(57)【要約】  本発明は照明装置（１０，１１）に関している。本発明によれば、照明装置は少なくとも１つの光源（１，１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）を有しており、該光源は、駆動装置（２）に記憶されている光曲線（３）にしたがって電気信号により該駆動装置（２）を介して駆動される。また、本発明は、こうした照明装置を備えたディスプレイシステムにも関する。
2009528562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置（１０，１１）は少なくとも１つの光源（１；１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）を有しており、該光源は駆動装置（２）に記憶されている光曲線（３）にしたがって電気信号により該駆動装置を介して駆動される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記光曲線（３）は照明強度（Ｂ）と時間（ｔ）との関数である、請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記光曲線（３）はそれぞれ時間的に一定の照明強度を有する複数のセグメント（Ｓ）を有する、請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
前記光曲線（３）は周期１６ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期的な信号を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項５】
前記駆動装置（２）は前記光曲線（３）を駆動中に所望に応じて変更する、請求項１から４までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項６】
前記駆動装置（２）は設定された基準値に比例するように前記光曲線（３）をスケーリングする、請求項１から５までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項７】
前記駆動装置（２）は前記光源（１；１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）の駆動パラメータを検出する、請求項１から６までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項８】
前記駆動装置（２）は前記光源の駆動パラメータおよび前記設定された基準値に基づく閉ループ制御により前記光源の光束を一定に保持する、（請求項６を引用する）請求項７記載の照明装置。
【請求項９】
前記駆動装置（２）は前記基準値を駆動中に所望に応じて変更する、請求項６から８までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項１０】
前記駆動装置（２）に前記光源（１；１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）の電流強度‐照明強度特性曲線が記憶されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項１１】
前記光源（１；１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）はＣＩＥ標準表色系の白色領域に色度座標を有する光を送出する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項１２】
少なくとも２つの光源が設けられており、該少なくとも２つの光源がそれぞれ異なる色の光を送出する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項１３】
前記駆動装置（２）は赤色光源、緑色光源および青色光源を少なくとも１つずつ含む、請求項１２記載の照明装置。
【請求項１４】
前記光源（１；１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）としてガス放電灯、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオードまたはレーザーダイオードが用いられる、請求項１から１３までのいずれか１項記載の照明装置。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項記載の照明装置（１０，１１）を備えている
ことを特徴とするディスプレイシステム。
【請求項１６】
各色が連続的に駆動される、請求項１５記載のディスプレイシステム。
【請求項１７】
光曲線（３）は通信インタフェースを介して表示すべき画像内容へ適合化される、請求項１５または１６記載のディスプレイシステム。
【請求項１８】
駆動装置（２）は前記光曲線（３）を時間的スケーリングにより同期信号の速度へ適合化する、請求項１７記載のディスプレイシステム。
【請求項１９】
前記同期信号はシーケンシャル色変調器（６）へ供給される、請求項１７または１８記載のディスプレイシステム。
【請求項２０】
駆動装置（２）に複数の光曲線（３）が記憶されており、該複数の光曲線は同期信号に基づいて駆動装置（２）によって選択され、これにより光源を駆動するための電気信号が変調される、請求項１７から１９までのいずれか１項記載のディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は少なくとも１つの光源を有する照明装置、ならびに、このような照明装置を備えたディスプレイシステムに関する。
【０００２】
ディスプレイシステムおよびその照明装置は例えば米国特許第５６３３７５５号明細書および米国特許第６３２３９８２号明細書に記載されている。ＤＬＰプロジェクタ（ディジタル光処理プロジェクタ）などのディスプレイシステムは、光源とこの光源の光をＤＭＤチップ（ディジタルミラーデバイスチップ）へ偏向する照明装置とを含む。ＤＭＤチップは微視的に小さい傾動可能な鏡を含み、対応するピクセルがオンとなる場合に光を投影面へ偏向し、また、対応するピクセルがオフとなる場合に光を投影面から例えば吸収素子のほうへ逸らす。各鏡はピクセルの光束を制御するライトバルブ（光弁）として作用する。こうしたライトバルブはＤＭＤライトバルブと称される。白色光を送出する照明装置の場合、色形成のために、ＤＬＰプロジェクタは例えば、照明装置とＤＭＤチップとのあいだに配置されたカラーホイールならびにそれぞれ異なる色すなわち赤・緑・青のフィルタを有する。カラーホイールを用いて、照明装置の白色光からそれぞれ所望の色を連続的に透過させることができる。
【０００３】
ディスプレイシステムの色温度は照明装置の光の色度座標に一致する。この色度座標は、一般に、照明装置の光源の駆動パラメータ、例えば電圧、電流強度および温度に応じて変化する。また、照明装置において用いられる光源に応じて、電流強度と光束との比は必ずしも線形とはならない。したがって、電流強度が変化すると、光源の光の色度座標が変化し、これによってディスプレイシステムの色温度が変化してしまう。
【０００４】
さらに、ディスプレイシステムの色深度はピクセルの最小オン時間によって制限されている。色深度を増大するには、例えば個々のピクセルを１／６０Ｈｚの正規周波数よりも低い周波数で切り換えるディザリングが用いられる。しかし、この場合一般に、観察者に可視となるノイズが発生してしまう。
【０００５】
ディスプレイシステムのコントラスト比は、ライトバルブが完全に開放されているときの最大光束とライトバルブが完全に閉鎖されているときの最小光束との比として定義されている。ディスプレイシステムのコントラスト比を増大するには、例えば、ライトバルブが完全に閉鎖されているときの最小光束を機械的絞りによって低減する。ただし機械的絞りを設けると、照明装置またはディスプレイシステムに或る程度のスペースが必要となり、重量も増大するうえ、付加的かつ潜在的な障害源となってしまう。
【０００６】
本発明の課題は、色度座標を所望に応じて適合化可能な照明装置を提供することである。また、本発明の課題は、前述した照明装置を備えたディスプレイシステムを提供することである。さらに、ディスプレイシステムにおける適用のために、簡単に色深度および／またはコントラスト比を改善できる照明装置も所望されている。
【０００７】
この課題は、本発明の請求項１記載の特徴を有する照明装置、および、請求項１５記載の特徴を有するディスプレイシステムによって解決される。
【０００８】
照明装置またはディスプレイシステムの有利な実施形態は従属請求項２〜１４，１６〜２０に記載されている。
【０００９】
本発明の照明装置は駆動装置を有しており、当該の駆動装置に記憶されている光曲線にしたがう電気信号により少なくとも１つの光源が駆動される。
【００１０】
"光曲線"とは照明強度と時間との関数であると理解されたい。駆動装置は当該の光曲線にしたがって光源を駆動する電気信号を形成し、これにより各光源はそれぞれ所望の照明強度を形成する。
【００１１】
有利には、光源を駆動する電気信号は電流強度信号である。
【００１２】
照明装置は有利には複数の色がシーケンシャルに駆動されるディスプレイシステムにおいて用いられる。光曲線により照明源の光束を色ごとに有利には所望に応じて時間的に変化させることができる。これにより、当該の照明装置をシーケンシャルな色制御を行うディスプレイシステムにおいて用いれば、照明装置の光束は色ごとに所望に応じて調整され、ディスプレイシステムの色温度は所望の値へ適合化される。
【００１３】
有利な実施例では、照明装置の光曲線はそれぞれ時間的に一定の照明強度を有する複数のセグメントを含む。特に有利には、光曲線はそれぞれ時間的に一定の照明強度を有する複数のセグメントから成る。これは、光曲線が時間ｔｘにわたって一定の照明強度Ｂｘを有し、続く時間ｔｘ＋１にわたって一定の照明強度Ｂｘ＋１を有することを意味する。照明装置がシーケンシャルな色制御を行うディスプレイシステムにおいて用いられる場合、有利には、時間ｔｘではディスプレイシステムの或る色のみがオンにされ、続く時間ｔｘ＋１では他の色のみがオンにされる。
【００１４】
他の色への交番の際に、所定の色温度の調整に対して当該の色の輝度の変更が必要である場合、光曲線が他の照明強度へ切り換えられる。このようにして、光源には色ごとに相応の電気信号が設けられ、ディスプレイシステムの色温度が所望の値へ適合化される。
【００１５】
個々のセグメントの照明強度間での交番は例えば駆動電流の変更および／またはパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）による光源の制御によって達成される。駆動電流の変更は有利にはガス放電灯において用いられ、ＰＷＭ信号による制御は発光ダイオードの制御において用いられる。パルス幅変調信号は有利には矩形信号であり、固定の基本周期において、所定の時間ｔｅｉｎにわたって状態"オン"がシグナリングされ、残りの時間ｔａｕｓにおいて状態"オフ"がシグナリングされる。オン時間と基本周期との比ｔein／（ｔein＋ｔaus）をデューティ比と称する。これは矩形信号の基本周期におけるオン時間のパーセンテージを表している。
【００１６】
光曲線がきわめて低い照明強度を有する短いセグメントを含む場合、ライトバルブの同じオン時間において、照明装置から送出される光量が低減され、有利にはディスプレイシステムの色深度が増大される。その際にも上述したようなディザリングが必要となる可視のノイズは発生しない。短いセグメントの最小持続時間は用いられるライトバルブに応じて定められる。ＤＭＤライトバルブでは当該の最小持続時間は有利には約８μｓであり、ＬＣＤライトバルブでは約１ｍｓである。
【００１７】
本明細書においては、"ＬＣＤライトバルブ"は液晶マトリクスによって実現されたライトバルブである。短いセグメントにおける照明強度は、有利には５０％，２５％，１２．５％の値を有する。それぞれ１／２になっているのは色深度の付加的なビットを表している。
【００１８】
有利には光曲線は周期１６ｍｓ以上２０ｍｓ以下の周期的信号を有しているかまたはこうした周期的信号から成る。１６ｍｓ〜２０ｍｓの周期による周期的な繰り返しにより、ヒトの目にフリッカが認識されなくなるという利点が得られる。
【００１９】
別の有利な実施形態では、照明装置の駆動装置は光曲線を例えばユーザまたは外部の制御信号により駆動中に所望に応じて意図的に変更するのに適している。例えば、光曲線を変更することにより、照明装置の光の色度座標ひいては照明装置の使用されるディスプレイシステムでの色温度がユーザによってまたは自動で所望の適用分野に合わせて適合化される。
【００２０】
特に有利には、駆動装置が光曲線を設定された基準値に比例するようにスケーリングする。こうして、照明装置の平均光束は、駆動装置により、それぞれの適用分野にどのような色度座標が所望されるかに応じて低減または増大される。特に有利には、当該のスケーリングは線形に行われる。光曲線を用いて光束を低減または増大させることにより、照明装置の用いられているディスプレイシステムのコントラスト比が改善される。
【００２１】
本発明の有利な実施形態によれば、照明装置の駆動装置は光源の駆動パラメータを検出する。光源の駆動パラメータは例えば電圧、温度、電流強度および光の色である。駆動装置において光源のスペクトルが当該の駆動パラメータに基づいて記憶される場合、有利には、駆動装置は光源を駆動するための電気信号を形成し、駆動パラメータの変化に基づく光源のスペクトルの変化が補償され、照明装置の色度座標ひいては照明装置の用いられるディスプレイシステムの色温度が一定に保持されるように制御する。また、このようにすれば、照明強度‐電流強度特性曲線の非線形性もダイナミックに補償される。
【００２２】
特に有利な実施形態によれば、駆動装置は駆動パラメータおよび設定された基準値に基づく閉ループ制御により光源の光束を一定に保持する制御回路を有する。これにより有利には照明装置の色度座標が一定に保持される。
【００２３】
また有利には、駆動装置では駆動中に例えばユーザからの入力値に基づいて基準値が所望に応じて意図的に変更される。このようにすれば、ユーザは駆動中に所望に応じて照明装置の色度座標を変更することができる。
【００２４】
本発明の有利な実施形態によれば、照明装置の駆動装置には光源の電流強度‐照明強度特性曲線が記憶されている。これにより、駆動装置は、各光源の光束が一定に保持されるように光源を駆動する電気信号を形成することができる。また、個々のセグメントの照明強度どうしの関係は、電流強度‐照明強度特性曲線の非線形性にもかかわらず保持される。照明装置が複数の光源を含む場合、各光源が全て同じ電流強度‐照明強度特性曲線を有するのであれば駆動装置には１つの電流強度‐照明強度特性曲線を格納すればよいが、各光源がそれぞれ異なる電流強度‐照明強度特性曲線を有するのであれば駆動装置には複数の電流強度‐照明強度特性曲線が格納される。後者はふつう、１つの照明装置において種々の色の光源が用いられるケースである。
【００２５】
本発明の別の実施形態によれば、照明装置の１つまたは複数の光源は、ＣＩＥ標準表色系の白色領域に色度座標を有する光を送出する。こうした照明装置は、フィルタホイールなどの色変調器によって種々の色をシーケンシャルに形成するディスプレイシステムに適用するのに特に適している。
【００２６】
本発明の別の実施形態によれば、照明装置はそれぞれ異なる色の光を送出する少なくとも２つの光源を有する。こうした照明装置は色変調器を有さないディスプレイシステムにおいて適用するのに特に適する。当該の実施形態では、各光源が光曲線にしたがって電気信号により順次に駆動され、これにより各色が直接に形成される。本発明の別の実施形態によれば、光曲線は個々の色のスイッチオン期間に相当する時間にわたってそれぞれ一定の照明強度を有する複数のセグメントを有している。このようにして各色の輝度が光曲線のそれぞれのセグメントの照明強度によって調整される。これにより照明装置の色度座標を所望の値へ調整することができる。
【００２７】
特に有利には、照明装置は赤色光源・緑色光源・青色光源を１つずつ有する。こうした照明装置は光曲線によって赤色光・緑色光・青色光をシーケンシャルに形成する。これにより観察者には白色光の印象が与えられる。
【００２８】
照明装置の光源として例えばガス放電灯、半導体発光ダイオード、有機発光ダイオードまたはレーザーダイオードが用いられる。
【００２９】
本発明の照明装置はディスプレイシステムにおいて用いられるのに特に適している。有利には、ディスプレイシステムはＤＬＰプロジェクタである。また、本発明の照明装置は例えば液晶マトリクスによってライトバルブを形成するＬＣＤスクリーンにおいても利用可能である。ＬＣＤディスプレイにおける複数の色は直接に後方照明によって形成されてもよいし、フィルタプレートを介して形成されてもよい。複数の色を直接に後方照明によって形成する場合、上述したようにそれぞれ異なる色の光を送出する少なくとも２つの光源を有する本発明の照明装置が好適である。
【００３０】
さらに、照明装置は複数の色をシーケンシャルに駆動するディスプレイシステムにおいて用いられるのに特に適している。
【００３１】
有利な実施形態では、ディスプレイシステムで用いられる光曲線は、通信インタフェースを介して、特に出力ないし平均照明強度の点で表示すべき画像内容へ適合化される。これにより、例えば１つまたは複数の光源の照明強度をダイナミックに画像内容の輝度に適合させることができるという利点が得られる。こうしてコントラストも色深度も改善される。
【００３２】
別の有利な実施形態によれば、駆動装置は光曲線を時間的スケーリングにより同期信号の速度へ適合化する。同期信号はふつう周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚを有し、ビデオ信号の周波数に相応する。当該の同期は、光曲線の全周期が同期信号の全周期に対応するまで、光曲線の全セグメントを線形にスケーリングして行われる。その後、２つの信号の位相の関係が１つの固定値へ調整される。その場合、光曲線はふつう持続時間１６．６７ｍｓまたは２０ｍｓを有する。フィルタホイールが用いられる場合、当該のフィルタホイールは当該の期間において１回〜８回全色を切り換える。したがって光曲線は通常複数のカラーフィルタ周期を含む。
【００３３】
別の有利な実施形態によれば、同期信号はシーケンシャル色変調器へ供給される。シーケンシャル色変調器とは、ＣＩＥ標準表色系の白色領域に色度座標を有する光からそれぞれの光を順次に選択する装置である。ここでの色変調器は例えばフィルタホイールである。
【００３４】
別の実施形態では、ディスプレイシステムの駆動装置に同期信号に応じて選択される複数の光曲線が格納され、これにより光源を駆動するための相応の電気信号が出力される。このようにすれば、光曲線の選択によりディスプレイシステムの色温度を適合化することができる。
【００３５】
本発明の更なる利点および有利な態様を図１Ａ〜図５に示されている実施例に則して詳細に説明する。
【００３６】
図１のＡ，Ｂには照明装置の２つの実施例の概略図が示されている。図２のＡにはディスプレイシステムの第１の実施例の概略断面図が示されており、Ｂにはディスプレイシステムの第１の実施例で用いられている光曲線のグラフが示されている。図３にはディスプレイシステムの第２の実施例の概略断面図が示されている。図４Ａ〜図４Ｃには本発明の照明装置を駆動するための３つの光曲線のグラフが示されている。図４Ｄには図４Ｃの光曲線が表として示されている。図４Ｅ〜図４Ｇには光曲線の構造を説明するための別の３つの光曲線のグラフが示されている。図５には本発明の照明装置の光源の電流強度‐照明強度特性曲線のグラフが示されている。
【００３７】
実施例および図では同一の要素または同じ作用を有する要素にそれぞれ同じ参照符号を付してある。図示されている要素は基本的には縮尺通りに描かれていない。むしろ個々の要素はわかりやすくするために例えば意図的に部分的に拡大されていることがあることに注意されたい。
【００３８】
図１のＡでは、照明装置１０はＣＩＥ標準表色系の白色領域に色度座標を有する光を送出する光源１を有する。当該の光源１は有利にはガス放電灯である。ガス放電灯１はアーク距離がきわめて小さく、約３００Ｗ／ｍｍ３の高いエネルギ密度を有する点光源である。
【００３９】
これに代えて、有機発光ダイオードＯＬＥＤ、半導体発光ダイオードＬＥＤまたはレーザーダイオードＬＤを使用することもできる。
【００４０】
また、図１のＡの照明装置１０は駆動装置２を有する。この駆動装置は例えば出力３００Ｗで電気信号を形成する関数発生器である。駆動装置２は光曲線３に追従する電流強度信号により光源１を制御する。光曲線３については図２のＡおよび図４Ａ〜図４Ｃに関連して後述する。
【００４１】
図１のＢでの照明装置１１はそれぞれ異なる色の光を送出する３つの光源を有する点で図１のＡの駆動装置１０と異なる。ここでは例えばそれぞれ赤色光を送出するＬＥＤ（以下においては赤色ＬＥＤと略称する）、緑色光を送出するＬＥＤ（以下においては緑色ＬＥＤと略称する）、青色光を送出するＬＥＤ（以下においては青色ＬＥＤと略称する）が存在する。図１のＢでは赤色ＬＥＤを１Ｒ，緑色ＬＥＤを１Ｇ，青色ＬＥＤを１Ｂで表している。
【００４２】
図１のＡにおいて照明装置１０の駆動装置２が光源１を制御するのと同様に、図１のＢの照明装置１１の駆動装置２も光曲線３に相応する電気信号によって各光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを制御する。発光ダイオードの各光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは支持体４、例えば金属コアプレートに実装され、駆動装置２に電気的に接続されている。図１のＢの照明装置１１の駆動装置２には図１のＡの照明装置１０の駆動装置２と同様に光曲線３が記憶されており、この光曲線３にしたがって電気信号が形成され、この電気信号により発光ダイオードの各光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが制御される。
【００４３】
図２のＡには図１のＡの照明装置１０を有するディスプレイシステムが示されている。当該の照明装置１０は白色光を送出し、この白色光は第１の光学系５１、例えばレンズを介してフィルタホイール６のカラーフィルタへ収束される。照明装置１０の放射方向で見てカラーホイール６の後方には第２の光学系５２、例えばレンズが配置されており、このレンズはフィルタホイール６によって選択された光をＤＭＤチップ７１へ偏向する。
【００４４】
ＤＭＤチップ７１は、本明細書の冒頭部に述べたように、微視的に小さい傾動可能の鏡を有しており、当該の鏡は対応するピクセルのオンオフに応じて色光を投影光学系８の方向またはそれ以外の方向へ偏向する。換言すれば、ＤＭＤチップ７１はディスプレイシステムの個々のピクセルを制御するためのライトバルブを有している。フィルタホイール６は照明装置１０の白色光から個々の色をシーケンシャルに選択する色変調器として機能する。この実施例ではフィルタホイール６は赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを含む。他の色のカラーホイール６については図４Ｃに関連して後述する。
【００４５】
図２のＢには図２のＡのディスプレイシステムの駆動装置に記憶されている光曲線３が表されており、この光曲線はフィルタホイール６の赤・緑・青のカラーフィルタに対応する３つのセグメントＳＲ，ＳＧ，ＳＢを含む。第１のセグメントＳＲは第１の時間ｔＲを有しており、当該の時間にわたって光曲線３は一定の照明強度ＢＲを有する。第１のセグメントＳＲは赤色に対応する。つまり時間ｔＲはフィルタホイール６の赤色フィルタが照明装置１０の白色光から赤色光を選択する時間となっている。時間ｔＲの後には、光曲線３が時点ｔＧにわたって一定の照明強度ＢＧを有する第２のセグメントＳＧが続く。当該の第２のセグメントＳＧは緑色に対応する。つまり時間ｔＧはフィルタホイール６の緑色フィルタが照明装置１０の白色光から緑色光を選択する時間となっている。時間ｔＧの後には第３のセグメントＳＢが続く。当該の第３のセグメントＳＢはフィルタホイール６の青色フィルタに対応し、これは光曲線３が時間ｔＢにわたって一定の照明強度ＢＢに保持されることを意味する。光曲線３において、フィルタホイール６の赤・緑・青のフィルタに対応するそれぞれのセグメントＳＲ，ＳＧ，ＳＢの照明強度の値が異なることにより、照明装置１０の照明強度は個々の色の輝度が所望の値となるように適合化される。これによりディスプレイシステムでは設定された色温度が得られる。光曲線３の各セグメントＳＲ，ＳＧ，ＳＢは１６ｍｓ以上２０ｍｓ以下の持続時間を有する。
【００４６】
図３の実施例では、ディスプレイシステムは図１のＢの照明装置１１を有する。ただし、図３のディスプレイシステムは、図２のＡのディスプレイシステムが有しているようなフィルタホイールなどのシーケンシャルな色変調器６を有さない。図３のディスプレイシステムの個々のピクセルは、ＤＭＤチップ７１によってではなく液晶マトリクス７２によってオンオフされる。当該の液晶マトリクス７２は放射方向で見て照明装置１１の後方に配置されている。色形成のために、駆動装置２は、自身の記憶している光曲線３にしたがって形成した電気信号により、互いに色の異なる個々の光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを個別に順次に切り換える。光曲線３として例えば前述した図２のＢの光曲線を用いてもよいし、また、互いに色の異なる個々の光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの輝度をディスプレイシステムで設定された色温度に応じて制御する光曲線を用いてもよい。
【００４７】
図４Ａの光曲線３は３つのセグメントＳＢ，ＳＲ，ＳＧの周期的なシーケンスを有している。第１のセグメントＳＢは青色に対応し、第２のセグメントＳＲは赤色に対応し、第３のセグメントＳＧは緑色に対応する。当該の光曲線３は例えば図２のＢの光曲線に代えて図２のＡおよび図３のディスプレイシステムに用いられる照明装置１０，１１の駆動装置に格納されてもよい。
【００４８】
図４Ａの第１のセグメントＳＢは青色に対応し、約１３００μｓの持続時間ｔＢを有する。時間ｔＢのあいだ、照明装置１０，１１の光束は約１２０％である。
【００４９】
第１のセグメントＳＢに第２のセグメントＳＲが続いており、この第２のセグメントＳＲは赤色に対応し、持続時間ｔＲを有する。時間ｔＲのうち第１の部分時間ｔＲ１では照明装置１０，１１の光束は短期的に約１５０％となっているが、これに直接に続く第２の部分時間ｔＲ２では光束は約１２０％となっている。第１の部分時間ｔＲ１は第２の部分時間ｔＲ２より格段に短い。第１の部分時間ｔＲ１は約１００μｓであり、第２の部分時間ｔＲ２は約１２００μｓである。
【００５０】
第２のセグメントＳＲには第３のセグメントＳＧが続いており、この第３のセグメントＳＧは緑色に対応し、約１３００μsの持続時間ｔＧを有する。時間ｔＧも前述の時間ｔＲと同様に第１の部分時間ｔＧ１と第２の部分時間ｔＧ２とに分割されているが、こちらでは第１の部分時間ｔＧ１のほうが第２の部分時間ｔＧ２より格段に長い。第１の部分時間ｔＧ１は約１２００μｓであり、第２の部分時間ｔＧ２は約１００μｓである。第１の部分時間ｔＧ１では光束は約８５％となっているが、第２の部分時間ｔＧ２では光束は短期的に約４５％へ低下している。
【００５１】
最初の３つのセグメントＳＲ，ＳＧ，ＳＢが経過した後、この３つのセグメントがほぼ周期的に反復される。ここで各セグメントにおける短い部分時間ｔＲ１，ｔＧ２は残りの長い部分時間に比べて光束が周期性から外れて著しく上昇または低下するように構成される。光曲線３のうち照明強度が強く低下する短い部分時間は、従来技術の説明において述べたように、色深度の増大に用いられる。照明強度が強く増大される短い部分時間は、光源１がガス放電灯である場合にその電極の安定化に用いられる。他の光源、例えばＬＥＤが用いられる場合、こうした短い部分時間での照明強度の増大は必要ない。
【００５２】
図４Ｂには２つの光曲線３が示されている。これらのグラフには照明強度および色の時間特性が表されている。これらのグラフはそれぞれ完全に周期的な光曲線の形状を表しており、この周期は持続時間１６ｍｓ〜２０ｍｓである。白色光源ではカラーフィルタにより複数の色が形成され、複数の色光源、例えば複数のＬＥＤでは駆動装置によりそれぞれの色が切り換えられる。
【００５３】
図４Ｃの実施例の光曲線は、６つの異なる色すなわち黄・緑・マゼンタ・赤・シアン・青の各フィルタを有するフィルタホイール６によって形成されている。したがって、光曲線３はそれぞれのカラーフィルタに対応する６つの異なる色のセグメントＳＹ，ＳＧ，ＳＭ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢの周期的シーケンスから成っている。以下では各セグメントＳＹ，ＳＧ，ＳＭ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢをそれぞれの色によって区別する。光曲線３の各セグメントＳＹ，ＳＧ，ＳＭ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢはそれぞれのセグメントの持続時間の最大部分にわたって一定の値の光束を有している。
【００５４】
また個々のセグメントＳＹ，ＳＧ，ＳＭ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢには時間ｔＹ，ｔＧ，ｔＭ，ｔＲ，ｔＣ，ｔＢが対応しており、当該の時間はそれぞれ２つまたは３つの部分時間ｔＹ１，ｔＹ２，ｔＧ１，ｔＧ２，ｔＭ１，ｔＭ２，ｔＭ３，ｔＲ１，ｔＲ２，ｔＣ１，ｔＣ２，ｔＣ３，ｔＢ１，ｔＢ２へ分割されている。ここで１つのセグメントの時間におけるいずれかの部分時間は他の部分時間より著しく長くなっている。当該の特別の部分時間を"長い部分時間"と称することにする。長い部分時間での光束の値は図４Ｄの表の"セグメント光レベル"の行に表されている。黄および緑のセグメントＳＹ，ＳＧの長い部分時間における光束は値８０％を有する。マゼンタおよび赤のセグメントＳＭ，ＳＲの長い部分時間における光束は値１２０％、シアンのセグメントＳＣの長い部分時間における光束は値８０％、青のセグメントＳＢの長い部分時間における光束は値１２０％を有する。各セグメントの終了部には長い部分時間に比べて光レベルが強く低下した短い部分時間が存在している。当該の短い部分時間の値は図４Ｄの表の"負のパルス光レベル"の行に表されている。黄および緑のセグメントＳＹ，ＳＧの短い部分時間での光束の値は４０％、マゼンタおよび赤のセグメントＳＭ，ＳＲの短い部分時間での光束の値は６０％、シアンのセグメントＳＣの短い部分時間での光束の値は４０％、青のセグメントＳＢの短い部分時間での光束の値は６０％である。さらに、マゼンタのセグメントＳＭの終了部およびシアンのセグメントＳＣの終了時には矢印で表された通信が行われ、長い部分時間に比べてそれぞれ増大された光束が生じている。
【００５５】
個々の色のセグメントの大きさは同一ではなく、それぞれ図４Ｄの表の"セグメントサイズ"の行に表されている。黄および緑のセグメントＳＹ，ＳＧの大きさの値は６０゜、マゼンタのセグメントＳＭの大きさの値は４０゜、赤のセグメントＳＲの大きさの値は７０゜、シアンのセグメントＳＣの大きさの値は６２゜、青のセグメントＳＢの大きさの値は６８゜である。これらの値は当該の光曲線３において調整されている。
【００５６】
光曲線３に関連して、赤・緑・青のセグメントＳＲ，ＳＧ，ＳＢは、例えば図２のＢおよび図４Ａに示されているように、ふつう赤・緑・青のフィルタを２つずつ備えたフィルタホイール６によって形成される。この場合、フィルタは有利には赤・緑・青・赤・緑・青の順に配置されている。ここでは個々のフィルタセグメントの大きさは、それぞれ６０゜ずつの等しいものであってもよいし、用いられる光曲線に応じて調整された異なるものであってもよい。
【００５７】
以下に図４Ｅ〜図４Ｇに則して赤・緑・青のセグメントＳＲ，ＳＧ，ＳＢの個々の時間の機能を詳細に説明する。
【００５８】
図４Ｅの光曲線３は図４Ａの光曲線３と同様に周期的なシーケンスで青のセグメントＳＢ，赤のセグメントＳＲ，緑のセグメントＳＧを有する。各セグメントＳＢ，ＳＲ，ＳＧは約１５００μｓの持続時間を有する。各セグメントＳＢ，ＳＲ，ＳＧに対応する時間ｔＢ，ｔＲ，ｔＧはそれぞれ同じ長さを有する。各セグメントＳＢ，ＳＲ，ＳＧ内部では光曲線はそれぞれ一定の値を有する。光曲線３は、時間ｔＢにおいて値約９５％を有し、時間ｔＲにおいて値約１００％を有し、時間ｔＧにおいて値約１１０％を有する。光曲線３のレベルがそれぞれ異なることにより、照明装置の光束は当該の照明装置を備えたディスプレイシステムが所望の色温度を有するように適合化される。
【００５９】
図４Ｆには青・赤・緑のセグメントＳＢ，ＳＲ，ＳＧの光曲線３の短い部分時間ｔＢ２，ｔＢ３，ｔＲ２，ｔＲ３，ｔＧ２，ｔＧ３が図４Ａと同様に示されている。ここでの光曲線３も前述の場合と同様に周期的なシーケンスで青のセグメントＳＢ，赤のセグメントＳＲ，緑のセグメントＳＧを有する。各セグメントの時間ｔＢ，ｔＲ，ｔＧの最初の部分時間は長い部分時間ｔＢ１，ｔＲ１，ｔＧ１であり、後の２つずつの部分時間が短い部分時間ｔＢ２，ｔＢ３，ｔＲ２，ｔＲ３，ｔＧ２，ｔＧ３である。短い部分時間ｔＢ２，ｔＢ３，ｔＲ２，ｔＲ３，ｔＧ２，ｔＧ３のあいだ、光曲線３の光束は段階的に低下している。例として青のセグメントＳＢについて説明する。長い部分時間ｔＢ１のあいだ、光曲線は値約１１０％を有する。長い部分時間ｔＢ１に直接に続く第１の短い部分時間ｔＢ２では光曲線は値約５５％を有し、第１の短い部分時間ｔＢ２に直接に続く第２の短い部分時間ｔＢ３では光曲線は値約３０％にまで低下する。長い部分時間ｔＢ１の持続時間は約１３００μｓであり、２つの短い部分時間ｔＢ２，ｔＢ３の持続時間は約１００μｓである。残りの赤および緑のセグメントＳＲ，ＳＧも青のセグメントＳＢと同様に形成されている。短い部分時間ｔＢ２，ｔＢ３，ｔＲ２，ｔＲ３，ｔＧ２，ｔＧ３における光曲線の低下により、当該の照明装置を用いたディスプレイシステムの色深度が改善される。
【００６０】
図４Ｇには、図４Ｅ，図４Ｆに則して前述した照明装置において用いられる光曲線を組み合わせた光曲線が示されている。つまり、図４Ｇの青・赤・緑のセグメントＳＢ，ＳＲ，ＳＧの長い部分時間ｔＢ１，ｔＲ１，ｔＧ１における光レベルは図４Ｅの長い部分時間の光レベルｔＢ１，ｔＲ１，ｔＧ１の値に相当しており、短い部分時間ｔＢ２，ｔＢ３，ｔＲ２，ｔＲ３，ｔＧ２，ｔＧ３については図４Ｆの短い部分時間ｔＢ２，ｔＢ３，ｔＲ２，ｔＲ３，ｔＧ２，ｔＧ３について前述した内容が相当している。
【００６１】
図５の実施例の電流強度‐照明強度特性曲線はほぼ線形である。ここではｘ軸にランプ電流の電流強度［％］が表されており、ｙ軸に光レベル［％］が表されている。
【００６２】
照明装置１０，１１の駆動装置２に記憶された当該の電流強度‐照明強度特性曲線により、ランプ駆動パラメータ（例えば電流強度）が変化したとき光源１；１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの輝度が光曲線３によって設定された照明強度に保持される。
【００６３】
本発明を実施例に則して説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。むしろ本発明は、たとえいずれかの特徴またはその組み合わせそのものが実施例ないし特許請求の範囲に明示されていなくても、あらゆる新規な特徴およびそのあらゆる組み合わせを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】照明装置の２つの実施例の概略図である。
【図２】ディスプレイシステムの第１の実施例の概略断面図、ならびに、当該のディスプレイシステムで用いられている光曲線のグラフである。
【図３】ディスプレイシステムの第２の実施例の概略断面図である。
【図４Ａ】本発明の照明装置を駆動するための光曲線のグラフである。
【図４Ｂ】本発明の照明装置を駆動するための光曲線のグラフである。
【図４Ｃ】本発明の照明装置を駆動するための光曲線のグラフである。
【図４Ｄ】図４Ｃの光曲線の表である。
【図４Ｅ】光曲線の構造を説明するための光曲線のグラフである。
【図４Ｆ】光曲線の構造を説明するための光曲線のグラフである。
【図４Ｇ】光曲線の構造を説明するための光曲線のグラフである。
【図５】本発明の照明装置の光源の電流強度‐照明強度特性曲線のグラフである。
【図１Ａ】
2009528562.tif 000003
【図１Ｂ】
2009528562.tif 000004
【図２】
2009528562.tif 000005
【図３】
2009528562.tif 000006
【図４Ａ】
2009528562.tif 000007
【図４Ｂ】
2009528562.tif 000008
【図４Ｃ】
2009528562.tif 000009
【図４Ｄ】
2009528562.tif 000010
【図４Ｅ】
2009528562.tif 000011
【図４Ｆ】
2009528562.tif 000012
【図４Ｇ】
2009528562.tif 000013
【図５】
2009528562.tif 000014
【国際調査報告】
2009528562.tif 000015
2009528562.tif 000016
2009528562.tif 000017
2009528562.tif 000018
2009528562.tif 000019
2009528562.tif 000020