(57)【要約】【課題】画像投射における光利用効率をより高くする。【解決手段】光源装置は、第１の波長帯の光を発する第１の光源２と、第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の光を発する第２の光源３と、第１の波長帯の光のうち互いに偏光方向が異なる第１の偏光成分と第２の偏光成分の光量比を変更する光量比変更手段５と、光量比変更手段からの第１の偏光成分と第２の偏光成分とを分離する偏光分離手段６と、偏光分離手段からの第１の偏光成分から得られる第１の波長帯の光を、第２の波長帯を一部に含む第３の波長帯の光に変換する波長変換手段８と、第１の波長帯の光と第２の波長帯の光を合成する光合成手段とを有する。【選択図】図１Ａ
2020177230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長帯の光を発する第１の光源と、
前記第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の光を発する第２の光源と、
前記第１の波長帯の光のうち互いに偏光方向が異なる第１の偏光成分と第２の偏光成分の光量比を変更する光量比変更手段と、
前記光量比変更手段からの前記第１の偏光成分と前記第２の偏光成分とを分離する偏光分離手段と、
前記偏光分離手段からの前記第１の偏光成分から得られる前記第１の波長帯の光を、前記第２の波長帯を一部に含む第３の波長帯の光に変換する波長変換手段と、
前記第１の波長帯の光と前記第２の波長帯の光を合成する光合成手段とを有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光合成手段が、前記第１の光源と前記偏光分離手段との間の光路上にあることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光合成手段が、前記偏光分離手段との間の光路上にあることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光量比変更手段は、回転が可能な位相差板であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記偏光分離手段からの前記第２の偏光成分を拡散させる拡散手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記拡散手段は、偏光光として入射する前記第２の波長帯の光も拡散させることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１の波長帯は青色の波長帯であり、前記第２の波長帯は赤色の波長帯であり、前記第３の波長帯は赤色と緑色の波長帯であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光合成手段による合成後の前記第１の波長帯の光量、前記第２の波長帯の光量および前記第３の波長帯のうち前記第２の波長帯とは異なる第４の波長帯の光量を測定または算出する光量検出手段と、
前記光量検出手段の測定結果または算出結果に応じて前記位相差板の光学軸の方向および前記第２の光源の発光量のうち少なくとも一方を設定する制御手段とを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記第１の波長帯の光量と前記第４の波長帯の光量とに応じて前記光学軸の方向を設定し、
前記第１の波長帯の光量と前記第４の波長帯の光量との少なくとも一方に応じて前記第２の光源の発光量を設定することを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記光合成手段は、前記第１の波長帯の光と前記第３の波長帯の光を合成し、その後に前記第２の波長帯の光をさらに合成することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記光合成手段は、前記第１の波長帯の光と前記第２の波長帯の光を合成し、その後に前記第第３の波長帯の光を合成することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の光源装置と、
該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画像を表示することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体等の波長変換素子を用いた画像投射装置（以下、プロジェクタという）に好適な光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ（ＬＤ）からの青色光の一部を緑色光と赤色光に変換する蛍光体を用いてカラー画像を投射表示することが可能なプロジェクタが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０６１３０号公報
【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、蛍光体から発生される赤色光の光量は緑色光の光量に比べて少ない場合が多い。このため、白色の画像を表示する際には、赤色光、緑色光および青色光のうち最も光量が少ない赤色光に合わせて緑色光と青色光の光量を少なくする必要がある。この際、本来は画像を表示するために利用可能な緑色光と青色光のそれぞれの一部を利用しないことで、光利用効率が低下する。
【０００５】
本発明は、画像投射における光利用効率をより高くすることが可能な光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光源装置は、第１の波長帯の光を発する第１の光源と、第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の光を発する第２の光源と、第１の波長帯の光のうち互いに偏光方向が異なる第１の偏光成分と第２の偏光成分の光量比を変更する光量比変更手段と、光量比変更手段からの第１の偏光成分と第２の偏光成分とを分離する偏光分離手段と、偏光分離手段からの第１の偏光成分から得られる第１の波長帯の光を、第２の波長帯を一部に含む第３の波長帯の光に変換する波長変換手段と、第１の波長帯の光と第２の波長帯の光を合成する光合成手段とを有する。
【０００７】
なお、上記光源装置を備えた画像投射装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像投射における光利用効率をより高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の実施例１であるプロジェクタの構成を示す図。
【図１Ｂ】第１のダイクロイックミラーの分光特性を示す図。
【図２Ａ】本発明の実施例２であるプロジェクタの構成を示す図。
【図２Ｂ】第３のダイクロイックミラーの分光特性を示す図。
【図３】本発明の実施例３であるプロジェクタの構成を示す図。
【図４】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。
【図５】本発明の実施例４であるプロジェクタの構成を示す図。
【図６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【実施例１】
【００１１】
図１Ａは、本発明の実施例１である光源装置を備えた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、緑および青の意味である。プロジェクタは、青色光源２と赤色光源３を有する。青色光源２は青色光４Ｂを発し、赤色光源３は赤色光４Ｒを発する。またプロジェクタは、第１の位相差板５、位相差板モータ５ａ、偏光ビームスプリッタ６、第１のレンズ７、蛍光体ホイール８、蛍光体ホイールモータ９、第２の位相差板１０、第２のレンズ１１、拡散ホイール１２、拡散ホイールモータ１３、第１のダイクロイックミラー１４、拡散板１５および第３のレンズ１６を有する。上述した青色光源２および赤色光源３から第３のレンズ１６までの構成要素により光源装置が構成される。光源装置からは照明光１７が出射する。
【００１２】
またプロジェクタは、第１のフライアイレンズ１８、第２のフライアイレンズ１９、偏光変換素子２０、第４のレンズ２１、第２のダイクロイックミラー２２および波長選択性位相板２３を有する。加えてプロジェクタは、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢ、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２４Ｇ、Ｒ用λ／４板２５Ｒ、Ｇ用λ／４板２５Ｇ、Ｂ用λ／４板２５Ｂを有する。上述した第１のフライアイレンズ１８からλ／４板２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂにより照明光学系が構成される。
【００１３】
さらにプロジェクタは、Ｒ用光変調素子２６Ｒ、Ｇ用光変調素子２６Ｇ、Ｂ用光変調素子２６Ｂ、色合成プリズム２７および投射レンズ（投射光学系）２９を有するとともに、制御部１を有する。制御手段としての制御部１は、ＣＰＵ等のコンピュータにより構成され、コンピュータプログラムに従って、青色光源２、赤色光源３、位相差板モータ５ａ、蛍光体ホイールモータ９、拡散ホイールモータ１３および光変調素子２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを含むプロジェクタ全体を制御する。制御部１は、プロジェクタの構成要素であり、かつ光源装置の一部を構成する。
【００１４】
青色光源２と赤色光源３はともに半導体レーザ（ＬＤ）により構成されている。本実施例では、青色光源２は２つの青色ＬＤ２ａ，２ｂを含み、赤色光源３は２つの赤色ＬＤ３ａ，３ｂを含む。なお、各色ＬＤの個数は１つでも３つ以上でもよい。青色光源２のピーク波長は４５５ｎｍであり、赤色光源３のピーク波長は６４０ｎｍである。青色光源２からはＰ偏光としての青色光（第１の波長帯の光）４Ｂが発せられ、赤色光源３からはＳ偏光に対して偏光方向が直交するＰ偏光としての赤色光（第２の波長帯の光）が発せられる。
【００１５】
第１の光源である青色光源２から発せられた青色光４Ｂは、第１の位相差板５に入射する。光量比変更手段としての第１の位相差板５は、青色光４Ｂに対してλ／２板として機能する。第１の位相差板５の光学軸は、該第１の位相差板５に入射する青色光４Ｂの偏光方向と交差する方向を向いている。ここにいう第１の位相差板５の光学軸は、進相軸でも遅相軸でもよい。第１の位相差板５は、位相差板モータ５ａにより青色光４Ｂの進行方向に延びる軸回りで回転が可能である。第１の位相差板５を回転させることで、第１の位相差板５から出射する青色光４Ｂに含まれる第１の偏光成分としてのＳ偏光成分と第２の偏光成分としてのＰ偏光成分の光量の割合、すなわち光量比を変更可能である。
【００１６】
第１の位相差板５から出射した青色光４Ｂは偏光分離手段である偏光ビームスプリッタ６に入射する。偏光ビームスプリッタ６は、波長選択性を有する偏光分離面を有する。この偏光分離面は、青色光４ＢのＳ偏光成分を反射し、Ｐ偏光成分を透過させる。またこの偏光分離面は、青色光４Ｂとは異なる波長帯の光を、その偏光方向にかかわらず透過させる。第１の位相差板５を回転させて青色光４ＢのＳ偏光成分とＰ偏光成分の光量比を変化させることにより、偏光ビームスプリッタ６での反射光（Ｓ偏光成分）と透過光（Ｐ偏光成分）の光量比を変化させることができる。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ６で反射されたＳ偏光としての青色光４Ｂは、第１のレンズ７を通過して波長変換手段としての蛍光体ホイール８に照射される。第１のレンズ７は、青色光４Ｂを集光して蛍光体ホイール８上に所定サイズの光照射領域を形成する。蛍光体ホイール８は、基板ホイール上にその周方向に環状に又は全面に蛍光体が塗布されて構成されている。蛍光体ホイール８は、１箇所への青色光４Ｂの照射による変換効率の低下を防止するために蛍光体ホイールモータ９によって所定の回転速度で回転される。なお、回転しない蛍光体ホイールを用いてもよい。
【００１８】
蛍光体は、励起光としての青色光４Ｂのうち少なくとも一部を波長変換（蛍光変換）して黄色光（第３の波長帯の光）である蛍光光４Ｙを放出する。蛍光体の材料は、例えばＹＡＧ：Ｃｅである。蛍光体ホイール８の基板ホイールは、アルミ等の金属板のように、剛性が高く、黄色光に対する反射率が高く、かつ蛍光体で発生した熱を放熱しやすいことが望ましい。蛍光体ホイール８からの黄色蛍光光４Ｙは、第１のレンズ７に入射して平行光化され、再び偏光ビームスプリッタ６に入射する。
【００１９】
一方、第１の位相差板５からＰ偏光として出射した青色光４Ｂは、偏光ビームスプリッタ６を透過し、第２の位相差板１０と第２のレンズ１１を介して拡散手段としての拡散ホイール１２に照射される。第２の位相差板１０は、青色光４Ｂに対してλ／４板として機能し、Ｐ偏光としての青色光４Ｂを円偏光に変換する。第２のレンズ１１は、第２の位相差板１０を出射した青色光４Ｂを集光して拡散ホイール１２上に所定サイズの光照射領域を形成する。拡散ホイール１２は、拡散ホイールモータ１３によって所定の回転速度で回転される。拡散ホイール１２は、青色光４Ｂを拡散させることにより、プロジェクタが投射する画像に生じるスペックルを低減する。拡散ホイール１２の基板ホイールも、アルミ等の金属板のように、光を拡散させ、剛性が高く、光反射率が高く、かつ放熱しやすい材料により形成されることが望ましい。
【００２０】
拡散ホイール１２により拡散された青色光４Ｂは、第２のレンズ１１により平行光化され、第２の位相差板１０によってＳ偏光に変換されて再び偏光ビームスプリッタ６に入射する。偏光ビームスプリッタ６の偏光分離面において、蛍光体ホイール８からの黄色蛍光光４Ｙはこれを透過し、拡散ホイールからの青色光４Ｂはここで反射される。こうして黄色蛍光光４Ｙと青色光４Ｂが合成され、光合成手段としての第１のダイクロイックミラー１４に入射する。
【００２１】
赤色光源３からは発せられたＰ偏光としての赤色光４Ｒは、拡散板１５および第３のレンズ１６を介して第１のダイクロイックミラー１４に入射する。拡散板１５は、赤色光４Ｒを拡散させることにより上述したスペックルを低減させる。第３のレンズ１６は、拡散板１５で拡散された赤色光４Ｒを平行光化する。
【００２２】
第１のダイクロイックミラー１４の分光特性を図１Ｂに示す。図１Ｂに示すように、第１のダイクロイックミラー１４は、青色光４Ｂと黄色蛍光光４Ｙを透過し、赤色光４Ｒを反射する。このため、第１のダイクロイックミラー１４により、偏光ビームスプリッタ６からの青色光４Ｂおよび黄色蛍光光４Ｙと赤色光源３からの赤色光４Ｒとが合成されて照明光１７として照明光学系に向けて出射する。
【００２３】
本実施例において、赤色光４Ｒの波長帯が黄色蛍光光４Ｙの波長帯の一部に含まれている。このため、第１のダイクロイックミラー１４により黄色蛍光光と赤色光とを合成する際に、黄色蛍光光の一部の波長帯の成分（赤色成分）が第１のダイクロイックミラー１４を透過せずにカットされることになる。本実施例における合成は、このように一部のスペクトル成分がカットされた黄色蛍光光４Ｙと赤色光４Ｒとの合成を含んでもよい。
【００２４】
照明光１７は、第１のフライアイレンズ１８と第２のフライアイレンズ１９を透過しながら複数の光束に分割されて偏光変換素子２０に入射する。偏光変換素子２０は、蛍光体ホイール８からの無偏光光としての蛍光光４Ｙを含む照明光１７を特定の偏光方向を有する直線偏光（本実施例ではＳ偏光）に変換する。偏光変換素子２０から出射した照明光１７としての複数の光束は、第４のレンズ２１により集光されて各光変調素子（２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ）上にて重ね合わせられる。これにより、各光変調素子は均一に照明される。
【００２５】
第４のレンズ２１を透過した照明光１７は、第２のダイクロイックミラー２２に入射する。第２のダイクロイックミラー２２は、照明光１７のうち赤色および青色光１７ＲＢを反射して、緑色光（第４の波長帯の光）１７Ｇを透過させる。第２のダイクロイックミラー２２を透過したＳ偏光としての緑色光１７Ｇは、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２４Ｇに入射してその偏光分離面で反射され、Ｇ用光変調素子２６Ｇに入射する。各光変調素子（２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ）は、反射型液晶パネルである。Ｇ用光変調素子２６Ｇは、緑色光１７Ｇを画像変調するとともに反射する。画像変調された緑色光１７ＧのうちＳ偏光成分は、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２４Ｇ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。
【００２６】
一方、画像変調された緑色光１７ＧのうちＰ偏光成分は、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２４Ｇの偏光分離面を透過する。このとき、全ての偏光成分をＳ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、λ／４板２５Ｇの遅相軸（または進相軸）をＧ用偏光ビームスプリッタ２４Ｇへの入射光路と反射光路を含む平面に直交する方向に調整する。これにより、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２４ＧとＧ用光変調素子２６Ｇで発生した偏光状態の乱れを抑えることができる。Ｇ用偏光ビームスプリッタ２４Ｇから出射した緑色光１７Ｇは、色合成プリズム２７に入射してここで反射される。
【００２７】
第２のダイクロイックミラー２２で反射された赤色および青色光１７ＲＢは、波長選択性位相板２３に入射する。波長選択性位相板２３は、赤色光の偏光方向を９０度回転させてＰ偏光とし、青色光を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２３を透過した赤色および青色光１７ＲＢは、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢに入射する。ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢは、Ｐ偏光である赤色光１７Ｒを透過し、Ｓ偏光である青色光１７Ｂを反射する。
【００２８】
ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢの偏光分離面を透過した赤色光１７Ｒは、Ｒ用光変調素子２６Ｒで画像変調されるとともに反射される。画像変調された赤色光１７ＲのうちＰ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢ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、画像変調された赤色光１７ＲのうちＳ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢの偏光分離面で反射されて色合成プリズム２７に入射し、これを透過する。
【００２９】
またＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢの偏光分離面で反射された青色光１７Ｂは、Ｂ用光変調素子２６Ｂで画像変調されるとともに反射される。画像変調された青色光１７ＢのうちＳ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢ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、画像変調された青色光１７ＢのうちＰ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢの偏光分離面を透過して色合成プリズム２７に入射し、これを透過する。このとき、λ／４板２５Ｒ，２５Ｂの遅相軸をλ／４板２５Ｇと同様に調整することにより、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２４ＲＢとＲおよびＧ用光変調素子２６Ｒ，２６Ｂで発生した偏光状態の乱れを抑えることができる。
【００３０】
こうして色合成プリズム２７内で１つの光束に合成されたから赤色光１７Ｒ、緑色光１７Ｇおよび青色光Ｂは、投射光２８として投射レンズ２９を介して被投射面であるスクリーン３０に投射される。これにより、投射画像としてのカラー画像がスクリーン３０上に表示される。なお、図１Ａに示した光路は、プロジェクタが全白画像を表示しているときのものであり、後述する他の実施例でも、特に断りがない限り、プロジェクタは全白画像を表示しているものとする。
【００３１】
本実施例では、青色光を発する青色光源２と黄色蛍光光を発生させる蛍光体に加えて、赤色光を発する赤色光源３を用いることにより、黄色蛍光光だけでは不足する赤色光を補うことができる。このため、全白画像を表示する場合に、画像投射に使用する緑色光と青色光の光量を不足する赤色光に合わせて少なくする（例えば、緑と青用の光変調素子での最大変調量を赤色光の光量に合わせて低減させる）必要がなくなる。この結果、光利用効率を向上させることができる。
【実施例２】
【００３２】
図２Ａは、本発明の実施例２である光源装置を備えたプロジェクタの構成を示している。本実施例の光源装置は、実施例１のプロジェクタとは赤色光源３の位置が異なるとともに、第１のダイクロイックミラー１４が設けられておらず、第１のミラー３１と第３のダイクロイックミラー３２が設けられている点で実施例１と異なる。本実施例および後述する他の実施例において、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付して説明に代える。本実施例における照明光学系以降の構成は、実施例１と同じである。
【００３３】
赤色光源３から発せられたＰ偏光としての赤色光４Ｒは、第１のミラー３１で反射されて、光合成手段としての第３のダイクロイックミラー３２に導かれる。第３のダイクロイックミラー３２の分光特性を図２Ｂに示す。図２Ｂに示すように、第３のダイクロイックミラー３２は、青色光源２から発せられて第１の位相差板５を透過した青色光４Ｂを透過し、赤色光４Ｒを反射することによりこれらを合成する。合成された青色光４Ｂと赤色光４Ｒは、偏光ビームスプリッタ６に入射する。偏光ビームスプリッタ６以降の青色光４Ｂの光路は実施例１と同じである。
【００３４】
偏光ビームスプリッタ６にＰ偏光として入射した赤色光４Ｒは、該偏光ビームスプリッタ６を透過し、青色光４Ｂと赤色光４Ｒに対してλ／４板として機能する第２の位相差板１０により円偏光に変換され、第２のレンズ１１により集光されて拡散ホイール１２上に所定サイズの光照射領域を形成するように照射される。すなわち、青色光４Ｂとともに赤色光４Ｒが、実施例１で説明したように投射画像におけるスペックルを低減するために拡散ホイール１２によって拡散される。
【００３５】
拡散ホイール１２によって拡散された赤色光４Ｂは、第２のレンズ７により平行光化され、第２の位相差板１０によりＳ偏光に変換される。Ｓ偏光に変換された赤色光４Ｂは、偏光ビームスプリッタ６に再び入射してその偏光分離面で反射される。蛍光体ホイール８からの黄色蛍光光４Ｙと拡散ホイール１２からの青色光４Ｂおよび赤色光４Ｂは、偏光ビームスプリッタ６で合成されて照明光１７として照明光学系に向けて光源装置を出射する。
【００３６】
本実施例は、青色光４Ｂと赤色光４Ｒを共通の拡散ホイール１２で拡散させることにより、光源装置およびプロジェクタを小型化することができる。
【実施例３】
【００３７】
図３は、本発明の実施例３であるプロジェクタの構成を示している。本実施例のプロジェクタは、光源装置は実施例２と同じであるが、光分岐部３３、光測定部３４および演算部３５を有する点で実施例２と異なる。光測定部３４および演算部３５は光量検出手段を構成する。本実施例における照明光学系以降の構成は、実施例１と同じである。
【００３８】
光分岐部３３は平板状のガラスにより構成され、第４のレンズ２１から第２のダイクロイックミラー２２に向かう投射光１７の一部を反射して光測定部３４に導く。光測定部３４は、環境温度の変化や各種部品の経時劣化による照明光１７の色バランスの変化を検出するために設けられ、それぞれフォトダイオードにより構成されたＲ用、Ｇ用およびＢ用光測定部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを含む。
【００３９】
Ｂ用光測定部３４Ｂは、照明光１７のうち波長が４４５ｎｍから４６５ｎｍの範囲にある青色光の光量（第１の光量：以下、青色光量という）を測定（検出）する。Ｒ用光測定部３４Ｒは、照明光１７のうち波長が６３０ｎｍから６５０ｎｍの範囲にある赤色光の光量（第２の光量：以下、赤色光量という）を測定する。Ｇ用光測定部３４Ｇは、照明光１７のうち波長が５００ｎｍから６００ｎｍの範囲にある緑色光の光量を測定する。光測定部３４による測定は、プロジェクタの内部の温度変化に伴う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、Ｇ用およびＢ用光測定部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂのそれぞれによる測定結果は、演算部３５に送られる。
【００４０】
演算部３５は、Ｒ用、Ｇ用およびＢ用光測定部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂのそれぞれによる測定結果を用いて投射画像の色バランスの補正に必要な演算を行う。制御部１は、演算部３５による演算結果に応じて色補正処理を行う。
【００４１】
制御部１は、その演算結果に応じてＲ用、Ｇ用およびＢ用光変調素子２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂにおける光変調と青色および赤色光源２，３の発光を制御する色補正処理を行う。
【００４２】
図４は、本実施例において制御部１が行う色補正処理を示している。制御部１は、本処理をコンピュータプログラムに従って実行する。制御部１は、ステップ（図中にＳで示す）１において色補正処理を開始する。色補正処理を行うタイミングは、プロジェクタの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動作中に常時（周期的に）行われてもよい。これらのことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００４３】
次にステップ２では、制御部１は、Ｒ用、Ｇ用およびＢ用光測定部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂのそれぞれに、赤色光量、緑色光量および青色光量を測定させる。
【００４４】
次にステップ３では、制御部１は、演算部３５に、測定された赤色光量、緑色光量および青色光量に応じて、第１の位相差板５の光学軸の方向（角度）と赤色光源３の駆動電流値（すなわち赤色光源３の発光量）を決定（設定）させる。例えば、青色光量に対する緑色光量の比率が所定の値より大きい場合には、偏光ビームスプロッタ６で分岐されて蛍光体ホイール８に導かれる励起光の光量が小さくなるように第１の位相差板５を回転させる。逆に、青色光量に対する緑色光量の比率が所定の値より小さい場合には、偏光ビームスプロッタ６で分岐されて蛍光体ホイール８に導かれる励起光の光量が大きくなるように第１の位相差板５を回転させる。また、緑色光量に対する赤色光量の比率が所定の値より大きい場合には、赤色光源３の駆動電流を下げ、緑色光量に対する赤色光量の比率が所定の値より小さい場合には、赤色光源３の駆動電流を上げる。なお、青色光量に対する赤色光量の比率から赤色光源３の駆動電流を決めてもよい。
【００４５】
次にステップ４では、制御部１は、ステップ３で決定された赤色光源３の駆動電流値が設定可能範囲内であるか否かを判定する。駆動電流値が設定可能範囲内である場合はステップ５に進み、設定可能範囲外である場合はステップ６に進む。
【００４６】
ステップ５では、制御部１は、赤色光源３の駆動電流値をステップ３で決定された駆動電流値に設定（更新）し、ステップ７で色補正処理を終了する。
【００４７】
一方、ステップ６では、制御部１は、ステップ２で測定された赤色光量、緑色光量および青色光量に応じて、Ｒ用、Ｇ用およびＢ用光変調素子２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂの光変調量を決定（設定）する。光変調量は、光変調素子に入射した各色光の強度のうち、投射光として利用する光の強度の割合であり、画素ごとに与えられる値である。例えば、赤色光量、緑色光量および青色光量から計算される投射光のホワイトバランスが所定の範囲に入るように各光変調素子の光変調量を調整する。そしてステップ７で色補正処理を終了する。
【００４８】
本実施例のプロジェクタでは、環境温度の変化や各種部品の経時劣化により照明光１７の色バランスが変化しても、色バランスを適正に補正することができる。
【実施例４】
【００４９】
図５は、本発明の実施例４であるプロジェクタの構成を示している。本実施例のプロジェクタは、光源装置は実施例２と同じであるが、カメラ３６と演算部３５を有する点で実施例２と異なる。カメラ３６および演算部３５は光量検出手段を構成する。本実施例における照明光学系以降の構成は、実施例１と同じである。
【００５０】
カメラ３６は、スクリーン３０に表示された投射画像を撮像し、該撮像により得られた撮像画像のデータを演算部３５に送る。演算部３５は、撮像画像データから投射画像における赤色光量、緑色光量および青色光量を算出し、これらの算出結果を用いて投射画像の色バランスの補正に必要な演算を行う。制御部１は、演算部３５による演算結果に応じて色補正処理を行う。
【００５１】
図６は、本実施例において制御部１が行う色補正処理を示している。制御部１は、本処理をコンピュータプログラムに従って実行する。ステップ１１において色補正処理を開始した制御部１は、ステップ１２において、カメラ３６にスクリーン３０に表示された投射画像を撮像させる。このときの投射画像は、全白画像や全赤、全緑および全青画像のように各色光の光量の算出に適切な画像であることが好ましい。
【００５２】
次にステップ１３では、制御部１は、演算部３５に、カメラ３６から得られた撮像画像データを用いて、投射画像における赤色光量、緑色光量および青色光量を算出させる。
【００５３】
次にステップ１４では、制御部１は、演算部３５に、算出された赤色光量、緑色光量および青色光量に応じて、実施例３のステップ３と同様に、第１の位相差板５の光学軸の方向（角度）と赤色光源３の駆動電流値（すなわち赤色光源３の発光量）を決定（設定）させる。
【００５４】
その後のステップ１５からステップ１８はそれぞれ、実施例３（図４）で説明したステップ４からステップ７と同じである。
【００５５】
本実施例によれば、カメラ３６で投射画像を直接撮像して得られた撮像画像データを用いて投射画像の色バランスを補正することにより、スクリーン３０の特性も含めた色補正処理を行うことができる。
【００５６】
なお、上記実施例１〜４では光量比変更手段として位相差板（第１の位相差板５）を用いたが、２つの偏光成分の光量比を変更可能であれば、位相差板以外のものを用いてもよい。
【００５７】
上述した各実施例によれば、画像投射における光利用効率をより高くすることが可能な光源装置およびプロジェクタを実現することができる。
【００５８】
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。
【００５９】
また本発明は、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。
【符号の説明】
【００６０】
２  青色光源
３  赤色光源
４  第１の位相差板
６  偏光ビームスプリッタ
８  蛍光体ホイール
１２  拡散ホイール
１４  第１のダイクロイックミラー
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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