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特許6194865センサ回路、補正方法およびプロジェクタ装置
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(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】6194865
(24)【登録日】2017年8月25日
(45)【発行日】2017年9月13日
(54)【発明の名称】センサ回路、補正方法およびプロジェクタ装置
(51)【国際特許分類】
   G01J 3/46 20060101AFI20170904BHJP
   G03B 21/00 20060101ALI20170904BHJP
   G03B 21/14 20060101ALI20170904BHJP
   H04N 9/31 20060101ALI20170904BHJP
【ＦＩ】
   G01J3/46 Z
   G03B21/00 E
   G03B21/00 F
   G03B21/14 Z
   H04N9/31 A
【請求項の数】8
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2014-171911(P2014-171911)
(22)【出願日】2014年8月26日
(65)【公開番号】特開2016-45175(P2016-45175A)
(43)【公開日】2016年4月4日
【審査請求日】2016年9月29日
(73)【特許権者】
【識別番号】308036402
【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(72)【発明者】
【氏名】岡本 直也
【審査官】 立澤 正樹
(56)【参考文献】
【文献】 特開平１０−２６０１０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０００−０５９６３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２００８−１５７７８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開平０２−０４５７１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】 米国特許第０４９８９９８２（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｊ ３／４６
Ｇ０３Ｂ ２１／００
Ｇ０３Ｂ ２１／１４
Ｈ０４Ｎ ９／３１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
白色を構成可能な複数色の光の強度をそれぞれ検出する複数の検出部を備えるセンサに前記複数色のうち予め定められた特定色の光が入射された場合の前記複数の検出部の各検出出力と、前記特定色の光が前記センサに入射された場合に想定される前記複数の検出部による検出出力である各基準出力とを比較した比較結果に応じて前記各検出出力を補正する
ことを特徴とするセンサ回路。
【請求項2】
前記センサと、
前記センサに前記特定色の光が入射された場合の前記複数の検出部の前記各検出出力を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記各検出出力と、予め取得された前記各基準出力とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に応じて前記各検出出力を補正する補正部と
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ回路。
【請求項3】
前記比較部は、
前記各検出出力および前記各基準出力それぞれの、前記複数の検出部のうち前記特定色の光を検出する検出部の検出出力に対する比率を比較する
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサ回路。
【請求項4】
白色を構成可能な複数色の光の強度をそれぞれ検出する複数の検出部を備えるセンサに前記複数色のうち予め定められた特定色の光が入射された場合の前記複数の検出部の各検出出力と、前記特定色の光が前記センサに入射された場合に想定される前記複数の検出部による検出出力である各基準出力とを比較した比較結果に応じて前記各検出出力を補正する
ことを特徴とする補正方法。
【請求項5】
白色を構成可能な複数色の光をそれぞれ射出する光源部と、
前記光源部から射出された前記複数色の光を１の光路で射出する合成部と、
前記合成部により射出された前記１の光路に含まれる前記複数色の光を分離し、分離された該複数色の光それぞれを画像データに従い変調して射出する投射部と、
前記１の光路の光を受光して前記複数色の光の強度をそれぞれ検出する複数の検出部を備えるセンサと、
前記センサに前記複数色のうち予め定められた特定色の光が入射された場合の前記複数の検出部の各検出出力を取得する取得部と、
前記各検出出力と、予め取得された、前記白色の光が前記センサに入射された場合に想定される前記複数の検出部による各基準出力とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に応じて前記各検出出力を補正する補正部と、
前記補正部で補正された前記各検出出力に従い前記投射部に投射される前記複数色の光それぞれの強度を調整する調整部と
を備える
ことを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項6】
前記比較部は、
前記各検出出力および前記各基準出力それぞれの、前記複数の検出部のうち前記特定色の光を検出する検出部の検出出力に対する比率を比較する
ことを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ装置。
【請求項7】
前記合成部は、
前記特定色の光を射出する他の光源部から射出された光を前記１の光路で射出し、
前記取得部は、
前記他の光源部から射出された前記特定色の光が入射された場合の前記各検出出力を取得する
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のプロジェクタ装置。
【請求項8】
前記取得部は、
前記光源部から射出された前記複数色の光のうち前記特定色の光以外の光を遮断した光が入射された場合の前記複数の検出部の各出力を前記各検出出力として取得する
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、センサ回路、補正方法およびプロジェクタ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像データで光を変調して被投射媒体に画像を投射するプロジェクタ装置では、画像を適切な色で投射するために、白色を正確に表現できることが好ましい。そのため、従来から、プロジェクタ装置において、白色光を受光可能な位置にＲＧＢ各色の光の強度を検出するカラーセンサを設置し、このカラーセンサの出力に従いプロジェクタ装置の出力光の色ズレを補正する技術が知られている。
【0003】
特許文献１には、色情報センサを用いて、スクリーン上に表示された少なくとも黒色および白色が含まれた参照映像の色情報を測定し、測定された色情報に基づき色補正情報を算出するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８−１６５２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
カラーセンサは、安価に入手可能なタイプではＲＧＢ各色の受光感度の個体間でのばらつきが比較的大きい。そのため、各カラーセンサ間でＲＧＢ各色の測定値に誤差が生じてしまい、各プロジェクタ装置において、ＲＧＢ各色の光強度のバランスを高精度に調整することが困難であるという問題点があった。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カラーセンサの個体間での特性ばらつきによる測定値誤差を抑制可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、白色を構成可能な複数色の光の強度をそれぞれ検出する複数の検出部を備えるセンサに複数色のうち予め定められた特定色の光が入射された場合の複数の検出部の各検出出力と、特定色の光がセンサに入射された場合に想定される複数の検出部による検出出力である各基準出力とを比較した比較結果に応じて各検出出力を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、カラーセンサの個体間での特性ばらつきによる測定値誤差が抑制可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】図１は、第１の実施形態に適用可能なカラーセンサの構造を模式的に示す模式図である。
【図2】図２は、第１の実施形態に適用可能なカラーセンサの検出出力の分光感度特性の例を示す図である。
【図3】図３は、第１の実施形態に適用可能な光学系の例を模式的に示す模式図である。
【図4】図４は、第１の実施形態に係るセンサ回路の一例の構成を示すブロック図である。
【図5】図５は、第１の実施形態に係るセンサ回路を適用可能なプロジェクタ装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図6】図６は、第１の実施形態に係るカラーセンサのキャリブレーション処理を示す一例のフローチャートである。
【図7】図７は、第１の実施形態の変形例に係るプロジェクタ装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図8】図８は、第１の実施形態の第２の変形例に係るセンサ回路の一例の構成を示すブロック図である。
【図9】図９は、第２の実施形態に適用可能な蛍光体が塗布された蛍光体ホイールの一例の構成を示す図である。
【図10】図１０は、第２の実施形態に適用可能な、青色レーザと蛍光体ホイールとを用いた光源部の一例の構成を示す図である。
【図11】図１１は、第２の実施形態に適用可能なプロジェクタ装置の光学系の一例の構成を示す図である。
【図12】図１２は、第２の実施形態に係る、Ｂ光を射出する青色レーザを追加した光源部の構成の例を示す図である。
【図13】図１３は、第２の実施形態の変形例に係る、蛍光体ホイールに対するＢ1光の照射を遮断する遮光板を追加した光源部の構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に添付図面を参照して、センサ回路、補正方法およびプロジェクタ装置の好適な実施形態を詳細に説明する。係る実施形態に示す具体的な数値および外観構成などは、本発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本発明に直接関係のない要素は詳細な説明および図示を省略している。
【0011】
実施形態では、入射された光のＲ（赤）色、Ｇ（緑）色およびＢ（青）色それぞれの成分の強度を測定可能なカラーセンサに、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色のうち特定色の成分からなる光を入射させる。ここでは、特定色としてＢ色の成分からなる光を当該カラーセンサに入射させるものとする。そして、Ｂ色の成分の光が入射された当該カラーセンサの、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色それぞれの成分の強度を検出し、それぞれ検出値として取得する。
【0012】
一方、当該カラーセンサに対してＢ色の成分の光を入射させた場合に当該カラーセンサにより検出されるべき、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色それぞれの成分の理想的な強度を、それぞれ基準値として予め取得しておく。基準値は、当該カラーセンサの設計値を用いることができる。これに限らず、基準値として、当該カラーセンサの設計値に使用環境を加味してシミュレートした値を用いてもよいし、複数のカラーセンサの測定値の平均値を用いてもよい。
【0013】
上述のようにして当該カラーセンサについて求めたＲＧＢ各色の各検出値と各基準値とを比較して、当該カラーセンサのＲＧＢ各色の成分それぞれについて、当該カラーセンサの各出力値に対する各補正係数を算出する。これにより、カラーセンサのＲＧＢ各色の成分の出力の、カラーセンサ個体間での特性のばらつきを抑制できる。したがって、当該カラーセンサに白色を入射させて出力される、ＲＧＢ各色の成分の測定値に基づきＲＧＢ各色のバランスの調整を行う場合に、算出した各色の補正係数を、当該カラーセンサの各色の出力に対して加味することで、バランス調整を適切に実行することが可能となる。
【0014】
（第１の実施形態）
次に、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に適用可能なカラーセンサの構造を、模式的に示す。図１において、カラーセンサ１０は、入射された光からＲ色、Ｇ色およびＢ色の成分を抽出するカラーフィルタ１１Ｒ、１１Ｇおよび１１Ｂと、各カラーフィルタ１１Ｒ、１１Ｇおよび１１Ｂを通過した光がそれぞれ入射される、半導体素子によるフォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂとを含む。
【0015】
各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂは、入射された光の強度に応じた信号を検出出力として出力する。例えば、カラーセンサ１０は、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部を備え、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂに入射された光の強度を、それぞれ１６ビットのディジタル値による検出出力として出力する。
【0016】
図２は、第１の実施形態に適用可能なカラーセンサ１０の検出出力の分光感度特性の例を示す。図２では、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの検出出力に基づくＲＧＢ各色の成分に対する分光感度特性を、フォトセンサ部１２Ｒにおけるピーク値を基準とした相対感度として示している。なお、図２において、横軸は波長（ｎｍ）を示す。
【0017】
図２において、各特性線１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂは、それぞれフォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの検出出力の分光感度特性を示す。なお、例えば図２に特性線１３Ｒとして示されるフォトセンサ部１２Ｒの分光感度特性は、フォトセンサ部１２Ｒ自身の受光強度の波長依存特性と、カラーフィルタ１１Ｒの分光特性とを合成したものとなる。これは、特性線１３Ｇおよび１３Ｂについても同様である。
【0018】
特性線１３Ｒの例では、波長６２０ｎｍ付近に最大のピークがあり、そのピークの両側の波長において、ピークの波長に対して５０ｎｍ程度の幅で急激に分光感度が減少している。また、ピークの波長に対して短波長側において、波長４００ｎｍ付近まで、ピークの分光感度に対して数％程度の感度を有している。
【0019】
特性線１３Ｇの例では、波長５３０ｎｍおよび５５５ｎｍ付近にそれぞれ第１および第２のピークがあり、第１のピークから短波長側に分光感度が減少し波長４００ｎｍ付近で略０％となり、また、第２のピークから長波長側に１００ｎｍ程度の幅で分光感度が減少している。
【0020】
さらに、特性線１３Ｂの例では、波長４６０ｎｍ付近にピークがあり、このピークから長波長側に１００ｎｍ程度の幅で分光感度が減少し、５８０ｎｍ付近から略０％となっている。また、ピークから短波長側に分光感度が減少し、波長４００ｎｍ付近で略０％となっている。
【0021】
このような分光感度特性において、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂは、各特性線１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂに示される分光感度の積分値に応じた値を出力する。例えば、フォトセンサ部１２Ｒは特性線１３Ｒの分光感度の積分値、フォトセンサ部１２Ｇは特性線１３Ｇの分光感度の積分値、フォトセンサ部１２Ｂは特性線１３Ｂの分光感度に積分値に応じた値を、それぞれ出力する。
【0022】
カラーセンサ１０を構成する各要素のうち、カラーセンサ１０の特性に影響する要素としては、下記（１）〜（３）が考えられる。
（１）カラーフィルタの波長特性（分光特性）
（２）フォトセンサ部の波長特性（分光感度特性）
（３）フォトセンサ部の受光強度に対する感度
【0023】
これらのうち、（１）のカラーフィルタの波長特性は、一般的には、個体間での特性のばらつきは少ない。同様に、（２）のフォトセンサ部の波長特性も、フォトセンサ部の材料（シリコンなど）により決定される物理的な特性であるため、個体間での特性のばらつきは極めて少ない。
【0024】
一方、（３）のフォトセンサ部の受光強度に対する感度は、個体間でのばらつきが大きい。そのため、カラーセンサ１０の個体間での特性のばらつきは、（３）のフォトセンサ部の受光強度に対する感度に大きく依存する。フォトセンサ部の受光強度は、ＲＧＢ各色において、例えば平均値に対して±３０％程度のばらつきが含まれる。
【0025】
したがって、第１の実施形態では、（３）のフォトセンサ部の受光強度に対する感度のばらつきを補正する。ここで、上述した図２を参照し、一例として、波長４５０ｎｍにおける、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの分光感度に注目する。波長４５０ｎｍは、フォトセンサ部１２Ｂの最大のピークに近接する波長であって、フォトセンサ部１２Ｂの相対感度は５０％程度となっている。一方、波長４５０ｎｍにおける相対感度は、フォトセンサ部１２Ｒでは３％程度となり、フォトセンサ部１２Ｇでは１０％程度となっている。
【0026】
上述したように、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの検出出力が１６ビットのディジタル値であるものとする。この場合、それぞれ１０進表記で１６ビットの最大値「６５５３５」に対して、３％は値「１９６６」、１０％は値「６５５４」として出力され、検出値として十分な精度を確保可能である。以下では、カラーセンサ１０の特性を、特定色としてのＢ色の波長（例えば４５０ｎｍ）を基準波長として用いて補正するものとする。
【0027】
（第１の実施形態のより具体的な説明）
図３は、第１の実施形態に適用可能な光学系の例を模式的に示す模式図である。図３において、光源２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂは、それぞれＲ色、Ｇ色およびＢ色の光を射出する。各光源２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂは、光の射出を、制御部２５の制御によりオン／オフ可能とされている。
【0028】
光源２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂから射出されたＲＧＢ各色の光は、光合成器３０により１の光路に纏められて白色の光３１とされ、射出される。光合成器３０から射出された白色の光３１は、光分割器３３に入射されてＲＧＢ各色の光に分割され射出される。光分割器３３から射出されたＲＧＢ各色の光は、例えば、画像データに従い光を変調するＲＧＢ各色の光変調素子（図示しない）によりそれぞれ変調されて、投射光学系（図示しない）から投射画像として射出される。
【0029】
白色の光３１は、光路上に設けられた光分岐器３２により、カラーセンサ１０にも入射される。カラーセンサ１０の各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂによる検出出力は、センサ回路５０に入力される。センサ回路５０は、例えば、白色の光３１を受光したカラーセンサ１０の、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂによる検出出力に基づき、ＲＧＢ各色の光変調素子に供給される画像データのゲインを調整することで、投射画像のカラーバランスなどを調整することができる。
【0030】
上述したように、カラーセンサ１０における各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの検出出力は、カラーセンサ１０の個体間でのばらつきが大きい。そのため、カラーセンサ１０自体のキャリブレーションを行うことが好ましい。センサ回路５０は、このキャリブレーションにより、例えば各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの出力ゲインを調整する。
【0031】
第１の実施形態では、カラーセンサ１０のキャリブレーションを、光源２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂのうち、光源２０Ｂから射出されるＢ色の光のみを有効とし、このＢ色の光をカラーセンサ１０に入射させることで行う。この場合、光源２０Ｂは、基準波長に対して例えば±数ｎｍ程度の狭い帯域の光を射出可能であるものとする。このような特性の光源としては、青色を発光する半導体レーザを用いることができる。制御部２５は、例えば光源２０Ｒおよび２０Ｇを無効とし、光源２０Ｂを有効とする。これにより、光源２０Ｂから出射されたＢ色の光のみがカラーセンサ１０に入射される。制御部２５は、センサ回路５０に対してカラーセンサ１０のキャリブレーションを実行するように指示を出す。
【0032】
センサ回路５０は、この指示に従い、Ｂ色の光が入射されたカラーセンサ１０の各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの検出出力に基づき、各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの各検出出力を補正するための補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkを求める。
【0033】
図４は、第１の実施形態に係るセンサ回路５０の一例の構成を示す。図４において、センサ回路５０は、測定部５１と、比率算出部５２と、係数算出部５３と、基準値記憶部５４と、係数記憶部５５と、係数乗算部５６とを有する。
【0034】
測定部５１、比率算出部５２、係数算出部５３および係数乗算部５６は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)上で動作するプログラムにより構成してもよいし、互いに協働して動作するハードウェアにより構成してもよい。また、測定部５１、比率算出部５２、係数算出部５３および係数乗算部５６を、１のハードウェアにより構成することも可能である。基準値記憶部５４および係数記憶部５５は、不揮発性のメモリを適用することができる。基準値記憶部５４は、センサ回路５０をプログラムにより構成する場合、記憶される内容をプログラムに埋め込むことで構成してもよい。
【0035】
図４において、カラーセンサ１０の各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂから出力された検出出力の出力値Ｒc、ＧcおよびＢcは、測定部５１および係数乗算部５６に供給される。係数乗算部５６は、カラーセンサ１０から供給された各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcに、係数記憶部５５に記憶されるＲＧＢ各色に対する係数Ｒk、ＧkおよびＢkをそれぞれ乗じて各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを補正して、補正された出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’を出力する。
【0036】
測定部５１は、カラーセンサ１０から出力された各色の出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを取得し、レジスタなどに一時的に記憶する。比率算出部５２は、測定部５１により記憶された各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを用いて、出力値Ｒc、Ｇcおよび出力値Ｂcの出力値Ｂcに対する比率を求める。比率算出部５２は、出力値Ｒcと出力値Ｂcとの比率Ｒc／Ｂcと、出力値Ｇcと出力値Ｂcとの比率Ｇc／Ｂcと、出力値Ｂcと出力値Ｂcとの比率Ｂc／Ｂcとを、係数算出部５３に対して出力する。ここで、Ｂ色の比率は、１となる。
【0037】
一方、基準値記憶部５４は、カラーセンサ１０から出力される各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcに対する基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0が予め記憶される。各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0は、カラーセンサ１０にＢ色の光を入射させた場合に各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂから出力されるべき値である。
【0038】
各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0は、例えばカラーセンサ１０の設計時の情報や、仕様書の情報に基づき取得することができる。これに限らず、各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0は、カラーセンサ１０の構造に基づきシミュレートして取得することもできる。さらに、各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0は、複数のカラーセンサ１０について各フォトセンサ部１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂの出力値をそれぞれ測定した測定結果の各色毎の平均値を用いてもよい。
【0039】
係数算出部５３は、比率算出部５２から供給された各比率Ｒc／ＢcおよびＧc／Ｂc、ならびに、出力値Ｂcと、基準値記憶部５４から取得した各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0とに基づき、カラーセンサ１０の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを補正するための補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkをそれぞれ算出する。
【0040】
係数算出部５３は、基準値記憶部５４から取得した各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0により、比率算出部５２と同様にして比率Ｒ0／Ｂ0およびＧ0／Ｂ0を算出する。そして、係数算出部５３は、算出した比率Ｒ0／Ｂ0およびＧ0／Ｂ0、ならびに、Ｂ色の基準値Ｂ0に関する比率Ｂ0／Ｂ0（＝１）と、比率算出部５２から供給された各比率Ｒc／Ｂc、Ｇc／ＢcおよびＢc／Ｂc（＝１）との比率をそれぞれ算出し、各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkとして出力する。
【0041】
下記の式（１）〜（３）は、比率算出部５２および係数算出部５３で行われる処理を纏めたものである。第１の実施形態においては、これら式（１）〜（３）による処理を、カラーセンサ１０に特定色であるＢ色の光のみを入射させた状態で実行する。
Ｒk＝(Ｒ0／Ｂ0)／(Ｒc／Ｂc) …（１）
Ｇk＝(Ｇ0／Ｂ0)／(Ｇc／Ｂc) …（２）
Ｂk＝（Ｂ0／Ｂ0）／（ＢC／Ｂc）＝１ …（３）
【0042】
係数算出部５３で算出された各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkは、係数記憶部５５に不揮発に記憶される。
【0043】
係数乗算部５６は、係数記憶部５５から各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkを取得する。係数乗算部５６は、カラーセンサ１０から出力された各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcに、係数記憶部５５から取得した各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkを乗じることで、各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを補正する。係数乗算部５６は、各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを補正した各補正出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’を、センサ回路５０から出力する。
【0044】
例えば、係数乗算部５６は、カラーセンサ１０に白色光が入射される場合に、カラーセンサ１０の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcに対する各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkの乗算を行う。これにより、センサ回路５０は、カラーセンサ１０の個体間のばらつきが抑制された状態の各補正出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’を出力することができる。
【0045】
なお、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションを行わない、通常の使用状態においては、センサ回路５０は、例えば係数記憶部５５に対する各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkの記憶を行わないようにする。これに限らず、通常の使用状態において、センサ回路５０は、測定部５１、比率算出部５２および係数算出部５３の処理を停止させてもよい。
【0046】
図５は、第１の実施形態に係るセンサ回路５０を適用可能なプロジェクタ装置６０の一例の構成を示す。図５において、プロジェクタ装置６０は、ＣＰＵ６２と、ＲＯＭ(Read Only Memory)６３と、ＲＡＭ(Random Access Memory)６４と、データＩ／Ｆ６５と、画像処理部６６と、素子駆動部６７と、光源制御部６９と、通信Ｉ／Ｆ７０と、ＵＩ(User Interface)部７１とを有し、これらがバス６１により互いに通信可能に接続されている。さらに、プロジェクタ装置６０は、素子駆動部６７に駆動される光変調素子６８Ｒ、６８Ｇおよび６８Ｂを有する。さらにまた、プロジェクタ装置６０は、カラーセンサ１０を有し、検出出力を画像処理部６６に供給する。
【0047】
ＣＰＵ６２は、例えばＲＯＭ６３に予め記憶されるプログラムに従い、ＲＡＭ６４をワークメモリとして用いて動作し、このプロジェクタ装置６０の全体の動作を制御する。通信Ｉ／Ｆ７０は、ＬＡＮ(Local Area Network)やインターネットといったネットワークとの有線または無線による通信を制御する。ＵＩ部７１は、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などによる表示素子と、各種ボタンやタッチパネルによる入力デバイスとを備え、ユーザに対する情報の提示や、ユーザ操作の受け付けを行う。
【0048】
データＩ／Ｆ６５は、外部の機器との間でデータの受け渡しを行うインタフェースである。例えば、プロジェクタ装置６０で投射するための画像データがこのデータＩ／Ｆ６５を介してプロジェクタ装置６０に入力される。なお、画像データは、通信Ｉ／Ｆ７０を介してプロジェクタ装置６０に入力してもよい。
【0049】
画像処理部６６は、例えばデータＩ／Ｆ６５から入力された画像データに対して、ガンマ補正処理、解像度変換処理、台形歪み補正処理といった所定の画像処理を施す。また、画像処理部６６は、所定の画像処理を施した画像データを、ＲＧＢ各色の成分それぞれの画像データＲout、ＧoutおよびＢoutとして出力する。
【0050】
また、画像処理部６６は、センサ回路５０を含む。センサ回路５０は、上述したように、カラーセンサ１０からＲＧＢ各色の出力値Ｒc、ＧcおよびＢcが供給される。画像処理部６６は、カラーセンサ１０からの各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを補正したセンサ回路５０の補正出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’に従い各画像データＲout、ＧoutおよびＢoutのゲインを調整して、投射画像の色補正を行う。
【0051】
素子駆動部６７は、画像処理部６６から供給されたＲＧＢ各色の画像データＲout、ＧoutおよびＢoutに従い、光変調素子６８Ｒ、６８Ｇおよび６８Ｂを駆動するための各駆動信号ＲD、ＧDおよびＢDを生成する。素子駆動部６７は、生成した各駆動信号ＲD、ＧDおよびＢDに従い、各光変調素子６８Ｒ、６８Ｇおよび６８Ｂを駆動する。光変調素子６８Ｒ、６８Ｇおよび６８Ｂは、例えば反射型液晶素子や、ＤＭＤ(Digital Mirror Device)を適用することができる。
【0052】
図示されない光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂから射出されたＲＧＢ各色の光がそれぞれ光変調素子６８Ｒ、６８Ｇおよび６８Ｂに照射される。各光変調素子６８Ｒ、６８Ｇおよび６８Ｂは、素子駆動部６７から供給された各駆動信号ＲD、ＧDおよびＢDに従いＲＧＢ各色の光を変調して射出する。射出されたＲＧＢ各色の光は、図示されない投射光学系を介してプロジェクタ装置６０の外部に射出される。
【0053】
なお、光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂのうち光源部２０Ｂは、Ｂ色を発光する半導体レーザを用いることが好ましい。この場合、光源部２０Ｒおよび２０Ｂは、Ｂ色の光により励起されてＹ（黄）色を発光する蛍光体と、Ｙ色の光をＲ色の光とＧ色の光とに分離する分離部とにより構成することができる。これに限らず、光源部２０Ｂを半導体レーザで構成し、光源部２０Ｒおよび２０Ｇを蛍光体ではなく、例えばＬＥＤ(Light Emitting Diode)やＥＬ(Electro Luminescence)素子、ランプなどにより構成してもよい。
【0054】
さらに、光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂのうち、光源部２０Ｒおよび２０Ｇの少なくとも一方を半導体レーザにより構成し、他を半導体レーザ以外の光源で構成してもよい。この場合には、半導体レーザにより構成された色の光源の光に基づき、カラーセンサ１０のキャリブレーションを実行する。
【0055】
ここで、光源部２０Ｂとしてレーザ光源を用いる効果について概略的に説明する。レーザ光源以外の一般的な光源は、使用環境の変化や経時変化による特性劣化の影響により、発光スペクトルのシフトや光度の低下が発生する場合がある。この場合、この光源を用いて正しくキャリブレーションを実行することが困難になる。そこで、発光波長が単一波長に近く、且つ、経時変化による波長シフトや光度低下が小さい光源を選択して第１の実施形態の構成に適用することで、様々な条件下において高精度にキャリブレーションを実行することが可能となる。
【0056】
このような、発光波長が単一波長に近く、且つ、経時変化による波長シフトや光度低下が小さい光源の例として、レーザ光源が挙げられる。この場合、レーザ光源の種類としては、上述した半導体レーザの他にも、固体レーザ、気体レーザ、液体レーザなどがある。
【0057】
光源制御部６９は、ＣＰＵ６２の指示に従い、各光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂの有効／無効を制御する。光源制御部６９は、各光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂによる光の射出のオン／オフを切り替えることで有効／無効を制御してもよいし、各光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂから射出される光を遮断する機構を制御して、有効／無効を制御してもよい。この各光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂの有効／無効の制御は、ＣＰＵ６２の指示に限らず、例えばユーザの操作に応じて行ってもよい。
【0058】
図６は、上述した構成において実行される、第１の実施形態に係るカラーセンサ１０のキャリブレーション処理を示す一例のフローチャートである。このフローチャートによるキャリブレーション処理は、例えば、プロジェクタ装置６０の工場出荷時など初期設定の時点で行われる。これに限らず、ＵＩ部７１に対するユーザ操作に応じてキャリブレーション処理を実行してもよいし、予め定められた期間毎にキャリブレーション処理を実行してもよい。
【0059】
ステップＳ１０で、基準値記憶部５４に対して各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0が記憶される。このステップＳ１０の処理は、例えばこのプロジェクタ装置６０の工場出荷時などの初期設定時に実行される。
【0060】
次のステップＳ１１で、光源制御部６９は、光源部２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂのうち、光源部２０Ｂから射出されるＢ色の光のみを有効とする。次のステップＳ１２で、センサ回路５０は、測定部５１により、カラーセンサ１０から出力された各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを取得し、Ｂ色の光のみが入射されたカラーセンサ１０による、ＲＧＢ各色の強度の測定を行う。
【0061】
次のステップＳ１３で、センサ回路５０は、係数算出部５３により、測定部５１により測定されたカラーセンサ１０の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcと、基準値記憶部５４に記憶される各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0とを比較する。すなわち、センサ回路５０は、比率算出部５２により、測定部５１で取得された各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcに基づき比率Ｒc／ＢcおよびＧc／Ｂcを求める。また、センサ回路５０は、係数算出部５３により、基準値記憶部５４に記憶される各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0に基づき比率Ｒ0／Ｂ0およびＧ0／Ｂ0を求める。そして、センサ回路５０は、係数算出部５３により、比率Ｒc／ＢcおよびＧc／Ｂcと比率Ｒ0／Ｂ0およびＧ0／Ｂ0とを比較すると共に、出力値Ｂcおよび基準値Ｂ0に係る比率Ｂc／Ｂc--（＝１）とＢ0／Ｂ0--（＝１）とを比較する。
【0062】
次のステップＳ１４で、センサ回路５０は、係数算出部５３により、ステップＳ１３の比較結果に基づき上述した（１）〜（３）の計算を行い、ＲＧＢ各色の補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkを算出する。そして、次のステップＳ１５で、センサ回路５０は、ステップＳ１４で係数算出部５３により算出された各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkを係数記憶部５５に記憶させる。センサ回路５０は、係数乗算部５６により、このようにして係数記憶部５５に記憶された各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkを用いてカラーセンサ１０の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを補正する。
【0063】
このように、第１の実施形態では、カラーセンサ１０に所定の波長の光を入射させた際の、ＲＧＢ各色の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを、予め求めた基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0と比較することで、カラーセンサ１０の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcの補正を行っている。そのため、カラーセンサ１０による各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcの、カラーセンサ１０間での個体差を、簡易な構成で抑制可能である。
【0064】
なお、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションを行わない通常の使用状態において、センサ回路５０は、係数記憶部５５に対する補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkの記憶を停止させる、または、測定部５１、比率算出部５２および係数算出部５３の動作を停止させるように、例えばＣＰＵ６２に制御される。この場合、画像処理部６６は、センサ回路５０から出力された補正出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’に従い、例えば各画像データＲout、ＧoutおよびＢoutのゲインを調整する。
【0065】
なお、上述では、センサ回路５０を独立したハードウェアにより構成されるように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、センサ回路５０を、ＣＰＵ６２上で動作するプログラムにより構成することも可能である。この場合、カラーセンサ１０の各検出出力は、バス６１を介してＣＰＵ６２に供給される。
【0066】
センサ回路５０の機能を実現するプログラムは、ネットワークを介して接続されたコンピュータ上に格納し、当該ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成される。また、センサ回路５０の機能を実現するプログラムを、当該ネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。このプログラムを、ＲＯＭ６３に予め記憶させて提供することもできる。
【0067】
これに限らず、当該プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ(Compact Disk)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。この場合、例えばデータＩ／Ｆ６５に接続された外部のドライブ装置を介して、当該プログラムがプロジェクタ装置６０’に供給される。
【0068】
当該プログラムは、例えば、測定部５１、比率算出部５２および係数算出部５３を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ６２が例えばＲＯＭ６３から当該プログラムを読み出して実行することにより測定部５１、比率算出部５２および係数算出部５３が主記憶装置（例えばＲＡＭ６４）上にロードされ、測定部５１、比率算出部５２および係数算出部５３が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【0069】
なお、センサ回路５０に含まれる基準値記憶部５４および係数記憶部５５は、例えばＲＯＭ６３を利用することができる。
【0070】
（第１の実施形態の第１の変形例）
次に、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。上述した第１の実施形態では、センサ回路５０が画像処理部６６に含まれるものとして説明したが、これはこの例に限定されない。第１の実施形態の第１の変形例は、センサ回路５０を独立した構成とした例である。
【0071】
図７は、第１の実施形態の第１の変形例に係るプロジェクタ装置６０’の一例の構成を示す。なお、図７において、上述した図５と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0072】
図７に例示されるプロジェクタ装置６０’において、センサ回路５０は、バス６１を介してＣＰＵ６２と接続される。また、画像処理部６６’は、センサ回路５０を含まない構成とされる。換言すれば、画像処理部６６は、一般的なプロジェクタ装置に用いられる画像処理部と同等の構成により実現可能である。
【0073】
このような構成において、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションを行わない通常の使用状態において、例えばＣＰＵ６２は、センサ回路５０に対して、係数記憶部５５に対する補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkの記憶を停止させる、または、測定部５１、比率算出部５２および係数算出部５３の動作を停止させるなどの制御を行う。そして、ＣＰＵ６２は、センサ回路５０から出力された補正出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’を、画像処理部６６’に供給する。画像処理部６６’は、供給された補正出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’に従い、例えば各画像データＲout、ＧoutおよびＢoutのゲインを調整する。
【0074】
一方、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションを実行する場合には、ＣＰＵ６２は、例えば光源制御部６９を、Ｂ色の光のみがカラーセンサ１０に入射され、Ｒ色およびＧ色の光がカラーセンサ１０に入射されないように制御する。また、ＣＰＵ６２は、センサ回路５０に対して、係数記憶部５５に対する補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkの記憶を実行させる、または、測定部５１、比率算出部５２および係数算出部５３の動作を実行させるなどの制御を行う。
【0075】
第１の実施形態の第１の変形例によれば、センサ回路５０をプロジェクタ装置６０’のオプションとして構成することができる。例えば、プロジェクタ装置６０’のユーザは、センサ回路５０をプロジェクタ装置６０’に組み込むか否かを選択できる。
【0076】
（第１の実施形態の第２の変形例）
上述した第１の実施形態およびその変形例では、センサ回路５０において、係数算出部５３は、カラーセンサ１０のＢ色光入射時の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcの出力値Ｂcに対する比と、比率算出部５２から出力された各基準値Ｒ0、Ｂ0およびＢ0の基準値Ｂ0に対する比とを用いて、各係数Ｒk、ＧkおよびＢkを求めていた。
【0077】
ここで、例えば、各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcが、各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0間の比率を保ったまま、レベルの異なる値になっている場合について考える。これはすなわち、Ｒc＝Ｒ0／２、Ｇc＝Ｇ0／２、Ｂc＝Ｂ0／２のような場合に相当する。この場合、上述した式（１）〜（３）によれば、各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkは、それぞれ値が「１」となり、カラーセンサ１０の各色の出力は、実質的には補正されないことになる。したがって、例えばカラーセンサ１０に白色光を入射させた場合のセンサ回路５０の各色の補正出力値Ｒc’、Ｇc’およびＢc’は、実際に入射される光の強度よりも小さい値となってしまう。
【0078】
そこで、第１の実施形態の第２の変形例では、カラーセンサ１０で検出される各色の光強度の絶対値をさらに補正する。図８は、第１の実施形態の第２の変形例に係るセンサ回路の一例の構成を示す。図８において、センサ回路５０’は、図４で示した構成に対して、絶対値係数算出部５７が追加されている。なお、図８において、上述した図４と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、比率算出部５２および係数算出部５３の動作は、図４を用いて説明した動作と同一なので、ここでの説明を省略する。
【0079】
絶対値係数算出部５７は、測定部５１から各色の出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを取得する。また、絶対値係数算出部５７は、基準値記憶部５４から各色の基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0を取得する。絶対値係数算出部５７は、これら出力値Ｒc、ＧcおよびＢcと、基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0とを用いて、各色の光強度の絶対値を補正するための絶対値補正係数Ｒa、ＧaおよびＢaを算出する。
【0080】
絶対値係数算出部５７は、例えば下記の式（４）〜（６）に従い、各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcと各基準値Ｒ0、Ｇ0およびＢ0との比を計算して、各絶対値補正係数Ｒa、ＧaおよびＢaを算出する。
Ｒa＝Ｒ0／Ｒc …（４）
Ｇa＝Ｇ0／Ｇc …（５）
Ｂa＝Ｂ0／Ｂc …（６）
【0081】
絶対値係数算出部５７により算出された各色の絶対値補正係数Ｒa、ＧaおよびＢaは、係数記憶部５５’に不揮発に記憶される。なお、係数記憶部５５’には、係数算出部５３で算出された各色の各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkも記憶される。
【0082】
係数乗算部５６’は、係数記憶部５５’から各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkと、各絶対値係数Ｒa、ＧaおよびＢaとを取得する。係数乗算部５６’は、例えば白色光が入射されたカラーセンサ１０から出力された各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcに、係数記憶部５５’から取得した各補正係数Ｒk、ＧkおよびＢkと、各絶対値係数Ｒa、ＧaおよびＢaとを乗じる。これにより、係数乗算部５６’は、各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを各色の光強度の比率と絶対値とに基づき補正した各補正出力値Ｒc”、Ｇc”およびＢc”を、センサ回路５０’から出力する。
【0083】
このように、第１の実施形態の第２の変形例では、カラーセンサ１０の各出力値Ｒc、ＧcおよびＢcを各色の光強度の比率と絶対値とに基づき補正することができ、センサ回路５０’の出力の精度を向上させることが可能である。
【0084】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、上述した第１の実施形態によるセンサ回路５０およびカラーセンサ１０を、より具体的な光学系に適用した場合の例である。なお、第２の実施形態において、カラーセンサ１０およびセンサ回路５０を含むプロジェクタ装置６０の構成は、図１〜図６を用いて説明した構成を共通に適用可能であるので、ここでの説明を省略する。
【0085】
第２の実施形態では、ＲＧＢ各色の光を射出する光源部として、Ｂ色光を射出する半導体レーザ（以下、青色レーザと呼ぶ）と、Ｂ色の光に励起されてＹ（黄）色の光を発光する蛍光体とを用いる。すなわち、Ｙ色は、Ｒ色とＧ色との合成色であるため、蛍光体から射出されたＹ色の光を、ダイクロイックミラーなどを用いてＲ色の光とＧ色の光とに分離する。
【0086】
図９は、第２の実施形態に適用可能な蛍光体が塗布された蛍光体ホイールの一例の構成を示す。図９において、蛍光体ホイール６００は、ミラー状の表面に、同心円状に蛍光体面６０１が形成される。蛍光体面６０１は、Ｂ色の波長帯域の光により励起されて、Ｙ色の光を発光する蛍光体が塗布されてなる。なお、加色法においてＹ色はＧ色とＲ色とを混合して得られるので、蛍光体面６０１で発光されるＹ色の光は、Ｒ色成分とＧ色成分とを含む。蛍光体ホイール６００は、中心点６０３を回転軸として、図示されないモータにより回転駆動される。蛍光体ホイール６００を回転させることで、Ｂ色の光の照射による蛍光体面６０１へのダメージが軽減され、蛍光体面６０１の寿命を延ばすことができる。
【0087】
図１０は、第２の実施形態に適用可能な、青色レーザと蛍光体ホイール６０１とを用いた光源部の一例の構成を示す。図１０（ａ）は、光源部の正面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の構成を矢印「Ａ」の方向から見た側面図である。以下、特に記載のない限り、図１０（ａ）および図１０（ｂ）を纏めて図１０として説明する。また、以下では、「Ｂ色の光」を「Ｂ光」とし、同様に、「Ｙ色の光」を「Ｙ光」、「Ｒ色の光」を「Ｒ光」、「Ｇ色の光」を「Ｇ光」として記述する。
【0088】
図１０において、１以上の青色レーザ素子を含む光源５００から射出されたＢ光は、集光レンズ５０１を介して分割ミラー５０２に入射する。光源５００は、図３における光源２０Ｂに対応する。分割ミラー５０２は、入射されたＢ光を、第１のＢ光および第２のＢ光に分割する。以下では、図面において識別容易なように、第１のＢ光をＢ1光、第２のＢ光をＢ2光と記述する。
【0089】
分割ミラー５０２で反射されて分割されたＢ2光は、レンズ５０３、ミラー５０４、ミラー５０６、レンズ５０７およびミラー５０８により構成されるリレー光学系を介してダイクロイックミラー５０５の第２面に入射される。ダイクロイックミラー５０５は、Ｂ光の波長帯域の光を反射し、Ｂ光の波長帯域よりも長波長の帯域の光（例えば赤色光や緑色光）を透過させる特性を備える。
【0090】
このリレー光学系上の光路は、第１の平面上に構成される。これに限らず、リレー光学系上の光路を、第１の平面上と、第１の平面と平行な他の平面上とに構成してもよい。
【0091】
一方、分割ミラー５０２を透過して分割されたＢ1光は、ダイクロイックミラー５０５の第１面に入射される。ダイクロイックミラー５０５は、入射された光を、第１の平面に対して交わる方向に反射するように設けられる。図１０（ａ）の例では、ダイクロイックミラー５０５は、光源５００から射出され分割ミラー５０２で透過して分割されたＢ1光が反射された反射光が、図１０（ａ）の手前側から奥側に向けた光路に沿って進むように設けられる。すなわち、ダイクロイックミラー５０５で反射された光による光路は、第１の平面に対して互いに交わる第２の平面上に構成される。
【0092】
ダイクロイックミラー５０５で反射されたＢ1光は、集光レンズ５０９および５１０を介して、中心点６０３を回転軸としてモータ６０２により回転駆動される蛍光体ホイール６００に入射され、蛍光体面６０１を照射する。蛍光体面６０１は、Ｂ1光の照射により、Ｙ光を発光する。上述したように、Ｙ光は、Ｒ光およびＧ光に分離できるので、蛍光体面６０１は、図３の光源２０Ｒおよび２０Ｇに対応すると考えることができる。
【0093】
なお、分割ミラー５０２とダイクロイックミラー５０５との間に、拡散板を配置することができる。これにより、蛍光体面６０１においてＢ1光が分散されて照射され、蛍光体のダメージが抑制され蛍光体の信頼性が向上されると共に、蛍光体の励起効率を高めることができる。
【0094】
蛍光体面６０１で発光されたＹ光は、集光レンズ５１０および５０９を介してダイクロイックミラー５０５の第１面に入射される。このＹ光は、ダイクロイックミラー５０５を透過して、ダイクロイックミラー５０５の第２面から射出される。図１０（ａ）の例では、ダイクロイックミラー５０５の位置において、奥側から手前側に向けてＹ光が射出されることになる。
【0095】
ここで、上述したように、ダイクロイックミラー５０５の第２面には、Ｂ2光がリレー光学系を介して入射されている。このＢ2光は、ダイクロイックミラー５０５の第２面により反射され、Ｙ光と同じ方向に射出される。すなわち、Ｂ2光の光路は、ダイクロイックミラー５０５により、第１の平面上の光路から第２の平面上の光路へと、方向が変換される。このようにして、ダイクロイックミラー５０５から、Ｙ光およびＢ2光が射出される。
【0096】
なお、上述では、ダイクロイックミラー５０５が、Ｂ1光をリレー光学系による光路の面と垂直な方向に反射させるように説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、ダイクロイックミラー５０５がＢ1光を他の角度で反射させるように配置することも可能である。
【0097】
図１１は、第２の実施形態に適用可能な、図１０の光源部の構成を含むプロジェクタ装置６０の光学系の一例の構成を示す。なお、図１１において、図５および図１０と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0098】
図１０を用いて説明したようにして、ダイクロイックミラー５０５からＢ光（Ｂ2光）とＹ光とが射出される。これらＹ光およびＢ光は、ミラー１１１で反射され方向を変更される。
【0099】
ミラー１１１から射出されたＹ光およびＢ光は、１の光路に纏められて、フライアイレンズ１１２および１１３と、偏光変換素子９０とを介してレンズ１１４に入射される。すなわち、フライアイレンズ１１２および１１３と、偏光変換素子９０とを通過する光は、Ｂ光とＹ光とが合成された白色の光となっている。
【0100】
フライアイレンズ１１２および１１３は、Ｙ光およびＢ光に基づく各光を後述する各光変調素子６８Ｂ、６８Ｇおよび６８Ｒに照射する際に、各光が各光変調素子６８Ｂ、６８Ｇおよび６８Ｒに均一に照射されるように分散させる均一照明光学系を構成する。偏光変換素子９０は、通過する光のＳ偏光とＰ偏光とを変換する。
【0101】
Ｙ光およびＢ光は、レンズ１１４から射出され、Ｂ光とＹ光とを分離する光分離器１１５に入射される。光分離器１１５は、例えばＢ光の波長帯域の光を反射しＹ光の波長帯域の光を透過させる第１のダイクロイックミラーと、Ｙ光の波長帯域の光を反射しＢ光の波長帯域の光を透過させる第２のダイクロイックミラーとを含む。光分離器１１５で分離されたＢ光は、光分離器１１５から射出されてミラー１１６に入射される。また、光分離器１１５で分離されたＹ光は、光分離器１１５から射出されてミラー１２１に入射される。
【0102】
ミラー１１６に入射されたＢ光は、レンズ１１７を介して反射型偏光板１１８に入射される。反射型偏光板１１８は、Ｓ偏光およびＰ偏光のうち一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射する。ここでは、レンズ１１７から射出されたＢ光がＳ偏光であり、光変調素子６８Ｂで反射された光がＰ偏光であって、反射型偏光板１１８がＳ偏光を透過し、Ｐ偏光を反射する特性を有するものとする。
【0103】
反射型偏光板１１８を透過したＢ光は、光変調素子６８Ｂに入射される。光変調素子６８Ｂは、素子駆動部６７から出力される駆動信号ＢDに従い駆動され、入射された光を画素毎に変調および反射して射出する。光変調素子６８Ｂで駆動信号ＢDに応じて画素毎に変調されたＢ光は、反射型偏光板１１８で反射されて方向を変更されて射出され、光合成プリズム１２０に第１の面から入射される。
【0104】
光分離器１１５で分離されミラー１２１に入射されたＹ光は、ミラー１２１で反射され方向を変更されてミラー１２１から射出される。ミラー１２１から射出されたＹ光は、色成分分離器１２２に入射され、Ｙ光から緑色光成分と赤色光成分とが分離される。例えば、色成分分離器１２２は、緑色光の波長帯域の光を反射し、赤色光の波長帯域の光を透過させるダイクロイックミラーを用いて構成される。
【0105】
色成分分離器１２２でＹ光から分離されたＧ光は、レンズ１２３を介して反射型偏光板１２４に入射される。上述のＢ光と同様に、Ｇ光がＳ偏光であるものとし、Ｇ光は、反射型偏光板１２４を透過して、素子駆動部６７から出力される駆動信号ＧDに従い駆動される光変調素子６８Ｇに入射される。光変調素子６８Ｇは、入射されたＧ光を駆動信号ＧDに応じて画素毎に変調および反射して射出する。光変調素子６８Ｇから射出されたＧ光は、反射型偏光板１２４で反射されて光合成プリズム１２０に第２の面から入射される。
【0106】
色成分分離器１２２でＹ光から分離されたＲ光は、レンズ１２６を介して反射型偏光板１２７に入射される。上述のＢ光と同様に、Ｒ光がＳ偏光であるものとし、Ｒ光は、反射型偏光板１２７を透過して、素子駆動部６７から出力される駆動信号ＲDに従い駆動される光変調素子６８Ｒに入射される。光変調素子６８Ｒは、入射されたＲ光を駆動信号ＲDに応じて画素毎に変調および反射して射出する。光変調素子６８Ｒから射出されたＲ光は、反射型偏光板１２７で反射されて光合成プリズム１２０に第３の面から入射される。
【0107】
光合成プリズム１２０は、それぞれ第１の面、第２の面および第３の面から入射されたＢ光、Ｇ光およびＲ光を合成して、ひとまとまりの光束として第４の面から射出する。光合成プリズム１２０から射出されたＲ光、Ｇ光およびＢ光を含む光束は、投射光学系１２９を介して外部に射出される。
【0108】
上述の構成に対し、カラーセンサ１０が偏光変換素子９０の側面に、受光面が偏光変換素子９０の側面からの漏れ光を受光可能に配置される。したがって、カラーセンサ１０は、偏光変換素子９０を通過する、Ｙ光およびＢ光が合成された白色の光が入射される。このように、カラーセンサ１０を、光学素子の漏れ光を受光するように配置することで、投射光学系１２９から射出される光の光量を低下させること無く、光源光の検出を行うことができる。
【0109】
これに限らず、白色光の光路、すなわち、ダイクロイックミラー５０５からミラー１１１に至る光路、あるいは、ミラー１１１から光分離器１１５に至る光路上に小型のミラーを配置して、このミラーで反射された光をカラーセンサ１０に入射させてもよい。また、当該光路上に直接的にカラーセンサ１０を配置することも考えられる。但し、これらの場合、投射光学系１２９から射出される光の光量が、若干低下してしまうおそれがある。
【0110】
（カラーセンサのキャリブレーション）
上述したように、カラーセンサ１０の検出出力に対してキャリブレーションを実行する際には、カラーセンサ１０にＢ光のみを入射させる必要がある。第２の実施形態では、図１０を用いて説明した光源部の構成にＢ光を射出する青色レーザを追加して配置することで、カラーセンサ１０に対するＢ光のみの入射を実現している。
【0111】
図１２は、第２の実施形態に係る、Ｂ光を射出する青色レーザを追加した光源部の構成の例を示す。なお、図１２において、上述した図１０と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0112】
図１２において、青色レーザ８０がＢ2光の光路上に追加して設置されている。より具体的には、図１２の例では、青色レーザ８０がミラー５０８がＢ2光を射出する光路上に設置されている。青色レーザ８０から射出されたＢ光は、集光レンズ５０１’を介してダイクロイックミラー５０５に入射される。
【0113】
この場合、カラーセンサ１０の検出出力に対するキャリブレーションを実行する際には、青色レーザ８０からＢ光を射出し、光源５００によるＢ光の射出を停止する。例えば、ＣＰＵ６２は、光源制御部６９に対して、青色レーザ８０の発光をオン、光源５００の発光をオフに制御するように指示を出す。これにより、蛍光体ホイール６００に対するＢ1光の照射が行われず、蛍光体面６０１からＹ光が射出されない。したがって、カラーセンサ１０に対して、青色レーザ８０から射出されたＢ光のみが入射されるようになる。これにより、第１の実施形態で説明したようにして、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションが実行可能となる。
【0114】
なお、このような、青色レーザ８０を追加して設置する構成の場合、光源５００は、蛍光体ホイール６００にＢ1光を照射するために専用に用いることができるため、図１２においてミラー５０２、５０４、５０６および５０８を省略することが可能である。
【0115】
すなわち、光源５００から射出されたＢ光は、ダイクロイックミラー５０５により反射されて蛍光体ホイール６００に照射される。このＢ光は、蛍光体ホイール６００において蛍光体面６０１に照射され、蛍光体面６０１において励起されて発光されたＹ光がダイクロイックミラー５０５を通過してミラー１１１に向けて射出される。また、青色レーザ８０から射出されたＢ光は、ダイクロイックミラー５０５により反射されてミラーに向けて射出される。
【0116】
光源部の構成を図１０の例のままとして、青色レーザ８０は、カラーセンサ１０のキャリブレーション時にのみ、設置されるようにしてもよい。例えば、プロジェクタ装置６０の工場出荷時にのみ、図１２に示されるようにして青色レーザ８０を設置し、青色レーザ８０の発光をオン、光源５００の発光をオフとしてカラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションを実行する。
【0117】
（第２の実施形態の変形例）
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。上述の第２の実施形態では、追加設置した青色レーザ８０により、カラーセンサ１０に対してＢ光のみが入射されるようにしている。これに対して、第２の実施形態の変形例では、蛍光体ホイール６００からＹ光が射出されないように、若しくは、蛍光体ホイール６００から射出されるＹ光を遮断することで、カラーセンサ１０にＢ光のみが入射されるようにする。
【0118】
図１３は、第２の実施形態の変形例に係る、蛍光体ホイール６００に対するＢ1光の照射を遮断する遮光板を追加した光源部の構成の例を示す。なお、図１３において、上述した図１０と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【0119】
図１３において、ダイクロイックミラー５０５と蛍光体ホイール６００との間に、遮光板８１が設置される。より具体的には、図１３の例では、遮光板８１は、ダイクロイックミラー５０５と集光レンズ５０９との間に設置される。このように遮光板８１を設置することで、Ｂ1光が蛍光体ホイール６００に照射されず、蛍光体面６０１においてＹ光が発光されない。
【0120】
したがって、光源５００から射出され分割ミラー５０２で分割されたＢ2光のみがミラー１１１に向けて射出されて、カラーセンサ１０に対して入射される。これにより、第１の実施形態で説明したようにして、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションが実行可能となる。
【0121】
遮光板８１は、カラーセンサ１０による検出出力のキャリブレーションを行わない場合は、ダイクロイックミラー５０５から蛍光体ホイール６００への光路上に設置しない。例えば、遮光板８１の開閉機構を設け、光源制御部６９によりこの開閉機構を制御することが考えられる。これに限らず、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションを実行する際に、マニュアル操作により遮光板８１を設置してもよい。例えば、遮光板８１を設置すべき位置に溝など遮光板８１を保持するための構造を設け、カラーセンサ１０の検出出力のキャリブレーションを実行する際に、この保持構造に遮光板８１を保持させる。遮光板８１は、キャリブレーションが完了した後に保持構造から取り除くようにする。
【符号の説明】
【0122】
１０ カラーセンサ
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ カラーフィルタ
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ フォトセンサ部
２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ 光源
５０，５０’ センサ回路
５１ 測定部
５２ 比率算出部
５３ 係数算出部
５４ 基準値記憶部
５５，５５’ 係数記憶部
５６，５６’ 係数乗算部
５７ 絶対値係数算出部
６０，６０’ プロジェクタ装置
６２ ＣＰＵ
６３ ＲＯＭ
６６，６６’ 画像処理部
６７ 素子駆動部
６８Ｒ，６８Ｇ，６８Ｂ 光変調素子
８０ 青色レーザ
８１ 遮光板
９０ 偏光変換素子
１１１ ミラー
１１５ 光分離器
５００ 光源
５０５ ダイクロイックミラー
６００ 蛍光体ホイール
６０１ 蛍光体面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
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