(57)【要約】      （修正有）【課題】４灯以上の光源を有するものであって、点灯している光源の個数が変わった場合に、色味の変化を抑制しつつ光源全体としての輝度の低下を抑え、かつ、光源の長寿命化を図ることが可能なプロジェクターを提供する。【解決手段】光源４１Ａ〜４１Ｄのうちの一部が消灯した場合に、光源制御部８５，８８が消灯に伴う分光特性の変化に応じて光源４１Ａ〜４１Ｄのうち一部について輝度を低下させる。【選択図】図１
2017120297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４灯以上の光源を有する照明光学系と、
前記照明光学系を構成する各光源の輝度を制御する光源制御部と、
前記照明光学系から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学素子を含む色分離光学系と、
前記色分離光学系を経た前記複数の色光をそれぞれ変調する光変調装置と、
前記光変調装置で変調された光を投射する投射光学系と
を備え、
前記光源制御部は、前記４灯以上の光源のうちの１つ以上の光源が消灯した場合に、消灯に伴う前記色分離光学素子での分離における分光特性の変化に応じて、前記４灯以上の光源のうち消灯した光源以外の他の光源のうち一部について輝度を低下させる、プロジェクター。
【請求項２】
前記光源制御部は、前記色分離光学素子に対する入射角度分布に関して、前記４灯以上の光源のうち消灯した光源が発生する成分光と入射角度分布が異なる成分光を発生させる光源について輝度を低下させる、請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記光源制御部は、消灯した光源以外の他の複数の光源について輝度を低下させる、請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記照明光学系は、前記４灯以上の光源のうち一の光源から発生する成分光を、他の光源から発生する成分光の前記色分離光学素子における光の入射領域と一致しない領域に入射させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記照明光学系は、前記光変調装置の被照射領域に対応して前記４灯以上の光源からの光を重畳させるためのインテグレーター光学系を有し、前記４灯以上の光源のうち一の光源から発生する成分光を、他の光源から発生する成分光の前記インテグレーター光学系における光の入射領域と重ならない領域に入射させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記照明光学系は、前記４灯以上の光源として偶数個の光源を有し、
前記光源制御部は、前記４灯以上の光源のうち奇数個の光源が消灯した場合に、消灯した光源以外の他の光源のうち一部について輝度を下げる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記光源制御部は、前記４灯以上の光源のうち１つ以上の光源を消灯させるとともに消灯させた光源以外の他の光源のうち一部について輝度を低下させる輝度調整モードによる点灯を受け付けるほか、前記４灯以上の光源の全てを点灯させる全灯モードでの点灯と、前記４灯以上の光源の２つ以上の光源を消灯させる低輝度モードでの点灯とを受け付ける点灯モード設定受付部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記光源制御部は、前記照明光学系を構成する各光源の最大輝度の５０％よりも大きな輝度を維持して、消灯した光源以外の他の光源について輝度を低下させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項９】
前記照明光学系は、前記４灯以上の光源を構成する各光源として複数の高圧水銀ランプを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源を有して画像を拡大投影するプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターとして、複数の光源（４灯以上）を有する投写型映像表示装置として、ランプ切れ等により１つの光源が発光停止した場合でも、当該光源に対して色むらについて相殺特性を有する他の１つの光源を消灯させることで色むらの発生を抑制させるものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
複数灯ランプによる高輝度なプロジェクターにおいて、例えば４灯点灯（全点灯）から３灯点灯に変わると、発光状態のバランスが変化して色味（特に単色の色味）が変わってしまう。これは、例えばダイクロイックミラーのような光を複数の色光に分離する色分離光学素子を用いた場合に、当該ダイクロイックミラーへ入る光線入射角度分布の左右バランスが変化してしまうことに起因する。すなわち、ダイクロイックミラーの角度特性によって、光束全体としてのダイクロイックミラーにおける分光特性が、４灯点灯時と３灯点灯時とで変わってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９０８７７号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、４灯以上の光源を有するものであって、点灯している光源の個数が変わった場合に、色味の変化を抑制しつつ光源全体としての輝度の低下が必要以上になることを抑え、かつ、光源の長寿命化を図ることが可能なプロジェクターを提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るプロジェクターは、４灯以上の光源を有する照明光学系と、照明光学系を構成する各光源の輝度を制御する光源制御部と、照明光学系から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学素子を含む色分離光学系と、色分離光学系を経た複数の色光をそれぞれ変調する光変調装置と、光変調装置で変調された光を投射する投射光学系とを備え、光源制御部は、４灯以上の光源のうちの１つ以上の光源が消灯した場合に、消灯に伴う色分離光学素子での分離における分光特性の変化に応じて、４灯以上の光源のうち消灯した光源以外の他の光源のうち一部について輝度を低下させる。
【０００７】
上記プロジェクターでは、複数ある光源のうちの一部が消灯した場合に、光源制御部が消灯に伴う分光特性の変化に応じて光源のうち一部について輝度を低下させることで、光源の個数が変わっても、光源全体として分光特性が変化することを抑制し、結果的に色味（特に単色の色味）の変化を抑えることができる。また、複数の光源のうち一部について輝度を低下させることとすることで、例えば消灯した光源以外の光源を消灯させるといった必要以上の輝度低下を招くことが回避可能であり、光源全体としての輝度の低下を抑えることができる。さらに、積極的に複数ある光源のうちの一部を消灯させつつ、上記のように他の光源のうち一部について輝度を低下させてバランスを図るものとすることで、光源の長寿命化を図ることも可能となる。
【０００８】
本発明の具体的な側面によれば、光源制御部は、色分離光学素子に対する入射角度分布に関して、４灯以上の光源のうち消灯した光源が発生する成分光と入射角度分布が異なる成分光を発生させる光源について輝度を低下させる。この場合、色分離光学素子に対する入射角度分布が互いに異なる成分光を発生する光源について、一方が消灯し、他方が輝度低下することで、光源全体としての分光特性の変化を抑制でき、延いては色味の変化を抑制できる。
【０００９】
本発明の別の側面によれば、光源制御部は、消灯した光源以外の他の複数の光源について輝度を低下させる。この場合、例えば輝度を低下させる光源１つ１つについては輝度低下の量が小さくても、全体としては必要に足る輝度低下を生ぜしめることができる。
【００１０】
本発明のさらに別の側面によれば、照明光学系は、４灯以上の光源のうち一の光源から発生する成分光を、他の光源から発生する成分光の色分離光学素子における光の入射領域と一致しない領域に入射させる。この場合、例えば各光源と対応する色分離光学素子の領域ごとに色分離特性の調整が可能となる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面によれば、照明光学系は、光変調装置の被照射領域に対応して４灯以上の光源からの光を重畳させるためのインテグレーター光学系を有し、４灯以上の光源のうち一の光源から発生する成分光を、他の光源から発生する成分光のインテグレーター光学系における光の入射領域と重ならない領域に入射させる。この場合、例えば各光源と対応するインテグレーター光学系の領域ごとにインテグレーター光学系の調整が可能となる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面によれば、照明光学系は、４灯以上の光源として偶数個の光源を有し、光源制御部は、４灯以上の光源のうち奇数個の光源が消灯した場合に、消灯した光源以外の他の光源のうち一部について輝度を下げる。この場合、消灯した光源以外の他の光源が奇数個となるが、これらについて輝度を低下させてバランスを図ることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面によれば、光源制御部は、４灯以上の光源のうち１つ以上の光源を消灯させるとともに消灯させた光源以外の他の光源のうち一部について輝度を低下させる輝度調整モードによる点灯を受け付けるほか、４灯以上の光源の全てを点灯させる全灯モードでの点灯と、４灯以上の光源の２つ以上の光源を消灯させる低輝度モードでの点灯とを受け付ける点灯モード設定受付部をさらに備える。この場合、例えば必要とする画像の明るさに応じて、色味のバランスを維持させつつ、光源側の輝度を調整でき、特にその際の選択肢の１つとして光源のうち一部について輝度を低下させた輝度調整モードによる点灯を存在させることができる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面によれば、光源制御部は、照明光学系を構成する各光源の最大輝度の５０％よりも大きな輝度を維持して、消灯した光源以外の他の光源について輝度を低下させる。この場合、各光源の輝度を低下させる範囲を抑えておくことで光源全体としての輝度をある程度以上に保つことができる。例えば４灯の光源で照明光学系を構成した場合に、１灯が消灯し、残りの３灯のうち１灯を最大輝度とする一方、残りの２灯の輝度を低下させるということを想定すると、当該２灯の輝度を最大輝度の５０％よりも大きな輝度を維持することで、光源全体として、２灯分相当よりも輝度の高い状態に維持できる。また、輝度低下の範囲をある程度以内に抑えることで、種々の種類の光源を適用することができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面によれば、照明光学系は、４灯以上の光源を構成する各光源として複数の高圧水銀ランプを有する。この場合、ある程度以上の寿命を図りつつ、高輝度な画像形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態のプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図２】プロジェクターの光源部分の構成を示す概念図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、各光源から射出された成分光について、照明光軸に直交する面内における通過位置を示す図である。
【図４】（Ａ）は、全灯の状態において光源からの光がダイクロイックミラーに入射する様子を概念的に示す図であり、（Ｂ）は、１灯消灯した状態において光源からの光がダイクロイックミラーに入射する様子を概念的に示す図である。
【図５】全灯の状態における分光特性と１灯消灯した状態における分光特性とを比較するグラフである。
【図６】（Ａ）は、比較例の全灯の状態において光源からの光がダイクロイックミラーに入射する様子を概念的に示す図であり、（Ｂ）は、比較例の１灯消灯した状態において光源からの光がダイクロイックミラーに入射する様子を概念的に示す図であり、（Ｃ）は、比較例の全灯の状態における分光特性と１灯消灯した状態における分光特性とを比較するグラフである。
【図７】（Ａ）は、全灯モードでの点灯の様子を概念的に示す図であり、（Ｂ）は、１灯消灯して輝度調整した輝度調整モードでの点灯の様子を概念的に示す図であり、（Ｃ）は、２灯消灯した低輝度モードでの点灯の様子を概念的に示す図である。
【図８】各モードでの点灯を受け付ける点灯モード設定受付部を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、本発明の一実施形態に係るプロジェクターについて詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るプロジェクター２は、画像光を投射する光学系部分５０と、光学系部分５０の動作を制御する回路装置８０とを備える。なお、プロジェクター２からの映像光は、被照射面であるスクリーン（図示略）に照射される。
【００１９】
以下、図１等を参照して、プロジェクター２の構成等について詳しく説明する。まず、光学系部分５０は、照明光を射出する光源装置１０を含み、各色光を射出する照明光学系２０と、照明光を各色の色光に分離するとともに導光する色分離光学系（色分離導光光学系）３０と、色分離光学系３０から射出された各色光を空間的に変調する光変調装置１８と、光変調装置１８を経た色光（変調光）を合成する合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１９と、合成された合成光を投影する投射光学系９０とを備える。
【００２０】
光学系部分５０において、照明光学系２０は、光源装置１０のほか、インテグレーター光学系を構成する第１インテグレーターレンズ１１及び第２インテグレーターレンズ１２と、偏光変換素子１３と、重畳レンズ１４とを有する。
【００２１】
光源装置１０は、図２を参照して後述するように、複数（４つ）の光源４１（４１Ａ〜４１Ｄ）で構成されており、これらからの成分光が最終的に重畳された状態で画像投射が行われている。各光源４１は、例えば超高圧水銀ランプ（高圧水銀ランプ）でそれぞれ構成され、Ｒ光、Ｇ光、及びＢ光を含む光をそれぞれ射出する。
【００２２】
第１インテグレーターレンズ１１及び第２インテグレーターレンズ１２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレーターレンズ１１は、光源装置１０からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子は、光源装置１０からの光束を第２インテグレーターレンズ１２のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレーターレンズ１２のレンズ素子は、重畳レンズ１４と協働して、第１インテグレーターレンズ１１のレンズ素子の像を液晶ライトバルブ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂのパネル部分に形成する。このような構成により、光源装置１０からの光が液晶ライトバルブ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの表示領域の全体を略均一な明るさで照明する。
【００２３】
偏光変換素子１３は、第２インテグレーターレンズ１２からの光を所定の直線偏光に変換させる。重畳レンズ１４は、第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子の像を、第２インテグレーターレンズ１２を介して液晶ライトバルブ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの表示領域上で重畳させる。
【００２４】
色分離光学系３０は、照明光学系２０から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学素子であるダイクロイックミラー１５，２１（第１ダイクロイックミラー１５、第２ダイクロイックミラー２１）と、反射ミラー１６，２３，２５と、リレーレンズ２２、２４と、フィールドレンズ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂとを有する。
【００２５】
第１ダイクロイックミラー１５は、重畳レンズ１４から入射したＲ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１５で反射されたＲ光は、反射ミラー１６及びフィールドレンズ１７Ｒを経て、光変調装置である液晶ライトバルブ１８Ｒへ入射する。液晶ライトバルブ１８Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調することにより、Ｒ色の画像を形成する。
【００２６】
第２ダイクロイックミラー２１は、第１ダイクロイックミラー１５からのＧ光を反射させ、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー２１で反射されたＧ光は、フィールドレンズ１７Ｇを経て、光変調装置である液晶ライトバルブ１８Ｇへ入射する。液晶ライトバルブ１８Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調することにより、Ｇ色の画像を形成する。第２ダイクロイックミラー２１を透過したＢ光は、リレーレンズ２２、２４、反射ミラー２３、２５、及びフィールドレンズ１７Ｂを経て、光変調装置である液晶ライトバルブ１８Ｂへ入射する。液晶ライトバルブ１８Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調することにより、Ｂ色の画像を形成する。
【００２７】
光変調装置１８である液晶ライトバルブ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂは、３色（赤、緑、青）の色光にそれぞれ対応する３つの入射した照明光である各色光の強度の空間分布を変調する非発光型の液晶パネルを含む。より具体的には、液晶ライトバルブ１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂは、液晶画素マトリクスと、画素マトリクスの光入射側に設けられた入射側偏光板と、画素マトリクスの光射出側に設けられた射出側偏光板とをそれぞれ備える。
【００２８】
以下、各液晶ライトバルブ１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂの制御動作について簡単に説明する。まず、プロジェクター制御部である回路装置８０が、入力された画像信号から画像ライトバルブ制御信号に変換する。次に、変換された画像ライトバルブ制御信号により図示しないパネルドライバーが制御される。制御されたパネルドライバーにより駆動された３枚の液晶ライトバルブ１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂは、３色の色光をそれぞれ変調して、入力された画像情報（画像信号）に応じた画像を形成する。
【００２９】
クロスダイクロイックプリズム１９は、光合成用のプリズムであり、各液晶ライトバルブ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂで変調された光を合成して画像光とし、投射光学系９０へ進行させる。
【００３０】
投射光学系９０は、クロスダイクロイックプリズム１９で合成された画像光（映像光）を被照射面であるスクリーン上に拡大投射する投射レンズである。
【００３１】
回路装置８０は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部８１と、画像処理部８１の出力に基づいて光学系部分５０に設けた液晶ライトバルブ１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂを駆動する表示駆動部８２と、光源装置１０を駆動する光源駆動部８５と、これらの回路部分８１、８２、８５等の動作を統括的に制御する主制御部８８とを備える。
【００３２】
画像処理部８１は、入力された外部画像信号を各色の諧調等を含む画像信号に変換する。なお、画像処理部８１は、外部画像信号に対して歪補正や色補正等の各種画像処理を行うこともできる。
【００３３】
表示駆動部８２は、画像処理部８１から出力された画像信号に基づいて液晶ライトバルブ１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂを動作させることができ、当該画像信号に対応した画像又はこれに画像処理を施したものに対応する画像を液晶ライトバルブ１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂに形成させることができる。
【００３４】
光源駆動部８５は、主制御部８８からの制御信号に基づいて光源装置１０を構成する複数の光源をそれぞれ駆動させることができ、結果的に光源の輝度を調整することができる。言い換えると、主制御部８８と光源駆動部８５とは、全体として光源装置１０を構成する各光源の輝度を制御する光源制御部として機能する。ここでは、例えば光源装置１０を構成する４つの光源について１つの光源を消灯させるとともに、１つの光源を最大輝度で点灯させ、残り２つの光源を最大輝度の７０％でそれぞれ点灯させる、といった輝度調整が可能となっているものとする。
【００３５】
以下、図２等を参照して、本実施形態の光源装置１０について具体的に説明する。ここでは、既述のように、光源装置１０は、同一性能の４つの光源４１（４１Ａ〜４１Ｄ）により構成されているものとする。４つの光源４１Ａ〜４１Ｄは、超高圧水銀ランプで構成され、２つの光源４１Ａ，４１Ｃを有する第１ランプユニット４Ａと、２つの光源４１Ｂ，４１Ｄを有する第２ランプユニット４Ｂとで構成されている。また、光源装置１０は、各光源４１Ａ〜４１Ｄから射出された光を同じ方向に向くように反射させて射出させるための反射装置５を備える。
【００３６】
なお、図１，２等に示すように、ここでは、光源装置１０による光の射出方向をＺ方向とし、当該Ｚ方向にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とする。
【００３７】
各光源４１（４１Ａ〜４１Ｄ）は、図２に示すように、発光管４１１、リフレクター４１２及び収納体４１３をそれぞれ備える。また、光源４１Ａ〜４１Ｄのうち、第１ランプユニット４Ａを構成する光源４１Ａ，４１Ｃと、第２ランプユニット４Ｂを構成する光源４１Ｂ，４１Ｄとは、反射装置５を挟んで互いに反対側に配置されている。さらに、４つの光源４１Ａ〜４１Ｄは、図２のＸ−Ｘ面及びＹ−Ｙ面にそれぞれ対応する図３（Ａ）及び３（Ｂ）に示すように、互い違いに配置されている。すなわち、光源４１Ａは、＋Ｙ側かつ−Ｚ側に配置され、光源４１Ｂは、＋Ｙ側かつ＋Ｚ側に配置され、光源４１Ｃは、−Ｙ側かつ＋Ｚ側に配置され、光源４１Ｄは、−Ｙ側かつ−Ｚ側に配置されている。各光源４１Ａ〜４１Ｄは、反射装置５に向けて光をそれぞれ射出する。すなわち、光源４１Ａ，４１Ｃは、−Ｘ方向に成分光Ｌ１，Ｌ３をそれぞれ射出し、光源４１Ｂ，４１Ｄは、＋Ｘ方向に成分光Ｌ２，Ｌ４をそれぞれ射出する。また、既述のように、各光源４１Ａ〜４１Ｄは、光源駆動部８５による駆動制御により輝度調整が可能となっている。
【００３８】
反射装置５は、各光源４１Ａ〜４１Ｄに応じてそれぞれ設けられる反射ミラー５７（５７Ａ〜５７Ｄ）と、反射ミラー５７を経た光を平行化する第１及び第２レンズ５８、５９とを有する。
【００３９】
反射ミラー５７Ａ〜５７Ｄは、光源４１Ａ〜４１Ｄにそれぞれ対応して対向するように配置され、成分光Ｌ１〜Ｌ４を＋Ｚ方向に反射させる。
【００４０】
第１レンズ５８は、反射ミラー５７Ａ，５７Ｄと反射ミラー５７Ｂ，５７Ｃとの間に配置され、図２及び図３（Ａ）に示すように、基板５８１と、小レンズ５８２Ａ，５８２Ｄとを備える。小レンズ５８２Ａ，５８２Ｄは、反射ミラー５７Ａ，５７Ｄによって反射された成分光Ｌ１，Ｌ４をそれぞれ平行化する。
【００４１】
第２レンズ５９は、反射ミラー５７Ｂ，５７Ｃの＋Ｚ側に配置され、図２及び図３（Ｂ）に示すように、基板５９１と、小レンズ５９２Ｂ，５９２Ｃとを備える。小レンズ５９２Ｂ，５９２Ｃは、反射ミラー５７Ｂ，５７Ｃによって反射された成分光Ｌ２，Ｌ３をそれぞれ平行化する。
【００４２】
以上のように、反射装置５は、各光源４１Ａ〜４１Ｄから入射される成分光Ｌ１〜Ｌ４を平行化した状態で＋Ｚ方向に揃えて、照明光学系２０を構成する光源装置１０の後段の光学系に向けて射出する。
【００４３】
上記の場合、図３（Ｂ）に示すように、成分光Ｌ１〜Ｌ４は、中心軸Ｐ１〜Ｐ４を中心として第２レンズ５９の異なる領域から射出される。すなわち、光源装置１０を構成する光源４１Ａ〜４１Ｄの成分光Ｌ１〜Ｌ４は、それぞれ異なる光路を通ってインテグレーター光学系を構成する第１インテグレーターレンズ１１（図１参照）において互いに重ならない領域に入射する。さらに、ここでは、成分光Ｌ１〜Ｌ４は、色分離光学素子である第１ダイクロイックミラー１５や第２ダイクロイックミラー２１においても、互いに一致しない領域に入射するものとする。なお、上記のような互いに一致しない領域の位置関係については、例えば一部が重なっている構成とすることも可能であり、互いに重ならないようなものとすることも可能である。
【００４４】
ここで、各光源４１Ａ〜４１Ｄからの成分光Ｌ１〜Ｌ４について、例えば、意図的にあるいは故障等により、４つの光源４１Ａ〜４１Ｄのうち１つが消灯した状態となった場合、すなわち４灯点灯から３灯点灯になった場合、色分離光学素子であるダイクロイックミラー１５，２１に対する光線入射角度分布が成分光Ｌ１，Ｌ３と成分光Ｌ２，Ｌ４とで異なることで、分光特性に変化が生じる。このため、例えば色味が変わってしまうといったことが生じる可能性がある。特に、単色で見た場合に色味の変化が目立ちやすいと考えられる。
【００４５】
これに対して本実施形態では、光源側の制御を行うことで、光源の点灯個数が変わっても、点灯している光源のうち一部について輝度を低下させることで光源全体として分光特性が変化することを抑制し、結果的に色味の変化を抑えるものとしている。
【００４６】
以下、図４等を参照して、本実施形態に係るプロジェクター２における光源装置１０の制御について一例を説明する。
【００４７】
図４（Ａ）は、全灯の状態、すなわち４つの光源４１Ａ〜４１Ｄの全てに定格電力を供給して最大輝度で点灯させた状態において光源４１Ａ〜４１Ｄからの成分光Ｌ１〜Ｌ４がダイクロイックミラー２１（又はダイクロイックミラー１５）に入射する様子を概念的に示す図である。これに対して、図４（Ｂ）は、４つの光源４１Ａ〜４１Ｄのうち１灯（光源４１Ｄ）を消灯した状態において残りの光源４１Ａ〜４１Ｃからの光がダイクロイックミラー２１（又はダイクロイックミラー１５）に入射する様子を概念的に示す図である。以下、光源と成分光とに関する図示において、成分光を点線とすることで対応する光源における輝度低下を示し、光源を破線とすることで当該光源の消灯を示すものとする。
【００４８】
ここでは、図示のように、ダイクロイックミラー２１（又はダイクロイックミラー１５）を構成する透明基板ＴＰ上に設けた誘電体多層膜により形成されるダイクロイック膜ＤＭは、一定の膜厚を有しているものとする。この場合、例えば図４（Ａ）において概念的に示すように、成分光Ｌ１，Ｌ３のダイクロイックミラー２１に対する入射角度（入射角度分布）と、成分光Ｌ２，Ｌ４のダイクロイックミラー２１に対する入射角度（入射角度分布）とが異なることに伴い、ダイクロイック膜ＤＭを通過する際の実質的膜厚が異なることになる。したがって、各成分光Ｌ１〜Ｌ４の分光特性が成分光Ｌ１，Ｌ３側（光源４１Ａ，４１Ｃ側：第１ランプユニット４Ａ）と成分光Ｌ２，Ｌ４側（光源４１Ｂ，４１Ｄ側：第２ランプユニット４Ｂ）とで互いに異なるものとなる。ここでは、図４（Ａ）に示す場合のように、第１ランプユニット４Ａ側の光源の個数と第２ランプユニット４Ｂの光源の個数とが揃っている場合には、全体としての偏りが相殺されてバランスのとれた画像形成がなされるように設計されているものとする。しかしながら、この場合、例えば図４（Ｂ）に示すように、第２ランプユニット４Ｂを構成する光源の１つである光源４１Ｄが消灯する（図中破線で表現）と、第１ランプユニット４Ａ側の輝度が第２ランプユニット４Ｂ側よりも相対的に高くなりバランスを欠いて色味が変わってしまうおそれがある。これに対して、本実施形態では、光源４１Ｄが消灯した場合に、光源４１Ｄとは異なる角度分布でダイクロイックミラー２１に入射する第１ランプユニット４Ａ側の光源、すなわち第１ランプユニット４Ａを構成する光源４１Ａ，４１Ｃの輝度を低下させる制御を行うことで、バランスを改善するものとしている。なお、図４（Ｂ）では、光源４１Ａ，４１Ｃにおける輝度低下の様子を、既述のように、成分光Ｌ１，Ｌ３を点線とすることで示している。ここでは、光源として超高圧水銀ランプを使用していることから、性能の都合上、電力を定格電力よりも下げて輝度低下する輝度の下げ率を最大輝度の３０％程度までとしている。つまり、光源４１Ａ，４１Ｃを７０％の輝度で点灯させるものとしている。ここでは、光源４１Ａ，４１Ｃの双方の輝度を低下させることで、光源１つ１つについては輝度低下の量が小さくても、全体としては必要に足る輝度低下を生ぜしめるものとしている。
【００４９】
このように、４灯の光源４１Ａ〜４１Ｄのうち、消灯した光源（光源４１Ｄ）が発生する成分光（成分光Ｌ４）のダイクロイックミラー２１に対する入射角度分布と異なる入射角度分布で入射する成分光（成分光Ｌ１，Ｌ３）を発生させる光源（光源４１Ａ，４１Ｃ）について輝度を調整することで、光源の点灯個数が変わっても、点灯している光源のうち一部について輝度を低下させることで光源全体として分光特性が変化することを抑制し、結果的に色味の変化を抑えることを可能にしている。
【００５０】
図５は、図４（Ａ）及び４（Ｂ）を参照して説明した、全灯の状態（４灯点灯）における光源装置１０全体としての分光特性と１灯消灯した状態（３灯点灯）における光源装置１０全体としての分光特性とを比較するグラフである。横軸は、波長帯域（単位：ｎｍ）を示し、縦軸は、透過率を示す。曲線Ｃ１は、全灯の状態でのダイクロイックミラー２１の分光特性を示し、曲線Ｃ２は、３灯点灯におけるダイクロイックミラー２１の分光特性を示している。図示のように、３灯点灯であっても分光特性が４灯点灯の分光特性とほとんど変わらない状態になっていることが分かる。
【００５１】
図６は、比較例について示す図であり、本実施形態のような輝度を低下させる調整を行わなかった場合の様子を示す図である。すなわち、図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、全灯の状態（４灯点灯）と１灯消灯して他の３灯をそのままとした状態（３灯点灯）とを示し、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）及び６（Ｂ）の場合の分光特性の様子を示すグラフである。図４（Ａ）、４（Ｂ）及び図５の場合と比較して分かるように、比較例の場合、４灯点灯での分光特性の場合と３灯点灯での分光特性の場合とで大きく違いが出ていることが分かる。本実施形態では、上記のように、光源の消灯に伴い、点灯している光源のうち一部の光源についての輝度を落とすことで、色分離素子（ダイクロイックミラー）の入射光線角度分布の違いによる影響を抑えることができ、点灯状態がアンバランスなものとなっても色味の変化が抑制された画質の劣化を抑制することができるものとなっている。
〔表１〕
４灯    ３灯     Δ（変化量）          ４灯    ３灯     Δ（変化量）
Ｇ  x      0.314   0.310    0.004         Ｇ  x   0.314   0.312    0.002  
Ｇ  y      0.623   0.618    0.005         Ｇ  y   0.623   0.621    0.002  
Ｂ  x      0.140   0.142   -0.002         Ｂ  x   0.140   0.141   -0.001  
Ｂ  y      0.052   0.047    0.005         Ｂ  y   0.052   0.050    0.002
【００５２】
表１は、上記構成のような４灯点灯の場合とこれを３灯点灯にした場合とでの色座標の変化（ｘｙ色度図での変化）の一例についてシミュレーションした比較結果を示すものである。ここでは、２つのダイクロイックミラー１５，２１のうち、より入射光線角度分布の影響が出やすいと考えられる第２ダイクロイックミラー２１におけるＧ光とＢ光との様子について、上述した本実施形態の場合（右側）と比較例の場合（左側）との比較を示した。表１から、本実施形態の場合、比較例の場合の半分程度に色座標の変化が抑えられていることが分かる。
【００５３】
以上のように、本実施形態のプロジェクター２では、複数（４つ）ある光源４１Ａ〜４１Ｄのうちの一部が消灯した場合に、光源制御部（主制御部８８及び光源駆動部８５）が消灯に伴う分光特性の変化に応じて光源４１Ａ〜４１Ｄのうち一部について輝度を低下させている。これにより、光源装置１０において点灯させる光源の個数が変わっても、光源全体として分光特性が変化することを抑制し、結果的に色味（特に単色の色味）の変化を抑えることができる。
【００５４】
また、一部の光源について輝度を低下させることとすることで、分光特性の問題を解決するために、例えば消灯した光源以外の光源を消灯させるといった必要以上の輝度低下を招く可能性のある態様をとることが回避できる。すなわち、このような態様と比較して、光源全体としての輝度の低下を抑えることも可能である。例えば、上記の場合では、光源４１Ａ，４１Ｃを７０％の輝度で点灯させるものとしており、各光源の最大輝度の５０％よりも大きな輝度を維持している。上述の例のように、４灯の光源で光源装置１０を構成した場合に、１灯が消灯し、残りの３灯のうち１灯を最大輝度とする一方、残りの２灯の輝度を低下させるということを想定すると、当該２灯の輝度を最大輝度の５０％よりも大きな輝度を維持することで、光源全体として、２灯分相当よりも輝度の高い状態に維持できる。また、上記のように、１灯を消灯、残りの３灯のうち１灯を最大輝度、２灯を最大輝度の７０％の輝度とした点灯態様の場合、例えば４灯全部を７０％の輝度で点灯した場合よりは輝度が低くなる。言い換えると、上記点灯態様の場合、全部を７０％にするよりは低く、２灯消灯よりは高い輝度になる中間的な輝度での点灯が可能となっている。また、輝度低下の範囲をある程度以内に抑えることで、種々の種類の光源を適用することができる。
【００５５】
さらに、本実施形態の構成において、積極的に複数ある光源のうちの一部を消灯させるような光源制御を行うことも考えられる。
【００５６】
例えばプロジェクター２のように複数の光源を備えるプロジェクターは、一般に、ホール会場等の大きな空間において使用されることが想定される。このような場合、例えば会場の明るさや使用する範囲等の使用態様の違いによって、必要とされる画像の明るさや画面のサイズ等が異なることが考えられる。したがって、あまり明るさや画面の大きさが必要でない場合には、積極的に光源側の輝度を落とすことが望ましいことも生じ得る。これに対して、積極的に光源の一部を消灯可能とすることで、各光源（ランプ）延いては光源装置１０全体としての長寿命化を図ることも可能となる。
【００５７】
以下、本実施形態に係るプロジェクターの一変形例について、図７等を参照して説明する。ここでは、図７（Ａ）及び７（Ｂ）に示すように、上述した全灯（４灯点灯）の状態（以下、「全灯モード」での点灯とする。）と、一部の光源の輝度を低下させた３灯点灯の状態（以下、「輝度調整モード」での点灯とする。）とでの画像投射が選択可能であるほか、図７（Ｃ）に示すように、２灯点灯の状態（以下、「低輝度モード」での点灯とする。）での画像投射が選択可能になっているものとする。すなわち、プロジェクターの使用者は、必要な使用態様に応じて各点灯モードのうち一のモードを選択可能になっているものとする。なお、ここで、２灯点灯の状態については、図７（Ｃ）に例示するように、第１ランプユニット４Ａを構成する光源４１Ａ，４１Ｃ側と、第２ランプユニット４Ｂを構成する光源４１Ｂ，４１Ｄ側とのそれぞれにおいて１灯ずつ消灯させるものとすることでバランスを維持させている。上記のように、「輝度調整モード」での点灯に際して光源４１Ａ，４１Ｃを７０％とすれば、「輝度調整モード」での点灯は、「低輝度モード」での点灯（２灯点灯の状態）よりも明るい投射となる。
【００５８】
各点灯モードの選択のために、光源制御部の一部として、例えば図８に一例を示すように、各モードでの点灯を受け付ける点灯モード設定受付部ＭＲをさらに設けるものとすることができる。具体的には、点灯モード設定受付部ＭＲは、主制御部８８に接続され、「全灯モード（輝度：高）」、「輝度調整モード（輝度：中）」及び「低輝度モード（輝度：低）」を使用者に選択させるためのボタン部Ｂ１〜Ｂ３を有して、選択結果を主制御部８８に送信する構造となっている。主制御部８８は、選択結果に応じて光源駆動部８５（図１参照）を駆動させて、各モードに応じた光源制御を行う。なお、点灯モード設定受付部ＭＲについては、例えばプロジェクターの筐体表面の一部にボタン部Ｂ１〜Ｂ３を設けるようなもののほか、各種操作を行うためのリモートコントローラーに設ける等種々の構成が考えられる。
【００５９】
〔その他〕
この発明は、上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【００６０】
上記では、光源装置１０を構成する光源を、超高圧水銀ランプとしているが、超高圧水銀ランプ以外の放電光源であってもよい。
【００６１】
また、上記では、光源装置１０を構成する光源の個数を４つとしているが、４灯以上（例えば６灯あるいは８灯以上）で光源装置１０を構成するものとしてもよい。特に、光源の個数を偶数個とすることで、全灯時において各光源からの光についての光線入射角度分布の違いに基づくアンバランスを相殺できる。また、偶数個での構成において、奇数個の光源が消灯した場合、消灯した光源以外の他の光源も奇数個となるが、本実施形態の場合、当該他の光源の輝度を低下させることで、全体のバランス維持を図ることができる。
【００６２】
また、上記の例では、消灯させる１つの光源を光源４１Ｄとしているが、他の光源４１Ａ〜４１Ｃのいずれかを消灯させる、あるいは、消灯させる光源を順次切り替える構成としてもよい。この場合も、対応する２つの光源を例えば７０％の輝度に落として点灯させることで、所期の目的を達成できる。なお、この場合、消灯させる及び輝度を低下させる光源の位置によっては、図５に示すグラフの曲線Ｃ２が多少変形すると考えられるが、曲線Ｃ１から大きく逸れないものであることについては変わりがない。
【００６３】
また、上記では、「全灯モード（輝度：高）」、「輝度調整モード（輝度：中）」及び「低輝度モード（輝度：低）」の３つのモードから選択可能としているが、さらに選択肢を増やすものとしてもよい。例えば、４灯全てを７０％の輝度で点灯するモード（輝度：中高）や２灯点灯において２灯全てを７０％の輝度で点灯するモード（輝度：最低）がさらに選択可能であるものとしてもよい。さらに、上記では、各光源を最大輝度（１００％）、７０％の輝度、消灯（０％）の三段階を前提として記載しているが、光源の輝度をさらに多段階で設定してもよい。また、４灯以上の個数で構成した場合には、例えば２灯以上消灯させるモードも設定でき、さらに多段階の輝度調整が可能となる。
【００６４】
また、上記実施形態に示したプロジェクター（透過型液晶プロジェクター）以外の他のタイプのプロジェクターについても本願発明を適用可能である。具体的には、反射型液晶プロジェクターのほか、デジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクター等、種々のものに対して適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２…プロジェクター、  ４Ａ，４Ｂ…ランプユニット、  ５…反射装置、  １０…光源装置、  １１，１２…インテグレーターレンズ、  １３…偏光変換素子、  １４…重畳レンズ、  １５，２１…ダイクロイックミラー、  １６，２３，２５…反射ミラー、  １７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ…フィールドレンズ、  １８…光変調装置、  １８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂ…液晶ライトバルブ、  １９…クロスダイクロイックプリズム、  ２０…照明光学系、  ２２，２４…リレーレンズ、  ２３…反射ミラー、  ３０…色分離光学系、  ４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ…光源、  ５０…光学系部分、  ５７…反射ミラー、  ５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃ，５７Ｄ…反射ミラー、  ５８，５９…レンズ、  ８０…回路装置、  ８１…画像処理部、  ８２…表示駆動部、  ８５…光源駆動部、  ８８…主制御部、  ９０…投射光学系、  ４１１…発光管、  ４１２…リフレクター、  ４１３…収納体、  ５８１，５９１…基板、  ５８２Ａ，５８２Ｄ，５９２Ｂ，５９２Ｃ…小レンズ、  Ｂ１-Ｂ３…ボタン部、  Ｃ１，Ｃ２…曲線、  ＤＭ…ダイクロイック膜、  Ｌ１-Ｌ４…成分光、  ＭＲ…点灯モード設定受付部、  Ｐ１-Ｐ４…中心軸、  ＴＰ…透明基板
【図１】
2017120297.tif 000003
【図２】
2017120297.tif 000004
【図３】
2017120297.tif 000005
【図４】
2017120297.tif 000006
【図５】
2017120297.tif 000007
【図６】
2017120297.tif 000008
【図７】
2017120297.tif 000009
【図８】
2017120297.tif 000010