(57)【要約】  多重スペクトル光源（１０）システム用の固体型多重スペクトル光源は、ＬＥＤグループのアレイを有しており、各ＬＥＤグループ（１２）は、赤色、緑色及び青色ＬＥＤを有していてもよい。このＬＥＤは、適切な色のＬＥＤを活性化することにより着色光バーを発生する。この着色光バーは、カラーディスプレイを統合すべく、点滅されても、或いは、スクロールされてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードを有する固体多重スペクトル光源であって、前記発光ダイオードの少なくとも２つは、２つの異なる色を発生することを特徴とする光源。
【請求項２】
前記発光ダイオードは、グループに配置され、各グループは、２つの異なる色を発生する少なくとも２つの発光ダイオードを有していることを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記の発光ダイオードのグループは、３つの異なる色を発生する３つの発光ダイオードをそれぞれ有していることを特徴とする請求項２に記載の光源。
【請求項４】
前記の発光ダイオードのグループは、画像信号に従って、着色発光ダイオードと同様に選択的に作動してスクロール又は点滅する２つの異なる着色光バーを発生することを特徴とする請求項２に記載の光源。
【請求項５】
前記発光ダイオードは、ウェハー上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項６】
前記発光ダイオードは、回路基板上に配置された複数の基板により形成され、前記発光ダイオードのそれぞれは、前記の複数の基板の一つに対応していることを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項７】
ライトバルブ；及び
着色画像を発生するように、前記ライトバルブ上に異なる色の光バーをスクロールし、或いは、点滅する固体多重スペクトル光源であって、該光源は、複数の発光ダイオードを有し、該発光ダイオードの少なくとも２つは、２つの異なる色を発生する、光源；
を有する投射型ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記光源の前記発光ダイオードは、グループに配置されており、該各グループは、前記の２つの異なる色を発生する少なくとも２つの発光ダイオードを有していることを特徴とする請求項７に記載の投射型ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記光源の前記発光ダイオードグループは、３つの異なる色を発生する３つの発光ダイオードをそれぞれ有していることを特徴とする請求項８に記載の投射型ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記光源の前記発光ダイオードグループは、画像信号に従って同様の色の発光ダイオードの選択的な作動によりスクロール又は点滅する２つの異なる光バーを発生することを特徴とする請求項８に記載の投射型ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記光源の前記発光ダイオードは、ウェハー上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の投射型ディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記光源の前記発光ダイオードは、回路基板上に配置された複数の基板により規定され、前記発光ダイオードのそれぞれは、前記の複数の基板の一つに対応していることを特徴とする請求項７に記載の投射型ディスプレイ装置。
【請求項１３】
多重スペクトル光を発生する方法であって；
複数の発光ダイオードを設け；且つ
前記発光ダイオードの少なくとも２つから少なくとも２つの異なる色を発生する；
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記の設けるステップは、グループに前記発光ダイオードを配置するステップを含み、それぞれは、前記の２つの異なる色を発生する少なくとも２つの発光ダイオードを有していることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
スクロール又は点滅する２つの異なる着色光バーを発生するように、画像信号に従って、前記グループにおいて同様の色の発光ダイオードを選択的に作動することをさらに有する請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、多重スペクトル光源及びかかる多重スペクトルを用いた投射型ディスプレイ装置に関する。
【０００２】
多重スペクトル光源システムは、カラー画像投射型ディスプレイに特に有用である。一つの一般的な多重スペクトル光源は、図１に示した反射投射型ディスプレイ装置に使用されている。この多重スペクトル光源は、例えばアークランプなどの強い白色光源ＬＳの発生を含む。光源ＬＳにより発生される白色光は、三原色、例えば、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂに分解されてもよい。白色光により投射される第１光学要素は、ダイクロイックフィルターＲＲである。ダイクロイックフィルターは、本技術分野において、所望の着色光を反射し、他の全ての着色光を通過するのに用いられている。フィルターＲＲは、白色等の赤色成分Ｒを追加の光学要素のシリーズを介して９０°反射すべく約４５°の角度に配置されている。これら要素の第１の一つは、常套的なミラーＭ１であって、この赤色光の方向を約９０°に変更する。この赤色光Ｒは、その後、番号Ｓ１により示されている光学スリット要素により形成され、赤色光のバー（ｂａｒ）を生成する。この赤色光のバーは、その後、この赤色光のバーを、ライトバルブＬＶを横切ってスクロールさせるべく、回転プリズムＰ１を通過する。このスクロール動作は、例えば、水平的、垂直的、或いは直交的に、ライトバルブを横切る多くの配向に進行してもよいが、通常、上部から底部へと垂直的にスクロールされる。ライトバルブＬＶに到達する前に、スクロールする赤色光のバーは、緑色光Ｇ及び青色光Ｂのみをそれぞれ反射する他の二つのダイクロイックフィルターＲＧ２及びＲＢを通過する。スクロールする赤色光のバーは、その後、画像ブロックＩＢを通過し、反射ライトバルブＬＶ上へと至る。ライトバルブＬＶは、その後スクリーンＳに反射される画像の赤色部分を形成すべく、赤色ピクセルの情報にてこの赤色バーを変調する。スクリーンＳは、その後、画像の赤色部分を観察者へと反射する。
【０００３】
白色光の緑色成分Ｇは、フィルターＲＲを通過し、緑色光Ｇのみを反射し且つ青色光Ｂを通過させるダイクロイックフィルターＲＧ１を介して反射される。９０°にて方向を変更される緑色光Ｇは、第二光学スリット要素Ｓ２及び第２回転プリズムＰ２を通過する。第２スリットＳ２及びプリズムＰ２は、赤色バーと同様の様式にて、緑色光のスクロールバーを形成する。緑色光のスクロールバーは、その後、赤色スクロールバーにて緑色スクロールバーを結合すべく、ダイクロイックフィルターＲＧ２により反射される。この二つのバーは、回転プリズムＰ１及びＰ２において調節された制御により、ライトバルブ上の相対位置を重なり合わず、且つ保持しない。この緑色バーは、その後、ダイクロイックフィルターＲＢを通過し、画像ブロックＩＢへと至り、反射ライトバルブＬＶへと至る。ライトバルブＬＶは、その後スクリーンＳへと反射される、画像の緑色部分を形成すべく、緑色ピクセル情報でこの緑色光を変調する。スクリーンＳは、その後、画像の緑色部分を観察者へと反射する。
【０００４】
白色光の青色成分Ｂは、フィルターＲＲ及びＲＧ１を通過し、そこで、第３光学スリット要素Ｓ３により青色光のバーへと形成される。この光のバーは、その後、赤色Ｒ及び緑色Ｇと同様の様式にて、第３プリズムＰ３を介してスクロールされる。青色光のバーは、その後、第２常套ミラーＭ２及びダイクロイックフィルターＲＢに反射し、反射ライトバルブＬＶへと至る。ライトバルブＬＶは、その後、スクリーンＳに反射される、画像の青色部分を形成すべく、青色ピクセル情報にてこの青色光Ｂを変調する。スクリーンは、その後、画像の青色部分を観察者Ｏへと反射する。特に、スクロールする青色光のバーは、いずれのバーも重なり合わず、全体のライトバルブが照射されるように、緑色光及び赤色光で変調される。異なる光のバーは、ライトバルブＬＶを横切って進行するので、異なるピクセル情報は、統合された色調画像が観察者へと表すように、異なる光色調を変調するのに用いられる。
【０００５】
図２は、透過投射型ディスプレイ装置に使用される、他のタイプの多重スペクトル光源を示している。この透過投射型ディスプレイ装置は、図１に述べた多重スペクトル光源と実質的同一の様式にて着色光を発生する多重スペクトル光源を備えている。この透過投射型ディスプレイ装置において、ライトバルブＬＶ’は、スクリーンを通過し画像を観察者Ｏへと反射する光を変調する。
【０００６】
一般的に公知の他の多重スペクトル光源は、閃光ランプシステムである。閃光ランプシステムは、赤色、緑色及び青色の各三原色用のランプで構成された静止色調分割システムを使用する。色調画像は、（反射型或いは透過型のいずれかのタイプの）ライトバルブ上の関連した色調情報で調節されたランプを連続的に点滅することにより提供される。
【０００７】
これら多重スペクトル光源システムは、いくつかの欠点を有している。反射型光システムでは、光源により生成された白色光をスペクトル的に分割するのに用いるプリズムは、システムに必要なコスト、寸法及び出力を増加する。また、閃光ランプシステムもまた、関連した反射器及びレンズ系に関して多重ランプを使用するため、高価である。これらシステムの光発生部分は、ライトバルブを照射するための光のバーの３つのスクロール及び点滅を発生するだけの機能を有しているので、低減されたスペース、コスト及び出力の要求性の一方で、光のバーをスクロール或いは点滅してもよい光発生システムが望ましい。
【０００８】
本発明の目的は、低減されたスペース、コスト及び出力に関する要求性を提供しつつ、光バーをスクロールし、或いは、点滅するための多重スペクトル光源を提供することである。
【０００９】
この目的は、請求項１に特定された本発明に従った多重スペクトル光源により達成される。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、低減されたスペース、コスト及び出力に関する要求性を有する投射型ディスプレイ装置を提供することである。
【００１１】
この目的は、請求項８に特定された本発明に従った多重スペクトル光源により達成される。この配置において、多重スペクトル光源は、色調画像を発生すべく、初期的な着色光バーを、ライトバルブへとスクロール或いは点滅する。
【００１２】
さらなる利点を有する実施例は、従属請求項に特定されている。本発明におけるこれら及びその他の面は、以下に述べられる実施例に関する参照文にて明らかにされ、且つ、説明されるであろう。
【００１３】
これらの図面は、本発明の観念を示す目的のみのものであり、本発明の限定的に定義するものではないことは理解すべきである。そこに充当されている参照文字にて与えられた同じ参照番号は、対応する部品を同定すべく、全体を通じて使用されていることを正当に評価されるであろう。
【００１４】
図３は、本発明の例示的な実施例に従った、固体多重スペクトル光源１０を示している。光源１０は、アレイ状に配置された番号１２にて示された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のグループで構成されている。示した実施例において、各ＬＥＤグループは、赤色ＬＥＤ１４、青色ＬＥＤ１６及び緑色ＬＥＤ１８の三つ組みであって、全ては、常套的なデザインと制御である。本発明の他の実施例におけるＬＥＤグループは、異なる数及び色調のＬＥＤを使用してもよい。各三つ組み１２のＬＥＤ１４、１６、１８は、図１に示した三角形の様式、又はその他の適切な配置にて配置されてもよい。ＬＥＤ１４、１６、１８は、赤色、緑色及び青色光バー（原色）ＲＧＢを生成し、画像信号に従って三つ組み１２における色ＬＥＤの選択的な作動によりスクロール又は点滅されてもよい。光源１０は、直線的又はジグザグに垂直、水平又は直交的な着色光バーを発生してもよく、実質的に種々の方向にスクロール又は点滅されてもよい。また、バー又はストライプ間にてギャップを設けられていてもよい。
【００１５】
図７Ａ及び７Ｂに示すように、本発明の光源１０は、投射型ディスプレイ装置を発生するライトバルブ２０Ａ、２０Ｂに組み合わされてもよい。このライトバルブは、図７Ａに示すような反射型ライトバルブであってもよく、或いは、図７Ｂに示す透過型ライトバルブであってもよい。いずれかの装置において、光源１０は、色画像を生成すべく、着色光バーをライトバルブ２０へとスクロール又は点滅するのに使用されてもよい。
【００１６】
ＬＥＤ１４、１６、１８は、常套的な半導体技術を用いて、シリコンやＡｌＩｎＧａＮなどの単一ウェハー上に形成されてもよい。代替的に、このＬＥＤは、回路基板上の複数の個々の基板又はチップ（各基板又はチップは単一ＬＥＤを示している）で形成されていてもよい。
【００１７】
図４は、本発明の光源の制御に関する一つの例示的なモードを示しており、赤色、緑色及び青色光バーを発生する。この特定の例において、光バーは、直線型であって、水平に延びている。当業者が認識するのは、垂直又は直交的に延びる直線又はジグザグ型の光バーが、以下の記述に一貫した様式にて製造されてもよいということである。示したように、三つ組み列１−３の赤色ＬＥＤ１４は、赤色光バーを生成すべく作動され、三つ組み列４−６の緑色ＬＥＤ１８は、緑色光バーを生成すべく作動され、且つ、三つ組み列７−９の青色ＬＥＤ１６は、青色光バーを生成すべく作動される。
【００１８】
図５Ａ乃至５Ｅは、スクロールする赤色、緑色及び青色光バーを生成する、第２の例示的な制御モードを示す５つの連続的に異なる時間における光源１０を示している。この特定の例において、スクロールされる光バーは、直線的であって、水平に延びている。さらに、このスクロールは、光源の底部から光源の上部へと移動する。代替的に、スクロールは、上部から底部へ行われてもよい。加えて、所望ならば、直交的に延びる、ジグザグ型の光バーを生成してもよい。かかる光バーは、以下の記述にて一貫した様式にて、光源１０の、底部から上部、上部から底部、左から右、或いは、右から左へとスクロールされてもよい。
【００１９】
図５Ａから始めると、三つ組み列１−３における赤色ＬＥＤ１４は、赤色光バーを生成すべく作動され、三つ組み列４−６の緑色ＬＥＤ１８は、緑色光バーを生成すべく作動され、且つ、三つ組み列７−９の青色ＬＥＤ１６は、青色光バーを生成すべく作動される。
【００２０】
連続的な時間における光源１０を示している図５Ｂにおいて、三つ組み列１−２における赤色ＬＥＤ１４は、なお作動され、上述した赤色光バーの部分を発生しているが、三つ組み列３における赤色ＬＥＤ１４は、作動されておらず、この三つ組み列における緑色ＬＥＤ１８は、現時点で作動されており、三つ組み列４及び５における緑色ＬＥＤ８と組み合わせて、緑色光バーを発生すべく作動されている。三つ組み列６における緑色ＬＥＤ１８は、作動されておらず、この三つ組み列における青色ＬＥＤ１６は、現時点で作動され、三つ組み列７及び８における青色ＬＥＤ１６と組み合わせて、青色光バーを発生すべくなお作動されている。三つ組み列９における青色ＬＥＤ１６は、作動されておらず、この三つ組み列における赤色ＬＥＤは、三つ組み列１及び２にて発生されている赤色光バーの他の部分を発生すべく作動されている。この工程は、赤色、緑色、青色光バーを底部から上部へとスクロールすべく、図５Ｃ乃至５Ｅのそれぞれにおいて繰り返される。
【００２１】
図６Ａ乃至６Ｃは、３つの連続的に異なる時間における光源を示しており、赤色、緑色及び青色光バーを発生する、第３の例示的な制御モードを示している。この特定の例において、点滅される光バーは、直線型であって、水平に延びている。しかしながら、当業者が認識するであろう事柄は、垂直又は直交的にのびる直線型又はジグザグ型の光バーを、以下の記述に一貫した様式にて点滅されてもよいということである。
【００２２】
図６Ａから始めると、三つ組み列１−３における赤色ＬＥＤ１４、三つ組み列４−６における緑色ＬＥＤ１８及び三つ組み列７−９における青色ＬＥＤ１６は、赤色、緑色、青色バーを点滅させるべく作動されている。
【００２３】
後の時間における光源を示している図６Ｂにおいて、三つ組み列１−３における赤色ＬＥＤ１４、三つ組み列４−６における緑色ＬＥＤ１８及び三つ組み列７−９における青色ＬＥＤ１６は、作動されておらず、三つ組み列１−３における緑色ＬＥＤ１８、三つ組み列４−６における青色ＬＥＤ１６及び三つ組み列７−９における赤色ＬＥＤ１４は、現時点で作動され、緑色、青色及び赤色の光バーを点滅させている。
【００２４】
図６Ｃに示したさらに異なる時間において、三つ組み列１−３における緑色ＬＥＤ１８、三つ組み列４−６における青色ＬＥＤ１６及び三つ組み列７−９における赤色ＬＥＤ１４は、作動されておらず、三つ組み列１−３における青色ＬＥＤ１６、三つ組み列４−６における赤色ＬＥＤ１４及び三つ組み列７−９における緑色ＬＥＤ１８は、現時点において、作動され、青色、赤色及び緑色光バーを点滅させている。
【００２５】
上記したように、本発明における固体多重スペクトル光源１０は、図７Ａ及び７Ｂに示したのと同様の投射型ディスプレイ装置に使用されてもよい。かかるシステムは、市販で提供されたフィルムの複製を阻止するのに使用されてもよい。映画館などの映画画像における認可されていない、ビデオ録画又はビデオカメラ装置を使用した複製は、スタジオ、製作者、頒布者及び演者にて有意な問題である。
【００２６】
上述した本発明は、上述の実施例を参照して述べてきたが、本発明の精神から解離することなく、種々の改変又は変更を行ってもよい。従って、かかる改変及び変更は、添付した請求項の範囲内であると考慮される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】常套的な反射投射型ディスプレイ装置を示している。
【図２】常套的な透過投射型ディスプレイ装置を示している。
【図３】本発明の例示的な実施例に従った、固体多重スペクトル光源を示している。
【図４】本発明の光源を用いた、赤色、緑色及び青色光バーを発生するための方法を示している。
【図５Ａ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを発生するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図５Ｂ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを発生するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図５Ｃ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを発生するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図５Ｄ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを発生するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図５Ｅ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを発生するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図６Ａ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを点滅するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図６Ｂ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを点滅するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図６Ｃ】本発明の光源にて赤色、緑色及び青色光バーを点滅するための、本発明の例示的な実施例に従った方法を示している。
【図７Ａ】本発明の光源を用いた例示的な投射型ディスプレイ装置を示している。
【図７Ｂ】本発明の光源を用いた例示的な投射型ディスプレイ装置を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2005513551.tif 000008
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
2005513551.tif 000011
【図６Ａ】
2005513551.tif 000012
【図６Ｂ】
2005513551.tif 000013
【図６Ｃ】
2005513551.tif 000014
【図７Ａ】
2005513551.tif 000015
【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
2005513551.tif 000017
2005513551.tif 000018
2005513551.tif 000019