JP4930122B2 - 光源ユニット、照明ユニット、光源装置、照明ユニット、プロジェクタ及びモニタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光源及び波長変換素子を少なくとも備える光源ユニットに関するものである。

従来、画像を拡大投写するプロジェクタやプロジェクションテレビには、一般的に、その照明装置として、超高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）が用いられていた。しかし、ＵＨＰは、最高輝度に到達するまでに数分程度の時間を要することや、寿命が比較的短いことなど、種々の課題が存在していた。そこで、近年では、例えば、下記の特許文献１に記載されているように、照明装置に赤外レーザ光源を利用する技術が開発されつつある。

赤外レーザ光から可視光を得るためには、ＰＰＬＮ（Periodically Poled Lithium Niobate）等の波長変換素子を用いることができる。この波長変換素子を用いれば、比較的製造の容易な半導体赤外レーザ光源を用いて、赤色や青色や緑色等の可視光を得ることができる。

特開２００５−９９１６０号公報

このように、赤外レーザ光源と波長変換素子を少なくとも備えた光源ユニットを、プロジェクタなどの照明装置に利用する場合、その光源ユニットとしては、高出力のレーザ光を出射し得ることが要求される。

しかし、このような高出力のレーザ光を出射することができる光源ユニットを、プロジェクタなどの一般家電製品に搭載した場合、ユーザによって、その製品から光源ユニットが取り外され、別の用途に利用される恐れがあった。

従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、光源ユニットを製品から取り外した場合には、その光源ユニットを使用できなくする技術を提供することにある。

上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の第１の光源ユニットは、パッケージ内に、レーザ光を発するレーザ光源と、前記レーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子と、前記パッケージの外部より熱源給電線を介して供給された電力を用いて、前記波長変換素子を加熱する熱源と、前記波長変換素子の温度を検出し、その検出信号を前記パッケージの外部につながるセンサ出力線に出力する温度センサと、前記パッケージの外部から送信される識別情報に基づいて、認証を行う認証部と、前記センサ出力線上に設けられ、前記パッケージの外部に出力すべき信号を切り換える切り換え部と、を備えて成ると共に、前記所定の波長のレーザ光のみを通過させて、前記パッケージの外部に出射させる窓を前記パッケージに有して成り、前記認証部は、前記切り換え部を制御して、前記識別情報が予め設定された所定の認証条件を満たす場合には、前記検出信号を前記パッケージの外部に出力させ、それ以外の場合には、前記検出信号を出力させないか、または、前記検出信号とは信号値の異なる信号を出力させることを要旨とする。

このように、本発明の第１の光源ユニットでは、パッケージ内において、認証部が、外部から送信される識別情報に基づいて、認証を行い、切り換え部を制御して、その識別情報が予め設定された所定の認証条件を満たす場合には、検出信号をパッケージの外部に出力させる。しかし、それ以外の場合、例えば、その識別情報が上記認証条件を満たさない場合や、識別情報自体が外部から送信されない場合には、検出信号を出力させないか、または、検出信号とは信号値の異なる信号を出力させる。従って、熱源に供給すべき電力として、パッケージの外部から、波長変換素子の温度に応じた適正な値の電力を与えることができない。そのため、波長変換素子に対し適正な温度制御を行うことができず、光源ユニットからはレーザ光が出射されない。

従って、本発明の第１の光源ユニットを一般家電製品に搭載した場合に、例え、ユーザによって、その製品から光源ユニットが取り外され、別の用途に利用されようとしても、その場合、その光源ユニットに上記認証条件を満たすような識別情報を与えることができないので、結果的に、その光源ユニットからレーザ光を出射させることはできず、その光源ユニットを使用不可能とすることができる。また、光源ユニット内の各構成要素は、パッケージによって保護されているため、構成要素単位で取り出して転用することも不可能である。

本発明の第１の光源ユニットにおいて、前記切り換え部は、前記センサ出力線を接続状態にするかまたは遮断状態にするかを切り換えるスイッチを備え、前記認証部は、前記スイッチを制御して、前記識別情報が前記認証条件を満たす場合には、前記センサ出力線を接続状態にし、それ以外の場合には遮断状態にするようにしてもよい。
このようなスイッチを用いることにより、簡易な構成にて切り換え部を実現することができる。

本発明の第２の光源ユニットは、パッケージ内に、レーザ光を発するレーザ光源と、前記レーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子と、前記パッケージの外部より熱源給電線を介して供給された電力を用いて、前記波長変換素子を加熱する熱源と、前記波長変換素子の温度を検出し、その検出信号を前記パッケージの外部につながるセンサ出力線に出力する温度センサと、前記パッケージの外部から送信される識別情報に基づいて、認証を行う認証部と、前記熱源給電線上に設けられ、前記熱源に供給すべき電力を切り換える切り換え部と、を備えて成ると共に、前記所定の波長のレーザ光のみを通過させて、前記パッケージの外部に出射させる窓を前記パッケージに有して成り、前記認証部は、前記切り換え部を制御して、前記識別情報が予め設定された所定の認証条件を満たす場合には、前記パッケージの外部からの電力を前記熱源に供給させ、それ以外の場合には、前記電力を供給させないか、または、外部からの前記電力とは電力値の異なる電力を供給させることを要旨とする。

このように、本発明の第２の光源ユニットでは、パッケージ内において、認証部が、外部から送信される識別情報に基づいて、認証を行い、切り換え部を制御して、その識別情報が予め設定された所定の認証条件を満たす場合には、パッケージの外部からの電力を熱源に供給させる。しかし、それ以外の場合には、電力を熱源に供給させないか、または、外部からの電力とは電力値の異なる電力を供給させる。従って、パッケージの外部から与えられた、波長変換素子の温度に応じた適正な値の電力を、熱源に供給することができない。そのため、波長変換素子に対し適正な温度制御を行うことができず、光源ユニットからはレーザ光が出射されない。
従って、本発明の第２の光源ユニットにおいても、第１の光源ユニットの場合と同様の効果を奏することができる。

本発明の第２の光源ユニットにおいて、前記切り換え部は、前記熱源給電線を接続状態にするかまたは遮断状態にするかを切り換えるスイッチを備え、前記認証部は、前記スイッチを制御して、前記識別情報が前記認証条件を満たす場合には、前記熱電給電線を接続状態にし、それ以外の場合には遮断状態にするようにしてもよい。
このようなスイッチを用いることにより、簡易な構成にて切り換え部を実現することができる。

上記した光源ユニットの他に、該光源ユニットから出射された前記レーザ光を拡散させ、照明光として出射する光拡散部を備えることによって、照明ユニットを構成するようにしてもよい。このような照明ユニットを一般家電製品に搭載した場合にも、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

上記した光源ユニットの他に、該光源ユニットに前記熱源給電線を介して前記電力を供給すると共に、前記光源ユニットから前記センサ出力線を介して出力された信号に応じて、供給すべき前記電力を制御する駆動部とを備えることによって、光源装置を構成するようにしてもよい。このような光源装置を一般家電製品に搭載した場合にも、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

上記した光源ユニットの他に、該光源ユニットから出射された前記レーザ光を拡散させ、照明光として出射する光拡散部と、前記光源ユニットに前記熱源給電線を介して前記電力を供給すると共に、前記光源ユニットから前記センサ出力線を介して出力された信号に応じて、供給すべき前記電力を制御する駆動部と、を備えることによって、照明装置を構成するようにしてもよい。このような照明装置を一般家電製品に搭載した場合にも、その照明装置が、上記した光源ユニットを含んでいるため、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

また、上記した光源装置または照明装置において、前記駆動部は、前記光源ユニットに対し、前記識別情報を送信するようにしてもよい。このように、駆動部が識別情報を送信することによって、前記光源ユニットに、パッケージの外部から識別情報を与えることができる。

さらに、前記駆動部は、前記識別情報を無線で送信するようにしてもよい。こうすることによって、配線を減らすことができる。

本発明の第１のプロジェクタは、上記した光源装置と、該光源装置からの光を利用して、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置と、を備えることを要旨とする。

このように、上記した光源ユニットを含む光源装置をプロジェクタに搭載した場合に、ユーザによって、そのプロジェクタから光源ユニットが取り外され、別の用途に利用されようとしても、上述したとおり、その光源ユニットからレーザ光を出射させることはできないため、その光源ユニットを使用不可能とすることができる。

本発明の第２のプロジェクタであって、上記した光源装置と、該光源装置からの光を利用して、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置と、前記光源ユニットに対し、前記識別情報を送信する識別情報送信部と、を備えることを要旨とする。

本発明の第２のプロジェクタによれば、上述した第１のプロジェクタの場合と同様の効果を奏する他、識別情報送信部が識別情報を送信することによって、前記光源ユニットに、パッケージの外部から識別情報を与えることができる。

また、前記識別情報送信部は、前記識別情報を無線で送信するようにしてもよい。この場合も、配線を減らすことができる。

本発明のモニタ装置は、上記した照明装置と、該照明装置から出射された前記照明光によって照明された被写体を撮像する撮像部と、を備えることを要旨とする。

このように、上記した光源ユニットを含む照明装置をモニタ装置に搭載した場合に、ユーザによって、そのモニタ装置から光源ユニットが取り外され、別の用途に利用されようとしても、上述したとおり、その光源ユニットからレーザ光を出射させることはできないため、その光源ユニットを使用不可能とすることができる。

なお、本発明は、上記した光源ユニットなどの装置発明の態様に限ることなく、光源ユニットの制御方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。

Ａ．第１の実施例：
Ａ−１．実施例の構成：
図１は本発明の第１の実施例としての光源ユニットを備える照明装置を模式的に示した説明図である。

図１に示す照明装置１００は、レーザ光を出射する光源ユニット１０と、その光源ユニット１０を駆動するための駆動回路５０と、光源ユニット１０から出射されたレーザ光を拡散する光拡散素子６０と、を備えている。光源ユニット１０は、パッケージ１２内に、主として、赤外レーザ光源１４と、波長変換素子１６と、温度センサ１８と、熱源２０と、スイッチ２２と、認証回路２４と、を備えており、パッケージ１２の側面に窓２６を備えている。このような照明装置１００は、後述するように、一般家電製品であるプロジェクタやモニタ装置などに搭載されて用いられる。

赤外レーザ光源１４は、パッケージ１２内の基板３０上に立設されており、駆動回路５０からレーザ給電線３４を介して駆動電力が供給されると、高出力の赤外レーザ光を発生する。

波長変換素子１６は、熱拡散板２８の上面に設けられており、温度センサ１８及び熱源２０は、熱拡散板２８の下面にそれぞれ設けられている。熱拡散板２８自体は、台座３２を介して基板３０に取り付けられている。波長変換素子１６は、第２高調波発生（Second Harmonic Generation：ＳＨＧ）の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。例えば、ＰＰＬＮ(Periodically Poled Lithium Niobate)などを用いることができる。波長変換素子１６は、赤外レーザ光源１４から出射された赤外レーザ光を入射すると、基本波であるその赤外レーザ光を、赤色，緑色，青色など、第２高調波に当たる可視レーザ光に波長変換する。

波長変換素子１６は、温度依存性を有しており、波長変換効率の高い温度許容範囲（すなわち、波長整合温度範囲）が限られているため、波長変換を行う際には、波長変換素子１６の温度がその温度許容範囲内に入るように、温度制御がなされる。具体的には、熱源２０が、駆動回路５０から熱源給電線３６を介して電力の供給を受けると、発熱して、熱拡散板２８を介して波長変換素子１６を加熱する。熱拡散板２８は、波長変換素子１６の温度を均一化するために用いられる。そして、温度センサ１８が、波長変換素子１６の温度を検出し、その検出信号をセンサ出力線３８を介して駆動回路５０に出力すると、駆動回路５０が、その検出信号に基づいて、波長変換素子１６の温度が上記温度許容範囲内に入るよう、熱源２０に供給すべき電力を制御する。

窓２６は、主として赤外線吸収素材でできており、パッケージ内部側の面に赤外線反射膜が形成されている。窓２６は、波長変換素子１６から出射されたレーザ光を入射すると、そのレーザ光のうち、基本波である赤外レーザ光は反射または吸収し、第２高調波である可視レーザ光は透過する。従って、窓２６からは、外部に、可視レーザ光のみが出射されることになる。

光拡散素子６０は、光源ユニット１０の外部に配置されており、光源ユニット１０の窓２６から出射されたレーザ光を入射すると、そのレーザ光を拡散して、照明光として出射する。光拡散素子６０としては、例えば、拡散レンズや、入射した光が拡散するように干渉縞が予め形成されたホログラム素子を用いることができる。

また、本実施例では、上述したとおり、光源ユニット１０のパッケージ１２内に、上記した構成要素の他に、さらに、スイッチ２２及び認証回路２４を備える。これらスイッチ２２及び認証回路２４は、基板３０上に設けられているが、図では、分かり易くするため、両者とも、基板３０から離れた位置に記載されている。認証回路２４は、認証回路給電線４０及び認証ＩＤ信号線４２を介して駆動回路５０に接続されている。認証回路２４は、内部に記憶領域（図示せず）を有しており、予め第１の認証ＩＤが記憶されている。スイッチ２２は、温度センサ１８から駆動回路５０に至るセンサ出力線３８の途中に配置されており、また、スイッチ制御線４４を介して認証回路２４に接続されている。スイッチ２２は、認証回路２４による制御によって、センサ出力線３８を接続状態にするか遮断状態にするかを切り換える。なお、スイッチ２２は、初期状態では遮断状態にしている。

一方、駆動回路５０も、内部に記憶領域（図示せず）を有しており、予め第２の認証ＩＤが記憶されている。なお、この第２の認証ＩＤとしては、認証回路２４の記憶領域に記憶されている第１の認証ＩＤと同じものが設定されている。

なお、本実施例において、赤外レーザ光源１４は、請求項におけるレーザ光源に、認証回路２４は、請求項における認証部に、スイッチ２２は、請求項における切り換え部またはスイッチに、駆動回路５０は、請求項における駆動部に、光拡散素子６０は、請求項における光拡散部に、それぞれ相当する。

Ａ−２．正規製品搭載時の動作：
まず、図１に示す照明装置１００が、後述するプロジェクタやモニタ装置など、正規の一般家電製品に搭載されている場合の本実施例の動作について説明する。

上記製品が起動されると、まず、駆動回路５０が、認証回路給電線４０を介して認証回路２４に電力を供給する。これにより、認証回路２４は起動し、認証ＩＤ受信待機状態に入る。その後、駆動回路５０は、その内部の記憶領域に記憶された第２の認証ＩＤを読み出して、認証ＩＤ信号線４２を介して認証回路２４に送信する。認証回路２４は、その送信された認証ＩＤを受信すると、内部の記憶領域に記憶されている第１の認証ＩＤを読み出して、受信した認証ＩＤと比較し、両者が一致するか否かを判定して、認証を行う。この場合、光源ユニット１０は、上記製品から取り外されていないので、受信した認証ＩＤは、駆動回路５０から送信された第２の認証ＩＤであるため、読み出した第１の認証ＩＤと必ず一致することとなる。比較した認証ＩＤ同士が一致した場合、認証回路２４は、スイッチ制御線４４を介してスイッチ２２を制御し、センサ出力線３８を遮断状態から接続状態に切り換えさせる。

次に、駆動回路５０が、レーザ給電線３４を介して赤外レーザ光源１４に駆動電力を供給すると共に、熱源給電線３６を介して熱源２０に電力を供給する。すると、上述したとおり、赤外レーザ光源１４は、供給された駆動電力によって、赤外レーザ光を発生して出射し、熱源２０は、供給された電力によって発熱して、波長変換素子１６を加熱する。また、このとき、温度センサ１８は、波長変換素子１６の温度を検出し、その検出信号をセンサ出力線３８に出力するが、前述したとおり、認証回路２４による制御によって、スイッチ２２が、センサ出力線３８を遮断状態から接続状態に切り換えたことによって、出力された検出信号は、センサ出力線３８を介して、駆動回路５０に入力される。従って、駆動回路５０は、その検出信号に基づいて、波長変換素子１６の温度が上記温度許容範囲内に入るよう、熱源２０に供給すべき電力を制御することができるため、波長変換素子１６は、赤外レーザ光源１４からの赤外レーザ光を入射すると、基本波であるその赤外レーザ光を第２高調波に当たる可視レーザ光に波長変換する。よって、窓２６から外部へは、波長変換により得られた可視レーザ光が出射されることになる。光源ユニット１０の外部には、光拡散素子６０があるため、窓２６から出射された可視レーザ光は、この光拡散素子６０によって拡散され、照明光となって出射される。

Ａ−３．別用途利用時の動作：
次に、光源ユニット１０が、ユーザによって上記製品から取り外されて、他の用途に利用されようとしている場合の本実施例の動作について説明する。

この場合、光源ユニット１０の外部から認証回路給電線４０を介して認証回路２４に、電力を供給したとすると、認証回路２４は起動して、認証ＩＤ受信待機状態になる。しかし、その後、認証回路２４は、認証ＩＤ信号線４２を介して認証ＩＤを受信しないと、上記した認証を行わないので、スイッチ２２は初期状態のまま、すなわち、センサ出力線３８を遮断状態のままとする。また、仮に、認証回路２４が認証ＩＤ受信待機状態にあるときに、光源ユニット１０の外部から認証ＩＤ信号線４２を介して認証回路２４に第３の認証ＩＤを送信したとすると、認証回路２４は、その送信された認証ＩＤを受信する。そして、認証回路２４は、上記した認証を行うが、受信した第３の認証ＩＤは、読み出した第１の認証ＩＤと一致することはないため、認証回路２４は、スイッチ２２を制御し、センサ出力線３８を遮断状態のままとする。

そこで、次に、駆動回路５０が、レーザ給電線３４を介して赤外レーザ光源１４に駆動電力を供給すると共に、熱源給電線３６を介して熱源２０に電力を供給する。すると、上述したとおり、赤外レーザ光源１４は、供給された駆動電力によって、赤外レーザ光を発生して出射し、熱源２０は、供給された電力によって発熱して、波長変換素子１６を加熱する。しかし、このとき、温度センサ１８は、波長変換素子１６の温度を検出し、その検出信号をセンサ出力線３８に出力するが、前述したとおり、スイッチ２２は、センサ出力線３８を遮断状態としたままであるので、出力された検出信号は、スイッチ２２で遮断され、駆動回路５０には入力されない。従って、駆動回路５０は、熱源２０に供給すべき電力を正常に制御することができないため、波長変換素子１６の温度は、上記した温度許容範囲から外れてしまう。その故、波長変換素子１６は、赤外レーザ光源１４からの赤外レーザ光を入射しても、正常に波長変換することができないため、第２高調波に当たる可視レーザ光が発生することはなく、赤外レーザ光がそのまま出射されることになる。従って、出射された基本波である赤外レーザ光は、窓２６で、反射または吸収されるため、窓２６から外部へは、レーザ光が出射されることはない。

Ａ−４．実施例の効果：
以上説明したとおり、本実施例によれば、光源ユニット１０が、ユーザによって正規の製品から取り外されて、他の用途に利用されようとしたとしても、その光源ユニット１０に外部から、認証回路２４内の第１の認証ＩＤと同じ認証ＩＤを与えることはできないので、スイッチ２２を切り換えて、センサ出力線３８を接続状態とすることはできない。その結果、波長変換素子１６は、正常な温度制御がなされないため、光源ユニット１０の窓２６からレーザ光を出射させることできず、それにより、その光源ユニット１０を使用不可能とすることができる。また、光源ユニット１０内の各部品は、パッケージ１２によって保護されているため、部品単位で取り出して転用することも不可能である。

Ａ−５．第１の適用例：
図１に示した照明装置１００の第１の適用例として、一般家電製品であるプロジェクタに搭載した場合の例を図２を用いて説明する。

図２は図１の照明装置を搭載したプロジェクタの一例を示す説明図である。図２に示すプロジェクタ２００は、赤色照明光を出射する赤色照明装置１００Ｒと、緑色照明光を出射する緑色照明装置１００Ｇと、青色照明光を出射する青色照明装置１００Ｂと、を備えており、それぞれ、図１に示した照明装置１００と同一の構成を成している。なお、各色の照明装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにおいて、光源ユニット１０内の波長変換素子１６では、それぞれ、可視レーザ光として、対応する色（すなわち、赤色，緑色，または青色）の波長のレーザ光を出射するように、波長変換がなされている。

また、プロジェクタ２００は、各照明装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された各色の照明光を、コンピュータなど（図示せず）から出力された画像信号に応じてそれぞれ変調して、各色の画像光として出射する液晶ライトバルブ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂと、液晶ライトバルブ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂから出射された各色の画像光を合成して投写レンズ２４０に導くクロスダイクロイックプリズム２３０と、液晶ライトバルブ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂによって形成された画像を拡大してスクリーン２５０に投写する投写レンズ２４０と、を備えている。

さらに、プロジェクタ２００は、各照明装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された照明光の照度分布を均一化させるため、各色の照明装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂを設けており、これらによって照度分布が均一化された照明光により、液晶ライトバルブ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂを照明している。例えば、均一化光学系２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂは、ホログラム素子やフィールドレンズによって構成される。

各液晶ライトバルブ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂによって変調された３色の画像光は、クロスダイクロイックプリズム２３０に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色画像光を反射する誘電体多層膜と青色画像光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３色の画像光が合成され、カラー画像を表す画像光が形成される。そして、合成された画像光は投写光学系である投写レンズ２４０により表示面であるスクリーン２５０上に投写され、所望の大きさに拡大された画像が表示される。

なお、この適用例において、液晶ライトバルブ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂは、請求項における画像形成装置に相当する。

以上のように構成されたプロジェクタ２００によれば、ユーザによってそのプロジェクタ２００から光源ユニット１０が取り外され、別の用途に利用されようとしても、上述したとおり、その光源ユニット１０からレーザ光を出射させることはできないため、その光源ユニット１０を使用不可能とすることができる。

Ａ−６．第２の適用例：
次に、図１に示した照明装置１００の第２の適用例として、一般家電製品であるモニタ装置に搭載した場合の例を図３を用いて説明する。

図３は図１の照明装置を搭載したモニタ装置の一例を示す説明図である。図３に示すモニタ装置３００は、装置本体３１０と、光伝送部３３０と、を備えている。このうち、装置本体３１０は、図１に示した光源ユニット１０及び駆動回路５０の他、撮像手段としてのカメラ３２０を備えている。

また、光伝送部３３０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド３４０，３５０を備えている。各ライトガイド３４０，３５０は、多数本の光ファイバを束ねたもので、レーザ光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド３４０の入射側には光源ユニット１０が配設され、その出射側には光拡散素子６０が配設されている。光源ユニット１０から出射されたレーザ光は、ライトガイド３４０を伝って光伝送部３２０の先端に設けられた光拡散素子６０に送られ、光拡散素子６０によって拡散され、照明光として被写体（図示せず）を照明する。

光伝送部３２０の先端には、結像レンズ３７０も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ３７０で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド３５０を伝って、装置本体３１０内に設けられたカメラ３２０に送られる。この結果、光源ユニット１０からのレーザ光を拡散して得られる照明光で被写体を照明し、その被写体からの反射光から得られる画像をカメラ３２０によって撮像することができる。
なお、この適用例において、カメラ３２０は、請求項における撮像部に相当する。

以上のように構成されたモニタ装置３００によれば、ユーザによってそのモニタ装置３００から光源ユニット１０が取り外され、別の用途に利用されようとしても、上述したとおり、その光源ユニット１０からレーザ光を出射させることはできないため、その光源ユニット１０を使用不可能とすることができる。

Ｂ．第２の実施例：
Ｂ−１．実施例の構成：
図４は本発明の第２の実施例としての光源ユニットを備える照明装置を模式的に示した説明図である。

図４に示すように、本実施例が、上記した第１の実施例と異なる点は、スイッチ２２を温度センサ１８から駆動回路５０に至るセンサ出力線３８の途中に配置する代わりに、スイッチ２３を駆動回路５０から熱源２０に至る熱源給電線３６の途中に配置した点である。その他の構成は、第１の実施例の構成と同様である。スイッチ２３は、認証回路２４による制御によって、熱源給電線３６を接続状態にするか遮断状態にするかを切り換える。初期状態では遮断状態にしている。なお、光源ユニット１１，照明装置１０２については、それぞれ、内部構成が変わったため、第１の実施例の場合と符号を変えている。

Ｂ−２．正規製品搭載時の動作：
図４に示す照明装置１０２が、図２に示したプロジェクタや図３に示したモニタ装置など、正規の一般家電製品に搭載されている場合の本実施例の動作について説明する。なお、以下の動作説明では、概ね、第１の実施例の場合と異なる点について説明を行い、同様である点については説明を省略する。

認証回路２４によって認証が行われるまでの動作は、第１の実施例の場合と同様である。認証の結果、認証回路２４の受信した第２の認証ＩＤが、読み出した第１の認証ＩＤと一致した場合、認証回路２４は、スイッチ制御線４４を介してスイッチ２３を制御し、熱源給電線３６を遮断状態から接続状態に切り換えさせる。

次に、駆動回路５０が、レーザ給電線３４を介して赤外レーザ光源１４に駆動電力を供給すると、赤外レーザ光源１４は、供給された駆動電力によって、赤外レーザ光を発生して出射する。また、このとき、駆動回路５０は、熱源２０にも電力供給を行うために、熱源給電線３６に電力を出力するが、前述したとおり、認証回路２４による制御によって、スイッチ２３が、熱源給電線３６を遮断状態から接続状態に切り換えたことによって、出力された電力は、熱源給電線３６を介して、熱源２０に供給される。従って、熱源２０は、供給された電力によって発熱して、波長変換素子１６を加熱することができる。一方、温度センサ１８が、波長変換素子１６の温度を検出し、その検出信号をセンサ出力線３８を介して、駆動回路５０に入力する。駆動回路５０は、その検出信号に基づいて、波長変換素子１６の温度が温度許容範囲内に入るよう、熱源２０に供給すべき電力を制御する。よって、波長変換素子１６の温度制御を適正に行うことかできる。なお、波長変換素子１６によって波長変換が行われる後の動作は、第１の実施例の場合と同様である。

Ｂ−３．別用途利用時の動作：
次に、光源ユニット１１が、ユーザによって上記製品から取り外されて、他の用途に利用されようとしている場合の本実施例の動作について説明する。なお、以下の動作説明でも、概ね、第１の実施例の場合と異なる点について説明を行い、同様である点については説明を省略する。

この場合、認証回路２４は、認証ＩＤ受信待機状態になった後、認証ＩＤ信号線４２を介して認証ＩＤを受信しないと、認証を行わないので、スイッチ２３は、初期状態のまま、すなわち、熱源給電線３６を遮断状態のままとする。また、仮に、認証回路２４が認証ＩＤ受信待機状態にあるときに、光源ユニット１１の外部から認証ＩＤ信号線４２を介して第３の認証ＩＤを受信したとすると、認証回路２４は、認証を行うが、受信した第３の認証ＩＤは、読み出した第１の認証ＩＤと一致することはないため、認証回路２４は、スイッチ２３を制御し、熱源給電線３６を遮断状態のままとする。

そこで、次に、駆動回路５０が、熱源２０に電力供給を行うために、熱源給電線３６に電力を出力するが、上記のとおり、スイッチ２３は、熱源給電線３６を遮断状態としたままであるので、出力された電力は、スイッチ２３で遮断され、熱源２０には供給されない。従って、熱源２０は、波長変換素子１６を加熱することができないので、波長変換素子１６の温度は、温度許容範囲から外れたままとなる。その故、波長変換素子１６は、赤外レーザ光源１４からの赤外レーザ光を入射しても、正常に波長変換することができないため、第２高調波に当たる可視レーザ光が発生することはない。よって、窓２６から外部へは、レーザ光が出射されることはない。

Ｂ−４．実施例の効果：
以上説明したとおり、本実施例によれば、光源ユニット１１が、ユーザによって正規の製品から取り外されて、他の用途に利用されようとしたとしても、その光源ユニット１１に外部から、認証回路２４内の第１の認証ＩＤと同じ認証ＩＤを与えることはできないので、スイッチ２３を切り換えて、熱源給電線３６を接続状態とすることはできない。その結果、波長変換素子１６は、熱源２０によって加熱されず、正常な温度制御がなされないため、光源ユニット１１の窓２６からレーザ光を出射させることできず、それにより、その光源ユニット１１を使用不可能とすることができる。また、光源ユニット１１内の各部品は、パッケージ１２によって保護されているため、部品単位で取り出して転用することも不可能である。

Ｃ．第３の実施例：
Ｃ−１．実施例の構成：
図５は本発明の第３の実施例としてのプロジェクタの主要部を模式的に示した説明図である。

図５に示すように、本実施例が、上記した第１の実施例と異なる点は、駆動回路５０が認証ＩＤを認証ＩＤ信号線４２を介して認証回路２４に送信する代わりに、プロジェクタ２００の筐体に固定されたＩＤ送信部４６を新たに設け、このＩＤ送信部４６が認証ＩＤを無線で認証回路２５に送信するようにした点である。その他の構成は、第１の実施例の構成と同様である。ＩＤ送信部４６は、内部に記憶領域（図示せず）を有しており、予め第２の認証ＩＤが記憶されている。なお、ＩＤ送信部４６は、プロジェクタ本体から給電線を介して給電されていてもよいが、例えば、ＩＣタグなどで構成し、電磁誘導によって給電されるようにしてもよい。また、認証回路２５は、無線にて送信される認証ＩＤを受信する機能を備えている。なお、内部に記憶領域（図示せず）に、予め第１の認証ＩＤが記憶されている点は、第１の実施例における認証回路２４と同様である。また、光源ユニット１３，照明装置１０４については、それぞれ、内部構成が変わったため、第１の実施例の場合と符号を変えている。
なお、本実施例において、ＩＤ送信部４６は、請求項における識別情報送信部に相当する。

Ｃ−２．プロジェクタ搭載時の動作：
まず、図５に示すように、光源ユニット１３がプロジェクタ２００に搭載されている場合の本実施例の動作について説明する。

プロジェクタ２００が起動されると、まず、ＩＤ送信部４６に電力が供給され、ＩＤ送信部４６が起動すると共に、駆動回路５０から認証回路給電線４０を介して認証回路２５に電力が供給され、認証回路２５が起動して、認証ＩＤ受信待機状態に入る。その後、ＩＤ送信部４６は、その内部の記憶領域に記憶された第２の認証ＩＤを読み出して、無線にて認証回路２５に送信する。認証回路２５は、無線にて送信された認証ＩＤを受信すると、内部の記憶領域に記憶されている第１の認証ＩＤを読み出して、受信した認証ＩＤと比較し、両者が一致するか否かを判定して、認証を行う。この場合、光源ユニット１０は、プロジェクタ２００から取り外されていないので、受信した認証ＩＤは、ＩＤ送信部４６から送信された第２の認証ＩＤであるため、読み出した第１の認証ＩＤと必ず一致することとなる。比較した認証ＩＤ同士が一致した場合、認証回路２５は、スイッチ制御線４４を介してスイッチ２２を制御し、センサ出力線３８を遮断状態から接続状態に切り換えさせる。なお、これ以降の動作については、第１の実施例の場合と同様であるので、説明を省略する。

Ｃ−３．別用途利用時の動作：
次に、光源ユニット１３が、ユーザによってプロジェクタ２００から取り外されて、他の用途に利用されようとしている場合の本実施例の動作について説明する。

この場合、認証回路２５は、認証ＩＤ受信待機状態になった後、無線にて認証ＩＤを受信しないと、認証を行わないので、スイッチ２２は、初期状態のまま、すなわち、センサ出力線３８を遮断状態のままとする。また、仮に、認証回路２５が認証ＩＤ受信待機状態にあるときに、光源ユニット１３の外部から無線にて第３の認証ＩＤを受信したとすると、認証回路２５は、認証を行うが、受信した第３の認証ＩＤは、読み出した第１の認証ＩＤと一致することはないため、認証回路２５は、スイッチ２２を制御し、センサ出力線３８を遮断状態のままとする。なお、これ以降の動作については、第１の実施例の場合と同様となる。

Ｃ−４．実施例の効果：
以上説明したとおり、本実施例によれば、第１の実施例の場合と同様の効果が期待できる他、駆動回路から認証回路給に至る認証ＩＤ信号線が不要となるため、配線数を少なくすることができると共に、ＩＤ送信部４６を、プロジェクタ２００の筐体内の何れの場所にも配置することができるため、ユーザに見つけられにくい場所を選択して配置することもできる。

なお、本実施例においては、光源ユニット１３をプロジェクタ２００に搭載するものとして説明したが、図３に示すようなモニタ装置３００に搭載するようにしてもよい。

Ｄ．変形例：

なお、本発明は上記した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て実施することが可能である。

Ｄ−１．変形例１：
上記した第１の実施例において、センサ出力線３８の途中に配置されたスイッチ２２は、認証回路２４による制御によって、センサ出力線３８を接続状態にするか遮断状態にするかを切り換えるスイッチであった。しかし、本発明はこのようなスイッチに限定されるものではない。例えば、スイッチ２２に代えて、認証ＩＤ同士が一致する場合には、温度センサ１８からの検出信号をそのまま駆動回路５０に出力し、それ以外の場合には、別の信号を駆動回路５０に出力するような切り換え部を設けるようにしてもよい。なお、そのような別の信号としては、例えば、波長変換素子１６の実際の温度が上記した温度許容範囲よりも低い場合に、温度センサ１８によって検出された温度が、あたかも、高い温度であって温度許容範囲内の温度であるかの如く、駆動回路５０に認識させるような信号を用意する。こうすることにより、認証ＩＤ同士が一致する以外の場合は、波長変換素子１６に対して適正な温度制御がなされなくなるため、光源ユニット１０からレーザ光は出射されない。

Ｄ−２．変形例２：
上記した第２の実施例において、熱源給電線３６の途中に配置されたスイッチ２３は、認証回路２４による制御によって、熱源給電線３６を接続状態にするか遮断状態にするかを切り換えるスイッチであった。しかし、本発明はこのようなスイッチに限定されるものではない。例えば、スイッチ２３に代えて、認証ＩＤ同士が一致する場合には、駆動回路５０からの電力をそのまま２０に供給し、それ以外の場合には、別の値の電力を熱源２０に供給するような切り換え部を設けるようにしてもよい。なお、そのような別の値の電力としては、例えば、波長変換素子１６の温度が上記した温度許容範囲から外れるような温度となるよう、波長変換素子１６を加熱し得る値の電力を用意する。こうすることにより、認証ＩＤ同士が一致する以外の場合は、波長変換素子１６に対して適正な温度制御がなされなくなるため、光源ユニット１０からレーザ光は出射されない。

Ｄ−３．変形例３：
上記した各実施例では、レーザ光源として、単一構成の赤外レーザ光源１４を用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、赤外レーザ発光素子と反射ミラーとを備える、いわゆる外部共振器型のレーザ光源を用いるようにしてもよい。

具体的には、赤外レーザ発光素子と反射ミラーを対向させ、両者の間に波長変換素子を配置する。反射ミラーには、波長変換素子側の面に特殊コーティングが施されており、赤外レーザ発光素子から出射された基本波である赤外レーザ光に対しては高反射、波長変換素子から出射された第２高調波である可視レーザ光に対しては高透過となるものである。一方、赤外レーザ発光素子の出射側の面には、基本波である赤外レーザ光に対しては高透過、第２高調波である可視レーザ光に対しては高反射となる特殊コーティングが施されている。このような構成により、赤外レーザ発光素子の出射側の面と反射ミラーの波長変換素子側の面との間で光共振器が構成される。赤外レーザ発光素子から出射された赤外レーザ光は、この光共振器内に閉じこめられる形になって、波長変換素子内を何回も透過する。波長変換素子は、熱源等によって温度制御されていることから、ノイズの少ない第２高調波である可視レーザ光を得ることができる。この第２高調波である可視レーザ光は、反射ミラーを透過し、光源ユニットの窓２６から外部に出射される。

Ｄ−４．変形例４：
上記した第３の実施例においては、スイッチ２２を第１の実施例の場合と同様に、センサ出力線３８の途中に配置するようにしたが、第２の実施例の場合と同様に、熱源給電線３６の途中に配置するようにしてもよい。

Ｄ−５．変形例５：
上記した各実施例では、光源ユニットと、駆動回路５０と、光拡散素子６０と、を備えることによって、照明装置を構成するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、次のような態様にて構成するようにしてよい。すなわち、光源ユニットと、光拡散素子と、を備えることによって、照明ユニットを構成するようにしてもよい。また、光源ユニットと、駆動回路と、を備えることによって、光源装置を構成するようにしてもよい。

Ｄ−６．変形例６：
上記した各実施例では、適用例として、いわゆる３板式の液晶プロジェクタに搭載した場合について説明したが、これに換えて、色毎に時分割でレーザ光源を点灯する構成のいわゆる単板式の液晶プロジェクタに搭載するようにしてもよい。 また、プロジェクタは、レーザ光源装置からのレーザ光をスクリーン上で走査させることにより表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置にあたる走査手段を有する方式のプロジェクタとしてもよい。また、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射出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やプロジェクションテレビであってもよい。また、ライトバルブとしては透過型液晶表示装置を用いる場合に限らず反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon、ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いてもよい。

本発明の第１の実施例としての光源ユニットを備える照明装置を模式的に示した説明図である。 図１の照明装置を搭載したプロジェクタの一例を示す説明図である。 図１の照明装置を搭載したモニタ装置の一例を示す説明図である。 本発明の第２の実施例としての光源ユニットを備える照明装置を模式的に示した説明図である。 本発明の第３の実施例としてのプロジェクタの主要部を模式的に示した説明図である。

符号の説明

１０…光源ユニット
１１…光源ユニット
１２…パッケージ
１３…光源ユニット
１４…赤外レーザ光源
１６…波長変換素子
１８…温度センサ
２０…熱源
２２…スイッチ
２３…スイッチ
２４…認証回路
２５…認証回路
２６…窓
２８…熱拡散板
３０…基板
３２…台座
３４…レーザ給電線
３６…熱源給電線
３８…センサ出力線
４０…認証回路給電線
４２…認証ＩＤ信号線
４４…スイッチ制御線
４６…ＩＤ送信部
５０…駆動回路
６０…光拡散素子
１００…照明装置
１００Ｂ…青色照明装置
１００Ｇ…緑色照明装置
１００Ｒ…赤色照明装置
１０２…照明装置
１０４…照明装置
２００…プロジェクタ
２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂ…均一化光学系
２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂ…液晶ライトバルブ
２３０…クロスダイクロイックプリズム
２４０…投写レンズ
２５０…スクリーン
３００…モニタ装置
３１０…装置本体
３２０…カメラ
３２０…光伝送部
３３０…光伝送部
３４０，３５０…ライトガイド
３７０…結像レンズ

Claims (12)

1. 駆動部を有する照明装置もしくは光源装置に搭載されて、前記駆動部により駆動されて使用される光源ユニットであって、
   パッケージ内に、
   レーザ光を発するレーザ光源と、
   前記レーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子と、
   前記駆動部より熱源給電線を介して供給された電力を用いて、前記波長変換素子を加熱する熱源と、
   前記波長変換素子の温度を検出し、その検出信号を前記駆動部につながるセンサ出力線に出力する温度センサと、
   前記駆動部から送信される情報であって、前記駆動部内に予め記憶されている第２の識別情報を受信し、受信した前記第２の識別情報を用いて認証を行う認証部と、
   前記センサ出力線上に設けられ、前記駆動部に出力すべき信号を切り換える切り換え部と、
   を備えて成ると共に、
   前記所定の波長のレーザ光のみを通過させて、前記パッケージの外部に出射させる窓を前記パッケージに有して成り、
   前記認証部は、前記切り換え部を制御して、前記第２の識別情報が、前記認証部内に予め記憶された第１の識別情報と一致する場合には、前記検出信号を前記駆動部へ出力させ、それ以外の場合には、前記検出信号を出力させないか、または、前記検出信号とは信号値の異なる信号を出力させることを特徴とする光源ユニット。
2. 請求項１に記載の光源ユニットにおいて、
   前記切り換え部は、前記センサ出力線を接続状態にするかまたは遮断状態にするかを切り換えるスイッチを備え、
   前記認証部は、前記スイッチを制御して、前記識別情報が前記認証条件を満たす場合には、前記センサ出力線を接続状態にし、それ以外の場合には遮断状態にすることを特徴とする光源ユニット。
3. 駆動部を有する照明装置もしくは光源装置に搭載されて、前記駆動部により駆動されて使用される光源ユニットであって、
   パッケージ内に、
   レーザ光を発するレーザ光源と、
   前記レーザ光の波長を所定の波長に変換する波長変換素子と、
   前記駆動部より熱源給電線を介して供給された電力を用いて、前記波長変換素子を加熱する熱源と、
   前記波長変換素子の温度を検出し、その検出信号を前記駆動部につながるセンサ出力線に出力する温度センサと、
   前記駆動部から送信される情報であって、前記駆動部内に予め記憶されている第２の識別情報を受信し、受信した前記第２の識別情報を用いて認証を行う認証部と、
   前記熱源給電線上に設けられ、前記熱源に供給すべき電力を切り換える切り換え部と、
   を備えて成ると共に、
   前記所定の波長のレーザ光のみを通過させて、前記パッケージの外部に出射させる窓を前記パッケージに有して成り、
   前記認証部は、前記切り換え部を制御して、前記第２の識別情報が、前記認証部内に予め記憶された第１の識別情報と一致する場合には、前記駆動部からの電力を前記熱源に供給させ、それ以外の場合には、前記電力を供給させないか、または、外部からの前記電力とは電力値の異なる電力を供給させることを特徴とする光源ユニット。
4. 請求項３に記載の光源ユニットにおいて、
   前記切り換え部は、前記熱源給電線を接続状態にするかまたは遮断状態にするかを切り換えるスイッチを備え、
   前記認証部は、前記スイッチを制御して、前記識別情報が前記認証条件を満たす場合には、前記熱電給電線を接続状態にし、それ以外の場合には遮断状態にすることを特徴とする光源ユニット。
5. 照明ユニットであって、
   請求項１ないし請求項４のうちの任意の１つに記載の光源ユニットと、
   該光源ユニットから出射された前記レーザ光を拡散させ、照明光として出射する光拡散部と、
   を備えることを特徴とする照明ユニット。
6. 光源装置であって、
   請求項１ないし請求項４のうちの任意の１つに記載の光源ユニットと、
   第２の識別情報を予め記憶した前記駆動部と、
   を備え、
   前記駆動部は、
   前記光源ユニットに対し、前記第２の識別情報を送信し、前記光源ユニットに前記熱源給電線を介して前記電力を供給すると共に、前記光源ユニットから前記センサ出力線を介して出力された信号に応じて、供給すべき前記電力を制御する、光源装置。
7. 照明装置であって、
   請求項１ないし請求項４のうちの任意の１つに記載の光源ユニットと、
   該光源ユニットから出射された前記レーザ光を拡散させ、照明光として出射する光拡散部と、
   第２の識別情報を予め記憶した前記駆動部と、
   を備え、
   前記駆動部は、
   前記光源ユニットに対し、前記第２の識別情報を送信し、
   前記光源ユニットに前記熱源給電線を介して前記電力を供給すると共に、前記光源ユニットから前記センサ出力線を介して出力された信号に応じて、供給すべき前記電力を制御する、照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置において、
   前記駆動部は、前記第２の識別情報を無線で送信することを特徴とする照明装置。
9. プロジェクタであって、
   請求項６記載の光源装置と、
   該光源装置からの光を利用して、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置と、
   を備えることを特徴とするプロジェクタ。
10. プロジェクタであって、
    請求項６に記載の光源装置と、
    該光源装置からの光を利用して、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置と、
    前記光源ユニットに対し、前記第２の識別情報を送信する識別情報送信部と、
    を備えることを特徴とするプロジェクタ。
11. 請求項１０に記載のプロジェクタであって、
    前記識別情報送信部は、前記第２の識別情報を無線で送信することを特徴とするプロジェクタ。
12. モニタ装置であって、
    請求項７または請求項８記載の照明装置と、
    該照明装置から出射された前記照明光によって照明された被写体を撮像する撮像部と、
    を備えることを特徴とするモニタ装置。

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