(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する複数の発光素子と、
該複数の発光素子の各々から射出された光の一部を当該光が射出された発光素子に向けて反射させ、残りを透過させる共振ミラーと、
前記発光素子と前記共振ミラーとの間の光路上に配置され、前記複数の発光素子から射出された光に対してそれぞれ選択が行われる複数の光選択領域を有し、前記複数の発光素子から射出された光の波長帯域のうち一部の波長帯域の光を透過させ、前記共振ミラーにおいて反射させる光の波長帯域幅に比べて、透過させる光の波長帯域幅が狭い波長選択素子と、
前記複数の光選択領域の状態を変化させる状態変化手段と、
前記複数の光選択領域のそれぞれに設けられ、前記複数の光選択領域の状態を検出する状態検出手段と、を備え、
前記複数の発光素子の各々から射出された光が、前記共振ミラーにおいて反射され、前記発光素子と前記共振ミラーとの間で共振して増幅され、
前記状態変化手段が、前記状態検出手段により検出された前記複数の光選択領域の状態に応じて、前記複数の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、前記光選択領域の状態を変化させることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記状態変化手段が、前記複数の光選択領域のそれぞれに設けられてい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】
前記状態検出手段が、前記光選択領域の温度を検出する温度検出手段であり、
前記状態変化手段が、前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記光選択領域の温度を互いに異ならせる温度変化手段であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記温度変化手段が、前記複数の光選択領域のそれぞれに設けられた熱吸収膜と、レーザ光を射出する熱発生用レーザ光源と、前記熱発生用レーザ光源から射出されたレーザ光を前記熱吸収膜に向けて走査するミラーと、を備えることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
光を発する複数の発光素子と、
該複数の発光素子から射出された光がそれぞれ通過する複数の光通過領域を有し、前記複数の発光素子から射出された光のうち、少なくとも一部の波長をそれぞれ所定の波長に変換する波長変換素子と、
前記複数の発光素子の各々から射出された光の一部を当該光が射出された発光素子に向けて反射させ、残りを透過させる共振ミラーと、
前記複数の発光素子から射出された光に対してそれぞれ選択が行われる複数の光選択領域を有し、前記複数の発光素子から射出された光の波長帯域のうち一部の波長帯域の光を透過させ、前記共振ミラーにおいて反射させる光の波長帯域幅に比べて、透過させる光の波長帯域幅が狭い波長選択素子と、
前記波長選択素子の複数の光選択領域の状態を変化させる選択側状態変化手段と、
前記波長選択素子の複数の光選択領域の状態を検出する選択側状態検出手段と、を備え、
前記複数の発光素子の各々から射出された光が、前記共振ミラーにおいて反射され、前記発光素子と前記共振ミラーとの間で共振して増幅され、
前記選択側状態変化手段が、前記選択側状態検出手段により検出された前記複数の光選択領域の状態に応じて、前記波長選択素子の前記複数の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、前記波長選択素子の光選択領域の状態を変化させ、
前記選択側状態検出手段が、前記波長選択素子の光選択領域の温度を検出する温度検出手段であり、
前記選択側状態変化手段が、前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記波長選択素子の光選択領域の温度を互いに異ならせる温度変化手段であることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
前記複数の光通過領域によって変換される光の波長が互いに異なるように、前記波長変換素子の光通過領域の状態を変化させる変換側状態変化手段とを備えることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光源装置と、
該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光源装置と、
該光源装置から射出され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９】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光源装置と、
該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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、画像表示装置及びモニタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コヒーレント光源は、画像表示装置、光通信分野、医療分野や顕微鏡などの計測分野においても欠かせないものとなっている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
特許文献１に記載の高調波発生装置は、ＬＤと、バンドパスフィルタと、非線形光学結晶を有する共振器とを備えている。これにより、ＬＤから射出された基本波の光は、バンドパスフィルタを通過することにより、基本波±０．５ｎｍの波長帯域の光のみが共振される。したがって、位相整合条件からずれた波長の光で安定化するのを抑えることができるため、非線形光学結晶を通過することにより、高出力の高調波の光を得ることが可能となる。
【０００４】
また、特許文献２に記載のレーザ装置は、全反射鏡と部分反射鏡との間に、レーザ媒質を挟んで配置されている。そして、レーザ媒質と部分反射鏡との間にバンドパスフィルタを配置することで、狭帯域化されたレーザビームを得ることができる。これにより、レーザ装置から射出されるレーザ光は安定化した光となる。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載のレーザ光源は、干渉性を有するという欠点を持っている。これにより、レーザ光が投射される被投射面において干渉縞がスペックルノイズとして現れ画像が劣化してしまうので、高精細な画像を表示させるためには、スペックルノイズの対策が必要となる。
【０００６】
スペックルノイズを除去する手段としては、複数の発光素子を備え、設計上少しずつ異なる中心波長を有する発光素子をアレイ化する手段が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３に記載の技術は、発光素子をアレイ化することによって、１つの発光素子を用いた場合に比べて、広いスペクトル帯域を得ることで、スペックルノイズを低減させることが可能となる。
【特許文献１】特開平８−１９０１１１号公報
【特許文献２】特開平５−１３８６２号公報
【特許文献３】特表２００４−５０３９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のスペックルノイズを除去する手段は、外部共振器構造を必要としない光源、すなわち、直接レーザ光を出力する光源の使用を前提としたものである。確かに、外部共振器構造を必要としない光源の場合には、スペックルノイズを抑える効果がある。
ここで、外部共振器を備える光源の場合、基本構成要素は、発光素子と、共振器ミラーとである。また、複数の発光素子を用いる場合であっても、コストや組み立ての容易さを考慮して、単一の波長を選択する共振器ミラーが用いられるのが一般的である。この共振器ミラーにおいては、レーザ発振させるために、選択する波長の帯域を狭くする必要がある。その結果、特許文献３に記載のように、アレイ光源から射出される光それぞれの波長にばらつきを持たせたとしても、波長選択素子により、単一の波長が選択されることになり、波長選択素子を含めた光源全体のコヒーレンスは低下しない。
また、選択する波長の帯域を狭くし、光源から射出された光を反射させる共振器ミラーは非常に高価であるため、全体のコストが高くなる。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、低コスト、かつ、複数の光同士のコヒーレンスを低減させ、スペックルノイズを抑えた光源装置、画像表示装置及びモニタ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】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の光源装置は、光を発する複数の発光素子と、該複数の発光素子から射出された光を選択的に反射させる共振器として機能する共振ミラーと、前記発光素子と前記共振ミラーとの間の光路上に配置され、前記複数の発光素子から射出された光に対してそれぞれ選択が行われる複数の光選択領域を有し、前記複数の発光素子から射出された光の波長帯域のうち一部の波長帯域の光を透過させ、前記共振ミラーにおいて反射させる光の波長帯域幅に比べて、透過させる光の波長帯域幅が狭い波長選択素子と、前記複数の光選択領域の状態を変化させる状態変化手段とを備え、前記状態変化手段により、前記複数の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、前記光選択領域の状態を変化させることを特徴とする。
なお、共振器ミラーの「光を選択的に反射させる」とは、入射した光を高い割合で反射し、一部を透過するという意味である。
【００１０】
本発明に係る光源装置では、複数の発光素子から射出された光は、波長選択素子において一部の波長帯域の光が透過される。波長選択素子において透過された光は狭帯域の光となり、共振ミラーにおいて反射され、発光素子と共振ミラーとの間で共振し増幅される。また、状態変化手段が、複数の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、波長選択素子の光選択領域の状態を変化させる。これにより、光選択領域ごとに選択される光の波長が異なる。したがって、たとえ、複数の発光素子から射出される光のピーク波長が同じであったとしても、発光素子から射出される光は、ある程度の帯域幅を持っているので、帯域幅内で異なる波長の光が増幅され取り出される。したがって、共振ミラーを透過した光の波長帯域は全体として広がることになる。これにより、共振ミラーから射出された増幅光同士のコヒーレンスが低減するため、スペックルノイズを抑えることが可能となる。
このように、波長選択素子を備えることにより、共振ミラーの反射光の波長帯域幅を広くすることができる。したがって、波長選択素子を用いない場合は、共振ミラーとして、反射光の波長帯域幅の狭く、高い反射率を有するＶＢＧ（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）素子を用いる必要があるため、非常に高価である。しかしながら、本発明では、反射光の波長帯域幅の広い安価な共振ミラーを用いることができるため、装置全体の低コスト化を図ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の光源装置は、前記状態変化手段が、前記複数の光選択領域のそれぞれに設けられていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る光源装置では、波長選択素子の複数の光選択領域のそれぞれに設けられているため、複数の光選択領域から射出される光の波長を確実に異ならせることができる。すなわち、光選択領域ごとに状態を変化させることができるため、波長選択素子から射出される出力波長分布の変化の自由度が高まる。
【００１３】
また、本発明の光源装置は、前記複数の光選択領域の状態を検出する状態検出手段を備え、前記状態変化手段が、前記状態検出手段により検出された前記複数の光選択領域の状態に応じて、前記複数の光選択領域の波長が互いに異なるように、前記光選択領域の状態を変化させることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る光源装置では、状態検出手段が、波長選択素子の複数の光選択領域の状態を検出し、この検出された状態に応じて、状態変化手段が、複数の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、波長選択素子の光選択領域の状態を変化させる。このとき、状態検出手段により検出された状態に応じて、状態変化手段により波長選択素子の光選択領域の状態を変化させているため、複数の光選択領域から射出される光の波長をより確実に異ならせることができる。
【００１５】
また、本発明の光源装置は、前記状態検出手段が前記光選択領域ごとにそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る光源装置では、波長選択素子には、複数の光選択領域ごとに状態検出手段がそれぞれ設けられている。このとき、状態検出手段により、波長選択素子の個々の光選択領域の状態を検出し、この検出された状態に応じて、個々の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、波長選択素子の複数の光選択領域の状態を変化させる。
したがって、発光素子から射出された光の波長と対応する波長選択素子の各光選択領域の選択する光の波長とを揃えることが可能となる。これにより、発光素子が製造誤差等により、出力波長にばらつきがあっても、スペックルノイズを低減させつつ、波長選択素子から射出される光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の光源装置は、前記状態検出手段が、前記光選択領域の温度を検出する温度検出手段であり、前記状態変化手段が、前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記光選択領域の温度を互いに異ならせる温度変化手段であることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る光源装置では、温度変化手段により、波長選択素子の光選択領域ごとの温度を異ならせるため、各光選択領域の温度に応じて波長選択素子の内部の格子の間隔が変化する。これにより、波長選択素子は、各光選択領域において選択される光の波長が異なることになる。したがって、複数の発光素子から射出され、波長選択素子の各光選択領域から射出されたそれぞれの光は、波長が異なる光となる。このように、波長選択素子に、外力を与えることなく各光選択領域の温度が変わるだけで波長選択素子の内部の周期格子の間隔が変わる。これにより、より簡易な構成で波長選択素子の各領域を反射し増幅された光同士のコヒーレンスが低減するため、スペックルノイズを抑えることが可能となる。
【００１９】
本発明の光源装置は、光を発する複数の発光素子と、該複数の発光素子から射出された光がそれぞれ通過する複数の光通過領域を有し、前記複数の発光素子から射出された光のうち、少なくとも一部の波長をそれぞれ所定の波長に変換する波長変換素子と、前記複数の発光素子から射出された光を前記複数の発光素子に向けて選択的に反射させる共振器として機能する共振ミラーと、前記複数の発光素子から射出された光に対してそれぞれ選択が行われる複数の光選択領域を有し、前記複数の発光素子から射出された光の波長帯域のうち一部の波長帯域の光を透過させ、前記共振ミラーにおいて反射させる光の波長帯域幅に比べて、透過させる光の波長帯域幅が狭い波長選択素子と、前記波長選択素子の複数の光選択領域の状態を変化させる選択側状態変化手段とを備え、前記選択側状態変化手段により、前記波長選択素子の前記複数の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、前記波長選択素子の光選択領域の状態を変化させることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る光源装置では、例えば、緑色の光を射出させる場合、発光素子として、１０６０ｎｍの波長の光源を用いる。光源から射出された１０６０ｎｍの波長の光は、波長変換素子に入射し、半分の波長の光に変換される。その後、例えば、波長変換素子と反射ミラーとの間に配置された波長選択素子を透過し狭帯域の光となる。これにより、発光素子から射出された光は、波長変換素子及び波長選択素子を透過し、発光素子と共振ミラーとの間で反射を繰り返す。その後、緑色に変換された光は、共振ミラーより射出される。
また、このとき、選択側状態変化手段により波長選択素子の光選択領域の状態を変化させている。これにより、複数の光選択領域から射出される光の波長を確実に異ならせることができる。
さらには、本発明では、上述したように、反射光の波長帯域幅の広い安価な共振ミラーを用いることができるため、装置全体の低コスト化を図ることが可能となる。
【００２１】
本発明の光源装置は、前記波長選択素子の複数の光選択領域の状態を検出する選択側状態検出手段を備え、前記選択側状態変化手段が、前記選択側状態検出手段により検出された前記複数の光選択領域の状態に応じて、前記複数の光選択領域の波長が互いに異なるように、前記波長選択素子の光選択領域の状態を変化させることが好ましい。
【００２２】
本発明に係る光源装置では、選択側状態検出手段が、波長選択素子の複数の光選択領域の状態を検出し、この検出された状態に応じて、選択側状態変化手段が、複数の光選択領域によって選択される光の波長が互いに異なるように、波長選択素子の光選択領域の状態を変化させる。このとき、選択側状態検出手段により検出された状態に応じて、選択側状態変化手段により波長選択素子の光選択領域の状態を変化させているため、複数の光選択領域から射出される光の波長をより確実に異ならせることができる。
【００２３】
また、本発明の光源装置は、前記選択側状態検出手段が、前記波長選択素子の光選択領域の温度を検出する温度検出手段であり、前記選択側状態変化手段が、前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記波長選択素子の光選択領域の温度を互いに異ならせる温度変化手段であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の光源装置では、上記状態検出手段が温度検出手段であり、状態変化手段が温度変化手段である場合と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、本発明の光源装置は、前記複数の光通過領域によって変換される光の波長が互いに異なるように、前記波長変換素子の光通過領域の状態を変化させる変換側状態変化手段とを備えることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る光源装置では、変換側状態変化手段により波長変換素子の光通過領域の状態を変化させることにより、複数の光通過領域から射出される光の波長を確実に異ならせることができる。
したがって、波長変換素子により、所望の波長の光を得ることができ、スペックルノイズを抑えた光を射出することが可能となる。
【００２７】
本発明の画像表示装置は、上記の光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置より射出された光は光変調装置に入射される。そして、光変調装置により形成された画像が、投射装置によって投射される。このとき、光源装置より射出される光は、上述したように、コヒーレンスが低減された光となっているので、投射装置によって投射される光はスペックルノイズを抑えたものとなる。したがって、良好な画像を表示することができる。
【００２９】
本発明の画像表示装置は、上記の光源装置と、該光源装置から射出され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。
【００３０】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は走査手段により走査される。そして、走査手段により走査された光は、被投射面に投影される。このとき、光源装置より射出される光は、上述したように、コヒーレンスが低減された光となっているので、被投射面に照射される光はスペックルノイズが抑えられたものとなる。したがって、輝度ムラがなく良質な画像を表示することが可能となる。
【００３１】
本発明のモニタ装置は、上記の光源装置と、該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。
【００３２】
本発明に係るモニタ装置では、光源装置より射出された光は被写体を照射し、撮像手段により被写体を撮像する。このとき、上述したように、光源装置は、コヒーレンスが低減された光を射出するため、輝度むらのない明るい光により被写体が照射される。したがって、撮像手段により被写体を鮮明に撮像することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明に係る光源装置、画像表示装置及びモニタ装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００３４】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態に係る光源装置１０は、図１に示すように、発光部１１と、波長選択素子１４と、共振ミラー１５とを備えている。
発光部１１は、レーザ光を発する５つの発光素子（半導体レーザ：ＬＤ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを備えている。これらの発光素子１１ａ〜１１ｅは、いずれも支持部１３に支持されている。発光素子１１ａ〜１１ｅから射出される光のピーク波長は、概ね一致している。ただし、完全に一致している必要は無く、多少のばらつきがあっても構わない。通常は、発光素子の製造誤差等により、数ｎｍ程度異なることが多い。
【００３５】
波長選択素子１４は、発光部１１から射出された光の波長帯域のうち一部の波長帯域の光を透過、すなわち、スペクトル線幅を狭帯域化して透過させる素子であり、例えば、バンドパスフィルタやエタロン、グレーティング等が用いられる。本実施形態では、波長選択素子１４として、光を反復反射させることにより波長を狭帯域化させるバンドパスフィルタを用いる。
この波長選択素子１４により、発光部１１から射出された光のスペクトル線幅の波長帯域幅は、約５ｎｍ以内に狭帯域化される。また、波長選択素子１４により、発光部１１から射出された光のスペクトル線幅の波長帯域幅が、約１０ｎｍ以内となることが望ましい。
【００３６】
発光部１１から射出された光が入射する波長選択素子１４の入射端面１４ａに垂直な一端面（後述する領域Ａ側の端面）１４ｃ及び反対の他端面（後述する領域Ｅ側の端面）１４ｄには、図１に示すように、ペルチェ素子（状態変化手段、温度変化手段）１６ａ，１６ｂが接着されている。
【００３７】
ここで、波長選択素子１４を構成する１つの基体において、発光素子１１ａ、１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅから射出された光が選択される領域（光選択領域）を、それぞれ領域Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとする。ただし、領域Ａ〜Ｅは、実際には選択波長や温度の値が徐々に変化する連続した領域であるため、これらの間に物理的な境界は存在しない。
そして、波長選択素子１４の一端面１４ｃ，他端面１４ｄにはそれぞれペルチェ素子１６ａ，１６ｂが設けられているため、波長選択素子１４は、レーザ光の中心軸Ｏに対して垂直な方向、すなわち、ペルチェ素子１６ａからペルチェ素子１６ｂ側、あるいは、ペルチェ素子１６ｂからペルチェ素子１６ａ側に向かって加熱，冷却されることになる。また、ペルチェ素子１６ａ，１６ｂには、異なる温度が設定されているため、波長選択素子１４内部に温度勾配が生じることになる。波長選択素子１４は、加熱により熱膨張し冷却により収縮して、屈折率が変化する。この熱膨張に対応して、波長選択素子１４の選択波長、つまり、波長選択素子１４によって透過される光の波長が変化する。選択波長は、歪みが大きいほど短くなり、歪みが小さくなるに従って長くなる。熱膨張も歪みの一種であると考えられるので、より高温で熱膨張が大きい領域ほど選択波長が、長波長側にシフトする。
つまり、波長選択素子１４の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおける選択波長をそれぞれλ１，λ２，λ３，λ４，λ５とすると、例えば、λ１＞λ５＞λ２＞λ４＞λ３となる。また、波長選択素子１４の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから射出され、共振ミラー１５を透過する光Ｗ２の波長は、それぞれλ１，λ２，λ３，λ４，λ５となり、λ１＞λ５＞λ２＞λ４＞λ３の関係となる。
【００３８】
なお、波長λ１〜λ５は、波長選択素子１４の各領域Ａ〜Ｅの温度によって変化するので、ペルチェ素子１６ａ，１６ｂの制御によって、λ１，λ２，λ３，λ４，λ５の値や、これらの大きさの差を所望の値に設定することも可能である。
【００３９】
共振ミラー１５は、発光素子１１ａ〜１１ｅから射出された光を高い割合で反射し、一部を透過する。すなわち、波長選択素子１４から射出された光のうち所定の波長の光の一部である光Ｗ１（図１に示す破線）を選択して発光部１１に向かって反射させることによって発光素子１１ａ〜１１ｅの共振器ミラーとして機能するとともに、残りの光（図１に示す二点鎖線）Ｗ２を透過させるものである。なお、光Ｗ１は、波長選択素子１４から射出された光のうち所定の波長の光の９８〜９９％程度である。
この共振ミラー１５において反射される光の波長帯域幅は、波長選択素子１４において透過される光の波長帯域幅より大きくなっている。具体的には、共振ミラー１５の反射光の波長帯域幅は、約４００ｎｍ程度である。
【００４０】
発光部１１から射出された基本波の光（図１に示す実線）Ｗ３は、発光部１１と共振ミラー１５との間で反射を繰り返し、増幅された後、レーザ光Ｗ２として、共振ミラー１５から射出されるようになっている。共振ミラー１５は様々な波長の光を透過させるが、そのうち、所定の波長の光だけが増幅されている。増幅された光の強度は、他の波長の光の強度と比較して著しく高い。よって、共振ミラー１５を透過した光Ｗ２は、ほぼ単一波長の光とみなすことができる。この光Ｗ２の波長は、波長選択素子１４の選択波長、つまり波長選択素子１４を透過する光の波長とほぼ同一である。また、共振ミラー１５は、所定の波長の光の一部（９８〜９９％程度）を反射するので、その残り（１〜２％程度）の光が出力光として利用されることになる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る光源装置１０の具体例について説明する。
まず、発光素子１１ａ〜１１ｅは、赤色の半導体レーザであり、いずれも射出される光のピーク波長はλ１＝６３０ｎｍとなっている。このピーク波長は、すべての発光素子１１ａ〜１１ｅにおいて、ぴったりと一致している必要は無く、多少のばらつきがあっても構わない。通常は、発光素子の製造誤差等により、数ｎｍ程度異なることが多い。そして、このとき、波長選択素子１４の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおける選択波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５が、それぞれ６３０ｎｍ，６２８ｎｍ，６２６ｎｍ，６２７ｎｍ，６２９ｎｍ（選択波長の差が、最大で４ｎｍ）となるようにペルチェ素子１６ａ，１６ｂを制御すると、波長選択素子１４の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから射出され、共振ミラー１５を透過する光Ｗ２の波長も、それぞれ６３０ｎｍ，６２８ｎｍ，６２６ｎｍ，６２７ｎｍ，６２９ｎｍとなる。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態に係る光源装置１０では、１つの基体において、互いに選択波長が異なる複数の領域Ａ〜Ｅを有する波長選択素子１４を備えることにより、領域Ａ〜Ｅからそれぞれ射出される光の波長を互いに異ならせることができる。したがって、共振ミラー１５から射出される光の帯域が、波長選択素子１４のすべての領域から同一波長の光が射出される場合に比べて広がるため、レーザ光同士のコヒーレンスが低減する。その結果、スペックルノイズを抑えた光源装置１０を得ることが可能となる。
また、波長選択素子１４は、通常用いられる大きさのままであるため、装置が大型化することは無いため、装置全体の小型化が可能となる。
以上より、本発明の光源装置１０は、小型であって、かつ、複数のレーザ光同士のコヒーレンスを低減させ、スペックルノイズを抑えることが可能である。
【００４３】
さらには、透過光の波長帯域幅が狭い波長選択素子１４を備えることにより、共振ミラー１５の反射光の波長帯域幅を広くすることができる。仮に、波長選択素子１４を用いない場合、共振ミラーとして、反射光の波長帯域幅の狭く（例えば、０．１ｎｍ）、高い反射率を有するＶＢＧ（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）素子を用いる必要があるため、非常に高価である。しかしながら、本実施形態では、透過光の波長帯域幅が１０ｎｍ程度の波長選択素子１４及び反射光の波長帯域幅が４００ｎｍ程度の広い安価な共振ミラー１５を用いることができるため、装置全体の低コスト化を図ることが可能となる。
つまり、本実施形態の光源装置は、低コストであって、かつ、複数の光同士のコヒーレンスを低減させ、スペックルノイズを抑えることが可能となる。
【００４４】
なお、本実施形態では、複数の発光素子１１ａ〜１１ｅとして、ピーク波長が概ね一致するものを用いたが、ピーク波長の異なる発光素子を積極的に用いるようにしても良い。すなわち、波長選択素子１４の領域Ａ〜Ｅにおいて、発光素子１１ａ〜１１ｅのそれぞれのピーク波長と同じ波長の光が選択されるように、ペルチェ素子１６ａ，１６ｂを制御するようにしても良い。
【００４５】
また、本実施形態では、状態変化手段としてペルチェ素子１６ａ，１６ｂを用いたが、歪みを付与する圧電素子であっても良い。圧電素子としては、水晶、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等の圧電セラミックス及び圧電性結晶を用いることができる。
圧電素子は、電圧が印加されると変位し、この変位によって波長選択素子１４に歪みを生じさせるものである。波長選択素子１４は歪みが大きいほど、選択波長が短くなる。したがって、各領域Ａ〜Ｅの歪みを検出する他の圧電素子（状態変化手段）を備え、他の圧電素子により検出された歪みに応じて圧電素子により各領域Ａ〜Ｅの歪みの量を調整することにより、各領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長を異ならせることが可能となる。なお、歪み付与する手段としては、圧電素子の他に、例えば、歪みゲージや磁歪素子を用いても良い。
【００４６】
さらに、本実施形態では、波長選択素子１４の両端面１４ｃ，１４ｄにペルチェ素子を備えたが、片側の面にのみペルチェ素子を設けて、領域Ａから領域Ｅ、あるいは、領域Ｅから領域Ａに向かって温度勾配を形成しても良い。
また、図２に示すように、波長選択素子１４の両端面１４ｃ，１４ｄではなく、入射端面１４ａ及び射出端面１４ｂに垂直であり、領域Ａ〜領域Ｅを含む表面１４ｅの各領域Ａ〜Ｅごとに間隔をあけてペルチェ素子１７ａ〜１７ｅを設けた光源装置２０であっても良い。そして、各領域Ａ〜Ｅのペルチェ素子１７ａ〜１７ｅ間に断熱材１８を設けて、隣接する領域Ａ〜Ｅ間で熱が伝わらないようにすることが好ましい。また、各ペルチェ素子１７ａ〜１７ｅは、異なる温度が設定されている。この構成により、複数の領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長を確実に異ならせることができる。なお、ペルチェ素子を複数の領域Ａ〜Ｅごとに設けても良い。
【００４７】
また、上述した例では、複数の発光素子１１ａ〜１１ｅに対して１つの波長選択素子１４を設け、１つの基体を複数の領域に分けたが、波長選択素子を発光素子ごとに個々に設ける構成であっても良い。
さらに、複数の領域Ａ〜Ｅごとに、すなわち、２つや３つの領域をまとめて１つのペルチェ素子により温度を制御しても良い。この構成の場合も、複数の領域Ａ〜Ｅによって選択される光の波長が互いに異なるように温度を付与すれば良い。
【００４８】
また、図３に示すように、波長選択素子１４の表面１４ｅ上に、複数の電熱線（状態変化手段、温度変化手段）２６を不規則（ランダム）に配置させた光源装置２５であっても良い。これにより、複数の電熱線２６を同じ温度に設定しても、不規則に配列されているため、各領域Ａ〜Ｅの温度が異なる。したがって、各領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長は異なることになるため、スペックルノイズを抑えることが可能となる。
また、具体例において、各領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長の差は、最大で４ｎｍとしたが、最大で１０ｎｍ程度までの範囲であれば、人間が感知する光の色度は変わらない。このように、各領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長の差を最大で１０ｎｍ程度の範囲に抑えることにより、例えば、画像表示装置に光源装置１０を用いた場合、極めて鮮明な画像を表示することが可能となる。
【００４９】
また、各領域Ａ〜Ｅごとあるいは複数の領域Ａ〜Ｅごとに温度センサ（状態検出手段、温度検出手段）を設けても良い。この温度センサは、波長選択素子１４の各領域Ａ〜Ｅの温度を測定するセンサである。また、この構成では、ペルチェ素子１６ａ，１６ｂ及び温度センサは温度調整部に接続されている。そして、各領域Ａ〜Ｅに設けられた温度センサにより検出された温度に応じて、温度調整部によりペルチェ素子１６ａ，１６ｂを調整する。このとき、温度センサにより検出された状態に応じて、ペルチェ素子１６ａ，１６ｂにより波長選択素子１４の領域Ａ〜Ｅの状態を変化させることにより、複数の領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長を確実に異ならせることができる。
【００５０】
［第１実施形態の変形例］
図１に示す第１実施形態では、各領域Ａ〜Ｅの温度を変化させるために、ペルチェ素子１６ａ，１６ｂを用いたが、ペルチェ素子１６ａ，１６ｂに代えて、図４に示すように、温度変化部（状態変化手段、温度変化手段）３５を用いた光源装置３０であっても良い。
光源装置３０に用いられる温度変化部（温度変化手段）３５は、熱吸収膜３１と、熱発生用レーザ光源３２と、ミラー３３とを備えている。
【００５１】
熱吸収膜３１は、所定の間隔をあけて表面１４ｅ上の領域Ａ〜Ｅそれぞれに設けられている。この熱吸収膜３１は、接着あるいは蒸着により表面１４ｅに設けられている。なお、各領域Ａ〜Ｅの熱吸収膜３１間に断熱材を設けて、隣接する領域Ａ〜Ｅ間で熱が伝わらないようにしても良い。また、熱吸収膜３１の膜厚は各領域Ａ〜Ｅで同じである。
また、ミラー３３は、熱発生用レーザ光源３２から射出されたレーザ光を熱吸収膜３１に向かって走査するものである。そして、ミラー３３の傾き角度を制御することにより、どの領域Ａ〜Ｅの熱吸収膜３１に光を照射するかを制御し、ある傾き角度に保持する時間を決めることにより、熱吸収膜３１への光の照射時間を制御する。これにより、照射されるレーザ光の時間が長いほど熱吸収膜３１の温度が上昇し、領域Ａ〜Ｅの温度が上昇する。そして、領域Ａ〜Ｅの温度がそれぞれ異なるように、熱吸収膜３１に照射するレーザ光の時間を制御する。
本変形例の光源装置３０においても、第１実施形態の光源装置と同様にスペックルノイズを低減させることができるとともに、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００５２】
なお、本変形例では、熱吸収膜３１の膜厚を同じにしたが、熱吸収膜３１の膜厚を不規則に代えておいても良い。すなわち、熱吸収膜３１の膜厚が厚いほど熱の吸収量が多くなり高温になるため、本変形例では、ミラー３３の走査速度（１つの熱吸収膜３１への光の照射時間）を変えることなく、波長選択素子１４の各領域Ａ〜Ｅに温度分布を持たせることができる。つまり、領域Ａ〜Ｅごとにレーザ光の照射時間を変えるのでなく、領域Ａ〜Ｅまでミラー３３を振る１走査ごとの走査速度は一定で良いため、ミラー３３の制御が容易になる。
なお、熱吸収膜３１を領域Ａ〜Ｅごとに設けたが、波長選択素子１４の表面１４ｅの全面に設けても良い。
また、ミラー３３としてはＭＥＭＳミラーを用いることも可能である。
【００５３】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図５から図７を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１実施形態に係る光源装置１０と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
【００５４】
本実施形態に係る光源装置４０は、図５に示すように、発光部４１と、発光部４１から射出された光の波長を変換する波長変換素子４２と、波長変換素子４２により変換された波長の光を選択的に透過させる波長選択素子４３と、波長選択素子４３において透過した光を選択して反射させる共振ミラー４４とを備えている。
発光部４１は、支持部４１ｆに、発光素子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅの５つが直線状に支持された構成となっている。発光素子４１ａ〜４１ｅから射出される光のピーク波長λ０は、概ね一致している。ただし、完全に一致している必要は無く、多少のばらつきがあっても構わない。通常は、発光素子の製造誤差等により、数ｎｍ程度異なることが多い。ピーク波長λ０は、例えば、青色のレーザ光を射出する青色レーザ光源装置の場合は９２０ｎｍ、緑色のレーザ光を射出する緑色レーザ光源装置の場合は１０６０ｎｍ、赤色のレーザ光を射出する赤色レーザ光源装置の場合は１２４０ｎｍである。ただし、この波長は単なる一例に過ぎない。
【００５５】
波長変換素子（第２高調波発生素子、ＳＨＧ：Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）４２は、入射光をほぼ半分の波長に変換する非線形光学素子である。発光部４１から射出され、波長選択素子４３に向かう光Ｗ３は、波長変換素子を通過することによって、ほぼ半分の波長の光に変換される。波長変換素子４２による波長変換効率は非線形の特性を有しており、例えば、波長変換素子４２に入射するレーザ光の強度が強いほど、変換効率が向上する。また、波長変換素子４２の変換効率は４０〜５０％程度である。つまり、発光部４１から射出されたレーザ光のすべてが、所定波長のレーザ光に変換されるわけではない。
【００５６】
波長変換素子４２としては、板形状のものを用いている。波長変換素子４２は、複数の発光素子４１ａ〜４１ｅに対応して５つの領域Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔに分かれている。すなわち、発光素子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅから射出された光が通過する領域を、それぞれ領域（光通過領域）Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔとする。
【００５７】
また、波長変換素子４２は、領域Ｐ〜Ｔごとに分極周期構造、つまり、分極が互いに反転したドメインの繰り返し構造を有している。この分極周期構造内を光が透過することにより、入射した光の波長を変換するようになっている。この波長変換素子４２の領域Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔの各ドメインのレーザ光の中心軸Ｏ方向の幅（以下、「ピッチ」という）は、それぞれΛ１，Λ２，Λ３，Λ４，Λ５となっている。ピッチΛ１〜Λ５はそれぞれ異なっており、Λ１＞Λ２＞Λ３＞Λ４＞Λ５となっている。
このような分極周期構造は、製造時にピッチを異ならせることで形成できる。まず、非線形強誘電体材料（例えばＬｉＴａＯ３）からなる基板に、レーザ光の中心軸Ｏ方向に沿って電極が有る領域と無い領域とが交互に並んだストライプ状の電極パターンを形成する。この時、各電極パターンの幅及び電極パターン同士の間隔は、領域Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔにおける各ドメインのピッチが、それぞれΛ１，Λ２，Λ３，Λ４，Λ５となるように最適化される。つまり、電極パターンの幅及び間隔は、領域Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔにおいてそれぞれ異なったものとする。次に、これら電極パターンにパルス状の電圧を印加することにより、図５に示したような分極周期構造が得られる。このようにして分極周期構造を形成した後、通常電極パターンは除去されるが、そのまま残しておいても良い。
このように、波長変換素子４２は、領域Ｐ〜Ｔにおいて、それぞれ周期（ピッチ）の異なる分極反転構造を有している。よって、領域Ｐ〜Ｔを通過した光は、ピーク波長λ０の光に含まれる様々な波長成分のうち、互いに若干異なる波長λ０１〜λ０５の成分に変換作用を受け、それぞれ若干異なる波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５に変換される。
【００５８】
青色レーザ光源装置を用いた場合の波長を例に挙げて説明すると、発光素子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅからそれぞれ射出されたピーク波長λ０＝９２０ｎｍの波長の光のうち、それぞれ波長λ０１＝９２０ｎｍ，λ０２＝９１８ｎｍ，λ０３＝９１６ｎｍ，λ０４＝９１４ｎｍ，λ０５＝９１２ｎｍ付近の光が、波長λ１＝４６０ｎｍ，λ２＝４５９ｎｍ，λ３＝４５８ｎｍ，λ４＝４５７ｎｍ，λ５＝４５６ｎｍの光に変換される。
同様に、緑色レーザ光源装置を用いた場合の波長を例に挙げて説明すると、発光素子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅからそれぞれ射出されたピーク波長λ０＝１０６０ｎｍの光のうち、それぞれ波長λ０１＝１０６０ｎｍ，λ０２＝１０５８ｎｍ，λ０３＝１０５６ｎｍ，λ０４＝１０５４ｎｍ，λ０５＝１０５２ｎｍ付近の光が、波長λ１＝５３０ｎｍ，λ２＝５２９ｎｍ，λ３＝５２８ｎｍ，λ４＝５２７ｎｍ，λ５＝５２６ｎｍの光に変換される。
また同様に、赤色レーザ光源装置を用いた場合の波長を例に挙げて説明すると、発光素子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅからそれぞれ射出されたピーク波長１２４０ｎｍの光のうち、それぞれ波長λ０１＝１２４０ｎｍ，λ０２＝１２３８ｎｍ，λ０３＝１２３６ｎｍ，λ０４＝１２３４ｎｍ，λ０５＝１２３２ｎｍ付近の光が、波長λ１＝６２０，λ２＝６１９ｎｍ，λ３＝６１８ｎｍ，λ４＝６１７ｎｍ，λ５＝６１６ｎｍの波長の光に変換される。
ただし、ここに挙げた波長は、単なる一例に過ぎない。
【００５９】
波長選択素子４３は、一端面４３ｃにのみペルチェ素子（温度変化手段）１６ａが接着されている。
また、波長選択素子４３としては、光を反復反射させることにより波長を狭帯域化させるバンドパスフィルタを用いる。
この波長選択素子４３により、発光部４１から射出された光のスペクトル線幅の波長帯域幅は、約５ｎｍ以内に狭帯域化される。また、発光部４１から射出された光のスペクトル線幅の波長帯域幅は、約１０ｎｍ以内であることが望ましい。
また、例えば青色レーザ光源装置の場合、ペルチェ素子１６ａは、領域Ａ〜Ｅにおいて透過される光の波長が、それぞれ９２０ｎｍ，９１６ｎｍ，９１２ｎｍ，９１４ｎｍ，９１８ｎｍとなるように制御される。緑色レーザ光源装置の場合、ペルチェ素子１６ａは、波長選択素子４３の領域Ａ〜Ｅにおいて透過される光の波長が、それぞれ１０６０ｎｍ，１０５６ｎｍ，１０５２ｎｍ，１０５４ｎｍ，１０５８ｎｍとなるように制御される。赤色レーザ光源装置の場合、ペルチェ素子１６ａは、領域Ａ〜Ｅにおいて透過される光の波長が、それぞれ１２４０ｎｍ，１２３６ｎｍ，１２３２ｎｍ，１２３４ｎｍ，１２３８ｎｍとなるように制御される。
ただし、ここに挙げた波長は、単なる一例に過ぎない。
【００６０】
共振ミラー４４は、波長変換素子４２によって所定波長λ１〜λ５に変換されなかったレーザ光Ｗ１（つまり、波長λ０１〜λ０５の光）を発光部４１に向かって反射させ、それ以外のレーザ光を透過させるものである。
共振ミラー４４によって反射された光Ｗ１（図５に示す破線）は、再び波長選択素子４３及び波長変換素子４２を通過し、発光素子４１ａ〜４１ｅに戻る。発光素子４１ａ〜４１ｅへ戻された光は、一部そこで吸収されて熱となってしまうが、大部分は発光のエネルギーとして用いられたり、発光素子４１ａ〜４１ｅ内で反射されて再度発光素子４１ａ〜４１ｅから射出されたりすることで、有効に利用される。
一方、波長変換素子４２によって波長λ１〜λ５に変換され、波長選択素子４３を通過した光Ｗ２（図５に示す二点鎖線）は、共振ミラー４４を透過する。
以上説明したように、発光部４１から射出された光Ｗ３は、発光部４１と共振ミラー４４との間で反射を繰り返し、所定の波長に変換された変換光Ｗ２（図５に示す二点鎖線）が、共振ミラー４４から射出されるようになっている。つまり、共振ミラー４４は、第１実施形態の共振ミラー１５とは若干作用が異なるものの、発光素子４１ａ〜４１ｅの共振器ミラーとしての機能を有している。
【００６１】
本実施形態に係る光源装置４０では、領域Ｐ〜Ｔにおけるドメインのピッチを変えることにより、異なる波長λ１〜λ５への変換を可能とした波長変換素子４２と、選択波長が異なる複数の領域Ａ〜Ｅを備えた波長選択素子４３との組み合わせにより、波長選択素子４３を透過する光の波長を互いに異ならせることができる。したがって、共振ミラー４４から射出される光の帯域が、すべての領域から同一の光が射出される場合に比べて広がるため、レーザ光同士のコヒーレンスが低減する。その結果、スペックルノイズを抑えた光源装置４０を得ることが可能となる。
さらには、本実施形態では、上述したように、透過光の波長帯域幅の狭い波長選択素子４３を備えているため、反射光の波長帯域幅の広い安価な共振ミラー４４を用いることができるため、装置全体の低コスト化を図ることが可能となる。
以上より、本発明の光源装置４０は、低コスト、かつ、複数のレーザ光同士のコヒーレンスを低減させ、スペックルノイズを抑えることが可能である。
【００６２】
なお、波長選択素子４３を波長変換素子４２と共振ミラー４４との間の光路上に配置したが、図６に示すように、発光部４１と波長変換素子４２との間の光路上に配置しても良い。
また、本実施形態では、複数の発光素子４１ａ〜４１ｅとして、ピーク波長が概ね一致するものを用いたが、ピーク波長の異なる発光素子を積極的に用いるようにしても良い。
すなわち、ピーク波長がそれぞれλ０１，λ０２，λ０３，λ０４，λ０５となるような発光素子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅを用い、領域Ａ〜Ｅにおいて、発光素子１１ａ〜１１ｅのそれぞれのピーク波長と同じ波長の光が選択されるように、ペルチェ素子１６ａを制御するようにしても良い。このように、発光素子１１ａ〜１１ｅそれぞれのピーク波長と、波長選択素子４３の領域Ａ〜Ｅにおける選択波長とを一致させることにより、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態では、ペルチェ素子を各領域Ａ〜Ｅごとに設けて、波長選択素子４３の個々の領域Ａ〜Ｅの温度を制御するようにしても良い。
また、具体例において、各領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長の差は、最大で４ｎｍとしたが、最大で１０ｎｍ程度までの範囲であれば、人間が感知する光の色度は変わらない。このように、各領域Ａ〜Ｅから射出される光の波長の差を最大で１０ｎｍ程度の範囲に抑えることにより、例えば、画像表示装置に光源装置４０を用いた場合、極めて鮮明な画像を表示することが可能となる。
また、ペルチェ素子に代えて圧電素子を用いても良い。
【００６４】
図５に示す第２実施形態では、波長変換素子４２の分極周期構造のピッチを製造時に異ならせたが、製造時に分極周期構造のピッチが同一である波長変換素子５２を用いた光源装置５０であっても良い。
光源装置５０は、図７に示すように、波長変換素子５２の領域Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔの各ドメインのレーザ光の中心軸Ｏ方向の幅（以下、「ピッチ」という）Λ１は、同一である。
また、波長変換素子５２の発光部４１から射出された光が入射する入射端面５２ａに垂直な一端面（領域Ｐ側の端面）５２ｃ及び反対の他端面（領域Ｔ側の端面）５２ｄには、ペルチェ素子（温度変化手段）５３ａ，５３ｂが接着されている。波長変換素子５２も波長選択素子４３と同様に、加熱により膨張し、冷却により収縮してドメインピッチが変化する。このドメインピッチに対応して、波長変換素子５２の変換波長、つまり、波長変換素子５２によって変換される光の波長が異なる。
【００６５】
次に、青色光源装置の場合の波長を例に挙げて説明すると、発光素子４１ａ〜４１ｅからそれぞれ射出される光のピーク波長は、λ０１＝９２０ｎｍ，λ０２＝９１６ｎｍ，λ０３＝９１２ｎｍ，λ０４＝９１４ｎｍ，λ０５＝９１８ｎｍである。波長変換素子５２は、領域Ｐ〜Ｔにおける変換波長が、それぞれ４６０ｎｍ，λ２＝４５８ｎｍ，λ３＝４５６ｎｍ，λ４＝４５７ｎｍ，λ５＝４５９ｎｍとなるように、ペルチェ素子５３ａ，５３ｂによって温度が調整される。
【００６６】
本変形例は、波長変換素子５２の製造時のドメインピッチΛ１が同じであっても、ペルチェ素子５３ａ，５３ｂにより、各領域Ｐ〜Ｔのドメインピッチを代えることができる。すなわち、異なる波長に変換を可能とした波長変換素子５２と、領域Ａ〜Ｅごとに選択波長が異なる波長選択素子４３とを組み合わせることにより、波長選択素子４３から射出される光の波長を互いに異ならせることができる。したがって、共振ミラー４４から射出される光の帯域が、すべての領域から同一の波長が射出する場合に比べて広がるため、レーザ光同士のコヒーレンスが低減する。その結果、スペックルノイズを抑えた光源装置５０を得ることが可能となる。
【００６７】
なお、本変形例において、図４に示す第１実施形態の変形例と同様に、温度変化部３５により、各領域Ａ〜Ｅの温度を制御しても良い。また、波長選択素子４３の各領域Ａ〜Ｅごと、あるいは、複数の領域Ａ〜Ｅごとに温度センサ（状態検出手段）を設けて、温度センサにより検出された領域Ａ〜Ｅの温度に応じて、領域Ａ〜Ｅによって選択される光の波長が互いに異なるように、波長選択素子４３の領域Ａ〜Ｅの状態を変化させても良い。
さらに、波長変換素子５２の各領域Ｐ〜Ｔごと、あるいは、複数の領域Ｐ〜Ｔごとに温度センサ（状態検出手段）を設けて、温度センサにより検出された領域Ｐ〜Ｔの温度に応じて、領域Ｐ〜Ｔによって変換される光の波長が互いに異なるように、波長変換素子５２の領域Ｐ〜Ｔの状態を変化させても良い。
また、波長選択素子４３及び波長変換素子５２の両方に温度センサを用いることにより、波長選択素子４３における選択波長と、波長変換素子５２における変換波長とを同一にすることができるため、発光部４１から射出された光が共振ミラー４４から効果的に取り出される。したがって、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００６８】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図８を参照して説明する。
本実施形態では、上記第１，第２実施形態の光源装置１０，４０を備える画像表示装置１００について説明する。なお、図８中においては、簡略化のため画像表示装置１００を構成する筐体は省略している。
【００６９】
画像表示装置１００において、赤色光を射出する赤色レーザ光源（光源装置）１０１Ｒとしては、上記第１実施形態の光源装置１０を用い、緑色光、青色光を射出する緑色レーザ光源（光源装置）１０１Ｇ、青色レーザ光源（光源装置）１０１Ｂとしては、上記第２実施形態の光源装置４０を用いる。
また、画像表示装置１００は、レーザ光源１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂから射出されたレーザ光をそれぞれ変調する液晶ライトバルブ（光変調装置）１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂと、液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂから射出された光を合成するクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）１０６と、液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン１１０に投射する投射レンズ（投射装置）１０７とを備えている。
【００７０】
さらに、画像表示装置１００は、レーザ光源１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ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１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ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１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを照明している。例えば、均一化光学系１０２Ｒ，１０２Ｇ、１０２Ｂは、例えば、ホログラム１０２ａ及びフィールドレンズ１０２ｂによって構成される。
【００７１】
各液晶ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ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１０６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射レンズ１０７によりスクリーン１１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００７２】
上述した本実施形態の画像表示装置１００は、赤色レーザ光源１０１Ｒ，緑色レーザ光源１０１Ｇ，青色レーザ光源１０１Ｂより射出される光は、コヒーレンスが低減された光となっている。そのため、投射レンズ１０７によって投射される光は、スペックルノイズを抑えたものとなる。したがって、スクリーン１１０に良好な画像を表示することができる。
【００７３】
なお、本実施形態の画像表示装置において、緑色及び青色のレーザ光源１０１Ｇ、１０１Ｂについては、第２実施形態の光源装置４０を用いたものを説明したが、第１，第２実施形態（変形例を含む）で示した他の光源装置を用いることも可能である。このとき、各レーザ光源１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂのそれぞれに異なる実施形態の光源装置を採用することも可能であるし、同じ実施形態の光学装置を採用することも可能である。また、赤色レーザ光源１０１Ｒも、青色レーザ光源１０１Ｇ，緑色レーザ光源１０１Ｂと同様に赤外光を波長変換素子により可視光に変換する構成であっても良い。
【００７４】
また、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いても良いし、反射型のライトバルブを用いても良い。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
また、第１，第２実施形態（変形例を含む）の光源装置は、走査型の画像表示装置にも適用される。このような画像表示装置の例を図９に示す。図９に示した画像表示装置２００は、第１実施形態の光源装置１０と、光源装置１０から射出された光をスクリーン２１０に向かって走査するＭＥＭＳミラー（走査手段）２０２と、光源装置１０から射出された光をＭＥＭＳミラー２０２に集光させる集光レンズ２０３とを備えている。光源装置１０から射出された光は、ＭＥＭＳミラーを動かすことによって、スクリーン２１０上を横方向、縦方向に走査するように導かれる。カラーの画像を表示する場合は、発光部１１を構成する複数の発光素子を、赤、緑、青のピーク波長を持つ発光素子の組み合わせによって構成すれば良い。
【００７５】
［第４実施形態］
次に、第２実施形態に係る光源装置４０を応用したモニタ装置３００の構成例について説明する。図１０は、モニタ装置の概略を示す模式図である。モニタ装置３００は、装置本体３１０と、光伝送部３２０とを備える。装置本体３１０は、第２実施形態の光源装置４０を備える。
【００７６】
光伝送部３２０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド３２１，３２２を備える。各ライトガイド３２１，３２２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３２１の入射側にはレーザ光源装置１０が配設され、その出射側には拡散板３２３が配設されている。レーザ光源装置４０から出射したレーザ光は、ライトガイド３２１を伝って光伝送部３２０の先端に設けられた拡散板３２３に送られ、拡散板３２３により拡散されて被写体を照射する。
【００７７】
光伝送部３２０の先端には、結像レンズ３２４も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ３２４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３２２を伝って、装置本体３１０内に設けられた撮像手段としてのカメラ３１１に送られる。この結果、レーザ光源装置４０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３１１で撮像することができる。
【００７８】
以上のように構成されたモニタ装置３００によれば、光源装置４０は、スペックルノイズが抑えられた光を射出するため、カメラ３１１により被写体を鮮明に撮像することが可能となる。
なお、本実施形態のモニタ装置として、第２実施形態の光源装置４０を用いたものを説明したが、他の実施形態（変形例を含む）の光源装置を用いることも可能である。
【００７９】
なお、本発明の技術範囲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、色光合成手段として、クロスダイクロイックプリズムを用いたが、これに限るものではない。色光合成手段としては、例えば、ダイクロイックミラーをクロス配置とし色光を合成するもの、ダイクロイックミラーを平行に配置し色光を合成するものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光源装置を示す平面図である。
【図２】図１の光源装置の変形例を示す平面図である。
【図３】図１の光源装置の変形例を示す平面図である。
【図４】図１の光源装置の変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光源装置を示す平面図である。
【図６】図５の光源装置の変形例を示す平面図である。
【図７】図５の光源装置の変形例を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る他の画像表示装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るモニタを示す平面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０，２０，２５，３０，４０，５０…光源装置、１１ａ〜１１ｅ，４１ａ〜４１ｅ…発光素子、１４，４３…波長選択素子、１５…共振ミラー、１６ａ，１６ｂ，１７ａ〜１７ｅ…ペルチェ素子（状態変化手段、温度変化手段）、２６…電熱線（状態変化手段、温度変化手段）、３５…温度変化部（状態変化手段、温度変化手段）、４２，５２…波長変換素子、１００，２００…画像表示装置、１０１Ｒ…赤色レーザ光源（光源装置）、１０１Ｇ…緑色レーザ光源（光源装置）、１０１Ｂ…青色レーザ光源（光源装置）、１０７…投射レンズ（投射装置）、２０２…ＭＥＭＳミラー（走査手段）、３００…モニタ装置、３１１…カメラ（撮像手段）
【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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