JP2005208231A - Light source device, apparatus and method for controlling light source device, and projector - Google Patents

Light source device, apparatus and method for controlling light source device, and projector Download PDF

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高司 武田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device or the like capable of restraining the unevenness of light quantity in an image with simple configuration when using a plurality of solid-state light emitting elements and yielding the image having good color balance. <P>SOLUTION: The light source device 101R has a solid-state light source 200 equipped with a light emitting part 201 supplying illuminating light, and a light quantity detection part 210 provided near the light emitting part 201 and detecting the quantity of at least part of light out of the illuminating light from the light emitting part 201, and a temperature detection part 220 detecting the temperature of the light source 200. The controller for the light source device has a white balance adjusting part to correct the target value of the quantity of the illuminating light from the light emitting part 201 based on the results of detection from the temperature detection part 220 in order to adjust the white balance of the illuminating light, and a light quantity adjusting part to adjust the quantity of the illuminating light from the light emitting part 201 to the target value corrected in the white balance adjusting part based on the results of detection from the light quantity detection part 210. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光源装置、光源装置用制御装置、光源装置の制御方法及びプロジェクタの技術に関し、特に、固体光源を用いる光源装置の技術に関する。   The present invention relates to a light source device, a light source device control device, a light source device control method, and a projector technology, and more particularly, to a light source device technology using a solid light source.

固体光源である発光ダイオード（以下、適宜「ＬＥＤ」という。）は、小型・軽量な発光体である。例えばプロジェクタの光源装置にＬＥＤを用いると、プロジェクタを小型かつ軽量にできる。ＬＥＤは、近年の開発により発光輝度が著しく向上している上、長寿命かつ低消費電力であるという特徴も有する。また、プロジェクタの光源装置として、例えば、赤色光（以下、「Ｒ光」という。）を供給するＲ光用ＬＥＤと、緑色光（以下、「Ｇ光」という。）を供給するＧ光用ＬＥＤと、青色光（以下、「Ｂ光」という。）を供給するＢ光用ＬＥＤとを用いることができる。各色光用ＬＥＤを用いると、色分離光学系が不要となりプロジェクタを簡易な構成にできる上、色再現性の高い画像を得られる。このため、ＬＥＤは、プロジェクタの光源装置に好適な発光体である。   A light-emitting diode (hereinafter referred to as “LED” as appropriate) that is a solid-state light source is a small and lightweight light emitter. For example, when an LED is used for the light source device of the projector, the projector can be made small and light. The LED has the characteristics that the light emission luminance is remarkably improved by recent development, and that it has a long life and low power consumption. Further, as a light source device of a projector, for example, an R light LED that supplies red light (hereinafter referred to as “R light”) and a G light LED that supplies green light (hereinafter referred to as “G light”). And an LED for B light that supplies blue light (hereinafter referred to as “B light”) can be used. When each color light LED is used, a color separation optical system is not required, and the projector can have a simple configuration, and an image with high color reproducibility can be obtained. For this reason, LED is a light-emitting body suitable for the light source device of a projector.

ＬＥＤの発光輝度は向上しているものの、定格限度の電流によって得られるＬＥＤからの光の光量は、プロジェクタの光源装置として用いるには不十分なものである。そこで、プロジェクタに必要な光量を得るためには、複数のＬＥＤを用いることが有効かつ現実的であると考えられる。プロジェクタの光源装置として、アレイ状に配置された複数のＬＥＤを用いる場合を考える。照明効率を考慮すると、複数の光源を用いる場合、光源ごとの照明は、通常、照明領域をある程度分担して行われる。照明領域を分担して照明が行われると、ＬＥＤごとに光量のばらつきがある場合に画像に光量ムラを生じることがある。このような画像の光量ムラの発生を防ぐためには、ＬＥＤごとの光量のばらつきを低減する必要がある。ＬＥＤごとの光量のばらつきを低減する手段としては、ＬＥＤごとに照明光の光量を検出し、検出された光量に応じて照明光の光量を略均一にするような制御を行うことが考えられる。照明光の光量を検出し、検出された光量に応じて光量を制御する技術は、以下の特許文献１、２に提案されている。   Although the light emission luminance of the LED is improved, the amount of light from the LED obtained by the rated current is insufficient for use as a light source device for a projector. Thus, it is considered effective and realistic to use a plurality of LEDs in order to obtain the amount of light necessary for the projector. Consider a case where a plurality of LEDs arranged in an array are used as a light source device of a projector. In consideration of illumination efficiency, when a plurality of light sources are used, illumination for each light source is usually performed by sharing an illumination area to some extent. When illumination is performed by sharing an illumination area, unevenness in the amount of light may occur in an image when there is a variation in the amount of light for each LED. In order to prevent the occurrence of unevenness in the amount of light in the image, it is necessary to reduce the variation in the amount of light for each LED. As a means for reducing the variation in the amount of light for each LED, it is conceivable to perform control so that the amount of illumination light is detected for each LED and the amount of illumination light is made substantially uniform according to the detected amount of light. Techniques for detecting the amount of illumination light and controlling the amount of light in accordance with the detected amount of light are proposed in Patent Documents 1 and 2 below.

特開平１１−２０８０１８号公報JP-A-11-208018 特開２００２−２９６６８０号公報JP 2002-296680 A

ＬＥＤの光量を検出するためには、ＬＥＤからの光の射出側に、フォトダイオード等の光量検出部を設ける必要がある。このときＬＥＤごとにＬＥＤの外部に光量検出部を設けることとなると、特に、光源装置に複数のＬＥＤを用いる場合に部品点数が増加し、光源装置の構造が複雑となってしまう。また、ＬＥＤは、温度が変化することにより照明光の波長がシフトすることがある。Ｒ、Ｇ、Ｂの各色光用ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤごとに照明光の波長がシフトすると、画像信号とは関係なく画像の色が変化してしまう場合がある。このように画像の色が変化すると、画像の色再現性が低下する場合がある。このため、各色光用ＬＥＤを用いて高品質な画像を得るためには、ＬＥＤごとの光量を略均一にするほか、画像の色バランスを略均一とする調整も必要になる。   In order to detect the light quantity of the LED, it is necessary to provide a light quantity detection unit such as a photodiode on the light emission side of the LED. At this time, if a light amount detection unit is provided outside the LED for each LED, the number of parts increases particularly when a plurality of LEDs are used in the light source device, and the structure of the light source device becomes complicated. In addition, the wavelength of the illumination light may shift in the LED when the temperature changes. When using LEDs for R, G, and B color lights, if the wavelength of illumination light is shifted for each LED, the color of the image may change regardless of the image signal. When the color of the image changes in this way, the color reproducibility of the image may be deteriorated. For this reason, in order to obtain a high-quality image using each color light LED, in addition to making the amount of light for each LED substantially uniform, it is also necessary to adjust the color balance of the image to be substantially uniform.

本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、固体光源からなる光源装置を複数用いる場合に、簡易な構成で画像の光量ムラを低減でき、かつ良好な色バランスの画像を得られる光源装置、その光源装置に用いられる光源装置用制御装置、光源装置の制御方法、及びプロジェクタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and in the case of using a plurality of light source devices composed of solid light sources, the light source device can reduce unevenness in the amount of light of an image with a simple configuration and obtain an image with good color balance. An object of the present invention is to provide a light source device control device, a light source device control method, and a projector used in the light source device.

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、照明光を供給する発光部と、発光部の近傍に設けられ、発光部からの照明光のうちの少なくとも一部の光の光量を検出する光量検出部と、を備える固体光源と、固体光源の温度を検出する温度検出部と、を有することを特徴とする光源装置を提供することができる。本発明の光源装置に、例えば、光源装置用制御装置を接続すると、光量検出部における検出結果に基づいて、発光部から供給される照明光の光量を制御することが可能となる。光量検出部の検出結果に基づいて行われる制御によって、光源装置は、固体光源の照明光の光量を略一定にすることができる。さらに、複数の光源装置のそれぞれから供給される照明光の光量を所定値に揃えることによって、光源装置ごとの光量のばらつきを低減できる。光源装置ごとの光量のばらつきを低減することにより、例えば、光源装置ごとに照射領域を分担する場合であっても、照射面における光量ムラを低減することができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a light-emitting unit that supplies illumination light and a light-emitting unit provided in the vicinity of the light-emitting unit, at least a part of the illumination light from the light-emitting unit are provided. It is possible to provide a light source device including a solid light source including a light amount detection unit that detects a light amount of light, and a temperature detection unit that detects a temperature of the solid light source. For example, when a light source device control device is connected to the light source device of the present invention, the light amount of illumination light supplied from the light emitting unit can be controlled based on the detection result in the light amount detecting unit. By the control performed based on the detection result of the light amount detection unit, the light source device can make the light amount of the illumination light of the solid light source substantially constant. Furthermore, by aligning the amount of illumination light supplied from each of the plurality of light source devices to a predetermined value, variation in the amount of light for each light source device can be reduced. By reducing variations in the amount of light for each light source device, for example, even when the irradiation area is shared for each light source device, unevenness in the amount of light on the irradiated surface can be reduced.

光量検出部は、固体光源内に設けられる。光量検出部を固体光源内に設けることにより、光量検出部を固体光源の外部に設ける場合よりも光源装置の部品点数が減少する。特に、複数の光源装置を用いる場合に、複数の光源装置全体における部品点数を大幅に減少できる上、光源装置の集合を簡易な構成にできる。光量検出部は、固体光源の発光部の近傍に設けられ、発光部から供給される照明光のうちの少なくとも一部をモニタする。このため、発光部からの照明光の全光量に対して光量検出部で受光しうる光量の割合を把握すれば、光量検出部における検出結果に基づいて発光部からの照明光全体の光量を正確に検出することができる。   The light quantity detection unit is provided in the solid light source. By providing the light quantity detection unit in the solid light source, the number of parts of the light source device is reduced as compared with the case where the light quantity detection unit is provided outside the solid light source. In particular, when a plurality of light source devices are used, the number of parts in the plurality of light source devices as a whole can be greatly reduced, and the assembly of light source devices can be simplified. The light quantity detection unit is provided in the vicinity of the light emitting unit of the solid light source, and monitors at least a part of the illumination light supplied from the light emitting unit. For this reason, if the ratio of the amount of light that can be received by the light amount detection unit to the total amount of illumination light from the light emitting unit is grasped, the total amount of illumination light from the light emitting unit can be accurately determined based on the detection result in the light amount detection unit. Can be detected.

また、光源装置は、固体光源の温度を検出する温度検出部を有する。固体光源からの照明光の波長のシフト量は、固体光源の温度に対応して変化する。照明光のホワイトバランスは、固体光源の温度に基づいて調整することができる。このため、本発明の光源装置に、例えば、光源装置用制御装置を接続すると、温度検出部で検出された固体光源の温度に基づいて、照明光のホワイトバランスを調整することが可能となる。照明光のホワイトバランスを調整することで、画像の色バランスを良好に保つことができる。これにより、固体光源からなる光源装置を複数用いる場合に、簡易な構成で画像の光量ムラを低減でき、かつ良好な色バランスの画像を得られる。   Further, the light source device has a temperature detection unit that detects the temperature of the solid light source. The shift amount of the wavelength of the illumination light from the solid light source changes corresponding to the temperature of the solid light source. The white balance of the illumination light can be adjusted based on the temperature of the solid light source. For this reason, when the light source device control device is connected to the light source device of the present invention, for example, the white balance of the illumination light can be adjusted based on the temperature of the solid state light source detected by the temperature detection unit. By adjusting the white balance of the illumination light, the color balance of the image can be kept good. Thereby, when using a plurality of light source devices composed of solid light sources, it is possible to reduce unevenness in the amount of light of the image with a simple configuration and obtain an image with a good color balance.

また、本発明の好ましい態様によれば、固体光源は、第１色の照明光を供給する第１色光用固体光源と、第２色の照明光を供給する第２色光用固体光源と、第３色の照明光を供給する第３色光用固体光源と、を備え、温度検出部は、第１色光用固体光源と、第２色光用固体光源と、第３色光用固体光源と、のそれぞれに設けられていることが望ましい。例えば、第１色の照明光としてＲ光、第２色の照明光としてＧ光、第３色の照明光としてＢ光の３色光を用いることにより、フルカラーの画像を表示することができる。固体光源の照明光の波長のシフト量は、固体光源の温度に対応して変化する。各色光用固体光源からの各色光のうち少なくとも１つの色光の波長がシフトした場合、各色光の光量を補正することで各色光用固体光源からの照明光のホワイトバランスを調整することが可能となる。これにより、良好な色バランスのフルカラー像を得られる。   According to a preferred aspect of the present invention, the solid light source includes a first color light solid light source that supplies the first color illumination light, a second color light solid light source that supplies the second color illumination light, A solid-state light source for third color light that supplies illumination light of three colors, and the temperature detection unit includes a solid-state light source for first color light, a solid-state light source for second color light, and a solid-state light source for third color light, respectively. It is desirable to be provided. For example, a full color image can be displayed by using R light as the first color illumination light, G light as the second color illumination light, and B light as the third color illumination light. The shift amount of the wavelength of the illumination light of the solid light source changes corresponding to the temperature of the solid light source. When the wavelength of at least one color light out of each color light from each color light solid light source is shifted, it is possible to adjust the white balance of the illumination light from each color light solid light source by correcting the amount of each color light. Become. As a result, a full color image having a good color balance can be obtained.

また、本発明の好ましい態様によれば、発光部からの照明光のうちの少なくとも一部の光を光量検出部へ導く導光部をさらに有することが望ましい。導光部を設けることにより、発光部からの光のうちの少なくとも一部の光を確実に光量検出部へ導くことができる。これにより、発光部からの光の光量を正確に検出することができる。   Moreover, according to a preferable aspect of the present invention, it is desirable to further include a light guide unit that guides at least part of the illumination light from the light emitting unit to the light amount detection unit. By providing the light guide unit, at least part of the light from the light emitting unit can be reliably guided to the light amount detection unit. Thereby, the light quantity of the light from a light emission part can be detected correctly.

さらに、本発明によると、照明光を供給する固体光源を有する光源装置に用いられる光源装置用制御装置であって、照明光のホワイトバランスを調整するために、固体光源の温度を検出する温度検出部からの検出結果に基づいて、固体光源内の発光部からの照明光の光量の目標値を補正するホワイトバランス調整部と、発光部からの照明光のうちの少なくとも一部の光の光量を検出する光量検出部からの検出結果に基づいて、発光部からの照明光の光量がホワイトバランス調整部において補正された目標値となるように調整する光量調整部と、を有することを特徴とする光源装置用制御装置を提供することができる。   Furthermore, according to the present invention, there is provided a control device for a light source device used in a light source device having a solid light source for supplying illumination light, wherein the temperature detection detects the temperature of the solid light source in order to adjust the white balance of the illumination light. A white balance adjustment unit that corrects a target value of the amount of illumination light from the light emitting unit in the solid-state light source based on a detection result from the unit, and a light amount of at least part of the illumination light from the light emitting unit. A light amount adjustment unit that adjusts the light amount of the illumination light from the light emitting unit to a target value corrected by the white balance adjustment unit based on a detection result from the light amount detection unit to be detected. A control device for a light source device can be provided.

固体光源からの照明光の波長のシフト量は、固体光源の温度に対応して変化する。照明光のホワイトバランスは、固体光源の温度に基づいて調整することができる。このため、例えば、温度検出部で固体光源の温度を検出可能な構成とすると、光源装置用制御装置は、検出された固体光源の温度に基づいて照明光のホワイトバランスを調整することができる。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の３色光を用いるとすると、白色を表示するための各色光の光量の比率を変化させることで照明光のホワイトバランスの調整を行うことができる。ホワイトバランス調整部は、発光部からの照明光の光量の目標値を固体光源の温度に基づいて補正することでホワイトバランスを調整する。   The shift amount of the wavelength of the illumination light from the solid light source changes corresponding to the temperature of the solid light source. The white balance of the illumination light can be adjusted based on the temperature of the solid light source. For this reason, for example, if it is set as the structure which can detect the temperature of a solid light source with a temperature detection part, the control apparatus for light source devices can adjust the white balance of illumination light based on the detected temperature of the solid light source. If three color lights of R light, G light, and B light are used, the white balance of the illumination light can be adjusted by changing the ratio of the amount of each color light for displaying white. The white balance adjustment unit adjusts the white balance by correcting the target value of the amount of illumination light from the light emitting unit based on the temperature of the solid light source.

また、例えば、発光部からの照明光のうち少なくとも一部の光の光量を光量検出部によって検出可能な構成とすると、光源装置用制御装置は、光量検出部による検出結果に基づいて、光源装置を制御することが可能となる。光量調整部は、光量検出部の検出結果に基づいて、発光部からの照明光の光量がホワイトバランス調整部において補正された目標値となるように調整する。このようにして、照明光のホワイトバランスを調整した上で、光源装置ごとの光量のばらつきを低減することができる。これにより、固体光源からなる光源装置を複数用いる場合に、画像の光量ムラを低減でき、かつ良好な色バランスの画像を得られる。   Further, for example, when the light amount detection unit is configured to detect the light amount of at least part of the illumination light from the light emitting unit, the light source device control device is configured based on the detection result of the light amount detection unit. Can be controlled. Based on the detection result of the light amount detection unit, the light amount adjustment unit adjusts the light amount of the illumination light from the light emitting unit to a target value corrected by the white balance adjustment unit. Thus, after adjusting the white balance of the illumination light, it is possible to reduce the variation in the amount of light for each light source device. As a result, when a plurality of light source devices composed of solid light sources are used, unevenness in the amount of light in the image can be reduced, and an image with good color balance can be obtained.

さらに、本発明によると、照明光を供給する固体光源を有する光源装置の制御方法であって、固体光源の温度を検出する温度検出工程と、照明光のホワイトバランスを調整するために、温度検出工程において検出された固体光源の温度に基づいて、照明光の光量の目標値を補正するホワイトバランス調整工程と、照明光のうちの少なくとも一部の光の光量を検出する光量検出工程と、光量検出工程の検出結果に基づいて、照明光の光量が補正された目標値となるように調整する光量調整工程と、を含むことを特徴とする光源装置の制御方法を提供することができる。ホワイトバランス調整工程においては、照明光の光量の目標値を温度検出工程の検出結果に基づいて補正することで、照明光のホワイトバランスを調整する。また、光量調整工程においては、光量検出工程の検出結果に基づいて、照明光の光量がホワイトバランス調整工程で補正された目標値となるように調整する。このようにして、照明光のホワイトバランスを調整した上で、光源装置ごとの光量のばらつきを低減することができる。これにより、固体光源からなる光源装置を複数用いる場合に、画像の光量ムラを低減でき、かつ良好な色バランスの画像を得られる。   Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for controlling a light source device having a solid light source for supplying illumination light, the temperature detecting step for detecting the temperature of the solid light source, and the temperature detection for adjusting the white balance of the illumination light. A white balance adjustment step of correcting a target value of the amount of illumination light based on the temperature of the solid state light source detected in the step, a light amount detection step of detecting the amount of light of at least a part of the illumination light, and a light amount It is possible to provide a method for controlling a light source device, comprising: a light amount adjustment step of adjusting a light amount of illumination light to be a corrected target value based on a detection result of the detection step. In the white balance adjustment step, the white balance of the illumination light is adjusted by correcting the target value of the amount of illumination light based on the detection result of the temperature detection step. Further, in the light amount adjustment step, the light amount of the illumination light is adjusted based on the detection result of the light amount detection step so as to be the target value corrected in the white balance adjustment step. Thus, after adjusting the white balance of the illumination light, it is possible to reduce the variation in the amount of light for each light source device. As a result, when a plurality of light source devices composed of solid light sources are used, unevenness in the amount of light in the image can be reduced, and an image with good color balance can be obtained.

さらに、本発明によると、照明光を供給する光源装置と、光源装置を制御する制御装置と、光源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、空間光変調装置で変調された光を投写する投写レンズと、を有し、光源装置は、上記の光源装置であって、制御装置は、上記の光源装置用制御装置であ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。上記の光源装置と上記の光源装置用制御装置とを併せ持つことにより、固体光源からなる光源装置を複数用いる場合に、画像の光量ムラを低減でき、かつ画像の色バランスを良好にすることができる。これにより、高品質な画像のプロジェクタを得られる。   Furthermore, according to the present invention, a light source device that supplies illumination light, a control device that controls the light source device, a spatial light modulation device that modulates light from the light source device according to an image signal, and modulation by the spatial light modulation device And a projection lens that projects the emitted light, wherein the light source device is the light source device described above, and the control device is the control device for the light source device. it can. By having both the light source device and the control device for the light source device, when using a plurality of light source devices composed of solid light sources, it is possible to reduce unevenness in the amount of light in the image and improve the color balance of the image. . As a result, a high-quality image projector 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に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す。本実施例では、まずプロジェクタ１００の概略構成を説明し、次いで、光源装置の構成を詳細に説明する。プロジェクタ１００は、第１色の照明光であるＲ光を供給するＲ光用光源装置１０１Ｒと、第２色の照明光であるＧ光を供給するＧ光用光源装置１０１Ｇと、第３色の照明光であるＢ光を供給するＢ光用光源装置１０１Ｂとを有する。各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、それぞれ固体光源であるＬＥＤを有する。各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、制御装置１０３によって駆動を制御される。各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの構成の詳細については後述する。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a projector 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In this embodiment, the schematic configuration of the projector 100 will be described first, and then the configuration of the light source device will be described in detail. The projector 100 includes an R light source device 101R that supplies R light that is illumination light of the first color, a G light source device 101G that supplies G light that is illumination light of the second color, and a third color light source device 101G. And a B light source device 101B for supplying B light as illumination light. Each color light source device 101R, 101G, 101B has an LED which is a solid light source. The driving of each color light source device 101R, 101G, 101B is controlled by the control device 103. Details of the configuration of each color light source device 101R, 101G, 101B will be described later.

各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、それぞれ、クロスダイクロイックプリズム１０４の入射面に対向する位置に設けられている。Ｒ光用光源装置１０１Ｒとクロスダイクロイックプリズム１０４との間には、Ｒ光用の空間光変調装置であるＲ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒが設けられている。Ｒ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒは、Ｒ光用光源装置１０１ＲからのＲ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。   Each of the color light source devices 101R, 101G, and 101B is provided at a position facing the incident surface of the cross dichroic prism 104. Between the R light source device 101R and the cross dichroic prism 104, an R light liquid crystal light valve 102R which is a spatial light modulator for R light is provided. The R light liquid crystal light valve 102R is a transmissive liquid crystal display device that modulates and emits R light from the R light source device 101R according to an image signal. The light modulated by the R light liquid crystal light valve 102 </ b> R enters the cross dichroic prism 104.

Ｇ光用光源装置１０１Ｇとクロスダイクロイックプリズム１０４との間には、Ｇ光用の空間光変調装置であるＧ光用液晶ライトバルブ１０２Ｇが設けられている。Ｇ光用液晶ライトバルブ１０２Ｇは、Ｇ光用光源装置１０１ＧからのＧ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用液晶ライトバルブ１０２Ｇで変調された光は、Ｒ光とは異なる入射面からクロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。   Between the G light source device 101G and the cross dichroic prism 104, a G light liquid crystal light valve 102G, which is a G light spatial light modulator, is provided. The G light liquid crystal light valve 102G is a transmissive liquid crystal display device that modulates and emits G light from the G light source device 101G according to an image signal. The light modulated by the G light liquid crystal light valve 102G enters the cross dichroic prism 104 from an incident surface different from that of the R light.

Ｂ光用光源装置１０１Ｂとクロスダイクロイックプリズム１０４との間には、Ｂ光用の空間光変調装置であるＢ光用液晶ライトバルブ１０２Ｂが設けられている。Ｂ光用液晶ライトバルブ１０２Ｂは、Ｂ光用光源装置１０１ＢからのＢ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用液晶ライトバルブ１０２Ｂで変調された光は、Ｒ光及びＧ光とは異なる入射面からクロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。なお、各色光用液晶ライトバルブ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂは、特定の振動方向の偏光光を画像信号に応じて変調する。このため、入射光を特定の振動方向の偏光光に変換する偏光変換素子を適宜設けることが望ましい。偏光変換素子を設けることにより、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂへ入射させる光を増加できる。従って、偏光変換素子を設けることにより、各色光を効率良く利用し、明るい画像を得られる。   Between the B light source device 101B and the cross dichroic prism 104, a B light liquid crystal light valve 102B which is a spatial light modulator for B light is provided. The B light liquid crystal light valve 102B is a transmissive liquid crystal display device that modulates the B light from the B light source device 101B in accordance with an image signal and emits it. The light modulated by the B light liquid crystal light valve 102B enters the cross dichroic prism 104 from an incident surface different from that of the R light and G light. Each color liquid crystal light valve 102R, 102G, 102B modulates polarized light in a specific vibration direction according to an image signal. For this reason, it is desirable to appropriately provide a polarization conversion element that converts incident light into polarized light having a specific vibration direction. By providing the polarization conversion element, it is possible to increase the light incident on the color light source devices 101R, 101G, and 101B. Therefore, by providing the polarization conversion element, it is possible to efficiently use each color light and obtain a bright image.

クロスダイクロイックプリズム１０４は、第１のダイクロイック膜１０４ａと第２のダイクロイック膜１０４ｂとをＸ字状に配列して構成されている。第１のダイクロイック膜１０４ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過する。第２のダイクロイック膜１０４ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光及びＲ光を透過する。クロスダイクロイックプリズム１０４に入射したＲ光は、第１のダイクロイック膜１０４ａで反射して、投写レンズ１０５の方向へ進行する。クロスダイクロイックプリズム１０４に入射したＧ光は、第１のダイクロイック膜１０４ａ及び第２のダイクロイック膜１０４ｂを透過して、投写レンズ１０５の方向へ直進する。クロスダイクロイックプリズム１０４に入射したＢ光は、第２のダイクロイック膜１０４ｂで反射して、投写レンズ１０５の方向へ進行する。これにより、変調された各色光は合成されて、投写レンズ１０５の方向へ射出される。投写レンズ１０５は、変調された各色光をスクリーン１０６に投写する。   The cross dichroic prism 104 is configured by arranging a first dichroic film 104a and a second dichroic film 104b in an X shape. The first dichroic film 104a reflects R light and transmits G light and B light. The second dichroic film 104b reflects B light and transmits G light and R light. The R light incident on the cross dichroic prism 104 is reflected by the first dichroic film 104 a and travels toward the projection lens 105. The G light incident on the cross dichroic prism 104 passes through the first dichroic film 104 a and the second dichroic film 104 b and travels straight in the direction of the projection lens 105. The B light incident on the cross dichroic prism 104 is reflected by the second dichroic film 104 b and travels in the direction of the projection lens 105. Thereby, the modulated color lights are combined and emitted in the direction of the projection lens 105. The projection lens 105 projects each modulated color light on the screen 106.

次に、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの構成を詳細に説明する。本発明において、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの特徴的部分の構成は同一である。従って、本実施例、及び以下の実施例において、Ｒ光用光源装置の構成を例として説明を行うものとする。図２は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用光源装置１０１Ｒは、固体光源２００と、温度検出部である温度センサ２２０とからなる。ここで、固体光源２００とは、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの構成のうち、温度センサ２２０を除いた部分をいうものとする。   Next, the configuration of each color light source device 101R, 101G, 101B will be described in detail. In the present invention, the structures of the characteristic portions of the light source devices 101R, 101G, 101B for the respective color lights are the same. Therefore, in the present embodiment and the following embodiments, the configuration of the light source device for R light will be described as an example. FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the R light source device 101R. The R light source device 101R includes a solid-state light source 200 and a temperature sensor 220 that is a temperature detection unit. Here, the solid light source 200 refers to a portion excluding the temperature sensor 220 in the configuration of the R light source device 101R.

固体光源２００は、基板２０２の上に反射部材２０３、発光部であるチップ２０１を順次積層している。角度変換部２０４は、反射部材２０３の上にチップ２０１を取り囲むようにして設けられている。角度変換部２０４は、チップ２０１側の面が斜面で構成されており、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの射出側の方向へ広がりをもつようなすり鉢形状をなしている。図２において、角度変換部２０４は、２つの三角形状の断面で示している。発光部であるチップ２０１は、電極端子２０６からの電流により発光して、照明光を供給する。反射部材２０３は、照明光のうち、チップ２０１から直接反射部材２０３の方向へ進行する光や、パッケージ２０５の界面で反射して反射部材２０３の方向へ進行する光を、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの射出側の方向へ反射する。   In the solid-state light source 200, a reflective member 203 and a chip 201 as a light emitting unit are sequentially stacked on a substrate 202. The angle conversion unit 204 is provided on the reflecting member 203 so as to surround the chip 201. The angle conversion unit 204 has a mortar shape in which the surface on the chip 201 side is formed of an inclined surface and has a spread in the direction of the emission side of the R light source device 101R. In FIG. 2, the angle conversion unit 204 is shown by two triangular cross sections. The chip 201 which is a light emitting unit emits light by current from the electrode terminal 206 and supplies illumination light. The reflecting member 203 is a light source device for R light 101R that emits light that travels directly from the chip 201 in the direction of the reflecting member 203 or light that travels in the direction of the reflecting member 203 after being reflected at the interface of the package 205. Reflects in the direction of the exit side.

角度変換部２０４は、チップ２０１から角度変換部２０４の方向へ進行する光Ｌ２をＲ光用光源装置１０１Ｒの射出側の方向へ反射する。このように、反射部材２０３及び角度変換部２０４は、チップ２０１からの光を効率良くＲ光用光源装置１０１Ｒの射出側へ進行させるために設けられている。反射部材２０３及び角度変換部２０４は、いずれも、光沢性のある金属部材、例えば、アルミニウム部材で構成できる。または、反射部材２０３及び角度変換部２０４は、チップ２０１からの光の反射面のみを金属部材で構成することとしても良い。   The angle conversion unit 204 reflects the light L2 traveling in the direction from the chip 201 toward the angle conversion unit 204 in the direction of the emission side of the R light source device 101R. As described above, the reflection member 203 and the angle conversion unit 204 are provided in order to cause the light from the chip 201 to efficiently travel to the emission side of the R light source device 101R. Both the reflection member 203 and the angle conversion unit 204 can be formed of a glossy metal member, for example, an aluminum member. Alternatively, the reflection member 203 and the angle conversion unit 204 may be configured such that only the light reflection surface from the chip 201 is formed of a metal member.

パッケージ２０５は、チップ２０１、角度変換部２０４、及び後述の光量検出部２１０を封止するように設けられている。パッケージ２０５は、光学的に透明な部材、例えば、透明樹脂部材やガラス部材により構成されている。パッケージ２０５は、チップ２０１からの照明光を外部へ効率良く取り出すために設けられている。パッケージ２０５の光射出側の面は、球面形状、又は非球面形状をなしている。パッケージ２０５は、光射出側の面を球面形状又は非球面形状とすることにより、パッケージ２０５の界面における照明光の全反射を低減し、チップ２０１からの光を効率良く外部へ射出させる。また、パッケージ２０５の先端位置にレンズ作用を持たせることにより、Ｒ光用光源装置１０１Ｒは、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの中心軸方向へ強度の大きい光Ｌ１を射出する。このように、パッケージ２０５は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの光取り出し効率を向上する機能と、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの中心軸方向への光Ｌ１の強度を大きくする機能とをもつ。   The package 205 is provided so as to seal the chip 201, the angle conversion unit 204, and a light amount detection unit 210 described later. The package 205 is composed of an optically transparent member, for example, a transparent resin member or a glass member. The package 205 is provided to efficiently extract illumination light from the chip 201 to the outside. The light emission side surface of the package 205 has a spherical shape or an aspherical shape. The package 205 has a spherical or aspherical surface on the light emission side, thereby reducing total reflection of illumination light at the interface of the package 205 and efficiently emitting light from the chip 201 to the outside. Further, by providing a lens action to the tip position of the package 205, the R light source device 101R emits light L1 having a high intensity in the central axis direction of the R light source device 101R. As described above, the package 205 has a function of improving the light extraction efficiency of the R light source device 101R and a function of increasing the intensity of the light L1 in the central axis direction of the R light source device 101R.

チップ２０１と角度変換部２０４との間の、チップ２０１の近傍の位置には、光量検出部２１０が設けられている。光量検出部２１０は、チップ２０１と同様に、反射部材２０３の上に積層されている。光量検出部２１０は、チップ２０１からの照明光のうちの一部の光の光量を検出する。光量検出部２１０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。フォトダイオードは、受光した光の光量に比例する量の電流を発生する。光量検出部２１０に入射する光には、チップ２０１から直接入射する光Ｌ３のほか、例えば、反射部材２０３や角度変換部２０４の表面、あるいはパッケージ２０５の界面で反射して光量検出部２１０の方向へ進行する光も含まれる。なお、光量検出部２１０は、チップ２０１からの照明光のうちの少なくとも一部の光が照射するような位置に設ける構成であれば良く、反射部材２０３に積層される構成に限られない。   A light amount detection unit 210 is provided at a position between the chip 201 and the angle conversion unit 204 in the vicinity of the chip 201. Similar to the chip 201, the light amount detection unit 210 is stacked on the reflection member 203. The light amount detection unit 210 detects the light amount of a part of the illumination light from the chip 201. As the light quantity detection unit 210, for example, a photodiode can be used. The photodiode generates an amount of current proportional to the amount of received light. In addition to the light L3 that is directly incident from the chip 201, the light incident on the light amount detection unit 210 is reflected by, for example, the surface of the reflection member 203 or the angle conversion unit 204 or the interface of the package 205, and the direction of the light amount detection unit 210 Light traveling to Note that the light amount detection unit 210 may be configured to be provided at a position where at least a part of the illumination light from the chip 201 is irradiated, and is not limited to the configuration stacked on the reflection member 203.

基板２０２の、反射部材２０３とは反対側の面には、温度検出部である温度センサ２２０が設けられている。温度センサ２２０は、固体光源２００の温度を検出する。温度センサ２２０としては、例えばサーミスタを用いることができる。サーミスタは、温度変化に伴って変化する抵抗値を検出する。なお、温度センサ２２０は、固体光源２００の温度を検出できる位置にあれば良く、基板２０２に設けられる構成に限られない。例えば、温度センサ２２０は、光量検出部２１０と同様にパッケージ２０５内において反射部材２０３に積層しても良い。また、例えば基板２０２にヒートシンクを設ける場合に、温度センサ２２０は、ヒートシンク上に設けられる構成としても良い。   A temperature sensor 220 serving as a temperature detection unit is provided on the surface of the substrate 202 opposite to the reflecting member 203. The temperature sensor 220 detects the temperature of the solid light source 200. As the temperature sensor 220, a thermistor can be used, for example. The thermistor detects a resistance value that changes with a temperature change. The temperature sensor 220 only needs to be at a position where the temperature of the solid light source 200 can be detected, and is not limited to the configuration provided on the substrate 202. For example, the temperature sensor 220 may be stacked on the reflection member 203 in the package 205 in the same manner as the light amount detection unit 210. For example, when a heat sink is provided on the substrate 202, the temperature sensor 220 may be provided on the heat sink.

次に、Ｒ光用光源装置１０１Ｒを制御するための構成について説明する。図３は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒ及び制御装置１０３のブロック構成を示す。光源装置用制御装置である制御装置１０３は、光量調整部３１０と、ホワイトバランス調整部３２０とを有する。まず、ホワイトバランス調整部３２０の構成、及び照明光のホワイトバランス調整について説明する。上述のように、温度センサ２２０は、固体光源２００の温度を検出する。   Next, a configuration for controlling the R light source device 101R will be described. FIG. 3 shows a block configuration of the R light source device 101 </ b> R and the control device 103. The control device 103 that is a light source device control device includes a light amount adjustment unit 310 and a white balance adjustment unit 320. First, the configuration of the white balance adjustment unit 320 and the white balance adjustment of illumination light will be described. As described above, the temperature sensor 220 detects the temperature of the solid-state light source 200.

温度センサ２２０における検出結果は、ホワイトバランス調整部３２０の温度検出処理部３２１に入力される。温度検出処理部３２１は、例えば、温度センサ２２０で検出された抵抗値を、ＤＳＰ（Digital Signal Processing）で扱うことが可能な電圧等の信号に変換してホワイトバランス演算部３２２に出力する。ホワイトバランス演算部３２２は、温度検出処理部３２１からの出力に応じて、ホワイトバランス調整を行うための各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの各色光の光量比を算出する。   The detection result in the temperature sensor 220 is input to the temperature detection processing unit 321 of the white balance adjustment unit 320. For example, the temperature detection processing unit 321 converts a resistance value detected by the temperature sensor 220 into a signal such as a voltage that can be handled by a DSP (Digital Signal Processing) and outputs the signal to the white balance calculation unit 322. The white balance calculation unit 322 calculates the light quantity ratio of each color light from each color light source device 101R, 101G, 101B for white balance adjustment according to the output from the temperature detection processing unit 321.

ここで、ホワイトバランス演算部３２２における各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの各色光の光量比の算出について説明する。ＬＥＤの波長特性は、環境温度、特にチップ２０１の温度の上昇に対応して長波長側にシフトする。Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒの波長特性は、チップ２０１の温度が１℃上昇すると略０．０５ｎｍ、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇ及びＢ光用ＬＥＤ１０１Ｂの波長特性は、温度が１℃上昇すると略０．０４ｎｍ長波長側にシフトする。このように、各色光について波長のシフト量と、温度とは略比例関係にある。   Here, calculation of the light amount ratio of each color light from each color light source device 101R, 101G, 101B in the white balance calculation unit 322 will be described. The wavelength characteristic of the LED shifts to the longer wavelength side in response to an increase in environmental temperature, particularly the temperature of the chip 201. The wavelength characteristics of the LED 101R for R light are approximately 0.05 nm when the temperature of the chip 201 is increased by 1 ° C., and the wavelength characteristics of the LED 101G for G light and the LED 101B for B light are approximately 0.04 nm longer when the temperature is increased by 1 ° C. Shift to. As described above, the wavelength shift amount and the temperature are approximately proportional to each color light.

ここで、図４に示すｘｙ色度図を用いて、ホワイトバランスの調整について説明する。すべての色は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各強度比（刺激値）を座標表示することにより、三次元空間上に表される（ＲＧＢ表色系）。各色光の刺激値は、混合した色が色温度４８００Ｋの白色に見えるときに必要な各色の輝度を１とし、それに対する相対比で表される。ＲＧＢ表色系の三次元空間からすべての色度を正の値で表わせるよう座標軸を適当に変換したのが、ＸＹＺ表示系である。三次元空間であるＸＹＺ表示系をＸＹ面上に投影したものがｘｙ色度図である。   Here, the white balance adjustment will be described with reference to the xy chromaticity diagram shown in FIG. All colors are represented on a three-dimensional space by displaying coordinates of R, G, B intensity ratios (stimulus values) (RGB color system). The stimulus value of each color light is expressed as a relative ratio to the luminance of each color required when the mixed color looks white at a color temperature of 4800K. The XYZ display system is obtained by appropriately converting the coordinate axes so that all chromaticities can be expressed as positive values from the three-dimensional space of the RGB color system. An xy chromaticity diagram is obtained by projecting an XYZ display system, which is a three-dimensional space, onto an XY plane.

ｘｙ色度図には、色の要素のうち明度に係る情報を除外して、色相と彩度のみが表される。図４に示す点Ｗは、ホワイトバランス点を示す。図４に示すように、例えばＢ光が矢印Ｃに示すように長波長側にシフトすると、ホワイトバランス点Ｗは、例えば点Ｗ’にシフトする。ホワイトバランス点ＷがＧ側の点Ｗ’へシフトすることにより、ホワイトバランス点Ｗに示す各色光の光量バランスでは、例えば、青みがかった白色が表示されてしまう。   In the xy chromaticity diagram, only the hue and the saturation are represented by excluding the information relating to the lightness among the color elements. A point W shown in FIG. 4 indicates a white balance point. As shown in FIG. 4, for example, when the B light is shifted to the long wavelength side as indicated by an arrow C, the white balance point W is shifted to, for example, a point W ′. By shifting the white balance point W to the point W ′ on the G side, for example, a bluish white color is displayed in the light amount balance of each color light indicated by the white balance point W.

このように、各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの各色光のうち少なくとも１つの色光の波長がシフトすると、表示される画像の色は変化する。そして、表示される画像の色が変化することによって、画像の色再現性が低下する場合がある。点Ｗ’にシフトしたホワイトバランス点は、例えば、矢印Ｄ及び矢印Ｅに示すようにＲ光、Ｇ光、Ｂ光の光量比を変えることで、点Ｗに戻すことができる。ホワイトバランス演算部３２２は、温度検出処理部３２１からの出力に応じて、点Ｗ’にシフトしているホワイトバランス点を点Ｗに戻すような各色光の光量比を算出する。   Thus, when the wavelength of at least one color light among the color lights from the respective color light LEDs 101R, 101G, and 101B is shifted, the color of the displayed image changes. In some cases, the color reproducibility of the image is deteriorated due to a change in the color of the displayed image. The white balance point shifted to the point W ′ can be returned to the point W by changing the light quantity ratio of the R light, the G light, and the B light as indicated by arrows D and E, for example. The white balance calculation unit 322 calculates the light quantity ratio of each color light so that the white balance point shifted to the point W ′ is returned to the point W according to the output from the temperature detection processing unit 321.

例えば、各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂのうち、Ｒ光用光源装置１０１Ｒのみ温度が高くなる場合を考える。ホワイトバランス演算部３２２は、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂのそれぞれの固体光源の温度と、ホワイトバランス点を点Ｗに戻せるような各色光の光量比との関係を、テーブルとして記憶している。そして、ホワイトバランス演算部３２２は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの温度から、ホワイトバランス点を点Ｗに戻せるような各色光の光量比を求める。Ｒ光用光源装置１０１Ｒの温度が低くなる場合についても、ホワイトバランス演算部３２２は、温度が高くなる場合と同様にして照明光のホワイトバランス点を点Ｗに戻せるような各色光の光量比を求めることができる。   For example, consider a case where only the R light source device 101R among the LEDs 101R, 101G, and 101B for each color light has a high temperature. The white balance calculation unit 322 stores, as a table, a relationship between the temperature of each solid-state light source of each color light source device 101R, 101G, and 101B and the light quantity ratio of each color light that can return the white balance point to the point W. ing. Then, the white balance calculation unit 322 obtains a light amount ratio of each color light that can return the white balance point to the point W from the temperature of the R light source device 101R. Even when the temperature of the light source device for R light 101R decreases, the white balance calculation unit 322 sets the light quantity ratio of each color light so that the white balance point of the illumination light can be returned to the point W in the same manner as when the temperature increases. Can be sought.

ホワイトバランス演算部３２２は、Ｇ光用光源装置１０１Ｇ及びＢ光用光源装置１０１Ｂの固体光源における温度変化に対しても、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの場合と同様にして、各色光の光量比を求める。そして、ホワイトバランス演算部３２２は、各光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの温度に対応してホワイトバランス点を点Ｗに戻せるような各色光の光量比を算出する。ホワイトバランス演算部３２２は、例えば、光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂごとに異なる温度が検出される場合であっても、ホワイトバランス点を点Ｗに戻すための各色光の光量比を算出することができる。   The white balance calculation unit 322 also calculates the light quantity ratio of each color light in the same manner as in the case of the R light source device 101R with respect to the temperature change in the solid light sources of the G light source device 101G and the B light source device 101B. Ask. Then, the white balance calculation unit 322 calculates the light quantity ratio of each color light so that the white balance point can be returned to the point W corresponding to the temperature of each light source device 101R, 101G, 101B. For example, the white balance calculation unit 322 can calculate the light amount ratio of each color light for returning the white balance point to the point W even when different temperatures are detected for the light source devices 101R, 101G, and 101B. it can.

なお、ホワイトバランス演算部３２２が記憶するテーブルは、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂのそれぞれの温度と、各色光の光量比との関係に限られない。例えば、ホワイトバランス演算部３２２は、波長のシフト量と、各色光の光量比との関係をテーブルとして記憶することとしても良い。波長のシフト量は、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂのそれぞれの温度の変化量から算出できる。ホワイトバランス演算部３２２は、算出された波長のシフト量から、各色光の光量比を求めることができる。   The table stored in the white balance calculation unit 322 is not limited to the relationship between the temperature of each color light source device 101R, 101G, 101B and the light quantity ratio of each color light. For example, the white balance calculation unit 322 may store the relationship between the wavelength shift amount and the light quantity ratio of each color light as a table. The amount of wavelength shift can be calculated from the amount of change in temperature of each color light source device 101R, 101G, 101B. The white balance calculation unit 322 can obtain the light amount ratio of each color light from the calculated wavelength shift amount.

図３に戻って、補正値算出部３２３は、ホワイトバランス演算部３２２で算出された各色光の光量比に応じて、各色光の光量の補正値を算出する。補正値算出部３２３は、各色光の光量の補正値を、例えば電圧値で出力する。目標値設定部３２４は、光量調整部３１０の記憶部３１５に記憶されている光量の目標値を、補正値算出部３２３からの補正値に応じて補正して比較部３１３に出力する。記憶部３１５は、光量調整部３１０において照明光の光量を略一定に調整するための、光量の目標値を記憶する。このようにして、ホワイトバランス調整部３２０は、発光部２０１からの照明光の光量の目標値を固体光源２００の温度に基づいて補正することでホワイトバランスを調整する。   Returning to FIG. 3, the correction value calculation unit 323 calculates the correction value of the light amount of each color light according to the light amount ratio of each color light calculated by the white balance calculation unit 322. The correction value calculation unit 323 outputs a correction value of the light amount of each color light, for example, as a voltage value. The target value setting unit 324 corrects the light amount target value stored in the storage unit 315 of the light amount adjustment unit 310 according to the correction value from the correction value calculation unit 323 and outputs the correction value to the comparison unit 313. The storage unit 315 stores a light amount target value for the light amount adjustment unit 310 to adjust the amount of illumination light to be substantially constant. In this way, the white balance adjustment unit 320 adjusts the white balance by correcting the target value of the amount of illumination light from the light emitting unit 201 based on the temperature of the solid light source 200.

次に、光量調整部３１０の構成、及び照明光の光量の調整について説明する。上述のように、光量検出部２１０は、発光部２０１からの照明光のうち一部の光の光量を検出する。光量検出部２１０における検出結果は、光量調整部３１０の光量検出処理部３１１に入力される。図２を用いて説明したように、光量検出部２１０は、チップ２０１からの照明光のうち少なくとも一部の光の光量をモニタする。チップ２０１からの照明光の全光量に対して光量検出部２１０で受光しうる光量の割合を把握すれば、光量検出部２１０における検出結果をもとにチップ２０１からの光量を正確に検出することができる。   Next, the configuration of the light amount adjustment unit 310 and the adjustment of the amount of illumination light will be described. As described above, the light amount detection unit 210 detects the light amount of a part of the illumination light from the light emitting unit 201. The detection result in the light amount detection unit 210 is input to the light amount detection processing unit 311 of the light amount adjustment unit 310. As described with reference to FIG. 2, the light amount detection unit 210 monitors the light amount of at least part of the illumination light from the chip 201. If the ratio of the amount of light that can be received by the light amount detection unit 210 to the total amount of illumination light from the chip 201 is grasped, the amount of light from the chip 201 can be accurately detected based on the detection result in the light amount detection unit 210. Can do.

光量検出処理部３１１は、例えば、光量検出部２１０からの電流を、ＤＳＰで扱うことが可能な電圧等の信号に変換する。光量検出処理部３１１で変換された信号は、比較部３１３に入力される。これとは別に、上述のように、比較部３１３には、ホワイトバランス調整部３２０の目標値設定部３２４からの信号が入力される。比較部３１３は、光量検出部２１０により検出された照明光の光量と、ホワイトバランス調整部３２０において補正された光量の目標値とを比較する。   For example, the light quantity detection processing unit 311 converts the current from the light quantity detection unit 210 into a signal such as a voltage that can be handled by the DSP. The signal converted by the light amount detection processing unit 311 is input to the comparison unit 313. Apart from this, as described above, the signal from the target value setting unit 324 of the white balance adjustment unit 320 is input to the comparison unit 313. The comparison unit 313 compares the amount of illumination light detected by the light amount detection unit 210 with the target value of the amount of light corrected by the white balance adjustment unit 320.

ここで、記憶部３１５に記憶されている光量の目標値は、光量調整部３１０において照明光の光量を略一定に調整するためのものである。比較部３１３に入力される光量の目標値をホワイトバランス調整部３２０において補正することにより、制御装置１０３は、照明光のホワイトバランスを調整した上でＲ光用光源装置１０１Ｒの光量を略一定とするようにＲ光用光源装置１０１Ｒを制御することができる。比較部３１３は、光量検出部２１０により検出された照明光の光量と、ホワイトバランス調整部３２０において補正された光量の目標値とその差分に応じた信号を光源駆動部３３０に出力する。   Here, the target value of the light amount stored in the storage unit 315 is for adjusting the light amount of the illumination light in the light amount adjustment unit 310 to be substantially constant. By correcting the target value of the light amount input to the comparison unit 313 in the white balance adjustment unit 320, the control device 103 adjusts the white balance of the illumination light and makes the light amount of the R light source device 101R substantially constant. Thus, the R light source device 101R can be controlled. The comparison unit 313 outputs a signal corresponding to the light amount of the illumination light detected by the light amount detection unit 210, the target value of the light amount corrected by the white balance adjustment unit 320, and the difference thereof to the light source driving unit 330.

このようにして、光量調整部３１０は、光量検出部２１０からの検出結果に基づいて、発光部２０１からの照明光の光量がホワイトバランス調整部３２０において補正された目標値となるように調整する。そして、光源駆動部３３０は、比較部３１３からの出力に応じて、Ｒ光用光源装置１０１Ｒからの光の光量が補正された目標値と略同一になるように、Ｒ光用光源装置１０１Ｒを駆動する。光量調整部３１０は、Ｇ光用光源装置１０１Ｇ、Ｂ光用光源装置１０１Ｂについても、Ｒ光用光源装置１０１Ｒと同様に、照明光の光量の調整を行う。   In this way, the light amount adjustment unit 310 adjusts the light amount of the illumination light from the light emitting unit 201 to the target value corrected by the white balance adjustment unit 320 based on the detection result from the light amount detection unit 210. . Then, the light source driving unit 330 sets the R light source device 101R according to the output from the comparison unit 313 so that the light amount of the light from the R light source device 101R is substantially the same as the corrected target value. To drive. The light amount adjusting unit 310 adjusts the light amount of the illumination light for the G light source device 101G and the B light source device 101B as well as the R light source device 101R.

光量検出部２１０は、図２に示すように、固体光源２００のパッケージ２０５内に設けられる。光量検出部２１０を固体光源２００の内部に設けることにより、光量検出部２１０を固体光源２００の外部に設ける場合よりも光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの部品点数が減少する。特に、複数の光源装置を用いる場合に、複数の光源装置全体における部品点数を大幅に減少できる上、光源装置の集合を簡易な構成にできる。   The light quantity detection unit 210 is provided in a package 205 of the solid-state light source 200 as shown in FIG. By providing the light quantity detection unit 210 inside the solid-state light source 200, the number of parts of the light source devices 101R, 101G, and 101B is reduced as compared with the case where the light quantity detection unit 210 is provided outside the solid-state light source 200. In particular, when a plurality of light source devices are used, the number of parts in the plurality of light source devices as a whole can be greatly reduced, and the assembly of light source devices can be simplified.

制御装置１０３は、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂについて照明光の光量を調整することにより、ホワイトバランスを調整した上で照明光の光量を略一定とするように各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの制御を行う。例えば、各色光について複数の光源装置を用いる場合、光源装置ごとに光量のばらつきを低減することが可能となる。光源装置ごとの光量のばらつきを低減できることから、光源装置ごとに液晶ライトバルブ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂの照明領域を分担して照明を行う場合も、表示される画像の光量ムラの発生を低減することができる。   The control device 103 adjusts the amount of illumination light for each color light source device 101R, 101G, 101B, thereby adjusting the white balance and adjusting the amount of illumination light to be substantially constant while adjusting the white balance. , 101G and 101B are controlled. For example, when a plurality of light source devices are used for each color light, it is possible to reduce the variation in the light amount for each light source device. Since variations in the amount of light for each light source device can be reduced, even when the illumination areas of the liquid crystal light valves 102R, 102G, and 102B are shared for each light source device, the occurrence of unevenness in the amount of light in the displayed image is reduced. Can do.

また、ホワイトバランスを調整することも可能であることから、画像信号とは関係なく起こり得る画像の色の変化を低減することができる。このような画像の色の変化を低減することにより、色バランスを良好に保ち、画像の色再現性の低下も低減できる。これにより、固体光源からなる光源装置を複数用いる場合に、簡易な構成で画像の光量ムラを低減でき、かつ良好な色バランスの画像を得られるという効果を奏する。なお、本実施例では光量検出部２１０をパッケージ２０５内に設ける構成としているが、光量検出部２１０の位置は、パッケージ２０５内に限られない。光量検出部２１０は、チップ２０１からの照明光のうち少なくとも一部の光の光量を検出可能であれば、例えばパッケージ２０５の外部に設けることもできる。   Further, since white balance can be adjusted, a change in image color that can occur regardless of the image signal can be reduced. By reducing such a change in the color of the image, it is possible to maintain a good color balance and to reduce the color reproducibility of the image. Thereby, when using a plurality of light source devices composed of solid light sources, it is possible to reduce the unevenness of the light amount of the image with a simple configuration and obtain an image with a good color balance. In the present embodiment, the light amount detection unit 210 is provided in the package 205, but the position of the light amount detection unit 210 is not limited to the package 205. The light amount detection unit 210 may be provided outside the package 205, for example, as long as it can detect the light amount of at least part of the illumination light from the chip 201.

図５は、本発明の実施例２に係る光源装置５０１Ｒの断面構成を示す。光源装置５０１Ｒは、上記実施例１のプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１の光源装置１０１Ｒと同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の光源装置５０１Ｒは、固体光源５００に、導光部であるプリズム５１０を有することを特徴とする。プリズム５１０は、光量検出部２１０の上に設けられている。プリズム５１０は、チップ２０１からの照明光のうちの一部の光を光量検出部２１０の方向へ導く。   FIG. 5 shows a cross-sectional configuration of a light source device 501R according to the second embodiment of the present invention. The light source device 501R can be applied to the projector 100 of the first embodiment. The same parts as those of the light source device 101R of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The light source device 501 </ b> R of the present embodiment is characterized in that a solid light source 500 includes a prism 510 that is a light guide unit. The prism 510 is provided on the light amount detection unit 210. The prism 510 guides part of the illumination light from the chip 201 toward the light amount detection unit 210.

図６は、光量検出部２１０とプリズム５１０とを設ける構成を示す。プリズム５１０は、チップ２０１からの光Ｌ３を光量検出部２１０の方向へ全反射するような界面を有する。プリズム５１０に入射したチップ２０１からの光Ｌ３は、プリズム５１０の界面で全反射し、光量検出部２１０の方向へ進行する。このように、プリズム５１０を設けることで、チップ２０１からの照明光のうちの一部の光を確実に光量検出部２１０の方向へ導くことができる。これにより、チップ２０１からの照明光の光量を正確に検出できるという効果を奏する。   FIG. 6 shows a configuration in which the light quantity detector 210 and the prism 510 are provided. The prism 510 has an interface that totally reflects the light L3 from the chip 201 in the direction of the light amount detection unit 210. The light L3 from the chip 201 that has entered the prism 510 is totally reflected at the interface of the prism 510 and travels in the direction of the light quantity detection unit 210. As described above, by providing the prism 510, a part of the illumination light from the chip 201 can be reliably guided toward the light amount detection unit 210. Thereby, there is an effect that the amount of illumination light from the chip 201 can be accurately detected.

導光部としては、プリズム５１０を用いる構成に限られない。図７は、導光部である反射ミラー７１０を設ける構成を示す。反射ミラー７１０は、チップ２０１からの照明光のうちの一部の光を光量検出部２１０の方向へ反射する。また、導光部としては、図８に示すような、曲面を有する反射ミラー８１０を用いることもできる。反射ミラー７１０、８１０を設ける場合も、プリズム５１０を用いる場合と同様に、チップ２０１からの光を光量検出部２１０の方向へ確実に導くことができる。   The light guide unit is not limited to the configuration using the prism 510. FIG. 7 shows a configuration in which a reflection mirror 710 as a light guide is provided. The reflection mirror 710 reflects a part of the illumination light from the chip 201 toward the light amount detection unit 210. Further, as the light guide unit, a reflection mirror 810 having a curved surface as shown in FIG. 8 can be used. When the reflection mirrors 710 and 810 are provided, the light from the chip 201 can be reliably guided toward the light amount detection unit 210 as in the case where the prism 510 is used.

図９は、本発明の実施例３に係る光源装置９０１Ｒの断面構成を示す。光源装置９０１Ｒは、上記実施例１のプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１の光源装置１０１Ｒと同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の光源装置９０１Ｒは、１つの固体光源９００に、２以上のチップ２０１をアレイ状に設けることを特徴とする。角度変換部９０４は、各々のチップ２０１を取り囲むように設けられている。   FIG. 9 shows a cross-sectional configuration of a light source device 901R according to Embodiment 3 of the present invention. The light source device 901R can be applied to the projector 100 of the first embodiment. The same parts as those of the light source device 101R of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The light source device 901R of the present embodiment is characterized in that one solid light source 900 is provided with two or more chips 201 in an array. The angle conversion unit 904 is provided so as to surround each chip 201.

光量検出部２１０は、各チップ２０１に対応して設けられている。それぞれの光量検出部２１０は、対応するチップ２０１からの照明光のうちの一部の光の光量を検出する。各々のチップ２０１を取り囲むようにして角度変換部９０４を設けていることから、光量検出部２１０へは、対応するチップ２０１からの照明光のみを入射させ、他のチップ２０１からの照明光が入射することを防いでいる。このようにして、固体光源９００の各チップ２０１からの光の光量を正確に検出することができる。これにより、固体光源９００に２以上のチップ２０１を設ける場合も、簡易な構成で画像の光量ムラを低減でき、かつ良好な色バランスの画像を得られるという効果を奏する。   The light quantity detection unit 210 is provided corresponding to each chip 201. Each light quantity detection unit 210 detects the light quantity of a part of the illumination light from the corresponding chip 201. Since the angle conversion unit 904 is provided so as to surround each chip 201, only the illumination light from the corresponding chip 201 is incident on the light amount detection unit 210, and the illumination light from other chips 201 is incident. To prevent you from doing. In this way, the amount of light from each chip 201 of the solid-state light source 900 can be accurately detected. As a result, even when two or more chips 201 are provided in the solid light source 900, the light amount unevenness of the image can be reduced with a simple configuration, and an image with a good color balance can be obtained.

なお、上記各実施例の光源装置に用いられる固体光源は、ＬＥＤに限らず、例えば、半導体レーザ素子や、エレクトロ・ルミネッセント（ＥＬ）素子等の他の固体光源を用いることができる。また、光源装置を設けるプロジェクタは、３つの透過型液晶表示装置を設けたいわゆる３板式のプロジェクタに限られない。例えば、１つの透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置を用いたプロジェクタや、ティルトミラーデバイスを用いたプロジェクタであっても良い。   The solid light source used in the light source device of each of the above embodiments is not limited to the LED, and other solid light sources such as a semiconductor laser element and an electroluminescent (EL) element can be used. The projector provided with the light source device is not limited to a so-called three-plate projector provided with three transmissive liquid crystal display devices. For example, a projector using one transmissive liquid crystal display device or a reflective liquid crystal display device, or a projector using a tilt mirror device may be used.

以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタの光源装置として使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 use as a light source device for a projector.

本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a projector according to a first embodiment of the invention. 光源装置の断面構成図。The cross-sectional block diagram of a light source device. 光源装置のブロック構成図。The block block diagram of a light source device. ホワイトバランス調整の説明図。Explanatory drawing of white balance adjustment. 本発明の実施例２の光源装置の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the light source device of Example 2 of this invention. 導光部としてプリズムを設ける構成図。The block diagram which provides a prism as a light guide part. 導光部として反射ミラーを設ける構成図。The block diagram which provides a reflective mirror as a light guide part. 導光部として反射ミラーを設ける構成図。The block diagram which provides a reflective mirror as a light guide part. 本発明の実施例３の光源装置の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the light source device of Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ プロジェクタ、１０１Ｒ Ｒ光用光源装置、１０１Ｇ Ｇ光用光源装置、１０１Ｂ Ｂ光用光源装置、１０２Ｒ Ｒ光用液晶ライトバルブ、１０２Ｇ Ｇ光用液晶ライトバルブ、１０２Ｂ Ｂ光用液晶ライトバルブ、１０３ 制御装置、１０４ クロスダイクロイックプリズム、１０４ａ ダイクロイック膜、１０４ｂ ダイクロイック膜、１０５ 投写レンズ、１０６ スクリーン、２００ 固体光源、２０１ チップ、２０２ 基板、２０３ 反射部材、２０４ 角度変換部、２０５ パッケージ、２０６ 電極端子、２１０ 光量検出部、２２０ 温度センサ、３１０ 光量調整部、３１１ 光量検出処理部、３１３ 比較部、３１５ 記憶部、３２０ ホワイトバランス調整部、３２１ 温度検出処理部、３２２ ホワイトバランス演算部、３２３ 補正値算出部、３２４ 目標値設定部、３３０ 光源駆動部、５０１Ｒ Ｒ光用光源装置、５００ 固体光源、５１０ プリズム、７１０ 反射ミラー、８１０ 反射ミラー、９００ 固体光源、９０１Ｒ Ｒ光用光源装置、９０４ 角度変換部、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 光、Ｗ ホワイトバランス点 100 projector, 101R R light source device, 101G G light source device, 101B B light source device, 102R R light liquid crystal light valve, 102G G light liquid crystal light valve, 102B B light liquid crystal light valve, 103 control Device, 104 Cross dichroic prism, 104a Dichroic film, 104b Dichroic film, 105 Projection lens, 106 Screen, 200 Solid light source, 201 Chip, 202 Substrate, 203 Reflective member, 204 Angle conversion unit, 205 Package, 206 Electrode terminal, 210 Light quantity Detection unit, 220 Temperature sensor, 310 Light amount adjustment unit, 311 Light amount detection processing unit, 313 Comparison unit, 315 Storage unit, 320 White balance adjustment unit, 321 Temperature detection processing unit, 322 White balance calculation unit, 32 3 correction value calculation unit, 324 target value setting unit, 330 light source driving unit, light source device for 501R R light, 500 solid light source, 510 prism, 710 reflection mirror, 810 reflection mirror, 900 solid light source, light source device for 901R R light, 904 Angle conversion unit, L1, L2, L3 light, W white balance point

Claims (6)

照明光を供給する発光部と、前記発光部の近傍に設けられ、前記発光部からの前記照明光のうちの少なくとも一部の光の光量を検出する光量検出部と、を備える固体光源と、
前記固体光源の温度を検出する温度検出部と、
を有することを特徴とする光源装置。 A solid-state light source comprising: a light emitting unit that supplies illumination light; and a light amount detection unit that is provided in the vicinity of the light emitting unit and detects a light amount of at least part of the illumination light from the light emitting unit;
A temperature detector for detecting the temperature of the solid-state light source;
A light source device comprising: 前記固体光源は、第１色の照明光を供給する第１色光用固体光源と、第２色の照明光を供給する第２色光用固体光源と、第３色の照明光を供給する第３色光用固体光源と、を備え、
前記温度検出部は、前記第１色光用固体光源と、前記第２色光用固体光源と、前記第３色光用固体光源と、のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 The solid-state light source includes a solid-state light source for first color light that supplies illumination light of a first color, a solid-state light source for second color light that supplies illumination light of a second color, and a third source of illumination light of a third color. A solid-state light source for color light,
The temperature detection unit is provided in each of the first color light solid-state light source, the second color light solid-state light source, and the third color light solid-state light source. Light source device. 前記発光部からの前記照明光のうちの少なくとも一部の光を前記光量検出部へ導く導光部をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, further comprising a light guide unit that guides at least part of the illumination light from the light emitting unit to the light amount detection unit. 照明光を供給する固体光源を有する光源装置に用いられる光源装置用制御装置であって、
前記照明光のホワイトバランスを調整するために、前記固体光源の温度を検出する温度検出部からの検出結果に基づいて、前記固体光源内の発光部からの前記照明光の光量の目標値を補正するホワイトバランス調整部と、
前記発光部からの前記照明光のうちの少なくとも一部の光の光量を検出する光量検出部からの検出結果に基づいて、前記発光部からの前記照明光の光量が前記ホワイトバランス調整部において前記補正された目標値となるように調整する光量調整部と、を有することを特徴とする光源装置用制御装置。 A control device for a light source device used in a light source device having a solid light source for supplying illumination light,
In order to adjust the white balance of the illumination light, the target value of the amount of illumination light from the light emitting unit in the solid light source is corrected based on the detection result from the temperature detection unit that detects the temperature of the solid light source. The white balance adjustment section
Based on the detection result from the light amount detection unit that detects the light amount of at least a part of the illumination light from the light emitting unit, the light amount of the illumination light from the light emitting unit is And a light amount adjusting unit that adjusts the light source device so as to obtain a corrected target value. 照明光を供給する固体光源を有する光源装置の制御方法であって、
前記固体光源の温度を検出する温度検出工程と、
前記照明光のホワイトバランスを調整するために、前記温度検出工程において検出された前記固体光源の温度に基づいて、前記照明光の光量の目標値を補正するホワイトバランス調整工程と、
前記照明光のうちの少なくとも一部の光の光量を検出する光量検出工程と、
前記光量検出工程の検出結果に基づいて、前記照明光の光量が前記補正された目標値となるように調整する光量調整工程と、
を含むことを特徴とする光源装置の制御方法。 A control method of a light source device having a solid light source for supplying illumination light,
A temperature detection step of detecting the temperature of the solid state light source;
In order to adjust the white balance of the illumination light, a white balance adjustment step of correcting a target value of the amount of illumination light based on the temperature of the solid light source detected in the temperature detection step;
A light amount detection step for detecting a light amount of at least part of the illumination light; and
Based on the detection result of the light amount detection step, a light amount adjustment step for adjusting the light amount of the illumination light to be the corrected target value;
A control method for a light source device, comprising: 照明光を供給する光源装置と、
前記光源装置を制御する制御装置と、
前記光源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、
前記空間光変調装置で変調された光を投写する投写レンズと、を有し、
前記光源装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記制御装置は、請求項４に記載の光源装置用制御装置であることを特徴とするプロジェクタ。 A light source device for supplying illumination light;
A control device for controlling the light source device;
A spatial light modulator that modulates light from the light source device according to an image signal;
A projection lens for projecting light modulated by the spatial light modulator,
The light source device is the light source device according to any one of claims 1 to 3,
The projector according to claim 4, wherein the control device is a control device for a light source device.
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