(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長帯域で発光する第１の光源と、
上記第１の光源の発光を用いて時分割で複数色の光源光を発生する光源光発生手段と、
上記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域で発光する第２の光源と、
上記複数色の光源光それぞれの発生期間において、上記光源光発生手段の時分割周波数に対応して、該時分割周波数よりも大きい周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に均等間隔で割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御する光源制御手段と
を具備したことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の時分割周波数に同期し、且つ該時分割周波数の複数倍となる周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
第１の波長帯域で発光する第１の光源と、
上記第１の光源の発光を用いて時分割で複数色の光源光を発生する光源光発生手段と、
上記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域で発光する第２の光源と、
上記複数色の光源光それぞれの発生期間において、上記光源光発生手段の時分割周波数に対応して、該時分割周波数よりも大きい周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に均等間隔で割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御する光源制御手段と、
画像信号を入力する入力手段と、
上記光源制御手段による制御に基づいて出射される光源光を用い、上記入力手段で入力する画像信号に対応したカラーの光像を形成して投影する投影手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。
【請求項４】
上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の時分割周波数に同期し、且つ該時分割周波数の複数倍となる周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項３記載の投影装置。
【請求項５】
上記光源光発生手段は、上記第１の光源からの発光を透過または反射することで該発光の波長帯域を変換する波長変換物質を少なくとも円周上の一部に形成したカラーホイールを用い、
上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の上記カラーホイールに形成した波長変換物質が上記カラーホイールの回転により切替る切替タイミングに同期して上記第２の光源の発光を用いた光源光が割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項３または４記載の投影装置。
【請求項６】
上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の上記カラーホイールに形成した波長変換物質の上記カラーホイールにおける分周比と上記第２の光源の発光を用いた光源光が上記複数の光源光に対して割り込む時間比とが一致するように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項５記載の投影装置。
【請求項７】
第１の波長帯域で発光する第１の光源、上記第１の光源の発光を用いて時分割で複数色の光源光を発生する光源光発生部、上記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域で発光する第２の光源、画像信号を入力する入力部、及び光源光を用い、上記入力部で入力する画像信号に対応したカラーの光像を形成して投影する投影部を備えた投影装置での投影方法であって、
上記複数色の光源光それぞれの発生期間において、上記光源光発生部の時分割周波数に対応して、該時分割周波数よりも大きい周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生部で発生する上記複数色の光源光に均等間隔で割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御する光源制御工程を有したことを特徴とする投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置等に好適な光源装置、投影装置及び投影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置でカラー表示をするためには、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの原色光を発光する面状光源と、それぞれに対応した空間光変調器が必要となることから部品点数が増加し、装置全体の小型、軽量化及び低価格化が図れない。そこで、光源に紫外光を発光する発光ダイオードを使用し、カラーホイールの光源側の表面に紫外光を透過し可視光を反射する特性を有する可視光反射膜を形成し、カラーホイールの裏面側に紫外光照射によりＲ，Ｇ，Ｂに対応した可視光をそれぞれ発光する蛍光体層を形成するようにした技術が考えられている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４１１０５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、上記特許文献に記載された技術をそのまま採用した場合、現在知られている各種赤色蛍光体はいずれも、他の緑色蛍光体、青色蛍光体に比して発光効率が著しく低く、そのままでは赤色の輝度が不足する。
【０００５】
その結果、輝度を優先して明るい投影画像を得ようとすると、ホワイトバランスが崩れて色再現性が低下するという不具合がある。一方でホワイトバランスを重視して色再現性を重視すると、輝度の低い赤色画像に合わせて全体の全体の輝度が低下し、暗い画像となる。
【０００６】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、単一の光源で得られる原色成分毎の輝度が不揃いである場合に他の光源を用いてそれを補償するとともに、各光源毎の発光特性を考慮して駆動を安定化し、色再現性と投影画像の明るさを両立することが可能な光源装置、投影装置及び投影方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、第１の波長帯域で発光する第１の光源と、上記第１の光源の発光を用いて時分割で複数色の光源光を発生する光源光発生手段と、上記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域で発光する第２の光源と、上記複数色の光源光それぞれの発生期間において、上記光源光発生手段の時分割周波数に対応して、該時分割周波数よりも大きい周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に均等間隔で割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御する光源制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の時分割周波数に同期し、且つ該時分割周波数の複数倍となる周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、第１の波長帯域で発光する第１の光源と、上記第１の光源の発光を用いて時分割で複数色の光源光を発生する光源光発生手段と、上記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域で発光する第２の光源と、上記複数色の光源光それぞれの発生期間において、上記光源光発生手段の時分割周波数に対応して、該時分割周波数よりも大きい周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に均等間隔で割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御する光源制御手段と、画像信号を入力する入力手段と、上記光源制御手段による制御に基づいて出射される光源光を用い、上記入力手段で入力する画像信号に対応したカラーの光像を形成して投影する投影手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の時分割周波数に同期し、且つ該時分割周波数の複数倍となる周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生手段で発生する上記複数色の光源光に割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、上記請求項３または４記載の発明において、上記光源光発生手段は、上記第１の光源からの発光を透過または反射することで該発光の波長帯域を変換する波長変換物質を少なくとも円周上の一部に形成したカラーホイールを用い、上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の上記カラーホイールに形成した波長変換物質の切替タイミングに同期して上記第２の光源の発光を用いた光源光が割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、上記光源制御手段は、上記光源光発生手段の上記カラーホイールに形成した波長変換物質の分周比と上記第２の光源の発光を用いた光源光が上記複数の光源光に対して割り込む時間比とが一致するように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、第１の波長帯域で発光する第１の光源、上記第１の光源の発光を用いて時分割で複数色の光源光を発生する光源光発生部、上記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域で発光する第２の光源、画像信号を入力する入力部、及び光源光を用い、上記入力部で入力する画像信号に対応したカラーの光像を形成して投影する投影部を備えた投影装置での投影方法であって、上記複数色の光源光それぞれの発生期間において、上記光源光発生部の時分割周波数に対応して、該時分割周波数よりも大きい周波数で、上記第２の光源の発光を用いた光源光を上記光源光発生部で発生する上記複数色の光源光に均等間隔で割り込むように上記第１及び第２の各光源の駆動タイミングを制御する光源制御工程を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、単一の光源で得られる原色成分毎の輝度が不揃いである場合に他の光源を用いてそれを補償するとともに、各光源毎の発光特性を考慮して駆動を安定化し、色再現性と投影画像の明るさを両立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータプロジェクタ装置全体の機能回路構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る主に光源系の具体的な光学構成を示す図。
【図３】同実施形態に係る蛍光カラーホイールの構成を示す平面図。
【図４】同実施形態に係る１画像フレーム中の光学系の駆動処理内容を示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態に係る蛍光カラーホイールの他の構成を示す平面図。
【図６】同実施形態に係る１画像フレーム中の光学系の他の駆動処理内容を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明をＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０が備える電子回路の概略機能構成を示すブロック図である。  
１１は入出力コネクタ部であり、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）コネクタを含む。
【００１８】
入出力コネクタ部１１より入力される各種規格の画像信号は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバスＳＢを介し、一般にスケーラとも称される画像変換部１３に入力される。
【００１９】
画像変換部１３は、入力された画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一し、適宜表示用のバッファメモリであるビデオＲＡＭ１４に記憶した後に、投影画像処理部１５へ送る。
【００２０】
この際、ＯＳＤ（Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じてビデオＲＡＭ１４で画像信号に重畳加工され、加工後の画像信号が投影画像処理部１５へ送られる。
【００２１】
投影画像処理部１５は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば１２０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子（ＳＬＭ）であるマイクロミラー素子１６を表示駆動する。
【００２２】
このマイクロミラー素子１６は、アレイ状に配列された複数、例えばＸＧＡ（横１０２４画素×縦７６８画素）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作することでその反射光により光像を形成する。
【００２３】
一方で、光源部１７から時分割でＲ，Ｇ，Ｂの原色光が循環的に出射される。この光源部１７からの原色光が、ミラー１８で全反射して上記マイクロミラー素子１６に照射される。
【００２４】
そして、マイクロミラー素子１６での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット１９を介して、投影対象となる図示しないスクリーンに投影表示される。
【００２５】
光源部１７は、具体的な光学構成については後述するが、２種類の光源、すなわち青色のレーザ光を発する半導体レーザ２０と、赤色光を発するＬＥＤ２１とを有する。
【００２６】
半導体レーザ２０の発する青色のレーザ光は、ミラー２２で全反射された後、ダイクロイックミラー２３を透過して、カラーホイール２４の周上の１点に照射される。このカラーホイール２４は、モータ２５により回転される。カラーホイール２４のレーザ光が照射される周上には、緑色蛍光反射板と青色用拡散板とが合わせてリング状となるように形成されている。
【００２７】
カラーホイール２４の緑色蛍光反射板がレーザ光の照射位置にある場合、レーザ光の照射により緑色光が励起され、励起された緑色光がカラーホイール２４で反射された後、ダイクロイックミラー２３でも反射される。その後、この緑色光は、さらにダイクロイックミラー２８で反射され、インテグレータ２９で輝度分布が略均一な光束とされた後にミラー３０で全反射されて、上記ミラー１８へ送られる。
【００２８】
また、該拡散板がレーザ光の照射位置にある場合、レーザ光は該拡散板で拡散されながらカラーホイール２４を透過した後、ミラー２６，２７でそれぞれ全反射される。その後、この青色光は、ダイクロイックミラー２８を透過し、インテグレータ２９で輝度分布が略均一な光束とされた後にミラー３０で全反射されて、上記ミラー１８へ送られる。
【００２９】
さらに、上記ＬＥＤ２１の発した赤色光は、ダイクロイックミラー２３を透過した後にダイクロイックミラー２８で反射され、インテグレータ２９で輝度分布が略均一な光束とされた後にミラー３０で全反射されて、上記ミラー１８へ送られる。
【００３０】
以上の如く、ダイクロイックミラー２３は、青色光、及び赤色光を透過する一方で、緑色光を反射する分光特性を有する。
【００３１】
また、ダイクロイックミラー２８は、青色光を透過する一方で、赤色光、及び緑色光を反射する分光特性を有する。
【００３２】
光源部１７の半導体レーザ２０とＬＥＤ２１の各発光タイミング、及びモータ２５によるカラーホイール２４の回転を投影光処理部３１が統括して制御する。投影光処理部３１は、投影画像処理部１５から与えられる画像データのタイミングに応じて半導体レーザ２０、ＬＥＤ２１の各発光タイミングとカラーホイール２４の回転を制御する。
【００３３】
上記各回路の動作すべてをＣＰＵ３２が制御する。このＣＰＵ３２は、ＤＲＡＭで構成されたメインメモリ３３、及び動作プログラムや各種定型データ等を記憶した電気的書換可能な不揮発性メモリでなるプログラムメモリ３４を用いて、このデータプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。
【００３４】
上記ＣＰＵ３２は、操作部３５からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。  
この操作部３５は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１０専用の図示しないリモートコントローラの間で赤外光を受光するレーザ受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部またはリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ３２へ直接出力する。
【００３５】
操作部３５は、上記キー操作部、及びリモートコントローラ共に、例えばフォーカス調整キー、ズーム調整キー、入力切換キー、メニューキー、カーソル（←，→，↑，↓）キー、セットキー、キャンセルキー等を備えるものとする。
【００３６】
上記ＣＰＵ３２はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３６とも接続される。音声処理部３６は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部３７を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【００３７】
次に、図２により主として光源部１７の具体的な光学系の構成例を示す。同図は、上記光源部１７の構成を平面的なレイアウトで表現したものである。
【００３８】
ここでは、同一の発光特性を有する複数、例えば３つの半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃを設け、これら半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃはいずれも青色、例えば波長４５０［ｎｍ］のレーザ光を発振する。
【００３９】
これら半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃの発振した青色光は、レンズ４１Ａ〜４１Ｃを介してミラー２２Ａ〜２２Ｃで全反射され、さらにレンズ４２，４３を介した後に上記ダイクロイックミラー２３を透過し、レンズ群４４を介してカラーホイール２４に照射される。
【００４０】
図３は、本実施形態におけるカラーホイール２４の構成を示す。同図に示すようにカラーホイール２４上では、ともに中心角１８０°の半円リング状の緑色蛍光体反射板２４Ｇと青色用拡散板２４Ｂとが合わせて１つのリングを形成する。
【００４１】
カラーホイール２４の緑色蛍光体反射板２４Ｇが青色光の照射位置にある場合、その照射により例えば波長約５３０［ｎｍ］を中心とした波長帯の緑色光が励起され、励起された緑色光がカラーホイール２４で反射された後、レンズ群４４を介してダイクロイックミラー２３でも反射される。
【００４２】
ダイクロイックミラー２３で反射した緑色光は、レンズ４５を介してさらにダイクロイックミラー２８で反射され、レンズ４６を介してインテグレータ２９で輝度分布が略均一な光束とされた後にレンズ４７を介し、ミラー３０で全反射されて、レンズ４８を介して上記ミラー１８へ送られる。
【００４３】
ミラー１８で全反射した緑色光は、レンズ４９を介してマイクロミラー素子１６に照射される。そして、その緑色光の反射光で緑色成分の光像が形成され、レンズ４９、上記投影レンズユニット１９を介して外部へ投射される。
【００４４】
また、カラーホイール２４の青色用拡散板２４Ｂが青色光の照射位置にある場合、青色光は該拡散板２４Ｂで拡散されながらカラーホイール２４を透過し、背面側にあるレンズ５０を介してミラー２６で全反射される。
【００４５】
さらに青色光は、レンズ５１を介してミラー２７で全反射され、レンズ５２を介した後に上記ダイクロイックミラー２８を透過し、レンズ４６を介してインテグレータ２９で輝度分布が略均一な光束とされた後にレンズ４７を介し、ミラー３０で全反射されて、レンズ４８を介して上記ミラー１８へ送られる。
【００４６】
一方、上記ＬＥＤ２１は、例えば波長６２０［ｎｍ］の赤色光を発生する。ＬＥＤ２１の発した赤色光は、レンズ群５３を介し、上記ダイクロイックミラー２３を透過した後にレンズ４５を介して上記ダイクロイックミラー２８で反射され、さらにレンズ４６を介してインテグレータ２９で輝度分布が略均一な光束とされた後にレンズ４７を介し、ミラー３０で全反射されて、レンズ４８を介して上記ミラー１８へ送られる。
【００４７】
次に上記実施形態の動作について説明する。  
ここでは、投影するカラー画像１フレームを構成するＲ，Ｇ，Ｂの各原色画像の時間比を１：１：１とする。すなわち、カラーホイール２４の１回転３６０°に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色画像を投影する時間比ｒ：ｇ：ｂは、カラーホイール２４の中心角度に置換すると１２０°：１２０°：１２０°となる。
【００４８】
図４（Ａ）は、従来の一般的な駆動方法におけるカラーホイールの駆動タイミングを参照のために示す。従来の一般的なカラーホイールでは、１フレームでＲ，Ｇ，Ｂの各セグメントが一巡するように制御される。
【００４９】
一方、本実施形態では、上記図３で示した如くカラーホイール２４が緑色蛍光体反射板２４Ｇと青色用拡散板２４Ｂとで円周を二分するように構成されているため、図４（Ｂ）に示すようにこれら２つのセグメント１回転で１フレームに同期するように制御する。
【００５０】
半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの青色のレーザ光の光路中にカラーホイール２４の緑色蛍光体反射板２４Ｇが存在する前半１／２フレームの期間を３等分し、各等分期間において当初の１／３期間にＬＥＤ２１を点灯駆動して赤色光を発生させるものとする。
【００５１】
このとき、ＬＥＤ２１の点灯と同期して、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃでは青色のレーザ光の発振を停止する。
【００５２】
同様に、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの青色のレーザ光の光路中にカラーホイール２４の青色用拡散板２４Ｂが存在する後半１／２フレームの期間も３等分し、各等分期間において当初の１／３期間にＬＥＤ２１を点灯駆動して赤色光を発生させるものとする。
【００５３】
このとき、ＬＥＤ２１の点灯と同期して、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃでは青色のレーザ光の発振を停止する。
【００５４】
以上、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃが青色のレーザ光を発振するタイミングを図４（Ｄ）に、ＬＥＤ２１が赤色光を発生するタイミングを図４（Ｅ）に示す。
【００５５】
したがって、光源部１７としてマイクロミラー素子１６に照射されるＲ，Ｇ，Ｂ原色光の切替パターンは図４（Ｃ）に示すようなものとなる。
【００５６】
このように、カラーホイール２４のセグメントの構成に合わせて半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃから青色のレーザ光を発振して青色光及び緑色光を発生させるのに割り込むようにして、ＬＥＤ２１の点灯による赤色光をより高い周波数、例えば青色光及び緑色光の６倍の周波数となるように期間を分割して配置するものとした。
【００５７】
この場合、カラーホイール２４の中心角に換算すると、赤色光の点灯期間は２０°×６で１２０°、緑色光の点灯期間は４０°×３で１２０°、同じく青色の点灯期間も４０°×３で１２０°となり、１フレーム３６０°をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれで３等分して１２０°ずつとしている。
【００５８】
上記のように、光源である半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの光軸中にカラーホイール２４の緑色蛍光体反射板２４Ｇがある期間に対し、該期間中に半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃの発振を一時的に停止してＬＥＤ２１を点灯させ、赤色光による画像をマイクロミラー素子１６で形成して投影させる期間Ｇｒのデューティ比は、カラーホイール２４の１回転３６０°に対するＲ，Ｇ，Ｂの各原色画像を投影する時間比ｒ：ｇ：ｂを用いて  
Ｇｒ＝ｒ／(ｒ＋ｇ＋ｂ)  
で与えられる。
【００５９】
これに対して、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの光軸中にカラーホイール２４の緑色蛍光体反射板２４Ｇがある期間に対し、ＬＥＤ２１の点灯を一時的に停止して半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃを発振させ、反射光である緑色光による画像をマイクロミラー素子１６で形成して投影させる期間Ｇｇのデューティ比は、  
Ｇｇ＝(ｇ＋ｂ)／(ｒ＋ｇ＋ｂ)  
で与えられる。
【００６０】
同様に、光源である半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの光軸中にカラーホイール２４の青色用拡散板２４Ｂがある期間に対し、該期間中に半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃの発振を一時的に停止してＬＥＤ２１を点灯させ、赤色光による画像をマイクロミラー素子１６で形成して投影させる期間Ｂｒのデューティ比は、  
Ｂｒ＝ｒ／(ｒ＋ｇ＋ｂ)  
で与えられる。
【００６１】
これに対して、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの光軸中にカラーホイール２４の青色用拡散板２４Ｂがある期間に対し、ＬＥＤ２１の点灯を一時的に停止して半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃを発振させ、透過光である青色光による画像をマイクロミラー素子１６で形成して投影させる期間Ｂｂのデューティ比は、  
Ｂｂ＝(ｇ＋ｂ)／(ｒ＋ｇ＋ｂ)  
で与えられる。
【００６２】
赤色光を発生するＬＥＤ２１は、連続点灯による温度上昇で熱抵抗値の上昇に伴い発光効率が低下することが知られており、上記のように発光期間を分割して高周波数駆動とすることにより発光効率の低下を回避して安定した輝度での発光を実現できる。
【００６３】
また、ＬＥＤ２１ほどではないものの、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃも同様に連続発振による温度上昇で発光効率が多少低下することが知られており、上記のように発光期間を分割して高周波数駆動とすることにより、やはり発光効率の低下を回避して安定した輝度での発光を実現できる。
【００６４】
このような光源部１７での発光駆動に同期して、マイクロミラー素子１６では各原色画像毎の階調駆動を実行する。
【００６５】
以上詳記した如く本実施形態によれば、レーザ光の励起で発光する赤色蛍光体の発光輝度が他の色に比して低いことに鑑み、単一の光源として青色光を発振する半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃで得られる原色成分毎の輝度が不揃いである場合に他の光源として赤色光を発生するＬＥＤ２１を用いてそれを補償するとともに、各光源毎の発光特性を考慮して光周波数駆動することで発光効率を上げて動作を安定化し、結果として色再現性と投影画像の明るさを両立することが可能となる。
【００６６】
また上記実施形態では、カラーホイール２４を用いることに起因するカラーブレーキング現象（色割れ現象）に関しても、カラーホイール２４を介さずに赤色光を発生するＬＥＤ２１の点灯タイミングをカラーホイール２４の緑色蛍光体反射板２４Ｇと青色用拡散板２４Ｂの切替タイミングに同期させるものとしたので、カラーブレーキング現象の発生を確実に抑制して、画質が低下するのを回避できる。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、カラーホイール２４の緑色蛍光体反射板２４Ｇと青色用拡散板２４Ｂの期間が同一の時間比であったため、これらの期間に割り込むＬＥＤ２１の発光期間も緑色蛍光体反射板２４Ｇの期間と青色用拡散板２４Ｂの期間で同一のタイミングパターンとなるように配置したので、１フレーム中におけるＲ，Ｇ，Ｂの各期間の時間比を適正に維持できる。
【００６８】
（変形例）  
次に、カラーホイール２４の他の構成例についても説明する。  
図５は、上記カラーホイール２４とは異なるカラーホイール２４′の構成を示す。同図に示すようにカラーホイール２４′上では、緑色蛍光体反射板２４Ｇが中心角２４０°、青色用拡散板２４Ｂが中心角１２０°となって、緑色蛍光体反射板２４Ｇと青色用拡散板２４Ｂの比が２：１となるような１つのリングを形成している。
【００６９】
半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃの発振する青色のレーザ光の波長、この青色のレーザ光が照射された場合にカラーホイール２４′の緑色蛍光体反射板２４Ｇから励起される緑色光の波長、及びＬＥＤ２１の発生する赤色光の波長については上記と同様であるものとする。
【００７０】
上記カラーホイール２４′を用いる場合の動作について説明する。  
ここでは、投影するカラー画像１フレームを構成するＲ，Ｇ，Ｂの各原色画像の時間比を１：２：１とする。すなわち、カラーホイール２４の１回転３６０°に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色画像を投影する時間比は、カラーホイール２４の中心角度に置換すると９０°：１８０°：９０°となる。
【００７１】
図６（Ａ）は、従来の一般的な駆動方法におけるカラーホイールの駆動タイミングを参照のために示す。従来の一般的なカラーホイールでは、１フレームでＲ，Ｇ，Ｂの各セグメントが一巡するように制御される。
【００７２】
一方、本実施形態では、上記図５で示した如くカラーホイール２４′が緑色蛍光体反射板２４Ｇと青色用拡散板２４Ｂとで比率は異なるが円周を二分するように構成されているため、図６（Ｂ）に示すようにこれら２つのセグメント１回転で１フレームに同期するように制御する。
【００７３】
半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの青色のレーザ光の光路中にカラーホイール２４′の緑色蛍光体反射板２４Ｇが存在する前半２／３フレームの期間を３等分し、各等分期間において当初の１／３期間にＬＥＤ２１を点灯駆動して赤色光を発生させるものとする。
【００７４】
このとき、ＬＥＤ２１の点灯と同期して、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃでは青色のレーザ光の発振を停止する。
【００７５】
同様に、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃからの青色のレーザ光の光路中にカラーホイール２４′の青色用拡散板２４Ｂが存在する後半１／３フレームの期間も３等分し、各等分期間において当初の１／３期間にＬＥＤ２１を点灯駆動して赤色光を発生させるものとする。
【００７６】
このとき、ＬＥＤ２１の点灯と同期して、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃでは青色のレーザ光の発振を停止する。
【００７７】
以上、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃが青色のレーザ光を発振するタイミングを図６（Ｄ）に、ＬＥＤ２１が赤色光を発生するタイミングを図６（Ｅ）に示す。
【００７８】
したがって、光源部１７としてマイクロミラー素子１６に照射されるＲ，Ｇ，Ｂ原色光の切替パターンは図６（Ｃ）に示すようなものとなる。
【００７９】
このように、カラーホイール２４のセグメントの構成に合わせて半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃから青色のレーザ光を発振して青色光及び緑色光を発生させるのに割り込むようにして、ＬＥＤ２１の点灯による赤色光をより高い周波数、例えば青色光及び緑色光の６倍の周波数となるように期間を分割して配置するものとした。
【００８０】
この場合、カラーホイール２４′の中心角に換算すると、赤色光の点灯期間は２０°×３＋１０×３で９０°、緑色光の点灯期間は６０°×３で１８０°、青色の点灯期間は３０°×３で９０°となり、１フレーム３６０°をＲ，Ｇ，Ｂで１：２：１の比で分割している。
【００８１】
このような光源部１７での発光駆動に同期して、マイクロミラー素子１６では各原色画像毎の階調駆動を実行する。
【００８２】
このように上記実施形態の変形例では、カラーホイール２４の緑色蛍光体反射板２４Ｇと青色用拡散板２４Ｂの期間が異なる時間比であったため、これらの期間に割り込むＬＥＤ２１の発光期間も緑色蛍光体反射板２４Ｇの期間と青色用拡散板２４Ｂの期間で同一の比で異なるタイミングパターンとなるように配置したので、結果として１フレーム中におけるＲ，Ｇ，Ｂの各期間の時間比を適正に維持できる。
【００８３】
なお、上記実施形態は、半導体レーザ２０Ａ〜２０Ｃで青色のレーザ光を発振してカラーホイール２４（２４′）により青色光及び緑色光を発生させる一方で、ＬＥＤ２１で赤色光を発生するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、１つの光源で発生しうる原色光の輝度が不揃いである場合に、他の光源を用いてそれを補償するような、複数種類の光源を用いる光源部、及びそのような光源部を用いる投影装置であれば同様に適用可能である。
【００８４】
また、上記実施形態は本発明をＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合について説明したものであるが、例えば透過型のモノクロ液晶パネルを用いて光像を形成する液晶プロジェクタにも同様に本発明を適用することができる。
【００８５】
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００８６】
１０…データプロジェクタ装置、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…画像変換部（スケーラ）、１４…ビデオＲＡＭ、１５…投影画像処理部、１６…マイクロミラー素子（ＳＬＭ）、１７…光源部、１８…ミラー、１９…投影レンズユニット、２０…（Ｂ発光）半導体レーザ、２１…（Ｒ発光）ＬＥＤ、２２…ミラー、２３…ダイクロイックミラー、２４，２４′…カラーホイール、２４Ｂ…青色用拡散板、２４Ｇ…緑色蛍光体反射板、２５…モータ（Ｍ）、２６，２７…ミラー、２８…ダイクロイックミラー、２９…インテグレータ、３０…ミラー、３１…投影光処理部、３２…ＣＰＵ、３３…メインメモリ、３４…プログラムメモリ、３５…操作部、３６…音声処理部、３７…スピーカ部、４１Ａ〜４１Ｃ，４２，４３…レンズ、４４…レンズ群、４５〜５２…レンズ、５３…レンズ群、ＳＢ…システムバス。
【図１】
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【図２】
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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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