(57)【要約】カラーリング（の一部分）を製造する方法２００が提供される。カラーリングは、発光体によって放射された光の色を少なくとも１つの他の色に変換する。当該方法２００は、（ｉ）発光体の光の色を少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する第１のルミネセンス物質を含む第１の粒状前駆体の第１のリング体を押圧するステップ１０２と、（ｉｉ）第１のセラミックリングを得るために、第１のリング体を焼結するステップ１０４とを含む。カラーリングは、少なくとも、第１のセラミックリングのセグメントを含む。更に、当該方法は、（ｉｉｉ）第１のルミネセンス物質は含まない第２の粒状前駆体の第２のリング体を押圧するステップ２０８と、（ｉｖ）第２のセラミックリングを得るために、第２のリング体を焼結するステップ２１０と、（ｖ）第１のセラミックリングを少なくとも２つの部分にセグメント化するステップ２０６と、第２のセラミックリングを少なくとも２つの部分にセグメント化するステップ２１２と、（ｖｉ）第１のセラミックリングの一部分と第２のセラミックリングの一部分とを結合することによって、カラーリングの少なくとも一部分を形成するステップ２１４とを含む。
2014508815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体によって放射された光の色を少なくとも１つの他の色に変換するカラーリングを製造する方法であって、
前記発光体の前記光の前記色を、前記少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する第１のルミネセンス物質を含む第１の粒状前駆体の第１のリング体を押圧するステップと、
第１のセラミックリングを得るために、前記第１のリング体を焼結するステップと、
を含み、
前記カラーリングは、少なくとも、前記第１のセラミックリングのセグメントを含む、方法。
【請求項２】
前記第１のルミネセンス物質を含まない第２の粒状前駆体の第２のリング体を押圧するステップと、
第２のセラミックリングを得るために、前記第２のリング体を焼結するステップと、
前記第１のセラミックリングを少なくとも２つの部分にセグメント化し、前記第２のセラミックリングを少なくとも２つの部分にセグメント化するステップと、
前記第１のセラミックリングの一部分と前記第２のセラミックリングの一部分とを結合することによって前記カラーリングの少なくとも一部分を形成するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カラーリングの前記一部分を形成するステップは、前記第１のセラミックリングの前記一部分を、前記第２のセラミックリングの前記一部分に接続するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記カラーリングの前記一部分を形成するステップは、支持構造体上に前記カラーリングの前記一部分を得るために、前記第１のセラミックリングの前記一部分を前記支持構造体に結合し、前記第２のセラミックリングの前記一部分を前記支持構造体に結合するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記支持構造体の形状は、ディスク形状、スポークを有するホイールの形状、及び、リング形状の群から選択される形状である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のセラミックリング若しくは前記第１のセラミックリングの前記一部分を、第１の所定厚さに薄くするステップ、及び／又は、前記第２のセラミックリング若しくは前記第２のセラミックリングの前記一部分を、第２の所定厚さに薄くするステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のセラミックリング若しくは前記第１のセラミックリングの前記一部分の表面を研磨し、及び／又は、前記第２のセラミックリング若しくは前記第２のセラミックリングの前記一部分の表面を研磨するステップ、及び／又は、
前記第１のセラミックリング若しくは前記第１のセラミックリングの前記一部分の表面に構造体を作成し、及び／又は、前記第２のセラミックリング若しくは前記第２のセラミックリングの前記一部分の表面に構造体を作成するステップ、
を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の粒状前駆体は、前記第１のルミネセンス物質とは異なる第２のルミネセンス物質を含み、前記第２のルミネセンス物質は、前記発光体によって放射された前記光の前記色を、前記少なくとも１つの他の色のうちの第２の色の光に変換する、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のセラミックリングは、光透過性又は光反射性である、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のルミネセンス物質は、第１の色分布の光を、前記第１の色分布とは異なる第２の色分布に変換し、前記第１の色分布は、青色光を含み、青色光は、前記第２の色分布には含まれない、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１に従属する場合、前記第１のルミネセンス物質は、複数の物質の群のうちの１つの物質であり、又は、請求項８に従属する場合、前記第１のルミネセンス物質及び／又は第２のルミネセンス物質は、同じ前記複数の物質の群のうちの１つの物質であり、前記複数の物質の群は、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＳｉＡｌＮ３：Ｅｕを含む、請求項１又は８に記載の方法。
【請求項１２】
発光体によって放射された光の色を、少なくとも１つの他の色に変換するセラミックリングであって、前記発光体によって放射された前記光の前記色を前記少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する第１のルミネセンス物質を含むセラミックルミネセンス物質を含む、セラミックリング。
【請求項１３】
発光体によって放射された光の色を少なくとも１つの他の色に変換するカラーリングの一部分であって、
請求項１２に記載の前記カラーリングの第１の部分と、
前記第１のルミネセンス物質を含まない第２のセラミック材料の第２のリングの第２の部分と、
を含み、
前記カラーリングの前記一部分を形成するように前記第１の部分と前記第２の部分とは結合される、カラーリングの一部分。
【請求項１４】
請求項１３に記載の前記カラーリングの前記一部分を含む光源。
【請求項１５】
請求項１４に記載の前記光源を含む投影デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源用の回転可能な色変換素子の分野に関する。このような光源は、多くの場合、第１の色の光を放射する単一の発光素子を含む。回転可能な色変換素子は、第１の色を時分割多重方式で１つ以上の他の色に変換するために用いられる。様々な原色を時分割多重方式で生成することは、画像投影デバイスに有利である。
【背景技術】
【０００２】
国際特許公開公報ＷＯ２００７／１４１６８８Ａ１は、光源に用いてもよい色変換素子の幾つかの実施形態を開示する。引用された特許出願の実施形態の一部は、様々なセクションを含むカラーホイールに関する。これらのセクションのうちの１つは透過性又は反射性であり、当該カラーホイールを透過又は反射された光の色を変換しない。カラーホイールの１つ以上の他のセクションは、それぞれ、透過又は反射された光の色を別の色に変換するルミネセンス物質を含む。光は、単色の光を放射する発光体から発せられる。１つ以上のルミネセンス物質は、光源によって放射された光が、光源の発光体の色とは異なる特定の色分布を有する光として人間によって知覚されるように選択される。カラーホイールは、光源によって放射された光ビームの中で回転し、それにより、様々な色の光が時間的に連続的に放射される。様々な色の高速な連続によって、人間は、放射された光を特定の色分布を有する光として知覚する。
【０００３】
カラーホイールはディスク形状を有し、セクションに分割されている。各セクションは、カラーホイールの中心に角を有し、カラーホイールの外縁によって形成される仮想円の特定の角距離分を占める。複数のセクションが組み合わさってカラーホイールが形成される。カラーホイールは、中心に小さな穴を有してもよい。図面に示されるように、光ビームの直径は、カラーホイールの半径に比べて比較的小さい。したがって、カラーホイールの大部分は、光の色を変換する際には使用されない。
【０００４】
染料における蛍光体の周知の使用以外に、引用された特許出願のカラーホイールは、光透過性セラミック体に焼結される結晶無機ルミネセンス物質で作られる。開示されたカラーホイール製造方法では、まずセクションが製造され、それらは互いに接着されなければならない。セラミック材料の製造に関しては、焼結の一般的なプロセスしか触れられていない。
【０００５】
カラーホイールのセクションは、比較的大きいため、セクションを製造するには比較的費用がかかる。更に、カラーホイールのセクション間には任意の間隙があってはならないので、セクションの形状は非常に正確でなければならない。基本的に２つの製造方法が可能であり、即ち、セラミックセクションがセラミックルミネセンス物質のプレートから切り出されるか、又は、セクションが必要とされる形状に直接製造される。プレートから切り出す場合、プレートの比較的大きい部分が使用されず、したがって、無駄になってしまう。更に、プレートからのセクションの切り出しは、非常に時間がかかり、また、非常に精密、したがって高価な切断ツールを用いて行わなければならないステップである。セクションが必要とされる形状に、例えば焼結によって、直接製造されなくてはならない場合、セクション間に間隙なく１つのカラーホイールに組み合わせることができるセクションを製造するためにプロセスは非常に正確でなければならない。このような精度でセラミックセクションを製造することは比較的困難であり、したがって比較的高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、カラーリングを製造するための効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、請求項１に記載されるようなカラーリング製造方法を提供する。本発明の第２の態様は、請求項１２に記載されるようなセラミックリングを提供する。本発明の第３の態様は、請求項１４に記載されるような光源を提供する。本発明の第４の態様は、請求項１５に記載されるような投影デバイスを提供する。有利な実施形態は、従属請求項に定義される。
【０００８】
本発明の第１の態様によるカラーリング製造方法は、第１の粒状前駆体（precursor）の第１のリング体を押圧するステップを含む。第１の粒状前駆体は、発光体によって放射された光の色を少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する第１のルミネセンス物質を含む。次のステップでは、第１のリング体は、第１のセラミックリングを得るために焼結される。カラーリングは、少なくとも、第１のセラミックリングのセグメントを含む。
【０００９】
第１のセラミックリングは、第１のルミネセンス物質を含む。したがって、第１のセラミックリングは、光源の発光体によって放射された光（の一部）の色を変換するために、光源に使用される。したがって、第１のセラミックリングの一部分をカラーリングに用いてもよいし、又は、第１のセラミックリング全体がカラーリングであってもよい。
【００１０】
カラーリングをリング形状に製造することが効率的である。というのは、リングの寸法は、カラーリングに衝突する光ビームの直径に対して最適化されるからである。したがって、ディスク形状のカラーホイールの製造に比べ、カラーリングの一部分を製造するために必要となる材料は少ない。これは、材料、したがって費用を節約する。材料節約の更なる利点は、第１のセラミックリングは、より環境適合性高く製造される点である。
【００１１】
押圧ステップにおいて、より高い製造効率が更に得られる。リングの表面は比較的小さいので、押圧ステップ時に印加される力は、比較的小さい。というのは、印加される圧力は、力が印加される領域のサイズで割った印加される力のレベルだからである。したがって、必要とされるプレス機はあまり強力でなくてよく、これにより費用とエネルギーとが節約される。エネルギー節約は、費用節約でもあり、より環境適合性の高い製造方法につながる。あまり強力ではないプレス機を使用する代わりに、大きい直径を有するセラミックリングが製造される。
【００１２】
本発明の趣旨における「セラミック材料」との用語は、制御された数の孔を有するか又は無孔である結晶又は多結晶の高密度材料又は複合材料を意味する、及び／又は、含む。
【００１３】
別の実施形態では、当該方法は、第２の粒状前駆体の第２のリング体を押圧するステップを更に含む。第２の粒状前駆体には第１のルミネセンス物質は含まれない。更なるステップにおいて、第２のリング体は、第２のセラミックリングを得るために焼結される。続けて、第１のセラミックリングは、少なくとも２つの部分にセグメント化され、第２のセラミックリングは、少なくとも２つの部分にセグメント化される。当該方法の最後のステップにおいて、第１のリングの一部分が、第２のリングの一部分に結合される。カラーリングは、発光体によって放射された光の色を、少なくとも１つの他の色に変換するためのものである。第１のルミネセンス物質は、発光体の光の色を、少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する。
【００１４】
当該製造方法は、支持構造体のないカラーリングの一部分か、又は、支持構造体上にカラーリングの一部分を製造するために使用される。第１のセラミックリング及び第２のセラミックリングの一部分同士が互いに結合される場合、カラーリングの自己支持部が得られる。しかし、特定の用途、例えばセラミックリングが限られた厚さを有する場合、第１のセラミックリング及び第２のセラミックリングの一部分を支持構造体に結合することが有利であり、支持構造体は、カラーリングの一部分を担持する。これらの一部分が支持構造体に結合される場合、当該一部分は、それらの端部同士が互いに接触してカラーリングの一部分を形成するように位置付けられなければならない。
【００１５】
上述した通り、当該製造方法は、材料の使用に関して効率的であり、また、押圧ステップもより効率的に行われる。更に、セグメント化ステップも、例えばリング体をのこ引き（sawing）することによって費用効率的に行われる。当該リング体をセグメント化する既知の技術は、比較的正確であり、そのため、費用効果的である。更に、特に、リング体が等しい角度サイズを有する２つ以上の部分にセグメント化される場合、当該カラーリングを形成するために用いられない部分は、別のカラーリングを形成するために用いられる。したがって、無駄になる材料の量は少なく抑えられる。なお、セラミックリングは、セラミックリングの中心回転軸を含む平面に沿ってセグメント化される。つまり、セラミックリングの中心回転軸は、セグメント化平面内になければならない。セグメント化後、セラミックリングの部分は、第１の部分のセグメント化面が第２の部分のセグメント化面に接触するように、互いに対し位置付けられる。
【００１６】
最終カラーリングの部分は、製造プロセスの開始から、最終生成物の形状で製造される。したがって、ルミネセンス物質のプレートを製造し、必要な形状を切り出すのに比べて、リング形状を直接製造することは、特定のリング形状を得るための複雑な切断ステップを防止する。
【００１７】
なお、リング形状は、リングの内円の直径が、外周の直径の少なくとも５０％であることによって特徴付けられる。引用技術のカラーホイールはリング形状とは呼ばれないであろうが、ホイールの中心に小さな孔がある。この孔の直径は、カラーホイールの外周の直径のほんのごく一部である。
【００１８】
なお、完全なカラーリングは、第１のセラミックリング及び第２のセラミックリングを、２つの部分の結合により完全なリングがもたらされるように、セグメント化することによって製造される。別の実施形態では、３つ以上の部分が結合されてカラーリングが形成される。又は、更に別の実施形態では、別の物質のリング、例えばガラスのリングが製造され、当該リングはセグメント化され、別の物質の当該リングの追加の一部分は、カラーリングを完成するために用いられる。更なる実施形態では、第３の、又は、場合によっては第４のセラミックリングからのセグメントがカラーリングに挿入される。
【００１９】
一実施形態では、カラーリングの一部分を形成するステップは、第１のセラミックリングの一部分を第２のセラミックリングの一部分に接続するステップを含む。セラミックリングの一部分が十分に厚く、したがって、自身の重量を支えるのに十分に強度がある場合には接続は有利である。当該一部分同士が接続される場合には、それらは直接結合される。
【００２０】
一実施形態では、カラーリングの一部分を形成するステップは、第１のセラミックリングの一部分を支持構造体に結合し、第２のセラミックリングの一部分も支持構造体に結合するステップを含む。カラーリングの一部分は、支持構造体上で得られる。支持構造体の使用は、セラミックリングの一部分が自身を支持する、及び／又は、使用時にカラーリングが受ける力に耐えるのに強度が十分ではない場合に、特に有利である。そのような力の例は遠心力である。支持構造体は更に、カラーリング（の一部分）の冷却を促進するようにヒートシンクとしても機能する。支持構造体は、金属、好適には比較的高い安定性と比較的良好な熱伝導性とを有する金属でできている。このような物質の例は、アルミニウム及びスチールである。支持構造体に有利な別の例は、セラミックである。
【００２１】
更なる実施形態では、押圧ステップは、粒状前駆体をリング形状のテンプレート内へと、一軸圧力を加えることによって行われる。実際の実施形態では、押圧方向は、リングの中心回転軸に従う。
【００２２】
別の実施形態では、当該方法は更に、第１のセラミックリング又は第１のセラミックリングの一部分を第１の所定厚さに薄くし、及び／又は、第２のセラミックリング又は第２のセラミックリングの一部分を第２の所定厚さに薄くするステップを更に含む。所望の光学特性を得るためには、所定厚さを有するセラミックリングを製造することが必要である。光学特性とは、例えば、カラーリングに衝突する光のどれくらいの光が別の色に変換されるか、どれくらいの光が反射されるか、又は、どれくらいの光がカラーリングを透過するかである。更に、焼結ステップ時、セラミックリングは、それらの最終形状を得るが、それらの厚さはわずかに異なる。薄くするステップは、均一な厚さを有するセラミックリングを得るために用いる。セラミックリングを薄くするステップは、リング体をセラミックリングに焼結した後に行われる必要がある。薄くするステップは、セラミックリングをセグメント化する前に、又は、セラミックリングをセグメント化した後に行われてよい。薄くするステップが、セラミックリングをセグメント化した後に行われる場合、セラミックリングの部分が薄くされる。第１の所定厚さ及び第２の所定厚さは、セラミックリングの中心回転軸に平行な方向において測定される。
【００２３】
なお、第１の所定厚さが、第２の所定厚さとは異なる場合、カラーリングは、恐らく、均衡のとれた質量分布を有していない。一実施形態では、追加の材料が、比較的少ない質量を有するカラーリングの領域に追加される。別の実施形態では、支持構造体は、カラーリングの比較的薄い部分が結合される領域により多くの質量を有する。
【００２４】
一実施形態では、薄くするステップは、研削することによって行われる。実際の実施形態では、セラミックリングは、２つのその表面において事前研削ステップで研削される。当該２つの表面とは、セラミックリングを２つの異なる方向から見た場合のセラミックリングの表面であり、当該方向は、セラミックリングの中心回転軸に従う。後続のステップでは、２つの表面のうちの１つが、所定厚さを得るために更に研削される。２つの研削ステップが用いられると、表面は比較的滑らかである、また、少なくとも、事前研削されただけの表面よりも滑らかである。
【００２５】
別の実施形態では、当該方法は、第１のセラミックリング又は第１のセラミックリングの一部分の表面を変更し、及び／又は、第２のセラミックリング又は第２のセラミックリングの一部分の表面を変更する更なるステップを含む。変更される表面とは、使用時に光が衝突する表面、又は、使用時にセラミック材料を透過した光が出力される表面である。表面を変更するステップは、焼結後に行われ、また、セラミックリングのセグメント化前に行われてよい。変更するステップは、セグメント化ステップ後に、セラミックリングの部分上に対して行われてもよい。１つ又は複数の表面を変更する別個のステップを含むことが有利である。というのは、これは、高精度で小型構造体を作成することを可能にするからである。粒状前駆体をリング体に押圧して当該リング体を焼結するのでは、そのような構造体を作成することは比較的困難である。変更するステップは、構造体を研磨する及び／又は作成するステップを含む。
【００２６】
更なる実施形態では、当該方法は、第１のセラミックリング又は第１のセラミックリングの一部分の表面を研磨し、及び／又は、第２のセラミックリング又は第２のセラミックリングの一部分の表面を研磨するステップを更に含む。特定の用途では、発光体の光がその上に衝突する、又は、透過した光がそこから放射される研摩面を有することが有利である。というのは、研摩面は、例えば当該表面に衝突する光又は当該表面を介して出力された光の制御されていない散乱を阻止するからである。更に、光が表面から反射されなければならない場合は、研磨面はより良く衝突光を反射する。
【００２７】
別の実施形態では、当該方法は、第１のセラミックリング又は第１のセラミックリングの一部分の表面に構造体を作成し、及び／又は、第２のセラミックリング又は第２のセラミックリングの一部分の表面に構造体を作成するステップを更に含む。構造体の作成とは、凹部、スクラッチ、又は、例えばプリズムといった凸部の作成を意味する。特定の用途では、このような構造体を有する表面を有することが有利である。というのは、セラミック材料からの光の出力がより良好となるか、又は、特定の反射、屈折、又は散乱特性が得られるからである。
【００２８】
更なる実施形態では、当該方法は、第１のセラミックリング又は第１のセラミックリングの一部分の表面にコーティングを付与し、及び／又は、第２のセラミックリング又は第２のセラミックリングの一部分の表面にコーティングを付与する更なるステップを含む。１つ又は複数のコーティングが付与される表面とは、使用時に光が衝突する、又は、光がセラミック材料を透過する場合は使用時に光が出力する、セラミックリング又はセラミックリングの一部分の表面である。コーティングは、カラーリングの光特性に影響を及ぼすように、したがって、カラーリングを含む光源によって放射された光の特性に影響を及ぼすように使用される。コーティングの付与は、リング体を焼結するステップの後に行わなければならず、また、セラミックリングをセグメント化する前又は後に行われてもよく、また更には、カラーリング（の一部分）を得るためにセラミックリングの一部分同士を結合した後に行われてもよい。
【００２９】
コーティングは、スプレーコーティング、スパッタリング、又は蒸着といった従来のコーティング付与技術で付与されてよい。
【００３０】
一実施形態では、コーティングは、光ろ過コーティング、光吸収コーティング、反射防止コーティング、光出力コーティング、及びルミネセンスコーティングの群のうちの少なくとも１つである。光ろ過コーティングは、セラミック材料によって反射された又はセラミック材料を通り放射された光の色分布に影響を与えるように使用される。特に、使用されたルミネセンス物質が、所望の色分布を厳密に生成しない場合、光ろ過コーティングは、所望の色分布となるように色分布を改善させるのに役立つ。光吸収コーティングは、セラミック材料によって反射された又はセラミック材料を通り放射された光の強度に影響を与えるように使用される。反射防止コーティングは、不所望の反射を阻止するように使用され、また、光がセラミック材料を透過しなければならない場合、セラミック材料に衝突する光の入力（incoupling）を促進する。光出力コーティングは、セラミック材料からの光の、カラーリングの環境への出力を促進するために使用される。ルミネセンスコーティングは、ルミネセンス物質を有する。ルミネセンス物質は、第１の色を第２の色に変換する。ルミネセンスコーティングがセラミックリング及び／又はセグメント上に用いられる場合、また、特に、既にルミネセンス物質を含むセグメント上に用いられる場合、セグメントを透過又は反射される光は、ルミネセンス物質の２つの放射スペクトルの組み合わせを含むことになる。これにより、より高度な光放射スペクトルの生成と、放射された光の色点のより良好な制御が可能となる。
【００３１】
更なる実施形態では、第２の粒状前駆体は、第１のルミネセンス物質とは異なる第２のルミネセンス物質を含む。第２のルミネセンス物質は、光源の発光体の色を、更なる別の色の光に変換する。この実施形態では、２つの異なる一部分を有するカラーリング（の一部分）が製造され、これらの部分は、それぞれ、異なるルミネセンス物質を有する。したがって、カラーリングが光源に使用される場合、発光体の色は、少なくとも１つの他の色のうちの第２の色に変換される。したがって、光源は、３つの異なる色分布、即ち、発光体によって放射された第１の色分布、少なくとも１つの他の色のうちの第１の色を含む第２の色分布、及び、少なくとも１つの他の色のうちの第２の色を含む第３の色分布、を有する光を放射することが可能である。
【００３２】
別の実施形態では、当該方法は更に、（ｉ）第１のルミネセンス物質を含まない、及び／又は、第２のルミネセンス物質を含まない第３の粒状前駆体の第３のリング体を押圧するステップと、（ｉｉ）第３のセラミックリングを得るために、第３のリング体を焼結するステップと、（ｉｉｉ）第３のセラミックリングを少なくとも２つの部分にセグメント化するステップと、を含む。第１のセラミックリングの一部分を、第２のセラミックリングの一部分に結合するステップは、３つの部分を含むカラーリング（の一部分）を得るために、第３のセラミックリングの一部分を、第１のセラミックリングの一部分及び／又は第２のセラミックリングの一部分に結合するステップを更に含む。第１のセラミックリングの一部分を支持構造体に結合し、及び、第２のセラミックリングの一部分を支持構造体に結合するステップは、３つの部分を含むカラーリングを得るために、第３のセラミックリングの一部分を支持構造体に結合するステップを更に含む。この実施形態は、３つの部分を含み、当該３つの部分が、それぞれ、別の特性を有するカラーリングを得るための製造方法を提供し、したがって、カラーリングを含む光源は、時分割多重方式で幾つかの色分布を放射する。このことは、カラー画像を投影するために時分割多重方式で原色の赤、緑、青が利用可能でなければならないプロジェクタにカラーリングが使用される場合に特に有利である。
【００３３】
この実施形態は、特に、その一部分がセラミックリングの一部分を形成するために用いられる第３のセラミックリングの製造に関する。なお、カラーリング製造方法は、その一部分がカラーリングの一部分を形成するために用いられる最大３つのセラミックリングを製造することに限定されない。それぞれ異なる特性を有する、例えばそれぞれ異なるルミネセンス物質を含む複数のセラミックリングを製造することができ、複数のセラミックリングのそれぞれの一部分は、カラーリングの一部分又は完全なカラーリングを形成するために用いられる。
【００３４】
更なる実施形態では、第３の粒状前駆体は、第１のルミネセンス物質とは異なり、第２のルミネセンス物質とも異なる第３のルミネセンス物質を含む。
【００３５】
別の実施形態では、第２のセラミックリングは、光透過性又は光反射性である。光透過性とは、第２のセラミックリングに衝突する光の少なくとも一部が、第２のセラミックリングを透過することを意味する。したがって、第２のセラミックリングは、透明又は半透明である。更に、第２のセラミックリングが、ルミネセンス物質を含む場合、光透過性の効果は、ルミネセンス物質による光の変換の結果である光も、第２のセラミックリングを透過させる。光反射性とは、第２のセラミックリングに衝突する光の少なくとも一部が反射されることを意味する。反射は、「入射角は反射角に等しい」という法則に従い、また、当該反射は制御されていない反射の場合がある。制御されていない反射とは、衝突した光は散乱することを意味する。更に、第２のセラミックリングがルミネセンス物質を含む場合、光反射性の効果は、ルミネセンス物質に衝突する光が別の色の光に部分的に変換され、当該別の色の光も第２のセラミックリングの環境に放射させる。なお、第１のセラミックリングも部分的に光透過性及び／又は部分的に光反射性であってもよい。しかし、第１のセラミックリングも、衝突光の一部を、別の色の光に変換する。なお、第２のセラミックリングの一部分の光透過性を得るために、第２の粒状前駆体に関して、特定の選択がされている。製造方法の押圧ステップ及び焼結ステップのパラメータは、第２の粒状前駆体の特性に適応されなくてはならず、また、当該セラミックリングの必要な特性に適応されなければならない。
【００３６】
一実施形態では、第２の粒状前駆体は、任意のルミネセンス物質を含まない。したがって、カラーリングの第２の部分は、発光体の光の色を変更することなく、当該光を透過又は反射のみし、カラーリングの第１の部分は、第１の部分に衝突した光の色を変更する。例えば、カラーリングが回転している際に青色光がカラーリングに衝突する場合、青色光が第２の部分に衝突すると、当該青色光は、カラーリングを透過又は反射され、また、例えば当該青色光が第１の部分に衝突すると、第１の部分によって黄色の光が放射される。したがって、光源によって青色及び黄色の光が時分割多重方式で放射される。回転速度が十分に高ければ、人間の目及び脳は、放射された青色及び黄色の光の組み合わせを、例えば白色として経験する。
【００３７】
特に、発光体がレーザー発光ダイオードである場合、発光体の光の色を変更することなく当該光を透過又は反射するようにカラーリングの第２の部分を使用することが有利である。レーザー光の特性は、光の空間的及び時間的コヒーレンス特性であり、したがって、妨害となるスペックル（Speckle）効果及び他の干渉影響のリスクがある。光が第２の部分によって透過又は反射されると、コヒーレンス特性は減少される。更に、光は、同様の物質によって連続的に透過又は反射されるので、透過又は反射された光の特性は、略同じ特性を有する。異なる物質によって透過又は反射された光の色のみが異なる。
【００３８】
一実施形態では、支持構造体の形状は、ディスク形状、スポークを有するホイール形状、及びリング形状の群から選択される形状である。支持構造体の特定の実施形態は、特定の用途に応じて利点を有する。特に、カラーリングに衝突する光がカラーリングを透過しなければならない場合、支持構造体は光を遮らない。セラミックリングの部分が支持構造体に結合されるので、支持構造体と部分との組み合わせは、発光デバイスにおいて任意の向きで用いられる。支持構造体は、カラーリングの上方、下方、又は横に位置付けられてよい。特定の実施形態では、支持構造体は、カラーリング内に配置されるディスク形状である。別の特定の実施形態では、支持構造体は、カラーリング内に配置されるリング形状である。更に別の特定の実施形態では、支持構造体は、カラーリングの周りに配置されるリング形状である。
【００３９】
別の実施形態では、第１のルミネセンス物質は、第１の色分布の光を、当該第１の色分布とは異なる第２の色分布に変換する。第１の色分布は、青色光を含み、この青色光は、第２の色分布には含まれない。多くの実際の用途では、青色発光ダイオード又は青色発光レーザーが発光体として使用される。というのは、これらの発光体は、比較的効率的で、したがって費用効率的であるからである。
【００４０】
更なる実施形態では、第１のルミネセンス物質及び／又は第２のルミネセンス物質は、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ（ＢＡＭ）、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＬｕＡｇ）、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ）、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（ＳＳＯＮＥ）、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ（ＢＳＯＮＥ）、（Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（ＢＳＳＮＥ）、ＣａＳｉＡｌＮ３：Ｅｕ（ＥＣＡＳ）の群のうちの１つの物質である。特定した群のルミネセンス物質は、セラミックルミネセンス物質での使用に適しており、青色又は紫色光を原色に変換する。更なる実施形態では、Ｇｄ及びＧａのリストの（コ）ドーパントを有するガーネット色の物質又はルミネセンス有機物質を用いてもよい。
【００４１】
別の実施形態では、第１の粒状前駆体、第２の粒状前駆体、及び／又は第３の粒状前駆体は、焼結補助剤及び／又は少量の結合剤を含む。焼結補助剤は、焼結プロセスの効率を向上させる、及び／又は、生成されるセラミックリングの品質を向上させる。少量の結合剤は、リング体を押圧した後にリング体がバラバラにならないように押圧ステップに特に有用である。少量の結合剤は、通常、例えば焼結ステップといった製造方法の後のステップにおいて焼き尽くされる。
【００４２】
本発明の第２の態様は、発光体によって放射された光の色を、少なくとも１つの他の色に変換するセラミックリングを定義する。当該セラミックリングは、発光体の色を少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する第１のルミネセンス物質を含む。
【００４３】
一実施形態では、カラーリングの一部分は、発光体によって放射された光の色を、少なくとも１つの他の色に変換するために与えられている。カラーリングの当該一部分には、第１のルミネセンス物質を含む第１のセラミック材料の第１のリングの第１の一部分を含む。第１のルミネセンス物質は、発光体の光の色を、少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する。カラーリングは更に、第２のセラミック材料の第２のリングの一部分を含む。第１のルミネセンス物質は、第２のセラミックリングには含まれない。第１の一部分及び第２の一部分は、カラーリングの一部分を形成するために結合される。
【００４４】
本発明の第１の態様において説明した通り、カラーリングの一部分が効率的に製造される。セラミック材料の使用は有利である。というのは、当該材料は、熱を良好に伝え、かつ熱をカラーリングの当該一部分の環境に容易に拡散させるからである。更に、セラミック材料は、過剰加熱にあまり影響を受けないので、カラーリングの当該一部分は、染料に蛍光体を有する既知のカラーホイールよりも温かくなる。
【００４５】
カラーリングの当該一部分は更に、本発明の第１の態様による製造方法と同じ利点を提供し、また、製造方法の対応する実施形態と同様の効果を有する同様の実施形態を有する。
【００４６】
本発明の第３の態様では、本発明の第２の態様によるカラーリングの一部分を含む光源が提供される。
【００４７】
本発明の第４の態様では、本発明の第３の態様による光源を含む投影デバイスが提供される。
【００４８】
本発明の第３の態様による光源及び本発明の第４の態様による投影デバイスは、本発明の第１の態様による製造方法と同じ利点を提供し、また、製造方法の対応する実施形態と同様の効果を有する同様の実施形態を有する。
【００４９】
本発明の別の態様では、本発明の第１の態様による製造方法によって製造されたカラーリングが提供される。
【００５０】
本文書のコンテキストでは、特定の色の光は、通常、あるスペクトルを有する光を含む。この特定のスペクトルは、例えば、所定の波長周りの所定の帯域幅を有する１つの原色を含むか、又は、例えば、複数の原色を含む。所定の波長とは、放射パワースペクトル分布（radiant power spectral distribution）の平均波長である。このコンテキストにおいて、特定の色の光は更に、紫外線といった不可視の光も含む。原色の光は、例えば、赤色、緑色、青色、黄色、及びアンバー色の光を含む。特定の色の光は更に、青色及びアンバー色、又は、青色、黄色、及び赤色のといった原色の混合体を含んでもよい。
【００５１】
本発明のこれらの又は他の態様は、以下に説明する実施形態を参照することにより明らかとなり、また、明瞭となろう。
【００５２】
なお、当業者であれば、本発明の上記実施形態、実施態様、及び／又は態様の２つ以上を、有用と思われる任意の方法で組合せてもよいことは理解されよう。
【００５３】
システム、方法、及び／又はコンピュータプログラムプロダクトの修正及び変更は、システムの説明された修正及び変更に対応し、本説明に基づいて、当業者によって実行されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の第１の態様による方法の一実施形態を概略的に示す。
【図２】図２は、本発明の第１の態様による方法の別の実施形態を概略的に示す。
【図３】図３は、カラーリングの一部分の製造を概略的に示す。
【図４ａ】図４ａは、使用時のカラーリングの一実施形態を概略的に示す。
【図４ｂ】図４ｂは、使用時のカラーリングの別の実施形態を概略的に示す。
【図５ａ】図５ａは、カラーリングの一部分と支持構造体とのアセンブリの第１の実施形態の平面図を概略的に示す。
【図５ｂ】図５ｂは、カラーリングの一部分と支持構造体とのアセンブリの第２の実施形態の平面図を概略的に示す。
【図５ｃ】図５ｃは、カラーリングと支持構造体とのアセンブリの第３の実施形態の平面図を概略的に示す。
【図６ａ】図６ａは、カラーリングと支持構造体とのアセンブリの第４の実施形態の平面図を概略的に示す。
【図６ｂ】図６ｂは、カラーリングと支持構造体とのアセンブリの第５の実施形態の平面図を概略的に示す。
【図６ｃ】図６ｃは、カラーリングと支持構造体とのアセンブリの第６の実施形態の平面図を概略的に示す。
【図７ａ】図７ａは、本発明の第３の態様による光源の一実施形態を概略的に示す。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明の第４の態様による投影デバイスの一実施形態を概略的に示す。
【００５５】
なお、様々な図面において同じ参照符号によって示されるアイテムは、同じ構造上の特徴及び同じ機能を有するか、又は、同じ信号である。このようなアイテムの機能及び／又は構造が説明されている場合、詳細な説明においてそれらの説明を繰り返す必要はない。
【００５６】
図面は全くの図表に過ぎず、縮尺通りではない。特に、明確にするために、幾つかの寸法は特に大きく見せている。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１に、カラーリングを製造する方法１００の第１の実施形態が示される。カラーリングは、発光体を含む光源に使用する。カラーリングは、発光体によって放射された光の色を、少なくとも１つの他の色に変換する。方法１００のステップ１０２において、第１のルミネセンス物質を含む第１の粒状前駆体（precursor）が第１のリング体に押圧される。第１のルミネセンス物質は、発光体によって放射された光の色を、少なくとも１つの他の色のうちの第１の色に変換する。一実施形態では、第１の粒状前駆体は、リング状凹部を含むテンプレートに入れられ、一軸圧力によって、第１の粒状前駆体は第１のリング体に押圧される。ステップ１０４において、第１のリング体を焼結すると、第１のセラミックリングが得られる。第１のセラミックリングは、第１のセラミックリングに衝突する光が当該セラミックリングを部分的に透過し、セラミックリングを透過した当該光の一部が別の色の光に変換されるような光透過性材料である。このような光透過性セラミックリングを得るためには、特定の第１の粒状前駆体が選択されなければならない。別の実施形態では、第１のセラミックリングは、光反射面を有する。光反射面に衝突する光は、その元の色で部分的に反射され、また、当該光の一部は、別の色の光に変換され、反射面から放射されて戻る。特定の実施形態では、第１のルミネセンス物質の濃度は、発光体によって放射された光の全てを別の色の光に変換するのに十分に高く、したがって、セラミックリングが光透過性である場合、別の色の光のみがセラミックリングによって放射され、また、セラミックリングが光反射性である場合、発光体の元の色の光は反射されない。なお、第１のセラミックリングは、全体として、カラーリングとして用いられてもよく、また、別の実施形態では、第１のセラミックリングの一部分が、第１のセラミックリングの少なくとも一部分を形成するように用いられてよい。
【００５８】
なお、少量の結合剤を第１の粒状前駆体に添加すると、第１の粒状前駆体を押圧した後に第１のリング体のより安定した形状が得られる。少量の結合剤によって、第１のリング体がバラバラにならないようにされる。一般に、少量の結合剤は、焼結ステップ１０４において第１のリング体から燃え尽きる。第１の粒状前駆体は、焼結ステップ１０４の結果を向上させる焼結補助剤も含む。当該焼結補助剤は、焼結ステップ１０４の効率を更に向上させる。
【００５９】
図２に、カラーリングの一部分を製造する別の方法２００の一実施形態が示される。この方法は、第１の粒状前駆体の第１のリング体を押圧するステップ１０２と、第１のセラミックリングを得るために第１のリング体を焼結するステップ１０４とを含む。ステップ２０６において、第１のセラミックリングは、少なくとも２つの部分にセグメント化される。ステップ２０８において、第２のリング体が、第２の粒状前駆体から押圧される。第２の粒状前駆体には第１のルミネセンス物質は含まれない。ステップ２１０において、第２のリング体を焼結すると、第２のセラミックリングが得られる。ステップ２１２において、第２のセラミックリングは、少なくとも２つの部分にセグメント化される。ステップ２１４において、第１のセラミックリングの少なくとも１つの部分を、第２のセラミックリングの少なくとも１つの部分に結合すると、カラーリングの少なくとも一部分が形成される。
【００６０】
押圧ステップ２０８及び焼結ステップ２１０は、押圧ステップ１０２及び焼結ステップ１０４と同様ではあるが、押圧ステップ２０８では、第１のルミネセンス物質が含まれないセラミックリングを得るために別の粒状前駆体が用いられる。なお、第２の粒状前駆体は、発光体によって放射された光を、少なくとも１つの他の色のうちの第２の色の光に変換する第２のルミネセンス物質を含んでもよい。
【００６１】
セグメント化ステップ２０６及び２１２は、セラミックリングを部分に、のこ引き（sawing）することによって行われる。セラミックリングがセグメント化される平面は、セラミックリングの中心回転軸を含む平面であってよく、したがって、セグメント間に間隙が作られることなく容易に互いに結合されるセグメントが得られる。セグメント化平面は、つまり、中心回転軸と、中心回転軸に垂直な線のうちの１つの線によって画定される平面である。なお、セラミック部分をセグメント化するために他の技術を用いてもよい。
【００６２】
セラミックリングの一部分を形成するステップ２１４は、第１のセラミックリングの一部分を、第２のセラミックリングの一部分に、例えばこれらの一部分を互いに接着又ははんだ付けすることによって、直接結合することによって行われる。別の実施形態では、結合は、支持構造体を介して間接的に行われる。第１のセラミックリングの一部分が、例えば当該一部分を支持構造体に接着又ははんだ付けすることによって、支持構造体に結合され、また、第２のセラミックリングの一部分が、同様の技術によって支持構造体に結合される。なお、これらの一部分は、第１のセラミックリングの当該一部分のセグメント化面が、第２のセラミックリングの当該一部分のセグメント化面に面するように、支持構造体に結合されなければならない。
【００６３】
図３は、カラーリング２１８の一部分の製造を概略的に示す。第１のリング体３０２が示される。第１のリング体３０２は、第１の粒状前駆体をリング形状に押圧した結果得られたものである。焼結を利用して、第１のリング体３０２が第１のセラミックリング３０４に変換される。第１のセラミックリング３０４と第１のリング体３０２とは実質的に同じ形状だが、焼結時に、寸法がわずかに変化する。第２のリング体３１０が示される。第２のリング体３０２は、第２の粒状前駆体をリング形状に押圧した結果得られたものである。第２のセラミックリング３１２は、第２のリング体３１０を焼結した結果得られたものである。セグメント化された第１のセラミックリング３０６の一部分３０８を用いて、カラーリング２１８の一部分が形成される。セグメント化された第２のセラミックリング３１６の一部分３１４を用いて、カラーリング２１８の一部分が形成される。
【００６４】
図４ａでは、カラーリング４００の一実施形態の使用が示される。カラーリング４００は、セラミック材料のセクション４１０、４１２、４２４を含む。各セクションは、異なる光学特性を有する。少なくとも１つのセクション４１０、４１２、４２４が、第１のルミネセンス物質を含む。他のセクション４１０、４１２、４２４もルミネセンス物質を含んでもよく、また、実際の実施形態では、様々なセクション４１０、４１２、４２４のルミネセンス物質は互いに異なる。各セクション４１０、４１２、４２４は光透過性である。つまり、セクション４１０、４１２、４２４の表面４２０に衝突する光の少なくとも一部分が、光が衝突した表面４２０とは反対側の別の表面４２８からセクション４１０、４１２、４２４を出ることを意味する。一実施形態では、セクション４１０、４１２、４２４のうちの１つは、ルミネセンス物質を含まない。別の実施形態では、セクション４１０、４１２、４２４のうちの１つは、セラミック材料で作られておらず、例えばガラスで作られたリングのセグメントであってもよい。
【００６５】
使用時、発光体４１８は、単色光４２２を放射する。放射された光は、カラーリング４００の表面４２０に衝突する。セクション４２４がルミネセンス物質を含み、かつ、発光体４１８の光ビームがセクション４２４に向けられていると仮定すると、単色光４２２のある一部がセクション４２４を透過し、当該光のある一部が、ルミネセンス物質によって、別の色の光４３０に変換される。透過光は、セクション４１０、４１２、４２４のセラミック材料を、表面４２０とは反対側の表面４２８から出る。
【００６６】
カラーリング４００は、仮想中心回転軸４１６を有する。リングの内側半径は、図面中、参照符号４０４により示し、値ｄ１を有する。内側半径４０４は、中心回転軸４１６から、中心回転軸４１６に向くカラーリング４００の表面４０６までの距離である。外側半径４０２は、中心回転軸４１６からカラーリング４００の外周４０８までの距離であり、値ｄ２を有する。なお、リング形状は、値ｄ１は、値ｄ２の半分よりも大きい、したがって、ｄ１＞０．５ｄ２であることを特徴とする。
【００６７】
使用時、カラーリング４００は、矢印４１４で示されるように、カラーリング４００の中心回転軸４１６周りを回転する。したがって、発光体４１８によって放射される光ビームは、セクション４１０、４１２、４２４に連続的に衝突する。各セクション４１０、４１２、４２４の光学特性は異なり、特に、異なるルミネセンス物質の使用により、カラーリング４００によって連続的に放射される光ビームは、異なる色を有する。実際の応用では、カラーリング４００は比較的高速に回転するので、人間は、カラーリング４００によって放射される光の色を、連続的かつ繰り返し放射される色の組み合わせとして経験する。
【００６８】
なお、カラーリング４００を製造する方法は、第１のセラミックリング、第２のセラミックリング、第３のセラミックリングを薄くするステップ、及び／又は、第１のセラミックリングの一部分、第２のセラミックリングの一部分、第３のセラミックリングの一部分を薄くするステップを含んでもよい。この薄くするステップは、所定厚さ４２６を有するセクション４１０、４１２、４２４を得るために行われる。この所定厚さ４２６は、カラーリング４００によって所望の光学特性が得られるように選択される。例えば比較的厚いカラーリング４００は、発光体４１８のより多くの光４２２を、別の色の光４３０に変換する。
【００６９】
なお、セクション４１０、４１２、４２４は、それぞれ、異なる所定厚さを有してもよい。これにより、不均衡な質量分布がもたらされる。使用時、カラーリング４００が回転すると、不均衡な質量分布は、振動を引き起こす。そのような振動を防ぐために、セクション４１０、４１２、４２４の質量密度は、カラーリング４００が不均衡な質量分布を有さないように選択される。他の解決策としては、不均衡な質量分布を補うためにカラーリング４００に追加の質量を局所的に取付けることや、カラーリング４００を、不均衡な質量分布を有する支持構造体に結合することが挙げられる。この場合、支持構造体の不均衡な分布は、カラーリング４００の不均衡な分布の逆であるべきである。
【００７０】
カラーリング４００を製造する方法は、発光体の光が衝突するカラーリング４００の表面４２０の構造を変更する、又は、光がセラミック材料から出るカラーリング４００の表面４２８の構造を変更する追加のステップを含んでもよい。表面４２０、４２８を変更するステップは、例えば光の散乱を阻止するために表面４２０、４２８を研磨すること、又は、例えばセラミック材料からの光の出力（outcoupling）を促進する規則正しい又は不規則な構造体の作成することである。表面４２０、４２８に構造体を作成することは、凹部、凸部、又は、例えばスクラッチを形成することを含む。なお、表面４２０、４２８のうちの１つを変更するステップは、まだセグメント化されていないセラミックリング上、セラミックリングの個々のセクション４１０、４１２、４２４上、カラーリングの形成された部分上、又は、カラーリング４００の全体上で行われてもよい。
【００７１】
カラーリング４００の製造方法は、カラーリング４００の表面のうちの１つにコーティングを付与する追加のステップを含んでもよい。コーティングは、発光体の光が衝突する表面４２０、及び／又は、カラーリング４００によって光が出力される表面４２８に付与されてよい。コーティングは、光ろ過コーティング、光吸収コーティング、反射防止コーティング、光出力コーティング、及びルミネセンスコーティングの群のうちの少なくとも１つである。光ろ過コーティングは、セラミック材料によって反射された又はセラミック材料を通り放射された光の色分布に影響を与えるように使用される。特に、使用されたルミネセンス物質が、所望の色分布を厳密に生成しない場合、光ろ過コーティングは、所望の色分布となるように色分布を改善させるのに役立つ。光吸収コーティングは、セラミック材料によって反射された又はセラミック材料を通り放射された光の強度に影響を与えるように使用される。反射防止コーティングは、不所望の反射を阻止するように使用され、また、光がセラミック材料を透過しなければならない場合、セラミック材料に衝突する光の入力（incoupling）を促進する。光出力コーティングは、セラミック材料からの光の、カラーリングの環境への出力を促進するために使用される。ルミネセンスコーティングは、ルミネセンス物質を有する。ルミネセンス物質は、第１の色を第２の色に変換する。ルミネセンスコーティングがセラミックリング及び／又は各セクション４１０、４１２、４２４上に用いられる場合、また、特に、既にルミネセンス物質を含むセクション４１０、４１２、４２４に用いられる場合、セクション４１０、４１２、４２４を透過する又は反射される光は、ルミネセンス物質の２つの放射スペクトルの組み合わせを含むことになる。これにより、より高度な光放射スペクトルの生成と、放射された光の色点のより良好な制御が可能となる。なお、コーティングを付与するステップは、まだセグメント化されていないセラミックリング上、セラミックリングの個々のセクション４１０、４１２、４２４上、カラーリングの形成された部分上、又は、カラーリング４００の全体上で行われてもよい。
【００７２】
一実施形態では、発光体４１８は、青色光を放射するレーザー光源である。セクション４１０、４１２、４２４のうちの１つは、青色光を原色の赤色の光に変換するルミネセンス物質を含んでよい。セクション４１０、４１２、４２４の別の１つは、青色光を原色の緑色の光に変換するルミネセンス物質を含んでよい。セクション４１０、４１２、４２４の最後の１つは、ルミネセンス物質を含まず、光透過性である。セラミック材料に青色レーザー光を透過させることは有利である。というのは、レーザー光の典型的な特性の一部が当該物質によって変更されるからである。レーザー光は、空間及び時間において強くコヒーレントであり、したがって、スペックル（Speckle）効果及び他の干渉影響のリスクがある。セラミック材料を透過することによって、あまりコヒーレントではない光がもたらされる。
【表１】
2014508815.tif 000003
【００７３】
上記表１には、適切なルミネセンス物質の例が提示される。提示されている物質は、４０５及び／又は４５０ｎｍの波長を有する青色（レーザー）光を他の原色に変換することができる。
【００７４】
図４ｂは、カラーリング４５０の別の使用事例を示す。カラーリング４５０は、光反射性であり光透過性ではない３つのセクション４５２、４５６、４５８を含む。少なくとも１つのセクション、図４ｂでは、セクション４５８が、光源４１８によって放射された光４２２の色を、少なくとも１つの別の色のうちの第１の色４３０に変換する第１のルミネセンス物質を含む。実際の実施形態では、他のセクション４５２、４５６もルミネセンス物質を含むが、セクション４５２、４５６、４５８の各々におけるルミネセンス物質は、互いに異なる。図４ａのコンテキストにおいて説明した通り、カラーリング４５０もその中心回転軸４１６の周りを回転する。発光体４１８からの光が、カラーリング４５０の上面４５４に衝突する。発光体の光ビームは、９０度の垂直角とは異なる特定の角度で上面４５４に当たる。光ビームは反射され、発光体４１８の光４２２の一部は、別の色の光４３０に変換される。
【００７５】
図５ａから図５ｃに、支持構造体と、カラーリング（の一部分）とのアセンブリの幾つかの実施形態の平面図が示される。平面図とは、カラーリング（の一部分）の中心回転軸を介して、アセンブリに向かって見た場合の視野である。図２のコンテキストにおいて説明した通り、第１のセラミックリング及び第２のセラミックリングの一部分は、互いに直接結合されても、又は、支持構造体に結合されてもよい。支持構造体は、カラーリング（の一部分）への支持を与え、これは、カラーリング（の一部分）が比較的薄く、そのため、比較的大きい力に耐えるには強度が十分ではない場合に特に有利である。特にカラーリングが比較的高速に回転される場合、遠心力が比較的大きくなる。更に、使用時、カラーリングは、光が１つの色から別の色に変換される際の光の吸収及びエネルギーの吸収により、比較的熱くなる。支持構造体は、更に、カラーリングからの熱を、図示されているアセンブリ５１０、５２０、５３０の環境へと伝えるヒートシンクであってもよい。
【００７６】
図５ａには、スポークを有するホイール形状の支持構造体５１６を含む第１のアセンブリ５１０が示される。図５ａでは、２つの異なるセラミックリングの２つの部分５１２、５１４が、支持構造体５１６に結合されている。図５ｂでは、支持構造体５２２は、リング形状を有する。図５ｃでは、支持構造体５３２は、ディスク形状である。図５ｃには、４つの異なるセラミックリングの４つの部分５１２、５１４、５３４、５３６を含む完全なカラーリングが示される。図５ａ、図５ｂ、図５ｃの全ての実施形態において、セラミック部分は、支持構造体上に組み立てられかつ支持構造体に接続される。
【００７７】
支持構造体５１６、５２２、５３２は、金属、好適には比較的高い安定性と比較的良好な熱伝導性とを有する金属からできている。そのような材料の例はアルミニウム及びスチールである。支持構造体５１６、５２２、５３２に有利な材料の別の例はセラミック支持構造体を使用することである。
【００７８】
図４ａのコンテキストにおいて上述した通り、カラーリング（の一部分）の質量は、カラーリング（の一部分）の中心回転軸に対して不均衡であることがあり、これは、カラーリング（の一部分）が回転される場合に好ましくない。図示される支持構造体５１６、５２２、５３２は、アセンブリが全体として均衡のとれた質量分布を有するように、不均衡な質量を補うように使用されてもよい。
【００７９】
図６ａ乃至図６ｃに、カラーリング及び支持構造体のアセンブリの実施形態の他の３つの平面図が示される。図６ａのアセンブリ６１０は、３つのセクション６１４、６１６、６１８から構成されるカラーリングと、ディスク形支持構造体６１２とを含む。したがって、言い換えると、ディスクがカラーリングによって囲まれている。図６ｂは、図６ａのアセンブリ６１０と同様のアセンブリ６２０を示す。しかし、アセンブリ６２０は、カラーリングによって囲まれたリング形支持構造体６２２を有する。図６ｃのアセンブリ６５０は、３つの部分６５２、６５４、６５６のカラーリングを含み、また、リング形支持構造体６５８を含む。アセンブリ６５０では、リング形支持構造体６５８が、カラーリングを囲む。
【００８０】
なお、図５ｃのディスク形支持構造体５３２及び図６ａのディスク形支持構造体６１２は、アセンブリを発光装置内に配置するために用いられる穴をその中心に有してもよい。
【００８１】
図７ａに、本発明の第３の態様による光源７００の一実施形態が概略的に示される。光源７００は、第１の原色の光４２２を放射する発光体４１８を含む。光源７００は更に、そのうちの少なくとも２つはルミネセンス物質を含む３つのセラミック部分の組み合わせであるカラーリング７０２を含む。カラーリング７０２と発光体４１８との組み合わせは、図４ａの実施形態と同様に動作する。したがって、光源７００によって放射される光４２２がカラーリング７０２の一部分を透過される場合、光４２２の少なくとも一部は、別の色の光４３０に変換される。したがって、カラーリング７０２の特定のセクションが発光体４１８の光ビーム内にある限り、様々な色４２２、４３０の組み合わせが環境に放射される。なお、別の実施形態では、発光体４１８の光の全てが、別の色４３０に変換される。カラーリング７０２は回転するため、時間の経過と共に、光源７００によって別の色の光が放射される。回転速度が十分に高ければ、人間は、別個の色を知覚できないため、光源７００によって放射される光を様々な色の組み合わせとして知覚する。
【００８２】
図７ｂは、図７ａの光源７００を含む、例えばビーマーである投影デバイスの一実施形態を示す。
【００８３】
なお、上記実施形態は、本発明を例示するものであって限定するものではない。また、当業者であれば、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態をデザインできるであろう。
【００８４】
請求項において、括弧内に示される参照符号は、当該請求項を限定すると解釈すべきではない。「含む」という動詞及びその活用形の使用は、請求項に記載される要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」を用いて単数形で記載される要素は、当該要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウェアによって、また、適切にプログラムされたコンピュータによって実施されてもよい。幾つかの手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段のうちの幾つかは、ハードウェアの全く同一のアイテムによって具現化されてもよい。特定の手段が、相互に異なる従属請求項に記載されるというだけで、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないということを意味するものではない。
【図１】
2014508815.tif 000004
【図２】
2014508815.tif 000005
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
2014508815.tif 000010
【図５ｃ】
2014508815.tif 000011
【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【国際調査報告】
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