(57)【要約】【課題】波長変換素子を用いるレーザ光源装置において、波長変換素子の温度を比較的短時間のうちに目標温度に到達させることが可能な技術を提供する。【解決手段】レーザ光源装置は、基本波光を射出する光源部と、基本波光を入射して波長変換を行い、波長変換後の変換光を射出する波長変換素子と、波長変換素子の温度を調整する調温部と、調温部を制御する調温制御部と、を備えている。調温制御部は、波長変換素子の素子温度が一定の変化率で変化する第１の期間と、第１の期間の後において素子温度が変化率を変えながら所定の目標温度に近づいていく第２の期間と、が生じるように調温部を制御する。【選択図】図１
2009164472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源装置であって、
基本波光を射出する光源部と、
前記基本波光を入射して波長変換を行い、波長変換後の変換光を射出する波長変換素子と、
前記波長変換素子の素子温度を調整する調温部と、
前記調温部を制御する調温制御部と、
を備え、
前記調温制御部は、前記素子温度が一定の変化率で変化する第１の期間と、前記第１の期間の後において前記素子温度が変化率を変えながら所定の目標温度に近づいていく第２の期間と、が生じるように前記調温部を制御する、レーザ光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ光源装置において、
前記調温制御部は、前記レーザ光源装置の起動時において、前記第１の期間と、前記第２の期間と、が生じるように前記調温部を制御する、レーザ光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ光源装置であって、
前記調温制御部は、前記素子温度を取得する素子温度取得部を有し、
前記調温制御部は、
（ｉ）前記調温部を制御するための動作モードとして、所定の操作量を一定して前記調温部に供給する第１の制御モードと、前記素子温度取得部によって取得された素子温度に応じて操作量を決定して前記調温部に供給するフィードバック制御を行う第２の制御モードと、を有し、
（ｉｉ）前記第１の制御モードで動作することで前記第１の期間を生じさせ、前記素子温度が前記所定の目標温度に至る前に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作することで前記第２の期間を生じさせる、レーザ光源装置。
【請求項４】
レーザ光源装置であって、
基本波光を射出する光源部と、
前記基本波光を入射して波長変換を行い、波長変換後の変換光を射出する波長変換素子と、
前記波長変換素子の素子温度を調整する調温部と、
前記調温部を制御する調温制御部と、
を備え、
前記調温制御部は、前記素子温度を取得する素子温度取得部を有し、
前記調温制御部は、
（ｉ）前記調温部を制御するための動作モードとして、所定の操作量を一定して前記調温部に供給する第１の制御モードと、前記素子温度取得部によって取得された素子温度に応じて操作量を決定して前記調温部に供給するフィードバック制御を行う第２の制御モードと、を有し、
（ｉｉ）前記第１の制御モードで動作し、その後、前記素子温度が所定の目標温度に至る前に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作する、レーザ光源装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のレーザ光源装置であって、
前記調温制御部は、前記素子温度がしきい温度に達した場合に、前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作する、レーザ光源装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載のレーザ光源装置であって、さらに、
前記レーザ光源装置が起動してからの経過時間を計測する計時部を備え、
前記調温制御部は、前記経過時間が所定のしきい時間に達した場合に、前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作する、レーザ光源装置。
【請求項７】
請求項３ないし請求項６のいずれか一項に記載のレーザ光源装置であって、さらに、
前記フィードバック制御における操作量を記憶する記憶部を備え、
前記調温制御部は、前記フィードバック制御を行う際に、前回の前記フィードバック制御における操作量を、今回の前記フィードバック制御における操作量の初期値として用いる、レーザ光源装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のレーザ光源装置と、
前記レーザ光源装置から射出されたレーザ光を画像信号に応じて変調する光変調部と、
を備える画像表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のレーザ光源装置と、
前記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部と、
を備えるモニタ装置。
【請求項１０】
レーザ光源装置が備える波長変換素子の素子温度を調整するための方法であって、
（ａ）前記素子温度が一定の変化率で変化する第１の期間と、前記第１の期間の後において前記素子温度が変化率を変えながら変化して所定の目標温度に近づいていく第２の期間と、が生じるように前記素子温度を調整する工程を備える、素子温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換素子を備えたレーザ光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタやモニタ装置等の照明用光源として、高効率なレーザ光源装置が用いられることがある。このレーザ光源装置として、非線形光学結晶等から成る波長変換素子を備え、この波長変換素子において赤外線を可視光（例えば、緑色光や青色光等）に波長変換して射出するものがある。一般に、波長変換素子における波長変換効率は、温度依存性を有する。そこで、ヒータを波長変換素子の表面に配置して、波長変換素子の温度を変換効率の高い最適な温度で一定に保つ構成が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来より、波長変換素子を備える光源装置において、電源をオンしてから短時間で点灯させたいという要請があった。そのため、電源オンの直後から比較的大きな出力を得るように波長変換素子の温度を最適な目標温度に瞬時に到達させたいという要請があった。また、光源装置の使用中に何らかの原因で波長変換素子の温度が急激に変化した場合に、素子温度を目標温度に瞬時に到達させたいという要請があった。
【０００５】
本発明は、波長変換素子を用いるレーザ光源装置において、波長変換素子の温度を比較的短時間のうちに目標温度に到達させることが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］レーザ光源装置であって、基本波光を射出する光源部と、前記基本波光を入射して波長変換を行い、波長変換後の変換光を射出する波長変換素子と、前記波長変換素子の素子温度を調整する調温部と、前記調温部を制御する調温制御部と、を備え、前記調温制御部は、前記素子温度が一定の変化率で変化する第１の期間と、前記第１の期間の後において前記素子温度が変化率を変えながら所定の目標温度に近づいていく第２の期間と、が生じるように前記調温部を制御する、レーザ光源装置。
【０００８】
適用例１のレーザ光源装置は、素子温度が一定の変化率で変化する第１の期間と、その後において素子温度が変化率を変えながら所定の目標温度に近づいていく第２の期間とを生じさせるので、素子温度の調整の当初より第２の期間が生じる構成に比べて、素子温度を比較的短時間のうちに目標温度に近づけることができる。なお、前述の「一定の変化率」とは、全く変化率が変わらない場合の他にも、変化率がほぼ一定であると認められる場合をも含む広い意味を有する。例えば、変化率の変動が５％以内に収まっている場合も「一定の変化率」であることを意味する。一方、素子温度の変化が開始した直後などにおいて、素子温度の変化率の変動が５％を超える期間が存在する場合には、この期間は、「第１の期間」に含まれない。また、素子温度が所定の目標温度に近づいた場合において素子温度の変化率の変動が５％を超える期間が存在する場合には、この期間は、「第２の期間」に含まれ得る。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載のレーザ光源装置において、前記調温制御部は、前記レーザ光源装置の起動時において、前記第１の期間と、前記第２の期間と、が生じるように前記調温部を制御する、レーザ光源装置。
【００１０】
このようにすることで、レーザ光源装置の起動時において比較的短時間のうちに素子温度を所定の目標温度に到達させることができるので、起動してから比較的短時間のうちに、比較的大きな光量で変換光を射出することができる。
【００１１】
［適用例３］適用例２に記載のレーザ光源装置であって、前記調温制御部は、前記素子温度を取得する素子温度取得部を備え、前記調温制御部は、（ｉ）前記調温部を制御するための動作モードとして、所定の操作量を一定して前記調温部に供給する第１の制御モードと、前記素子温度取得部によって取得された素子温度に応じて操作量を決定して前記調温部に供給するフィードバック制御を行う第２の制御モードと、を有し、（ｉｉ）前記第１の制御モードで動作することで前記第１の期間を生じさせ、前記素子温度が前記所定の目標温度に至る前に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作することで前記第２の期間を生じさせる、レーザ光源装置。
【００１２】
このようにすることで、調温制御部の動作モードを第１の制御モードから第２の制御モードに切り替えることで、第１の期間と第２の期間とを生じさせることができる。また、所定の目標温度に達する前に第１の制御モードから第２の制御モードに切り替えるので、第２の制御モードにおいてフィードバック制御を行った際に、比較的短時間のうちに、素子温度を所定の目標温度に近づけることができる。
【００１３】
［適用例４］レーザ光源装置であって、基本波光を射出する光源部と、前記基本波光を入射して波長変換を行い、波長変換後の変換光を射出する波長変換素子と、前記波長変換素子の素子温度を調整する調温部と、前記調温部を制御する調温制御部と、を備え、前記調温制御部は、前記素子温度を取得する素子温度取得部を有し、前記調温制御部は、（ｉ）前記調温部を制御するための動作モードとして、所定の操作量を一定して前記調温部に供給する第１の制御モードと、前記素子温度取得部によって取得された素子温度に応じて操作量を決定して前記調温部に供給するフィードバック制御を行う第２の制御モードと、を有し、（ｉｉ）前記第１の制御モードで動作し、その後、前記素子温度が所定の目標温度に至る前に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作する、レーザ光源装置。
【００１４】
適用例４のレーザ光源装置は、第１の制御モードで動作し、その後、所定の目標温度に至る前に第１の制御モードから第２の制御モードに切り替えるので、当初よりフィードバック制御（第２の制御モード）を行う構成に比べて、比較的短時間のうちに素子温度を所定の目標温度に近づけることができる。
【００１５】
［適用例５］適用例３または適用例４に記載のレーザ光源装置であって、前記調温制御部は、前記素子温度がしきい温度に達した場合に、前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作する、レーザ光源装置。
【００１６】
このようにすることで、素子温度が所定の目標温度に近づくまでの期間を比較的短くすることができるようなしきい温度を予め設定することによって、適切なタイミングで第１の制御モードから第２の制御モードに切り替えることができる。
【００１７】
［適用例６］適用例３または適用例４に記載のレーザ光源装置であって、さらに、前記レーザ光源装置が起動してからの経過時間を計測する計時部を備え、前記調温制御部は、前記経過時間が所定のしきい時間に達した場合に、前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り替えて動作する、レーザ光源装置。
【００１８】
このようにすることで、素子温度を実際に測定することなく、適切なタイミングで第１の制御モードから第２の制御モードに切り替えることができる。
【００１９】
［適用例７］適用例３ないし適用例６のいずれか一項に記載のレーザ光源装置であって、さらに、前記フィードバック制御における操作量を記憶する記憶部を備え、前記調温制御部は、前記フィードバック制御を行う際に、前回の前記フィードバック制御における操作量を、今回の前記フィードバック制御における操作量の初期値として用いる、レーザ光源装置。
【００２０】
このようにすることで、素子温度が所定の目標温度に近づくまでに達するのに要する時間を比較的短くすることができる。これは、レーザ光源装置の置かれた環境温度の変化を無視すれば、前回のフィードバック制御における操作量は、今回のフィードバック制御においても到達することとなる操作量であるので、フィードバック制御の当初から到達すべき操作量を与えることができるからである。
【００２１】
［適用例８］適用例１ないし適用例７のいずれか一項に記載のレーザ光源装置と、前記レーザ光源装置から射出されたレーザ光を画像信号に応じて変調する光変調部と、を備える画像表示装置。
【００２２】
このようにすることで、画像表示装置の電源がオンしてから比較的短時間の間に、画像を表示することができる。
【００２３】
［適用例９］適用例１ないし適用例７のいずれか一項に記載のレーザ光源装置と、前記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部と、を備えるモニタ装置。
【００２４】
このようにすることで、画像表示装置の電源がオンしてから比較的短時間の間に、レーザ光源装置によって被写体を照射することができ、被写体を撮像することが可能となる。
【００２５】
［適用例１０］レーザ光源装置が備える波長変換素子の素子温度を調整するための方法であって、（ａ）前記素子温度が一定の変化率で変化する第１の期間と、前記第１の期間の後において前記素子温度が変化率を変えながら変化して所定の目標温度に近づいていく第２の期間と、が生じるように前記素子温度を調整する工程を備える、素子温度調整方法。
【００２６】
適用例１０の調温部制御方法では、素子温度が一定の変化率で変化する第１の期間と、その後において素子温度が変化率を変えながら所定の目標温度に近づいていく第２の期間とを生じさせるので、素子温度の調整の当初より第２の期間が生じる構成に比べて、素子温度を比較的短時間のうちに目標温度に近づけることができる。なお、前述の「一定の変化率」とは、全く変化率が変わらない場合の他にも、変化率がほぼ一定であると認められる場合をも含む広い意味を有する。例えば、変化率の変動が５％以内に収まっている場合も「一定の変化率」であることを意味する。一方、素子温度の変化が開始した直後などにおいて、素子温度の変化率の変動が５％を超える期間が存在する場合には、この期間は、「第１の期間」に含まれない。また、素子温度が所定の目標温度に近づいた場合において素子温度の変化率の変動が５％を超える期間が存在する場合には、この期間は、「第２の期間」に含まれ得る。
【００２７】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、上記調温部制御方法またはレーザ光源装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１の実施例：
Ｂ．第２の実施例：
Ｃ．第３の実施例：
Ｄ．第４の実施例：
Ｅ．第５の実施例：
Ｆ．第６の実施例：
Ｇ．第７の実施例：
Ｈ．変形例：
【００２９】
Ａ．第１の実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのレーザ光源装置の概略構成を示す説明図である。このレーザ光源装置１００は、外部共振型のレーザ光源装置であって、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」とも呼ぶ）１０と、波長変換素子２０と、外部共振器３０と、ＬＤ駆動回路４０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５０と、温度調節回路６０と、ヒータ７０と、サーミスタ７５とを備えている。
【００３０】
ＬＤ１０は、赤外光（基本波光）Ｌａを射出する。ＬＤ１０としては、例えば、面発光型のレーザ素子を用いることができ、このレーザ素子内における共振（内部共振）によって赤外光Ｌａを発生する。なお、ＬＤ１０を複数並べてレーザアレイを構成することもできる。ＬＤ駆動回路４０は、ＬＤ１０に印加する電圧値を調整することで、ＬＤ１０の駆動を制御する。なお、ＬＤ駆動回路４０は、印加電圧値に代えて電流値を調整することでＬＤ１０の駆動を制御することもできる。
【００３１】
波長変換素子２０は、第２高調波発生（ＳＨＧ：Second Harmonic Generation）の現象、すなわち、２個の光子が２倍の振動数をもつ１つの光子に変換される（１／２の波長の光に変換される）２次の非線形光学現象を引き起こす素子であり、強誘電体材料に分極反転構造が形成されたものである。波長変換素子２０としては、例えば、ＰＰＬＮ（Periodically Poled LiNb3）を用いることができる。
【００３２】
外部共振器３０は、図示せざる共振用ミラーを有しており、ＬＤ１０から射出された赤外光Ｌａのうち、波長変換素子２０において波長変換されなかった光を反射してＬＤ１０に戻す。そして、レーザ光源装置１００では、ＬＤ１０内部のミラー（図示省略）と外部共振器３０とによって赤外光の反射を繰り返すことで大きな出力を得ている。なお、外部共振器３０の有する共振用ミラー（図示省略）は、波長変換後の光をほぼ１００％透過する。したがって、波長変換後の変換光Ｌｂは、外部共振器３０を透過して透過光Ｌｃとして射出される。
【００３３】
ヒータ７０は、波長変換素子２０に接するように配置されており、波長変換素子２０の温度を上昇させることができる。温度調節回路６０は、ヒータ７０に供給する電力を調整することによってヒータ７０の出力を調整する。なお、電力の調整は、電流値または電圧値を調整することで実行することができる。サーミスタ７５は、波長変換素子２０に接するように配置されており、波長変換素子２０の温度（以下、「素子温度」と呼ぶ）を検出してＤＳＰ５０に通知する。
【００３４】
ＤＳＰ５０は、内蔵するメモリ（図示省略）に記憶されているプログラムを実行することによって、温度調節制御部５０ａとして機能する。温度調節制御部５０ａは、温度調節回路６０を制御することで、ヒータ７０を用いて波長変換素子２０の温度を調整する。また、ＤＳＰ５０は、内蔵メモリ（図示省略）において供給電力値格納部５０ｂを備えている。
【００３５】
図２は、図１に示す波長変換素子２０の変換効率の温度特性を模式的に示す説明図である。図２において横軸は波長変換素子２０の温度（素子温度）を示し、縦軸は波長変換素子２０における波長変換の変換効率を示す。図２の例では、素子温度がＴ０（℃）の場合に変換効率が１００％となっており、この温度Ｔ０から１℃ずれると変換効率は９０％に低下する。なお、以下において、変換効率が最も高い場合における温度Ｔ０を「目標温度」と呼ぶ。このように、波長変換素子２０における変換効率は温度依存性が強い。そこで、レーザ光源装置１００では、後述の供給電力調整処理を実行することで、レーザ光源装置１００が起動してから短時間のうちに、素子温度を目標温度Ｔ０に近づけて比較的大きな光量で透過光Ｌｃを射出するように構成されている。
【００３６】
なお、前述のＬＤ１０は、請求項における光源部に相当する。また、ヒータ７０は請求項における調温部に、温度調節制御部５０ａと温度調節回路６０とサーミスタ７５とは請求項における調温制御部に、サーミスタ７５は請求項における素子温度取得部に、供給電力値格納部５０ｂは請求項における記憶部に、ヒータ７０への供給電力は請求項における操作量に、それぞれ相当する。
【００３７】
図３は、レーザ光源装置１００において実行される供給電力調整処理の手順を示すフローチャートである。レーザ光源装置１００が起動すると、ＬＤ駆動回路４０はＬＤ１０に所定の電圧を印加し、また、温度調節制御部５０ａはヒータ７０に供給する電力を調整するために供給電力調整処理を開始する。
【００３８】
ステップＳ２０５では、温度調節制御部５０ａは、ヒータ７０に供給する電力として、予め定められた電力Ｐ１（Ｗ）を温度調節回路６０を介して供給する。ヒータ７０に電力を供給しはじめると、波長変換素子２０の温度は上昇を始める。そして、温度調節制御部５０ａは、サーミスタ７５から通知される素子温度がＴ１（℃）に達するまで電力Ｐ１（Ｗ）を一定して供給し続ける（ステップＳ２１０）。なお、この予め定められた電力をヒータ７０に一定して供給する制御を、以下において「オープンループ制御」と呼ぶ。そして、このオープンループ制御を行う動作モードは、請求項における第１の制御モードに相当する。
【００３９】
図４は、供給電力調整処理を実行した際の素子温度の推移の一例を示す説明図である。図４において、横軸は時刻を示し、縦軸は素子温度（℃）を示す。なお、本実施例における素子温度の推移ラインＬ１を実線で示し、従来における素子温度の推移ラインＬ０を破線で示す。
【００４０】
上述したように、ステップＳ２０５において電力Ｐ１（Ｗ）がヒータ７０に一定して供給されるので、素子温度は上昇していく。ここで、波長変換素子２０の動作温度範囲では、波長変換素子２０の比熱はほぼ一定と考えられる。したがって、供給電力調整処理開始後の当初（時刻０〜時刻ｔ１）において、素子温度が一定の変化率で上昇する期間（第１の期間）が生じている。ここで、「一定の変化率」とは、全く変化率が変わらない場合の他にも、変化率がほぼ一定であると認められる場合をも含む広い意味を有する。例えば、変化率の変動が５％以内に収まっている場合も「一定の変化率」であることを意味する。なお、電力供給を開始した直後においては、素子温度の変化率の変動が大きく例えば５％を超える場合も起こり得る。この場合、前述の「第１の期間」は、素子温度の変化率の変動が比較的大きな期間を除いた期間を意味する。また、一定の変化率で素子温度が上昇していき、素子温度が非常に高温となった場合などにおいても、素子温度の変化率の変動が比較的大きい場合が起こり得る。この場合においても、前述の「第１の期間」は、この素子温度の変化率の変動が比較的大きな期間を除いた期間を意味する。なお、素子温度が非常に高温になった場合において生じる素子温度の変化率の変動が比較的大きな期間については、後述する第２の期間に含まれ得る。
【００４１】
素子温度がＴ１（℃）になると、ステップＳ２１５（図３）において、温度調節制御部５０ａは、サーミスタ７５から通知される素子温度と、目標温度Ｔ０とに基づいてフィードバック制御を行う。本実施例では、レーザ光源装置１００は、フィードバック制御として、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御を行う。
【００４２】
具体的には、温度調節制御部５０ａは、下記式（１）及び式（２）に基づいて供給電力を決定して温度調節回路６０を制御する。
【００４３】
【数１】
2009164472.tif 000003
【数２】
2009164472.tif 000004
【００４４】
上記式（１）において、ＭＶｎはｎ回目の制御タイミングにおける操作量（供給電力）を示し、ＭＶｎ−１は、ｎ−１回目の制御タイミングにおける操作量（供給電力）を示す。また、式（１），（２）において、ΔＭＶｎは、ｎ回目の制御タイミングにおける操作量（供給電力）とｎ−１回目の制御タイミングにおける操作量（供給電力）との差分を示す。また、式（２）において、ｅｎはｎ回目の制御タイミングにおける偏差（目標温度Ｔ０に対する素子温度の差分）を、ｅｎ−１はｎ−１回目の制御タイミングにおける偏差を、ｅｎ−２はｎ−２回目の制御タイミングにおける偏差を、それぞれ示す。また、式（２）において、ＫｐはＰＩＤ制御における比例項の係数を、Ｋｉは積分項の係数を、Ｋｄは微分項の係数を、それぞれ示す。
【００４５】
図４の例では、時刻ｔ１において素子温度がＴ１（℃）に達し、その後ＰＩＤ制御が行われるため、時刻ｔ１以降において、素子温度がＴ１（℃）から変化率を変えながら目標温度Ｔ０に次第に近づいていく期間（第２の期間）が生じている。この第２の期間内の時刻ｔａにおいて、素子温度は目標温度Ｔ０の前後１℃の範囲（以下、「目標温度範囲」と呼ぶ）内でほぼ安定する。これに対して、従来のように起動直後からＰＩＤ制御を行った場合には、推移ラインＬ０に示すように、素子温度が目標温度範囲内でほぼ安定する時刻ｔｙは、時刻ｔａに比べて非常に遅い時刻となっている。なお、上述したフィードバック制御（ＰＩＤ制御）を行う動作モードは、請求項における第２の制御モードに相当する。
【００４６】
図３に戻って、温度調節制御部５０ａは、起動の直後から、外部より駆動停止信号が入力されるか否かを監視しており、駆動停止信号が入力されるまで前述のステップＳ２１５の処理を実行する（ステップＳ２２０）。そして、駆動停止信号が入力されると、温度調節制御部５０ａは、そのときの供給電力値を供給電力値格納部５０ｂに格納して（ステップＳ２２５）、供給電力調整処理は終了する。
【００４７】
ここで、前述のステップＳ２２５において供給電力値格納部５０ｂに格納された供給電力値は、上述したステップＳ２１５において、フィードバック制御（ＰＩＤ制御）における初期値として用いられる。具体的には、オープンループ制御からＰＩＤ制御に移行して最初に決定される供給電力（ＭＶ１：初期値）は、上記式（１）に基づき算出すると、「ＭＶｎ−１」及び「ΔＭＶｎ」が０なので「０」となってしまう。しかしながら、レーザ光源装置１００では、この初期値（ＭＶ１）については、例外的に、上記式（１）を用いて算出せずに、前回ＰＩＤ制御を行った際の駆動停止直前の供給電力値に設定するように構成されている。
【００４８】
図５は、ＰＩＤ制御の初期値が異なる３つのケースにおける素子温度の推移を模式的に示す説明図である。なお、図５における横軸及び縦軸は、図４における横軸及び縦軸と同じである。図５において実線の推移ラインＬ１は、本実施例の素子温度の推移を示す。上述したように、本実施例では、ＰＩＤ制御の初期値として、前回の供給電力調整処理の終了時点における供給電力（ＭＶｅ）を用いている。これに対して、初期値をこのＭＶｅよりも大きくした場合の素子温度の推移を推移ラインＬ２として示す。また、初期値をＭＶｅよりも小さくした場合の素子温度の推移を推移ラインＬ３として示す。
【００４９】
ＰＩＤ制御の初期値をＭＶｅよりも大きくした場合には、素子温度はＰＩＤ制御当初において比較的高い温度でとどまるため、冷却されて目標温度範囲内で安定するまでに比較的長い時間を要することとなる。また、初期値をＭＶｅよりも小さくした場合には、素子温度はＰＩＤ制御当初において比較的低い温度を目指して変化するため、その後温度が上昇して目標温度範囲内で安定するまでに比較的長い時間を要することとなる。
【００５０】
ここで、レーザ光源装置１００では、設置場所が変わるなどして環境温度が急激に変化することがなければ、今回のＰＩＤ制御において素子温度が目標温度範囲内で安定する際の供給電力は、前回のＰＩＤ制御において素子温度が安定した際の供給電力（ＭＶｅ）とほぼ同じとなる。したがって、ＰＩＤ制御の初期値としてＭＶｅを与えた場合、ＰＩＤ制御の当初から最終的に目指すべき供給出力を与えることができるので、推移ラインＬ１に示すように、素子温度の推移においてオーバーシュートが比較的小さくなり、素子温度は比較的短時間のうちに目標温度範囲内で安定することとなる。
【００５１】
なお、上述したオープンループ制御において供給する電力（以下、「初期供給電力」と呼ぶ）Ｐ１（Ｗ）は、実験により求めることができる。具体的には、想定される環境温度の下、異なる初期供給電力を供給して素子温度が安定するまでの時間を計り、より短い時間で安定する際の供給電力を初期供給電力とする。
【００５２】
図６は、初期供給電力が異なる３つのケースにおける素子温度の推移を模式的に示す説明図である。なお、図６における横軸及び縦軸は、図４における横軸及び縦軸と同じである。図６において実線の推移ラインＬ１は、本実施例の推移ラインＬ１を示す。すなわち、初期供給電力はＰ１（Ｗ）である。これに対して、初期供給電力をＰ１（Ｗ）よりも大きくした場合の素子温度の推移を推移ラインＬ４として示す。また、初期供給電力をＰ１（Ｗ）よりも小さくした場合の素子温度の推移を推移ラインＬ５として示す。これらの推移ラインＬ１，Ｌ４，Ｌ５は、初期供給電力を変えて行った実験によって得ることができる。なお、各ケースにおいて、ＰＩＤ制御における各種パラメータ（初期値等）はいずれも同一のものを用いている。
【００５３】
初期供給電力をＰ１（Ｗ）よりも大きくした場合には、素子温度は上述した実施例よりも大きな変化率で上昇していく。そして、素子温度がＴ１（℃）に達してＰＩＤ制御に切り替わった際には供給電力を低下させるように制御が行われる。ところが、波長変換素子２０の構造に起因する応答遅延によって素子温度の上昇は急には停止しない。それゆえ、素子温度は、大きくオーバーシュートして目標温度範囲内で安定するまでに比較的長い時間を要することとなる。また、初期供給電力をＰ１（Ｗ）よりも小さくした場合には、素子温度は上述した実施例よりも小さな変化率で上昇していく。この場合、ＰＩＤ制御に切り替わって供給電力が低下した場合、上述した実施例の場合や初期供給電力がＰ１（Ｗ）よりも大きい場合に比べて短時間のうちに素子温度の上昇は停止する。このとき、目標温度範囲内に至る前に素子温度の上昇が停止すると、改めて素子温度を上昇させるように供給電力を上昇させる。しかしながら、波長変換素子２０の応答遅延によって素子温度は急には上昇を開始しないので、目標温度範囲内で安定するまでに比較的長い時間を要することとなる。以上の図６の例では、実験の結果、初期供給電力として電力Ｐ１（Ｗ）を決定することができる。
【００５４】
なお、オープンループ制御からＰＩＤ制御への切り替える際のタイミングを決定するために用いるしきい温度Ｔ１（℃）も、初期供給電力と同様に実験によって求めることができる。すなわち、初期供給電力としきい温度とを変えて実験を行って、素子温度が短時間で安定するケースのしきい温度を供給電力調整処理で用いるしきい温度として求めることができる。
【００５５】
以上説明したように、レーザ光源装置１００において、温度調節制御部５０ａは、素子温度がほぼ一定の変化率で上昇する第１の期間が生じ、その後、素子温度がＴ１（℃）から変化率を変えながら目標温度Ｔ０に次第に近づいていく第２の期間を生じるように、供給電力を調整するようにしている。したがって、起動当初より変化率を変えながら変化して目標温度Ｔ０に近づく場合に比べて、素子温度を比較的短時間のうちに目標温度Ｔ０に到達させることができる。また、第２の期間においてＰＩＤ制御を開始する際の初期値として、前回ＰＩＤ制御を行った際の駆動停止直前の供給電力値を用いるようにしているので、第２の期間において、素子温度が目標温度範囲内で安定するまでの期間を比較的短くすることができる。
【００５６】
Ｂ．第２の実施例：
図７は、第２の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャートである。第２の実施例におけるレーザ光源装置１００は、供給電力調整処理において、ステップＳ２０５の前に、ステップＳ２０２とステップＳ２０４とを追加した点において、レーザ光源装置１００（図１，図３）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。第２の実施例のレーザ光源装置１００は、供給電力調整処理におけるオープンループ制御において、供給電力を途中で切り替えるように構成されている。
【００５７】
具体的には、温度調節制御部５０ａは、供給電力調整処理が開始されると、供給電力として電力Ｐ１（Ｗ）に代えて所定の電力Ｐ２（Ｗ）を一定供給する（ステップＳ２０２）。なお、電力Ｐ２（Ｗ）は、電力Ｐ１（Ｗ）よりも大きい。そして、温度調節制御部５０ａは、素子温度がＴ２（℃）（＜Ｔ１（℃））に達するまで、この電力Ｐ２（Ｗ）を一定して供給し続ける（ステップＳ２０４）。素子温度がＴ２（℃）に達すると、温度調節制御部５０ａは、上述したステップＳ２０５を実行する。
【００５８】
図８は、第２の実施例において供給電力調整処理を実行した際の素子温度の推移の一例を示す説明図である。図８における横軸及び縦軸は、図４における横軸及び縦軸と同じである。図８において実線の推移ラインＬ１０は、第２の実施例における素子温度の推移を示す。比較のために、第１の実施例における素子温度の推移を破線の推移ラインＬ１として示す。なお、図８では、説明の便宜上、図４に比べて比較的短い期間内の素子温度の推移を示している。
【００５９】
起動直後において、電力Ｐ１（Ｗ）よりも大きい電力Ｐ２（Ｗ）を供給するので、素子温度の変化率は第１の実施例に比べて大きくなり、素子温度は急激に上昇する。図８の例では、時刻ｔ１１に素子温度はＴ２（℃）に達している。時刻ｔ１１からは供給電力はＰ１（Ｗ）となるので、素子温度の変化率は第１の実施例と同じとなる。そして、時刻ｔ１よりも早い時刻ｔ１２には素子温度はＴ１（℃）に達している。したがって、オープンループ制御からＰＩＤ制御に切り替わるタイミングが第１の実施例に比べて早くなるので、第２の実施例において素子温度が目標温度範囲内で安定する時刻ｔｃは、第１の実施例において素子温度が安定する時刻ｔａに比べて早くなる。
【００６０】
以上の構成を有する第２の実施例のレーザ光源装置１００は、第１の実施例のレーザ光源装置１００と同じ効果を有する。また、起動当初において、初期供給電力として電力Ｐ１（Ｗ）よりも大きな電力Ｐ２（Ｗ）を与えているので、起動当初より電力Ｐ１（Ｗ）を与える構成に比べて、比較的短時間のうちにオープンループ制御からフィードバック制御に移行することができる。また、第１の期間において、初期供給電力をＰ２（Ｗ）からＰ１（Ｗ）に切り替えるようにしているので、ＰＩＤ制御に切り替わる直前の供給電力として、実験で求めた適切な電力Ｐ１（Ｗ）を供給することができる。したがって、オープンループ制御からＰＩＤ制御に切り替わった後において、比較的短時間のうちに素子温度を目標温度範囲内で安定させることができる。
【００６１】
Ｃ．第３の実施例：
図９は、第３の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャートである。第３の実施例におけるレーザ光源装置１００は、供給電力調整処理において、ステップＳ２０５に代えてステップＳ２０５ａを実行する点と、ステップＳ２１０に代えてステップＳ２１０ａを実行する点とにおいてレーザ光源装置１００（図１，図３）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。第１の実施例のレーザ光源装置１００は、オープンループ制御からＰＩＤ制御に移行するタイミングを素子温度に基づいて決定していたが、第３の実施例のレーザ光源装置１００は、起動してからの経過時間に基づいてこの移行タイミングを決定するように構成されている。
【００６２】
具体的には、温度調節制御部５０ａは、供給電力調整処理が開始されると、供給電力として電力Ｐ１（Ｗ）を供給し、かつ、起動してからの経過時間を計る（ステップＳ２０５ａ）。そして、温度調節制御部５０ａは、所定時間が経過するまで電力Ｐ１を一定に供給し続け（ステップＳ２１０ａ）、所定時間が経過すると、上述したステップＳ２１５を実行してＰＩＤ制御を開始する。このような構成としているのは以下の理由による。環境温度の変化を無視すると、同じ電力Ｐ１（Ｗ）を供給した場合に、素子温度がオープンループ制御からＰＩＤ制御に移行するのに適した温度（例えば、温度Ｔ１（℃））まで上昇するのに要する時間は、ほぼ一定となる。したがって、本実施例のように、起動してからの経過時間に基づいてオープンループ制御からＰＩＤ制御に切り替えることで、素子温度がほぼ適切な温度に達したタイミングで制御の切り替えを行うことができるからである。
【００６３】
以上の構成を有する第３の実施例のレーザ光源装置１００は、第１の実施例のレーザ光源装置１００と同じ効果を有する。なお、本実施例では、温度調節制御部５０ａは、請求項における調温制御部と計時部とに相当する。
【００６４】
Ｄ．第４の実施例：
図１０は、第４の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャートである。第４の実施例におけるレーザ光源装置１００は、供給電力調整処理において、ステップＳ２０５に代えてステップＳ２０５ａを実行する点と、ステップＳ２０５ａとＳ２１０との間にステップＳ２０７を加えた点とにおいてレーザ光源装置１００（図１，図３）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。第１の実施例のレーザ光源装置１００は、ステップＳ２１０（図３）において用いる素子温度としてサーミスタ７５から通知された温度を用いていたが、第４の実施例のレーザ光源装置１００は、起動してからの経過時間に基づき所定の計算式を用いて素子温度を算出して用いるように構成されている。
【００６５】
具体的には、温度調節制御部５０ａは、上述した第３の実施例と同様に、供給電力調整処理が開始されると、供給電力として電力Ｐ１（Ｗ）を供給し、かつ、起動してからの経過時間を計る（ステップＳ２０５ａ）。ステップＳ２０７では、温度調節制御部５０ａは、経過時間に基づいて所定の計算式を用いて素子温度を算出する（ステップＳ２０７）。そして、温度調節制御部５０ａは、上述したステップＳ２１０を実行し、ステップＳ２０７で導出した素子温度が、所定の温度Ｔ１（℃）になるまでステップＳ２０５ａ，Ｓ２０７を繰り返し実行する。
【００６６】
図１１は、ステップＳ２０７において用いる計算式を模式的に示す説明図である。なお、第４の実施例において供給電量調整処理を実行する際の素子温度の推移を推移ラインＬ１として示す。ステップＳ２０５において一定の電力Ｐ１（Ｗ）を供給すると、素子温度は、第１の実施例と同様にほぼ一定の変化率で上昇する。このときの素子温度の変化は、一次関数の近似式として表すことができる。具体的には、例えば、起動時における素子温度をＢ（℃）とし、素子温度の変化率（傾き）をＡとすると、第１の期間における素子温度Ｔ（℃）は、時刻ｔの一次関数である下記式（３）で表すことができる。
【００６７】
【数３】
2009164472.tif 000005
【００６８】
上記式（３）が前述の計算式に相当する。そして、この計算式におけるパラメータＡ，Ｂを、予め温度調節制御部５０ａのメモリ（図示省略）に設定しておき、ステップＳ２０７では、これらパラメータＡ，Ｂを読み出して、上記式（３）を用いて素子温度を算出することができる。このとき、算出された素子温度は、ほぼ実際の素子温度と一致することとなる。このようにして、本実施例では、上記式（３）を用いて算出した温度によって実際の素子温度を推定して、オープンループ制御からフィードバック制御への切り替えタイミングの判断において用いる。
【００６９】
以上の構成を有する第４の実施例のレーザ光源装置１００は、第１の実施例のレーザ光源装置１００と同じ効果を有する。
【００７０】
Ｅ．第５の実施例：
図１２は、第５の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャートである。第５の実施例におけるレーザ光源装置１００は、供給電力調整処理において、ステップＳ２１５とＳ２２０との間においてステップＳ２１７を加えた点においてレーザ光源装置１００（図１，図３）と異なり、他の構成については第１の実施例と同じである。第５の実施例のレーザ光源装置１００は、起動時に加えて何らかの原因（環境温度の急激な変化など）で素子温度が急激に変化した場合にも、上述したステップＳ２０５，Ｓ２１０を実行するように構成されている。
【００７１】
具体的には、温度調節制御部５０ａは、ステップＳ２１５を実行した後（より正確には、ステップＳ２１５においてフィードバック制御を実行して、新たな供給電力を決定して供給した後）、素子温度が温度Ｔ１（℃）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２０７）。そして、素子温度がＴ１（℃）以上であれば、温度調節制御部５０ａはステップＳ２２０を実行し、駆動停止信号が入力されるまで（ステップＳ２２０）、フィードバック制御を行う（ステップＳ２１５）。一方、環境温度の変化等によって素子温度が急激に低下して温度Ｔ１（℃）よりも低くなった場合、ステップＳ２０５に戻って、温度調節制御部５０ａは再び初期供給電力である電力Ｐ１（Ｗ）を供給する。
【００７２】
以上の構成とすることで、環境温度の変化等によって低温となった素子温度は、ステップＳ２０５，Ｓ２１０の実行によって急激に上昇して、比較的短時間のうちに目標温度範囲内で安定することとなる。したがって、レーザ光源装置１００は、環境温度が変化した場合でも、比較的短時間のうちに安定した光量で透過光Ｌｃを射出することができるようになる。また、第１の実施例と同様に、起動時においてもステップＳ２０５，Ｓ２１０を実行するので、第５の実施例のレーザ光源装置１００は、第１の実施例のレーザ光源装置１００と同じ効果を有する。
【００７３】
Ｆ．第６の実施例：
図１３は、本発明のレーザ光源装置を適用したモニタ装置の概略構成図である。このモニタ装置４００は、装置本体４１０と、光伝送部４２０と、を備えている。装置本体４１０は、上述した第１の実施例におけるレーザ光源装置１００（図１）を備えている。また、装置本体４１０は、集光レンズ３５０と、カメラ４１１と、を備えている。
【００７４】
光伝送部４２０は、光を送る側のライトガイド４２１と、光を受ける側のライトガイド４２２と、を備えている。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あり、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が配置され、他方の射出側には拡散板４２３が配置されている。光を受ける側のライトガイド４２２の入射側には結像レンズ４２４が配置されている。
【００７５】
レーザ光源装置１００から射出されたレーザ光は、集光レンズ３５０で集められ、ライトガイド４２１を伝って拡散板４２３により拡散されて被写体を照射する。そして、被写体からの反射光は、結像レンズ４２４に入射して、ライトガイド４２２を伝ってカメラ４１１に送られる。このようにして、レーザ光源装置１００により射出したレーザ光によって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。なお、カメラ４１１は、請求項における撮像部に相当する。
【００７６】
Ｇ．第７の実施例：
図１４は、本発明のレーザ光源装置を適用したプロジェクタの概略構成図である。このプロジェクタ５００は、赤色光を射出するレーザ光源装置１００Ｒと、緑色光を射出するレーザ光源装置１００Ｇと、青色光を射出するレーザ光源装置１００Ｂと、を備えている。
【００７７】
レーザ光源装置１００Ｒは、概ね５８５ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に包含される光（赤色光）を射出する。また、レーザ光源装置１００Ｇは、概ね４９５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長域に包含される光(緑色光)を射出する。また、レーザ光源装置１００Ｂは、概ね３８０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域に包含される光（青色光）を射出する。これらのレーザ光源装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの構成は、ＬＤ１０の射出する基本波光の波長が互いに異なる点においてレーザ光源装置１００（図１）の構成と異なり、他の構成についてはレーザ光源装置１００と同じである。
【００７８】
また、プロジェクタ５００は、各レーザ光源装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから射出された各色のレーザ光ＬＢｒ，ＬＢｇ，ＬＢｂをパソコン（図示省略）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５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂを備えている。また、プロジェクタ５００は、液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂ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５０６と、投写レンズ５０７と、を備えている。
【００７９】
さらに、プロジェクタ５００は、レーザ光源装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ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１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂを備えている。プロジェクタ５００は、これらの均一化光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂによって照度分布が均一化された光で液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂを照射している。なお、均一化光学系５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂは、例えば、ホログラムとフィールドレンズとの組み合わせによって構成することができる。
【００８０】
各液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂによって変調された３色の光は、クロスダイクロイックプリズム５０６に入射する。このクロスダイクロイックプリズム５０６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。そして、合成された光は投写レンズ５０７によってスクリーン５１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００８１】
以上の構成を有するプロジェクタ５００では、各レーザ光源装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにおいて、素子温度を比較的短時間のうちに目標温度に達することができる。したがって、プロジェクタ５００の電源をオンしてから比較的短時間のうちに、比較的大きな光量で画像を投写表示することができる。なお、プロジェクタ５００は請求項における画像表示装置に相当し、３つの液晶ライトバルブ５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂは請求項における光変調部に相当する。
【００８２】
Ｈ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８３】
Ｈ１．変形例１：
上述した各実施例では、レーザ光源装置１００は、波長変換素子２０の温度を調整するための装置としてヒータ７０を備えるものとしたが、ヒータ７０に代えて又はヒータ７０に加えて冷却装置を備えることもできる。このような冷却装置としては、例えば、ペルチェ素子を採用することができる。そして、冷却装置のみを備える構成では、例えば、環境温度が高く、起動当初から素子温度が目標温度に比べて高い状態の場合、冷却装置を用いて素子温度を低下させて比較的短時間のうちに目標温度範囲内で安定させることができる。また、ヒータ７０と共に冷却装置を備える構成では、例えば、起動当初における素子温度を検出し、検出した素子温度に応じて、ヒータ７０又は冷却装置を選択的に用いて素子温度を上昇又は低下させることもできる。さらに、フィードバック制御（ステップＳ２１５）の後に、素子温度が所定のしきい温度よりも高いか否かを判定し、素子温度がしきい値よりも高くなった場合には、冷却装置をオープン制御して素子温度を短時間のうちに低下させることもできる。このようにすることで、素子温度が環境温度の変化によって急激に上昇しても、短時間のうちに素子温度を低下させて目標温度範囲内で安定させることができる。以上の例からも理解できるように、一般には、供給電力に応じて波長変換素子の温度を調整可能な任意の装置を、本発明のレーザ光源装置に採用することができる。
【００８４】
Ｈ２．変形例２：
上述した各実施例では、オープンループ制御からフィードバック制御に切り替えるタイミングは、目標温度範囲に到達する前であるものとしたが、これに代えて、目標温度に達した後の任意のタイミングとすることもできる。すなわち、予め実験等によって、目標温度に達した後において制御の切り替えを行った場合に比較的短時間のうちに素子温度が目標温度範囲内で安定するような、初期供給電力及びフィードバック制御の初期値を求めて設定することもできる。なお、上述した変形例１のように、ヒータ７０と共に冷却装置も備える構成であれば、起動当初はヒータ７０によって素子温度を上昇させ、素子温度が目標温度に達した後にヒータ７０の動作を停止させ、冷却装置をフィードバック制御して素子温度を目標温度範囲内で安定させることもできる。すなわち、一般には、オープンループ制御を行い、その後にフィードバック制御を行う任意の構成を本発明のレーザ光源装置において採用することができる。そして、本発明のレーザ光源装置では、これらの制御の切り替えを任意のタイミングで行うことができる。
【００８５】
Ｈ３．変形例３：
上述した各実施例では、上記式（１）において、フィードバック制御（ＰＩＤ制御）に移行した直後の操作量（供給電力）の初期値（ＭＶ１）として、前回の供給電力調整処理においてＰＩＤ制御を行った際の駆動停止直前の操作量を用いるものとしたが、これに代えて、前回の供給電力調整処理においてフィードバック制御に移行してから所定の期間経過後における操作量を用いることもできる。すなわち、一般には、前回フィードバック制御を行った際の操作量を今回のフィードバック制御における操作量の初期値（ＭＶ１）として用いる構成を本発明のレーザ光源装置において採用することができる。また、前回フィードバック制御を行った際の操作量に代えて、「０」などの固定値を操作量の初期値（ＭＶ１）として用いることもできる。また、例えば、予め素子温度に応じて初期値を定めてテーブルとして記憶させておき、供給電力調整処理の開始前にサーミスタ７５から通知される素子温度に基づき、このテーブルを参照して初期値（ＭＶ１）を決定することもできる。
【００８６】
Ｈ４．変形例４：
上述した第２の実施例では、オープンループ制御を行う際に供給電力を途中で１回切り替えていたが、このオープンループ制御実行中の供給電力の切り替えを複数回行うこともできる。例えば、供給電力調整処理の当初においては電力Ｐ２（Ｗ）よりも大きな電力を与えて、素子温度が所定の温度（＜Ｔ２（℃））に達した場合に電力Ｐ２（Ｗ）に切り替え、さらに、素子温度がＴ２（℃）に達した場合に電力Ｐ１（Ｗ）に切り替えることもできる。このようにすることで、オープンループ制御からフィードバックループ制御に切り替わるタイミングをより早くすることができ、素子温度が目標温度範囲内で安定するまでに要する時間をより短くすることができる。
【００８７】
Ｈ５．変形例５：
上述した各実施例では、オープンループ制御の後に実行されるフィードバック制御はＰＩＤ制御であるものとしたが、これに代えて、Ｐ（Proportional）制御や、ＰＩ（Proportional Integral）制御や、ＰＤ（Proportional Differential）制御などとすることもできる。すなわち、一般には、サーミスタ７５によって検出された素子温度に応じて供給電力を決定してヒータ７０に供給するフィードバック制御を、本発明のレーザ光源装置において採用することができる。なお、これらＰＩＤ制御等の古典制御に代えて、現代制御によるフィードバック制御を実行してもよい。また、フィードバック制御と共にフィードフォワード制御を実行してもよい。
【００８８】
Ｈ６．変形例６：
上述した第５の実施例では、オープンループ制御において供給電力を変えない第１の実施例を元に、フィードバック制御実行後に素子温度がしきい温度よりも低下した場合に再びオープンループ制御に戻る構成であったが、これに代えて、第２の実施例を元とする構成とすることもできる。具体的には、例えば、フィードバック制御（図７、ステップＳ２１５）を実行した後、素子温度がＴ１（℃）よりも低下したか否かを判定する。そして、素子温度がＴ１（℃）よりも低下したと判定した場合には、さらに、素子温度がＴ２（℃）よりも低下したか否かを判定する。以上の判定によって、素子温度がＴ２（℃）よりも低下した場合には、ステップＳ２０２に戻り、素子温度がＴ２（℃）以上でＴ１（℃）よりも低い状態の場合には、ステップＳ２０５に戻るように構成することもできる。
【００８９】
Ｈ７．変形例７：
上述したレーザ光源装置は外部共振型のレーザ光源装置であったが、これに代えて、外部共振を行わず内部共振のみを行うレーザ光源装置とすることもできる。また、ＬＤ１０は、面発光型のレーザ素子であるものとしたが、これに代えて、端面発光型のレーザ素子等他の任意の形式のレーザ素子を用いることもできる。
【００９０】
Ｈ８．変形例８：
上述した第７の実施例では、プロジェクタ５００における光変調手段としては、液晶ライトバルブを用いるものであったが、液晶ライトバルブに限らず、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス：米国Texas Instruments社の商標）など、他の任意の変調手段を用いる構成であってもよい。また、上述した各実施例のレーザ光源装置１００は、モニタ装置（第６の実施例）及びプロジェクタ（第７の実施例）以外にも、照明装置など、光源を必要とする任意の装置に用いることができる。
【００９１】
Ｈ９．変形例９：
上述した実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施例としてのレーザ光源装置の概略構成を示す説明図。
【図２】図１に示す波長変換素子２０の変換効率の温度特性を模式的に示す説明図。
【図３】レーザ光源装置１００において実行される供給電力調整処理の手順を示すフローチャート。
【図４】供給電力調整処理を実行した際の素子温度の推移の一例を示す説明図。
【図５】ＰＩＤ制御の初期値が異なる３つのケースにおける素子温度の推移を模式的に示す説明図。
【図６】初期供給電力が異なる３つのケースにおける素子温度の推移を模式的に示す説明図。
【図７】第２の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャート。
【図８】第２の実施例において供給電力調整処理を実行した際の素子温度の推移の一例を示す説明図。
【図９】第３の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】第４の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】ステップＳ２０７において用いる計算式を模式的に示す説明図。
【図１２】第５の実施例における供給電力調整処理の手順を示すフローチャート。
【図１３】本発明のレーザ光源装置を適用したモニタ装置の概略構成図。
【図１４】本発明のレーザ光源装置を適用したプロジェクタの概略構成図。
【符号の説明】
【００９３】
１０…レーザダイオード（ＬＤ）
２０…波長変換素子
３０…外部共振器
４０…ＬＤ（レーザダイオード）駆動回路
５０…ＤＳＰ
５０ａ…温度調節制御部
５０ｂ…供給電力値格納部
６０…温度調節回路
７０…ヒータ
７５…サーミスタ
１００，１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…レーザ光源装置
３５０…集光レンズ
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
５０２Ｒ，５０２Ｇ，５０２Ｂ…均一化光学系
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
Ｌ０〜Ｌ５…推移ライン
【図１】
2009164472.tif 000006
【図２】
2009164472.tif 000007
【図３】
2009164472.tif 000008
【図４】
2009164472.tif 000009
【図５】
2009164472.tif 000010
【図６】
2009164472.tif 000011
【図７】
2009164472.tif 000012
【図８】
2009164472.tif 000013
【図９】
2009164472.tif 000014
【図１０】
2009164472.tif 000015
【図１１】
2009164472.tif 000016
【図１２】
2009164472.tif 000017
【図１３】
2009164472.tif 000018
【図１４】
2009164472.tif 000019