(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の励起光を発する光源と、
前記光源から前記励起光が照射されることによって前記第１波長とは波長が異なる第２波長の蛍光光を発する蛍光体と、
前記励起光が前記蛍光体に照射される最大の光強度を１として規格化された前記励起光の光強度を横軸、前記規格化された前記励起光の光強度に対して前記蛍光体から発せられる前記蛍光光の光強度を縦軸にとったときの前記蛍光体の蛍光特性において、前記規格化された前記励起光の光強度が０より大きく０．３以下となる非輝度飽和状態のときの傾きをＧとすると、
０．３５Ｇ≦Ｔ≦０．８Ｇ
を満たす傾きＴとなるように前記蛍光体における前記励起光から前記蛍光光への変換効率を調整する調整手段と、を有し、
前記調整手段は、前記変換効率を調整する場合に、前記光源の駆動方法を連続駆動から間欠駆動に切り替え、前記間欠駆動の周期に対応する時間だけ前記光源を前記連続駆動するときの消費電力と、前記光源を前記間欠駆動において前記周期の駆動時間だけ駆動するときの消費電力とが等しくなるように、前記光源を前記間欠駆動することを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記調整手段は、前記蛍光体に照射される前記励起光の光強度を調整することによって前記変換効率を調整す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】
前記調整手段は、前記光源に印加する電力を変化させることによって前記励起光の光強度を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記間欠駆動は、前記光源を第１電力値で駆動する第１駆動時間と、前記光源を第１電力値とは異なる第２電力値で駆動する第２駆動時間を含むことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記光源は複数の光源からなり、
前記調整手段は、前記複数の光源のうち点灯させる光源の数を調整することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記励起光を前記蛍光体に集光する集光光学系を更に有し、
前記調整手段は、前記集光光学系を光軸方向に移動させて前記励起光の前記蛍光体における集光径を調整することによって前記励起光の光強度を調整することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記蛍光体の温度を調節する温度調節手段を更に有し、
前記調整手段は、前記温度調節手段を制御して前記蛍光体の温度を変更することによって前記変換効率を調整することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項８】
第１波長の励起光を発する光源と、
前記光源から前記励起光が照射されることによって前記第１波長とは波長が異なる第２波長の蛍光光を発する蛍光体と、
前記蛍光体における前記励起光から前記蛍光光への変換効率を調整する調整手段と、を有し、
前記調整手段は、前記変換効率を調整する場合に、前記光源の駆動方法を連続駆動から間欠駆動に切り替え、前記間欠駆動の周期に対応する時間だけ前記光源を前記連続駆動するときの消費電力と、前記光源を前記間欠駆動において前記周期の駆動時間だけ駆動するときの消費電力とが等しくなるように、前記光源を前記間欠駆動することを特徴とする光源ユニット。
【請求項９】
前記光源を冷却させる冷却手段を更に有し、
前記光源が前記連続駆動する場合の前記冷却手段の冷却条件は、前記光源が前記間欠駆動する場合の前記冷却手段の冷却条件と同一であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１０】
前記連続駆動における印加電流の最大値は、前記間欠駆動における印加電流の最大値よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学ユニット。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の光源ユニットと、
映像信号に基づいて前記光源ユニットからの光を変調する光変調素子と、を有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１２】
前記調整手段は、前記映像信号に基づいて前記変換効率を調整することによって前記変換効率を調整することを特徴とする請求項１１に記載の投射型表示装置。
【請求項１３】
第１波長の励起光を発する光源と、前記光源から前記励起光が照射されることによって前記第１波長とは異なる第２波長の蛍光光を発する蛍光体と、を有する光源ユニットの制御方法であって、
前記光源の駆動方法を連続駆動から間欠駆動に切り替える第１ステップと、
前記励起光が前記蛍光体に照射される最大の光強度を１として規格化された前記励起光の光強度を横軸、前記規格化された前記励起光の光強度に対して前記蛍光体から発せられる前記蛍光光の光強度を縦軸にとったときの前記蛍光体の蛍光特性において、前記規格化された前記励起光の光強度が０より大きく０．３以下となる非輝度飽和状態のときの傾きをＧとすると、
０．３５Ｇ≦Ｔ≦０．８Ｇ
なる条件を満たす傾きＴとなるように前記蛍光体における前記励起光から前記蛍光光への変換効率を調整する第２ステップを有し、
前記第２ステップにおいて、前記間欠駆動の周期に対応する時間だけ前記光源を前記連続駆動するときの消費電力と、前記光源を前記間欠駆動において前記周期の駆動時間だけ駆動するときの消費電力とが等しくなるように、前記光源が前記間欠駆動されることを特徴とする光源ユニットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニット、光源ユニットの制御方法および投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタなどの投射型表示装置に、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザなどの半導体を利用した光源（以下、「固体光源」と称する）からの光を蛍光体に照射し、波長変換された光を利用する方法が提案されている。励起光は青色であり、蛍光は光の三原色に対応する複数の色光の波長帯域を含む光である。励起光と蛍光を合成することによって幅広い波長帯域で発光する光源を構成し、これを投射型表示装置に適用することによって投射画像の色味を調節することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）を用いて励起光を蛍光体に導光する構成を提案している。ＰＢＳは励起光の波長に対しては偏光方向で透過と反射を選択することができ、蛍光の波長に対しては反射する特性を有する。蛍光体を照射した光の一部は偏光が乱れて拡散反射する。蛍光体を照射することで偏光が乱れることを利用して、ＰＢＳで励起光の一部を反射させ、蛍光と合成して出力する。特許文献２は、蛍光体を含むデバイスに拡散性のあるフィラーを混合させることで、蛍光体デバイスを通過した際に蛍光と励起光の双方を出力する手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１０８４８６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８９９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、ＰＢＳの透過反射特性、あるいは蛍光体デバイスに分配する蛍光体領域の面積比率で励起光と蛍光の割合を一意に決定している。特許文献２は、フィラーの導入量で励起光と蛍光の割合を決定している。そのため、いずれの従来技術も光源ユニットの作成後に蛍光と励起光の割合を変更することができない。
【０００６】
本発明の例示的な目的は、蛍光と励起光の割合を調整可能な光源ユニット、光源ユニットの制御方法および投射型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光源ユニットは、第１波長の励起光を発する光源と、前記光源から前記励起光が照射されることによって前記第１波長とは波長が異なる第２波長の蛍光光を発する蛍光体と、前記励起光が前記蛍光体に照射される最大の光強度を１として規格化された前記励起光の光強度を横軸、前記規格化された前記励起光の光強度に対して前記蛍光体から発せられる前記蛍光光の光強度を縦軸にとったときの前記蛍光体の蛍光特性において、前記規格化された前記励起光の光強度が０より大きく０．３以下となる非輝度飽和状態のときの傾きをＧとすると、０．３５Ｇ≦Ｔ≦０．８Ｇ満たす傾きＴとなるように前記蛍光体における前記励起光から前記蛍光光への変換効率を調整する調整手段と、を有し、前記調整手段は、前記変換効率を調整する場合に、前記光源の駆動方法を連続駆動から間欠駆動に切り替え、前記間欠駆動の周期に対応する時間だけ前記光源を前記連続駆動するときの消費電力と、前記光源を前記間欠駆動において前記周期の駆動時間だけ駆動するときの消費電力とが等しくなるように、前記光源を前記間欠駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蛍光と励起光の割合を調整可能な光源ユニット、光源ユニットの制御方法および投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光源ユニットの概略断面図である。（実施例１）
【図２】図１に示す光源からの励起光と蛍光体の発光スペクトルを示すグラフである。（実施例１）
【図３】図１に示すダイクロイック偏光ビームスプリッタの波長特性を示すグラフである。（実施例１）
【図４】図１に示す光源の駆動方法を示すグラフである。（実施例１）
【図５】図４（ａ）に示す駆動方法で駆動された光源からの励起光と蛍光体の発光スペクトルを示すグラフである。（実施例１）
【図６】蛍光体の蛍光特性を示すグラフである（実施例１）
【図７】本発明の光源ユニットの概略断面図である。（実施例２）
【図８】図７に示す光源の駆動方法を示すグラフである。（実施例２）
【図９】本発明の照明光学系のブロック図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図９は、実施例１の液晶プロジェクタ（投射型表示装置）１００のブロック図である。液晶プロジェクタ１００は、光源ユニット１０Ａ、照明光学系、画像表示素子２６、投射レンズ２８を有する。図９は、便宜上一つの画像表示素子を示すが、ＲＧＢの色光毎に画像表示素子が設けられてもよい。
【００１２】
光源ユニット１０Ａは、励起光と蛍光が合成された光を出力する。励起光と蛍光の割合は、ユーザの入力操作によって（即ち、手動で）または自動で変更可能であり、変更する際には、後述する蛍光体１５の輝度飽和を利用する。励起光と蛍光の割合が自動で変更される場合には、例えば、投影された画像の色バランスに基づいて変更可能である。光源ユニット１０Ａの構成については後述する。
【００１３】
照明光学系は、偏光変換素子２０、コンデンサレンズ２２、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２４を有し、光源ユニット１０Ａからの光で液晶パネルなどの画像表示素子２６を照明する。偏光変換素子２０は、光源ユニット１０ＡからのＰ偏光とＳ偏光が混在した照明光の偏光方向を一方向に、例えば、Ｐ偏光に、揃える。コンデンサレンズ２２は偏光変換素子２０からの光を集光する。ＰＢＳ２４は、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する。画像表示素子２６は、入力される映像信号に応じてＰＢＳ２４からの光を変調して反射する反射型の光変調素子である。画像表示素子２６によって反射されてＳ偏光光となった光はＰＢＳ２４によって反射されて投射レンズ２８に導光され、不図示のスクリーンなどの被投射面に拡大されて投射される。
【００１４】
図１は、光源ユニット１０Ａの概略断面図である。光源ユニット１０Ａは、光源１１、コリメータレンズ１２、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ（ＤＰＢＳ）１３、集光光学系１４、蛍光体１５、制御手段１６Ａを有する。一点鎖線は光軸を表す。
【００１５】
光源１１は励起光を発し、本実施例ではレーザダイオードである。図２は、本実施例における光源１１と蛍光体１５の、可視光の波長帯域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における発光スペクトルを示すグラフである。縦軸は光強度（任意の単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。また、点線は蛍光体１５からの蛍光を表し、実線は光源１１から射出される励起光を表している。
【００１６】
同図に示すように、光源１１から射出される励起光は、波長約４４５ｎｍ（第１波長）にピークを有する狭帯域の青色光であり、図２では、その波長の光強度で規格化されている。なお、光源１１はレーザダイオードに限定されず、ＬＥＤなどの他の固定光源でもよい。蛍光は、励起光の波長とは異なる４６０ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域（第２波長）を有し、波長５４０ｎｍ付近にピークを有する。図２に示すように、本実施例の光源１１や他の固体光源の波長は、蛍光体１５で発光する波長よりも短い波長である。
【００１７】
コリメータレンズ１２は、平面を光源側に配置した平凸レンズであり、光源１１からの光束を平行光束に変換する。
【００１８】
ＤＰＢＳ１３は、分離面１３ａを有し、光源１１の波長帯域の光を偏光方向に応じて透過または反射し、蛍光体１５の光を反射する特性を有する。図３は、ＤＰＢＳ１３の反射特性を示すグラフである。縦軸は反射率（％）、横軸は波長（ｎｍ）である。また、破線はＰ偏光光であり、実線はＳ偏光光を表している。
【００１９】
図３に示すように、ＤＰＢＳ１３は、可視光の波長帯域のＳ偏光光を分離面１３ａにおいて１００％反射する。また、ＤＰＢＳ１３は、波長４００〜約４７０ｎｍまでのＰ偏光光を１００％透過し、波長約５２５ｎｍ〜７００ｎｍのＰ偏光光を１００％反射する。また、ＤＰＢＳ１３は、波長約４７０〜５２５ｎｍのＰ偏光光を波長に応じて透過および反射する。
【００２０】
本実施例においては、光源１１からはＰ偏光光が射出されるものとし、ＤＰＢＳ１３は光源１１の波長（約４４５ｎｍ）において、Ｐ偏光光を１００％透過する。そのため、光源１１からの励起光はＤＰＢＳ１３を透過する。
【００２１】
集光光学系１４は、コンデンサレンズ１４ａ、１４ｂから構成され、ＤＰＢＳ１３を透過した光を蛍光体１５に集光すると共に、拡散する蛍光を平行化して取り込む機能を有する。コンデンサレンズ１４ａ、１４ｂはそれぞれ、凸面が光源側、凹面が蛍光体側に配置されているが、この構成に限定されるものではない。
【００２２】
蛍光体１５は、入射した励起光の大部分を吸収し、励起光よりも長い波長の光の蛍光（緑色光）を発する。蛍光体１５に照射された励起光の一部は拡散反射される。拡散反射された励起光はランダムな偏光状態となっている。蛍光体１５からの蛍光および拡散反射光は再び集光光学系１４を通過することで平行光束となる。
【００２３】
蛍光はＤＰＢＳ１３で反射される。また、拡散反射された励起光のうち、入射時と直交するＳ偏光光はＤＰＢＳ１３で反射される。集光光学系１４を構成するレンズ枚数は蛍光体１５への集光および蛍光体１５からの光の取り込み効率の設定によって変更可能であり、レンズ枚数は１枚でも３枚以上でもよい。この結果、ＤＰＢＳ１３の分離面１３ａは、図１に示す光軸に垂直下向きに蛍光と励起光のＳ偏光成分を反射する。本実施例では、制御手段１６Ａが、この蛍光と励起光の割合を調節する。
【００２４】
制御手段１６Ａは、マイクロコンピュータなどから構成され、不図示のメモリ（記憶手段）を有する。制御手段１６Ａは、図９の投射型表示装置１００の各構成要素の動作を制御する制御手段が兼ねてもよい。制御手段１６Ａは、光源１１に印加する電流、電圧あるいは電力を変化させることによって励起光の出力を調節し、蛍光体１５の輝度飽和を利用して蛍光と励起光の割合を調節する調整手段としても機能する。
【００２５】
蛍光体１５に励起光を照射する場合、光源１１に印加する電力を上げて励起光の出力を上げると蛍光体１５から出力される蛍光の出力も上がる。電力が低い領域では電力と蛍光の出力（または励起光が蛍光に変換される変換効率）はほぼ比例するが、電力を上げていくと変換効率が低下していく。この変換効率が下がる現象（あるいは励起強度が上がってもそれに比例して輝度が上がらない現象）は、「輝度飽和」と呼ばれている。従来、蛍光体１５に励起光を照射して蛍光を取り出す場合は輝度飽和が小さい領域（変換効率が一定以上の領域）を使用していたが、本実施例では、輝度飽和が大きい領域を使用して励起光と蛍光の割合を変更している。
【００２６】
図６は、蛍光体１５に入射する励起光の光強度と蛍光体１５から出力される蛍光の光強度を示す蛍光体１５の蛍光特性を示すグラフである。横軸は、蛍光体１５に照射される励起光の規格化された光強度ｘ（第１光強度）を表し、縦軸は蛍光体１５から出力される蛍光の規格化された光強度ｙ（第２光強度）を表している。横軸は、制御手段１６Ａが調節可能な最大の電力と集光光学系１４が集光可能な最小径で励起光を蛍光体１５に照射したときの蛍光体１５に照射される励起光の光強度（蛍光体１５に照射される励起光の最大の光強度）を１に規格化している。正方形は蛍光体１５が輝度飽和していない理想の状態（非輝度飽和状態）を示している。三角形は蛍光体１５の輝度飽和が小さい状態（輝度飽和小）を表し、菱形は蛍光体１５の輝度飽和が大きい状態（輝度飽和大）を表している。
【００２７】
本実施例では、横軸の規格化された励起光の光強度が０．３（３０％）のときの傾き（Ｇ＝ｙ／ｘ）を基準傾きとする。０．３としたのは、輝度飽和量が十分に小さい領域であるからである。輝度飽和量が十分小さいと非輝度飽和状態の傾きにほぼ一致する。なお、基準傾きとして、規格化された励起光の光強度が０．３以下の（但し、０よりも大きい）任意の値の傾きを選択してもよい。このときも非輝度飽和状態の傾きにほぼ一致するからである。
【００２８】
励起光と蛍光の割合を変更して色補正を行う場合には、次式で示す条件を満たすように、制御手段１６Ａは、励起光の光強度を調整する。
【００２９】
０．３５Ｇ≦Ｔ≦０．８Ｇ            （１）
傾きＴが０．８Ｇであれば、例えば、蛍光の緑色を５％減少させ、励起光の青色を１８％増加させることができる。傾きＴが０．３５Ｇであれば、例えば、蛍光の緑色を１７％減少させ、励起光の青色を３４％増加させることができる。数式１の上限値は、最低限の色補正効果（例えば、出力光において緑色が強い場合に緑色の割合を減少させる効果）を得るために設定されている。また、下限値は、出力光において励起光の色（青色）が強くなりすぎないようにするために設定されている。
【００３０】
制御手段１６Ａは、例えば、傾きＴ、緑色の減少効果、青色の増加効果の関係をメモリに記憶している。そして、制御手段１６Ａは、スクリーンに投射された画像の色バランスの情報を不図示の検出手段から取得し、それに基づいて数式１の範囲の傾きＴを取得し、それに対応したｘになるように、規格化された励起光の光強度（光照射密度）を変更する。検出手段は、ＤＰＢＳ１３から出力される発光スペクトルを検出してもよい。
【００３１】
規格化された励起光の光強度を変更するために、制御手段１６Ａは、光源１１に印加する電力（電圧と電流の少なくとも一方）や、集光光学系１４の光軸上の位置を調節して励起光の集光径を調整することができる。
【００３２】
次に、光源１１の駆動方法について説明する。図４は、制御手段１６Ａによる光源１１の駆動方法を説明する図である。図４の横軸は時間（ｓ）、縦軸は電流値（Ａ）である。図４（ａ）は光源１１を間欠駆動（パルス駆動）するときの光源１１への印加電流を表すグラフであり、印加電流の最大値はＩｐである。図４（ｂ）は光源１１を連続駆動するときの印加電流を表すグラフであり、印加電流の最大値はＩｃである。
【００３３】
制御手段１６Ａは、最初、数式２に示す条件を満たす励起光の光強度が得られるように光源１１を、図４（ｂ）に示すように連続駆動し、その後、色補正をするために数式１の範囲の傾きＴが得られるように電流値を上げるものとする。
【００３４】
０．８Ｇ＜Ｔ≦１．０Ｇ              （２）
光源ユニット１０Ａは、初期状態では、数式２の範囲で制御手段１６Ａが光源１１を駆動するように設定されており、光源１１を冷却する不図示の冷却手段の冷却能力もこの駆動状態の光源１１に対して設定されている。しかしながら、電圧値を一定にして電流値を上げると電力値が上がり、冷却能力を変更しないとすれば、色補正状態では光源１１の温度が上昇するおそれがある。光源１１の出力特性は温度に敏感であり、高温になると光源１１の出力が低下する。このため、色補正状態でも光源１１が高温とならない冷却条件を設定することが望ましい。
【００３５】
そこで、本実施例では、制御手段１６Ａが、光源１１を図４（ｂ）に示す連続駆動から図４（ａ）で示す間欠駆動に切り替える。図４（ａ）に示す間欠駆動では、駆動時間はｔｐ、非駆動時間はｔｂ、周期はＴｒ（Ｔｒ＝ｔｐ＋ｔｂ）であり、図４（ａ）も図４（ｂ）も４周期（４Ｔｒ）分の駆動状態を示している。本実施例は、Ｉｐ×ｔｐ＝Ｉｃ×Ｔｒと設定し、４Ｔｒの時間における間欠駆動での消費電力と連続駆動での消費電力を一致させている。これによって、冷却条件を変更することなく光源１１の温度を一定に維持することができる。
【００３６】
本実施例は、連続駆動における印加電流の最大値Ｉｃを２０％増加することによって間欠駆動における印加電流の最大値Ｉｐを設定している。つまり、Ｉｐ＝Ｉｃ×１．２の関係にある。制御手段１６Ａが、光源１１を連続駆動から間欠駆動に切り替えると、駆動時間ｔｂでは光源１１の投入電力が連続駆動時よりも増加し、励起光の蛍光体１５における光照射密度が増加する。これにより、輝度飽和量が大きくなり、光源１１からの励起光が蛍光に変換されずに拡散反射によってと戻される割合が増加する。図５は、このときの光源１１からの励起光と蛍光体１５の発光スペクトルを示すグラフである。即ち、図４（ｂ）に示す連続駆動は図２に対応し、図４（ａ）に示す間欠駆動は図５に対応する。
【００３７】
図２と比較すると、図５に示す励起光成分のピーク強度は２０％増加し、蛍光成分のピーク強度が６．７％減少したスペクトルとなる。その結果、白色の色度座標はｘｙ表色系で表わすと（ｘ、ｙ）＝（０．３０５６、０．３７８６）から（ｘ、ｙ）＝（０．２９２９、０．３４７５）へと変化する。
【００３８】
なお、白の色度座標での位置は光源ユニット１０Ａ以外の要因、例えば、色フィルタでも変化させることが可能である。従って、上記座標は一例であり、変化量および変化方向を励起光の波長と蛍光の波長の比率で定めることができる。蛍光体１５によっては電流増加量が励起光成分増加量と一致しないことがあるが、この場合には色度座標が所望の変化量となるように電流値を調整すればよい。
【００３９】
本実施例では、数式２を満たす、輝度飽和量が大変小さい領域において、例えば、緑色を減少させる色補正が必要となった場合に、輝度飽和量が大きい領域に対応する励起光の光強度に変更している。この場合は、蛍光体１５における励起光から蛍光への変換効率を低下させる調整であるために、光源１１への印加電力を上げたり、励起光の集光径を小さくしたりする必要がある。励起光の集光径を小さくする場合は、制御手段１６Ａは、集光光学系１４を光軸方向に移動させて集光度を変更する。
【００４０】
しかしながら、本発明は、一旦、輝度飽和量が大きい領域に対応する励起光の光強度に変更した後で、例えば、緑色を増加させる色補正が必要となった場合にも適用することができる。この場合は、蛍光体１５における励起光から蛍光への変換効率を増加させる調整であるために、光源１１への印加電力を下げたり、励起光の集光径を大きくしたりすることになる。
【００４１】
蛍光体１５における変換効率の調整は、蛍光体１５に照射される励起光の光強度を調整することに限定されず、蛍光体１５の温度を調整（加熱および冷却）することによっても可能である。図６に示す蛍光特性は室温におけるものであるが、高温状態では変換効率が低下する。このため、蛍光体１５の温度を調節する温度調節手段を設け、制御手段１６Ａは、温度調節手段を制御して蛍光体１５の温度を変更してもよい。変換効率を低下させる場合、蛍光体１５を加熱してもよいし、蛍光体１５を冷却する不図示の冷却手段への駆動電力を下げてもよい。
【実施例２】
【００４２】
図７は、光源ユニット１０Ａの代わりに適用可能な、実施例２の光源ユニット１０Ｂの概略断面図である。図１と同一の部材には同一の参照番号を付している。実施例２は、光源１１とコリメータレンズ１２の代わりに、複数の（ここでは３つの）光源１１ａ〜ｃとそれぞれに対応する複数のコリメータレンズ１２ａ〜ｃを有し、制御手段１６Ａの代わりに制御手段１６Ｂを有する点で実施例１とは相違する。制御手段１６Ｂは、光源１１ａ〜ｃに印加する電力を変化させ、マイクロコンピュータなどから構成される。
【００４３】
図８は、制御手段１６Ｂによる光源１１ａ〜ｃの駆動方法を説明する図である。図８の横軸は時間（ｓ）、縦軸は電流値（Ａ）である。図８（ａ）は光源１１を間欠駆動するときの光源１１ａ〜ｃへの印加電流を表すグラフであり、印加電流の最大値はＩｐ１であり、ＩＰ１よりも小さい中電流値であるＩｐ２も存在する。図８（ｂ）は光源１１ａ〜ｃを一定の印加電流値Ｉｃで連続駆動するときの印加電流を表すグラフである。
【００４４】
制御手段１６Ｂは、最初、数式２に示す光強度が得られるように光源１１を、図８（ｂ）に示すように連続駆動し、その後、色補正のために、数式１に示す傾きＴが得られるように、図８（ａ）で示す間欠駆動に切り替えるものとする。
【００４５】
図８（ａ）に示す間欠駆動では、駆動時間はｔｐ１、ｔｐ２、非駆動時間はｔｂ１、ｔｂ２、周期はＴｒ（Ｔｒ＝ｔｐ１＋ｔｂ１＋ｔｐ２＋ｔｂ２）である。図８（ａ）も図８（ｂ）も２周期（２Ｔｒ）分の駆動状態を示している。駆動時間ｔｐ１（第１駆動時間）において、印加電流の電流値はＩｐ１となり、駆動時間ｔｐ２（第２駆動時間）において、印加電流の電流値はＩｐ２となる。電圧を一定とすると、駆動時間ｔｐ１では、光源は、第１電力値で駆動され、駆動時間ｔｐ２では、光源は第２電力値で駆動される。本実施例は、Ｉｐ１＝Ｉｃ×２、Ｉｐ１×ｔｐ１＋Ｉｐ２×ｔｐ２＝Ｉｃ×Ｔｒ、ｔｐ１＋ｔｂ１＋ｔｐ２＋ｔｂ２＝Ｔｒと設定し、２Ｔｒの時間における間欠駆動での消費電力と連続駆動での消費電力を一致させている。これによって、冷却条件を変更することなく光源１１ａ〜ｃの温度を一定に維持することができる。
【００４６】
蛍光体１５を輝度飽和させない場合には制御手段１６Ａは光源１１ａ〜ｃを図８（ｂ）に示すように連続駆動し、輝度飽和させる場合には光源１１ａのみ出力を、図８（ａ）に示すように間欠駆動させる。あるいは、制御手段１６Ｂは、輝度飽和させない場合には光源１１ａを点灯せず、輝度飽和させる場合には光源１１ａを点灯してもよい。また、２個以上のレーザダイオードの出力を変更してもよい。
【００４７】
以上、本実施例について説明したが、本発明は本実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は光源ユニットの制御方法にも適用可能である。ここで、図６に示すように、第１光強度を横軸、第２光強度を縦軸にとったときの蛍光体１５の蛍光特性において、第１光強度が０．３のときの傾きを基準傾きＧとする。すると、かかる制御方法は、蛍光特性において、０．３５Ｇ≦Ｔ≦０．８Ｇなる条件を満たす傾きＴが得られるように蛍光体１５における励起光から蛍光への変換効率を調整するステップを有する。制御方法は、コンピュータによって実行されるプログラムとして具現化が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
光源ユニットは、液晶プロジェクタ、車のヘッドライトなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０Ａ、１０Ｂ・・・光源ユニット、１１・・・光源、１５・・・蛍光体、１６Ａ、１６Ｂ・・・制御手段（調整手段）、１００・・・液晶プロジェクタ（投射型表示装置）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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