WO2011148498A1 - プロジェクタ - Google Patents

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WO2011148498A1 PCT/JP2010/059065 JP2010059065W WO2011148498A1 WO 2011148498 A1 WO2011148498 A1 WO 2011148498A1 JP 2010059065 W JP2010059065 W JP 2010059065W WO 2011148498 A1 WO2011148498 A1 WO 2011148498A1
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宏彰 高松
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Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a projector having a plurality of light sources having different emission colors, and more particularly to a projector having a function of adjusting the amount of light of each color light source.
  • a projector using a solid light source such as an LED (Light Emitting Diode) as a light source of each color of red, green and blue is known.
  • a color image is displayed by projecting modulated light (image light) obtained by spatially modulating light from solid light sources of each color onto a screen.
  • the illuminance (light quantity) of a solid light source varies depending on the installation environment (particularly temperature) and the aging of the material. For this reason, in the projector described above, the illuminance balance of each color solid-state light source changes due to changes in the installation environment and the material of the solid-state light source, and as a result, the color of the all-white image (white light) projected on the screen. The taste (white balance) changes.
  • Patent Document 1 describes a light quantity control device capable of providing an optimal white balance by adjusting the light quantity of each color LED of a projector including a plurality of LEDs having different emission colors.
  • the projector described in Patent Document 1 has a group composed of a plurality of red LEDs, a group composed of a plurality of green LEDs, and a group composed of a plurality of blue LEDs, and a drive current based on a set value is set for each group. Supplied. The drive current is supplied in order for each group.
  • the light quantity control device detects the light output from each color LED, and samples the output of the light detection element in synchronization with the supply of the drive current for each group, thereby obtaining the light intensity for each group.
  • the white light obtained by combining the light from the LEDs of each group Color can be maintained at an optimum value.
  • Patent Document 1 the light quantity control device described in Patent Document 1 is applied to a projector that displays images of each color of red, green, and blue in a time division manner, and is applied to a projector that does not perform such time division display. It is difficult to do.
  • a plurality of solid light sources having different emission colors are provided, a driving current is simultaneously supplied to the solid light sources of the respective colors, and modulated light (image light) obtained by spatially modulating light from the solid light sources of the respective colors is projected onto the screen.
  • the light quantity control device described in Patent Document 1 is applied to the projector, the light output from the solid light sources of the respective colors enters one photodetecting element at the same time. Since the light detection element cannot detect light from the solid-state light source for each color, the above-described light amount control cannot be realized.
  • An object of the present invention is to provide a projector that can be applied to various methods such as a time-division method and a method in which driving current is simultaneously supplied to solid-state light sources of respective colors and can always provide an optimal white balance. There is to do.
  • a projector stores at least one solid-state light source, has a plurality of light source boxes with different emission colors of the solid-state light sources stored therein, and projects the light emitted from each light source box,
  • Each light source box is provided with a light detection unit for detecting light from the solid light source,
  • a plurality of drive units for supplying power to a solid state light source provided in each light source box;
  • a reference value for a solid light source provided in each light source box is held for each emission color, power is supplied from the plurality of driving units to the solid light sources provided in each light source box, and each light source is supplied.
  • a control unit that adjusts the amount of power output from the plurality of driving units so that the output value of the light detection unit in the box becomes the reference value corresponding to the emission color of the solid-state light source that is the target of light detection;
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the main structures in connection with the light quantity control of the projector which is the 1st Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows typically an example of the internal structure of the projector shown in FIG. It is a flowchart which shows one procedure of the light quantity adjustment performed with the projector shown in FIG. It is a disassembled perspective view for demonstrating the structure of the light source box of the projector shown in FIG. It is a schematic diagram which shows an example of the internal structure of the light source box shown in FIG. It is a schematic diagram which shows an example of the structure of the light source box provided with the opening member. It is a schematic diagram which shows an example of the structure of the light source box provided with the opening member.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration related to light amount control of a projector according to the first embodiment of the present invention.
  • the projector includes a control unit 201, driving units 202 to 204, and light source boxes 1R, 1G, and 1B.
  • the light source box 1R includes a housing 205a in which a solid light source 205b and a light detection unit 205c that detects part of the light output from the solid light source 205b are housed, and the light from the solid light source 205b is outside the housing 205a. Is emitted.
  • the light source box 1G includes a housing 206a that houses a solid light source 206b and a light detection unit 206c that detects a part of the light output from the solid light source 206b, and the light from the solid light source 206b is placed outside the housing 206a. Emitted.
  • the light source box 1B includes a housing 207a that houses a solid light source 207b and a light detection unit 207c that detects a part of the light output from the solid light source 207b, and the light from the solid light source 207b is outside the housing 207a. Emitted.
  • Solid light sources 205b, 206b, and 207b are LEDs, semiconductor lasers, and the like, and the amount of light changes according to the amount of drive current. For example, a red LED that outputs red light is used as the solid light source 205b, a green LED that outputs green light is used as the solid light source 206b, and a blue LED that outputs blue light is used as the solid light source 207b.
  • the light detection units 205c, 206c, and 207c are optical sensors (light quantity sensors) typified by photodiodes.
  • the driving unit 202 supplies current to the solid-state light source 205b in accordance with an instruction from the control unit 201.
  • the drive unit 203 supplies current to the solid-state light source 206b in accordance with instructions from the control unit 201.
  • the drive unit 204 supplies current to the solid-state light source 207b in accordance with an instruction from the control unit 201.
  • the control unit 201 holds the reference values of the solid light sources 205b, 206b, and 207b.
  • the control unit 201 supplies current from the driving unit 202 to the solid-state light source 205b, and adjusts the output current amount of the driving unit 202 so that the output value (light detection value) of the light detection unit 205c becomes a corresponding reference value. .
  • the same control is performed for the solid light sources 206b and 207b.
  • FIG. 2 shows an example of the internal structure of the projector according to the present embodiment.
  • the projector includes an image forming unit 100, three light source boxes 1R, 1G, and 1B arranged around the image forming unit 100, and an image formed by the image forming unit 100.
  • Projection lens 101 for projecting is shown in FIG. 2, the projector according to the present embodiment.
  • the image forming unit 100 includes at least a cross dichroic prism and first to third liquid crystal panels arranged around the prism.
  • the driving current is supplied to the solid light sources 205b, 206b and 207b at the same time.
  • Light (red) from the light source box 1R is irradiated to the first liquid crystal panel.
  • Light (green) from the light source box 1G is irradiated to the second liquid crystal panel.
  • the third liquid crystal panel is irradiated with light (blue) from the light source box 1B.
  • the first to third liquid crystal panels modulate the light emitted from the light source boxes 1R, 1G, and 1B based on the video signal.
  • Light (image light) modulated by the first to third liquid crystal panels is combined by a cross dichroic prism and projected onto a screen or the like via the projection lens 101.
  • modulated light obtained by spatially modulating the light from the light source boxes 1R, 1G, and 1B is projected, and the color when an all white image (white light) is projected (
  • the light intensity adjustment is performed by the control unit 201 so that the white balance is maintained at an optimal value.
  • Fig. 3 shows a procedure for adjusting the amount of light. This light quantity adjustment is executed for each of the solid light sources 205b, 206b, and 207b.
  • the light quantity adjustment with respect to the solid light source 205b will be described in detail.
  • control unit 201 supplies an instruction signal for supplying a current corresponding to a set value (initial value) to the solid-state light source 205b.
  • the drive unit 202 supplies an amount of current corresponding to the set value (initial value) to the solid-state light source 205b in accordance with the instruction signal from the control unit 201 (step S10).
  • control unit 201 acquires the output value (light detection value) of the light detection unit 205c (step S11), and compares the acquired light detection value with the held reference value of the solid-state light source 205b (step S11). S12). If the light detection value matches the reference value, the light amount adjustment process is terminated.
  • control unit 201 determines whether or not the light detection value is smaller than the reference value (step S13).
  • control unit 201 supplies an instruction signal to the drive unit 202 to increase the output current amount by a predetermined amount.
  • the drive unit 202 increases the output current amount in accordance with the instruction signal from the control unit 201 (step S14).
  • control unit 201 supplies an instruction signal to the drive unit 202 to decrease the output current amount by a predetermined amount.
  • the drive unit 202 decreases the output current amount in accordance with the instruction signal from the control unit 201 (step S15).
  • step S14 After step S14, S15, the determination in step S12 is performed again.
  • the light amount adjustment processing in steps S10 to S15 described above is executed for the remaining solid light sources 206b and 207b.
  • the control unit 201 can execute the light amount adjustment processing of the solid light sources 205b, 206b, and 207b in parallel while the projector is operating. Further, this light amount adjustment process may be executed constantly or periodically.
  • the light amount of the solid light sources 205b, 206b, and 207b is maintained at the light amount corresponding to the reference value by the light amount adjustment process described above, so that the light sources 205b, 206b, and 207b are set to a predetermined illuminance.
  • each of the housings 205a, 206a, and 207a functions as a light blocking unit that blocks light from other light source boxes.
  • the light source box 1R only light from the solid light source 205b is incident on the light detection unit 205c, and light from the other solid light sources 206b and 207b is blocked by the housing 205a.
  • the light source boxes 1G and 1B also have a similar light shielding effect.
  • the light detection units 205c, 206c, and 207c can accurately detect the light from the solid light sources 205b, 206b, and 207b, and the optimum White balance can be provided.
  • the number of solid light sources accommodated in each of the light source boxes 1R, 1G, and 1B may be one or plural. Further, the emission wavelengths of the solid light sources accommodated in the light source boxes 1R, 1G, and 1B may be the same or different.
  • the light detection units 205c, 206c, and 207c may separately detect a part of the light from each solid light source, You may detect a part of synthesized light after synthesize
  • control unit 201 holds the reference value of the solid light source for each luminescent color, causes the current to be supplied from each drive unit to the solid light source provided in each light source box, and the output value of each light detection unit. May be adjusted so that the reference value corresponding to the emission color of the solid-state light source that is the object of light detection becomes a reference value.
  • control unit 201 may refer to a memory in which a table indicating the correspondence between the reference value of the solid light source, the emission color, and the driving unit is stored.
  • a driving unit may be provided for each emission color.
  • current is supplied to a plurality of solid-state light sources having the same emission color by a single drive unit.
  • Each drive unit increases or decreases the output current amount in accordance with an instruction from the control unit 201.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the light source boxes 1R, 1G, and 1B in which two solid light sources are accommodated.
  • the configuration of the light source box 1B is shown in detail, but the other light source boxes 1R and 1G are basically configured similarly to the light source box 1B.
  • the housing 207a of the light source box 1B includes a main body 11 that is open on both sides, and a pair of side covers 13 that respectively close two opposing openings 12 of the main body 11.
  • the rod lens unit 14, the two light source units 15, and the light quantity sensor 10 are accommodated in the housing 207a.
  • FIG. 5 shows specific configurations of the rod lens unit 14, the light source unit 15, and the light amount sensor 10.
  • the rod lens unit 14 has rod lenses 14a to 14c and prisms 14d and 14e, and these members are supported by a holder (not shown).
  • One end surface of the rod lens 14 a faces the light emitting surface 15 a of the first light source unit 15, and one end surface of the rod lens 14 b faces the light emitting surface 15 a of the second light source unit 15.
  • the other end surface of the rod lens 14a is optically coupled to one end surface of the rod lens 14c via a prism 14d.
  • the other end surface of the rod lens 14b is optically coupled to one end surface of the rod lens 14c via a prism 14e.
  • the rod lenses 14a to 14c are joined in a T shape.
  • An attachment hole 20 is provided on the front surface (on the image forming unit 100 side) of the main body 11, and a condenser lens 21 a is attached to the attachment hole 20.
  • the incident surface of the condenser lens 21a faces the other end surface of the rod lens 14c (see FIG. 5).
  • a condensing lens 21b is provided at a position facing the condensing lens 21a on the image forming unit 100 side.
  • the optical axes of the condensing lenses 21a and 21b coincide with the optical axes of the rod lenses 14a to 14c (axis passing through the center of gravity of the rod cross section).
  • the light quantity sensor 10 is disposed in the vicinity of the rod lens 14c and detects a part of the leaked light from the rod lens 14c.
  • each of the first and second light source units 15 includes a solid light source whose emission color is blue, and light (blue) from each light source unit 15 passes through the rod lens unit 14 and is a condensing lens 21a. Is incident on.
  • the light quantity sensor 10 detects a part of leaked light (light after the light from each light source unit 15 is combined) from the rod lens 14 c of the rod lens unit 14. The output of the light quantity sensor 10 is supplied to the control unit 201 shown in FIG.
  • the control unit 201 supplies an instruction signal for increasing or decreasing the amount of current according to the difference between the light detection value of the light amount sensor 10 and the reference value to the drive unit 204.
  • the drive unit 204 is provided in common to each light source unit 15, and increases or decreases the amount of current supplied to each light source unit 15 in accordance with an instruction from the control unit 201.
  • the light source boxes 1R and 1G also have the same configuration as the light source box 1B, and the output of the light quantity sensor of each light source box is supplied to the control unit 201, and the control unit 201 controls the amount of current.
  • the number of light source units accommodated in the light source boxes 1R, 1G, 1B may be three or more. Also in this case, the light quantity sensor detects a part of the combined light from each light source unit.
  • each light amount sensor is provided for each light source unit, and each light amount sensor directly transmits a part of the light from the corresponding light source unit. , May be detected.
  • the output of each light quantity sensor is supplied to the control unit 201 shown in FIG.
  • the control unit 201 increases or decreases the amount of current supplied from the drive unit so that the sum (or average value) of the output values of each light quantity sensor becomes the reference value.
  • the control unit 201 holds the reference value of each light source unit, acquires the light detection value of each light source unit from each light quantity sensor, and each light detection value is The amount of current supplied from the drive unit to the corresponding light source unit is increased or decreased so that the corresponding reference value is obtained.
  • the light quantity sensor is used instead.
  • a color sensor capable of detecting light of each emission color is used. The color sensor detects a part of light of different colors from each light source unit or a part of synthesized light obtained by synthesizing these lights.
  • the driving unit is provided for each light source unit, and the output of the color sensor (light detection value for each color) is supplied to the control unit 201 shown in FIG.
  • the control unit 201 holds a reference value of each light source unit having a different emission color, acquires the light detection value of each light source unit from the color sensor, and makes each light detection value become a corresponding reference value. Increase or decrease the amount of current supplied from the drive unit.
  • the light output of the blue solid light source has a margin compared to other colors.
  • the light output of the green solid light source has no margin compared to other colors. In this case, if the light amounts of the blue and red solid light sources are suppressed in accordance with the light amount of the green solid light source, the amount of white light obtained is also reduced.
  • the green light is increased. Therefore, the three primary colors can be synthesized at an optimal color mixture ratio, and white light with excellent white balance can be obtained. In addition, the light output of the three color solid light sources can be maximized without being suppressed.
  • the green solid light source is accommodated in the light source box 1B.
  • a green solid light source may be accommodated in the light source box 1R. That is, one red solid light source and one green solid light source are provided in the light source box 1R, two green solid light sources are provided in the light source box 1G, and two blue solid light sources are provided in the light source box 1B. Also good.
  • a green solid light source may be provided in both the light source boxes 1R and 1B.
  • the output of the light amount sensor or the color sensor may be saturated, and light from the solid light source may not be detected accurately.
  • an opening member having an opening for limiting the amount of light incident on the light receiving surface may be disposed at a position facing the light receiving surface of the light amount sensor or the color sensor.
  • FIG. 6 and 7 show an example of the internal structure of the light source box to which the opening member is applied.
  • FIG. 6 shows a state in which the holder 300 holding the rod lens unit 14 is viewed from the obliquely upward direction on the lens 21a side
  • FIG. 7 shows the holder 300 from another angle on the opposite side to the lens 21a. The state as seen is shown.
  • the opening member is constituted by a part of the holder 300 that holds the rod lens unit 14. Openings 301 and 302 are formed in regions facing the rod lenses 14 a and 14 b on the side of the holder 300 on the light amount sensor 10 side.
  • the light quantity sensor 10 detects part of the leaked light from the rod lenses 14a and 14b through the openings 301 and 302.
  • the amount of leakage light incident on the light receiving surface of the light quantity sensor 10 can be adjusted by the positions and sizes of the openings 301 and 302.
  • the color sensor has first and second light receiving surfaces and first and second filters provided at positions facing the first and second light receiving surfaces.
  • the first filter has a characteristic of transmitting the wavelength band of the emission color of the first light source unit 15 and reflecting or absorbing the other wavelength band.
  • the second filter has a characteristic of transmitting the wavelength band of the emission color of the second light source unit 15 and reflecting or absorbing the other wavelength band.
  • the color sensor light from the opening 301 is incident on the first light receiving surface through the first filter.
  • a part of the light incident from the second light source unit 15 into the rod lens 14b leaks from the rod lens 14b, and a part of the leaked light is supplied to the color sensor through the opening 302.
  • light from the opening 302 is incident on the second light receiving surface through the second filter.
  • the color sensor outputs a light detection value for each light receiving surface.
  • the first and second light detection values from the color sensor are supplied to the control unit 201 shown in FIG.
  • the amount of leakage light incident on the first and second light receiving surfaces of the color sensor can be adjusted by the positions and sizes of the openings 301 and 302.
  • the high-output light source unit 15 it is possible to suppress saturation of the outputs (first and second light detection values) of the color sensor by reducing the openings 301 and 302.
  • the light quantity sensor 10 (or color sensor) is configured to detect a part of the leaked light from the rod lenses 14a and 14b, but from the rod lens 14c. A part of the leaked light may be detected.
  • the opening is formed in a region facing the rod lens 14c on the side of the holder 300 on the light amount sensor 10 (or color sensor) side. The leakage light from the rod lens 14c is supplied to the light receiving surface of the light quantity sensor 10 (or the first and second light receiving surfaces of the color sensor) through the opening.
  • the output (first and second light detection values) of the light amount sensor 10 or the color sensor is suppressed from being saturated by reducing the opening. can do.
  • an ND filter may be disposed at a position facing the light receiving surface of the light amount sensor 10 (or the first and second light receiving surfaces of the color sensor). Good.
  • the first and second red solid light sources that output red light are accommodated in the light source box 1R, and the first and second green solid light sources that output green light are accommodated in the light source box 1G, and emit blue light.
  • One blue solid light source to output and one third green solid light source to output green light are housed in the light source box 1B.
  • a first light quantity sensor is provided in the light source box 1R.
  • the first light quantity sensor detects red light output from each of the first and second red solid light sources provided in the light source box 1R.
  • a second light quantity sensor is provided in the light source box 1G.
  • the second light quantity sensor detects the green light output from each of the first and second green solid light sources provided in the light source box 1G.
  • a color sensor is provided in the light source box 1B.
  • the color sensor detects blue light from the blue solid light source and green light from the third green solid light source, and outputs first and second output values.
  • the first to sixth driving units are provided in one-to-one correspondence with the first and second red solid light sources, the first to third green solid light sources, and the blue solid light source.
  • the first and second drive units supply current to the first and second red solid light sources provided in the light source box 1R.
  • the third and fourth driving units supply current to the first and second green solid light sources provided in the light source box 1G.
  • the fifth driving unit supplies a current to a third green solid light source provided in the light source box 1B.
  • the sixth driving unit supplies current to the blue solid light source provided in the light source box 1B.
  • the control unit 201 includes a first reference value set for the first and second red solid light sources, a second reference value set for the first to third green solid light sources, and a blue solid.
  • the third reference value set for the light source is held.
  • the control unit 201 adjusts the amount of current output from the first and second drive units so that the output value of the first light quantity sensor becomes the first reference value, and the output value of the second light quantity sensor is
  • the fifth drive unit adjusts the amount of current output from the third and fourth drive units so as to be the second reference value, and the first output value of the color sensor becomes the second reference value.
  • the amount of current output from the sixth drive unit is adjusted so that the second output value of the color sensor becomes the third reference value.
  • the LED when an LED is used as the solid light source, the LED has a low quantum efficiency, so that most of the electric energy input to the LED is converted into heat. Therefore, when the drive current amount is increased, the heat generation amount is increased and the light emission efficiency is lowered. In addition, the LED may be thermally destroyed. Therefore, in order to realize a high-luminance light source box, it is necessary to provide means for effectively cooling the LEDs.
  • the two opposing openings 12 of the main body 11 are hermetically closed by the cover 13, and the cooling unit is accommodated in the box. .
  • the first and second light source units 15 each include an LED light source and a holder on which the LED light source is mounted.
  • a cooling unit is provided for each light source unit 15.
  • the cooling unit provided in the first light source unit 15 includes a first cooling member that is in contact with a holder of the first light source unit 15 and a second cooling member that is in contact with the first cooling member.
  • the first cooling member is, for example, a Peltier element.
  • the second cooling member is a plate-like member having a coolant channel formed therein. The supply of the refrigerant to the refrigerant flow path is performed by a refrigerant supply means provided outside the light source box.
  • the holder is fixed to the cover 13 with a fixing member with the cooling unit sandwiched between the holder and the cover 13.
  • a heat insulating member is interposed between the holder and the fixing member, and an air layer is provided between the outer peripheral surface of the holder and the inner peripheral surface of the main body 11.
  • the cooling unit provided in the second light source unit 15 also has the same structure as described above.
  • the LED can be cooled.
  • condensation occurs.
  • occurrence of such condensation can be suppressed.
  • the present invention is not limited to this.
  • the projector of the present invention can also drive the solid state light source accommodated in each light source box in a time division manner for each emission color.
  • the image forming unit 100 is irradiated with a cross dichroic prism that synthesizes light of each color from the light source boxes 1R, 1G, and 1B, and light synthesized by the cross dichroic prism. At least one liquid crystal panel.
  • the control unit 201 sequentially drives the solid state light sources accommodated in the light source boxes 1R, 1G, and 1B for each light source box based on the video signal input from the outside, and red, green, and blue based on the input video signal. Are sequentially displayed on the liquid crystal panel. Thereby, red, green, and blue images are projected in order.
  • the light amount adjustment by the control unit 201 is performed. This light amount adjustment is performed in synchronization with the driving of the solid light source accommodated for each light source box.
  • the light amount is adjusted by controlling the amount of current supplied to the solid light source to be a reference value, but the present invention is not limited to this. It is also possible to adjust the amount of light by driving the solid state light source by PWM (Pulse Width Modulation) control.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • a projector that performs light amount adjustment using PWM control will be described as a second embodiment of the present invention.
  • the projector of the present embodiment has the same configuration as that of the projector of the first embodiment described above, except that the solid light source is driven by PWM control.
  • the drive unit supplies a PWM signal (pulse signal) to the solid-state light source in accordance with an instruction from the control unit.
  • the lighting time and the light-off time are controlled according to the PWM signal.
  • the values of current and voltage supplied to the solid state light source at the time of lighting are constant.
  • the control unit adjusts the pulse width indicating the lighting time of the PWM signal so that the output value of the light detection unit becomes the reference value.
  • the output value (light detection value) of the light detection unit is an average value of output values per unit time (per predetermined time).
  • the driving unit 202 supplies a PWM signal to the solid-state light source 205b in accordance with an instruction from the control unit 201.
  • the drive unit 203 supplies a PWM signal to the solid-state light source 206b in accordance with an instruction from the control unit 201.
  • the drive unit 204 supplies a PWM signal to the solid-state light source 207b in accordance with an instruction from the control unit 201.
  • the control unit 201 holds the reference values of the solid light sources 205b, 206b, and 207b.
  • the control unit 201 supplies a PWM signal from the driving unit 202 to the solid-state light source 205b, and the pulse width indicating the lighting time of the PWM signal so that the output value (light detection value) of the light detection unit 205c becomes a corresponding reference value. Adjust (lighting duration). The same control is performed for the solid light sources 206b and 207b.
  • the light amount adjustment using PWM control is performed in the same procedure as shown in FIG. However, instead of adjusting the amount of current supplied to the solid-state light source, the pulse width of the PWM signal is adjusted.
  • control unit 201 supplies an instruction signal to the drive unit 202 to supply a PWM signal having a pulse width corresponding to a set value (initial value) to the solid-state light source 205b.
  • the drive unit 202 supplies the PWM signal to the solid-state light source 205b according to the instruction signal from the control unit 201 (step S10).
  • control unit 201 acquires the output value (light detection value) of the light detection unit 205c (step S11), and compares the acquired light detection value with the reference value of the solid light source 205b held by itself. (Step S12). If the light detection value matches the reference value, the light amount adjustment process is terminated.
  • control unit 201 determines whether or not the light detection value is smaller than the reference value (step S13).
  • the control unit 201 supplies an instruction signal to the drive unit 202 to increase the pulse width (lighting time width) of the PWM signal by a predetermined amount.
  • the drive unit 202 increases the pulse width (lighting time width) of the PWM signal in accordance with the instruction signal from the control unit 201 (step S14).
  • control unit 201 supplies an instruction signal to the drive unit 202 to decrease the pulse width (lighting time width) of the PWM signal by a predetermined amount.
  • the drive unit 202 decreases the pulse width (lighting time width) of the PWM signal in accordance with the instruction signal from the control unit 201 (step S15).
  • step S14 After step S14, S15, the determination in step S12 is performed again.
  • the light amount adjustment processing in steps S10 to S15 described above is executed for the remaining solid light sources 206b and 207b.
  • the control unit 201 can execute the light amount adjustment processing of the solid light sources 205b, 206b, and 207b in parallel while the projector is operating. Moreover, this light quantity adjustment process may be performed constantly or regularly.
  • the light amounts of the solid light sources 205b, 206b, and 207b are maintained at the light amounts corresponding to the reference values, respectively, similarly to the projector according to the first embodiment described above, and thus the light sources 205b, 206b, and 207b. Can be maintained at a predetermined illuminance balance. Therefore, if a value capable of obtaining a desired white balance is set as a reference value for each of the solid light sources 205b, 206b, and 207b, the desired white balance can be obtained regardless of the installation environment and the change in the material of the solid light source over time. Can be maintained.
  • a projector includes a plurality of light source boxes each containing at least one solid-state light source, each of which has a different emission color, and the light emitted from each light source box is A projector to be projected,
  • a light detection unit for detecting light from the solid light source is provided
  • a plurality of drive units for supplying power to the solid state light source provided in each of the light source boxes
  • a reference value for the solid-state light source provided in each light source box is held for each emission color, and power is supplied from the plurality of driving units to the solid-state light sources provided in the respective light source boxes.
  • a control unit that adjusts the amount of power output from the plurality of driving units so that the output value of the light detection unit in the box becomes the reference value corresponding to the emission color of the solid-state light source that is the object of light detection;
  • the amount of power supplied to the solid state light source is adjusted by adjusting the amount of current or by PWM control.
  • the configuration for adjusting the amount of electric power by adjusting the amount of current is the same as the configuration of the first embodiment described above.
  • the configuration for adjusting the amount of electric power by PWM control is the same as the configuration of the second embodiment described above. In the adjustment of these electric energy, the electric energy per unit time (per predetermined time) is adjusted.
  • the projector of each embodiment described above drives a solid light source housed in each light source box at the same time
  • the present invention is not limited to this.
  • the projector of the present invention can also drive the solid state light source accommodated in each light source box in a time division manner for each emission color.

Abstract

　プロジェクタは、それぞれが少なくとも１つの固体光源を収容し、互いの収容した固体光源の発光色が異なる複数の光源ボックス（１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ）と、各光源ボックス内に設けられ、固体光源からの光を検出する複数の光検出部（２０５ｃ、２０６ｃ、２０７ｃ）と、各光源ボックス内に設けられた固体光源（２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂ）に電流を供給する複数の駆動部（２０２～２０４）と、各光源ボックス内に設けられた固体光源に対する基準値を発光色毎に保持しており、各駆動部から各光源ボックス内に設けられた固体光源に電流を供給させ、各光検出部の出力値がそれぞれの光検出対象である固体光源の発光色に対応する基準値となるように各駆動部から出力される電流量を調整する制御部（２０１）と、を有する。

Description

プロジェクタ
　本発明は、発光色が異なる複数の光源を有するプロジェクタに関し、特に、各色の光源の光量を調整する機能を有するプロジェクタに関する。
　赤色、緑色および青色の各色の光源としてＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）等の固体光源を用いたプロジェクタが知られている。このプロジェクタでは、各色の固体光源からの光を空間的に変調した変調光（画像光）がスクリーンに投射されることで、カラー画像が表示される。
　一般に、固体光源の照度（光量）は、設置環境（特に温度）や材料の経時変化などによって変化するが、照度変化の度合いは各色の固体光源で異なる。このため、上記のプロジェクタにおいては、設置環境や固体光源の材料の経時変化などによって、各色の固体光源の照度バランスが変化し、その結果、スクリーンに投射される全白画像（白色光）の色味（ホワイトバランス）が変化する。
　特許文献１には、発光色が異なる複数のＬＥＤを備えたプロジェクタの各色のＬＥＤの光量を調整して最適なホワイトバランスを提供することができる光量制御装置が記載されている。
　特許文献１に記載のプロジェクタは、複数の赤色ＬＥＤからなるグループと、複数の緑色ＬＥＤからなるグループと、複数の青色ＬＥＤからなるグループとを有し、グループ毎に、設定値に基づく駆動電流が供給される。駆動電流の供給は、グループ毎に順番に行われる。
　光量制御装置は、各色のＬＥＤから出力された光を検出する１つの光検出素子と、グループ毎の駆動電流の供給に同期して光検出素子の出力をサンプリングすることでグループ毎の光強度を取得するサンプリング手段と、取得したグループ毎の光強度がそれぞれ、グループ毎に設定された基準値となるように、グループ毎の設定値を変更するフィードバック手段とを有する。
　上記の光量制御装置によれば、グループ毎の光強度がそれぞれ、グループ毎に設定された基準値となるように調整されるので、各グループのＬＥＤからの光を合成して得られる白色光の色味（ホワイトバランス）を最適値で維持することができる。
特開２００４－１６３５２７号公報
　しかし、特許文献１に記載の光量制御装置は、赤色、緑色、青色の各色の画像を時分割で表示するプロジェクタに適用されるものであり、そのような時分割表示が行われないプロジェクタに適用することは困難である。
　例えば、発光色が異なる複数の固体光源を備え、駆動電流が各色の固体光源に同時に供給され、各色の固体光源からの光を空間的に変調した変調光（画像光）がスクリーンに投射されるプロジェクタに、特許文献１に記載の光量制御装置を適用した場合には、各色の固体光源から出力された光が１つの光検出素子に同時に入射する。光検出素子は、色毎に、固体光源からの光を検出することはできないため、前述した光量制御を実現することはできない。
　本発明の目的は、時分割方式や駆動電流が各色の固体光源に同時に供給される方式などの種々の方式に適用することが可能な、常に最適なホワイトバランスを提供することができるプロジェクタを提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明のプロジェクタは、
　それぞれが少なくとも１つの固体光源を収容し、互いの収容した固体光源の発光色が異なる複数の光源ボックスを有し、各光源ボックスから出射された光が投射されるプロジェクタであって、
　前記各光源ボックス内には、前記固体光源からの光を検出する光検出部が設けられており、
　前記各光源ボックス内に設けられた固体光源に電力を供給する複数の駆動部と、
　前記各光源ボックス内に設けられた固体光源に対する基準値を発光色毎に保持しており、前記複数の駆動部から前記各光源ボックス内に設けられた固体光源に電力を供給させ、前記各光源ボックス内の光検出部の出力値がそれぞれの光検出対象である固体光源の発光色に対応する前記基準値となるように前記複数の駆動部から出力される電力量を調整する制御部と、を有する。
本発明の第１の実施形態であるプロジェクタの光量制御に関わる主な構成を示すブロック図である。 図１に示すプロジェクタの内部構造の一例を模式的に示す斜視図である。 図１に示すプロジェクタにて行われる光量調整の一手順を示すフローチャートである。 図１に示すプロジェクタの光源ボックスの構成を説明するための分解斜視図である。 図４に示す光源ボックスの内部構造の一例を示す模式図である。 開口部材を備えた光源ボックスの構造の一例を示す模式図である。 開口部材を備えた光源ボックスの構造の一例を示す模式図である。
１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ　光源ボックス
２０１　制御部
２０２～２０４　駆動部
２０５ａ、２０６ａ、２０７ａ　筐体
２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂ　固体光源
２０５ｃ、２０６ｃ、２０７ｃ　光検出部
　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態であるプロジェクタの光量制御に関わる主な構成を示すブロック図である。
　図１を参照すると、プロジェクタは、制御部２０１、駆動部２０２～２０４および光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを有する。
　光源ボックス１Ｒは、固体光源２０５ｂと固体光源２０５ｂから出力された光の一部を検出する光検出部２０５ｃとが収容された筐体２０５ａを有し、固体光源２０５ｂからの光が筐体２０５ａ外に出射される。
　光源ボックス１Ｇは、固体光源２０６ｂと固体光源２０６ｂから出力され光の一部を検出する光検出部２０６ｃとが収容された筐体２０６ａを有し、固体光源２０６ｂからの光が筐体２０６ａ外に出射される。
　光源ボックス１Ｂは、固体光源２０７ｂと固体光源２０７ｂから出力され光の一部を検出する光検出部２０７ｃとが収容された筐体２０７ａを有し、固体光源２０７ｂからの光が筐体２０７ａ外に出射される。
　固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂは、ＬＥＤや半導体レーザなどであって、駆動電流量に応じて光量が変化する。例えば、固体光源２０５ｂとして赤色の光を出力する赤色ＬＥＤが用いられ、固体光源２０６ｂとして緑色の光を出力する緑色ＬＥＤが用いられ、固体光源２０７ｂとして青色の光を出力する青色ＬＥＤが用いられる。
　光検出部２０５ｃ、２０６ｃ、２０７ｃは、フォトダイオードに代表される光センサ（光量センサ）である。
　駆動部２０２は、制御部２０１からの指示に従って電流を固体光源２０５ｂに供給する。駆動部２０３は、制御部２０１からの指示に従って電流を固体光源２０６ｂに供給する。駆動部２０４は、制御部２０１からの指示に従って電流を固体光源２０７ｂに供給する。
　制御部２０１は、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂのそれぞれの基準値を保持している。制御部２０１は、駆動部２０２から固体光源２０５ｂに電流を供給させ、光検出部２０５ｃの出力値（光検出値）が対応する基準値となるように、駆動部２０２の出力電流量を調整する。これと同様な制御が、固体光源２０６ｂ、２０７ｂに対しても行われる。
　次に、本実施形態のプロジェクタの画像投射に関わる基本的な構成について説明する。
　図２に、本実施形態のプロジェクタの内部構造の一例を示す。
　図２に示すように、本実施形態のプロジェクタは、画像形成ユニット１００と、画像形成ユニット１００の周囲に配置された３つの光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、画像形成ユニット１００によって形成された画像を投射する投射レンズ１０１とを有する。
　画像形成ユニット１００は、クロスダイクロイックプリズムと、該プリズムの周囲に配置された第１乃至第３の液晶パネルとを少なくとも含む。
　駆動電流が固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂに同時に供給される。光源ボックス１Ｒからの光（赤色）が第１の液晶パネルに照射される。光源ボックス１Ｇからの光（緑色）が第２の液晶パネルに照射される。光源ボックス１Ｂからの光（青色）が第３の液晶パネルに照射される。
　第１乃至第３の液晶パネルは、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂから出射された光を映像信号に基づいて変調する。第１乃至第３の液晶パネルによって変調された光（画像光）は、クロスダイクロイックプリズムによって合成され、投射レンズ１０１を介してスクリーンなどに投射される。
　次に、本実施形態のプロジェクタの光量調整に関わる動作について説明する。
　本実施形態のプロジェクタでは、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂからの光を空間的に変調した変調光（画像光）が投射されるとともに、全白画像（白色光）を投射した場合の色味（ホワイトバランス）が最適な値で維持されるように、制御部２０１による光量調整が行われる。
　図３に、光量調整の一手順を示す。この光量調整は、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂのそれぞれについて実行される。以下、図１および図２を参照して、固体光源２０５ｂに対する光量調整を具体的に説明する。
　まず、制御部２０１は、駆動部２０２に対して、設定値（初期値）に応じた電流を固体光源２０５ｂに供給する旨の指示信号を供給する。駆動部２０２は、制御部２０１からの指示信号に従って、設定値（初期値）に応じた量の電流を固体光源２０５ｂに供給する（ステップＳ１０）。
　次に、制御部２０１は、光検出部２０５ｃの出力値（光検出値）を取得し（ステップＳ１１）、取得した光検出値と保持している固体光源２０５ｂの基準値とを比較する（ステップＳ１２）。光検出値が基準値と一致する場合は、光量調整の処理を終了する。
　光検出値が基準値と異なる場合は、制御部２０１は、光検出値が基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
　光検出値が基準値より小さい場合は、制御部２０１は、出力電流量を所定の量だけ増大する旨の指示信号を駆動部２０２に供給する。駆動部２０２は、制御部２０１からの指示信号に従って、その出力電流量を増大させる（ステップＳ１４）。
　光検出値が基準値より大きい場合は、制御部２０１は、出力電流量を所定の量だけ減少する旨の指示信号を駆動部２０２に供給する。駆動部２０２は、制御部２０１からの指示信号に従って、その出力電流量を減少させる（ステップＳ１５）。
　ステップＳ１４、Ｓ１５の後、再び、ステップＳ１２の判定が実施される。
　上述したステップＳ１０～Ｓ１５の光量調整処理が、残りの固体光源２０６ｂ、２０７ｂについても実行される。なお、制御部２０１は、プロジェクタの稼働中に、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂの光量調整処理を並列に実行することができる。また、この光量調整処理は、常時または定期的に実行されてもよい。
　本実施形態のプロジェクタによれば、上述した光量調整処理により、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂの光量がそれぞれ、基準値に対応する光量で維持されるので、光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂを所定の照度バランスで維持することができる。よって、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂのそれぞれの基準値として所望のホワイトバランスを得ることが可能な値を設定すれば、設置環境や固体光源の材料の経時変化に関係なく、所望のホワイトバランスを維持することができる。
　また、本実施形態のプロジェクタによれば、筐体２０５ａ、２０６ａ、２０７ａはそれぞれ、他の光源ボックスからの光を遮る遮光手段として機能する。例えば、光源ボックス１Ｒにおいて、固体光源２０５ｂからの光のみが光検出部２０５ｃに入射し、他の固体光源２０６ｂ、２０７ｂからの光は筐体２０５ａによって遮られる。光源ボックス１Ｇ、１Ｂにおいても、これと同様の遮光作用を奏する。よって、駆動電流が固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂに同時に供給されても、光検出部２０５ｃ、２０６ｃ、２０７ｃは、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂからの光を正確に検出することができ、最適なホワイトバランスを提供することができる。
　以上説明した本実施形態のプロジェクタにおいて、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれぞれに収容される固体光源の数は、１つでもよく、また、複数でもよい。また、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに収容される固体光源の発光波長は、同じでもよく、また、異なっていてもよい。
　光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれぞれに複数の固体光源が収容された場合は、光検出部２０５ｃ、２０６ｃ、２０７ｃは、各固体光源からの光の一部を別々に検出してもよいし、各固体光源からの光を合成した後の合成光の一部を検出してもよい。
　上記の場合、制御部２０１は、発光色毎に、固体光源の基準値を保持し、各駆動部から各光源ボックス内に設けられた固体光源に電流を供給させ、各光検出部の出力値がそれぞれの光検出対象である固体光源の発光色に対応する基準値となるように各駆動部から出力される電流量を調整してもよい。この場合、制御部２０１は、固体光源の基準値、発光色および駆動部の対応関係を示すテーブルが格納されたメモリを参照してもよい。
　加えて、駆動部は、発光色毎に設けられても良い。この場合は、同じ発光色の複数の固体光源への電流供給が１つの駆動部によって行われる。各駆動部は、制御部２０１からの指示にしたがって出力電流量を増減する。
　図４は、２個の固体光源が収容された光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの構成を説明するための分解斜視図である。図４では、光源ボックス１Ｂの構成が詳細に示されているが、他の光源ボックス１Ｒ、１Ｇも基本的には光源ボックス１Ｂと同様の構成とされている。
　以下、光源ボックス１Ｂの構成について詳細に説明する。
　図４を参照すると、光源ボックス１Ｂの筐体２０７ａは、両サイドが開口した本体１１と、本体１１の対向する２つの開口部１２をそれぞれ塞ぐ一対のサイドカバー１３とを有する。筺体２０７ａの内部には、ロッドレンズユニット１４、２個の光源ユニット１５および光量センサ１０が収容されている。
　図５に、ロッドレンズユニット１４、光源ユニット１５および光量センサ１０の具体的な構成を示す。
　図５に示すように、ロッドレンズユニット１４は、ロッドレンズ１４ａ～１４ｃおよびプリズム１４ｄ、１４ｅを有し、これら部材がホルダ（不図示）によって支持されている。
　ロッドレンズ１４ａの一方の端面は、第１の光源ユニット１５の発光面１５ａと対向し、ロッドレンズ１４ｂの一方の端面は、第２の光源ユニット１５の発光面１５ａと対向する。ロッドレンズ１４ａの他方の端面は、プリズム１４ｄを介して、ロッドレンズ１４ｃの一方の端面に光学的に結合されている。ロッドレンズ１４ｂの他方の端面は、プリズム１４ｅを介して、ロッドレンズ１４ｃの一方の端面に光学的に結合されている。これらロッドレンズ１４ａ～１４ｃの結合された状態の形状はＴ字状である。
　再び、図４を参照する。本体１１の前面（画像形成ユニット１００側）には、取り付け穴２０が設けられており、その取り付け穴２０に集光レンズ２１ａが取り付けられている。集光レンズ２１ａの入射面は、ロッドレンズ１４ｃの他方の端面と対向する（図５参照）。画像形成ユニット１００側の集光レンズ２１ａと対向する位置には、集光レンズ２１ｂが設けられている。集光レンズ２１ａ、２１ｂの光軸は、ロッドレンズ１４ａ～１４ｃの光軸（ロッドの断面の重心を通る軸）と一致する。
　光量センサ１０は、ロッドレンズ１４ｃの近傍に配置されており、ロッドレンズ１４ｃからの漏れ光の一部を検出する。
　上記の光源ボックス１Ｂでは、第１および第２の光源ユニット１５はそれぞれ発光色が青色の固体光源を備え、各光源ユニット１５からの光（青色）はロッドレンズユニット１４を介して集光レンズ２１ａに入射する。光量センサ１０は、ロッドレンズユニット１４のロッドレンズ１４ｃからの漏れ光（各光源ユニット１５からの光が合成された後の光）の一部を検出する。光量センサ１０の出力は、図１に示した制御部２０１に供給される。
　制御部２０１は、光量センサ１０の光検出値と基準値との差分に応じて電流量を増減する指示信号を駆動部２０４に供給する。駆動部２０４は、各光源ユニット１５に共通に設けられており、制御部２０１からの指示に従って、各光源ユニット１５への供給電流量を増減する。
　光源ボックス１Ｒ、１Ｇも、光源ボックス１Ｂと同様の構成を備え、それぞれの光源ボックスの光量センサの出力が制御部２０１に供給され、制御部２０１による電流量の制御が行われる。
　なお、図４に示した構成において、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに収容される光源ユニットの数は３つ以上であってもよい。この場合も、光量センサは各光源ユニットからの合成光の一部を検出する。
　また、図４に示した構成において、複数の光源ユニットが光源ボックスに収容された場合に、光源ユニット毎に光量センサを設け、それぞれの光量センサが対応する光源ユニットからの光の一部を直接、検出してもよい。
　上記の場合、各光量センサの出力は、図１に示した制御部２０１に供給される。駆動部が各光源ユニットに共通に設けられた場合、制御部２０１は、各光量センサの出力値の和（または平均値）が基準値となるように駆動部から供給される電流量を増減させる。駆動部が光源ユニット別に設けられている場合は、制御部２０１は、光源ユニットそれぞれの基準値を保持し、各光源ユニットそれぞれの光検出値を各光量センサから取得し、それぞれの光検出値が対応する基準値となるように、対応する光源ユニットへの駆動部からの供給電流量を増減させる。
　また、図４に示した構成において、複数の光源ユニットが光源ボックスに収容された場合で、同一の光源ボックス内に、発光色が異なる複数の光源ユニットが収容された場合は、光量センサに代えて、各発光色の光を検出することが可能なカラーセンサが用いられる。カラーセンサは、各光源ユニットからの異なる色の光の一部またはそれら光を合成した合成光の一部を検出する。
　上記の場合、駆動部は光源ユニット別に設けられ、カラーセンサの出力（色毎の光検出値）は、図１に示した制御部２０１に供給される。制御部２０１は、発光色が異なる光源ユニットそれぞれの基準値を保持しており、各光源ユニットそれぞれの光検出値をカラーセンサから取得し、それぞれの光検出値が対応する基準値となるように駆動部から供給される電流量を増減させる。
　上記の構成を採用すると、例えば、図４に示した構成において、発光色が赤色の２つの固体光源を光源ボックス１Ｒ内に設け、発光色が緑色の２つの固体光源を光源ボックス１Ｇ内に設け、発光色が青色の固体光源と発光色が緑色の固体光源を１つずつ光源ボックス１Ｂ内に設けることができる。この構成によれば、以下のような作用効果を奏する。
　一般に、赤色の固体光源、緑色の固体光源、青色の固体光源を用い、各色の固体光源からの光を合成してホワイトバランスに優れた白色光を得る場合、赤色、緑色、青色の光の混色比率を考慮すると、青色の固体光源の光出力は他の色に比べて余裕がある。一方、緑色の固体光源の光出力は、他の色に比べて余裕がない。この場合、緑色の固体光源の光量に合わせて、青色と赤色の固体光源の光量を抑制すると、得られる白色光の光量も小さくなる。
　上記の構成によれば、緑色の光を増加するようになっている。したがって、最適な混色比率で三原色を合成でき、ホワイトバランスに優れた白色光が得られる。加えて、３色の固体光源の光出力を抑制することなく最大限に発揮させることが可能である。
　上記の例では、緑色の固体光源を光源ボックス１Ｂに収容したが、これに代えて、緑色の固体光源を光源ボックス１Ｒに収容しもよい。すなわち、赤色の固体光源と緑色の固体光源を１つずつ光源ボックス１Ｒ内に設け、２つの緑色の固体光源を光源ボックス１Ｇ内に設け、２つの青色の固体光源を光源ボックス１Ｂ内に設けてもよい。
　さらに、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれぞれに３つ以上の固体光源を設ける場合には、緑色の固体光源を光源ボックス１Ｒ、１Ｂの両方に設けても良い。
　本実施形態のプロジェクタにおいて、光量センサまたはカラーセンサの出力が飽和し、固体光源からの光を正確に検出することができなくなる場合がある。この問題を回避するために、光量センサまたはカラーセンサの受光面と対向する位置に、受光面への光の入射量を制限するための開口を備えた開口部材を配置してもよい。
　図６および図７に、開口部材を適用した光源ボックスの内部構造の一例を示す。図６には、ロッドレンズユニット１４を保持するホルダ３００を、レンズ２１ａ側の斜め上方向から見た状態が示され、図７には、レンズ２１ａとは反対側の別の角度からホルダ３００を見た状態が示されている。
　図６および図７に示した例では、ロッドレンズユニット１４を保持するホルダ３００の一部により開口部材が構成されている。ホルダ３００の光量センサ１０側の側部の、ロッドレンズ１４ａ、１４ｂと対向する領域に開口３０１、３０２が形成されている。
　第１の光源ユニット１５からロッドレンズ１４ａ内に入射した光の一部が、ロッドレンズ１４ａから漏れ、その漏れ光の一部が開口３０１を介して光量センサ１０の受光面に到達する。
　第２の光源ユニット１５からロッドレンズ１４ｂ内に入射した光の一部が、ロッドレンズ１４ｂから漏れ、その漏れ光の一部が開口３０２を介して光量センサ１０の受光面に到達する。
　光量センサ１０は、開口３０１、３０２を介して、ロッドレンズ１４ａ、１４ｂからの漏れ光の一部を検出する。
　上記の構成によれば、開口３０１、３０２の位置および大きさによって光量センサ１０の受光面に入射する漏れ光の量を調整することができる。光源ユニット１５の出力が大きいほど、開口３０１、３０２を小さくする。これにより、光量センサ１０の出力が飽和することを抑制することができる。
　図６および図７に示した構成において、第１および第２の光源ユニット１５の発光色が異なる場合は、光量センサ１０の代わりにカラーセンサを用いる。
　カラーセンサは、第１および第２の受光面と、第１および第２の受光面と対向する位置に設けられた第１および第２のフィルタとを有する。第１のフィルタは、第１の光源ユニット１５の発光色の波長帯域を透過し、それ以外の波長帯域は反射または吸収する特性を有する。第２のフィルタは、第２の光源ユニット１５の発光色の波長帯域を透過し、それ以外の波長帯域は反射または吸収する特性を有する。
　第１の光源ユニット１５からロッドレンズ１４ａ内に入射した光の一部が、ロッドレンズ１４ａから漏れ、その漏れ光の一部が、開口３０１を介して、カラーセンサに供給される。カラーセンサでは、開口３０１からの光は第１のフィルタを介して第１の受光面に入射する。
　一方、第２の光源ユニット１５からロッドレンズ１４ｂ内に入射した光の一部が、ロッドレンズ１４ｂから漏れ、その漏れ光の一部が、開口３０２を介して、カラーセンサに供給される。カラーセンサでは、開口３０２からの光は第２のフィルタを介して第２の受光面に入射する。
　カラーセンサは、受光面毎に、光検出値を出力する。カラーセンサからの第１および第２の光検出値は図１に示した制御部２０１に供給される。
　上記の構成によれば、開口３０１、３０２の位置および大きさによってカラーセンサの第１および第２の受光面に入射する漏れ光の量を調整することができる。高出力の光源ユニット１５を用いた場合は、開口３０１、３０２を小さくすることで、カラーセンサの各出力（第１および第２の光検出値）が飽和することを抑制することができる。
　なお、図６および図７に示した例では、光量センサ１０（またはカラーセンサ）は、ロッドレンズ１４ａ、１４ｂからの漏れ光の一部を検出するように構成されているが、ロッドレンズ１４ｃからの漏れ光の一部を検出するように構成してもよい。この場合、開口は、ホルダ３００の光量センサ１０（またはカラーセンサ）側の側部の、ロッドレンズ１４ｃと対向する領域に形成される。ロッドレンズ１４ｃからの漏れ光は、その開口を介して、光量センサ１０の受光面（またはカラーセンサの第１および第２の受光面）に供給される。
　上記の場合も、高出力の光源ユニット１５を用いた場合は、開口を小さくすることで、光量センサ１０またはカラーセンサの各出力（第１および第２の光検出値）が飽和することを抑制することができる。
　また、高出力の光源ユニット１５を用いた場合の別の対策として、光量センサ１０の受光面（またはカラーセンサの第１および第２の受光面）と対向する位置にＮＤフィルタを配置してもよい。
　また、本実施形態のプロジェクタにおいて、以下のような構成を採用してもよい。
　赤色の光を出力する第１および第２の赤色固体光源が光源ボックス１Ｒに収容され、緑色の光を出力する第１および第２の緑色固体光源が光源ボックス１Ｇに収容され、青色の光を出力する青色固体光源と緑色の光を出力する第３の緑色固体光源とがそれぞれ１つずつ光源ボックス１Ｂに収容されている。
　第１の光量センサが光源ボックス１Ｒ内に設けられている。第１の光量センサは、光源ボックス１Ｒ内に設けられた第１および第２の赤色固体光源のそれぞれから出力された赤色の光を検出する。
　第２の光量センサが光源ボックス１Ｇ内に設けられている。第２の光量センサは、光源ボックス１Ｇ内に設けられた第１および第２の緑色固体光源のそれぞれから出力された緑色の光を検出する。
　カラーセンサが、光源ボックス１Ｂ内に設けられている。カラーセンサは、青色固体光源からの青色の光および第３の緑色固体光源からの緑色の光をそれぞれ検出して第１および第２の出力値を出力する。
　第１乃至第６の駆動部が、第１および第２の赤色固体光源、第１乃至第３の緑色固体光源、および青色固体光源と一対一で対応して設けられている。
　第１および第２の駆動部が、光源ボックス１Ｒ内に設けられた第１および第２の赤色固体光源に電流を供給する。第３および第４の駆動部が、光源ボックス１Ｇ内に設けられた第１および第２の緑色固体光源に電流を供給する。第５の駆動部が、光源ボックス１Ｂ内に設けられた第３の緑色固体光源に電流を供給する。第６の駆動部が、光源ボックス１Ｂ内に設けられた青色固体光源に電流を供給する。
　制御部２０１は、第１および第２の赤色固体光源に対して設定された第１の基準値、第１乃至第３の緑色固体光源に対して設定された第２の基準値、および青色固体光源に対して設定された第３の基準値を保持している。
　制御部２０１は、第１の光量センサの出力値が第１の基準値となるように第１および第２の駆動部から出力される電流量を調整し、第２の光量センサの出力値が第２の基準値となるように第３および第４の駆動部から出力される電流量を調整し、カラーセンサの第１の出力値が第２の基準値となるように第５の駆動部から出力される電流量を調整し、カラーセンサの第２の出力値が第３の基準値となるように第６の駆動部から出力される電流量を調整する。
　また、本実施形態のプロジェクタにおいて、固体光源としてＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤは量子効率が低いので、ＬＥＤに入力された電気エネルギーの大部分は熱に変換される。よって、駆動電流量を増大させると、発熱量が増大して発光効率が低下する。また、ＬＥＤが熱破壊される場合もある。したがって、高輝度の光源ボックスを実現するためには、ＬＥＤを効果的に冷却する手段を設ける必要がある。
　以下に、冷却構造を備える光源ボックスの構造を説明する。
　図４および図５に示した光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂにおいて、本体１１の対向する２つの開口部１２はそれぞれカバー１３によって気密に閉塞されており、ボックス内に、冷却ユニットが収容されている。
　第１および第２の光源ユニット１５はそれぞれ、ＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源が搭載されたホルダとを備える。冷却ユニットは、光源ユニット１５毎に設けられている。
　第１の光源ユニット１５に設けられた冷却ユニットは、その第１の光源ユニット１５のホルダに接している第１の冷却部材と、第１の冷却部材に接している第２の冷却部材とを備える。第１の冷却部材は、例えばペルチェ素子である。第２の冷却部材は、内部に冷媒流路が形成された板状部材である。冷媒流路への冷媒の供給は、光源ボックス外に設けられた冷媒供給手段によって行われる。
　ホルダは、該ホルダとカバー１３との間に冷却ユニットを挟んだ状態で、カバー１３に固定部材によって固定されている。ホルダと固定部材との間には断熱部材が介在しており、ホルダの外周面と本体１１の内周面との間には空気層が設けられている。これにより、冷却ユニットによって冷却される光源ユニットと筺体との間が断熱されている。
　第２の光源ユニット１５に設けられた冷却ユニットも、上記と同じ構造を有する。
　上記の冷却ユニットを用いた構造によれば、ＬＥＤを冷却することができる。加えて、ＬＥＤ素子やＬＥＤ素子が実装された基板を冷却すると結露が発生するが、上記の冷却ユニットによれば、そのような結露の発生を抑制することができる。
　以上説明したプロジェクタは、各光源ボックスに収容された固体光源を同時に駆動するものであったが、本発明はこれに限定されない。本発明のプロジェクタは、各光源ボックスに収容された固体光源を、発光色毎に、時分割で駆動することもできる。
　以下、時分割方式を採用する場合のプロジェクタの構成を説明する。
　時分割方式では、図２に示した構成において、画像形成ユニット１００は、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂからの各色の光を合成するクロスダイクロイックプリズムと、クロスダイクロイックプリズムで合成された光が照射される１枚の液晶パネルとを少なくとも含む。
　制御部２０１は、外部から入力された映像信号に基づいて、光源ボックス１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに収容された固体光源を光源ボックス毎に順番に駆動させるとともに、入力映像信号に基づく赤色、緑色、青色の画像を順番に液晶パネルにて表示させる。これにより、赤色、緑色、青色の画像が順番に投射される。
　上記の時分割投射においても、制御部２０１による光量調整が実施される。この光量調整は、光源ボックス毎に、収容されている固体光源の駆動に同期して実施される。
　（第２の実施形態）
　上述した第１の実施形態のプロジェクタでは、固体光源に供給される電流量が基準値になるように制御することで光量調整を行っているが、本発明はこれに限定されない。固体光源をＰＷＭ（Pulse　Width　Modulation）制御により駆動して光量を調整することもできる。ここでは、本発明の第２の実施形態として、ＰＷＭ制御を用いて光量調整を行うプロジェクタを説明する。
　本実施形態のプロジェクタは、固体光源がＰＷＭ制御により駆動される点以外は、上述した第１の実施形態のプロジェクタの構成と同じものである。
　ＰＷＭ制御を用いる光量調整では、駆動部は、制御部からの指示に従ってＰＷＭ信号(パルス信号)を固体光源に供給する。固体光源では、ＰＷＭ信号に従って、点灯時間および消灯時間が制御される。この場合、点灯時に固体光源に供給される電流および電圧の値は一定である。制御部は、光検出部の出力値が基準値となるように、ＰＷＭ信号の点灯時間を示すパルス幅を調整する。ここで、光検出部の出力値（光検出値）は、単位時間当たり（所定時間当たり）の出力値の平均値である。
　以下、本実施形態のプロジェクタの構成および動作を、図１および図３を参照して具体的に説明する。
　図１に示した構成において、駆動部２０２は、制御部２０１からの指示に従ってＰＷＭ信号を固体光源２０５ｂに供給する。駆動部２０３は、制御部２０１からの指示に従ってＰＷＭ信号を固体光源２０６ｂに供給する。駆動部２０４は、制御部２０１からの指示に従ってＰＷＭ信号を固体光源２０７ｂに供給する。
　制御部２０１は、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂのそれぞれの基準値を保持している。制御部２０１は、駆動部２０２から固体光源２０５ｂにＰＷＭ信号を供給させ、光検出部２０５ｃの出力値（光検出値）が対応する基準値となるように、ＰＷＭ信号の点灯時間を示すパルス幅（点灯時間幅）を調整する。これと同様な制御が、固体光源２０６ｂ、２０７ｂに対しても行われる。
　ＰＷＭ制御を用いた光量調整は、図３に示した手順と同様な手順で実施される。ただし、固体光源に供給される電流量の調整に代えて、ＰＷＭ信号のパルス幅の調整が行われる。
　まず、制御部２０１は、駆動部２０２に対して、設定値（初期値）に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号を固体光源２０５ｂに供給する旨の指示信号を供給する。駆動部２０２は、制御部２０１からの指示信号に従って、ＰＷＭ信号を固体光源２０５ｂに供給する（ステップＳ１０）。
　次に、制御部２０１は、光検出部２０５ｃの出力値（光検出値）を取得し（ステップＳ１１）、取得した光検出値と自身が保持している固体光源２０５ｂの基準値とを比較する（ステップＳ１２）。光検出値が基準値と一致する場合は、光量調整の処理を終了する。
　光検出値が基準値と異なる場合は、制御部２０１は、光検出値が基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
　光検出値が基準値より小さい場合は、制御部２０１は、ＰＷＭ信号のパルス幅（点灯時間幅）を所定の量だけ増大する旨の指示信号を駆動部２０２に供給する。駆動部２０２は、制御部２０１からの指示信号に従って、ＰＷＭ信号のパルス幅（点灯時間幅）を増大させる（ステップＳ１４）。
　光検出値が基準値より大きい場合は、制御部２０１は、ＰＷＭ信号のパルス幅（点灯時間幅）を所定の量だけ減少する旨の指示信号を駆動部２０２に供給する。駆動部２０２は、制御部２０１からの指示信号に従って、ＰＷＭ信号のパルス幅（点灯時間幅）を減少させる（ステップＳ１５）。
　ステップＳ１４、Ｓ１５の後、再び、ステップＳ１２の判定が実施される。
　上述したステップＳ１０～Ｓ１５の光量調整処理が、残りの固体光源２０６ｂ、２０７ｂについても実行される。なお、制御部２０１は、プロジェクタの稼働中に、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂの光量調整処理を並列に実行することができる。また、この光量調整処理は、常時または定期的に実行されてもよい。
　本実施形態のプロジェクタによっても、前述した第１の実施形態のプロジェクタと同様、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂの光量がそれぞれ、基準値に対応する光量で維持されるので、光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂを所定の照度バランスで維持することができる。よって、固体光源２０５ｂ、２０６ｂ、２０７ｂのそれぞれの基準値として所望のホワイトバランスを得ることが可能な値を設定すれば、設置環境や固体光源の材料の経時変化に関係なく、所望のホワイトバランスを維持することができる。
　以上の本実施形態のプロジェクタにおいても、前述した第１の実施形態のプロジェクタで説明した構成やその変更を全て適用することができる。
　（他の実施形態）
　本発明の他の実施形態によるプロジェクタは、それぞれが少なくとも１つの固体光源を収容し、互いの収容した固体光源の発光色が異なる複数の光源ボックスを有し、各光源ボックスから出射された光が投射されるプロジェクタであって、
　上記各光源ボックス内には、上記固体光源からの光を検出する光検出部が設けられており、
　上記各光源ボックス内に設けられた固体光源に電力を供給する複数の駆動部と、
　上記各光源ボックス内に設けられた固体光源に対する基準値を発光色毎に保持しており、上記複数の駆動部から上記各光源ボックス内に設けられた固体光源に電力を供給させ、上記各光源ボックス内の光検出部の出力値がそれぞれの光検出対象である固体光源の発光色に対応する上記基準値となるように上記複数の駆動部から出力される電力量を調整する制御部と、を有する。
　本他の実施形態のプロジェクタにおいて、固体光源に供給される電力量の調整は、電流量の調整またはＰＷＭ制御により行われる。
　電力量の調整を電流量の調整により行う構成は、前述した第１の実施形態の構成と同じである。電力量の調整をＰＷＭ制御により行う構成は、前述した第２の実施形態の構成と同じである。なお、これらの電力量の調整では、単位時間当たり（所定時間当たり）の電力量が調整される。
　以上説明した各実施形態のプロジェクタは、各光源ボックスに収容された固体光源を同時に駆動するものであったが、本発明はこれに限定されない。本発明のプロジェクタは、各光源ボックスに収容された固体光源を、発光色毎に、時分割で駆動することもできる。
　また、各実施形態のプロジェクタは本発明の一例であり、その構成は、図示したものに限定されるものではなく、発明が属する技術分野において、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者が理解し得る変更を行うことができる。
　以上説明した本発明のプロジェクタによれば、時分割方式や駆動電流が各色の固体光源に同時に供給される方式などの種々の方式において、常に最適なホワイトバランスを提供することができる。

Claims (11)

  1. 　それぞれが少なくとも１つの固体光源を収容し、互いの収容した固体光源の発光色が異なる複数の光源ボックスを有し、各光源ボックスから出射された光が投射されるプロジェクタであって、
    　前記各光源ボックス内には、前記固体光源からの光を検出する光検出部が設けられており、
    　前記各光源ボックス内に設けられた固体光源に電力を供給する複数の駆動部と、
    　前記各光源ボックス内に設けられた固体光源に対する基準値を発光色毎に保持しており、前記複数の駆動部から前記各光源ボックス内に設けられた固体光源に電力を供給させ、前記各光源ボックス内の光検出部の出力値がそれぞれの光検出対象である固体光源の発光色に対応する前記基準値となるように前記複数の駆動部から出力される電力量を調整する制御部と、を有するプロジェクタ。
  2. 　前記光源ボックスのそれぞれは、発光色が同じ複数の固体光源を収容しており、
    　前記光検出部は光量センサであり、該光量センサは、自身が収容された光源ボックス内の各固体光源からの光を検出する、請求の範囲第１項に記載のプロジェクタ。
  3. 　前記光源ボックスのそれぞれは、該光源ボックス内に収容された各固体光源からの光を合成する光学素子をさらに収容しており、
    　前記光量センサは、自身が収容された光源ボックス内の前記光学素子からの漏れ光を検出する、請求の範囲第２項に記載のプロジェクタ。
  4. 　前記光源ボックスのそれぞれは、開口を有する開口部材をさらに収容しており、該開口部材の開口は、該光源ボックス内に収容した光量センサの受光面と対向する位置に配置されている、請求の範囲第２項または第３項に記載のプロジェクタ。
  5. 　前記複数の駆動部は、前記複数の光源ボックスと１対１で対応して設けられており、前記複数の駆動部のそれぞれは、対応する光源ボックス内に収容された各固体光源に共通に電力を供給する、請求の範囲第２項から第４項のいずれかに記載のプロジェクタ。
  6. 　前記複数の光源ボックスは、第１の色の光を出力する第１の固体光源および前記第１の色とは異なる第２の色の光を出力する第２の固体光源を収容した第１の光源ボックスを含み、
    　前記第１の光源ボックス内に設けられた前記光検出部は、前記第１の固体光源からの前記第１の色の光および前記第２の固体光源からの前記第２の色の光をそれぞれ検出して第１および第２の出力値を出力するカラーセンサよりなり、
    　前記複数の駆動部は、前記第１の固体光源に電力を供給する第１の駆動部と、前記第２の固体光源に電力を供給する第２の駆動部とを含み、
    　前記制御部は、前記第１および第２の固体光源に対する第１および第２の基準値を保持しており、前記カラーセンサの前記第１および第２の出力値がそれぞれ前記第１および第２の基準値となるように前記第１および第２の駆動部から出力される電力量を調整する、請求の範囲第１項に記載のプロジェクタ。
  7. 　前記カラーセンサは、前記第１の色の光を受光する第１の受光面と、前記第２の色の光を受光する第２の受光面とを有し、
    　前記第１の光源ボックスは、第１および第２の開口を有する開口部材をさらに収容しており、前記第１の開口は前記第１の受光面と対向する位置に設けられ、前記第２の開口は前記第２の受光面と対向する位置に設けられている、請求の範囲第６項に記載のプロジェクタ。
  8. 　前記第１の色が緑色であり、前記第２の色が青色である、請求の範囲第６項または第７項に記載のプロジェクタ。
  9. 　前記複数の光源ボックスは、
    　　赤色の光を出力する第１および第２の赤色固体光源を収容した第１の光源ボックスと、
    　　緑色の光を出力する第１および第２の緑色固体光源を収容した第２の光源ボックスと、
    　　青色の光を出力する青色固体光源と緑色の光を出力する第３の緑色固体光源とをそれぞれ１つずつ収容した第３の光源ボックスと、を有し、
    　前記光検出部として、
    　　前記第１の光源ボックス内に設けられ、前記第１および第２の赤色固体光源のそれぞれから出力された赤色の光を検出する第１の光量センサと、
    　　前記第２の光源ボックス内に設けられ、前記第１および第２の緑色固体光源のそれぞれから出力された緑色の光を検出する第２の光量センサと、
    　　前記第３の光源ボックス内に設けられ、前記第３の緑色固体光源からの緑色の光および前記青色固体光源からの青色の光をそれぞれ検出して第１および第２の出力値を出力するカラーセンサと、を有し、
    　前記複数の駆動部は、
    　　前記第１および第２の赤色固体光源、前記第１乃至第３の緑色固体光源、および前記青色固体光源と一対一で対応して設けられ、対応する固体光源に電力を供給する第１乃至第６の駆動部と、を有し、
    　前記制御部は、
    　前記第１および第２の赤色固体光源に対して設定された第１の基準値、前記第１乃至第３の緑色固体光源に対して設定された第２の基準値、および前記青色固体光源に対して設定された第３の基準値を保持し、
    　前記第１の光量センサの出力値が前記第１の基準値となるように前記第１および第２の駆動部から出力される電力量を調整し、
    　前記第２の光量センサの出力値が前記第２の基準値となるように前記第３および第４の駆動部から出力される電力量を調整し、
    　前記カラーセンサの前記第１の出力値が前記第２の基準値となるように前記第５の駆動部から出力される電力量を調整し、
    　前記カラーセンサの前記第２の出力値が前記第３の基準値となるように前記第６の駆動部から出力される電力量を調整する、請求の範囲第１項に記載のプロジェクタ。
  10. 　前記複数の駆動部は、対応する固体光源に電流を供給し、前記制御部からの指示に基づいて前記電流の供給量が調整される、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
  11. 　前記複数の駆動部は、対応する固体光源に、該固体光源の点灯時間を示すパルス幅を有するパルス信号を供給し、前記制御部からの指示に基づいて前記パルス信号のパルス幅が調整される、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
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