパワーの幅を決定」Ｓ１７−２で、半導体発光素子の射出パワーを変動させる幅を決定する。
【０１３９】
次に、「目標温度の過剰変調幅ΔＴ-setを固定」Ｓ１７−３で、制御目標温度の過剰変調幅ΔＴ-setを固定する。
【０１４０】
次に、「遅延時間Δｔ-setを仮定」Ｓ１７−４で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを仮定する。
【０１４１】
次に、「制御目標温度、基準駆動電流で光源を動作」Ｓ１０−５で、制御目標温度、基準駆動電流で光源の半導体発光素子を動作をさせる。
【０１４２】
次に、「温度静定確認」Ｓ１７−６で、半導体発光素子を発光させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ１７−６を行う。
【０１４３】
一方、温度静定されている場合には、「目標温度に過剰変調分（ΔＴ-set）を加えて変調し、遅延時間（Δｔ-set）で光源を動作」Ｓ１７−７で、制御目標温度に過剰変調分（ΔＴ-set）を加えて変調し、遅延時間（Δｔ-set）で光源の半導体発光素子を動作させる。
【０１４４】
次に、「静定までの温度と時間を測定」Ｓ１７−８で、半導体発光素子の温度が静定するまでの温度と時間を測定する。
【０１４５】
次に、「Δｔ-setの範囲が充分か」Ｓ１７−９で、Δｔ-setの範囲が充分か否かを判断する。
【０１４６】
この判断で、Δｔ-setの範囲が充分でない場合には、「Δｔ-setを変更」Ｓ１７−１０を行い、再度、「目標温度、基準駆動電流で光源を動作」Ｓ１７−５以下を行う。
【０１４７】
上記判断で、Δｔ-setの範囲が充分である場合には、「光源の温度変動が最も小さい変調分をこのパワー変動時の最適値とし、メモリに記憶」Ｓ１７−１１で、光源（半導体発光素子）の温度変動が最も小さい変調分を、半導体発光素子の射出パワー変動時の最適値とし、メモリ部に記憶する。
【０１４８】
次に、「変動パワーの幅が充分か」Ｓ１７−１２で、半導体発光素子の射出パワー変動幅の範囲が充分か否かを判断する。
【０１４９】
上記「変動パワーの幅が充分か」Ｓ１７−１２で、充分である場合には、「終了」Ｓ１７−１４によってこのフローを終了する。
【０１５０】
上記「変動パワーの幅が充分か」Ｓ１７−１２で、変動パワーの幅が充分でない場合には、「変動パワー幅を変更」Ｓ１７−１３で変動パワー幅を変更して、再度、「目標温度の過剰変調幅ΔＴ-setを固定」Ｓ１７−３以下を行う。
【０１５１】
次に、図１８によって、運用時の動作を説明する。
【０１５２】
図１８に示すように、「運用時」Ｓ１８−１では、「規定パワー、基準温度で光源が駆動」Ｓ１８−２において、光源の半導体発光素子は、規定の射出パワーでかつ基準温度で駆動している。
【０１５３】
次に、「温度変動値指示」Ｓ１８−３で、外部入力によって温度変動値を指示する。
【０１５４】
この状態で、「メモリ部から現在の射出パワー（Ｐout１）での、駆動電流（Ｉop１）、駆動電圧（Ｖop１）を参照」Ｓ１８−４で、メモリ部から変更後の射出パワー（Ｐout１）における駆動電流（Ｉop１）、駆動電圧（Ｖop１）を参照する。
【０１５５】
次に、「メモリ部から変更後の射出パワー（Ｐout２）での、駆動電流（Ｉop２）、駆動電圧（Ｖop２）を参照」Ｓ１８−５で、メモリ部から変更後の射出パワー（Ｐout２）における駆動電流（Ｉop２）、駆動電圧（Ｖop２）を参照する。
【０１５６】
次に、「余剰パワーの計算」Ｓ１８−６で、余剰パワーを計算する。例えば、下記（４）式によって計算される。
【０１５７】
Ｐ＝［電流値変更後の発生パワー］−［電流値変更前の発生パワー］
＝（Ｖop2×Ｉop2−Ｐout2）−（Ｖop1×Ｉop1−Ｐout1）…（４）
【０１５８】
ここで、Ｖop1は変更前の駆動電圧、Ｉop1は変更前の駆動電流、Ｐout1は変更前の射出パワー、Ｖop2は変更後の駆動電圧、Ｉop2は変更後の駆動電流、Ｐout2は変更後の射出パワーを表す。
【０１５９】
次に、「メモリ部から余剰パワーＰに応じた変調温度幅ΔＴ-set、遅延時間Δｔ-setを参照」Ｓ１８−７で、メモリ部から余剰パワーＰに応じた制御目標温度の変調幅ΔＴ-set、遅延時間Δｔ-setを参照する。
【０１６０】
次に、「目標温度に過剰変調分を加えた目標温度に、目標温度の遅延時間分だけ変調」Ｓ１８−８で、制御目標温度に過剰変調分を加えた制御目標温度に、制御目標温度の遅延時間分だけ変調する。
【０１６１】
そして、上記Ｓ１８−２からＳ１８−８を、半導体発光素子が温度静定しているように、繰り返し行う。
【０１６２】
次に、温度変調時の過剰な温度および波長変動を抑制する方法について説明する。
また、この方法は、制御対象の温度を変更する際にも応用可能である。
【０１６３】
まず、半導体レーザ素子の温度制御について説明する。
温度の時定数が大きい制御系において、制御目標温度を変更しても、温度の追随には限界があり、静定時間が長く、変動も大きい。しかしながら、変化後の温度を考慮した値を制御目標温度に変えることにより、静定時間、温度変動共に小さくすることが可能になる。
例えば、上記処理を行った場合の半導体発光素子の温度挙動を図１９に示す。
【０１６４】
図１９に示すように、駆動電流が変調されて、同時に制御目標温度を変調させた場合、半導体発光素子の温度が一定になる時間が短くなり、また温度変動幅も小さくなる。このように、半導体発光素子２１の温度が一定になる時間が短く、温度変動幅も小さいことから、半導体発光素子２１の発振波長の変動は、ほとんど起こらなくなる、もしくは大幅に低減される。
【０１６５】
次に、図２０によって、制御電流と温度とを同時に変更するときの温度制御方法の運用時の動作を説明する。
【０１６６】
図２０に示すように、「運用時」Ｓ２０−１では、「規定パワー、基準温度で光源が駆動」Ｓ２０−２において、光源の半導体発光素子は、規定の射出パワーでかつ基準温度で駆動している。
【０１６７】
次に、「射出パワー、温度変動値指示」Ｓ２０−３で、外部入力によって射出パワー、温度変動値を指示する。
【０１６８】
この状態で、「メモリ部から現在の射出パワー（Ｐout１）での、駆動電流（Ｉop１）、駆動電圧（Ｖop１）を参照」Ｓ２０−４で、メモリ部から変更後の射出パワー（Ｐout１）における駆動電流（Ｉop１）、駆動電圧（Ｖop１）を参照する。
【０１６９】
次に、「メモリ部から出力変更後の射出パワー（Ｐout２）での、駆動電流（Ｉop２）、駆動電圧（Ｖop２）を参照」Ｓ２０−５で、メモリ部から出力変更後の射出パワー（Ｐout２）における駆動電流（Ｉop２）、駆動電圧（Ｖop２）を参照する。
【０１７０】
次に、「メモリ部から温度変更後の射出パワー（Ｐout３）での、駆動電流（Ｉop３）、駆動電圧（Ｖop３）を参照」Ｓ２０−６で、メモリ部から温度変更後の射出パワー（Ｐout３）における駆動電流（Ｉop３）、駆動電圧（Ｖop３）を参照する。
【０１７１】
次に、「余剰パワーＰ１、Ｐ２の計算」Ｓ２０−７で、余剰パワーを計算する。例えば、下記（５）、（６）式によって計算される。
【０１７２】
Ｐ＝［出力変更後の発生パワー］−［出力変更前の発生パワー］
＝（Ｖop2×Ｉop2−Ｐout2）−（Ｖop1×Ｉop1−Ｐout1）…（５）
【０１７３】
Ｐ＝［温度変更後の発生パワー］−［温度変更前の発生パワー］
＝（Ｖop3×Ｉop3−Ｐout3）−（Ｖop1×Ｉop1−Ｐout1）…（６）
【０１７４】
ここで、Ｖop1は変更前の駆動電圧、Ｉop1は変更前の駆動電流、Ｐout1は変更前の射出パワー、Ｖop2は変更後の駆動電圧、Ｉop2は変更後の駆動電流、Ｐout2は変更後の射出パワー、Ｖop3は変更後の駆動電圧、Ｉop3は変更後の駆動電流、Ｐout3は変更後の射出パワーを表す。
【０１７５】
次に、「メモリ部から余剰パワーＰ１，Ｐ２に応じた変調温度幅ΔＴ-set１、２、遅延時間Δｔ-set１、２を参照」Ｓ２０−８で、メモリ部から余剰パワーＰ１、Ｐ２に応じた制御目標温度の変調幅ΔＴ-set１、２、遅延時間Δｔ-set１、２を参照する。
【０１７６】
次に、「ΔＴ-set１、２、Δｔ-set１、２を加算し、変調分を算出する」Ｓ２０−９で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-set１、２、遅延時間Δｔ-set１、２を加算し、変調分を算出する。
【０１７７】
次に、「駆動電流を変調すると共に、目標温度を過剰分に加えた温度に、遅延時間分だけ変調」Ｓ２０−１０で、駆動電流を変更すると共に、制御目標温度を遅延時間Δｔ-set分、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setだけ変調する。
【０１７８】
そして、上記Ｓ２０−２からＳ２０−１０を、半導体発光素子が温度静定しているように、繰り返し行う。
【０１７９】
次に、温度制御対象が駆動対象と異なる場合の応用について以下に説明する。
【０１８０】
上記までの温度制御方法の応用として、温度制御対象に外部から与えるエネルギーが変動する場合に、制御対象の温度の静定時間と、変動時間幅を最小に制御する方法が挙げられる。
【０１８１】
例えば、図２１のブロック図に、温度制御対象が駆動対象と異なる構成について示す。
図２１に示すように、制御対象装置５１には、光を射出する制御対象６１を有する。この制御対象６１には、例えば半導体レーザ素子、発光ダイオード、等が挙げられる。
また、上記制御対象装置５１には、その制御対象装置５１の温度を測定する温度測定部６２が設けられている。さらに、上記温度測定部６２で測定した温度情報に基づいて上記制御対象装置５１の温度（実質的には制御対象６１の温度）を制御目標温度に制御する温度制御素子６３が設けられている。そして、上記温度制御素子６３に制御目標温度を指示する温度制御部５２が設けられている。
また、上記制御対象６１には、それを駆動するためエネルギー供給を行う駆動対象５６が設けられている。この駆動対象５６には、駆動電力を供給する電力供給回路５３が接続されている。
【０１８２】
さらに、上記温度測定部５２に設定温度を指示し、且つ上記電力供給回路５３に電力値を指示する制御部５４が備えられている。この制御部５４は、例えば、上記制御対象装置５１から放出されるエネルギーが所望の値になるように上記電力供給回路５３に電流値を指示し、また、上記制御対象装置５１を所定の温度とする設定温度等を上記温度制御部５２に指示している。
【０１８３】
次に、上記図２１によって説明した制御対象装置の実際の温度制御運用時の構成について、図２２のブロック図によって説明する。
【０１８４】
図２２に示すように、制御対象装置５１には、光を射出する制御対象６１を有する。この制御対象６１には、例えば半導体レーザ素子、発光ダイオード、等が挙げられる。
また、上記制御対象装置５１には、その制御対象装置５１の温度を測定する温度測定部６２が設けられている。さらに、上記温度測定部６２で測定した温度情報に基づいて上記制御対象装置５１の温度（実質的には制御対象６１の温度）を制御目標温度に制御する温度制御素子６３が設けられている。そして、上記温度制御素子６３に制御目標温度を指示する温度制御部５２が設けられている。
また、上記制御対象６１には、それを駆動するためエネルギー供給を行う駆動対象５６が設けられている。この駆動対象５６には、駆動電力を供給する電力供給回路５３が接続されている。
【０１８５】
さらに、上記温度測定部５２に設定温度を指示し、且つ上記電力供給回路５３に電力値を指示する制御部５４が備えられている。この制御部５４は、例えば、上記制御対象装置５１から放出されるエネルギーが所望の値になるように上記電力供給回路５３に電流値を指示し、また、上記制御対象装置５１を所定の温度とする設定温度等を上記温度制御部５２に指示している。
【０１８６】
また、上記制御部５４には、メモリ部５５が接続されている。このメモリ部５５には、制御目標温度変調値と遅延時間が格納されている。
【０１８７】
上記図２１、図２２によって説明した構成において、温度を一定に制御する場合について説明する。
電力供給回路５３から駆動対象５６に一定の電力が供給され、駆動対象５６からの何らかのエネルギーが制御対象６１に供給され、制御対象６１が一定の温度に制御されている。この状態において、駆動対象５６に供給される電力が変調されると同時に、制御対象６１の目標温度を変調させることで、温度の静定時間と変動時間幅を最小に制御可能である。
【０１８８】
図２３は、温度制御対象が駆動対象と異なる場合の駆動対象への供給電力変更時の温度変動を抑制する方法を示すものであり、運用前の各パラメータ取得のフローチャートである。
図２３に示すように、まず、「各パラメータの測定」Ｓ２３−１で、駆動電流を段階的に変更した際の、制御対象の放出エネルギー、制御対象を駆動するためのエネルギー等を測定する。
【０１８９】
次に、「目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ２３−２で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
続いて、「目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ２３−３で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定する。
そして「終了」Ｓ２３−４にて、上記フローを終了する。
上記手順で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setと制御目標温度の遅延時間Δｔ-setが決定される。
【０１９０】
次に、駆動対象への供給電力変更時の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法のうち、制御目標温度の変調幅と遅延時間の決定方法の一例を、図２４のフローチャートによって説明する。
【０１９１】
図２４に示すように、まず「目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ２４−１で制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
【０１９２】
次に、「駆動対象に供給する電力の変動幅を決定」Ｓ２４−２で、駆動対象に供給する電力の変動幅を決定する。
【０１９３】
次に、「遅延時間Δｔ-setを仮定」Ｓ２４−３で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを仮定する。
【０１９４】
次に、「目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ２４−４で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
【０１９５】
次に、「目標温度、基準駆動電流で制御対象を動作」Ｓ２４−５で、制御目標温度、基準駆動電流で制御対象装置の制御対象を動作をさせる。
【０１９６】
次に、「温度静定確認」Ｓ２４−６で、制御対象を動作させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ２４−６を行う。
【０１９７】
一方、温度静定されている場合には、「駆動対象に供給する電力を変更し、同時に制御対象の目標温度を、変調分（ΔＴ-set）、遅延時間（Δｔ-set）で動作」Ｓ２４−７で、駆動対象に供給する電力を変更し、同時に制御対象の制御目標温度を、制御目標温度の変調分（ΔＴ-set）、遅延時間（Δｔ-set）で動作させる。
【０１９８】
次に、「静定までの温度と時間を測定」Ｓ２４−８で、制御対象の温度が静定するまでの温度と時間を測定する。
【０１９９】
次に、「ΔＴ-setの範囲が充分か」Ｓ２４−９で、ΔＴ-setの範囲が充分か否かを判断する。
【０２００】
この判断で、ΔＴ-setの範囲が充分でない場合には、「ΔＴ-setを変更」Ｓ２４−１０を行い、再度、「制御目標温度、基準駆動電流で制御対象を動作」Ｓ２４−５以下を行う。
【０２０１】
上記判断で、ΔＴ-setの範囲が充分である場合には、「駆動対象の温度変動が最も小さい変調分をこの供給電力時の最適値とし、メモリ部に記憶」Ｓ２４−１１で、制御対象装置（制御対象）の温度変動が最も小さい変調分を、制御対象の放出エネルギー変動時の最適値とし、メモリ部に記憶する。
【０２０２】
次に、「駆動対象に供給する電力の変更の幅が充分か」Ｓ２４−１２で、駆動対象に供給する電力の変更の幅が充分か否かを判断する。
【０２０３】
上記「駆動対象に供給する電力の変更の幅が充分か」Ｓ２４−１２で、充分である場合には、「終了」Ｓ２４−１４によってこのフローを終了する。
【０２０４】
上記「駆動対象に供給する電力の変更の幅が充分か」Ｓ２４−１２で、変動パワーの幅が充分でない場合には、「供給電力を変更」Ｓ２４−１３で供給電力を変更して、再度、「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ２４−３以下を行う。
【０２０５】
次に、駆動対象への供給電力変更時の温度変動を抑制する方法における運用前のパラメータの決定方法のうち、制御目標温度の変調幅と遅延時間の決定方法の一例を、図２５のフローチャートによって説明する。
【０２０６】
図２５に示すように、まず「制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定」Ｓ２５−１で制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを決定を決定する。
【０２０７】
次に、「駆動対象に供給する電力の変動幅を決定」Ｓ２５−２で、駆動対象に供給する電力の変動幅を決定する。
【０２０８】
次に、「目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定」Ｓ２５−３で、制御目標温度の変調幅ΔＴ-setを決定する。
【０２０９】
次に、「遅延時間Δｔ-setを仮定」Ｓ２５−４で、制御目標温度の遅延時間Δｔ-setを仮定する。
【０２１０】
次に、「目標温度、基準駆動電流で制御対象を動作」Ｓ２５−５で、制御目標温度、基準駆動電流で制御対象装置の制御対象を動作をさせる。
【０２１１】
次に、「温度静定確認」Ｓ２５−６で、制御対象を動作させて、その温度が静定しているか否かを判断する。この判断で、温度静定していない場合には、一定時間を置いてから、再度、「温度静定確認」Ｓ２５−６を行う。
【０２１２】
一方、温度静定されている場合には、「駆動対象に供給する電力を変更し、同時に制御対象の目標温度を、変調分（ΔＴ-set）、遅延時間（Δｔ-set）で動作」Ｓ２５−７で、駆動対象に供給する電力を変更し、同時に制御対象の制御目標温度を、制御目標温度の変調分（ΔＴ-set）、遅延時間（Δｔ-set）で動作させる。
【０２１３】
次に、「静定までの温度と時間を測定」Ｓ２５−８で、制御対象の温度が静定するまでの温度と時間を測定する。
【０２１４】
次に、「Δｔ-setの範囲が充分か」Ｓ２５−９で、Δｔ-setの範囲が充分か否かを判断する。
【０２１５】
この判断で、Δｔ-setの範囲が充分でない場合には、「Δｔ-setを変更」Ｓ２５−１０を行い、再度、「制御目標温度、基準駆動電流で制御対象を動作」Ｓ２５−５以下を行う。
【０２１６】
上記判断で、Δｔ-setの範囲が充分である場合には、「温度の静定時間が最も小さい遅延時間をこのパワー変動時の最適値とし、メモリ部に記憶」Ｓ２５−１１で、制御対象の温度の静定時間が最も小さい遅延時間をこのパワー変動時の最適値とし、メモリ部に記憶する。
【０２１７】
次に、「駆動対象に供給する電力の変更の幅が充分か」Ｓ２５−１２で、駆動対象に供給する電力の変更の幅の範囲が充分か否かを判断する。
【０２１８】
上記「駆動対象に供給する電力の変更の幅が充分か」Ｓ２４−１２で、充分である場合には、「終了」Ｓ２４−１４によってこのフローを終了する。
【０２１９】
上記「駆動対象に供給する電力の変更の幅が充分か」Ｓ２４−１２で、変動パワーの幅が充分でない場合には、「変動パワー幅を変更」Ｓ２５−１３で変動パワー幅を変更して、再度、「制御目標温度の遅延時間ΔT-setを決定」Ｓ２５−３以下を行う。
【０２２０】
次に、図２６によって、運用時の動作を説明する。
【０２２１】
図２６に示すように、「運用時」Ｓ２６−１では、「規定パワー、基準温度で駆動対象が駆動しているか」Ｓ２６−２において、駆動対象は、規定のパワーでかつ基準温度で駆動している。
【０２２２】
次に、「供給電力変動指示」Ｓ２６−３で、外部入力によって供給電力変動を指示する。
【０２２３】
この状態で、「余剰パワーＰを計算」Ｓ２６−４で、余剰パワーＰを計算する。例えば、下記（７）式によって計算される。
【０２２４】
Ｐ＝［変更後の供給電力］−［変更前の供給電力］…（７）
【０２２５】
次に、「メモリ部から余剰パワーＰに応じた変調温度幅ΔＴ-set、遅延時間Δｔ-setを参照」Ｓ２６−５で、メモリ部から余剰パワーＰに応じた制御目標温度の変調幅ΔＴ-set、遅延時間Δｔ-setを参照する。
【０２２６】
次に、「駆動対象に供給する電力を変更すると共に、制御対象の目標温度を過剰時間分、変調温度幅だけ変調」Ｓ２６−８で、駆動対象に供給する電力を変更すると共に、制御対象の目標温度を過剰時間分Δｔ-set、制御目標温度の変調温度幅ΔＴ-setだけ変調する。
【０２２７】
そして、上記Ｓ２６−２からＳ２６−６を、駆動対象が温度静定しているように、繰り返し行う。
【０２２８】
以上、説明したように、本温度制御方法を光射出装置、制御対象装置等に用いることで、下記の効果がある。
高周波で射出パワーを変調させた場合でも、光源の温度、出力変動が抑制されるため、安定した波長が得られる。
また、制御温度を変更した場合、温度の変動幅が少なく、波長の過剰なずれも抑制される。
【０２２９】
また、光源の設計としても下記の利点が挙げられる。
本発明を用いることで、温度制御系のチューニングの時定数の設計を考慮する必要がなくなり、設計の制約が少なくなる。すなわち、時定数を持つ温度制御素子の制約が緩和できる。
加えて、温度サーボの制御系が変更できない場合にも、目標温度の設定を変更することにより、制御系の時定数の調整機構と成り得る。
【０２３０】
また、本発明は、光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置を用いた発光部と、この発光部から射出された光を変調する光変調素子と、この光変調素子より変調した光を投射する投影光学部を有する表示装置に適用できる。
さらに、本発明は、画像を表示する光変調パネル（例えば液晶表示パネル）と、この光変調パネルを照明するバックライトを有し、このバックライトは光を射出する半導体発光素子を有する光射出装置の光源を用いた表示装置に適用できる。
例えば、高速変調可能な光源を用いたプロジェクタやテレビなどの映像機器において、本処理を用いた温度制御系を用いることにより、下記の効果が得られる。
画面輝度の切り替え時に、光源の波長変動や、意図した以外の出力変動がないため、色の再現性の良い、高コントラストな映像が再現できる。
さらに、効率の良い光源となる為、低消費電力となる。
また、画面輝度切り替え時に各光源の出力バラツキが抑制される。
さらにまた、高フレームレートの画像であっても、過度的な出力変動が小さいために、綺麗な映像が得られる。
【０２３１】
また、被加工物に光を照射して該被加工物を加工もしくは露光する光射出装置を有する発光部を備えているような、加工、露光用などの照射装置の光源制御部に本発明を用いることで、電流変調により強度を変更する場合でも、安定した出力、波長が保てる。
加えて、温度制御対象に外部から与えるエネルギーが変動する場合にも、本方法が応用可能である。
【０２３２】
使用例としては、波長変換素子を用いた光源が挙げられる。
図２７に示すように、光源は、基本波光源に電力が供給され、基本波光源より射出した光が、波長変換素子を経て、目的の波長として出力される。このような光源では、安定した波長に制御するために、波長変換素子の温度制御が必要となる。この波長変換素子の温度制御は、温度制御機構（測定素子、制御素子、制御部）によって、温度を一定に制御する場合が多い。
この光源において、基本波光源へ供給する電力を変更し、出力を変動する場合に、本方法により、基本波光の出力変動によらず波長変換素子の温度を一定に制御することで、安定した波長の出力光が得られる。
【符号の説明】
【０２３３】
１…光射出装置、１１…光源、１２…温度制御部、２１…半導体発光素子、２２…温度測定部、２３…温度制素子
【図１】
2011044545.tif 000003
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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