(57)【要約】【課題】波長変換素子への加圧及び波長変換素子の温度変化を抑制しながら波長変換素子を保持することにより高い波長変換効率を実現し、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置等を提供すること。【解決手段】レーザ光を供給するレーザ光源１２と、レーザ光源１２からのレーザ光の波長を変換する波長変換素子であるＳＨＧ素子１３と、ＳＨＧ素子１３を収納することによりＳＨＧ素子１３を保持する保持部１４と、を有し、保持部１４は、ＳＨＧ素子１３を収納する部分が、ＳＨＧ素子１３の外形より大きく構成される。【選択図】図１
2008058453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を供給するレーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光の波長を変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子を収納することにより前記波長変換素子を保持する保持部と、を有し、
前記保持部は、前記波長変換素子を収納する部分が、前記波長変換素子の外形より大きく構成されることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記波長変換素子へ入射するレーザ光を通過させる入射側開口部、及び前記波長変換素子から出射されるレーザ光を通過させる出射側開口部を備え、
前記入射側開口部は、レーザ光を入射させる前記波長変換素子の入射面より小さく構成され、
前記出射側開口部は、レーザ光を出射させる前記波長変換素子の出射面より小さく構成されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記波長変換素子は、前記波長変換素子の隅部に形成された面取り面を備え、
前記保持部は、前記面取り面に当接させる当接部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記保持部は、前記保持部のうち前記波長変換素子を収納する部分を含む一部を切り欠いた形状を有する切り欠き部を備え、
前記波長変換素子は、前記切り欠き部に対応する部分に形成された凹部を備え、
前記切り欠き部及び前記凹部へ嵌め込ませる嵌め込み部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記保持部の表面から前記波長変換素子を収納する部分までを貫通させ、かつ前記波長変換素子へ差し込ませる差込部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記保持部は、熱を伝導させる熱伝導材を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置を有することを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項７に記載の照明装置と、
前記照明装置により照明された被写体を撮像する撮像部と、を有することを特徴とするモニタ装置。
【請求項９】
請求項７に記載の照明装置を有し、前記照明装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、照明装置、モニタ装置及びプロジェクタ、特に、レーザ光を供給する光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を供給する光源装置において、波長変換素子、例えば第二高調波発生（Second−Harmonic  Generation、ＳＨＧ）素子が用いられている。ＳＨＧ素子を用いることで、例えば、容易に入手可能な汎用のレーザを用いて、所望の波長のレーザ光を供給することが可能となる。ＳＨＧ素子は、温度変化によって屈折率分布が変化する場合、位相整合条件が崩れ、波長を変換する効率が低下することが知られている。高い効率で安定した光量のレーザ光を供給するためには、波長変換素子の温度変化を抑える必要がある。波長変換素子の温度変化を低減させることにより波長変換効率の低下を防止する技術は、例えば特許文献１に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２０４０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波長変換素子は、レーザ光源等との位置決めがなされた状態で保持される。ここで、波長変換素子として用いられる光学結晶は、圧力が加えられることで電荷を生じさせる圧電体としても作用し得る。波長変換素子は、加圧によって屈折率分布が変化する場合、位相整合条件が崩れ、波長変換効率の低下が引き起こされることがある。波長変換素子を保持するための構成によっては、波長変換素子の周囲の構造体からの加圧により波長変換効率が低下してしまう場合がある。このように、従来の技術では、波長変換素子を保持することによって波長変換効率の低下が引き起こされることがあるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、波長変換素子への加圧及び波長変換素子の温度変化を抑制しながら波長変換素子を保持することにより高い波長変換効率を実現し、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置、その光源装置を用いる照明装置、その照明装置を用いるモニタ装置及びプロジェクタ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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、レーザ光を供給するレーザ光源と、レーザ光源からのレーザ光の波長を変換する波長変換素子と、波長変換素子を収納することにより波長変換素子を保持する保持部と、を有し、保持部は、波長変換素子を収納する部分が、波長変換素子の外形より大きく構成されることを特徴とする光源装置を提供することができる。
【０００６】
ここで、波長変換素子を収納する部分が波長変換素子の外形より大きく構成されるとは、少なくとも一方向について、波長変換素子を収納する部分の内寸が波長変換素子の外寸より大きいことをいうものとする。保持部により波長変換素子を保持する構成とすることにより、従来の温度制御手段を用いて波長変換素子の温度変化を低減することができる。また、保持部のうち波長変換素子を収納する部分を波長変換素子の外形より大きく構成することにより、保持部による波長変換素子への加圧を防ぎながら波長変換素子を保持することができる。これにより、波長変換素子への加圧及び波長変換素子の温度変化を抑制しながら波長変換素子を保持することにより高い波長変換効率を実現し、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給可能な光源装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、保持部は、波長変換素子へ入射するレーザ光を通過させる入射側開口部、及び波長変換素子から出射されるレーザ光を通過させる出射側開口部を備え、入射側開口部は、レーザ光を入射させる波長変換素子の入射面より小さく構成され、出射側開口部は、レーザ光を出射させる波長変換素子の出射面より小さく構成されることが望ましい。ここで、入射側開口部が波長変換素子の入射面より小さく構成されるとは、少なくとも一方向について、入射側開口部の長さが波長変換素子の入射面の長さより短いことをいうものとする。また、出射側開口部が波長変換素子の出射面より小さく構成されるとは、少なくとも一方向について、出射側開口部の長さが波長変換素子の出射面の長さより短いことをいうものとする。これにより、波長変換素子の保持、及び波長変換素子へのレーザ光の入射、波長変換素子からのレーザ光の出射が可能となる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、波長変換素子は、波長変換素子の隅部に形成された面取り面を備え、保持部は、面取り面に当接させる当接部を備えることが望ましい。これにより、波長変換素子の保持ができる。当接部を用いて波長変換素子を保持することで、保持部には、波長変換素子の入射面、出射面と同じ大きさの開口部を形成することができる。よって、保持部の入射側開口部及び出射側開口部を広く確保でき、レーザ光の損失を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、保持部は、保持部のうち波長変換素子を収納する部分を含む一部を切り欠いた形状を有する切り欠き部を備え、波長変換素子は、切り欠き部に対応する部分に形成された凹部を備え、切り欠き部及び凹部へ嵌め込ませる嵌め込み部を有することが望ましい。これにより、波長変換素子への加圧を抑制しながら波長変換素子を保持することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、保持部の表面から波長変換素子を収納する部分までを貫通させ、かつ波長変換素子へ差し込ませる差込部を有することが望ましい。これにより、波長変換素子への加圧を抑制しながら波長変換素子を保持することができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、保持部は、熱を伝導させる熱伝導材を備えることが望ましい。熱伝導体としては、例えば、銅、真鋳、ステンレス、アルミニウム、インジウム、金、銀、モリブデン、マグネシウム、ニッケル、鉄等の金属部材、ダイアモンド、又はそれらのうちの少なくとも１つを含む部材を用いることができる。これにより、波長変換素子の温度変化を低減することができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、上記の光源装置を有することを特徴とする照明装置を提供することができる。上記の光源装置を用いることにより、高い波長変換効率を実現し、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することが可能な照明装置を得られる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、上記の照明装置と、照明装置により照明された被写体を撮像する撮像部と、を有することを特徴とするモニタ装置を提供することができる。上記の照明装置を用いることにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい像をモニタすることが可能なモニタ装置を得られる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、上記の照明装置を有し、照明装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。上記の照明装置を用いることにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る照明装置１０の概略構成を示す。照明装置１０は、光源装置１１を有する。光源装置１１は、レーザ光源１２を有する。レーザ光源１２は、一又は複数のレーザ光を供給する。レーザ光源１２としては、半導体レーザ、固体レーザ等を用いることができる。
【００１７】
ＳＨＧ素子１３は、保持部１４の内部に収納されている。ＳＨＧ素子１３は、レーザ光源１２からのレーザ光の波長を変換する波長変換素子である。ＳＨＧ素子１３は、レーザ光源１２からのレーザ光を、２分の１の波長のレーザ光に変換して出射させる。例えば、レーザ光源１２からＳＨＧ素子１３へ１０６４ｎｍのレーザ光を入射させる場合、ＳＨＧ素子１３は、５３２ｎｍのレーザ光を出射させる。ＳＨＧ素子１３としては、例えば、非線形光学結晶を用いることができる。保持部１４は、ＳＨＧ素子１３を収納することによりＳＨＧ素子１３を保持する。
【００１８】
外部共振器１５は、ＳＨＧ素子１３からのレーザ光のうち、ＳＨＧ素子１３で波長変換された特定の波長領域のレーザ光を透過させ、他の波長領域のレーザ光を反射させる。外部共振器１５を透過したレーザ光は、拡散部１６へ入射する。外部共振器１５で反射されたレーザ光は、ＳＨＧ素子１３を経てレーザ光源１２へ戻る。外部共振器１５を用いることで、レーザ光源１２からのレーザ光を効率良く利用することが可能となる。
【００１９】
拡散部１６は、光源装置１１からのレーザ光を拡散させる。拡散部１６としては、例えばホログラム素子を用いることができる。例えば、一方向に並列させたレーザ光を入射させる場合に、拡散部１６は、レーザ光を二次元方向へ拡散させて出射させることができる。なお、図１に示す構成のうち、光源装置１１は、レーザ光源１２から外部共振器１５までの光路中の各部により構成されている。
【００２０】
図２は、ＳＨＧ素子１３を収納している保持部１４の斜視構成を示す。保持部１４は、第１構造体１７及び第２構造体１８を組み合わせて構成されている。第１構造体１７及び第２構造体１８は、熱を伝導させる熱伝導材を用いて構成されている。熱伝導体としては、例えば、銅、真鋳、ステンレス、アルミニウム、インジウム、金、銀、モリブデン、マグネシウム、ニッケル、鉄等の金属部材、ダイアモンド、又はそれらのうちの少なくとも１つを含む部材を用いることができる。
【００２１】
図３は、保持部１４内にＳＨＧ素子１３が収納された状態を説明するものである。第１構造体１７は、平板部２１と、平板部２１の片面側に形成された嵌め合わせ部２２とを備える。嵌め合わせ部２２の内面は、第２構造体１８の外形に合わせて形成されている。第２構造体１８には、中心線に沿って形成された溝部２３が設けられている。嵌め合わせ部２２の内面側へ第２構造体１８を嵌め合わせると、第１構造体１７の平板部２１と第２構造体１８の溝部２３とによって囲まれた空間が形成される。第１構造体１７及び第２構造体１８を組み合わせることにより空間が形成される部分は、ＳＨＧ素子１３が収納される部分である。第１構造体１７及び第２構造体１８を組み合わせると、ＳＨＧ素子１３のうち入射面、出射面以外の面は、保持部１４によって完全に覆われる。
【００２２】
保持部１４は、ヒータ２４及び温度センサ２５を備える。ヒータ２４は、平板部２１のうちＳＨＧ素子１３側の面に設けられている。温度センサ２５は、溝部２３に設けられている。温度センサ２５は、ＳＨＧ素子１３の温度を測定する。温度センサ２５としては、例えばサーミスタを用いることができる。不図示の制御部は、温度センサ２５により測定された測定値と基準値とを比較し、測定値及び基準値の差に応じてヒータ２４を制御する。ヒータ２４は、制御部による制御に応じてＳＨＧ素子１３を加熱する。かかる温度制御手段により、ＳＨＧ素子１３の温度変化を低減することができる。熱伝導材を備える保持部１４を用いることにより、周辺温度の影響を少なくし、かつ正確な温度制御を行うことができる。
【００２３】
ＳＨＧ素子１３は、周辺環境の変化や結晶における紫外光の吸収等により温度が変化する。ＳＨＧ素子１３の温度許容幅は、ＳＨＧ素子１３として用いられる結晶によって異なる。温度許容幅とは、波長変換効率の低下を許容範囲内とするための温度の幅である。ＳＨＧ素子１３の温度許容幅は、例えば２．１度／ｃｍ程度である。ＳＨＧ素子１３の温度変化を低減可能とすることで、安定してレーザ光を供給することができる。なお、ヒータ２４の位置及び温度センサ２５の位置は本実施例で説明するものに限られず、適宜変更しても良い。また、ＳＨＧ素子１３を冷却する冷却部を設けても良い。
【００２４】
保持部１４のうちＳＨＧ素子１３が収納される部分は、第１構造体１７及び第２構造体１８でＳＨＧ素子１３が押し潰されることが無い程度の余裕を設けて形成されている。溝部２３の幅ｄ１は、ＳＨＧ素子１３の幅ｄ０以上である。溝部２３の深さは、ＳＨＧ素子１３の厚み以上である。光源装置１１（図１参照）の光軸方向について、第２構造体１８の長さは、ＳＨＧ素子１３の長さと略同じかそれ以上である。光源装置１１の光軸方向について、第１構造体１７の長さは、ＳＨＧ素子１３の長さ以上である。このように、保持部１４のうちＳＨＧ素子１３を収納する部分は、ＳＨＧ素子１３の外形より若干大きく構成される。これにより、保持部１４によるＳＨＧ素子１３への加圧を防ぐことができる。
【００２５】
図４は、ＳＨＧ素子１３の入射面２７側から見たＳＨＧ素子１３及び保持部１４の平面構成を示す。保持部１４は、ＳＨＧ素子１３へ入射するレーザ光を通過させる入射側開口部２６を備える。入射面２７は、ＳＨＧ素子１３のうちレーザ光源１２（図１参照）側の面であって、レーザ光を入射させる面である。入射側開口部２６は、第１構造体１７及び第２構造体１８により形成される。入射側開口部２６の幅ｄ２は、ＳＨＧ素子１３の入射面２７の幅ｄ０以下とする。入射側開口部２６は、ＳＨＧ素子１３の入射面２７より小さく構成される。ＳＨＧ素子１３の入射面２７より小さい入射側開口部２６を設けることで、入射側開口部２６からのＳＨＧ素子１３の落下を防止する。これにより、ＳＨＧ素子１３の保持、及び入射面２７へのレーザ光の入射が可能となる。
【００２６】
図５は、ＳＨＧ素子１３の出射面２９側から見たＳＨＧ素子１３及び保持部１４の平面構成を示す。保持部１４は、ＳＨＧ素子１３へ入射するレーザ光を通過させる出射側開口部２８を備える。出射面２９は、ＳＨＧ素子１３のうち外部共振器１５（図１参照）側の面であって、レーザ光を出射させる面である。出射側開口部２８は、入射側開口部２６と同様に、第１構造体１７及び第２構造体１８により形成される。出射側開口部２８の幅ｄ３は、ＳＨＧ素子１３の出射面２９の幅ｄ０以下とする。出射側開口部２８は、ＳＨＧ素子１３の出射面２９より小さく構成される。ＳＨＧ素子１３の出射面２９より小さい出射側開口部２８を設けることで、出射側開口部２８からのＳＨＧ素子１３の落下を防止する。これにより、ＳＨＧ素子１３の保持、及び出射面２９からのレーザ光の出射が可能となる。なお、入射側開口部２６の幅ｄ２と出射側開口部２８の幅ｄ３とは、略同一とすることができる。
【００２７】
図６は、レーザ光Ｌの入射側から見たＳＨＧ素子１３の斜視構成であって、ＳＨＧ素子１３への圧力の付加による波長変換効率の低下について説明するものである。図中、入射面２７中に示す曲線は、屈折率が等しい部分を模式的に表したものである。例えば、バネクランプ等により、ＳＨＧ素子１３の１つの面のうち中心線に沿う部分へ、ＳＨＧ素子１３が変形する程度の圧力Ｐが加えられたとする。この場合、図中破線で囲んだ部分に示すように、ＳＨＧ素子１３のうち圧力Ｐが加えられた部分を中心とする屈折率の勾配が生じる。屈折率の勾配によって、ＳＨＧ素子１３の分極構造に対する第２高調波の位相のずれが生じた場合、ＳＨＧ素子１３内で合成される第２高調波の強度が減少することになる。このようにして、ＳＨＧ素子１３への加圧によって波長変換効率の低下が引き起こされる。
【００２８】
これに対して、ＳＨＧ素子１３の変形が無い場合、図７に示すように、ＳＨＧ素子１３の屈折率分布は略均一となる。屈折率分布を略均一とすることで、ＳＨＧ素子１３全体において高い効率で波長変換を行うことが可能となる。従って、高い波長変換効率を実現するためには、ＳＨＧ素子１３の温度変化のみならずＳＨＧ素子１３への加圧を抑制することが望ましい。
【００２９】
本発明では、保持部１４のうちＳＨＧ素子１３を収納する部分をＳＨＧ素子１３の外形より大きく構成することにより、保持部１４による加圧を抑制しながらＳＨＧ素子１３を保持することができる。これにより、波長変換素子への加圧及び波長変換素子の温度変化を抑制しながら波長変換素子を保持することで高い波長変換効率を実現し、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給できるという効果を奏する。
【００３０】
保持部１４のうちＳＨＧ素子１３を収納する部分は、ＳＨＧ素子１３が押し潰されることが無い程度の余裕を持たせた寸法とすれば良く、保持部１４とＳＨＧ素子１３との間の隙間を必要以上に大きくしないことが望ましい。保持部１４とＳＨＧ素子１３との間の隙間をできるだけ少なくすることで、周辺環境の影響によるＳＨＧ素子１３の温度変化を少なくすることが可能となる。また、保持部１４内でのＳＨＧ素子１３のぐらつきを低減し、ＳＨＧ素子１３を安定して保持することが可能となる。
【００３１】
第１構造体１７、第２構造体１８の形状や組み合わせ方は、本実施例で説明するものに限られない。第１構造体１７、第２構造体１８を組み合わせることによりＳＨＧ素子１３を保持でき、かつＳＨＧ素子１３が保持部１４による加圧を受けないような構成であれば良く、適宜変更することができる。波長変換素子としては、ＳＨＧ素子１３以外の他の波長変換素子、例えば、第三高調波発生（Third  Harmonic  Generation、ＴＨＧ）素子や、光パラメトリック発振（Optical  Parametric  Oscillation、ＯＰＯ）素子等を用いても良い。
【００３２】
図８は、本実施例の変形例１について説明するものである。本変形例は、筒状に形成された保持部３４を備える。保持部３４のうち筒内部は、ＳＨＧ素子１３が収納される部分である。ヒータ２４及び不図示の温度センサは、保持部３４の筒内部に設けられている。保持部３４のうちＳＨＧ素子１３が収納される部分の幅ｄ４は、ＳＨＧ素子１３の幅ｄ０以上である。また、保持部３４のうちＳＨＧ素子１３が収納される部分の奥行きｗ４は、ＳＨＧ素子１３の奥行きｗ０以上である。保持部３４の高さは、ＳＨＧ素子１３の高さと略同じかそれ以上である。これにより、保持部３４の筒内部にＳＨＧ素子１３を挿入可能とし、かつ保持部３４によるＳＨＧ素子１３への加圧を防ぐことができる。
【００３３】
レーザ光源３１は、複数、例えば５つの発光部３２を備える。保持部３４の入射側面には、入射側カバー３３が取り付けられる。入射側カバー３３は、入射側開口部３６を備える。入射側開口部３６は、ＳＨＧ素子１３へ入射するレーザ光を通過させる。保持部３４の出射側面には、出射側カバー３５が取り付けられる。出射側カバー３５は、出射側開口部３７を備える。出射側開口部３７は、ＳＨＧ素子１３から出射されるレーザ光を通過させる。入射側カバー３３、出射側カバー３５は、いずれもネジによって保持部３４に取り付けることができる。
【００３４】
入射側開口部３６の幅ｄ６は、レーザ光源３１のうち５つの発光部３２を配置する部分の幅ｄ５以上である。入射側開口部３６の奥行きｗ６は、発光部３２の奥行きｗ５以上である。これにより、レーザ光源３１からのレーザ光を効率良く入射側開口部３６へ入射させることができる。また、入射側開口部３６の幅ｄ６は、ＳＨＧ素子１３の幅ｄ０以下とする。入射側開口部３６は、ＳＨＧ素子１３の入射面より小さく構成される。ＳＨＧ素子１３の入射面より小さい入射側開口部３６を設けることで、入射側開口部３６からのＳＨＧ素子１３の落下を防止する。これにより、ＳＨＧ素子１３の保持、及びＳＨＧ素子１３へのレーザ光の入射が可能となる。
【００３５】
出射側開口部３７の幅ｄ７は、ＳＨＧ素子１３の幅ｄ０以下とする。出射側開口部３７は、ＳＨＧ素子１３の入射面より小さく構成される。ＳＨＧ素子１３の入射面より小さい出射側開口部３７を設けることで、出射側開口部３７からのＳＨＧ素子１３の落下を防止する。これにより、ＳＨＧ素子１３の保持、及びＳＨＧ素子１３からのレーザ光の出射が可能となる。本変形例においても、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。
【００３６】
本変形例では、入射側開口部３６の幅ｄ６をＳＨＧ素子１３の幅ｄ０以下とする他、入射側開口部３６の奥行きｗ６をＳＨＧ素子１３の奥行きｗ０以下としても良い。この場合も、入射側開口部３６からのＳＨＧ素子１３の落下を防止することができる。また、出射側開口部３７の幅ｄ７をＳＨＧ素子１３の幅ｄ０以下とする他、出射側開口部３７の奥行きｗ７をＳＨＧ素子１３の奥行きｗ０以下としても良い。この場合も、出射側開口部３７からのＳＨＧ素子１３の落下を防止することができる。
【００３７】
図９は、本実施例の変形例２について説明するものである。本変形例は、保持部４１に形成された当接部４５を用いてＳＨＧ素子４３を保持する。ＳＨＧ素子４３は、八角形形状を有する。面取り面４４は、ＳＨＧ素子４３の４つの隅部に形成されている。面取り面４４は、矩形形状の角を面取りすることにより得られる面である。
【００３８】
保持部４１の内側は、ＳＨＧ素子４３の外形に沿って、かつＳＨＧ素子４３より若干大きく形成されている。保持用カバー４２は、平行平板である。保持部４１に保持用カバー４２を取り付けると、保持部４１及び保持用カバー４２で囲まれた空間が形成される。保持部４１に保持用カバー４２を取り付けることにより空間が形成される部分は、ＳＨＧ素子４３が収納される部分である。保持用カバー４２は、ネジによって保持部４１に取り付けることができる。保持部４１のうちＳＨＧ素子４３を収納する部分をＳＨＧ素子４３の外形より大きく構成することで、保持部４１及び保持用カバー４２によるＳＨＧ素子４３への加圧を防ぐことができる。本変形例の場合も、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。
【００３９】
入射側開口部４６及び出射側開口部４７は、保持部４１及び保持用カバー４２により形成される。保持部４１は、面取り面４４に当接可能に形成された当接部４５を備える。当接部４５は、保持部４１のうち入射側開口部４６に隣接する部分、及び出射側開口部４７に隣接する部分にそれぞれ形成されている。ＳＨＧ素子４３は、面取り面４４を当接部４５に当接させることにより、入射側開口部４６、出射側開口部４７からのＳＨＧ素子４３の落下を防止する。これにより、ＳＨＧ素子４３を保持することができる。
【００４０】
当接部４５を用いてＳＨＧ素子４３を保持することで、入射側開口部４６は、ＳＨＧ素子４３の入射面４８と同じ大きさとすることができる。また、出射側開口部４７は、ＳＨＧ素子４３の出射面４９と同じ大きさとすることができる。よって、入射側開口部４６及び出射側開口部４７を広く確保でき、レーザ光の損失を低減することができる。なお、ＳＨＧ素子４３は、本変形例で説明する構成に限られず、入射面４８、出射面４９に隣接する面取り面を有する構成であれば良い。また、保持部４１は、ＳＨＧ素子４３を十分保持可能であれば良く、本変形例で説明する構成に限られない。
【００４１】
図１０は、本実施例の変形例３について説明するものである。本変形例は、クランプ部５５を用いてＳＨＧ素子５１を保持する。保持部５３は、切り欠き部５４を備える。切り欠き部５４は、保持部５３の中心部に対して左右にそれぞれ形成されている。保持部５３は、図８に示す保持部３４の構成から、ＳＨＧ素子１３を収納する部分を含む一部を切り欠いた形状を有する。
【００４２】
ＳＨＧ素子５１は、凹部５２を備える。凹部５２は、保持部５３の切り欠き部５４に対応する位置に形成されている。ＳＨＧ素子５１のうち凹部５２が設けられた部分の幅ｄ９は、凹部５２が設けられた部分以外の部分の幅ｄ８より小さい。ＳＨＧ素子５１のうち凹部５２が設けられた部分は、ＳＨＧ素子５１のうちレーザ光を透過させる領域以外の領域である。保持部５３のうちＳＨＧ素子５１が収納される部分の幅ｄ１０は、ＳＨＧ素子５１の幅ｄ８以上である。保持部５３のうちＳＨＧ素子５１が収納される部分の奥行きｗ１０は、ＳＨＧ素子５１の奥行きｗ８以上である。保持部５３の高さは、ＳＨＧ素子５１の高さと略同じかそれ以上である。これにより、保持部５３内にＳＨＧ素子５１を挿入可能とし、かつ保持部５３によるＳＨＧ素子５１への加圧を防ぐことができる。
【００４３】
保持部５３内にＳＨＧ素子５１を挿入すると、ＳＨＧ素子５１の凹部５２と保持部５３の切り欠き部５４とは互いに一致する。クランプ部５５は、切り欠き部５４及び凹部５２に嵌め込ませる嵌め込み部である。クランプ部５５は、凹部５２及び切り欠き部５４へ嵌め込み可能に形成された凸部５６を備える。２つの凸部５６の間隔ｄ１１は、ＳＨＧ素子５１のうち凹部５２が形成された部分の幅ｄ９より大きく、かつＳＨＧ素子５１のうち凹部５２が形成された部分以外の部分の幅ｄ８より小さい。
【００４４】
切り欠き部５４及び凹部５２へクランプ部５５を嵌め込むことにより、ＳＨＧ素子５１への加圧を防ぎながらＳＨＧ素子５１を保持することが可能となる。ピン５７は、クランプ部５５のうち凸部５６以外の部分を貫き保持部５３へ差し込まれる。クランプ部５５は、ピン５７により保持部５３に固定される。保持部５３にクランプ部５５を固定可能であれば、ピン５７を省略しても良い。本変形例の場合も、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。なお、本変形例の構成は、クランプ部を用いてＳＨＧ素子を保持可能であれば良く、説明するものに限られない。
【００４５】
図１１は、本実施例の変形例４について説明するものである。本変形例は、差込部であるピン６５を用いてＳＨＧ素子６１を保持する。保持部６３のうちＳＨＧ素子６１が収納される部分の幅ｄ１３は、ＳＨＧ素子６１の幅ｄ１２以上である。保持部６３のうちＳＨＧ素子６１が収納される部分の奥行きｗ１３は、ＳＨＧ素子６１の奥行きｗ１２以上である。保持部６３の高さは、ＳＨＧ素子６１の高さと略同じかそれ以上である。これにより、保持部６３内にＳＨＧ素子６１を挿入可能とし、かつ保持部６３によるＳＨＧ素子６１への加圧を防ぐことができる。
【００４６】
保持部６３の中心部には、貫通孔６４が設けられている。貫通孔６４は、保持部６３の表面からＳＨＧ素子６１を収納する部分へ貫通している。ＳＨＧ素子６１の中心部であって、貫通孔６４に対応する部分には、穴部６２が設けられている。穴部６２は、ＳＨＧ素子６１のうちレーザ光を透過させる領域に到達するより浅く形成されている。ピン６５は、保持部６３の表面からＳＨＧ素子６１を収納する部分へ貫通し、かつＳＨＧ素子６１の穴部６２へ差し込まれる。ピン６５を差し込むことでＳＨＧ素子６１が変形することが無いよう、穴部６２は、ピン６５の断面より若干大きく形成されている。固定部材６６は、ピン６５を固定する。他の部材によりピン６５を固定可能であれば、固定部材６６を省略しても良い。本変形例の場合も、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。なお、本変形例の構成は、保持部を貫かせたピンを用いてＳＨＧ素子６１を保持可能であれば良く、説明するものに限られない。
【実施例２】
【００４７】
図１２は、本発明の実施例２に係るモニタ装置７０の概略構成を示す。モニタ装置７０は、照明装置７１を有する。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。照明装置７１は、外部共振器１５と拡散部１６との間に設けられた照明用導光部７２を有する。照明用導光部７２は、外部共振器１５からのレーザ光を拡散部１６へ導く。照明用導光部７２としては、例えば光ファイバを用いることができる。照明装置７１からの光は、被写体へ向けて供給される。
【００４８】
撮像レンズ７３は、被写体からの光を撮像用導光部７４へ入射させる。撮像用導光部７４は、撮像レンズ７３からの光を撮像部７５へ導く。撮像用導光部７４としては、例えば光ファイバを用いることができる。撮像部７５は、照明装置７１により照明された被写体を撮像する。上記実施例１の場合と同様に、照明装置７１を用いることにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい像をモニタすることができるという効果を奏する。
【実施例３】
【００４９】
図１３は、本発明の実施例３に係るプロジェクタ８０の概略構成を示す。プロジェクタ８０は、スクリーン８８に光を供給し、スクリーン８８で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。上記実施例１と重複する説明は省略する。プロジェクタ８０は、上記の照明装置１０（図１参照）と同様の構成の赤色（Ｒ）光用照明装置８１Ｒ、緑色（Ｇ）光用照明装置８１Ｇ、青色（Ｂ）光用照明装置８１Ｂを有する。プロジェクタ８０は、各色光用照明装置８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂからの光を用いて画像を表示する。
【００５０】
Ｒ光用照明装置８１Ｒは、Ｒ光を供給する。フィールドレンズ８２は、Ｒ光用照明装置８１ＲからのＲ光を平行化させ、Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒへ入射させる。Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒは、画像信号に応じてＲ光を変調する透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置８３Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。
【００５１】
Ｇ光用照明装置８１Ｇは、Ｇ光を供給する。フィールドレンズ８２は、Ｇ光用照明装置８１ＧからのＧ光を平行化させ、Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇへ入射させる。Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇは、画像信号に応じてＧ光を変調する透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置８３Ｇで変調されたＧ光は、Ｒ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。
【００５２】
Ｂ光用照明装置８１Ｂは、Ｂ光を供給する。フィールドレンズ８２は、Ｂ光用照明装置８１ＢからのＢ光を平行化させ、Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂへ入射させる。Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂは、画像信号に応じてＢ光を変調する透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置８３Ｂで変調されたＢ光は、Ｒ光、Ｇ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム８４へ入射する。
【００５３】
クロスダイクロイックプリズム８４は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜８５、８６を有する。第１ダイクロイック膜８５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜８６は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム８４は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ８７の方向へ出射させる。投写レンズ８７は、クロスダイクロイックプリズム８４で合成された光をスクリーン８８の方向へ投写する。
【００５４】
上記の照明装置１０と同様の構成を有する各照明装置８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂを用いることにより、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することができる。これにより、明るい画像を表示することができるという効果を奏する。プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。また、空間光変調装置としては透過型液晶表示装置を用いる場合に限らず反射型液晶表示装置（Liquid  Crystal  On  Silicon、ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device）、ＧＬＶ（Grating  Light  Valve）等を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明に係る光源装置は、モニタ装置やプロジェクタに用いられる照明装置に適用する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施例１に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図２】ＳＨＧ素子を収納している保持部の斜視構成を示す図。
【図３】保持部内にＳＨＧ素子が収納された状態を説明する図。
【図４】ＳＨＧ素子の入射面側から見たＳＨＧ素子及び保持部の平面構成を示す図。
【図５】ＳＨＧ素子の出射面側から見たＳＨＧ素子及び保持部の平面構成を示す図。
【図６】ＳＨＧ素子の変形による波長変換効率の低下について説明する図。
【図７】ＳＨＧ素子の変形が無い状態について説明する図。
【図８】実施例１の変形例１に係る構成を説明する図。
【図９】実施例１の変形例２に係る構成を説明する図。
【図１０】実施例１の変形例３に係る構成を説明する図。
【図１１】実施例１の変形例４に係る構成を説明する図。
【図１２】本発明の実施例２に係るモニタ装置の概略構成を示す図。
【図１３】本発明の実施例３に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５７】
１０  照明装置、１１  光源装置、１２  レーザ光源、１３  ＳＨＧ素子、１４  保持部、１５  外部共振器、１６  拡散部、１７  第１構造体、１８  第２構造体、２１  平板部、２２  嵌め合わせ部、２３  溝部、２４  ヒータ、２５  温度センサ、２６  入射側開口部、２７  入射面、２８  出射側開口部、２９  出射面、３１  レーザ光源、３２  発光部、３３  入射側カバー、３４  保持部、３５  出射側カバー、３６  入射側開口部、３７  出射側開口部、４１  保持部、４２  保持用カバー、４３  ＳＨＧ素子、４４  面取り面、４５  当接部、４６  入射側開口部、４７  出射側開口部、４８  入射面、４９  出射面、５１  ＳＨＧ素子、５２  凹部、５３  保持部、５４  切り欠き部、５５  クランプ部、５６  凸部、５７  ピン、６１  ＳＨＧ素子、６２  穴部、６３  保持部、６４  貫通孔、６５  ピン、６６  固定部材、７０  モニタ装置、７１  照明装置、７２  照明用導光部、７３  撮像レンズ、７４  撮像用導光部、７５  撮像部、８０  プロジェクタ、８１Ｒ  Ｒ光用照明装置、８１Ｇ  Ｇ光用照明装置、８１Ｂ  Ｂ光用照明装置、８２  フィールドレンズ、８３Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、８３Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、８３Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、８４  クロスダイクロイックプリズム、８５  第１ダイクロイック膜、８６  第２ダイクロイック膜、８７  投写レンズ、８８  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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【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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