JP7057107B2 - 光源装置および画像投射装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像投射装置（以下、プロジェクタという）に好適な光源装置に関する。

プロジェクタには、レーザダイオード（ＬＤ）からの励起光を波長変換素子としての蛍光体に照射することで発生させた蛍光光を含む照明光を液晶パネル等の光変調素子に導き、該光変調素子により変調された画像光を投射することで画像を表示するものがある。このようなプロジェクタの代表例として、青色ＬＤからの青色光と該青色光を励起光として蛍光体に照射して発生させた蛍光光としての黄色光とを組み合わせることにより、白色光を形成するものがある。ただし、蛍光体には、赤色の波長域における蛍光変換効率が低いものが多い。このため、特許文献１には、青色ＬＤおよび蛍光体とは別に赤色ＬＤ等の赤色光源を設けて、赤色光を補うプロジェクタが特許文献１にて開示されている。

ところが、青色ＬＤと赤色ＬＤとでは劣化する速さが異なるため、プロジェクタの長時間の使用に伴って投射される画像の色バランスが崩れるおそれがある。特許文献２には、青色ＬＤと黄色蛍光光を発生する蛍光体とを用いるプロジェクタにおいて、青色ＬＤが劣化したときの色バランスの補正方法が開示されている。具体的には、光量モニタで測定された青色光の光量と赤色光の光量とに基づいて光変調素子のゲインを調整することで色バランスを補正する。

特開２０１６－２１０１４号公報 特許第５５９３７０３号公報

しかしながら、青色ＬＤと黄色蛍光光を発生する蛍光体とに赤色光を補うための赤色ＬＥＤを組み合わせる場合には、蛍光体からの黄色光のうち赤色光成分の光量と赤色ＬＤからの赤色光の光量とを区別できることが必要となる。これは、蛍光光に含まれる赤色光成分の色味と赤色ＬＤからの光の色味とが互いに異なるため、赤色ＬＤの劣化に伴う赤色光の減少量を正しく測定できなければ、崩れた色バランスを良好に補正することができないためである。

本発明は、光源の劣化等による色バランスの崩れを良好に補正することができるようにした光源装置および画像投射装置を提供する。

本発明の一側面としての光源装置は、第１の波長域の第１の光を発する第１の光源と、第１の光の一部を、該第１の波長域とは異なる波長域であって第２の波長域および第３の波長域を含む波長域の波長変換光に変換する波長変換素子と、第２の波長域に含まれる波長域の第２の光を発する第２の光源と、第２の波長域の少なくとも一部であり、第２の光の波長域を含む第１の測定波長域の光量を測定可能な第１の測定手段と、第３の波長域の少なくとも一部である第３の測定波長域の光量を測定可能な第３の測定手段と、第１の測定手段による第１の測定波長域における波長変換光と第２の光の光量の測定結果、第３の測定手段による第３の測定波長域における波長変換光の光量の測定結果、および第１の測定波長域における波長変換光の光量と第３の測定波長域における波長変換光の光量の比を用いて、波長変換光に含まれる第２の波長域の光量および第２の光の光量を取得する演算手段を有することを特徴とする。

なお、上記光源装置からの光を変調する光変調素子を有し、光変調素子により変調された光を投射して投射画像を表示する画像投射装置であって、上記第２の光の光量を用いて、光変調素子または第１および第２の光源のうち少なくとも一方に対する通電量を制御する制御手段を有する画像投射装置も本発明の他の一側面を構成する。

また、本発明の他の一側面としての制御方法は、第１の波長域の第１の光を発する第１の光源と、第１の光の一部を、該第１の波長域とは異なる波長域であって第２の波長域および第３の波長域を含む波長域の波長変換光に変換する波長変換素子と、第２の波長域に含まれる波長域の第２の光を発する第２の光源とを有する光源装置に適用される。該制御方法は、第２の波長域の少なくとも一部であり、第２の光の波長域を含む第１の測定波長域の光量を測定するステップと、第３の波長域の少なくとも一部である第３の測定波長域の光量を測定するステップと、第１の測定波長域における波長変換光と第２の光の光量の測定結果、第３の測定波長域における波長変換光の光量の測定結果、および第１の測定波長域における波長変換光の光量と第３の測定波長域における波長変換光の光量の比を用いて、波長変換光に含まれる第２の波長域の光量および第２の光の光量を取得するステップを有することを特徴とする。

なお、上記光源装置のコンピュータに、上記制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、第１または第２の光源の劣化等による色バランスの崩れを良好に補正することができる。

本発明の実施例１であるプロジェクタの構成を示す図。 実施例１における投射光のスペクトルを示す図。 実施例１における投射光の色を説明するための色度図。 実施例１のプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。 本発明の実施例２であるプロジェクタの構成を示す図。 実施例２のプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。 本発明の実施例３であるプロジェクタの構成を示す図。 実施例３のプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。 本発明の実施例４であるプロジェクタの構成を示す図。 実施例４のプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。 本発明の実施例５であるプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である画像投射装置としてのプロジェクタの構成を示している。以下の説明において、Ｒ、ＧおよびＢはそれぞれ、赤色、緑色および青色の意味である。本実施例のプロジェクタは、光源装置としての光源部と、照明光検出部と、プロジェクタ光学系とを有する。光源部において、２ＢはＢ光源（第１の光源）、３ＢはＢ光（第１の光）、２ＲはＲ光源（第２の光源）、３ＲはＲ光である。４は光反射部材、５はガラス板、６は第１のレンズである。７は波長変換素子としての蛍光体、８は蛍光体支持部材である。９は照明光である。照明光検出部において、１０は光分岐部、１１ＲはＲ用光測定部（第１の測定手段）である。

プロジェクタ光学系において、１２ａは第１のフライアイレンズ、１２ｂは第２のフライアイレンズ、１３は偏光変換素子、１４は第２のレンズ、１５はダイクロイックミラー、１６は波長選択性位相板である。また、１７ＲＢはＲＢ用偏光ビームスプリッタ、１７ＧはＧ用偏光ビームスプリッタ、１８ＲはＲ用λ／４板、１８ＧはＧ用λ／４板、１８ＢはＢ用λ／４板である。さらに、１９ＲはＲ用光変調素子、１９ＧはＧ用光変調素子、１９ＢはＢ用光変調素子、２０は色合成プリズムである。２１は投射光、２２は投射レンズである。

プロジェクタは、制御部（制御手段）１を有する。制御部１は、ＣＰＵ等のマイクロコンピュータにより構成されており、コンピュータプログラムに従ってプロジェクタ全体を制御するための動作を行う。Ｒ光源２ＲとＢ光源２Ｂは半導体レーザにより構成されている。ただし、半導体レーザに代えてＬＥＤを用いてもよい。Ｒ光源２Ｒのピーク波長は６４０ｎｍであり、Ｂ光源２Ｂのピーク波長は４５５ｎｍである。制御部１は、Ｒ光源２ＲとＢ光源２Ｂに対する通電、すなわちＲ光源２ＲとＢ光源２Ｂの駆動（つまりは発光）を制御する。

Ｒ光源２Ｒから発せられたＲ光３ＲとＢ光源２Ｂから発せられたＢ光３Ｂは、光反射部材４で反射されて第１のレンズ６を介して蛍光体７に照射される。光反射部材４は、ガラス板５の表面のうちＲ光３ＲおよびＢ光３Ｂが照射される部分のみに設けられている。また、第１のレンズ６は、Ｒ光３ＲおよびＢ光３Ｂを集光して蛍光体７上に該Ｒ光３ＲおよびＢ光３Ｂの所定サイズの照射領域を形成する。

蛍光体７は、基板としての蛍光体支持部材８によって支持されている。蛍光体７は、励起光としてのＢ光３Ｂの一部を波長変換（蛍光変換）して波長変換光（蛍光光）としての黄色光（以下、Ｙ光という）を発生させる。このＹ光の波長域は、Ｒ光３Ｒの波長域（第２の波長域）とＧ光の波長域（第３の波長域）とを含む。一方、Ｂ光３Ｂのうち蛍光体７により波長変換されなかった光は、非変換光として蛍光体７や蛍光体支持部材８によって拡散および反射されて第１のレンズ６に向かう。本実施例の蛍光体７においては、該蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７での波長変換により発生した変換光（Ｙ光）の光量との比は一定である。また、Ｒ光３Ｒは、蛍光体７によってはほとんど波長変換されず、拡散および反射されて第１のレンズ６に向かう。

蛍光体７の材料は、ＹＡＧ：Ｃｅ等である。蛍光体支持部材８は、剛性が高く、Ｂ光、Ｙ光およびＲ光に対する反射率が高く、さらに蛍光体７で発生した熱を放熱し易いものであることが望ましい。このため、蛍光体支持部材８の材料としては、典型的にはアルミ等の金属板である。ただし、金属板と同様な機能を有するものであれば、金属板に限られない。また、蛍光体７からの放熱を効率的に行うために、モータ等を用いて蛍光体７および蛍光体支持部材８を回転させて励起光の照射領域が蛍光体７上の一か所に固定されないようにしてもよい。

蛍光体７からの蛍光光（Ｙ光）と非変換光（Ｒ光およびＢ光）との合成光は、照明光９として第１のレンズ６に入射する。このときの第１のレンズ６は、照明光９を平行光に変換する。

第１のレンズ６を透過した照明光９は、さらにガラス板５のうち光反射部材４以外の部分を透過する。プロジェクタ光学系は、ガラス板５を透過した照明光９が白色光になるように設計されている。ガラス板５を透過した照明光９の一部は、光分岐部１０で分岐されてＲ用光測定部１１Ｒにより受光される。光分岐部１０は、例えば平板状のガラスにより形成されている。ただし、照明光９の一部を分岐できるものであればどのようなものを用いてもよい。

光分岐部１０を透過した照明光９は、第１のフライアイレンズ１２ａおよび第２のフライアイレンズ１２ｂを透過しながら複数の光束に分割されて偏光変換素子１３に入射する。偏光変換素子１３は、無偏光光である照明光９を一方向の偏光方向を有する直線偏光に変換する。一般にＬＤからの光束は直線偏光であるが、蛍光体７からの光束は偏光方向が乱れた無偏光光である。このため、後述の偏光ビームスプリッタでの偏光分離を効率良く行うために、偏光変換素子１３を設けることで偏光方向を所定の方向に揃えている。本実施例では、偏光変換素子は、照明光９を図１の紙面に垂直な偏光方向を有する直線偏光（Ｓ偏光）に変換する。偏光変換素子１３から出射した照明光９としての複数の光束は、第２のレンズ１４により集光されて各光変調素子（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）上にて重ね合わせられる。これにより、各光変調素子が均一に照明される。

第２のレンズ１４を透過した照明光９は、ダイクロイックミラー１５に導かれる。ダイクロイックミラー１５は、照明光９のうちＲＢ光９ＲＢを反射して、Ｇ光９Ｇを透過させる。ダイクロイックミラー１５を透過したＳ偏光としてのＧ光９Ｇは、Ｇ用偏光ビームスプリッタ１７Ｇに入射してその偏光分離面で反射され、λ／４板１８Ｇを透過してＧ用光変調素子１９Ｇに入射する。Ｇ用光変調素子１９Ｇ、Ｒ用光変調素子１９ＲおよびＢ用光変調素子１９Ｂは反射型液晶表示素子である。各光変調素子の制御は、制御部１が行う。

Ｇ用光変調素子１９Ｇでは、Ｇ光９Ｇが画像変調されて反射される。画像変調されたＧ光のうちＳ偏光成分は、再びλ／４板１８Ｇを透過した後にＧ用偏光ビームスプリッタ１７Ｇの偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＧ光のうちＰ偏光成分は、λ／４板１８Ｇを透過した後にＧ用偏光ビームスプリッタ１７Ｇの偏光分離面を透過して色合成プリズム２０に入射する。

一方、ダイクロイックミラー１５で反射されたＲＢ光９ＲＢは、波長選択性位相板１６に入射する。波長選択性位相板１６は、Ｒ光の偏光方向を９０度回転させてＰ偏光とし、Ｂ光はそのままの偏光方向のＳ偏光として透過させる。波長選択性位相板１６を透過したＲＢ光９ＲＢは、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢに入射する。ＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢは、Ｐ偏光であるＲ光９Ｒを透過し、Ｓ偏光であるＢ光９Ｂを反射する。

ＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢの偏光分離面を透過したＲ光９Ｒは、λ／４板１８Ｒを透過してＲ用光変調素子１９Ｒに入射し、ここで画像変調されて反射される。画像変調されたＲ光のうちＰ偏光成分は、再びλ／４板１８Ｒを透過した後にＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢの偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲ光のうちＳ偏光成分は、λ／４板１８Ｒを透過した後にＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢの偏光分離面で反射されて色合成プリズム２０に入射する。

ＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢの偏光分離面で反射されたＢ光９Ｂは、λ／４板１８Ｂを透過してＢ用光変調素子１９Ｂに入射し、ここで画像変調されて反射される。画像変調されたＢ光のうちＳ偏光成分は、再びλ／４板１８Ｂを透過した後にＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢの偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲ光のうちＰ偏光成分は、λ／４板１８Ｂを透過した後にＲＢ用偏光ビームスプリッタ１７ＲＢの偏光分離面を透過して色合成プリズム２０に入射する。

色合成プリズム２０に入射したＢ光９ＢおよびＲ光９Ｒはそのダイクロイック面を透過し、色合成プリズム２０に入射したＧ光９Ｇはそのダイクロイックで反射される。こうして色合成された投射光２１（Ｂ光９Ｂ、Ｒ光９ＲおよびＧ光９Ｇ）は、投射レンズ２２を介して被投射面であるスクリーン２３に投射される。これにより、投射画像としてのフルカラー画像がスクリーン２３上に表示される。

前述したＲ用光測定部１１Ｒは、照明光９のうちＲ光の強度（すなわち光量）を測定する機能を有するフォトダイオードにより構成される。Ｒ用光測定部１１Ｒは、Ｒ波長域の少なくとも一部である６００ｎｍから７００ｎｍの波長域（第１の測定波長域）の光量を測定可能である。Ｒ用光測定部１１Ｒによる光量測定は、プロジェクタ内部の温度変化による各光源の出力の変動が十分小さくなってから行うことが好ましい。Ｒ用光測定部１１Ｒによる測定結果は、演算部（演算手段）２４に送られる。演算部２４は、ＭＰＵ等のマイクロコンピュータにより構成され、Ｒ用光測定部１１Ｒからの測定結果を用いて所定の演算を行い、その演算結果に応じて投射光２１（つまりは投射画像）の色に関する調節（補正）を行うための各光変調素子の制御を行う。具体的には、後述するように投射光２１の色バランスを調節（補正）するために光変調素子の光変調量を制御する。

図２は、制御部１がＲ光源２ＲとＢ光源２Ｂの両方を発光（点灯）させてスクリーン２３に全白画像を表示させたときの投射光２１のスペクトルを示す。図２（ａ）は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長域のスペクトルである。図２（ｂ）は、Ｒ用光測定部１１Ｒで測定可能な６００ｎｍから７００ｎｍの波長域のスペクトルである。図２（ｂ）の点線よりも下側のＡ部は蛍光体７で波長変換された蛍光光に含まれるＲ光成分（以下、蛍光Ｒ光という）を示し、点線よりも上側のＢ部はＲ光源２ＲからのＲ光（以下、光源Ｒ光という）を示す。

フォトダイオードにより構成されるＲ用光測定部１１Ｒは、図２（ｂ）に示すスペクトルの積分値を測定することはできるが、Ａ部とＢ部とを区別して測定することはできない。Ａ部のＲの色味とＢ部のＲの色味とは互いに異なる色味であるため、Ａ部とＢ部との積分値を用いるだけでは投射光の色バランスを良好に（精度良く）補正することができない。

図３はｘｙ色度図である。図３において丸で示した色度座標は、投射光２１のうち蛍光光（Ｂ光源）からのＢ光（以下、蛍光Ｂ光という）によるＢ、蛍光体７からの蛍光光に含まれるＧ光（以下、蛍光Ｇ光という）によるＧ、蛍光Ｒ光によるＲおよび光源Ｒ光によるＲを示している。ここにいう蛍光Ｂ、ＧおよびＲ光とは、Ｂ光源２Ｂを点灯してＲ光源２Ｒを点灯しなかった（消灯した）ときに投射光２１に含まれるＢ、ＧおよびＲ光である。また、光源Ｒ光とは、Ｂ光源２Ｂを点灯せずに（消灯して）Ｒ光源２Ｒを点灯したときに投射光２１に含まれるＲ光である。図３に示すように、蛍光Ｒ光によるＲと光源Ｒ光によるＲとは色度座標が異なる。したがって、投射光２１の色バランスを補正するためには、蛍光Ｒ光の光量と光源Ｒ光の光量とを区別する必要がある。

このため本実施例のプロジェクタ（制御部１および制御部２４）は、Ａ部の光量とＢ部の光量を別々に測定するための図４のフローチャートに示す色補正処理を行う。制御部１および演算部２４は、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従って本処理を実行する。このことは、後述する他の実施例でも同じである。

ステップ１において、制御部１は、色補正処理を開始する。制御部１がステップ１を行うタイミングは、ユーザが決めてもよいし予め決められたタイミングでもよい。また、プロジェクタの起動中に常時ステップ１が行われてもよい。

次にステップ２では、制御部１は、Ｒ光源２Ｒを点灯させずにＢ光源２Ｂのみを点灯する。
次にステップ３では、制御部１は、Ｒ用光測定部１１ＲにＲ光の光量である第１のＲ光量ＰＲ１を測定させる。第１のＲ光量ＰＲ１は、図２（ｂ）のＡ部に相当する。

次にステップ４では、制御部１は、Ｂ光源２Ｂを消灯する。次にステップ５では、制御部１は、Ｂ光源２Ｂを点灯せずにＲ光源２Ｒのみを点灯する。

次にステップ６では、制御部１は、Ｒ用光測定部１１ＲにＲ光の光量である第２のＲ光量ＰＲ２を測定させる。第２のＲ光量ＰＲ２は、図２（ｂ）のＢ部に相当する。

次にステップ７では、制御部１は、Ｒ光源２Ｒを消灯する。ただし、本ステップ７を行わずにＲ光源にＲを点灯したまま後の処理を行ってもよい。このことは、後述する他の実施例でも同じである。

次にステップ８では、演算部２４は、Ｒ用光測定部１１Ｒによる測定結果である第１のＲ光量ＰＲ１および第２のＲ光量ＰＲ２を用いて、各光変調素子の光変調量を設定する。そしてステップ９において、制御部１は、色補正処理を終了する。

図４のステップ８において演算部２４が各光変調素子の光変調量を設定する処理について詳細を説明する。前述したように蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量（以下、Ｂ光量という）と蛍光体７にて発生する蛍光光の光量との比は一定である。このため、投射光２１のうちＢ光量、Ｇ光の光量（以下、Ｇ光量という）およびＢ光３Ｂが波長変換されて発生したＲ光の光量（以下、蛍光Ｒ光量という）との比も一定である。そして、蛍光Ｒ光量と第１のＲ光量ＰＲ１とは比例するため、演算部２４は、投射光２１に含まれるＢ光量、Ｇ光量および蛍光Ｒ光量を、第１のＲ光量ＰＲ１に対して所定の比例係数を乗じることで算出する。演算部２４は、比例係数を予め保持（記憶）している。比例係数は、設計値から求められたものでもよいし、実測により求められたものでもよい。

さらに、演算部２４は、第２のＲ光量ＰＲ２を用いて、投射光２１のうちＢ光量、Ｇ光量、蛍光Ｒ光量および蛍光体７にて波長変換されなかったＲ光源２ＲからのＲ光の光量（以下、光源Ｒ光量という）を算出する。このようにして演算部２４は、蛍光Ｒ光量と光源Ｒ光量に関する情報を取得する。ここにいう蛍光Ｒ光量と光源Ｒ光量に関する情報（以下、単に光量に関する情報という）は、それぞれの光量自体の情報であってもよいし、両光量の比や割合を示す情報であってもよい。

そして演算部２４は、上記算出結果（光量に関する情報）を用いて、投射光２１の色バランスが目標バランスになるように各光変調部の光変調量を設定する。例えば、プロジェクタを長時間使用した場合にＢ光源２ＢとＲ光源２Ｒの劣化の度合いが互いに異なる。Ｂ光源２ＢよりＲ光源２Ｒの方が早く劣化した場合は、投射光２１の色バランスにおいてＢとＧがＲに対して過剰になる。このため、演算部２４は、Ｇ用光変調素子１９ＧとＢ用光変調素子１９Ｂの光変調量を下げることで白の色バランスを取る。

逆にＢ光源２Ｂの方がＲ光源２Ｒより早く劣化した場合は、投射光２１の色バランスにおいてＲがＢとＧに対して過剰になる。このため、演算部２４は、Ｒ用光変調素子１９Ｒによる光変調量を下げることで白の色バランスを取る。本実施例によれば、Ｂ光源２ＢとＲ光源２Ｒの劣化する速さが異なる場合でも、投射光２１の色バランスを良好に調節（補正）することができる。

本実施例では、Ｂ光源やＲ光源が点灯または消灯の際にＲ用光測定部１１Ｒが測定を行う場合について説明したが、各光源を完全に消灯せずに各光源の駆動電流値（通電量）を変化させて測定を行ってもよい。すなわち、演算部２４は、ＢおよびＲ光源２Ｂ，２Ｒをともに通電により発光させた状態でＲ用光測定部１１Ｒに光量を測定させる第１の測定を行う。また、演算部２４は、ＢおよびＲ光源２Ｂ，２Ｒのうち少なくとも一方に対する通電量を第１の測定と異ならせた状態でＲ用光測定部１１Ｒに光量を測定させる第２の測定を行う。そして、第１および第２の測定の測定結果から光量に関する情報を取得する。

図５を用いて、本発明の実施例２であるプロジェクタの構成について説明する。本実施例のプロジェクタは、実施例１（図１）のプロジェクタに対して、Ｂ用光測定部（第２の測定手段）１１Ｂを有する点で異なる。

Ｂ用光測定部１１Ｂは、Ｒ用光測定部１１Ｒに併設されており、光分岐部１０で分岐された照明光９の一部を受光する。Ｂ用光測定部１１Ｂは、４００ｎｍから５００ｎｍの波長域（第２の測定波長域）の光の強度（光量）を測定する。また本実施例では、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７で波長変換された蛍光光の光量との比は一定でなく、Ｂ光３Ｂの光量が大きいほど蛍光光の光量が小さくなる。

本実施例のプロジェクタ（制御部１および制御部２４）は、Ａ部の光量とＢ部の光量を別々に測定するための図６のフローチャートに示す色補正処理を行う。図６におけるステップ１０，１１，１２はそれぞれ、実施例１（図４）におけるステップ３，６，８に代わるステップである。図６におけるステップ１，２，４，５，７および９は図４と同じであるため、説明を省略する。

制御部１は、ステップ２においてＲ光源２Ｒを点灯させずにＢ光源２Ｂのみを点灯させた後、ステップ１０において、Ｒ用光測定部１１Ｒに投射光２１に含まれる第１のＲ光量ＰＲ１を測定させるとともに、Ｂ用光測定部１１Ｂに第１のＢ光量ＰＢ１を測定させる。第１のＢ光量ＰＢ１は、図２（ｂ）に示したＡ部に相当する。

ステップ５においてＲ光源２Ｒのみを点灯した制御部１は、ステップ１１において、Ｒ用光測定部１１Ｒに第２のＲ光量ＰＲ２を測定させるとともに、Ｂ用光測定部１１Ｂに第２のＢ光量ＰＢ２を測定させる。第２のＲ光量ＰＲ２は、図２（ｂ）に示すＢ部に相当する。

ステップ７でのＲ光源２Ｒの消灯後、処理はステップ１２に進む。ステップ１２では、演算部２４は、Ｒ用光測定部１１Ｒによる測定結果である第１のＲ光量ＰＲ１および第２のＲ光量ＰＲ２と、Ｂ用光測定部１１Ｂによる測定結果である第１のＢ光量ＰＢ１および第２のＢ光量ＰＢ２とを用いて、各光変調素子の光変調量を設定する。

図６のステップ１２において演算部２４が各光変調素子の光変調量を設定する処理について詳細を説明する。前述したように、本実施例では蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７で波長変換された蛍光光の光量との比は一定ではない。このため演算部２４は、投射光２１に含まれるＢ光量を第１のＢ光量ＰＢ１から算出する。一方、投射光２１に含まれるＧ光量と蛍光Ｒ光量との比は一定である。このため、演算部２４は、投射光２１に含まれるＧ光量を第１のＲ光量ＰＲ１から算出する。また演算部２４は、投射光２１に含まれる蛍光Ｒ光量を第１のＲ光量ＰＲ１から算出し、投射光２１に含まれる光源Ｒ光量を第２のＲ光量ＰＲ２から算出する。

そして演算部２４は、上記算出結果（蛍光Ｒ光量、光源Ｒ光量、Ｂ光量およびＧ光量に関する情報）を用いて、実施例１と同様に投射光２１の色バランスが目標バランスになるように各光変調部の光変調量を設定する。

本実施例によれば、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７から生じる蛍光光の光量との比が一定ではない場合において、投射光２１の色バランスを良好に調節（補正）することができる。

図７を用いて、本発明の実施例３であるプロジェクタの構成について説明する。本実施例のプロジェクタは、実施例１（図１）のプロジェクタに対して、Ｇ用光測定部（第３の測定手段）１１Ｇを有する点で異なる。

Ｇ用光測定部１１Ｇは、Ｒ用光測定部１１Ｒに併設されており、光分岐部１０で分岐された照明光９の一部を受光する。Ｇ用光測定部１１Ｇは、５００ｎｍから６００ｎｍの波長域（第３の測定波長域）の光の強度（光量）を測定する。本実施例では、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７で波長変換された蛍光光の光量との比は一定である。

本実施例のプロジェクタ（制御部１および制御部２４）は、Ａ部の光量とＢ部の光量を別々に測定するための図８のフローチャートに示す色補正処理を行う。

ステップ１において色補正処理を開始した制御部１は、ステップ１３において、Ｂ光源２ＢとＲ光源２Ｒを点灯する。

次にステップ１４では、制御部１は、Ｒ用光測定部１１ＲとＧ用光測定部１１Ｇのそれぞれに、投射光２１に含まれるＲ光量ＰＲとＧ光量ＰＧを測定させる。測定結果としてのＲ光量ＰＲは、図２（ｂ）に示すＡ部とＢ部との和に相当する。

次にステップ１５では、制御部１は、Ｂ光源２ＢとＲ光源２Ｒを消灯する。ただし、このステップ１５は省略してもよい。

次にステップ１６では、演算部２４は、ステップ１４にてＲ用光測定部１１Ｒにより測定されたＲ光量ＰＲとＧ用光測定部１１Ｇにより測定されたＧ光量ＰＧとを用いて、各光変調素子の光変調量を設定する。こうして次のステップ９において色補正処理を終了する。

図８のステップ１６において演算部２４が各光変調素子の光変調量を設定する処理について詳細を説明する。本実施例では、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光Ｒ光量との比は一定であるため、投射光２のうちＢ光量とＧ光量と蛍光Ｒ光量との比は一定である。このため、演算部２４は、投射光２１のうちＢ光量と蛍光体Ｒ光量を測定されたＧ光量ＰＧから算出する。また、測定されたＲ光量ＰＲは、蛍光Ｒ光量と光源Ｒ光量との和に相当する。このため、演算部２４は、先に算出した蛍光Ｒ光量を測定されたＲ光量ＰＲから差し引くことにより光源Ｒ光量を算出する。

そして演算部２４は、上記算出結果（光量に関する情報）を用いて、実施例１と同様に投射光２１の色バランスが目標バランスになるように各光変調部の光変調量を設定する。

本実施例によれば、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７から発生する蛍光光の光量との比が一定である場合において、１回の光量測定により投射光２１の色バランスを良好に調節（補正）することができる。

図９を用いて、本発明の実施例４であるプロジェクタの構成について説明する。本実施例のプロジェクタは、実施例３（図７）のプロジェクタに対して、Ｂ用光測定部（第２の測定手段）１１Ｂを有する点で異なる。

Ｂ用光測定部１１Ｂは、Ｇ用光測定部１１ＧおよびＲ用光測定部１１Ｒに併設されており、光分岐部１０で分岐された照明光９の一部を受光する。本実施例では、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７で波長変換された蛍光光の光量との比が一定でなく、Ｂ光３Ｂの光量が大きいほど蛍光光の光量が小さくなる。

本実施例のプロジェクタ（制御部１および制御部２４）は、Ａ部の光量とＢ部の光量を別々に測定するための図１０のフローチャートに示す色補正処理を行う。図１０におけるステップ１７，１８はそれぞれ、実施例３（図８）におけるステップ１４，１６に代わるステップである。図６におけるステップ１，１３，１５および９は図８と同じであるため、説明を省略する。

ステップ１において色補正処理を開始した制御部１は、ステップ１７において、Ｒ用光測定部１１ＲとＧ用光測定部１１ＧとＢ用光測定部１１Ｂのそれぞれに、Ｒ光量ＰＲとＧ光量ＰＧとＢ光量ＰＢとを測定させる。測定されたＲ光量ＰＲは、図２（ｂ）に示すＡ部とＢ部の和に相当する。

次にステップ１８では、演算部２４は、Ｒ用光測定部１１Ｒにより測定されたＲ光量ＰＲとＧ用光測定部１１Ｇにより測定されたＧ光量ＰＧ６とＢ用光測定部１１Ｂにより測定されたＢ光量ＰＢとを用いて、各光変調素子の光変調量を設定する。

図１０のステップ１８において演算部２４が各光変調素子の光変調量を設定する処理について詳細を説明する。本実施例では、演算部２４は、投射光２１に含まれるＧ光量を測定されたＧ光量ＰＧから算出（取得）し、Ｂ光量を測定されたＢ光量ＰＢから算出（取得）する。投射光２１のうちＧ光量と蛍光Ｒ光量との比は一定である。このため、演算部２４は、投射光２１のうち蛍光Ｒ光量を測定されたＧ光量ＰＧから算出する。また、測定されたＲ光量ＰＲは、蛍光Ｒ光量と光源Ｒ光量との和に相当する。このため、演算部２４は、先に算出した蛍光Ｒ光量を測定されたＲ光量ＰＲから差し引くことにより光源Ｒ光量を算出する。

そして演算部２４は、上記算出結果（光量に関する情報）を用いて、実施例１と同様に投射光２１の色バランスが目標バランスになるように各光変調部の光変調量を設定する。

本実施例によれば、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７から発生する蛍光光の光量との比が一定である場合において、１回の光量測定により投射光２１の色バランスを良好に調節（補正）することができる。

本実施例によれば、蛍光体７に照射されるＢ光３Ｂの光量と蛍光体７から生じる蛍光光の光量との比が一定ではない場合において、投射光２１の色バランスを良好に調節（補正）することができる。

本発明の実施例５のプロジェクタについて説明する。本実施例のプロジェクタの構成は実施例４（図９）と同じであるため説明を省略する。

本実施例のプロジェクタ（制御部１および制御部２４）は、Ａ部の光量とＢ部の光量を別々に測定するための図１１のフローチャートに示す色補正処理を行う。図１１のフローチャートは、実施例４（図１０）のフローチャートにステップ１９～２１が加わったものである。

ステップ１７で光量測定を行った制御部１は、ステップ１５において、Ｂ光源２ＢとＲ光源２Ｒを消灯する。

次にステップ１９では、演算部２４は、Ｒ用光測定部１１Ｒ、Ｇ用光測定部１１ＧおよびＢ用光測定部１１Ｂのそれぞれにより測定されたＲ光量、Ｇ光量およびＢ光量を用いて、Ｂ光源２ＢとＲ光源２Ｒの劣化量を算出する。そして、算出した劣化量を補うように各光源に供給する通電量（駆動電流値）を設定する。

次にステップ２０では、演算部２４は、設定した駆動電流値が設定可能範囲内のものであるか否か判定する。駆動電流値の設定可能範囲は、各光源に対して予め決められたものであり、例えば、各光源の定格電流に対して３０～１００％の範囲である。演算部２４は、本ステップにて設定駆動電流値が設定可能範囲内であると判定した場合はステップ２１に進む。ステップ２１では、制御部１は、各光源に供給する駆動電流値を更新し、その後ステップ９に進んで色補正処理を終了する。

一方、ステップ２０において設定駆動電流値が設定可能範囲内でないと判定した場合は、演算部２４は、図１０にも示したステップ１８に進む。ステップ１８の処理を終えた制御部１は、ステップ９に進んで色補正処理を終了する。

図１１のステップ１９において演算部２４が各光源の駆動電流値を設定する処理について詳細を説明する。演算部２４は、投射光２１に含まれるＢ光量、Ｇ光量、蛍光Ｒ光量および光源Ｒ光量の初期値を予め記憶している。演算部２４は、図１０のステップ１８と同様の処理により、投射光２１に含まれるＢ光量、Ｇ光量、蛍光Ｒ光量および光源Ｒ光量を算出する。そして演算部２４は、算出された各光量と各光量の初期値とから、各光源の劣化量を算出し、算出した劣化量を補正するように各光源に対する駆動電流値を設定する。

演算部２４は、前述したように設定駆動電流値が設定可能な範囲内であれば駆動電流値の変更のみで色バランスを補正する。一方、設定駆動電流値が設定可能範囲内でなければ、各光変調素子の光変調量を変更することにより色バランスを補正する。

本実施例によれば、各光源に対する駆動電流値を補正することにより、投射光の色バランスの補正だけでなく、投射光の明るさも一定に保つように補正することができる。
（変形例）
前述した各実施例では、投射光に含まれる各色光量を算出する場合について説明したが、各色光量の比や割合を光量に関する情報として算出（取得）してもよい。

また、Ｒ用光測定部による測定結果から各光変調素子の光変調量が示されたテーブルデータを参照して光変調量を設定してもよい。

また、正常とみなせる色バランスの範囲を予め決めておき、色バランスが該正常範囲から外れたときに色バランスの補正を行ってもよい。

また、各光測定部の位置は各実施例に示した位置に限定されず、投射光の色を検出することができる位置であればどの位置でもよい。

また、各実施例のプロジェクタは、Ｒ光源からのＲ光を蛍光体に照射するように構成されているが、これに限定されることはなく、照明光にＲ光源からのＲ光を合成する構成であってもよい。

また、各実施例では、Ｒ光源を用いる場合について説明したが、蛍光体からの蛍光光の波長域に含まれる波長を発する光源であれば他の色の光源を用いてもよい。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１ 制御部
２Ｒ 赤光源
２Ｂ 青光源
７ 蛍光体
１１Ｒ Ｒ用光測定部
１１Ｇ Ｇ用光測定部
１１Ｂ Ｂ用光測定部
２４ 演算部

Claims (7)

1. 第１の波長域の第１の光を発する第１の光源と、
   前記第１の光の一部を、該第１の波長域とは異なる波長域であって第２の波長域および第３の波長域を含む波長域の波長変換光に変換する波長変換素子と、
   前記第２の波長域に含まれる波長域の第２の光を発する第２の光源と、
   前記第２の波長域の少なくとも一部であり、前記第２の光の波長域を含む第１の測定波長域の光量を測定可能な第１の測定手段と、
   前記第３の波長域の少なくとも一部である第３の測定波長域の光量を測定可能な第３の測定手段と、
   前記第１の測定手段による前記第１の測定波長域における前記波長変換光と前記第２の光の光量の測定結果、前記第３の測定手段による前記第３の測定波長域における前記波長変換光の光量の測定結果、および前記第１の測定波長域における前記波長変換光の光量と前記第３の測定波長域における前記波長変換光の光量の比を用いて、前記波長変換光に含まれる前記第２の波長域の光量および前記第２の光の光量を取得する演算手段を有することを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置と、前記光源装置からの光を変調する光変調素子とを有し、前記光変調素子により変調された光を投射して投射画像を表示する画像投射装置であって、
   前記第２の光の光量を用いて、前記光変調素子を制御する制御手段を有することを特徴とする画像投射装置。
3. 前記制御手段は、前記第２の光の光量を用いて、前記投射画像の色に関する調節を行うための前記光変調素子の制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
4. 請求項１に記載の光源装置と、前記光源装置からの光を変調する光変調素子とを有し、前記光変調素子により変調された光を投射して投射画像を表示する画像投射装置であって、
   前記第２の光の光量を用いて、前記第１および第２の光源に対する通電量を制御する制御手段を有することを特徴とする画像投射装置。
5. 前記制御手段は、前記第２の光の光量を用いて、前記投射画像の色に関する調節を行うための前記第１および第２の光源に対する通電量の制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像投射装置。
6. 第１の波長域の第１の光を発する第１の光源と、前記第１の光の一部を、該第１の波長域とは異なる波長域であって第２の波長域および第３の波長域を含む波長域の波長変換光に変換する波長変換素子と、前記第２の波長域に含まれる波長域の第２の光を発する第２の光源とを有する光源装置の制御方法であって、
   前記第２の波長域の少なくとも一部であり、前記第２の光の波長域を含む第１の測定波長域の光量を測定するステップと、
   前記第３の波長域の少なくとも一部である第３の測定波長域の光量を測定するステップと、
   前記第１の測定波長域における前記波長変換光と前記第２の光の光量の測定結果、前記第３の測定波長域における前記波長変換光の光量の測定結果、および前記第１の測定波長域における前記波長変換光の光量と前記第３の測定波長域における前記波長変換光の光量の比を用いて、前記波長変換光に含まれる前記第２の波長域の光量および前記第２の光の光量を取得するステップを有することを特徴とする光源装置の制御方法。
7. 第１の波長域の第１の光を発する第１の光源と、前記第１の光の一部を、該第１の波長域とは異なる波長域であって第２の波長域および第３の波長域を含む波長域の波長変換光に変換する波長変換素子と、前記第２の波長域に含まれる波長域の第２の光を発する第２の光源とを有する光源装置のコンピュータに処理を実行させるコンピュータプログラムであって、
   前記処理は、
   前記第２の波長域の少なくとも一部であり、前記第２の光の波長域を含む第１の測定波長域の光量を測定するステップと、
   前記第３の波長域の少なくとも一部である第３の測定波長域の光量を測定するステップと、
   前記第１の測定波長域における前記波長変換光と前記第２の光の光量の測定結果、前記第３の測定波長域における前記波長変換光の光量の測定結果、および前記第１の測定波長域における前記波長変換光の光量と前記第３の測定波長域における前記波長変換光の光量の比を用いて、前記波長変換光に含まれる前記第２の波長域の光量および前記第２の光の光量を取得するステップを含むことを特徴とする制御プログラム。

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