(57)【要約】  カラープロジェクタ２００、３００、４００において、光源２２０は、第１、第２及び第３の着色光ビームを生成する。オプティカルインテグレータ２３０、３３０、４３０は、前記第１の着色光ビーム、前記第２の着色光ビーム及び前記第３の着色光ビームをインテグレートする。インテグレートされた前記第１の着色光ビーム、前記第２の着色光ビーム及び前記第３の着色光ビームは、各々、第１の光変調器２５２、第２の光変調器２５４及び第３の光変調器２５６によって変調され、第１、第２及び第３の着色画像をもたらす。光合成器２６０は、前記第１、第２及び第３の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成し、投影レンズ１８０は、前記合成カラー画像を投影する。前記オプティカルインテグレータ２３０、３３０、４３０は、前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの少なくとも１つの光路内に、対応する前記着色光ビームの有効インテグレーション長を増大させるための偏光ビームスプリッタ２４０、４４１を含む。
2009517713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラープロジェクタであり、
第１、第２及び第３の着色光ビームを生成するよう適合されている光源と、
前記第１の着色光ビームをインテグレートし、前記第２の着色光ビームをインテグレートし、前記第３の着色光ビームをインテグレートするよう適合されているオプティカルインテグレータと、
各々が、インテグレートされた前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの対応するものを受け取るよう適合されており、且つ前記インテグレートされた第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの対応するものから、対応する第１、第２及び第３の着色画像を生成するよう適合されている第１、第２及び第３の光変調器と、
前記第１、第２及び第３の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するよう適合されている光合成器と、
前記合成カラー画像を投影するよう適合されている投影レンズとを有するカラープロジェクタであって、
前記オプティカルインテグレータが、前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの少なくとも１つの光路内に偏光ビームスプリッタを含むカラープロジェクタ。 
【請求項２】
請求項１に記載のカラープロジェクタであって、前記光源が、各々、前記第１、第２及び第３の着色光ビームを放射する第１、第２及び第３の発光ダイオードを有するカラープロジェクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のカラープロジェクタであって、前記着色光ビームのうちの１つが、緑色の光ビームであり、前記オプティカルインテグレータの前記偏光ビームスプリッタが、前記緑色の光ビームの光路内にあるカラープロジェクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のカラープロジェクタであって、前記オプティカルインテグレータの前記偏光ビームスプリッタが、前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの最も短い光路内にあるカラープロジェクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のカラープロジェクタであって、前記オプティカルインテグレータが、
前記第１の着色光ビームをインテグレートするよう適合されている第１のインテグレーティング・ライト・ロッドと、
前記第２の着色光ビームをインテグレートするよう適合されている第２のインテグレーティング・ライト・ロッドと、
前記第３の着色光ビームをインテグレートするよう適合されている前記偏光ビームスプリッタとを有するカラープロジェクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のカラープロジェクタであって、前記オプティカルインテグレータが、第１及び第２の４分の１波長板と、第１及び第２の鏡とを更に有するカラープロジェクタ。
【請求項７】
請求項５に記載のカラープロジェクタであって、前記第３の着色光ビームが、緑色の光ビームであるカラープロジェクタ。
【請求項８】
請求項５に記載のカラープロジェクタであって、前記オプティカルインテグレータが、前記第３の着色光ビームの光路内に配置される第３のインテグレーティング・ライト・ロッドを更に有するカラープロジェクタ。
【請求項９】
請求項１に記載のカラープロジェクタであって、前記オプティカルインテグレータが、第２の偏光ビームスプリッタを更に有するカラープロジェクタ。
【請求項１０】
請求項９に記載のカラープロジェクタであって、
第３の偏光ビームスプリッタと、
前記第１の偏光ビームスプリッタと前記第２の偏光ビームスプリッタとの間の光路内に配置される第１の光学的に透明な部材と、
前記第２の偏光ビームスプリッタと前記第３の偏光ビームスプリッタとの間の光路内に配置される第２の光学的に透明な部材とを更に有するカラープロジェクタ。
【請求項１１】
請求項１に記載のカラープロジェクタであって、少なくとも２つの異なる着色光ビームが前記偏光ビームスプリッタを通過するカラープロジェクタ。
【請求項１２】
請求項１に記載のカラープロジェクタであって、前記第１、第２及び第３の光変調器が全て液晶装置であるカラープロジェクタ。
【請求項１３】
画像を投影する方法であり、
第１、第２及び第３の着色光ビームを供給するステップと、
前記第１の着色光ビームをインテグレートし、前記第２の着色光ビームをインテグレートし、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップと、
インテグレートされた前記第１の光ビーム、インテグレートされた前記第２の光ビーム及びインテグレートされた前記第３の光ビームを変調して、対応する第１、第２及び第３の着色画像を生成するステップと、
前記第１、第２及び第３の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するステップとを有する方法であって、
前記第１の着色光ビームをインテグレートし、前記第２の着色光ビームをインテグレートし、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの少なくとも１つを偏光ビームスプリッタに供給するステップを含む方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記第１、第２及び第３の着色光ビームが、各々、第１、第２及び第３の発光ダイオードによって供給される方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、前記少なくとも１つの着色光ビームが、緑色の光ビームである方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記第１の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第１の着色光ビームを第１のインテグレーティング・ライト・ロッドに通すステップを含み、前記第２の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第２の着色光ビームを第２のインテグレーティング・ライト・ロッドに通すステップを含み、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第３の着色光ビームを前記偏光ビームスプリッタに通すステップを含む方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、前記第３の着色光ビームが、緑色の光ビームである方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップが、順々に、
前記偏光ビームスプリッタから前記第３の着色光ビームを反射するステップと、
前記第３の着色光ビームを第１の４分の１波長板に通すステップと、
第１の鏡から前記第３の着色光ビームを反射するステップと、
前記第３の着色光ビームを前記第１の４分の１波長板に通して戻すステップと、
前記第３の着色光ビームを前記偏光ビームスプリッタに通すステップと、
前記第３の着色光ビームを第２の４分の１波長板に通すステップと、
第２の鏡によって前記第３の着色光ビームを反射するステップと、
前記第３の着色光ビームを前記第２の４分の１波長板に通して戻すステップと、
前記偏光ビームスプリッタによって第３の光変調器の方へ前記第３の着色光ビームを反射するステップとを有する方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法であって、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第３の着色光ビームを第３のインテグレーティング・ライト・ロッドに通すステップを更に有する方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の方法であって、前記第１の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第１の着色光ビームを前記第１の偏光ビームスプリッタに供給するステップを含み、前記第２の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第２の着色光ビームを第２の偏光ビームスプリッタに供給するステップを含み、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第３の着色光ビームを第３の偏光ビームスプリッタに供給するステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープロジェクタと、カラー画像を投影する方法とに関し、より詳細には、映像化及び投影される光の一様性を高めるために、コンパクトなオプティカルインテグレータを用いる、カラープロジェクタと、カラー画像を投影する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラープロジェクタは、一般的に、３つの主要な構成要素、即ち、光源及び照明光学系を含む照明システムと、１つ以上の光変調器を含む画像生成システムと、投影光学系を含む投影システムとに分けられ得る。一方で、カラー画像を表示するカラープロジェクタの需要は、どんどん増えつつある。この需要を喚起しているのは、カラープロジェクタのコスト、大きさ及び重量の低減、並びに性能の向上である。
【０００３】
カラープロジェクタの大きさ、重量及び性能において前記喚起をしている要素のうちの１つは、照明システム、とりわけ、光源である。一般的に、カラープロジェクタは、光源として超高圧（ＵＨＰ）水銀ランプを用いている。しかしながら、作成され得るＵＨＰ光源を含む、小型で、軽量で、且つ低電力の照明システムを作成するには実際的制限がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、カラープロジェクタ全体の大きさ及び重量を削減することが出来る別の照明システムを用いることが出来るカラープロジェクタを供給することは望ましいであろう。コンパクトで、高性能の照明システムをカラープロジェクタに設けることも望ましいであろう。更に、このようなプロジェクタを用いて画像を投影する方法を供給することは望ましいであろう。本発明は、上記の問題の１つ以上に対処することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の或る態様においては、カラープロジェクタは、第１、第２及び第３の着色光ビームを生成するよう適合されている光源と、前記第１の着色光ビームをインテグレート(integrate)し、前記第２の着色光ビームをインテグレートし、前記第３の着色光ビームをインテグレートするよう適合されているオプティカルインテグレータと、各々が、インテグレートされた前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの対応するものを受け取るよう適合されており、且つ前記インテグレートされた第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの対応するものから、対応する第１、第２及び第３の着色画像を生成するよう適合されている第１、第２及び第３の光変調器と、前記第１、第２及び第３の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するよう適合されている光合成器と、前記合成カラー画像を投影するよう適合されている投影レンズとを有し、前記オプティカルインテグレータは、前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの少なくとも１つの光路内に偏光ビームスプリッタを含む。
【０００６】
本発明の別の態様においては、画像を投影する方法は、第１、第２及び第３の着色光ビームを供給するステップと、前記第１の着色光ビームをインテグレートし、前記第２の着色光ビームをインテグレートし、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップと、インテグレートされた前記第１の光ビーム、インテグレートされた前記第２の光ビーム及びインテグレートされた前記第３の光ビームを変調して、対応する第１、第２及び第３の着色画像を生成するステップと、前記第１、第２及び第３の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するステップとを有し、前記第１の着色光ビームをインテグレートし、前記第２の着色光ビームをインテグレートし、前記第３の着色光ビームをインテグレートするステップは、前記第１、第２及び第３の着色光ビームのうちの少なくとも１つを偏光ビームスプリッタに供給するステップを含む。
【０００７】
更なる態様及び他の態様は、以下の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、照明システム１１０、画像生成器１５０及び投影システム１８０を含むカラープロジェクタ１００の関連部分を図示している。
【０００９】
照明システム１１０は、光源１２０と、オプティカルインテグレータ１３０とを含む。
【００１０】
光源１２０は、第１、第２及び第３の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２２、１２４及び１２６と、コリメータ１２８と、偏光子１２９とを含む。図１の実施例は、一対の第１のＬＥＤ１２２、一対の第２のＬＥＤ１２４及び一対の第３のＬＥＤ１２６を含むが、他の例においては、光源１２０は、単一の第１のＬＥＤ１２２、単一の第２のＬＥＤ１２４及び単一の第３のＬＥＤ１２６しか含まなくてもよい。第１、第２及び第３のＬＥＤ１２２、１２４及び１２６は、３つの異なる色（各々、第１、第２及び第３の色）を持つ着色光を放射する。有益には、第１、第２及び第３のＬＥＤ１２２、１２４及び１２６は、各々、赤色光、青色光及び緑色光を放射する。コリメータ１２８は、第１、第２及び第３のＬＥＤ１２２、１２４及び１２６から光を集め、前記光をコリメートして、第１、第２及び第３の着色光ビームにする。偏光子１２９は、画像生成器１５０の適切な動作のために、前記光を直線偏光させて、所望の偏光にする。
【００１１】
一方、オプティカルインテグレータ１３０は、第１、第２及び第３のインテグレーティング・ライト・ロッド(integrating light rod)１３２、１３４及び１３６を含む。有益には、各インテグレーティング・ライト・ロッド１３２、１３４、１３６は、長方形断面を持つ光学的品質のガラスである。有益には、断面は、１６：９又は４：３のアスペクト比を持ち得る。しかしながら、インテグレーティング・ライト・ロッド１３２、１３４、１３６は、ガラスの代わりに、プラスチック、又は任意の他の適切な光学的に透明な材料で作成され得る。
【００１２】
画像生成器１５０は、第１、第２及び第３の光変調器１５２、１５４及び１５６と、光合成器１６０とを含む。有益には、第１、第２及び第３の光変調器１５２、１５４及び１５６は、各々、液晶表示（ＬＣＤ）装置、とりわけ、透過型ＬＣＤ光変調パネルである。第１、第２及び第３の光変調器１５２、１５４及び１５６は、各々、カラープロジェクタ１００内の電子部品（図示せず）から対応する画像信号を受け取る。有益には、光合成器１６０は、Ｘキューブ(X-cube)としても知られている再結合キューブ(recombination cube)を有する。
【００１３】
投影システム１８０は、少なくとも１つの投影レンズを含む。
【００１４】
動作中、第１、第２及び第３のＬＥＤ１２２、１２４及び１２６は、各々、第１、第２及び第３の着色光ビームを生成するために、コリメータ１２８と一緒に動作する。
有益には、第１、第２及び第３の着色光ビームは、赤色、緑色及び青色の着色光ビームである。第１、第２及び第３の着色光ビームは、ライトインテグレータ１３０に供給され、詳細には、各々、第１、第２及び第３のインテグレーティング・ライト・ロッド１３２、１３４及び１３６に供給される。第１、第２及び第３のインテグレーティング・ライト・ロッド１３２、１３４及び１３６は、各々、第１、第２及び第３の着色光ビームをインテグレートして、即ち、混ぜ合わせて、各々、インテグレートされた第１の着色光ビーム、インテグレートされた第２の着色光ビーム及びインテグレートされた第３の着色光ビームを生成する。第１、第２及び第３の光変調器１５２、１５４及び１５６は、各々、インテグレートされた第１の着色光ビーム、インテグレートされた第２の着色光ビーム及びインテグレートされた第３の着色光ビームのうちの対応するものを受け取る。第１、第２及び第３の光変調器１５２、１５４及び１５６は、カラープロジェクタ１００内の電子部品（図示せず）からの対応する画像信号も受け取り、前記対応する画像信号に応じて、各々、インテグレートされた第１の着色光ビーム、インテグレートされた第２の着色光ビーム及びインテグレートされた第３の着色光ビームを変調して、それらから、対応する第１、第２及び第３の着色画像を生成する。
【００１５】
光合成器１６０は、第１、第２及び第３の着色画像を組み合わせ、投影システム１８０に合成カラー画像を出力し、投影システム１８０は、カラー画像を投影する。
【００１６】
カラープロジェクタ１００においては、各着色光ビームの光「路」が、インテグレーティング・ライト・ロッドを含み、前記インテグレーティング・ライト・ロッドは、着色光を「混ぜ合わせて」、より一様な強度分布を生成し、それによって、光変調器（ＬＣＤパネル）の一様な照明を供給する。非常に重要なことには、このインテグレーティング・ライト・ロッドの長さが、性能を決定する、即ち、インテグレーティング・ライト・ロッドが長ければ長いほど（即ち、光路長が長ければ長いほど）、インテグレートされた着色光ビームの一様性は良くなる。しかしながら、長いインテグレーティング・ライト・ロッドは、小さく、コンパクトで、軽量なカラープロジェクタにあまりうまく収まらない。この影響は、緑色チャンネル(green channel)において特に目立つ。標準的な光合成器（再結合キューブ）の構成のため、緑色チャンネルは、常に、中央にある（即ち、第３の着色光ビーム）。その結果、緑色の着色光ビームのためのインテグレーティング・ライト・ロッドは、赤色及び青色の着色光ビームのためのインテグレーティング・ライト・ロッドより短い。不都合なことには、白色画像においては、最も多くのルーメンが緑色光にあることもよく知られている。それ故、非一様性は、緑色チャンネルにおいてより目立ちやすい。概して、通常のテレビ画像、又はＤＶＤ映画、又はまさに任意の「通常の」ビデオコンテンツにおいて、最も多くのルーメンが緑色チャンネルにあるであろうということが一般に当てはまるであろう。
【００１７】
図２は、これらの問題に少なくとも部分的に対処するカラープロジェクタ２００の関連部分を図示している。カラープロジェクタ２００は、照明システム２１０と、画像生成器２５０と、投影システム２８０とを含む。
【００１８】
照明システム２１０は、光源２２０と、オプティカルインテグレータ２３０とを含む。光源２２０は、第１、第２及び第３の発光ダイオード（ＬＥＤ）２２２、２２４及び２２６と、コリメータ２２８と、偏光子２２９とを含む。図２の実施例は、一対の第１のＬＥＤ２２２、一対の第２のＬＥＤ２２４及び一対の第３のＬＥＤ２２６を含むが、他の例においては、光源２２０は、単一の第１のＬＥＤ２２２、単一の第２のＬＥＤ２２４及び単一の第３のＬＥＤ２２６しか含まなくてもよく、又は各々、３つ以上のＬＥＤ２２２、２２４、２２６を含んでもよい。第１、第２及び第３のＬＥＤ２２２、２２４及び２２６は、３つの異なる色（各々、第１、第２及び第３の色）を持つ着色光ビームを放射する。有益には、第１、第２及び第３のＬＥＤ２２２、２２４及び２２６は、各々、赤色光、青色光及び緑色光を放射する。コリメータ２２８は、第１、第２及び第３のＬＥＤ２２２、２２４及び２２６から光を集め、前記光をコリメートして、第１、第２及び第３の着色光ビームにする。偏光子２２９は、下記のような、偏光ビームスプリッタ２４０及び画像生成器２５０の適切な動作のために、前記光を直線偏光させて、所望の偏光にする。
【００１９】
オプティカルインテグレータ２３０は、第１、第２及び第３のインテグレーティング・ライト・ロッド２３２、２３４及び２３６を含む。有益には、各インテグレーティング・ライト・ロッド２３２、２３４、２３６は、正方形断面を持つ光学的品質のガラスである。しかしながら、インテグレーティング・ライト・ロッド２３２、２３４、２３６は、ガラスの代わりに、プラスチック、又は任意の他の適切な光学的に透明な材料で作成され得る。
【００２０】
しかしながら、カラープロジェクタ１００とは異なり、カラープロジェクタ２００においては、オプティカルインテグレータ２３０は、第３の着色光ビーム（有益には、緑色の着色光ビーム）の光路中に偏光ビームスプリッタ２４０も含む。また、第３のインテグレーティング・ライト・ロッド２３６の長さは、第１及び第２のインテグレーティング・ライト・ロッド２３２及び２３４の長さより短い。偏光ビームスプリッタの一般的な動作は、当業者にはよく知られており、それ故、本願明細書では説明しない。オプティカルインテグレータ２３０は、第１及び第２の４分の１波長板２４２、２４４と、第１及び第２の鏡２４６、２４８とを更に含む。オプティカルインテグレータ２３０内の偏光ビームスプリッタ２４０、第１及び第２の４分の１波長板２４２、２４４並びに第１及び第２の鏡２４６、２４８と、カラープロジェクタ２００の機能は、下で、詳細に説明する。
【００２１】
画像生成器２５０は、第１、第２及び第３の光変調器２５２、２５４及び２５６と、光合成器２６０とを含む。有益には、第１、第２及び第３の光変調器２５２、２５４及び２５６は、各々、液晶表示（ＬＣＤ）装置、とりわけ、透過型ＬＣＤ光変調パネルである。第１、第２及び第３の光変調器２５２、２５４及び２５６は、各々、カラープロジェクタ２００内の電子部品（図示せず）から対応する画像信号を受け取る。有益には、光合成器２６０は、Ｘキューブとしても知られている再結合キューブを有する。
【００２２】
投影システム２８０は、少なくとも１つの投影レンズを含む。
【００２３】
概して、カラープロジェクタ２００の動作は、オプティカルインテグレータ２３０の動作以外は、カラープロジェクタ１００の動作と同じである。従って、冗長になるのを防ぐために、ここでは、カラープロジェクタ２００と、カラープロジェクタ１００との間の動作の相違点、即ち、オプティカルインテグレータ２３０の動作しか説明しない。
【００２４】
第３のＬＥＤ（有益には緑色ＬＥＤ）２２６からの第３の着色光ビームは、オプティカルインテグレータ２３０の偏光ビームスプリッタ２４０へ供給される。コリメータ２２８と、偏光ビームスプリッタ２４０との間の偏光子２２９のため、正しい偏光方向を持つ光しか、偏光ビームスプリッタ２４０に到達しないであろう。偏光ビームスプリッタ２４０は、第３の着色光ビームが、側壁のうちの１つ、好ましくは、オプティカルインテグレータ２３０の長軸上の１つの側壁の方へ反射されるように配置される。ここに、第１の４分の１波長板２４２及び第１の鏡２４６が配置される。第１の４分の１波長板２４２の異常軸（extraordinary axis）は、入って来る光の偏光方向に対して４５度回転させられることに注意されたい。第１の４分の１波長板２４２は、２回横切られ、鏡２４６との組み合わせにおいて、第３の着色光ビームの偏光は、水平なものから垂直なものへ（又はその逆に）変えられる。一方、偏光ビームスプリッタ２４０は、この偏光方向の光に対して透明である。偏光ビームスプリッタ２４０の他方の側壁には、同一の構成が配置される、即ち、第２の４分の１波長板２４４及び第２の鏡２４８が配置される。第３の着色光ビームは、第２の４分の１波長板２４４を通過し、第２の鏡２４８によって反射され、再び、第２の４分の１波長板２４４を通過して戻るので、偏光方向は、再び逆転させられる。光ビームは、再び、偏光ビームスプリッタ２４０に当たる。しかしながら、第２の４分の１波長板２４４及び第２の鏡２４８によって偏光が逆転させられているため、偏光ビームスプリッタ２４０は、第３の着色光ビームを第３の光変調器２５６の方へ反射し、第３の着色光ビームは、先ず、第３のインテグレーティング・ライト・ロッド２３６によって更にインテグレートされる。
【００２５】
従って、偏光ビームスプリッタ２４０を設けることによって、第３の着色光ビーム（例えば、緑色の光ビーム）のインテグレーション長は、事実上、おおよそ３倍にされる。これは、鏡における吸収による強度の数パーセントの損失を犠牲にするが、カラープロジェクタ１００と比べてカラープロジェクタ２００の大きさを増大させることなしに、（最も重要な光である）緑色光の一様性をかなり高める。
【００２６】
オプティカルインテグレータ内の第３の着色光ビームの光路中（例えば。緑色チャンネル中）に偏光ビームスプリッタを配置することに加えて（又は前記配置をする代わりに）、オプティカルインテグレータ内の、第１の（例えば、赤色の）着色光ビーム及び／又は第２の（例えば、青色の）着色光ビームの光路中に偏光ビームスプリッタが加えられることも出来ることは理解されたい。単一の色の光路のために２つ以上のビームスプリッタが用いられることも出来る。コスト対性能向上のトレードオフが、これが望ましいかどうかを決定するであろう。
【００２７】
上で説明したように、大きさの増大なしにカラープロジェクタの性能の向上を達成するために、オプティカルインテグレータ内に偏光ビームスプリッタが組み込まれ得る。しかしながら、他の例においては、以下に、図３に関して示されているように、カラープロジェクタの大きさ（長さ）が削減され得る。
【００２８】
図３は、偏光ビームスプリッタ２４０を含むオプティカルインテグレータ３００を持つカラープロジェクタの別の実施例３００の関連部分を図示している。カラープロジェクタ３００は、オプティカルインテグレータ３３０が、第３の着色光ビームの光路中に第３のインテグレーティング・ライト・ロッドを含まず、第１及び第２のインテグレーティング・ライト・ロッド３３２及び３３４の長さが縮められていることを除けば、カラープロジェクタ２００に類似しており、基本的に同じ動作をする。この実施例によれば、カラープロジェクタ３００の大きさ（長さ）は、カラープロジェクタ１００と比べて削減され得るが、第３の着色光ビーム（例えば、緑色の着色光ビーム）の有効インテグレーションパスは、依然として、カラープロジェクタ１００と比べて多少長くされ得る。
【００２９】
図４は、カラープロジェクタの別の実施例４００の関連部分を図示している。概して、カラープロジェクタ４００の構成及び動作は、オプティカルインテグレータ４３０の構成及び動作、並びにオプティカルインテグレータ４３０の動作に合わせるための、図４に示されている第１、第２及び第３のＬＥＤ２２２、２２４及び２２６の位置的再配列(positional rearrangement)の変更を除けば、カラープロジェクタ２００の構成及び動作と同じである。従って、冗長になるのを防止するために、ここでは、カラープロジェクタ２００と、カラープロジェクタ４００との間の構成及び動作の違い、即ち、オプティカルインテグレータ４３０の構成及び動作しか説明しない。
【００３０】
オプティカルインテグレータ４３０は、第１及び第２のインテグレーティング・ライト・ロッド４３２及び４３４と、第１、第２及び第３の偏光ビームスプリッタ４４１、４４３及び４４５と、第１及び第２の４分の１波長板４４２、４４４と、第１及び第２の鏡４４６、４４８と、第１及び第２の光学的に透明な（例えばガラス）部材４３５及び４３７とを含む。有益には、各インテグレーティング・ライト・ロッド４３２、４３４は、長方形断面を持つ光学的品質のガラスである。
【００３１】
オプティカルインテグレータ４３０は以下のように動作する。第１の着色光ビーム（例えば、赤色の着色光ビーム）は、順々に、第３の偏光ビームスプリッタ４４５によって反射され、第１の４分の１波長板４４２を通過し、第１の鏡４４６によって反射され、第１の４分の１波長板４４２を通過して戻り、第３の偏光ビームスプリッタ４４５を通過し、第２の偏光ビームスプリッタ４４３を通過し、第１の偏光ビームスプリッタ４４１を通過し、第２の４分の１波長板４４４を通過し、第２の鏡４４８によって反射され、第２の４分の１波長板４４４を通過して戻り、第１の偏光ビームスプリッタ４４１によって第１の光変調器２５２の方へ反射される。一方、第２の着色光ビーム（例えば、青色の着色光ビーム）は、順々に、第２の偏光ビームスプリッタ４４３によって反射され、第３の偏光ビームスプリッタ４４５によって第２の光変調器２５４の方へ反射される。また、第３の着色光ビーム（例えば、緑色の着色光ビーム）は、第１の偏光ビームスプリッタ４４１によって反射され、次いで、第２の偏光ビームスプリッタ４４３によって第３の光変調器２５６の方へ反射される。第１の偏光ビームスプリッタ４４１と、第２の偏光ビームスプリッタ４４３との間の光路中に配置される第１の光学的に透明な部材４３５、及び第２の偏光ビームスプリッタ４４３と、第３の偏光ビームスプリッタ４４５との間の光路中に配置される第２の光学的に透明な部材４３７は、第１、第２及び第３の着色光ビーム中の光を、それらが様々な偏光ビームスプリッタ間を通るように保つのに役立つ。
【００３２】
カラープロジェクタ４００においては、第１、第２及び第３の着色光ビームのインテグレーションパスの長さは、同一ではない。しかしながら、インテグレーションパスの長さの各々が光ビームを一様にするのに十分である限り、これは重要ではない。即ち、オプティカルインテグレータ内の光ビームの光分布は、一旦、一様になると、それは、それがオプティカルインテグレータの任意の残りの長さを進むような進路のままであろう。
【００３３】
有利には、カラープロジェクタ４００のオプティカルインテグレータ４３０における３つの偏光ビームスプリッタ４４１、４４３及び４４５の使用並びに垂直なパスは、３つの着色光ビームに、カラープロジェクタ１００の場合よりずっと長いパスを供給し、従って、インテグレートされた着色光ビームの光強度分布の一様性を著しく高める。これは、カラープロジェクタ４００によって投影される画像の品質を高める。
【００３４】
色及び偏光ビームスプリッタの幾つかの異なる配列があり得ること、並びに図４に示されている実施例及び上記の実施例は、本質的に、例示的なものであることを理解されたい。
【００３５】
本願明細書には好ましい実施例が開示されているが、本発明の概念及び範囲内にとどまる多くの変形例があり得る。このような変形例は、当業者には、本願の明細書、図面及び特許請求の範囲の閲覧後には明らかになるであろう。それ故、本発明は、添付した請求項の精神及び範囲内ということ以外の限定をされない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】カラープロジェクタの或る実施例を図示する。
【図２】カラープロジェクタの別の実施例を図示する。
【図３】カラープロジェクタの更に別の実施例を図示する。
【図４】カラープロジェクタの更に他の実施例を図示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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