CN113826044B - 光量调整装置、投射装置以及光量调整方法 - Google Patents

Abstract

在初始设定时，光量调整部(52)存储第一亮度，并且存储照明光的各颜色分量的光强度作为第一光强度，第一亮度是用于使投影影像成为期望的亮度的照明光的亮度。增益调整部(61)进行设定，以使投影影像成为期望的颜色，且各颜色分量中的至少一个的增益值达到最大值，并且将设定的增益值存储为第一增益值。在比第一时间点靠后的第二时间点，光量调整部(52)调整照明光的光量以使从光源部(2)射出的照明光的亮度与第一亮度一致，并且运算第二光强度与第一光强度的比率，第二光强度是从光源部(2)射出的照明光的各颜色分量的光强度。增益调整部(61)基于第二光强度与第一光强度的比率来校正增益值，当校正后的增益值超过最大值时，增益调整部以相同的比率降低各颜色分量的增益值，以使各颜色分量的增益值中最大的增益值达到最大值，并且光量调整部(52)增加照明光的光量。

Description

光量调整装置、投射装置以及光量调整方法

技术领域

本发明涉及光量调整装置、投射装置以及光量调整方法。

背景技术

在投影仪等投射装置中，已知有如下方法：在从光源射出的光的光路等中，配置光传感器来检测光源的光量，基于检测出的光量来控制光源，由此使光源的光量稳定。

例如，在专利文献1中记载了如下结构：在位于光路的分色镜的后方配置光传感器，根据光传感器的检测结果来控制放电灯的驱动部。但是，仅通过光传感器检测光量无法确认来自光源的射出光的颜色分量，因此无法检测因经时劣化等引起的射出光的色平衡的变化。因此，不容易维持投影影像的色平衡。

另一方面，在专利文献2中记载了如下结构：基于由在配置于光路上的反射镜附近设置的光传感器获取的光信息，进行与光调制元件相关的颜色校正。但是，由于仅根据由光传感器获取的光信息进行颜色校正，所以难以将投影影像的亮度维持为恒定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-28988号公报

专利文献2：日本特开2018-60077号公报

发明内容

如上所述，在专利文献1所公开的投影仪装置中，无法维持色平衡，另外，在专利文献2所公开的投射装置中，存在难以将亮度维持为恒定的问题。

本发明实施方式是为了解决这样的以往的课题而完成的，其目的在于，提供能够维持亮度和色平衡并且降低光源部的功耗的光量调整装置、投射装置以及光量调整方法。

根据实施方式中的第一方式，提供一种光亮调整装置，其特征在于，包括：光源部，射出照明光；光量调整部，调整所述照明光的光量；光传感器，检测所述照明光的亮度以及所述照明光中包含的红色、绿色、蓝色的各颜色分量的光强度；光调制元件，对所述照明光中包含的红色、绿色、蓝色的各颜色分量进行光调制并输出投影影像；以及增益调整部，调整从所述光调制元件输出的所述各颜色分量的增益值，在第一时间点，所述光量调整部存储第一亮度，并且存储所述照明光的各颜色分量的光强度作为第一光强度，所述第一亮度是用于使所述投影影像成为期望的亮度的所述照明光的亮度，所述增益调整部进行设定，以使所述投影影像成为期望的颜色，且所述各颜色分量中的至少一个的增益值达到最大值，并且将设定的增益值存储为第一增益值，在比所述第一时间点靠后的第二时间点，所述光量调整部调整所述照明光的光量以使从所述光源部射出的照明光的亮度与所述第一亮度一致，并且运算第二光强度与所述第一光强度的比率，所述第二光强度是从所述光源部射出的照明光的各颜色分量的光强度，所述增益调整部基于所述第二光强度与所述第一光强度的比率来校正所述增益值，当校正后的增益值超过所述最大值时，所述增益调整部以相同的比率降低所述各颜色分量的增益值，以使所述各颜色分量的增益值中最大的增益值达到所述最大值，并且所述光量调整部增加所述照明光的光量。

根据实施方式的第二方式，提供一种投射装置，其特征在于，包括：光源部，射出照明光；照明光学***，从所述光源部入射所述照明光，并且射出所述照明光；投射光学***，将从所述照明光学***照射的照明光投影到屏幕上；光量调整部，调整所述照明光的光量；光传感器，检测所述照明光的亮度以及所述照明光中包含的红色、绿色、蓝色的各颜色分量的光强度；光调制元件，对所述照明光中包含的红色、绿色、蓝色的各颜色分量进行光调制并输出投影影像；以及增益调整部，调整从所述光调制元件输出的所述各颜色分量的增益值，在第一时间点，所述光量调整部存储第一亮度，并且存储所述照明光的各颜色分量的光强度作为第一光强度，所述第一亮度是用于使所述投影影像成为期望的亮度的所述照明光的亮度，所述增益调整部进行设定，以使所述投影影像成为期望的颜色，且所述各颜色分量中的至少一个的增益值达到最大值，并且将设定的增益值存储为第一增益值，在比所述第一时间点靠后的第二时间点，所述光量调整部调整所述照明光的光量以使从所述光源部射出的照明光的亮度与所述第一亮度一致，并且运算第二光强度与所述第一光强度的比率，所述第二光强度是从所述光源部射出的照明光的各颜色分量的光强度，所述增益调整部基于所述第二光强度与所述第一光强度的比率来校正所述增益值，当校正后的增益值超过所述最大值时，所述增益调整部以相同的比率降低所述各颜色分量的增益值，以使所述各颜色分量的增益值中最大的增益值达到所述最大值，并且所述光量调整部增加所述照明光的光量。

根据实施方式的第三方式，提供一种光量调整方法，其特征在于，包括以下步骤：在第一时间点，

存储为使投影影像达到期望的亮度而从光源部射出的照明光的亮度作为第一亮度，并且存储所述照明光的红色、绿色、蓝色的各颜色分量的光强度作为第一光强度；进行设定，以使投影影像成为期望的颜色，且各颜色分量的至少一个的增益值达到最大值，并且将所设定的增益值存储为第一增益值；在比所述第一时间点靠后的第二时间点，调整所述照明光的光量以使从所述光源部射出的照明光的亮度与所述第一亮度一致，并且运算第二光强度与所述第一光强度的比率，所述第二光强度是从所述光源部射出的照明光的各颜色分量的光强度；基于所述第二光强度与所述第一光强度的比率来校正所述增益值，当校正后的增益值超过所述最大值时，以相同的比率降低所述各颜色分量的增益值，以使所述各颜色分量的增益值中最大的增益值达到所述最大值；以及增加所述照明光的光量。

根据实施方式的光量调整装置、投射装置以及光量调整方法，能够维持亮度和色平衡，并且能够降低光源部的功耗。

附图说明

图1是示出第一实施方式的投射装置的结构的框图。

图2是示出图1所示的投射装置的光源部的详细结构的框图。

图3是示出荧光体部的结构的说明图。

图4是示出图1所示的投射装置的光量调整装置的详细结构的框图。

图5是示出第一实施方式的光量调整装置中的初始设定的处理步骤的流程图。

图6是示出在第一实施方式的光量调整装置中发生了经时变化或环境变化时的、调整RGB增益的处理步骤的流程图。

图7是示出图6所示的第一处理的详细处理步骤的流程图。

图8是示出图6所示的第二处理的详细处理步骤的流程图。

图9是示出图6所示的第三处理的详细处理步骤的流程图。

图10是示出第一实施方式的变形例的投射装置的结构的框图。

图11是示出在第二实施方式的光量调整装置中发生了经时变化或环境变化时的、调整RGB增益的处理步骤的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对各实施方式所涉及的光量调整装置、投射装置以及光量调整方法进行说明。

[第一实施方式的说明]

图1是示出第一实施方式的投射装置的结构的说明图。如图1所示，第一实施方式的投射装置1具有光源部2、照明光学***3、光调制元件4(4R、4G、4B)、投射光学***5和光量调整装置6。

图2是表示图1所示的光源部2的详细结构的说明图。此外，在图2中，为了容易理解光通过的方向，在图2的(a)中示出沿着光源部2所包含的荧光体轮22的法线方向观察的图，在图2的(b)中示出从横向观察图2的(a)的图。

如图2的(a)、(b)所示，光源部2具备光源10、聚光透镜11、12、13、分割镜14、分色镜15、透镜16、17、镜18、19、20以及荧光体部21。

光源10和荧光体部21构成照明光源。光源10例如由排列有多个蓝色激光元件BE的激光器阵列构成。光源10射出蓝色激光。

图3是表示荧光体部21的详细情况的说明图，参照图2、图3，说明荧光体部21的结构例。荧光体部21具备荧光体轮22、荧光体23、旋转轴24以及轮驱动部25。

荧光体轮22例如具有圆板形状。荧光体23形成于荧光体轮22的作为镜面的表面的外周部。通过向荧光体23照射蓝色激光BL，荧光体23被激励，发出包含红色分量和绿色分量的黄色光。

轮驱动部25使荧光体轮22以旋转轴24为中心旋转。通过在使荧光体轮22旋转的状态下向荧光体23照射蓝色激光BL，能够使因照射蓝色激光BL而产生的局部的温度上升分散到荧光体轮22的整个外周部。由此，能够抑制荧光体23的温度上升。

聚光透镜11、12、13对作为入射光的蓝色激光BL进行聚光。分割镜14对作为入射光的蓝色激光BL进行分割。具体而言，分割镜14对入射的蓝色激光BL的一部分进行反射，使剩余部分透射。将透射了分割镜14的蓝色激光BL设为蓝色激光BL1，将被分割镜14反射的蓝色激光BL设为蓝色激光BL2。

透射了分割镜14的蓝色激光BL1入射到分色镜15。分色镜15反射包含蓝色分量的蓝色光，使包含红色分量和绿色分量的黄色光透射。蓝色激光BL1被分色镜15反射，进而被聚光透镜12、13聚光而照射到荧光体23。

荧光体23被蓝色激光BL1激励，发出包含红色分量和绿色分量的黄色光。荧光体部21通过被照射蓝色激光BL1而将黄色光作为黄色照明光YLL射出。黄色照明光YLL经由聚光透镜12、13和分色镜15入射到照明光学***3。

由分割镜14反射的蓝色激光BL2经由具有透镜16、17和镜18、19、20的中继光学***而照射到分色镜15。蓝色激光BL2被分色镜15反射，作为蓝色照明光BLL入射到照明光学***3。即，作为黄色照明光YLL和蓝色照明光BLL的混合光的白色的照明光WLL从光源部2入射到照明光学***3。

光源部2并不限定于上述的结构，只要是发出白色的照明光WLL的光源即可。例如，作为光源部2，也可以使用白色LED光源或白色灯光源。

返回图1，照明光学***3具有反射镜30、31、32、复眼透镜33、34、偏振转换元件35、透镜36～39。并且，照明光学***3具有十字分色镜40、分色镜41以及反射型偏振板42(在图中记载为42R、42G、42B)。

反射镜30将入射到照明光学***3的照明光WLL朝向复眼透镜33和34反射。复眼透镜33、34构成均匀照明光学***。复眼透镜33、34使照射到光调制元件4的照明光WLL的照明分布均匀化。

偏振转换元件35使照明光WLL与p偏振光和s偏振光中的任一者的偏振光一致。偏振转换元件35使照明光WLL与例如s偏振光一致。与s偏振光一致的照明光WLL经由透镜36向十字分色镜40入射。十字分色镜40将照明光WLL分离为黄色照明光YLL和蓝色照明光BLL。

被十字分色镜40分离的黄色照明光YLL被反射镜31反射，入射到分色镜41。分色镜41将黄色照明光YLL分离为包含红色分量的红色照明光RLL和包含绿色分量的绿色照明光GLL。

分色镜41使红色照明光RLL透射，并反射绿色照明光GLL。反射型偏振板42使p偏振光和s偏振光中的任一者透射，反射另一者。反射型偏振板42例如使s偏振光透射，反射p偏振光。反射型偏振板42例如能够由线栅构成。

为了按颜色区分光调制元件4和反射型偏振板42，将被照射红色照明光RLL的光调制元件4以及反射型偏振板42设为光调制元件4R以及反射型偏振板42R。将被照射绿色照明光GLL的光调制元件4以及反射型偏振板42设为光调制元件4G以及反射型偏振板42G。将被照射蓝色照明光BLL的光调制元件4和反射型偏振板42设为光调制元件4B和反射型偏振板42B。

透射了分色镜41的红色照明光RLL经由透镜37向反射型偏振板42R入射。s偏振光的红色照明光RLL透射反射型偏振板42R照射到光调制元件4R。光调制元件4R基于红色分量的图像数据按每个像素对红色照明光RLL进行光调制，生成p偏振光的红色图像光RML。红色图像光RML被反射型偏振板42R反射，向投射光学***5入射。

由分色镜41反射的绿色照明光GLL经由透镜38向反射型偏振板42G入射。s偏振光的绿色照明光GLL透射反射型偏振板42G而照射到光调制元件4G。光调制元件4G根据绿色分量的图像数据按照每个像素对绿色照明光GLL进行光调制，生成p偏振光的绿色图像光GML。绿色图像光GML被反射型偏振板42G反射，向投射光学***5入射。

被十字分色镜40分离的蓝色照明光BLL被反射镜32反射，经由透镜39入射到反射型偏振板42B。s偏振光的蓝色照明光BLL透射反射型偏振板42B而照射到光调制元件4B。光调制元件4B根据蓝色分量的图像数据按照每个像素对蓝色照明光BLL进行光调制，生成p偏振光的蓝色图像光BML。蓝色图像光BML被反射型偏振板42B反射，向投射光学***5入射。

投射光学***5具有颜色合成棱镜43和投射透镜44。入射到投射光学***5的红色图像光RML、绿色图像光GML以及蓝色图像光BML由颜色合成棱镜43合成，通过投射透镜44作为全彩色图像的显示图像向屏幕等被投射介质放大投射。

接着，参照图4对光量调整装置6的详细结构进行说明。图4所示的反射型偏振板42简化表示图1的反射型偏振板42(42R、42G、42B)。图4所示的附图标记LL1表示入射到各反射型偏振板42(42R、42G、42B)的各色光(RLL、GLL、BLL)。图4的光调制元件4简化表示图1所示的光调制元件4(4R、4G、4B)。图4所示的投射光学***5将图1所示的投射光学***5简化表示。

光量调整装置6具备光传感器7、光量计算部51、光量调整部52、光源驱动部53、光量存储部54、增益调整部61、元件驱动部62以及增益存储部63。

光量计算部51、光量调整部52、光源驱动部53、增益调整部61、元件驱动部62既可以通过程序在光量调整装置6所搭载的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)上工作来构成，也可以由一部分或全部相互协作地工作的硬件电路构成。

如图1所示，光传感器7配置在照明光WLL从光源部2的光源10射出且入射到十字分色镜40为止的范围内的光路附近。光传感器7优选配置在各颜色分量的光混合的光路上。光传感器7例如配置在偏振转换元件35(参照图1)的附近，配置在使照明光WLL远离光路的位置且能够高效地检测偏振转换元件35的漏光的位置。

并且，光传感器7检测从光源10射出的照明光中包含的红色分量(R)、绿色分量(G)、蓝色分量(B)的各颜色分量的光强度。进而，检测由各颜色分量构成的白色光的亮度。

由光传感器7检测的照明光的亮度能够基于R、G、B的各颜色分量的光强度的检测值，通过以下的(1)式来计算。

C＝IR×CR+IG×CG+IB×CB…(1)

其中，C：亮度，CR、CG、CB：RGB的光强度检测值，

IR、IG、IB：转换系数(IR+IG+IB＝1)

或者，也可以简单地将绿色(G)的光强度直接用作亮度“C”。

即，也可以设为IG＝1、IR＝0、IB＝0。

图4所示的照明光LL1透射反射型偏振板42，照射到光调制元件4。光调制元件4根据输入的图像数据对照明光LL1进行光调制，由此生成图像光ML。

光量计算部51获取由光传感器7检测出的各颜色分量的光强度，将初始状态(出厂时等；第一时间点)下的光强度以及亮度的数据存储在光量存储部54中。此外，将从初始状态起经过了时间之后(第一时间点之后的第二时间点)的各颜色分量的光强度以及亮度的数据存储在光量存储部54中。

光量计算部51还计算本次检测出的各颜色分量的光强度与初始状态或上次检测时的光强度的比率，根据该比率，计算用于校正驱动光调制元件4(4R、4G、4B)时的增益值的增益调整值Ad，并输出到增益调整部61。

增益存储部63由ROM等非易失性存储器构成，存储在增益调整部61的运算中使用的初始增益值Gref。并且，在伴随着初始状态、或者从上次检测时起的时间的经过而通过后述的处理设定了新的增益值的情况下，存储该新的增益值。

增益调整部61根据从增益存储部63读出的初始增益值Gref和增益调整值Ad来校正图像数据的增益值。增益值是元件驱动部62驱动光调制元件4时的、针对提供给光调制元件4的图像数据的增益。

增益调整部61例如能够通过将初始增益值Gref和增益调整值Ad与图像数据中的各像素的灰度值相乘，基于图像数据调整投射图像的亮度。增益调整部61例如也可以通过将初始增益值Gref和增益调整值Ad与图像数据中的各像素的灰度值相加或相减，基于图像数据来调整投射图像的亮度。另外，图像数据和投射图像的亮度不一定是线性关系，因此优选考虑光调制元件4的伽马特性来确定初始增益值Gref。

另外，增益调整部61为了使投影光的亮度的R、G、B的各颜色分量分别在初始状态(第一时间点)和检测时(第二时间点)相等，设定以下所示的(2)式。

CR0*XR0^γ＝CR1*XR1^γ

CG0*XG0^γ＝CG1*XG1^γ

CB0*XB0^γ＝CB1*XB1^γ…(2)

(2)式中，CR0、CG0、CB0表示红色、绿色、蓝色的初始状态下的亮度。CR1、CG1、CB1表示红色、绿色、蓝色的本次测定时的亮度。XR0、XG0、XB0表示红色、绿色、蓝色的初始状态下的增益值。XR1、XG1、XB1表示在红色、绿色、蓝色的本次测定时设定的增益值。“^”表示乘方，“γ”表示伽马特性的数值(例如，2.2)。

而且，根据上述的(2)式，得到以下所示的(3)式。

XR1＝XR0*(CR0/CR1)^(1/γ)

XG1＝XG0*(CG0/CG1)^(1/γ)

XB1＝XB0*(CB0/CB1)^(1/γ)…(3)

并且，通过上述(3)式，能够计算各颜色分量的增益值。

元件驱动部62设定为由增益调整部61设定的增益值，驱动光调制元件4(4R、4G、4B)。

光量调整部52向光源驱动部53输出指令信号，以使从光源部2射出的照明光的光量成为由光量计算部51计算出的光量。根据从光传感器7的位置到投射透镜44(参照图1)之间的透射率，实施变更亮度的目标值的处理。为了不使投影光的亮度变化，需要以下所示的(4)式成立。

C(t)*T(t)＝C0*T(0)…(4)

其中，C0、T(0)表示初始状态下的亮度和透射率，C(t)、T(t)表示时间点t下的亮度和透射率。

可以对(4)式进行变形而得到(5)式。

C(t)＝C0*T(0)/T(t)…(5)

然后，将(5)式应用于R、G、B的各颜色分量的光量，计算光量。另外，在透射率的变化比例在R、G、B的各颜色分量中相等的情况下，(5)式所示的系数“T(0)/T(t)”在R、G、B的各颜色分量中相同。另一方面，在透射光谱变化，在R、G、B的各颜色分量成为不同的透射率的情况下，上述的系数在R、G、B的各颜色分量成为不同的数值。

光源驱动部53基于从光量调整部52输出的指令信号向光源部2输出控制信号。具体而言，输出用于调整从光源部2照射的白电平的照明光的光量的增加或减少的控制信号。

[第一实施方式的作用的说明]

接着，参照图5～图9所示的流程图说明如上述那样构成的第一实施方式的投射装置1的处理动作。

图5是示出例如在投射装置1的使用开始时(第一时间点)初始设定第一实施方式的投射装置1中的光源部2的光量以及R、G、B的各颜色分量的增益值时的处理步骤的流程图。另外，在本实施方式中，对将投射装置1的使用开始时间点设为第一时间点的例子进行说明，但各实施方式所涉及的光量调整装置、投射装置以及光量调整方法并不限定于此。

首先，在图5的步骤S11中，光量调整部52检测投射装置1的投影影像的亮度，调整从光源10射出的照明光的亮度，以达到期望的亮度。该调整是用户视觉确认将由投射装置1投射的影像投影到屏幕而得到的图像并设定为期望的亮度。或者，也可以使用专用的测定器来检测亮度并设定为期望的亮度。此时，从光源10射出的光量设定为小于100％的输出。

在步骤S12中，增益调整部61检测投射装置1的投影影像的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各颜色分量，设定光调制元件4(4R、4G、4B)的增益值，以成为期望的颜色。并且，调整各颜色分量的增益值，以使R、G、B的各颜色分量中的至少一个的增益值成为最大值(例如，100％)。需要说明的是，“最大值”不仅指100％，还指100％附近的数值。对于以下所示的“最大值”也是同样的。

在步骤S13中，增益调整部61将调整后的各颜色分量的增益值作为初始增益(第一增益值)存储于增益存储部63。

在步骤S14中，光量计算部51将红色、绿色、蓝色的各颜色分量的光强度作为初始光强度(第一光强度)存储在光量存储部54中。进而，将光源部2的亮度(第一亮度)作为初始光量存储在光量存储部54中。之后，结束本处理。

接着，对通过本实施方式的投射装置1调整R、G、B的各颜色分量的增益值的处理步骤进行说明。在开始使用投射装置1之后，当经过一定程度的时间时，由于经时变化、环境变化、个体差异，从光源10射出的光量、投影的影像的色平衡发生变化。因此，在从初始状态或上次测定时起经过了时间之后(比第一时间点靠后的第二时间点)，需要校正光量的变化、色平衡的变化。以下，参照图6所示的流程图，对调整R、G、B的各增益值的处理步骤进行说明。

在步骤S31中，光量调整部52通过光传感器7检测从光源10射出的照明光的光量，作为本次的光量(第二时间点的光量)。然后，将检测出的本次的光量与前述的初始光量(第一亮度)进行比较，调整从光传感器7输出的光量以使它们一致。例如，计算初始光量与本次的光量的比率，调整从光源10射出的照射光的光量，使得光量增加该比率的量。

在步骤S32中，光量计算部51获取由光传感器7检测出的R、G、B各颜色分量的光强度(本次的光强度)，并计算与存储在光量存储部54中的初始光强度的比率。然后，基于计算出的比率，变更增益调整部61中的各颜色分量的增益值。

例如，假设存储在光量存储部54中的R、G、B的各颜色分量的初始光强度(第一光强度)为(R200、G300、B250)，由光传感器7检测出的本次的R、G、B的各颜色分量的光强度(第二光强度)为(R250、G310、B150)。在该情况下，为了校正各颜色分量的光强度的变化，计算初始光强度与本次的光强度的比率，根据计算出的比率来变更R、G、B的各颜色分量的增益值。

具体而言，对于红色分量(R)，需要将亮度设为0.80倍(＝200/250)，对于绿色分量(G)，需要将亮度设为0.97倍(＝300/310)，对于蓝色分量(B)，需要将亮度设为1.67倍(＝250/150)。因此，进行对R、G、B的各增益值乘以亮度为“0.80倍”、“0.97倍”、“1.67倍”的数值的校正。例如，进行乘以考虑后述的光转换元件的伽马特性而确定的数值的校正。

在步骤S33中，增益调整部61判断计算出的R、G、B的各颜色分量的增益值是否全部小于100％。在全部小于100％的情况下，使处理进入步骤S34，否则使处理进入步骤S35。

在步骤S34中，增益调整部61在维持R、G、B的各颜色分量的增益值的比率的情况下实施调整增益值的处理(第一处理)，以使R、G、B的各颜色分量的增益值的最大值达到100％。稍后将参照图7描述第一处理的细节。

在步骤S35中，增益调整部61判断计算出的R、G、B的各颜色分量的增益值中的至少一个是否为100％(最大值)。在至少一个为100％的情况下，使处理进入步骤S37，否则使处理进入步骤S36。

在步骤S36中，增益调整部61在保持R、G、B的各增益值的比率的情况下实施调整增益值的处理(第二处理)，以使R、G、B的各颜色分量的增益值的最大值达到100％。稍后将参照图8描述第二处理的细节。

在步骤S37中，增益调整部61实施第三处理。稍后将参照图9描述第三处理的细节。之后，结束本处理。

接着，参照图7所示的流程图，对图6的步骤S34所示的第一处理的详细的处理步骤进行说明。

图6的步骤S32所示的增益值的调整的结果是，存在初始设定时为100％的颜色分量的增益值降低，在R、G、B的全部颜色分量中增益值低于100％的情况。在该情况下，即使直接应用调整后的增益值，也能够将投影影像的亮度、颜色维持为与初始相等的状态。

但是，因为增益值低于100％，所以从光调制元件4射出的光的光量减少，相应需要使光源10的输出上升。因此，效率降低。换言之，本来，尽管能够降低光源10的输出，但由于成为必要以上的输出，因此效率低，且光源10的寿命变短。

为了消除该问题，在图7的步骤S41中，增益调整部61在维持R、G、B的各颜色分量的平衡的状态下，使至少一个颜色分量的增益值上升至100％。相应地，使光源部2的光量降低。

作为具体例，在R、G、B的各颜色分量的增益值中的最大的颜色分量的增益值从100％降低到90％的情况下，将该比率(100/90＝1.1)与R、G、B的各颜色分量的增益值相乘。其结果，R、G、B的各颜色分量中的至少一个颜色分量的增益值为100％。另外，其他颜色分量的增益值也以相同的比率增加。因此，能够在维持R、G、B的各颜色分量的平衡的情况下，使整体的亮度上升。

在步骤S42中，光量计算部51计算由于使R、G、B的各颜色分量的增益值上升而引起的亮度的上升量。

在步骤S43中，光量调整部52降低光源10的输出，以消除该亮度的上升量。其结果，能够在维持投影影像的亮度、颜色的情况下，降低光源10的功耗。另外，通过降低光源10的输出，能够防止光源部2的劣化，实现寿命延长。

另外，由于增益值和投影图像的亮度通常不是线性关系，所以考虑光调制元件4的伽马特性来确定光源10的输出值。如果是2.2乘方等伽马特性，则亮度的目标值可以通过计算求出，也可以在光量存储部54中存储增益/亮度的转换表，参照该表设定亮度。

接着，参照图8所示的流程图，对图6的步骤S36所示的第二处理的详细的处理步骤进行说明。

图6的步骤S32所示的增益值的调整的结果是，存在R、G、B的各颜色分量的增益值增加，至少一个颜色分量的增益值超过100％的情况。各光调制元件4不能设定为超过100％的增益值。因此，通过执行以下所示的处理，调整各颜色分量的增益值，以使最大的增益值达到100％。

首先，在图8的步骤S51中，增益调整部61在维持R、G、B的各颜色分量的平衡的状态下，使各颜色的增益值中的最大的增益值减少至100％。具体而言，与上述的图7的步骤S41同样地，运算初始增益值与本次的增益值的比率，将该比率与R、G、B的各颜色分量的增益值相乘，从而在维持整体的色平衡的状态下，以最大的增益值为100％的方式使增益值减少。

在步骤S52中，光量计算部51计算由于使R、G、B的各颜色分量的增益值降低而引起的照明光的亮度的降低量。

在步骤S53中，光量调整部52使光源10的光量上升，以消除该亮度的降低量。如上所述，在初始设定时，光源10的光量被设定为小于100％，因此能够使光源10的光量上升。其结果，能够在维持投影影像的亮度、颜色的状态下维持整体颜色的平衡。

接下来，将参照图9所示的流程图描述图6的步骤S37中描述的第三处理的详细处理步骤。

在步骤S61中，增益调整部61将各颜色分量的增益值作为上次的增益值存储在增益存储部63中。具体而言，在图6的步骤S34中实施了第一处理的情况下，将通过第一处理调整后的本次的增益值重新作为上次的增益值存储于增益存储部63。另外，在图6的步骤S36中，在实施了第二处理的情况下，将通过第二处理调整后的本次的增益值重新作为上次的增益值存储于增益存储部63。进而，在步骤S35中判定为“是”，未调整增益值的情况下，将初始增益值重新作为上次的增益值存储在增益存储部63中。

在步骤S62中，光量计算部51将由光传感器7检测出的照明光的亮度以及各颜色分量的光强度存储在光量存储部54中。具体而言，在图6的步骤S34中，在实施了第一处理的情况下，将实施了第一处理时测定出的各颜色分量的光强度重新作为上次的光强度存储在光量存储部54中。另外，在图6的步骤S36中，将实施第二处理时测定出的各颜色分量的光强度重新作为上次的光强度存储在光量存储部54中。并且，在步骤S35中判定为“是”，在光强度未发生变化的情况下，将初始光强度重新作为上次的光强度存储在光量存储部54中。

然后，将新存储于增益存储部63的增益值作为实施下次的光量控制时的上次的增益值(第一增益值)，将存储于光量存储部54的各颜色分量的光强度作为实施下次的光量控制时的上次的光强度(第一光强度)来使用。

[第一实施方式的效果的说明]

如上所述，在使用了第一实施方式所涉及的光量调整装置的投射装置1中，即使在投影影像的亮度、颜色因经时变化、环境变化而变化的情况下，也能够将投影影像的亮度、颜色维持为恒定。

另外，R、G、B的各颜色分量的增益值中的至少一个被调整为100％，因此能够防止过度增大从光源10射出的光量，其结果是，能够降低光源部2的功耗，并且能够实现寿命延长。

[第一实施方式的变形例的说明]

在上述的第一实施方式中，对光量调整装置6的光传感器7配置于偏振转换元件35附近的例子进行了说明。但是，光传感器7的安装位置只要配置在照明光从光源部2射出并入射到十字分色镜40为止的范围的光路附近、且不对光调制元件4(4R、4G、4B)产生影响的位置即可。

例如，如图10所示，也可以配置在比复眼透镜33更靠光源部2侧的位置(例如反射镜30的附近)。在配置于比复眼透镜33更靠光源部2侧的位置的情况下，具有如下优点：即使光传感器7配置于对照明光产生影响的位置，受到影响的照明光之后也能够通过复眼透镜33使照射到光调制元件4的照明光的照明分布均匀化。

[第二实施方式的说明]

接着，对第二实施方式进行说明。装置结构与图1～图4相同，因此省略装置结构的说明。在上述的第一实施方式中，实施了图6所示的第一处理(S34)或者第二处理(S36)，在计算出R、G、B的各颜色分量的增益值以及R、G、B的各颜色分量的光强度之后，实施了通过第三处理(S37)存储各数据的处理。

与此相对，在第二实施方式中，成为以下处理：如图11所示，在实施了第一处理(S34)、第二处理(S36)之后，再次返回到步骤S32的处理，在R、G、B的各颜色分量的增益值中的至少一个成为100％之后，实施第三处理。

即，若变更从光源10射出的照明光的光量，则根据光源10的特性，有时不仅亮度变化，颜色也变化。因此，通过在实施第一处理、第二处理后再次实施步骤S32的处理，能够稳定地控制光源10的照明光的亮度和颜色。

另外，在光调制元件4(4R、4G、4B)为反射型液晶的情况下，存在从光调制元件4反射并返回到光传感器7所在的光路侧的返回光，光传感器7的检测值受到其影响。因此，上述返回光的量根据光调制元件4的显示影像而变化。为了避免这种情况，在进行光量测定时，优选每次都使光调制元件4显示相同的影像。

另外，亮度、颜色的调整可以在用户注意到亮度、颜色的变化时手动进行，也可以根据时间经过、环境变化等在期望的定时自动进行。

另外，在上述的各实施方式中，对使用蓝色激光元件BE和荧光体23射出R、G、B的各颜色分量的光的例子进行了说明，但本申请的公开并不限定于此，也能够设为使用射出R、G、B的各颜色分量的光的光源的结构。

以上，记载了实施方式，但构成本公开内容一部分的论述以及附图不应该理解为限定本发明。根据本公开内容，本领域技术人员能够明确各种代替实施方式、实施例以及运用技术。

本申请主张在2019年8月21日向日本专利局提出申请的特愿2019-150915号的优先权，其全部公开内容通过引用方式援引于此。

Claims (8)

1.一种光量调整装置，其特征在于，包括：

光量调整部，调整入射的照明光的光量；

光传感器，检测所述照明光的亮度以及所述照明光中包含的红色、绿色、蓝色的各颜色分量的光强度；

光调制元件，对所述照明光中包含的红色、绿色、蓝色的各颜色分量进行光调制并输出投影影像；以及

增益调整部，调整从所述光调制元件输出的所述各颜色分量的增益值，

在第一时间点，

所述光量调整部存储第一亮度，并且存储所述照明光的各颜色分量的光强度作为第一光强度，所述第一亮度是用于使所述投影影像成为期望的亮度的所述照明光的亮度，

所述增益调整部进行设定，以使所述投影影像成为期望的颜色，且所述各颜色分量中的至少一个的增益值达到最大值，并且将设定的增益值存储为第一增益值，

在比所述第一时间点靠后的第二时间点，

所述光量调整部调整所述照明光的光量以使从光源部射出的照明光的亮度与所述第一亮度一致，并且运算第二光强度与所述第一光强度的比率，所述第二光强度是从所述光源部射出的照明光的各颜色分量的光强度，

所述增益调整部基于所述第二光强度与所述第一光强度的比率来校正所述增益值，当校正后的增益值超过所述最大值时，所述增益调整部以相同的比率降低所述各颜色分量的增益值，以使所述各颜色分量的增益值中最大的增益值达到所述最大值，并且所述光量调整部增加所述照明光的光量。

2.如权利要求1所述的光量调整装置，其特征在于，

在所述各颜色分量的增益值以相同的比率降低后，所述光量调整部基于伽马特性增加所述照明光的光量，以补偿因所述各颜色分量的增益值降低而引起的投影影像的亮度的降低。

3.如权利要求1或2所述的光量调整装置，其特征在于，

当由所述增益调整部校正所述增益值以使所述第二光强度与所述第一光强度一致的结果导致所有颜色分量的增益值小于所述最大值时，

所述增益调整部增加各增益值以使至少一个颜色分量的增益值达到所述最大值，并且所述光量调整部降低所述照明光的光量。

4.如权利要求3所述的光量调整装置，其特征在于，

在增加各增益值以使至少一个颜色分量的增益值达到所述最大值之后，所述光量调整部基于伽马特性降低所述照明光的光量，以补偿因所述各颜色分量的增益值增加而引起的投影影像的亮度的增加。

5.如权利要求1或2所述的光量调整装置，其特征在于，

所述光量调整部在所述第一时间点将从所述光源部射出的照明光的光量设定为小于100％。

6.如权利要求1或2所述的光量调整装置，其特征在于，

所述第一时间点是初始设定时。

7.一种投射装置，其特征在于，包括：

光源部，射出照明光；

照明光学***，从所述光源部入射所述照明光，并且射出所述照明光；

投射光学***，将从所述照明光学***照射的照明光投影到屏幕上；以及

权利要求1至6中任一项所述的光量调整装置。

8.一种光量调整方法，其特征在于，

在第一时间点，

存储为使投影影像达到期望的亮度而从光源部射出的照明光的亮度作为第一亮度，并且存储所述照明光的红色、绿色、蓝色的各颜色分量的光强度作为第一光强度，

进行设定，以使投影影像成为期望的颜色，且各颜色分量的至少一个的增益值达到最大值，并且将所设定的增益值存储为第一增益值，

在比所述第一时间点靠后的第二时间点，

调整所述照明光的光量以使从所述光源部射出的照明光的亮度与所述第一亮度一致，并且运算第二光强度与所述第一光强度的比率，所述第二光强度是从所述光源部射出的照明光的各颜色分量的光强度，

基于所述第二光强度与所述第一光强度的比率来校正所述增益值，当校正后的增益值超过所述最大值时，以相同的比率降低所述各颜色分量的增益值，以使所述各颜色分量的增益值中最大的增益值达到所述最大值，并且增加所述照明光的光量。

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