(57)【要約】【課題】光源ユニットの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させること。【解決手段】光源ユニットは、互いに異なる複数色の光を出射する複数のＬＥＤ光源と、前記複数色の光を合成して出力する複数のダイクロイックミラーと、所定の波長を持つ光を出射する励起光源と、前記複数のＬＥＤ光源のうちの少なくとも二つのＬＥＤ光源に対して、前記励起光源から出射される光が入射する光量の比率を切り替える切替手段とを備える。【選択図】図２Ａ
2020154291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数色の光を出射する複数のＬＥＤ光源と、
前記複数色の光を合成して出力する複数のダイクロイックミラーと、
前記複数のＬＥＤ光源のうちの少なくとも二つのＬＥＤ光源に対して、所定の波長を持つ光を出射する励起光源と、
前記励起光源から出射される光が入射する光量の比率を切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記切替手段は、
前記励起光源の位置を移動させる励起光源移動手段であることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記励起光源移動手段は、
前記励起光源をスライド移動させることにより、前記励起光源から出射される光が入射されるＬＥＤ光源を切り替えるスライド機構を有することを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記スライド機構は、
ボールねじと、
前記ボールねじを回転させるモータと、
前記励起光源を保持し、前記ボールねじの回転に伴ってスライド移動する保持部材と、  を備えることを特徴とする請求項３に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記励起光源移動手段は、
前記励起光源を回転移動させることにより、前記励起光源から出射される光が入射されるＬＥＤ光源を切り替える回転機構、
を有することを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記回転機構は、
ボールねじと、
前記ボールねじを回転させるモータと、
前記励起光源を保持し、前記ボールねじの回転に伴って回転する保持部材と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記励起光源から出射された光を第１偏光に偏光して出射する偏光変換素子と、前記偏光変換素子から出射した前記第１偏光を第２偏光に変換する変換板と、を有する偏光素子と、
複数のダイクロイックミラーの何れか１つに設けられ、前記第１偏光および前記第２偏光の何れか一方を透過し、他方を反射する偏光分離板と、
を備え、
前記切替手段は、
前記変換板の位置を移動させる変換板移動手段であることを特徴とする、
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記励起光源から出射された光を第１偏光と第２偏光とに分離して出射する偏光分離素子と、第１偏光および第２偏光の何れか一方を、他方に偏光する変換板と、を有する偏光素子と、
複数のダイクロイックミラーの何れか１つに設けられ、前記第１偏光および前記第２偏光の何れか一方を透過し、他方を反射する偏光分離板と、
を備え、
前記切替手段は、
前記変換板の位置を移動させる変換板移動手段であることを特徴とする、
請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記偏光分離素子は、第１偏光および第２偏光の何れか一方を透過し且つ他方を反射する複数の偏光分離板が前記変換板の移動方向に沿って間隔を隔てて配置されてなる、
請求項８に記載の光源ユニット。
【請求項１０】
前記偏光分離素子は、前記励起光源から出射した光に含まれる第１偏光と第２偏光を互いに異なる方向に屈折させて出射する偏光分離プリズムである、
請求項８に記載の光源ユニット。
【請求項１１】
前記変換板移動手段は、
前記変換板をスライド移動させることにより、前記励起光源から出射される光が入射されるＬＥＤ光源を切り替えるスライド機構を有することを特徴とする、請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載の光源ユニット。
【請求項１２】
映像モードを選択する映像モード選択部と、
前記映像モード選択部によって選択された前記映像モードに応じて、前記切替手段を制御することにより、前記励起光源から出射される光が入射する光量の比率を切り替える励起光制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の光源ユニット。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の光源ユニットと、
前記光源ユニットから出射された光を用いて投影画像を生成する投影画像生成手段と、
前記投影画像生成手段によって生成された前記投影画像を投影する投影手段と、
を備えることを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニットおよび画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、プロジェクタに関し、光量モニターにより出力された第１光量（青色光の光量）と、第２光量（蛍光層から射出される蛍光に含まれる少なくとも１つの色光の光量）とに基づいて、第２光量が一定になるように光源装置の発光量を制御するとともに、光変調装置による第１光量の変調量を制御する技術が開示されている。この技術によれば、時間の経過とともに各光量が変化したとしても、投写画像の色バランスが悪くなることを抑制できるとされている。
【０００３】
ところで、従来、青色光源から出射された青色光と、赤色光源から出射された赤色光と、緑色光源から出射された緑色光とを合成して出力する光源ユニットにおいて、励起光源をさらに設けて、励起光源から出射される励起光を緑色光源に入射することにより、光源ユニットから出力される光（以下、「出力光」と示す）の光量を大幅に増加することが可能な技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、励起光を緑色光源に入射することで、出力光の光量を大幅に増加させることができるが、出力光の色味を変化させることができない。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、光源ユニットの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の光源ユニットは、互いに異なる複数色の光を出射する複数のＬＥＤ光源と、前記複数色の光を合成して出力する複数のダイクロイックミラーと、前記複数のＬＥＤ光源のうちの少なくとも二つのＬＥＤ光源に対して、所定の波長を持つ光を出射する励起光源と、前記励起光源から出射される光が入射する光量の比率を切り替える切替手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光源ユニットの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタの構成図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第１構成例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第１構成例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第２構成例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第２構成例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第３構成例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第４構成例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第４構成例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第５構成例の一部を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第５構成例の一部を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第６構成例の一部を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタが備える光源ユニットの第６構成例の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
（プロジェクタ１００の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００の構成図である。図１に示すように、プロジェクタ１００は、電源１０４、ＳＷ（スイッチ）１０５、操作部１０７、外部Ｉ／Ｆ１０９、システムコントロール部１１０、ファン１２０、および光学エンジン１００Ａを備える。
【００１１】
電源１０４は、商用電源に接続され、プロジェクタ１００の内部回路用に電圧及び周波数を変換して、システムコントロール部１１０、ファン１２０、光学エンジン１００Ａ等に給電する。
【００１２】
ＳＷ１０５は、ユーザによるプロジェクタ１００のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。電源１０４が電源コード等を介して商用電源に接続された状態で、ＳＷ１０５がＯＮに操作されると、電源１０４がプロジェクタ１００の各部への給電を開始し、ＳＷ１０５がＯＦＦに操作されると、電源１０４がプロジェクタ１００の各部への給電を停止する。
【００１３】
操作部１０７は、ユーザによる各種操作を受け付けるボタン等であり、例えばプロジェクタ１００の上面に設けられている。操作部１０７は、例えば投影画像の大きさ、色調、ピント調整等のユーザによる操作を受け付ける。操作部１０７が受け付けたユーザ操作は、システムコントロール部１１０に送られる。
【００１４】
外部Ｉ／Ｆ１０９は、例えばパソコン、デジタルカメラ等に接続される接続端子を有し、接続された機器から送信される画像データをシステムコントロール部１１０に出力する。
【００１５】
システムコントロール部１１０は、画像制御部１１１、移動制御部１１２、映像モード選択部１１３、および励起光制御部１１４を有する。システムコントロール部１１０は、例えばＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、ＣＰＵがＲＡＭと協働してＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、各部の機能が実現される。
【００１６】
画像制御部１１１は、外部Ｉ／Ｆ１０９から入力される画像データに基づいて光学エンジン１００Ａの画像表示ユニット１５０に設けられているデジタルマイクロミラーデバイスＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device（以下、単に「ＤＭＤ」という））１５２ａを制御し、スクリーンＳに投影する画像を生成する。
【００１７】
移動制御部１１２は、移動制御手段の一例であり、画像表示ユニット１５０において移動可能に設けられている可動ユニット１５２を移動させ、可動ユニット１５２に設けられているＤＭＤ１５２ａの位置を制御する。
【００１８】
映像モード選択部１１３は、操作部１０７のユーザ操作等に基づき、映像モードを選択する。
【００１９】
励起光制御部１１４は、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、光源ユニット１３０が備えるスライド機構１３６、１３６Ｄ、１３６Ｅ、１３６Ｆ（図２Ａ、図２Ｂ、図５Ａ〜図７Ｂ参照）、回転機構１３７（図３Ａ、図３Ｂ参照）、または透過率調整機構１３９（図４参照）を制御する。
【００２０】
例えば、光源ユニット１３０が「切替手段」および「励起光源移動手段」の一例としてスライド機構１３６を備える場合、励起光制御部１１４は、スライド機構１３６のモータ１３６Ｃを制御して、光源ユニット１３０が備える青色ＬＥＤ１３５（励起光源）をスライド移動させることにより、青色ＬＥＤ１３５を、励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態と、励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態とに切り替える。
【００２１】
また、例えば、光源ユニット１３０が「切替手段」および「励起光源移動手段」の一例として回転機構１３７を備える場合、励起光制御部１１４は、回転機構１３７のモータ１３７Ｃを制御して、光源ユニット１３０が備える青色ＬＥＤ１３５（励起光源）を回転移動させることにより、青色ＬＥＤ１３５を、励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態と、励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態とに切り替える。
【００２２】
また、例えば、光源ユニット１３０が「切替手段」の一例として透過率調整機構１３９を備える場合、励起光制御部１１４は、透過率調整機構１３９が備える透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａの透過率を変更することにより、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される励起光の光量と、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される励起光の光量との比率を調整する。
【００２３】
ファン１２０は、システムコントロール部１１０に制御されて回転し、光学エンジン１００Ａの光源ユニット１３０を冷却する。
【００２４】
光学エンジン１００Ａは、光源ユニット１３０、画像表示ユニット１５０、投影光学系ユニット１６０を有し、システムコントロール部１１０に制御されてスクリーンＳに画像を投影する。
【００２５】
光源ユニット１３０は、「複数のＬＥＤ光源」の一例として、赤色ＬＥＤ１３１Ｒ、青色ＬＥＤ１３１Ｂ、および緑色ＬＥＤ１３１Ｇを有している（図２Ａ、図２Ｂ参照）。光源ユニット１３０は、赤色ＬＥＤ１３１Ｒから出射された赤色光と、青色ＬＥＤ１３１Ｂから出射された青色光と、緑色ＬＥＤ１３１Ｇから出射された緑色光とが合成されてなる光を生成し、生成された光を、画像表示ユニット１５０に設けられているＤＭＤ１５２ａに向けて照射する。
【００２６】
画像表示ユニット１５０は、固定支持されている固定ユニット１５１、固定ユニット１５１に対して移動可能に設けられている可動ユニット１５２を有する。可動ユニット１５２は、ＤＭＤ１５２ａを有し、システムコントロール部１１０の移動制御部１１２によって固定ユニット１５１に対する位置が制御される。ＤＭＤ１５２ａは、投影画像生成手段の一例であり、システムコントロール部１１０の画像制御部１１１により制御され、光源ユニット１３０から照射された光を変調して投影画像を生成する。
【００２７】
投影光学系ユニット１６０は、「投影手段」の一例であり、例えば複数の投射レンズ、ミラー等を有し、画像表示ユニット１５０のＤＭＤ１５２ａによって生成された投影画像を拡大してスクリーンＳに投影する。
【００２８】
上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC（Application  Specific  Integrated  Circuit）、DSP（Digital  Signal  Processor）、FPGA（Field  Programmable  Gate  Array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。
【００２９】
（光源ユニット１３０の第１構成例）
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００が備える光源ユニット１３０の第１構成例を示す図である。ここでは、光源ユニット１３０の第１構成例を、「光源ユニット１３０Ａ」と示す。
【００３０】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、光源ユニット１３０Ａは、赤色ＬＥＤ１３１Ｒ、青色ＬＥＤ１３１Ｂ、緑色ＬＥＤ１３１Ｇ、赤色用コリメータレンズ１３２Ｒ、青色用コリメータレンズ１３２Ｂ、緑色用コリメータレンズ１３２Ｇ、励起用コリメータレンズ１３２Ｂ’ダイクロイックミラー１３３、ダイクロイックミラー１３４、青色ＬＥＤ１３５、およびスライド機構１３６を備える。
【００３１】
赤色ＬＥＤ１３１Ｒは、「赤色光源」の一例であり、赤色光を出射する。青色ＬＥＤ１３１Ｂは、「青色光源」の一例であり、青色光を出射する。緑色ＬＥＤ１３１Ｇは、「緑色光源」の一例であり、緑色光を出射する。なお、赤色ＬＥＤ１３１Ｒおよび緑色ＬＥＤ１３１Ｇは、青色ＬＥＤ１３１Ｂの照射方向に沿って並べて配置されている。赤色ＬＥＤ１３１Ｒおよび緑色ＬＥＤ１３１Ｇの各々の照射方向は、青色ＬＥＤ１３１Ｂの照射方向と直交する。
【００３２】
赤色用コリメータレンズ１３２Ｒは、赤色ＬＥＤ１３１Ｒから出射された赤色光を発散光から平行光にする。青色用コリメータレンズ１３２Ｂは、青色ＬＥＤ１３１Ｂから出射された青色光を発散光から平行光にする。緑色用コリメータレンズ１３２Ｇは、緑色ＬＥＤ１３１Ｇから出射された緑色光を発散光から平行光にする。
【００３３】
ダイクロイックミラー１３３，１３４は、ある波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を通過させる。ダイクロイックミラー１３３は、青色ＬＥＤ１３１Ｂの照射方向と、緑色ＬＥＤ１３１Ｇの照射方向とが交差する位置に配置されている。ダイクロイックミラー１３３は、緑色ＬＥＤ１３１Ｇから出射された緑色光を反射して、青色ＬＥＤ１３１Ｂから出射された青色光を通過させる。ダイクロイックミラー１３４は、青色ＬＥＤ１３１Ｂの照射方向と、赤色ＬＥＤ１３１Ｒの照射方向とが交差する位置に配置されている。ダイクロイックミラー１３４は、赤色ＬＥＤ１３１Ｒから出射された赤色光を反射して、ダイクロイックミラー１３３を透過した青色光およびダイクロイックミラー１３３で反射された緑色光を通過させる。
【００３４】
緑色ＬＥＤ１３１Ｇは、一例として青色光を発する青色ＬＥＤチップと、青色ＬＥＤチップからの青色光によって励起されて緑色光を発する緑色蛍光体とを有している。例えば青色ＬＥＤチップは、透明な樹脂モールドでモールドされ、樹脂モールド中に、緑色蛍光体として、青色光を励起光とする蛍光顔料や蛍光染料が分散されている。このような構成により、緑色ＬＥＤ１３１Ｇは内部に有する青色ＬＥＤチップからの青色光によって緑色蛍光体が励起され、緑色光を発する。
【００３５】
赤色ＬＥＤ１３１Ｒは、一例として青色光を発する青色ＬＥＤチップと、青色ＬＥＤチップからの青色光によって励起されて赤色光を発する赤色蛍光体とを有している。例えば青色ＬＥＤチップは、透明な樹脂モールドでモールドされ、樹脂モールド中に、赤色蛍光体として、青色光を励起光とする蛍光顔料や蛍光染料が分散されている。このような構成により、赤色ＬＥＤ１３１Ｒは内部に有する青色ＬＥＤチップからの青色光によって赤色蛍光体が励起され、赤色光を発する。
【００３６】
青色ＬＥＤ１３５は、「励起光源」の一例であり、「励起光」の一例として青色光を出射する。緑色ＬＥＤ１３１Ｇ、赤色ＬＥＤ１３１Ｒは、「被励起光源」の一例である。
【００３７】
励起光源は、所定の波長として、被励起光源の光源色よりも短波長の光を出射すればよい。蛍光体はある波長の光を吸収してそれとは違う波長の光を蛍光として放出するが、放出する光は吸収する光よりもエネルギーより低い。したがって、放出する光よりも波長の短い光を励起光として被励起光源に入射させればよく、つまり励起光源は所定の波長として、被励起光源の光源色よりも短波長を選べばよい。
【００３８】
つまり、所定の波長は、励起光の対象が緑色ＬＥＤ１３１Ｇの場合、緑色蛍光体を励起させる波長であればよく、励起光の対象が赤色ＬＥＤ１３１Ｒの場合、赤色蛍光体を励起させる波長であればよい。青色光は、赤色光および緑色光のいずれよりも波長が短いため、赤色蛍光体および緑色蛍光体のいずれも励起させることができる。なお、励起光源と被励起光源との組み合わせはこれらに限らず、例えば、紫外光は青色光よりも短波長であるため、青色光源、緑色光源、赤色光源に対し、紫外光源を励起光源とすることも可能である。
【００３９】
励起用コリメータレンズ１３２Ｂ’は、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光を発散光から平行光にする。
【００４０】
スライド機構１３６は、青色ＬＥＤ１３５を、緑色ＬＥＤ１３１Ｇと対向する第１の位置と、赤色ＬＥＤ１３１Ｒと対向する第２の位置とにスライド移動させる（矢印Ｙ方向参照）。スライド機構１３６は、切替手段の一具体例である。
【００４１】
具体的には、スライド機構１３６は、ボールねじ１３６Ｂと、ボールねじ１３６Ｂを回転させるモータ１３６Ｃと、青色ＬＥＤ１３５を保持し、ボールねじ１３６Ｂの回転に伴ってスライド移動する保持部材１３６Ａとを備える。
【００４２】
スライド機構１３６は、モータ１３６Ｃによってボールねじ１３６Ｂを回転させることにより、緑色ＬＥＤ１３１Ｇと赤色ＬＥＤ１３１Ｒとが並ぶ方向と平行に、保持部材１３６Ａをスライド移動させることができる。
【００４３】
そして、図２Ａに示すように、スライド機構１３６は、保持部材１３６Ａを赤色ＬＥＤ１３１Ｒ側にスライド移動させることにより、青色ＬＥＤ１３５を、赤色ＬＥＤ１３１Ｒと対向する第２の位置にスライド移動させることができる。これにより、スライド機構１３６は、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態に切り替えることができる。この第２の状態では、第１の状態とは異なり赤色ＬＥＤ１３１Ｒに励起光が入射される。つまり第１の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに０％の比率なのに対し、第２の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに１００％の比率である。このように第１の状態と第２の状態を切り替えることによって、光源ユニット１３０Ａの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【００４４】
また、図２Ｂに示すように、スライド機構１３６は、保持部材１３６Ａを緑色ＬＥＤ１３１Ｇ側にスライド移動させることにより、青色ＬＥＤ１３５を、緑色ＬＥＤ１３１Ｇと対向する第１の位置にスライドさせることができる。これにより、スライド機構１３６は、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態に切り替えることができる。この第１の状態では、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに励起光が入射されることによって、光源ユニット１３０Ａの出力光の光量を大幅に増加させることができる。
【００４５】
本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、図２Ａおよび図２Ｂに示す光源ユニット１３０Ａを有する構成とした場合、システムコントロール部１１０の励起光制御部１１４が、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、スライド機構１３６を制御することにより、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態と、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態とに切り替えることができる。つまり、第１の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが０％であるのに対し、第２の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが１００％である。これにより、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、映像モードに応じた好適な光量および色味を有する出力光を、光源ユニット１３０Ａから出力することができる。なお、ユーザは、操作部１０７による任意の映像モードの選択操作を行うだけで、その映像モードに応じた好適な光量および色味を有する投影画像を、プロジェクタ１００に投影させることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、励起光源である青色ＬＥＤ１３５と、二つの被励起光源である緑色ＬＥＤ１３１Ｇ、および赤色ＬＥＤ１３１Ｒの場合を用いて説明したがこれに限られない。例えば、三つの被励起光源を有し、三つの被励起光源のいずれかに対向するように励起光源をスライド移動させて、三つの被励起光源に対する光量の比率を切り替える構成も取りうるし、三つの被励起光源を有し、三つの被励起光源のうち二つについての光量の比率を切り替える構成もとりうる。つまり複数のＬＥＤ光源のうち少なくとも二つのＬＥＤ光源に対して、励起光源から出射される光が入射する光量の比率を変えればよい。
【００４７】
（光源ユニット１３０の第２構成例）
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００が備える光源ユニット１３０の第２構成例を示す図である。ここでは、光源ユニット１３０の第２構成例を、「光源ユニット１３０Ｂ」と示す。
【００４８】
図３Ａおよび図３Ｂに示す光源ユニット１３０Ｂは、スライド機構１３６の代わりに回転機構１３７を備える点、および、ミラー１３８をさらに備える点で、図２Ａおよび図２Ｂに示す光源ユニット１３０Ａと異なる。光源ユニット１３０Ｂでは、青色ＬＥＤ１３５が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇと対向する位置に配置されており、ミラー１３８が、赤色ＬＥＤ１３１Ｒと対向する位置に配置されている。
【００４９】
回転機構１３７は、青色ＬＥＤ１３５を、励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の回転位置と、励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の回転位置とに回転移動させる（矢印Ｑ方向参照）。第１の回転位置と第２の回転位置とは、９０°の角度差を有する。回転機構１３７は、切替手段の一具体例である。
【００５０】
具体的には、回転機構１３７は、ボールねじ１３７Ｂと、ボールねじ１３７Ｂを回転させるモータ１３７Ｃと、青色ＬＥＤ１３５を保持し、ボールねじ１３７Ｂの回転に伴って回転する保持部材１３７Ａとを備える。
【００５１】
回転機構１３７は、モータ１３７Ｃによってボールねじ１３７Ｂを回転させることにより、青色ＬＥＤ１３５の照射方向と直交する回転軸Ｘの軸回りに、保持部材１３７Ａを回転させることができる。
【００５２】
そして、図３Ａに示すように、回転機構１３７は、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５の照射方向が緑色ＬＥＤ１３１Ｇと赤色ＬＥＤ１３１Ｒとが並ぶ方向と平行になる第２の回転位置に回転移動させることにより、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光がミラー１３８で反射して赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態に切り替えることができる。この第２の状態では、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに励起光が入射されることによって、光源ユニット１３０Ｂの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【００５３】
また、図３Ｂに示すように、回転機構１３７は、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５の照射方向が緑色ＬＥＤ１３１Ｇと赤色ＬＥＤ１３１Ｒとが並ぶ方向と直交する第１の回転位置に回転移動させることにより、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態に切り替えることができる。この第１の状態では、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに励起光が入射されることによって、光源ユニット１３０Ｂの出力光の光量を大幅に増加させることができる。
【００５４】
本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、図３Ａおよび図３Ｂに示す光源ユニット１３０Ｂを有する構成とした場合、システムコントロール部１１０の励起光制御部１１４が、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、回転機構１３７を制御することにより、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射する第１の状態と、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射する第２の状態とに切り替えることができる。つまり、第１の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが０％であるのに対し、第２の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが１００％である。これにより、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、映像モードに応じた好適な光量および色味を有する出力光を、光源ユニット１３０Ｂから出力することができる。なお、ユーザは、操作部１０７による任意の映像モードの選択操作を行うだけで、その映像モードに応じた好適な光量および色味を有する投影画像を、プロジェクタ１００に投影させることができる。
【００５５】
（光源ユニット１３０の第３構成例）
図４は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００が備える光源ユニット１３０の第３構成例を示す図である。ここでは、光源ユニット１３０の第３構成例を、「光源ユニット１３０Ｃ」と示す。
【００５６】
図４に示す光源ユニット１３０Ｃは、スライド機構１３６の代わりに透過率調整機構１３９を備える点で、図２Ａおよび図２Ｂに示す光源ユニット１３０Ａと異なる。光源ユニット１３０Ｃでは、青色ＬＥＤ１３５が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇと対向する位置に配置されている。透過率調整機構１３９は、切替手段の一具体例である。
【００５７】
透過率調整機構１３９は、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａと、ミラー１３９Ｂとを備える。透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａは、青色ＬＥＤ１３５と緑色ＬＥＤ１３１Ｇとの間に配置されている。ミラー１３９Ｂは、赤色ＬＥＤ１３１Ｒと対向する位置に配置されている。
【００５８】
透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａは、透過率に応じて、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光を透過および反射することができる。例えば、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａの透過率を「３０％」とした場合、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光の３０％が、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａを透過し、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光の７０％が、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａで反射される。
【００５９】
透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａを透過した励起光は、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射する。一方、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａを反射した励起光は、ミラー１３９Ｂで反射されて、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射する。つまり、透過率調整機構１３９は、励起光源である青色ＬＥＤ１３５から出射された光のうち一部の光路を変更している光路変更ユニットということもできる。
【００６０】
透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａは、透過率を変更することができる。例えば透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａが加えられた電圧によって透過率が変化する材料でできていれば、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａに加える電圧を変更することで透過率を変更することができる。透過率調整機構１３９は、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａの透過率を変更することにより、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射する励起光の光量と、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射する励起光の光量との比率を調整することができる。
【００６１】
例えば、透過率調整機構１３９は、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａの透過率をより高くすることにより、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射する励起光の光量をより高めることができる。この場合、透過率調整機構１３９は、光源ユニット１３０Ｃの出力光の光量を大幅に高めることができる。
【００６２】
また、例えば、透過率調整機構１３９は、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａの透過率をより低くすることにより、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射する励起光の光量をより高めることができる。この場合、透過率調整機構１３９は、光源ユニット１３０Ｃの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。つまり、励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに出射される比率と赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される比率を連続的に切り替えることができる。
【００６３】
本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、図４に示す光源ユニット１３０Ｃを有する構成とした場合、システムコントロール部１１０の励起光制御部１１４が、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、透過率調整機構１３９を制御することにより、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射する励起光の光量と、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射する励起光の光量との比率を調整することができる。これにより、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、映像モードに応じた好適な光量および色味を有する出力光を、光源ユニット１３０Ｃから出力することができる。なお、ユーザは、操作部１０７による任意の映像モードの選択操作を行うだけで、その映像モードに応じた好適な光量および色味を有する投影画像を、プロジェクタ１００に投影させることができる。
【００６４】
（光源ユニット１３０の第４構成例）
図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００が備える光源ユニット１３０の第４構成例を示す図である。ここでは、光源ユニット１３０の第４構成例を、「光源ユニット１３０Ｄ」と示す。
【００６５】
図５Ａおよび図５Ｂに示す光源ユニット１３０Ｄは、偏光素子１４３、偏光変換素子１４１、および偏光分離板１４２を更に備える点、および、スライド機構１３６が青色ＬＥＤ１３５に代えてλ／２板１４４をスライド移動させるスライド機構１３６Ｄである点で、図２Ａおよび図２Ｂに示す光源ユニット１３０Ａと異なる。本構成例では、スライド機構１３６の第４構成例を、「スライド機構１３６Ｄ」と示す。λ／２板１４４については後述する。
【００６６】
光源ユニット１３０Ｄでは、励起光源である青色ＬＥＤ１３５が、赤色ＬＥＤ１３１Ｒと対向する位置に固定した状態で配置されている。
【００６７】
偏光素子１４３は、励起光源である青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光源である青色光に含まれるＳ偏光およびＰ偏光の何れか一方の偏光成分を、他方の偏光成分に変換して出射する。
【００６８】
偏光素子１４３は、偏光変換素子１４０と、λ／２板１４４と、から構成される。
【００６９】
偏光変換素子１４０は、入射した光に含まれるＳ偏光およびＰ偏光の何れか一方を、他方の偏光成分であるＰ偏光またはＳ偏光に偏光して出力する素子である。
【００７０】
青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光には、Ｓ偏光およびＰ偏光の双方の偏光成分が含まれる。偏光変換素子１４０は、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光に含まれるＳ偏光およびＰ偏光の何れか一方を他方の偏光成分に偏光することで、Ｓ偏光またはＰ偏光の光を出射する。Ｐ偏光は、第１偏光および第２偏光の一方に相当する。Ｓ偏光は、第１偏光および第２偏光の他方に相当する。
【００７１】
本構成例では、例えば、偏光変換素子１４０が入射した青色光に含まれるＳ偏光をＰ偏光に偏光することで、Ｐ偏光を選択的に出射する形態を想定して説明する。なお、偏光変換素子１４０は、入射した青色光に含まれるＰ偏光をＳ偏光に偏光することで、Ｓ偏光を選択的に出射する構成であってもよい。
【００７２】
λ／２板１４４は、Ｓ偏光およびＰ偏光の何れか一方の偏光成分を、他方の偏光成分に偏光する変換板である。上述したように、本構成例では、偏光変換素子１４０はＰ偏光を出射する形態を想定して説明する。このため、本構成例では、λ／２板１４４は、偏光変換素子１４０から出射したＰ偏光をＳ偏光の偏光成分に変換する。このため、λ／２板１４４は、偏光変換素子１４０から出射したＰ偏光を、Ｓ偏光に偏光して出射する。なお、偏光変換素子１４０から出射した光がＳ偏光である場合には、λ／２板１４４は、該Ｓ偏光をＰ偏光に偏光して出射する。
【００７３】
λ／２板１４４は、青色ＬＥＤ１３５と赤色ＬＥＤ１３１Ｒとの対向方向における、偏光変換素子１４０と偏光分離板１４２との間の位置に配置されている。λ／２板１４４の、青色ＬＥＤ１３５と赤色ＬＥＤ１３１Ｒとの対向方向に直交する方向の位置は、スライド機構１３６Ｄによって変更される。
【００７４】
スライド機構１３６Ｄは、λ／２板１４４を、励起光源である青色ＬＥＤ１３５と赤色ＬＥＤ１３１Ｒとが対向する位置と、該位置から外れた位置と、にスライド移動させる（矢印Ｙ方向参照）。スライド機構１３６Ｄは、切替手段、および、変換板移動手段、の一具体例である。スライド機構１３６Ｄの詳細な構成は、スライド移動させる対象が上記第１構成例のスライド機構１３６と異なる点以外は、スライド機構１３６と同様である。このため、詳細な説明を省略する。
【００７５】
偏光変換素子１４１は、配置された位置が異なる点以外は、偏光変換素子１４０と同様の構成である。偏光変換素子１４１は、青色ＬＥＤ１３１Ｂから出射された青色光に含まれるＳ偏光およびＰ偏光の何れか一方を、他方の偏光成分であるＰ偏光またはＳ偏光に偏光して出力する素子である。なお、偏光変換素子１４１は、偏光変換素子１４０と同じ偏光成分を偏光する構成であればよい。このため、本構成例では、偏光変換素子１４１は、入射した青色光に含まれるＳ偏光をＰ偏光に偏光し、Ｐ偏光を出射する形態を想定して説明する。
【００７６】
偏光分離板１４２は、ダイクロイックミラー１３４に設けられている。すなわち、偏光分離板１４２は、青色ＬＥＤ１３５の照射方向と、赤色ＬＥＤ１３１Ｒの照射方向と、が交差する位置に配置されている。
【００７７】
なお、偏光分離板１４２は、ダイクロイックミラー１３４と一体的に構成されている。例えば、偏光分離板１４２およびダイクロイックミラー１３４を一体的に構成した板状部材として、ワイヤーグリッド偏光子に特定の膜を設けた構成とすればよい。特定の膜には、緑色光を透過し、赤色光を反射する膜を用いればよい。このような構成とすることで、該板状部材は、青色光の波長領域については偏光によって反射と透過を変更でき、緑色光を透過し、且つ、赤色光を反射する膜として構成される。
【００７８】
偏光分離板１４２は、第１偏光および第２偏光の何れか一方を透過し、他方を反射する。具体的には、偏光分離板１４２は、偏光変換素子１４０から出射された偏光成分の光を透過し、該偏光成分以外の偏光成分の光を反射する。上述したように、本構成例では、偏光変換素子１４０はＰ偏光を出射する形態を想定して説明する。このため、本構成例では、偏光分離板１４２は、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する形態を想定して説明する。
【００７９】
図５Ａに示すように、スライド機構１３６Ｄは、λ／２板１４４を、励起光源である青色ＬＥＤ１３５と赤色ＬＥＤ１３１Ｒとが対向する領域から外れた位置にスライド移動させる。これにより、スライド機構１３６Ｄは、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒへ入射される第２の状態に切替える。
【００８０】
詳細には、この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射され、偏光変換素子１４０によって偏光された光であるＰ偏光は、λ／２板１４４を介さずに、偏光分離板１４２およびダイクロイックミラー１３４を介して赤色ＬＥＤ１３１Ｒへ入射される。
【００８１】
すなわち、第２の状態では、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに励起光が入射される。このため、第２の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに１００％の比率となる。このため、第２の状態に切り替えることによって、光源ユニット１３０Ｄの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【００８２】
また、図５Ｂに示すように、スライド機構１３６Ｄは、λ／２板１４４を青色ＬＥＤ１３５側にスライド移動させる。これにより、スライド機構１３６Ｄは、λ／２板１４４を、励起光源である青色ＬＥＤ１３５と赤色ＬＥＤ１３１Ｒとが対向する領域にスライド移動させる。これにより、スライド機構１３６Ｄは、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇへ入射される第１の状態に切替える。
【００８３】
詳細には、この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射され、偏光変換素子１４０によって偏光された光であるＰ偏光は、λ／２板１４４によってＳ偏光に偏光される。偏光されたＳ偏光は、偏光分離板１４２およびダイクロイックミラー１３４で反射され、ダイクロイックミラー１３３で更に反射された後に、緑色ＬＥＤ１３１Ｇへ入射される。
【００８４】
すなわち、第１の状態では、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに励起光が入射される。このため、第１の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに０％の比率となる。このため、第１の状態に切替えることによって、光源ユニット１３０Ｄの出力光の光量を大幅に増加させることができる。
【００８５】
本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、図５Ａおよび図５Ｂに示す光源ユニット１３０Ｄを有する構成とした場合、システムコントロール部１１０の励起光制御部１１４が、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、スライド機構１３６Ｄを制御してλ／２板１４４をスライド移動させる。この処理により、励起光源である青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光である青色光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態と、該励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態とに切り替えることができる。
【００８６】
つまり、第１の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが０％であるのに対し、第２の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが１００％である。これにより、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、映像モードに応じた好適な光量および色味を有する出力光を、光源ユニット１３０Ｄから出力することができる。
【００８７】
なお、ユーザは、操作部１０７による任意の映像モードの選択操作を行うだけで、その映像モードに応じた好適な光量および色味を有する投影画像を、プロジェクタ１００に投影させることができる。
【００８８】
（光源ユニット１３０の第５構成例）
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００が備える光源ユニット１３０の第５構成例の一部を示す図である。ここでは、光源ユニット１３０の第５構成例を、「光源ユニット１３０Ｅ」と示す。
【００８９】
図６Ａおよび図６Ｂに示す光源ユニット１３０Ｅは、偏光素子１４３に代えて偏光素子１４３Ａを備える点、および、スライド機構１３６Ｄに代えてスライド機構１３６Ｅを備える点、で、図５Ａおよび図５Ｂに示す光源ユニット１３０Ｄと異なる。
【００９０】
なお、図６Ａおよび図６Ｂには、光源ユニット１３０Ｅにおける偏光素子１４３Ａの部分を拡大した模式図を示した。光源ユニット１３０Ｅにおける偏光素子１４３Ａ以外の部分は、上述したように、図５Ａおよび図５Ｂに示す光源ユニット１３０Ｄと同様であるため、図６Ａおよび図６Ｂでは省略した。
【００９１】
偏光素子１４３Ａは、励起光源である青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光に含まれるＳ偏光およびＰ偏光の何れか一方の偏光成分を、他方の偏光成分に変換して出射する。
【００９２】
偏光素子１４３Ａは、偏光分離素子１４５Ｅと、λ／２板１４４と、から構成される。
【００９３】
偏光分離素子１４５Ｅは、励起光源である青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光をＳ偏光とＰ偏光に分離して出射する。本構成例では、偏光分離素子１４５Ｅは、複数の偏光分離板を備えた構成である。具体的には、偏光分離素子１４５Ｅは、偏光分離板１４６と、偏光分離板１４８とが、λ／２板１４４の移動方向（矢印Ｙ方向）に沿って間隔を隔てて配置されてなる。
【００９４】
偏光分離板１４６と偏光分離板１４８との間隔は、偏光分離板１４２における、赤色ＬＥＤ１３１Ｒから出射された赤色光が照射される領域の該移動方向の長さ未満であることが好ましい。本構成例では、偏光分離板１４８は、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光が直接入射する位置に配置されている。偏光分離板１４６は、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光が直接入射せず、偏光分離板１４８によって反射された該青色光が入射する位置に配置されている。
【００９５】
偏光分離板１４６および偏光分離板１４８は、Ｐ偏光およびＳ偏光の何れか一方の偏光成分を透過し、他方の偏光成分を反射する。本構成例では、偏光分離板１４６および偏光分離板１４８が、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する形態を一例として説明する。
【００９６】
λ／２板１４４は、第４構成例と同様に、Ｓ偏光およびＰ偏光の何れか一方の偏光成分を、他方の偏光成分に変換する変換板である。このため、λ／２板１４４に入射したＰ偏光は、Ｓ偏光に偏光されて出射される。また、λ／２板１４４に入射したＳ偏光は、Ｐ偏光に偏光されて出射される。
【００９７】
本構成例では、λ／２板１４４は、偏光素子１４３Ａ内に設けられ、偏光分離素子１４５Ｅにおける光出射面に接触配置されている。この光出射面は、青色ＬＥＤ１３５と赤色ＬＥＤ１３１Ｒとの対向方向に直交する二次元平面である。λ／２板１４４の、該光出射面における位置は、スライド機構１３６Ｅによって変更される。
【００９８】
スライド機構１３６Ｅは、偏光素子１４３Ａに設けられたλ／２板１４４を、青色ＬＥＤ１３５から出射され偏光分離板１４８を透過した青色光が入射する位置と、青色ＬＥＤ１３５から出射され偏光分離板１４６で反射した青色光が入射する位置と、にスライド移動させる（矢印Ｙ方向参照）。詳細には、本構成例では、スライド機構１３６Ｅは、偏光分離素子１４５Ｅの光出射面における、偏光分離板１４８を透過したＰ偏光が選択的にλ／２板１４４に入射する位置と、偏光分離板１４６を透過したＳ偏光が選択的にλ／２板１４４に入射する位置と、にλ／２板１４４をスライド移動させる。
【００９９】
スライド機構１３６Ｅは、切替手段、および、変換板移動手段、の一具体例である。スライド機構１３６Ｅの詳細な構成は、スライド移動させる対象が上記第１構成例のスライド機構１３６と異なる点以外は、スライド機構１３６と同様である。このため、詳細な説明を省略する。
【０１００】
図６Ａに示すように、スライド機構１３６Ｅは、λ／２板１４４を、偏光分離素子１４５Ｅの光出射面における、偏光分離板１４８を透過したＰ偏光がλ／２板１４４に入射し、且つ、偏光分離板１４８および偏光分離板１４６で反射したＳ偏光がλ／２板１４４に入射しない位置にスライド移動させる。
【０１０１】
この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光に含まれるＰ偏光は、偏光分離板１４８を透過した後にλ／２板１４４へ到る。λ／２板１４４へ到ったＰ偏光は、λ／２板１４４によってＳ偏光に偏光されて出射される。一方、青色ＬＥＤ１３５から出射した青色光に含まれるＳ偏光は、偏光分離板１４８および偏光分離板１４６で反射した後に出射される。このため、この場合、偏光素子１４３Ａは、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光をＳ偏光として出射することができる。
【０１０２】
すなわち、スライド機構１３６Ｅは、λ／２板１４４をスライド移動させることで、偏光素子１４３ＡがＳ偏光を出射するように切り替える。このため、この場合、スライド機構１３６Ｅは、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇへ入射される第１の状態に切替えることができる（図５Ｂ参照）。
【０１０３】
詳細には、この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射され、偏光素子１４３Ａによって偏光された光であるＳ偏光は、偏光分離板１４２およびダイクロイックミラー１３４で反射され、ダイクロイックミラー１３３で更に反射された後に、緑色ＬＥＤ１３１Ｇへ入射される。
【０１０４】
すなわち、第１の状態では、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに励起光が入射される。このため、第１の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに０％の比率となる。このため、第１の状態に切替えることによって、光源ユニット１３０Ｄの出力光の光量を大幅に増加させることができる。
【０１０５】
一方、図６Ｂに示すように、スライド機構１３６Ｅは、λ／２板１４４を、偏光分離素子１４５Ｅの光出射面における、偏光分離板１４８および偏光分離板１４６で反射したＳ偏光がλ／２板１４４に入射し、且つ、偏光分離板１４８を透過したＰ偏光がλ／２板１４４に入射しない位置にスライド移動させる。
【０１０６】
この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光に含まれるＰ偏光は、偏光分離板１４８を透過して出射される。一方、青色ＬＥＤ１３５から出射した青色光に含まれるＳ偏光は、偏光分離板１４８および偏光分離板１４６で反射した後にλ／２板１４４へ到る。そして、該Ｓ偏光は、λ／２板１４４でＰ偏光に偏光されて出射される。このため、この場合、偏光素子１４３Ａは、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光をＰ偏光として出射することができる。
【０１０７】
すなわち、スライド機構１３６Ｅは、λ／２板１４４をスライド移動させることで、偏光素子１４３ＡがＰ偏光を出射するように切り替える。このため、この場合、スライド機構１３６Ｅは、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒへ入射される第２の状態に切替えることができる（図５Ａ参照）。
【０１０８】
詳細には、この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射され、偏光素子１４３Ａによって偏光された光であるＰ偏光は、偏光分離板１４２およびダイクロイックミラー１３４を透過し、赤色ＬＥＤ１３１Ｒへ入射される。
【０１０９】
すなわち、第２の状態では、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに励起光が入射される。このため、第２の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに１００％の比率となる。このため、第２の状態に切り替えることによって、光源ユニット１３０Ｄの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【０１１０】
本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、図６Ａおよび図６Ｂに示す光源ユニット１３０Ｅを有する構成とした場合、システムコントロール部１１０の励起光制御部１１４が、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、スライド機構１３６Ｅを制御してλ／２板１４４をスライド移動させる。この処理により、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態と、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態とに切り替えることができる。
【０１１１】
つまり、第１の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが０％であるのに対し、第２の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが１００％である。これにより、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、映像モードに応じた好適な光量および色味を有する出力光を、光源ユニット１３０Ｅから出力することができる。
【０１１２】
なお、ユーザは、操作部１０７による任意の映像モードの選択操作を行うだけで、その映像モードに応じた好適な光量および色味を有する投影画像を、プロジェクタ１００に投影させることができる。
【０１１３】
（光源ユニット１３０の第６構成例）
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００が備える光源ユニット１３０の第６構成例の一部を示す図である。ここでは、光源ユニット１３０の第６構成例を、「光源ユニット１３０Ｆ」と示す。
【０１１４】
図７Ａおよび図７Ｂに示す光源ユニット１３０Ｆは、偏光素子１４３に代えて偏光素子１４３Ｂを備える点、および、スライド機構１３６Ｄに代えてスライド機構１３６Ｆを備える点、で、図５Ａおよび図５Ｂに示す光源ユニット１３０Ｄと異なる。
【０１１５】
なお、図７Ａおよび図７Ｂには、光源ユニット１３０Ｆにおける偏光素子１４３Ｂの部分を拡大した模式図を示した。光源ユニット１３０Ｆにおける偏光素子１４３Ｂ以外の部分は、上述したように、図５Ａおよび図５Ｂに示す光源ユニット１３０Ｄと同様であるため、図７Ａおよび図７Ｂでは省略した。
【０１１６】
偏光素子１４３Ｂは、励起光源である青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光に含まれるＳ偏光およびＰ偏光の何れか一方の偏光成分を、他方の偏光成分に変換して出射する。
【０１１７】
偏光素子１４３Ｂは、偏光分離素子１４５Ｆと、λ／２板１４４と、から構成される。
【０１１８】
偏光分離素子１４５Ｆは、励起光源である青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光をＳ偏光とＰ偏光に分離して出射する。本構成例では、偏光分離素子１４５Ｆは、Ｐ偏光とＳ偏光とを互いに異なる方向に屈折させることで分岐させて出射する偏光分離プリズムである。
【０１１９】
λ／２板１４４は、第４構成例と同様に、Ｓ偏光およびＰ偏光の何れか一方の偏光成分を、他方に変換する変換板である。このため、λ／２板１４４に入射したＰ偏光は、Ｓ偏光に偏光されて出射される。また、λ／２板１４４に入射したＳ偏光は、Ｐ偏光に偏光されて出射される。
【０１２０】
本構成例では、λ／２板１４４は、偏光分離素子１４５Ｆ内に設けられ、偏光分離素子１４５Ｆにおける光出射面側に配置されている。この光出射面は、青色ＬＥＤ１３５と赤色ＬＥＤ１３１Ｒとの対向方向に直交する二次元平面である。λ／２板１４４の、該光出射面における位置は、スライド機構１３６Ｆによって変更される。
【０１２１】
スライド機構１３６Ｆは、偏光素子１４３Ｂに設けられたλ／２板１４４を、偏光分離素子１４５Ｆで分岐されたＳ偏光が選択的に入射する位置と、偏光分離素子１４５Ｆで分岐されたＰ偏光が選択的に入射する位置と、にスライド移動させる（矢印Ｙ方向参照）。詳細には、本構成例では、スライド機構１３６Ｆは、偏光分離素子１４５Ｆの光出射面における、偏光分離素子１４５Ｆで分岐されたＳ偏光が選択的に入射する位置と、偏光分離素子１４５Ｆで分岐されたＰ偏光が選択的に入射する位置と、にλ／２板１４４をスライド移動させる。
【０１２２】
スライド機構１３６Ｆは、切替手段、および、変換板移動手段、の一具体例である。スライド機構１３６Ｆの詳細な構成は、スライド移動させる対象が上記第１構成例のスライド機構１３６と異なる点以外は、スライド機構１３６と同様である。このため、詳細な説明を省略する。
【０１２３】
図７Ａに示すように、スライド機構１３６Ｆは、λ／２板１４４を、偏光分離素子１４５Ｆの光出射面における、偏光分離素子１４５Ｆで分岐されたＰ偏光が選択的に入射され、Ｓ偏光が入射されない位置にスライド移動させる。
【０１２４】
この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光に含まれるＰ偏光は、偏光分離素子１４５Ｆによって屈折された後にλ／２板１４４へ到る。λ／２板１４４へ到ったＰ偏光は、λ／２板１４４によってＳ偏光に偏光されて出射される。一方、青色ＬＥＤ１３５から出射した青色光に含まれるＳ偏光は、偏光分離素子１４５Ｆによって屈折された後に出射される。このため、この場合、偏光素子１４３Ｂは、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光をＳ偏光として出射することができる。
【０１２５】
すなわち、スライド機構１３６Ｆは、λ／２板１４４をスライド移動させることで、偏光素子１４３ＢがＳ偏光を出射するように切り替える。このため、この場合、スライド機構１３６Ｆは、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇへ入射される第１の状態に切替えることができる（図５Ｂ参照）。
【０１２６】
詳細には、この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射され、偏光素子１４３Ｂによって偏光された光であるＳ偏光は、偏光分離板１４２およびダイクロイックミラー１３４で反射され、ダイクロイックミラー１３３で更に反射された後に、緑色ＬＥＤ１３１Ｇへ入射される。
【０１２７】
すなわち、第１の状態では、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに励起光が入射される。このため、第１の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに０％の比率となる。このため、第１の状態に切替えることによって、光源ユニット１３０Ｄの出力光の光量を大幅に増加させることができる。
【０１２８】
一方、図７Ｂに示すように、スライド機構１３６Ｆは、λ／２板１４４を、偏光分離素子１４５Ｆの光出射面における、偏光分離素子１４５Ｆで分岐されたＳ偏光が選択的に入射され、Ｐ偏光が入射されない位置にスライド移動させる。
【０１２９】
この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光に含まれるＳ偏光は、偏光分離素子１４５Ｆによって屈折された後にλ／２板１４４へ到る。λ／２板１４４へ到ったＳ偏光は、λ／２板１４４によってＰ偏光に偏光されて出射される。一方、青色ＬＥＤ１３５から出射した青色光に含まれるＰ偏光は、偏光分離素子１４５Ｆによって屈折された後に出射される。このため、この場合、偏光素子１４３Ｂは、青色ＬＥＤ１３５から出射された青色光をＰ偏光として出射することができる。
【０１３０】
すなわち、スライド機構１３６Ｅは、λ／２板１４４をスライド移動させることで、偏光素子１４３ＡがＳ偏光を出射するように切り替える。このため、この場合、スライド機構１３６Ｆは、青色ＬＥＤ１３５から出射された励起光である青色光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒへ入射される第２の状態に切替えることができる（図５Ａ参照）。
【０１３１】
詳細には、この場合、青色ＬＥＤ１３５から出射され、偏光素子１４３Ｂによって偏光された光であるＰ偏光は、偏光分離板１４２およびダイクロイックミラー１３４を透過し、赤色ＬＥＤ１３１Ｒへ入射される。
【０１３２】
すなわち、第２の状態では、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに励起光が入射される。このため、第２の状態では励起光が出射される対象が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに１００％の比率となる。このため、第２の状態に切り替えることによって、光源ユニット１３０Ｄの出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【０１３３】
本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、図７Ａおよび図７Ｂに示す光源ユニット１３０Ｆを有する構成とした場合、システムコントロール部１１０の励起光制御部１１４が、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、スライド機構１３６Ｆを制御してλ／２板１４４をスライド移動させる。この処理により、青色ＬＥＤ１３５を、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態と、当該青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態とに切り替えることができる。
【０１３４】
つまり、第１の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが１００％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが０％であるのに対し、第２の状態では、入射される励起光の光量の比率が、緑色ＬＥＤ１３１Ｇが０％、赤色ＬＥＤ１３１Ｒが１００％である。これにより、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ１００は、映像モードに応じた好適な光量および色味を有する出力光を、光源ユニット１３０Ｆから出力することができる。
【０１３５】
なお、ユーザは、操作部１０７による任意の映像モードの選択操作を行うだけで、その映像モードに応じた好適な光量および色味を有する投影画像を、プロジェクタ１００に投影させることができる。
【０１３６】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、青色光を出射する青色ＬＥＤ１３１Ｂと、赤色光を出射する赤色ＬＥＤ１３１Ｒと、緑色光を出射する緑色ＬＥＤ１３１Ｇと、青色光、赤色光、および緑色光を合成して出力するダイクロイックミラー１３３，１３４と、励起光を出射する青色ＬＥＤ１３５と、緑色ＬＥＤ１３１Ｇおよび赤色ＬＥＤ１３１Ｒに対して、青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が入射する光量の比率を切り替える切替手段とを備える構成とすることができる。
【０１３７】
これにより、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される励起光の光量の比率を高めることにより、光源ユニット１３０の出力光の光量を大幅に増加させることができる。
【０１３８】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される励起光の光量の比率を高めることにより、光源ユニット１３０の出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【０１３９】
したがって、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００によれば、光源ユニット１３０の出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【０１４０】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００において、切替手段は、青色ＬＥＤ１３５を緑色ＬＥＤ１３１Ｇと対向する第１の位置にスライド移動させることにより、励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態に切り替え、青色ＬＥＤ１３５を赤色ＬＥＤ１３１Ｒと対向する第２の位置にスライド移動させることにより、励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態に切り替えるスライド機構１３６を有する構成とすることができる。
【０１４１】
これにより、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、緑色ＬＥＤ１３１Ｇおよび赤色ＬＥＤ１３１Ｒの各々に対して、直接的に励起光を入射することができる。
【０１４２】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００において、スライド機構１３６は、ボールねじ１３６Ｂと、ボールねじ１３６Ｂを回転させるモータ１３６Ｃと、青色ＬＥＤ１３５を保持し、ボールねじ１３６Ｂの回転に伴ってスライド移動する保持部材１３６Ａと、を備える構成とすることができる。
【０１４３】
これにより、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、モータ１３６Ｃの動作を外部から制御することにより、外部から光源ユニット１３０を第１の状態と第２の状態とに切り替えることができる。
【０１４４】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００において、切替手段１００Ｂは、青色ＬＥＤ１３５を励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の回転位置に回転移動させることにより、励起光が緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される第１の状態に切り替え、青色ＬＥＤ１３５を励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の回転位置に回転移動させることにより、励起光が赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される第２の状態に切り替える回転機構１３７を有する構成とすることができる。
【０１４５】
これにより、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、青色ＬＥＤ１３５の可動範囲を比較的小さくしつつ、緑色ＬＥＤ１３１Ｇおよび赤色ＬＥＤ１３１Ｒの各々に対して、励起光を入射することができる。
【０１４６】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００において、回転機構１３７は、ボールねじ１３７Ｂと、ボールねじ１３７Ｂを回転させるモータ１３７Ｃと、青色ＬＥＤ１３５を保持し、ボールねじ１３７Ｂの回転に伴って回転する保持部材１３７Ａとを備える構成とすることができる。
【０１４７】
これにより、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、モータ１３７Ｃの動作を外部から制御することにより、外部から光源ユニット１３０を第１の状態と第２の状態とに切り替えることができる。
【０１４８】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、映像モードを選択する映像モード選択部１１３と、映像モード選択部１１３によって選択された映像モードに応じて、切替手段を制御することにより、青色ＬＥＤ１３５から出射される励起光が入射する光量の比率を切り替える励起光制御部１１４とをさらに備える構成とすることができる。
【０１４９】
これにより、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、映像モードに応じた好適な光量および色味を有する出力光を出力することができる。
【０１５０】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、青色光を出射する青色ＬＥＤ１３１Ｂと、赤色光を出射する赤色ＬＥＤ１３１Ｒと、緑色光を出射する緑色ＬＥＤ１３１Ｇと、青色光、赤色光、および緑色光を合成して出力するダイクロイックミラー１３３，１３４と、励起光を出射する青色ＬＥＤ１３５と、励起光の光路上に設けられ、透過率が可変であることにより、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射する励起光の光量と、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射する励起光の光量との比率を調整可能な透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａとを備える構成とすることができる。
【０１５１】
これにより、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、緑色ＬＥＤ１３１Ｇに入射される励起光の光量の比率を高めるように、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａの透過率を変更することで、光源ユニット１３０の出力光の光量を大幅に増加させることができる。
【０１５２】
また、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００は、赤色ＬＥＤ１３１Ｒに入射される励起光の光量の比率を高めるように、透過率可変ダイクロイックミラー１３９Ａの透過率を変更することで、光源ユニット１３０の出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【０１５３】
したがって、本発明の一実施形態に係る光源ユニット１３０およびプロジェクタ１００によれば、光源ユニット１３０の出力光の光量を増加しつつ色味を変化させることができる。
【０１５４】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
【０１５５】
例えば、画像投影装置は、少なくとも光源ユニットを有する装置であれば、オフィス等でスクリーンに画像を投影するプロジェクタが挙げられるがこれに限らない。例えば、画像投影装置は、車等のフロントガラスに画像を投影するヘッドアップディスプレイ、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ等であってもよい。
【０１５６】
また、例えば、切替手段は、少なくとも複数のＬＥＤ光源のうちの少なくとも二つのＬＥＤ光源に対して、励起光源から出射される光が入射する光量の比率を切り替えることが可能な構成であれば、実施形態で説明した構成に限らない。
【０１５７】
また、励起光源移動手段は、スライド機構または回転機構を有するものに限らない。また、スライド機構および回転機構の構成は、実施形態で説明した構成に限らない。
【符号の説明】
【０１５８】
１００  プロジェクタ（画像投影装置）
１１０  システムコントロール部
１１３  映像モード選択部
１１４  励起光制御部
１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄ、１３０Ｅ、１３０Ｆ  光源ユニット
１３１Ｒ  赤色ＬＥＤ（赤色光源）
１３１Ｂ  青色ＬＥＤ（青色光源）
１３１Ｇ  緑色ＬＥＤ（緑色光源）
１３３  ダイクロイックミラー
１３４  ダイクロイックミラー
１３５  青色ＬＥＤ（励起光源）
１３６、１３６Ｄ、１３６Ｅ、１３６Ｆ  スライド機構
１３７  回転機構
１３９  透過率調整機構
１３９Ａ  透過率可変ダイクロイックミラー
１４０  偏光変換素子
１４２  偏光分離板
１４３、１４３Ａ、１４３Ｂ  偏光素子
１４４  λ／２板
１４５Ｅ、１４５Ｆ  偏光分離素子
１４６、１４８  偏光分離板
１５０  画像表示ユニット
１５１  固定ユニット
１５２  可動ユニット
１５２ａ  ＤＭＤ（投影画像生成手段）
１６０  投影光学系ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５９】
【特許文献１】特開２０１１−１４５３６８号公報
【非特許文献】
【０１６０】
【非特許文献１】Benjamin  Schulz*  and  Cornelius  Neumann  “Enhancing  the  luminance  of  converted  green  LEDs  in  LED  projectors”  Received  October  14,  2016;  accepted  November  29,  2016
【図１】
2020154291.tif 000003
【図２Ａ】
2020154291.tif 000004
【図２Ｂ】
2020154291.tif 000005
【図３Ａ】
2020154291.tif 000006
【図３Ｂ】
2020154291.tif 000007
【図４】
2020154291.tif 000008
【図５Ａ】
2020154291.tif 000009
【図５Ｂ】
2020154291.tif 000010
【図６Ａ】
2020154291.tif 000011
【図６Ｂ】
2020154291.tif 000012
【図７Ａ】
2020154291.tif 000013
【図７Ｂ】
2020154291.tif 000014