(57)【要約】【課題】半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、出力効率の向上を図る。【解決手段】本発明のレーザ光源装置は、レーザ光を発する半導体レーザと、半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、半導体レーザに印加することにより、半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備える。半導体レーザ駆動回路は、半導体レーザに対してパルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、半導体レーザの動作開始電圧以上であって、レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、半導体レーザに対して印加する。【選択図】図１
2008192717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源装置であって、
レーザ光を発する半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ光源装置であって、
前記バイアス電圧は、前記レーザ発振開始電流の９０％以下の電流値の電流に対応する電圧値であることを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のレーザ光源装置であって、
前記一定期間は、０．５マイクロ秒から２マイクロ秒の範囲内であることを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザ光源装置であって、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記パルス状の駆動電圧のパルスの長さが、前記一定期間の５倍以上の長さとなる場合には、前記バイアス電圧の印加を省略することを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項５】
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
レーザ光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
レーザ光を発する半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
レーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
レーザ光を発する半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とするモニタ装置。
【請求項７】
半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動方法であって、
前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする半導体レーザ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源装置、プロジェクタおよびモニタ装置、並びに、半導体レーザ駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を拡大投写するプロジェクタには、一般的に、その光源として、超高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）が用いられていた。しかし、ＵＨＰは、最高輝度に到達するまでに数分程度の時間を要するため瞬時点灯が困難であることや、寿命が比較的短いこと、色再現性範囲が十分でない等の種々の課題が存在していた。そこで、近年では、光源として半導体レーザを用いる手法が開発されつつある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
半導体レーザは、レーザ発振開始電流以上の電流値を有する駆動電流が流れるように、半導体レーザを構成するレーザダイオードに駆動電圧を印加することによって、レーザダイオードがレーザ発振を開始してレーザ光を発するものである。ただし、レーザダイオードに直流の駆動電圧を印加することは、長寿命化のためには望ましくない。そこで、通常は、レーザダイオードに対してパルス状の駆動電圧を印加してパルス状の駆動電流を流すこととしている。また、半導体レーザが発するレーザ光の出力光量は、駆動電圧のパルス高および、駆動電圧のパルス幅の調整により制御される。
【０００４】
ここで、半導体レーザには、パルス状の駆動電圧を印加した場合に流れる駆動電流の波形の立ち上がり速度が、レーザダイオード自体の特性および配線の寄生素子に起因して遅くなるため、所望の出力光量を得るためには、過剰な電圧値の駆動電圧を印加して、所望の駆動電流を流す必要があり、効率が悪くなってしまう、という問題がある。
【０００５】
光通信の分野では、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現するために、レーザダイオードにあらかじめ直流バイアス電圧を印加して、レーザ発振開始寸前の直流バイアス電流（レーザ発振開始電流よりも少し小さい電流）を流しておくことにより、駆動電流の立ち上がり速度を高速にすることが考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、半導体レーザを用いたレーザ光源装置をプロジェクタ等の照明の用途に適用する場合には、所望するレーザ光の出力は光通信の場合に比べて数十倍以上の大きさが必要となる。このため、例えば、半導体レーザを構成するレーザダイオードとしては、出力が大きくレーザ発振開始電流の非常に大きなものを用いることとなる。
【０００７】
このような半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、上記問題を解決するために、上記光通信における手法を利用すると、非常に大きな直流バイアス電流を流すこととなり、効率が悪くなってしまう、という問題がある。また、直流バイアス電流は損失となり、この損失による発熱が非常に大きくなり、この発熱を冷却するために冷却装置が非常に大きくなる、という問題も発生する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−９９１６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２７０９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、半導体レーザを用いたレーザ光源装置において、出力効率の向上を可能とする技術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】
【００１０】
上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明は、次のようなレーザ光源装置の態様とすることができる。すなわち、
レーザ光を発するレーザ光源装置であって、
半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明のレーザ光源装置では、パルス状の駆動電圧の印加を開始して半導体レーザを駆動する直前の一定期間において、バイアス電圧を印加する。これにより、従来技術で説明した直流バイアス電圧を印加する場合と同様に、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現することができるので、バイアス電圧を印加しない場合に比べて出力効率を向上させることが可能である。
【００１２】
また、直流のバイアス電圧を印加するのではなく、一定期間においてバイアス電圧を印加するのみであるため、直流のバイアス電圧を印加する場合に発生する損失が低減し、この損失による発熱が低減することとなるので、これによって、半導体レーザの入力電力に対する出力効率を向上させることが可能である。さらに、また、この損失による発熱の低減によって、発熱を冷却するための冷却装置の小型化も可能となる。
【００１３】
ここで、前記バイアス電圧は、前記レーザ発振開始電流の９０％以下の電流値の電流に対応する電圧値とすればよい。また、前記一定期間は、０．５マイクロ秒から２マイクロ秒の範囲内であればよい。
【００１４】
上記のようにすれば、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現することができるバイアス電圧を容易に設定することができる。
【００１５】
なお、前記半導体レーザ駆動回路は、前記パルス状の駆動電圧のパルスの長さが、前記一定期間の５倍以上の長さとなる場合には、前記バイアス電圧の印加を省略するようにしてもよい。
【００１６】
上記のようにすれば、パルス状の駆動電圧のパルスの長さが、一定期間の５倍以上の長さとなる場合において、バイアス電圧を印加することによって発生する損失を低減することができる。
【００１７】
本発明は、次のようなプロジェクタの態様とすることもできる。すなわち、
入力した画像信号に応じて画像を投写するプロジェクタであって、
レーザ光を発するレーザ光源装置と、
前記画像信号に応じて変調された光を投写する投写部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
【００１８】
このような構成であれば、高出力のレーザ光によって、被写体を明るく照射することができるので、高輝度の画像を投写することができる。
【００１９】
また、本発明は、次のようなモニタ装置の態様とすることもできる。すなわち、
撮影した被写体を出力するモニタ装置であって、
レーザ光を発するレーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置から射出された光を拡散する拡散素子と、
前記拡散素子によって照明された被写体を撮像する撮像部と
を備え、
前記レーザ光源装置は、
半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路と、を備え、
前記半導体レーザ駆動回路は、前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
【００２０】
このような構成であれば、高出力のレーザ光によって、被写体を明るく照射することができるので、明瞭な画像を撮像することが可能になる。
【００２１】
また、本発明は、次のような半導体レーザ駆動方法の態様とすることもできる。すなわち、
半導体レーザのレーザ発振開始電流に対応するレーザ発振開始電圧以上の波高値を有するパルス状の駆動電圧を、前記半導体レーザに印加することにより、前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動方法であって、
前記半導体レーザに対して前記パルス状の駆動電圧の印加を開始する直前の一定期間において、前記半導体レーザの動作開始電圧以上であって、前記レーザ発振開始電圧よりも小さい電圧値を有するバイアス電圧を、前記半導体レーザに対して印加する
ことを特徴とする。
【００２２】
上記方法では、パルス状の駆動電圧の印加を開始して半導体レーザを駆動する直前の一定期間において、バイアス電圧を印加する。これにより、従来技術で説明した直流バイアス電圧を印加する場合と同様に、駆動電流の急峻な立ち上がりを実現することができるので、バイアス電圧を印加しない場合に比べて半導体レーザの出力効率を向上させることが可能である。
【００２３】
また、直流のバイアス電圧を印加するのではなく、一定期間においてバイアス電圧を印加するのみであるため、直流のバイアス電圧を印加する場合に発生する損失が低減し、この損失による発熱が低減することとなるので、これによって、半導体レーザの出力効率を向上させることが可能である。さらに、また、この損失による発熱の低減によって、発熱を冷却するための冷却装置の小型化も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例（レーザ光源装置）：
Ｂ．第２実施例（モニタ装置）：
Ｃ．第３実施例（プロジェクタ）：
Ｄ．変形例：
【００２５】
Ａ．第１実施例（レーザ光源装置）：
図１は、本発明の第１実施例としてのレーザ光源装置１００の概略構成図である。図示するように、レーザ光源装置１００は、レーザ光を発するレーザ光源を構成する半導体レーザ１１０およびフィルタ１２０と、半導体レーザ１１０を駆動する半導体レーザ駆動回路１３０と、光センサ１４０と、を備えている。
【００２６】
半導体レーザ１１０は、１つのレーザダイオード、あるいは、複数のレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイ、により構成されている。
【００２７】
半導体レーザ１１０は、半導体レーザ駆動回路１３０から印加される駆動電圧ＤＰｖが印加されると、これに応じた駆動電流ＤＰｉが流れ、この駆動電流ＤＰｉが後述するレーザ発振開始電流よりも大きい場合にレーザ発振し、レーザ光を発する。
【００２８】
フィルタ１２０は、半導体レーザ１１０が発するレーザ光のうち、不要な波長の光を遮断し、必要な波長の光のみを通過させて、レーザ光源装置１００から射出するレーザ光ＬＢの波長の純度を高める。
【００２９】
半導体レーザ駆動回路１３０は、スイッチ回路１３２およびスイッチ制御回路１３４により構成される。
【００３０】
スイッチ回路１３２は、例えば、２つのスイッチＳ１，Ｓ２と、１つのダイオードＤ１により構成される。このスイッチ回路１３２は、スイッチ制御回路１３４から入力される２つのスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１，ＣＴＬＳ２に従って、２つのスイッチＳ１，Ｓ２をオン／オフすることにより、後述するように、スイッチ回路１３２に入力される２つの駆動電圧生成用電圧Ｖ１，Ｖ２（＜Ｖ１）に基づくパルス状の駆動電圧ＤＰｖを生成し、半導体レーザ１１０に印加する。なお、２つの駆動電圧生成用電圧Ｖ１，Ｖ２は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の電圧生成回路によって生成されて、スイッチ回路１３２に入力される。
【００３１】
スイッチ制御回路１３４は、光センサ１４０から入力されるセンサ信号に応じて２つのスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１，ＣＴＬＳ２を出力する。
【００３２】
ここで、光センサ１４０は、フィルタ１２０で遮断された光（不要な波長の光）について、その光量を検出し、検出した光量に応じたセンサ信号を出力する。フィルタ１２０で遮断された光と、フィルタ１２０を通過した光（必要な波長の光）とは、それぞれの出力光量に相関関係があり、不要な波長の光の光量がわかれば必要な波長の光の光量を推定することができる。
【００３３】
そこで、スイッチ制御回路１３４は、光センサ１４０から入力されるセンサ信号に応じて、レーザ光源装置１００から射出されるレーザ光ＬＢの出力光量が、あらかじめ設定されている所定の出力光量となるように、２つのスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１，ＣＴＬＳ２のパルス幅を調整する。
【００３４】
以上のように、半導体レーザ駆動回路１３０は、スイッチ制御回路１３４が出力する２つのスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１，ＣＴＬＳ２に基づいて、スイッチ回路１３２の２つのスイッチＳ１，Ｓ２をオン／オフすることにより、スイッチ回路１３２に入力される２つの駆動電圧生成用電圧Ｖ１，Ｖ２に基づくパルス状の駆動電圧ＤＰｖを生成し、半導体レーザ１１０に印加して、半導体レーザ１１０を駆動する。
【００３５】
ここで、２つの駆動電圧生成用電圧Ｖ１，Ｖ２は以下で説明する電圧に設定することとする。
【００３６】
図２は、半導体レーザ１１０を構成するレーザダイオードに流れる駆動電流に対する出力光量、および、駆動電流に対応する駆動電圧を示す説明図である。
【００３７】
第１の駆動電圧生成用電圧Ｖ１は、レーザ発振開始電流Ｉｓｔに対応するレーザ発振開始電圧Ｖｓｔ以上の電圧であって、所望の光出力光量Ｐｔが得られる電流（以下、「レーザ発振電流」と呼ぶ。）Ｉｄｖに対応する電圧（以下、「レーザ発振電圧」と呼ぶ。）Ｖｄｖに設定する。
【００３８】
第２の駆動電圧生成用電圧Ｖ２は、レーザダイオードがダイオードとしての動作を開始し電流が流れはじめる動作開始電圧Ｖｄｏｎよりも大きい電圧であって、レーザ発振開始電流Ｉｓｔよりも小さくレーザ発振はしない電流（以下、「バイアス電流」と呼ぶ。）Ｉｂｓが流れる電圧（以下、「バイアス電圧」と呼ぶ。）Ｖｂｓに設定する。ここでは説明を簡単にするためダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆを省略する。実際のＶ２はＶｂｓにＶｆを加えた値の電圧になる。具体的には、例えば、レーザ発振開始電流Ｉｓｔは、通常±１０％程度のばらつきが発生するので、レーザ発振開始電流Ｉｓｔがばらついても、バイアス電流Ｉｂｓではレーザ発振しないようにするために、バイアス電流Ｉｂｓはレーザ発振開始電流Ｉｓｔの９０％以下の電流に設定されることが好ましい。
【００３９】
図３は、半導体レーザ駆動回路１３０によって半導体レーザ１１０に印加される駆動電圧ＤＰｖ、および、これに基づいて半導体レーザ１１０に流れる駆動電流ＤＰｉについて示す説明図である。
【００４０】
スイッチ制御回路１３４(図１)は、第１のスイッチＳ１を制御する第１のスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１として、図３（ａ）に示すように、周期Ｔｄｖでパルス幅Ｗｄｖのパルス信号を出力する。なお、説明の便宜上、図３（ａ）に示した第１のスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１の立ち上がり時刻をｔ１，ｔ４とする。また、スイッチ制御回路１３４は、第２のスイッチ信号Ｓ２を制御する第２のスイッチ制御信号ＣＴＬＳ２として、図３（ｂ）に示すように、周期Ｔｄｖのパルス信号を出力する。ただし、第２のスイッチ制御信号ＣＴＬＳ２は、第１のスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１の立ち上がり時刻ｔ１，ｔ４よりも一定期間Ｗｂｓだけ前の時刻ｔ０，ｔ３に立ち上がり、スイッチ制御信号ＣＴＬＳ１の立ち下がり時刻、すなわち、時刻ｔ１，ｔ４からスイッチ制御信号Ｓ１のパルス幅Ｗｄｖに等しい期間経過後の時刻ｔ２，ｔ５と同じタイミングで立ち下がる、パルス幅（Ｗｂｓ＋Ｗｄｖ）のパルス信号である。
【００４１】
時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間では、第２のスイッチ制御信号ＳＣＬＴ２のみが立ち上がっているので、スイッチＳ２のみがオンとなる。これにより、駆動電圧ＤＰｖとして、図３（ｃ）に示すように、第２の駆動電圧生成用電圧Ｖ２、すなわち、バイアス電圧Ｖｂｓ（厳密には、バイアス電圧ＶｂｓからダイオードＤ１の順方向電圧だけ電圧降下した値の電圧）が、半導体レーザ１１０に印加され、図３（ｄ）に示すように、バイアス電圧Ｖｂｓに対応するバイアス電流Ｉｂｓが半導体レーザ１１０に流れる。ここで、上記したように、バイアス電流Ｉｂｓはレーザ発振しない大きさの電流であるので、半導体レーザ１１０は、半導体としては動作しているがレーザ発振はできない状態（以下、「アイドリング状態」とも呼ぶ。）となり、レーザ光を発しない。
【００４２】
そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では、２つのスイッチ制御信号ＳＣＬＴ１，ＳＣＬＴ２の両方が立ち上がっているので、スイッチＳ１およびスイッチＳ２の両方がオンとなる。ただし、上記したように、第２の駆動電圧生成用電圧Ｖ２、すなわち、バイアス電圧Ｖｂｓは、第１の駆動電圧生成用電圧Ｖ１、すなわち、レーザ発振電圧Ｖｄｖよりも小さい電圧であるので、ダイオードＤ１は逆方向バイアス状態となる。これにより、駆動電圧ＤＰｖとして、図３（ｃ）に示すように、第１の駆動電圧生成用電圧Ｖ１、すなわち、レーザ発振電圧Ｖｄｖのみが半導体レーザ１１０に印加され、図３（ｄ）に示すように、レーザ発振電圧Ｖｄｖに対応するレーザ発振電流Ｉｄｖが半導体レーザ１１０に流れる。これにより、半導体レーザ１１０にはバイアス電流Ｉｂｓから立ち上がるレーザ発振電流Ｉｄｖが流れ、半導体レーザ１１０は、この期間において、レーザ発振を行い、レーザ発振電流Ｉｄｖに対応する出力光量でレーザ光を発する。
【００４３】
また、時刻ｔ２からｔ３までの期間では、２つのスイッチ制御信号ＳＣＬＴ１，ＳＣＬＴ２の両方が立ち下がっているので、スイッチＳ１およびスイッチＳ２の両方がオフとなる。これにより、駆動電圧ＤＰｖとして、図３（ｃ）に示すように、半導体レーザ１１０には電圧が印加されず、図３（ｄ）に示すように、半導体レーザ１１０に電流は流れない。これにより、半導体レーザ１１０は、この期間において、レーザ発振を行わず、レーザ光を発しない。
【００４４】
なお、時刻ｔ３以降の動作は時刻ｔ０から時刻ｔ３までの繰り返しであるので、説明を省略する。
【００４５】
以上説明したように、半導体レーザ１１０のレーザダイオードは、時刻ｔ１〜ｔ２の期間（第１のスイッチ制御信号ＣＴＬＳ１のパルス幅Ｗｄｖに等しい期間であり、以下、「レーザ発振期間」とも呼ぶ。）の直前の時刻ｔ０〜ｔ１の期間（一定期間Ｗｂｓに等しく、以下、「バイアス期間」とも呼ぶ。）において、バイアス電圧Ｖｂｓが印加されることにより、レーザ発振しない程度のバイアス電流Ｉｂｓでバイアスされるため、駆動電流ＤＰｉの立ち上がりは、レーザ発振期間の前に、なんら電流を流さない場合（図３（ｄ）に破線で示す。）に比べて、急峻とすることが可能となる。この結果、駆動電流に対する半導体レーザの光出力の効率を高めることができる。
【００４６】
また、レーザ発振期間の直前の一定期間（バイアス期間）においてのみバイアス電流を流しているので、従来技術で説明したような直流バイアス電流を流す場合に比べて、電流損失を低減することにより、電流損失による発熱を抑制することができるので、放熱のための冷却装置を簡単化することが可能となる。
【００４７】
なお、バイアス電流Ｉｂｓを流すバイアス期間、すなわち、バイアス電圧Ｖｂｓを印加する一定期間Ｗｂｓの長さは、０．５マイクロ秒あれば、バイアス電流Ｉｂｓの立ち上がり時間を確保できる。また、この一定期間Ｗｂｓの長さは、２マイクロ秒以上あっても、レーザ発振時の駆動電流の立ち上がり速度はほとんど変わらず、電流損失が増加することになる。そこで、バイアス電圧Ｖｂｓを印加する一定期間Ｗｂｓの長さは、０．５マイクロ秒〜２マイクロ秒の範囲に設定されることが好ましい。
【００４８】
また、第１のスイッチ制御信号ＣＬＴＳ１のパルス幅Ｗｄｖに相当するレーザ発振期間の長さは、上記したように、設定する出力光量に応じて異なるが、このレーザ発振期間の長さが、レーザ発振期間の直前の一定期間Ｗｂｓに相当するバイアス期間の長さに比べて十分長い場合、例えば、５倍以上の長さを有している場合には、駆動電流の立ち上がりの影響は小さくなり、レーザ発振開始前にバイアス電流を流す必要性は小さくなることから、この場合には、バイアス電圧の印加を省略するようにしてもよい。
【００４９】
Ｂ．第２実施例（モニタ装置）：
図４は、本発明の第２実施例としてのモニタ装置４００の概略構成図である。モニタ装置４００は、装置本体４１０と、光伝送部４２０とを備える。装置本体４１０は、前述した第１実施例のレーザ光源装置１００を備える。
【００５０】
光伝送部４２０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド４２１，４２２を備える。各ライトガイド４２１，４２２は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド４２１の入射側にはレーザ光源装置１００が配設され、その出射側には拡散板４２３が配設されている。レーザ光源装置１００から射出したレーザ光は、ライトガイド４２１を伝って光伝送部４２０の先端に設けられた拡散板４２３に送られ、拡散板４２３により拡散されて被写体を照射する。
【００５１】
光伝送部４２０の先端には、結像レンズ４２４も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ４２４で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド４２２を伝って、装置本体４１０内に設けられた撮像手段としてのカメラ４１１に送られる。この結果、レーザ光源装置１００により出射したレーザ光により被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ４１１で撮像することができる。
【００５２】
以上のように構成されたモニタ装置４００によれば、高出力のレーザ光源装置１００により被写体を照射することができることから、カメラ４１１によって画像を明瞭に撮影することができる。
【００５３】
Ｃ．第３実施例（プロジェクタ）：
図５は、本発明の第３実施例としてのプロジェクタ５００の概略構成図である。図中においては、簡略化のためプロジェクタ５００を構成する筐体は省略している。プロジェクタ５００は、赤色光を射出する赤色レーザ光源装置５０１Ｒと、緑色光を射出する緑色レーザ光源装置５０１Ｇと、青色光を射出する青色レーザ光源装置５０１Ｂと、を備える。
【００５４】
各色のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂは、それぞれ、対応する色のレーザ光ＬＢｒ，ＬＢｇ，ＬＢｂを射出する点を除いて、前述した第１実施例のレーザ光源装置１００と同一の構成を有している。
【００５５】
また、プロジェクタ５００は、各色のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから射出された各色のレーザ光ＬＢｒ，ＬＢｇ，ＬＢｂをパソコン等から送られてきた画像信号に応じてそれぞれ変調する液晶ライトバルブ（変調部）５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂと、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂから射出された光を合成して投写レンズ５０７に導くクロスダイクロイックプリズム５０６と、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン５１０に投写する投写光学系としての投写レンズ５０７と、を備えている。
【００５６】
さらに、プロジェクタ５００は、各レーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるため、各レーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂよりも光路下流側に、インテグレータ光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂを設けており、これらによって照度分布が均一化された光によって、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂを照明している。例えば、インテグレータ光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ、５０２Ｂは、ロッドレンズやレンズアレイ、ホログラム素子等の光学素子およびフィールドレンズ等を用いて構成される。
【００５７】
各液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム５０６に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に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十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投写レンズ５０７によりスクリーン５１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００５８】
以上のように構成されたプロジェクタ５００によれば、高出力のレーザ光源装置５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂを用いることができることから、高輝度の画像を表示することができる。
【００５９】
Ｄ．変形例：
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、以下のような変形が可能である。
【００６０】
（１）本発明は、半導体レーザの共振構造として内部共振型あるいは外部共振型の区別なく適用可能である。また、半導体レーザを構成するレーザダイオードの構造も面発光型あるいは端面発光型の区別なく適用可能である。
る。
【００６１】
（２）上記実施例では、半導体レーザ駆動回路１３０をスイッチ回路１３２およびスイッチ制御回路１３４により構成し、スイッチ回路１３２を２つのスイッチＳ１および１つのダイオードＤ１により構成する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、駆動電圧ＤＰｖとして、パルス状の駆動電圧を印加する期間（レーザ発振期間）にレーザ発振電圧Ｖｄｖを出力し、レーザ発振期間の直前の一定期間（バイアス期間）にバイアス電圧Ｖｂｓを出力することができる構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００６２】
（３）上記第３実施例のプロジェクタ５００は、いわゆる３板式の液晶プロジェクタであったが、これに換えて、色毎に時分割でレーザ光源装置を点灯することにより１つのライトバルブのみでカラー表示を可能とした構成等の単板式の液晶プロジェクタとしてもよい。また、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査することにより画像を表示する走査型のプロジェクタとしてもとい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施例としてのレーザ光源装置１００の概略構成図である。
【図２】半導体レーザ１１０を構成するレーザダイオードに流れる駆動電流に対する発光出力および駆動電流に対応する駆動電圧を示す説明図である。
【図３】半導体レーザ駆動回路１３０によって半導体レーザ１１０に印加される駆動電圧ＤＰｖおよびこれに基づいて半導体レーザ１１０に流れる駆動電流ＤＰｉについて示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例としてのモニタ装置４００の概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施例としてのプロジェクタ５００の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００…レーザ光源装置
１１０…半導体レーザ
１２０…フィルタ
１３０…半導体レーザ駆動回路
１３２…スイッチ回路
１３４…スイッチ制御回路
１４０…光センサ
４００…モニタ装置
４１０…装置本体
４１１…カメラ
４２０…光伝送部
４２１，４２２…ライトガイド
４２３…拡散板
４２４…結像レンズ
５００…プロジェクタ
５０１Ｂ…青色レーザ光源装置
５０１Ｇ…緑色レーザ光源装置
５０１Ｒ…赤色レーザ光源装置
５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂ…インテグレータ光学系
５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂ…液晶ライトバルブ
５０６…クロスダイクロイックプリズム
５０７…投写レンズ
５１０…スクリーン
【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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