(57)【要約】  多色光源はリサイクリング匡体に混入され、高い光出力を達成する。一実施形態において、赤色、緑色および青色ＬＥＤｓのような各色光源からの光は一緒に多重化され、混合光の一部はライトパイプの出力開孔を通過する。各色光の一部は、たとえば、前記開孔近辺に形成された反射表面および／または反射コーティングによってリサイクルされ戻される。反射表面の形状は、特定の場所への各色再帰光の最終出力光が最大となるように指向させるような形である。一実施形態において、光は匡体の出力側から同色の入力光源へ戻される。他の実施形態において、光は匡体の出力側からその色光を反射するように設計されているライトパイプの入力側上のコーティングに戻される。反射光は次いで出力開口へ向けて再帰反射され、その反射光の一部は入力側へ向けて再び反射され、その色光用の原光源に衝撃を与える。このように、光（少なくとも理論上の）は無限にリサイクルし、それによって匡体の全光出力を増加する。幾つかの実施形態において、光は偏光を用いてリサイクルされ、幾つかの実施形態において、入力光は視準化される。【選択図】図７
2013506263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライトパイプであって、
少なくとも２つの異なる色を有する少なくとも２つの入力光源と、
前記ライトパイプから出射する出力で、前記出力に衝撃を与える一部の光、および、前記出力を通過していない光のその部分をリサイクルするための出力と、を含み、
前記リサイクル光は、前記リサイクル光の第２リサイクルを創成するように設計された前記入力光源と関連する表面に衝撃を与えるように配置され、
前記第２リサイクル光は、少なくとも部分的に前記ライトパイプの前記出力を通過し、前記出力光は前記入力光色の組み合わせである、ライトパイプ。
【請求項２】
前記第２リサイクルは同一色の入力光上へ撮像されている１色の光によって達成される請求項１記載のライトパイプ。
【請求項３】
前記リサイクリングは偏光によって制御される請求項２記載のライトパイプ。
【請求項４】
前記入力光源は視準化されている請求項２記載のライトパイプ。
【請求項５】
前記入力側上の前記入力光源の衝撃表面は、前記光が前記ライトパイプに入射した位置からの前記入力側上の点と対角線的に反対側に在る請求項２記載のライトパイプ。
【請求項６】
前記入力光源関連表面は各入力光源と関連したコーティングを含み、前記コーティングは前記関連光源と同一色の光を通過し、前記ライトパイプによって受光した他のどの色の光をも反射する、請求項１記載のライトパイプ。
【請求項７】
前記リサイクリングは偏光によって制御される請求項６記載のライトパイプ。
【請求項８】
前記入力光源は視準化されている請求項６記載のライトパイプ。
【請求項９】
前記出力は下記を含む、請求項６記載のライトパイプ：
リサイクル光を特定の色光源から前記特定の色とは異なる色の光源と関連したコーティングへ指向させる表面。
【請求項１０】
前記入力側上の前記入力光源の衝撃表面は、前記光が前記ライトパイプに入射した位置からの前記入力側上の点と対角線的に反対側に在る請求項９記載のライトパイプ。
【請求項１１】
前記少なくとも２つの入力光源の第１光源は赤色ＬＥＤであり、前記少なくとも２つの入力光源の第２光源は緑色ＬＥＤであり、前記少なくとも２つの入力光源は更に第３入力光源を含み、前記第３入力光源は青色ＬＥＤであり、前記第１、第２および第３入力光源からの光は前記出力の制御の下で組み合わさって白色出力光を提供する請求項１記載のライトパイプ。
【請求項１２】
前記装置は第４入力光源を更に含み、前記第４入力光源は、前記第１、第２および第３入力光源の内の一つの複製であり、前記第１、第２、第３および第４入力光源からの光が前記出力の制御の下で組み合わさって白色出力光を提供する請求項１１のライトパイプ。
【請求項１３】
前記入力側上の前記入力光源の衝撃表面は、前記光が前記ライトパイプに入射した位置からの前記入力側上の点と対角線的に反対側に在る請求項６記載のライトパイプ。
【請求項１４】
前記出力表面は部分的に反射性である請求項１記載のライトパイプ。
【請求項１５】
前記リサイクリングは偏光によって制御される請求項１４記載のライトパイプ。
【請求項１６】
プロジェクションエンジン、および前記プロジェクタ用に前記ライトパイプの前記出力からの光を組み合わせるためのリレーレンズを含むプロジェクタ
を更に含む請求項１記載のライトパイプ。
【請求項１７】
少なくとも２つの異なる入力光色の組み合わせである光出力を生成するための装置であって、  少なくとも第１色の第１光源と第２色の第２光源から入力光を受光するためのライトパイプを含み、 
前記光源のそれぞれはコーティングと関連し、前記コーティングのそれぞれは前記関連光源と同一色の光を通過し、前記ライトパイプによって受光した他のいかなる色をも反射し； 
前記ライトパイプは出力端を有し、前記出力端は少なくとも１つの出力開孔を有し、前記出力開孔は前記第１および第２光源からそれぞれ起源している一部の前記光を通過するべく配置され； 
前記出力端も前記出力開孔を通過していない前記第１および第２光源のそれぞれで起源する前記光の一部をリサイクルするべく配置され、前記リサイクル光は前記起源光源の色以外の色と関連したコーティングへ指向され； 
前記出力端から前記コーティングのそれぞれへ向けられた前記光が前記コーティングから前記出力へリサイクルするように、一部が次いで前記開孔を通過して一部は同一色の前記起源光源へリサイクルし戻され、同一色の前記コーティングを通過して前記光源から再帰反射して前記出力端へ戻る
ことを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記リサイクリングの少なくとも一部は偏光によって制御される請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記入力光源は視準化されている請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
前記入力光源はＬＥＤs、レーザーから選択される請求項１７記載の装置。
【請求項２１】
前記入力光源は前記同一色の複数を有し、前記少なくとも２色を更に維持する請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記第１光源は赤色ＬＥＤであり、前記第２光源は緑色ＬＥＤであり、そして前記装置は第３入力光源を更に含み、前記第３入力光源は青色ＬＥＤであり、前記第１、第２および第３入力光源からの光は前記出力開孔の制御の下で組み合わさって白色出力光を提供する、請求項１７記載の装置。
【請求項２３】
前記装置は更に第４入力光源を含み、前記第４入力光源は前記第１、第２または第３入力光源の複製であり、前記第１、第２、第３および第４入力光源からの光は前記出力開孔の制御の下で組み合わさって白色出力光を提供する、請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
請求項２２の前記装置と関連するプロジェクタであって、  プロジェクションエンジンと、前記装置からの前記プロジェクタによる使用のための光を結合するためのリレーレンズと、を含むプロジェクタ。
【請求項２５】
下記を含むプロジェクタ：
プロジェクタエンジンおよび光源、前記光源は下記を含む：
少なくとも３つの入力光源、前記光源は組合せ可能で前記装置からの前記プロジェクタによる使用のための白色出力光を生成する異なる色を有する；
前記光源の出力であって、一部の光は前記出力に衝撃を与え、そして、前記出力を通過していない光の部分が前記光源の範囲内でリサイクリングするための出力； 
前記リサイクル光は、前記リサイクル光の第２リサイクルを創成するように設計された前記入力光源と関連する表面を衝撃するために配置され、前記第２リサイクル光は、少なくとも一部、前記光源からの前記出力を通過し、前記出力光は、前記入力光色の組み合わせである。
【請求項２６】
前記入力光源の衝撃表面は入力光源のそれぞれと関連するコーティングを含み、前記コーティングは前記関連光源と同一色の光を通過し、前記ライトパイプによって受光した他のいかなる色をも反射し、前記被衝撃コーティングは前記光が前記光源へ入射した前記入力側の位置の対角線的に反対側に在る、請求項２５記載のプロジェクタ。
【請求項２７】
前記光源の前記出力は、特定の色光源から前記特定の色とは異なる色の光源と関連したコーティングへリサイクル光を指向させる表面を含む、請求項２５記載のプロジェクタ。
【請求項２８】
前記リサイクリングは偏光によって制御される請求項２７記載のプロジェクタ。
【請求項２９】
前記入力光源は視準化されている請求項２７記載のプロジェクタ。
【請求項３０】
前記入力光源は前記同一色の複数を有し、前記少なくとも３色を更に維持する請求項２７記載のプロジェクタ。
【請求項３１】
前記光源の前記出力は特定の色光源から同一色の入力光源へリサイクル光を指向させるための表面を含む、請求項２５記載のプロジェクタ。
【請求項３２】
前記リサイクリングは偏光によって制御される請求項３１記載のプロジェクタ。
【請求項３３】
前記入力光源は視準化されている請求項３２記載のプロジェクタ。
【請求項３４】
前記入力光源は前記同一色の複数を有し、前記少なくとも３色を更に維持する請求項３２記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年９月２９日に出願した米国仮特許出願番号第６１／２４６，６９８号、２０１０年９月１３日に出願した米国仮特許出願番号第６１／３８２，１８９号および２０１０年９月２７日に出願した米国実用出願番号第１２／８９１，５５３号の利益を請求し、その内容は引用により組み込まれるものとする。
【０００２】
本開示は多重化光源に関し、特に多重化ＬＥＤの増加光出力または他の光入力を達成するライトパイプを利用するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
幾つかの光システム、たとえばプロジェクションシステムは、高光出力を必要とする。ルーメンで測定される光出力は、低周辺光の小システムでは概して１５００〜２５００ＡＮＳＩ（米国規格協会）ルーメンの範囲内であることを必要とし； 高出力光を有する中間応用では２５００〜４０００ＡＮＳＩルーメンであり、そして光制御の無い大空間では４０００ＡＮＳＩルーメンを超える光出力となる。ＬＥＤ開発には大きな前進があり、たとえば、同一出願人による同時係属の２００９年８月１７日に出願の米国特許出願番号第１２／５４２，３４１号の、表題”ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＮＣＲＥＡＳＩＮＧ ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ ＵＳＩＮＧ ＬＩＧＨＴ ＰＩＰＥＳ ＷＩＴＨ ＯＮＥ ＯＲ ＭＯＲＥ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥＳ, ＡＮＤ Ａ ＰＲＯＪＥＣＴＯＲ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥ”が存在し、その内容は引用により組み込まれるものとする。しかしながら、異なる色（普通、原色ＲＧＢを有するＬＥＤｓ）を有する（複合化）光源の混合が要求される場合、現在使用する技術は高価であるか、もしくは物理的に大寸法である。このように、プロジェクターシステムのように比較的小さな匡体で電源デバイスに充分な光出力を達成しつつ、有色光源の経済的な混合が得られるデバイスの必要性が技術的に存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
多色光源はリサイクリング匡体に混入され、高い光出力を達成する。一実施形態において、赤色、緑色および青色ＬＥＤｓのような各色光源からの光は一緒に多重化され、混合光の一部はライトパイプの出力開孔を通過する。各色光の一部は、たとえば、前記開孔近辺に形成された反射表面および／または反射コーティングによってリサイクルされ戻される。反射表面の形状は、特定の場所へ光の各色を再指向し最終出力光が最大となるような形状である。一実施形態において、光は匡体の出力側から同色の入力光源へ戻される。他の実施形態において、光は匡体の出力側からその色光を反射するように設計されているライトパイプの入力側上のコーティングに戻される。反射光は次いで出力開口へ向けて再帰反射され、その反射光の一部は入力側へ向けて再び反射され、その色光用の原光源に衝撃を与える。このように、光は、（少なくとも理論上は）無限にリサイクルし、それによって匡体の全光出力を増加する。幾つかの実施形態において、光は偏光を用いてリサイクルされ、幾つかの実施形態において、入力光は視準化される。
【０００５】
後続の発明の詳細な説明がより良く理解され得るために、前述の記載はやや広く本発明の特徴および技術的な効果を概説した。本発明の付加的特徴および効果を以下に記載し、本発明請求項の対象を形成する。概念および開示された特定の実施形態が本発明の同目的を実施するための他の構造が改善若しくは設計するための基本として直ちに利用され得ることは当業者によって認められるべきである。この種の均等化構成が添付の請求項に記載したような本発明の精神と範囲から逸脱しないこともまた、当業者によって理解されるべきである。本発明の特徴であると信じられる新しい構成要件は、その組織および操作方法の両方と、更なる目的および利点と共に、添付の図面と関連して考慮されれば、以下の記載からより良く理解されるであろう。しかしながら、図面の各々が図示および説明だけの目的で提供され、本発明の限定の定義として意図されないことは明白に理解されるべきである。
【０００６】
本発明のより完全な理解のため、添付の図面とともに行われる以下の記載を参照されたい、ここで：
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるライトパイプを用いたリサイクル光を例示する図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態によるライトパイプを用いたリサイクル光を例示する図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態によるライトパイプを用いたリサイクル光を例示する図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態によるライトパイプを用いたリサイクル光を例示する図である。
【図２】図１Ａ〜１Ｄに示した実施形態のために用いる入力面上のコーティングの配置の一実施形態を示す図である。
【図３】図１Ａ〜１Ｄに示したライトパイプにて用いる出力面の一実施形態を示す図である。
【図４】テーパー型ライトパイプを含む拡張した概念の一実施形態を示す図である。
【図５】偏光リサイクリングライトパイプを用いる好ましい実施形態を示す図である。
【図６Ａ】光が匡体の出力側から同色の入力光源へ戻される代替実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す実施形態で用いる様々な入力光色の配置を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ａに示す実施形態で用いる様々な入力光色の配置を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ａに示す実施形態で用いる様々な入力光色の配置を示す図である。
【図６Ｅ】図６Ａに示す実施形態で用いる様々な入力光色の配置を示す図である。
【図７】プロジェクションシステムにおいて用いられる図１Ａ，５または６Ａのデバイスの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１Ａは、４つのＬＥＤｓ（そのうち２つだけ（ＬＥＤ１３およびＬＥＤ１４）が示されている）の出力がまっすぐなライトパイプ１１を用いて組み合わされ、単一出力１１０を生成している一実施形態１０を示す。図２に示すように、ライトパイプ１１の入力面１５は４つの四分面に分割される。区分（この例では、四分面）は、赤色２０−１、緑色２０−２、緑色２０−３、青色２０−４である。いかなる数の区分も使用可能で、いかなる数の色も組合せ可能である。本実施形態では、出力において白色光を生成することが所望されるので、赤色、緑色および青色が使用される。白色出力を達成するために、赤色および青色より大量の緑色が必要であるという仮定に基づいて、特別な緑色光が前記パターンにおいて使用される。幾つかの状況において、白色光が所望される場合であっても特別色は出力の色調を変えるために付加され得る。
【０００９】
図１Ａに戻って、ＬＥＤ１３が赤色ＬＥＤであると仮定すると、ＬＥＤ１３からの出力は、（図２に示すように）赤色コーティングであるコーティング２０−１を通過する。赤色コーティングは、赤色周波数スペクトルの光を通すが、緑色と青色（そして、他のどの有り得る色）の光を反射する。同様に、緑色ＬＥＤの反対側の領域は、赤色および青色光を反射する緑色透過コーティング（「緑色コーティング」）で被覆されている。青色ＬＥＤの適切な領域は、赤色および緑色光を反射する青色透過コーティング（「青色コーティング」）で被覆されている。これらのコーティングは、伝送帯で高透過率（おそらく１００％に等しい）および反射帯で高反射係数（おそらく１００％）を有する二色性のコーティングであり得る。光は、次いで開孔を経てライトパイプに入射する。ライトパイプは、ガラス、プラスチックまたは他の適切な材料から形成され、所望により、成型可能である。
【００１０】
本実施形態において、ライトパイプの出力端１２は球面で、一実施形態では凸面であり、その曲率中心はライトパイプの入力面１５中央の中心線に位置している。リサイクリングを利用するなら、オプションとしての反射コーティング３１（図３にも示す）は部分的に出力面１２を覆う。光はコーティングの無い領域３２（図３にも示す）を経てライトパイプから出射し、オプションとしての偏光子が、図５に関して検討されるように、偏光リサイクルのためにも用いられ得る。匡体の出力端は、本願明細書において記載されている機能を発揮する部分的な反射表面を有する外部レンズと共に用いるのであれば、比較的平坦であり得ることに留意されたい。
【００１１】
ＬＥＤ１３のような１つの特定のＬＥＤからの光がライトパイプへ入射するとき、光ビーム１０１としてコーティング２０−１を通過する。ビーム１０１からの光の一部は、開口３２を経てライトパイプを出射し、出力ビーム１１０を形成する。この部分は、１０１’として示されている。ＬＥＤ１３からの光だけを検討している点に留意されたい。緑色ＬＥＤ１４からの光についても検討するのであれば、その光の一部も、青色ＬＥＤからの光の一部と同様に出力ビームを形成するであろう。事実上、これは出力ビームを白色とする。
【００１２】
しかしながら、検討の容易さを考慮して、ここでは赤色ＬＥＤ１３からの光だけを検討する。このように、図１Ａに示すように、ビーム１０１の一部は、ビーム１０２として入力面１５へ向けて出力面３１から反射（リサイクル）し戻される。表面３１の形状は、ＬＥＤ１３（赤色）からのビームがライトパイプ出力表面の球形の輪郭故に、入力光源から対向する四分面のコーティング２０−３（緑色）に斜めに集中するような形状である。上記検討のとおり、コーティングは緑色以外のスペクトル光を反射するように設計されるので、ビーム１０２は（下記に検討されるように）出力表面１２へ向けて再帰反射される。ライトパイプの長さがその幅寸法より非常に大きい限り、リサイクル光線はその光線が発光される光源点から、対向する入力面の点にほぼ斜めに当たることに留意されたい。反対側四分面におけるコーティングが相互に排他的透過スペクトルを有し、このようにリサイクル光がそのコーティングによって再び反射されて出力へ向けて第２の前方への伝搬をするようにデバイスが構成される。図１Ａに示すように、ビーム１０２はその第１（奇数番号）の後方への伝搬をして、このようにコーティングから反射する。示されるとおり、ビームが後方へその第２伝搬（偶数番号）をする時にリサイクル光は入力面上のコーティングを経て、光が元来生成されたＬＥＤ表面から反射する。換言すれば、光は２つの往復伝搬をしてその開始位置へ戻り、一般に、この２つの往復伝搬プロセスは無限回数に亘り同じことを繰り返し続ける。
【００１３】
ここで図１Ｂに戻って、ビームを減らしてより簡単な視覚化用光線となった点に留意されたい。このように、光線１０１は光線１０２として表面３１から反射し、今度はコーティング２０−３（上記で検討した）から反射して、出力表面３１へ向けて移動するように示された光線１０３となった。光線１０３の幾つかの部分１０３’は、パイプから出射して出力ビーム１１０と組み合わされる。
【００１４】
図１Ｃにおいて、ビーム１０３の一部１０４は、表面３１から反射し、コーティング２０−１を通過してＬＥＤ１３から反射されるように示されている。上記に検討のとおり、これは赤色ビームの第２（または偶数）の後方への往復伝搬である。
【００１５】
図１Ｄにおいて、ＬＥＤ１３から反射された光線１０５は光線１０１と組み合わせられて、光管の出力へ向けて移動するように示されている。組み合わせられた光線１０１および１０５の一部は光管を出射してビーム１１０を形成し、ビーム１０５および１０１の一部は、緑色コーティング２０−３へ向けて再び再帰反射され、リサイクルは強度造成を継続する。このプロセスは赤色ビームだけでなく全ての他のビームについても同時に継続し、それによって開孔３２を通過する強化出力光ビームを生成する。
【００１６】
この概念はＭ×Ｎ ＬＥＤチップアレーまで拡張でき、ここでＭおよびＮは偶数の整数である。ＬＥＤ構成上の唯一の要求は、相互に対角線的に反対側にあるＬＥＤｓが異なる発光波長で、対応するコーティングが異なる伝送帯を有するべきことである。
【００１７】
光源は、もちろんＬＥＤｓである必要はない。本願明細書において検討される概念はまた、レーザーでまたは他のいかなる照明デバイスでも有効である。
【００１８】
図４は、拡張概念がテーパー型ライトパイプ４１および４２（４つのＬＥＤシステムのための他の２つは示されていない）を含むことを示す。テーパー型ライトパイプの出力表面は、多重化ライトパイプ確証用の「仮想光源」として役立つ。テーパー型ライトパイプも、リサイクル光を正式のＬＥＤへ導くためのライトガイドとして役立つ。このように、「対角線的に対向する点」は「仮想光源」、すなわちテーパー型ライトパイプの出力面、上で定義される。多重化ライトパイプの出力面の曲率半径および正確な輪郭は、共に最高特性のために最適化されることを必要とし、１つの入力光源をその固有の対角線的に対向する反対側光源上へ撮像する。幾つかの状況において、本願明細書において検討される概念が達成される限り、出力表面輪郭は球形である必要はない。
【００１９】
テーパー型ライトパイプの組はＬＥＤ光源を視準化するのに役立ち、それらの出力開孔は次の多重化ライトパイプのための一組の「仮想光源」として役立つ。多重化ライトパイプは視準化光で良好に作動し、長いライトパイプ（その横断寸法と比較して「長い」）用要件が視準化の程度に従って多少軽減できることが示される。
【００２０】
図５は、偏光リサイクルライトパイプを用いた好ましい実施形態５０を示し、たとえば、出力面５１を反射コーティングで覆わず、その代わりに偏光子５４で完全に覆っている。前記偏光子は、偏光子回折格子の形状でもよく、ライトパイプの出力窓に接着／接合された分離偏光板の形状でもよい。
【００２１】
ライトパイプの入力端では、一組の１／４波長板（λ／４）５２および５３がコーティング２０−１、２０−３と多重化ライトパイプ１１の入力端との間に、リサイクル光の偏光を回転させるために挿入されている。光源からの入力光は、一般にランダムに偏光されるので、その偏光状態の変化無しで四分の一波長板を通過する。この光は、次いでライトパイプ１１の出力側５１に衝撃を与え、偏光フィルタ５４は光のほぼ１／２をパイプから出射させる。他の半分は、パイプの入力側へ、偏光開始場所から対角線的に対向する場所へリサイクルされ戻される。光は、次いで１/４波フィルタを通過し、異なる色のコーティングから反射する。この反射光は、次いで再び９０度の総偏光回転用の１／４波長板を通過する。このように、光の５０％は第１前進伝搬の間に偏光子５４を通過し、５０％は再帰反射されて、その第２前進伝搬で偏光子５４の外へ（一度リサイクルの後に）通過する。この態様で、各ルーメン／光子は、パイプからまっすぐ出るかもしくは一度リサイクルされる。その結果、１００％のリサイクル効率が理論的には達成される。この１００％リサイクル効率の理論的限界は、もちろん次の一組の理想仮説の下でのみ達成可能である：ライトパイプは無限に長く、入射ビームは光軸（２つの偏光方向が良く定義される）に対して１００％視準化して平行に進む。それゆえ、図４に示したテーパー型ライトパイプは有用である。しかしながら、前記の厳しい要件の組が軽減されても、本願明細書において検討される構成は、比較的高いリサイクル効率を達成する。
【００２２】
図６ＡはＬＥＤ光源６１−１のような入力光源からの光が、匡体の出力側６２から入力光源６１−１と同一色を有するＬＥＤ６１−２へ戻される代替実施形態６０を示す。出力側６２からのリサイクルが多くの方法、たとえば図３に示される開孔および反射面により、そして、図５に示される偏極構造によって達成し得ることに留意されたい。もちろん、適切な放熱板および他の制御装置（図示せず）は、それがどの実施形態のためでも必要である。
【００２３】
図６Ｂ〜６Ｅは、図６Ａに示した匡体６０を用いた様々な光パターン配置を示す。どの特定色からの光もそれ自身の色に反射し戻されると仮定するならば、いかなる数の光の色も使用可能なことに留意されたい。言い換えると、本実施形態におけるリサイクル光は、その光線の原色と同一色を有する入力光源（この例ではＬＥＤ）上へ撮像し戻される。これは、匡体出力からの光が異なる光の色と関連するコーティング上へ撮像し戻される図１Ａに示される実施形態とは対照的である。大部分の状況において、反射用コーティングの使用は、図１Ａ〜１Ｄに関して検討されたとおり、より高い光出力を生む。図１Ａに示される実施形態において、一部の入力光は、出力から異なる色の伝送帯を有するコーティングの制御の下で起こっている再反射による異なる色の光源光を有する入力面の対角線的に対向する区分まで反射され、図６Ａの実施形態においては、対角線的に対向する入力光は同一色であり、再反射は、示された実施形態のＬＥＤｓである入力源光の表面によって引き起こされることに留意されたい。
【００２４】
図７は、システム７０のようなプロジェクションシステムにおいて使用されている図１Ａのデバイス１０または図５のデバイス５０の一実施形態を示す。図７において放熱板７１が示されていることに留意されたい。図１Ａ又は図５には示されていないものの、この放熱板は採用されるＬＥＤ構造によっては必要であり得る。デバイス１０（または５０）からの光出力は、プロジェクタエンジン７３での利用のためにリレーレンズ７２を通過する。一般的に、プロジェクタは１つ以上のプロジェクションレンズ７５を有し、出力焦点調節器７４はＤＬＰ、ＬＣＯＳまたは他のいかなる形式でもあり得る。この種の利用において、ライトパイプからの出力光は、白色でなければならない。
【００２５】
本発明およびその利点を詳述したものの、様々な改変、置き換え、および変更が添付の請求項に記載の本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本願明細書において可能であることが理解されるべきである。さらに、本発明の技術範囲は、明細書に記載されているプロセス、機械、製造、物質の構成、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図していない。当業者は本発明の開示から、既存のまたは後に開発され、本願明細書において記載されている本発明の実施形態と実質的に同じ機能を実施するかまたは実質的に同じ結果を達成するプロセス、機械、製造、物質の構成、手段、方法またはステップが、本発明によれば利用され得ることを直ちに認めるであろう。したがって、添付の請求項はそれらの技術範囲内にこの種のプロセス、機械、製造、物質の構成、手段、方法またはステップを包含することを意図している。
【図１Ａ】
2013506263.tif 000003
【図１Ｂ】
2013506263.tif 000004
【図１Ｃ】
2013506263.tif 000005
【図１Ｄ】
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【図２】
2013506263.tif 000007
【図３】
2013506263.tif 000008
【図４】
2013506263.tif 000009
【図５】
2013506263.tif 000010
【図６Ａ】
2013506263.tif 000011
【図６Ｂ】
2013506263.tif 000012
【図６Ｃ】
2013506263.tif 000013
【図６Ｄ】
2013506263.tif 000014
【図６Ｅ】
2013506263.tif 000015
【図７】
2013506263.tif 000016
【国際調査報告】
2013506263.tif 000017