(57)【要約】【課題】ＳＨＧ素子の温度制御の高速化、高精度化が可能なレーザ光源装置、画像表示装置、モニタ装置及び照明装置を提供すること。【解決手段】基本波のレーザ光を射出する光源１１と、レーザ光の波長を変換するＳＨＧ素子１２と、ＳＨＧ素子１２の温度を検出する温度検出部１４と、ＳＨＧ素子１２の温度制御を行う温度制御部１５とを備え、温度制御部１５が、ＳＨＧ素子１２の温度を調節するヒータ２６と、温度検出部１４の検出結果からヒータ２６に供給する電力量を算出する電力量算出部２７とを有し、電力量算出部２７が、ＳＨＧ素子１２の温度の上昇時と下降時とで、異なる算出法により電力量を算出する。【選択図】図１
2008153437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本波のレーザ光を射出する光源と、
前記レーザ光の波長を変換する波長変換素子と、
該波長変換素子の温度を検出する温度検出部と、
前記波長変換素子の温度制御を行う温度制御部とを備え、
該温度制御部が、前記波長変換素子の温度を調節する調節部と、前記温度検出部の検出結果から前記調節部による制御量を算出する制御量算出部とを有し、
該制御量算出部が、前記波長変換素子の温度の上昇時と下降時とで、異なる算出法により前記制御量を算出することを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
前記制御量算出部が、前記制御量を前記波長変換素子の設定温度と前記検出結果との差分に基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記制御量算出部が、ＰＩＤ制御に基づいて前記制御量を算出することを特徴とする請求項２に記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
基本波のレーザ光を射出する光源と、
前記レーザ光の波長を変換する波長変換素子と、
該波長変換素子の温度を検出する温度検出部と、
該温度検出部の検出結果に基づいて前記波長変換素子の温度制御を行う温度制御部とを備え、
前記温度検出部が、前記波長変換素子の温度に応じて変化する検出値を取得する取得部と、該検出値から前記検出結果を算出する検出結果算出部とを有し、
該検出結果算出部が、前記波長変換素子の温度の上昇時と下降時とで、異なる算出法により前記検出結果を算出することを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項５】
前記温度制御部が、前記波長変換素子の温度を調節する調節部と、前記温度検出部の検出結果から前記調節部による制御量を算出する制御量算出部とを有することを特徴とする請求項４に記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
前記調節部が、供給された電力により前記波長変換素子の加熱、冷却を行い、
前記制御量算出部が、前記調節部に供給する電力量を算出することを特徴とする請求項１から３または５のいずれか１項に記載のレーザ光源装置。
【請求項７】
前記波長変換素子が、前記基本波の第２高調波を出力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレーザ光源装置。
【請求項８】
前記温度検出部が、前記波長変換素子の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ素子を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のレーザ光源装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のレーザ光源装置と、
該レーザ光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する光変調手段と、
該光変調手段により形成された画像を投射する投射手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項に記載のレーザ光源装置と、
該レーザ光源装置から射出した光を被投射面上で走査する走査手段とを備えることを特徴とする画像表示装置
【請求項１１】
請求項１から８のいずれか１項に記載のレーザ光源装置と、
該レーザ光源装置により照射された被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とするモニタ装置。
【請求項１２】
請求項１から８のいずれか１項に記載のレーザ光源装置を備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源装置、画像表示装置、モニタ装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロジェクタ用の照明光源としては、高圧水銀ランプが知られている。しかし、高圧水銀ランプは、色再現性範囲の制約や瞬時点灯、寿命などに問題がある。そこで、レーザ光源を照明光源として用いることが提案されている。
ところが、レーザ光源は、例えば青色光のような波長の短い光を十分な光量で直接発光することができない。そこで、基本波を第２高調波に変換するＳＨＧ（Second Harmonic Generation：第２高調波発生）素子を用いて、赤外光を青色光に変換している。
しかし、ＳＨＧ素子は、波長変換効率の温度許容幅が狭いため、温度を一定に保持する必要がある。そこで、ＳＨＧ素子の温度をサーミスタ素子などにより検出し、この検出結果に基づいてペルチェ素子などの温度調節手段によりＳＨＧ素子の温度を一定にすることを目的としたレーザ光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２８５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のレーザ光源装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、ＳＨＧ素子の温度制御は、サーミスタ素子などを用いてＳＨＧ素子の温度を検出することで行われている。しかし、ＳＨＧ素子に熱容量があるので、供給された熱量に応じた温度（想定温度）に到達するまでにある程度の時間を要し、想定温度と検出時における実際の温度との間に誤差が生じてしまう。そのため、温度制御を高速化、高精度化できないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、ＳＨＧ素子の温度制御の高速化、高精度化が可能なレーザ光源装置、画像表示装置、モニタ装置及び照明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】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかるレーザ光源装置は、基本波のレーザ光を射出する光源と、前記レーザ光の波長を変換する波長変換素子と、該波長変換素子の温度を検出する温度検出部と、前記波長変換素子の温度制御を行う温度制御部とを備え、該温度制御部が、前記波長変換素子の温度を調節する調節部と、前記温度検出部の検出結果から前記調節部による制御量を算出する制御量算出部とを有し、該制御量算出部が、前記波長変換素子の温度の上昇時と下降時とで、異なる算出法により前記制御量を算出することを特徴とする。
【０００６】
この発明では、波長変換素子の温度上昇時と下降時とで制御量の算出法を異ならせることで、波長変換素子の熱容量によらず、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御を行うことができる。
すなわち、波長変換素子は、熱容量の影響により、供給された熱量に応じた温度に到達するまでにある程度の時間を要する。そのため、波長変換素子の温度を短時間で検出すると、供給された熱量に応じた温度（想定温度）との間に誤差が生じる。これは、波長変換素子を冷却させる場合においても同様である。ここで、温度検出部による検出温度は、温度上昇時及び下降時において想定温度よりも高い温度または低い温度のいずれか一方を一貫して示す。また、温度上昇時に発生する誤差と下降時に発生する誤差とは、相反している。これは、波長変換素子の熱容量や外気温度などの要因により、温度上昇時と下降時とで全く同じ状況にならないためである。
そこで、温度上昇時と下降時とで、波長変換素子の温度を調節する調節部に出力する制御量の算出法を変更することにより、発生する誤差を小さくし、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御ができる。
【０００７】
また、本発明にかかるレーザ光源装置は、前記制御量算出部が、前記制御量を前記波長変換素子の設定温度と前記検出結果との差分に基づいて算出することとしてもよい。
この発明では、波長変換素子の設定温度と検出結果との差分から制御量を算出し、波長変換素子の温度制御を行う。
【０００８】
また、本発明にかかるレーザ光源装置は、前記制御量算出部が、ＰＩＤ制御に基づいて前記制御量を算出することが好ましい。
この発明では、ＰＩＤ制御に基づいて制御量を算出することで、波長変換素子の温度制御の高速化、高精度化が図れる。
【０００９】
また、本発明にかかるレーザ光源装置は、基本波のレーザ光を射出する光源と、前記レーザ光の波長を変換する波長変換素子と、該波長変換素子の温度を検出する温度検出部と、該温度検出部の検出結果に基づいて前記波長変換素子の温度制御を行う温度制御部とを備え、前記温度検出部が、前記波長変換素子の温度に応じて変化する検出値を取得する取得部と、該検出値から前記検出結果を算出する検出結果算出部とを有し、該検出結果算出部が、前記波長変換素子の温度の上昇時と下降時とで、異なる算出法により前記検出結果を算出することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、上述と同様に、波長変換素子の温度上昇時と下降時とで検出結果の算出法を異ならせることで、波長変換素子の熱容量によらず、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御を行うことができる。
すなわち、波長変換素子の熱容量により、波長変換素子の検出値を短時間で検出すると、波長変換素子の想定温度に相当する検出値との間に誤差が生じる。ここで、検出値は、上述と同様に、温度上昇時及び下降時において想定温度に相当する検出値よりも高い値または低い値のいずれか一方を一貫して示す。また、温度上昇時に発生する誤差と下降時に発生する誤差とは、相反している。これは、波長変換素子の熱容量や外気温度などの要因により、温度上昇時と下降時とで全く同じ状況にならないためである。
そこで、温度上昇時と下降時とで、波長変換素子の温度を算出する算出法を変更することにより、発生する誤差を小さくし、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御ができる。
また、より計算が容易な検出値の算出法を変更しているので、制御量を算出することと比較して、より高速かつ高精度な温度制御ができる。
【００１１】
また、本発明にかかるレーザ光源装置は、前記温度制御部が、前記波長変換素子の温度を調節する調節部と、前記温度検出部の検出結果から前記調節部による制御量を算出する制御量算出部とを有することとしてもよい。
この発明では、制御量算出部が検出結果から算出した制御量に基づいて、調節部が波長変換素子の温度を調節する。
【００１２】
また、本発明にかかるレーザ光源装置は、前記調節部が、供給された電力により前記波長変換素子の加熱、冷却を行い、前記制御量算出部が、前記調節部に供給する電力量を算出することとしてもよい。
この発明では、調節部が供給された電力により波長変換素子を加熱、冷却することで、波長変換素子の温度を調節する。
【００１３】
また、本発明にかかるレーザ光源装置は、前記波長変換素子が、前記基本波の第２高調波を出力することが好ましい。
この発明では、基本波のレーザ光が、波長変換素子によりその波長が半分である第２高調波のレーザ光に変換される。
【００１４】
また、本発明にかかるレーザ光源装置は、前記温度検出部が、前記波長変換素子の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ素子を有することが好ましい。
この発明では、サーミスタ素子の抵抗値の変化により、波長変換素子の温度を検出する。
【００１５】
また、本発明にかかる画像表示装置は、上記記載のレーザ光源装置と、該レーザ光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する光変調手段と、該光変調手段により形成された画像を投射する投射手段とを備えることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、波長変換素子の熱容量によらず、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御を行うことができる。したがって、レーザ光源装置からの射出光の光量が安定し、表示される画像品質が向上する。
【００１６】
また、本発明にかかる画像表示装置は、上記記載のレーザ光源装置と、該レーザ光源装置から射出した光を被投射面上で走査する走査手段とを備えることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、波長変換素子の熱容量によらず、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御を行うことができる。したがって、レーザ光源装置からの射出光の光量が安定し、表示される画像品質が向上する。
【００１７】
また、本発明にかかるモニタ装置は、上記記載のレーザ光源装置と該レーザ光源装置により照射された被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、波長変換素子の熱容量によらず、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御を行うことができる。したがって、レーザ光源装置からの射出光の光量が安定し、撮像した画像の品質が向上する。
【００１８】
また、本発明にかかる照明装置は、上記記載のレーザ光源装置を備えることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、波長変換素子の熱容量によらず、高速かつ高精度で波長変換素子の温度制御を行うことができる。したがって、照明光の光量を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［第１の実施形態］
以下、本発明におけるレーザ光源装置の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図１はレーザ光源装置を示す概略構成図、図２はＳＨＧ素子による規格化した波長変換効率の温度依存性を示すグラフ、図３はサーミスタ素子の抵抗値のヒステリシス特性を示すグラフである。
【００２０】
〔レーザ光源装置〕
本実施形態におけるレーザ光源装置１は、例えば波長が９００ｎｍの赤外光を４５０ｎｍの青色光に変換して射出するレーザ光源装置である。そして、レーザ光源装置１は、図１に示すように、基本波のレーザ光を射出する光源１１とＳＨＧ素子１２と外部共振ミラー（反射部）１３と温度検出部１４と温度制御部１５とを備えている。
【００２１】
光源１１は、基本波である波長が例えば９００ｎｍの赤外光を射出するＬＤ（Laser Diode）素子を備えている。また、光源１１は、駆動制御部２１から供給される駆動信号によりその駆動が制御されている。ここで、駆動制御部２１は、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換器、電圧値を変更するＤＣ／ＤＣ変換器及び制御回路を備えており、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）された駆動信号を光源１１に供給している。
そして、光源１１の射出端面には、赤外光の射出口を除いて例えば誘電体多層膜で構成された反射膜２２が設けられている。この反射膜２２は、基本波である赤外光と変換された青色光に対して高い反射率を有している。
【００２２】
ＳＨＧ素子１２は、例えば非線形結晶であるＫＮｂＯ３（ニオブ酸カリウム）で構成されており、入射した波長９００ｎｍの赤外光を第２高調波である波長４５０ｎｍの青色光に変換して射出する。ここで、ＳＨＧ素子１２の波長変換効率の温度依存性を、図２に示す。なお、図２では、最大変換効率を１として規格化した波長変換効率の温度依存性を示している。図２に示すように、最大変換効率に対して９０％以上の変換効率を得るためには、ＳＨＧ素子１２の温度を最大変換効率が得られる温度に対して±１℃以内で制御する必要がある。
外部共振ミラー１３は、基本波である赤外光と変換された青色光に対して例えば９９％程度の反射率を有している。
これら反射膜２２、ＳＨＧ素子１２及び外部共振ミラー１３によって、外部共振器２３が構成されている。
【００２３】
温度検出部１４は、ＳＨＧ素子１２の温度変化に応じてその抵抗値（検出値）が変化するサーミスタ素子（取得部）２４と、サーミスタ素子２４の抵抗値からＳＨＧ素子１２の温度の算出を行う温度算出部（検出結果算出部）２５とを備えている。
サーミスタ素子２４は、例えば温度の上昇に伴ってその抵抗値が減少し、温度の下降に伴ってその抵抗値が増大する負特性のサーミスタ素子で構成されている。
温度算出部２５は、サーミスタ素子２４の抵抗値からＳＨＧ素子１２の温度を一定の間隔（例えば０．１秒）で算出し、この検出結果を温度制御部１５に出力する構成となっている。
【００２４】
ここで、サーミスタ素子２４の抵抗値は、図３に示すように、上述したＳＨＧ素子１２の温度の上昇時、下降時の温度特性にヒステリシス特性を有している。すなわち、ＳＨＧ素子１２を加熱すると、加熱に伴ってＳＨＧ素子１２の温度が上昇するが、ＳＨＧ素子１２が熱容量を有しているためにＳＨＧ素子１２の温度が供給された熱量に対応する温度まで変化するまでに遅延が生じる。したがって、より速くＳＨＧ素子１２の温度を検出するために、ＳＨＧ素子１２を加熱してから十分な時間（例えば２分）を与えずに短い時間（例えば０．１秒）でサーミスタ素子２４の抵抗値を測定すると、ＳＨＧ素子１２が十分に加熱されていないので、ＳＨＧ素子１２の温度を供給された熱量に対応するＳＨＧ素子１２の温度（想定温度）よりも低く検出することとなる。同様に、ＳＨＧ素子１２を冷却した場合においても遅延が生じるため、ＳＨＧ素子１２の温度を奪った熱量に対応するＳＨＧ素子１２の温度よりも高く検出することとなる。
【００２５】
温度制御部１５は、ＳＨＧ素子１２を加熱、冷却するヒータ（調節部）２６と、ヒータ２６に供給する電力量を算出する電力量算出部（制御量算出部）２７とを備えており、ＳＨＧ素子１２の温度を波長変換効率が最大となる例えば５３．５℃となるように制御する構成となっている。
ヒータ２６は、電力量に応じて発熱し、ＳＨＧ素子１２を加熱する。ここで、上述したように、ＳＨＧ素子１２は、波長変換効率が最大となる温度が室温よりも十分に高いため、ヒータ２６に供給される電力量が小さいと、ＳＨＧ素子１２は冷却されることとなる。
【００２６】
電力量算出部２７は、温度算出部２５から供給される検出結果とＳＨＧ素子１２の設定温度（例えば５３．５℃）との差分に基づいてＰＩＤ制御法（比例制御（Proportional Control)、積分制御（Integral Control)及び微分制御（Derivative Control)を組み合わせたフィードバック制御方法の１つ）によりヒータ２６に供給する電力量（制御量）を算出する構成となっている。ここで、電力量算出部２７は、以下の式を用いて電力量を算出する。
【００２７】
ＭＶｎ＝ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎ…式（１）
ΔＭＶｎ＝Ｋｐ×（ｅｎ−ｅｎ−１）＋Ｋｉ×ｅｎ＋Ｋｄ×（（ｅｎ−ｅｎ−１）−（ｅｎ−１−ｅｎ−２）…式（２）
【００２８】
なお、式（１）において、ＭＶｎは今回取得した検出結果に基づく電力量、ＭＶｎ−１は前回取得した検出結果に基づく電力量、ΔＭＶｎはこれらの差分を示している。また、式（２）において、ｅｎ、ｅｎ−１、ｅｎ−２はそれぞれ今回取得した検出結果とＳＨＧ素子１２の設定温度との差分、前回取得した検出結果と設定温度との差分、前々回取得した検出結果と設定温度との差分を示している。そして、Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄはそれぞれ比例項の定数、積分項の定数、微分項の定数を示している。
このとき、温度上昇時における定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄは、温度下降時における定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄよりも大きく設定されている。なお、これら温度上昇時及び下降時における定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄは、それぞれＳＨＧ素子１２の熱容量やサーミスタ素子２４の特性などに応じてあらかじめ設定されている。
【００２９】
以上のような構成のレーザ光源装置１では、光源１１から射出した赤外光がＳＨＧ素子１２に入射する。そして、ＳＨＧ素子１２は、赤外光から第２高調波である青色光を発生させ、一部を外部共振ミラー１３から射出させる。
ここで、サーミスタ素子２４は、その抵抗値がＳＨＧ素子１２の温度に応じて変化する。そして、温度算出部２５は、一定の間隔（例えば０．１秒）でサーミスタ素子２４の抵抗値からＳＨＧ素子１２の温度を算出し、その検出結果を電力量算出部２７に出力する。
電力量算出部２７は、温度算出部２５から供給される検出結果を取得し、上述した式（１）、（２）に基づいてヒータ２６に供給する電力量を算出する。そして、ヒータ２６は、供給された電力量に応じて発熱してＳＨＧ素子１２を加熱する。
【００３０】
ところで、温度検出部１４は、上述したように、ＳＨＧ素子１２の温度上昇時において、供給された熱量に対応するＳＨＧ素子１２の温度（想定温度）よりも低い温度を検出結果として出力する。また、温度検出部１４は、上述したように、ＳＨＧ素子１２の温度下降時において、奪った熱量に対応するＳＨＧ素子１２の温度よりも高い温度を検出結果として出力する。また、ＳＨＧ素子１２の熱容量や外気温度などに起因して、温度上昇時と下降時とで全く同じ状況とならないことから、温度上昇時に発生する誤差と下降時に発生する誤差とは、相反している。
そこで、電力量算出部２７において温度上昇時の定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄを温度下降時の定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄよりも大きく設定しており、電力量算出部２７がＳＨＧ素子１２の温度上昇時と下降時とでヒータ２６に供給する電力量の算出法を異ならせている。これにより、ＳＨＧ素子１２の温度が、高速かつ高精度に制御される。なお、ＳＨＧ素子１２の冷却は、ヒータ２６に供給する電力を減少させるか、電力を供給しないことによって行われる。
【００３１】
以上のように、本実施形態におけるレーザ光源装置１によれば、電力量算出部２７がＳＨＧ素子１２の温度上昇時と下降時とでヒータ２６に供給する電力量の算出法を異ならせることで、ＳＨＧ素子１２の熱容量による温度検出の誤差の影響を小さくし、高速かつ高精度でＳＨＧ素子１２の温度制御を行える。
ここで、電力量算出部２７がＰＩＤ制御に基づいて制御量を算出することで、ＳＨＧ素子１２の温度制御の高速化、高精度化が図れる。
【００３２】
［第２の実施形態］
次に、本発明におけるレーザ光源装置の第２の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図４は、レーザ光源装置を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態と温度検出部と温度制御部の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
本実施形態におけるレーザ光源装置３０は、図４に示すように、温度検出部３１の温度算出部３２がＳＨＧ素子１２の温度上昇時と下降時とで異なる算出法を用いて検出結果を算出する構成となっている。
すなわち、上述したように、供給された熱量に対応するＳＨＧ素子１２の温度に比較して、ＳＨＧ素子１２の温度上昇時にＳＨＧ素子１２の温度を低く見積もり（サーミスタ素子２４の抵抗値が高い値となり）、下降時に高く見積もることとなる（サーミスタ素子２４の抵抗値が低い値となる）。また、ＳＨＧ素子１２の熱容量や外気温度などの要因により、温度上昇時と下降時とで全く同じ状況にはならないので、温度上昇時に発生する誤差と下降時に発生する誤差とは、相反している。そこで、ＳＨＧ素子１２の温度を算出する温度算出部３２は、サーミスタ素子２４の抵抗値に基づいてＳＨＧ素子１２の温度上昇時と下降時とで異なる算出法を用いて温度の算出を行う構成となっている。
ここで、温度算出部３２は、以下の式を用いて検出結果を算出する。
【００３４】
Ｔ＝Ａ×Ｒ＋Ｂ…（３）
なお、式（３）において、Ｔは検出結果、Ｒはサーミスタ素子２４の抵抗値、Ａ、Ｂは定数を示している。
【００３５】
このとき、温度算出部３２は、サーミスタ素子２４の抵抗値からＳＨＧ素子１２の温度の上昇時と下降時とで上述した検出結果の算出式におけるＡ、Ｂを異ならせている。ここで、上述したように、サーミスタ素子２４の抵抗値は、ＳＨＧ素子１２の温度上昇時において供給された熱量に対応するＳＨＧ素子１２の温度（想定温度）に相当する抵抗値よりも高い値となり、ＳＨＧ素子１２の温度下降時において奪った熱量に対応するＳＨＧ素子１２の温度に相当する抵抗値よりも低い値となる。また、上述のように、温度上昇時に発生する誤差と下降時に発生する誤差とは、相反している。例えば、温度上昇時における定数Ａ、Ｂは、温度下降時における定数Ａ、Ｂよりも大きく設定し、温度上昇時と下降時とで異なる検出結果の算出法を用いている。なお、これら温度上昇時及び下降時における定数Ａ、Ｂは、それぞれＳＨＧ素子１２の熱容量やサーミスタ素子２４の特性などに応じてあらかじめ設定されている。
【００３６】
また、温度制御部３３の電力量算出部３４は、上述した第１の実施形態とは異なり、ＳＨＧ素子１２の温度上昇時及び下降時のいずれにおいても同じ算出法によりヒータ２６に供給する電力量を算出する構成となっている。
【００３７】
以上のような構成のレーザ光源装置３０では、上述と同様に、光源１１から射出した赤外光をＳＨＧ素子１２において第２高調波である青色光に変換し、一部を外部共振ミラー１３から射出させる。
ここで、温度算出部３２は、サーミスタ素子２４の抵抗値からＳＨＧ素子１２の温度を算出し、温度制御部３３に出力する。このとき、温度算出部３２は、ＳＨＧ素子１２の温度上昇時と下降時とでＳＨＧ素子１２の算出法を異ならせている。これにより、ＳＨＧ素子１２の検出温度と実際の温度との誤差を低減し、ＳＨＧ素子１２の温度を高速かつ高精度に制御する。
【００３８】
以上のように、本実施形態におけるレーザ光源装置３０においても、上述した第１の実施形態と同様の作用、効果を奏するが、ＳＨＧ素子１２の温度上昇時と下降時とで検出結果の算出法を異ならせることで、上述した第１の実施形態と比較して計算量が少なくなる。
【００３９】
〔プロジェクタ〕
上述した実施形態におけるレーザ光源装置１、３０は、例えば図５に示すようなプロジェクタ（画像表示装置）１００の光源装置として用いられる。ここで、図５は、プロジェクタ１００を示す概略構成図である。
このプロジェクタ１００は、図５に示すように、赤色光レーザ光源装置１０１Ａ、緑色光レーザ光源装置１０１Ｂ及び青色光レーザ光源装置１０１Ｃと、各レーザ光源装置１０１Ａ〜１０１Ｃから照射されるレーザ光を変調するライトバルブ（光変調手段）１０２Ａ〜１０２Ｃと、ダイクロイックプリズム１０３と、投射レンズ（投射手段）１０４とを備えている。そして、プロジェクタ１００から射出したカラー画像光は、スクリーン１０５上に投影される。
【００４０】
青色光レーザ光源装置１０１Ｃは、上述したレーザ光源装置１、３０によって構成されている。
各ライトバルブ１０２Ａ〜１０２Ｃは、例えば液晶装置で構成されており、それぞれが各レーザ光源装置１０１Ａ〜１０１Ｃから射出したレーザ光を供給される画像信号に基づいて変調する構成となっている。
そして、各レーザ光源装置１０１Ａ〜１０１Ｃと各ライトバルブ１０２Ａ〜１０２Ｃとの間には、各レーザ光源装置１０１Ａ〜１０１Ｃから各ライトバルブ１０２Ａ〜１０２Ｃに対してレーザ光を均一に照射させるために均一化光学系１０６Ａ〜１０６Ｃが設けられている。この均一化光学系１０６Ａ〜１０６Ｃは、それぞれ例えばホログラム１０７Ａ及びフィールドレンズ１０７Ｂによって構成される。
ダイクロイックプリズム１０３は、４つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とがＸ字状に形成されている。これら誘電体多層膜により３つの色の光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。
投射レンズ１０４は、ダイクロイックプリズム１０３によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン１０５上に投影する構成となっている。
【００４１】
以上のような構成のプロジェクタ１００によれば、上述と同様の作用、効果を奏する。したがって、青色光レーザ光源装置１０１Ｃから照射される光量が安定し、スクリーン５５上に投影される画像の品質が向上する。
なお、緑色光レーザ光源装置１０１Ｂも、青色光レーザ光源装置１０１Ｃと同様に、赤外光をＳＨＧ素子１２により波長変換することで緑色のレーザ光を射出する構成としてもよい。
また、光学変調装置として透過型の液晶装置であるライトバルブ１０２Ａ〜１０２Ｃを用いているが、反射型の液晶装置や、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）など、他の光変調手段を用いてもよい。
【００４２】
〔走査型画像表示装置〕
また、上述した実施形態におけるレーザ光源装置１、３０は、例えば図６に示すような走査型画像表示装置（画像表示装置）１１０の光源装置としても用いられる。ここで、図６は、走査型画像表示装置１１０を示す概略構成図である。
この画像表示装置１１０は、図６に示すように、赤色光レーザ光源装置１１１Ａ、緑色光レーザ光源装置１１１Ｂ及び青色光レーザ光源装置１１１Ｃと、ダイクロイックプリズム１１２と、各レーザ光源装置１１１Ａ〜１１１Ｃから射出した光をスクリーン（被投射面）１１３に向けて走査するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー（走査手段）１１４とを備えている。
青色光レーザ光源装置１１１Ｃは、上述したレーザ光源装置１、３０によって構成されている。
この画像表示装置１１０では、各レーザ光源装置１１１Ａ〜１１１Ｃからの射出光がＭＥＭＳミラー１１４の駆動によりスクリーン１１３の横方向及び縦方向に走査するように導かれることで、スクリーン１１３に画像を表示する。
以上のような構成の走査型画像表示装置１１０によっても、上述と同様の作用、効果を奏する。したがって、青色光レーザ光源装置１１１Ｃから照射される光量が安定し、スクリーン１１２に表示される画像の品質が向上する。
なお、緑色光レーザ光源装置１１１Ｂも、青色光レーザ光源装置１１１Ｃと同様に、赤外光をＳＨＧ素子１２により波長変換することで緑色のレーザ光を射出する構成としてもよい。
【００４３】
〔モニタ装置〕
そして、上述した実施形態におけるレーザ光源装置１、３０は、例えば図７に示すようなモニタ装置１２０の光源装置としても用いられる。ここで、図７は、モニタ装置１２０を示す概略構成図である。
このモニタ装置１２０は、図７に示すように、本体部１２１と、本体部１２１に接続された光伝送部１２２とを備えている。
本体部１２１には、レーザ光源装置１、３０と、撮像素子（撮像手段）１２３とが設けられている。
また、光伝送部１２２は、基端が本体部１２１に接続されており、レーザ光源装置１、３０から射出する光を先端まで導光するライトガイド１２４と、先端から撮像素子１２３まで取得した画像を導光するライトガイド１２５とを備えている。これらライトガイド１２４、１２５は、それぞれ光ファイバ束で構成されている。また、光伝送部１２２は、先端に設けられてレーザ光源装置１、３０からの光を先端から拡散した状態で射出させる拡散板１２６と、拡散板１２６から射出した光の反射光が入射する結像レンズ１２７とを備えている。
このモニタ装置１２０では、レーザ光源装置１、３０からの射出光を拡散板１２６から被写体に照射し、その反射光を撮像素子１２３で受光することで被写体の画像を取得する。
以上のような構成のモニタ装置１２０によっても、上述と同様の作用、効果を奏する。したがって、レーザ光源装置１、３０から被写体に照射される光量が安定し、撮像素子１２３により得られる画像の品質が向上する。
【００４４】
〔照明装置〕
さらに、上述した実施形態におけるレーザ光源装置１、３０は、例えば図８に示すような照明装置１３０の光源装置としても用いられる。ここで、図８は、照明装置１３０を示す概略構成図である。
この照明装置１３０は、図８に示すように、レーザ光源装置１、３０と、レーザ光源装置１、３０から射出した光を拡散させる拡散部材１３１とを備えている。
以上のような構成の照明装置１３０によっても、上述と同様の作用、効果を奏する。したがって、レーザ光源装置１、３０から射出する光量が安定する。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、サーミスタ素子が負特性のサーミスタ素子で構成されているが、正特性のサーミスタ素子で構成されてもよい。
また、第１の実施形態において、電力量算出部による電力量の算出法は、ＳＨＧ素子の温度上昇時と下降時とで異なれば、他の算出法を用いてもよい。同様に、第２の実施形態において、温度算出部による温度の算出法は、ＳＨＧ素子の温度上昇時と下降時とで異なれば、他の算出法を用いてもよい。
そして、第１の実施形態において、電力量算出部がヒータに供給する電力量をＰＩＤ制御法に基づいて制御しているが、ＰＤ制御法（比例制御及び微分制御を組み合わせたフィードバック制御方法の１つ）など、他の制御法に基づいたものであってもよい。さらに、電力量算出部による電力量の制御方法は、ＳＨＧ素子の設定温度と算出温度との差分に基づいた方法でなくてもよい。
さらに、第１の実施形態において、温度検出部の構成を第２の実施形態における温度検出部の構成としてもよい。これにより、ＳＨＧ素子の温度制御をより高速化、高精度化できる。
【００４６】
また、サーミスタ素子の抵抗値を検出することで、ＳＨＧ素子の温度を算出しているが、ショットキーダイオードや熱電対など他の検出値に基づいてＳＨＧ素子の温度を算出してもよい。
そして、ヒータによりＳＨＧ素子の加熱、冷却を行っているが、ペルチェ素子など、他の部材を用いてＳＨＧ素子の加熱、冷却を行ってもよい。
さらに、レーザ光源装置は、ＳＨＧ素子を用いて赤外光を第２高調波である青色光に変換しているが、他の波長の赤外光を第２高調波である緑色光に変換するなど、他の波長の光に変換してもよい。
また、赤外光を基本波として射出する光源を用いているが、他の波長の光を基本波として射出する光源を用いてもよい。
そして、ＳＨＧ素子により基本波を第２高調波に変換しているが、他の素子によって基本波を波長の異なる他の光に変換してもよい。
さらに、ＳＨＧ素子と外部共振ミラーにより外部共振器を形成しているが、外部共振ミラーを光源とＳＨＧ素子との間に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態におけるレーザ光源装置を示す概略構成図である。
【図２】ＳＨＧ素子の波長変換効率の温度依存性を示すグラフである。
【図３】サーミスタ素子の抵抗値の温度特性を示す説明図である。
【図４】第２の実施形態におけるレーザ光源装置を示す概略構成図である。
【図５】レーザ光源装置を備えるプロジェクタを示す概略構成図である。
【図６】レーザ光源装置を備える走査型画像表示装置を示す概略構成図である。
【図７】レーザ光源装置を備えるモニタ装置を示す概略構成図である。
【図８】レーザ光源装置を備える照明装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１，３０  レーザ光源装置、１１  光源、１２  ＳＨＧ素子（波長変換素子）、１４，３１  温度検出部、１５，３３  温度制御部、２４  サーミスタ素子（取得部）、２５，３２  温度算出部（検出結果算出部）、２６  ヒータ（調節部）、２７，３４  電力量算出部（制御量算出部）、１００  プロジェクタ（画像表示装置）１０１Ｃ，１１１Ｃ  青色光レーザ光源装置（レーザ光源装置）、１０２Ａ〜１０２Ｃ  ライトバルブ（光変調手段）、１０４  投射レンズ（投射手段）、１１０  走査型画像表示装置（画像表示装置）、１１３  スクリーン（被投射面）、１１４  ＭＥＭＳミラー（走査手段）、１２０  モニタ装置、１２３  撮像素子（撮像手段）、１３０  照明装置
【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６】
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【図７】
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【図８】
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