(57)【要約】  光混合システムは、少なくとも１つの内部全反射（ＴＩＲ）プリズム（１２０）と、ＴＩＲプリズム（１２０）から出射する光を収集し、均質化するために配置される光インテグレートデバイス（１２１）とを含む。
2007520758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光混合システムであって、
少なくとも１つの内部全反射（ＴＩＲ）プリズム（１２０）と、
前記ＴＩＲプリズム（１２０）から出射する光を収集し、均質化するために配置される光インテグレートデバイス（１２１）と
を備えることを特徴とする、光混合システム。
【請求項２】
光を前記光混合システムの中に放射するための２つ以上の光源（１１１、１１２）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の光混合システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのＴＩＲプリズム（１２０）の表面で、前記システムの光軸（１２５）上に存在しない表面には、光の損失を最小限に抑えるためのアルミナイズドコーティングを有することを特徴とする、請求項１に記載の光混合システム。
【請求項４】
前記光インテグレートデバイス（１２１）が、光インテグレートトンネルを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光混合システム。
【請求項５】
光学的に結合され、且つ１つの光軸（１２５）を有する複数の光学素子（１０１〜１０４）をさらに備え、
前記ＴＩＲプリズム（１２０）は、前記光学素子（１０１〜１０４）のうちの２つの間の界面に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の光混合システム。
【請求項６】
光を混合する方法であって、
２つ以上の光源（１１１、１１２）からの光を、光軸（１２５）に沿って配置される１つ又は複数の内部全反射（ＴＩＲ）プリズム（１２０）の中に放射することと、
前記ＴＩＲプリズム（１２０）から出射する光を収集する光インテグレートデバイス（１２１）を用いて、前記ＴＩＲプリズム（１２０）を通って誘導される光を均質化することと
を含むことを特徴とする、光を混合する方法。
【請求項７】
第１の光源（１１１）からの光を内部全反射（ＴＩＲ）プリズム（１２０）の中に放射することと、
第２の光源（１１２）からの光を前記ＴＩＲプリズム（１２０）の中に放射することと、
前記ＴＩＲプリズム（１２０）を用いて、前記第１の光源（１１１）及び前記第２の光源（１１２）からの光を混合することを含む、光源の色を補正する方法であって、
前記第２の光源（１１２）からの光は、前記第１の光源（１１１）からの光において大きく不足している色を有することを特徴とする、光源の色を補正する方法。
【請求項８】
光混合システムであって、
光軸（１２５）に沿って配置される少なくとも１つの内部全反射（ＴＩＲ）プリズム（１２０）と、
前記光軸（１２５）に沿って配置される反射鏡であって、前記ＴＩＲプリズム（１２０）からの光を、前記ＴＩＲプリズム（１２０）を透過して前記光軸（１２５）に沿って進むように反射するための反射鏡と
を備えることを特徴とする、光混合システム。
【請求項９】
光混合システムであって、
光軸（１２５）に沿って配置される第１の複数の内部全反射（ＴＩＲ）プリズム（１２０）と、
第２の複数のＴＩＲプリズム（１２０）であって、それぞれが、前記第１の複数のＴＩＲプリズム（１２０）のうちの１つに隣接して配置されて光学的に結合される、第２の複数のＴＩＲプリズムと
を備えることを特徴とする、光混合システム。
【請求項１０】
投影ランプ（１７０）と、
有色光源と、
前記投影ランプ及び前記有色光源の両方からの光を受光する内部全反射プリズム（１２０）と
を備える光投影システムであって、
前記投影ランプ（１７０）及び前記有色光源からの光は前記内部全反射プリズム（１２０）によって混合されて、投影光ビームが生成されることを特徴とする、光投影システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光源を含む光学デバイスは、多種の技術において広範に用いられる。たとえば、このような光学デバイスは、情報伝送、ディスプレイ用途、医療処置、及び種々の他の応用形態において用いることができる。これらの応用形態及び他の応用形態において用いられる光源は、たとえば、レーザ、レーザダイオード、アークランプ、発光ダイオード（「ＬＥＤ」）、白熱電球等を含む。
【０００２】
光学デバイスを現在の技術にさらに効率的に応用するために、多くの場合に、光源の輝度を高めることが望まれる。物理的な制約に起因して、光学デバイスにおいて、特定の応用形態のために必要とされる輝度、又は種々の性能標準規格を満たすための輝度が不足する場合もある。そのような場合、複数の光源からの光を用いて、必要とされる全輝度を達成することができる。しかしながら、複数の光源からの光を均一に混合し、結果として、特定の応用形態に適した均一な光ビームを生成することは困難であった。
【０００３】
添付の図面は、本発明の種々の実施形態を示しており、本明細書の一部を構成する。説明される実施形態は本発明の単なる例示であり、本発明の範囲を制限しない。
【０００４】
図面全体を通して、同じ参照符号は、必ずしも同じではないが、同様の構成要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本明細書に記述されるように、内部全反射（ＴＩＲ）プリズムを用いて、２つ以上の光源からの光を一つにすることができる。複数の光源からの光を合成するために、複数のＴＩＲプリズムを組み合わせ、光を一体化することができる。結果として生成される光ビームは、用いられる種々の光源からの光を均一に混合したものである。さらに、ＴＩＲプリズムを用いて、２つの異なる有色の光源からの光を合成し、光源のうちの１つの色欠陥を補正することができるか、又は結果として生成される出力ビームにおいて特定の周波数範囲を与えることができる。
【０００６】
図１は、２つの光源からの光が混合される、本明細書に記述される原理に基づくシステムを示す。図１に示されるように、ＴＩＲプリズム（１２０）を用いて、２つの異なる光源（１１１、１１２）からの光が収集され、合成される。光源（１１１、１１２）には、限定はしないが、レーザ、レーザダイオード、アークランプ、発光ダイオード（「ＬＥＤ」）、白熱電球等を含む、任意の種類の光源を用いることができる。光源（１１１、１１２）として、同じタイプの光源を用いることも、又は、異なるタイプの光源を用いることもできる。光源（１１１、１１２）は同じ波長又は異なる波長を有することができる。
【０００７】
第１の光源（１１１）からの光が、プリズム（１２０）の第１の面（１２２）から入射する。第２の光源（１１２）からの光が、プリズム（１２０）の底面（１２３）から入射する。プリズム（１２０）は内部反射し、２つの光源（１１１、１１２）からの光を結果として混合する。２つの光源（１１１、１１２）からの混合された光は、プリズム（１２０）の第２の面（１２４）から出射する。入射光線が、界面への垂線に対して臨界角［（ｓｉｎ-1（１／ｎ）によって定義され、ｎは所与の光線の波長におけるガラスの屈折率である］よりも大きな角度で、空気／ガラス界面のガラス側から入射するときにはいつでも、その光は内部全反射されるであろう。
【０００８】
いくつかの実施形態では、プリズム（１２０）の第１の面（１２２）は、底面（１２３）に対して４５°の角度αを成す。第２の面（１２４）は、底面（１２３）に対して１２０°の角度βを成す。内部全反射は、図１に示されるように、第１の面（１２２）において生じる。第２の壁を適当に傾けて、光が底面に向かって急激に曲がりすぎないようにし、システムから漏れないようにすることが重要である。
【０００９】
一方又は両方の光源（１１１、１１２）からの光はコリメートされてもよいが、必ずしもコリメーションは必要ではない。これは、記述される全ての実施形態に当てはまる。２つの光源（１１１、１１２）を同じ色にして、一方の光源だけで生成する光よりも強い光ビームを生成することができる。別法では、２つの光源（１１１、１１２）を２つの異なる色又は波長にして、２つの光源（１１１、１１２）の波長を混合する出力光ビームを生成することができる。いずれの場合でも、そのプリズム（１２０）はダイクロイックコーティングを必要としない。
【００１０】
その後、プリズム（１２０）から出射する光は、光インテグレートデバイス（１２１）を通って誘導される。光インテグレートデバイス（１２１）はＴＩＲプリズム（１２０）に光学的に結合され、プリズム（１２０）から出射する光をさらに混合又は均質化し、空間的にさらに均一な光を生成する。一実施形態では、光インテグレートデバイスには、広い帯域にわたって反射性を得るために内側がコーティングされている光インテグレートトンネルを用いることができる。そのトンネルは、たとえば線（１２６）に沿って矩形の断面を有することができる。そのトンネルは矩形の開口を有することもできる。別の実施形態では、そのデバイス（１２１）として中実のロッド又はライトパイプを用いることができる。別の実施形態では、光インテグレートデバイス（１２１）には、フライアイタイプの集光レンズシステムを用いることができる。光インテグレートデバイス（１２１）は、プリズム（１２０）からの光を収集し、その光を何度も反射して均質化する。結果として、デバイス（１２１）から出射する光は空間的に均一である。図１に示されるように、光インテグレートデバイス（１２１）は、プリズム（１２０）に結合される、角度を成す面を有することができるが、必ずしもそうである必要はない。
【００１１】
図１に示されるシステムからの光は種々の応用形態において用いることができる。たとえば、結果として生成される光ビームは、光変調デバイス上に投影するために、コンデンサーレンズによって収集することができる。
【００１２】
図２は、いくつかの光源からの光が混合される、本明細書に記述される原理に基づくシステムを示す。図２に示されるように、光軸（１２５）に沿って任意の数のＴＩＲプリズム（１２０）を積重するか、又は光学的に結合することができる。
【００１３】
第１の光源（１１１）は、システムの光軸（１２５）に沿って光を放射する。第１の光源（１１１）からの光は、ＴＩＲプリズム（１２０）の積重体を通して誘導され、いくつかの実施形態では、光インテグレートデバイス（１２１）の中に誘導することができる。
【００１４】
いくつかの付加的な光源（１１２）をそれぞれ、ＴＩＲプリズム（１２０）に組み合わせることができる。付加的な光源（１１２）はそれぞれ、システムの光軸（１２５）に対してある角度で、場合によっては直角に、ＴＩＲプリズム（１２０）に入射する光をもたらす。
【００１５】
ＴＩＲプリズム（１２０）は、付加的な光源（１１２）からの光の向きをシステムの光軸（１２５）に沿うように変更し、全ての光源（１１１、１１２）からの光を混合する。いくつかの実施形態では、光インテグレートデバイス（１２１）によって、結果として生成される光ビームをさらに均質化することができる。
【００１６】
光源の結合を確実に高めるために、光源は互い違いに配置することができるか、又は傾けることができる。ＴＩＲプリズムは、成形ガラスを用いて、容易に大量生産することができる。ＴＩＲプリズムのアレイを結合するために、プリズムは、広い帯域にわたって高い反射率を得るためにアルミニウムでコーティングされたガラス板（１２７）上に、接着剤を用いて取り付けることができる。アルミニウムコーティングは、ＬＥＤからの光を受け入れるためにポートが必要とされる場所において開放するか、又は除去することができる。
【００１７】
光が光軸（１２５）に沿って出射できるようにするＴＩＲ界面、すなわちＴＩＲプリズムの表面は、光が空気からガラスに入射するときに、広範な角度で空気−ガラス界面を経て光が透過できるようにする特殊なコーティングを有することができる。このコーティングは、高い入射角において反射防止コーティングとしての役割を果たすように設計される２つの異なる材料から成る約８層の積層体で構成することができる。光軸に沿って存在するＴＩＲプリズムのそれらの表面は、光インテグレートデバイス（１２１）において収集効率を最大にするために、強い反射防止コーティングを有することができる。ＴＩＲプリズムの他の表面は、ＴＩＲプリズムから構成される光インテグレートデバイスの外側にビームが漏出するのを最小限に抑えるために、広い帯域にわたって光を反射するためのアルミナイズドコーティングを有することができる。
【００１８】
そのようにして構成されたシステムは多数の利点を提供する。そのシステムは比較的位置合わせしやすく、大きい公差を有する。このシステムを用いる場合、たとえばＬＥＤのような低輝度の光源を合成して、プロジェクタのような、比較的輝度の高い光を要求する応用形態のために十分な輝度のビームを生成することができる。種々の光源を独立して変調することができ、種々の自動混色方式を容易に実施することができるので、所望により、カラーホイールをなくすことができる。
【００１９】
図３は、ソリッド混合ロッドを用いていくつかの光源からの光が混合される、本発明に記述される原理に基づくシステムを示す。図３に示されるように、光混合ロッド（１００）は、いくつかの光学素子（１０１〜１０４）を結合して、光軸に沿ってＴＩＲプリズムの積重体を形成することによって形成することができる。図３及びそれ以降の図面は、ある特定の事柄に関する概念的な図面であることに留意されたい。図２に示されるように、いずれか２つのプリズム間には、図３及びそれ以降の図面には示されない楔形の空気間隔が存在する。実際には、図２において光源（１１１）に隣接する光学素子（１２８）を用いて、第１のＴＩＲプリズム（１２０）の前方において、適当な空気間隔が与えられる。楔形の空気間隔及び空気／ガラス界面における強い反射防止コーティングは、プリズム底面に向かってビームが曲がるのを最小限に抑えるとともに、何度も反射することなく光軸に沿って進行すべきビームの内部全反射も低減する。
【００２０】
図３に示されるように、第１の光学素子（１０１）は、一方の側に平坦又は垂直な面（１０９）を有し、反対側に傾斜面を有するブロックである。この第１の素子（１０１）は、第２の光学素子（１０２）に結合される。第２の光学素子（１０２）は、平行四辺形の輪郭を有し、両端に傾斜面を有する。第２の素子（１０２）の一方の傾斜面は第１の素子（１０１）の傾斜面と結合する。第１の光学素子（１０１）と第２の光学素子（１０２）とのこの界面は、第１のＴＩＲプリズム（１０６）を形成する。同様に、両端に傾斜面を有する第３の光学素子（１０３）が、第２の光学素子（１０２）の他方の端部と結合し、第２のＴＩＲプリズム（１０７）を形成する。
【００２１】
第４の光学素子（１０４）は第１の光学素子（１０１）に類似するが、反転している。第４の素子（１０４）は傾斜面を有し、その面は第３の素子（１０３）の他方の傾斜面と結合して、第３のＴＩＲプリズム（１０８）を形成する。第４の素子（１０４）の他方の面（１１０）は垂直又は平坦にすることができ、ロッド（１００）から、たとえば、光インテグレートデバイス又はトンネル、光変調器又は他の光学デバイスに光を伝送する。
【００２２】
光混合ロッド（１００）内に任意の数の所望のＴＩＲプリズムを設けるために、ロッド（１００）に任意の数の付加的な光学素子を追加できることは理解されよう。形成されるＴＩＲプリズムの数は、ロッド（１００）によって光が混合又は混合されるべき光源の数に対応する。
【００２３】
図３に示されるように、第１の光源（１１１）が光ビーム（１１８）を生成する。光ビーム（１１８）は、第１の光学素子（１０１）の表面（１０９）を通って、ロッド（１００）内に誘導される。その後、光ビーム（１１８）は、ロッド（１１１）の光軸に沿って伝搬し、反対側の端面（１１０）から出射する。光源（１１１）には、たとえば、白色光源を用いることができる。
【００２４】
３つの他の光源（１１２〜１１４）が、ロッド（１００）の長さに沿って配置される。これらの光源（１１２〜１１４）の位置は、ロッド（１００）内のＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）に対応する。一実施形態では、３つの光源（１１２〜１１４）として、それぞれ赤色、緑色及び青色光源を用いることができる。上記のように、任意の所与の光源からの光は、コリメートされても、されなくてもよい。
【００２５】
図３において左から右に進むと、次の光源（１１２）は、光ビーム（１１５）を放射し、その光ビームは第２の光学素子（１０２）の１つの面に入射し、第１の光学素子（１０１）と第２の光学素子（１０２）が交差する場所に形成されるＴＩＲプリズム（１０６）によって、ロッド（１００）の光軸に沿って反射される。この光源（１１２）からの光は、結果として、第１の光源（１１１）からの光と混和又は混合される。
【００２６】
同様に、次の光源（１１３）は光ビーム（１１６）を放射し、その光ビームは第３の光学素子（１０３）の１つの面に入射し、第２の光学素子（１０２）と第３の光学素子（１０３）が交差する場所に形成されるＴＩＲプリズム（１０７）によって、ロッド（１００）の光軸に沿って反射される。この光源（１１３）からの光は、結果として、光源（１１１、１１２）からの先行する光と混和又は混合される。
【００２７】
同様に、次の光源（１１４）は光ビーム（１１７）を放射し、その光ビームは第４の光学素子（１０４）の１つの面に入射し、第３の光学素子（１０３）と第４の光学素子（１０４）が交差する場所に形成されるＴＩＲプリズム（１０８）によって、ロッド（１００）の光軸に沿って反射される。この光源（１１４）からの光は、結果として、光源（１１１〜１１３）からの先行する光と混和又は混合される。
【００２８】
結果として、混合された光ビーム（１１９）が、光混合ロッド（１００）の端面（１１０）から放射される。このビーム（１１９）は、ロッド（１００）に沿って配置される全ての光源（１１１〜１１４）からの光を混合したものである。先に述べたように、図３の実施形態は一例にすぎない。本明細書に記述される原理によれば、任意の数の光学素子を用いることができ、任意の数のＴＩＲプリズムが形成され、光混合ロッドを用いて、任意の数の光源が混合される。さらに、混合される光は、上記のように、同じ波長又は異なる波長を有することができ、コリメートされても、されなくてもよい。
【００２９】
図４は、図３の混合ロッドの別の図である。図４に示されるように、種々の光学素子の傾斜表面は、異なる角度を有することができる。
【００３０】
たとえば、第１のＴＩＲプリズム（１０６）（すなわち、第１の光学素子と第２の光学素子の界面）の角度は、ロッド（１００）の垂直な第１の面（１０９）に対して、第１の角度θ1にすることができる。第２のＴＩＲプリズム（１０７）（すなわち、第２の光学素子と第３の光学素子の界面）は、ロッド（１００）の垂直な第１の面（１０９）に対して、急勾配の第２の角度θ2にすることができる。第３のＴＩＲプリズム（１０８）（すなわち、第３の光学素子と第４の光学素子の界面）は、ロッド（１００）の垂直な第１の面（１０９）に対して、さらに急勾配の第３の角度θ3にすることができる。光源は、適宜角度を付けて／傾斜させて、光軸に沿って最大の光が伝搬できるようにする。
【００３１】
ＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）の角度が徐々に急になる場合には、ロッド（１００）に沿った先行する光源からの光が、ロッド（１００）から反射されないようにするのに役立つであろう。こうして、ロッド（１００）の出口端（１１０）において最大の光出力が達成される。
【００３２】
本明細書に開示される原理に基づく他のシステム構成は、光混合ロッドの同じ長さに沿って、さらに多くの数の光源からの光の混合を達成することができる。たとえば、図５は、異なる２組の複数の光源からの光が混合される別のシステムを示す。
【００３３】
いくつかの態様では、図５の実施形態は図３及び図４の実施形態に類似する。４つの光学素子を一体化して、光混合ロッド（１５０）が形成される。ロッド（１５０）内には、３つのＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）が存在する。上記のように、プリズム（１０６〜１０８）は、異なる光学素子の界面において形成される。また、上記のように、任意の所与の実施形態における光学素子の数は、光が混合されている光源の数及び必要とされる対応するＴＩＲプリズムの数に応じて、図５に示される数より多くすることも、少なくすることもできる。
【００３４】
図５の実施形態では、第１の組み合わせの光源（１１２〜１１４）は、光混合ロッド（１５０）内のＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）に対応してロッド（１５０）の上方に配置される。これらの光源（１１２〜１１４）は、下に向かって光混合ロッド（１５０）内に光を放射する。これらの光ビーム（１１５〜１１７）は個々のＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）によって反射される。プリズム（１０６〜１０８）は、光混合ロッド（１５０）の光軸に沿って、ロッド（１５０）の出口表面（１１０）に向かって、それらの光ビーム（１１５〜１１７）の向きを変更する。さらに、ＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）は種々の光源（１１２〜１１４）からの光を混合して、混合されたビームを生成する。上記のように、出口表面（１１０）は、混合された光ビーム（１５８）が、ロッド（１５０）から、たとえば光インテグレートトンネル又は光インテグレートデバイス、光変調器あるいは他の光学デバイスに放射されることを可能とする。
【００３５】
さらに、第２の組み合わせの光源（１５２〜１５４）が、光混合ロッド（１５０）のＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）に対応するロッド（１５０）の下方に配置される。これらの光源（１５２〜１５４）は、上に向かって光混合ロッド（１５０）内に光を放射する。これらの光ビーム（１５５〜１５７）は、個々のＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）によって反射される。それらのプリズム（１０６〜１０８）は、ロッド（１５０）の後方表面（１５１）に向かって、出口表面（１１０）から離れる方向に、光混合ロッド（１５０）の光軸に沿って、これらの光ビーム（１５５〜１５７）の向きを変更する。さらに、ＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）は、種々の光源（１５２〜１５４）からの光を混合して、混合されたビームを生成する。
【００３６】
光混合ロッド（１５０）の後方表面（１５１）は反射鏡である。たとえば、後方表面（１５１）は、反射コーティングによって覆うことができる。結果として、後方表面（１５１）は、下側にある組み合わせの光源（１５２〜１５４）からの光（１５５〜１５７）を反射する。その後、反射された光（１５５〜１５７）は、ロッド（１５０）の光軸に沿って進み、ＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）を通って、ロッド（１５０）の出口表面（１１０）まで伝搬する。
【００３７】
結果として、ロッド（１５０）によって放射されるビーム（１５８）は、上側及び下側の両方の組の全ての光源（１１２〜１１４、１５２〜１５４）からの光を混合したものである。上記のように、任意の所与の光源からの光はコリメートされても、されなくてもよい。
【００３８】
図６は、複数の光源からの光が混合される、本明細書に記述される原理に基づく別のシステムを示す。図６の実施形態は、いくつかの事柄に関して、図３及び図４の実施形態に類似する。上記のように、光混合ロッド（１６０）は、界面を有するいくつかの光学素子（１０１〜１０４）を含み、それらの光学素子は、光学素子間の界面においていくつかのＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）を形成する。
【００３９】
さらに、図６に示されるように、対応する数の付加的なＴＩＲプリズム（１６７〜１６９）が設けられる。これらの付加的なＴＩＲプリズム（１６７〜１６９）はそれぞれ、ロッド（１６０）内の個々のＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）と光学的に結合される。
【００４０】
第１の組み合わせの光源（１６４〜１６６）が、付加的なＴＩＲプリズム（１６７〜１６９）の上方に、且つそれぞれの場所に対応して配置される。これら第１の組み合わせの光源（１６４〜１６６）の各光は、下に向かって付加的なＴＩＲプリズム（１６７〜１６９）を通って光ビームを放射する。その後、光は、ロッド（１６０）の出口表面（１１０）に向かって、ロッド（１６０）の光軸に沿って、下側の組み合わせのＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）によって前方に反射される。さらに、ＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）は、第１の組み合わせの光源（１６４〜１６６）からの光を混合する。
【００４１】
第２の組み合わせの光源（１６１〜１６３）が、付加的なＴＩＲプリズム（１６７〜１６９）に対応して配置される。第２の組み合わせの光源（１６１〜１６３）はそれぞれ、付加的なＴＩＲプリズム（１６７〜１６９）のうちの１つの、１つの側面の中に光を放射する。この光は、上側ＴＩＲプリズム（１６７〜１６９）によって、ロッド（１６０）内の個々のＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）に向かって、下向きに向きを変更される。上記のように、その後、この光は、ロッド（１６０）の出口表面（１１０）に向かって、ロッド（１６０）の光軸に沿って、下側の組み合わせのＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）によって前方に反射される。さらに、ＴＩＲプリズム（１０６〜１０８）は、第２の組み合わせの光源（１６１〜１６３）からの光、及び第１の組み合わせの光源（１６５〜１６６）からの光を混合する。
【００４２】
その結果が光ビーム（１８０）であり、それは、ロッド（１６０）に光学的に結合される全ての種々の光源（１６１〜１６６）からの光を混合したものである。上記のように、出口表面（１１０）によって、混合された光ビーム（１８０）は、ロッド（１６０）から、たとえば光混合トンネル又は光混合デバイス、光変調器あるいは他の光学デバイスに放射されるようになる。
【００４３】
上記のように、任意の所与の光源からの光は、コリメートされても、されなくてもよい。代替的な実施形態では、任意の数の光学素子を用いることができ、任意の数のＴＩＲプリズムが形成され、記述される原理による光混合ロッドを用いて、任意の数の光源が混合される。
【００４４】
図７は、第２の有色の光源の光を混合することによって、光源に対する色補正が達成されるシステムを示す。図７は、たとえば投影システムにおいて用いられる場合がある超高圧又は超高性能（ＵＨＰ）ランプ（１７０）を示す。ＵＨＰ投影ランプは多くの場合に、水銀蒸気などのハロゲン化金属ランプである。特定のランプの化学作用によって、ランプは、可視スペクトルのある特定の部分にわたって、色欠陥を生じる場合がある。
【００４５】
たとえば、ＵＨＰランプの中には、可視周波数スペクトルの赤色部分にわたって相対的に低い輝度を有するものがある。したがって、投影ランプ（１７０）によって出力される光に付加的な赤色光を追加して、投影ランプ（１７０）の赤色欠陥を補償することができる。図７に示されるように、投影ランプ（１７０）によって出力される光（１７２）は、投影ランプ（１７０）の光軸に沿って配置されるＴＩＲプリズム（１７４）の中を通過する。
【００４６】
さらに、赤色光源（１７１）が、ＴＩＲプリズム（１７４）のところに配置され、ＴＩＲプリズム（１７４）の中に赤色光（１７３）のビームを放射する。プリズム（１７４）は、投影ランプ（１７０）の光軸に沿って、赤色光源（１７１）からの赤色光（１７３）の向きを変更する。さらに、ＴＩＲプリズム（１７４）は、その赤色光（１７３）を、ランプ（１７０）によって出力される赤色欠陥光（１７２）と混和又は混合する。結果として合成された出力光ビーム（１７５）は、可視スペクトルの周波数にわたって、概ね等しい輝度を有することができる。
【００４７】
本明細書に記述される技法は、１つ又は複数の色成分が不足しており、その光にそれらの色成分を追加することが好都合である任意のシステムに適用できることは当業者には理解されよう。その後、出射した光ビーム（１７５）は、投影光学系、光変調器、光インテグレートトンネル又は光インテグレートデバイス、あるいは任意の他の光学デバイスに伝送することができる。
【００４８】
上記記述は、本発明の実施形態を例示し、説明するためだけに提示されてきた。上記記述は、本発明を包括的に述べることや、本発明を開示される形態と全く同じものに限定することは意図していない。上記の教示に鑑みて、数多くの変更及び変形が可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】２つの光源からの光が混合される、本明細書に記述される原理に基づくシステムを示す図である。
【図２】いくつかの光源からの光が混合される、本明細書に記述される原理に基づくシステムを示す図である。
【図３】ソリッド混合ロッドを用いていくつかの光源からの光が混合される、本明細書に記述される原理に基づくシステムを示す図である。
【図４】図３の混合ロッドの別の図である。
【図５】異なる２組の複数の光源からの光が混合される、本明細書に記載される原理に基づく別のシステムを示す図である。
【図６】複数の光源からの光が混合される、本明細書に記述される原理に基づく別のシステムを示す図である。
【図７】第２の有色の光源からの光を混合することによって、光源に対する色補正が達成されるシステムを示す図である。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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