JP2008181073A - Light source device, illumination device, monitor device, and projector - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易かつ小型な構成により高い波長変換効率を実現可能な光源装置等を提供すること。
【解決手段】第1波長の光を射出する光源部である半導体素子12と、第1波長の光を第2波長の光へ変換する波長変換素子であるSHG素子16と、波長変換素子から射出される第2波長の光を透過させて射出先へ進行させ、第1波長の光を反射させて光源部との間で共振させる外部共振器17と、第1波長の光と第2波長の光とを分離させる波長分離部である波長分離膜14と、波長分離部で分離された第2波長の光を射出先の方向へ折り返す折り返し部である光学プリズム13と、を有し、波長分離部は、光源部からの第1波長の光を反射させ、波長変換素子の方向へ進行させる。
【選択図】図1A light source device capable of realizing high wavelength conversion efficiency with a simple and small configuration is provided.
A semiconductor element that is a light source unit that emits light of a first wavelength, an SHG element that is a wavelength conversion element that converts light of a first wavelength into light of a second wavelength, and the light emitted from the wavelength conversion element. The second resonator 17 transmits the second wavelength light and travels to the emission destination, reflects the first wavelength light and resonates with the light source unit, and the first wavelength light and the second wavelength light. A wavelength separation film 14 that is a wavelength separation unit that separates the light, and an optical prism 13 that is a folding unit that folds the light of the second wavelength separated by the wavelength separation unit in the direction of the emission destination. The unit reflects the light having the first wavelength from the light source unit and advances the light toward the wavelength conversion element.
[Selection] Figure 1
Description
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、波長変換素子を用いる光源装置の技術に関する。 The present invention relates to a light source device, an illumination device, a monitor device, and a projector, and more particularly to a technology of a light source device using a wavelength conversion element.
近年、モニタ装置やプロジェクタの光源装置として、レーザ光を供給するレーザ光源を用いる技術が提案されている。モニタ装置やプロジェクタの光源装置として従来用いられているUHPランプと比較すると、レーザ光源は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。レーザ光源としては、発光部からの基本波光を直接供給するものの他、基本波光の波長を変換して供給するものが知られている。基本波光の波長を変換する波長変換素子として、例えば第二高調波発生(Second−Harmonic Generation;SHG)素子が用いられている。波長変換素子を用いることで、容易に入手可能な汎用のレーザ光源を用いて、所望の波長のレーザ光を供給することが可能となる。また、十分な光量のレーザ光を供給可能な構成とすることもできる。SHG素子へ入射する入射光に対する波長変換効率は、一般的に30〜40%程度であることが知られている。単に基本波光をSHG素子へ入射させる構成とする場合、SHG素子によって波長変換された高調波光の強度は、基本波光の出力に対して非常に小さくなってしまう。高い効率で波長変換されたレーザ光を供給するための技術は、例えば、特許文献1に提案されている。特許文献1に提案される技術では、SHG素子を透過した光から基本波光を分離し、再度SHG素子へ入射させる。 In recent years, a technique using a laser light source that supplies laser light has been proposed as a light source device for a monitor device or a projector. Compared with a UHP lamp conventionally used as a light source device for a monitor or projector, a laser light source has advantages such as high color reproducibility, instant lighting, and long life. Known laser light sources include those that directly supply the fundamental light from the light emitting section and those that convert the wavelength of the fundamental light and supply it. As a wavelength conversion element that converts the wavelength of the fundamental wave light, for example, a second-harmonic generation (SHG) element is used. By using the wavelength conversion element, it is possible to supply laser light having a desired wavelength using a general-purpose laser light source that can be easily obtained. Further, a configuration capable of supplying a sufficient amount of laser light can also be employed. It is known that the wavelength conversion efficiency for incident light incident on the SHG element is generally about 30 to 40%. When the fundamental light is simply made incident on the SHG element, the intensity of the harmonic light that has been wavelength-converted by the SHG element becomes very small relative to the output of the fundamental light. For example, Patent Document 1 proposes a technique for supplying laser light that has been wavelength-converted with high efficiency. In the technique proposed in Patent Document 1, the fundamental light is separated from the light transmitted through the SHG element, and is incident on the SHG element again.
特許文献1に提案される構成の場合、SHG素子によって波長が変換された光と、一度SHG素子を透過した基本波光を再度SHG素子へ入射させることで波長が変換された光とを合成させるために、複雑かつ大掛かりな構成が必要となる。また、多くの光学素子へ光を入射させることで光の損失が増大することにもなる。従来提案されている他の構成、例えば共振器内部に配置されたスイッチ構造を用いて光を分離させる構成(特開平7−86668号公報参照)や、共振器内部に配置されたミラーを用いて光を分離させる構成(米国特許第5761227号明細書参照)についても、構成の複雑化及び大型化、光の損失について、特許文献1の構成の場合と同様と言える。このように、従来の技術によると、簡易かつ小型な構成により高い波長変換効率を実現することが困難で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、簡易かつ小型な構成により高い波長変換効率を実現可能な光源装置、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。 In the case of the configuration proposed in Patent Document 1, the light whose wavelength has been converted by the SHG element is combined with the light whose wavelength has been converted by making the fundamental light once transmitted through the SHG element enter the SHG element again. In addition, a complicated and large-scale configuration is required. Moreover, the light loss increases by making light incident on many optical elements. Other configurations conventionally proposed, for example, a configuration in which light is separated using a switch structure disposed inside the resonator (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-86668), and a mirror disposed inside the resonator are used. The configuration for separating light (see US Pat. No. 5,761,227) can be said to be the same as the configuration of Patent Document 1 with regard to the complexity and size of the configuration and the loss of light. Thus, according to the conventional technology, there arises a problem that it is difficult to realize high wavelength conversion efficiency with a simple and small configuration. The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a light source device capable of realizing high wavelength conversion efficiency with a simple and small configuration, an illumination device using the light source device, a monitor device using the illumination device, and a projector. The purpose is to provide.
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、第1波長の光を射出する光源部と、第1波長の光を、第1波長とは異なる第2波長の光へ変換する波長変換素子と、波長変換素子から射出される第2波長の光を透過させて射出先へ進行させ、第1波長の光を反射させて光源部との間で共振させる外部共振器と、外部共振器から光源部へ進行する過程において第1波長から第2波長へ変換された光を透過させ、かつ第1波長の光を反射させることで、第1波長の光と第2波長の光とを分離させる波長分離部と、波長分離部で分離された第2波長の光を射出先の方向へ折り返す折り返し部と、を有し、波長分離部は、光源部からの第1波長の光を反射させ、波長変換素子の方向へ進行させることを特徴とする光源装置を提供することができる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a light source unit that emits light having a first wavelength, light having a first wavelength, and light having a second wavelength different from the first wavelength. A wavelength conversion element that converts light to a wavelength conversion element and an external resonator that transmits light of a second wavelength emitted from the wavelength conversion element and travels to the emission destination, reflects light of the first wavelength, and resonates with the light source unit And transmitting the light converted from the first wavelength to the second wavelength and reflecting the light of the first wavelength in the process of traveling from the external resonator to the light source unit, and thereby reflecting the light of the first wavelength and the second wavelength. A wavelength separation unit that separates the light of the first wavelength, and a folding unit that folds back the light of the second wavelength separated by the wavelength separation unit in the direction of the emission destination. The wavelength separation unit is a first wavelength from the light source unit. A light source device that reflects the light of the light and travels in the direction of the wavelength conversion element Door can be.
光源部から外部共振器へ進行する過程において第1波長から第2波長へ変換された光は、外部共振器を透過する。光源部から外部共振器へ進行する過程において第1波長のままとされた光は、外部共振器で反射し、波長変換素子へ入射する。外部共振器から光源部へ進行する過程において第1波長から第2波長へ変換された光は、波長分離部を透過した後、折り返し部へ入射する。折り返し部へ入射した第2波長の光は、射出先の方向へ導かれる。このようにして、光源部から外部共振器へ進行する過程において第1波長から第2波長へ変換された光と、外部共振器から光源部へ進行する過程において第1波長から第2波長へ変換された光とを合成させる。少ない光学部材によって光を合成可能とすることで簡易かつ小型な構成とし、光の損失を低減することが可能となる。共振器構造により、高い波長変換効率で第2波長の光を射出させることができる。これにより、簡易かつ小型な構成により高い波長変換効率を実現可能な光源装置を得られる。 The light converted from the first wavelength to the second wavelength in the process of traveling from the light source unit to the external resonator passes through the external resonator. The light having the first wavelength in the process of traveling from the light source unit to the external resonator is reflected by the external resonator and enters the wavelength conversion element. The light converted from the first wavelength to the second wavelength in the process of traveling from the external resonator to the light source unit passes through the wavelength separation unit and then enters the folding unit. The second wavelength light incident on the folded portion is guided in the direction of the emission destination. In this manner, light converted from the first wavelength to the second wavelength in the process of traveling from the light source unit to the external resonator, and conversion from the first wavelength to the second wavelength in the process of traveling from the external resonator to the light source unit. And synthesized light. By making it possible to synthesize light with a small number of optical members, a simple and compact configuration can be achieved, and light loss can be reduced. Due to the resonator structure, the second wavelength light can be emitted with high wavelength conversion efficiency. Thereby, a light source device capable of realizing high wavelength conversion efficiency with a simple and small configuration can be obtained.
また、本発明の好ましい態様としては、折り返し部は、一体構造をなすことが望ましい。これにより、光源装置を簡易かつ小型にできる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the folded portion has an integral structure. Thereby, a light source device can be simplified and reduced in size.
また、本発明の好ましい態様としては、折り返し部は、界面において第2波長の光を全反射させる光学素子を備えることが望ましい。単独の光学素子を用いる簡易な構成により、波長分離部からの第2波長の光を折り返すことができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the folded portion includes an optical element that totally reflects light of the second wavelength at the interface. With a simple configuration using a single optical element, the second wavelength light from the wavelength separation unit can be folded back.
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子に設けられ、第2波長の光を反射させる反射部を備えることが望ましい。これにより、波長分離部からの第2波長の光を折り返すことができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to include a reflection portion that is provided in the optical element and reflects light of the second wavelength. Thereby, the light of the 2nd wavelength from a wavelength separation part can be turned back.
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、波長分離部が設けられた第1面と、第1面を透過した第2波長の光を反射させる第2面とを備え、第1面及び第2面は、略直交することが望ましい。これにより、第2波長の光を射出先の方向へ折り返す構成とすることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the optical element includes a first surface provided with a wavelength separation unit, and a second surface that reflects light having a second wavelength that has passed through the first surface, and the first surface. It is desirable that the second surface is substantially orthogonal. Thereby, it can be set as the structure which returns the light of 2nd wavelength in the direction of an emission destination.
また、本発明の好ましい態様としては、折り返し部は、折り返し部から射出先へ進行させる第2波長の光を、波長分離部で反射した光源部からの第1波長の光と略平行に進行させることが望ましい。これにより、射出先へ平行光を進行させる構成とすることで、照明用途に適したレーザ光を供給することができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the folding unit causes the second wavelength light traveling from the folding unit to the emission destination to travel substantially parallel to the first wavelength light from the light source unit reflected by the wavelength separation unit. It is desirable. Thereby, by setting it as the structure which advances parallel light to an injection | emission destination, the laser beam suitable for illumination use can be supplied.
また、本発明の好ましい態様としては、折り返し部は、波長分離部からの光が入射する面と同一の面から光を射出することが望ましい。これにより、外部共振器を透過した第2波長の光と折り返し部により折り返された光との間隔を狭くでき、さらに小型化に適した構成にできる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the folded portion emits light from the same surface as the surface on which the light from the wavelength separation portion is incident. Thereby, the space | interval of the light of the 2nd wavelength which permeate | transmitted the external resonator and the light turned up by the folding | turning part can be narrowed, and it can be set as the structure suitable for size reduction further.
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、正方形形状の断面構成を持つことが望ましい。正方形形状の断面構成を持つ光学素子は、容易に形成できる。これにより、容易に形成可能な構成により、射出先へ平行光を進行させることができる。 As a preferred embodiment of the present invention, the optical element desirably has a square cross-sectional configuration. An optical element having a square cross-sectional configuration can be easily formed. Thereby, parallel light can be advanced to an emission destination by the structure which can be formed easily.
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、立方体形状を備えることが望ましい。これにより、射出先へ平行光を進行可能とし、かつ光学素子を容易に形成することができる。 As a preferred embodiment of the present invention, it is desirable that the optical element has a cubic shape. Thereby, parallel light can travel to the emission destination, and an optical element can be easily formed.
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、直角三角形形状の断面構成を持つことが望ましい。直角三角形形状の断面構成を持つ光学素子は、容易に形成できる。また、界面での全反射のみにより、射出先へ平行光を進行させることができる。これにより、簡易かつ容易に形成可能な構成により、射出先へ平行光を進行させることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the optical element has a right-angled triangular cross-sectional configuration. An optical element having a right-angled triangular cross-sectional configuration can be easily formed. Moreover, parallel light can be advanced to the emission destination only by total reflection at the interface. Thereby, parallel light can be advanced to an emission destination by the structure which can be formed easily and easily.
また、本発明の好ましい態様としては、折り返し部は、折り返し部から射出先へ進行させる第2波長の光と、外部共振器を透過した第2波長の光とを、射出先に向けて収束させることが望ましい。これにより、レーザ光の供給対象物を小型とし、かつ射出先におけるレーザ光の損失を低減できる。 As a preferred aspect of the present invention, the folding unit converges the second wavelength light traveling from the folding unit to the emission destination and the second wavelength light transmitted through the external resonator toward the emission destination. It is desirable. Thereby, the supply object of a laser beam can be reduced in size, and the loss of the laser beam at the emission destination can be reduced.
また、本発明の好ましい態様としては、折り返し部は、折り返し部から射出先へ進行させる第2波長の光と、外部共振器を透過した第2波長の光とを、射出先に向けて拡散させることが望ましい。これにより、供給対象物におけるエネルギー集中を低減可能な構成とすることができる。 As a preferred aspect of the present invention, the folding unit diffuses the second wavelength light traveling from the folding unit to the emission destination and the second wavelength light transmitted through the external resonator toward the emission destination. It is desirable. Thereby, it can be set as the structure which can reduce the energy concentration in a supply target object.
また、本発明の好ましい態様としては、折り返し部は、波長分離部として機能する第1ミラーと、第1ミラーからの第2波長の光を反射する第2ミラーと、第2ミラーからの第2波長の光を反射する第3ミラーと、を有することが望ましい。第1ミラー、第2ミラー及び第3ミラーを備える折り返し部は、簡易な構成にでき、かつ製造コストを低減できる。これにより、安価で簡易な構成により、第2波長の光を折り返す構成にできる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the folding unit includes a first mirror that functions as a wavelength separation unit, a second mirror that reflects light of the second wavelength from the first mirror, and a second mirror from the second mirror. It is desirable to have the 3rd mirror which reflects the light of a wavelength. The folding unit including the first mirror, the second mirror, and the third mirror can have a simple configuration and can reduce the manufacturing cost. Accordingly, the second wavelength light can be folded back with an inexpensive and simple configuration.
また、本発明の好ましい態様としては、第1ミラーと、第2ミラーと、第3ミラーとを固定する固定部を有することが望ましい。これにより、第1ミラー、第2ミラー、及び第3ミラーを一体構造とすることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have a fixing portion that fixes the first mirror, the second mirror, and the third mirror. Thereby, a 1st mirror, a 2nd mirror, and a 3rd mirror can be made into an integral structure.
また、本発明の好ましい態様としては、第1ミラー、第2ミラー及び第3ミラーのうちの少なくとも一つと、固定部とを接着する接着層を有することが望ましい。これにより、第1ミラー、第2ミラー及び第3ミラーのうちの少なくとも一つと、固定部とを固定できる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have an adhesive layer that adheres at least one of the first mirror, the second mirror, and the third mirror to the fixed portion. Thereby, at least one of the first mirror, the second mirror, and the third mirror can be fixed to the fixing portion.
また、本発明の好ましい態様としては、第1ミラー、第2ミラー及び第3ミラーのうちの少なくとも一つを、固定部に当接させる弾性構造を有することが望ましい。これにより、第1ミラー、第2ミラー及び第3ミラーのうちの少なくとも一つと、固定部とを固定できる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have an elastic structure in which at least one of the first mirror, the second mirror, and the third mirror is brought into contact with the fixed portion. Thereby, at least one of the first mirror, the second mirror, and the third mirror can be fixed to the fixing portion.
また、本発明の好ましい態様としては、波長分離部は、外部共振器からの第1波長の光の一部を反射させ、第1波長の光の一部及び第2波長の光を透過させる第1波長分離部であって、折り返し部は、波長分離部からの第1波長の光と第2波長の光とを分離させる第2波長分離部を有することが望ましい。第2波長分離部を用いることにより、第1波長分離部を透過する第1波長の光が存在する場合に、光源装置から射出する第1波長の光を低減させることができる。 As a preferred aspect of the present invention, the wavelength separation unit reflects a part of the first wavelength light from the external resonator and transmits a part of the first wavelength light and the second wavelength light. It is a 1 wavelength separation part, Comprising: It is desirable for a folding | turning part to have the 2nd wavelength separation part which isolate | separates the light of the 1st wavelength from the wavelength separation part, and the light of the 2nd wavelength. By using the second wavelength separation unit, it is possible to reduce the light of the first wavelength emitted from the light source device when there is light of the first wavelength that passes through the first wavelength separation unit.
また、本発明の好ましい態様としては、第2波長分離部で分離された第1波長の光を検出する光検出部を有することが望ましい。光検出部を用いることにより、光検出部による検出結果に応じて光源部の出力を制御する構成にできる。これにより、第2波長分離部で分離された第1波長の光を有効に利用することができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have a light detection unit that detects light of the first wavelength separated by the second wavelength separation unit. By using the light detection unit, the output of the light source unit can be controlled according to the detection result of the light detection unit. Thereby, the light of the 1st wavelength separated by the 2nd wavelength separation part can be used effectively.
また、本発明の好ましい態様としては、第2波長分離部で分離された第1波長の光を吸収する光吸収部を有することが望ましい。これにより、不要光である第1波長の光の射出を低減させることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have a light absorption part that absorbs light of the first wavelength separated by the second wavelength separation part. Thereby, the emission of light having the first wavelength, which is unnecessary light, can be reduced.
さらに、本発明によれば、上記の光源装置を有し、光源装置からの光を用いて被照射物を照明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で、簡易かつ小型な構成により高い波長変換効率を実現できる。これにより、簡易かつ小型な構成により高い効率での照明が可能な照明装置を得られる。 Furthermore, according to this invention, it can provide the illuminating device which has said light source device and illuminates a to-be-irradiated object using the light from a light source device. By using the above light source device, high wavelength conversion efficiency can be realized with a simple and small configuration. Thereby, the illuminating device which can illuminate with high efficiency by simple and small structure can be obtained.
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で、簡易かつ小型な構成により高い効率での照明が可能となる。これにより、簡易かつ小型な構成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。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a monitor device including the above-described illumination device and an imaging unit that captures an image of a subject illuminated by the illumination device. By using the above-described illumination device, illumination with high efficiency is possible with a simple and small configuration. Thereby, a monitor device capable of monitoring a bright image with a simple and small configuration can be obtained.
さらに、本発明によれば、上記の照明装置と、照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有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で、簡易かつ小型な構成により高い効率での照明が可能となる。これにより、簡易かつ小型な構成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。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a projector including the above-described illumination device and a spatial light modulation device that modulates light from the illumination device in accordance with an image signal. By using the above-described illumination device, illumination with high efficiency is possible with a simple and small configuration. Thus, a projector capable of displaying a bright image with a simple and small configuration can be obtained.
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。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
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、拡散素子18を有する。光源装置11は、基板19上に設けられた半導体素子12、光学プリズム13、SHG素子16、外部共振器17を有する。半導体素子12は、第1波長の基本波光を射出する光源部である。第1波長は、例えば1064nmである。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
図2は、半導体素子12の断面構成を模式的に表したものである。半導体素子12は、いわゆる面発光半導体素子であり、例えば半導体ウエハからなる基板20と、基板20上に形成され、反射ミラーとしての機能を有するミラー層21と、ミラー層21の表面に積層されたレーザ媒体22とを有する。
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional configuration of the
ミラー層21は、基板20上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)により形成された、高屈折率の誘導体と低屈折率の誘導体との積層体によって構成されている。ミラー層21を構成する各層の厚さ、各層の材料、層の数は、半導体素子12により出射される基本波光の波長(第1波長)に対して最適化され、反射光が干渉し強め合う条件に設定されている。
The
レーザ媒体22は、ミラー層21の面上に形成されている。レーザ媒体22は、不図示の電流供給部に接続されている。電流供給部から所定量の電流が供給されると、レーザ媒体22は所定波長の光を出射する。また、レーザ媒体22は、ミラー層21と図1に示す外部共振器17との間で第1波長の光が共振することにより、第1波長の光を増幅させる。ミラー層21及び外部共振器17により反射された光は、レーザ媒体22により新たに出射される光と共振して増幅される。第1波長の光は、レーザ媒体22の出射面からミラー層21や基板20に略直交する方向へ出射する。
The
図1に戻って、SHG素子16は、第1波長の光を、第1波長とは異なる第2波長の光へ変換する波長変換素子である。第2波長は、第1波長の略半分の波長であって、例えば532nmである。
Returning to FIG. 1, the
図3は、SHG素子16の断面構成を模式的に表したものである。SHG素子16は、例えば四角柱形状をなしている。SHG素子16は、波長変換部23、2つの反射防止(anti−reflective;AR)膜を備える。一方のAR膜24は、波長変換部23のうち半導体素子12側の面に形成されている。他方のAR膜25は、波長変換部23のうち外部共振器17側の面に形成されている。
FIG. 3 schematically shows a cross-sectional configuration of the
波長変換部23は、周期的な分極反転構造を備えており、擬似位相整合(Quasi PhaseMatching;QPM)による波長変換によって、第1波長の光を第2波長の光へ変換する。但し、波長変換部23の波長変換効率は、一般的に30〜40%である。つまり、半導体素子12から出射される第1波長の光の全てが、第2波長の光に変換されるわけではない。
The
周期的な分極反転構造は、例えばニオブ酸リチウム(LiNbO3;LN)やタンタル酸リチウム(LiTaO3;LT)等の無機非線形光学材料の結晶基板内部に形成されている。具体的には、周期的な分極反転構造は、このような結晶基板内部に、半導体素子12から出射された光に対して略直交する方向に、相互に分極方向が反転した2つの領域23a、23bを、所定の間隔で交互に多数形成した構成となっている。これら2つの領域23a、23bのピッチは、入射する光の波長と結晶基板の屈折率分散とを考慮して、適宜決定される。
The periodically poled structure is formed inside a crystal substrate of an inorganic nonlinear optical material such as lithium niobate (LiNbO 3 ; LN) or lithium tantalate (LiTaO 3 ; LT). Specifically, the periodic domain-inverted structure has two
なお、一般に、半導体素子12から射出される光は、利得帯域の中で複数の縦モードが発振し、温度の変動等の影響によりそれらの波長が変化する。即ち、SHG素子16において変換される光の波長の許容幅は0.3nm程度であり、使用環境温度変化に対して、0.1nm/℃程度変動する。
In general, the light emitted from the
AR膜24、25は、例えば単層又は多層からなる誘電体膜であり、第1波長の光及び第2波長の光の双方を例えば98%以上の透過率で透過させる。なお、AR膜24、25は、SHG素子16の機能を達成する上で必須の構成ではないため、省略することも可能である。つまり、SHG素子16は、波長変換部23のみで構成しても良い。
The
図1に戻って、外部共振器17は、第1波長の光を選択的に反射させ、第1波長以外の波長(第2波長を含む)の光を透過させる機能を有する。外部共振器17は、SHG素子16から射出される第2波長の光を透過させて射出先である拡散素子18へ進行させ、第1波長の光を反射させて半導体素子12との間で共振させる。外部共振器17は、第1波長の光を選択的に反射することで、増幅する光の波長を狭帯域化する機能も担っている。
Returning to FIG. 1, the
図4は、外部共振器17の断面構成を模式的に表したものである。外部共振器17は、SHG素子16と同様、四角柱形状をなしている。ブラッグ格子部26は、ブラッグ格子構造が内部に形成された体積型位相格子である。AR膜27は、ブラッグ格子部26の入射面に設けられている。
FIG. 4 schematically shows a cross-sectional configuration of the
ブラッグ格子部26は、光路に沿って設けられた多数の層によって構成されている。ブラッグ格子部26は、SiO2を主体とした例えばアルカリボロアルミノシリケートガラス等のガラス層に所定波長の紫外線を照射し、ガラス層中に屈折率の異なる干渉パターンを層状に形成したものである。このブラッグ格子部26によって、外部共振器17の機能がもたらされる。
The Bragg
AR膜27は、単層又は多層からなる誘電体膜であり、第1波長の光及び第2波長の光の双方を例えば98%以上の透過率で透過させる。AR膜27は、ブラッグ格子部26の入射面のみならず、出射面にも形成しても良い。なお、AR膜27は、外部共振器17の機能を達成する上で必須の構成ではないため、省略しても良い。つまり、外部共振器17は、ブラッグ格子部26のみで構成しても良い。
The
図5は、光学プリズム13の斜視構成を示す。光学プリズム13は、透明部材、例えばBK7等の光学ガラスにより構成される光学素子である。光学プリズム13は、正方形形状の断面を持つ四角柱形状を有する。図1に示すように、光学プリズム13は、第1面13aを半導体素子12及びSHG素子16の方向へ向けて配置されている。第1面13aには、波長分離膜14が設けられている。
FIG. 5 shows a perspective configuration of the
第2面13bは、第1面13aに隣接する面であって、第1面13aに直交する。光学プリズム13は、界面である第2面13bにおいて第2波長のレーザ光を全反射させる。第3面13cは、第1面13aに平行な面であって、第1面13aに対向している。第3面13cには、反射膜15が設けられている。光学プリズム13は、波長分離膜14で分離された第2波長のレーザ光を拡散素子18の方向へ折り返す折り返し部を構成する。折り返し部は、単独の光学プリズム13による一体構造をなしている。一体構造の折り返し部を用いることにより、折り返し部が複数の部材から構成される場合と比較して光源装置11を簡易かつ小型にできる。また、折り返し部を構成する素子同士の位置調整が不要となる他、折り返し部と他の素子との位置決めも容易にできる。
The
波長分離膜14は、第2波長の光を透過させ、第1波長の光を反射させることで、第1波長の光と第2波長の光とを分離させる波長分離部である。波長分離膜14は、例えば誘電体多層膜によって構成される。誘電体多層膜は、例えばCVDによって形成することが可能であり、多層膜を構成する各層の厚さ、各層の材料、層の数は、求められる特性に応じて最適化される。反射膜15は、第2波長のレーザ光を反射させる反射部である。反射膜15は、高反射性部材、例えば誘電体多層膜や金属膜を用いて構成される。光源装置11は、半導体レーザ励起固体(Diode Pumped Solid State;DPSS)レーザであっても良く、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いる構成としても良い。
The
拡散素子18は、照明対象Iに対応して照明領域の整形、拡大、及びレーザ光の光量分布の均一化を行う。拡散素子18としては、例えば回折光学素子である計算機合成ホログラム(Computer Generated Hologram;CGH)を用いることができる。照明対象Iは、拡散素子18からの高次回折光、例えば1次回折光及び2次回折光が入射する位置であって、ゼロ次回折光が入射する位置以外の位置に設けられている。
The diffusing
照明装置10は、照明装置10の光軸方向以外の方向の照明対象Iへ照明光を供給するオフアクシス光学系を採用している。これにより、他の回折光と比較してゼロ次回折光の光量が大きい場合に照明対象I上の一部のみが明るくなることを防ぎ、光量分布が良好な照明光を得ることができる。なお、拡散素子18としては、入射光を透過させることで回折させるものに限られず、入射光を反射することで回折させるものを用いても良い。また、照明対象Iにおいて照明光の光量分布が良好であれば、拡散素子18からのゼロ次回折光を照明対象Iへ入射させる構成であっても良い。
The
半導体素子12からの第1波長の光は、波長分離膜14へ入射する。波長分離膜14は、半導体素子12からの第1波長の光を反射させ、SHG素子16の方向へ進行させる。SHG素子16を透過した光は、外部共振器17へ入射する。SHG素子16において第1波長から第2波長へ変換された光は、外部共振器17を透過した後、拡散素子18へ入射する。
The light having the first wavelength from the
SHG素子16からの第1波長の光は、外部共振器17で反射した後、SHG素子16へ入射する。外部共振器17から半導体素子12へ進行する過程のうちSHG素子16において第1波長から第2波長へ変換された光は、波長分離膜14を透過する。波長分離膜14を透過した第2波長のレーザ光は、第1面13aから光学プリズム13へ入射する。光学プリズム13は、第1面13aにおけるレーザ光の入射角度を適宜設定することで、第1面13aにおける第2波長のレーザ光の反射を防ぐことが可能となる。
The light having the first wavelength from the
第1面13aを透過した第2波長のレーザ光は、第2面13bへ入射する。第2面13bへ入射したレーザ光は、第2面13bで全反射した後、第3面13cの方向へ進行する。第3面13cへ入射したレーザ光は、反射膜15で反射した後、第4面13dの方向へ進行する。第4面13dへ入射したレーザ光は、第4面13dにて光学プリズム13から射出した後、拡散素子18の方向へ進行する。光学プリズム13は、波長分離膜14で分離された第2波長のレーザ光を拡散素子18の方向へ折り返す。このようにして、半導体素子12から外部共振器17へ進行する過程において第1波長から第2波長へ変換されたレーザ光と、外部共振器17から半導体素子12へ進行する過程において第1波長から第2波長へ変換されたレーザ光とを合成させる。第1面13a及び第2面13bを直交させることで、第2波長のレーザ光を拡散素子18の方向へ折り返す構成とすることができる。
The second wavelength laser light transmitted through the
SHG素子16から波長分離膜14へ入射した第1波長の光は、波長分離膜14で反射し、半導体素子12の方向へ進行する。半導体素子12へ入射した第1波長の光は、半導体素子12で反射する。半導体素子12で反射された第1波長の光は、半導体素子12から射出される第1波長の光とともに波長分離膜14の方向へ進行する。共振器構造により、高い波長変換効率で第2波長のレーザ光を射出させることが可能となる。
The light having the first wavelength incident on the
光学プリズム13の第2面13b、第3面13cでレーザ光を反射させることで、光学プリズム13から拡散素子18へ進行させる第2波長のレーザ光と、波長分離膜14で反射した半導体素子12からの第1波長のレーザ光とは、略平行に進行する。四角柱形状の光学プリズム13を用いることで、拡散素子18へ平行光を供給することが可能となる。拡散素子18へ平行光を供給可能とすることで、照明用途に適したレーザ光を供給することができる。例えば、拡散素子18からの光をレンズ等により容易に平行化でき、小型な光学素子等を用いて効率良く光を利用することが可能となる。
By reflecting the laser light on the
第1面13aに設けられた波長分離膜14を用いることで、半導体素子12から射出される第1波長の光をSHG素子16の方向へ進行させ、かつSHG素子16からの第1波長の光と第2波長の光とを分離させることが可能となる。また、半導体素子12及びSHG素子16を狭い間隔で配置できるため、SHG素子16に対して長いスペースを確保することが可能となる。十分な長さのSHG素子16を配置可能とすることで、SHG素子16による高い波長変換効率を確保することができる。
By using the
光源装置11は、単独の光学プリズム13に波長分離膜14及び反射膜15を設ける簡易かつ小型な構成によりレーザ光を合成可能である。また、光学プリズム13は、四角柱形状とすることで容易に形成することができる。少ない光学部材を用いた構成とすることで、光学部材の経由によるレーザ光の損失を低減させることも可能となる。これにより、簡易かつ小型な構成により高い波長変換効率を実現できるという効果を奏する。
The
第1波長の光の共振に関して機能を果たさない構成である折り返し部を共振器構造外に配置することで、共振器構造内での界面反射による第1波長の光の損失をできるだけ低減させることが可能となる。このことにより、効率的なレーザ発振が可能となる。また、第2波長の光を折り返すための構成を共振器構造内に設ける場合、共振器構造内の構成について、第1波長及び第2波長の双方に対応するための調整が必要となる。これに対して、共振器構造外に折り返し部を配置することで、共振器構造内の構成については第1波長に対応するための調整のみをすれば良いこととなる。このため、共振器構造内の構成について、誘電体多層膜の層の数の低減、歩留まりの向上、低コスト化が可能となる。以上により、光源装置11は、効率的なレーザ発振、小型化、低コスト化が可能となる。
By disposing the folded portion outside the resonator structure that does not function for the resonance of the first wavelength light, the loss of the first wavelength light due to interface reflection in the resonator structure can be reduced as much as possible. It becomes possible. This enables efficient laser oscillation. Further, when a configuration for turning back the light of the second wavelength is provided in the resonator structure, it is necessary to adjust the configuration in the resonator structure to support both the first wavelength and the second wavelength. On the other hand, by arranging the folded portion outside the resonator structure, it is only necessary to adjust the configuration in the resonator structure to correspond to the first wavelength. For this reason, regarding the configuration in the resonator structure, the number of layers of the dielectric multilayer film can be reduced, the yield can be improved, and the cost can be reduced. As described above, the
折り返し部である光学素子としては、図6に示す立方体形状の光学プリズム29を用いても良い。光学プリズム29は、上記の光学プリズム13(図5参照)と同様、射出先に対して略平行なレーザ光を進行させることができる。光学プリズム29はコーナーキューブと同様に、比較的高い自由度を持たせた配置により、光学プリズム29へ入射するレーザ光と略同じ方向へレーザ光を射出させる構成を容易に実現できる。また、立方体形状とすることで、光学プリズム29を容易に形成することもできる。この他光学プリズムは、正方形形状の断面を持つ四角柱形状以外の形状としても良い。例えば、長方形形状の断面を持つ直方体形状であっても良い。さらに、後述するように、四角柱形状以外の他の多角柱形状であっても良い。
A cube-shaped
光源部は、アレイ化された複数の発光部を備えた構成としても良い。例えば図7に示す半導体素子30は、1列に並列された複数の発光部31を有する。図8に示す半導体素子32は、2列に並列された複数の発光部31を有する。なお、発光部31の数や列は図示するものに限られない。このようにアレイ化された複数の発光部を有する光源部を用いる場合、光学プリズム13、波長分離膜14、反射膜15、SHG素子16及び外部共振器17の構成を光源部に対応させて拡張させれば良い。アレイ化された複数の発光部を備えた構成としても、装置の過度な大型化を招くこと無く簡易な構成とすることができる。また、高い光利用効率かつ安定した出力で、偏光方向が揃えられたレーザ光を供給可能である効果を維持しながら、アレイ化による光量増加を光源装置からの出力アップに効果的につなげることが可能である。
The light source unit may include a plurality of light emitting units arranged in an array. For example, the
波長変換素子としては、SHG素子16に代えて、例えば第三次高調波発生素子等を用いても良い。波長変換素子を構成する非線形光学材料としては、LNやLTの他、KNbO3、Ba2NaNb5O15(BNN)、KTiOPO4(KTP)、KTiOAsO4(KTA)、β−BaB2O4(BBO)、LiB3O7(LBO)等の無機非線形光学材料を用いても良い。また、メタニトロアニリン、2−メチル−4−ニトロアニリン、カルコン、ジシアノビニルアニソール、3,5−ジメチル−1−(4−ニトロフェニル)ピラゾール、N−メトキシメチル−4−ニトロアニリン等の低分子有機材料や、ポールドポリマ等の有機非線形光学材料を用いても良い。外部共振器17としては、体積型位相格子以外に、結晶型の体積ホログラム、フォトポリマ体積ホログラム、ブレーズド型回折格子(溝の断面形状が鋸歯状である回折格子)等を用いても良い。
As the wavelength conversion element, for example, a third harmonic generation element or the like may be used instead of the
図9は、本実施例の変形例1に係る照明装置40の概略構成を示す。照明装置40の光源装置41は、五角形形状の断面構成を持つ光学プリズム42を有する。光学プリズム42は、図10に示すように、五角柱形状を備える。光学プリズム42は、図11に示す五角形形状の各辺に対応する5つの面42a〜42eを備える。図9に示すように、第1面42aは、波長分離膜14が設けられている。光学プリズム42は、界面である3つの面42b、42c、42dにおいて第2波長のレーザ光を全反射させる光学素子である。
FIG. 9 shows a schematic configuration of the
第1面42aを透過した第2波長のレーザ光は、第2面42b、第3面42c、第4面42dで順次全反射した後、第5面42eを透過する。界面を用いた全反射によりレーザ光を折り返す構成とすることで、反射部を用いる場合よりレーザ光の損失を低減させることが可能となる。光学プリズム42から拡散素子18へ進行する第2波長のレーザ光と、外部共振器17を透過した第2波長のレーザ光とは、拡散素子18に向けて収束する。図11に示すように、第1面42a及び第2面42bは、互いに略直交する。第2面42b及び第3面42cの間の角度α、第3面42c及び第4面42dの間の角度βについては、α<βの関係が成り立つ。
The second-wavelength laser light transmitted through the
かかる構成により、光学プリズム42からの第2波長のレーザ光と、外部共振器17を透過した第2波長のレーザ光とを収束させることができる。拡散素子18に向けてレーザ光を収束させることで、拡散素子18を小型とし、かつ拡散素子18におけるレーザ光の損失を低減できる。光学プリズムは、本実施例で説明する構成の他、互いに略直交する第1面及び第2面を備える他の多角形形状としても良い。
With this configuration, the second wavelength laser light from the
図12は、本実施例の変形例2に係る照明装置50の概略構成を示す。照明装置50の光源装置51は、六角形形状の断面構成を持つ光学プリズム52を有する。光学プリズム52は、六角柱形状を備える。光学プリズム52は、図13に示す六角形形状の各辺に対応する6つの面52a〜52fを備える。図12に示すように、第1面52aは、波長分離膜14が設けられている。光学プリズム52は、第1面52aに隣接する底面52bを基板19上に置くことにより支持されている。
FIG. 12 shows a schematic configuration of the
底面52bに隣接する第2面52cは、第1面52aからのレーザ光を全反射させる。光学プリズム52は、界面である第2面52cにおいて第2波長のレーザ光を全反射させる光学素子である。なお、第1面52aと第2面52cとは互いに略直交させても良く、直交させない構成であっても良い。第1面52aを透過した第2波長のレーザ光は、第2面52cで全反射した後、第2面52cに隣接する第3面52dの方向へ進行する。第3面52dは、反射膜15が設けられている。第3面52dへ入射したレーザ光は、反射膜15で反射した後、第4面52fの方向へ進行する。第4面52fは、第3面52dとは1つの面52eを隔てた面であって、かつ第1面52aに隣接する。第4面52fの方向へ進行したレーザ光は、第4面52fから光学プリズム52外部へ出射する。光学プリズム52を出射した第2波長のレーザ光は、拡散素子18の方向へ進行する。
The
光学プリズム52から拡散素子18へ進行する第2波長のレーザ光と、外部共振器17を透過した第2波長のレーザ光とは、拡散素子18に向けて拡散している。これにより、供給対象物である拡散素子18におけるエネルギー集中を低減可能な構成とすることができる。また、底面52bを用いて光学プリズム52を配置可能とすることで、容易に光学プリズム52を設置することができる。このように、光学プリズムは、互いに略直交する第1面及び第2面が隣接する構成以外の構成であっても良い。光学プリズムとしては、例えば、図14に示す正八角形形状の断面を持つ八角柱形状の光学プリズム55を用いても良い。八角柱形状の光学プリズム55の場合も、平坦面を底面として容易に光学プリズム55を設置することができる。さらに、光学プリズムは、本実施例で説明する形状以外の形状であっても良い。
The second wavelength laser light traveling from the
図15は、本発明の実施例2に係る照明装置に用いられる光源装置100の概略構成を示す。光源装置100は、五角形形状の断面構成を持つ光学プリズム101を備える。光学プリズム101の断面構成において、第4面101d及び第5面101eは鈍角をなしている。上記実施例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。上記実施例では基板19のうちSHG素子16が設けられた面や外部共振器17が設けられた面に対して傾くように半導体素子12を配置したのに対して、本変形例ではSHG素子16が設けられた面や外部共振器17が設けられた面に対して傾けずに半導体素子12を配置する基板102が用いられる。
FIG. 15 shows a schematic configuration of the
光学素子である光学プリズム101は、第1面101a、第2面101b、及び第3面101cを持つ四角柱形状から、第4面101d及び第5面101eを持つ三角柱形状を取り除いたような五角柱形状をなしている。第1面101aには、波長分離膜14が設けられている。第2面101bは、第1面101aに隣接する面である。光学プリズム101は、界面である第2面101bにおいて第2波長のレーザ光を全反射させる。第3面101cは、第2面101bに隣接する面であって、第1面101aに対向している。第3面101cには、反射膜15が設けられている。第4面101dは、第3面101cに隣接する面である。第5面101eは、第4面101d及び第1面101aの間の面である。光学プリズム101は、波長分離膜14で分離された第2波長のレーザ光を折り返す折り返し部を構成する。
The
半導体素子12から波長分離膜14へ入射し、波長分離膜14で反射した第1波長の光は、波長分離膜14で光路が略90度折り曲げられ、SHG素子16の方向へ進行する。SHG素子16から波長分離膜14へ入射し、波長分離膜14で反射した第1波長の光は、波長分離膜14で光路が略90度折り曲げられ、半導体素子12の方向へ進行する。
The light of the first wavelength incident on the
波長分離膜14を透過することにより共振器構造内から取り出された第2波長のレーザ光は、第1面101aから光学プリズム101へ入射する。第2波長のレーザ光は、第1面101aにおいて屈折する。第1面101aからの第2波長のレーザ光は、第2面101bへ入射する。第2面101bで全反射した第2波長のレーザ光は、反射膜15へ入射する。反射膜15で反射した第2波長のレーザ光は、第4面101dへ入射する。第2波長のレーザ光は、第4面101において屈折する。第4面101dから光学プリズム101を射出した第2波長のレーザ光は、波長分離膜14で反射した第1波長の光と略平行に進行する。
The second-wavelength laser light extracted from the resonator structure by passing through the
光学プリズム101は、四角柱形状の透明部材の一部を切り取ることにより、比較的容易に形成することができる。本実施例では、容易に形成可能な構成により、射出先へ平行光を進行させることができる。射出先へ平行光を進行させる構成とすることで、光源装置100を組み込む照明光学系についての調整を容易にすることができる。なお、本実施例の光源装置100は、適宜変形することにより、射出先へ向けて収束光や拡散光を進行させることとしても良い。
The
図16は、本発明の実施例3に係る照明装置に用いられる光源装置110の概略構成を示す。光源装置110は、正方形形状の断面構成を持つ光学プリズム111を備える。上記実施例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。光学素子である光学プリズム111の第1面111aには、第1波長分離部である第1波長分離膜112が設けられている。第1波長分離膜112は、外部共振器17からの第1波長の光の一部を反射させ、第1波長の光の一部及び第2波長の光を透過させる波長分離部である。
FIG. 16 shows a schematic configuration of the
第2面111bは、第1面111aに隣接する面であって、第1面111aに直交する。第3面111cは、第2面111bに隣接する面であって、第1面111aに平行である。第3面111cには、第2波長分離部である第2波長分離膜113が設けられている。第2波長分離膜113は、第1波長の光を透過させ、第2波長の光を反射することにより、第1波長分離膜112からの第1波長の光と第2波長の光とを分離させる。第1第4面111dは、第3面111c及び第1面111aの間の面であって、第2面111bに平行である。光学プリズム111は、第1波長分離膜112で分離された第2波長のレーザ光を折り返す折り返し部を構成する。光学プリズム111の断面構成における一辺Lは、例えば3mmである。光学プリズム111の屈折率は、例えば1.52である。
The
半導体素子12からの光は、第1面111aに対して略45度の角度で入射する。SHG素子16からの光と第1面111aとがなす角度αも、略45度である。第1波長分離膜112を透過することにより共振器構造内から取り出された第2波長のレーザ光、及び第1波長の光は、第1面111aから光学プリズム111へ入射する。第1面111aへ入射した光は、第1面111aにおいて屈折する。第1面111aからの光は、第2面111bへ入射する。第2面111bへ入射する光と、第2面111bとがなす角度βは、略27.5度である。第2面111bで全反射した光は、第2波長分離膜113へ入射する。
Light from the
第2波長分離膜113へ入射した第1波長の光は、第2波長分離膜113を透過する。第2波長分離膜113を透過した第1波長の光は、第3面111cから光学プリズム111を射出した後、光検出部114へ入射する。光検出部114は、第2波長分離膜113で分離された第1波長の光を検出する。光検出部114としては、例えばフォトダイオードを用いることができる。半導体素子12は、光検出部114による検出結果に基づいて制御された強度の光を射出する。光検出部114を用いることにより、半導体素子12の出力のフィードバック制御が可能となる。
The light having the first wavelength incident on the second
第2波長分離膜113で反射した第2波長のレーザ光は、第1面111aへ入射する。折り返し部である光学プリズム111は、第1波長分離膜112からの光が入射する面と同一の面である第1面111aから光を射出する。第1面111aへ入射した第2波長のレーザ光は、第1面111aにおいて屈折する。第1面111aから光学プリズム111を射出した光は、第1波長分離膜112を透過する。第1波長分離膜112を透過した第2波長のレーザ光は、第1波長分離膜112で反射した第1波長の光と略平行に進行する。
The second wavelength laser light reflected by the second
正方形形状の断面構成を持つ光学プリズム111は、容易に形成することができる。光学プリズム111を容易に形成可能とすることで、光線ごとの角度のばらつきや光線同士の間隔の個体差を低減させることができる。よって、光源装置110は、照明光学系に容易に組み込むことが可能であって、光源装置110が組み込まれた照明光学系は安定した光学性能を得ることが可能となる。さらに、矩形形状を持つ光学プリズム111は、波長分離膜や反射膜を成膜する際に蒸着装置に容易に設置することができ、安定した膜を形成することができる。
The
本実施例では、一辺Lが3mm程度の小型な断面構成の光学プリズム111を用いることにより、光学プリズム111への光の入射と、光学プリズム111からのレーザ光の射出とのいずれも第1面111aを用いる構成にできる。光学プリズム111のうち同じ第1面111aを用いた光の入射及び射出を可能にすることで、外部共振器17を透過した第2波長のレーザ光と、光学プリズム111から射出した第2波長のレーザ光との間隔を狭くすることができる。狭い間隔のレーザ光を射出可能とすることで、拡散素子18(図1参照)、及び光学系を構成する素子を小型にすることができる。これにより、さらに小型化に適した構成にできる。
In this embodiment, by using the
折り返し部である光学プリズム111に設けられた第2波長分離膜113を用いることにより、第1波長分離膜112を透過する第1波長の光が存在する場合に、光源装置110から射出する第1波長の光を低減させることができる。また、第2波長分離膜113を透過した第1波長の光を光検出部114で検出する構成とすることで、第2波長分離膜113で分離された第1波長の光を有効に利用することができる。なお、上記各実施例の光源装置においても、折り返し部に第2波長分離膜113を設ける構成としても良い。例えば、図15に示す光源装置100の場合、反射膜15に代えて第2波長分離膜113を設けることとしても良い。また、本実施例の光源装置110は、第2波長分離膜113に変えて反射膜15を設けることとしても良い。
By using the second
図17は、本実施例の変形例に係る光源装置115の概略構成を示す。光源装置115は、上記の光検出部114に代えて設けられた光吸収部116を有する。光吸収部116は、第2波長分離膜113で分離された第1波長の光を吸収する。光吸収部116は、例えば、光吸収性樹脂を用いて構成することができる。これにより、不要光である第1波長の光の射出を低減させることができる。なお、例えば、照明装置や、照明装置を搭載する装置の筐体自体を光吸収部として機能させることとしても良い。
FIG. 17 shows a schematic configuration of a
図18は、本発明の実施例4に係る照明装置に用いられる光源装置120の概略構成を示す。光源装置120は、ダイクロイックミラー121及び光学プリズム122を有する。上記実施例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。ダイクロイックミラー121は、半導体素子12からの光、及びSHG素子16からの光が入射する位置に設けられている。ダイクロイックミラー121は、第1波長の光を反射し、第2波長の光を透過させる波長分離部である。ダイクロイックミラー121は、板状に形成された透明部材に誘電体多層膜を施すことにより構成されている。ダイクロイックミラー121は、SHG素子16が設けられた側に向けられた第1面121aと、光学プリズム122が設けられた側に向けられた第2面121bとを有する。不図示の誘電体多層膜は、第1面121aに形成されている。
FIG. 18 shows a schematic configuration of the
光学素子である光学プリズム122は、二等辺直角三角形形状の断面構成を持つ直角プリズムである。光学プリズム122は、ダイクロイックミラー121からの光を折り返す折り返し部として機能する。光学プリズム122は、ダイクロイックミラー121が設けられた側に第1面122aを向けて配置されている。光学プリズム122の第2面122bは、第1面122aに隣接する面である。光学プリズム122の第3面122cは、第1面122a及び第2面122bの間の面である。第3面122cは、第2面122bに直交する。
The
半導体素子12からの光は、ダイクロイックミラー121の第1面121aに対して略45度の角度で入射する。ダイクロイックミラー121を透過することにより共振器構造内から取り出された第2波長のレーザ光は、第1面121a及び第2面121bで屈折する。第2面121bからダイクロイックミラー121を射出した第2波長のレーザ光は、光学プリズム122の第1面122aに対して略垂直に入射する。第1面122aから光学プリズム122へ入射した第2波長のレーザ光は、第2面122bに対して略45度の角度で入射する。
Light from the
第2面122bへ入射した第2波長のレーザ光は、第2面122bで全反射した後、第3面122cに対して略45度の角度で入射する。第3面122cへ入射した第2波長のレーザ光は、第3面122cで全反射した後、第2面122bへ入射するときと略平行に進行し、第1面122aに対して略垂直に入射する。光学プリズム122は、ダイクロイックミラー121からの光が入射する面と同一の面である第1面122aから光を射出する。第1面122aから光学プリズム122を透過した第2波長のレーザ光は、ダイクロイックミラー121で反射した第1波長の光と略平行に進行する。
The second-wavelength laser light incident on the
本実施例では、折り返し部とは分離させて波長分離部を設けることにより、折り返し部を高い自由度で構成することが可能となる。直角三角形形状の断面構成を持つ光学プリズム122は、容易に形成することができる。また、小型な断面構成の光学プリズム122を用いることにより、光学プリズム122への光の入射と、光学プリズム122からのレーザ光の射出とのいずれも第1面122aを用いる構成にできる。光学プリズム122のうち同じ第1面122aを用いた光の入射及び射出を可能にすることで、外部共振器17を透過した第2波長のレーザ光と、光学プリズム111から射出した第2波長のレーザ光との間隔を狭くすることができる。これにより、簡易な形状の光学プリズム122を用いて、小型化に適した構成を容易に実現できる。また、光学プリズム122における全反射のみを利用可能とすることで、反射膜が不要な簡易な構成により第2波長のレーザ光を折り返すことができる。
In this embodiment, it is possible to configure the folded portion with a high degree of freedom by providing the wavelength separating portion separately from the folded portion. The
図19は、本発明の実施例5に係る照明装置に用いられる光源装置130の概略構成を示す。本実施例の光源装置130は、3つのミラーを組み合わせた折り返し部131を有することを特徴とする。上記実施例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。
FIG. 19 shows a schematic configuration of the
図20は、折り返し部131の斜視構成を示す。折り返し部131は、第1ミラー133、第2ミラー134、及び第3ミラー135を有する。第1ミラー133は、第1波長の光を反射し、第2波長の光を透過させる波長分離部として機能するダイクロイックミラーである。第1ミラー133は、板状に形成された透明部材に誘電体多層膜を施すことにより構成されている。第2ミラー134は、第1ミラー133からの第2波長の光を反射する。第3ミラー135は、第2ミラー134からの第2波長の光を反射する。第2ミラー134及び第3ミラー135は、いずれも、板状に形成された透明部材に反射膜を施すことにより構成されている。第1ミラー133、第2ミラー134、及び第3ミラー135は、いずれも略同じ長方形形状をなしている。
FIG. 20 shows a perspective configuration of the folded
折り返し部131は、第1ミラー133と、第2ミラー134と、第3ミラー135とが固定された2つのブロック構造132を有する。ブロック構造132は、第1ミラー133と、第2ミラー134と、第3ミラー135とを固定する固定部として機能する。ブロック構造132は、長方形形状の第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135の短辺に合わせて設けられている。ブロック構造132は、正方形形状の断面構成を持つ直方体形状をなしている。2つのブロック構造132は、正方形形状の断面が略平行になるように配置されている。ブロック構造132は、各ミラー133、134、135を正確に位置決め可能な程度強固であれば、いずれの部材を用いて構成しても良い。
The
ブロック構造132の第1面132a及び第3面132cは、互いに平行である。第2面132bは、第1面132a及び第3面132cの間の面である。第1ミラー133は、ブロック構造132の第1面132aに固定されている。第1ミラー133に設けられた誘電体多層膜は、第1ミラー133のうちブロック構造132に固定された面とは反対側の面に形成されている。第2ミラー134は、ブロック構造132の第2面132bに固定されている。第2ミラー134に設けられた反射膜は、第2ミラー134のうちブロック構造132に固定された面に形成されている。第3ミラー135は、ブロック構造132の第3面132cに設けられている。第3ミラー135に設けられた反射膜は、第3ミラー135のうちブロック構造132に固定された面に形成されている。
The
第1ミラー133及び第3ミラー135は、ブロック構造132により、互いに平行になるように位置決めされている。第2ミラー134は、ブロック構造132により、第1ミラー133及び第3ミラー135に垂直になるように位置決めされている。折り返し部131は、ブロック構造132に第1ミラー133、第2ミラー134、及び第3ミラー135を固定することにより、一体構造をなしている。
The
図19に戻って、支持部136は、基板102上にて折り返し部131を支持する。半導体素子12は、支持部136内に組み込まれている。折り返し部131は、半導体素子12からの光が第1面132aに対して略45度の角度をなすように、支持部136を用いて配置されている。支持部136のうち基板102に垂直な面と第2ミラー134との間の角度θは、略135度をなす。
Returning to FIG. 19, the
半導体素子12から第1ミラー133へ入射し、第1ミラー133で反射した第1波長の光は、第1ミラー133で光路が略90度折り曲げられ、SHG素子16の方向へ進行する。SHG素子16から第1ミラー133へ入射し、第1ミラー133で反射した第1波長の光は、第1ミラー133で光路が略90度折り曲げられ、半導体素子12の方向へ進行する。
The light of the first wavelength incident on the
第1ミラー133を透過することにより共振器構造内から取り出された第2波長のレーザ光は、第2ミラー134へ入射する。第2波長のレーザ光は、第2ミラー134に対して略45度の角度をなす。第2ミラー134で反射することで光路が略90度折り曲げられた第2波長のレーザ光は、第3ミラー135へ入射する。第3ミラー135に対して略45度の角度をなす。第3ミラー135で反射することで光路が略90度折り曲げられた第2波長のレーザ光は、第1ミラー133で反射した第1波長の光と略平行に進行する。
The laser light having the second wavelength extracted from the resonator structure by passing through the
図21は、折り返し部131を製造する手順を説明するものである。工程aでは、ブロック構造132の第1面132aに第1ミラー133を固定する。第1面132a及び第1ミラー133の固定には、接着部材が用いられる。第1面132a及び第1ミラー133の間には、接着層137が形成される。工程bでは、ブロック構造132の第2面132bに第2ミラー134を固定する。第2面132b及び第2ミラー134の固定には、接着部材が用いられる。第2面132b及び第2ミラー134の間には、接着層137が形成される。
FIG. 21 illustrates a procedure for manufacturing the folded
工程cでは、ブロック構造132の第3面132cに第3ミラー135を固定する。第3面132c及び第3ミラー135の固定には、接着部材が用いられる。第3面132c及び第3ミラー135の間には、接着層137が形成される。このようにして、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135とブロック構造132とを固定することができる。
In step c, the
第1ミラー133、第2ミラー134、及び第3ミラー135を備える折り返し部131は、簡易な構成にでき、かつ製造コストを低減できる。これにより、安価で簡易な構成により、第2波長のレーザ光を折り返す構成にできる。なお、ブロック構造132は、各ミラー133、134、135の間のうち、第1ミラー133を透過した第2波長のレーザ光が入射する位置以外の位置であれば、いずれの位置に設けることとしても良い。
The
図22は、本実施例の変形例1に係る折り返し部140の構成を説明するものである。本変形例では、接着層137に代えて設けられた3つの板バネ部142を用いて、ブロック構造132に各ミラー133、134、135を固定する。板バネ部142は、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135をブロック構造132に当接させる板形状の弾性構造である。板バネ部142は、枠部材141に設けられている。枠部材141は、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135のうちブロック構造132に当接させた部分を嵌め込み可能な枠形状をなしている。枠部材141及び板バネ部142は、例えば、金属部材を用いて構成されている。
FIG. 22 illustrates the configuration of the
板バネ部142は、枠部材141のうち第1ミラー133に当接する部分、第2ミラー134に当接する部分、第3ミラー135に当接する部分にそれぞれ設けられている。板バネ部142は、枠部材141の外側に向かって撓むように構成され、枠部材141の内側へ向かう向きの復元力を用いて、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135をブロック構造132に当接させる。本変形例の場合も、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135とブロック構造132とを固定することができる。
The
図23は、本実施例の変形例2に係る折り返し部150の構成を説明するものである。本変形例では、3つの板バネ部材を組み合わせて構成された枠部材151を用いて、ブロック構造132に各ミラー133、134、135を固定する。枠部材151は、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135をブロック構造132に当接させる弾性構造である。枠部材151は、3つの板バネ部材、及び1つの板状部材を枠状に組み合わせて構成されている。
FIG. 23 illustrates the configuration of the
各板バネ部材の中央部分には、枠部材151の内側に向かって凸形状をなす当接部152が形成されている。当接部152は、枠部材151のうち第1ミラー133に当接する部分、第2ミラー134に当接する部分、第3ミラー135に当接する部分にそれぞれ設けられている。枠部材151は、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135のうちブロック構造132に当接させた部分を嵌め込み可能に構成されている。枠部材151は、例えば、金属部材を用いて構成されている。
A
各板バネ部材は、枠部材151の外側へ当接部152を向かわせて撓むように構成され、枠部材151の内側へ当接部152を向かわせる向きの復元力を用いて、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135をブロック構造132に当接させる。本変形例の場合も、第1ミラー133、第2ミラー134、第3ミラー135とブロック構造132とを固定することができる。
Each leaf spring member is configured to bend toward the outside of the
なお、折り返し部に用いられる弾性構造の形状は、本実施例で説明するものに限られず、適宜変形しても良い。本実施例の折り返し部のうち第2ミラー134及び第3ミラー135の少なくとも一方は、ダイクロイックミラーとしても良い。ダイクロイックミラーを用いる場合、実施例3に係る光源装置110と同様、折り返し部において第1波長の光を分離する構成にできる。また、本実施例の光源装置130は、適宜変形することにより、射出先へ向けて収束光や拡散光を進行させることとしても良い。
Note that the shape of the elastic structure used for the folded portion is not limited to that described in this embodiment, and may be appropriately modified. At least one of the
図24は、本発明の実施例6に係るモニタ装置60の概略構成を示す。モニタ装置60は、装置本体62と、光伝送部63とを有する。装置本体62は、上記実施例1の光源装置11と同様の構成の光源装置61を備える。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。
FIG. 24 shows a schematic configuration of a
光伝送部63は、2つのライトガイド65、69を有する。光伝送部63のうち被写体(不図示)側の端部には、拡散レンズ67及び結像レンズ68が設けられている。第1ライトガイド65は、光源装置61からの光を被写体へ伝送する。拡散素子66及び拡散レンズ67は、第1ライトガイド65の出射側に設けられている。拡散素子66は、照明領域の整形、拡大、及びレーザ光の光量分布の均一化を行う。拡散レンズ67は、拡散素子66からの光を被写体側にて拡散させる。光源装置61から拡散レンズ67までの光路中の各部は、被写体を照明する照明装置を構成する。
The
第2ライトガイド69は、被写体からの光をカメラ64へ伝送する。結像レンズ68は、第2ライトガイド69の入射側に設けられている。結像レンズ68は、被写体からの光を第2ライトガイド69の入射面へ集光させる。被写体からの光は、結像レンズ68により第2ライトガイド69へ入射した後、第2ライトガイド69内を伝播してカメラ64へ入射する。
The second
第1ライトガイド65、第2ライトガイド69としては、多数の光ファイバを束ねたものを用いることができる。光ファイバを用いることで、レーザ光を遠方へ伝送させることができる。カメラ64は、装置本体62内に設けられている。カメラ64は、光源装置61から拡散レンズ67までの光路中の各部により照明された被写体を撮像する撮像部である。第2ライトガイド69から入射した光をカメラ64へ入射させることで、カメラ64による被写体の撮像ができる。
As the
上記実施例1と同様の光源装置61を備える照明装置を適用することにより、簡易かつ小型な構成により高い波長変換効率を実現できる。これにより、簡易かつ小型な構成により明るい像をモニタできるという効果を奏する。光源装置61は、上記実施例で説明するいずれの光源装置の同様の構成としても良い。
By applying an illumination device including the
図25は、本発明の実施例7に係るプロジェクタ70の概略構成を示す。プロジェクタ70は、スクリーン77に光を射出し、スクリーン77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。プロジェクタ70は、赤色(R)光用照明装置71R、緑色(G)光用照明装置71G、青色(B)光用照明装置71Bを有する。各色光用照明装置71R、71G、71Bは、上記実施例1の照明装置10と同様の構成を有する。プロジェクタ70は、各色光用照明装置71R、71G、71Bからの光を用いて画像を表示する。
FIG. 25 shows a schematic configuration of a
R光用照明装置71Rは、R光を供給する照明装置である。R光用空間光変調装置72Rは、R光用照明装置71Rの被照射物である。R光用空間光変調装置72Rは、R光用照明装置71RからのR光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンTFT液晶パネル(High Temperature Polysilicon;HTPS)を用いることができる。R光用空間光変調装置72R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73へ入射する。
The R
G光用照明装置71Gは、G光を供給する照明装置である。G光用空間光変調装置72Gは、G光用照明装置71GからのG光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。G光用空間光変調装置72G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73へ入射する。
The G
B光用照明装置71Bは、B光を供給する照明装置である。B光用空間光変調装置72Bは、B光用照明装置71BからのB光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。B光用空間光変調装置72B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73へ入射する。
The illumination device for B light 71B is an illumination device that supplies B light. The B light spatial
クロスダイクロイックプリズム73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74、75を有する。第1ダイクロイック膜74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75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73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76の方向へ出射させる。投写レンズ76は、クロスダイクロイックプリズム73で合成された光をスクリーン77の方向へ投写する。
The cross
上記実施例1と同様の照明装置を用いることで、簡易かつ小型な構成により高い効率での照明が可能となる。これにより、簡易かつ小型な構成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。各色光用照明装置71R、71G、71Bは、上記実施例で説明するいずれの照明装置の同様の構成としても良い。プロジェクタ70は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、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。プロジェクタ70は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。
By using the same illumination device as that of the first embodiment, it is possible to perform illumination with high efficiency with a simple and small configuration. This produces an effect that a bright image can be displayed with a simple and small configuration. Each of the color
プロジェクタ70は、一の空間光変調装置により2つ又は3つ以上の色光を変調する構成としても良い。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。なお、本発明の光源装置は、プロジェクタ及びモニタ装置の照明装置に適用する場合に限られない。例えば、レーザ光を用いて露光を行う露光装置等に用いることとしても良い。
The
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタやモニタ装置に用いられる照明装置に適用する場合に適している。 As described above, the light source device according to the present invention is suitable for application to a lighting device used in a projector or a monitor device.
10 照明装置、11 光源装置、12 半導体素子、13 光学プリズム、13a第1面、13b 第2面、13c 第3面、13d 第4面、14 波長分離膜、15 反射膜、16 SHG素子、17 外部共振器、18 拡散素子、19 基板、I 照明対象、20 基板、21 ミラー層、22 レーザ媒体、23 波長変換部、23a、23b 領域、24、25 AR膜、26 ブラッグ格子部、27 AR膜、29 光学プリズム、30 半導体素子、31 発光部、32 半導体素子、40 照明装置、41 光源装置、42 光学プリズム、42a 第1面、42b 第2面、42c 第3面、42d 第4面、42e 第5面、50 照明装置、51 光源装置、52 光学プリズム、52a 第1面、52b 底面、52c 第2面、52d 第3面、52e 面、52f 第4面、55 光学プリズム、60 モニタ装置、61 光源装置、62 装置本体、63 光伝送部、64 カメラ、65 第1ライトガイド、66 拡散素子、67 拡散レンズ、68 結像レンズ、69 第2ライトガイド、70 プロジェクタ、71R R光用照明装置、71G G光用照明装置、71B B光用照明装置、72R R光用空間光変調装置、72G G光用空間光変調装置、72B B光用空間光変調装置、73 クロスダイクロイックプリズム、74 第1ダイクロイック膜、75 第2ダイクロイック膜、76 投写レンズ、77 スクリーン、100 光源装置、101 光学プリズム、101a 第1面、101b 第2面、101c 第3面、101d 第4面、101e 第5面、102 基板、110 光源装置、111 光学プリズム、111a 第1面、111b 第2面、111c 第3面、111d 第4面、112 第1波長分離膜、113 第2波長分離膜、114 光検出部、115 光源装置、116 光吸収部、120 光源装置、121 ダイクロイックミラー、121a 第1面、121b 第2面、122 光学プリズム、122a 第1面、122b 第2面、122c 第3面、130 光源装置、131 折り返し部、132 ブロック構造、132a 第1面、132b 第2面、132c 第3面、133 第1ミラー、134 第2ミラー、135 第3ミラー、136 支持部、137 接着層、140 折り返し部、141 枠部材、142 板バネ部、150 折り返し部、151 枠部材、152 当接部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Illuminating device, 11 Light source device, 12 Semiconductor element, 13 Optical prism, 13a 1st surface, 13b 2nd surface, 13c 3rd surface, 13d 4th surface, 14 Wavelength separation film, 15 Reflective film, 16 SHG element, 17 External resonator, 18 diffusion element, 19 substrate, I illumination target, 20 substrate, 21 mirror layer, 22 laser medium, 23 wavelength conversion unit, 23a, 23b region, 24, 25 AR film, 26 Bragg grating unit, 27 AR film , 29 optical prism, 30 semiconductor element, 31 light emitting unit, 32 semiconductor element, 40 illumination device, 41 light source device, 42 optical prism, 42a first surface, 42b second surface, 42c third surface, 42d fourth surface, 42e 5th surface, 50 illumination device, 51 light source device, 52 optical prism, 52a first surface, 52b bottom surface, 52c second surface, 52d first 3 surface, 52e surface, 52f 4th surface, 55 optical prism, 60 monitor device, 61 light source device, 62 device body, 63 light transmission unit, 64 camera, 65 first light guide, 66 diffusing element, 67 diffusing lens, 68 Imaging lens, 69 2nd light guide, 70 projector, 71R R light illumination device, 71G G light illumination device, 71B B light illumination device, 72R R light spatial light modulation device, 72G G light spatial light modulation Device, 72B spatial light modulator for B light, 73 cross dichroic prism, 74 first dichroic film, 75 second dichroic film, 76 projection lens, 77 screen, 100 light source device, 101 optical prism, 101a first surface, 101b first 2 side, 101c 3rd side, 101d 4th side, 101e 5th side, 102 substrate, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source device, 111 Optical prism, 111a 1st surface, 111b 2nd surface, 111c 3rd surface, 111d 4th surface, 112 1st wavelength separation film, 113 2nd wavelength separation film, 114 Light detection part, 115 Light source device , 116 light absorption unit, 120 light source device, 121 dichroic mirror, 121a first surface, 121b second surface, 122 optical prism, 122a first surface, 122b second surface, 122c third surface, 130 light source device, 131 folding unit 132 block structure, 132a first surface, 132b second surface, 132c third surface, 133 first mirror, 134 second mirror, 135 third mirror, 136 support portion, 137 adhesive layer, 140 folded portion, 141 frame member 142 Leaf spring part, 150 Folding part, 151 Frame member, 152 Abutting part
Claims (22)
前記第1波長の光を、前記第1波長とは異なる第2波長の光へ変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子から射出される前記第2波長の光を透過させて射出先へ進行させ、前記第1波長の光を反射させて前記光源部との間で共振させる外部共振器と、
前記外部共振器から前記光源部へ進行する過程において前記第1波長から前記第2波長へ変換された光を透過させ、かつ前記第1波長の光を反射させることで、前記第1波長の光と前記第2波長の光とを分離させる波長分離部と、
前記波長分離部で分離された前記第2波長の光を前記射出先の方向へ折り返す折り返し部と、を有し、
前記波長分離部は、前記光源部からの前記第1波長の光を反射させ、前記波長変換素子の方向へ進行させることを特徴とする光源装置。 A light source unit that emits light of a first wavelength;
A wavelength conversion element that converts light of the first wavelength into light of a second wavelength different from the first wavelength;
An external resonator that transmits the light of the second wavelength emitted from the wavelength conversion element and travels to the emission destination, reflects the light of the first wavelength and resonates with the light source unit;
By transmitting light converted from the first wavelength to the second wavelength in the process of traveling from the external resonator to the light source unit, and reflecting the light of the first wavelength, the light of the first wavelength And a wavelength separation part for separating the light of the second wavelength,
A folding portion that folds back the light of the second wavelength separated by the wavelength separation portion in the direction of the emission destination,
The wavelength separation unit reflects the light of the first wavelength from the light source unit and travels in the direction of the wavelength conversion element.
前記第1面及び前記第2面は、略直交することを特徴とする請求項3又は4に記載の光源装置。 The optical element includes a first surface on which the wavelength separation unit is provided, and a second surface that reflects the light having the second wavelength that has passed through the first surface,
The light source device according to claim 3, wherein the first surface and the second surface are substantially orthogonal to each other.
前記折り返し部は、前記第1波長分離部からの前記第1波長の光と前記第2波長の光とを分離させる第2波長分離部を有することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の光源装置。 The wavelength separation unit is a first wavelength separation unit that reflects a part of the light of the first wavelength from the external resonator and transmits a part of the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. There,
The said folding | returning part has a 2nd wavelength separation part which isolate | separates the light of the said 1st wavelength from the said 1st wavelength separation part, and the light of the said 2nd wavelength, The any one of Claims 1-16 characterized by the above-mentioned. The light source device according to one item.
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。 The lighting device according to claim 20;
An image pickup unit for picking up an image of a subject illuminated by the illumination device.
前記照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とするプロジェクタ。 The lighting device according to claim 20;
And a spatial light modulator that modulates light from the illumination device in accordance with an image signal.
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