(57)【要約】【課題】光源部の温度変化に伴う色むら分布の変化に対応して、色むらを低減できるプロジェクタ及び光学装置を提供すること。【解決手段】第１光源部１０１Ｒと、第２光源部１０１Ｇと、第３光源部１０１Ｂと、各光源部の近傍に配置され、各光源部の温度を検出する温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂと、各光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂと、空間光変調装置で変調された光をスクリーン１４０に投写する投写レンズ１３０と、各光源部の温度と、各光源部からの各色光の輝度分布との関係とを記憶する記憶部１０７と、各温度検出部によりそれぞれ検出された各光源部の温度と、記憶部１０７に記憶されている各色光の輝度分布との関係に基づいて、スクリーン１４０において各色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように空間光変調装置を制御する制御部１０５とを有する。【選択図】      図１
2004226631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色光を供給する第１光源部と、
第２色光を供給する第２光源部と、
第３色光を供給する第３光源部と、
前記第１光源部の近傍に配置され、前記第１光源部の温度を検出する第１温度検出部と、
前記第２光源部の近傍に配置され、前記第２光源部の温度を検出する第２温度検出部と、
前記第３光源部の近傍に配置され、前記第３光源部の温度を検出する第３温度検出部と、
前記第１光源部、前記第２光源部及び前記第３光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置で変調された光をスクリーンに投写する投写レンズと、
前記第１光源部の温度と前記第１光源部からの前記第１色光の輝度分布との関係と、前記第２光源部の温度と前記第２光源部からの前記第２色光の輝度分布との関係と、前記第３光源部の温度と前記第３光源部からの前記第３色光の輝度分布との関係とを記憶する記憶部と、
前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度と、前記記憶部に記憶されている前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光の輝度分布との関係に基づいて、前記スクリーンにおいて前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御する制御部と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記記憶部は、さらに、投写像の階調を補正するための階調補正値を記憶し、
前記制御部は、前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度に基づいて、前記階調補正値を変更して使用することにより、前記スクリーンにおいて前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記記憶部は、さらに、前記第１光源部の温度変化量と、前記第１光源部からの前記第１色光の波長領域のシフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための前記第１色光、前記第２色光並びに前記第３色光の光量シフト量との関係と、
前記第２光源部の温度変化量と、前記第２光源部からの前記第２色光の波長領域のシフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための前記第１色光、前記第２色光並びに前記第３色光の光量シフト量との関係と、
前記第３光源部の温度変化量と、前記第３光源部からの前記第３色光の波長領域のシフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための前記第１色光、前記第２色光並びに前記第３色光の光量シフト量との関係とを記憶し、
前記制御部は、さらに、前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度変化量と、前記記憶部に記憶されている前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光の光量シフト量との関係に基づいて、ホワイトバランスの調整を行うために前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の光量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布を検出するための光検出部をさらに有し、
前記制御部は、前記光検出部により検出された前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布に基づいて、前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記投写レンズから前記スクリーンに投写された前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光を、それぞれ前記光検出部に導く検出光学系をさらに有することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記空間光変調装置と前記投写レンズとの間の光路中に設けられ、前記空間光変調装置で変調された前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光をそれぞれ投写レンズの方向と前記光検出部の方向とに分岐する光分岐部をさらに有し、
前記光検出部は、前記光分岐部により分岐される光を検出することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記光検出部は、前記第１色光を検出する第１色光用光検出部と、前記第２色光を検出する第２色光用光検出部と、前記第３色光を検出する第３色光用光検出部とからなり、
前記第１光源部と前記空間光変調装置との間の光路中に設けられ、前記第１光源部からの前記第１色光を前記空間光変調装置の方向と前記第１色光用光検出部の方向とに分岐する第１色光用光分岐部と、
前記第２光源部と前記空間光変調装置との間の光路中に設けられ、前記第２光源部からの前記第２色光を前記空間光変調装置の方向と前記第２色光用光検出部の方向とに分岐する第２色光用光分岐部と、
前記第３光源部と前記空間光変調装置との間の光路中に設けられ、前記第３光源部からの前記第３色光を前記空間光変調装置の方向と前記第３色光用光検出部の方向とに分岐する第３色光用光分岐部と、
を有することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
さらに、前記空間光変調装置は、前記第１光源部からの前記第１色光と、前記第２光源部からの前記第２色光と、前記第３光源部からの前記第３色光とのそれぞれを前記投写レンズの方向又は前記投写レンズ以外の方向に反射させる可動ミラー素子からなるティルトミラーデバイスであって、
前記光検出部は、前記空間光変調装置により前記投写レンズ以外の方向に反射される光を検出することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
第１色光を供給する第１光源部と、
第２色光を供給する第２光源部と、
第３色光を供給する第３光源部と、
前記第１光源部の近傍に配置され、前記第１光源部の温度を検出する第１温度検出部と、
前記第２光源部の近傍に配置され、前記第２光源部の温度を検出する第２温度検出部と、
前記第３光源部の近傍に配置され、前記第３光源部の温度を検出する第３温度検出部と、
前記第１光源部、前記第２光源部及び前記第３光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置で変調された光を所定面に結像する結像レンズと、
前記第１光源部の温度と前記第１光源部からの前記第１色光の輝度分布との関係と、前記第２光源部の温度と前記第２光源部からの前記第２色光の輝度分布との関係と、前記第３光源部の温度と前記第３光源部からの前記第３色光の輝度分布との関係とを記憶する記憶部と、
前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度と、前記記憶部に記憶されている前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光の輝度分布と関係に基づいて、前記所定面において前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御する制御部と、
を有することを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ及び光学装置、特に、光源部として固体発光素子を用いるプロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、コンピュータ等からの画像供給装置から供給される画像信号に応じて光（投写光）を投写し、画像を表示する装置である。プロジェクタは、表示デバイスの入出力特性、信号処理回路等の電気的特性、光学系の光学特性等により、投写像に色むらを生じることが知られている。画像表示装置等において生じる色むらを解消する技術は、以下に示す特許文献１にて提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９０８８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、プロジェクタの光源部に発光ダイオード素子、半導体レーザ等の固体発光素子を使用することが考えられている。固体発光素子は、小型かつ軽量であり、近年の開発により発光輝度が著しく向上していることから、プロジェクタの光源部に適している。固体発光素子を光源部とする場合、例えば、第１色光である赤色光（以下、「Ｒ光」という。）を供給する第１光源部と、第２色光である緑色光（以下、「Ｇ光」という。）を供給する第２光源部と、第３色光である青色光（以下、「Ｂ光」という。）を供給する第３光源部とを有する構成とすることができる。第１光源部、第２光源部及び第３光源部を有する構成とすることにより、光源部の配置の自由度が増し、簡易な構成とすることができるという利点がある。
【０００５】
第１光源部、第２光源部及び第３光源部と、波長領域の異なる複数の光源部を用いる構成は上述の利点を有するにも関わらず、いずれかの光源部に明るさむら、即ち輝度の不均一性が発生した場合、投写像に色むらが発生してしまう。例えば、Ｒ光を供給する光源部に輝度の不均一性、いわゆる明るさむらが発生し、スクリーンの投写像のほぼ中央にＲ光が他の領域に比較して強い部分が生じているとする。この場合、投写像のほぼ中央部分の領域はＧ光、Ｂ光よりＲ光が強調され、色むらのある投写像となる。複数の光源部間の輝度のばらつきを軽減する場合、各光源部の駆動電流、電圧等の電気的状態を一定にする方法がとられる。しかし、単独の光源部に発生する輝度の不均一性は、光源部の電気的状態を一定にしても発生してしまう。
【０００６】
光源部の輝度分布の不均一性は、温度変化に伴い変化する。このため、波長領域の異なる複数の光源部を用いる場合は、温度変化に伴い各光源部からの各色光それぞれの色むら分布が変化する。例えば、表示画像のほぼ中央にＲ光の強調される部分が生じている場合に、Ｒ光を供給する光源部の温度が上昇したとする。この場合、例えば、Ｒ光の強調される領域がひとまわり広がる等の変化が起こる。
【０００７】
従来の色むら解消技術では、光源部の温度変化に伴うこのような色むらの変化に対応して、色むらを解消することは困難であり問題である。本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、光源部の温度変化に起因する色むらを低減でき、良好なフルカラー像のプロジェクタ及び光学装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、第１色光を供給する第１光源部と、第２色光を供給する第２光源部と、第３色光を供給する第３光源部と、前記第１光源部の近傍に配置され、前記第１光源部の温度を検出する第１温度検出部と、前記第２光源部の近傍に配置され、前記第２光源部の温度を検出する第２温度検出部と、前記第３光源部の近傍に配置され、前記第３光源部の温度を検出する第３温度検出部と、前記第１光源部、前記第２光源部及び前記第３光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置で変調された光をスクリーンに投写する投写レンズと、前記第１光源部の温度と前記第１光源部からの前記第１色光の輝度分布との関係と、前記第２光源部の温度と前記第２光源部からの前記第２色光の輝度分布との関係と、前記第３光源部の温度と前記第３光源部からの前記第３色光の輝度分布との関係とを記憶する記憶部と、前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度と、前記記憶部に記憶されている前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光の輝度分布との関係に基づいて、前記スクリーンにおいて前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御する制御部と、を有することを特徴とするプロジェクタを提供できる。
【０００９】
各温度検出部で検出された温度と輝度分布との関係に基づいて、各色光の輝度分布が略均一となるように空間光変調装置を制御することにより、各光源部の温度変化に伴う色むらを低減することができる。また、記憶部に記憶された各光源部の温度と各色光の輝度分布との関係に基づいて空間光変調装置を制御することにより、各色光の輝度を一定に保ち、色むらの低減された投写像のプロジェクタを得られる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、前記記憶部は、さらに、投写像の階調を補正するための階調補正値を記憶し、前記制御部は、前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度に基づいて、前記階調補正値を変更して使用することにより、前記スクリーンにおいて前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御することが望ましい。
【００１１】
空間光変調装置は、各光源部の温度に基づいて階調補正値を変更して使用することにより、各色光の輝度分布が略均一となるように制御される。階調補正値とは、所望の自然な色の画像を正確に再現するために、各色光の明るさのレベルを変換する数値である。階調補正とともに、各光源部の温度変化に伴う色むらを低減することにより、色むらが少なく、かつカラーバランスが良好なプロジェクタを得られる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、前記記憶部は、さらに、前記第１光源部の温度変化量と、前記第１光源部からの前記第１色光の波長領域のシフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための前記第１色光、前記第２色光並びに前記第３色光の光量シフト量との関係と、前記第２光源部の温度変化量と、前記第２光源部からの前記第２色光の波長領域のシフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための前記第１色光、前記第２色光並びに前記第３色光の光量シフト量との関係と、前記第３光源部の温度変化量と、前記第３光源部からの前記第３色光の波長領域のシフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための前記第１色光、前記第２色光並びに前記第３色光の光量シフト量との関係とを記憶し、前記制御部は、さらに、前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度変化量と、前記記憶部に記憶されている前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光の光量シフト量との関係に基づいて、ホワイトバランスの調整を行うために前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の光量を制御することが望ましい。
【００１３】
各温度検出部で検出された温度変化量と、ホワイトバランスの調整を行うための各色光の光量シフト量との関係に基づいて、各光源部からの各色光の光量を制御することにより、自然な色の画像を正確に再現することができる。また、記憶部に記憶された各光源部の温度変化量と各色光の光量シフト量との関係に基づいて各色光の光量を制御することにより、ホワイトバランスを一定に保ち、自然な色の画像を正確に再現することができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布を検出するための光検出部をさらに有し、前記制御部は、前記光検出部により検出された前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布に基づいて、前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御することが望ましい。光検出部は、各色光の輝度分布を検出する。制御部は、各色光の輝度分布に応じて、各色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように空間光変調装置を制御する。これにより、各色光の輝度（明るさ）を一定に保ち、色むらの低減された投写像のプロジェクタを得られる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、前記投写レンズから前記スクリーンに投写された前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光を、それぞれ前記光検出部に導く検出光学系をさらに有することが望ましい。検出光学系を設け、投写レンズからスクリーンに投写された各色光を光検出部に導く構成とすることにより、光検出部で各色光のスクリーン上での輝度分布を検出することができる。これにより、各色光の輝度（明るさ）を一定に保ち、色むらの低減された投写像のプロジェクタを得られる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、前記空間光変調装置と前記投写レンズとの間の光路中に設けられ、前記空間光変調装置で変調された前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光をそれぞれ投写レンズの方向と前記光検出部の方向とに分岐する光分岐部をさらに有し、前記光検出部は、前記光分岐部により分岐される光を検出することが望ましい。
【００１７】
空間光変調装置と投写レンズとの間の光路中に光分岐部を設け、光分岐部により分岐される光を光検出部に導く構成とすることにより、光検出部で各色光の輝度分布を検出することができる。これにより、各色光の輝度（明るさ）を一定に保ち、色むらの低減された投写像のプロジェクタを得られる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記光検出部は、前記第１色光を検出する第１色光用光検出部と、前記第２色光を検出する第２色光用光検出部と、前記第３色光を検出する第３色光用光検出部とからなり、前記第１光源部と前記空間光変調装置との間の光路中に設けられ、前記第１光源部からの前記第１色光を前記空間光変調装置の方向と前記第１色光用光検出部の方向とに分岐する第１色光用光分岐部と、前記第２光源部と前記空間光変調装置との間の光路中に設けられ、前記第２光源部からの前記第２色光を前記空間光変調装置の方向と前記第２色光用光検出部の方向とに分岐する第２色光用光分岐部と、前記第３光源部と前記空間光変調装置との間の光路中に設けられ、前記第３光源部からの前記第３色光を前記空間光変調装置の方向と前記第３色光用光検出部の方向とに分岐する第３色光用光分岐部と、を有することが望ましい。
【００１９】
光源部と空間光変調装置との間の光路中に光分岐部を設け、光分岐部により分岐される光を光検出部に導く構成とすることにより、光検出部で各色光の輝度分布を検出することができる。これにより、各色光の輝度（明るさ）を一定に保ち、色むらの低減された投写像のプロジェクタを得られる。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様としては、さらに、前記空間光変調装置は、前記第１光源部からの前記第１色光と、前記第２光源部からの前記第２色光と、前記第３光源部からの前記第３色光とのそれぞれを前記投写レンズの方向又は前記投写レンズ以外の方向に反射させる可動ミラー素子からなるティルトミラーデバイスであって、前記光検出部は、前記空間光変調装置により前記投写レンズ以外の方向に反射される光を検出することが望ましい。
【００２１】
ティルトミラーデバイスから投写レンズ以外の方向に反射される光を光検出部に導く構成とすることにより、光検出部で各色光の輝度分布を検出することができる。また、画像投写中に光検出部の方向に反射される光は、投写像の形成に不要となる成分の光である。従って、投写像を形成する光を減少させることがないので、投写光の光路中において光を分岐する構成よりもさらに明るい投写像を得られる。これにより、明るく、色むらの低減された投写像のプロジェクタを得られる。
【００２２】
さらに、本発明では、第１色光を供給する第１光源部と、第２色光を供給する第２光源部と、第３色光を供給する第３光源部と、前記第１光源部の近傍に配置され、前記第１光源部の温度を検出する第１温度検出部と、前記第２光源部の近傍に配置され、前記第２光源部の温度を検出する第２温度検出部と、前記第３光源部の近傍に配置され、前記第３光源部の温度を検出する第３温度検出部と、前記第１光源部、前記第２光源部及び前記第３光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置で変調された光を所定面に結像する結像レンズと、前記第１光源部の温度と前記第１光源部からの前記第１色光の輝度分布との関係と、前記第２光源部の温度と前記第２光源部からの前記第２色光の輝度分布との関係と、前記第３光源部の温度と前記第３光源部からの前記第３色光の輝度分布との関係とを記憶する記憶部と、前記第１温度検出部、前記第２温度検出部、及び前記第３温度検出部によりそれぞれ検出された前記第１光源部、前記第２光源部、及び前記第３光源部の温度と、前記記憶部に記憶されている前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光の輝度分布との関係に基づいて、前記所定面において前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように前記空間光変調装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする光学装置を提供することができる。これにより、各色光の輝度（明るさ）を一定に保ち、色むらの低減された表示画像の光学装置を得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。プロジェクタ１００は、第１色光であるＲ光を供給する第１光源部１０１Ｒと、第２色光であるＧ光を供給する第２光源部１０１Ｇと、第３色光であるＢ光を供給する第３光源部１０１Ｂとを有する。第１光源部１０１Ｒ、第２光源部１０１Ｇ及び第３光源部１０１Ｂは、固体発光素子である発光ダイオード素子（以下、「ＬＥＤ」という。）を有する。
【００２４】
第１光源部１０１ＲからのＲ光は、偏光変換素子１０３Ｒに入射する。偏光変換素子１０３Ｒは、Ｒ光を特定の振動方向を有する偏光光、例えばｐ偏光光に変換する。偏光変換されたＲ光は、第１色光用空間光変調装置であるＲ光用空間光変調装置１１０Ｒに入射する。Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒは、液晶パネル１１５Ｒと、第１偏光板１１６Ｒと、第２偏光板１１７Ｒとを有する。
【００２５】
第１偏光板１１６Ｒは、ｐ偏光光に変換されたＲ光を透過し、液晶パネル１１５Ｒに入射させる。液晶パネル１１５Ｒは、ｐ偏光光を画像信号に応じて変調し、ｓ偏光光に変換する。第２偏光板１１７Ｒは、液晶パネル１１５Ｒでｓ偏光光に変換されたＲ光を射出する。このようにして、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒは、第１光源部１０１ＲからのＲ光を変調する。Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒでｓ偏光光に変換されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射する。
【００２６】
第２光源部１０１ＧからのＧ光は、偏光変換素子１０３Ｇに入射する。偏光変換素子１０３Ｇは、Ｇ光を特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換する。偏光変換されたＧ光は、第２色光用空間光変調装置であるＧ光用空間光変調装置１１０Ｇに入射する。Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇは、液晶パネル１１５Ｇと、第１偏光板１１６Ｇと、第２偏光板１１７Ｇとを有する。
【００２７】
第１偏光板１１６Ｇは、ｓ偏光光に変換されたＧ光を透過し、液晶パネル１１５Ｇに入射させる。液晶パネル１１５Ｇは、ｓ偏光光を画像信号に応じて変調し、ｐ偏光光に変換する。第２偏光板１１７Ｇは、液晶パネル１１５Ｇでｐ偏光光に変換されたＧ光を射出する。このようにして、Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇは、第２光源部１０１ＧからのＧ光を変調する。Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇでｐ偏光光に変換されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射する。
【００２８】
第３光源部１０１ＢからのＢ光は、偏光変換素子１０３Ｂに入射する。偏光変換素子１０３Ｂは、Ｂ光を特定の振動方向を有する偏光光、例えばｐ偏光光に変換する。偏光変換されたＢ光は、第３色光用空間光変調装置であるＢ光用空間光変調装置１１０Ｂに入射する。Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂは、液晶パネル１１５Ｂと、第１偏光板１１６Ｂと、第２偏光板１１７Ｂとを有する。
【００２９】
第１偏光板１１６Ｂは、ｐ偏光光に変換されたＢ光を透過し、液晶パネル１１５Ｂに入射させる。液晶パネル１１５Ｂは、ｐ偏光光を画像信号に応じて変調し、ｓ偏光光に変換する。第２偏光板１１７Ｂは、液晶パネル１１５Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光を射出する。このようにして、Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂは、第３光源部１０１ＢからのＢ光を変調する。Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射する。
【００３０】
クロスダイクロイックプリズム１１２は、２つのダイクロイック膜１１２ａ、１１２ｂを有する。２つのダイクロイック膜１１２ａ、１１２ｂは、Ｘ字型に直交して配置されている。ダイクロイック膜１１２ａは、ｓ偏光光であるＲ光を反射し、ｐ偏光光であるＧ光を透過する。ダイクロイック膜１１２ｂは、ｓ偏光光であるＢ光を反射し、ｐ偏光光であるＧ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１１２は、第１色光用空間光変調装置１１０Ｒと、第２色光用空間光変調装置１１０Ｇと、第３色光用空間光変調装置１１０Ｂとでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写レンズ１３０は、クロスダイクロイックプリズム１１２で合成された光をスクリーン１４０に投写する。
【００３１】
第１光源部１０１Ｒ近傍には、第１温度検出部１０２Ｒが配置されている。第１温度検出部１０２Ｒは、第１光源部１０１Ｒの温度を検出し、検出した温度に応じた信号を制御部１０５に出力する。第２光源部１０１Ｇ近傍には、第２温度検出部１０２Ｇが配置されている。第２温度検出部１０２Ｇは、第２光源部１０１Ｇの温度を検出し、検出した温度に応じた信号を制御部１０５に出力する。第３光源部１０１Ｂ近傍には、第３温度検出部１０２Ｂが配置されている。第３温度検出部１０２Ｂは、第３光源部１０１Ｂの温度を検出し、検出した温度に応じた信号を制御部１０５に出力する。
【００３２】
なお、図１では、第１温度検出部１０２Ｒは第１光源部１０１Ｒに、第２温度検出部１０２Ｇは第２光源部１０１Ｇに、第３温度検出部１０２Ｂは第３光源部１０１Ｂに隣接してそれぞれ配置されている。しかし、各温度検出部の配置はこの位置に限られず、各光源部の温度を検出できる位置であれば、適宜変更可能である。
【００３３】
記憶部１０７は、各光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの温度と各色光の輝度分布との関係をデータとして記憶する。制御部１０５は、各温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂで検出された各光源部の温度と、記憶部１０７に記憶されているＲ光、Ｇ光、及びＢ光の輝度分布との関係に基づいて、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを制御する。
【００３４】
図２に、各空間光変調装置を制御するための構成のブロック図を示す。各空間光変調装置は、各温度検出部で検出した各光源部の温度と、記憶部１０７に記憶されている各色光の輝度分布との関係に基づいて制御される。以下、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒの制御を代表例にして説明する。第１温度検出部１０２Ｒは、第１光源部１０１Ｒの温度を検出し、検出結果を出力する。第１温度検出部１０２Ｒから出力された信号は、増幅される。次に、記憶部１０７に記憶されている第１光源部１０１Ｒの温度とＲ光の輝度分布との関係（図２において、「温度テーブル」と示す。）が参照される。そして、制御部１０５で、検出結果と温度テーブルのデータとが比較演算される。制御部１０５は、比較演算後の信号を出力する。Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒは、制御部１０５からの信号により駆動を制御される。
【００３５】
このようにして、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒは、記憶部１０７に記憶されている第１光源部１０１Ｒの温度とＲ光の輝度分布との関係に基づいて、スクリーン１４０においてＲ光の輝度分布が略均一となるように、制御される。Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇ及びＢ光用空間光変調装置１１０Ｂも、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒと同様に、スクリーン１４０においてＧ光及びＢ光の輝度分布が略均一となるように制御される。
【００３６】
これにより、各光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの温度変化に伴う色むらを低減することができるという効果を奏する。また、記憶部１０７に記憶されている各光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの温度と各色光の輝度分布との関係に基づいて各空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを制御することにより、各色光の輝度分布を一定に保つ。これにより、色むらの低減された投写像のプロジェクタ１００を得られるという効果を奏する。
【００３７】
また、記憶部１０７は、さらに投写像の階調を補正するための階調補正値を記憶することが望ましい。この場合、制御部１０５は、各光源部の温度に基づいて階調補正値を変更して使用する。各空間光変調装置は、変更された階調補正値が使用されることによって制御される。ここで、階調補正値とは、自然な色の画像を正確に再現するために各色光の明るさのレベルを変換する数値であって、いわゆるガンマ補正値のことをいう。各温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂでそれぞれ検出された各光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの温度と各色光の輝度分布との関係に基づいて、階調補正値を適宜変更して使用することができる。
【００３８】
各光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの温度に基づいて階調補正値を変更して使用することにより、各空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂは、各色光の輝度分布が略均一となるように制御される。各空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂは、階調補正とともに、光源部の温度変化に伴う色むらが低減される。これにより、色むらが少なく、カラーバランスが良好なプロジェクタ１００を得られるという効果を奏する。
【００３９】
なお、各光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの温度と各色光の輝度分布との関係は、例えば、プロジェクタ１００の出荷時に予め記憶部１０７に記憶させることができる。これにより、常に安定した色むら低減処理を行うことができるという効果を奏する。また、出荷時には、プロジェクタ１００が有する各温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂを用いる温度検出よりもさらに精密な他の手段を用いて温度検出することとしても良い。これにより、記憶部１０７には、各光源部の温度と各色光の輝度分布との関係についてさらに精密なデータを記憶させることで、色むらを確実に低減できるという効果を奏する。
【００４０】
また、本実施形態のプロジェクタ１００は、空間光変調装置として３つの液晶表示装置を有する、いわゆる３板式液晶ライトバルブを用いるプロジェクタである。これに限らず、１つの液晶表示装置を有する構成としても良い。さらに、透過型液晶表示装置を用いる場合に限らず、反射型液晶表示装置を用いるプロジェクタ、その他のライトバルブを用いるプロジェクタのいずれにも適用できる。
【００４１】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態に係るプロジェクタ３００は、第１実施形態に係るプロジェクタ１００と同様、温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂを有する。後述する光源部を構成するＬＥＤは、環境温度の変化に対応して発光光の波長領域がシフトするという特性を有する。発光光の波長領域がシフトすると、白色を得るための各光量の比率も変化する。このため、光源部の温度変化による波長シフトに起因して、ホワイトバランスが崩れてしまう。この点を鑑みて、本実施形態に係るプロジェクタ３００は、各光源部の温度変化量と、ホワイトバランスの調整を行うための各色光の光量シフト量との関係に基づいて、各光源部駆動回路を制御することを特徴とする。
【００４２】
プロジェクタ３００は、第１色光であるＲ光を供給する第１光源部３０１Ｒと、第２色光であるＧ光を供給する第２光源部３０１Ｇと、第３色光であるＢ光を供給する第３光源部３０１Ｂとを有する。第１光源部３０１Ｒ、第２光源部３０１Ｇ及び第３光源部３０１Ｂは、固体発光素子であるＬＥＤを有する。第１光源部３０１Ｒは、第１光源部駆動回路３０４Ｒにより駆動される。第２光源部３０１Ｇは、第２光源部駆動回路３０４Ｇにより駆動される。第３光源部３０１Ｂは、第３光源部駆動回路３０４Ｂにより駆動される。
【００４３】
記憶部３０７は、各光源部３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂの温度変化量と、各光源部からの各色光の波長領域のシフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための各色光の光量シフト量との関係を記憶する。制御部３０５は、各温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂによりそれぞれ検出された各光源部の温度変化量と、記憶部３０７に記憶されている各色光の光量シフト量との関係に基づいて、各光源部駆動回路３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂを後述の手順で制御する。
【００４４】
図４に、各光源部駆動回路３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂを制御するための構成のブロック図を示す。各光源部駆動回路３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂは、各光源部の温度変化量と、記憶部３０７に記憶されている各色光の光量シフト量との関係に基づいて制御される。各温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂは、それぞれ各光源部３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂの温度を検出し、検出した温度に応じた信号を制御部３０５の波長シフト量計算部に出力する。波長シフト量計算部では、各色光について、記憶部３０７にデータとして記憶されている各光源部３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂの温度変化量と、各色光の波長領域のシフト量との関係（図４において、「温度−波長換算データ」と示す。）が参照される。これにより、制御部３０５は、各色光について、波長シフト量を算出する。
【００４５】
波長シフト量計算部は、算出した波長シフト量に応じた信号を光量算出部に出力する。光量算出部では、各色光について、記憶部３０７にデータとして記憶されている波長シフト量と、ホワイトバランスの調整を行うための各色光の光量シフト量との関係（図４において、「波長−光量換算データ」と示す。）が参照される。これにより、制御部３０５は、各色光について、光量シフト量を算出する。
【００４６】
制御部３０５は、算出した光量シフト量に応じた信号を、各光源部駆動回路３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂにそれぞれ出力する。各光源部駆動回路３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂは、制御部３０５からの光量シフト量に応じた信号により制御される。このようにして、制御部３０５は、各温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂにより検出された温度変化量と、記憶部３０７に記憶されている各色光の光量シフト量との関係に基づいて、各光源部駆動回路３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂを制御する。
【００４７】
次に、制御部３０５の制御によるホワイトバランスの調整について説明する。図５に、横軸に波長（単位ｎｍ）、縦軸に強度（任意単位）をとって各色光用ＬＥＤの波長特性を示す。プロジェクタ３００は、各色光用ＬＥＤからの図５で示すそれぞれの波長特性を有する色光をスクリーン１４０に投写する。観察者は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各波長特性の光を積分して認識する。全ての色は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の加色混合により得られる。これにより、スクリーン１４０でフルカラーの投写像を得られる。
【００４８】
図６に、ｘｙ色度図を示す。すべての色は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各強度比（刺激値）を座標表示することにより、三次元空間上に表される（ＲＧＢ表色系）。各色光の刺激値は、混合した色が色温度４８００Ｋの白色に見えるときに必要な各色の輝度を１とし、それに対する相対比で表される。ＲＧＢ表色系の三次元空間からすべての色度を正の値で表わせるよう座標軸を適当に変換したのが、ＸＹＺ表示系である。三次元空間であるＸＹＺ表示系をＸＹ面上に投影したものがｘｙ色度図である。ｘｙ色度図には、色の要素のうち明度に係る情報を除外して、色相と彩度のみが表される。図６に示す点ＲはＲ光用ＬＥＤからのＲ光、点ＧはＧ光用ＬＥＤからのＧ光、点ＢはＢ光用ＬＥＤからのＢ光、点Ｗは、ホワイトバランス点をそれぞれ示す。
【００４９】
ＬＥＤの波長特性は、環境温度、特に発光チップ部の温度の上昇に対応して長波長側にシフトする。Ｒ光用ＬＥＤの波長特性は、発光チップ部の温度が１℃上昇すると略０．０５ｎｍ、Ｇ光用ＬＥＤ及びＢ光用ＬＥＤの波長特性は、温度が１℃上昇すると略０．０４ｎｍ長波長側にシフトする。例として、Ｂ光用ＬＥＤを有する第３光源部３０１Ｂの温度が上昇した場合を考える。図５の矢印Ｉ及び図６の矢印Ｃに示すように、Ｂ光用ＬＥＤの温度上昇に対応して、Ｂ光用ＬＥＤからのＢ光の波長特性は長波長側にシフトする。Ｂ光用ＬＥＤからのＢ光の波長特性が長波長側にシフトすると、図６に示すホワイトバランス点Ｗは、点Ｗ’にシフトする。ホワイトバランス点がＷ’にシフトすることにより、点Ｗに示す各色光の光量バランスでは白色を得られないこととなる。
【００５０】
記憶部３０７には、第３光源部３０１Ｂの温度変化量と、Ｂ光の波長シフト量と、ホワイトバランスの調整を行うためのＲ光、Ｇ光及びＢ光の光量シフト量とが記憶されている。制御部３０５は、第３光源部３０１Ｂの温度変化量と、記憶部３０７に記憶されているＲ光、Ｇ光及びＢ光の光量シフト量との関係に基づき、ホワイトバランスが元の位置Ｗとなるように各光源部駆動回路３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂを制御する。具体的には、Ｂ光の光量を増加し（矢印Ｅ）、さらにＲ光又はＧ光を増加することにより（矢印Ｄ）、ホワイトの色度座標を点Ｗ’から点Ｗへ戻るようにする。
【００５１】
本実施形態では、上述のように各温度検出部１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂで検出された温度変化量と、ホワイトバランスの調整を行うための各色光の光量シフト量との関係に基づいて、各光源部３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂからの各色光の光量を制御する。これにより、各光源部３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂの温度変化に伴う色むらを低減すると同時に、自然な色の画像を正確に再現することができるという効果を奏する。また、記憶部３０７に記憶された各光源部の温度と各色光の光量シフト量との関係に基づいて各光源部からの各色光の光量を制御することにより、ホワイトバランスを一定に保ち、自然な色の画像を正確に再現した投写像を得られるという効果を奏する。
【００５２】
なお、本実施形態に係るプロジェクタ３００は、第１実施形態に係るプロジェクタ１００と同様、各光源部３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂの温度変化に伴い、スクリーン１４０において各色光の輝度分布が略均一となるように、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを制御する構成としても良い。これにより、正確な色再現を行うとともに、各光源部の温度変化に伴う色むらを低減することができるという効果を奏する。
【００５３】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第３実施形態に係るプロジェクタ７００の特徴は、光検出部を有することである。プロジェクタ７００は、第１色光であるＲ光を供給する第１光源部７０１Ｒと、第２色光であるＧ光を供給する第２光源部７０１Ｇと、第３色光であるＢ光を供給する第３光源部７０１Ｂとを有する。第１光源部７０１Ｒ、第２光源部７０１Ｇ及び第３光源部７０１Ｂは、固体発光素子であるＬＥＤを有する。第１光源部７０１Ｒは、第１光源部駆動回路７０４Ｒにより駆動される。第２光源部７０１Ｇは、第２光源部駆動回路７０４Ｇにより駆動される。第３光源部７０１Ｂは、第３光源部駆動回路７０４Ｂにより駆動される。
【００５４】
各光源部７０１Ｒ、７０１Ｇ、７０１Ｂから供給される各色光は、それぞれ偏光変換素子１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂを透過した後、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂに入射する。各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１０１Ｂは、それぞれ各光源部７０１Ｒ、７０１Ｇ、７０１Ｂからの光を画像信号に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム１１２は、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写レンズ１３０は、クロスダイクロイックプリズム１１２で合成された光をスクリーン１４０に投写する。
【００５５】
プロジェクタ７００は、投写レンズ１３０の射出側端面近傍に、単レンズから構成される検出光学系７０８を有する。検出光学系７０８は、投写レンズ１３０からスクリーン１４０に投写されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を、それぞれ光検出部７０２に導く機能を有する。光検出部７０２は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布を検出する。各色光の輝度分布の検出タイミング、手順については後述する。制御部７０５は、光検出部７０２により検出されるＲ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布に基づき、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布が略同一となるように各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを制御する。これにより、各色光の明るさを一定に保ち、色むらが低減されたプロジェクタ７００を得られるという効果を奏する。なお、記憶部７０７については後述する。
【００５６】
また、上記構成に加えて、第１実施形態のプロジェクタ１００と同様に、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを制御する構成としても良い。各色光用空間光変調装置は、各光源部の温度と各色光の輝度分布との関係に基づいて、スクリーン１４０において各色光の輝度分布が略均一なるように制御される。これにより、各光源部の温度変化に伴う色むらを低減することができるという効果を奏する。また、検出光学系７０８の位置は、投写レンズ１３０の射出側端面近傍に限られず、スクリーン１４０に投写された光を光検出部７０２に導くことができる位置であれば良い。
【００５７】
以下、光検出部７０２により検出される各色光の輝度分布に基づいて、各色光の輝度分布を略同一とする制御の手順について説明する。まず、Ｒ光を代表例にして手順を説明する。Ｒ光の輝度分布を検出する場合は、第１光源部７０１Ｒを点灯し、第２光源部７０１Ｇと第３光源部７０１Ｂとを消灯する。なお、第２光源部７０１Ｇと第３光源部７０１Ｂとを点灯させたままの状態で、シャッター機構等によりＧ光とＢ光とを遮光する構成としても良い。さらに、第２光源部７０１Ｇと第３光源部７０１Ｂとを点灯させたままの状態で、スクリーン１４０にＧ光、Ｂ光を投写しないように、Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇ、Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂを駆動しても良い。例えば、第１光源部７０１Ｒから供給されるＲ光のみを、全画素にわたり最高輝度の階調でスクリーン１４０に投写するように、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒを駆動する場合を考える。この時、Ｒ光のみが最大輝度でスクリーン１４０全体に投写される。検出光学系７０８は、スクリーン１４０に投写されているＲ光を光検出部７０２に導く。
【００５８】
図８は、Ｒ光を全画素にわたり最高輝度でスクリーン１４０に投写する場合に、光検出部７０２で検出される輝度分布の例を表したものである。光検出部７０２は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ、又はフォトダイオードアレイが４行７列のマトリクス状に配列されている。
【００５９】
各センサ素子は、スクリーン１４０に投写され、検出光学系７０８により導かれたＲ光を検出する。各センサ素子において、領域ＡＲＡ１は最も検出された輝度が高い状態、領域ＡＲＡ４は最も検出された輝度が低い状態、領域ＡＲＡ２、領域ＡＲＡ３はこれらの中間の輝度の状態を示している。スクリーン１４０における輝度分布は、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂの画素数に対応する分解能で分布している。これに対して、光検出部７０２上においては、各センサ素子の数に対応した分解能（図８の場合、４×７個）で輝度分布が検出される。
【００６０】
図９（ａ）、（ｂ）に、図８のＡ−Ａ’上にあるセンサ素子が検出した階調ヒストグラムをグラフで示す。図９に示すグラフの縦軸はＲ光の階調レベル、横軸は光検出部７０２のＡ−Ａ’上のセンサ素子の位置を示す。図９（ａ）に示すように、各センサ素子が検出したＲ光の階調レベルは、２４８階調から２５５階調にわたる。
【００６１】
制御部７０５は、Ａ−Ａ’上に対応するＲ光用空間光変調装置１１０Ｒの画素について、検出値のうち最低値である２４８階調となるようにＲ光用空間光変調装置１１０Ｒの駆動を制御する。図９（ｂ）は、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒの画素のうち、２４８階調以上の階調を示すセンサに対応する画素について、２４８階調となるように斜線を付して示す部分に対応する輝度レベルを減少させる。これにより、Ａ−Ａ’上にあるセンサ素子に対応する画素について、Ｒ光の輝度分布を略均一にすることができる。また、Ａ−Ａ’上にあるセンサに対応する画素についてのみならず、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒの全画素について同様の処理を行う。これにより、制御部７０５は、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒの全画素について、Ｒ光の輝度分布を一定とすることができる。
【００６２】
本実施形態のプロジェクタ７００では、Ｒ光について、全画素が最高輝度となるようにＲ光用空間光変調装置１１０Ｒを駆動し、このときの輝度分布を用いてＲ光の輝度分布を制御している。最高輝度となるようにＲ光用空間光変調装置１１０Ｒを駆動していることから、全画素について、検出された輝度よりも高い階調にすることはできない。このため、各センサ素子による検出値のうち、最低値の階調で統一するようにＲ光用空間光変調装置１１０Ｒを制御することが望ましい。
【００６３】
Ｒ光の輝度むらを検出するためには、上述のように、Ｒ光を最高輝度でスクリーン１４０に投写するようにＲ光用空間光変調装置１１０Ｒを駆動することにより行う。Ｒ光の輝度分布を検出する場合、Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇ、Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂは、Ｇ光、Ｂ光をスクリーン１４０に投写しないように駆動する。また、シャッター機構等によりＧ光とＢ光とを遮光する構成としても良い。さらに、第１光源部７０１Ｒを点灯し、第２光源部７０１Ｇ及び第３光源部７０１Ｂを消灯することとしても良い。
【００６４】
以上説明したように、制御部７０５は、光検出部７０２により検出したＲ光の輝度分布に基づいて、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒを制御する。Ｇ光、Ｂ光についてもＲ光と同様に、制御部７０５は、光検出部７０２により検出したＧ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布に基づいて、Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇ及びＢ光用空間光変調装置１１０Ｂを制御する。これにより、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の輝度分布を均一にし、投写像の色むらを低減することができるという効果を奏する。
【００６５】
なお、プロジェクタ７００に記憶部を設け、予め輝度分布を均一にする各色光用空間光変調装置の制御情報データを記憶させることとしても良い。例えば、プロジェクタ７００の出荷時に、上記と同様の手順で各色光の輝度分布を検出する。そして、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布が均一となるように各色光用空間光変調装置を制御する。記憶部は、各色光のそれぞれの輝度分布を均一にする各色光用空間光変調装置の制御情報データを記憶する。制御部７０５は、制御情報データに基づいて、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを制御することができる。これにより、常に色むらが少なく明るさが均一な投写像を得られるという効果を奏する。
【００６６】
また、プロジェクタ７００の出荷時に、プロジェクタ７００が有する光検出部７０２を用いる光検出よりもさらに精密な他の手段を用いて光検出することとしても良い。これにより、記憶部には、各色光のそれぞれの輝度分布を均一にする各色光用空間光変調装置の制御についてさらに精密なデータを記憶させることで、色むらを確実に低減できるという効果を奏する。
【００６７】
また、光検出部７０２により各色光の輝度分布の検出を行うタイミングは、適宜設定可能である。例えば、光源発光時に光検出部７０２による各色光の輝度分布の検出を行い、その後は映像表示をしない時に数分間隔を目安に行うこととしても良い。これにより、常に色むらの少ない投写像を得られるという効果を奏する。
【００６８】
次に、光検出部７０２で検出する各色光の輝度分布に応じて、各色光の輝度分布を略同一とする他の制御例を説明する。図８に示す光検出部７０２の各センサ素子の大きさは、空間光変調装置の複数の画素の大きさに対応する。例えば、１つのセンサ素子の領域に対し、空間光変調装置の１００×１００個の画素の領域が対応している。図９を用いた上記説明では、１つのセンサ素子に対応する全ての画素について、空間光変調装置を略同一に制御することとしている。本制御例では、光検出部７０２に有するセンサのうち、隣接するセンサどうしが互いに異なる検出値であった場合を考える。
【００６９】
例えば、図８に示すセンサ素子７０２ａで検出した階調レベルは２５５階調、センサ素子７０２ａに隣接するセンサ素子７０２ｂで検出した階調レベルは２５３階調と、互いの検出値には２階調の差がある（図９参照）。全画素の階調レベルを一律に２４８階調とするために、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒは、センサ素子７０２ａの領域に対応する画素では７階調下げる制御、センサ素子７０２ｂの領域に対応する画素では５階調下げる制御がなされる。このとき、センサ素子７０２ａとセンサ素子７０２ｂとの境界線部分に対応する画素においては、制御により差し引かれる階調レベルに２階調の差がある。このため、投写像において、センサ素子７０２ａとセンサ素子７０２ｂとの境界線部分に対応する部分では、輝度レベルに階段的な差が生じてしまう。
【００７０】
そこで、制御部７０５による輝度レベルの段差の発生を防ぐ制御例について説明する。光検出部７０２の各センサ素子の検出値（階調レベル）を、該センサ素子の領域の中央に対応する画素に当てはめる。隣り合うセンサ素子の検出値が異なる場合には、センサ素子の領域の中央に対応する画素からセンサ素子の境界線に対応する画素に対して補間値を算出し、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒを制御する。
【００７１】
例えば、図９に示す検出結果により、センサ素子７０２ａの領域の中央に対応する画素の階調レベルに２５５階調、センサ素子７０２ｂの領域の中央に対応する画素の階調レベルに２５３階調の値を当てはめる。センサ素子７０２ａの領域の中央に対応する画素と、センサ素子７０２ｂの領域の中央に対応する画素との間にある画素については、センサ素子７０２ａの領域の中央にある画素の２５５階調と、センサ素子７０２ｂの領域の中央にある画素の２５３階調の値とを補間して得られた値を当てはめる。センサ素子７０２ａの領域の中央に対応する画素と、センサ素子７０２ｂの領域の中央に対応する画素との間にある画素については、算出された補間値を用いてＲ光用空間光変調装置１１０Ｒの制御を行う。補間値を用いることにより、投写像において、センサ７０２ａとセンサｂとの境界線部分に対応する部分の輝度段差発生を防ぐことができる。
【００７２】
図１０は、補間した階調レベルを示す。図８に示すＡ−Ａ’上にあるセンサ素子について、図９に示す輝度分布に基づく補間値Ｈを用いて一定階調となるように所定階調レベルを差し引く処理を行う。図１０において、一定階調レベルである２４８階調となるように低減される階調レベルを、斜線を付した部分で表す。補間値Ｈを用いて空間光変調装置を制御することにより、輝度段差の発生を防止できる。これにより、輝度むらを低減し、色むらの少ない投写像を得られるという効果を奏する。補間値Ｈの算出には、例えば、直線近似、２次曲線近似、スプライン補間のいずれを用いても良い。
【００７３】
なお、図８において、光検出部７０２に有するセンサは、光検出部７０２の光照射面の長辺方向に７個、短辺方向に４個設け、合計数量を２８個として示しているが、センサの数量はこれに限られない。センサの数量は、最低２個から、最大は空間光変調装置の画素数と同数までにおいて、適宜設定可能である。センサの数量は多いほど正確に輝度分布を検出できるので、確実に色むらを低減することができる。
【００７４】
また本実施形態のプロジェクタ７００は、第１実施形態のプロジェクタ１００と同様、光検出部７０２による検出値に基づいて階調補正値を適宜変更して使用することとしても良い。光検出部７０２による検出値に基づいて階調補正値を変更して使用することにより、スクリーン１４０においてＲ光、Ｇ光、及びＢ光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように空間光変調装置を制御する。これにより、色むらが少なく、かつカラーバランスが良好なプロジェクタを得られるという効果を奏する。さらに、階調補正値を変更して使用するのではなく、階調補正とは別に、光検出部７０２による検出値に基づいて空間光変調装置を制御することとしても良い。この場合、光検出部７０２による検出値に基づく制御は、階調補正の前に行っても、後に行っても良い。
【００７５】
次に、第３実施形態の変形例として、光検出部７０２からの検出値により各光源部の光量を安定化するための構成につき説明する。図１１に、光検出部７０２による検出値により、第１光源部７０１Ｒ、第２光源部７０１Ｇ及び第３光源部７０１Ｂが供給する各色光の光量を安定化するための構成のブロック図を示す。光検出部７０２が有する全てのセンサ素子からの検出値は、加算部で加算され、制御部７０５に出力される。全てのセンサ素子からの検出値を加算した値は、いずれかの光源部から発生した色光の光量値である。制御部７０５は、比較部において、加算部から出力される加算結果と、記憶部７０７に記憶されている各光源部の光量基準値とを比較して差分を算出する。制御部７０５は、比較部で算出された比較結果に基づき、各光源部駆動回路７０４Ｒ、７０４Ｇ、７０４Ｂを制御する。
【００７６】
各光源部の光量基準値は、例えば、プロジェクタ７００の出荷時に記憶部７０７に記憶させることができる。このように、各センサ素子からの領域に対応した階調レベルに限定されず、これらの階調レベルを全て加算した積分値を用いることもできる。これにより、各光源部からの各色光の光量を安定にし、カラーバランスが良好なプロジェクタ７００を得られるという効果を奏する。また、光源部の光量を安定化するタイミングも、上記空間光変調装置の制御と同様、適宜変更可能である。さらに、各色光用空間光変調装置の制御と合わせて各色光の光量安定化を行うことにより、カラーバランスを良好にし、かつ投写像の色むらを低減することができるという効果を奏する。
【００７７】
また、本実施形態のプロジェクタ７００は、空間光変調装置として３つの液晶表示装置を有する。しかし、これに限らずプロジェクタ７００は、１つの液晶表示装置を有する構成とすることもできる。１つの液晶表示装置を有する場合、単独の光源部のみ、例えば第１光源部７０１Ｒのみを点灯し、第２光源部７０１Ｇ及び第３光源部７１０Ｂを消灯する。その間に、Ｒ光について全画素について階調が同じとなるように液晶表示装置を駆動する。光検出部７０２は、スクリーン１４０に投写されるＲ光を検出し、輝度分布が略均一となるように液晶表示装置を制御する。Ｇ光、Ｂ光についても同様にして液晶表示装置を制御する。これにより、色むらの低減されたプロジェクタ７００を得られるという効果を奏する。
【００７８】
１つの液晶表示装置を有する場合、各光源部は１フレーム期間において順次点灯される。例えば、映像の１フレームは、第１光源部７０１Ｒを点灯させるサブフレームと、第２光源部７０１Ｇを点灯させるサブフレームと、第３光源部７０１Ｂを点灯させるサブフレームとから構成される。そして、Ｒ光のサブフレームと、Ｇ光のサブフレームと、Ｂ光のサブフレームとを順次表示することでフルカラー像を得ることができる。ここで、各光源部の点灯期間である各サブフレームに同期して、光検出部７０２は１フレーム期間で各色光を検出することができる。また、１フレーム期間に全ての３色光について検出をせず、複数のフレームに分けて３色光の光量を検出することとしても良い。例えば１フレーム目においては、光検出部７０２はＲ光を検出し、Ｒ光について液晶表示装置の駆動を制御する。次のフレームでＧ光の検出、及び上記制御を行う。最後に、Ｇ光の制御後にさらに次のフレームでＢ光の検出、制御を行うようにしても良い。このような制御は、各センサ素子の検出速度が遅い場合、信号の処理速度が遅い場合に確実に色むらを低減することができるという効果を奏する。
【００７９】
（第４実施形態）
図１２は、本発明の第４実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。第１実施形態及び第３実施形態と同一の部分には同様の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態に係るプロジェクタ１２００は、第３実施形態に係るプロジェクタ７００と同様、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布を検出するための光検出部７０２を有する。プロジェクタ１２００の特徴は、光分岐部を有することである。
【００８０】
クロスダイクロイックプリズム１１２は、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂによる変調光を合成して射出する。合成された光は、光分岐部であるビームスプリッタ１２２０に入射する。ビームスプリッタ１２２０は、クロスダイクロイックプリズム１１２を介し各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂと投写レンズ１３０との間の光路中に設けられている。
【００８１】
ビームスプリッタ１２２０は、光束分割面１２２０ａを有する。光束分割面１２２０ａは、偏光方向に関わりなく、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を所定の強度比で分割する。例えば、光束分割面１２２０ａは、入射するＲ光、Ｇ光、Ｂ光の９０％を透過し、１０％を反射する。光束分割面１２２０ａを反射した光は、光路を９０度折り曲げられ、光検出部７０２の方向に進行する。このようにして、ビームスプリッタ１２２０は、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂで変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ投写レンズ１３０の方向と光検出部７０２の方向とに分岐する。
【００８２】
光検出部７０２は、ビームスプリッタ１２２０により分岐された光から、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布を検出する。例えば、Ｒ光の輝度分布を検出する場合は、第１光源部７０１Ｒを点灯し、第２光源部７０１Ｇと第３光源部７０１Ｂとを消灯する。また、全ての光源部７０１Ｒ、７０１Ｇ、７０１Ｂを点灯した状態で、Ｇ光用空間光変調装置１１０ＧとＢ光用空間光変調装置１１０Ｂとを遮光するように制御しても良い。このようにして、Ｒ光のみの輝度分布を検出できる。Ｇ光、Ｂ光の輝度分布を検出する場合も同様にして、所望の色光のみが光検出部７０２に入射するようにする。そして、制御部１２０５は、光検出部７０２により検出された各色光の輝度分布が略均一となるように各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂをそれぞれ制御する。ビームスプリッタ１２２０が、分岐光を光検出部７０２に導く構成とすることにより、光検出部７０２で各色光の輝度分布を検出することができる。これにより、各色光の輝度（明るさ）を一定に保ち、色むらの低減されたプロジェクタ１２００を得られるという効果を奏する。
【００８３】
（第４実施形態の変形例）
図１３は、上記第４実施形態の変形例の概略構成を示す。プロジェクタ１２００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。プロジェクタ１３００は、クロスダイクロイックプリズム１１２の射出側に、光分岐部として回折素子１３２０を有する。クロスダイクロイックプリズム１１２は、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂにより変調された光を合成し、回折素子１３２０側に入射させる。回折素子１３２０は、クロスダイクロイックプリズム１１２を介し、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂと投写レンズ１３０との間の光路中に設けられる。回折素子１３２０には、例えば、ブレーズ式回折格子を用いることができる。
【００８４】
回折素子１３２０は、偏光方向に関わりなく、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を所定の強度比で回折する。例えば、回折素子１３２０は、入射するＲ光、Ｇ光、Ｂ光の９０％を投写レンズ１３０の方向に透過（０次光）させ、１０％を投写レンズ１３０以外の方向に回折（±１次回折光）させる。回折素子１３２０で回折された光は、光検出部７０２に入射する。
【００８５】
このようにして、回折素子１３２０は、各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂで変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ投写レンズ１３０の方向と光検出部７０２の方向とに分岐する。光検出部７０２は、回折素子１３２０により分岐された光を検出する。制御部１３０５は、光検出部７０２により検出された各色光の輝度分布が略均一となるように各色光用空間光変調装置１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂをそれぞれ制御する。光分岐部である回折素子１３２０が、分岐光を光検出部７０２に導く構成とすることにより、光検出部７０２で各色光の輝度分布を検出することができる。これにより、各色光の明るさを一定に保ち、色むらの低減されたプロジェクタ１３００を得られるという効果を奏する。
【００８６】
（第５実施形態）
図１４は、本発明の第５実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。第１実施形態及び第３実施形態と同一の部分には同様の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態に係るプロジェクタ１４００は、第４実施形態で説明したプロジェクタ１２００、１３００と同様に、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布を検出するための光検出部と、光検出部の方向に光を分岐する光分岐部とを有する。本実施形態に係るプロジェクタ１４００の特徴は、各色光について、各光源部と各色光用空間光変調装置との間の光路中に、光分岐部が設けられていることである。
【００８７】
第１光源部７０１Ｒから供給されるＲ光を代表例として説明する。第１光源部７０１ＲからのＲ光は、偏光変換素子１０３Ｒに入射する。偏光変換素子１０３Ｒは、入射するＲ光を特定の偏光方向、例えばｐ偏光光に変換する。ここで、偏光変換素子１０３Ｒの光学特性により、入射したＲ光を全てｐ偏光光に変換することは困難である。このため、偏光変換素子１０３Ｒを射出したＲ光の一部にはｓ偏光光が混在している。第１色光用光分岐部であるＲ光用回折素子１４２０Ｒは、偏光変換素子１０３Ｒを射出したＲ光のうち特定の振動方向を有する偏光光を回折することで分岐する。
【００８８】
図１５に、Ｒ光用回折素子１４２０Ｒの概略構成を示す。Ｒ光用回折素子１４２０Ｒは、ガラスＧＬＡと光学異方性物質Ｍとを接合して構成されている。接合面においては、回折溝Ｎが形成されている。光学異方性物質Ｍは、回折溝Ｎの長手方向に沿った方向（以下、「回折溝方向」という。）に振動する偏光と、回折溝方向に垂直な方向に振動する偏光とで、屈折率が異なる。光学異方性物質Ｍとしては、例えば、ニオブ酸リチウム、液晶等を用いることができる。
【００８９】
Ｒ光用回折素子１４２０ＲのガラスＧＬＡの屈折率は１．５である。また、光学異方性物質Ｍについては、回折溝方向に振動する偏光光に対する屈折率は１．５、回折溝方向に垂直な方向に振動する偏光光に対する屈折率は１．８である。ここで、Ｒ光用回折素子１４２０Ｒは、回折溝方向とｐ偏光光の振動方向とが略一致するように配置されている。この場合、ｐ偏光光については、ガラスＧＬＡと光学異方性物質Ｍとの間では屈折率差がない。従って、ｐ偏光光は回折溝Ｎで回折することなく透過する。これに対して、回折溝方向に垂直な方向に振動する偏光光、即ちｓ偏光光については、ガラスＧＬＡと光学異方性物質Ｍとでは屈折率が異なるため、回折溝Ｎで回折される。これにより、Ｒ光用回折素子１４２０Ｒは、偏光変換素子１０３Ｒを射出したＲ光のうちの一部であるｓ偏光光を回折することで分岐する。
【００９０】
Ｒ光用回折素子１４２０Ｒは、入射するＲ光のうちｐ偏光光をＲ光用空間光変調装置１１０Ｒの方向に透過（０次光）させ、ｓ偏光光をＲ光用空間光変調装置１１０Ｒ以外の方向に回折させる。Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒの方向に透過するｐ偏光光であるＲ光は、Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒにより画像信号に応じて変調され、ｓ偏光光に変換される。Ｒ光用空間光変調装置１１０Ｒでｓ偏光光に変換されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射する。
【００９１】
Ｒ光用回折素子１４２０ＲでＲ光用空間光変調装置１１０Ｒ以外の方向に回折されたｓ偏光光は、Ｒ光用光検出部１４０２Ｒの方向に進行する。このようにして、Ｒ光用回折素子１４２０Ｒは、第１光源部７０１Ｒから供給された光をＲ光用空間光変調装置１１０Ｒの方向と光検出部１４０２Ｒの方向とに分岐する。光検出部１４０２Ｒは、Ｒ光用回折素子１４２０Ｒにより分岐された光を検出する。制御部１４０５は、Ｒ光用光検出部１４０２Ｒにより検出されたＲ光の輝度分布が略均一となるようにＲ光用空間光変調装置１１０Ｒを制御する。
【００９２】
次に、第２光源部７０１Ｇから供給されるＧ光について説明する。第２光源部７０１ＧからのＧ光は、偏光変換素子１０３Ｇに入射する。偏光変換素子１０３Ｇは、例えば、入射するＧ光を略ｓ偏光光に変換する。Ｇ光用回折素子１４２０Ｇは、回折溝方向とｓ偏光光の振動方向とが略一致するように配置されている。この場合、ｓ偏光光については、ガラスＧＬＡと光学異方性物質Ｍとの間では屈折率差がない。従って、ｓ偏光光は回折溝Ｎで回折することなく透過する。これに対して、回折溝方向に垂直な方向に振動する偏光光、即ちｐ偏光光については、ガラスＧＬＡと光学異方性物質Ｍとでは屈折率が異なるため、回折溝Ｎで回折される。これにより、Ｇ光用回折素子１４２０Ｇは、偏光変換素子１０３Ｇを射出したＧ光のうちの一部であるｐ偏光光を回折することで分岐する。
【００９３】
Ｇ光用回折素子１４２０ＧからＧ光用空間光変調装置１１０Ｇの方向に進行したＧ光は、Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇで画像信号に応じて変調され、ｐ偏光光に変換される。Ｇ光用空間光変調装置１１０Ｇでｐ偏光光に変換されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射する。また、Ｇ光用回折素子１４２０Ｇで回折されたｐ偏光光は、Ｒ光の説明と同様に、Ｇ光用光検出部１４０２Ｇで検出される。制御部１４０５は、光検出部１４０２Ｇにより検出されたＧ光の輝度分布が略均一となるようにＧ光用空間光変調装置１１０Ｇを制御する。
【００９４】
第３光源部７０１Ｂから供給されるＢ光について説明する。第３光源部７０１ＢからのＢ光は、偏光変換素子１０３Ｂに入射する。偏光変換素子１０３Ｂは、例えば、入射するＢ光を略ｐ偏光光に変換する。第３色光用光分岐部であるＢ光用回折素子１４２０Ｂは、Ｒ光用回折素子１４２０Ｒと同様に、ｐ偏光光を透過し、ｓ偏光光を回折する。
【００９５】
Ｂ光用回折素子１４２０ＢからＢ光用空間光変調装置１１０Ｂの方向に直進したＢ光は、Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂで画像信号に応じて変調され、ｓ偏光光に変換される。Ｂ光用空間光変調装置１１０Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１１２に入射する。Ｂ光用回折素子１４２０Ｂで回折されたｓ偏光光は、Ｒ光の説明と同様に、Ｂ光用光検出部１４０２Ｂで検出される。制御部１４０５は、光検出部１４０２Ｂにより検出されたＢ光の輝度分布が略均一となるようにＢ光用空間光変調装置１１０Ｂを制御する。
【００９６】
各色光用光分岐部である回折素子１４２０Ｒ、１４２０Ｇ、１４２０Ｂが、回折光を各光検出部１４０２Ｒ、１４０２Ｇ、１４０２Ｂにそれぞれ導く構成とすることにより、各光検出部で各色光の輝度分布を検出することができる。これにより、各色光の明るさを一定に保ち、色むらの少ないプロジェクタ１４００を得られるという効果を奏する。また、各光検出部による検出には、各偏光変換素子で特定の偏光方向に変換されていない光を利用している。特定の偏光方向に変換されていない光は、空間光変調装置において正確な変調がなされないため、投写像のコントラストを低下させる要因となる。このため、光路中に回折素子１４２０Ｒ、１４２０Ｇ、１４２０Ｂを配置することによって、投写像を形成する光を減少させることもない。これにより、スクリーン１４０の投写像の明るさを損なうことなく色むらを低減することができるという効果を奏する。また、特定の偏光方向に変換しない光の成分を積極的に作り出して、この成分の光の輝度を検出しても良い。
【００９７】
なお、各色光用回折素子１４２０Ｒ、１４２０Ｇ、１４２０Ｂの機能は、第１偏光板（図１参照）の機能を兼用する構成としても良い。第１偏光板は、特定の振動方向を有する偏光光を透過するため、本実施形態の各色光用回折素子１４２０Ｒ、１４２０Ｇ、１４２０Ｂで第１偏光板の機能を兼用することができる。これにより、構成部品数を減少し、簡易な構成で色むらを低減することができるという効果を奏する。
【００９８】
（第６実施形態）
図１６は、本発明の第６実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。第１実施形態及び第３実施形態と同一の部分には同様の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態に係るプロジェクタ１６００は、空間光変調装置としてティルトミラーデバイスを用いる。
【００９９】
プロジェクタ１６００は、Ｒ光を供給する第１光源部１６０１Ｒと、Ｇ光を供給する第２光源部１６０１Ｇと、Ｂ光を供給する第３光源部１６０１Ｂとを有する。第１光源部１６０１Ｒ、第２光源部１６０１Ｇ、及び第３光源部１６０１Ｂは、固体発光素子であるＬＥＤを有する。各光源部は、投写レンズ１３０の入射側端面の近傍に配置される。
【０１００】
各光源部から供給される光は、ティルトミラーデバイスである空間光変調装置１６１０に入射する。空間光変調装置１６１０は、入射光を画像信号に応じて変調する。ティルトミラーデバイスの例の一つは、テキサス・インスツルメンツ社のディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）である。空間光変調装置１６１０で変調された光は、投写レンズ１３０の方向へ射出される。投写レンズ１３０は、空間光変調装置１６１０から射出される光をスクリーン１４０に投写する。
【０１０１】
空間光変調装置１６１０は、複数の可動ミラー素子を有する。可動ミラー素子は、画像信号に応じて第１の反射位置と第２の反射位置とに択一的に移動し、入射光を投写レンズ１３０の方向（ＯＮ）又は投写レンズ１３０以外の方向（ＯＦＦ）に反射させる。可動ミラー素子１６１０ａは、第１の反射位置の場合、入射光を投写レンズ１３０の方向に反射する。可動ミラー素子１６１０ｂは、第２の反射位置の場合、入射光を投写レンズ１３０以外の方向に反射する。投写レンズ１３０の方向に進行する光Ｌ１は、スクリーン１４０にて投写像を形成する。投写レンズ１３０以外の方向に進行する光Ｌ２は、光検出部１６０２に入射する。
【０１０２】
例えば、Ｒ光の輝度分布を検出する場合は、第１光源部１６０１Ｒのみ点灯し、全てのＲ光が光検出部１６０２に入射するように空間光変調装置１６１０を駆動する期間を設ける。即ち、この期間、空間光変調装置１６１０が有する全ての可動ミラー素子は、第２の反射位置にある。そして、この期間中にＲ光を検出する。Ｇ光、Ｂ光の検出に関してもＲ光と同様に、検出したい色光のみを点灯させ、全ての可動ミラー素子を第２の反射位置とする。これにより、光検出部１６０２は、Ｒ光、Ｇ光、及びＢ光のそれぞれの輝度分布を検出する。制御部１６０５は、光検出部１６０２により検出されたＲ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布に基づいて、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように空間光変調装置１６１０を制御する。なお、制御部１６０５は、空間光変調装置１６１０に有する可動ミラー素子の時分割駆動（サブフレーム駆動）を制御することにより、各色光の輝度分布を略均一とする。
【０１０３】
光検出部１６０２が、空間光変調装置１６１０から投写レンズ１３０以外の方向に反射される光を検出することにより、光検出部１６０２で各色光の輝度分布を検出することができる。また、画像投写中に光検出部１６０２の方向に反射される光は、投写像の形成に不要となる成分の光である。従って、投写像を形成する光を減少させることがないので、投写光の光路中において光を分岐する構成よりもさらに明るい投写像を得られる。これにより、明るく、色むらの低減された投写像のプロジェクタ１６００を得られるという効果を奏する。
【０１０４】
次に、各光源部１６０１Ｒ、１６０１Ｇ、１６０１Ｂの点灯タイミングについて説明する。投写像の１フレーム間において、各色光用ＬＥＤを順次点灯させて空間光変調装置１６１０を照明する。観察者は、各光源部から順次照明され、空間光変調装置１６１０により変調されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を積分して認識する。このため、スクリーン１４０上にフルカラーの投写像が得られる。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次投写し、全体として白色の投写像を得るためには、Ｇ光の光束量を全体の光束量のうち６０〜８０％を要する。各色光用ＬＥＤの出力量、数量を同一とした場合、Ｇ光の光束量が不足することとなる。そこで、Ｒ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の各ＬＥＤを同数ずつ配列した場合には、Ｇ色用ＬＥＤの点灯時間をＲ光用ＬＥＤ及びＢ光用ＬＥＤの点灯時間より長くする。Ｇ光用ＬＥＤをＲ光用ＬＥＤ及びＢ光用ＬＥＤの数よりも多く配置する場合には、Ｇ光用ＬＥＤの点灯時間を他の色光のＬＥＤの点灯時間と同一又は短くすることも可能である。これにより、自然なフルカラーの像を得られる。
【０１０５】
（第６実施形態の第１変形例）
図１７に、上記第６実施形態の第１変形例の概略構成を示す。プロジェクタ１６００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。プロジェクタ１７００の特徴は、反射ミラー１７０６を投写レンズ１３０の入射側端面の近傍に配置し、光検出部１７０２を空間光変調装置１６１０の近傍に配置することである。
【０１０６】
投写レンズ１３０以外の方向に進行する光Ｌ２は、投写レンズ１３０の入射側端面近傍に配置されている反射ミラー１７０６に入射する。反射ミラー１７０６は、入射光を光検出部１７０２の方向に反射する。光検出部１７０２は、反射ミラー１７０６からの反射光から、Ｒ光、Ｇ光、及びＢ光のそれぞれの輝度分布を順次検出する。本変形例では、光検出部１７０２と空間光変調装置１６１０とを同一基板ＰＬ上に配置できる。さらに好ましくは、光検出部１７０２と、空間光変調装置１６１０と、制御部１６０５とを一体として構成することもできる。これにより、プロジェクタ１７００を簡易な構成とすることができるという効果を奏する。
【０１０７】
（第６実施形態の第２変形例）
図１８は、上記第６実施形態の第２変形例の概略構成を示す。プロジェクタ１６００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。プロジェクタ１８００は、第１光源部及び第３光源部と、第２光源部とを、投写レンズ１４０の光軸ＡＸに関し略対称な位置に配置している。
【０１０８】
プロジェクタ１８００は、Ｒ光を供給する第１光源部１８０１Ｒと、Ｇ光を供給する第２光源部１８０１Ｇと、Ｂ光を供給する第３光源部１８０１Ｂとを有する。第１光源部１８０１Ｒ、第２光源部１８０２Ｇ、及び第３光源部１８０１Ｂは、固体発光素子であるＬＥＤを有する。各光源部から供給される光は、ティルトミラーデバイスである空間光変調装置１８１０に入射する。空間光変調装置１８１０は、入射光を画像信号に応じて変調する。空間光変調装置１８１０で変調された光は、投写レンズ１３０の方向へ射出される。投写レンズ１３０は、空間光変調装置１８１０から射出される光をスクリーン１４０に投写する。
【０１０９】
空間光変調装置１８１０は、複数の可動ミラー素子を有する。可動ミラー素子は、画像信号に応じて第１の反射位置と第２の反射位置とに択一的に移動し、入射光を投写レンズ１３０の方向（ＯＮ）又は投写レンズ１３０以外の方向（ＯＦＦ）に反射させる。
【０１１０】
図１８で示すように、第１の反射位置にある可動ミラー素子１８１０ａは、第１光源部１８０１Ｒと第３光源部１８０１Ｂとからの入射光を投写レンズ１３０の方向に反射する（光Ｌ１）。また、第１の反射位置にある可動ミラー素子１８１０ａは、第２光源部１８０１Ｇからの入射光を投写レンズ１３０以外の方向に反射する（光Ｌ４）。さらに、第２の反射位置にある可動ミラー素子１８１０ｂは、第２光源部１８０１Ｇからの入射光を投写レンズ１３０の方向に反射する（光Ｌ３）。また、第２の反射位置にある可動ミラー素子１８１０ｂは、第１光源部１８０１Ｒと第３光源部１８０１Ｂとからの入射光を投写レンズ１３０の方向に反射する（光Ｌ２）。投写レンズ１３０の方向に進行する光Ｌ１と光Ｌ３とは、スクリーン１４０にて投写像を形成する。
【０１１１】
第１光源部１８０１Ｒと第３光源部１８０１Ｂとから投写レンズ１３０以外の方向に進行する光Ｌ２は、光検出部１８０２ＲＢに入射する。光検出部１８０２ＲＢは、Ｒ光及びＢ光のそれぞれの輝度分布を検出する。また、第２光源部１８０１Ｇから投写レンズ１３０以外の方向に進行する光Ｌ４は、光検出部１８０２Ｇに入射する。光検出部１８０２Ｇは、Ｇ光の輝度分布を検出する。
【０１１２】
例えば、Ｒ光の輝度分布を検出する場合は、第１光源部１８０１Ｒのみを点灯し、全てのＲ光が光検出部１８０２ＲＢに入射するように空間光変調装置１８１０を駆動する期間を設ける。即ち、この期間、空間光変調装置１８１０が有する全ての可動ミラー素子は、第２の反射位置にある。そして、この期間中にＲ光を検出する。Ｂ光の検出に関してもＲ光と同様に、第３光源部１８０１Ｂのみを点灯し、全ての可動ミラー素子を第２の反射位置とする。これにより、光検出部１８０２ＲＢは、Ｒ光、Ｂ光のそれぞれの輝度分布を検出する。Ｇ光の輝度分布を検出する場合は、第２光源部１８０１Ｇのみを点灯し、全てのＧ光が光検出部１８０２Ｇに入射するように空間光変調装置１８１０を駆動する期間を設ける。即ち、この期間、空間光変調装置１８１０が有する全ての可動ミラー素子は、第１の反射位置にある。そして、この期間中にＧ光を検出する。これにより、光検出部１８０２Ｇは、Ｇ光の輝度分布を検出する。このように、Ｒ光とＢ光との検出時と、Ｇ光の検出時とでは、可動ミラー素子の反射位置を反転させる。
【０１１３】
制御部１８０５は、光検出部１８０２ＲＢで検出されたＲ光、Ｂ光と、光検出部１８０２Ｇで検出されたＧ光とのそれぞれの輝度分布に基づいて、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のそれぞれの輝度分布が略均一となるように空間光変調装置１８１０を制御する。なお、本変形例に係るプロジェクタ１８００の空間光変調装置１８１０は、可動ミラー素子の時分割駆動（サブフレーム駆動）を制御することにより、各色光の輝度分布を略均一とする。
【０１１４】
光検出部１８０２ＲＢが、空間光変調装置１８１０から投写レンズ１３０以外の方向に反射されるＲ光、Ｂ光を検出することにより、光検出部１８０２ＲＢでＲ光とＢ光の輝度分布を検出することができる。光検出部１８０２Ｇが、空間光変調装置１８１０から投写レンズ１３０以外の方向に反射されるＧ光を検出することにより、光検出部１８０２ＧでＧ光の輝度分布を検出することができる。また、画像投写中に光検出部１８０２ＲＢ、１８０２Ｇの方向に反射される光は、投写像の形成に不要となる成分の光である。従って、投写像を形成する光を減少させることがないので、投写光の光路中において光を分岐する構成よりもさらに明るい投写像を得られる。これにより、明るく、色むらの低減された投写像のプロジェクタ１８００を得られるという効果を奏する。
【０１１５】
本変形例のプロジェクタ１８００は、第１光源部１８０１Ｒ及び第３光源部１８０１Ｂと、第２光源部１８０１Ｇとを、投写レンズ１３０の光軸ＡＸに関し略対称な位置に配置している。これにより、各色光用ＬＥＤの配置の自由度を高くすることができる。例えば、第２光源部１８０１ＧのＧ光用ＬＥＤを、第１光源部１８０１ＲのＲ光用ＬＥＤ、及び第３光源部１８０１ＢのＢ光用ＬＥＤの数よりも多く配置することもできる。この結果、簡易な構成で良好なカラーバランスの投写像を得ることができる。このとき、可動ミラー素子の駆動極性は、Ｇ光用ＬＥＤの点灯時間と、Ｒ光用及びＢ光用ＬＥＤの点灯時間とで反転させる。これにより、空間光変調装置１８１０は、画像信号のＯＮ、ＯＦＦに応じて光変調を行い、フルカラーの投写像を得られる。
【０１１６】
（第７実施形態）
図１９は、本発明の第７実施形態に係るプリンタ１９００の概略構成を示す。プリンタ１９００の照明装置１９０１は、Ｒ光を供給する第１光源部と、Ｇ光を供給する第２光源部と、Ｂ光を供給する第３光源部とを有する。第１光源部、第２光源部、及び第３光源部は、固体発光素子であるＬＥＤを有する。また、プリンタ１９００は、第１実施形態に係るプロジェクタ１００と同様、温度検出部と、記憶部と、制御部（いずれも不図示）とを有する。
【０１１７】
照明装置１９０１から供給された光は、空間光変調装置１９１０に入射する。空間光変調装置１９１０としてはＤＭＤを用いることができる。空間光変調装置１９１０により反射された光は、結像レンズ１９３０により印画紙片Ｐ上に結像する。なお、結像レンズ１９３０と印画紙片Ｐとの間には光路を折り曲げるための反射ミラー１９０３が設けられている。
【０１１８】
ＤＭＤである空間光変調装置１９１０は、例えば１６μｍ四方の可動ミラー素子を１μｍ間隔で２次元的に基板状に配列した素子である。各可動ミラー素子をそれぞれ回転制御することにより、各可動ミラー素子に対応する領域のオン／オフを制御する。本実施形態の場合、照明装置１９０１から供給された光を結像レンズ１９３０の方向に反射するように空間光変調装置１９１０の可動ミラー素子を制御する。これにより、当該可動ミラー素子に対応する印画紙片Ｐ上の微小領域が露光される。
【０１１９】
一方、照明装置１９０１から供給された光を結像レンズ１９３０以外の方向に反射するように空間光変調装置１９１０の可動ミラー素子を制御する。このとき、当該可動ミラー素子に対応する印画紙片Ｐ上の微小領域は露光されない。このような制御を個々の可動ミラー素子について行うことにより、印画紙片Ｐ上の所定領域１９０４に、ドットによる画像が露光される（潜像が形成される）。
【０１２０】
空間光変調装置１９１０は、印画紙片Ｐの搬送方向に直交する方向の複数の走査線を同時に露光可能なように、可動ミラー素子が２次元的に配列されており、例えば１９２走査線分のミラーアレイとして構成されている。また、照明装置１９０１が有する不図示のカラーフィルタは、例えば１２０度ごとにＲ、Ｇ、Ｂの各色フィルタに分割された円盤状であり、一定速度で回転される。従って、空間光変調装置１９１０には、一定時間ごとにＲ、Ｇ、Ｂの光が順に入射する。印画紙片Ｐは、矢印Ｓ方向に連続的に搬送されている。そして、空間光変調装置１９１０は、時系列的に照明されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を印画紙片Ｐ上にカラー画像を形成するように反射し、露光させる。これにより、印画紙片Ｐ上にフルカラー像を得ることができる。なお、印画紙に露光するタイプのプリンタの動作の詳細に関しては、例えば特開２００１−１３３１２９５号公報に記載されている。
【０１２１】
本実施形態に係るプリンタ１９００の制御部は、各光源部の温度と各色光の輝度分布との関係に基づいて、所定領域１９０４において各色光それぞれの輝度分布が略同一となるように空間光変調装置１９１０を制御する。これにより、各色光の明るさを一定に保ち、表示画像に色むらの少ないプリンタ１９００を得られるという効果を奏する。さらに、上記実施形態に係るプロジェクタと同様、光検出部により各色光の輝度分布を検出し、空間光変調装置１９１０を制御する構成としても良い。これにより、各色光の明るさを一定に保ち、表示画像に色むらの少ないプリンタ１９００を得られるという効果を奏する。
【０１２２】
なお、本発明に係る光学装置の例として印画紙に露光するプリンタを用いて説明したが、プリンタに限られるものではない。明るく、均一な照度分布の照明光を必要とする光学装置であれば、容易に本発明を適用することができる。例えば、本発明は、半導体露光装置などにも効果的に適用できる。なお、上記各実施形態において、各光源部が有する固体発光素子としてＬＥＤを用いて説明したが、半導体レーザやエレクトロルミネッセント（ＥＬ）を固体発光素子として光源部に用いてもよい。さらに、本発明は、光源部に固体発光素子を用いる場合に限らず、波長領域が異なる複数の光源部を用いる場合であれば、適宜適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】各空間光変調装置を制御するための構成のブロック図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図４】ホワイトバランス調整のための構成のブロック図。
【図５】各色光の波長特性を示す図。
【図６】ホワイトバランスの変化を説明するための色度座標を示す図。
【図７】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図８】光検出部で検出される輝度分布の例を示す図。
【図９】図８のＡ−Ａ’上の光検出部で検出される輝度分布の例を示す図。
【図１０】補間値を用いて輝度分布を均一にする例を示す図。
【図１１】各色光の光量を安定化するための構成のブロック図。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図１３】第４実施形態の変形例の概略構成を示す図。
【図１４】本発明の第５実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図１５】特定の振動方向を有する偏光光を回折する回折素子を示す図。
【図１６】本発明の第６実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図１７】第６実施形態の第１変形例の概略構成を示す図。
【図１８】第６実施形態の第２変形例の概略構成を示す図。
【図１９】本発明の第７実施形態に係るプリンタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
１００，３００，７００，１２００，１３００，１４００，１６００，１７００，１８００  プロジェクタ、１０１Ｒ，３０１Ｒ，７０１Ｒ，１６０１Ｒ，１８０１Ｒ  第１光源部、１０１Ｇ，３０１Ｇ，７０１Ｇ，１６０１Ｇ，１８０１Ｇ第２光源部、１０１Ｂ，３０１Ｂ，７０１Ｂ，１６０１Ｂ，１８０１Ｂ  第３光源部、１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ  温度検出部、１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ  偏光変換素子、１０５，３０５，７０５，１２０５，１３０５，１４０５，１６０５，１８０５  制御部、１０７，３０７，７０７  記憶部、１１０ＲＲ光用空間光変調装置、１１０Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、１１０Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、１１２  クロスダイクロイックプリズム、１１５Ｒ，１１５Ｇ，１１５Ｂ  液晶パネル、１１６Ｒ，１１６Ｇ，１１６Ｂ  第１偏光板、１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂ  第２偏光板、１３０  投写レンズ、１４０  スクリーン、３０４Ｒ，３０４Ｇ，３０４Ｂ，７０４Ｒ，７０４Ｇ，７０４Ｂ  光源部駆動回路、７０２，１４０２Ｒ，１４０２Ｇ，１４０２Ｂ，１６０２，１７０２，１８０２ＲＢ，１８０２Ｇ  光検出部、７０２ａ，７０２ｂ  センサ、７０８  検出光学系、Ｈ  補間値、１２２０  ビームスプリッタ、１２２０ａ  光束分割面、１３２０，１４２０Ｒ，１４２０Ｇ，１４２０Ｂ  回折素子、ＧＬＡ  ガラス、Ｍ  光学異方性物質、Ｎ  回折溝、１６１０，１８１０，１９１０  空間光変調装置、１６１０ａ，１６１０ｂ，１８１０ａ，１８１０ｂ  可動ミラー素子、１７０６，１９０３  反射ミラー、ＰＬ  基板、１９００  プリンタ、１９０１  照明装置、１９３０  結像ミラー
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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