(57)【要約】  本発明に係る光源は、第１の光源（１００）、第２の光源（１０６）およびダイクロイックミラー（１０２）を有する。ダイクロイックミラー（１０２）は、第１と第２の光源（１００，１０６）と共に配置され、第１の光源（１００）から放射された光の所定の部分を反射し、残りの部分を透過するように構成される。ダイクロイックミラー（１０２）は、また、第２の光源（１０６）から放射された光を反射し、それによりその光がダイクロイックミラー（１０２）を透過した第１の光源からの光の残りの部分と同じ方向に伝搬するように構成される。
2008506153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源（１００）と、
第２の光源（１０６）と、
前記第１の光源（１００）と前記第２の光源（１０６）と共に配置され、前記第１の光源（１００）から放射された光の所定の部分を反射して、残りの部分を透過し、前記第２の光源（１０６）から放射された光を反射して、前記ダイクロイックミラー（１０２）を透過する前記第１の光源（１００）からの光の残りの部分と同じ方向に伝搬させるように構成されたダイクロイックミラー（１０２）と、
を備えたことを特徴とする光源。
【請求項２】
第１の光線と第２の光線が共に、実質的に平行化され、それぞれ第１および第２の軸を有し、前記ダイクロイックミラー（１０２）が、少なくとも前記第１の軸に対して所定の角度で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３】
前記ダイクロイックミラー（１０２）からの光を受け取り集束するように配置された集光レンズ（１０４）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項４】
前記集光レンズ（１０４）から光を受け取るように配置された光透過装置（１０８）をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の光源。
【請求項５】
光透過装置（１０８）が、積分トンネルであることを特徴とする請求項４に記載の光源。
【請求項６】
前記第１の光源（１００）と前記ダイクロイックミラー（１０２）の間、または前記ダイクロイックミラー（１０２）と前記集光レンズ（１０４）の間に配置されたエタロン（１１０，１１０１）をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の光源。
【請求項７】
前記エタロン（１１０，１１０１）と前記第２の光源（１０６）の間の動作接続が、前記エタロン（１１０，１１０１）と前記第２の光源（１０６）に所定の同期関係でパルスを印加するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載の光源。
【請求項８】
第１の光源（１００）を使用して、所定のスペクトルの強度が弱い光を生成することと、
前記第１の光源（１００）からの光をダイクロイックミラー（１０２）に導くことと、
前記第１の光源（１００）からの前記光の前記所定のスペクトルが反射され、前記第１の光源（１００）からの光の残りの部分が、前記ダイクロイックミラー（１０２）を透過するように前記ダイクロイックミラー（１０２）の向きを決めることと、
第２の光源（１０６）を使用して前記所定のスペクトルの強度が強い光を生成することと、
前記第２の光源（１０６）からの前記光を前記ダイクロイックミラー（１０２）に導くことと、
前記第２の光源（１０６）からの前記光と前記第１の光源（１００）からの前記光の残りの部分が同じ方向に伝搬するように、前記ダイクロイックミラーを使用して前記第２の光源（１０６）からの光を反射させることと、
を含むことを特徴とする光を生成する方法。
【請求項９】
前記第１の光源（１００）と前記ダイクロイックミラー（１０２）の間にエタロン（１１０，１１０１）を配置し、前記エタロン（１１０）を使用して赤色、緑色および青色の光を選択的に通過させること、又はダイクロイックミラー（１０２）で反射された前記第２の光源（１０６）からの光の経路にエタロン（１１０１）を配置し、赤色、緑色および青色の光を所定の順序で通過させるように前記エタロン（１１０１）の動作タイミングを調整することを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ほとんどのアークランプは、スペクトルの赤側が不足していることが多い。したがって、光源にそのようなタイプのアークランプを使用するデジタルプロジェクタは、スペクトルの赤領域が不足しやすい。これを補うには、楕円反射鏡を利用する複雑な構成が必要であり、これは、広範囲の角度で機能するダイクロイックミラーの設計が難しいためうまくいかない。したがって、この問題の現実的な解決策が必要とされている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００２】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す。この構成において、アークランプと放物面鏡からなる機構１００などの第１の光源が、ダイクロイックミラー１０２と共に配置され、それにより、アークランプから放射された赤色光（この実施形態では）が反射されると同時に青色光と緑色光がダイクロイックミラー１０２を通って集光レンズ１０４へ導かれる。この実施形態において、第２のランプと放物面鏡からなる機構１０６の形をとり且つ赤色光源として働く第２の光源が、アークランプと放物面鏡からなる機構１００、ダイクロイックミラー１０２および積分トンネルまたはロッド１０８が位置合わせされた軸と直角に疑似平行光ビームを導くように配列されている。赤色スペクトルを多く含む（すなわち、赤色波長の強度が強い）光線は、ダイクロイックミラー１０２に当たって反射され、それによりミラーを通過した緑色−青色光と実質的に平行な方向に伝搬する。
【０００３】
この点において、放物面鏡を使って反射された光は、光源の大きさが小さいが有限であるために完全には平行にされないことに注意されたい。従って、光は、この開示全体にわたって「疑似平行化された」と表現される。
【０００４】
集光レンズは、この実施形態において、非球面集光レンズであり、赤色光と緑色−青色光を積分トンネルの入力端に集束させるように配置される。しかしながら、本発明の実施形態が、この特定のタイプのレンズに限定されず、意図した目的に適切であると考えられる場合は他の構成を使用することができることを理解されたい。積分トンネルは、２つの異なる光源からの赤色と緑色−青色光を、光学技術分野において周知の方法で均質化する。
【０００５】
したがって、この構成によって、アークランプと放物面鏡からなる機構１００の弱い赤色放射（赤色波長の強度が弱い）またはスペクトルは、反射され、第２のランプと放物面鏡からなる機構１０６からの赤色光と置き換えられる。この２つのランプを、電力と出力スペクトルの点で適切に選択することによって、集光レンズ１０４を介して積分トンネル１０８に導かれる光の赤色、緑色、および青色成分を調整し、上述の赤色スペクトル不足を洗練された単純な方法で克服することができる。
【０００６】
赤色を増強するために使用されるランプには、低消費電力キセノンアークランプ、赤色ＬＥＤ、または他の適切な赤色光源が含まれる。
【０００７】
この実施形態は、広範囲の角度で機能する楕円反射鏡とダイクロイックミラーを不要にするように、アークランプと赤色光源とを結合させた容易に実施可能な構成を提供する。すなわち、放物面鏡を使用することにより、光を疑似平行化し狭い範囲の入射角でダイクロイックミラー上に均一に分布させることが可能になる。これにより、この種の構成の実用性が向上する。
【０００８】
図２に本発明の第２の実施形態を示す。上述のように、アークランプは、スペクトルの赤色側で不足することが多い。これにより、明るく且つ飽和した画像色を得るために使用する色の混ざり具合を考慮しなければならない状況が生じる。例えば本発明の第１の実施形態と共に使用することができる１つの補正方法は、連続的なカラーホイールにおける赤フィルタ部分のサイズを大きくすることである。しかしながら、これは、他の色が利用可能な時間を制限する傾向があり、画像の全体的な明るさを低下させる可能性がある。この場合、画像をもっと明るくするために、カラーホイールに白部分が追加される。これにより、純色が非飽和となる。この第２の実施形態は、飽和色を維持しつつ画像の全体的な明るさの低下を防ぐ。
【０００９】
より具体的には、この第２の実施形態において、アークランプと放物面鏡からなる機構１００とダイクロイックミラー１０２との間に、エタロン（ファブリーペロー干渉計など）１１０が配置される。この実施形態において、エタロン要素の間隔は、圧電変換素子を使用して制御される。
【００１０】
第３の実施形態において、エタロンは、電気光学効果を利用することにより調整され、この場合は、電界によって干渉計の２つのミラー間の材料の屈折率が変化し、それにより可動部品が不要になる。２つのミラー間の材料は、電界感受性と屈折率変化の関係に基づいて選択される。これにより、波長域を効率的に分離し、従って全波長域生成効果（ｇａｍｕｔ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を得ることができる。
【００１１】
上述の位置に配置されたエタロン１１０を使用する実施形態において、アークランプと放物面鏡からなる機構１００に使用されるアークランプは、例えば、青色および緑色波長領域に顕著なピーク（強い強度）を示すが、赤色が弱く連続光に融合しやすい弱い強度を示すようなものである。したがって、エタロンの調整によって青色および緑色スペクトル線を選択することができる。アークランプの赤色成分（赤色強度が弱い）が少ないので、エタロンが赤色に合わされたとき、光はほとんどエタロンを通過しない。
【００１２】
したがって、これらの実施形態により、この構成は、エタロン１１０が赤色に合わされたときだけを除き、第２のランプと放物面鏡からなる機構１０６からの赤色を多く含む光がビームに加えられるように配置される。したがって、第２のランプと放物面鏡からなる機構１０６のランプを、例えば制御回路１００２による制御によりエタロン１１０の動作と同期させて、赤色不足を解消することができる。
【００１３】
更に、アークランプと放物面鏡からなる機構１００の放物面鏡は、干渉計１１０の極板に入射する角度範囲を小さな範囲に制限することができる。すなわち、上述のように、アークランプと放物面鏡からなる機構１００は、ほぼ平行または疑似平行のビームを生成し、従って光がエタロンに当たる角度の範囲を小さくする。
【００１４】
エタロンを備えた本発明の実施形態によれば、エタロンは、例えば、システムが光源に色フィルタ機能を備えることも可能にし、システムにおけるカラーホイールとして働き又はそれに置き換わる。カラーホイールは、当然ながら、画像を生成するために使用されるサブフレームのスペクトル成分を選択するものである。エタロンの切り換え時間はきわめて高速なので、スポーク時間（ｓｐｏｋｅ  ｔｉｍｅ）（光点がカラーホイールの２つの異なる色区分内にある時間）が短くなる。連続カラーホイールのスポーク光（ｓｐｏｋｅ  ｌｉｇｈｔ）を使用することもできるが、これは特殊な較正を必要とし、その場合でも画像の白または明るさに目立つように加わる。エタロンの手法では、この問題が起こらず、純色の追加が可能である。したがって、エタロンは、カラーホイールと置き換わることを可能にする。
【００１５】
図３に示した第４の実施形態は、ダイクロイックミラー１０２と集光レンズ１０４の間にエタロン１１０１が配置されたものである。エタロン１１０１は、制御回路１００３の制御の下で、２つのランプと放物面鏡からなる機構１００と１０６のランプのパルス動作と時間的に同期して切り換えられ、したがって、上述のスポーク時間の問題を低減するように赤色、緑色および青色光の透過を制御する全波長域生成構成を作り出す。
【００１６】
図２に示した構成のエタロンは、第２のランプと放物面鏡からなる機構１０６のランプの時間的なパルス動作によって赤色を制御しながら緑色と青色のスペクトル成分に関するカラーホイール効果を実現するものであることは理解されよう。図３に示した実施形態では、エタロンが３色すべてを制御できるように位置決めされる。
【００１７】
本発明を限られた数の実施形態のみを参照して説明してきたが、本発明が関係し、あるいは一般的に密接に関係する当業者は、以上の開示により、添付した特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を逸脱することなく様々な変形／実施形態を想起できることを理解されよう。
【００１８】
例えば、これらの実施形態は、光源のうちの１つからの赤色光を除外し他の光源（赤色成分を多く含むスペクトルを生成する）から赤色光の追加することに関連して述べたが、本発明は、そのようには限定されず、わずかな量の青色光だけを生成するような光源（例えば、ミラーおよび適当な青ピークまたは強度を有する第２の光源と組み合わされる）を考案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の概略図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態の概略図である。
【図１】
2008506153.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2008506153.tif 000006
2008506153.tif 000007