(57)【要約】  ターゲット領域（１３６）を照射するための照射システム（１００）は、ＬＥＤ光源（１１０）と、そのＬＥＤ光源（１１０）から光を集光する集光レンズ（１０６）と、ターゲット領域（１３６）に配置されている画像形成装置（１３６）とを含む。ＬＥＤ光源（１１０）は、少なくとも２つの異なる色のフットプリントを形成するＬＥＤダイのモザイク（５００）を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット領域を照射するための照射システムであって、
フットプリントを形成するＬＥＤダイのモザイクを含むＬＥＤ光源であって、前記フットプリントは、垂直中心線及び水平中心線の周りで４つの四分区間に分割されており、少なくとも２つの四分区間については、少なくとも２つの異なる色のＬＥＤダイが前記少なくとも２つの四分区間内に存在するようにしたＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源から光を集光する集光レンズと、
前記ターゲット領域において前記ＬＥＤ光源から光を受ける画像形成装置とを備えるシステム。
【請求項２】
前記少なくとも２つの四分区間は互いに対角にある、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも２つの四分区間は、少なくとも３つの異なる色のＬＥＤダイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記フットプリントは、前記ターゲット領域のアスペクト比と実質的に合致するアスペクト比を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ＬＥＤダイは、少なくとも２つの異なる寸法を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ＬＥＤダイは、３つの異なる色について３つの異なる寸法を有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記ＬＥＤダイは、異なる色の光を発する少なくとも３つのダイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記異なる色が、赤色、緑色及び青色を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
順次的な照射を供給する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
非順次的な照射を供給する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記画像形成装置は、液晶オンシリコン素子である、請求項１に記載の投影システム。
【請求項１２】
前記画像形成装置から画像を受ける投影レンズアセンブリを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記モザイクは、前記垂直中心線及び前記水平中心線の少なくとも一方の周りで対称である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記モザイクは、前記垂直中心線及び前記水平中心線の少なくとも一方の周りで非対称である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記モザイクは、前記垂直中心線と前記水平中心線との交点に位置する軸の周りで対称である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記モザイクは、少なくとも５つのダイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記モザイクは、３つの異なる色の各々について少なくとも２つのダイを含む、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互対照）
本出願は、その内容がすべて参照により本出願に組み込まれる２００６年７月３１日に出願された米国特許仮出願番号６０／８２０，８８３に基づくものであり、またその利点を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン上に画像を投影するために使用される投影システムは、種々の色を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）などの多色光源を使用して、照射光を生成することができる。光を合成し、ＬＥＤから画像表示装置へ移動させるために、いくつかの光学素子が、ＬＥＤと画像表示装置との間に配置されている。画像表示装置は、様々な方法を使用して光に画像を与えることができる。例えば、画像表示装置は、写真スライドと同様に吸収を、液晶ディスプレイと同様に偏光を、又は個別にアドレス指定が可能な傾斜可能な鏡のマイクロメカニカルアレイと同様に、光の屈曲を使用してもよい。ある画像表示装置は、透過型の表示機構を使用しており、他の画像表示装置は、反射型の表示機構を使用している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光を集光し、合成し、均質化し、画像表示装置に送出することをより効率的にするために、画像表示装置上に色を均一に照射することが、投影システムの重要なパラメータとなり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ターゲット領域を照射するための照射システムは、ＬＥＤ光源と、光混合部と、ＬＥＤ光源から光を集光する集光レンズと、ターゲット領域に配置されている画像形成装置とを含む。ＬＥＤ光源は、少なくとも２つの異なる色のフットプリントを形成するＬＥＤダイのモザイクを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】投影サブシステムの概略図。
【図２Ａ】アナモルフィック光学装置を含む投影サブシステムの概略図。
【図２Ｂ】屈折体上にアナモルフィック面を含む投影サブシステムの概略図。
【図３】均一な強度及び色を作り出す光混合部アタッチメントを含む投影サブシステムの概略図。
【図４】別の投影サブシステムの概略図である。
【図５Ａ】基板上のＬＥＤダイのモザイク配列。
【図５Ｂ】基板上のＬＥＤダイのモザイク配列。
【図５Ｃ】基板上のＬＥＤダイのモザイク配列。
【図５Ｄ】基板上のＬＥＤダイのモザイク配列。
【図５Ｅ】基板上のＬＥＤダイのモザイク配列。
【図５Ｆ】基板上のＬＥＤダイのモザイク配列。
【図５Ｇ】均一な照射プロファイル。
【図６】ベイヤーパターンの多色ＬＥＤアレイ設計。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１は、投影サブシステム１００を示している。投影サブシステム１００は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、全地球位置測定システム（ＧＰＳ）受信機などの小型電子システムから静止画像又はビデオ画像を投影するのに有用である。投影サブシステム１００は、この投影サブシステム１００を内蔵した小型電子システム（図１には図示せず）から電気出力及び画像データを受ける。投影サブシステム１００は、コンピュータビデオを表示するための小型プロジェクタ付属品の構成部品として有用である。投影サブシステム１００は、非使用時にシャツのポケットなど、衣類のポケットに入れて持ち運べるほど小さいシステムに有用である。投影サブシステム１００によって投影される画像は、反射型の投影スクリーン、淡色の塗装壁、ホワイトボード若しくは紙のシート、又は他の既知の投影面に投影されることができる。投影サブシステム１００は、ラップトップコンピュータ又は携帯電話などのポータブルコンピュータ内に内蔵されることができる。
【０００７】
投影サブシステム１００は、光ビーム１０４を供給する光エンジン（light engine）１０２を備えている。光エンジン１０２は、集光レンズ１０６と、コリメータ１０８と、固体発光体１１０とを含む。サブシステム１００の一態様によれば、集光レンズ１０６は、超半球状のボールレンズを備えている。集光レンズ１０６は、本発明の譲受人に譲渡された、２００５年１２月３０日出願の米国特許出願１１／３２２，８０１、「合成封入レンズを備えるＬＥＤ（LED With Compound Encapsulant Lens）」（代理人整理番号６１６７７ＵＳ００２）に記載されているようなものであってもよいし、本出願と同じ日に出願された、「中空集光レンズを有するＬＥＤ源（LED Source With Hollow Collection Lens）」（代理人整理番号６２３７１ＵＳ００６）という名称の米国特許出願に記載されているようなものであってもよい。コリメータ１０８は、第１の非平行ビームを受けるための第１の非ファセット側及び平行ビームを発するための第１のファセット側を有する第１のフレネルレンズと、平行ビームを実質的に直接受けるための第２の非ファセット側及び出力ビームを発するための第２のファセット側を有する第２のフレネルレンズとを備える集束ユニットを備えることができる。
【０００８】
固体発光体１１０は、ある電気出力レベルを有する電気出力１１２を受け、放熱板１１４に熱的に結合されている。固体発光体１１０は、ある発光体光束レベルを有する発光体光ビームを供給する。サブシステム１００の一態様によれば、光ビーム１０４は、非干渉性光を含んでいる。別の態様によれば、光ビーム１０４は、固体発光体１１０の部分的に集束した像である照射を含んでいる。更に別の態様によれば、固体発光体１１０は、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えている。この場合、固体発光体１１０は、赤色、緑色、及び青色のＬＥＤダイなどのＬＥＤダイのモザイク、又は別個のＬＥＤダイの任意の他の構成（総じてＬＥＤ光源と呼ぶ）を含むことができる。そのモザイクは同じ基板の上でパッケージ化される、また所望により封入されることができる。そのモザイクは、種々の構成において、ダイの外周によって画定される、ある形状又はフットプリントを形成することができる。例えば、その形状は、固体発光体１１０から光を受けるように配置されている光学部品と実質的に類似させることができる。一例において、その形状のアスペクト比は、モザイクから光を受ける１つ以上の光学部品と類似するように選択することができる。
【０００９】
ＬＥＤダイのモザイクは、照射システムによって供給される白色光が個々の原色の時系列ではないが白色発光蛍光体をベースとするＬＥＤ光源のように原色が同時に投影される非順次的な照射に、又は照射システムによって供給される白色光が個々の原色の時系列の形態であり、その時間平均が通常の観測者には白色に見える順次的な照射に、使用することができる。非順次的な場合には、デジタル画像装置は、着色フィルターを有して、画像の種々の着色サブピクセルを規定することができ、一方で、順次的な場合には、画像装置上の所与のピクセルが、種々の色で種々の回数で照射されると、その相対的な状態に応じて色情報を提供することができるので、着色フィルターを排除することができる。
【００１０】
投影サブシステム１００はまた、屈折体１２０を含む。屈折体１２０は、光ビーム１０４を受け、偏光ビーム１２２を供給する。屈折体１２０は、内部偏光フィルター１２４を含む。光ビーム１０４の１つの偏光成分が、内部偏光フィルター１２４によって反射して、偏光ビーム１２２をなす。屈折体は、米国特許公報ＵＳ２００７／００２３９４１  Ａ１（ダンカン（Duncan）ら）、米国特許公報ＵＳ２００７／００２４９８１  Ａ１（ダンカンら）、米国特許公報ＵＳ２００７／００８５９７３  Ａ１（ダンカンら）、及び米国特許公報ＵＳ  ２００７／００３０４５６（ダンカンら）の１つ以上の態様に従って形成するか又は利用することができる。
【００１１】
屈折体１２０は、第１の外部レンズ面１２６と第２の外部レンズ面１２８とを備えている。外部レンズ面１２６、１２８は、湾曲したレンズ面を有し、ゼロでないレンズの度を有している。外部レンズ面１２６は、投影サブシステム１００に対する小容積を維持する上で有用であり得る凸レンズ面を備えることができる。別の態様によれば、外部レンズ面１２６、１２８は平らである。屈折体１２０は、内部偏光フィルター１２４の両側にプラスチック樹脂素材体１３０、１３２を含むことができる。内部偏光フィルター１２４は、一例において、多層光学フィルムを含むことができる。所望により、屈折体１２０は、レンズだけでなく偏光ビームスプリッタとしても機能する多機能光学部品を備えることができる。多機能屈折体において偏光ビームスプリッタ及びレンズの機能を組み合わせることで、そうしなければ別個のビームスプリッタとレンズとの空気界面に生じるであろう損失を回避することが可能となる。
【００１２】
投影サブシステム１００はまた、画像形成装置１３６を含む。画像形成装置１３６は、電気入力バス１３８上で画像データを受ける。画像形成装置１３６は、偏光ビーム１２２を受光し、画像データに従って偏光ビーム１２２を選択的に反射させて画像１４０を形成する。画像形成装置１３６は、偏光ビーム１２２の偏光に対して回転される偏光を有する画像１４０を屈折体１２０に与える。画像１４０は次いで、内部偏光フィルター１２４を通過する。サブシステム１００の一態様によれば、画像形成装置１３６は、液晶オンシリコン（liquid crystal on silicon、ＬＣＯＳ）素子を備えている。画像形成装置１３６のアスペクト比は、固体発光体１１０のＬＥＤモザイクのアスペクト比と実質的に同様となるように適合させることができる。
【００１３】
投影サブシステム１００は、屈折体１２０から画像１４０を受ける投影レンズアセンブリ１５０を更に有している。投影レンズアセンブリ１５０は、概略的に１５２、１５４、１５６、１５８、１６０で示す複数のレンズを備えている。投影レンズアセンブリ１５０は、表示に好適な投影光束を有する画像投影ビーム１６２を供給する。
【００１４】
図２Ａは、投影サブシステム２００を示している。投影サブシステム２００は、アナモルフィック光学装置２０２が投影サブシステム２００に含められていることを除いて、投影サブシステム１００と類似している。図２Ａで使用されている参照符号であって、図１において使用されている参照符号と同じものは、同じか又は類似の特徴を表す。他の観点において、投影サブシステム２００は、投影サブシステム１００と類似している。アナモルフィック光学装置２０２は、光ビーム２０４のアスペクト比を変更する。アナモルフィック光学装置２０２は、光エンジン１０２における第１のアスペクト比を屈折体１２０における第２の異なるアスペクト比に適合させるように、光ビームの形状を変化させる。一実施形態において、第１のアスペクト比は１：１であり、第２のアスペクト比は１６：９である。別の実施形態において、第１のアスペクト比は１：１であり、第２のアスペクト比は４：３である。一態様によれば、第２のアスペクト比は、画像形成装置１３６のアスペクト比と合致するように適合させることができる。アナモルフィック光学装置２０２は、図２Ａに示すようなアナモルフィックレンズを備えることができる。図２Ｂに示される別の実施形態において、屈折体２２０上に設けられたアナモルフィック面２０６は、アナモルフィック光学装置として役立つ。他の観点において、屈折体２２０は、図２Ａの屈折体１２０と類似している。
【００１５】
図３は、投影サブシステム３００を示す。投影サブシステム３００は、光混合部アタッチメント３０２が投影サブシステム３００に含められていることを除いて、投影サブシステム１００と類似している。図３で使用されている参照符号であって、図１において使用されている参照符号と同じものは、同じか又は類似の特徴を表す。他の観点において、投影サブシステム３００は、投影サブシステム１００と類似している。光混合部アタッチメント３０２は、照射されるターゲット領域、即ち画像形成装置１３６の上への、固体発光体１１０の個々のダイからの光を混合する（例えば均質化する）一対のレンズレットアレイ３０４、３０６（フライアイレンズアレイとしても知られる）を含む。そのような光は、次いで、画像形成装置１３６で反射し、その結果、表示のために投影レンズアセンブリ１５０を通じて方向付けることができる。
【００１６】
レンズレットアレイを光混合装置として使用すると、固体発光体１１０から画像形成装置１３６までの輝度の損失が小さくなるように、固体発光体１１０のエタンデューを保存するのを助けることができる。加えて、画像形成装置１３６の角部領域における強度を維持することができる。一例において、レンズレットアレイは、格子状に配列された合計９のレンズレットを各アレイが含む３×３のレンズレットアレイである。２つのレンズアレイ３０２、３０４の各々の物理的寸法を、およそ画像形成装置１３６の寸法よりも大きくならないように保つのが、望ましいことがある。更に、レンズレットアレイのいずれかにおける所与のレンズレットの寸法（例えば、一辺又は対角線の長さ）は、ターゲット領域又はデジタル画像装置全体の対応する寸法の約３分の１とすることができる。固体発光体１１０に対するＬＥＤダイのモザイクの形状又はフットプリントは、レンズレットアレイ３０４、３０６の各々に対する開口と正確に合致させることができ、その結果、光源のエタンデューをシステム全体を通じてより良好に維持することができる。
【００１７】
図４は、投影サブシステム４００を示す。投影サブシステムは、インテグレータロッド／トンネルがサブシステム４００における光混合部として使用されていることを除いて、投影サブシステム１００と類似している。例えば、サブシステム４００は、本出願と同じ日に出願された米国特許出願「統合光源モジュール（Integrating Light Source Module）」（代理人整理番号６２３８２ＵＳ００８）に記載されているような先細のインテグレータロッド／トンネルを用いてもよい。投影サブシステム４００は、インテグレータ４０２と、再利用フィルター４０４と、レンズ４０６と、所望により集光レンズ４０８とを含む。インテグレータ４０２は、その側部の光をフィルター４０４及びレンズ４０６に向かって反射する。使用する場合、集光レンズ４０８は、屈折体１２０に光を送る。インテグレータ４０２の高さは、所望に応じて変更することができる。
【００１８】
図５Ａ〜５Ｆは、固体発光体１１０において実施し得る例示的なＬＥＤモザイク配列を示す。発光しない（暗色の）空間又は間隙が、隣接するＬＥＤダイ間に存在して、モザイクによって画定されるフットプリント内に不均一性の高い輝度を生じることがある。図示されるように、各配列は、少なくとも１つの赤色発光ＬＥＤダイと、少なくとも１つの緑色発光ＬＥＤダイと、少なくとも１つの青色発光ＬＥＤダイとを含む。これらの原色を混合することで、白色を発生させることができるが、他の混色も、白色を発生させるために使用することができ、本出願において企図される。更に、白色を必要としない用途、又は実際には白色以外の特定の色の光を必要とする用途には、発光色が３つ未満のＬＥＤダイ又はすべてが同じ色を発するＬＥＤダイのモザイクを使用してもよい。
【００１９】
ＬＥＤダイは、図５Ａ、５Ｃ及び５Ｆのように対照的に配列されてもよいし、図５Ｂ、５Ｄ及び５Ｅのように非対称的に配列されてもよい。対照的とは、ある線の反対側に又はある軸の周りに、ＬＥＤダイの一貫した構成を有することとして定義される。加えて、ＬＥＤダイは、図５Ｂ及び５Ｃのように、すべてが同じ寸法及び形状であってもよく、又は図５Ａ、５Ｄ、５Ｅ及び５Ｆのように、異なる寸法及び／若しくは形状を有していてもよい。例えば、緑色のダイは、青色及び赤色のダイよりも大きな表面積を覆うように調節することができる。水平中心線及び垂直中心線の周りで四分区間に分割すると、図５Ａ〜５Ｆにおけるモザイクの四分区間のうちの少なくとも２つが、少なくとも２つの異なる色を有している。また、互いに対角にある四分区間が同じ色を有して均一性を向上させることも有益であり得る。
【００２０】
投影システムに関しては、モザイクの形状又はフットプリントが概ね矩形であり、所望により、画像形成装置１３６のアスペクト比と同じか又は類似したアスペクト比を有することが望ましいことがある。モザイクの幅をモザイクの高さで除算したものとして定義される、モザイク配列のアスペクト比は、所望により調節することができ、例えば４：３又は１６：９のアスペクト比がもたらされる。一例において、図５Ａ〜５Ｆのモザイクは、約１．２０ｍｍ〜１．７５ｍｍ×０．７５ｍｍ〜１．２５ｍｍの範囲内にある寸法のものにすることができ、この範囲は、特定の小型のプロジェクタシステムにおいては有用であり得るが、限定的なものとして解釈されるべきではない。図５Ｇは、図５Ａ〜５Ｆのモザイクのターゲット領域において望ましい照射プロファイルを（分解図で）示す。つまり、ターゲット領域における照射プロファイルは、同時であるか又は順次であるかにかかわらず、均一に赤色、緑色、及び青色であり、その結果、均一に白色の照射プロファイルが、ターゲット領域（例えば画像形成装置１３６）にわたって得られる。
【００２１】
図５Ａは、幅「ｗ」及び高さ「ｈ」で画定されるフットプリントを有するモザイク５００を示す。モザイク５００は、互いに離間された合計１５の別個のダイを有し、それらのダイは、赤色のＲ、緑色のＧ、及び青色のＢで示される３つの異なる色を含む。Ｇダイが９つ、Ｂダイが４つ、及びＲダイが２つある。他の色がダイに使用されてもよい。モザイク５００のフットプリントは、軸５０２及び５０４によって識別される四分区間５００Ａ〜５００Ｄに分割することができる。四分区間５００Ａ〜５００Ｄの各々は、３色すべての少なくとも一部分を含む。例えば、四分区間５００Ａは、完全なＢダイを１つ、完全なＧダイを１つと部分的なＧダイを３つ、及び部分的なＲダイを１つ有する。加えて、モザイク５００は、軸５０２と５０４の双方の周りだけでなく、軸５０２と５０４との交点に位置する軸の周りでも対称である。Ｒダイは、モザイク５００において他のダイの各々よりも大きく、Ｇダイは、モザイク５００においてＢダイよりも大きい。加えて、Ｇダイによって覆われる領域は、Ｂ又はＲダイによって覆われる領域よりも大きい。
【００２２】
図５Ｂは、幅「ｗ」及び高さ「ｈ」で画定されるフットプリントを有するモザイク５１０を示す。モザイク５１０は、互いに離間された合計１２の別個のダイを有し、赤色のＲ、緑色のＧ、及び青色のＢで示される３つの異なる色を含む。Ｇダイが５つ、Ｂダイが４つ、及びＲダイが３つある。他の色がダイに使用されてもよい。モザイク５１０のフットプリントは、軸５１２及び５１４によって識別される四分区間５１０Ａ〜５１０Ｄに分割することができる。四分区間５１０Ａ、５１０Ｃ及び５１０Ｄの各々は、３色すべての少なくとも一部分を含む。例えば、四分区間５００Ａは、完全なＲダイを１つ、完全なＧダイを１つ、及び部分的なＢダイと部分的なＧダイを含む。四分区間５１０Ｂは、完全なＧダイを１つ、完全なＢダイを１つ、及び部分的なＢダイと部分的なＧダイを含む。加えて、モザイク５１０は、軸５１２と５１４の双方の周りだけでなく、軸５１２と５１４との交点における軸の周りでも非対称である。ダイの各々は、モザイク５１０内において同じ寸法である。
【００２３】
図５Ｃは、幅「ｗ」及び高さ「ｈ」で画定されるフットプリントを有するモザイク５２０を示す。モザイク５２０は、互いに離間された合計１２の別個のダイを有し、赤色のＲ、緑色のＧ、及び青色のＢで示される３つの異なる色を含む。Ｇダイが６つ、Ｂダイが４つ、及びＲダイが２つある。他の色がダイに使用されてもよい。モザイク５２０のフットプリントは、軸５２２及び５２４によって識別される四分区間５２０Ａ〜５２０Ｄに分割することができる。四分区間５２０Ａ〜５２０Ｄの各々は、３色すべての少なくとも一部分を含む。例えば、四分区間５２０Ａは、完全なＢダイを１つ、完全なＧダイを１つ、及び部分的なＲダイと部分的なＧダイを含む。加えて、モザイク５２０は、軸５２２と４２４の双方の周りだけでなく、軸５２２と５２４との交点における軸の周りでも対称である。ダイの各々は、モザイク５２０内において同じ寸法である。
【００２４】
図５Ｄは、幅「ｗ」及び高さ「ｈ」で画定されるフットプリントを有するモザイク５３０を示す。モザイク５３０は、互いに離間された合計６の別個のダイを有し、赤色のＲ、緑色のＧ、及び青色のＢで示される３つの異なる色を含む。Ｇダイが２つ、Ｂダイが２つ、及びＲダイが２つある。他の色がダイに使用されてもよい。モザイク５３０のフットプリントは、軸５３２及び５３４によって識別される四分区間５３０Ａ〜５３０Ｄに分割することができる。四分区間５３０Ａ及び５３０Ｄの各々は、３色すべての少なくとも一部分を含む。例えば、四分区間５３０Ａは、完全なＢダイを１つ、完全なＲダイを１つ、及び部分的なＧダイを１つ含む。四分区間５３０Ｂ及び５３０Ｃの各々は、部分的なＧダイを１つだけ含む。加えて、モザイク５３０は、軸５３２と５３４の双方の周りで非対称である。モザイク５３０は、軸５３２と５３４との交点における軸の周りで対称であり、モザイク５３０が軸５３２と５３４との交点における軸の周りで１８０°回転された場合、同じ構成のダイが得られることになる。２つのＧダイの各々は、Ｒダイ及びＢダイよりも大きい。加えて、Ｒダイは、Ｂダイよりも大きい。
【００２５】
図５Ｅは、幅「ｗ」及び高さ「ｈ」で画定されるフットプリントを有するモザイク５４０を示す。モザイク５４０は、互いに離間された合計６の別個のダイを有し、赤色のＲ、緑色のＧ、及び青色のＢで示される３つの異なる色を含む。Ｇダイが２つ、Ｂダイが２つ、及びＲダイが２つある。他の色がダイに使用されてもよい。モザイク５４０のフットプリントは、軸５４２及び５４４によって識別される四分区間５４０Ａ〜５４０Ｄに分割することができる。四分区間５４０Ａ及び５４０Ｄの各々は、３色すべての少なくとも一部分を含む。例えば、四分区間５４０Ｂは、完全なＢダイを１つ、完全なＲダイを１つ、及び部分的なＧダイを１つ含む。四分区間５４０Ａ及び５４０Ｄの各々は、部分的なＧダイを１つだけ含む。加えて、モザイク５４０は、軸５４２と５４４の双方の周りで非対称である。２つのＧダイの各々は、Ｒダイ及びＢダイよりも大きい。加えて、Ｒダイは、Ｂダイよりも大きい。
【００２６】
図５Ｆは、幅「ｗ」及び高さ「ｈ」で画定されるフットプリントを有するモザイク５５０を示す。モザイク５５０は、互いに離間された合計７の別個のダイを有し、赤色のＲ、緑色のＧ、及び青色のＢで示される３つの異なる色を含む。Ｂダイが４つ、Ｒダイが２つ、及びＧダイが１つある。他の色がダイに使用されてもよい。モザイク５５０のフットプリントは、軸５５２及び５５４によって識別される四分区間５５０Ａ〜５５０Ｄに分割することができる。四分区間５５０Ａ及び５５０Ｄの各々は、３色すべての少なくとも一部分を含む。例えば、四分区間５２０Ａは、完全なＢダイを１つ、部分的なＲダイを１つ、及び部分的なＧダイを１つ含む。モザイク５５０は、軸５５２と５５４の双方の周りでだけでなく、軸５５２と５５４との交点における軸の周りでも対称であり、モザイク５５０が軸５５２と５５４との交点における軸の周りで１８０°回転された場合、同じ構成のダイが得られることになる。Ｇダイは、Ｒダイ及びＢダイよりも大きい。加えて、Ｒダイは、Ｂダイよりも大きい。ダイの各々の寸法は、サブシステムの均一性を達成するように調節することができる。例えば、Ｒ、Ｇ及びＢダイは、軸５５４の方向に調節（幅を調節）することができ、Ｒ及びＢダイは、軸５５２の方向に調節（長さを調節）することができる。
【００２７】
色の均一性は、原色空間（color primary space）において赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）によって規定することができ、ここで、Ｒ、Ｇ及びＢは、０〜２５５の値を有する。色の均一性Ｕは、この空間においてＵ＝（ΔＲ２＋ΔＧ２＋ΔＢ２）１／２として定義され、ここで、ΔＲは、四隅における赤色の値の間の最大差であり、ΔＧは、四隅における緑色の値の間の最大差であり、ΔＢは、四隅における青色の値の間の最大差である。Ｕの値が低いほど、色の均一性は高い。ダイの配列は、この均一性を最大限にするように調節することができる。
【００２８】
図４の照射サブシステムと共に、図５Ｅ、５Ｆ及び６に示すＬＥＤ配列について、色の均一性Ｕを求める。そのデータを以下の表にまとめるが、ここで、インテグレータ４０２は、長さを変化させている。図６は、一般的なＬＥＤベイヤー配列を示す。
【００２９】
【表１】
2009545854.tif 000003
【００３０】
インテグレータの長さ２．５ｍｍに関して、データが示すところによれば、図５Ｅ及び５ＦのＬＥＤ配列は、優れた色の均一性を与える。従来のＬＥＤベイヤー配列に匹敵する色の均一性を得るためには、インテグレータは、少なくとも１．１ｍｍ、更に長くなければならない。一般に、対称性を用いると、必要となるインテグレータ４０２の長さが減じられる。また、インテグレータをより短くすると、インテグレータ内部で必要な反射がより少なくなるので、照射効率を改善することができる。
【００３１】
主題について、構造的な特徴及び／又は方法論的な行為に特有の言葉で記載してきたが、添付の特許請求の範囲で定義される主題は、必ずしも、上述の特定の特徴又は行為に限定されるとは限らないことが理解されよう。むしろ、上述の特定の特徴及び行為は、請求項を実施するための例示的な形態として開示される。
【図１】
2009545854.tif 000004
【図２Ａ】
2009545854.tif 000005
【図２Ｂ】
2009545854.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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