(57)【要約】【課題】発光波長が異なる複数種の発光素子からの合成光に基づき、各発光素子の種類毎に正確な制御手法を得る。【解決手段】それぞれ青色域内での波長の異なる２種類のＬＤを設けたＬＤアレイ31と、ＬＤアレイ31の出射する合成光を同一光束に纏めて出射するミラーアレイ32と、その出射される光に対し、より高い波長のみを透過するフィルタ38ｐ、より低い波長のみを透過するフィルタ38ｓを選択的に配置したカラーホイール38と、フィルタ38ｐを透過するタイミングとフィルタ38ｓを透過するタイミング夫々で透過光の照度を照度センサLSと、その測定結果を基に合成光の合成比率を算出し、得た合成比率によりＬＤアレイ31を駆動する電力を制御するＣＰＵ18及び投影処理部13とを備える。【選択図】図２
2014062974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光を出射する第１の発光素子と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の発光素子と、
上記第１の発光素子及び第２の発光素子の各出射光を同一光束に纏めて出射する集光手段と、
上記集光手段から出射される光に対し、上記第１の波長の光のみを透過する第１の透過領域と、上記第２の波長の光を含んだ光を透過する第２の透過領域とが配置された光分離手段と、
上記第１の透過領域を透過した光の照度及び上記第２の透過領域を透過した光の照度を測定する照度測定手段と、
上記照度測定手段での測定結果に基づいて上記第１の発光素子が出射する光と上記第２の発光素子が出射する光の合成比率を算出する算出手段と、
上記算出手段で得た合成比率により上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御する駆動制御手段と
を具備したことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
上記第１の透過領域は上記第１の波長の光のみを透過するフィルタであり、上記第２の透過領域は上記第２の波長の光のみを透過するフィルタであることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
上記第２の透過領域は開口部であることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項４】
上記光分離手段は、集光手段から出射する光を照射して蛍光体により波長が異なる光に変換する蛍光体部及び上記集光手段から出射する光を透過する透過部を回転面に分割して設けた回転体と、上記回転体を回転駆動させる回転機構とを含む回転体部に配置されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の光源装置。
【請求項５】
上記回転体の透過部を透過した光を透過させるレンズをさらに具備し、
上記光分離手段は、回転体の上記透過部に近接した回転面に上記第１の透過領域及び第２の透過領域を並列して配置し、
上記回転体の透過部を透過し、上記レンズに入射して反射した一部の反射光を上記第１の透過領域及び第２の透過領域に入射させる
ことを特徴とする請求項４記載の光源装置。
【請求項６】
上記照度測定手段は、上記集光手段から出射する光路から外れた位置に配することを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の光源装置。
【請求項７】
上記照度測定手段は、上記回転体の回転面を挟んで上記集光手段の反対側に配することを特徴とする請求項４乃至６いずれか記載の光源装置。
【請求項８】
上記照度測定手段は、上記回転体の回転面に対して上記集光手段と同じ側に配することを特徴とする請求項４乃至６いずれか記載の光源装置。
【請求項９】
上記駆動制御手段は、上記算出手段で得た合成比率を予め設定したしきい値と比較することによりその比較結果から上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御することを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の光源装置。
【請求項１０】
上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子は、共に青色の帯域に属する波長の光を出射するレーザ素子であることを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の光源装置。
【請求項１１】
第１の波長の光を出射する第１の発光素子、上記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の発光素子、上記第１の発光素子及び第２の発光素子の各出射光を同一光束に纏めて出射する集光手段、上記集光手段から出射される光に対して、上記第１の波長の光のみを透過する第１の透過領域と上記第２の波長の光のみを透過する第２の透過領域とが配置された光分離手段、上記第１の透過領域を透過した光の照度及び上記第２の透過領域を透過した光の照度を測定する照度測定手段、上記照度測定手段での測定結果に基づいて上記第１の発光素子が出射する光と上記第２の発光素子が出射する光の合成比率を算出する算出手段、及び上記算出手段で得た合成比率により上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御する駆動制御手段を有する光源部と、
画像信号を入力する画像入力手段と、
上記画像入力手段で入力する画像信号に基づき、上記光源部からの光を用いて光像を形成する表示手段と、
上記表示手段で形成した光像を投影対象に向けて出射する投影手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。
【請求項１２】
第１の波長の光を出射する第１の発光素子、上記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の発光素子、上記第１の発光素子及び第２の発光素子の各出射光を同一光束に纏めて出射する集光手段を備えた装置での光源制御方法であって、
上記集光手段から出射される光に対し、上記第１の波長の光のみを透過する第１の透過領域と、上記第２の波長の光を含んだ光を透過する第２の透過領域とを用い、上記第１の透過領域を透過した光の照度及び上記第２の透過領域を透過した光の照度を測定する照度測定工程と、
上記照度測定工程での測定結果に基づいて上記第１の発光素子が出射する光と上記第２の発光素子が出射する光の合成比率を算出する算出工程と、
上記算出工程で得た合成比率により上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御する駆動制御工程と
を有したことを特徴とする光源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に半導体発光素子を光源に用いるＤＬＰ（登録商標）方式のプロジェクタ装置等に好適な光源装置、投影装置及び光源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の発光素子を有する光源装置を備えたプロジェクタにおいて、発光波長が異なる２種類の発光素子を用い、これらの光を合成した状態で光を照射する光源装置を備えた構成が考えられている。（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２００５−１８９２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子は、供給する電力と出射する光量との関係が温度により変化し、且つその変化の度合いは送信の種類等によって異なる。そのため、上記特許文献に記載された技術で示されるような、発光波長が異なる複数の発光素子を用いる光源装置は、供給する電力と出力光量との関係が温度により変化すると、それぞれ発光素子の種類毎の変化の度合いが異なる結果、合成光の波長や発光輝度が設定されている内容から外れることになる。
【０００５】
この場合、合成光の波長を測定できれば、各発光素子の種類毎に駆動電力のバランスを調整することも可能になると思われる。しかしながら、光の波長を測定するための機器で、プロジェクタなどの機器に内蔵できる程度に小型、安価なものは現状では存在しないため、波長を測定するような光源の調整手法は現実的ではない。
【０００６】
したがって、合成光からは各発光素子の出射する光の合成比率を知ることができず、所望の合成光を得るために各発光素子をどのように制御すればよいのかを知る術がない。
【０００７】
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、発光波長が異なる複数種類の発光素子からの合成光に基づき、各発光素子の種類毎に正確な制御手法を得ることが可能な光源装置、投影装置及び光源制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、第１の波長の光を出射する第１の発光素子と、上記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の発光素子と、上記第１の発光素子及び第２の発光素子の各出射光を同一光束に纏めて出射する集光手段と、上記集光手段から出射される光に対し、上記第１の波長の光のみを透過する第１の透過領域と、上記第２の波長の光を含んだ光を透過する第２の透過領域とが配置された光分離手段と、上記第１の透過領域を透過した光の照度及び上記第２の透過領域を透過した光の照度を測定する照度測定手段と、上記照度測定手段での測定結果に基づいて上記第１の発光素子が出射する光と上記第２の発光素子が出射する光の合成比率を算出する算出手段と、上記算出手段で得た合成比率により上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御する駆動制御手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発光波長が異なる複数種類の発光素子からの合成光に基づき、各発光素子の種類毎に正確な制御手法を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタ装置の概略的な機能構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る光源部の構成例を示す図。
【図３】同実施形態に係るカラーホイールと照度センサの位置関係を示す図。
【図４】同実施形態に係るカラーホイールと照度センサの他の位置関係を示す図。
【図５】同実施形態に係る照度センサでの受光量に応じたＬＤアレイの２種類のＬＤに対する駆動電力（電流）の設定動作を示すフローチャート。
【図６】同実施形態に係る照度センサでの受光量に応じたＬＤアレイの２種類のＬＤに対する駆動電力（電流）の他の設定動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明をＤＬＰ（登録商標）方式の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。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ装置１０の概略機能構成を示す図である。入力部１１は、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入力端子などにより構成される。入力部１１に入力された各種規格のアナログ画像信号は、入力部１１でデジタル化された後に、システムバスＳＢを介して画像変換部１２に送られる。
【００１３】
画像変換部１２は、スケーラとも称され、入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一して投影処理部１３へ送る。
【００１４】
投影処理部１３は、送られてきた画像データに応じて、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マイクロミラー素子１４を表示するべく駆動する。
【００１５】
このマイクロミラー素子１４は、アレイ状に配列された複数、例えばＷＸＧＡ（Ｗｉｄｅ  ｅＸｔｅｎｄｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃ  Ａｒｒａｙ）（横１２８０画素×縦８００画素）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。
【００１６】
一方で、光源部１５から時分割でＲ，Ｇ，Ｂの原色光を含む複数色の光が循環的に時分割で順次出射される。この光源部１５からの光が、ミラー１６で全反射して上記マイクロミラー素子１４に照射される。  
そして、マイクロミラー素子１４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部１７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。
【００１７】
なお、後述する光源部１５内の発光素子の駆動タイミング等の制御は、ＣＰＵ１８の制御の下に上記投影処理部１３が直接実行する。
【００１８】
上記各回路の動作すべてをＣＰＵ１８が制御する。このＣＰＵ１８は、メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０と直接接続される。メインメモリ１９は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ１８のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２０は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、ＣＰＵ１８が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。ＣＰＵ１８は、上記メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０を用いて、このプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。
【００１９】
上記ＣＰＵ１８は、操作部２１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２１は、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からの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、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ＣＰＵ１８へ直接出力する。
【００２０】
上記ＣＰＵ１８はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部２２とも接続される。音声処理部２２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２３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。
【００２１】
図２により上記光源部１５を２種類の半導体発光素子を用いて構成した場合の光学系の構成について説明する。  
光源部１５は、青色のレーザ光を発する半導体発光素子であるＬＤ（レーザダイオード、半導体レーザ）アレイ３１を光源として有する。  
このＬＤアレイ３１は、例えば８×３（図面鉛直方向）の計２４個のＬＤがアレイ状に配列される。このＬＤアレイ３１は、どちらも青色の波長帯域に属する、より短い波長を発するＬＤと、より長い波長を発するＬＤの２種類のＬＤが、市松模様状に交互に配列され、各１２個ずつが配列される。そして、各発光波長毎に投影処理部１３による駆動電力（電流）が調整されて、発光状態が制御される。
【００２２】
このＬＤアレイ３１が発する青色のレーザ光は、ＬＤアレイ３１と対向するべく階段状に配列されたミラーアレイ３２で９０°の角度で反射され、レンズ３３，３４で集光されて平行な光束とされた後、青色光及び赤色光を透過し、緑色光を反射させるダイクロイックミラー３５を透過し、レンズ３６，３７を介して光源の一部としてのカラーホイール３８（回転体）の回転面に照射される。
【００２３】
カラーホイール３８は、回転駆動部であるモータ（Ｍ）３９の駆動により回転するもので、回転面に透過用拡散板３８ｂと蛍光体層３８ｇとを円周状の領域を２つの円弧状の領域に分割して配置している。本実施形態では、カラーホイール３８とモータ３９とで回転体部とする。
【００２４】
さらにこのカラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂが位置する円弧状の位置に対し、より内周側に、光分離手段としての、２つの円弧状の特定波長透過フィルタ３８ｐ，３８ｓ（透過領域）を同一周上に設ける。即ち、特定波長透過フィルタ３８ｐ，３８ｓを回転体部に設置する。
【００２５】
これら２つの特定波長透過フィルタ３８ｐ，３８ｓは、上記ＬＤアレイ３１を構成する波長の異なる２種類のＬＤに対応している。すなわち、一方の特定波長透過フィルタ３８ｐは、より長い波長の青色光のみを透過させる。他方の特定波長透過フィルタ３８ｓは、より短い波長の青色光のみを透過させる。
【００２６】
このカラーホイール３８の回転同期は、図示しない周面に形成したマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して制御する。
【００２７】
カラーホイール３８の蛍光体層３８ｇがある周面位置には、ＬＤアレイ３１からのレーザ光が照射される面に蛍光体が塗布されて蛍光層を形成すると共に、蛍光体層３８ｇが形成されている面の裏面には反射板が蛍光体層と重なるように設けられている。
【００２８】
ＬＤアレイ３１からのレーザ光の光路上に上記カラーホイール３８の蛍光体層３８ｇがある場合、当該蛍光体層３８ｇは青色のレーザ光の照射により励起され、緑色の光を発する。
【００２９】
カラーホイール３８から発した緑色光は、蛍光体層３８ｇの裏面側に形成された上記反射板により一様に上記レンズ３７，３６側に導かれ、上記ダイクロイックミラー３５で反射される。
【００３０】
ダイクロイックミラー３５で反射された緑色光は、レンズ４１を介して青色光を透過し、緑色光及び赤色光を反射させるダイクロイックミラー４２で反射された後、レンズ４３を介し、インテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した緑色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６で反射された後にレンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に照射される。
【００３１】
そして、このマイクロミラー素子１４からの上記投影レンズ部１７方向への反射光で光像が形成されるもので、当該光像は上記レンズ４８を介して上記投影レンズ部１７により投影対象の図示しないスクリーン等に照射される。
【００３２】
また、上記ＬＤアレイ３１からのレーザ光の光路上に上記カラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂがある場合、当該拡散板３８ｂを介して拡散しつつ透過した青色光は、レンズ５０を介してミラー５１で反射され、レンズ５２を介してさらにミラー５３で反射された後に、上記ダイクロイックミラー４２を透過し、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した青色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６に至る。
【００３３】
さらに、上記ＬＤアレイ３１からのレーザ光の光路上に上記カラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂがある場合、上述した如く当該拡散板３８ｂを介して拡散しつつ透過した青色光は、レンズ５０を介してミラー５１で反射されるが、その過程でレンズ５０においてはごく一部、例えば透過光量の１［％］未満が反射される。
【００３４】
その反射光は、カラーホイール３８の上記特定波長透過フィルタ３８ｐまたは３８ｓで一部が透過し、カラーホイール３８を挟んでＬＤアレイ３１側に位置する照度センサＬＳで受光される。
【００３５】
照度センサＬＳは、上記レンズ３７近傍に配置されたもので、上記特定波長透過フィルタ３８ｐまたは３８ｓを透過したレンズ５０からの反射光の光量を検出する。
【００３６】
さらに光源部１５は、赤色光を発する半導体発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）５５を光源として有する。  
ＬＥＤ５５が発する赤色光は、レンズ５６，５７を介して、上記ダイクロイックミラー３５を透過し、上記レンズ４１を介して上記ダイクロイックミラー４２で反射された後、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した赤色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６に至る。
【００３７】
次に上記実施形態の動作について説明する。  
図３は、上記光源部１５の特にカラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂがＬＤアレイ３１からの光路に位置している場合の照度センサＬＳとの位置関係を示す図である。図３（Ａ）に示す如く、カラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂがＬＤアレイ３１からの光路中に位置する場合、透過用拡散板３８ｂを透過して拡散した青色光は、レンズ５０を介してミラー５１で反射される。
【００３８】
このとき、上述したようにレンズ５０を透過する青色光のうち、このレンズ５０で反射されるごく一部の青色光が、図中に矢印で示すようにカラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｐまたは特定波長透過フィルタ３８ｓを介して、上記照度センサＬＳで受光される。
【００３９】
図３（Ｂ）は、カラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂと、その内周側に配置された特定波長透過フィルタ３８ｐ及び特定波長透過フィルタ３８ｓの関係を示す。上述したようにＬＤアレイ３１は、青色の波長帯域内であっても発光波長の異なる２種類のＬＤから構成されており、カラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｐはそのうちのより長い波長の青色光のみを透過させる一方で、特定波長透過フィルタ３８ｓはより短い波長の青色光のみを透過させるものとしている。
【００４０】
図３（Ｃ−１）は、カラーホイール３８が回転方向ＲＴで回転する場合に、上記レンズ５０からの一部反射光が照度センサ特定波長透過フィルタ３８ｓを透過し、照度センサＬＳで受光される状態を示す。
【００４１】
このとき、特定波長透過フィルタ３８ｓは、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤに対応して、より短い波長を発するＬＤからの青色光のみを透過させるため、照度センサＬＳでの検出量は、上記より短い波長を発するＬＤの発光量に比例する。
【００４２】
一方で、図３（Ｃ−２）は、カラーホイール３８が回転方向ＲＴで回転する場合に、上記レンズ５０からの一部反射光が特定波長透過フィルタ３８ｐを透過し、照度センサＬＳで受光される状態を示す。
【００４３】
このとき、特定波長透過フィルタ３８ｐは、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤに対応して、より長い方の波長を発するＬＤからの青色光のみを透過させるため、照度センサＬＳでの検出量は、上記より長い波長を発するＬＤの発光量に比例する。
【００４４】
なお、上記図２及び図３の説明では、カラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｐが、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤに対応して、より長い方の波長を発するＬＤからの青色光のみを透過させるものとして説明したが、これに代えて、特定波長透過フィルタ３８ｐを所謂「素通し」の状態の開口部としても良い。
【００４５】
その場合、特定波長透過フィルタ３８ｐは、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤに対応して、レンズ５０からの反射光、すなわち２種類の波長の異なる青色光をいずれも透過させるため、照度センサＬＳでの検出量は、上記ＬＤアレイ３１の合成光としての青色光の全発光量に比例することになる。
【００４６】
また上記図２及び図３では、照度センサＬＳがカラーホイール３８に対してＬＤアレイ３１側に位置し、レンズ５０での反射光を特定波長透過フィルタ３８ｐまたは特定波長透過フィルタ３８ｓを介して照度センサＬＳで受光するものとしたが、照度センサＬＳの位置はこれに限らない。
【００４７】
例えば、図４は、カラーホイール３８に対して照度センサＬＳを上記ＬＤアレイ３１とは反対側に位置させた場合について示す。同図では、ＬＤアレイ３１からの青色光がレンズ３７を介してカラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂを透過する際、レンズ３７でごく一部が反射し、図中に矢印で示すようにカラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｐまたは特定波長透過フィルタ３８ｓを透過して照度センサＬＳに至る状態を例示している。
【００４８】
このような照度センサＬＳの配置構成を採る場合にも、カラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｐが、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤのうち、より長い方の波長を発するＬＤからの青色光のみを透過させるものではなく、所謂「素通し」の状態の開口部としても良い。
【００４９】
その場合、特定波長透過フィルタ３８ｐは、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤに対応して、レンズ３７での反射光、すなわち２種類の波長の異なる青色光をいずれも透過させるため、照度センサＬＳでの検出量は、上記ＬＤアレイ３１の合成光としての青色光の全発光量に比例することになる。
【００５０】
図５は、カラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｓが、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤのうち、より短い方の波長を発するＬＤからの青色光のみを透過させる透過特性を有する一方で、特定波長透過フィルタ３８ｐが、より長い方の波長を発するＬＤからの青色光のみを透過させる透過特性を有する場合の、照度センサＬＳでの受光量に応じたＬＤアレイ３１の２種類のＬＤに対する駆動電力（電流）の設定動作を示す。
【００５１】
この図５の処理は、投影処理部１３とこの投影処理部１３を制御するＣＰＵ１８が実行するもので、電源投入当初や、投影動作の一定時間、例えば１［分］経過毎、あるいは光源部１５の発光素子や冷却風の温度検出に伴って随時実行するものとしても良い。
【００５２】
その処理当初にＣＰＵ１８は、上記図３（Ｃ−１）で示した、より短い波長の青色光のみを透過させる特定波長透過フィルタ３８ｓが照度センサＬＳに対応する位置にあるタイミングで照度センサＬＳでの検出値Ｐ１を測定して取得する（ステップＳ１０１）。
【００５３】
その後にＣＰＵ１８は、上記図３（Ｃ−２）で示した、より長い波長の青色光のみを透過させる特定波長透過フィルタ３８ｐが照度センサＬＳに対応する位置にあるタイミングで照度センサＬＳでの検出値Ｐ２を測定して取得する（ステップＳ１０２）。
【００５４】
こうして得た２つの値Ｐ１，Ｐ２により、それらの比、例えばＰ１／Ｐ２を求め、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まっているか否かにより、現時点でのＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤの出力光量のバランスが保たれているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００５５】
ここで、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まっており、現時点でのＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤの出力光量のバランスが保たれていると判断した場合、ＣＰＵ１８は以上でこの図５の設定処理を終了する。
【００５６】
また上記ステップＳ１０３において、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まっておらず、現時点でのＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤの出力光量のバランスが保たれていないと判断した場合に、ＣＰＵ１８は上記求めたＰ１／Ｐ２が、上記予め用意した設定範囲の代表値、例えば当該範囲の中間値αより小さいか否かにより、２種類のＬＤの出力光量のバランスがどちら側にずれているのかを判断する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
ここで上記求めたＰ１／Ｐ２が、上記代表値αより小さく、２種類のＬＤの出力光量のバランスが、より長い波長の青色光側にずれていると判断した場合に、ＣＰＵ１８は、より長い波長の青色光を発する側のＬＤの駆動電流を、予め設定された微減幅分だけ減少するよう投影処理部１３に対して更新設定した上で（ステップＳ１０５）、再び上記ステップＳ１０１からの処理に戻り、更新設定した状態で上記ステップＳ１０１からの処理を再度実行させる。
【００５８】
また、上記ステップＳ１０４において、上記求めたＰ１／Ｐ２が、上記代表値αより小さくなく、２種類のＬＤの出力光量のバランスが、より短い波長の青色光側にずれていると判断した場合に、ＣＰＵ１８は、より短い波長の青色光を発する側のＬＤの駆動電流を、予め設定された微減幅分だけ減少するよう投影処理部１３に対して更新設定した上で（ステップＳ１０６）、再び上記ステップＳ１０１からの処理に戻り、更新設定した状態で上記ステップＳ１０１からの処理を再度実行させる。
【００５９】
こうして２種類のＬＤの出力光量のバランスの崩れに対応して、ステップＳ１０５またはステップＳ１０６の更新設定処理を繰返し実行することで、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まるものとなり、その時点で上記ステップＳ１０３でそれを判断して、この図５の処理を終了する。
【００６０】
このように、電源投入当初や、投影動作の一定時間、例えば１［分］経過毎、あるいは光源部１５の発光素子や冷却風の温度検出に伴って随時実行することにより、ＬＤアレイ３１の２種類のＬＤの出力光量のバランスを維持できる。
【００６１】
したがってＣＰＵ１８は、カラーホイール３８の蛍光体層３８ｇが光路にある時の（緑色光での発光時の）ＬＤアレイ３１の出力光量のバランス、及び上記赤色光を発するＬＥＤ５５の駆動電力を合わせて調整することにより、全体の色バランスがとれたカラー画像の投影が実現できる。
【００６２】
なお、上記図３及び図４の説明では、カラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｐが、ＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤのうち、より長い方の波長を発するＬＤからの青色光のみを透過させるものではなく、所謂「素通し」の状態としても良いものとして説明した。
【００６３】
そのような場合の、上記図５に代わる、照度センサＬＳでの受光量に応じたＬＤアレイ３１の２種類のＬＤに対する駆動電力（電流）の設定動作について図６により説明する。
【００６４】
この図６の処理も、投影処理部１３とこの投影処理部１３を制御するＣＰＵ１８が実行するもので、電源投入当初や、投影動作の一定時間、例えば１［分］経過毎、あるいは光源部１５の発光素子や冷却風の温度検出に伴って随時実行するものとしても良い。
【００６５】
その処理当初にＣＰＵ１８は、上記図３（Ｃ−１）で示した、より短い波長の青色光のみを透過させる特定波長透過フィルタ３８ｓが照度センサＬＳに対応する位置にあるタイミングで照度センサＬＳでの検出値Ｐ１を測定して取得する（ステップＳ３０１）。
【００６６】
その後にＣＰＵ１８は、上記図３（Ｃ−２）で示した、素通しの特定波長透過フィルタ３８ｐが照度センサＬＳに対応する位置にあるタイミングで照度センサＬＳでの検出値Ｐ３を測定して取得する（ステップＳ３０２）。
【００６７】
この場合、取得した値Ｐ３は、ＬＤアレイ３１を構成する二種類のＬＤの発光量に応じたものであるため、その直前のステップＳ３０１で得た検出値Ｐ１を用いて、減算「Ｐ３−Ｐ１」を行なうことで、その差を、より長い波長の青色光を発するＬＤからの受光量Ｐ２として算出する（ステップＳ３０３）。
【００６８】
こうして得た２つの値Ｐ１，Ｐ２により、それらの比、例えばＰ１／Ｐ２を求め、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まっているか否かにより、現時点でのＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤの出力光量のバランスが保たれているか否かを判断する（ステップＳ３０４）。
【００６９】
ここで、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まっており、現時点でのＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤの出力光量のバランスが保たれていると判断した場合、ＣＰＵ１８は以上でこの図６の設定処理を終了する。
【００７０】
また上記ステップＳ３０４において、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まっておらず、現時点でのＬＤアレイ３１を構成する２種類のＬＤの出力光量のバランスが保たれていないと判断した場合に、ＣＰＵ１８は上記求めたＰ１／Ｐ２が、上記予め用意した設定範囲の代表値、例えば当該範囲の中間値αより小さいか否かにより、２種類のＬＤの出力光量のバランスがどちら側にずれているのかを判断する（ステップＳ３０５）。
【００７１】
ここで上記求めたＰ１／Ｐ２が、上記代表値αより小さく、２種類のＬＤの出力光量のバランスが、より長い波長の青色光側にずれていると判断した場合に、ＣＰＵ１８は、より長い波長の青色光を発する側のＬＤの駆動電流を、予め設定された微減幅分だけ減少するよう投影処理部１３に対して更新設定した上で（ステップＳ３０６）、再び上記ステップＳ３０１からの処理に戻り、更新設定した状態で上記ステップＳ３０１からの処理を再度実行させる。
【００７２】
また、上記ステップＳ３０５において、上記求めたＰ１／Ｐ２が、上記代表値αより小さくなく、２種類のＬＤの出力光量のバランスが、より短い波長の青色光側にずれていると判断した場合に、ＣＰＵ１８は、より短い波長の青色光を発する側のＬＤの駆動電流を、予め設定された微減幅分だけ減少するよう投影処理部１３に対して更新設定した上で（ステップＳ３０７）、再び上記ステップＳ３０１からの処理に戻り、更新設定した状態で上記ステップＳ３０１からの処理を再度実行させる。
【００７３】
こうして２種類のＬＤの出力光量のバランスの崩れに対応して、ステップＳ３０６またはステップＳ３０６の更新設定処理を繰返し実行することで、求めた比Ｐ１／Ｐ２が予め用意した設定範囲の中に収まるものとなり、その時点で上記ステップＳ３０４でそれを判断して、この図６の処理を終了する。
【００７４】
このように、電源投入当初や、投影動作の一定時間、例えば１［分］経過毎、あるいは光源部１５の発光素子や冷却風の温度検出に伴って随時実行することにより、ＬＤアレイ３１の２種類のＬＤの出力光量のバランスを維持できる。
【００７５】
したがってＣＰＵ１８は、カラーホイール３８の蛍光体層３８ｇが光路にある時の（緑色光での発光時の）ＬＤアレイ３１の出力光量のバランス、及び上記赤色光を発するＬＥＤ５５の駆動電力を合わせて調整することにより、全体の色バランスがとれたカラー画像の投影が実現できる。
【００７６】
なお上記実施形態では「素通し」の状態の開口部にするのはカラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｐであるとして説明したが、カラーホイール３８の特定波長透過フィルタ３８ｓを「素通し」の状態の開口部としても良い。
【００７７】
以上詳述した如く本実施形態によれば、発光波長が異なる複数種類のＬＤを有するＬＤアレイ３１からの合成光に基づき、ＬＤの種類毎に正確な制御手法を得ることが可能となる。
【００７８】
また上記実施形態では、ＬＤアレイ３１の２種類の波長の青色光の集光に対し、波長が異なる緑色光を得る蛍光体層３８ｇと、透過用拡散板３８ｂとを回転面に分割して設けたカラーホイール３８に対して、上記透過用拡散板３８ｂと対応する回転面上の位置に特定波長透過フィルタ３８ｐ，３８ｓを設けるものとしたので、透過用拡散板３８ｂと特定波長透過フィルタ３８ｐ，３８ｓとを確実に同期させることができると共に、特定波長透過フィルタ３８ｐ，３８ｓを設けた機構を別個設置する必要がなく、装置を小型化することができる。
【００７９】
さらに上記実施形態では、上記図３または図４で示した如く、カラーホイール３８の透過用拡散板３８ｂを透過する光に対して近接配置されたレンズ５０またはレンズ３７で生じる、ごく一部の反射光を利用して照度センサＬＳで受光量を測定するものとしたので、レンズ光学系で無駄に排出される反射光を有効に利用し、本来の投影で用いる光を使用する必要がなく、効率的となる。
【００８０】
加えて上記照度センサＬＳは、本来の投影に用いる光軸上から外れた位置に配するものとしたので、この点でも本来の投影で用いる光を減らすことなく、効率的な測定が可能となる。
【００８１】
この点で、上記図４に示した如く、照度センサＬＳをカラーホイール３８の回転面を挟んで上記ＬＤアレイ３１とは反対側に配することにより、透過用拡散板３８ｂまたは３８ｓを透過した光を確実に測定できる。
【００８２】
一方で上記図２及び図３においては、カラーホイール３８の回転面に対してＬＤアレイ３１と同じ側に照度センサＬＳを配するものとしたので、光路中でカラーホイール３８より後段の、空間設計上、よりコンパクト化が求められる側にあえて照度センサＬＳを配する必要がなく、照度センサＬＳの配置に関する空間的な自由度が高いため、より受光効率の高い位置を選定できる。
【００８３】
なお上記実施形態では、図５または図６で説明した如く、２種類の波長の青色光の合成比率を、予め設定したしきい値の範囲と比較することにより、その比較結果から制御を行なうものとしたので、ＣＰＵ１８及び投影処理部１３の負担を軽減し、より簡易な制御が実現できる。
【００８４】
また本実施形態は、特に青色の帯域に属する波長の光を出射するレーザ素子としてのＬＤに対する制御を行なうものとしたので、波長と位相と揃ったレーザ素子での温度ドリフト等を考慮して、きわめて緻密な発光色の管理が容易に実現できる。
【００８５】
なお上記実施形態は、発光素子として、青色光を発するＬＤアレイ３１と、赤色光を発するＬＥＤ５５を用いる場合の構成例について説明したが、青色光を発する発光素子と、緑色光を発する発光素子、及び赤色光を発する発光素子をそれぞれ別体に設けるような構成の装置であっても、各発光素子毎に必要に応じて特定波長透過フィルタ３８ｐと特定波長透過フィルタ３８ｓのような分光手段を設けるものとすれば、同様に適用することが可能である。
【００８６】
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。
【００８７】
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。  
請求項１記載の発明は、第１の波長の光を出射する第１の発光素子と、上記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の発光素子と、上記第１の発光素子及び第２の発光素子の各出射光を同一光束に纏めて出射する集光手段と、上記集光手段から出射される光に対し、上記第１の波長の光のみを透過する第１の透過領域と、上記第２の波長の光を含んだ光を透過する第２の透過領域とが配置された光分離手段と、上記第１の透過領域を透過した光の照度及び上記第２の透過領域を透過した光の照度を測定する照度測定手段と、上記照度測定手段での測定結果に基づいて上記第１の発光素子が出射する光と上記第２の発光素子が出射する光の合成比率を算出する算出手段と、上記算出手段で得た合成比率により上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御する駆動制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００８８】
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、上記第１の透過領域は上記第１の波長の光のみを透過するフィルタであり、上記第２の透過領域は上記第２の波長の光のみを透過するフィルタであることを特徴とする。
【００８９】
請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記第２の透過領域は開口部であることを特徴とする。
【００９０】
請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、上記光分離手段は、集光手段から出射する光を照射して蛍光体により波長が異なる光に変換する蛍光体部及び上記集光手段から出射する光を透過する透過部を回転面に分割して設けた回転体と、上記回転体を回転駆動させる回転機構とを含む回転体部に配置されることを特徴とする。
【００９１】
請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の発明において、上記回転体の透過部を透過した光を透過させるレンズをさらに具備し、上記光分離手段は、回転体の上記透過部に近接した回転面に上記第１の透過領域及び第２の透過領域を並列して配置し、上記回転体の透過部を透過し、上記レンズに入射して反射した一部の反射光を上記第１の透過領域及び第２の透過領域に入射させることを特徴とする。
【００９２】
請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至５いずれか記載の発明において、上記照度測定手段は、上記集光手段から出射する光路から外れた位置に配することを特徴とする。
【００９３】
請求項７記載の発明は、上記請求項４乃至６いずれか記載の発明において、上記照度測定手段は、上記回転体の回転面を挟んで上記集光手段の反対側に配することを特徴とする。
【００９４】
請求項８記載の発明は、上記請求項４乃至６いずれか記載の発明において、上記照度測定手段は、上記回転体の回転面に対して上記集光手段と同じ側に配することを特徴とする。
【００９５】
請求項９記載の発明は、上記請求項１乃至８いずれか記載の発明において、上記駆動制御手段は、上記算出手段で得た合成比率を予め設定したしきい値と比較することによりその比較結果から上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御することを特徴とする。
【００９６】
請求項１０記載の発明は、代々請求項１乃至９いずれか記載の発明において、上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子は、共に青色の帯域に属する波長の光を出射するレーザ素子であることを特徴とする。
【００９７】
請求項１１記載の発明は、第１の波長の光を出射する第１の発光素子、上記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の発光素子、上記第１の発光素子及び第２の発光素子の各出射光を同一光束に纏めて出射する集光手段、上記集光手段から出射される光に対して、上記第１の波長の光のみを透過する第１の透過領域と上記第２の波長の光のみを透過する第２の透過領域とが配置された光分離手段、上記第１の透過領域を透過した光の照度及び上記第２の透過領域を透過した光の照度を測定する照度測定手段、上記照度測定手段での測定結果に基づいて上記第１の発光素子が出射する光と上記第２の発光素子が出射する光の合成比率を算出する算出手段、及び上記算出手段で得た合成比率により上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御する駆動制御手段を有する光源部と、画像信号を入力する画像入力手段と、上記画像入力手段で入力する画像信号に基づき、上記光源部からの光を用いて光像を形成する表示手段と、上記表示手段で形成した光像を投影対象に向けて出射する投影手段とを具備したことを特徴とする。
【００９８】
請求項１２記載の発明は、第１の波長の光を出射する第１の発光素子、上記第１の波長と異なる第２の波長の光を出射する第２の発光素子、上記第１の発光素子及び第２の発光素子の各出射光を同一光束に纏めて出射する集光手段を備えた装置での光源制御方法であって、上記集光手段から出射される光に対し、上記第１の波長の光のみを透過する第１の透過領域と、上記第２の波長の光を含んだ光を透過する第２の透過領域とを用い、上記第１の透過領域を透過した光の照度及び上記第２の透過領域を透過した光の照度を測定する照度測定工程と、上記照度測定工程での測定結果に基づいて上記第１の発光素子が出射する光と上記第２の発光素子が出射する光の合成比率を算出する算出工程と、上記算出工程で得た合成比率により上記第１の発光素子及び上記第２の発光素子を駆動する電力を制御する駆動制御工程とを有したことを特徴とする。
【符号の説明】
【００９９】
１０…プロジェクタ装置、１１…入力部、１２…画像変換部、１３…投影処理部、１４…マイクロミラー素子、１５…光源部、１６…ミラー、１７…投影レンズ部、１８…ＣＰＵ、１９…メインメモリ、２０…プログラムメモリ、２１…操作部、２２…音声処理部、２３…スピーカ部、３１…ＬＤアレイ、３２…ミラーアレイ、３３，３４…レンズ、３５…ダイクロイックミラー、３６，３７…レンズ、３８…カラーホイール、３８ｂ…透過用拡散板、３８ｇ…蛍光体層、３８ｐ，３８ｓ…特定波長透過フィルタ、３９…モータ（Ｍ）、４１…レンズ、４２…ダイクロイックミラー、４３…レンズ、４４…インテグレータ、４５…レンズ、４６…ミラー、４７，４８…レンズ、５０…レンズ、５１…ミラー、５２…レンズ、５３…ミラー、５４…レンズ、５５…ＬＥＤ、５６，５７…レンズ、ＬＳ…照度センサ、ＳＢ…システムバス。
【図１】
2014062974.tif 000003
【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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