(57)【要約】【課題】発光素子を最も発光効率のよい温度に制御するとともに、省電力性に優れた発光素子の温度制御装置及びこれを用いたディスプレイ装置を提供することを目的としている。【解決手段】固体レーザ１の温度を計測する温度センサ８と、固体レーザ１が載置されるベースプレート２と、このベースプレート２の固体レーザ１が載置された面と同一面に取り付けられ、固体レーザ１を加熱するヒータ７と、放熱フィン４が取り付けられたＵ字状ヒートパイプ５と、放熱フィン４に冷却風を送る冷却ファン６と、温度センサ８により固体レーザ１の温度が所定の温度範囲に収まるように、冷却ファン６の回転数あるいはヒータ７の出力を制御する制御ユニット１０とから構成され、発光素子を最も発光効率のよい温度で制御することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が載置されるとともに、前記発光素子を加熱するヒータが設けられたベースプレートと、
前記発光素子の温度を計測する温度センサと、
前記ベースプレートに伝熱的に接続された放熱体と、
前記放熱体に冷却風を送る冷却ファンと、
前記発光素子の温度が所定の温度範囲に収まるように、前記冷却ファンの回転数あるいは前記ヒータの出力を制御する制御ユニットと、
を備えたことを特徴とする発光素子の温度制御装置。
【請求項２】
前記放熱体が、放熱フィンを有するヒートパイプで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子の温度制御装置。
【請求項３】
前記ヒートパイプは、Ｕ字状に形成され、前記Ｕ字の底部で前記ベースプレートと伝熱的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の発光素子の温度制御装置。
【請求項４】
前記放熱体が、放熱フィンを有するヒートシンクで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子の温度制御装置。
【請求項５】
前記ヒータは、前記ベースプレートの前記発光素子が載置された面と同一面に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発光素子の温度制御装置。
【請求項６】
前記発光素子の温度が、所定の温度よりも低下した場合にのみ前記ヒータにより加熱することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発光素子の温度制御装置。
【請求項７】
前記発光素子が固体レーザであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発光素子の温度制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された発光素子の温度制御装置を備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を最も発光効率のよい温度に制御する温度制御装置と、これを用いたディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来からの放電管、ＬＥＤなどに加えて、レーザ発光素子を用いた画像投写装置が民生用の大型テレビや業務用の大型ディスプレイとして開発されている。この画像投写装置は、光源からの光を照明光学系によって変調素子としてのＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）などに照射して画像光を形成し、この画像光をレンズやミラーなどの光学系によってスクリーンに背面などから投影することで、画像を表示する構造となっている。
【０００３】
このような画像投写装置の光源にレーザ発光素子を用いた場合、レーザ光は位相がそろったコヒーレントな光であることと、独立したレーザ発光素子によりＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のそれぞれの波長帯のレーザ光を放つものが使用されることなどから、従来の放電管やＬＥＤなどの光源を用いた画像投写装置よりも省エネ性能が高い、色再現範囲が広い、鮮明な画像が表示できる、大画面化が容易である、また映像描写速度が速いなどの利点があり、３Ｄ映像の表示にも適している。
【０００４】
一般的に、レーザ発光素子の光源としては、赤色光源には赤色半導体レーザが、緑色光源には波長変換素子とその基本波を発振する固体レーザ結晶、この固体レーザ結晶を励起する半導体レーザ及びレーザ共振器から構成される緑色固体レーザが、そして、青色光源には青色半導体レーザがそれぞれ用いられている。
【０００５】
しかしながら、緑色光源に用いられている緑色固体レーザは、所定の動作温度範囲があり、この動作温度範囲を維持しないと、所望の緑色レーザ光を発生させることができない。このため、最大の発光効率を得るためには、緑色固体レーザの温度を最適に制御する必要がある。
【０００６】
この緑色固体レーザの温度を最適に制御する方策として、例えば、特許文献１に示されるレーザ光源装置およびこれを備えたレーザディスプレイ装置では、赤色レーザ光を発生させる赤色レーザ光源と、緑色レーザ光を発生させる緑色レーザ光源と、青色レーザ光を発生させる青色レーザ光源と、これら各色のレーザ光源が共通にマウントされる放熱用基板と、この放熱用基板を温度制御するための温度制御素子にペルチェ素子とを備えることにより、一つの温度制御素子で、各色のレーザ光源の温度調整を行っている。
【０００７】
また、特許文献２に示される通風ダクト型温度制御装置では、発光素子を予熱するヒータと、この発光素子と伝熱的に接続されたヒートシンクと、重力方向に対して略逆Ｕ字状となる通風路を有するダクトとを備えており、ヒートシンクをダクト内の上方に設置することにより、発光素子の予熱に要する待機時の加熱量が小さくなって待機時の電力の削減を可能にしている。さらに、動作温度範囲を維持するため、動作時の発光素子の温度を測定して、ファンの回転数を制御し、温度制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３００００９号公報
【特許文献２】特開２００８−３００６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の特許文献１によるレーザ光源装置においては、レーザ光源が共通にマウントされた放熱用基板の温度制御を行うための温度制御素子にペルチェ素子が用いられている。このため、消費電力が高くなり、省電力性の観点からは好ましくなく、また、コストアップの要因にもなるという課題があった。
【００１０】
また、特許文献２による通風ダクト型温度制御装置においては、発光素子の動作時にはファンのみで温度制御を行い、複数の発光素子と複数のヒートシンクを共通のダクトとファンで冷却を行っているため、各発光素子を最適な温度に調整することができないという課題があった。また、ヒータをヒートブロックに配置して、待機時の発光素子を暖めているため、ヒータの利用効率が悪いといった課題もあった。
【００１１】
発光素子を最適な温度に調整することに併せて、地球温暖化対策の観点からディスプレイ装置の省電力化を図ることは、喫緊の大きな課題であり、この課題を解決することが非常に重要である。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、発光素子を最も発光効率のよい温度に制御するとともに、省電力性に優れた発光素子の温度制御装置及びこれを用いたディスプレイ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の発光素子の温度制御装置は、発光素子が載置されるとともに、前記発光素子を加熱するヒータが設けられたベースプレートと、前記発光素子の温度を計測する温度センサと、前記ベースプレートに伝熱的に接続された放熱体と、前記放熱体に冷却風を送る冷却ファンと、前記発光素子の温度が所定の温度範囲に収まるように、前記冷却ファンの回転数あるいは前記ヒータの出力を制御する制御ユニットと、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発光素子の温度制御装置及びこれを用いたディスプレイ装置によれば、発光素子の温度が所定の温度範囲に収まるように、冷却ファンの回転数あるいはヒータの出力を制御することにより、発光素子を最も発光効率のよい温度に制御することができると共に、省電力性に優れた温度の制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置の概略正面図である。
【図２】実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置の概略側面図である。
【図３】実施の形態１における発光素子の温度制御フローを示す図である。
【図４】実施の形態１における発光素子の温度応答性比較のために、ヒータ位置を変更した発光素子の温度制御装置の概略正面図である。
【図５】実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置において、ヒータ位置の違いによる発光素子の温度応答性の比較結果を示す図である。
【図６】実施の形態１における冷却ファンの風量に対するＵ字状ヒートパイプの熱抵抗の測定結果を示す図である。
【図７】実施の形態１における緑色レーザの出力に対する温度変化とヒータ出力に対する冷却ファンのＰＷＭのパルス幅との関係を示す図である。
【図８】実施の形態１における発光素子の他の温度制御フローを示す図である。
【図９】実施の形態１の他の実施態様による発光素子の温度制御装置の部分図である。
【図１０】実施の形態２に係る発光素子の温度制御装置の概略正面図である。
【図１１】実施の形態２に係る発光素子の温度制御装置の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る発光素子の温度制御装置について、図１〜図１１に基づいて説明する。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置の概略正面図であり、図２は、発光素子の温度制御装置の概略側面図である。図３は、発光素子の温度制御フローを示す図である。図４は、発光素子の温度応答性比較のために、ヒータ位置を変更した発光素子の温度制御装置の概略正面図である。図５は、ヒータ位置の違いによる発光素子の温度応答性の比較結果を示す図である。図６は、冷却ファンの風量に対するＵ字状ヒートパイプの熱抵抗の測定結果を示す図である。図７は、緑色レーザの出力に対する温度変化とヒータ出力に対する冷却ファンのＰＷＭのパルス幅との関係を示す図である。図８は、発光素子の他の温度制御フローを示す図である。また、図９は、他の実施態様による発光素子の温度制御装置の部分図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置は、発光素子である固体レーザ１と、固体レーザ１に取り付けられ温度を計測する温度センサ８と、固体レーザ１が載置されるベースプレート２と、このベースプレート２の固体レーザ１が載置された面と同一面に取り付けられ、固体レーザ１を加熱するヒータ７と、放熱体として放熱フィン４が取り付けられたＵ字状ヒートパイプ５と、このＵ字状ヒートパイプ５を固定するとともにベースプレート２に接合されるヒートブロック３と、放熱フィン４に冷却風を送る冷却ファン６と、温度センサ８により固体レーザ１の温度が所定の温度範囲に収まるように、冷却ファン６の回転数あるいはヒータ７の出力を制御する制御ユニット１０とから構成されている。なお、ダクト９は、冷却ファン６の冷却風を放熱フィン４に導くものである。
【００１９】
次に、実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置の動作について説明する。固体レーザ１から発生する熱は、固体レーザ１を載置するベースプレート２とヒートブロック３を通して、Ｕ字状ヒートパイプ５に伝えられ、Ｕ字状ヒートパイプ５に設けられた放熱フィン４で冷却される。さらに、固体レーザ１から発生する熱を効率よく冷却するために、この放熱フィン４は冷却ファン６にて冷却される。ヒータ７は、固体レーザ１の温度の急激な低下を回避するために用いられる。制御ユニット１０により、温度センサ８にて計測した固体レーザ１の温度が所定の温度よりも高い場合には、冷却ファン６を駆動させて冷却し、所定の温度よりも低い場合には、ヒータ７にて固体レーザ１を加熱して、固体レーザ１が所定の温度範囲に収まるように、冷却ファン６の回転数あるいはヒータ７の出力を調整、制御する。
【００２０】
図３に、固体レーザ１の温度を最も発光効率のよい所定温度範囲（目標温度範囲）に保つための温度制御フローを示す。実施の形態１では、冷却ファン６の回転数をパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）にて制御を行う場合を示している。図３の温度制御フローを参照して、制御ユニット１０の動作を具体的に説明する。まず、制御開始時には、冷却ファン６の回転数とヒータ７の出力を初期化（ステップＳ１０１）し、準備が整うと、固体レーザ１に通電する（ステップＳ１０２）。その後、温度センサ８により固体レーザ１の温度をチェックし（ステップＳ１０３）、予め決められた目標温度と固体レーザ１との温度の差を算出し、調整演算を行う（ステップＳ１０４）。続いて、この調整演算に基づいて、冷却ファン６を駆動するＰＷＭのパルス幅を算出する（ステップＳ１０５）。この時算出されたパルス幅が、決められたパルス幅の最大値と最小値との間の値であれば（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）、算出されたパルス幅を冷却ファン６に出力する（ステップＳ１０８）。もし、算出されたパルス幅が、冷却ファン６のパルス幅の最大値と比較して大きければ（ステップＳ１０６）、パルス幅を決められた最大値にして、冷却ファン６に出力し（ステップＳ１０９）、温度チェックに戻る（ステップＳ１０３）。また、算出されたパルス幅が最小値よりも小さければ（ステップＳ１０７）、冷却ファン６を停止する（ステップＳ１１０）。次に、目標温度よりも固体レーザ１の温度が高ければ（ステップＳ１１１）、温度チェックに戻る（ステップＳ１０３）。これに対して、目標温度よりも固体レーザ１の温度が低ければ（ステップＳ１１１）、ヒータ７に通電にする（ステップＳ１１２）。ここで、ヒータ７への通電（ステップＳ１１２）は、目標温度よりも固体レーザ１の温度が高くなるまで、繰り返され、固体レーザ１の温度が高くなれば（ステップＳ１１３）、ヒータ７への通電を停止して（ステップＳ１１４）、再度固体レーザ１の温度チェックに戻る（ステップＳ１０３）。この温度制御フローを一定周期毎に行うことで、冷却ファン６とヒータ７を用いて固体レーザ１の温度制御が可能になる。この方法は、ペルチェ素子を用いていないので、省電力、低コストで実現することができる。
【００２１】
図１及び図２で示す発光素子の温度制御装置においては、ヒータ７は、Ｕ字状ヒートパイプ５よりも固体レーザ１側のベースプレート２の上に配置されている。これはヒートブロック３からＵ字状ヒートパイプ５に、ヒータ７の熱が伝わる割合を減らし、固体レーザ１に効率よく熱を伝えるためである。これに対して、図４に示す発光素子の温度制御装置では、ヒータ７がＵ字状ヒートパイプ５に対して、固体レーザ１とは反対側に配置されている。
【００２２】
図５は、ヒータ７が図１に示す位置に配置されている場合における固体レーザ１の温度応答性と、ヒータ７が図４に示す位置に配置されている場合における固体レーザ１の温度応答性との実験結果を比較したものである。ヒータ７を図１に示す位置に配置にした場合には、固体レーザ１の温度を１０℃上昇させるのに要する時間は約３０秒である（図５のＡ）。これに対して、図４に示す位置に配置した場合には、固体レーザ１の温度を１０℃上昇させるのに要する時間は約８０秒と長くなることが分かる（図５のＢ）。この結果から明らかなように、図１に示すように、ヒータ７をＵ字状ヒートパイプ５側よりも固体レーザ１側に配置した方が、温度応答性が優れており、また、省電力で固体レーザ１の温度を上昇させることが可能であり、より効率的である。
【００２３】
また、実施の形態１では、固体レーザ１による発熱をベースプレート２及びヒートブロック３を介して、放熱フィン４まで輸送するのに、Ｕ字状ヒートパイプ５を使用した例を示している。これは、Ｕ字状ヒートパイプ５を採用することにより、ヒートパイプの凝縮部と放熱フィン４との熱伝達効率を向上させることができるため、強制対流時に所望の熱抵抗を得るのに必要な放熱フィン４の容積を小さくすることが可能となり、発光素子の温度制御装置全体の熱容量を小さくすることができる。熱容量を小さくすることができれば、自然対流や放射の影響を小さくすることができるので、冷却ファン６が停止しているときには、熱抵抗を大きくすることができる。この結果、冷却ファン６の回転数を可変にした場合に、熱抵抗の可変幅を大きくすることができ、ヒータ７の省電力化をより促進することが可能となる。
【００２４】
図６に、冷却ファン６の回転数を変えて、放熱フィン４への冷却風の風量を変えた場合におけるＵ字状ヒートパイプ５の熱抵抗を測定した結果を示す。風量を０ｍ3／ｍｉｎ付近から、１．０ｍ3／ｍｉｎまで変えることで、熱抵抗は０．３８ｋ／Ｗから２．０ｋ／Ｗ付近まで可変に調整することができた。このように、冷却ファン６の回転数を制御し、風量を変えることで、固体レーザ１の温度を制御することが可能になる。
【００２５】
次に、図７に、緑色固体レーザ（緑色レーザ）１の出力を３７．５Ｗから３Ｗ、３Ｗから３７．５Ｗへと変化させた場合に、温度センサ８で計測される緑色レーザの温度が目標温度に対して一定となるように、冷却ファン６とヒータ７を制御した結果を示す。なお、目標温度は３１℃とした。ここでは、冷却ファン６を駆動するＰＷＭのパルス幅を騒音の影響や冷却ファンメーカが動作保証している回転数などを考慮して、最小値を４０％に、最大値を６３％にそれぞれ設定されている。
【００２６】
図７（ａ１）、（ｂ１）及び（ｃ１）は、緑色レーザ１の出力（Ｗ）の変化に対して温度センサ８で計測された温度（℃）の変化である。図７（ａ２）、（ｂ２）及び（ｃ２）は、図７（ａ１）、（ｂ１）及び（ｃ１）に対応する冷却ファン６のＰＷＭのパルス幅（％）とヒータ７の出力（Ｗ）の制御量である。図７（ａ１）と（ａ２）、図７（ｂ１）と（ｂ２）及び図７（ｃ-１）と（ｃ２）のそれぞれの違いは、図３の温度制御フロー図でのステップＳ１０４の調整演算におけるアルゴリズムの違いによるものである。
【００２７】
図７（ａ１）と（ａ２）では、目標温度と計測された緑色レーザ１の温度との差分に応じて、冷却ファン６をオン／オフ制御した結果を示す。ここでは、ヒータ７は全域で停止されている。また、図７（ｂ１）と（ｂ２）は、目標温度と計測された緑色レーザ１の温度との差分に応じて、冷却ファン６をＰＩＤ制御した結果を示す。ここでは、ヒータ７は全域で停止されている。さらに、図７（ｃ-１）と（ｃ２）では、目標温度と計測された緑色レーザの温度との差分に応じて、冷却ファン６をＰＩＤ制御し、さらに、冷却ファン６の停止時には、ヒータ７をオン／オフ制御した結果を示す。ここでは、ヒータ７の出力は３５Ｗとした。
【００２８】
図７（ａ１）と（ａ２）から、緑色レーザ１の出力が３７．５Ｗから３Ｗに低下すると、温度センサ８で計測された温度も急激に低下し、目標温度に対して、約４．５℃程度低下している。この時、冷却ファン６は停止している。緑色レーザ１の出力が３Ｗから３７．５Ｗに上昇すると、温度センサ８で計測された温度は急激に上昇している。この時、冷却ファン６は駆動しているが、目標温度に対して約２．０℃程度超過している。冷却ファン６のオン／オフ制御だけでは、温度制御が追いついていないことがわかる。
【００２９】
また、図７（ｂ１）と（ｂ２）から、冷却ファン６をＰＩＤ制御している場合には、緑色レーザ１の出力が３７．５Ｗから３Ｗに低下すると、図７（ａ１）と（ａ２）の場合と同じような挙動を示し、目標温度に対して、同様に約４．５℃程度低下している。この時、冷却ファン６は停止している。しかし、緑色レーザ１の出力が３Ｗから３７．５Ｗに上昇すると、温度センサ８で計測された温度は上昇するが、目標温度に対する温度超過が、冷却ファン６をＰＩＤ制御していない図７（ａ１）と（ａ２）の場合と比較すると、約０．３℃程度に低減し、改善されている。このことは、冷却ファン６をＰＩＤ制御すると、緑色レーザ１の出力が上昇する場合に緑色レーザ１の温度上昇を抑制できることを示している。
【００３０】
さらに、図７（ｃ-１）と（ｃ２）から、冷却ファン６をＰＩＤ制御することに加えて、冷却ファン６の停止時にヒータ７をオン／オフ制御している場合には、緑色レーザ１の出力が上昇する場合においても、下降する場合においても、目標温度に対して温度センサ８で計測された温度の変化は小さく、温度変動が抑制されていることがわかる。
【００３１】
これらの結果から、固体レーザ１の温度上昇時は、冷却ファン６で温度上昇を抑制し、温度下降時には、冷却ファン６を停止するだけでは応答が間に合わないので、ヒータ７も用いて、温度低下を抑制することが有効である。
【００３２】
上記実施の形態１の説明においては、図３の温度制御フロー図で示すように、目標温度と温度センサ８で計測された温度との差分から冷却ファン６のＰＷＭのパルス幅を設定する場合について説明したが、図８の温度制御フロー図で示すように、固体レーザ１の出力と冷却ファン６のＰＷＭのパルス幅との相関を示すテーブルを記憶させておき、固体レーザ１の出力をチェックした後、固体レーザ１の出力とＰＷＭのパルス幅との相関テーブルとを照合し、冷却ファン６のＰＷＭのパルス幅を算出する方法を用いることもできる。次に、図８の温度制御フローを参照して、制御ユニット１０の動作について説明する。まず、制御開始時には、冷却ファン６の回転数とヒータ７の出力を初期化（ステップＳ２０１）し、準備が整うと、固体レーザ１に通電する（ステップＳ２０２）。その後、固体レーザ１の出力をチェックし（ステップＳ２０３）、予め準備された固体レーザ１の出力とＰＷＭのパルス幅の相関テーブルとを照合する（ステップＳ２０４）。続いて、この照合結果に基づいて、冷却ファン６を駆動するＰＷＭのパルス幅を算出する（ステップＳ２０５）。この時算出されたパルス幅が“０”であるかどうか判定し、“０”でなければ（ステップＳ２０６）、算出されたパルス幅を冷却ファン６に出力し（ステップＳ２０７）、固体レーザ１の出力チェックに戻る（ステップＳ１０３）。もし、算出されたパルス幅が“０”であれば（ステップＳ２０６）、冷却ファン６を停止する（ステップＳ２０８）。次に、目標温度よりも固体レーザ１の温度が高ければ（ステップＳ２０９）、固体レーザ１の出力チェックに戻る（ステップＳ２０３）。これに対して、目標温度よりも固体レーザ１の温度が低ければ（ステップＳ２０９）、ヒータ７に通電にする（ステップＳ２１０）。ここで、ヒータ７への通電（ステップＳ２１０）は、目標温度よりも固体レーザ１の温度が高くなるまで、繰り返され、固体レーザ１の温度が高くなれば（ステップＳ２１１）、ヒータ７への通電を停止して（ステップＳ２１２）、再度固体レーザ１の出力チェックに戻る（ステップＳ２０３）。この方法は、固体レーザ１の温度を直接モニタしていないので、外乱に弱いという欠点もあるが、目標温度と温度センサとの温度差から調整演算を行う工程を簡略することができる利点がある。
【００３３】
また、図９は、上記実施の形態の他の実施態様を示すもので、発光素子の温度制御装置の部分図である。図１の実施の形態１では、ベースプレート２上に直接、ヒータ７を載置しているが、図９に示すように、ベースプレート２の保持部材１３にヒータ７を載置する場合であってもよい。
【００３４】
このように、実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置によれば、発光素子を加熱するヒータと放熱体にヒートブロックと放熱フィンを有するヒートパイプ及び冷却風を送る冷却ファンとを備え、発光素子の温度が所定の温度範囲に収まるように、冷却ファンの回転数あるいはヒータの出力を制御することにより、発光素子を最も発光効率のよい温度に制御することができるとともに、省電力性に優れた温度の制御を実現することができるという効果がある。
【００３５】
実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係る発光素子の温度制御装置の概略正面図であり、図１１は、発光素子の温度制御装置の概略側面図である。
【００３６】
図１０及び図１１で示す実施の形態２に係る発光素子の温度制御装置において、図１及び図２で示す実施の形態１に係る発光素子の温度制御装置と異なる点は、放熱体として放熱フィン４が取り付けられたＵ字状ヒートパイプ５の替わりに、ベースプレート２にヒートスプレッダ１１及び放熱フィン１２ａが形成されたヒートシンク１２が使用されている点であり、その他の構成要素については同様であり、説明を省略する。
【００３７】
次に、実施の形態２に係る発光素子の温度制御装置の動作について説明する。固体レーザ１から発生する熱は、固体レーザ１を載置するベースプレート２とヒートスプレッダ１
１を通して、ヒートシンク１２に伝えられ、ヒートシンク１２に設けられた放熱フィン１２ａで冷却される。さらに、固体レーザ１から発生する熱を効率よく冷却するために、この放熱フィン１２ａは冷却ファン６にて冷却される。制御ユニット１０により、温度センサ８にて計測した固体レーザ１の温度が所定の温度よりも高い場合には、冷却ファン６を駆動させて冷却し、所定の温度よりも低い場合には、ヒータ７にて固体レーザ１を加熱して、固体レーザ１が所定の温度範囲に収まるように、冷却ファン６の回転数あるいはヒータ７の出力を調整、制御する。固体レーザ１の温度を最も発光効率のよい所定温度範囲（目標温度範囲）に保つための温度制御については、実施の形態１で説明した図３の温度制御フローを使用することができる。
【００３８】
このように、実施の形態２に係る発光素子の温度制御装置によれば、発光素子を加熱するヒータと放熱体にヒートスプレッダと放熱フィンを有するヒートシンク及び冷却風を送る冷却ファンとを備え、発光素子の温度が所定の温度範囲に収まるように、冷却ファンの回転数あるいはヒータの出力を制御することにより、実施の形態１と同様、発光素子を最も発光効率のよい温度に制御することができるとともに、省電力性に優れた温度の制御を実現することができるという効果がある。
【００３９】
また、実施の形態２では、ヒートパイプを用いず、固体レーザが載置されているベースプレートにヒートスプレッダを介してヒートシンクが取り付けられているので、発光素子の温度制御装置がコンパクトになる利点もある。実施の形態２においても、ペルチェ素子を用いていないので、省電力、低コストで実現することができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態に係る発光素子の温度制御装置の説明では、発光素子として緑色の固体レーザに適用する場合について説明したが、赤と青の半導体レーザの温度制御装置に適用する場合であってもよく、同様の効果を奏することはいうまでもない。
【００４１】
また、上記実施の形態の発光素子の温度制御装置の用途として、特に、発光素子に動作温度範囲があり、温度管理が厳密に要求される画像投写型のディスプレイ装置に使用される固体レーザの温度制御が挙げられる。ペルチェ素子を用いていないので、省電力性に優れ、低コストで高精度の温度調整が可能になるという効果がある。もちろん、ディスプレイ装置以外の装置に使用される固体レーザや半導体レーザ等の光源の制御装置に適用しても効果を奏する。
【００４２】
また、図において、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００４３】
１  固体レーザ（緑色固体レーザ、緑色レーザ）
２  ベースプレート
４  放熱フィン
５  Ｕ字状ヒートパイプ
６  冷却ファン
７  ヒータ
８  温度センサ
１０  制御ユニット
１２  ヒートシンク
【図１】
2012253175.tif 000003
【図２】
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【図３】
2012253175.tif 000005
【図４】
2012253175.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012253175.tif 000008
【図７】
2012253175.tif 000009
【図８】
2012253175.tif 000010
【図９】
2012253175.tif 000011
【図１０】
2012253175.tif 000012
【図１１】
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