特許 5790811 光源装置およびプロジェクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5790811

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】光源装置およびプロジェクタ

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20150917BHJP

   H04N 9/31 20060101ALI20150917BHJP

   F21S 2/00 20060101ALI20150917BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20150917BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150917BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 L

   H04N9/31 A

   F21S2/00 300

   G03B21/14 A

   F21Y101:02

【請求項の数】5

【全頁数】46

(21)【出願番号】特願2014-36997(P2014-36997)

(22)【出願日】2014年2月27日

(65)【公開番号】特開2015-162807(P2015-162807A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2015年6月9日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109519

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 正樹

(72)【発明者】

【氏名】岡本 昌士

(72)【発明者】

【氏名】鮫島 貴紀

(72)【発明者】

【氏名】小田 史彦

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１８４８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９２７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−９９２９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／００ − ３９／１０

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０３Ｂ ２１／１４

Ｈ０４Ｎ ９／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

狭い波長帯域で発光する発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…）と前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…）を駆動する駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…）を具備するユニットを１個の要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）として、該要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の複数個と、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）を制御する統合制御回路（Ｍｃ）と、を有し、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）からの放射光を集めた出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を外部に放射する光源装置であって、
前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）は、発光波長が複数種類の異なる波長帯域に属するものを含んでおり、
さらに前記光源装置は、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の光量に相関する量の光を受光して前記した波長帯域のそれぞれ毎に光の強度に相関する発光強度指示値を取得するための帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）と、外部よりデータを取得するためのインターフェイス部（Ｉｆ）とを有しており、
前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が生成する帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を少なくとも間欠的に取得して前記発光強度指示値を生成するとともに、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な光の色に相関する色相指示値を生成し、前記色相指示値とその目標値の差異が小さくなるよう、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値の変化量を決定して前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）をフィードバック制御するものであって、
さらに前記統合制御回路（Ｍｃ）は、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に対する、前記色相指示値に相関する色相相関データ（Ｓｅ）を、前記インターフェイス部（Ｉｆ）を介して取得する、外部データ取得モードを実行することができ、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記した外部データ取得モードの終了後に、前記色相相関データ（Ｓｅ）を用いて、前記色相指示値の目標値を更新することを特徴とする光源装置。

【請求項2】

前記した外部データ取得モードを実行して得た前記色相相関データ（Ｓｅ）から算出した、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に対する前記色相指示値によって、各波長帯域に対する光源装置を利用する外部装置の光利用効率のバランスを推定した上で、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に関する前記色相指示値が所望の前記色相指示値に近づくよう、光源装置の色相指示値の目標値を設定することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）は、前記した光の強度に相関する発光強度指示値に加え、前記した波長帯域のそれぞれ毎に基準波長からの偏差に相関する波長偏差指示値を取得するための前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を生成するよう構成されており、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を取得して、前記発光強度指示値に加え、前記波長偏差指示値を生成し、さらに前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記色相指示値の生成に際しては、色度の計算に必要な等色関数それぞれについて、前記した波長帯域のそれぞれ毎に、基準波長における関数値と波長の変化に対する関数の変化率とからなる局所帯域等色関数情報を保有しており、前記した波長帯域のそれぞれについての前記波長偏差指示値と前記局所帯域等色関数情報とを用いて、色度座標に相関する量によって前記色相指示値を算出することを特徴とする請求項１から２に記載の光源装置。

【請求項4】

前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）における、光の強度に相関する発光強度指示値を取得するための、前記した波長帯域のそれぞれ毎の光量検出器の分光感度特性に関して、前記した波長帯域のそれぞれで定めた基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率が、ＸＹＺ表色系の３個の等色関数それぞれの基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率と一致していることを特徴とする請求項１から３に記載の光源装置。

【請求項5】

請求項１から４に記載の光源装置を利用して画像を投影表示することを特徴とするプロジェクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、プロジェクタなどの光学装置において使用可能な、複数種類の異なる波長帯域の、半導体レーザなどの発光素子を用いた光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ＤＬＰ(TM)プロジェクタや液晶プロジェクタのような画像表示用のプロジェクタや、フォトマスク露光装置においては、これまで、キセノンランプや超高圧水銀ランプなどの高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）が使用されてきた。
一例として、本発明のプロジェクタに係わる従来のプロジェクタの一種の一部の一形態を説明する図である、図９を用いてプロジェクタの原理について述べる（参考：特開２００４−２５２１１２号など）。

【0003】

前記したように、高輝度放電ランプ等からなる光源（ＳｊＡ）からの光は、凹面反射鏡やレンズ等からなる集光手段（図示を省略）の助けを借りるなどして、光均一化手段（ＦｍＡ）の入射端（ＰｍｉＡ）に入力され、射出端（ＰｍｏＡ）から出力される。
ここで、前記光均一化手段（ＦｍＡ）として、例えば、光ガイドを使うことができ、これは、ロッドインテグレータ、ライトトンネルなどの名称でも呼ばれており、ガラスや樹脂などの光透過性の材料からなる角柱によって構成され、前記入射端（ＰｍｉＡ）に入力された光は、光ファイバと同じ原理に従って、前記光均一化手段（ＦｍＡ）の側面で全反射を繰り返しながら、前記光均一化手段（ＦｍＡ）の中を伝播することにより、仮に前記入射端（ＰｍｉＡ）に入力された光の分布にムラがあったとしても、前記射出端（ＰｍｏＡ）上の照度が十分に均一化されるように機能する。

【0004】

なお、いま述べた光ガイドに関しては、前記した、ガラスや樹脂などの光透過性の材料からなる角柱によって構成されるものの他に、中空の角筒で、その内面が反射鏡になっており、同様に内面で反射を繰り返しながら光を伝播させ、同様の機能を果たすものもある。

【0005】

前記射出端（ＰｍｏＡ）の四角形の像が、２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）上に結像されるよう、照明レンズ（Ｅｊ１Ａ）を配置することにより、前記射出端（ＰｍｏＡ）から出力された光によって前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）が照明される。
ただし、図９においては、前記照明レンズ（Ｅｊ１Ａ）と前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）との間にミラー（ＭｊＡ）を配置してある。
そして前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）は、映像信号に従って、画素毎に光を投影レンズ（Ｅｊ２Ａ）に入射される方向に向かわせる、あるいは入射されない方向に向かわせるように変調することにより、スクリーン（Ｔｊ）上に画像を表示する。

【0006】

なお、前記したような２次元光振幅変調素子は、ライトバルブと呼ばれることもあり、図９の光学系の場合は、前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）として、一般にＤＭＤ(TM)（ディジタル・マイクロミラー・デバイス）が使われることが多い。

【0007】

光均一化手段に関しては、前記した光ガイドの他に、フライアイインテグレータという名称で呼ばれるものもあり、この光均一化手段を使ったプロジェクタについて、一例として、本発明のプロジェクタに係わる従来のプロジェクタの一種の一部の一形態を説明する図である、図１０を用いてその原理を述べる（参考：特開２００１−１４２１４１号など）。

【0008】

高輝度放電ランプ等からなる光源（ＳｊＢ）からの光は、凹面反射鏡やレンズ等からなるコリメータ手段（図示を省略）の助けを借りるなどして、略平行光束として、フライアイインテグレータによる光均一化手段（ＦｍＢ）の入射端（ＰｍｉＢ）に入力され、射出端（ＰｍｏＢ）から出力される。
ここで、前記光均一化手段（ＦｍＢ）は、入射側の前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）と射出側の後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）と照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）の組合せで構成される。
前記前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）、前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）ともに、同一焦点距離、同一形状の四角形のレンズを、縦横それぞれに多数並べたものとして形成されている。

【0009】

前記前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）の各レンズと、それぞれの後段にある、前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）の対応するレンズとは、ケーラー照明と呼ばれる光学系を構成しており、したがって、ケーラー照明光学系が縦横に多数並んでいることになる。
一般にケーラー照明光学系とは、２枚のレンズから構成され、前段レンズが光を集めて対象面を照明するに際し、前段レンズは、対象面に光源像を結像するのではなく、後段レンズ中央の面上に光源像を結像し、後段レンズが前段レンズの外形の四角形を対象面（照明したい面）に結像するよう配置することにより、対象面を均一に照明するものである。
後段レンズの働きは、もしこれが無い場合は、光源が完全な点光源でなく有限の大きさを持つとき、その大きさに依存して対象面の四角形の周囲部の照度が落ちる現象を防ぐためで、後段レンズによって、光源の大きさに依存せずに、対象面の四角形の周囲部まで均一な照度にすることができる。

【0010】

ここで、図１０の光学系の場合、前記光均一化手段（ＦｍＢ）には略平行光束が入力されることを基本としているため、前記前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）と前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）との間隔は、それらの焦点距離に等しくなるように配置され、よってケーラー照明光学系としての均一照明の対象面の像は無限遠に生成される。
ただし、前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）の後段には、前記照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）を配置してあるため、対象面は、無限遠から前記照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）の焦点面上に引き寄せられる。
縦横に多数並んでいるケーラー照明光学系は、入射光軸（ＺｉＢ）に平行であり、それぞれの中心軸に対して略軸対称に光束が入力されるため、出力光束も略軸対称であるから、レンズ面に同じ角度で入射した光線は、レンズ面上の入射位置によらず、焦点面上の同じ点に向かうよう屈折される、というレンズの性質、即ちレンズのフーリエ変換作用により、全てのケーラー照明光学系の出力は、前記照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）の焦点面上の同じ対象面に結像される。

【0011】

その結果、前記前段フライアイレンズ（Ｆ１Ｂ）の各レンズ面での照度分布が全て重ね合わされ、よって、ケーラー照明光学系が１個の場合よりも照度分布がより均一となった、１個の合成四角形の像が、前記入射光軸（ＺｉＢ）上に形成されることになる。
前記合成四角形の像の位置に２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）を配置することにより、前記射出端（ＰｍｏＢ）から出力された光によって、照明対象である前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）が照明される。
ただし、照明に際しては、前記照明レンズ（Ｅｊ１Ｂ）と前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）との間に偏光ビームスプリッタ（ＭｊＢ）を配置して、これにより光が前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）に向けて反射されるようにしてある。
そして前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）は、映像信号に従って、画素毎に光の偏光方向を９０度回転させる、あるいは回転させないように変調して反射することにより、回転させられた光のみが、前記偏光ビームスプリッタ（ＭｊＢ）を透過して投影レンズ（Ｅｊ３Ｂ）に入射され、スクリーン（Ｔｊ）上に画像を表示する。

【0012】

なお、図１０の光学系の場合、前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＡ）として、一般にＬＣＯＳ(TM)（シリコン液晶デバイス）が使われることが多い。
このような液晶デバイスの場合、規定の偏光方向の光の成分しか有効に変調できないため、普通は、規定の偏光方向に平行な成分はそのまま透過させるが、規定の偏光方向に垂直な成分のみ偏光方向を９０度回転させ、結果として全ての光を有効利用できるようにするための偏光整列機能素子（ＰｃＢ）が、例えば前記後段フライアイレンズ（Ｆ２Ｂ）の後段に挿入される。
また、前記２次元光振幅変調素子（ＤｍｊＢ）には略平行光が入射されるよう、例えばその直前に、フィールドレンズ（Ｅｊ２Ｂ）が挿入される。

【0013】

なお、２次元光振幅変調素子に関しては、図１０に記載したような反射型のものの他に、透過型の液晶デバイス（ＬＣＤ）も、それに適合する光学配置にして使用される（参考：特開平１０−１３３３０３号など）。

【0014】

ところで、通常のプロジェクタでは、画像をカラー表示するために、例えば、前記光均一化手段の後段にカラーホイールなどの動的色フィルタを配置して、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤および緑、青）の色順次光束として前記２次元光振幅変調素子を照明し、時分割によってカラー表示を実現したり、あるいは、前記光均一化手段の後段にダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムを配置してＲ，Ｇ，Ｂの３原色に色分解した光で各色独立に設けた２次元光振幅変調素子を照明し、ダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムを配置してＲ，Ｇ，Ｂの３原色の変調光束の色合成を行うための光学系を構成するが、複雑になることを避けるため、図９、図１０においては省略してある。

【0015】

しかしながら、前記した高輝度放電ランプは、投入電力から光パワーへの変換効率が低い、すなわち発熱損が大きい、あるいは寿命が短い、などの欠点を有していた。
これらの欠点を克服した代替光源として、近年、ＬＥＤや半導体レーザ等の固体光源が注目されている。
このうち、ＬＥＤについては、放電ランプと比較して発熱損が小さく、また長寿命であるが、放射される光に関しては、放電ランプと同様に指向性が無いため、前記したプロジェクタや露光装置等の、特定の方向の光のみが利用可能な用途においては、光の利用効率が低いという問題があった。

【0016】

一方、半導体レーザについては、その高い可干渉性に起因してスペックルが発生するという欠点があるが、例えば拡散板を用いるなどの種々の技術的改良により克服が可能であり、ＬＥＤと同様に、発熱損が小さく、長寿命である上に、指向性が高いため、前記したプロジェクタや露光装置等の、特定の方向の光のみが利用可能な用途においても、光の利用効率が高いという利点がある。
また、高い指向性を活かして、光ファイバによる光伝送を高効率で行えるため、半導体レーザの設置場所と、プロジェクタなど、その光を利用する場所とを分離することが可能であり、装置設計の自由度を高めることができる。

【0017】

前記した高輝度放電ランプの場合は、１本のランプからＲ，Ｇ，Ｂ３原色の光束を取出すため、また放電ランプのプラズマ温度は非常な高温であることにより環境温度が多少変化しても発光現象には影響しないため、規定の電力を投入して点灯しさえすれば、常に安定した発光スペクトルの光束が得られる利点があった。
しかし、半導体レーザの場合は、室温に近い低温で動作させなければならないため、環境温度の変化や累積通電時間の増加に伴う劣化によって発光強度が変化する。
したがって、プロジェクタの光源として、Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色の一部または全部に半導体レーザを用いた場合、その半導体レーザが発する色の光束の強さは、他の色の光源からの光束の強さとは無関係であるため、光源装置の能動的な制御や調整によって３原色の強度バランスを作り込まなければならない上に、前記した環境温度や累積通電時間などの条件変化により、そのバランスが崩れる問題を解決する必要がある。
しかも、環境温度の変化や累積通電時間の増加に伴う劣化によって発光波長が変化する場合もあるため、高忠実なプロジェクタに半導体レーザを応用する場合は、色、すなわち白バランスの安定化および明るさの安定化を行う必要がある。

【0018】

しかしながら、Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色の一部または全部に半導体レーザを用いる場合に、前記した光源装置の能動的な制御や調整によって３原色の強度バランスを作り込まなければならない点を、むしろ利点と考えることも可能である。
例えば高輝度放電ランプのなかのキセノンランプは、太陽光のような白色の発光スペクトルを有するため、シネマ用プロジェクタの光源として多用されて来たが、キセノンランプを光源とするプロジェクタでは、もし、プロジェクタの光学系の光利用効率が、特定の色、例えばＢ色で低かった場合は、他の色の光利用効率を意図的に下げ、すなわち光の一部を捨てることによって所望のＲ，Ｇ，Ｂのバランスを取らなければならなかった。
これに対し、半導体レーザを用いる場合は、その色の光束の強度を、他の色とは独立に設定することができるため、プロジェクタの光学系の光利用効率が低い色の光は強く、逆に光利用効率が高い色の光は弱くなるように、光源装置のスペクトルのバランスを意図的に白色から外したものとして発光生成すことにより、捨てる光を無くすことができ、全体としての光利用効率を向上させることが可能となる特長を有する。

【0019】

ところが、これまでは、特にシネマ用プロジェクタについては、前記したキセノンランプを光源として使用することを前提として設計されたものに対し、キセノンランプを取り外してその代わりに半導体レーザを用いた光源装置からの光を入力して映像を表示する、実験用もしくはデモンストレーション用のものが製作される程度に止まっており、前記した特長を有効に利用するに至っていない。
また、記載した実験やデモンストレーションに際しても、プロジェクタの投影映像の色が所望の色になるよう、試行錯誤によって光源装置のＲ，Ｇ，Ｂの色バランスを調整していた。

【0020】

光源として半導体レーザあるいはＬＥＤを応用する場合の、使用条件によって色バランスが崩れたり、発光波長が変化してしまう現象に対し、従来より問題を回避するための技術が開発されて来た。
例えば特開２００７−１５６２１１号には、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光源を色順次で発光させるものにおいて、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光センサの分光感度分布を、ＣＩＥ(国際照明委員会)の制定になるＸＹＺ表色系における等色関数と同じものとして、それぞれの光センサ出力について目標値からの誤差が小さくなるように制御することにより白バランスを補正する技術が記載されている。
しかし、白バランスのフィードバック制御を行うに際して、３色それぞれの光源の投入電力を如何に変化させれば目標値に集束するかについて未解決のままであった。

【0021】

また、例えば特開２００８−１３４３７８号には、ＬＥＤ光源からの出力と色を検出する光検出センサの検出結果に基づきダイクロイックミラーの角度を変化させ、ＬＥＤからの発光のうちの不都合な波長成分を捨てて色を補正する技術が記載されているが、不都合な光を捨てるため低効率であり、色を検出する光検出センサの実現方法については未解決であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0022】

【特許文献1】特開２００７−１５６２１１号公報

【特許文献2】特開２００８−１３４３７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0023】

本発明が解決しようとする課題は、プロジェクタ等の後段の光学系における波長帯域毎の光利用効率が均等でない場合でも、後段の光学系の出力光の所望の色バランスが達成できるよう、出力光束の色相を定量的に測定し、フードバック制御によって目標とする色相を設定、維持できるようにした光源装置およびプロジェクタを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明における第１の発明の光源装置は、狭い波長帯域で発光する発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…）と前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…）を駆動する駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…）を具備するユニットを１個の要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）として、該要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の複数個と、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）を制御する統合制御回路（Ｍｃ）と、を有し、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）からの放射光を集めた出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を外部に放射する光源装置であって、
前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）は、発光波長が複数種類の異なる波長帯域に属するものを含んでおり、
さらに前記光源装置は、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の光量に相関する量の光を受光して前記した波長帯域のそれぞれ毎に光の強度に相関する発光強度指示値を取得するための帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）と、外部よりデータを取得するためのインターフェイス部（Ｉｆ）とを有しており、
前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が生成する帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を少なくとも間欠的に取得して前記発光強度指示値を生成するとともに、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な光の色に相関する色相指示値を生成し、前記色相指示値とその目標値の差異が小さくなるよう、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値の変化量を決定して前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）をフィードバック制御するものであって、
さらに前記統合制御回路（Ｍｃ）は、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に対する、前記色相指示値に相関する色相相関データ（Ｓｅ）を、前記インターフェイス部（Ｉｆ）を介して取得する、外部データ取得モードを実行することができ、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記した外部データ取得モードの終了後に、前記色相相関データ（Ｓｅ）を用いて、前記色相指示値の目標値を更新することを特徴とするものである。

【0025】

本発明における第２の発明の光源装置は、前記した外部データ取得モードを実行して得た前記色相相関データ（Ｓｅ）から算出した、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に対する前記色相指示値によって、各波長帯域に対する光源装置を利用する外部装置の光利用効率のバランスを推定した上で、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に関する前記色相指示値が所望の前記色相指示値に近づくよう、光源装置の色相指示値の目標値を設定することを特徴とするものである。

【0026】

本発明における第３の発明の光源装置は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）は、前記した光の強度に相関する発光強度指示値に加え、前記した波長帯域のそれぞれ毎に基準波長からの偏差に相関する波長偏差指示値を取得するための前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を生成するよう構成されており、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を取得して、前記発光強度指示値に加え、前記波長偏差指示値を生成し、さらに前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記色相指示値の生成に際しては、色度の計算に必要な等色関数それぞれについて、前記した波長帯域のそれぞれ毎に、基準波長における関数値と波長の変化に対する関数の変化率、すなわち波長変化時の関数値変化の傾きとからなる局所帯域等色関数情報を保有しており、前記した波長帯域のそれぞれについての前記波長偏差指示値と前記局所帯域等色関数情報とを用いて、色度座標に相関する量によって前記色相指示値を算出することを特徴とするものである。

【0027】

本発明における第４の発明の光源装置は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）における、光の強度に相関する発光強度指示値を取得するための、前記した波長帯域のそれぞれ毎の光量検出器の分光感度特性に関して、前記した波長帯域のそれぞれで定めた基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率が、ＸＹＺ表色系の３個の等色関数それぞれの基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率と一致していることを特徴とするものである。

【0028】

本発明における第５の発明のプロジェクタは、第１から４の発明に記載の光源装置を利用して画像を投影表示することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0029】

プロジェクタ等の後段の光学系における波長帯域毎の光利用効率が均等でない場合でも、後段の光学系の出力光の所望の色バランスが達成できるよう、出力光束の色相を定量的に測定し、フードバック制御によって目標とする色相を設定、維持できるようにした光源装置およびプロジェクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の光源装置を簡略化して示すブロック図を表す。

【図2】本発明の光源装置を簡略化して示すブロック図を表す。

【図3】本発明の光源装置の一部を簡略化して示す模式図を表す。

【図4】本発明の光源装置の技術に関連する概念の概略図を表す。

【図5】本発明の光源装置の一部を簡略化して示すブロック図を表す。

【図6】本発明の光源装置の一部を簡略化して示すブロック図を表す。

【図7】本発明の光源装置の実施例の一部の一形態を簡略化して示す模式図を表す。

【図8】本発明の光源装置の実施例の一部の一形態を簡略化して示す模式図を表す。

【図9】本発明のプロジェクタに係わる従来のプロジェクタの一種の一部の一形態を説明する図を表す。

【図10】本発明のプロジェクタに係わる従来のプロジェクタの一種の一部の一形態を説明する図を表す。

【発明を実施するための形態】

【0031】

先ず、本発明の光源装置を簡略化して示すブロック図である図１を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。
要素光源（Ｕ１）に設けられている、少なくとも１個の発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…）は、駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…）によって駆動されて発光する。
なお、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…）の個々については、ここでは、例えば半導体レーザや、半導体レーザの放射光を高調波発生・光パラメトリック効果などのような非線形光学現象を利用して波長変換する光源などであり、そのような光源の複数個を直列接続、あるいは並列接続、さらには直並列接続するなどして、１個の前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…）によって駆動できるものとしている。

【0032】

また、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…）については、ここでは、直流電源（図示を省略）によって給電される、例えば降圧チョッパや昇圧チョッパなど方式の回路によって構成された、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…）に規定の電力を投入できるものとしている。
統合制御回路（Ｍｃ）は、駆動回路制御信号（Ｊ１ａ，Ｊ１ｂ，…，Ｊ２ａ，Ｊ２ｂ，…）を介して前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）毎に個別にデータを送受して制御し、それぞれの前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）に規定の電力を投入することができるように構成されている。

【0033】

本発明の光源装置は、前記要素光源（Ｕ１）と同様の要素光源の複数個を有しており、それらに含まれる発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）には、発光波長が複数種類の異なる狭い波長帯域に属するものを含んでおり、含まれる波長帯域を、ここではＲ，Ｇ，Ｂの３原色としている。
したがって、これら要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）のそれぞれの出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な光の特性を測定するために、出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）から、それぞれ一部づつを抽出して集めた、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の光量に相関する量の光からなる測定用出力光束（Ｆｏ’）を生成し、前記した波長帯域のそれぞれ毎に設けた、帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）に入射させる。

【0034】

ここで、総合的な光の特性とは、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）が、Ｒ，Ｇ，Ｂの波長帯域の光を、混合して出力するものである場合はもちろん、別々に出力するものである場合であっても、例えば本発明の光源装置をプロジェクタに応用するならば、波長帯域毎に、２次元光振幅変調によって光に画像情報が乗せられた上で、最終的に混合されるため、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）全てを混合した状態を想定して、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）全体における波長帯域別の光の含有率と各波長帯域毎の光の色合いなどの、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の全体に対する特性を指す。
また、出力光束の光量に相関するとは、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）を測定すれば、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の、各波長帯域毎の光量と色合いを推定可能であることを指すが、その際、相関の倍率（相関の係数）は、各波長帯域別に相違していても、予めそれを測定して補正できるから構わない。

【0035】

この帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）は、光の強度に相関する発光強度指示値と基準波長からの偏差に相関する波長偏差指示値とを取得するためのものであり、それらの量が測定・取得できる手段であれば、本発明の光源装置においては、どのような構成のものでも使用することができる。
ここで、各波長帯域の前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）から、それぞれ一部づつを抽出した光束をひとまとめにして測定用出力光束（Ｆｏ’）とし、また前記帯域光特性取得手段をひとまとめにして１個の帯域光特性所得手段セット（Ａｘ）として記載してあるのは、単に便宜上の都合によるもので、各波長帯域毎の測定用出力光束を、それぞれ毎に前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）に個別に入力するように構成してもよい。
前記統合制御回路（Ｍｃ）は、発光強度指示値と波長偏差指示値とを取得するための情報を含む帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）より読み取る。

【0036】

なお、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）は、例えば前記したプロジェクタの場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色毎に分けて各色独立に設けた２次元光振幅変調素子を照明し、ダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムを配置してＲ，Ｇ，Ｂの３原色の変調光束の色合成を行う使い方や、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の全部を混合して、例えば白色光として、前記した高輝度放電ランプ等からなる光源（ＳｊＡ）からの光の代替としての使い方をすることができる。

【0037】

また、本発明の光源装置を簡略化して示すブロック図である図２のように、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）から発せられた光は、例えばレンズから成る集光光学系（Ｅｃ１，Ｅｃ２，…）によって光ファイバ（Ｅｆ１，Ｅｆ２，…）の入射端（Ｅｉ１，Ｅｉ２，…）に集光され、前記光ファイバ（Ｅｆ１，Ｅｆ２，…）のコアを伝播して出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）から放射されるようにすることもできる。

【0038】

要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）の光ファイバ（Ｅｆ１，Ｅｆ２，…）の出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）からの放射光は、総合されて１個の出力光束（Ｆｏ）として本発明の光源装置から出力される。
なお、複数個の前記出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）からの放射光の総合方法としては、最も簡単には、前記出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）が同一平面上に位置するように揃えて、前記光ファイバ（Ｅｆ１，Ｅｆ２，…）の出射端部を束ねる事により実現することができる。
前記光ファイバ（Ｅｆ１，Ｅｆ２，…）のそれぞれが導光する前記出力光束（Ｆｏ）の光量に相関する量を測定できるよう、前記出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）からの放射光の一部を抽出して総合した測定用出力光束（Ｆｏ’）を生成し、図１のものと同様に、帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）をひとまとめにした帯域光特性所得手段セット（Ａｘ）に入力する構成とすることができる。
なお、ここでは、前記光ファイバ（Ｅｆ１，Ｅｆ２，…）の全ての出射端部を束ね、白色光の出力光束（Ｆｏ）を生成するものを記載したが、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域毎に前記出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）を分けて束ね、波長帯域別の出力光束を生成し、それぞれを前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）に個別に入力するように構成することもできる。

【0039】

前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）を構成する際の一例を、本発明の光源装置の一部を簡略化して示す模式図である図３に示す。
本図は、Ｒ色の波長帯域に関する光の強度に相関する発光強度指示値と基準波長からの偏差に相関する波長偏差指示値とを取得するための帯域光特性取得データ（ＳｈＲ）を生成する帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）として描いてあるが、他の色の波長帯域に関するものも同様で構わない。

【0040】

本図の前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）は、受光した前記測定用出力光束（Ｆｏ’）に含まれる光の波長に応じて進行方向を変える波長分散性光学素子（Ｅｇ）と、該波長分散性光学素子（Ｅｇ）によって進行方向を変えられた光が後方で形成する分布パターンを検出する撮像素子（Ｃａ）とを具備して前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ）を生成するように構成したものである。

【0041】

光ファイバ（Ｅｆ１，…）の出射端からの放射光は、コリメータレンズ（ＥｓＲ）を介して無限遠像のＲ色の出力光束（ＦｏＲ）に変換され、ミラー（ＨｕＲ）で反射されて、ｚ軸の方向に導かれる。
一方、ｚ’軸の方向には、僅かに存在する、前記ミラー（ＨｕＲ）から透過光（ＦｏＲ’）が漏れ出るため、これを集光レンズ（Ｅｂ１）で開口板（Ｅａｐ）のピンホール（Ｅａ）に集め、その通過光を後方に取出す。
取出した光束は、コリメータレンズ（Ｅｂ２）によって前記ピンホール（Ｅａ）の像を無限遠像に結像する光束に変換した上で、この光束を前記測定用出力光束として、これに含まれる光の波長に応じて進行方向を変える機能を有する、回折格子等を用いた波長分散性光学素子（Ｅｇ）で反射させた後、結像レンズ（Ｅｂ３）を通過させることにより、該結像レンズ（Ｅｂ３）の出力像面には、スペクトル分解された前記ピンホール（Ｅａ）の像が生成される。

【0042】

そして、この像の位置に、例えば１次元イメージセンサ等を用いた撮像素子（Ｃａ）の撮像面を配置することにより、この像を撮像することができるようにする。
このとき、前記撮像素子（Ｃａ）の画素の並び方向は、前記波長分散性光学素子（Ｅｇ）への入射光の波長変化に依存して出射光の角度が変化して投影される方向に一致させる。
以上のように構成したことにより、信号処理回路（Ｈ）は、前記撮像素子（Ｃａ）が取得した、前記したスペクトル分解されたピンホール像における明るさの分布パターンを読出し、各画素の明るさの総和を算出して分布パターン強度を求め、さらにそのパターンの重心位置を算出して基準波長に対応する画素位置からのズレ量を求め、これらの分布パターン強度とズレ量からなる前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ）を生成することができる。

【0043】

なお、前記信号処理回路（Ｈ）が、当該波長帯域に係わる前記光ファイバ（Ｅｆ１，…）の全てからの放射光を総合した、前記した分布パターン強度とズレ量を求めることができるよう、前記ピンホール（Ｅａ）のｚ’軸方向の位置は、前記光ファイバ（Ｅｆ１，…）の全てからの放射光が重畳される位置に設定する必要がある。
そのためには、前記光ファイバ（Ｅｆ１，…）それぞれの出射端におけるコアの各点からの放射光の角度分布の中心軸、すなわち主光線は、前記光ファイバ（Ｅｆ１，…）のコアの中心軸に平行、すなわちｚ’軸に平行であるから、前記集光レンズ（Ｅｂ１）の入射瞳は無限遠にあるとして、該集光レンズ（Ｅｂ１）の射出瞳の中心に前記ピンホール（Ｅａ）を設けることが好適である。

【0044】

前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）から前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を入力することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれ毎に、前記した分布パターン強度とズレ量を取得することができる。
したがって、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれ毎に、前記した分布パターン強度から光の強度に相関する発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb を算出し、また、前記した基準波長に対応する画素位置からの分布パターンの重心位置のズレ量から、基準波長からの偏差に相関する波長偏差指示値 Δλr，Δλg，Δλb を算出することができる。

【0045】

一般に、光源等から発せられる光の色は、ＣＩＥの制定になるＸＹＺ表色系に基づく色度座標によって表される。
（参考文献：「色の性質と技術」１９８６年１０月１０日初版第１刷，応用物理学会・光学懇話会編，朝倉書店発行）
波長 λ をパラメータとするスペクトル Ｓ(λ) で表される被測定光束の三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ は、ＣＩＥにより定められている等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) を用いて、以下の式（式１）
Ｘ ＝ ∫Ｓ(λ)・ｘe(λ)・ｄλ
Ｙ ＝ ∫Ｓ(λ)・ｙe(λ)・ｄλ
Ｚ ＝ ∫Ｓ(λ)・ｚe(λ)・ｄλ
の積分計算で求める。
ただし、積分は３８０ｎｍから７８０ｎｍの領域で行うとされている。
これらを用いて、被測定光束 Ｓ(λ) の色度座標 ｘ，ｙ は、以下の式（式２）
ｘ ＝ Ｘ／{Ｘ＋Ｙ＋Ｚ}
ｙ ＝ Ｙ／{Ｘ＋Ｙ＋Ｚ}
のように求められる。
なお、等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) の特性は、本発明の光源装置の技術に関連する概念の概略図である図４の（ａ）に示すようである。
（因みに、一般文献では、等色関数は、ｘ，ｙ，ｚ 各文字の上に横棒を付した記号が使用されるが、本明細書では都合により前記したように表記する。）

【0046】

前記統合制御回路（Ｍｃ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれ毎に、前記等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) それぞれについて、基準波長における関数値と波長の変化に対する関数の変化率とからなる局所帯域等色関数情報を保有している。
したがって前記統合制御回路（Ｍｃ）は、後述するように、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれ毎に算出された前記発光強度指示値と前記波長偏差指示値とに基づき、前記局所帯域等色関数情報を利用して、前記色相指示値たる三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ または色度座標 ｘ，ｙ を近似的に算出することができる。

【0047】

図４の（ｂ）は、色度座標と色の関係を表した色度図と呼ばれるものを概略図で示したもので、この表色系で表現可能な全ての色は、図の点線上もしくはその内部に位置し、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ），白色（Ｗ）の概略位置を記載してある。
なお、レーザ光のような単色光は図の点線上に位置する。 （ただし、ＲからＢに至る直線部、いわゆる純紫軌跡を除く。）
また、純白の色度座標は 1/3，1/3 である。
図において、白色の位置を基準に見ると、概ねＲは右側、Ｇは上側、Ｂは下側に位置するから、白色光の色度座標は、Ｒ成分を増すと ｘ 値が増加、Ｇ成分を増すと ｙ 値が増加、Ｂ成分を増すと ｙ 値が減少することになる。

【0048】

この色度図の性質を利用するため、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、光の強度に相関する発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb および基準波長からの偏差に相関する波長偏差指示値 Δλr，Δλg，Δλb を取得して色度座標を算出し、算出された色度座標のそれぞれの値 ｘ，ｙ と、それらそれぞれの目標値とを比較する。
そして例えば、もし ｘ が目標値より大きい場合は、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のなかのＲの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和を ｐ ％減少させ、かつＧの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和、およびＢの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和それぞれを {ｐ／２} ％づつ増加させ、また、もし ｙ が目標値より大きい場合は、Ｇの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和を ｑ ％減少させ、かつＢの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和を ｑ ％増加させるよう、前記駆動回路制御信号（Ｊ１ａ，Ｊ１ｂ，…，Ｊ２ａ，Ｊ２ｂ，…）を介して制御する。
そして適当な時間をおいて、再度、前記した光量測定データを取得する箇所にシーケンスを戻すようにすることにより、フィードバック制御ループが構築される。
このフィードバック制御ループにより、光の強度をあまり変化させずに、色度座標とその目標値との差異が小さくなるよう常に制御が行われることになり、光の色の安定化を図ることができる。

【0049】

ただし、値 ｘ または ｙ が目標値より小さい場合は、前記の記述における増加と減少の操作を逆にする。
また、値 ｐ および ｑ は、光の色の急激な変化が起きない程度に、そして、前記した、ｐ ％あるいは {ｐ／２} ％の減少や増加、および ｑ ％の減少や増加による、出力電力変化前における色度座標とその目標値との差異に対し、出力電力変化後における色度座標とその目標値との差異の符号が逆転し、かつ絶対値が大きくなるような事象が起きない程度に小さい値とすべきであるが、値 ｘ と目標値との差異の大きさに対する値 ｐ の大きさ、および値 ｙ と目標値との差異の大きさに対する値 ｑ の大きさの関係は、実験的に決めるとよい。
なお、前記した値 ｐ に基づく出力電力の増減と、値 ｑ に基づく出力電力の増減とは交互に行ってもよく、あるいは、値 ｐ と ｑ とをそれぞれ決定後、これら両方の値を反映させた出力電力の増減を行うようにしてもよい。

【0050】

色度座標 ｘ，ｙ の目標値との差異を検出したときの、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長帯域の発光素子を駆動する駆動回路の出力電力の総和に対する増減のさせ方について、ここで述べた、値 ｐ，ｑ に基づく方法は、必ずしも、最短経路で目標値に向かう仕方ではないが、フィードバック制御により、徐々に目標値に向けて系の状態を変化させて行けるため、前記した方法でも十分実用的である。
なお、最短経路で目標値に向かう仕方については後述する。

【0051】

因みに、目標とする色度座標は、必ずしも純白に対応するものが良いとは限らない。
理由は、例えば、本光源装置をプロジェクタに応用する場合、プロジェクタ本体の光学系の光の利用効率が、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で同じであるとは限らないからである。
例えば、あるプロジェクタ本体の光学系ではＢ色の利用効率が低いとすると、目標とする色度座標は、Ｂ色成分が多めの、青色がかったものとするであろう。
したがって、目標とする色度座標は、本光源装置の出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の色ではなく、本光源装置を利用する装置の出力に合わせて決めればよい。
ここで、いま述べた目標とする色度座標、すなわち前記色相指示値の目標値の決定の具体的な方法については後述する。

【0052】

なお、ここでは、一つの波長帯域の発光素子を駆動する駆動回路の出力電力の総和とその波長帯域の成分の光の強さとは、概ね比例的に相関する性質（本明細書では電力光量比例則と呼ぶ）、詳しく言えば、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のなかの、Ｒの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐr 、およびＧの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐg 、Ｂの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐb それぞれが、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の成分の光の強さに対し、概ね比例的に相関する性質を利用しているが、その前提として、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）それぞれについて、発光色の異なる発光素子の間では発光効率は異なっても構わないが、発光色の同じ発光素子は、全て同じ発光効率（より実際的に言えば同一メーカの同種製品）であることを仮定している。
したがって、もし、同じ色であっても発光効率の異なる複数種類が混在する等により、前記した前提が成り立たない場合は、例えば、ある発光色のもので、発光効率が高い、種類Ａの発光素子と、それより発光効率が１０％低い、種類Ｂの発光素子とがあったとして、前記駆動回路制御信号（Ｊ１ａ，Ｊ１ｂ，…，Ｊ２ａ，Ｊ２ｂ，…）を介して前記統合制御回路（Ｍｃ）からの電力設定指令を受信したとき、種類Ｂの発光素子を駆動する駆動回路は、内部的には、指令された設定電力に対し１０％増しの電力を設定する、などとする構成上の工夫により、容易に解決することができる。

【0053】

なお、前記した電力光量比例則における比例の精度、すなわち直線性があまり良くなくても、問題にならない。
その理由は、電力の増加と光量の増加とが相関している限り、それが直線的な関係になくても、少しづつ電力を変化させることにより、フィードバック制御により、徐々に目標値に向けて系の状態を変化させて行けるからである。

【0054】

また、前記した一つの波長帯域の発光素子を駆動する駆動回路の出力電力の総和を変化させるとき、対象駆動回路が複数存在する場合は、全ての駆動回路を同じ割合で変化させたり、異なる割合で変化させたり、特定のもののみを変化させたりなど、様々な形態が考えられるが、何れであっても構わない。
駆動回路に対する電力設定は、例えば設定データ長が８ビットであれば２５６階調であるなど、その細やかさが有限である。
したがって、電力を最小単位づつ増して行く場合、全ての駆動回路の電力設定を一斉に１ＬＳＢだけ増すのではなく、例えば、１番目の駆動回路の電力設定を１ＬＳＢだけ増し、次は２番目の駆動回路の電力設定を１ＬＳＢだけ増し、…、というように、駆動回路を分けて増し、最後の駆動回路の電力設定を１ＬＳＢだけ増したら、次はまた１番目の駆動回路の電力設定を１ＬＳＢだけ増し、…、という仕方で増すようにすれば、電力設定の階調数を、駆動回路の個数倍に増すことができる利点がある。

【0055】

前記したＣＩＥの制定になるＸＹＺ表色系は、前記した式１の Ｙ の値が、含まれる波長帯域の全てを総合した光の明るさを表すように構成されている。
したがって前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な光の色に相関する色相指示値に加えて、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な光の明るさに相関する明度指示値を生成し、前記色相指示値とその目標値の差異に加えて前記明度指示値とその目標値の差異が小さくなる、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値の変化量を決定して前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）をフィードバック制御するように構成することが好適である。

【0056】

すなわち、光の色に相関する色相指示値に加えて、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の全てを総合した光の明るさをも安定化制御する場合には、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、算出された Ｙ の値を明度指示値として、これと目標値とを比較し、もし Ｙ が目標値より大きい場合は、前記した電力光量比例則を前提として、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のなかの、Ｒの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐr 、およびＧの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐg 、Ｂの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐb それぞれを Ｑ ％減少させるよう、前記駆動回路制御信号（Ｊ１ａ，Ｊ１ｂ，…，Ｊ２ａ，Ｊ２ｂ，…）を介して制御することにより、光の色を変化させないで、光の明るさとその目標値との差異が小さくなる方向へフィードバック制御することにより、光の明るさの安定化を図ることができる。

【0057】

ただし、Ｙ が目標値より小さい場合は、前記の記述における増加と減少の操作を逆にする。
また、値 Ｑ は、光の明るさの急激な変化が起きない程度に、そして、前記した、Ｑ ％の減少や増加による、出力電力変化前における光の明るさとその目標値との差異に対し、出力電力変化後における光の明るさとその目標値との差異の符号が逆転し、かつ絶対値が大きくなるような事象が起きない程度に小さい値とすべきであるが、値 Ｙ と目標値との差異の大きさに対する値 Ｑ の大きさの関係は、実験的に決めるとよい。
なお、ここで述べた光の明るさの安定化のための出力電力の増減と、前記した光の色の安定化のための出力電力の増減とは交互に行ってもよく、あるいは、前記した値 ｐ，ｑ，Ｑ をそれぞれ決定後、これら３個の値を反映させた出力電力の増減を行うようにしてもよい。

【0058】

色度座標 ｘ，ｙ と明るさ Ｙ の目標値との差異を検出したときの、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長帯域の発光素子を駆動する駆動回路の出力電力の総和に対する増減のさせ方について、ここで述べた、値 ｐ，ｑ，Ｑ に基づく方法は、必ずしも、最短経路で目標値に向かう仕方ではないが、フィードバック制御により、徐々に目標値に向けて系の状態を変化させて行けるため、前記した方法でも十分実用的である。
なお、最短経路で目標値に向かう仕方については後述する。

【0059】

前記した光の色の安定化、および光の明るさの安定化のためのフィードバック制御の仕方に関しては、値 ｘ，ｙ および Ｙ を、統一的にそれぞれの目標値に最短経路で向かわせるための、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長帯域に対応する前記駆動回路の出力電力の変化量を定量的に決める指針が示されていなかったため、目標値に漸近するフィードバック制御のステップ数を短縮できなかった。
ここでは、この点が改善されたフィードバック制御を実現する指針を示す。

【0060】

すなわち、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値を微小変化させたときの前記色相指示値の変化量を、前記した前記発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表すときの係数を決定し、前記係数を介して前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値の変化量を決定して前記したフィードバック制御を行うように構成することを指針とする。

【0061】

前記したように、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）からの前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づき、光の強度に相関する発光強度指示値を測定している。
ここで、光の強度とは、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）のなかの一つの波長帯域に属するもの全ての光パワーに相関するもので、人間の視感度とは無関係である。
一方、光の明るさは、人間が感じる明るさであるから、同じ光パワー（密度）であっても、波長が変われば、人間の視感度の影響をうけて大きさが変化する。

【0062】

前記統合制御回路（Ｍｃ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値を微小変化させたときに、前記色相指示値たる三刺激値または色度座標に生じる変化量を、前記した前記発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表すときの係数を、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値および前記波長偏差指示値を用いて決定する。
そして、決定した前記係数を使用して、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値を微小変化させるための変化量を決定し、これに基づいて前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記駆動回路制御信号（Ｊ１ａ，Ｊ１ｂ，…，Ｊ２ａ，Ｊ２ｂ，…）を介して前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）の出力電力を設定することにより、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ 、または色度座標 ｘ，ｙ および光の明るさ Ｙ が、その目標値に維持されるようフィードバック制御を行うことができる。

【0063】

なお、前記した電力光量比例則を前提として、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値は、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のなかの、Ｒの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐr 、およびＧの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐg 、Ｂの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐb それぞれと、独立に比例関係にあると考えてよい。
例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値を全て１％増す場合、前記した出力電力の総和それぞれが、２００Ｗ，３００Ｗ，１００Ｗであったならば、それぞれ２０２Ｗ，３０３Ｗ，１０１Ｗとすればよい。

【0064】

前記した電力光量比例則に関して述べた前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のなかの、Ｒの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐr 、およびＧの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐg 、Ｂの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐb それぞれは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値たる Ｓr，Ｓg，Ｓb の目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp に対し、それぞれ独立な比例係数 ｋr，ｋg，ｋb で結んだ以下の式（式３）
Ｐr ＝ ｋr・Ｓrp
Ｐg ＝ ｋg・Ｓgp
Ｐb ＝ ｋb・Ｓbp
のように表すことができる。

【0065】

前記した前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて算出した前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb それぞれの値と、前記した Ｐr，Ｐg，Ｐb との比から、前記した式３の比例係数 ｋr，ｋg，ｋb を決定することができる。
最初、比例係数 ｋr，ｋg，ｋb には、未確定ではあるが適当に定めた安全な初期値が設定されているとして、未確定な ｋr，ｋg，ｋb に基づいて、発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb に対する適当に定めた安全な初期目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を生ずるであろう Ｐr，Ｐg，Ｐb を、前記した式３によって仮決定する。
その Ｐr，Ｐg，Ｐb の値にて実際に発光素子を駆動したときの前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）から得た前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb それぞれの値と、その元となった目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp との比を用いて、比例係数 ｋr，ｋg，ｋb を、以下の式（式４）
ｋr ＝ ｋr・Ｓrp／Ｓr
ｋg ＝ ｋg・Ｓgp／Ｓg
ｋb ＝ ｋb・Ｓbp／Ｓb
に従って補正すればよい。
（式４の各式の等号は、その右辺の計算結果を左辺の変数に代入する、という意味で、一般的プログラミング言語、例えばＣにおける計算命令の記法に従って表記している。）

【0066】

この補正は、フィードバック制御ループにおける繰り返しのなかで、後述するように、Ｓr，Ｓg，Ｓb の微小変化量 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb を決め、以下の式（式５）
Ｓrp ＝ Ｓr ＋ ΔＳr
Ｓgp ＝ Ｓg ＋ ΔＳg
Ｓbp ＝ Ｓb ＋ ΔＳb
に従って目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を更新し、前記した式３に従って電力を再設定して、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）による測定の度に行うことにすればよい。
このようにすることにより、前記したように、前記比例係数 ｋr，ｋg，ｋb が真の比例定数ではなく、例えば飽和傾向を示すような、非直線的なものであっても、前記した式３で規定される、単なる比として補正が繰り返し行われるため、Ｒ，Ｇ，Ｂ各駆動回路の電力 Ｐr，Ｐg，Ｐb と、発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb （やその目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp ）との正しい対応が維持される。

【0067】

以降においては、具体的に求められた前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb の値を用いて、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ がその目標値に維持されるよう、あるいは色度座標 ｘ，ｙ および光の明るさ Ｙ がその目標値に維持されるようフィードバック制御を行うために、前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb を微小変化させるときの変化量 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb の決定方法について説明する。

【0068】

前記したように、光の色に相関する色相指示値として色度座標 ｘ，ｙ に注目し、また光の明るさに相関する明度指示値として Ｙ に注目し、それらを安定化制御することについて述べた。
しかし ｘ，ｙ，Ｙ の系と Ｘ，Ｙ，Ｚ の系とは、前記した式２と以下の式（式６）
Ｘ ＝ Ｙ・ｘ／ｙ
Ｚ ＝ Ｙ・(１ − ｘ − ｙ)／ｙ
によって互いに変換が可能であるため、三刺激値は色度座標に相関する量であり、したがって、光の色に相関する色相指示値として、色度座標または三刺激値の何れをも採用することができる。
そこで先ず、制御対象を三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ とし、これがその目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp に維持されるように制御する場合について説明する。

【0069】

一般に、関数 ｆ ＝ ｆ(λ) の変数 λ が Δλ だけ微小変化したときの関数の変化 Δｆ は、関数 ｆ の微分係数 ｄｆ/ｄλ を用いて以下の式（式７）
Δｆ ＝ (ｄｆ/ｄλ)・Δλ
で近似できる。
前記した等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) についてこの式を適用して、波長 λ が λro の近傍では、λ＝λro ＋Δλr と書いて、以下の式（式８）
ｘe(λ) ＝ ｘe(λro ＋Δλr) ＝ ｘe(λro) ＋ Ｆxro・Δλr
ｙe(λ) ＝ ｙe(λro ＋Δλr) ＝ ｙe(λro) ＋ Ｆyro・Δλr
ｚe(λ) ＝ ｚe(λro ＋Δλr) ＝ ｚe(λro) ＋ Ｆzro・Δλr
ただし、
Ｆxro ＝ ｄｘe/ｄλ(λ=λro)
Ｆyro ＝ ｄｙe/ｄλ(λ=λro)
Ｆzro ＝ ｄｚe/ｄλ(λ=λro)
を得る。
同様に λ が λgo の近傍では、λ＝λgo ＋Δλg と書いて、以下の式（式９）
ｘe(λ) ＝ ｘe(λgo ＋Δλg) ＝ ｘe(λgo) ＋ Ｆxgo・Δλg
ｙe(λ) ＝ ｙe(λgo ＋Δλg) ＝ ｙe(λgo) ＋ Ｆygo・Δλg
ｚe(λ) ＝ ｚe(λgo ＋Δλg) ＝ ｚe(λgo) ＋ Ｆzgo・Δλg
ただし、
Ｆxgo ＝ ｄｘe/ｄλ(λ=λgo)
Ｆygo ＝ ｄｙe/ｄλ(λ=λgo)
Ｆzgo ＝ ｄｚe/ｄλ(λ=λgo)
さらに λ が λbo の近傍では、λ＝λbo ＋Δλb と書いて、以下の式（式１０）
ｘe(λ) ＝ ｘe(λbo ＋Δλb) ＝ ｘe(λbo) ＋ Ｆxbo・Δλb
ｙe(λ) ＝ ｙe(λbo ＋Δλb) ＝ ｙe(λbo) ＋ Ｆybo・Δλb
ｚe(λ) ＝ ｚe(λbo ＋Δλb) ＝ ｚe(λbo) ＋ Ｆzbo・Δλb
ただし、
Ｆxbo ＝ ｄｘe/ｄλ(λ=λbo)
Ｆybo ＝ ｄｙe/ｄλ(λ=λbo)
Ｆzbo ＝ ｄｚe/ｄλ(λ=λbo)
を得る。

【0070】

ここで、被測定光束 Ｓ(λ) が、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ単色の３原色から成っていると近似すると、デルタ関数 δ(λ) を用いて以下の式（式１１）
Ｓ(λ) ＝ Ｓr・δ(λ−λro −Δλr )
＋ Ｓg・δ(λ−λgo −Δλg )
＋ Ｓb・δ(λ−λbo −Δλb )
のように表せるから、この式と、前記した式８，式９，式１０を、前記した式１の積分に適用することにより、三刺激値の Ｘ に関する以下の式（式１２）
Ｘ ＝ Ｓr・{ ｘe(λro) ＋ Ｆxro・Δλr }
＋ Ｓg・{ ｘe(λgo) ＋ Ｆxgo・Δλg }
＋ Ｓb・{ ｘe(λbo) ＋ Ｆxbo・Δλb }
＝ Ｈxr・Ｓr ＋ Ｈxg・Ｓg ＋ Ｈxb・Ｓb
ただし、
Ｈxr ＝ ｘe(λro) ＋ Ｆxro・Δλr
Ｈxg ＝ ｘe(λgo) ＋ Ｆxgo・Δλg
Ｈxb ＝ ｘe(λbo) ＋ Ｆxbo・Δλb
および Ｙ に関する以下の式（式１３）
Ｙ ＝ Ｓr・{ ｙe(λro) ＋ Ｆyro・Δλr }
＋ Ｓg・{ ｙe(λgo) ＋ Ｆygo・Δλg }
＋ Ｓb・{ ｙe(λbo) ＋ Ｆybo・Δλb }
＝ Ｈyr・Ｓr ＋ Ｈyg・Ｓg ＋ Ｈyb・Ｓb
ただし、
Ｈyr ＝ ｙe(λro) ＋ Ｆyro・Δλr
Ｈyg ＝ ｙe(λgo) ＋ Ｆygo・Δλg
Ｈyb ＝ ｙe(λbo) ＋ Ｆybo・Δλb
さらに Ｚ に関する以下の式（式１４）
Ｚ ＝ Ｓr・{ ｚe(λro) ＋ Ｆzro・Δλr }
＋ Ｓg・{ ｚe(λgo) ＋ Ｆzgo・Δλg }
＋ Ｓb・{ ｚe(λbo) ＋ Ｆzbo・Δλb }
＝ Ｈzr・Ｓr ＋ Ｈzg・Ｓg ＋ Ｈzb・Ｓb
ただし、
Ｈzr ＝ ｚe(λro) ＋ Ｆzro・Δλr
Ｈzg ＝ ｚe(λgo) ＋ Ｆzgo・Δλg
Ｈzb ＝ ｚe(λbo) ＋ Ｆzbo・Δλb
を得る。

【0071】

前記した式１２，式１３，式１４より、発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb を微小変化させたときの三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ の変化 ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ は、以下の式（式１５）
ΔＸ ＝ Ｈxr・ΔＳr ＋ Ｈxg・ΔＳg ＋ Ｈxb・ΔＳb
ΔＹ ＝ Ｈyr・ΔＳr ＋ Ｈyg・ΔＳg ＋ Ｈyb・ΔＳb
ΔＺ ＝ Ｈzr・ΔＳr ＋ Ｈzg・ΔＳg ＋ Ｈzb・ΔＳb
のように表すことができる。
かくして、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値を微小変化させたときの前記色相指示値の変化量を、前記した前記発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表すことができ、また、そのときの係数を、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値および前記波長偏差指示値を用いて決定することができた。

【0072】

フィードバック制御において、現在の三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ の値に対し、これらをその目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp に近づけるために、発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb に微小変化 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb を与えると考えると、ダンピング係数 Ｄ ＝ ０〜１ として、以下の式（式１６）
ΔＸ ＝ Ｄ・{Ｘp −Ｘ}
ΔＹ ＝ Ｄ・{Ｙp −Ｙ}
ΔＺ ＝ Ｄ・{Ｚp −Ｚ}
によって ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ の値を決めれば、前記した式１５は ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb に関する初等的な３元連立１次方程式と見ることができ、全ての係数が決まっているため、容易に解くことができて、前記発光強度指示値の微小変化量 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb の値を求めることができる。
前記した式５に従って、求めた ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb を元の Ｓr，Ｓg，Ｓb に加えて発光強度指示値の新しい目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を算出し、前記した式３を介して、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）の電力 Ｐr，Ｐg，Ｐb を更新することができる。

【0073】

以上、色相指示値の変化量を、発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表した式１５を介したフィードバック制御の仕方についてまとめると以下のようである。
先ず、係数 Ｈxr，Ｈxg，Ｈxb，Ｈyr，Ｈyg，Ｈyb，Ｈzr，Ｈzg，Ｈzb の値を、式１２，式１３，式１４に従い事前に準備しておく。
前記統合制御回路（Ｍｃ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値たる Ｓr，Ｓg，Ｓb に対し、適当な初期目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を定め、また、比例係数 ｋr，ｋg，ｋb の適当な初期値を定め、式３によって前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）の電力 Ｐr，Ｐg，Ｐb を設定して発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）の駆動を開始し、適当に定めた暖機運転期間だけ待機する。

【0074】

前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて算出した前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、元の目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を式４に適用して比例係数 ｋr，ｋg，ｋb を更新する。
得られた発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb に基づき式１２，式１３，式１４を介して算出した三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ と、その目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp とを式１６に適用すると式１５の左辺が決定されるから、これを３元連立１次方程式と見て解き、前記発光強度指示値の微小変化量 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb の値を求める。
前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記発光強度指示値の現在の値 Ｓr，Ｓg，Ｓb に対し、いま求めた ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb を式５に適用して発光強度指示値の新しい目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を算出し、式３に従って前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）の電力 Ｐr，Ｐg，Ｐb を更新する。
そして前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を取得する動作に戻り、以降、記載したシーケンスを繰り返すようにすることにより、フィードバック制御ループが構築される。

【0075】

なお、前記したダンピング係数は、これを小さくするほど ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb が全体的に小さく抑えられ、フィードバック制御の変化速度を低くして、行き過ぎや発振などの不安定現象を防止する効果がある。
ただし、あまり小さくすると補正の完了までに過剰な時間が掛かるなどの不都合が生ずる可能性があるため、実験的に好適な値を決めるとよい。

【0076】

ところで、前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb のうちの一つ、例えば Ｓr を、何らかの事情により別途決める場合（例えば定格に達した場合など）は、三刺激値の目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp を満足させることはできず、光の明るさを維持することを断念して、光の色を、目標とするものに維持するよう、制御の様式を変更する必要がある。
上において述べた三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ が、その目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp に維持されるように制御する方法の場合、光の色の目標を維持したまま、例えば Ｓr が所定の値となるよう、光の明るさを小さくしたい場合は、三刺激値の目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp それぞれを、適当に決めた、ある同じ比率で縮小することを試行し、フィードバックループを実際に回してみて、Ｓr が所定の値になるような適当な比率が見つかるまで、試行錯誤する必要がある。

【0077】

これに対し、光の色に相関する色相指示値たる色度座標 ｘ，ｙ と、光の明るさに相関する明度指示値たる Ｙ とを制御対象とし、ｘ，ｙ，Ｙ をその目標値 ｘp，ｙp，Ｙp に維持する制御方式を実現できれば、例えば Ｓr の値を不変にしたまま、色度座標 ｘ，ｙ のみを目標値に維持するフィードバック制御を行うことが可能となる。
以下において、制御対象を ｘ，ｙ，Ｙ とし、これがその目標値 ｘp，ｙp，Ｙp に維持されるように制御する場合について説明する。

【0078】

色度座標 ｘ，ｙ を計算するために、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ に関する前記した式１２，式１３，式１４を適用すれば、さらに Ｘ，Ｙ，Ｚ の和に関する以下の式（式１７）
Ｔ ＝ Ｘ＋Ｙ＋Ｚ
＝ { Ｈxr ＋ Ｈyr ＋ Ｈzr }・Ｓr
＋ { Ｈxg ＋ Ｈyg ＋ Ｈzg }・Ｓg
＋ { Ｈxb ＋ Ｈyb ＋ Ｈzb }・Ｓb
＝ Ｉr・Ｓr ＋Ｉg・Ｓg ＋Ｉb・Ｓb
ただし、
Ｉr ＝ Ｈxr ＋ Ｈyr ＋ Ｈzr
Ｉg ＝ Ｈxg ＋ Ｈyg ＋ Ｈzg
Ｉb ＝ Ｈxb ＋ Ｈyb ＋ Ｈzb
を得る。
したがって、被測定光束 Ｓ(λ) に関する前記した式２の色度座標 ｘ，ｙ は、前記した式１２，式１３，式１７を用いた以下の式（式１８）
ｘ ＝ Ｘ／Ｔ
ｙ ＝ Ｙ／Ｔ
の計算で求められる。

【0079】

一般に、関数 ｆ ＝ ｆ(ｕ，ｖ，ｗ) の変数 ｕ，ｖ，ｗ が微小変化したときの関数の変化は、ｆ の偏微分係数 δｆ/δｕ，δｆ/δｖ，δｆ/δｗ を用いて、以下の式（式１９）
Δｆ ＝ (δｆ/δｕ)・Δｕ ＋ (δｆ/δｖ)・Δｖ ＋ (δｆ/δｗ)・Δｗ
のように近似できる。
色度座標 ｘ，ｙ および光の明るさ Ｙ が、前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb を変数とする関数であると見て、以下の式（式２０）
Ｊxr ＝ δｘ/δＳr ＝ { δＸ/δＳr・Ｔ − Ｘ・δＴ/δＳr }／{Ｔ・Ｔ}
＝ { Ｈxr・Ｔ − Ｉr・Ｘ }／{Ｔ・Ｔ}
＝ { Ｈxr − Ｉr・ｘ }／Ｔ
Ｊxg ＝ δｘ/δＳg ＝ { Ｈxg − Ｉg・ｘ }／Ｔ
Ｊxb ＝ δｘ/δＳb ＝ { Ｈxb − Ｉb・ｘ }／Ｔ
Ｊyr ＝ δｙ/δＳr ＝ { Ｈyr − Ｉr・ｙ }／Ｔ
Ｊyg ＝ δｙ/δＳg ＝ { Ｈyg − Ｉg・ｙ }／Ｔ
Ｊyb ＝ δｙ/δＳb ＝ { Ｈyb − Ｉb・ｙ }／Ｔ
のように偏微分係数の値を具体的に決めれば、Ｓr，Ｓg，Ｓb を微小変化させたときの ｘ，ｙ，Ｙ の変化量は、以下の式（式２１）
Δｘ ＝ Ｊxr・ΔＳr ＋Ｊxg・ΔＳg ＋Ｊxb・ΔＳb
Δｙ ＝ Ｊyr・ΔＳr ＋Ｊyg・ΔＳg ＋Ｊyb・ΔＳb
ΔＹ ＝ Ｈyr・ΔＳr ＋Ｈyg・ΔＳg ＋Ｈyb・ΔＳb
のように表すことができる。

【0080】

かくして、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値を微小変化させたときの前記色相指示値の変化量を、前記した前記発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表すことができ、また、そのときの係数を、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値および前記波長偏差指示値を用いて決定することができた。
ただし、式２１の３番目の（ ΔＹ に関する）式は、式１３から得られる次の関係に基づく。
δＹ/δＳr ＝ Ｈyr
δＹ/δＳg ＝ Ｈyg
δＹ/δＳb ＝ Ｈyb

【0081】

前記した式１６に関して述べたものと同様に、フィードバック制御において、現在の ｘ，ｙ，Ｙ の値に対し、これらをその目標値 ｘp，ｙp，Ｙp に近づけるために、Ｓr，Ｓg，Ｓb を微小変化させると考えると、ダンピング係数 Ｄ ＝ ０〜１ として、以下の式（式２２）
Δｘ ＝ Ｄ・{ｘp −ｘ}
Δｙ ＝ Ｄ・{ｙp −ｙ}
ΔＹ ＝ Ｄ・{Ｙp −Ｙ}
によって Δｘ，Δｙ，ΔＹ の値を決めれば、前記した式２１は ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb に関する初等的な３元連立１次方程式と見ることができ、全ての係数が決まっているため、容易に解くことができて、前記発光強度指示値の微小変化量 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb の値を求めることができる。

【0082】

以上、色相指示値の変化量を、発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表した式２１を介したフィードバック制御の仕方についてまとめると以下のようである。
等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) に関する局所帯域等色関数情報、すなわちＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の基準波長 λro，λgo，λbo における関数値 ｘe(λro)，ｙe(λro)，ｚe(λro) と ｘe(λgo)，ｙe(λgo)，ｚe(λgo) と ｘe(λbo)，ｙe(λbo)，ｚe(λbo) の値、さらに波長の変化に対する関数の変化率 Ｆxro，Ｆyro，Ｆzro と Ｆxgo，Ｆygo，Ｆzgo と Ｆxbo，Ｆybo，Ｆzbo の値を事前に準備しておく。
前記統合制御回路（Ｍｃ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値たる Ｓr，Ｓg，Ｓb に対し、適当な初期目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を定め、また、比例係数 ｋr，ｋg，ｋb の適当な初期値を定め、式３によって前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）の電力 Ｐr，Ｐg，Ｐb を設定して発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）の駆動を開始し、適当に定めた暖機運転期間だけ待機する。

【0083】

前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて算出した前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、元の目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を式４に適用して比例係数 ｋr，ｋg，ｋb を更新する。
そして前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb の値を、前記した式１２，式１３，式１７に適用すれば、補助係数 Ｈxr，Ｈxg，Ｈxb と Ｈyr，Ｈyg，Ｈyb と Ｈzr，Ｈzg，Ｈzb と Ｉr，Ｉg，Ｉb を介して、三刺激値の Ｘ と Ｙ そして Ｔ が求められ、そしてこれらを前記した式１８に適用して色度座標 ｘ，ｙ の値を求めることができる。
値を求めた ｘ，ｙ，Ｙ と、その目標値 ｘp，ｙp，Ｙp とを前記した式２２に適用すると前記した式２１の左辺が決定され、また前記した式２０の Ｊxr，Ｊxg，Ｊxb と Ｊyr，Ｊyg，Ｊyb によって前記した式２１の右辺の係数が決定されるから、これを３元連立１次方程式と見て解き、前記発光強度指示値の微小変化量 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb の値を求める。

【0084】

前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記発光強度指示値の現在の値 Ｓr，Ｓg，Ｓb に対し、いま求めた ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb を式５に適用して発光強度指示値の新しい目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を算出し、式３に従って前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）の電力 Ｐr，Ｐg，Ｐb を更新する。
そして前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を取得する動作に戻り、以降、記載したシーケンスを繰り返すようにすることにより、フィードバック制御ループが構築される。

【0085】

なお、前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb のうちの一つ、例えば ΔＳr を、何らかの事情により別途決める場合（例えば定格に達した場合など）は、これを前記した式２１の方程式の未知数から定数に変更して、以下の式（式２３）
Δｘ−Ｊxr・ΔＳr ＝ Ｊxg・ΔＳg ＋Ｊxb・ΔＳb
Δｙ−Ｊyr・ΔＳr ＝ Ｊyg・ΔＳg ＋Ｊyb・ΔＳb
のように組み換えた方程式を適用すればよく、これは初等的な２元連立１次方程式であるから容易に解くことができて、ΔＳg，ΔＳb を求めることができる。
ただし、このようにした場合は、光の明るさ Ｙ を目標値に維持することはできなくなるが、色度座標 ｘ，ｙ を目標値に維持するフィードバック制御は実行することができる。

【0086】

ここで、前記した式１１に記載した、被測定光束 Ｓ(λ) をデルタ関数で近似することの妥当性について補足しておく
同じ色であっても複数個の発光素子を集めた場合、発光波長のバラツキがあるため、それらを総合した光のスペクトル Ｓ(λ) は、正確には前記した式１１のようなデルタ関数にはならない。
しかし、発光波長のバラツキがあっても、同じ波長帯域に属する全ての発光素子を総合し、その波長の平均値に等しい波長を有する、仮想的な単色光源に置き換えると考えれば、前記した議論が成立する。
ただし、同じ波長帯域に属する全ての発光素子を総合した場合は、波長のバラツキに起因したスペクトル幅の拡がりが存在することになり、その結果、色度座標が少しだけ白色方向に移動する。
しかし、この移動量は僅かである上、本光源装置における色度座標等の計算の目的は、正確な絶対値を確定することではなく、発光素子の温度上昇などに起因して発光波長が変化し、白バランスが崩れるものを、フィードバック制御で補正することであり、波長のバラツキに起因したスペクトル幅の拡がりは、そのような発光波長の変化が生じる前から存在していたものであるから、前記した計算の目的に照らして、実用上の問題は無い。

【0087】

また、フィードバック制御の目標値 ｘp，ｙp，Ｙp についても補足しておく。
前記したように本光源装置における色度座標等の計算の目的が正確な絶対値を確定することではないことを前提として、種々の近似計算を行っている。
そのため、目標値 ｘp，ｙp，Ｙp を数値で与えても、フィードバック制御によって達成される状態が所望のものになるかどうかは不明であり、このような使い方は適当ではない。
例えばプロジェクタに応用する場合で言えば、本光源装置をプロジェクタの実機に実際に搭載し、白色となるべき画像をスクリーンに投影させ、所望の白色が得られるよう、本光源装置のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの光の強度を調整し、調整が完了したときの本光源装置自身による ｘ，ｙ，Ｙ の測定値を、その目標値 ｘp，ｙp，Ｙp として記憶することが好適である。
ただし、いま述べた、所望の白色の色度座標と測定した色度座標との比較や光の強度の調整を、人間が手動で行うのではなく、本光源装置自身に遂行させる方法、言い換えれば、目標とする色度座標、すなわち前記色相指示値の目標値の決定の具体的な方法については後述する。
ここで、記憶された目標値の実際の値については無頓着でも構わず、それ以降は、フィードバック制御を実行すれば、所望の白色が得られる状態が達成される。
なお、ここで ｘp，ｙp，Ｙp について述べたことは、三刺激値の目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp に対しても同様である。

【0088】

ここまで、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を求め、その値を使ってその時点での三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ や色度座標 ｘ，ｙ を計算することについて述べた。
また、フィードバック制御のための線形方程式である前記した式１５や式２１の係数 Ｈxr，Ｈxg，Ｈxb，Ｈyr，Ｈyg，Ｈyb，Ｈzr，Ｈzg，Ｈzb および Ｊxr，Ｊxg，Ｊxb，Ｊyr，Ｊyg，Ｊyb の決定の際にも、求めた基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb の値を使用する計算方法を提示した。
しかし、これら係数に関しては、基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を全て零とおく近似を行って値を決定することが可能である。

【0089】

何故ならば、このように近似することにより、計算の精度は悪化するものの、この悪化の影響は、前記した式１５や式２１を解いて得るベクトル ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ および Δｘ，Δｙ，ΔＹ の方向が、近似しない場合のそれに対し、幾らかのズレを生ずるという形で現れるが、この計算は、フィードバック制御ループのなかで繰返し行われるため、ズレがあったとしても結局は、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ や色度座標 ｘ，ｙ は、その目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp や ｘp，ｙp に漸近して行くことになるからである。
ただし、このような近似を行う場合は、目標への漸近の速さが劣る可能性があるが、係数の計算が簡略化される利点がある。
以下において、このように近似する場合の計算方法について説明する。

【0090】

前記した基準波長からの偏差を零とおく近似の下での前記発光強度指示値を、近似しない場合のものと同じ記号で Ｓr，Ｓg，Ｓb と書けば、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ に関する前記した式１２，式１３，式１４に対応するものは、以下の式（式２４）
Ｘ ＝ Ｈxro・Ｓr ＋ Ｈxgo・Ｓg ＋ Ｈxbo・Ｓb
Ｙ ＝ Ｈyro・Ｓr ＋ Ｈygo・Ｓg ＋ Ｈybo・Ｓb
Ｚ ＝ Ｈzro・Ｓr ＋ Ｈzgo・Ｓg ＋ Ｈzbo・Ｓb
ただし、
Ｈxro ＝ ｘe(λro)
Ｈxgo ＝ ｘe(λgo)
Ｈxbo ＝ ｘe(λbo)
Ｈyro ＝ ｙe(λro)
Ｈygo ＝ ｙe(λgo)
Ｈybo ＝ ｙe(λbo)
Ｈzro ＝ ｚe(λro)
Ｈzgo ＝ ｚe(λgo)
Ｈzbo ＝ ｚe(λbo)
のように表すことができる。

【0091】

これより、前記した式１５の代わりに、フィードバック制御ループのなかで解くべき方程式として、以下の式（式２５）
ΔＸ ＝ Ｈxro・ΔＳr ＋ Ｈxgo・ΔＳg ＋ Ｈxbo・ΔＳb
ΔＹ ＝ Ｈyro・ΔＳr ＋ Ｈygo・ΔＳg ＋ Ｈybo・ΔＳb
ΔＺ ＝ Ｈzro・ΔＳr ＋ Ｈzgo・ΔＳg ＋ Ｈzbo・ΔＳb
を得る。
かくして、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値を微小変化させたときの前記色相指示値の変化量を、前記した前記発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表すことができ、また、そのときの係数を決定することができた。

【0092】

これらの左辺の ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ の値は、三刺激値の目標値 Ｘp，Ｙp，Ｚp と、その時点での三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ の値とに基づき、前記した式１６により計算すればよい。
なお、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ の値は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb とを求めた上で、前記した式１２，式１３，式１４によって計算して決定すればよい。

【0093】

また同じく、基準波長からの偏差を零とおく近似の下で、色度座標 ｘ，ｙ に関する前記した式１７の Ｉr，Ｉg，Ｉb 、および式２０に対応するものは、基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を零とおいて、以下の式（式２６）
Ｉro ＝ Ｈxro ＋ Ｈyro ＋ Ｈzro
Ｉgo ＝ Ｈxgo ＋ Ｈygo ＋ Ｈzgo
Ｉbo ＝ Ｈxbo ＋ Ｈybo ＋ Ｈzbo
および以下の式（式２７）
Ｊxro ＝ { Ｈxro − Ｉro・ｘ }／Ｔ
Ｊxgo ＝ { Ｈxgo − Ｉgo・ｘ }／Ｔ
Ｊxbo ＝ { Ｈxbo − Ｉbo・ｘ }／Ｔ
Ｊyro ＝ { Ｈyro − Ｉro・ｙ }／Ｔ
Ｊygo ＝ { Ｈygo − Ｉgo・ｙ }／Ｔ
Ｊybo ＝ { Ｈybo − Ｉbo・ｙ }／Ｔ
のように表すことができる。
ただし、ｘ，ｙ および Ｔ は、前記したように、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb とを求めた上で、前記した式１２，式１３，式１４によって計算された三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ の値を、前記した式１７の最上段の表現、すなわち以下の式（再録）
Ｔ ＝ Ｘ＋Ｙ＋Ｚ
および式１８に適用して計算する。

【0094】

そして、前記した式２１の代わりに、フィードバック制御ループのなかで解くべき方程式として、以下の式（式２８）
Δｘ ＝ Ｊxro・ΔＳr ＋Ｊxgo・ΔＳg ＋Ｊxbo・ΔＳb
Δｙ ＝ Ｊyro・ΔＳr ＋Ｊygo・ΔＳg ＋Ｊybo・ΔＳb
ΔＹ ＝ Ｈyro・ΔＳr ＋Ｈygo・ΔＳg ＋Ｈybo・ΔＳb
を得る。
かくして、前記した波長帯域のそれぞれについての前記発光強度指示値を微小変化させたときの前記色相指示値の変化量を、前記した前記発光強度指示値の変化量を用いて、その線形演算で表すことができ、また、そのときの係数を決定することができた。

【0095】

これらの左辺の Δｘ，Δｙ，ΔＹ の値は、色度座標と明度指示値 Ｙ の目標値 ｘp，ｙp，Ｙp と、その時点での ｘ，ｙ，Ｙ の値とに基づき、前記した式２２により計算すればよい。
当然、このように基準波長からの偏差を零とおく近似を行う場合でも、前記した式２３を挙げて説明したものと同じ手法を用いることによって、前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb のうちの一つを方程式２８から除外し、色度座標 ｘ，ｙ のみを目標値に維持するフィードバック制御を実行することが可能である。

【0096】

なお、ここで述べた基準波長からの偏差を零とおく近似を行う場合でも、前記した前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のなかの、Ｒの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐr 、およびＧの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐg 、Ｂの波長帯域の発光素子を駆動するものの出力電力の総和 Ｐb それぞれの決定に関しては、前記した式３，式４，式５を有効に使用することができる。
つまり、前記したように、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて算出した前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、元の目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を式４に適用して比例係数 ｋr，ｋg，ｋb を更新する。
前記した式２５または式２８を解いて変化量 ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb を求めたならば、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記発光強度指示値の現在の値 Ｓr，Ｓg，Ｓb に対し、いま求めた ΔＳr，ΔＳg，ΔＳb を式５に適用して発光強度指示値の新しい目標値 Ｓrp，Ｓgp，Ｓbp を算出し、式３に従って前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）の電力 Ｐr，Ｐg，Ｐb を更新する。
そして前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を取得する動作に戻り、以降、記載したシーケンスを繰り返すようにすることにより、フィードバック制御ループが構築される。

【0097】

因みに、前記した式２４のそれぞれの左辺の三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ の値は、前記したように、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）が取得した前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）に基づいて前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb とを求めた上で、前記した式１２，式１３，式１４によって計算するものとして、前記した式４，式５に適用するための発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb については、前記した式２４を方程式と見て、それを解いて求めた値を使うこともできる。

【0098】

以上において述べたように、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ または色度座標 ｘ，ｙ を求めることができるならば、フィードバック制御のための線形方程式である前記した式２５や式２８の係数については、基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を全て零とおく近似を行って決定してもよい。
このことは、逆に考えれば、基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を知ることはできないが、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ または色度座標 ｘ，ｙ を求めることが可能な帯域光特性取得手段があれば、本発明の光源装置において使用可能であることを意味している。
そのような帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）として、前記した波長帯域のそれぞれ毎の光量検出器は、その分光感度特性が、前記した波長帯域のそれぞれで定めた基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率が、ＸＹＺ表色系の３個の等色関数それぞれの基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率と一致するように構成したものを採用することができる。
何故ならば、前記した式１は、前記した等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) それぞれと等しい分光感度特性を有する光センサを用いて光量測定を行うを行うことによって、三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ が測定できることを教えており、したがって前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）それぞれの分光感度特性を、前記した等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) それぞれと同じにすることにより、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の前記した三刺激値 Ｘ，Ｙ，Ｚ を直接に測定することができるからである。

【0099】

本発明の光源装置の一部を簡略化して示すブロック図である図５に示すように、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）では、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）は、特性フィルタ（ＥｔＸ）に入力され、それを透過した測定用出力光束（ＦｔＸ）は、光センサ（ＣＸ）で受光される。
前記光センサ（ＣＸ）からの光検出信号（ＳｇＸ）は、信号処理回路（ＨｓＲ）によって増幅やＡＤ変換等の必要な処理を行い、帯域光特性取得データ（ＳｈＲ）を生成する。
当然ながら、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）の分光感度特性には、前記特性フィルタ（ＥｔＸ）に起因するものに加え、前記光センサ（ＣＸ）自身の分光感度特性が反映される。

【0100】

前記帯域光特性取得手段（ＡｉＧ，ＡｉＢ）についても同様であり、前記特性フィルタ（ＥｔＸ）に代えて、分光感度特性が異なる特性フィルタ（ＥｔＹ，ＥｔＺ）を備え、それより後段の光センサ（ＣＹ，ＣＺ）および信号処理回路（ＨｓＧ，ＨｓＢ）については、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）の前記光センサ（ＣＸ）および前記信号処理回路（ＨｓＲ）からなる回路部分と同じものを使って構成してもよく、これにより帯域光特性取得データ（ＳｈＧ，ＳｈＢ）を生成することができる。
なお、前記信号処理回路（ＨｓＲ，ＨｓＧ，ＨｓＢ）は、マルチプレクサと共通の１個のＡＤ変換器を備えた、１個の信号処理回路に統合することもできる。

【0101】

前記したように、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）それぞれの分光感度特性を、前記した等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) それぞれと同じにするためには、前記特性フィルタ（ＥｔＸ，ＥｔＹ，ＥｔＺ）の分光透過率特性は、それに前記光センサ（ＣＸ，ＣＹ，ＣＺ）自身の分光感度特性が重畳した特性が、前記した等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) それぞれと同じになるようにすればよい。

【0102】

ただし、本光源装置においては、前記した波長帯域における狭い波長帯域で発光する発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）しか含まれていないため、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）それぞれの分光感度特性を、少なくとも前記した波長帯域のそれぞれの近傍において、前記した等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) それぞれと同じにすれば十分である。
したがって、前記特性フィルタ（ＥｔＸ，ＥｔＹ，ＥｔＺ）の分光透過率特性は、それに前記光センサ（ＣＸ，ＣＹ，ＣＺ）自身の分光感度特性が重畳した特性が、少なくとも前記した波長帯域のそれぞれの近傍において、前記した等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) それぞれと同じになるようにすればよい。

【0103】

さらに、分光感度特性が前記した波長帯域の近傍において等色関数と同じになることを実現する上で、さらに近似して、前記した波長帯域のそれぞれで基準波長を定め、その基準波長での感度値および基準波長における波長の変化に対する感度の変化率が、前記した等色関数についての基準波長における関数値および基準波長における波長の変化に対する関数の変化率と同じになるようにしても十分実用的である。
したがって、前記特性フィルタ（ＥｔＸ，ＥｔＹ，ＥｔＺ）の分光透過率特性は、それに前記光センサ（ＣＸ，ＣＹ，ＣＺ）自身の分光感度特性が重畳した特性において、基準波長での透過率値および基準波長における波長の変化に対する透過率の変化率が、前記した等色関数についての基準波長における関数値および基準波長における波長の変化に対する関数の変化率と同じになるようにすればよい。

【0104】

前記した波長帯域、すなわち本光源装置のＲ，Ｇ，Ｂの前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）の発光波長の帯域が、例えば、６４０ｎｍ，５３０ｎｍ，４６５ｎｍを基準波長として、その近傍の狭い範囲に限定される場合の設計について考えるならば、等色関数の基準波長における関数値および波長の変化に対する関数の変化率は、以下の式（式２９）
λro ＝ 640
λgo ＝ 530
λbo ＝ 460
のように定義して、定められている等色関数 ｘe(λ)，ｙe(λ)，ｚe(λ) の数表を参照することにより、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）に対応する ｘe(λ) については、以下の式（式３０）
ｘe(λro) ＝ 0.4479
ｘe(λgo) ＝ 0.1655
ｘe(λbo) ＝ 0.2511
ｄｘe/ｄλ(λ=λro) ＝ -0.01742
ｄｘe/ｄλ(λ=λgo) ＝ 0.01204
ｄｘe/ｄλ(λ=λbo) ＝ -0.01114
また、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＧ）に対応する ｙe(λ) については、以下の式（式３１）
ｙe(λro) ＝ 0.1750
ｙe(λgo) ＝ 0.8620
ｙe(λbo) ＝ 0.0739
ｄｙe/ｄλ(λ=λro) ＝ -0.00736
ｄｙe/ｄλ(λ=λgo) ＝ 0.01058
ｄｙe/ｄλ(λ=λbo) ＝ 0.00342
また、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＢ）に対応する ｚe(λ) については、以下の式（式３２）
ｚe(λro) ＝ 0.0
ｚe(λgo) ＝ 0.0422
ｚe(λbo) ＝ 1.5281
ｄｚe/ｄλ(λ=λro) ＝ 0.0
ｄｚe/ｄλ(λ=λgo) ＝ -0.00248
ｄｚe/ｄλ(λ=λbo) ＝ -0.04810
を得る。

【0105】

したがって、前記特性フィルタ（ＥｔＸ，ＥｔＹ，ＥｔＺ）は、それぞれ前記した式３０，式３１，式３２に従う分光透過率を有するように製作すればよい。
このフィルタは、前記した式２９に定めた波長の近傍、すなわち、本光源装置に実装される前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）が有するバラツキ、および想定温度範囲における発光波長変動に起因する、波長変化の上限と下限で規定される帯域幅内での特性を確定すればよく、この帯域幅の外における分光透過率特性はどのようであっても構わない。
したがって、前記した色度計等に使われるフィルタに比べて格段に設計・製作が容易であるため、低コストで実現できる利点がある。

【0106】

ここで、前記したように、目標とする色度座標、すなわち前記色相指示値の目標値の決定方法について述べる。
本発明の光源装置は、外部よりデータを取得するためのインターフェイス部（Ｉｆ）を具備しており、本光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に対し、すなわち、光源装置を利用する外部装置がプロジェクタである場合で言えば、本光源装置の出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を取り入れて純白となるべき映像信号に基づいて２次元光振幅変調を行っているプロジェクタがスクリーン上に投影した画像に対し、前記色相指示値に相関する色相相関データ（Ｓｅ）を、すなわち、例えば色度座標の測定値を、外部データ取得モードを実行して、前記インターフェイス部（Ｉｆ）を介して取得できるように構成してある。

【0107】

例えば、最初、本光源装置は、出力光束の色が純白(色度座標が 1/3，1/3 )となるようにフィードバック制御を行っている状態で、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）をプロジェクタに供給しているときに、同じく純白となるべき映像信号に基づいてプロジェクタが白色画像を投影しているとする。
この白色画像の投影光を色相指示値測定手段によって測定したときの色度座標測定値が ｘ'，ｙ' であったとして、この座標が純白から外れているならば、その原因は、前記したＲ，Ｇ，Ｂ各色の波長帯域に対するプロジェクタ本体の光学系の光利用効率の相違、もしくは、その相違に対してプロジェクタが行う色補正の不整合によると考えられる。

【0108】

いま述べた純白出力状態における本光源装置の前記発光強度指示値の設定 Ｓr，Ｓg，Ｓb に対し、前記色相指示値測定手段に入力された光、すなわちプロジェクタの出力光の前記発光強度指示値が αＳr，βＳg，γＳb であったとする。
ここで α，β，γ は、前記した色補正の不整合分を含めた、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域に対するプロジェクタ光学系の広義の光利用効率を表す。
このとき、前記色相指示値測定手段に入力された光の三刺激値 Ｘ'，Ｙ'，Ｚ' は、前記した式１２にならって、以下の式（式３３）
Ｘ' ＝ Ｈxr・α・Ｓr ＋ Ｈxg・β・Ｓg ＋ Ｈxb・γ・Ｓb
Ｙ' ＝ Ｈyr・α・Ｓr ＋ Ｈyg・β・Ｓg ＋ Ｈyb・γ・Ｓb
Ｚ' ＝ Ｈzr・α・Ｓr ＋ Ｈzg・β・Ｓg ＋ Ｈzb・γ・Ｓb
のように表すことができる。

【0109】

したがって前記した式１７にならって、以下の式（式３４）
Ｔ' ＝ Ｘ' ＋ Ｙ' ＋ Ｚ'
＝ Ｉr・α・Ｓr ＋Ｉg・β・Ｓg ＋Ｉb・γ・Ｓb
のように書けるから、前記した式１８に対応する以下の式（式３５）
ｘ'・Ｔ' ＝ Ｘ'
ｙ'・Ｔ' ＝ Ｙ'
に、前記した式３３，式３４を適用して整理すれば、以下の式（式３６）
Ωxr・α・Ｓr ＋ Ωxg・β・Ｓg ＋ Ωxb・γ・Ｓb ＝ ０
Ωyr・α・Ｓr ＋ Ωyg・β・Ｓg ＋ Ωyb・γ・Ｓb ＝ ０
ただし、
Ωxr ＝ ｘ'・Ｉr − Ｈxr
Ωxg ＝ ｘ'・Ｉg − Ｈxg
Ωxb ＝ ｘ'・Ｉb − Ｈxb
Ωyr ＝ ｙ'・Ｉr − Ｈyr
Ωyg ＝ ｙ'・Ｉg − Ｈyg
Ωyb ＝ ｙ'・Ｉb − Ｈyb
を得る。

【0110】

ここで α，β，γ については、それらの絶対値には意味が無く、相互の比率のみに意味があるため、一般性を失うことなく、何れかを１におくことができるから、ここでは γ ＝ １ とおけば、前記した式３６は、以下の式（式３７）
Ωxr・Ｓr・α ＋ Ωxg・Ｓg・β ＝ − Ωxb・Ｓb
Ωyr・Ｓr・α ＋ Ωyg・Ｓg・β ＝ − Ωyb・Ｓb
と書くことができる。
前記したように、ｘ'，ｙ' は測定値であり、Ｓr，Ｓg，Ｓb は本光源装置内部の設定値であり、また Ｈxr，Ｈxg，…，Ｈzb や Ｉr，Ｉg，Ｉb も Δλr，Δλg，Δλb を通じて確定しているから、Ωxr，Ωxg，…，Ωyb は値として確定できるため、前記した式３７は、α，β を未知数とした、初等的な２元連立１次方程式であるから容易に解くことができる。

【0111】

前記したように、本光源装置は、出力光束の色が純白となるようにフィードバック制御を行っている状態にあるため、その時点の Ｓr，Ｓg，Ｓb や Ｈxr，Ｈxg，…，Ｈzb 、Ｉr，Ｉg，Ｉb の値を用いて前記した式１７，式１８によって色度座標 ｘ，ｙ を計算すれば、当然、純白に対応する値を得る。
色度座標測定値 ｘ'，ｙ' を取得して外部データ取得モードを終了すると、本光源装置は前記した式３７を解いて α，β を求め、前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg を、それぞれ前記した各波長帯域に対するプロジェクタ光学系の広義の光利用効率で除した Ｓr／α，Ｓg／β に置き換えて、同じく前記した式１７，式１８によって計算した色度座標 ｘp，ｙp を、新たな目標値として設定してフィードバック制御することにより、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を生成するようにしたならば、前記した純白となるべき映像信号に基づいてプロジェクタによって投影される白色画像の投影光の色度座標測定値 ｘ'，ｙ' は、純白に対応する値に近い値となる。

【0112】

かくして、前記した外部データ取得モードを実行して得た前記色相相関データ（Ｓｅ）から算出した、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に対する前記色相指示値、すなわち ｘ'，ｙ' によって、各波長帯域に対する光源装置を利用する外部装置の光利用効率のバランス、すなわち α，β，γ を推定した上で、光源装置を利用する外部装置に前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）を適用した結果に関する前記色相指示値が所望の前記色相指示値、すなわち 1/3，1/3 に近づくよう、光源装置の色相指示値の目標値、すなわち ｘp，ｙp を設定することが実現できた。

【0113】

ただし、以上のようにして目標色度座標 ｘp，ｙp を求めたとしても、諸々の誤差の影響により、プロジェクタの投影画像の色度座標測定値 ｘ'，ｙ' は、正確には純白に対応する値に一致しないであろうから、これ以降は、ｘ'，ｙ' の測定の度毎に、もし、ｘ' が 1/3 より大きいならば ｘp を減じ、逆に、ｘ' が 1/3 より大きいならば ｘp を増し、また、もし、ｙ' が 1/3 より大きいならば ｙp を減じ、逆に、ｙ' が 1/3 より大きいならば ｙp を増すシーケンスを繰り返すことにより、徐々に目標とする純白が達成されるようにすることが好適である。
当然ながら、目標達成に要する時間が長くなることを厭わなければ、前記した式３７を解いて α，β を求める方法を用いずに、いま述べたシーケンスを最初から実行するように制御しても構わない。

【0114】

前記インターフェイス部（Ｉｆ）は、例えば操作パネルのキーボードであり、また、前記色相指示値測定手段が一般用の色度計であって、色度計に表示された色度座標測定値 ｘ'，ｙ' の数値を前記キーボードの数字キーを操作して入力するように構成したり、あるいは、前記インターフェイス部（Ｉｆ）は、例えばディジタルデータを送受信する通信インターフェイスであり、色度計から色度座標測定値 ｘ'，ｙ' のデータ（Ｓｘｙ）が、測定に連動して自動的に入力されるように構成することができる。
さらに、プロジェクタなど、光源装置を利用する外部装置が色相指示値測定手段（Ａｅ）を内蔵し、前記インターフェイス部（Ｉｆ）を介して光源装置と通信を行って、システムの立上げ時や稼動中の適当なタイミングで前記色相相関データ（Ｓｅ）の測定・取得を自動的に行い、前記色相指示値の目標値を更新するようシステムを構成することが好適である。

【0115】

なお、以上においては、純白となるべき映像信号に基づいてプロジェクタが白色画像を投影する状態を基本として、その状態が正しく実現されるように目標色度座標 ｘp，ｙp を設定する制御の実行方法を例に挙げて説明したが、純白の代わりに他の色度座標の画像を投影する状態を基本状態として定め、その状態が正しく実現されるように目標色度座標 ｘp，ｙp を設定する制御としても構わない。
そのようにする場合は、基本状態として定める色度座標についても、前記インターフェイス部（Ｉｆ）を介して本光源装置が取得できるように構成することが好適である。

【0116】

本光源装置の帯域光特性取得手段として、先に、図３に記載の、波長分散性光学素子（Ｅｇ）を用いて波長偏差指示値を測定するための帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）について説明したが、本発明の光源装置に適用可能な帯域光特性取得手段はこれに限定されない。
本発明の光源装置は、例えば、前記した波長帯域のうちの少なくとも一つの波長帯域の前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）は、当該波長帯域の分光感度特性についての第１の分光感度特性を有する第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）と、第２の分光感度特性を有する第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）と、によって構成されているとともに、前記した第１の分光感度特性と前記した第２の分光感度特性とは、波長の変化に対する感度の変化率、すなわち波長変化時の感度変化の傾きが相違しており、前記した当該波長帯域における前記した第１の分光感度特性、および前記した第２の分光感度特性それぞれの、基準波長での感度値と前記した波長の変化に対する感度の変化率とからなる局所帯域分光感度情報を保有しており、前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）たる、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）が生成する第１光量測定データ（Ｓｈ１Ｒ，Ｓｈ１Ｇ，Ｓｈ１Ｂ）と、前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）たる、前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）が生成する第２光量測定データ（Ｓｈ２Ｒ，Ｓｈ２Ｇ，Ｓｈ２Ｂ）とを取得して、前記局所帯域分光感度情報を用いて、前記第１光量測定データ（Ｓｈ１Ｒ，Ｓｈ１Ｇ，Ｓｈ１Ｂ）と前記第２光量測定データ（Ｓｈ２Ｒ，Ｓｈ２Ｇ，Ｓｈ２Ｂ）とから前記した発光強度指示値と前記した波長偏差指示値とを生成して取得するように構成することも可能である。

【0117】

前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）の構成例を、本発明の光源装置の一部を簡略化して示すブロック図である図６を用いて説明する。
なお、本発明の光源装置においては、前記した波長帯域のうちの少なくとも一つの波長帯域の前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）は、当該波長帯域の分光感度特性についての第１の分光感度特性を有する第１光量測定手段と、第２の分光感度特性を有する第２光量測定手段と、によって構成されているが、ここでは、全ての波長帯域の前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）がいま述べたように構成されているものを想定して図示してある。
したがって、本図の光源装置においては、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）を、前記した波長帯域のそれぞれ毎に設けた第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）に入力し、また同じ前記測定用出力光束（Ｆｏ’）を、前記した波長帯域のそれぞれ毎に設けた第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）に入力するものを描いてある。
なお、本図において、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）をひとまとめにして第１光量測定手段グループ（Ａｘ１）とし、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）をひとまとめにして第２光量測定手段グループ（Ａｘ２）として描いたのは、単に便宜上の都合によるもので、例えば、Ｒ色の第１光量測定手段と第２光量測定手段とをひとまとめにし、またＧ色の第１光量測定手段と第２光量測定手段とをひとまとめにし、さらにＢ色の第１光量測定手段と第２光量測定手段とをひとまとめにするようにしてもよい。
さらに、図においては、各波長帯域の前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）から、それぞれ一部づつを抽出した光束をひとまとめにした前記測定用出力光束（Ｆｏ’）から分割して前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）に入力するものを描いてあるが、ひとまとめにせずに、各波長帯域毎の測定用出力光束を、それぞれの波長帯域用の前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）に直接入力するように構成してもよい。

【0118】

前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）では、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）は、特性フィルタ（Ｅｔ１）に入力され、それを通過した測定用出力光束（Ｆｔ１）は、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ３色の帯域フィルタ（Ｅｔ１Ｒ，Ｅｔ１Ｇ，Ｅｔ１Ｂ）を経て、各色毎の光センサ（Ｃ１Ｒ，Ｃ１Ｇ，Ｃ１Ｂ）で受光する。
前記光センサ（Ｃ１Ｒ，Ｃ１Ｇ，Ｃ１Ｂ）からの光検出信号（Ｓｇ１Ｒ，Ｓｇ１Ｇ，Ｓｇ１Ｂ）は、信号処理回路（Ｈ１Ｒ，Ｈ１Ｇ，Ｈ１Ｂ）によって増幅やＡＤ変換等の必要な処理を行い、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長帯域での光量の情報からなる第１光量測定データ（Ｓｈ１Ｒ，Ｓｈ１Ｇ，Ｓｈ１Ｂ）を生成する。
当然ながら、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）の分光感度特性には、前記特性フィルタ（Ｅｔ１）および前記帯域フィルタ（Ｅｔ１Ｒ，Ｅｔ１Ｇ，Ｅｔ１Ｂ）に起因するものに加えて、前記光センサ（Ｃ１Ｒ，Ｃ１Ｇ，Ｃ１Ｂ）自身の分光感度特性が反映される。
なお、前記特性フィルタ（Ｅｔ１）は、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）のそれぞれに共通のものを設けるように構成するものを記載してあるが、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）のそれぞれに対して個別のものを設けるように構成してもよい。
また、前記信号処理回路（Ｈ１Ｒ，Ｈ１Ｇ，Ｈ１Ｂ）は、前記光検出信号（Ｓｇ１Ｒ，Ｓｇ１Ｇ，Ｓｇ１Ｂ）のそれぞれに対して個別のものを設けるように構成するものを記載してあるが、選択信号に従って前記光検出信号（Ｓｇ１Ｒ，Ｓｇ１Ｇ，Ｓｇ１Ｂ）のうちから１個を選択するアナログマルチプレクサを設けた上で、前記光検出信号（Ｓｇ１Ｒ，Ｓｇ１Ｇ，Ｓｇ１Ｂ）のそれぞれに共通のものを設けるように構成してもよい。

【0119】

前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）についても同様であり、前記特性フィルタ（Ｅｔ１）に代えて、分光感度特性が異なる特性フィルタ（Ｅｔ２）を備え、それより後段の光センサ回路部（Ａｈ２）については、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）の前記帯域フィルタ（Ｅｔ１Ｒ，Ｅｔ１Ｇ，Ｅｔ１Ｂ）および前記光センサ（Ｃ１Ｒ，Ｃ１Ｇ，Ｃ１Ｂ）、前記信号処理回路（Ｈ１Ｒ，Ｈ１Ｇ，Ｈ１Ｂ）からなる光センサ回路部（Ａｈ１）と同じものを使って構成してもよく、これにより第２光量測定データ（Ｓｈ２Ｒ，Ｓｈ２Ｇ，Ｓｈ２Ｂ）を生成することができる。
そして前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記第１光量測定データ（Ｓｈ１Ｒ，Ｓｈ１Ｇ，Ｓｈ１Ｂ）と前記第２光量測定データ（Ｓｈ２Ｒ，Ｓｈ２Ｇ，Ｓｈ２Ｂ）を読み取ることができる。

【0120】

当然ながら、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）の前記特性フィルタ（Ｅｔ１）と前記帯域フィルタ（Ｅｔ１Ｒ，Ｅｔ１Ｇ，Ｅｔ１Ｂ）とを分けずに、前記帯域フィルタ（Ｅｔ１Ｒ，Ｅｔ１Ｇ，Ｅｔ１Ｂ）それぞれが前記特性フィルタ（Ｅｔ１）の機能をも併せ持つように構成してもよく、これは前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）の帯域フィルタについても同様である。
また、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）または前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）の何れか一方の前記特性フィルタが素通しであるようにしてもよい。
また当然ながら、例えば先に図１のものについて説明したように、前記出力光束（Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）をＲ，Ｇ，Ｂ各色毎に分けて各色独立に使用する場合は、前記光センサ（Ｃ１Ｒ，Ｃ１Ｇ，Ｃ１Ｂ）のそれぞれは、前記した１個の光センサ回路部（Ａｈ１）にまとめて実装するのではなく、別体として構成すればよい。

【0121】

なお、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長帯域の組についての、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）が有する第１の分光感度特性と、前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）が有する第２の分光感度特性とは、それぞれの波長帯域において、波長の変化に対する感度の変化率、すなわち波長変化時の感度変化の傾きが相違している状態が実現できればよい。
（詳細に言うと、後述する式４１，式４２，式４３をそれぞれ Ｓr と Ｓr・Δλr ， Ｓg と Ｓg・Δλg ， Ｓb と Ｓb・Δλb に関する２元連立１次方程式と見たとき、各方程式の行列式が零でない状態が実現できればよい。）
ここで、分光感度特性とは、いまの場合、Ｒ色波長帯域の分光感度特性とＧ色波長帯域の分光感度特性とＢ色波長帯域の分光感度特性とからなる組を指す。
ただし、一つの波長帯域における波長の変化に対する感度の変化率の相違の仕方として、一方が正で他方が負、あるいは一方が実質的に零で他方が非零（有限の値）、さらに両方とも同じ符号であるが絶対値が相違する、などの形態があり得るが、その何れでもよい。

【0122】

なお、このような波長の変化に対する感度の変化率の制約を課すことは、本光源装置に実装される前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）が有するバラツキ、および想定温度範囲における発光波長変動に起因する、波長変化の上限と下限で規定される帯域幅内に限定すればよく、この帯域幅の外における分光感度特性はどのようであっても構わない。
前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）のうち一つの波長帯域のために使用するものを、同じメーカの同じ型式の製品に統一するならば、前記した帯域幅は、通常は数ナノメートルから十ナノメートル程度に過ぎないが、前記した第１の分光感度特性、および前記した第２の分光感度特性それぞれについて、この帯域幅内における波長の変化に対する感度の変化率の変化は少ないことが望ましい。

【0123】

前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記した第１の分光感度特性、および前記した第２の分光感度特性それぞれについて、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれ毎に、基準波長での感度値と前記した波長の変化に対する感度の変化率とからなる局所帯域分光感度情報を保有している。
したがって、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、以下で述べるように、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）および前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）から読み取った前記第１光量測定データ（Ｓｈ１Ｒ，Ｓｈ１Ｇ，Ｓｈ１Ｂ）と前記第２光量測定データ（Ｓｈ２Ｒ，Ｓｈ２Ｇ，Ｓｈ２Ｂ）に基づき、前記局所帯域分光感度情報を利用して、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれ毎に、光の強度に相関する発光強度指示値と基準波長からの偏差に相関する波長偏差指示値とを近似的に算出することができる。

【0124】

以下において、波長 λ をパラメータとするスペクトル Ｓ(λ) で表される被測定光束を前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）および前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）を用いて測定した前記第１光量測定データ（Ｓｈ１Ｒ，Ｓｈ１Ｇ，Ｓｈ１Ｂ）および前記第２光量測定データ（Ｓｈ２Ｒ，Ｓｈ２Ｇ，Ｓｈ２Ｂ）から、前記発光強度指示値と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差とを求める計算方法について説明する。

【0125】

前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）がＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域における分光感度特性 ｒm(λ)，ｇm(λ)，ｂm(λ) を有するとすると、前記第１光量測定データ（Ｓｈ１Ｒ，Ｓｈ１Ｇ，Ｓｈ１Ｂ）に含まれるＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域における光量測定データ値 Ｒm，Ｇm，Ｂm は、以下の式（式３８）
Ｒm ＝ ∫Ｓ(λ)・ｒm(λ)・ｄλ
Ｇm ＝ ∫Ｓ(λ)・ｇm(λ)・ｄλ
Ｂm ＝ ∫Ｓ(λ)・ｂm(λ)・ｄλ
のように表せる。
同様に、前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）がＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域における分光感度特性 ｒn(λ)，ｇn(λ)，ｂn(λ) を有するとすると、前記第２光量測定データ（Ｓｈ２Ｒ，Ｓｈ２Ｇ，Ｓｈ２Ｂ）に含まれるＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域における光量測定データ値 Ｒn，Ｇn，Ｂn は、以下の式（式３９）
Ｒn ＝ ∫Ｓ(λ)・ｒn(λ)・ｄλ
Ｇn ＝ ∫Ｓ(λ)・ｇn(λ)・ｄλ
Ｂn ＝ ∫Ｓ(λ)・ｂn(λ)・ｄλ
のように表せる。
なお、これらの積分領域は、少なくとも被測定光束 Ｓ(λ) のスペクトルが存在する波長帯域を覆う領域とする。

【0126】

ここで、被測定光束 Ｓ(λ) が、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ単色の３原色から成っていると近似すると、デルタ関数 δ(λ) を用いて前記した式１１、すなわち以下の式（再録）
Ｓ(λ) ＝ Ｓr・δ(λ−λro −Δλr )
＋ Ｓg・δ(λ−λgo −Δλg )
＋ Ｓb・δ(λ−λbo −Δλb )
のように表せる。
ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの基準波長を λro，λgo，λbo とし、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差を Δλr，Δλg，Δλb 、また、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域のそれぞれの前記発光強度指示値を Ｓr，Ｓg，Ｓb とした。

【0127】

一般に、関数 ｆ ＝ ｆ(λ) の変数 λ が Δλ だけ微小変化したときの関数の変化 Δｆ は、関数 ｆ の微分係数 ｄｆ/ｄλ を用いて前記した式７、すなわち以下の式（再録）
Δｆ ＝ (ｄｆ/ｄλ)・Δλ
で近似できる。
よって λ が λro の近傍では、λ＝λro ＋Δλr と書けば、前記した分光感度特性は、以下の式（式４０）
ｒm(λ) ＝ ｒm(λro＋Δλr) ＝ ｒm(λro) ＋ Ｅrmo・Δλr
ｒn(λ) ＝ ｒn(λro＋Δλr) ＝ ｒn(λro) ＋ Ｅrno・Δλr
のように書ける。
ただし Ｅrmo および Ｅrno は、ｒm(λ) および ｒn(λ) の微分係数の、λ が λro であるときの値である。
前記した式１１，式４０を前記した式３８，式３９それぞれの第１式に適用すると、以下の式（式４１）
Ｒm ＝ Ｓr・∫δ(λ−λro −Δλr)・ｒm(λ)・ｄλ
＝ Ｓr・ｒm(λro ＋Δλr)
＝ Ｓr・{ ｒm(λro) ＋ Ｅrmo・Δλr }
Ｒn ＝ Ｓr・{ ｒn(λro) ＋ Ｅrno・Δλr }
ただし、
Ｅrmo ＝ ｄｒm/ｄλ(λ=λro)
Ｅrno ＝ ｄｒn/ｄλ(λ=λro)
を得る。
これらは、以下のよう
Ｒm ＝ ｒm(λro)・Ｓr ＋ Ｅrmo・Ｓr・Δλr
Ｒn ＝ ｒn(λro)・Ｓr ＋ Ｅrno・Ｓr・Δλr
に書き改めれば判るように、Ｓr と Ｓr・Δλr に関する２元連立１次方程式であるから、それは初等計算によって解けて Ｓr と Ｓr・Δλr の値を、したがって Ｓr と Δλr の値を求めることができる。

【0128】

同様に λ が Δλg の近傍では、λ＝λgo ＋Δλg と書いて、以下の式（式４２）
Ｇm ＝ Ｓg・{ ｇm(λgo) ＋ Ｅgmo・Δλg }
Ｇn ＝ Ｓg・{ ｇn(λgo) ＋ Ｅgno・Δλg }
ただし、
Ｅgmo ＝ ｄｇm/ｄλ(λ=λgo)
Ｅgno ＝ ｄｇn/ｄλ(λ=λgo)
さらに λ が λbo の近傍では、λ＝λbo ＋Δλb と書いて、以下の式（式４３）
Ｂm ＝ Ｓb・{ ｂm(λbo) ＋ Ｅbmo・Δλb }
Ｂn ＝ Ｓb・{ ｂn(λbo) ＋ Ｅbno・Δλb }
ただし、
Ｅbmo ＝ ｄｂm/ｄλ(λ=λbo)
Ｅbno ＝ ｄｂn/ｄλ(λ=λbo)
を得るから、これらによって Ｓg と Δλg 、および Ｓb と Δλb の値を求めることができる。

【0129】

以上、前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）を用いて測定した光量測定データ値 Ｒm，Ｇm，Ｂm 、および前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）を用いて測定した光量測定データ値 Ｒn，Ｇn，Ｂn から、前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を求めるまでをまとめると、以下のようである。
前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）に関する局所帯域分光感度情報、すなわちＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の基準波長 λro，λgo，λbo における分光感度特性 ｒm(λ)，ｇm(λ)，ｂm(λ) の値 ｒm(λro)，ｇm(λgn)，ｂm(λbn) と分光感度特性の波長の変化に対する感度の変化率の値 Ｅrmo，Ｅgmo，Ｅbmo 、および前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）に関する局所帯域分光感度情報、すなわちＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の基準波長 λro，λgo，λbo における分光感度特性 ｒn(λ)，ｇn(λ)，ｂn(λ) の値 ｒn(λro)，ｇn(λgn)，ｂn(λbn) と分光感度特性の波長の変化に対する感度の変化率の値 Ｅrno，Ｅgno，Ｅbno を事前に準備しておく。
そして前記第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）による光量測定データ値 Ｒm，Ｇm，Ｂm と前記第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）による光量測定データ値 Ｒn，Ｇn，Ｂn とが得られれば、前記した式４１，式４２，式４３からなる方程式の解により、簡単に前記発光強度指示値 Ｓr，Ｓg，Ｓb と、前記波長偏差指示値たる基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を求めることができる。

【0130】

これまで、図５や図６に記載したように、撮像素子や光センサを用いて基準波長からの偏差 Δλr，Δλg，Δλb を求めるものについて説明したが、背景技術に関して述べたように、半導体レーザ等からなる発光素子は、環境温度変化または自己発熱による温度上昇によって発光波長が変化する性質を利用して、簡単な構成の、すなわち低コストな帯域光特性取得手段を実現することができる。
すなわち、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）は、受光した前記測定用出力光束（Ｆｏ’）の光量を検出する光量検出器と、前記発光素子の温度を検出する温度検出器を具備して前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を生成し、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、検出された前記発光素子の温度に基づいて前記した波長偏差指示値を推定するように構成するのである。

【0131】

この帯域光特性取得手段は、一つの波長帯域について、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）の光量を検出する光量検出器の他に、当該波長帯域の光を供給する前記発光素子の温度を検出する温度検出器を具備し、前記光量検出器によって検出された光量データと、前記温度検出器によって検出された温度データとを含むように前記帯域光特性取得データを生成し、一方、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記発光素子の温度と発光波長の変化との相関データを保持するように構成することにより、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得手段から取得した前記帯域光特性取得データに基づいて、当該波長帯域についての、光の強度に相関する発光強度指示値と基準波長からの偏差に相関する推定の波長偏差指示値とを取得することができる。
当然ながら、いま述べた前記帯域光特性取得手段を構成する前記光量検出器と前記温度検出器とを一体に構成する必要はない。

【0132】

前記発光素子は、通電による自己発熱量を逃がすための、空冷式または水冷式、ペルチェ素子等による電気式の冷却機構を備えたヒートシンクに対し、熱的に接触させて保持する構造とし、前記発光素子と前記ヒートシンクとが接触する面の前記発光素子側または前記ヒートシンク側の一部に溝を設け、この溝に前記温度検出器を収納するように構成することが好適である。
また前記温度検出器としては、サーミスタや熱電対、半導体温度センサ等を使用することができる。
なお、一つの波長帯域に属する前記発光素子が１個または複数個あって、複数個の前記温度検出器を設ける場合、最も簡単には、前記した発光波長のバラツキに関して説明した理由により、前記温度検出器それぞれの検出温度の平均値を算出して総合の波長偏差指示値を推定することができる。
ただし、前記温度検出器それぞれが温度検出を担当する発光素子の電力に、温度検出器毎に相違がある場合は、それぞれの温度検出器の検出温度に基づいて推定した波長偏差指示値を、担当発光素子電力に相関する量、例えば電流値によって重み付けした加重平均計算によって、総合の波長偏差指示値を算出することが望ましい。

【0133】

前記したように、発光素子の温度変化の主要因は、前記駆動回路からの投入電力に起因した自己発熱による温度上昇であるため、逆に温度上昇が前記発光素子に投入される電力に相関することに着目して、さらに簡単な構成の、すなわちさらに低コストな帯域光特性取得手段を実現することもできる。
すなわち、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）は、受光した前記測定用出力光束（Ｆｏ’）の光量を測定する光量検出器と、前記発光素子に投入される電力に相関する量を検出する電力検出器を具備して前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）を生成し、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、検出された前記発光素子に投入される電力に基づいて前記した波長偏差指示値を推定するように構成するのである。

【0134】

この帯域光特性取得手段は、一つの波長帯域について、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）の光量を検出する光量検出器の他に、当該波長帯域の光を供給する前記発光素子の電力を検出する電力検出器を具備し、前記光量検出器によって検出された光量データと、前記電力検出器によって検出された電力データとを含むように前記帯域光特性取得データを生成し、一方、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記発光素子の電力と発光波長の変化との相関データを保持するように構成することにより、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得手段から取得した前記帯域光特性取得データに基づいて、当該波長帯域についての、光の強度に相関する発光強度指示値と基準波長からの偏差に相関する推定の波長偏差指示値とを取得することができる。
当然ながら、いま述べた前記帯域光特性取得手段を構成する前記光量検出器と前記電力検出器とを一体に構成する必要はない。

【0135】

なお、前記したように、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のそれぞれは、前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）に規定の電力を投入できるように制御する機能を有しており、そのために、自身が駆動する発光素子への投入電力を検出するための電力検出手段を備えている場合は、これによって、前記した波長偏差指示値を取得するための電力検出器を兼ねることができる。
したがってこのときは、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）は、前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）の機能の一部を兼ねており、前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記帯域光特性取得データ（ＳｈＲ，ＳｈＧ，ＳｈＢ）の一部を前記駆動回路制御信号（Ｊ１ａ，Ｊ１ｂ，…，Ｊ２ａ，Ｊ２ｂ，…）を介して前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）から受け取る。
当然ながら、前記発光素子に流される電流値や、電流を流した際に発生する電圧値も前記発光素子に投入される電力に相関するため、これらの電流値や電圧値を、波長偏差指示値を取得するために検出する電力の値として代替することができる。

【0136】

また、発光素子の発光波長は、自己発熱量に加えて環境温度によっても変化するため、環境温度を検出する温度検出器をさらに備え、この検出温度によって電力に基づく波長偏差指示値の推定値に補正を加えるようにすることができる。
なお、複数ある前記発光素子の検出電力の値が相違する場合、電力値と波長偏差指示値との相関関係が直線的であるならば、検出電力値の平均値によって総合の波長偏差指示値を推定すればよいが、相関関係が直線的でないならば、それぞれの検出電力値に基づいて推定した波長偏差指示値を、検出電力値によって重み付けした加重平均計算によって、総合の波長偏差指示値を算出することが望ましい。

【0137】

前記した発光素子の温度によって波長偏差指示値を推定するための帯域光特性取得手段、または発光素子の電力によって波長偏差指示値を推定するための帯域光特性取得手段においては、温度検出器または電力検出器の他に、前記したように光量検出器を備える必要がある。
この光量検出器としては、光量の大小を検出するものだけでなく、撮像素子が使用可能である。
特にカラー撮影用の撮像素子には、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが画素に設けられているため、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）がＲ，Ｇ，Ｂが混合された白色光であっても、分光フィルタを追加することなく、１個の撮像素子によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の光量データを生成することができる利点がある。

【0138】

図２に関連して光ファイバを用いて光を伝送する構成について説明したが、光ファイバは石英などの脆弱なガラスを素材としているため、破断の危険性があるという欠点がある。
光ファイバが破断すると、破断箇所から光パワーが漏洩して光ファイバを機械的に保護するために設けた被覆材に吸収され、被覆材が焼損に至る可能性があるため、光ファイバの破断が起きれば、それを検知して発光素子を消灯する安全対策が必要となる。
全体として大きなパワーを伝送する場合は、同じ色の光に対しても複数本の光ファイバに分割することが、光学系の構成上も、安全性の面からも有利であるが、その場合は、全光ファイバからの総合光量を監視するだけではなく、光ファイバ１本づつの光量を監視し、個別に破断を検知できることが望ましい。
前記したように、前記出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）が同一平面上に位置するように揃えて、前記光ファイバ（Ｅｆ１，Ｅｆ２，…）の出射端部を束ねたものの場合、前記出射端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）が位置する平面の像を、レンズ等を用いて撮像素子に投影することにより、光ファイバ１本づつを識別して光量を監視し、個別に破断を検知することが可能となる。

【0139】

次に、本発明の光源装置の実施例の一部の一形態を簡略化して示す模式図である図７および図８を用いて、本発明を実施するための形態として、本発明の光源装置の駆動回路の具体的な構成、および本発明の光源装置を利用した本発明のプロジェクタの、特に光ファイバおよびその出射端以降の具体的な構成について述べる。

【0140】

図７に記載の駆動回路（Ｐ１ａ）は、本発明の光源装置の前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）のうちの１個を例示して、具体化された構成の一例を示すものである。
降圧チョッパ回路を基本とした前記駆動回路（Ｐ１ａ）は、ノード（Ｔ１０，Ｔ１１）に接続されたＤＣ電源（Ｕｖ）より電圧の供給を受けて動作し、前記発光素子（Ｙ１ａ）への給電量調整を行う。
なお、前記発光素子（Ｙ１ａ）は、ここでは複数個の半導体レーザを直列接続して構成する場合を想定した。
前記駆動回路（Ｐ１ａ）においては、ＦＥＴ等のスイッチ素子（Ｑｘ）によって前記ＤＣ電源（Ｕｖ）よりの電流のオン・オフの切換えを行い、チョークコイル（Ｌｘ）を介して平滑コンデンサ（Ｃｘ）に充電が行われ、この電圧がノード（Ｔ２０，Ｔ２１）から前記発光素子（Ｙ１ａ）に印加され、前記発光素子（Ｙ１ａ）に電流を流すことができるように構成されている。

【0141】

なお、前記スイッチ素子（Ｑｘ）がオン状態の期間は、前記スイッチ素子（Ｑｘ）を通じた電流により、直接的に前記平滑コンデンサ（Ｃｘ）への充電と、負荷である前記発光素子（Ｙ１ａ）への電流供給が行われるとともに、前記チョークコイル（Ｌｘ）に磁束の形でエネルギーを蓄え、一方、前記スイッチ素子（Ｑｘ）がオフ状態の期間は、フライホイールダイオード（Ｄｘ）を介した前記チョークコイル（Ｌｘ）に磁束の形で蓄えられたエネルギーによる、および前記平滑コンデンサ（Ｃｘ）からの放電による前記発光素子（Ｙ１ａ）への電流供給が行われる。
このような降圧チョッパ型の前記駆動回路（Ｐ１ａ）においては、前記スイッチ素子（Ｑｘ）の動作周期に対する、前記スイッチ素子（Ｑｘ）がオン状態の期間の比、すなわちデューティサイクル比により、前記発光素子（Ｙ１ａ）への給電量を調整することができる。
ここでは、あるデューティサイクル比を有するゲート駆動信号（Ｓｇ）が駆動制御回路（Ｆｘ）によって生成され、ゲート駆動回路（Ｇｘ）を介して、前記スイッチ素子（Ｑｘ）のゲート端子を制御することにより、前記ＤＣ電源（Ｕｖ）よりの電流のオン・オフが制御される。

【0142】

前記発光素子（Ｙ１ａ）に流れる出力電流Ｉｏと、前記発光素子（Ｙ１ａ）に印加される出力電圧Ｖｏとは、出力電流検出手段（Ｉｘ）と、出力電圧検出手段（Ｖｘ）とによって検出できるように構成するが、前記出力電流検出手段（Ｉｘ）についてはシャント抵抗を用いて、また前記出力電圧検出手段（Ｖｘ）については分圧抵抗を用いて、それぞれ簡単に実現することができる。
前記出力電流検出手段（Ｉｘ）と、前記出力電圧検出手段（Ｖｘ）とによってそれぞれ検出された出力電流信号（Ｓｉ）と出力電圧信号（Ｓｖ）とは、前記駆動制御回路（Ｆｘ）によって読み取られる。
前記駆動制御回路（Ｆｘ）は、駆動回路制御信号（Ｊ１ａ）を介して前記統合制御回路（Ｍｃ）とデータを送受して、前記発光素子（Ｙ１ａ）に投入する電力、あるいは電力に相関する、前記発光素子（Ｙ１ａ）に流す電流の目標値を保持するとともに、前記出力電流信号（Ｓｉ）と前記出力電圧信号（Ｓｖ）とに基づき測定された前記発光素子（Ｙ１ａ）の電力（前記出力電流信号（Ｓｉ）と前記出力電圧信号（Ｓｖ）の積に基づき算出）あるいは電流の値と、前記した目標値とを比較して、その差異が小さくなるように前記したデューティサイクル比をフィードバック制御する。
前記統合制御回路（Ｍｃ）は、前記した前記発光素子（Ｙ１ａ）の電力あるいは電流の値を、前記駆動回路制御信号（Ｊ１ａ）を介して読み取り、前記した波長偏差指示値を取得するための量として利用する。

【0143】

一方、図８には、本発明のプロジェクタの光ファイバおよびその出射端以降の構成を描いてある。
本光源装置は、Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色に対応して、各色複数本の光ファイバ、すなわちＲ色光源用光ファイバ（ＥｆＲ１，ＥｆＲ２，…）、Ｇ色光源用光ファイバ（ＥｆＧ１，ＥｆＧ２，…）、Ｂ色光源用光ファイバ（ＥｆＢ１，ＥｆＢ２，…）は、それぞれ出射端を揃えて束ねられた、ファイババンドルとして構成され、これら３本のファイババンドルの出射端を、それぞれコリメータレンズ（ＥｓＲ，ＥｓＧ，ＥｓＢ）で無限遠の像に変換した光束を、ミラー（ＨｕＲ）およびダイクロイックミラー（ＨｕＧ，ＨｕＢ）を用いて色合成して、本光源装置の出力光束（Ｆｏ）を生成するように構成してある。

【0144】

そして、前記出力光束（Ｆｏ）は集光レンズ（Ｅｕ）に入力され、スペックルを除去するための拡散素子（Ｅｄｍ）を介して、ロッドインテグレータによる光均一化手段（Ｆｍ）の入射端（Ｐｍｉ）に入射される。
前記光均一化手段（Ｆｍ）の射出端（Ｐｍｏ）以降の光学系については、先に図９に関して述べたものと同様である。
当然ながら、本発明の光源装置は、フライアイインテグレータによる光均一化手段を用いた、先に図１０に関して述べたプロジェクタにおいても利用できる。

【0145】

前記ダイクロイックミラー（ＨｕＢ）は、Ｒ・Ｇ色の光を可能な限り多く透過し、かつＢ色の光を可能な限り多く反射するように作成されているが、Ｒ・Ｇ色の反射光、およびＢ色の透過光が少なからず存在し、普通これらの光は迷光として捨てられるが、図８の本光源装置においては、これを有効利用して測定用出力光束（Ｆｏ’）を得るようにしてある。
前記測定用出力光束（Ｆｏ’）はレンズからなる結像光学系（Ｅｈ）に入射され、前記ファイババンドルのＲ色出射端（ＥｏＲ１，ＥｏＲ２，…）およびＧ色出射端（ＥｏＧ１，ＥｏＧ２，…）、Ｂ色出射端（ＥｏＢ１，ＥｏＢ２，…）と共役な実像がカラー映像用撮像素子（Ｃ）の撮像面上に結像される。
前記カラー映像用撮像素子（Ｃ）によって撮影されたこれらの像の映像信号（Ｓｆ）は、前記したＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の光量データ（ＳｈＲ’，ＳｈＧ’，ＳｈＢ’）を生成するために、信号処理回路（Ｈ’）に送られる。

【0146】

統合制御回路（Ｍｃ）は、前記光量データ（ＳｈＲ’，ＳｈＧ’，ＳｈＢ’）を取得するとともに、前記駆動回路（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，…，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，…）から前記発光素子（Ｙ１ａ，Ｙ１ｂ，…，Ｙ２ａ，Ｙ２ｂ，…）の電力値または電流値を取得して、前記したようにして光の強度に相関する発光強度指示値と基準波長からの偏差に相関する推定の波長偏差指示値とを生成して、前記出力光束（Ｆｏ，Ｆｏ１，Ｆｏ２，…）の総合的な光の色に相関する色相指示値を生成し、前記色相指示値とその目標値の差異が小さくなるようフィードバック制御する。
また、前記カラー映像用撮像素子（Ｃ）の映像に基づき、前記Ｒ色出射端（ＥｏＲ１，ＥｏＲ２，…），前記Ｇ色出射端（ＥｏＧ１，ＥｏＧ２，…），前記Ｂ色出射端（ＥｏＢ１，ＥｏＢ２，…）それぞれの光量を別々に測定し、何れかに光量低下の異常が発生しないかどうかを調べて光ファイバの破断を監視する。

【0147】

以上においては、それぞれ光の強度に相関する発光強度指示値を測定するためと波長分散性光学素子（Ｅｇ）を用いて波長偏差指示値を測定するための帯域光特性取得手段（ＡｉＲ）、およびそれぞれ光の強度に相関する発光強度指示値を測定するためと波長偏差指示値を測定するための波長の変化に対する感度の変化率が相違する第１光量測定手段（Ａ１Ｒ，Ａ１Ｇ，Ａ１Ｂ）および第２光量測定手段（Ａ２Ｒ，Ａ２Ｇ，Ａ２Ｂ）から成る帯域光特性取得手段、また発光素子の温度によって波長偏差指示値を推定するための帯域光特性取得手段、また発光素子の電力によって波長偏差指示値を推定するための帯域光特性取得手段、さらにそれぞれ光の強度に相関する発光強度指示値を測定するためと三刺激値を測定するための、分光感度特性が前記した波長帯域のそれぞれで定めた基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率が、ＸＹＺ表色系の３個の等色関数それぞれの基準波長での感度値および波長の変化に対する感度の変化率と一致する光量検出器を用いた帯域光特性取得手段について説明したが、これらの方式・構成に限らず、前記したように、それらの量が測定・取得できる手段であれば、本発明の光源装置においては、どのような構成のものでも使用することができる。
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の前記帯域光特性取得手段（ＡｉＲ，ＡｉＧ，ＡｉＢ）として、全て同じ方式の帯域光特性取得手段を使用してもよいし、波長帯域によって異なる方式の帯域光特性取得手段を混合して使用してもよい。

【0148】

さらに、本発明においては、前記した波長帯域のうちの何れかに、実質的に波長の変化が生じない、あるいは無視できる前記発光素子が含まれる場合、その波長帯域については、帯域光特性取得手段は光の強度に相関する発光強度指示値のみの取得のためのものでよく、前記した式８〜式１４における前記波長偏差指示値 Δλr，Δλg，Δλb のうちの当該波長帯域に対応するものの値を０とおいて計算すればよい。
実際、発振波長が安定化された半導体レーザや、体積ブラッグ回折格子で構成された共振用反射器を有する半導体レーザや非線形光学高調波発振器などにおいて、このような取扱いが可能な発光素子が存在する。
例えばその波長帯域がＧ色であるならば、その波長帯域で感度を有する光センサを設け、前記測定用出力光束（Ｆｏ’）の光量を測定して取得した前記発光強度指示値 Ｓg と、前記波長偏差指示値 Δλg ＝ ０ とを前記した式８〜式１４に適用すればよい。

【0149】

当然ながら、全ての波長帯域において実質的に波長の変化が生じないと見なせる場合、あるいは波長の変化が生じるがそれを無視する場合は、前記波長偏差指示値 Δλr，Δλg，Δλb の値を全て０とおいた式によって計算すればよい。

【0150】

なお、本明細書においては、本光源装置内部における処理や前記インターフェイス部（Ｉｆ）を介して取得する前記色相相関データ（Ｓｅ）に関しては、光の色に相関する色相指示値として、色度座標(Ｙｘｙ表色系)および三刺激値(ＸＹＺ表色系)とする場合に言及し、具体的に説明して来たが、 当然、これら以外の他の表色系、例えばＲＧＢ表色系やＬ*ｕ*ｖ*表色系、Ｌ*ａ*ｂ*表色系などであっても、色度座標に相関する色相指示値であれば任意のものを採用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0151】

本発明は、プロジェクタなどの光学装置において使用可能な、複数種類の異なる波長帯域の、半導体レーザなどの発光素子を用いた光源装置を設計・製造する産業において利用可能である。

【符号の説明】

【0152】

Ａ１Ｂ 第１光量測定手段
Ａ１Ｇ 第１光量測定手段
Ａ１Ｒ 第１光量測定手段
Ａ２Ｂ 第２光量測定手段
Ａ２Ｇ 第２光量測定手段
Ａ２Ｒ 第２光量測定手段
Ａｅ 色相指示値測定手段
Ａｈ１ 光センサ回路部
Ａｈ２ 光センサ回路部
ＡｉＢ 帯域光特性取得手段
ＡｉＧ 帯域光特性取得手段
ＡｉＲ 帯域光特性取得手段
Ａｘ 帯域光特性所得手段セット
Ａｘ１ 第１光量測定手段グループ
Ａｘ２ 第２光量測定手段グループ
Ｂ 青色
Ｃ カラー映像用撮像素子
Ｃ１Ｂ 光センサ
Ｃ１Ｇ 光センサ
Ｃ１Ｒ 光センサ
Ｃａ 撮像素子
Ｃｘ 平滑コンデンサ
ＣＸ 光センサ
ＣＹ 光センサ
ＣＺ 光センサ
ＤｍｊＡ ２次元光振幅変調素子
ＤｍｊＢ ２次元光振幅変調素子
Ｄｘ フライホイールダイオード
Ｅａ ピンホール
Ｅａｐ 開口板
Ｅｂ１ 集光レンズ
Ｅｂ２ コリメータレンズ
Ｅｂ３ 結像レンズ
Ｅｃ１ 集光光学系
Ｅｃ２ 集光光学系
Ｅｄｍ 拡散素子
Ｅｆ１ 光ファイバ
Ｅｆ２ 光ファイバ
ＥｆＢ１ Ｂ色光源用光ファイバ
ＥｆＢ２ Ｂ色光源用光ファイバ
ＥｆＧ１ Ｇ色光源用光ファイバ
ＥｆＧ２ Ｇ色光源用光ファイバ
ＥｆＲ１ Ｒ色光源用光ファイバ
ＥｆＲ２ Ｒ色光源用光ファイバ
Ｅｇ 波長分散性光学素子
Ｅｈ 結像光学系
Ｅｉ１ 入射端
Ｅｉ２ 入射端
Ｅｊ１Ａ 照明レンズ
Ｅｊ１Ｂ 照明レンズ
Ｅｊ２Ａ 投影レンズ
Ｅｊ２Ｂ フィールドレンズ
Ｅｊ３Ｂ 投影レンズ
Ｅｏ１ 出射端
Ｅｏ２ 出射端
ＥｏＢ１ Ｂ色出射端
ＥｏＢ２ Ｂ色出射端
ＥｏＧ１ Ｇ色出射端
ＥｏＧ２ Ｇ色出射端
ＥｏＲ１ Ｒ色出射端
ＥｏＲ２ Ｒ色出射端
ＥｓＢ コリメータレンズ
ＥｓＧ コリメータレンズ
ＥｓＲ コリメータレンズ
Ｅｔ１ 特性フィルタ
Ｅｔ１Ｂ 帯域フィルタ
Ｅｔ１Ｇ 帯域フィルタ
Ｅｔ１Ｒ 帯域フィルタ
Ｅｔ２ 特性フィルタ
ＥｔＸ 特性フィルタ
ＥｔＹ 特性フィルタ
ＥｔＺ 特性フィルタ
Ｅｕ 集光レンズ
Ｆ１Ｂ 前段フライアイレンズ
Ｆ２Ｂ 後段フライアイレンズ
Ｆｍ 光均一化手段
ＦｍＡ 光均一化手段
ＦｍＢ 光均一化手段
Ｆｏ 出力光束
Ｆｏ’ 測定用出力光束
Ｆｏ１ 出力光束
Ｆｏ２ 出力光束
ＦｏＲ 出力光束
ＦｏＲ’ 透過光
Ｆｔ１ 測定用出力光束
ＦｔＸ 測定用出力光束
Ｆｘ 駆動制御回路
Ｇ 緑色
Ｇｘ ゲート駆動回路
Ｈ 信号処理回路
Ｈ’ 信号処理回路
Ｈ１Ｂ 信号処理回路
Ｈ１Ｇ 信号処理回路
Ｈ１Ｒ 信号処理回路
ＨｓＢ 信号処理回路
ＨｓＧ 信号処理回路
ＨｓＲ 信号処理回路
ＨｕＢ ダイクロイックミラー
ＨｕＧ ダイクロイックミラー
ＨｕＲ ミラー
Ｉｆ インターフェイス部
Ｉｘ 出力電流検出手段
Ｊ１ａ 駆動回路制御信号
Ｊ１ｂ 駆動回路制御信号
Ｊ２ａ 駆動回路制御信号
Ｊ２ｂ 駆動回路制御信号
ＬＣＤ 液晶デバイス
Ｌｘ チョークコイル
Ｍｃ 統合制御回路
ＭｊＡ ミラー
ＭｊＢ 偏光ビームスプリッタ
Ｐ１ａ 駆動回路
Ｐ１ｂ 駆動回路
Ｐ２ａ 駆動回路
Ｐ２ｂ 駆動回路
ＰｃＢ 偏光整列機能素子
Ｐｍｉ 入射端
ＰｍｉＡ 入射端
ＰｍｉＢ 入射端
Ｐｍｏ 射出端
ＰｍｏＡ 射出端
ＰｍｏＢ 射出端
Ｑｘ スイッチ素子
Ｒ 赤色
Ｓｅ 色相相関データ
Ｓｆ 映像信号
Ｓｇ ゲート駆動信号
Ｓｇ１Ｂ 光検出信号
Ｓｇ１Ｇ 光検出信号
Ｓｇ１Ｒ 光検出信号
ＳｇＸ 光検出信号
Ｓｈ１Ｂ 第１光量測定データ
Ｓｈ１Ｇ 第１光量測定データ
Ｓｈ１Ｒ 第１光量測定データ
Ｓｈ２Ｂ 第２光量測定データ
Ｓｈ２Ｇ 第２光量測定データ
Ｓｈ２Ｒ 第２光量測定データ
ＳｈＢ 帯域光特性取得データ
ＳｈＢ’ 光量データ
ＳｈＧ 帯域光特性取得データ
ＳｈＧ’ 光量データ
ＳｈＲ 帯域光特性取得データ
ＳｈＲ’ 光量データ
Ｓｉ 出力電流信号
ＳｊＡ 光源
ＳｊＢ 光源
Ｓｖ 出力電圧信号
Ｓｘｙ データ
Ｔ１０ ノード
Ｔ１１ ノード
Ｔ２０ ノード
Ｔ２１ ノード
Ｔｊ スクリーン
Ｕ１ 要素光源
Ｕ２ 要素光源
Ｕｖ ＤＣ電源
Ｖｘ 出力電圧検出手段
Ｗ 白色
Ｙ１ａ 発光素子
Ｙ１ｂ 発光素子
Ｙ２ａ 発光素子
Ｙ２ｂ 発光素子
ＺｉＢ 入射光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】