(57)【要約】      （修正有）【課題】発光効率の高く且つコストの低い光源システムを提供する。【解決手段】発光装置と、分光システムと、第１空間光変調器２８１１と、第２空間光変調器２８１３と、を備え、発光装置は、第１光、第２光、及び第３光を順に出射し、分光システムは、発光装置からの第２光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第１サブ光及び第２サブ光に分けると共に、発光装置からの第３光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第５波長範囲の光及び第６波長範囲の光に分け、第１空間光変調器は、分光システムが第１光通路に沿って順に出射する第１波長範囲の光、第１サブ光、及び第５波長範囲の光を変調し、第２空間光変調器は、分光システムが第２光通路に沿って順に出射する第２波長範囲の光、第２サブ光、及び第６波長範囲の光を変調する構成の光源システム。【選択図】図２８
2018077485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光及び第２光を順に出射する発光装置と、
発光装置からの第１光を第１光通路及び第２光通路のそれぞれに沿って出射する第１波長範囲の光及び第２波長範囲の光に分けると共に、発光装置からの第２光の少なくとも一部の光を第１光通路に沿って出射する分光システムと、
前記分光システムが第１光通路に沿って出射する光を変調する第１空間光変調器と、
前記分光システムが第２光通路に沿って出射する少なくとも一部の光を変調する第２空間光変調器と、
を備え、
前記発光装置は、第１光、第２光、及び第３光を順に出射し、
前記分光システムは、発光装置からの第２光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第１サブ光及び第２サブ光に分けると共に、発光装置からの第３光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第５波長範囲の光及び第６波長範囲の光に分け、
第１空間光変調器は、前記分光システムが第１光通路に沿って順に出射する第１波長範囲の光、第１サブ光、及び第５波長範囲の光を変調し、
第２空間光変調器は、前記分光システムが第２光通路に沿って順に出射する第２波長範囲の光、第２サブ光、及び第６波長範囲の光を変調することを特徴とする、光源システム。
【請求項２】
第１光及び第２光を順に出射する発光装置と、
発光装置からの第１光を第１光通路及び第２光通路のそれぞれに沿って出射する第１波長範囲の光及び第２波長範囲の光に分けると共に、発光装置からの第２光の少なくとも一部の光を第１光通路に沿って出射する分光システムと、
前記分光システムが第１光通路に沿って出射する光を変調する第１空間光変調器と、
前記分光システムが第２光通路に沿って出射する少なくとも一部の光を変調する第２空間光変調器と、
を備え、
前記発光装置は、第１光、第２光、第３光を順に出射し、第２光を出射する少なくとも一部の時間帯内で第４光を更に出射し、
前記分光システムは、発光装置からの第３光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第５波長範囲の光及び第６波長範囲の光に分け、第１光通路及び第２光通路に沿って第２光と第４光とをそれぞれ出射し、
第１空間光変調器は、前記分光システムが第１光通路に沿って順に出射する第１波長範囲の光、第２光、及び第５波長範囲の光を変調し、
第２空間光変調器は、前記分光システムが第２光通路に沿って順に出射する第２波長範囲の光、第４光、及び第６波長範囲の光を変調することを特徴とする、光源システム。
【請求項３】
第１光及び第３光は、同一種のカラー光であり、
前記分光システムは、第１光の第１波長範囲の光を透過し、第２波長範囲の光を反射する第１フィルターシートを備え、
第１光及び第３光は、それぞれ第１フィルターシートの両表面より入射することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源システム
【請求項４】
前記発光装置は、
第１光を生成する第１発光デバイスと、
第２光を生成する第２発光デバイスと、
第３光を生成する第３発光デバイスと、
第４光を生成する第４発光デバイスと、
少なくとも一部の時間帯において第１発光デバイスと第３発光デバイスとを交替的に点灯させ、別の少なくとも一部の時間帯において第２発光デバイスと第４発光デバイスとを同時に点灯させる第１制御装置と、
を備えることを特徴とする、請求項２に記載の光源システム。
【請求項５】
一部の時間帯において、第１発光デバイスと、第２発光デバイスと、第３発光デバイスと、第４発光デバイスとが同時に点灯されることで、第１空間光変調器及び第２空間光変調器は、当該一部の時間帯において、第１光、第２光、第３光、及び第４光の合わせを変調することを特徴とする、請求項４に記載の光源システム。
【請求項６】
前記発光装置は、励起光を生成する二つの励起光源と、第１区画、第２区画、第３区画、及び第４区画を有する波長変換層と、第１駆動装置と、第１制御装置とを備え、
同一の時間帯内において、第１区画及び第３区画は前記二つの励起光源が生成した励起光の出射光路にそれぞれ位置し、別の時間帯内において、第２区画及び第４区画は前記二つの励起光源が生成した励起光の出射光路に位置し、
第１区画、第２区画、第３区画、及び第４区画には、第１光、第２光、第３光、及び第４光をそれぞれ出射するための、第１機能材料、第２機能材料、第３機能材料、及び第４機能材料がそれぞれに設置され、
前記第１駆動装置は、前記励起光が前記波長変換層に形成した白斑を所定の経路に従って前記波長変換層に作用させるように、前記波長変換層を駆動し、
前記第１制御装置は、前記二つの励起光源を制御して、第１区画及び第３区画が励起光の光路に位置している少なくとも一部の時間帯で交替的に点灯させると共に、第２区画及び第４区画が励起光の光路に位置している少なくとも一部の時間帯で同時に点灯させることを特徴とする、請求項２に記載の光源システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の光源システムを含む投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明及びディスプレイの技術分野、特に光源システム及びそれに関連する投影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシングルチップ型ＤＭＤ（Digitａl Micromirror Device、デジタル・マイクロミラー・デバイス）システムにおいては、複数の原色光が交替的にＤＭＤ（ＤＭＤ）に入ることによって変調され、変調により得られた単色光の画像をスクリーンに迅速に交替的に切り替え、人の目の視覚残留の効果を利用して各時系列（time sequence）の単色光の画像を混合することによってカラーの画像を形成する。しかしながら、従来の技術では、一般的にＲ（red、赤色光）、Ｇ（green、緑色光）、Ｂ（blue、青色光）という三原色の光を用いて変調が行われている。最も常用の三原色の時系列の光を得るための方法として、励起光を用いて順にカラーホイールにおける異なるセクションを励起して、異なる色の光を順に出射する。該構造では、励起光源は青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）或いは青色レーザーを採用している。カラーホイールに三つの区画を有し、一つの区画には透光区が設置され、青色光の透過に使用される。他の二つの区画にはそれぞれ緑色蛍光体及び赤色蛍光体が設置され、それぞれ励起光を吸収し、緑色被励起光及び赤色被励起光の生成に使用される。
【０００３】
しかしながら、この種の蛍光体光源において、赤色蛍光体は、光源の動作寿命及び発光効率を制限することがネックの一つである。赤色蛍光体の光変換効率が低く、損失したエネルギーはすべて熱量に変換され、蛍光体の温度の急激な上昇をもたらす一方、その発光効率及び使用寿命にも影響を与え、悪循環となってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が主に解決しようとする技術問題は、発光効率の高く且つコストの低い光源システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施の形態においては、第１光及び第２光を順に出射する発光装置と、発光装置からの第１光を第１光通路及び第２光通路のそれぞれに沿って出射する第１波長範囲の光及び第２波長範囲の光に分けると共に、発光装置からの第２光の少なくとも一部の光を第１光通路に沿って出射する分光システムと、前記分光システムが第１光通路に沿って出射する光を変調する第１空間光変調器と、前記分光システムが第２光通路に沿って出射する少なくとも一部の光を変調する第２空間光変調器とを備える光源システムを提供する。
また、本発明の実施例は、更に前述の光源システムを有する投影システムを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
従来の技術と比べて、本発明は以下の有益な効果を奏する。
本発明において、第１光を第１波長範囲の光及び第２波長範囲の光に分光し、これらの二つの波長範囲の光と第２光の少なくとも一部の光とを時系列で出射させる。これにより、ある時間帯において、二筋の光束のみが出射され、他の時間帯において一筋の光束のみが出射され、それにより、二つの空間光変調器により三つの光束を変調することができる。また、本発明においては、高い光変換効率を有する波長変換材料が生成した被励起光が、他の二つの低い光変換効率を有する波長変換材料のカラー光に分光され、光源の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は黄色蛍光体により生成された黄色光スペクトルである。
【図２】図２は本発明の光源システムの一実施例を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは波長変換層２０３の出射光の時系列図の一実施例である。
【図３Ｂ】図３ＣはＤＭＤ２１１とＤＭＤ２１３の異なるカラー光に対する変調のタイムチャートの一実施例である。
【図３Ｃ】図３ＣはＤＭＤ２１１とＤＭＤ２１３の異なるカラー光に対する変調のタイムチャートの一実施例である。
【図４】図４はＤＭＤ２１３の赤色光に対する変調のタイムチャートの他の一実施例である。
【図５】図５は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図６】図６は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図７】図７は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図８】図８は図７におけるカラーホイール７０３の一実施例の正面図である。
【図９】図９は図６における第１分光装置６０９の他の一実施例の正面図である。
【図１０】図１０は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図１１】図１１は波長変換層と第１分光装置とを固定的に接続する光源構造の模式図である。
【図１２】図１２は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは波長変換層１２０３が出射された青色光及び黄色光の時系列図である。
【図１３Ｂ】図１３ＢはＤＭＤ１２１１とＤＭＤ１２１３の異なるカラー光に対する変調のタイムチャートである。
【図１３Ｃ】図１３ＣはＤＭＤ１２１１とＤＭＤ１２１３の異なるカラー光に対する変調のタイムチャートである。
【図１４】図１４は本発明の光源システムの他の一実施例の発光光源の模式図である。
【図１５】図１５は図１４に示す実施例における発光光源群の構造模式図である。
【図１６】図１６は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは図１６に示す光源システムの出射光のカラー時系列図である。
【図１７Ｂ】図１７ＣはＤＭＤ１２０９とＤＭＤ１２１１の異なるカラー光に対する変調のタイムチャートである。
【図１７Ｃ】図１７ＣはＤＭＤ１２０９とＤＭＤ１２１１の異なるカラー光に対する変調のタイムチャートである。
【図１８】図１８は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図１９】図１９は図１８に示す光源システムにおける光濾過装置の正面図の一実施例である。
【図２０】図２０は図１８に示す光源システムの二つの光源の発光の時系列図及び二つのＤＭＤの変調の時系列図である。
【図２１】図２１は図１８に示す光源システムにおける光濾過装置の正面図の一実施例である。
【図２２】図２２は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。
【図２３】図２３は図２２に示す光源システムにおける光濾過装置の正面図である。
【図２４】図２４は本発明の光源システムの他の一実施例の発光光源の模式図である。
【図２５】図２５は図２４に示す光源システムの三つの光源の発光の時系列図及び二つのＤＭＤの変調の時系列図である。
【図２６】図２６は本発明の光源システムの他の一実施例の発光光源の模式図である。
【図２７】図２７は図２６に示す光源システムの四つの光源の発光の時系列図と二つのＤＭＤの変調の時系列図である。
【図２８】図２８は本発明の光源システムの他の一実施例の発光光源の模式図である。
【図２９】図２９は図２８に示す光源システムにおける波長変換層の正面図の一実施例である。
【図３０】図３０は図２８に示す光源システムの一種の動作の時系列である。
【図３１】図３１は本発明の光源システムの他の一実施例の発光光源の模式図である。
【図３２】図３２は本発明の光源システムの他の一実施例の構造模式図である。
【図３３】図３３は本発明の光源システムの他の一実施例の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明においては、発光装置によって第１光及び第２光を順に出射し、分光システムにより、第１光を異なる経路に沿って伝播される二筋の異なる波長範囲の光に分ける。これにより、ある時間帯においてそれぞれ二つの異なる波長範囲の光を二つの空間光変調器に出射し、別の時間帯において第２光の少なくとも一部の光をこれらの二つの空間光変調器のうちの一つに出射することにより、二つの空間光変調器を用いて三筋の異なる光に変調することができる。また、高い光変換効率を有する黄色蛍光体が励起されることによって生成された黄色被励起光を赤色光及び緑色光に分光することにより、光変換効率の低い赤色蛍光体を用いて赤色光を生成することを回避し、光源システムの効率を高めることが考えられている。
【０００９】
図１に示すように、図１は黄色蛍光体により生成された黄色光スペクトルの一具体例である。この図から分かるように、蛍光体により生成された黄色光スペクトルの幅が広く、緑色光のスペクトルと赤色光のスペクトルをカバーする。そのため、黄色光を緑色光及び赤色光に分光することができる。簡単に説明するため、以下に記述された全ての黄色光スペクトルは赤色光成分及び緑色光成分をカバーし、黄色光は光濾過装置によって異なる経路に沿って伝播される赤色光及び緑色光に分光されることができる。
【００１０】
以下、図面及び実施態様を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１１】
実施例１
図２を参照すると、図２は本発明の光源システムの実施例の模式図である。該実施例の光源システム２００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器２１１、及び第２空間光変調器２１３を含む。
【００１２】
発光装置１は、励起光を生成するための励起光源２０１、波長変換層２０３、及び第１駆動装置２０５を含む。波長変換層２０３は第１区画及び第２区画を含む。第１区画には、励起光を吸収して第１光を出射するための第１波長変換材料が設置される。第２区画には、励起光を透過するための透光区が設置され、該励起光は第２光である。本実施例において、励起光源２０１は青色励起光の生成に使用される。励起光源２０１は、レーザー光源であることが好ましく、また、ＬＥＤ或いは他の固態の光源であってもよい。波長変換層２０３における第１区画には、励起光を吸収して黄色被励起光を生成することに使用される黄色蛍光体が設置され、これは第１光である。第２区画は透光区であり、青色光の透過に使用され、これは第２光である。波長変換層２０３は円板状であり、波長変換層における異なる区画は該円板に沿って円周方向に分布する。
【００１３】
第１駆動装置２０５は、波長変換層２０３の駆動に使用され、励起光により波長変換層２０３で形成された白斑を所定の経路に従って波長変換層２０３に作用させ、該励起光を第１区及び第２区画の順に照射させ、第１光及び第２光を順に出射させる。本実施例において、第１駆動装置２０５はモーターであり、波長変換層２０３の周期的な回転の駆動に使用される。
【００１４】
分光システム２は、発光装置１からの第１光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第１波長範囲の光及び第２波長範囲の光に分光することに使用され、また、発光装置１からの第２光の少なくとも一部の光を第１光通路に沿って出射することにも使用される。第１空間光変調器２１１は、分光システム２が第１光通路に沿って出射した光を変調することに使用される。第２空間光変調器２１３は、分光システム２が第２光通路に沿って出射した少なくとも一部の光を変調することに使用される。第１空間光変調器２１１及び第２空間光変調器２１３によって変調された光は、共に進行し、投影領域に入る。
【００１５】
本実施例において、分光システム２は、黄色光を、緑色光、即ち第１波長範囲の光、及び赤色光、即ち第２波長範囲の光に分光する。明確に説明するために、以下の例において、第１光の黄色光を緑色光及び赤色光に分光するとき、第１波長範囲の光及び第２波長範囲の光はそれぞれ緑色光及び赤色光である必要はなく、該二種類の範囲の光は相対的な概念であり、第１波長範囲の光及び第２波長範囲の光はそれぞれ赤色光及び緑色光であってもよい。
【００１６】
第１空間光変調器２１１は、時系列の青色光及び緑色光を変調することに使用され、第２空間光変調器２１３は、赤色光を変調することに使用される。黄色蛍光体の変換効率が高く、且つ青色光が発光デバイスにより直接生成されるので、青色光により黄色蛍光体を励起して三原色を生成することで光源の効率が高くなる。
【００１７】
具体的な例を挙げると、分光システム２は、ＴＩＲ（Total Internal Reflection、全反射）プリズム２０７，２０９の組み合わせを含む。この二つのプリズムは三角柱体であり、第１プリズム２０７の側面は２０７ａ、２０７ｂ，及び２０７ｃであり、第２プリズム２０９の側面は２０９ａ，２０９ｂ，及び２０９ｃであり、第１プリズム２０７の側面２０７ｃは第２プリズム２０９の側面２０９ｃと繋がっている。
【００１８】
波長変換層２０３から出射された被励起光２３は、第１プリズム２０７の側面２０７ｂから該プリズムに入り、側面２０７ａで全反射され、側面２０７ｃを透過した後、第２プリズム２０９の側面２０９ｃを透過して第２プリズム２０９に入り、側面２０９ａに達する。側面２０９ａはコーティング面であり、その上に光濾過膜がコーティングされ、該光濾過膜は赤色光を透過し、青色光及び緑色光を反射する。時系列で生成された青色光及び緑色光は、コーティング面２０９ａを介して反射された後、側面２０９ｃで全反射され、側面２０９ｂを透過し、第１光通路から第１空間光変調器２１１に入る。変調後の青色光及び緑色光は、別の角度で側面２０９ｂに入射して透過し、側面２０９ｃで全反射され、その後、コーティング面２０９ａを介して反射された後、側面２０９ｃを透過し、第１プリズム２０７を透過して出て行く。赤色光は、コーティング面２０９ａを透過して、第２光通路から第２空間光変調器２１３に入る。変調後の赤色光は、第２プリズム２０９と第１プリズム２０７の順に透過され、変調後の緑色光と合わされて一筋の光束となる。
【００１９】
空間光変調器は、ＤＭＤであってよいし、液晶等の他のタイプの空間光変調器であってもよい。簡単に説明するため、以下の実施例においては例としてすべてＤＭＤを使用した。
【００２０】
図３Ａに示すように、図３Ａは波長変換層２０３からの出射光の時系列図の一実施例である。本実施例において、波長変換層２０３における第１区画は２７０度を占め、第２区画は９０度を占める。波長変換層２０３の第２区画より励起光の入射光路に入ってから、波長変換層２０３が回転する１サイクルＴ時間内での、光源システムの動作過程は以下の通りである。前の０.２５Ｔ内では、波長変換層２０３が青色光を出射し、次の０.７５Ｔ内では、波長変換層２０３が黄色光を出射する。相応的に、前の０.２５Ｔ内においてＤＭＤ２１１は青色光を変調することに使用されるが、ＤＭＤ２１３は光束を変調することには使用されない。次の０.７５Ｔ内では、ＤＭＤ２１１は緑色光を変調することに使用され、ＤＭＤ２１３は赤色光を変調することに使用される。図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、図３Ｂ及び図３ＣはそれぞれＤＭＤ２１１及びＤＭＤ２１３が異なるカラー光を変調するタイムチャートの一実施例である。この状況においては、サイクルＴ毎に、赤色光及び緑色光はすべて利用され、光源が最も高い効率で利用される。しかしながら、このことは、該三原色の光の混合により生成された白色光の色座標と所定の色座標とのバラツキが存在することがあるため、実際の状況ではない可能性がある。実際的な応用においては、これらの二つのＤＭＤを利用して異なる色の光を変調する時間によって、白色光の色座標を制御し、所定の効果を果たすことができる。例えば、本実施例においては、赤色光が多すぎて白色光の色座標が赤色光に偏った場合には、ＤＭＤ２１３の変調時間が短くなるように制御して、一定の時間帯における赤色光を無効な光にさせる。図４に示すように、図４はＤＭＤ２１３で赤色光を変調するタイムチャートの別の一実施例である。図４では、サイクルＴ毎に、赤色光の後半部分が除去される。実際的な応用においては、赤色光の前半を除去し、或いは中間の一部またはいくらかを除去することができ、これらはすべて容易に理解することである。
【００２１】
また、以上の第１区画及び第２区画の割合はただの例示であり、実際的な割合に限定されるものではない。実際的な応用においては、実際のニーズに従って第１区画及び第２区画が占める割合を特定することができる。
【００２２】
本実施例において、発光装置は、第１光及び第２光を順に出射し、分光システムによって第１光は異なる経路に沿って伝播される二筋の異なる波長範囲の光に分けられる。これにより、ある時間帯では、それぞれ二つの異なる波長範囲の光を二つの空間光変調器に出射し、他の時間帯においては、第２光の少なくとも一部の光をこれらの二つの空間光変調器のうちの一つに出射し、二つの空間光変調器を用いて三筋の異なる光に変調することができる。
【００２３】
実際的な応用においては、分光システム２中のＴＩＲプリズム２０９のコーティング面２０９ａにおけるフィルタカーブにより、緑色光及び青色光を透過し且つ赤色光を反射することができる。この状況においては、ＤＭＤ２１１は赤色光を変調することに使用され、ＤＭＤ２１３は緑色光及び青色光を変調することに使用される。或いは、コーティング面２０９ａにおけるフィルタカーブが、緑色光を透過し、赤色光及び青色光を反射できるように変えられた場合、ＤＭＤ２１１は赤色光及び青色光を変調することに使用され、ＤＭＤ２１３は緑色光を変調することに使用される。実際的な応用においては、実際のニーズに従ってコーティング面２０９ａのフィルタカーブを設計することができる。
【００２４】
前記被励起光の該二枚のＴＩＲプリズムにおける光路は、簡単に説明するために挙げた例であり、ＴＩＲプリズムの他の方法を制限するものではない。
【００２５】
上記実施例においては、二枚のプリズムを用いて、黄色光を緑色光成分と赤色光成分に分光することを実現すると共に、二つの空間光変調器を介して変調された後の光束の合わせ（合流光）を実現した。実際的な応用においては、分光フィルターシートを用いて黄色光に対して分光を行うこともでき、二つのＤＭＤの光路の後半においてフィルターシートを用いて変調された後の光束に対して光り合わせを行う。
【００２６】
実施例２
図５に示すように、図５は本発明の光源システムの他の実施例の模式図である。本実施例において、光源システム５００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器５１１、及び第２空間光変調器５１３を含む。発光装置１は、励起光源５０１、波長変換層５０３、及び第１駆動装置５０５を含む。
【００２７】
本実施例が図２に示す実施例と相違するのは以下のとおりである。
分光システム２はフィルターシート５０９及び反射鏡５０７を含む。フィルターシート５０９は、波長変換層５０３が順に出射した黄色光５３と青色光５５を受け取り、青色光５５と黄色光５３中の緑色光５３ａを透過し、第１光通路からＤＭＤ５１１に出射させると共に、黄色光５３中の赤色光５３ｂを反射鏡５０７に反射し、反射鏡５０７が赤色光５３ｂを反射し、第２光通路からＤＭＤ５１３に出射させる。
【００２８】
好ましくは、光源システム５００は、ＤＭＤ５１１とＤＭＤ５１３の出射光路にそれぞれ設置されたフィルターシート５１５及び反射鏡５１７を含む。反射鏡５１７はＤＭＤ５１１を介して変調された後の時系列の青色光及び緑色光をフィルターシート５１５に反射する。フィルターシート５１５は、反射鏡５１７からの青色光及び緑色光を反射し、ＤＭＤ５１３からの赤色光を透過する。そこで、ＤＭＤ５１１とＤＭＤ５１３により変調され出射された光束が合わされて一筋の光になる。なお、他の実施例においては、ＤＭＤ５１１及びＤＭＤ５１３の出射角度を設定することによって、ＤＭＤ５１１とＤＭＤ５１３とがそれぞれ出射した二筋の光を一筋の光に集合することができる。また、その応用においては、ＤＭＤ５１１とＤＭＤ５１３とがそれぞれ出射した二筋の光を一筋の光に合わせる必要がなくてもよいため、反射鏡５１７及びフィルターシート５１５を省略できる。
【００２９】
実施例３
図６を参照すると、図６は本発明の光源システムの他の実施例の模式図である。本実施例において、光源システム６００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器６１１、及び第２空間光変調器６１３を含む。発光装置１は、励起光源６０１、波長変換層６０３、及び第１駆動装置６０５含む。
【００３０】
本実施例が図５に示す実施例と相違するのは以下のとおりである。
分光システム２は、第１分光装置６０９、第２駆動装置６０７、及び第１制御装置（図示せず）を含む。発光装置１の出射光の利用率を高めるために、光源システム６００は発光装置１と分光システム２との間に設置される光路に集光レンズ６１５を含み、当該集光レンズ６１５が発光装置から順に出射された黄色光６３と青色光６５を収集し、収集された光を第１分光装置６０９に中継する。第１分光装置６０９は、円板状であり、円周に沿って第１セクション及び第２セクションに分けられる。第２駆動装置６０７は、第１分光装置の回動を駆動し、第１セクション及び第２セクションを発光装置１の出射光路に順に位置させる。第１制御装置は、第１駆動装置６０５及び第２駆動装置６０７の回動を制御し、第１分光装置６０９と波長変換層６０３とを同期して回動させ、第１セクションを第１光、即ち黄色光６３の出射光路に位置させ、第２セクションを第２光、即ち青色光６５の出射光路に位置させる。
【００３１】
第１分光装置６０９における第１セクションは、黄色光６３中の緑色光を透過して第２光通路からＤＭＤ６１３に出射し、黄色光６３中の赤色光を反射して第１光通路からＤＭＤ６１１に出射する。第２セクションは、青色光６５を反射して第１光通路からＤＭＤ６１１に出射する。勿論、実際的な応用においては、第１セクションが赤色光を反射させて緑色光を透過させてもよい。或いは、第２セクションが一部の青色光を透過するとともに一部の青色光を反射し、そのうち、該透過/反射された該二筋の青色光が、それぞれＤＭＤ６１１及びＤＭＤ６１３により変調されてもよく、該二筋のうちの一筋のみが変調されてもよい。
【００３２】
実施例４
図７を参照すると、図７は本発明の光源システムの他の実施例の模式図である。
本実施例において、光源システム７００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器７１１、及び第２空間光変調器７１３を含む。発光装置１は、励起光源７０１、波長変換層７０３Ｂ、及び第１駆動装置７０５を含む。分光システム２は、第１分光装置７０３Ａ及び光誘導装置３を含む。
【００３３】
本実施例が図６に示す実施例と相違するのは以下のとおりである：
本実施例においては、波長変換層７０３Ｂと第１分光装置７０３Ａとが固定的に接続され、共にカラーホイール７０３に設置されている。図８に示すように、図８は図７におけるカラーホイール７０３の一実施例の正面図である。カラーホイール７０３には、同心に設置され且つ相互的に嵌められた二つのリング領域７０３Ａ，７０３Ｂが設けられている。そのうちのリング７０３Ａは、スペクトル領域、即ち第１分光装置である。リング７０３Ｂは、波長変換区、即ち波長変換層である。スペクトル領域７０３Ａは、緑色光を第１光通路に透過して出射させ、赤色光を第２光通路に反射して出射させることに使用される第１セクションＳ１を含む。更に、スペクトル領域７０３Ａは、青色光を第１光通路に透過して出射させることに使用される第２セクションＳ２を含む。波長変換区７０３Ｂには、黄色光波長変換材料が設置され、黄色被励起光の生成に使用される第１区画Ｗ１が含まれ、該区画とスペクトル領域７０３Ａにおける第１セクションＳ１とは該環状の中心部に対して１８０度で設置される。また、波長変換区７０３Ｂには、透光区が設置され、青色光を透過する第２区画Ｗ２が含まれ、該区画とスペクトル領域７０３Ａにおける第２セクションＳ２とは該環状の中心部に対して１８０度で設置される。第１駆動装置７０５はカラーホイール７０３の回動を駆動することに使用され、第１区画Ｗ１と第２区画Ｗ２とは発光装置１の出射光路に順に設置されている。
【００３４】
光誘導装置３は、波長変換層７０３Ｂにおける第１区画Ｗ１と第２区画Ｗ２から出射された時系列の光を、第１分光装置７０３Ａにおける第１セクションＳ１と第２セクションＳ２とにそれぞれガイドする。具体的な説明は以下のとおりである。
【００３５】
本実施例において、光誘導装置３は、レンズ７０７、反射鏡７０９，７１５を含む。カラーホイール７０３が回転している１サイクルＴ内において、前のｔ１時間内では、励起光源７０１で生成された励起光７１が波長変換区７０３Ｂにおける第１区画Ｗ１に入射して、黄色光が出射され、出射光７３が波長変換区７０３Ｂの励起光に対して反対側から出射され、レンズ７０７を介して収集された後、反射鏡７０９，７１５によって順に反射され、４５度でスペクトル領域７０３Ａにおける第１セクションＳ１に入射し、黄色光中の緑色光成分及び赤色光成分がそれぞれ、第１セクションＳ２を介して透過/反射され、第１光通路に沿ってＤＭＤ７１１、第２光通路に沿ってＤＭＤ７１３に出射される。
【００３６】
次のｔ２時間内においては、励起光７１が第２区画Ｗ２に入射して、青色光が出射され、光誘導装置３により誘導されて４５度の角度で第２セクションＳ２に入射して透過した後、第２光通路からＤＭＤ７１１に入射される。スペクトル領域７０５Ａにおいて励起光７１が形成した白斑Ａと波長変換区７０３Ｂにおいて励起光７１が形成した白斑Ｂとの連結線は、リングの中心部を通る。なお、実際的な応用においては、出射光７３がスペクトル領域７０３Ａに入る際の入射角は４５度でなくてもよく、他の０より大きい角度であってもよく、実際のニーズに応じて設計してもよい。
【００３７】
これにより、図６に示す光源システムと比べて、波長変換層及び第１分光装置は同期して回転することができ、該両者の同期性が良い。また、制御装置により同期性を制御することが不要であるため、コスト及び光源の体積を低減することができる。
【００３８】
実施例５
図９を参照すると、図９は図６における第１分光装置６０９の他の実施例の正面図である。図６に示す光源システムと異なることは、本実施例における第１分光装置６０９が三つのセクションを含むことである。第１セクションＲ１は、赤色光を第１光通路に透過して出射させ、緑色光を第２光通路に反射して出射させる。第２セクションＲ２は、緑色光を第１光通路に透過して出射させ、赤色光を第２光通路に反射して出射させる。第３セクションは、青色光の一部を第１光通路に透過して出射させ、青色光の一部を第２光通路出射に反射して出射させる。
【００３９】
相応的に、第１制御装置は、第１分光装置６０９を制御することに使用され、第１セクションＲ１と第２セクションＲ２とを第１光の出射光路に位置させ、第３セクションＲ３を第２光の出射光路に位置させる。具体的には、出射される黄色光のＴにおいて、前半部分の時間ｔ１内は第１セクションＲ１が黄色光の出射光路に置かれ、後半部分の時間ｔ２内は第２セクションＲ２が黄色光の出射光路に置かれ、青色光が出射された際、第３セクションＲ３が青色光の出射光路に位置する。
【００４０】
本実施例において、波長変換層６０３の回転により生成されたＹ（yellow、黄）、Ｂ（blue、青）の順の光の１サイクル内において、ＤＭＤ６１１はＧ(green、緑)、Ｒ（red、赤）、Ｂの光を順に受け取り、ＤＭＤ６１３はＲ、Ｇ、Ｂの光を順に受け取る。そのため、前述の各実施例と比べて、本実施例においては、二つのＤＭＤが各自で三原色の光を順に受け取ることができるため、各ＤＭＤが各自で一つの画像を変調することができ、また任意の時間帯において、二つのＤＭＤが動作状態にあり、前述の実施例よりもＤＭＤを十分に利用することができる。
【００４１】
容易に理解するように、本実施例においては、波長変換層を第１分光装置と固定的に接続することもできる。相応的に、図７に示す光源システム中のカラーホイール７０３におけるスペクトル領域の第１セクションＳ１を第１サブエリア及び第２サブエリアに分ける必要がある。第１サブエリアは、赤色光を第１光通路に透過してＤＭＤ６１１に出射させ、緑色光を第２光通路に反射してＤＭＤ６１３に出射させる。第２サブエリアは、緑色光を第１光通路に透過してＤＭＤ６１３に出射させ、赤色光を第２光通路に反射してＤＭＤ６１１に出射させる。
【００４２】
実施例６
図７に示す光源システムは波長変換層が第１分光装置と固定的に接続される構造であり、実際的な応用においては他の光路構造が沢山ある。図１０を参照すると、図１０は本発明の光源システムの他の実施例の模式図である。本実施例において、光源システム１０００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器１０１１、及び第２空間光変調器１０１３を含む。発光装置１は、励起光源１００１、波長変換層１００３Ｂ、及び第１駆動装置１００５を含む。分光システム２は、第１分光装置１００３Ａ及び光誘導装置３を含む。波長変換層１００３Ｂは、第１分光装置１００３Ａと固定的に接続され、共にカラーホイール１００３に設置される。
【００４３】
本実施例が図７に示す実施例と相違するのは以下のとおりである。
波長変換区１００３Ｂが反射式に設置され、波長変換区１００３Ｂの入射光の光路が出射光の光路と同一側に位置する。そして、波長変換区１００３Ｂにおける第１セクションＳ１及びスペクトル領域１００３Ａにおける第１区画Ｗ１が０度に設置され、第２セクションＳ２とスペクトル領域１００３Ａにおける第２区画Ｗ２が０度に設置され、スペクトル領域と対応する波長変換領域が隣接して設置される。
【００４４】
光誘導装置３は、貫通孔付きの反射鏡１００７、集光レンズ１００９，１０１５を含む。
【００４５】
本実施例において、励起光源１００１は、レーザー光源であり、青色レーザー１０１の生成に使用される。反射鏡１００７は青光レーザー１０１の出射光路に設置される。レーザーの光学エタンデュ（Etendue）が小さい一方で被励起光の光学エタンデュが大きいため、青色レーザー１０１は、該貫通孔から通され、集光レンズ１００９を介して波長変換区１００３Ｂに入るが、波長変換区１００３Ｂから出射された順序光は集光レンズ１００９を介して収集された後、その大部分が反射鏡１００７よりスペクトル領域１００３Ａに反射される。スペクトル領域１００５Ａに形成される白斑と波長変換区１００５Ｂに形成される白斑とは、カラーホイール１００５における同一の半径線上に位置する。図８に示す光源システムと比べて、本実施例における光源システムの光路は、よりコンパクトになる。
【００４６】
実施例７
図１１を参照すると、図１１は別の波長変換層を第１分光装置と固定的に接続する光源構造の模式図である。本実施例において、光源システム１１００は、発光装置、分光システム２、第１空間光変調器１１１１、及び第２空間光変調器１１１３を含む。発光装置は、励起光源１１０１、波長変換層１１０３Ｂ、及び第１駆動装置１１０５を含む。分光システム２は、第１分光装置１１０３Ａ及び光誘導装置３を含む。波長変換層１１０３Ｂ及び第１分光装置１１０３Ａは、固定的に接続され、カラーホイール１００３に共に設置される。
【００４７】
本実施例が図１０に示す実施例と相違するのは以下である。
波長変換区１１０３Ａとスペクトル領域１１０３Ｂとは、相互的に嵌められる二つのリング領域ではない。カラーホイール１１０３の中心領域に一つのラウンドテーブル１１０３Ｃが設置され、波長変換層区１１０３Ｂは該ラウンドテーブル１１０３Ｃの側面に設置され、スペクトル領域１１０３Ａはカラーホイール１１０３の一つのリング領域に設置される。青色レーザー１１１は、反射鏡１１０７の貫通孔及び集光レンズ１１０９を順に通過した後、波長変換区１１０３Ｂの一つのセクションに入射する。波長変換区１１０３Ｂから出射される順序光１１３は、集光レンズ１１０９を介して収集された後、その大部分が反射鏡１１０７により、スペクトル領域１１０３Ａにおける、波長変換区１１０３Ｂの白斑が位置するセクションと対応する区画に反射される。
【００４８】
図１０に示す光源システムと比べて、本実施例の波長変換区１１０３Ｂはスペクトル領域１１０３Ａと遠く離れており、反射鏡１１０７を介して反射される前と反射された後の順序光１１３の角度が大きく、光路が容易に分けられる。
【００４９】
前述の実施例において、波長変換層における第２区画には、励起光を吸収して第２光を出射する第２波長変換材料が設置されてもよい。具体的な例を挙げると、励起光源はＵＶ光の生成に使用される。波長変換層の第１区画には、ＵＶ光を吸収して黄色光を生成する黄色蛍光体が設置される。第２区画にはＵＶ光を吸収して青色光の生成に使用される青色蛍光体が設置され、該青色光は第２光である。
【００５０】
実施例８
本実施例の光源システムの模式図は前述の実施例における光源システムの模式図と基本的に同じであり、相違は、本実施例において、分光システムがさらに第２光をそれぞれ第１光通路及び第２光通路に沿って出射した第３波長範囲の光と第４波長範囲の光に分けられ、第１空間光変調器が、第１光通路に沿って出射される第１光の第１波長範囲の光及び第２光の第３波長範囲の光を変調することである。また、第２空間光変調器は、第２光通路に沿って出射される第１光の第２波長範囲の光を変調するか、或いは、さらに第２光通路に沿って出射される第２光の第４波長範囲の光を変調する。
【００５１】
図５を例として説明すると、励起光源５０１はＵＶ光を生成する。波長変換層５０３の第１区画には、ＵＶ光を吸収して黄色光の生成に使用される黄色蛍光体が設置される。第２区画には、ＵＶ光を吸収して青色光の生成に使用される青色蛍光体が設置され、該青色光は第２光である。青色蛍光体が生成した青色光のスペクトルの幅が大きいため、緑色光のスペクトルの一部の範囲をカバーする。分光システム中のフィルターシート５０５は、第２区画で生成された第２光、即ち、青色光を、第３波長範囲の光と第４波長範囲の光に分光し、第２青色光及び第２緑色光とする。これにより、生成された第２青色光及び第２緑色光のスペクトルは、幅が小さくなり、色純度が高くなる。
【００５２】
相応的に、第２区画で生成された青色被励起光を第２青色光及び第２緑色光に分光する際、図２に示す光源システムにおける分光システムでは、第２プリズム２０９中のコーティング面２０９ａが、青色被励起光中の青色光成分を反射すると共に緑色光成分を透過すること、或いは青色光成分を透過すると共に緑色光成分を反射することができるように設けられている。図５に示す光源システムにおける分光システムでは、フィルターシート５０５が、青色被励起光中の第２青色光を反射すると共に第２緑色光を透過することができるように設置、或いは、第２青色光を透過して第２緑色光を反射することができるように設置されている。前述の説明では、第１光及び第２光に対して分光されるものはすべて分光システムにおける同一の分光装置である。
【００５３】
実際的な応用においては、分光システムに二つの分光装置を用い、第１光及び第２光をそれぞれ分光してもよい。図１２に示すように、図１２は本発明の光源システムの他の実施例の模式図である。本実施例において、光源システム１２００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器１２１１、及び第２空間光変調器１２１３を含む。発光装置１は、励起光源１２０１、波長変換層１２０３、及び第１駆動装置１２０５を含む。
【００５４】
本実施例が図５に示す実施例と相違するのは以下のとおりである。
分光システム２は、フィルターシート１２２１，１２０９，１２０７を含み、さらに反射鏡１２１９を備える。フィルターシート１２２１は、発光装置１から出射される時系列の光の光路に設置され、青色被励起光中の第２青色光６５ｂを反射し、青色被励起光中の第２緑色光６５ａ及び黄色被励起光６３を透過する。
【００５５】
フィルターシート１２０９は、フィルターシート１２２１が透過した光束の出射光路に設置され、青色被励起光中の第２緑色光６５ａ及び黄色被励起光６３中の第１緑色光６３ａを透過し、且つ黄色被励起光６３中の赤色光６３ｂを反射する。そのため、フィルターシート１２０９を介して透過された第２緑色光６５ａ及び第１緑色光６３ａは、第１光通路に沿ってＤＭＤ１２１１に出射される。フィルターシート１２０９で反射された赤色光６３ｂは、さらにフィルターシート１２０７で反射された後、第２光通路に沿ってＤＭＤ１２１３に出射されるが、フィルターシート１２２１で反射された第２青色光６５ｂは、それぞれ反射鏡１２１９により反射され、フィルターシート１２０７を透過した後、第２光通路に沿ってＤＭＤ１２１３に出射される。
【００５６】
青色光６５が分光された後に得られた第２青色光６５ｂ及び第２緑色光６５ａのすべてが変調に使用されると、二つのＤＭＤが変調に使用する色が多くなるため、二つのＤＭＤが変調できる色域は広くする。相応的に、波長変換層１２０３とＤＭＤ１２１１，１２１３の動作の時系列図は図１３に示すようである。図１３Ａは波長変換層１２０３が青色光及び黄色光を出射する時系列図である。波長変換層１２０３が回転する１サイクルＴ時間内において、前の０.２５Ｔ内では、波長変換層１２０３が青色光を出射し、次の０.７５Ｔ内では、波長変換層１２０３が黄色光を出射する。図１３Ｂ及び図１３Ｃに示すように、図１３Ｂ及び図１３ＣはそれぞれＤＭＤ１２１１とＤＭＤ１２１３が異なるカラー光を変調するタイムチャートである。相応的に、前の０.２５Ｔ内では、ＤＭＤ１２１１が第２緑色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１２１３が第２青色光を変調することに使用される。次の０.７５Ｔ内では、ＤＭＤ１２１１が第１緑色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１２１３が赤色光を変調することに使用される。
【００５７】
なお、第２緑色光は変調に使用されなくてもよく、ＤＭＤ１２１１に入る際にＤＭＤ１２１１が動作しなければ、この部分の光を変調しなくてもよい。
【００５８】
前述の実施例では、すべて光の波長の違いを利用するものであり、フィルターシート或いはフミンコーティングを用い、光束を透過及び反射させることによって、分光を行うか、或いは光を合わせる。ある光路における光が一つの分光フィルターシートにより透過または反射されることについては、任意に設計することができる。そのため、本発明の全ての実施例において、各々光路における異なる波長範囲の光が通過するフィルターシート或いはフミンコーティングの具体的な光学構造は、簡単に説明するように使用された例のみであり、分光フィルターシート或いはフミンコーティングを利用して光路の合併又は光束の分光を行う他の光学構造を用いてもよい。
【００５９】
本実施例において、波長変換層１２０３には、区画を複数設置することができ、そのうちの異なる区画において、異なる波長変換材料或いは透光区が設置されている。また、少なくとも一つの区画から出射された光束は、二種類の異なる波長範囲の光に分光され、該二種類の異なる波長範囲の光はそれぞれ二つの空間光変調器に入って変調される。
【００６０】
本実施例において、第１区画及び第２区画には、他のカラー光を生成する波長変換材料が設置されてもよく、前述の黄色蛍光体及び青色蛍光体に限られない。波長変換材料は、量子ドット、蛍光染料等の波長変換性能を有する材料であってもよく、蛍光体に限定されるものではない。
【００６１】
実施例９
図１４を参照すると、図１４は本発明の光源システムの他の実施例の発光光源の模式図である。前述の実施例と異なることは、前述の実施例における発光装置１がカラーホイールにより時系列の光を生成する一方で、本実施例における発光装置１は、回転している反射鏡によってＬＥＤランプから発された異なる色の出射光を順に反射させることで、時系列の光を生成することができ、実施例１と比べて本実施例では反射鏡を用いることで、コストを削除することができる。
【００６２】
具体的には、発光装置１は、発光光源群１４０１、第１反射装置１４０５、第２反射装置１４０３、及び第２駆動装置（図示せず）を含む。
【００６３】
発光光源群１４０１は、第１発光デバイス（本実施例においては黄色蛍光体ＬＥＤ１４０１ａ）及び第２発光デバイス（本実施例においては青色光ＬＥＤ１４０１ｂ）を含む。蛍光体ＬＥＤとは、蛍光体をＬＥＤチップの表面に塗り、ＬＥＤが発した光を利用して蛍光体を励起して蛍光を発生させるものである。通常使われる黄色蛍光体ＬＥＤとは、黄色蛍光体を青色ＬＥＤチップの表面に塗り、青色ＬＥＤが発した青色光より励起されて黄色光を発生させるものである。黄色ＬＥＤ１４０１ａと青色ＬＥＤ１４０１ｂとは環状に分布し、黄色ＬＥＤ１４０１ａと青色ＬＥＤ１４０１ｂの出射光の方向は、すべて該環状の円心を通る中心軸に対して平行となる。
【００６４】
本実施例において、第２反射装置は、回転鏡１４０３であり、反射面１４０３ａを含み、発光光源群１４０１の出射光の一側に設置され、第１発光デバイス１４０１ａと第２発光デバイス１４０１ｂとの間に位置する。
【００６５】
第１反射装置１４０５は、二つの反射素子を備え、本実施例においては全て反射鏡であり、それぞれ第１発光デバイス１４０１ａと第２発光デバイス１４０１ｂの出射光路に位置し、異なる発光デバイスの出射光を第２反射装置１４０３に反射させる。
【００６６】
第２駆動装置１４０３は、第２反射装置１４０３を駆動して運動させ、反射面１４０３ａを順に第１反射装置１４０５の二つの反射素子の出射光路に位置させ、第１、第２発光デバイスが発した光を順に反射して出射させる。
【００６７】
実際的な応用においては、発光光源群１４０１が複数の発光デバイス配列を含んでもよく、本実施例においてはＬＥＤ配列である。相応的に、反射装置群１４０５は、複数の反射鏡を含み、それぞれ光源１４０１における複数の発光デバイス配列の出射光路に位置する。
【００６８】
図１５に示すように、図１５は本実施例における発光光源群１４０１の構造模式図である。発光光源群１４０１中の各ＬＥＤは、回転鏡１４０３を円心とする円板に設置され、回転鏡１４０３の周りに、円周方向に沿って配置され、回転鏡１４０３を中心として径方向に沿った配列で分布している。径方向に沿う分布においては、ＬＥＤ配列が同一種類のカラー光を発したＬＥＤからなり、円周に沿う分布においては、黄色蛍光体ＬＥＤ１４０１ａと青色ＬＥＤ１４１０１ｂとが交替的に分布されている。
【００６９】
実施例１０
図１６を参照すると、図１６は本発明の光源システムの他の実施例の模式図である。光源システム１６００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器１６１１、及び第２空間光変調器１６１３を備える。
【００７０】
本実施例が図５に示す実施例と異なるのは以下のとおりである。
発光装置１は、第１発光デバイス、第２発光デバイス、及び第１制御装置（図示せず）を含む。第１発光デバイスは第１光の生成に使用され、第２発光デバイスは第２光の生成に使用される。第１制御装置は、少なくとも一部の時間帯において、第１発光デバイス及び第２発光デバイスを交替的に点灯し、時系列の第１光及び第２光を出射させる。
【００７１】
具体的には、第１発光デバイスは黄色ＬＥＤ１１ａであり、第２発光デバイスは青色ＬＥＤ１１ｂであり、それぞれが黄色光及び青色光の生成に使用される。第１制御装置は、それぞれ異なる色の発光デバイスのオンとオフを制御し、青色ＬＥＤ１１ｂ及び黄色ＬＥＤ１１ａを交替的に点灯させ、時系列の黄色光及び青色光を生成する。
【００７２】
本実施例においては、ある時間帯で、第１制御装置は、黄色ＬＥＤ１１ａと青色ＬＥＤ１１ｂとを同時に点灯させることを制御できる。青色光及び黄色光を分光して得られた緑色光はすべてＤＭＤ１６１１にて変調され、黄色ＬＥＤ１１ａと青色ＬＥＤ１１ｂとが同時に点灯している時間帯において、ＤＭＤ１６１１は、青色光及び緑色光の合わせ（合流光/combination light）、即ちシアン光を変調し、ＤＭＤ１６１３に対して影響を与えない。この時間帯においては二種類の光が混合されるため、ＤＭＤ１６１１は一種類多い色を変調でき、該ＤＭＤ１６１１が変調できる色域はもっと大きくなる。
【００７３】
図１７Ａに示すように、図１７Ａは光源システム１６００による出射光の色の時系列図である。１サイクルＴ内において、ｔ１時間内では、青色ＬＥＤを点灯し、発光装置１が青色光を出射する。ｔ２時間内では、黄色ＬＥＤが点灯し、発光装置１が黄色光を出射する。ｔ３時間内では、青色ＬＥＤ及び黄色ＬＥＤを同時に点灯し、発光装置１が該二種類の光の合わせ、即ち白光を出射する。図１７Ｂ及び図１７Ｃに示すように、図１７Ｂ及び図１７ＣはそれぞれＤＭＤ１２０９とＤＭＤ１２１１が異なるカラー光に変調するタイムチャートである。相応的に、ｔ１時間内において、ＤＭＤ１６１１は青色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１６１３は動作しない。ｔ２時間内において、ＤＭＤ１６１１は緑色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１６１３は赤色光を変調することに使用される。ｔ３時間内において、ＤＭＤ１６１１は青色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１６１３は赤色光を変調することに使用される。
【００７４】
しかしながら、該二種類のカラー光を同時に点灯し続けることができず、本光源システム中に二つのＤＭＤしかないため、そのうちの一つのＤＭＤは異なる時間帯においてそれぞれ青色光及び緑色光を変調することに使用され、黄色ＬＥＤ１１ａと青色ＬＥＤ１１ｂが同時に点灯し続ければ、青色光及び緑色光の二種類の単色光の画像がなくなることを引き起こし、青色光の画像しかない。
【００７５】
なお、分光システム２中のフィルターシート１６０９が赤色光を透過して緑色光を反射したとき、青色光及び黄色光が分光されて得られた赤色光はすべてＤＭＤ１６１１中で変調され、緑色光はＤＭＤ１６１３中で変調される。黄色ＬＥＤ１１ａと青色ＬＥＤ１１ｂとが同時に点灯する該時間帯中には、該ＤＭＤ１６１１は、青色光及び赤色光の合わせ、即ち、紫色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１６１３に対して影響を与えない。
【００７６】
前述の実施例と比べて、本実施例は、同時に異なる色の発光デバイスを点灯することができ、変調用のカラー光がもっと多くなり、変調可能な色域がもっと大きくなる。
【００７７】
実施例１１
図１８を参照すると、図１８は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。本実施例において、光源システム１８００は、発光装置１、分光システム２、第１空間光変調器１８１１、及び第２空間光変調器１８１３を含む。
【００７８】
本実施例が図１６に示す実施例と相違するのは以下のとおりである。
分光システム２は、光濾過装置１８０５、光濾過装置を駆動し運動させる第２駆動装置１８０６、及び第１制御装置（図示せず）を備える。光濾過装置１８０５は、第１セクション、第２セクション、及び第３セクションを含み、そのうちの第１セクションは、第１光の第１波長範囲の光を第１光通路に透過し、第２波長範囲の光を第２光通路に反射させることに使用される。第２セクションは、第１光の第１波長範囲の光を第２光通路に反射し出射させ、第２波長範囲の光を第１光通路に透過することに使用される。第３セクションは、第２光の一部を第１光通路に透過し、第２光の一部を第２光通路に反射し出射させることに使用される。第１制御装置は、第２駆動装置１８０６を制御することに使用され、第１セクションの少なくとも一部及び第２セクションの少なくとも一部を順に第１光の出射光路に位置させ、第３セクションの少なくとも一部を第２光の出射光路に位置させる。
【００７９】
具体的な例を挙げると、図１９に示すように、図１９は図１８に示す光源システム中の光濾過装置の正面図の実施例である。光濾過装置１８０５は円板状であり、その中の各々のセクションは該円板において円周に沿って分布している。該光濾過装置１８０５中の第１セクション１８０５Ａは青色光の一部を透過して青色光の一部を反射させることに使用され、第２セクション１８０５Ｂは緑色光を透過して赤色光を反射させることに使用され、第３セクション１８０５Ｃは緑色光を反射して赤色光を透過させることに使用される。第２駆動装置１８０６はモーターであり、光濾過装置１８０５のサイクル性の回転を駆動することに使用され、各々のセクションは順に発光装置１の出射光路に位置する。
【００８０】
図２０に示すように、図２０は図１８に示す光源システムの二つの光源の発光の時系列図及び二つのＤＭＤの変調の時系列図である。一つの変調サイクルＴ内において、前のｔ１時間内では、光濾過装置１８０５の第１セクション１８０５Ａが時系列の光の出射光路に位置する。青色光源１８０１が点灯し、黄色光源１８０２が動作しないとき、二つのＤＭＤは青色光を変調する。次のｔ２時間内では、光濾過装置１８０５の第２セクション１８０５Ｂが時系列の光の出射光路に位置する。黄色光源１８０２が点灯し、青色光源１８０１が動作しないとき、ＤＭＤ１８１１は緑色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１８１３は赤色光を変調することに使用される。次のｔ３時間内では、光濾過装置１８０５の第３セクション１８０５Ｃが時系列の光の出射光路に位置する。黄色光源１８０２が点灯し、青色光源１８０１が動作しないとき、ＤＭＤ１８１１は赤色光を変調することに使用され、ＤＭＤ１８１３は緑色光を変調することに使用される。これにより、二つのＤＭＤがそれぞれ時系列の三原色の光を変調することができる。
【００８１】
実施例１２
図２１を参照すると、図２１は図１８に示す光源システム中の光濾過装置の正面図の他の実施例である。
【００８２】
本実施例においては、光濾過装置１８０５が、さらに第４セクションを含み、青色光を反射して黄色光を透過することに使用され、図１８に示す光源システムと異なるのは、第１セクション１８０５Ａが青色光を透過して黄色光を反射させることに使用されることである。第１セクション１８０５Ａと第４セクション１８０５Ｄとが時系列の光の出射光路に位置するとき、青色光源１８０１と黄色光源１８０２は同時に点灯する。相応的に、一つの変調サイクルＴ内において、光濾過装置１８０５の第１セクション、第２セクション、第３セクション、第４セクションが順に時系列の光の出射光路に位置するとき、ＤＭＤ１８１１は青色光、緑色光、赤色光、及び黄色光を順に変調し、ＤＭＤ１８１３は黄色光、赤色光、緑色光、及び青色光を順に変調する。本実施例においては、変調される色に黄色光が加わるため、光源システムの明るさが高められる。
【００８３】
図１８に示す光源システムにおいて、一つの青色光源及び一つの黄色光源を採用し、光濾過装置における異なるスペクトル領域の時系列に対応して点灯することにより、二つのＤＭＤにそれぞれ少なくとも三つの時系列の光を提供し、該青色光源で生成された光を二つのＤＭＤに向けて二筋の青色光に分光した。実際的な応用においては、二つの青色光源が提供した二筋の青色光をそれぞれ二つのＤＭＤによる変調に使用することもできる。具体的な説明は以下のとおりである。
【００８４】
実施例１３
図２２を参照すると、図２２は本発明の光源システムの他の一実施例の模式図である。本実施例において、光源システム２２００は、発光装置、分光システム、第１空間光変調器２２１１、及び第２空間光変調器２２１３を含む。発光装置は、第１発光デバイス２２０１Ａ、第２発光デバイス２２０２、第３発光デバイス２２０１Ｂ、及び第１制御装置（図示せず）を含む。分光システムは、光濾過装置２２０５、第２駆動装置２２０６、フィルターシート２２０３，２２０４を含む。
【００８５】
本実施例が図１８に示す実施例と相違するのは以下のとおりである：
発光装置がさらに第３発光デバイスを含み、第２光を出射する少なくとも一部の時間帯において、第４光を生成することに使用される。本実施例において、該第３発光デバイスは青色光源２２０１Ｂである。分光システム中の光濾過装置２２０５は、二つのセクション、即ち、図１８に示す光源システム中の光濾過装置１８０５における第２セクション及び第３セクションを含む。図２３に示すように、図２３は図２２に示す光源システム中の光濾過装置２２０５の正面図である。光濾過装置２２０５は、第１セクション２２０５Ａ（即ち、光濾過装置１８０５における第２セクション）を含み、緑色光を透過して赤色光を反射させることに使用される。光濾過装置２２０５は、さらに第２セクション２２０５Ｂ（即ち、光濾過装置１８０５における第３セクション）を含み、赤色光を透過して緑色光を反射させることに使用される。
【００８６】
黄色光源２２０２が発した黄色光（即ち、第１光）は一定の角度で光濾過装置２２０５に入射し、光濾過装置２２０５で反射された光束はフィルターシート２２０４を透過した後、第１光通路に沿ってＤＭＤ２２１１に出射される。光濾過装置２２０５を透過した光束は、フィルターシート２２０３を透過した後、第２光通路に沿ってＤＭＤ２２１３に出射される。青色光源２２０１Ａが発した光束（即ち、第２光）は、フィルターシート２２０４で反射された後、第１光通路に沿ってＤＭＤ２２１１に出射される。青色光源２２０１Ｂが発した光束（即ち、第４光）は、フィルターシート２２０３で反射された後、第２光通路に沿ってＤＭＤ２２１３に出射される。
【００８７】
一つの変調サイクルＴ内において、前のｔ１時間内では、第１制御装置が黄色光源２２０２を閉めると同時に青色光源２２０１Ａ，２２０１Ｂを点灯し、ＤＭＤ２２１１，２２１３はすべて青色光を変調することに使用される。次のｔ２時間内では、第１制御装置が黄色光源２２０２を点灯して青色光源２２０１Ａ，２２０１Ｂを閉め、第１セクション２２０３Ａと第２セクション２２０３Ｂの少なくとも一部のセクションが黄色光の出射光路に順に位置する。ＤＭＤ２２１１は第１光通路に沿って順に出射された赤色光及び緑色光を変調することに使用され、ＤＭＤ２２１３は第２光通路に沿って順に出射された緑色光及び赤色光を変調することに使用される。
【００８８】
本実施例においては、実際的なニーズによりよく適応するために、二つのＤＭＤによって変調された青色光の光強度をそれぞれ制御してもよい。更に、二つの青色光が出射される時間の長さは一致しなくてもよく、そのうちの一つの青色光源は、別の青色光源が点灯している一部の時間帯内で点灯してもよく、具体的な点灯時間の長さは、それと対応するＤＭＤに対して必要とされる青色光の量に従って決定されてもよい。同様に、変調に使用される緑色光及び赤色光の量を調節するために、第１セクション２２０３Ａと第２セクション２２０３Ｂのそれぞれが黄色光（即ち、第１光）の出射光路に位置するときの、黄色光の点灯時間を相応的に制御してもよい。なお、そのうちの一つの青色光源は、他の色の発光素子、例えば、シアン色の発光素子に変えてもよい。相応的に、一つのＤＭＤは、時系列のシアン光、赤色光、及び緑色光を変調することに使用される。
【００８９】
本実施例においては、分光システム中のフィルターシート２２０３，２２０４が必須ではなく、光源システムの光路構造を変更することにより、これらの二つのフィルターシートを省略することができることが理解できる。例えば、光濾過装置２２０５における各々のセクションを、第２光と第４光（本実施例においては全て青色光）をさらに透過させるように設置し、光源２２０１Ａ，２２０１Ｂをそれぞれ光濾過装置２２０５の両側に位置させることで、光源２２０１Ａが出射した光は、光濾過装置２２０５を透過した後、ＤＭＤ２２１１に直接入射し、光源２２０１Ｂが出射した光は、光濾過装置２２０５を透過した後、ＤＭＤ２２１３に直接入射する。
【００９０】
実施例１４
図２４を参照すると、図２４は本発明の光源システムの他の実施例の発光光源の模式図である。本実施例において、光源システム２２００は、発光装置、分光システム、第１空間光変調器２２１１、及び第２空間光変調器２２１３を含む。
【００９１】
発光装置は、第１光、第２光、及び第３光を順に出射する。具体的な例を挙げると、発光装置は、黄色光源２４０２Ａ、青色光源２４０１、黄色光源２４０２Ｂを含み、それぞれ黄色光２２Ａ、青色光１１及び黄色光２２Ｂ、即ち、第１光、第２光、及び第３光の生成に使用される。発光装置は、さらに第１制御装置２４０３を含み、該三つの光源を制御することに使用され、黄色光２２Ａ、青色光１１、及び黄色光２２Ｂを順に出射する。
【００９２】
分光システムは、発光装置からの第２光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第１サブ光及び第２サブ光に分けると共に、発光装置からの第３光を第１光通路及び第２光通路に沿って出射する第５波長範囲の光及び第６波長範囲の光に分ける。具体的な例を挙げると、分光システムはフィルターシート２４０４，２４０５を含む。フィルターシート２４０５のフィルタカーブは、黄色光の緑色光成分、即ち第１光の第１波長範囲の光及び第３光の第５波長範囲の光を透過し、赤色光成分、即ち第１光の第２波長範囲の光及び第３光の第６波長範囲の光を反射し、青色光の一部を透過し、青色光の一部、即ち第１サブ光及び第２サブ光を反射させることができるように設置されている。フィルターシート２４０４は、青色光を透過して黄色光を反射することに使用される。青色光源２４０１と黄色光２４０２Ａが生成した光は、それぞれフィルターシート２４０４の両側から入射し、フィルターシート２４０４で透過及び反射された後、同一の光通路からフィルターシート２４０５の同一側に入射する。黄色光源２４０２Ｂが生成した光は、フィルターシート２４０５のもう一側に入射する。フィルターシート２４０５で反射された光は、第１光通路に沿ってＤＭＤ２４１１に出射され、フィルターシート２４０５を透過した光は、第２光通路に沿ってＤＭＤ２４１３に出射される。
【００９３】
第１空間光変調器（即ち、ＤＭＤ２４１１）は、分光システムが第１光通路に沿って順に出射した第１波長範囲の光、第１サブ光、及び第５波長範囲の光を変調する。第２空間光変調器（即ち、ＤＭＤ２４１３）は、前記分光システムが第２光通路に沿って順に出射した第２波長範囲の光、第２サブ光、及び第６波長範囲の光を変調する。
【００９４】
図２５に示すように、図２５は図２４に示す光源システムの三つの光源の発光の時系列図と二つのＤＭＤの変調の時系列図である。一つの変調サイクルＴ内における、前のｔ１時間内において、青色光源２４０１が点灯し、二つの黄色光源が動作しないとき、二つのＤＭＤはすべて青色光を変調する。次のｔ２時間内において、黄色光源２４０２Ｂが点灯し、その他の二つの光源が動作しないとき、ＤＭＤ２４１１は緑色光を変調し、ＤＭＤ２４１３は赤色光を変調する。次のｔ３時間内において、黄色光源２５０２Ａが点灯し、その他の二つの光源が動作しないとき、ＤＭＤ２４１１は赤色光を変調し、ＤＭＤ２４１３は緑色光を変調する。これにより、二つのＤＭＤはそれぞれ時系列の三原色の光を変調することができるようになる。
【００９５】
本実施例においては、一つの変調サイクルＴ内に時間帯ｔ４を加えてもよい。該時間内において、三つの光源が同時に点灯するとき、二つのＤＭＤは青色光と黄色光の合わせ、即ち、白光を変調する。これにより、光源システムの明るさを向上させることができる。本実施例において、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の割合は、異なる色の実際的な割合に従い、必要に応じて調整すればよい。
【００９６】
前述の実施例と比べて、本実施例においては、二つの黄色光源の明るさをそれぞれ制御することにより、二つのＤＭＤが受け取った赤色光及び緑色光の明るさを調整することができ、光濾過装置を駆動する第２駆動装置の使用を減少させると共に、光源の点灯は光濾過装置の回転と同期していなくてもよいため、異なる光源の時系列の点灯を制御することがより容易になり、ＤＭＤが異なる色の光に対する変調の量を調整することがより便利になる。
【００９７】
なお、本実施例の一つの黄色光源は、第３色の発光素子に変えてもよい。相応的に、分光に使用するフィルターシート２４０５のフィルタカーブは、第３色の一つの波長範囲の光を透過し、第３色の別の波長範囲の光を反射させるように設置される。
【００９８】
本実施例において、発光装置は、回転するカラーホイールを励起光により励起することにより、三筋の時系列の光を生成することができる。また、分光システムは、カラーホイールと同時に回転する光線濾過ホイールにより当該三筋の時系列の光に対して分光を行うことによっても実現できる。前述の実施例において、これらの装置に対して既に説明したため、異なる実施例の発光装置及び分光システムを簡単に組み合わせればよく、ここでは省略する。
【００９９】
実施例１５
図２６を参照すると、図２６は本発明の光源システムの他の実施例の発光光源の模式図である。本実施例において、光源システム２６００は、発光装置、分光システム、第１空間光変調器２２１１、及び第２空間光変調器２２１３を含む。発光装置は、青色光源２６０１Ａ，２６０１Ｂ、黄色光源２６０２Ａ，２６０２Ｂ、第１制御装置２６０３を含む。分光システムは、フィルターシート２４０４，２４０５を含む。
【０１００】
本実施例が図２４に示す実施例と相違するのは以下のとおりである：
本実施例における発光装置は、さらに青色光源２６０１Ｂを含み、青色光源２６０１Ａは二つのＤＭＤに対して青色光をそれぞれに提供する。
【０１０１】
図２４に示す光源システムにおける、二つの黄色光源が生成した光束を分光するフィルターシート２４０５と比べて、本実施例における、二つの黄色光源が生成した光束を分光するフィルターシート２６０５は、緑色光及び青色光を透過して赤色光を反射させ、青色光源２６０１Ａが生成した青色光がフィルターシート２６０５を透過した後、第２光通路に沿ってＤＭＤ２６１３に出射されるように設置されている。また、フィルターシート２６０６は、フィルターシート２６０５が光束を反射させる出射光路に位置し、青色光を透過して他の光を反射させる。フィルターシート２６０５で反射された時系列の赤色光及び緑色光は、フィルターシート２６０６で反射された後、第１光通路に沿ってＤＭＤ２６１１に出射され、青色光源２５０１Ｂはフィルターシート２６０６から透過した後、第１光通路に沿ってＤＭＤ２６１１に出射される。
【０１０２】
図２７に示すように、図２７は図２６に示す光源システムの四つの光源の発光の時系列図と二つのＤＭＤの変調の時系列図である。一つの変調サイクルＴ内における、前のｔ１時間内において、第１制御装置が二つの青色光源の点灯を制御し、二つの黄色光源が動作しないとき、二つのＤＭＤは青色光を変調する。次のｔ２時間内において、黄色光源２６０２Ｂが点灯し、その他の三つの光源が動作しないとき、ＤＭＤ２６１１は緑色光を変調し、ＤＭＤ２６１３は赤色光を変調する。次のｔ３時間内において、黄色光源２６０２Ａが点灯し、その他の三つの光源が動作しないとき、ＤＭＤ２６１１は赤色光を変調し、ＤＭＤ２６１３は緑色光を変調する。これにより、二つのＤＭＤは時系列の三原色の光をそれぞれに変調することができる。
【０１０３】
なお、一つの青色光源は、時間帯ｔ１の一部の時間帯において点灯すればよい。具体的な点灯時間の長さは、実際に必要な青色光の量に応じて制御してもよい。
【０１０４】
好ましくは、一つの変調サイクルＴ内には、時間帯ｔ４が入ってもよい。当該時間内では、四つの光源が同時に点灯され、二つのＤＭＤが、すべて青色光及び黄色光の合わせ、即ち白光を変調する。これにより、光源の明るさを高めることができる。本実施例において、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の割合は、異なる色に対して必要とする実際的な割合に従って調整すればよい。
【０１０５】
図２４に示す光源システムと比べて、本実施例においては実際的なニーズによりよく対応するように、二つの青色光源を採用し、二つのＤＭＤに変調された青色光の光強度及び変調時間の長さをそれぞれ制御することができる。
【０１０６】
前述の実施例において、各フィルターシートのフィルタカーブ、各光源の時系列の制御、ＤＭＤの変調の時系列及び具体的な光路構造等については、前述に挙げた例に限定されず、当業者は本発明に基づいて具体的に設計してもよい。
【０１０７】
実施例１６
図２８を参照すると、図２８は本発明の光源システムの他の実施例の発光光源の模式図である。本実施例において、光源システム２８００は、発光装置、分光システム、第１空間光変調器２８１１、及び第２空間光変調器２８１３を備える。発光装置は、励起光源２８０１，２８０２、波長変換層２８０５、第１駆動装置２８０６、及び第１制御装置（図示せず）を含む。分光システムは、フィルターシート２８１４及び反射鏡２８１２を備える。
【０１０８】
本実施例が図２４に示す実施例と相違するのは以下のとおりである。
図２４に示す光源システム中の発光装置は、四つの光源を時系列で点灯させることによって時系列の光を生成するが、本実施例の発光装置は、カラーホイールと時系列で光源を点灯させる二種類の方式で時系列の光を生成する。具体的な説明は以下のとおりである。
【０１０９】
波長変換層２８０５には、第１区画２８０５Ａ、第２区画２８０５Ｂ、第３区画２８０５Ｃ、及び第４区画２８０５Ｃが含まれ、第１、第２、第３、第４機能材料がそれぞれ設置され、励起光を吸収し、第１、第２、第３、第４光をそれぞれ生成する。本実施例において、二つの励起光源は全てＵＶ光であり、第１及び第３区画には黄色光波長変換材料が設置され、第２及び第４区画には青色光波長変換材料が設置される。同一の時間帯において、第１区画及び第３区画は二つの励起光源が生成した励起光の出射光路にそれぞれ位置し、別の時間帯では、第２区画及び第４区画が二つの励起光源が生成した励起光の出射光路に位置する。
【０１１０】
第１駆動装置２８０６は、波長変換層２８０５を駆動することで、励起光が波長変換層２８０５に形成する白斑を所定の経路に従って該波長変換層２８０６に作用させる。また、第１制御装置は、二つの励起光源を制御して、第１区画２８０５Ａと第３区画２８０５Ｃとが二筋の励起光の光路に位置する少なくとも一部の時間帯で交替的に点灯させ、第２区画２８０５Ｂと第４区画２８０５Ｄとが二筋の励起光の光路に位置する少なくとも一部の時間帯で同時に点灯させる。
【０１１１】
以下、例を示して本発明を具体的に説明する。図２９に示すように、図２９は図２８に示す光源システムの波長変換層の実施例の正面図である。本実施例において、波長変換層２８０５は円板状であり、第１区画２８０５Ａと第３区画２８０５Ｃとは１８０度で設置され、第２区画２８０５Ｂと第４区画２８０５Ｄとは１８０度で設置される。第１駆動装置２８０はモーターであり、波長変換層を駆動して周期的に回転させる。二筋の励起光が波長変換層２８０５にそれぞれ形成した白斑の連結線は円板の円心を通り、同一の時間内において、１８０度で設置される区画は、これらの二つの励起光源が生成した励起光の出射光路にそれぞれに位置する。
【０１１２】
本実施例においては、波長変換層２８０５が反射式に設置され、励起光及び被励起光の光路は該波長変換層２８０５の同じ側に位置する。これは、波長変換層２８０５の励起光源と反対になる一側に反射鏡を設置する或いは反射膜をめっきすることにより実現できるが、このことは公知の技術であるので、ここでは省略する。
【０１１３】
波長変換層２８０５の出射光路には、励起光源２８０１及び励起光源２８０２が波長変換層を励起して生成した被励起光（それぞれ第１被励起光、第２被励起光という）を収集する二つの反射カバー２８０３，２８０４が設置される。これらの二つの反射カバーには一つの貫通孔がそれぞれ設置され、当該貫通孔はそれと対応する励起光源より生成された励起光を透過する。これらの二つの反射カバーは励起光及び被励起光の光学エタンデュの差を利用し、励起光及び被励起光の光路を区別する。なお、波長変換層は透過式であってもよく、即ち、励起光の光路及び被励起光の光路がそれぞれ波長変換層の両側に位置する場合には反射カバーを使用しなくてもよい。しかしながら、本実施例においては、反射式の波長変換層及び反射カバーを利用しているので、光束の損失を減少し、光束の利用率を高めることができる。
【０１１４】
分光システムは、第１光及び第３光をそれぞれ第１光通路及び第２光通路に沿って出射させる二筋の異なる波長範囲の光に分け、第１光通路及び第２光通路に沿って第２光と第４光をそれぞれ出射させる。本実施例において、反射鏡２８１２は第２被励起光の出射光路に位置し、第１被励起光、及び反射鏡２８１２で反射される第２被励起光は、それぞれフィルターシート２８１１の両側に入射する。フィルターシート２８１４は黄色光（即ち、第１光及び第３光）中の緑色光成分を反射して赤色光成分を透過すると共に、さらに青色光（即ち、第２光と第４光）を反射して第１光通路及び第２光通路に沿って出射させる。ＤＭＤ２８１１は、フィルターシート２８１４を介して第１光通路に沿って出射された光束を変調する。ＤＭＤ２８１３は、フィルターシート２８１４を介して第２光通路に沿って出射された光束を変調する。
【０１１５】
好ましくは、第１被励起光は、反射カバー２８０３に収集された後、順に均光装置（light-uniforming device）２８０７及び集光レンズ２８１０に入り、更にフィルターシート２８１１に出射する。同様に、第２被励起光は、反射カバー２８０４に収集された後、順に均光装置２８０８及び集光レンズ２８０９に入り、更にフィルターシート２８１１に出射する。これにより、第１被励起光及び第２被励起光の利用率を高め、光の損失を減少させることができる。
【０１１６】
図３０に示すように、図３０は図２８に示す光源システムの一種の動作の時系列図である。具体的な説明は以下のとおりである。波長変換層２８０５が回転する１サイクルＴ内において、第２区画２８０５Ｂと第４区画２８０５Ｄとが二筋の励起光の光路にそれぞれに位置しているときに、第１制御装置が二つの励起光源を制御して点灯させると、二つのＤＭＤがフィルターシート２８１１より反射された青色光を同時に受け取る。前のｔ１時間内において、第１区画２８０５Ａと第３区画２５０８Ｃとが二筋の励起光の光路にそれぞれに位置しているときに、第１制御装置が励起光源２８０２の点灯、励起光源２８０１の閉めを制御すると、ＤＭＤ２８１３が緑色光を受け取り、ＤＭＤ２８１１が赤色光を受け取る。次のｔ２時間内において、第１制御装置が励起光源２８０１の点灯、励起光源２８０２の閉めを制御すると、ＤＭＤ２８１３が赤色光を受け取り、ＤＭＤ２８１１が緑色光を受け取る。
【０１１７】
好ましくは、時間帯ｔ３の一部内において、第１区画２８０５Ａと第２区画２８０５Ｃとが二筋の励起光の光路に位置しているときに、第１制御装置が励起光源２８０１，２８０２を制御して同時に点灯させると、二つのＤＭＤが赤色光及び緑色光の合わせ、即ち黄色光を同時に受け取る。これにより、光源システムの明るさを高めることができる。
【０１１８】
本実施例においては、第２区画２８０５Ｂと第４区画２８０５Ｄとが二筋の励起光の光路にそれぞれに位置しているときに、二筋の励起光の動作時間の長さを調整することによって、二つのＤＭＤがそれぞれ受け取った青色光の量を調整し、最終的に光源システムに出射された画像の色を調整することができる。同様の理由で、第１区画２８０５Ａと第３区画２８０５Ｃとが二筋の励起光の光路にそれぞれ位置しているときにおいても、二筋の励起光の動作時間の長さをそれぞれ調整することによって、二つのＤＭＤがそれぞれ受け取る時系列の赤、緑色光の量を調整することができる。
【０１１９】
本実施例において、二つの励起光源は青色光源であってもよく、第２区画２８０５Ｂと第４区画２８０５Ｄのいずれにも、青色光を反射する反射区が設置される。励起光源がレーザー光源である場合、好ましくは、第２区画２８０５Ｂと第４区画２８０５Ｄには青色光に対してコヒーレンスを無くす乱反射材料がさらに設置される。
【０１２０】
本実施例において、第１、第２、第３、第４光は異なる色の光であってもよい。二つのＤＭＤがそれぞれ変調する必要がある光によって、これらの四筋の光のスペクトル、及び第１光と第３光とを分光するフィルターシートのフィルタカーブを決定することができる。
【０１２１】
実施例１７
図３１を参照すると、図３１は本発明の光源システムの他の実施例の発光光源の模式図である。本実施例において、光源システム３１００は、発光装置、分光システム、第１空間光変調器３１１１、及び第２空間光変調器３１１３を備える。発光装置は、励起光源３１０１，３１０２、波長変換層３１０５、第１駆動装置３１０６、及び第１制御装置（図示せず）を含む。分光システムは、フィルターシート３１０９、貫通孔付き反射鏡３１０３，３１０４を備える。
【０１２２】
本実施例が図２８に示す実施例と相違するのは以下のとおりである。
図２８に示す光源システムにおいては、波長変換層２８０５の出射光路に反射カバーが設置され、発光装置が発した時系列の光は、反射カバーにより収集された後、分光システムに入る。本実施例において、反射カバーは、波長変換層３１０５の出射光路には設置せず、分光システムに直接に設置した。
【０１２３】
分光システムのフィルターシート３１０９は、黄色光中の緑色光成分を透過して黄色光の中の赤色光成分を反射させると共に、第２光と第４光（本実施例において全ては青色光）とを透過する。第１励起光源３１０１が生成した励起光は、反射鏡３１０３における貫通孔及びコリメーティングレンズ３１０８の順に通って、波長変換層３１０５に入射する。波長変換層３１０５より出射された第１被励起光は、コリメーティングレンズ３１０８によるコリメーションの後、反射鏡３１０３によりフィルターシート３１０９に反射される。第２励起光源３１０２が生成した励起光は、反射鏡３１０４における貫通孔、フィルターシート３１０９、及びコリメートレンズ３１０７を順に通って、波長変換層３１０５に入射する。波長変換層３１０５が出射した第２被励起光は、コリメーティングレンズ３１０７によりコリメートされた後、フィルターシート３１０９に入る。
【０１２４】
図３１に示す光源システムの動作の時系列の具体的な例は以下である。波長変換層３１０８が回転する１サイクルＴ内において、第２区画２８０５Ｂと第４区画２８０５Ｄとが二筋の励起光の光路に位置しているときに、第１制御装置が二つの励起光源を制御して点灯させると、ＤＭＤ３１１３がフィルターシート３１０９を透過した青色光を受け取り、ＤＭＤ３１１１がフィルターシート３１０９を透過して反射鏡３１０４より反射された青色光を受け取る。前のｔ１時間内において、第１区画２８０５Ａと第３区画２８０５Ｃとがそれぞれ二筋の励起光の光路に位置しているときに、第１制御装置が励起光源３１０１の点灯、励起光源３１０２の閉めを制御すると、ＤＭＤ３１１３が赤色光を受け取り、ＤＭＤ３１１１が緑色光を受け取る。次のｔ２時間内において、第１制御装置が励起光源３１０２の点灯、励起光源３１０１の閉めを制御すると、ＤＭＤ３１１３が緑色光を受け取り、ＤＭＤ３１１１が赤色光を受け取る。
【０１２５】
簡単に説明するように、前述の各実施例においては、第１光及び第３光はすべて黄色光であり、第２光及び第４光はすべて青色光であることを例として説明した。実際的な応用においては、該四筋の光は他のカラー光であってもよく、以上に述べたものに限定されない。相応的に、分光システムにおけるフィルターシート或いは光濾過装置のフィルタカーブは、該四筋の光の具体的な色に従って、具体的に設計してもよい。
【０１２６】
前述の各実施例中の、異なる区画の有する波長変換層及び異なるセクションの有する光濾過装置において、波長変換層或いは光濾過装置における異なる領域は、同一の円心に対して円周方向に分布しなくてもよく、平行に設置する帯状領域または他の適宜な設置方式を採用してもよい。相応的に、該波長変換層或いは光濾過装置を運動的に駆動する駆動装置は、線形移動装置であってもよく、または他の適宜な設置方式を採用してもよく、それにより、光束が当該波長変換層或いは光濾過装置で形成された白斑を、それぞれ直線の経路或いは他の所定の経路に沿って該波長変換層或いは光濾過装置に作用させることができる。
【０１２７】
前述の各実施例においては、二つのＤＭＤが出射する光を同一の表示領域内に投射して、一枚の画像を形成することができる。図３２に示すように、図３２は本発明の光源システムの実施例の構造模式図である。図３３に示すように、二つのＤＭＤが出射する光をそれぞれに二つの表示領域に投射して、二枚の画像を形成することができる。図３３は本発明の光源システムの他の実施例の構造模式図である。
【０１２８】
本明細書において、各々実施例について徐々に進むという形で説明を行い、各実施例において、重要に説明したのは他の実施例との相違点であり、各実施例の間に同様又は類似する部分については、各実施例を相互的に参照すればよい。
【０１２９】
本発明の実施例は光源システムを有する投影システムを提供する。該光源システムは前述の各実施例における構造及び機能を有することができる。該投影システムは、例えば、液晶ディスプレイ（LCD、Liquid Crystal Display）投影技術、デジタルライトプロセッシング（DLP、Digital Light Processor）投影技術の各種の投影技術に採用することができる。また、前述の発光装置は、照明システム、例えば舞台照明に使用することもできる。
【０１３０】
以上に記述されたのは、本発明の実施形態に過ぎず、当業者にとっては、本発明の設計趣旨を超えない限り、さらに変更することができるが、これらの変更は本発明の保護範囲に含まれると理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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