(57)【要約】【課題】半導体レーザの発光効率の低下を防止すると共に、非可視光を画像表示装置の外部に漏洩しない画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】緑色レーザ光源装置１から出射される緑色レーザ光５１と赤外変調レーザ光５５との光路を分離するダイクロイックミラー１０ａを備えた画像表示装置１００であって、緑色レーザ光源装置１の外部にダイクロイックミラー１０ａによって分離される赤外変調レーザ光５５を検出するサーモスタット２０ａと少なくとも１つのダイクロイックミラー１０ａとを設けると共に、少なくとも１つのダイクロイックミラー１０ａにより分離される直前の緑色レーザ光５１の光路の延長線上にサーモスタット２０ａを設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2011180477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非可視光を出射する半導体レーザとこの半導体レーザにより出射される非可視光を可視光に変換する波長変換手段とからなり、この波長変換手段によって変換される可視光を外部に出射するレーザ光源装置と、
このレーザ光源装置から出射される可視光と非可視光との光路を分離する光路分離手段とを備えた画像表示装置であって、
前記レーザ光源装置の外部に光路分離手段によって分離される非可視光を検出する非可視光検出手段と前記少なくとも１つの光路分離手段とを設けると共に、前記少なくとも１つの光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に前記非可視光検出手段を設けたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記レーザ光源装置と光路分離手段と非可視光検出手段とを略直線状に配置するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記レーザ光源装置から出射される可視光及び非可視光の光路を変更する光路変更手段を設けると共にこの光路変更手段によって光路を変更された可視光の光路上に前記光路分離手段を設け、この光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に前記非可視光検出手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記光路分離手段を複数個設け、各光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に前記非可視光検出手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記非可視光検出手段による非可視光の検出により前記半導体レーザの動作を停止させる停止手段を設けた構成としたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レーザを用いたレーザ光源装置を搭載した画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面表示が可能な画像表示装置の光源として、レーザ光を供給する半導体レーザを用いる技術が開発されている。画像表示装置の光源として従来から用いられる超高圧水銀ランプ（ＵＨＰランプ）と比較すると、半導体レーザを利用した光源は高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命であるなどの利点がある。
【０００３】
以下、従来のレーザ光源装置について説明する。従来のレーザ光源装置は赤外レーザ光を出射する半導体レーザと、半導体レーザから出射される赤外レーザ光を半波長の可視レーザ光に変換する波長変換手段と、波長変換手段により出射されるレーザ光が入射する光路分離手段としてのプリズムと、これらを収納するカバーとを備える。波長変換手段の変換効率は１００％ではないため、波長変換手段は可視レーザ光と共に非可視光としての赤外レーザ光を出射する。このため、プリズムはカバー内に設けられ、可視レーザ光と赤外レーザ光とをそれぞれ異なる方向に屈折させる。これにより、可視レーザ光と赤外レーザ光との光路は分離され、可視レーザ光はカバーの開口部へ向かうように光路を変更される。よって、レーザ光源装置は可視レーザ光のみを外部に出力することができる。またここで、分離された赤外レーザ光はカバーの内壁に設けられる非可視光吸収部材へ向かうように光路を変更される。これにより、赤外レーザ光は非可視光吸収部材に照射されて吸収される。さらに、プリズムによって非可視光吸収部材に導かれない赤外レーザ光はカバー内部での反射を繰り返すことで徐々に吸収される。以上より、レーザ光源装置は赤外レーザ光の外部への漏洩を防ぐことができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６５９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体レーザを用いたレーザ光源装置を搭載した画像表示装置では次の２つの課題がある。
【０００６】
１つ目はレーザ光源装置の外部へ漏洩したくない赤外レーザ光を非可視光吸収部材によって、あるいはレーザ光源装置のカバー内で反射を繰り返すことによって吸収することである。赤外レーザ光は、別名熱線とも言われ、照射する箇所を加熱する。このため、赤外レーザ光をレーザ光源装置内で吸収すると、当然レーザ光源装置の温度は上昇する。一般的に半導体レーザは、ＬＥＤやランプなどの光源に比べて温度特性が悪いため、レーザ光源装置の温度上昇に伴い半導体レーザの温度が上昇すると、半導体レーザの発光効率は悪くなる。
【０００７】
２つ目はプリズムによる屈折で赤外レーザ光及び可視レーザ光を所定の方向に導くことである。例えば、レーザ光源装置あるいはこれを搭載する画像表示装置の落下などにより、プリズムが所定の位置からずれたり、傾いたり、外れたりすると、赤外レーザ光及び可視レーザ光を所定の方向へ導くことはできない。さらにプリズムの傾き方によっては、赤外レーザ光がカバーの開口部に向かい、レーザ光源装置の外部へ漏洩し続けるという恐れもある。従って、このレーザ光源装置を画像表示装置に搭載する場合においても、画像表示装置は外部に高出力の赤外レーザ光を漏洩する可能性があり、大変危険である。
【０００８】
このような２つの課題を解決するために、本発明は半導体レーザの発光効率の低下を防止すると共に、外部へ非可視光である赤外レーザ光を漏洩させない画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために本発明の画像表示装置は、非可視光を出射する半導体レーザとこの半導体レーザにより出射される非可視光を可視光に変換する波長変換手段とからなり、この波長変換手段によって変換される可視光を外部に出射するレーザ光源装置と、このレーザ光源装置から出射される可視光と非可視光との光路を分離する光路分離手段とを備えた画像表示装置であって、前記レーザ光源装置の外部に光路分離手段によって分離される非可視光を検出する非可視光検出手段と前記少なくとも１つの光路分離手段とを設けると共に、前記少なくとも１つの光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に前記非可視光検出手段を設けた構成とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以上のように構成されるため、レーザ光源装置の外部に設けられる光路分離手段によって可視光と非可視光との光路は分離され、非可視光は非可視光検出手段に照射される。これにより、非可視光はレーザ光源装置の内部で吸収されないため、レーザ光源装置の温度上昇を防ぐことができ、よって、半導体レーザの発光効率の低下を防ぐことができる。さらに、非可視光検出手段は光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に設けられることによって、可視光は光路分離手段で反射し、非可視光は光路分離手段を透過することで光路は分離される。つまり、非可視光の光路は光路分離手段によって変更されないため、光路分離手段がずれたり、傾いたり、外れたりしても、非可視光は確実に非可視光検出手段を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図
【図２】本発明に実施の形態１におけるレーザ光源装置の概略構成図
【図３】本発明の実施の形態２におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図
【図４】本発明の実施の形態３におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明における第１の発明は、非可視光を出射する半導体レーザとこの半導体レーザにより出射される非可視光を可視光に変換する波長変換手段とからなり、この波長変換手段によって変換される可視光を外部に出射するレーザ光源装置と、このレーザ光源装置から出射される可視光と非可視光との光路を分離する光路分離手段とを備えた画像表示装置であって、前記レーザ光源装置の外部に光路分離手段によって分離される非可視光を検出する非可視光検出手段と前記少なくとも１つの光路分離手段とを設けると共に、前記少なくとも１つの光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に前記非可視光検出手段を設けたことを特徴とする画像表示装置に関する。
【００１３】
本発明における第１の発明によれば、レーザ光源装置の外部に設けられる光路分離手段によって可視光と非可視光との光路は分離され、非可視光は非可視光検出手段に照射され、これにより、非可視光はレーザ光源装置の内部で吸収されないためレーザ光源装置の温度上昇を防ぐことができる。よって、半導体レーザの発光効率の低下を防ぐことができる。さらに、非可視光検出手段は光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に設けられることによって、可視光は光路分離手段で反射し、非可視光は光路分離手段を透過することで光路は分離される。つまり、非可視光の光路は光路分離手段によって変更されないため、光路分離手段がずれたり、傾いたり、外れたりしても、非可視光は確実に非可視光検出手段を照射することができる。
【００１４】
本発明における第２の発明は、前記レーザ光源装置と光路分離手段と非可視光検出手段とを略直線状に配置するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
本発明における第２の発明によれば、レーザ光源装置の出力方向に光路分離手段及び非可視光検出手段を設ける。このため、非可視光は光路分離手段を透過し、非可視光検出手段に照射される。従って、光路分離手段がずれたり、傾いたり、外れたりしても、非可視光は確実に非可視光検出手段を照射することができる。
【００１６】
本発明における第３の発明は、前記レーザ光源装置から出射される可視光及び非可視光の光路を変更する光路変更手段を設けると共にこの光路変更手段によって光路を変更された可視光の光路上に前記光路分離手段を設け、この光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に前記非可視光検出手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
本発明における第３の発明によれば、レーザ光源装置が非可視光で加熱されるため半導体レーザの発光効率の低下を防止することができる。また、光路分離手段がずれたり、傾いたり、外れたりしても、非可視光は確実に非可視光検出手段を照射することができる。
【００１８】
本発明における第４の発明は、前記光路分離手段を複数個設け、各光路分離手段により分離される直前の可視光の光路の延長線上に前記非可視光検出手段を設けたことを特徴とする。
【００１９】
本発明における第４の発明によれば、複数の光路分離手段及び非可視光検出手段を設けることによって、より確実に可視光と非可視光との光路を分離でき、非可視光の検出もより確実に行えて画像表示装置の安全性はさらに高まる。
【００２０】
本発明における第５の発明は、前記非可視光検出手段による非可視光の検出により前記半導体レーザの動作を停止させる停止手段を設けた構成としたことを特徴とする。
【００２１】
本発明における第５の発明によれば、非可視光の検出により半導体レーザの動作を停止させる停止手段を設けたことにより、非可視光が危険と判断される量以上に検出される場合、半導体レーザは動作を停止させられるため、画像表示装置の安全を確保することができる。
【００２２】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１について図１、図２を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図である。図２は本発明の実施の形態１におけるレーザ光源装置の概略構成図である。まず図１を用いて画像表示装置の概要について説明する。
【００２３】
画像表示装置１００はレーザ光を光源とし、スクリーンに拡大化して投影する画像表示装置である。画像表示装置１００の光源は緑色レーザ光源装置１と、赤色レーザ光源装置２と、青色レーザ光源装置３との３つであり、３色のレーザ光源装置１〜３によって画像を表示する。
【００２４】
緑色レーザ光源装置１は非可視光である赤外基本レーザ光を半波長に変換することで、主として緑色レーザ光５１を出力し、非可視光としての赤外変調レーザ光５５を付随的に出力する（詳細については後述する）。赤色レーザ光源装置２は赤色レーザ光５２を出力し、青色レーザ光源装置３は青色レーザ光５３を出力する。
【００２５】
コリメータレンズ７〜９は各色レーザ光源装置１〜３から出力される各色レーザ光５１〜５３を平行ビームに変化させることができる。光路分離手段としてのダイクロイックミラー１０ａ及び光路変更手段としてのダイクロイックミラー１１ａは表面に所定の波長のレーザ光を透過あるいは反射させるための膜を形成して構成される。拡散板１４は通過するレーザ光を拡散させ、フィールドレンズ１５は拡散されたレーザ光を収束レーザに変換する。ＰＢＳ１６（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  Ｂｅａｍ  Ｓｐｒｉｔｔｅｒ）は各色レーザ光５１〜５３を反射させ、空間光変調素子１７によって反射されたレーザ光を透過する。空間光変調素子１７は反射型の液晶である。
【００２６】
非可視光検出手段としてのサーモスタット２０ａはダイクロイックミラー１０ａによって分離された非可視光である赤外変調レーザ光５５で照射される。これにより、サーモスタット２０ａは赤外変調レーザ光５５を吸収すると共に加熱されることで、サーモスタット２０ａの温度は上昇する。このサーモスタット２０ａの温度上昇によって緑色レーザ光源装置１の赤外変調レーザ光５５の漏洩を検出することができる。
【００２７】
各色レーザ光源装置１〜３からの各色レーザ光５１〜５３はコリメータレンズ７〜９によってそれぞれ平行光束され、平行光束された各色レーザ光５１〜５３はダイクロイックミラー１０ａ及び１１ａによって拡散板１４に導かれ、拡散板１４、フィールドレンズ１５、ＰＢＳ１６の順に介し、空間光変調素子１７で反射し、投射レンズ１８によって拡大化されてスクリーン３０に投影される。
【００２８】
次に各色レーザ光源装置１〜３からの各色レーザ光５１〜５３がどのようにして所定の方向に導かれるかを具体的に説明する。
【００２９】
緑色レーザ光源装置１は緑色レーザ光５１を出力すると共に非可視光である赤外変調レーザ光５５を漏洩する。赤外変調レーザ光５５はコリメータレンズ７で平行光束され、ダイクロイックミラー１０ａを透過し、サーモスタット２０ａを照射する（詳細については後述する）。一方、緑色レーザ光５１はコリメータレンズ７で平行光束され、ダイクロイックミラー１０ａによってダイクロイックミラー１１ａの方向に反射し、反射した緑色レーザ光５１はさらにダイクロイックミラー１１ａでも反射することで拡散板１４の方向に導かれる。
【００３０】
赤色レーザ光源装置２から出力される赤色レーザ光５２は同様にコリメータレンズ８で平行光束され、ダイクロイックミラー１１ａを透過することで、拡散板１４に導かれる。青色レーザ光源装置３から出力される青色レーザ光５３は同様にコリメータレンズ９によって平行光束され、ダイクロイックミラー１０ａを透過し、透過した青色レーザ光５３はさらにダイクイロックミラー１１ａで反射することで拡散板１４の方向に導かれる。
【００３１】
つまり、ダイクロイックミラー１０ａは緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と、青色レーザ光５３を透過させる青色透過膜と、赤外変調レーザ光５５を透過させる赤外透過膜とを塗布される。よって、ダイクロイックミラー１０ａは緑色レーザ光５１と赤外変調レーザ光５５との光路を分離する本実施の形態における光路分離手段である。
【００３２】
また、ダイクロイックミラー１１ａは緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と赤色レーザ光５２を透過させる赤色透過膜と青色レーザ光５３を反射させる青色反射膜とを塗布される。よってダイクロイックミラー１１ａは各色レーザ光５１〜５３を所定の方向に導くための光路変更手段である。以上より、図１の構成において非可視光である赤外変調レーザ光５５以外の各色レーザ光５１〜５３は拡散板１４の方向へと導かれる。
【００３３】
緑色レーザ光５１、赤色レーザ光５２、青色レーザ光５３は拡散板１４で拡散し、フィールドレンズ１５で照度分布を均一化し、ＰＢＳ１６で反射し、空間光変調素子１７へ照射される。空間光変調素子１７は反射型の液晶であり、上記のようにして導かれる各色レーザ光５１〜５３をもとに画像を形成するように反射する。形成された画像は投射レンズ１８によって拡大化されスクリーン３０に投影される。ここで、緑色レーザ光５１、赤色レーザ光５２、青色レーザ光５３は時間分割制御をされており、各色レーザ光源装置１〜３は順々に出力される。従って、投射レンズ１８からも各色レーザ光５１〜５３は順々に投射されるため、スクリーン３０上では各色レーザ光５１〜５３の残像によって画像を形成する。
【００３４】
なお、赤色レーザ光源装置２は波長６４０ｎｍの赤色レーザ光５２を出力するのが好ましいが、赤色と認識できるものであれば、ピーク波長が６１０〜７５０ｎｍの範囲で異なる波長領域のものを用いてもよい。同様に、青色レーザ光源装置３は波長４５０ｎｍの青色レーザ光５３を出力するのが好ましいが、青色と認識できるものであれば、ピーク波長が４３５〜４８０ｎｍの範囲で異なる波長領域のものを用いてもよい。
【００３５】
次に、図２を用いて緑色レーザ光源装置１について説明する。緑色レーザ光源装置１は求める色の２倍の波長となるレーザ光を半波長に変換することで、緑色レーザ光５１として出力するものである。以下、具体的に説明する。
【００３６】
カバー４０は各部材を収納する筐体である。なお、カバー４０は熱伝導率の高いアルミや銅などで構成されることが好ましいが、熱伝導率の高い金属と樹脂を組み合わせて形成してもよい。カバー４０に接触配置される半導体レーザ４１は波長８０８ｎｍの非可視光である赤外基本レーザ光５０を出力し、赤外基本レーザ光５０はコリメートレンズ４２によって平行ビームに変更され、フォーカシングレンズ４３によりレーザ媒体４５に集光される。レーザ媒体４５は赤外基本レーザ光５０を吸収することによって、波長１０６４ｎｍの非可視光の赤外変調レーザ光５５を励起する。赤外変調レーザ光５５は波長変換素子であるＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子４８で半波長に変換され、波長５３２ｎｍの可視光としての緑色レーザ光５１となり、緑色レーザ光５１はカバー４０の開口部に設けられるガラスカバー４９を透過して緑色レーザ光源装置１の外部へと出力される。ガラスカバー４９は非可視光である赤外基本レーザ光５０及び赤外変調レーザ光５５を透過しない膜を形成される。これにより、赤外基本レーザ光５０及び赤外変調レーザ光５５が外部に漏洩することを防止する。
【００３７】
ここで、本実施の形態においてレーザ媒体４５はＹ（イットリウム）ＶＯ４（バナデート）からなる厚み２ｍｍの無機光学活性物質（結晶）にＮｄ（ネオジウム）を１％ドープしたものである。さらに具体的にはレーザ媒体４５は母材であるＹＶＯ４のＹに蛍光を発する元素であるＮｄ＋３に置換してドーピングしたものである。
【００３８】
また、レーザ媒体４５の端面４５ａは赤外基本レーザ光５０に対して無反射コート（ＡＲコート）を施されると共に、赤外変調レーザ光５５と緑色レーザ光５１とに対して高反射コート（ＨＲコート）を施される。ＳＨＧ素子４８の端面４８ａは緑色レーザ光５１に対して無反射コートを施されると共に、赤外変調レーザ光５５に対して高反射コートを施される。
【００３９】
つまり、赤外基本レーザ光５０はレーザ媒体４５の端面４５ａを透過し、レーザ媒体４５によって赤外基本レーザ光５０は赤外変調レーザ光５５に励起される。赤外変調レーザ光５５はＳＨＧ素子４８の端面４５ａと端面４８ａによって反射を繰り返し、共振することで高い光強度のレーザ光となり、ＳＨＧ素子４８で半波長に変換され、緑色レーザ光源装置１の外部へと出力される。つまり、端面４５ａと端面４８ａによって共振器を構成しており、本実施の形態では共振器長を３ｍｍとした。なお、端面４５ａ及び端面４８ａにゴミが付着すると、高い反射率を維持できなくなる。このため、赤外変調レーザ光５５の光強度も低下してしまい、高い光強度の緑色レーザ光５１へと変換することもできなくなる。よって、緑色レーザ光源装置１の内部にゴミの侵入などを防ぐため、カバー４０でこれらの素子を覆う構成とすると共に緑色レーザ光５１の出射される開口部は透明なガラスカバー４９で覆う。
【００４０】
以上のように構成することで、緑色レーザ光源装置１は高い光強度の緑色レーザ光５１を出力できる。しかし、ＳＨＧ素子４８は赤外変調レーザ光５５を緑色レーザ光５１に４０〜５０％程度しか変換できないため、赤外変調レーザ光５５はＳＨＧ素子４８から緑色レーザ光５１と共に出力される。このため、緑色レーザ光源装置１はガラスカバー４９を設け、ガラスカバー４９は非可視光としての赤外変調レーザ光５５の漏洩を防止する。
【００４１】
しかし次のような場合において、非可視光としての赤外変調レーザ光５５あるいは赤外基本レーザ光５０を緑色レーザ光源装置１の外部に漏洩する可能性がある。例えば、画像表示装置１００の落下などにより、半導体レーザ４１の光軸からレーザ媒体４５及びＳＨＧ素子４８が外れる場合、このとき赤外基本レーザ光５０が直接緑色レーザ光源装置１の外部に漏れる危険性がある。しかしこの場合、赤外基本レーザ光５０はダイクロイックミラー１０ａを透過し、サーモスタット２０ａを照射することで吸収される。
【００４２】
また半導体レーザ４１の光軸からＳＨＧ素子４８のみが外れる場合、このときレーザ媒体４５によって励起された赤外変調レーザ光５５が直接緑色レーザ光源装置１の外部に漏れる危険性がある。しかしこの場合、赤外変調レーザ光５５はダイクロイックミラー１０ａを透過し、サーモスタット２０ａを照射することで吸収される。
【００４３】
また赤外基本レーザ光５０、赤外変調レーザ光５５が設計した光軸から少しずれることにより、ＳＨＧ素子４８の変換効率が悪化する。これにより、ガラスカバー４９だけでは防止しきれず、赤外基本レーザ光５０あるいは赤外変調レーザ光５５が漏洩するということも考えられる。しかしこの場合においても、赤外基本レーザ光５０あるいは赤外変調レーザ光５５は共にダイクロイックミラー１０ａを透過し、サーモスタット２０ａを照射することで吸収される。
【００４４】
よって、ダイクロイックミラー１０ａは赤外基本レーザ光５０でも赤外変調レーザ光５５でも透過することができる。なお、ダイクロイックミラー１０ａは赤外透過膜を塗布されており、入射する光の波長が赤外光の領域であれば、透過することができる。つまり、ダイクロイックミラー１０ａが緑色レーザ光５１との光路を分離できるレーザ光は波長８０８ｎｍの赤外基本レーザ光５０及び波長１０６４ｎｍの赤外変調レーザ光５５に限定されないわけではない。
【００４５】
また、サーモスタット２０ａは半導体レーザ４１の電源部と電気的に接続され、非可視光検出手段と半導体レーザ４１の動作を停止する停止手段を兼ねている。
【００４６】
以上の構成により、ダイクロイックミラー１０ａは緑色レーザ光源装置１から出力される緑色レーザ光５１と赤外変調レーザ光５５との光路を緑色レーザ光源装置１の外部で分離し、赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０ａに吸収される。
【００４７】
このため、赤外変調レーザ光５５はカバー４０などに反射及び吸収することはないため、緑色レーザ光源装置１を加熱しない。よって、緑色レーザ光源装置１に内蔵する半導体レーザ４１も同様に加熱されず高温とならないため、半導体レーザ４１の発光効率の低下を防止することができる。従って、半導体レーザ４１は長時間連続で動作しても、発光効率の低下を防止する。よって、半導体レーザ４１の長寿命化も図ることができる。さらに、半導体レーザ４１はカバー４０と接触配置されるため、半導体レーザ４１の熱はカバー４０を介して外部に放熱することができる。
【００４８】
さらに、図１における緑色レーザ光源装置１の出力方向の直線上にダイクロイックミラー１０ａ及びサーモスタット２０ａは配置される。このため、ダイクロイックミラー１０ａが仮に外れたとしても、赤外変調レーザ光５５は確実にサーモスタット２０ａに照射される。またあるいは、ダイクロイックミラー１０ａがずれることにより赤外変調レーザ光５５の入射位置が変わるとしても、ダイクロイックミラー１０ａが傾くことにより赤外変調レーザ光５５の入射角度が変わるとしても、赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０ａに照射される。つまり、赤外変調レーザ光５５はダイクロイックミラー１０ａで反射せず透過するため、サーモスタット２０ａを照射することになる。よって、ダイクロイックミラー１０ａがずれたり、傾いたり、外れたりしても、赤外変調レーザ光５５は各色レーザ光５１〜５３の光路へ進むことはない。従って、赤外変調レーザ光５５及び赤外基本レーザ光５０が画像表示装置１００の外部に漏洩することを防止することができる。
【００４９】
また、本実施の形態におけるサーモスタット２０ａは非可視光検出手段でもあり、サーモスタット２０ａは半導体レーザ４１の電源部と電気的に接続されることにより、停止手段としての機能も備える。非可視光検出手段としては上述の通り、サーモスタット２０ａの温度上昇によって赤外変調レーザ光５５の漏洩を検出する。つまり、所定量以上の赤外変調レーザ光５５あるいは赤外基本レーザ光５０が漏洩し、サーモスタット２０ａが加熱されすぎると、サーモスタットのスイッチはオンからオフに切り替わり、それと同時に半導体レーザ４１への電力供給を遮断することができる。よって、画像表示装置１００の安全性はより向上する。
【００５０】
ここで、サーモスタットは、赤外変調レーザ光５５あるいは赤外基本レーザ光５０が１００ｍＷ以上出力されたときに動作するように設定されている。
【００５１】
さらに例えば、サーモスタットではなく、フォトダイオードを用いることにより、赤外変調レーザ光５５がある出力以上照射されると、それを検知して、画像表示装置１００の外部に異常を知らせるランプを点滅させるなどの構成にすることによって、画像表示装置１００の異常をユーザに伝えることができる。これにより、ユーザは画像表示装置１００の故障を知ることができ、修理するなどの適切な対策を講じることができるため、画像表示装置１００の安全性はより向上する。
【００５２】
なお、サーモスタット２０ａは少なくともレーザ光から照射される部分を黒色にしておくことで、レーザ光を吸収しやすく、赤外基本レーザ光５０及び赤外変調レーザ光５５が漏洩したときに、より確実にサーモスタット２０ａを動作させることができる。さらに、サーモスタット２０ａはできるだけ小型で低熱容量であることが好ましい。その方が、異常時にサーモスタット２０ａが加熱されるが、異常が発生してから動作するまでの時間をより早くすることができる。なお、サーモスタット２０ａに限らず、ヒューズ、サーミスタなどで代用してもよい。異常時において緑色レーザ光源装置１あるいは半導体レーザ４１の電力供給を絶つことができればよい。
【００５３】
また、本実施の形態ではダイクロイックミラー１０ａ及び１１ａを用いたが、これに限定する必要はなく、その他のミラーや、あるいはプリズムなどでもよい。
【００５４】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態２におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図である。ここでは、実施の形態１と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５５】
本実施の形態は画像表示装置１００にサーモスタット２０ａだけでなくサーモスタット２０ｂも設けることにより、実施の形態１に比べてさらに安全性を向上させる構成とした。サーモスタット２０ｂはサーモスタット２０ａと同様の機能を有し、半導体レーザ４１の電源部と電気的に接続される。また、５５ａ及び５５ｂは共に非可視光としての赤外変調レーザ光５５であって、赤外変調レーザ光５５ａはダイクロイックミラー１０ｂを透過した赤外変調レーザ光５５であり、赤外変調レーザ光５５ｂはダイクロイックミラー１０ｂを反射した赤外変調レーザ光５５である。
【００５６】
以下、本実施の形態における各色レーザ光源装置１〜３より出力される各色レーザ光５１〜５３及び赤外変調レーザ光５５の光路について説明する。
【００５７】
緑色レーザ光５１は緑色レーザ光源装置１より出力されると、コリメータレンズ７によって平行光束され、光路分離手段としてのダイクロイックミラー１０ｂによって光路分離手段としてのダイクロイックミラー１１ｂの方向に反射し、ダイクロイックミラー１１ｂによって拡散板１４の方向に反射することで、所定の方向に導かれる。
【００５８】
赤色レーザ光５２は赤色レーザ光源装置２によって出力されると、コリメータレンズ８によって平行光束され、ダイクロイックミラー１１ｂを透過することで、拡散板１４に導かれる。
【００５９】
青色レーザ光５３は青色レーザ光源装置３によって出力されると、コリメータレンズ９によって平行光束され、ダイクロイックミラー１０ｂを透過し、ダイクロイックミラー１１ｂによって拡散板１４の方向に反射することで、所定の方向に導かれる。
【００６０】
また、緑色レーザ光源装置１より緑色レーザ光５１の出力に伴い、付随的に漏洩する非可視光である赤外変調レーザ光５５はコリメータレンズ７によって平行光束され、ダイクロイックミラー１０ｂを透過する。これにより、赤外変調レーザ光５５ａはサーモスタット２０ａを照射する。一方、ダイクロイックミラー１０ｂで透過できずに、誤って反射してしまった赤外変調レーザ光５５ｂはダイクロイックミラー１１ｂを透過する。これにより、赤外変調レーザ光５５ｂはサーモスタット２０ｂを照射する。
【００６１】
よって、ダイクロイックミラー１０ｂは緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と、青色レーザ光５３を透過させる青色透過膜と、赤外変調レーザ光５５を透過させる赤外透過膜とを塗布される。
【００６２】
また、ダイクロイックミラー１１ｂは緑色レーザ光を反射させる緑色反射膜と、赤色レーザ光５２を透過させる赤色透過膜と、青色レーザ光５３を反射させる青色反射膜と赤外変調レーザ光５５を透過させる赤外透過膜とを塗布される。よって、ダイクロイックミラー１０ｂ及び１１ｂは共に本実施の形態における光路分離手段である。このため、図３の構成において赤外変調レーザ光５５以外の各色レーザ光５１〜５３は拡散板１４の方向へと導かれる。
【００６３】
以上の構成により、ダイクロイックミラー１０ｂ及び１１ｂは緑色レーザ光源装置１から出力される緑色レーザ光５１及び赤外変調レーザ光５５を緑色レーザ光源装置１の外部によって光路を分離し、非可視光である赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０ａ及び２０ｂに吸収される。
【００６４】
このため、赤外変調レーザ光５５はカバー４０などに反射及び吸収することはないため、緑色レーザ光源装置１を加熱しない。よって、緑色レーザ光源装置１に内蔵する半導体レーザ４１も同様に加熱されず高温とならないため、半導体レーザ４１の発光効率の低下を防止することができる。従って、半導体レーザ４１は長時間連続で動作しても、発光効率の低下を防止する。よって、半導体レーザ４１の長寿命化も図ることができる。
【００６５】
さらに、図３における緑色レーザ光源装置１の出力方向に略直線状にダイクロイックミラー１０ｂ及びサーモスタット２０ａは配置される。このため、ダイクロイックミラー１０ｂがずれたり、傾いたり、外れたりしても、赤外変調レーザ光５５は確実にサーモスタット２０ａを照射することができる。従って、赤外変調レーザ光５５が画像表示装置１００の外部に漏洩することを防止することができる。
【００６６】
つまり、本実施の形態は実施の形態１と同様の効果を得る。
【００６７】
また仮に、赤外変調レーザ光５５の一部はダイクロイックミラー１０ｂを透過せずに、反射するとき、つまり赤外変調レーザ光５５ｂが存在するときでも、赤外変調レーザ光５５ｂはダイクロイックミラー１１ｂで各色レーザ光５１〜５３と光路を分離されるため、画像表示装置１００の外部に赤外変調レーザ光５５ｂが漏洩することを防止することができる。よって、ダイクロイックミラー１０ｂ及び１１ｂは共に各色レーザ光５１〜５３と赤外変調レーザ光５５との光路を分離する光路分離手段である。各ダイクロイックミラー１０ｂ、１１ｂに対応してサーモスタット２０ａ及び２０ｂを設けるため、画像表示装置１００内でどこにも照射させずに反射し続ける赤外変調レーザ光５５をより少なくすることができる。従って、本実施の形態における画像表示装置１００はより非可視光である赤外変調レーザ光５５を漏洩しにくいため、高い安全性を確保することができる。
【００６８】
さらに、必要以上に赤外基本レーザ光５０あるいは赤外変調レーザ光５５が漏洩したとしても、サーモスタット２０ａあるいは２０ｂが感知し、緑色レーザ光源装置１の電源を遮断する。
【００６９】
なお本実施の形態も同様に、赤外変調レーザ光５５あるいは赤外基本レーザ光５０に限らず赤外光であれば、ダイクロイックミラー１０ｂ及び１１ｂは透過する。
【００７０】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３について図４を用いて説明する。図４は本発明の実施の形態３におけるレーザ光源装置を搭載する画像表示装置の概略構成図である。ここでは、実施の形態１、２と同一の構成、機能を備えた部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７１】
本実施の形態における各色レーザ光源装置１〜３より出力される各色レーザ光５１〜５３及び非可視光である赤外変調レーザ光５５の光路について説明する。
【００７２】
緑色レーザ光５１は緑色レーザ光源装置１より出力されると、コリメータレンズ７によって平行光束され、光路変更手段としてのダイクロイックミラー１０ｃによってダイクロイックミラー１１ｃの方向に反射し、光路分離手段としてのダイクロイックミラー１１ｃによって拡散板１４の方向に反射することで、所定の方向に導かれる。
【００７３】
赤色レーザ光５２は赤色レーザ光源装置２によって出力されると、コリメータレンズ８によって平行光束され、ダイクロイックミラー１１ｃを透過することで、拡散板１４に導かれる。
【００７４】
青色レーザ光５３は青色レーザ光源装置３によって出力されると、コリメータレンズ９によって平行光束され、ダイクロイックミラー１０ｃを透過し、ダイクロイックミラー１１ｃによって拡散板１４の方向に反射することで、拡散板１４に導かれる。
【００７５】
また、緑色レーザ光源装置１より緑色レーザ光５１の出力に伴い、付随的に漏洩する非可視光である赤外変調レーザ光５５はコリメータレンズ７によって平行光束され、ダイクロイックミラー１０ｃによってダイクロイックミラー１１ｃの方向に反射し、ダイクロイックミラー１１ｃを透過する。これにより、赤外変調レーザ光５５は各色レーザ光５１〜５３の光路より分離され、サーモスタット２０ｂを照射する。
【００７６】
つまり、ダイクロイックミラー１０ｃは緑色レーザ光５１を反射させる緑色反射膜と、青色レーザ光５３を透過させる青色透過膜と、赤外変調レーザ光５５を反射させる赤外反射膜とを塗布される。
【００７７】
また、ダイクロイックミラー１１ｃは緑色レーザ光を反射させる緑色反射膜と赤色レーザ光５２を透過させる赤色透過膜と青色レーザ光５３を反射させる青色反射膜と非可視光としての赤外変調レーザ光５５を透過させる赤外透過膜を塗布される。よって、ダイクロイックミラー１１ｃは本実施の形態における光路分離手段である。このため、図４の構成において赤外変調レーザ光５５以外の各色レーザ光５１〜５３は拡散板１４の方向へと導かれる。なお本実施の形態も同様に、赤外変調レーザ光５５あるいは赤外基本レーザ光５０に限らず赤外光であれば、ダイクロイックミラー１１ｃは透過する。
【００７８】
以上の構成により、ダイクロイックミラー１１ｃは緑色レーザ光源装置１から出力される緑色レーザ光５１及び赤外変調レーザ光５５を緑色レーザ光源装置１の外部によって光路を分離し、非可視光の赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０ｂに吸収される。
【００７９】
従って、半導体レーザ４１の発光効率の低下を防止することができる。また、ダイクロイックミラー１１ｃがずれたり、傾いたり、外れたりしても、赤外変調レーザ光５５はサーモスタット２０ｂを照射でき、各色レーザ光５１〜５３の光路へ進むことはない。さらに、赤外変調レーザ光５５が過度に漏洩したとしても、サーモスタット２０ｂの特性によって半導体レーザ４１の動作を停止させることができる。
【００８０】
これにより、画像表示装置１００の安全性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明によれば、半導体レーザの発光効率の低下を防止することができ、非可視光を外部に漏洩しない安全性の高い画像表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１    緑色レーザ光源装置
２    赤色レーザ光源装置
３    青色レーザ光源装置
７，８，９    コリメータレンズ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ    ダイクロイックミラー
１４    拡散板
１５    フィールドレンズ
１６    ＰＢＳ
１７    空間光変調素子
１８    投射レンズ
２０ａ，２０ｂ    サーモスタット
３０    スクリーン
４０    カバー
４１    半導体レーザ
４２    コリメートレンズ
４３    フォーカシングレンズ
４５    レーザ媒体
４５ａ    端面
４８    ＳＨＧ素子
４８ａ    端面
４９    ガラスカバー
５０    赤外基本レーザ光
５１    緑色レーザ光
５２    赤色レーザ光
５３    青色レーザ光
５５    赤外変調レーザ光
１００    画像表示装置
【図１】
2011180477.tif 000003
【図２】
2011180477.tif 000004
【図３】
2011180477.tif 000005
【図４】
2011180477.tif 000006