光源装置和图像显示装置的制作方法

专利名称：光源装置和图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光源装置和图像显示装置。
背景技术：
在近年来的投射型图像显示装置中，作为光源，通常使用超高压水银灯等放电灯。
但是，这样的放电灯存在寿命比较短、瞬时点亮难、色再现性范围窄、从灯放射的紫外线使液晶光阀劣化等问题。 因此，提案了使用照射单色光的激光光源取代这样的放电灯的投射型图像显示装置。 但是，虽然激光光源没有上述问题，却有干涉性的缺点。 这样，在投射激光的被投射面上，干涉条纹作为斑点噪音出现，图像劣化，所以，为了显示高精细的图像，需要消除斑点噪音的对策。 作为消除斑点噪音的手段，熟知的有将散射元件配置在被投射面上或将激光投影到被投射面上的光学系统内从而使散射元件振动的方法。 例如，在特开2004-144936号公报中，提案了具有这样的单元的图像显示装置。 该图像显示装置具有在表面形成指定形状的凹凸的扩散元件。 在使该扩散元件与光轴正交的平面内，通过利用加振器使之以指定的频率振动，
而使入射到扩散元件上的激光的强度分布发生变化。 这样，便可抑制斑点噪音。 另外，对于作为高亮度的投影仪的光源，需要大功率激光器，为了实现大功率化，使用了阵列光源。 例如，在特开2004-144794号公报中，作为该阵列光源的斑点噪音的对策方法，提案了控制阵列光源的温度的方法。 在该图像显示装置，阵列光源的各个半导体激光器维持为不同的温度，各半导体激光器由于温度不同而射出不同波长的光束。 这样，通过使输出波长不同，来降低半导体激光器之间的相干性，从而作为输出光全体降低斑点噪音。 但是，特开2004-144936号公报所公开的图像显示装置仅使用了 l个光源，使用阵列光源这样的多个光源时，由于光由同一扩散元件进行扩散，所以，不能降低从多个光源射出的光之间的相干性。 另外，为了使扩散元件振动，使用了加振器，所以，装置将大型化，并且将发生由振动引起的噪音等。 另外，特开2004-144794号公报所公开的图像显示装置是以使用不需要外部共振
4器结构的光源即直接输出激光的光源为前提的。 的确，不需要外部共振器结构的光源有抑制斑点噪音的效果。 这里，具有外部共振器的光源，其基本结构要素是发光元件和波长选择元件(共 振器反射镜)。 另外，即使是使用多个发光元件的情况，考虑到成本及组装的容易程度，通常都使 用选择单一波长的波长选择元件。 在该波长选择元件中，为了使激光振荡，必须使所选择的波长的频带窄。 结果，如特开2004-144794号公报所公开的那样，即使从阵列光源射出的光的波
长有偏差，也将由波长选择元件选择单一的波长，从而不能降低包含波长选择元件的光源
全体的相干性。

发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提案的，目的旨在提供小型的并且可以降低多个 激光之间的相干性从而抑制斑点噪音的光源装置和具有该光源装置的图像显示装置。
为了达到上述目的，本发明提供以下的单元。 本发明的光源装置，包括发生激光的多个发光元件；和波长选择元件，该波长选 择元件具有从上述多个发光元件中的一个发光元件射出的激光中选择指定的选择波长的 光并将其向上述发光元件反射而使剩余的激光透射、从而起上述发光元件的共振器反射镜 的作用的光选择区域，和以由上述多个光选择区域分别选择的光的波长互不相同的方式具 有多个上述光选择区域的基体。 在本发明的光源装置中，从多个发光元件射出的光由波长选择元件反射指定的选
择波长的一部分光并在共振器反射镜之间共振而放大，其余的激光不放大而透过。 另外，选择波长中透过波长选择元件的一部分光与其他波长不同而被放大，所以，
成为非常强的光强度。 这时，在波长选择元件中，在1个基体上的每1个光选择区域选择的光的波长不 同。 这样，即使从多个发光元件射出的光的峰值波长相同，从发光元件射出的光也具 有一定的带宽，所以，放大并取出该带宽内不同波长的光。 S卩，从发光元件射出的各个光在波长选择元件的各个光选择区域内发生共振时， 从各区域射出的由共振器反射镜结构放大的光的波长不同。 即，本发明不是如以往那样波长选择元件射出单一波长的光，所以，透过波长选择 元件的光的波长频带就总体地扩大了 。 这样，由于降低了从波长选择元件的各区域射出的放大光之间的相干性，所以，可 以抑制斑点噪音。 另外，波长选择元件不需要像以往那样设置扩散元件及加振器，所以，可以实现装 置全体的小型化。 另外，多个发光元件由于制造的误差等原因，从各个发光元件射出的光的峰值波 长有约数nm的不同。 这时，通过使用具有选择与各个发光元件的峰值波长相同波长的光的区域的波长选择元件，可以有效地从波长选择元件取出从发光元件射出的光。 g卩，以往，由于使用了只能选择单一波长的波长选择元件，所以，在从光源装置射 出的光的面内发生偏差。 但是，本发明的光源装置利用波长选择元件可以不降低入射的光的强度而透过 光，所以，可以提高光的利用效率。 另外，本发明的光源装置，优选包含以上述多个光选择区域的变形的大小互不相 同的方式赋予变形、从而使由上述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相同的变形赋 予单元。 在本发明的光源装置中，作为变形赋予单元，使用例如压电元件对波长选择元件 的各个区域赋予不同的变形。 这样，由于波长选择元件的内部的晶格的间隔发生变化，所以，波长选择元件的各 区域反射的波长不同。 因此，从多个发光元件射出的光由波长选择元件反射而发生共振时，从各区域射 出时所放大的光就成为不同的波长。 因此，利用简单的结构就降低了透过波长选择元件的各区域的光之间的相干性， 所以，可以实现低成本化，并且可以抑制斑点噪音。 另外，也可以设置多个变形赋予单元，并且每多个光选择区域分别设置变形赋予 单元。 采用这样的结构时，也可以赋予变形而使由多个光选择区域选择的光的波长互不 相同。 另外，本发明的光源装置优选将该变形赋予单元分别设置在上述多个光选择区 域。 在本发明的光源装置中，通过对各1个光选择区域设置变形赋予单元，可以改变 对各区域赋予的变形的量。 这样，可以调整波长选择元件的各区域的内部的晶格的间隔。 因此，从发光元件射出的光有偏差时，可以对各区域改变选择波长而使从发光元 件射出的光的波长一致。 S卩，可以使从各发光元件射出的光的波长与所对应的波长选择元件的各区域的选 择波长一致，所以，可以提高光的利用效率。 另外，本发明的光源装置优选具有使上述多个光选择区域的温度互不相同的温度 变化单元，利用该温度变化单元可以使由上述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相 同。 在本发明的光源装置中，利用温度变化单元使波长选择元件的各光选择区域的温
度不同，所以，与各光选择区域的温度相应地波长变换元件的内部的晶格的间隔发生变化。 这样，在波长选择元件中，在各光选择区域中，选择的光的波长就不同。 因此，从多个发光元件射出的由波长选择元件的各光选择区域反射的光就成为彼
此波长不同的光。 这样，波长选择元件不赋予外力仅改变各光选择区域的温度就可以改变波长选择 元件的内部的周期晶格的间隔。
这样，用更简单的结构就降低了在波长选择元件的各区域反射而放大的光之间的 相干性，所以，可以抑制斑点噪音。 另外，也可以设置多个温度变化单元，并且，每多个光选择区域地设置温度变化单 元。 采用这样的结构时，也可以改变温度而使由多个光选择区域选择的光的波长互不 相同。 另外，本发明的光源装置优选将上述温度变化单元分别设置在上述多个光选择区 域。 在本发明的光源装置中，通过对每1个光选择区域设置温度变化单元，可以改变 各区域的温度。 这样，可以调整各区域的内部的晶格的间隔。 因此，从发光元件射出的光有偏差时，可以对各区域改变选择波长而使从发光元 件射出的光的波长一致。 因此，可以使从各发光元件射出的光的波长与所对应的波长选择元件的各区域的 选择波长一致，所以，可以提高光的利用效率。 另外，在本发明的光源装置中，上述波长选择元件包含波长选择膜，通过使上述多 个光选择区域的上述波长选择膜的厚度互不相同，而使由上述多个光选择区域各自所选择 的光的波长互不相同。 在本发明的光源装置中，使基板上形成的折射率不同的薄膜的膜厚在波长选择元 件的各个光选择区域不同，所以，波长选择元件的各光选择区域所选择的光的波长不同。
因此，从多个发光元件射出的光透过波长选择元件时，从各光选择区域射出的光 的波长不同。 S卩，波长选择元件形成与选择波长相应的膜厚的薄膜，所以，不必控制波长选择元 件以使波长选择元件的各选择区域的选择波长不同。 这样，用简单的结构就可以可靠地降低透过波长选择元件的各区域的光之间的相 干性，所以，可以降低斑点噪音。
另外，本发明的光源装置，包括发生激光的多个发光元件；波长变换元件，该
波长变换元件具有使从上述多个发光元件中的一个发光元件射出的激光透射并将上述激
光中所含的波长的光变换成规定波长的光、从而射出被变换成上述规定波长的光和没有被
变换成上述规定波长的光的光通过区域，并且以由多个上述光通过区域变换的光的波长互
不相同的方式，由上述多个光通过区域构成该波长变换元件；和波长选择元件，该波长选择
元件具有入射从上述多个光通过区域射出的被变换成上述规定波长的光和没有被变换成
上述规定波长的光、选择出没有被变换成上述规定波长的光将其向上述发光元件反射而使
剩余的激光透射、从而作为上述发光元件的共振器反射镜而作用的光选择区域，和以由上
述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相同的方式具有多个上述光选择区域的基体。 在本发明的光源装置中，射出例如绿色的激光时，作为发光元件，使用1060nm的
波长的光源，作为波长选择元件，使用透过绿色的光的元件。 这样，从发光元件射出的光透过波长变换元件，在发光元件与波长选择元件之间 反复进行反射。
然后，变换为绿色的激光就从波长选择元件射出。 因此，利用波长变换元件可以得到所希望的波长的光，从而可以射出抑制斑点噪 音的光。 另外，理想的是，本发明的光源装置的上述波长变换元件沿从上述多个发光元件 射出的激光的中心轴具有极化相互反相的域重复的结构，通过使在上述激光的中心轴方向 上的上述域的宽度在各个上述多个光通过区域中互不相同，使由上述多个光通过区域各自 变换的光的波长互不相同。 在本发明的光源装置中，在波长变换元件的各光通过区域，透过波长变换元件的 光的光轴方向的极化反相周期不同，所以，波长变换元件在各光通过区域变换的光的波长 不同。 因此，从多个发光元件射出的光透过波长变换元件时，从各光通过区域射出的光 的波长不同。 S卩，可以与波长选择元件的各光选择区域中选择的光的波长对应地改变波长变换 元件的各光通过区域的极化周期，所以，容易使由波长变换元件变换的光的波长与由波长 选择元件选择的光的波长一致。 这样，利用简单的结构就可以提高从多个发光元件射出的光的利用效率，从而可 以得到抑制斑点噪音的光源装置。 另外，理想的是，本发明的光源装置，包括使上述多个光通过区域的温度互不相 同、从而使由上述多个光通过区域各自变换的光的波长互不相同的温度变化单元；上述波 长变换元件，具有沿从上述多个发光元件射出的激光的中心轴、极化相互反相的范围重复 的结构；在上述激光的中心轴方向上的上述范围的宽度，在所有多个光通过区域上均相等。
在本发明的光源装置中，波长变换元件的各光通过区域透过的光的光轴方向的极 化反相周期相同。 但是，温度变化单元改变波长变换元件的各光通过区域的温度，所以，各光通过区 域与温度相应地折射率发生变化。 这样，由波长变换元件的各光通过区域变换的光的波长就不同。
因此，从多个发光元件射出的透过波长变换元件的各光通过区域的各个光成为波
长不同的光。 这样，仅改变波长选择元件的各光选择区域的温度便可很容易地改变波长选择元 件的内部结构。 这样，用简单的结构就可以提高从多个发光元件射出的光的利用效率，从而可以 得到抑制斑点噪音的光源装置。 另外，理想的是，本发明的光源装置，包括以使上述多个光通过区域的电压互不相 同的方式施加电压、从而使由上述多个光通过区域各自变换的光的波长互不相同的电压施 加单元；上述波长变换元件，具有沿从上述多个发光元件射出的激光的中心轴、极化相互反 相的范围重复的结构；在上述范围的中心轴方向上的上述激光的宽度，在所有多个光通过 区域上均相等。 在本发明的光源装置中，通过使波长选择元件的各光通过区域的电压施加单元施 加的施加电压不同，而使波长选择元件的各光通过区域的折射率不同。
这样，通过改变加到波长变换元件的各光通过区域的电压，可以使波长变换元件 的各光通过区域中变换的光的波长与在和该光区域对应的波长选择元件的各光通过区域 透过的光的波长相同。 这样，就可以改变波长变换元件的各光通过区域中变换的光的波长。 因此，用更简单的结构便可提高从多个发光元件射出的光的利用效率，从而可以
得到抑制斑点噪音的光源装置。 另外，理想的是，本发明的光源装置，具有以使上述多个光选择区域的变形的大小 互不相同的方式赋予变形、从而使由上述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相同的 变形赋予单元。 在本发明的光源装置中，可以得到与具有上述变形赋予单元的情况相同的效果。
另外，理想的是，本发明的光源装置中，上述变形赋予单元分别设置在上述多个光 选择区域中。 另外，在本发明的光源装置中，可以得到与设置多个上述变形赋予单元的情况相 同的效果。 另外，理想的是，本发明的光源装置，具有使上述多个光选择区域的温度互不相 同、从而使由上述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相同的温度变化单元。
在本发明的光源装置中，可以得到与具有上述温度变化单元的情况相同的效果。
另外，理想的是，本发明的光源装置中，上述温度变化单元分别设置在上述多个光 选择区域中。 另外，在本发明的光源装置中，可以得到与设置了多个上述温度变化单元的情况 相同的效果。 另外，理想的是，本发明的光源装置中，上述波长选择元件包含波长选择膜，通过 使各个上述多个光选择区域的上述波长选择膜的厚度互不相同，而使由上述多个光选择区 域各自选择的光的波长互不相同。 在本发明的光源装置中，可以得到上述使波长选择膜的厚度互不相同的情况相同 的效果。 另外，理想的是，本发明的光源装置，从上述多个发光元件中的至少一个发光元件 射出的光的峰值波长、与由上述发光元件所对应的上述光选择区域选择的光的峰值波长是 相同的。 在本发明的光源装置中，波长变换元件的各光通过区域中变换的光的波长与所对 应的波长选择元件的各区域选择的光的波长相同。 这样，波长变换元件的各区域中变换的各个光在透过对应的波长选择元件的各光 选择区域时，光量不降低。 因此，可以提高从多个发光元件射出的光的利用效率，同时，可以降低透过波长选 择元件的各区域的光之间的相干性，所以，可以抑制斑点噪音。 本发明的图像显示装置具有上述光源装置、根据图像信号调制从上述光源装置射
出的光的光调制装置和投射由上述光调制装置形成的图像的投射装置。 在本发明的图像显示装置中，从光源装置射出的光入射到光调制装置中。 并且，由光调制装置形成的图像由投射装置进行投射。
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这时，如上所述，从光源装置射出的光已成为相干性低的光，所以，由投射装置投
射的光就抑制了斑点噪音。
因此，可以显示良好的图像。本发明的图像显示装置，具有上述光源装置和使从上述光源装置射出的激光在被
投射面上进行扫描的扫描单元。
在本发明的图像显示装置中，从光源装置射出的光由扫描单元进行扫描。并且，由扫描单元进行扫描的光投影到被投射面上。这时，如上所述，从光源装置射出的光已成为相干性降低的光，所以，照射到被投
射面上的光就抑制了斑点噪音。
因此，可以显示没有亮度不均的良好画质的图像。


图1是表示本发明的实施例1的光源装置的平面图。图2是表示本发明的实施例2的光源装置的平面图。图3是表示本发明的实施例3的光源装置的平面图。图4是表示本发明的实施例4的光源装置的平面图。图5A和图5B是表示图4的光源装置的发光元件的输出波长的图。图6是表示本发明的实施例5的光源装置的平面图。图7是表示本发明的实施例6的光源装置的平面图。图8是表示本发明的实施例7的光源装置的平面图。图9是表示本发明的实施例8的光源装置的平面图。图10是表示本发明的实施例9的光源装置的平面图。图11是表示本发明的实施例10的图像显示装置的平面图。图12是表示本发明的图像显示装置的变形例的平面图。下面，参照

本发明的光源装置和图像显示装置的实施例。在下面的附图中，为了使各部件达到可以识别的大小，适当地变更了各部件的大
小比例。
具体实施例方式
实施例1. 下面，参照图1 图3说明本发明的实施例1。 如图1所示，本实施例的光源装置10具有发光部11和波长选择元件12。 发光部11包括发生激光的5个发光元件(半导体激光器LD)lla、llb、llc、lld、
lle。 这些发光元件lla 发光元件lie都由支持部13支持。 从发光元件lla 发光元件lie射出的光的峰值波长基本上一致。 但是，不必完全一致，也可以多少有些偏差。 通常，由于发光元件的制造误差等，约有数nm的不同。 波长选择元件12选择入射的激光中的指定的选择波长的光(图1所示的点划线)Wl的一部分(约98 99% )，通过向发光部11反射而起发光元件11a lie的共振器反 射镜的功能，同时透过其余的激光(图1所示的双点划线)W2。 作为波长选择元件12，可以使用例如具有周期晶格的全息图那样的光学元件。
从发光部11射出的基波的光(图1所示的实线)W3在发光部11与波长选择元件 12之间反复反射而放大后，作为激光W2从波长选择元件12射出。 波长选择元件12透过各种各样的波长的光，但是，只放大其中指定的波长的光。 放大的光的强度显著地比其他波长的光的强度高。 因此，透过波长选择元件12的光W2可以视为基本上单一波长的光。 该光W2的波长与波长选择元件12的选择波长即波长选择元件12反射的光Wl的
波长基本上相同。 由于波长选择元件12反射指定的选择波长的光的一部分(约98 99% )，所以， 其余(约1 2%)的光作为输出光利用。 在与从发光部11射出的光所入射的波长选择元件12的入射端面12a垂直的第 一端面(后面所述的区域E侧的端面)12c上，如图l所示，粘接着压电元件(变形赋予单 元)15。 作为压电元件15，可以使用水晶、钛酸铅(PbTiO》、锆酸铅(PbZrO》、钛酸钡 (BaTi03)等压电陶瓷和压电性晶体。 另外，在波长选择元件12的第一端面12c的相对方向的第二端面(后面所述的区 域A侧的端面)12b上，如图1所示，设置了吸收体16 。
吸收体16固定不动。 另外，压电元件15的波长选择元件12的长度方向的厚度约为0. lmm。
但是，该数值是一例，随材料而变化。 压电元件15在施加了电压时发生位移，该位移就使波长选择元件12发生变形。
压电元件15设置在波长选择元件12的第一端面12c上，吸收体16的位置固定。
因此，压电元件15在向吸收体16的方向即与从各发光元件11a 发光元件lie 射出的激光的中心轴(光轴)O垂直的方向上加压。
这样，就使波长选择元件12发生变形。 变形的大小，在设置压电元件15的第一端面12c侧最大，随着到设置吸收体16的 第二端面12b而逐渐地减小。 并且，与该变形对应地，波长选择元件12的选择波长即由波长选择元件12反射的 光W1的波长发生变化。 根据与波长选择元件12的折射率的关系，变形越大，选择波长越短，变形越小，选 择波长越长。 g卩，由压电元件15进行加压时，压电元件15侧的选择波长与吸收体16侧的选择 波长相比，向短波长侧移位。 这里，在构成波长选择元件12的1个基体上，设选择从发光元件11a、llb、llc、 11d、lle射出的光的区域(光选择区域)分别为区域A、B、C、D、E。 但是，区域A 区域E实际上是选择波长及变形的大小逐渐变化的连续的区域，所 以，在它们之间不存在物理的边界。
变形的大小在设置压电元件15的第一端面12c侧最大，随着到设置吸收体16的 第二端面12b侧而逐渐地减小，所以，变形的大小在与压电元件15最接近的区域E最大，按 区域D、C、B、A的顺序而减小。 因此，波长选择元件12的选择波长即由波长选择元件12反射的光W1的波长在区 域A、B、C、D、E不同。 并且，变形越大，选择波长越短，变形越小，选择波长越长，所以，与压电元件15最 接近的区域E最短，按区域D、 C、 B、 A的顺序而增长。 即，设由波长选择元件12的区域A、B、C、D、E反射的光Wl的波长分别为A 1、入2、 入3、A4、A5时，贝U入1>入2> A3> A4>入5。 并且，通过这样使由波长选择元件12反射的光W1的波长在区域A、B、C、D、E中不 同，在发光部11与波长选择元件12之间反复反射而放大后，从波长选择元件12射出的光 W2的波长也随区域A、B、C、D、E而不同。 如先前说明的那样，从波长选择元件12射出的光W2的波长与由波长选择元件12 反射的光W1的波长基本上相同。 因此，从波长选择元件12的区域ABCDE射出的光W2的波长分别为A 1、 A 2、入3、 入4、 A 5，从而成为Al> A2> A3> A4> A5的关系。 波长A l A5随变形的大小而变化，所以，通过压电元件15的控制，可以将入1、 入2、 A 3、 A 4、 A 5的值和它们的大小之差设定为所希望的值。
下面，说明本实施例的光源装置10的具体例。 首先，发光元件lla 发光元件lle是红色的半导体激光器，它们射出的光的峰值 波长都是630nm。 该峰值波长在所有的发光元件11a 发光元件lie中不必完全一致，可以多少有 些偏差。 通常，由于发光元件的制造误差等，约有数nm的不同。 并且，这时，控制压电元件15使波长选择元件12的区域A、 B、 C、 D、 E的选择波长 入l、入2、入3、入4、入5分别为630nm、626nm、627nm、629nm、628nm(选择波长的差最大为 4nm)时，从波长选择元件12的区域A、B、C、D、E射出的光W2的波长也分别为630nm、626nm、 627nm、629nm、628nm。 如上所述，在本实施例的光源装置10中，通过在1个基体上形成具有选择波长互 不相同的多个光选择区域A E的波长选择元件12，可以使从区域A E分别射出的光的 波长互不相同。 因此，由于从波长选择元件12射出的光的带宽比从所有的区域射出相同波长的 光的情况宽，所以，可以降低激光之间的相干性。
结果，可以得到抑制斑点噪音的光源装置10。 另外，波长选择元件12是通常所使用的大小，所以，装置不会大型化，从而与先有 的那样设置扩散元件和加振动单元而降低斑点噪音的结构相比，可以实现装置全体的小型 化。 根据以上所述，本发明的光源装置IO是小型的结构，并且可以降低多个激光之间 的相干性，从而可以抑制斑点噪音。
在本实施例中，作为多个发光元件11a 发光元件lle，使用了峰值波长基本上一 致的发光元件，但是，也可以积极地使用峰值波长不同的发光元件。 g卩，可以使用峰值波长分别顺序减小的发光元件1 la、 1 lb、 1 lc、 1 ld、 1 le，控制压电
元件15使在区域A E分别选择与发光元件lla 发光元件lie的峰值波长相同的波长 的光。 另外，为了使由压电元件15引起的波长选择元件12的变形的传输容易成为所希 望的状态，也可以使波长选择元件12的形状成为非对称的形状，S卩，可以使随着从第二端 面12b向第一端面12c而截面面积减小的形状。 另外，在具体例中，波长选择元件12的各区域A 区域E的选择波长之差最大为 4nm，但是，只要最大在小于约10nm的范围内，人所感知的光的色度不会变化。
这样，通过将各区域A E的选择波长之差抑制在最大小于约10nm的范围内，图 像显示装置使用例如光源装置10时，可以显示非常鲜明的图像。 另外，作为变形赋予单元，使用了压电元件15，但是，不限定于此，也可以使用例如
变形规或磁变形元件。
实施例2. 下面，参照图2说明本发明的实施例2 。 在以下说明的各实施例中，对于结构与上述实施例1的光源装置IO相同的地方标 以相同的符号，并省略其说明。 在本实施例的光源装置20中，具有发热元件21和吸热元件22，取代了实施例1的 压电元件15和吸收体16。 除此以外，包含具体例及变形例的应用，都和实施例1相同。 如图2所示，发热元件(温度变化单元)21粘接在与从发光部11射出的光所入射 的波长选择元件12的入射端面12a垂直的第二端面(区域A侧的端面)12b上。
另外，吸热元件22设置在波长选择元件12的一端面(区域A侧的端面)12c上。
这样，由于在波长选择元件12的第二端面12b上设置了发热元件21，而在第一端 面12c上设置了吸热元件22，所以，波长选择元件12在与激光的中心轴0垂直的方向即从 发热元件21侧向吸热元件22侧加热。 另外，在波长选择元件12上形成了从发热元件21侧向吸热元件22而逐渐降低的 温度梯度。 即，在本实施例中，波长选择元件12的温度随着从区域A到区域E而逐渐地降低。
波长选择元件12通过加热而发生热膨胀，从而折射率发生变化。
与该热膨胀对应地，波长选择元件12的选择波长即由波长选择元件12反射的光 Wl的波长发生变化。 如在实施例1中说明的那样，变形越大选择波长越短，变形越小选择波长越长。
可以认为热膨胀也是变形的一种，所以，在更高温下热膨胀大的发热元件21侧的 选择波长与吸收体16侧的选择波长相比，向长波长侧偏移。 S卩，设波长选择元件12的区域A、B、C、D、E的选择波长分别为A 1、 A 2、 A 3、入4、 入5时，贝U入1>入2> A3> A4>入5。 另外，从波长选择元件12的区域A、 B、 C、 D、 E射出的光W2的波长分别成为入1、入2、入3、入4、入5，从而有入1>入2>入3>入4>入5的关系。 在本实施例的光源装置20中，也可以获得与实施例1的光源装置相同的效果。 温度与压力相比，容易监视，控制也很容易，所以，可以更容易地得到与实施例1
的光源装置相同的效果。 此外，在本实施例中，作为波长选择元件12，使用具有周期晶格的全息图那样的光 学元件时，通过对波长选择元件12进行加热，可以很容易地改变内部的周期晶格的间隔。
因此，可以用更简单的结构降低从波长选择元件12的区域A 区域E射出的光之 间的相干性，从而可以抑制斑点噪音。 在本实施例中，作为温度变化单元，使用了发热元件对波长选择元件12进行加 热，但是，也可以使用帕尔帖元件取代发热元件。 使用帕尔帖元件时，可以进行加热和冷却，所以，对将波长选择元件12的区域A 区域E的选择波长A 1、 A 2、 A3、 A 4、 A5控制为所希望的值的情况特别有利。
另外，也可以不使用吸热元件22而用空冷等方法进行放热。 另外，为了进行选择波长A 1、 A 2、 A 3、 A 4、 A 5的控制，可以在波长选择元件12 的区域A 区域E设置热敏电阻等温度传感器，测定温度，根据测定的温度控制发热元件21 的加热温度和加热时间，或控制流过帕尔帖元件的电流。
实施例3. 下面，参照图3说明本发明的实施例3 。 在本实施例的光源装置30中，在波长选择元件33由在基板32上形成的波长选择
膜构成这一点上与实施例1不同。 除此以外，包含具体例与实施例1相同。 如图3所示，波长选择元件33在具有光透过性的基板32上形成，是从基板32侧 开始按第1膜31a、第2膜31b、第3膜31c的顺序层叠的结构。
作为基板32，可以使用例如玻璃。 作为第2膜31b的材料，可以使用例如Ti02。作为第1膜31a以及第3膜31c的 材料，可以使用例如Si(^。 构成波长选择元件33的膜的种类及数量，可以根据所希望的特性适当地选择。
关于这一点，由于是众所周知的，所以，省略详细的说明。 随着从第一端33b侧到第二端33c，通过分别减小膜31a、31b、31c的厚度，从而形 成全体的厚度减小的波长选择元件33。 这样的波长选择元件33，可以通过进行倾斜蒸镀而形成。 并且，与该膜的厚度的变化对应地，波长选择元件33的选择波长即由波长选择元 件33反射的光Wl的波长发生变化。 膜的厚度越大，选择波长越长，膜的厚度越小，选择波长越短。 区域A 区域E中通过激光的部分的膜的厚度J、 K、 L、 M、 N随着从区域A到区域 E顺序减小，所以，各个区域的选择波长Al A5为Al> A2> A3> A4> A5的关系。 波长A 1 随膜的材料、层数、厚度等而变化，所以，通过控制这些要素，可以 将A 1、 A 2、 A 3、 A 4、 A 5的值和它们的大小之差设定为所希望的值。
在本实施例的光源装置30中，也可以得到与实施例1的光源装置相同的效果。
此外，在本实施例的光源装置30中，通过膜厚的设定可以可靠地进行选择波长的 控制，不必进行任何机械的控制。 因此，与实施例1、实施例2相比，利用更简单的结构就可以可靠地降低从波长选 择元件33的各区域射出的光之间的相干性，从而可以降低斑点噪音。 在本实施例中，作为多个发光元件lla 发光元件lle，使用了峰值波长基本上一 致的发光元件，但是，也可以如实施例1所述的那样积极地使用峰值波长不同的发光元件。
另外，在本实施例中，采用了膜的厚度从第一端33b侧到第二端33c而逐渐减小的 结构，但是，也可以对波长选择元件33的各区域改变厚度。
实施例4. 下面，参照图4说明本发明的实施例4 。 在本实施例的光源装置70中，在波长选择元件12的各区域A、B、C、D、E设置压电 元件15a、15b、15c、15d、15e取代波长选择元件12上设置的压电元件15和吸收体16方面 与实施例1不同。 除此以外，包含具体例和实施例1相同。 如图4所示，在本实施例的波长选择元件12中，在表面12d上的各区域A E上 相隔指定的间隔设置了压电元件(变形赋予单元)15a 15e。 另外，可以在相邻的压电元件15a 15e之间设置防振部件，使变形不会在相邻的 区域间传递。 利用这些压电元件15a 15e，可以使各区域A E发生不同的变形。 由于压电元件15a 15e使用了与实施例1的压电元件15相同的压电元件，所以，
加了电压时，就发生位移，从而可以由该位移使波长选择元件12发生变形。 这里，如图5A所示，在实施例1中，通过控制波长选择元件12，使波长选择元件12
的选择波长A 1、 A 2、 A 3、 A 4、 A 5从区域A到区域E连续地减小。 在本实施例中，如图5B所示，可以将波长选择元件12的选择波长A 1、 A 2、入3、 入4、 A 5控制为断续的波长分布(随机的波长分布)。
图5B所示的分布只不过是一例。 因此，在本实施例中，使用了由于例如制造误差而从发光元件1 la 1 le射出的光 的峰值波长入1、入2、入3、入4、入5分别为630nm、626nm、627nm、629nm、628nm的元件。
这时，通过利用压电元件15a 15e控制波长选择元件12的区域A、 B、 C、 D、 E的
变形而使各区域A E的折射率变化。 并且，控制各区域A E的变形而使各区域A E的选择波长A 1、 A 2、 A 3、入4、 入5分别为630nm、626nm、627nm、629nm、628nm。 在本实施例的光源装置70中，也可以和实施例1的光源装置一样降低斑点噪音。
此外，在本实施例中，由于在各区域A E中设置了压电元件15a 15e，所以，从 波长选择元件12射出的输出波长分布的自由度高。 因此，可以使从发光元件lla lie射出的光的波长与所对应的波长选择元件12 的各区域A E选择的光的波长一致。 这样，即使发光元件lla lie由于制造误差等而输出波长有偏差，也可以提高从波长选择元件12射出的光的利用效率。 此夕卜，由于在各区域A E设置了压电元件15a 15e，所以，可以使各区域A E
的选择波长之差不限于lnm而增大或减小，从而可以更有效地降低斑点噪音。 也可以使用有意识地射出不同的波长的光的发光元件lla lle。 另外，也可以和实施例1 一样，使用从发光元件11a lle射出的光的峰值波长都
相同的情况。 采用这样的结构时，通过控制各区域A E的变形而使各区域A E的选择波长 不同，可以降低斑点噪音。 此外，也可以将多个光选择区域A E即例如将2个区域汇总，利用1个压电元件 控制变形。 采用这样的结构时，赋予变形而使由多个光选择区域A E选择的光的波长互不 相同。 另外，也可以在各区域A E设置帕耳帖元件(温度变化单元)取代压电元件 15a 15e。 使用帕耳帖元件时和使用压电元件时一样，通过控制波长选择元件12的区域A E的温度而发生热膨胀，从而各区域A E的折射率发生变化。 并且，控制各区域A E的温度而使各区域A E的选择波长A 1、 A 2、 A 3、入4、 入5分别成为630nm、626nm、627nm、629nm、628nm。 采用这样的结构时，也可以抑制斑点噪音，同时可以提高光的利用效率。
另外，作为温度变化单元，通过使用帕耳帖元件，可以提高或降低波长选择元件 12的各区域A E的温度，所以，可以更准确地使波长选择元件的选择波长与从发光元件 lla lle射出的光的波长对应。 作为发热元件(温度变化单元)，也可以使用电热线等取代帕耳帖元件而改变波 长选择元件12的各区域A E的温度。
实施例5. 下面，参照图6说明本发明的实施例5。 在本实施例的光源装置80中，在设置热吸收膜81a、81b、81c、81d、81e取代实施例 4的压电元件15a 15e方面与实施例4不同。
除此之外，包含具体例和实施例4相同。 光源装置80使用的温度变化部(温度变化单元)85包括热发生用激光光源82、反 射镜83和热吸收膜81a 81e。 如图6所示，热吸收膜81a 81e相隔指定的间隔设置在表面12d上的各个区域 A E。 另外，各个热吸收膜81a 81e的膜厚是相同的。 可以在相邻的热吸收膜81a 81e之间设置绝热部件，使在相邻的区域A E间 不传导热。 另外，反射镜83使从热发生用激光光源82射出的激光向热吸收膜81a 81e扫 描。 并且，通过控制反射镜83的倾斜而调整激光照射热吸收膜81a 81e的时间。
这样，激光照射的时间越长，热吸收膜81a 81e的温度越上升，从而区域A E的温度上升。 在本实施例中，也和上述实施例一样，控制波长选择元件12的各区域A E的温度而使发光元件11a lie的峰值波长一致。 在本实施例的光源装置80中，也和实施例1的光源装置一样，可以降低斑点噪音。
此外，在本实施例中，和实施例4一样，可以提高从波长选择元件12射出的光的利用效率。 在本实施例中，使热吸收膜81a 81e的膜厚相同，但是，也可以使热吸收膜81a 81e的膜厚不规则。 在该结构中，可以不改变反射镜83的扫描速度而使波长选择元件12的各区域A E具有温度分布。 g卩，由于对区域A E而摇动反射镜83的每1扫描的扫描速度可以一定，所以，反射镜83的控制容易。 热吸收膜81a 81e是分别设置在区域A E中，但是，也可以设置在波长选择元件12的表面12d的整个面上。 另外，作为反射镜83，也可以使用MEMS反射镜。
实施例6. 下面，参照图7说明本发明的实施例6 。 如图7所示，本实施例的光源装置40具有发光部41、变换从发光部41射出的光的波长的波长变换元件43和选择由波长变换元件43变换的波长而反射的波长选择元件42。
发光部41是由支持部41f将5个发光元件41a、41b、41c、41d、41e支持成直线状的结构。 从发光元件41a 发光元件41e射出的光的峰值波长A 0基本上一致。 但是，不必完全一致，可以多少有些偏差。 通常，由于发光元件的制造误差等，有约数nm的不同。 是例如射出蓝色的激光的蓝色激光光源装置时，峰值波长A 0为920nm，是射出绿色的激光的绿色激光光源装置时为1060nm，是射出红色的激光的红色激光光源装置时为1240nm。 但是，该波长只不过仅仅是一例。 波长变换元件(第2高次谐波发生元件、SHG :Second HarmonicGeneration) 43是将入射光变换为大约一半的波长的非线性光学元件。 从发光部41射出的照射波长选择元件42的光W3通过波长变换元件而变换为大约一半波长的光。 波长变换元件43的波长变换效率具有非线性的特性，例如，入射到波长变换元件43上的激光的强度越强，变换效率越高。 另外，波长变换元件43的变换效率约为40 50% 。 S卩，从发光部41射出的激光并不是都变换为指定波长的激光。 作为波长变换元件43，使用了板状的波长变换元件。 波长变换元件43与多个发光元件41a 41e对应地分为5个区域P、 Q、 R、 S、 T。
SP，把从发光元件41a、41b、41c、41d、41e射出的光通过的区域分别定为区域(光通过区域)P、Q、R、S、T。 另外，波长变换元件43在各区域P 区域T具有极化周期结构，即具有极化相互反相的域的重复结构。 通过光在该极化周期结构内透过，变换入射的光的波长。 波长变换元件43的区域P、Q、R、S、T的各域的激光的中心轴0方向的宽度(以下，称为间距)分别为Al、 A 2、 A3、 A 4、 A 5。 间距Al A5互不相同，其大小为Al> A2> A3> A4> A5的关系。
这样的极化周期结构可以应用例如特开平4 一 19719号公报所述的制造方法进行制造。 S卩，首先在由非线性强电介质材料(例如LiTaO》构成的基板上，沿激光的中心轴
O方向形成具有电极的区域和没有电极的区域交替地排列的条状的电极图形。 这时，各电极图形的宽度和电极图形之间的间隔使区域P、Q、R、S、T的各域的间距
分别最佳化，成为Al、 A 2、 A3、 A 4、 A 5。 gp，电极图形的宽度和间隔在区域P、 Q、 R、 S、 T中分别不同。 其次，通过将脉冲状的电压加到这些电极图形上，可以得到图7所示的极化周期结构。 在这样形成极化周期结构之后，通常就除去了电极图形，但是，也可以仍然保留着而不除去。 这样，波长变换元件43在区域P 区域T就分别具有周期(间距)不同的极化反相结构。 因此，通过区域P 区域T的光包含在峰值波长A 0的光中的各种各样的波长分量中相互有若干不同的波长A 01 A 05的分量受到变换作用，分别变换为有若干不同的波长入1、入2、入3、入4、入5。 举例说明使用蓝色激光光源装置时的波长时，从发光元件41a、41b、41c、41d、41e分别射出的峰值波长A 0 = 920nm的波长的光中分别在波长A 01 = 920nm、 A 02 = 918nm、入03 = 916nm、 A 04 = 914nm、 A 05 = 912nm附近的光变换为波长入1 = 460nm、 A 2 =459nm、 A 3 = 458nm、 A 4 = 457nm、 A 5 = 456nm的光。 同样，举例说明使用绿色激光光源装置时的波长时，从发光元件41a、41b、41c、41d、41e分别射出的峰值波长A 0 = 1060nm的波长的光中分别在波长A 01 = 1060nm、入02=1058nm、 A 03 = 1056nm、 A 04 = 1054nm、 A 05 = 1052nm附近的光变换为波长A 1 =530nm、入2 = 529nm、入3 = 528nm、入4 = 527nm、入5 = 526nm的光。 另外，同样，举例说明使用红色激光光源装置时的波长时，从发光元件41a、41b、41c、41d、41e分别射出的峰值波长A 0 = 1240nm的波长的光中分别在波长A 01 = 1240nm、入02 = 1238nm、 A 03 = 1236nm、 A 04 = 1234nm、 A 05 = 1232nm附近的光变换为波长入1=620nm、入2 = 619nm、入3 = 618nm、入4 = 617nm、入5 = 616nm的光。
但是，这里所举出的波长，只不过仅仅是一例。 波长选择元件42仅选择未由波长变换元件43变换为指定波长A 1 A 5的激光Wl(S卩，波长A01 A05的光)向发光部41反射，而透过除此以外的激光。
18
波长选择元件42的结构和实施例1 一样，在第一端面(区域E侧的端面)42c设 置了压电元件15，在第二端面(区域A侧的端面)42b设置了吸收体16。
压电元件15控制为使在区域P、Q、R、S、T未变换的激光的波长A 01 A 05与在 波长选择元件的区域A 区域E选择的光的波长分别成为相同的值。 S卩，例如是蓝色激光光源装置时，压电元件15控制为使在区域A 区域E反射的 光的波长分别成为920nm、918nm、916nm、914nm、912nm。 是绿色激光光源装置时，压电元件15控制为使在波长选择元件42的区域A 区
域E反射的光的波长分别成为1060nm、 1058nm、 1056nm、 1054nm、 1052nm。 是红色激光光源装置时，压电元件15控制为使在区域A 区域E选择的光的波长
分别成为1240nm、 1238nm、 1236nm、 1234nm、 1232nm。 但是，这里举出的波长，只不过仅仅是一例。 由波长选择元件42反射的光Wl (图7所示的点划线)再次通过波长变换元件43， 返回到发光元件41a 41e。 返回发光元件41a 41e的光的一部分在此被吸收而成为热，但是，大部分用作发 光的能量或在发光元件41a 41e内反射并通过再次从发光元件41a 41e射出而有效地 利用。 另一方面，由波长变换元件43变换为通过波长选择元件42的波长A 1 A 5的 光W2 (图7所示的双点划线)透过波长选择元件42。 如上所述，从发光部41射出的光W3在发光部41与波长选择元件42之间反复反 射而变换为指定的波长的变换光W2 (图7所示的点划线)从波长选择元件42射出。
即，波长选择元件42与实施例1 实施例3的波长选择元件12及33的作用有若 干不同，但是具有作为发光元件41a 41e的共振器反射镜的功能。 在本实施例的光源装置40中，通过改变区域P T中的域的间距，利用可以向不
同的波长A l A5的变换的波长变换元件43与具有选择波长不同的多个光选择区域A
E的压电元件15的组合，可以使从波长选择元件42射出的光的波长互不相同。 因此，从波长选择元件12射出的光的带宽比从所有的区域射出相同的光的情况
时宽，所以，可以降低激光之间的相干性。 结果，可以得到抑制斑点噪音的光源装置40。 另外，由于波长变换元件43和波长选择元件42是通常所使用的大小，所以，装置 不会大型化，与以往那样设置扩散元件和加振器而降低斑点噪音的结构相比，可以实现装 置全体的小型化。 根据以上所述，本发明的光源装置40是小型的，并且可以降低多个激光之间的相 干性，从而可以抑制斑点噪音。 在本实施例中，作为多个发光元件41a 发光元件41e，使用了峰值波长基本上一 致的发光元件，但是，也可以积极地使用峰值波长不同的发光元件。 即，也可以使用峰值波长分别为A 01、 A 02、 A 03、 A 04、 A 05的发光元件41a、 41b、41c、41d、41e，在区域A E控制压电元件15，以选择与发光元件41a 发光元件41e 各自的峰值波长相同的波长的光。 这样，通过使发光元件41a 发光元件41e的各个峰值波长与波长选择元件42的
19区域A E的选择波长一致，可以提高光的利用效率。 另外，在本实施例中，采用了通过仅将压电元件15设置在波长选择元件42的第一 端面12c而使选择波长随着从压电元件15侧到吸收体16侧逐渐地变长的结构，但是，也可 以如实施例4那样在波长选择元件的各个区域设置压电元件而控制各个区域的变形。
此外，也可以如实施例5那样利用热吸收膜控制各区域的温度。
另外，为了使压电元件15引起的波长选择元件42的变形的传播容易成为所希望 的状态，可以使波长选择元件42的形状为非对称的形状，即可以采用从第二端面42b到第 一端面42c截面积减小的形状。 另外，在具体例中，从各区域A 区域E射出的光W2的波长之差最大为4nm，但是， 最大只要是在小于约10nm的范围内，人所感知的光的色度没有变化。 这样，通过将从各区域A 区域E射出的光W2的波长之差最大抑制在约10nm的
范围内，例如在图像显示装置中使用光源装置40时，就可以显示非常鲜明的图像。 另外，作为变形赋予单元，使用了压电元件15，但是不限于此，也可以使用例如变
形规或磁变形元件。
实施例7. 下面，参照图8说明本发明的实施例7 。 在本实施例的光源装置50中，在波长变换元件51的域的间距不同和具有帕耳帖 元件52方面与实施例6不同。 除此以外，包含具体例和变形例的应用都和实施例6相同。 在本实施例的说明中，对于与上述实施例6的光源装置40相同的结构标以相同的 符号，并省略其说明。 在实施例6的波长变换元件43中，极化周期结构的域的间距A 1 A 5互不相 同，是顺序逐渐减小的值，但是，在本实施例的波长变换元件51中，不受到后面所述的帕耳 帖元件52的作用时，间距A 1 A5基本上相同。 这样，也可以按照在实施例6中说明的方法制造域的间距A 1 A 5分别相等的 波长变换元件51。 在实施例6中说明的制造工序中，可以使为了加脉冲状的电压所使用的电极图形 的宽度和间隔在区域P、Q、R、S、T中都相同。 帕耳帖元件(温度变化单元)52粘接在与从波长变换元件51的发光部41射出的
光入射的入射端面51c垂直的第一端面(区域P侧的端面)51d上。 帕耳帖元件52是为了赋予波长变换元件51适当的温度梯度而使用的。 在波长变换元件51的各区域P T，温度梯度必须控制为使从发光元件41a 41e
射出的光W3变换为所希望的波长Al 入5。 帕耳帖元件52控制为得到这样的适当的温度梯度，将波长变换元件51加热或冷 却。 帕耳帖元件52的控制，使用设置在波长变换元件51的入射端面51c的各区域P T的温度传感器53a、53b、53c、53d、53e进行。 即，根据温度传感器53a 温度传感器53e测定的温度控制流过帕耳帖元件52的 电流。
这些温度传感器53a 温度传感器53e设置在避开向波长变换元件51入射的光
W3和从波长变换元件51返回的光Wl的路径的位置，对这些光没有影响。 这里，由帕耳帖元件52赋予的温度梯度控制为随着趋向设置有波长变换元件51
的帕耳帖元件52的第一端面51d侧(区域P侧)的相反的第二端面51a侧(区域T侧)，
温度逐渐降低。 S卩，对波长变换元件51，在与入射的激光的中心轴0垂直的方向，赋予从高温向低 温逐渐变化的温度梯度。 按照该温度梯度，波长变换元件51的折射率变化，同时，发生由热膨胀引起的域 间距的变化。 受到这样的折射率的变化和域间距的变化的影响，通过区域P T的光包含在峰 值波长A 0的光中的各种各样的波长分量中相互有若干不同的波长A 01 A 05的分量接 受变换作用，分别变换为有若干不同的波长A 1 入5。 在本实施例的光源装置50中，也可以得到与实施例6的光源装置相同的效果。
另外，在本实施例的光源装置50中，通过使用域的间距A 1 A 5分别相等的波 长变换元件51并由帕耳帖元件52赋予温度梯度，而使波长变换元件51的内部结构变化。
因此，由于不必太严格地控制间距A 1 A5，所以，可以降低波长变换元件51的 制造成本以及光源装置50的制造成本。
实施例8. 下面，参照图9说明本发明的实施例8。 在本实施例的光源装置55中，在波长变换元件51的各区域P、Q、R、S、T设置帕耳 帖元件52a、52b、52c、52d、52e取代帕耳帖元件52和温度传感器53a 53e和使用实施例 4的波长选择元件12方面与实施例7不同。
除此以外，包含具体例和实施例7相同。 如图9所示，在本实施例的波长变换元件中，在表面51b上的各个区域P T相隔 指定的间隔设置了帕耳帖元件(温度变化单元)52a 52e。 也可以在相邻的帕耳帖元件52a 52e之间设置绝热部件，从而使在相邻的区域 间不传导热。 利用这些帕耳帖元件52a 52e可以将各个区域P T控制为不同的温度。
这里，在实施例7中，如图5A所示，控制波长变换元件51使波长变换元件51的选 择波长A 1、 A 2、 A 3、 A 4、 A 5从区域P到区域T连续地减小。 在本实施例中，如图5B所示，波长变换元件51的变换波长A1、A2、A3、A4、入5 可以控制为断续的波长分布(随机的波长分布)。 因此，在本实施例中，使用由于例如制造误差而从发光元件41a 41e射出的光的 峰值波长入1、入2、入3、入4、入5分别为630nm、626nm、627nm、629nm、628nm的元件。
这时，利用帕耳帖元件52a 52e控制波长变换元件51的区域P、 Q、 R、 S、 T的温 度，发生热膨胀，从而各区域P T的折射率变化。 并且，控制各区域P T的温度使各区域A E的变换波长Al、 A 2、 A3、入4、 入5分别成为630nm、626nm、627nm、629nm、628nm。 在本实施例的光源装置55中，也和实施例7 —样，可以降低斑点噪音。
此外，在本实施例中，由于在各区域P T设置了帕耳帖元件52a 52e，所以，从 波长变换元件51射出的输出波长分布的自由度高。 因此，可以使从发光元件41a 41e射出的光的波长与所对应的波长变换元件51 的各区域P T变换的光的波长一致。 这样，即使发光元件41a 41e由于制造误差等而输出波长有偏差，也可以提高从 波长变换元件51射出的光的利用效率。 此外，由于波长选择元件12也对各区域A E改变选择波长，所以，可以使波长变 换元件51与波长选择元件12的对应波长一致。
这样，可以进一步提高光的利用效率。 此夕卜，由于在各区域P T设置了帕耳帖元件52a 52e，所以，不必将各区域P T的选择波长之差限定为lnm，可以增大或减小，从而可以更有效地降低斑点噪音。
也可以使用发热元件(温度变化单元，例如电热线等)或压电元件(变形赋予单 元)取代帕耳帖元件52a 52e。 采用该结构时，和用于波长选择元件12时一样，可以个别控制各区域P T，所以， 可以改变各区域P T的域间距，从而可以改变变换波长。 此外，和实施例5的图6所示的波长选择元件12 —样，可以在波长变换元件51的 表面51b的各区域P T设置热吸收膜。 采用该结构时，和实施例5 —样，也是调整照射热吸收膜的激光的时间。 这样，由于波长变换元件51的各区域P T的温度改变，所以，发生热膨胀引起的
域间距的变化。 因此，通过使波长变换元件51的域间距与发光元件41a 41e的输出波长一致， 可以提高光的利用效率。 此夕卜，也可以将波长变换元件51的多个区域P T即例如将2个区域汇总，利用 l个帕耳帖元件控制温度。 采用该结构时，也可以控制温度，使由多个光选择区域P T选择的光的波长互不 相同。 另外，在本实施例中，使用了实施例4所示的波长选择元件12，但是，也可以使用 实施例5所示的波长选择元件。
实施例9. 下面，参照图10说明本发明的实施例9。 在本实施例的光源装置60中，在包含波长变换元件61的区域P T的表面61a 上设置电极(电压施加单元)65a 65e取代帕耳帖元件52a 52e的方面与实施例7不 同。 除此以外，包含具体例和变形例的应用和实施例7相同。 在本实施例的波长变换元件61中，在表面61a上的各区域P T，与相邻的电极保 持指定的间隔而设置了片状的电极65a、65b、65c、65d、65e。 对这些电极65a 65e分别加上不同的电压，与所加的电压相应地，各区域P T 成为不同的温度。 由于温度的不同，在波长变换元件61的区域P T，折射率分别发生变化，同时，发生由热膨胀引起的域间距的变化。 并且，加到电极65a 65e上的电压和实施例7 —样，控制为随着从区域P侧到区 域T侧温度逐渐地降低。 在图10中，仅表示出了在表面61a上形成的电极65a 65e，但是，也可以在表面 61a的相反侧的表面上分别形成与电极65a 65e成对的5个电极，通过利用该成对的电极 将区域P T夹在中间，分别给区域P T施加指定的电压。 在本实施例的光源装置60中，也能够得到与实施例7的光源装置相同的效果。
在本实施例的光源装置60中，可以给各区域P T加上不同的电压，所以，可以更 精密地进行各区域的变换特性的控制。 另外，由于可以改变波长变换元件61的各区域P T的域间距，所以，从发光元件 41a 41e射出的光的波长不同时，可以配合输出波长，改变对应的区域P T的域间距。
这样，便可提高波长变换元件的光的利用效率。
实施例10. 接着，参照图11说明本发明的实施例10。 在本实施例中，说明具有上述实施例1的光源装置10的图像显示装置100。
在图n中，为了简略化，省略了构成图像显示装置100的框体。
在图像显示装置100中，作为射出红色光的红色激光光源(光源装置)101R，使用 上述实施例1的光源装置10，作为射出绿色光、蓝色光的绿色激光光源(光源装置)101G和 蓝色激光光源(光源装置)101B使用上述实施例6的光源装置40。 另外，图像显示装置100具有分别调制从激光光源101R、101G及101B射出的激光 的液晶光阀(光调制装置)104R、104G及104B、将从液晶光阀104R、104G及104B射出的光 合成而向投影透镜107导引的交叉分色棱镜(色光合成单元)106和将由液晶光阀104R、 104G及104B形成的像放大而向屏幕110投影的投影透镜(投射装置)107。
此夕卜，图像显示装置100为了使从激光光源101R、101G及101B射出的激光的照度 分布均匀而在各激光光源101R、101G及101B的光路下流侧设置均匀化光学系统102R、102G 及102B，照度分布由该均匀化光学系统实现均匀化的光对液晶光阀104R、104G及104B进行 照明。 例如，均匀化光学系统102R、102G及102B由全息图102a和物镜103b构成。
由各液晶光阀104R、 104G及104B调制的3个色光入射到交叉分色棱镜106上。
该棱镜由4个直角棱镜相互粘贴而形成，在其内面，反射红色光的电介质多层膜 和反射蓝色光的电介质多层膜配置成十字状。 由这些电介质多层膜将3个色光合成，形成表示彩色图像的光。 并且，合成的光由作为投影光学系统的投影透镜107投影到屏幕110上，显示放大
的图像。 在上述本实施例的图像显示装置100中，由于从红色激光光源101R、绿色激光光 源IOIG和蓝色激光光源IOIB射出的光成为相干性降低的光，所以，由投影透镜107投影的 光就抑制了斑点噪音。 因此，可以在屏幕110上显示良好的图像。 在本实施例的图像显示装置中，说明了对绿色和蓝色的激光光源IOIG和IOIB使用实施例6的光源装置40，但是，也可以使用其他实施例的光源装置。 这时，各光源装置101R、101G及IOIB可以采用不同的实施例的光源装置，也可以 采用同一实施例的光源装置。 另外，作为光调制装置，使用了透过型的液晶光阀，但是，可以使用液晶以外的光 阀，也可以使用反射型的光阀。 作为这样的光阀，有例如反射型的液晶光阀或数字微镜器件(DigitalMicro Mirror Device)。 投影光学系统的结构，根据所使用的光阀的种类而适当地变更。 另外，实施例1 实施例6的光源装置10 80也适用于扫描型的图像显示装置。 这样的图像显示装置的例子示于图12。 图12所示的图像显示装置200具有实施例1的光源装置10、将从光源装置10射出 的光向屏幕210扫描的MEMS反射镜(扫描单元)202和将从光源装置10射出的光向MEMS 反射镜202会聚的会聚透镜203。 从光源装置10射出的光通过移动MEMS反射镜202而导引到屏幕210上沿横向和 纵向扫描。 显示彩色图像时，也可以将构成发光部11的多个发光元件利用具有红、绿、蓝的 峰值波长的发光元件的组合而构成。 本发明的技术范围不限定上述实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行 种种变更。 例如，在实施例6、7、9中，使用了具有和实施例1相同结构的波长选择元件42，但
是，也可以使用具有和实施例2 5相同结构的波长选择元件取代之。 另外，波长选择元件12、33、42在各光选择区域选择波长可以不同，也可以不按上
述顺序而减小。 对于波长变换元件43、51、61也一样。 另外，作为发光元件，可以使用短面发光激光器或面发光激光器。
权利要求
一种光源装置，其特征在于，包括发生激光的多个发光元件；波长变换元件，该波长变换元件具有使从上述多个发光元件中的一个发光元件射出的激光透射并将上述激光中所含的波长的光变换成规定波长的光、从而射出被变换成上述规定波长的光和没有被变换成上述规定波长的光的光通过区域，并且以由多个上述光通过区域变换的光的波长互不相同的方式，由上述多个光通过区域构成该波长变换元件；和波长选择元件，该波长选择元件具有入射从上述多个光通过区域射出的被变换成上述规定波长的光和没有被变换成上述规定波长的光、选择出没有被变换成上述规定波长的光将其向上述发光元件反射而使剩余的激光透射、从而作为上述发光元件的共振器反射镜而作用的光选择区域，和以由上述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相同的方式具有多个上述光选择区域的基体。
2. 按权利要求1所述的光源装置，其特征在于上述波长变换元件具有沿从上述多个 发光元件射出的激光的中心轴、极化相互反相的域重复的结构，通过使在上述激光的中心轴方向上的上述域的宽度在各个上述多个光通过区域中互 不相同，而使由各个上述多个光通过区域分别变换的光的波长互不相同。
3. 按权利要求1所述的光源装置，其特征在于包括使上述多个光通过区域的温度互不相同，使由上述多个光通过区域各自变换的光 的波长互不相同的温度变化单元，上述波长变换元件，具有沿从上述多个发光元件射出的激光的中心轴、极化相互反相 的域重复的结构，在上述激光的中心轴方向上的上述域的宽度，在所有的多个光通过区域上均相等。
4. 按权利要求1所述的光源装置，其特征在于包括以使上述多个光通过区域的电压互不相同的方式施加电压，使由上述多个光通过 区域各自变换的光的波长互不相同的电压施加单元，上述波长变换元件，具有沿从上述多个发光元件射出的激光的中心轴、极化相互反相 的域重复的结构，在上述域的中心轴方向上的上述激光的宽度，在所有多个光通过区域上均相等。
5. 按权利要求1 4的任一权项所述的光源装置，其特征在于包括以使上述多个光 选择区域的变形大小互不相同的方式赋予变形，使上述多个光选择区域各自选择的光的波 长互不相同的变形赋予单元。
6. 按权利要求5所述的光源装置，其特征在于上述变形赋予单元分别设置在各个上 述多个光选择区域。
7. 按权利要求1 4的任一权项所述的光源装置，其特征在于包括使上述多个光选 择区域的温度互不相同，使由上述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相同的温度变 化单元。
8. 按权利要求7所述的光源装置，其特征在于上述温度变化单元分别设置在各个上 述多个光选择区域。
9. 按权利要求1 4的任一权项所述的光源装置，其特征在于 上述波长选择元件包含波长选择膜，通过使各个上述多个光选择区域的上述波长选择膜的厚度互不相同，而使由上述多个光选择区域各自选择的光的波长互不相同。
10. 按权利要求l所述的光源装置，其特征在于从上述多个发光元件中的至少一个发光元件射出的光的峰值波长、与由上述发光元件所对应的上述光选择区域选择的光的峰值波长相同。
11. 一种图像显示装置，其特征在于具有权利要求1 权利要求10的任一权项所述的光源装置、根据图像信号调制从上述光源装置射出的光的光调制装置和投射由上述光调制装置形成的图像的投射装置。
12. —种图像显示装置，其特征在于具有权利要求1 权利要求10的任一权项所述的光源装置和在被投射面上扫描从上述光源装置射出的激光的扫描单元。
全文摘要
一种光源装置和图像显示装置。一种光源装置，包括发生激光的多个发光元件；和波长选择元件，该波长选择元件具有从上述多个发光元件中的一个发光元件射出的激光中选择指定的选择波长的光并将其向上述发光元件反射而使剩余的激光透射、从而起上述发光元件的共振器反射镜的作用的光选择区域，和以由上述多个光选择区域分别选择的光的波长互不相同的方式具有多个上述光选择区域的基体。
文档编号G03B21/14GK101761828SQ201010002310
公开日2010年6月30日 申请日期2007年8月29日 优先权日2006年8月31日
发明者住山文香, 武田高司 申请人:精工爱普生株式会社