(57)【要約】  本発明は、動作条件の変化によって生じる色度の変動が無い複数の光源によって発される光の色の混合によって、色域の予め定められた色度値をもつ光を生成する方法に関し、光源の各々は原色光を発し、当該光源は少なくとも三つの原色光を発することが出来、少なくとも第1の光源と第2の光源とが、少なくとも一つの原色光を発する。原色を連続して表示するディスプレイのアプリケーションで好都合に用いられることさえ可能な、複数の光源により発された光の色の混合によって、光の色域で予め定められたコンスタントな色度値をもつ光を生成する単純な方法を供するという目的が、前記第1の光源及び前記第2の光源が異なるピーク波長の光及び/又は異なる主波長をもつ光を発し、そして、前記第1の光源及び前記第2の光源から発された光の色の混合によって生成された原色の色度が前記第1の光源及び第2の光源の強度の比率を制御することによって予め定められたコンスタントな色度値に調整され、そして、色の混合によって生成された前記原色光の前記色度値が、他の原色光源の光との色の混合による光の生成のために使われることによって、達成される。
2010503169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源の各々が原色を有する光を発し、前記複数の光源が少なくとも三つの原色を有する光を発することができ、少なくとも第1の光源及び第2の光源が少なくとも一つの原色の光を発するために使用され、前記複数の光源により発された光の色の混合によって、色域の予め定められた色度値をもつ、光を生成する方法において、
前記第1の光源及び前記第2の光源は、異なるピーク波長及び/又は異なる主波長をもつ光を発し、前記第1の光源及び前記第2の光源から発される光の色の混合により生成される原色の色度が、前記第1の光源及び前記第2の光源の光強度の比率の制御を通じて予め定められた色度値に調整され、色の混合により生成される原色光の色度値が、他の原色光源の光との色の混合によって光を生成するために使用されることを特徴とする、光を生成する方法。
【請求項２】
少なくとも前記原色のうちの一つの前記色度値が、専用の光源の光強度の比率によって、人間の目に対してより高い効率をもつ色度値に調整されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光源がLEDであり、異なる選別からのLEDが各原色に対して好ましくは使用されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも一つの原色光の色度値が、それぞれの光源に対するコンスタントな色度値を考慮して、各光源の光強度が予め定められた時間枠の範囲内で測定される態様で、第1の光源及び第2の光源用の少なくとも1個の光センサによる光強度の測定から算出されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも1個の波長感受性光センサが、前記原色の一つの光の前記色度値を決定するために用いられ、異なる色フィルタを有する好ましくは少なくとも2個の波長感受性光センサが、前記原色の一つの光の前記色度値を決定するために用いられることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
制御手段、好ましくはマイクロコントローラが、それぞれの原色光の予め定められた色度値を実現するために、少なくとも前記第1の光源及び前記第2の光源の電流、電圧、及び/又はデューティ・ファクタを制御するために用いられることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記制御手段が、電流、電圧、光強度及び/又は温度に応じて、当該制御手段のメモリ内に記憶された、少なくとも前記第1の光源及び前記第2の光源のコントロール値を使用することを特徴とする、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
原色光を生成するために使用される各光源のコントロール値が、制御手段のメモリのルックアップテーブル内に記憶されることを特徴とする、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
各光源の電流、電圧及び／又は光強度に対するコントロール値の依存性が、製造の後、スイッチ-オン手順の間、要求あり次第、及び/又は断続的な較正の際に測定され、記憶されることを特徴とする、請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記光源の前記光強度が、前記光源の駆動電流又は駆動電圧の振幅変調を通じて制御されることを特徴とする、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
複数の原色をもつ光を発する複数の光源と、
少なくとも一つの原色に対する少なくとも2個の異なる光源と、
請求項１乃至１０に従う色の混合により光を生成する方法が実行されることができる少なくとも制御手段とを有する、色の混合によって色域の予め定められた色度値を有する白色光を生成し、発するための装置。
【請求項１２】
原色赤、緑、及び青を有する光を好ましくは発する光源として、少なくともLEDを有することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも１個のマイクロコントローラ、好ましくは各光源のコントロール値を記憶するためのメモリを有する少なくとも１個のマイクロコントローラを有することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも１個の光センサ、電流センサ、電圧センサ、及び/又は温度センサを有することを特徴とする、請求項１１乃至１３の何れか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御手段が、電流及び/又は電圧の振幅変調を通じて、各光源の前記光強度を制御できることを特徴とする、請求項１１乃至１４の何れか一項に記載の装置。
【請求項１６】
ディスプレイ・アプリケーション、照明のアプリケーション、又は信号伝送のアプリケーションで、好ましくはDLP又はLCDのアプリケーションで、好ましくは１枚パネルのDLPアプリケーション又はカラーの連続するLCDアプリケーションでの、請求項１１乃至１５の何れか一項による装置の使用。
【請求項１７】
請求項１１から１５に記載の装置を有する、DLPパネル又はLCDパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々が原色を有する光を発する複数の光源により発される光の色の混合によって、色域の予め定められた色度値をもつ光を生成する方法に関し、当該光源は、少なくとも三つの原色をもつ光を発することが可能であり、そして、少なくとも第1の光源と第2の光源とが、少なくとも一つの原色光を発するために用いられる。さらにまた、本発明は、色の混合によって、色域の予め定められた色度値を有する光の生成及び発光のための装置に関し、更に当該装置の好都合なアプリケーションにも関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
原色の色の混合による、色域の予め定められた色度値を有する光、例えば白色光の生成は、従来技術でよく知られている。本特許出願において、「色域」という用語が色空間の二次元領域のために使用され、色度値は、種々異なる色の光を発している少なくとも三つの光源、即ち、異なるピーク波長及び／又は主波長を有する光源の色の混合によって実現可能である。電球のような従来の光源が、発光ダイオード（LED）、有機発光ダイオード（OLED）又はレーザのような非常に効率的な単色を発している装置と置き換えられる幾つかのアプリケーションは、予め定められた色度値をもつ光を生成するために、色の混合の原理を使用する。通常、生成された光は、各光源の動作状態、すなわち各LEDの動作状態を制御することによって、予め定められた色度値に調整されることができる。しかしながら、原色光を発している光源、例えばLEDは、温度、電流、電圧及び／又は光強度のようなパラメータに応じて、色度値が変化する。したがって、混合色光の色度値もまた、変化が生じる。コンスタントな色度値をもつ光を発する照明装置は、刊行された欧州特許公開公報EP 1 643 227 A2から公知である。この照明装置は、原色光を発するために第1の光源及び第2の光源を用いる。予め定められた色度値をもった色の混合により生成された、例えば白色光を発するために、上述の欧州特許公開公報は、各光源の光強度を測定し、及びパルス幅変調（PWM）によって各光源から発される光強度を調整するための、1個のセンサの使用を開示している。デューティサイクル内でのコンスタントな駆動電流又は駆動電圧に起因して、LEDの光出力を制御するためにPWMを使用することは、LEDが多かれ少なかれコンスタントな色度の光を発する長所を持つ。一方、LEDの色度値は、LEDの温度変動と共に変化する。他方、PWM制御された光源の使用は、PWMによってグレイスケール解像度を生成するDLP-パネルのようなディスプレイ・アプリケーションでは不可能である。何故なら、デジタル・マイクロ鏡装置（DMD）を制御するためにPWMを使用しているDLP-パネルの制御と干渉するからである。また、LEDの色度値は、電流、電圧及び／又は温度のような動作条件に依存する。これは、振幅変調により制御されるLEDの色度値の、望ましくない変化につながる。例えばPWM-制御されたディスプレイのグレイスケール解像度はPWMで可能な最短の回路時間で限定されるので、暗い画像のコントラスト及びグレイスケール解像度を改善するために、振幅変調によるディスプレイの光源の光強度の適応がしばしば所望される。最後に、例えばディスプレイ・アプリケーション用の光源としてLEDを使用している既知の装置の色域は、改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
これ故、動作条件の変化によって生じる色度値の変動の無い、複数の光源により発される光の色の混合による色域の予め定められた色度値をもつ、光の単純な生成方法を供することが、本発明の目的である。
【０００４】
本発明の第1の教示によれば、上記目的は、前記第1の光源及び前記第2の光源が種々異なるピーク波長及び／又は主波長をもつ光を発する方法により達成され、前記第1の光源及び前記第2の光源から発される光の色の混合により生成される原色の色度値は、前記第1の光源及び前記第2の光源の光強度の比率を制御することによって、予め定められた色度値に調整され、そして、色の混合により生成された前記原色光の前記色度値は、他の原色光源の光との色の混合による光を生成するために用いられる。
【０００５】
本発明の方法は、光が前記第1の光源及び前記第2の光源により発されることを規定し、この光は、一つの原色内に種々異なるピーク波長及び/又は主波長を持つ。これは、発された光の種々異なる色度値を結果として生じる。しかしながら、一つの原色の予め定められた色度値をもつ光は、前記第1の光源及び第2の光源の光強度の比率が調整された色の混合によって、供されることができる。生成された光の色度値が単に前記第1の光源及び第2の光源の光強度の比率だけに依存するので、この比率の制御は、多かれ少なかれ動作状態からは独立した、即ち、各単独光源の動作条件の変化に依存することの無い、光の予め定められた色度値を供することができる。原色の色度値がコンスタントに保たれる場合、予め定められた色度値をもつ、例えば白色光の生成は単純化される。単に原色の光強度が、予測された色度値に達するよう適応される必要があるだけである。本発明の方法の更なる長所は、各々一つの原色の色度値が、前記第1の光源及び前記第2の光源の異なる主波長及び/又はピーク波長と、前記第1の光源及び前記第2の光源の異なる光強度の比率とが選択されるアプリケーションにとって必要とされる色域に関して、最適値に調整されることができることである。これは明らかに、すべての原色光、例えば赤色、緑色、及び青色に対して為される。これ故、色域を殆ど正確にアプリケーションのニーズと一致させることが可能である。最後に、本特許出願では、用語「原色」は、三原色である赤、緑、青（RGB）を通常規定していることに留意されたい。しかしながら、シアン、マゼンタ、及び黄色のような原色さえ使用することが可能であるので、これらの原色及び他の原色も同様に含まれる。
【０００６】
人間の目の感度は、原色緑で最大となり、原色青及び原色赤へ向かって減少する。しかしながら、赤色又は青色を発光するLEDは、例えば、アプリケーションにとって必要とされる色域を超えて延在している色度値を持つ光をしばしば発する。人間の目は、これらの延在している色度値に対して、より低い感度を通常は持っている。色域への適応と同様、照明アプリケーション又はディスプレイ・アプリケーションの全体効率は、複数の原色のうちの少なくとも一つの色度値が、専用の光源の光強度の比率によって、人間の目に対してより高い効率をもつ色度値に調整される本発明の方法によって、しかるべく改善されることができる。従って、斯様なディスプレイ・アプリケーションの最大輝度が増加できると同時に、ディスプレイ・アプリケーションの、例えばエネルギ消費は減らされることができる。
【０００７】
本発明の他の実施例によれば、光源は発光ダイオード（LED）であり、各原色用に好ましくは用いられる種々異なる選別からのLEDである。選別は、発される主波長及び／又はピーク波長に応じた、及び、例えば具体的なLEDの光強度に応じたLEDの特別な選択を含む。例えば、ディスプレイ・アプリケーションに適した、1回の製造からのLEDの数量は、前記第1の光源及び前記第2の光源に対し種々異なる選別からのLEDの使用によって増加することができ、ディスプレイユニットを供する費用は減じられる。他方、LEDは、長い寿命及び高い効率をもつ。本発明において、更に、選択されたLEDが異なる主波長及び/又はピーク波長をもつ光を発する場合、「種々異なる選別」からLEDを取り上げることは、種々異なるタイプのLEDを選択することさえ意味する。最後に、本発明の方法もまた実行できる有機発光ダイオード（OLED）、又はレーザ若しくはレーザダイオードのような他の光源を使用することが可能である。しかしながら後者の光源は、動作条件に依存した色度の変化を供することが公知である。
【０００８】
本発明の更に好都合な実施例は、少なくとも一つの原色光の色度値が、少なくとも前記第1の光源及び前記第2の光源用の少なくとも1個の光センサを用い、それぞれの光源のコンスタントな色度値を考慮して、各光源の光強度が所定の時間枠の範囲内で測定される態様の、光強度の測定から算出されることを特徴とする。例えば、全ての他の光源が消灯される時間枠が、単純な態様で即座に光源の光強度を測定するために、選ばれる。所定の時間枠内では光源自体が消灯され、そして、各光源が点灯されたときに測定された光強度との比較によって、光強度が算出される。これはすべての光源の点灯時間を最長にし、これ故、本発明の方法が用いられるとき、アプリケーションの最大の光強度につながる。さらにまた、異なるLEDの光強度の測定によって、光強度を算出することが可能な、より複雑な方法がある。
【０００９】
本発明の方法の別の好ましい実施例によれば、異なる色フィルタを有する、好ましくは少なくとも2個の波長感受性光センサが、一つの原色光の色度値を決定するために用いられるが、少なくとも1個の波長感受性光センサが、一つの原色光の色度値を決定するために用いられる。本発明の方法を実現する装置に対する出費を減らすために、単独の波長感受性光センサのみを用いて、原色のうちの一つの光の色度値を決定することが可能である。しかしながら、一つの原色光の色度値のより正確な決定は、異なる色フィルタを有する少なくとも2個の波長感受性光センサを用いることにより、達成されることができる。少なくとも2個の波長感受性光センサの色フィルタの特性から、前記第1の光源及び前記第2の光源により発される原色光の色度値を正確に算出することが可能である。この場合、他の光源が消灯される時間枠内で、原色の各光源の光強度を測定することは必要ない。
【００１０】
それぞれの原色光の予め定められた色度値を、本発明の方法の他の実施例に従って実現するために、少なくとも1個のマイクロコントローラによって好ましくは形成される制御手段が、少なくとも前記第1の光源及び前記第2の光源の電流、電圧及び／又はデューティ・ファクタを制御するために用いられる。当該マイクロコントローラは、本発明の方法が実行される装置内にコントローラを一体化できるという追加の長所を持つ。
【００１１】
制御手段が、当該制御手段のメモリに記憶された、電流、電圧、光強度及び／又は温度に依存する少なくとも前記第1の光源及び前記第2の光源のコントロール値を使用する場合、当該コントロール値に基づいた予測値に対する迅速な色度の制御を供することが可能である。本発明の方法のこの実施例は、更に、電流、電圧、光強度及び／又は温度に対するそれぞれの光源の色度値の複雑な依存性を、複雑なフィードバック制御アルゴリズムを使用すること無く、制御手段のメモリ内のコントロール値のテーブル中にマッピングすることを可能にする。これ故、本発明の方法を実行するための光センサ、特に高価な波長感受性光センサを使用することは必要ではない。
【００１２】
光源の色度値の調整を加速するために、予め定められた色度値をもつ原色を生成するために用いる各光源のコントロール値が、制御手段のメモリ内のルックアップテーブルに記憶されることができる。
【００１３】
各光源のコントロール値の、電流、電圧、光強度及び/又は温度に対する依存性は、各光源の電流、電圧、光強度及び／又は温度に基づくコントロール値が、当該光源の製造の後、スイッチオン手順の間、要求あり次第、及び／又は較正プロセスの間に断続的に測定され、記憶されて確立されることができる。斯様なプロセスにおいて、コントロール値を校正するための高品質な器材を使用することが可能である。本発明の方法を用いた装置は、スイッチオン手順の間は動作されない。要求のあり次第行われる較正は、例えば、様々な周囲条件に反応することを可能にする。最後に、断続的な測定は、光源の動作条件の変化を自動的に考慮する。
【００１４】
光源の強度が駆動電流又は駆動電圧の振幅変調（AM）により制御されるという点で、本発明の方法は更に改善されることができる。この好ましい実施例は、本発明の方法によれば、各原色の色度値が予め定められた値に保たれるので、グレイスケール解像度を生成するために既にPWMを使用しているディスプレイ・アプリケーションでさえ、原色の色度値の変動の無い光源としてLEDのような原色を発する光源を使用できる長所をもつ。
【００１５】
本発明の第2の教示によれば、上述の目的は、原色を有する光を発している複数の光源と、複数の原色のうちの一つを発するための少なくとも第1の光源及び第2の光源と、色の混合によって光を生成するための本発明の方法が実行されることができる制御手段とを有した、色の混合によって色域の予め定められた色度値をもつ光を生成し、発するための装置により達成される。
【００１６】
色域の予め定められた色度値をもつ色の混合によって光を生成し、発するための本発明の装置の長所に関して、本発明の方法に関する開示がなされた。上記の観点から、本発明の装置は、コンスタントで、かつ予め定められた色域の色度値をもつ、例えば白色光を高効率で発することが可能である。本発明の装置は、原色光が順次発されるディスプレイ・アプリケーションでの使用に特に適している。
【００１７】
好ましくは、本発明の装置は、原色をもつ光を発するための光源として、LEDを有する。より好ましくは、当該原色は赤、緑、及び青である。LEDは、色の混合によって白色光を生成することに適した、長寿命をもつ効率の良い光源である。しかしながら、有機発光ダイオード（OLED）、レーザ及び/又はレーザダイオードなどの、代替の原色光源を使用することが可能である。
【００１８】
本発明の実施例によれば、本発明の装置は少なくとも1個のマイクロコントローラ、より好ましくは、各光源のコントロール値を記憶するためのメモリをもった、少なくとも1個のマイクロコントローラを有する。当該マイクロコントローラは、記憶されたコントロール値に応じて、各光源の単純な制御ができるようにするために、各光源のコントロール値を記憶するためのメモリを好ましくは有する。当該コントロール値は、本発明の方法を実行する装置の較正を通じて、各光源の製造の直後に生成されることができ、この結果、本発明の装置は如何なるセンサも必要としない。
【００１９】
好ましくは、本発明の装置は、少なくとも1個の光センサ、電流センサ、電圧センサ、及び/又は温度センサを有する。フォトダイオード、フォト・レジスタ、電荷結合素子、又はフォトトランジスタが、光センサとして用いられてもよい。光センサは、制御された光出力、及び特に本発明の方法による色の混合を通じて生成された光の、制御された色度値を保証する。好ましくは、波長感受性光センサは、各光源の光強度及び色度、又は原色の混合色光の光強度及び色度を決定するために使用される。電流センサ、電圧センサ、及び温度センサは、各光源の作動状態についての追加の重要な情報も供する。すべてのセンサは、フィードバック制御を設定するため、又はコントロール値を決定するために用いることができる。
【００２０】
好ましくは、本発明の装置の制御手段は、駆動電流及び／又は駆動電圧の振幅変調を通じて各光源の光強度を制御することが可能である。例えば、LEDの光強度は、順方向電流及び／又は順方向電圧の振幅変調を通じて、容易に制御されることができる。色度のシフトの無い、及びグレイスケール解像度を生成するためにDLP-パネルにより用いられるPWMを妨げることの無い振幅変調を通じて光強度の適応可能性を供するので、本発明の装置は、特にDLP-パネルでの使用に適している。
【００２１】
本発明の方法の長所及び本発明の装置の長所を考慮すると、ディスプレイ・アプリケーション、照明のアプリケーション、又は信号伝達のアプリケーション、より好ましくはDLP及びLCDアプリケーション、好ましくは、１枚パネルのDLPアプリケーション又はカラーの連続するLCDアプリケーションでの本発明の装置の使用は、好都合である。上述のように、本発明の方法の長所と本発明の装置の長所とが説明された。
【００２２】
最後に本発明の最後の教示によれば、上述の目的が、予め定められた色度値をもつ白色光を生成し、発するための本発明の装置を有するDLPパネル又はLCDパネルにより達成される。特に、本発明のDLPパネル又はLCDパネルは、色の混合用の照明装置の最適な色域と組み合わされ、非常に効率の良い光出力を保証する。色度値は、動作状況に依存することなく、コンスタントに保たれ、本発明のDLP-パネル又はLCD-パネルの動作が最適化される。
【００２３】
本発明は、二つの実施例及び複数の図を参照して以下に説明されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】目標とする具体的な色域と、従来技術から公知の赤、緑、及び青で構成された一般的なLEDの色域と共に、単色の光源の色値の軌跡をもつxy-色空間を表す線図を示す。
【図２ａ】温度が40度Cでの、原色赤の領域のxy-色空間を示す。
【図２ｂ】温度が40度Cより高い場合の、原色赤の領域のxy-色空間を示す。
【図３ａ】温度が40度Cでの、原色青の領域のxy-色空間を示す。
【図３ｂ】温度が40度Cより高い場合の、原色青の領域のxy-色空間を示す。
【図４】各原色用の少なくとも二つの異なる光源と、装置の色度値を制御するための手段とを有する、本発明の装置を概観的に示す。
【図５】本発明の装置が用いられている本発明のDLP-パネルの実施例を概観的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、380ナノメートルから780ナノメートルまでの波長をもつモノクロの光源のxy-色度値を示している軌跡1を有するxy-色空間を示している線図である。さらにまた、ディスプレイ・アプリケーションの一般的な色域2が示されている。しかしながら、当該色域2は、所望する色域の可能な一例にすぎない。これに加えて図1は、二つの異なる温度に対する、赤色、緑色、及び青色LEDを用いた色の混合によって、光を生成する一般的な装置の、二つの更なる色域3、4を示す。色域3は、40度Cの温度で、照明装置が実現可能な色度値を表し、色域4は、xy-色空間において、100度Cで、LEDのRGB構成が実現可能な色度値を表す。図1から導き出されることができるように、色域3、4は温度に依存しており、したがって、上で概説されたように、光、特に白色光のコンスタントな色度値が、例えば温度に依存せずに保証される、色の混合による光を生成する装置又は方法を供することを困難にする。しかしながら、他のパラメータも同様に、LEDから発される光の色度値に影響を及ぼす。これらのパラメータは、例えば、順方向の電流、順方向の電圧、周囲温度及び／又は光強度である。これらのアプリケーションのために通常使用されるLEDは、種々異なる温度、種々異なる駆動電流等々で種々異なる主波長及びピーク波長をもつので、従来技術から公知の複雑なフィードバック制御のアルゴリズムをもってさえ、生成された光のコンスタントな色度値を実現することは困難である。
【００２６】
さらに、発光ダイオードが、原色青を発する領域（0.1から0.2までのx-値、及び0.1より低いｙ-値）及び原色赤の範囲（0.6から0.7までのx-値、及び0.2から0.4までのｙ-値）内の必要な色域2を超えて延在する色域を供することが、図1から導き出されることができる。この結果、斯様な照明装置の効率は、所望の色域2に対して、そして、人間の目の感度に対してさえ最適化されることはない。
【００２７】
図2a）及び図2b）は、原色赤の範囲に対して部分的にxy-色空間を切り出した、本発明の方法の実施例により実現された色域を示す。図2a）から導き出されるように、40度Cの温度で、原色赤は、第1の色度値７を持つ琥珀色の光を発するLEDと、第2の色度値8を供する赤色を発する別の発光ダイオードとによって、xy-色空間の場所に生成される。原色赤の領域で、色域を所望の色域2に適応させるために、琥珀色のLEDの光強度は、赤色LEDの光強度の1/3倍に設定される。琥珀色のLED及び赤色LEDの光の色の混合により実現される原色光は、正確に色域2に一致する色度値9を供する。
【００２８】
温度が上がると、琥珀色のLED及び赤色のLEDの主波長及び／又はピーク波長は、より高い値にシフトする。しかしながら、図2b）から導き出されることができるように、琥珀色のLEDの光強度を赤色LEDの0.76倍に調整することが、温度に依存することなく、色度値を一定のままに留めることをもたらす。本発明の方法は、原色の色度を一定に保つために、第1の光源と第2の光源との光強度の比率の適応でもって、変動するパラメータに反応することを可能にする。
【００２９】
同じことは、緑及び青のような他の原色に対しても実現可能である。例示的態様で、図3a）及び図3b）は、異なる主波長及び／又はピーク波長をもつ青色光を発する2個のLEDの色度値を示しており、第1の青色LEDはxy-色空間で色度値10を供し、第2の青色LEDはxy-色空間で色度値11を供する。より高いピーク波長をもつLEDの光強度が、低いピーク波長を発している青色LEDの光強度より、例えば1.6倍だけ高い場合、2個の異なる青色LEDの発した光の色の混合から生じる混合原色青は、色度値12を持つ。図3a）は、40度Cの温度での色度値を示す。しかしながら、図3b）から導き出されるように、2個の異なる青色発光LEDの光強度の比率が、例えば、0.96倍に変化した場合、混合原色光に対して同じ色度値が、本発明の方法により実現されることができる。同じことが、原色緑用の2個の異なる緑色LEDで可能である。にもかかわらず、原色緑の領域のxy-色空間の部分的な切り出し図は、ここでは示されない。
【００３０】
本発明の装置の実施例の概略平面図が、図4に示されている。本発明の装置の実施例は6個の異なる原色光源を有し、光源13、14は青色光を発し、光源15及び16は緑色光を発し、そして、光源17、18は赤色光を発する。これに加え、本発明の装置は光センサ20から25を有し、これらは、各光源13、14、15、16、17、18の色度値を決定するために波長感受性である。好ましくはメモリをもつマイクロコントローラである制御手段19は、各光源13、14、15、16、17、18の光出力を制御するために、波長感受性光センサ20、21、22、23、24及び25により測定された光強度を用いる。好ましくは、マイクロコントローラ19は、電流、電圧、光強度及び/又は温度に応じた色度値を、自身のメモリのルックアップテーブル内に記憶する。ルックアップテーブルは、各光源を制御するために、データへの迅速なアクセスを供する。特に、上で概説されたように、電流、電圧、光強度及び／又は温度の複雑な依存性が、色の混合の高い精度を供する複雑なルックアップテーブル内にマッピングされることができる。図4の実施例は、マイクロコントローラ19及び光センサ20、21、22、23、24及び25が、光源13，14、15、16、17、18と共に１台の装置へと一体化されていることを示すにもかかわらず、光源と独立してマイクロコントローラ及び／又は光センサを配置することが可能である。
【００３１】
上で説明されたように、本発明の上述の実施例は、主光源の効率を改善することを可能にし、そして、例えば温度に依存する事無く、色域を保つことを可能にするので、説明された装置は、照明アプリケーション、ディスプレー・アプリケーション、特に順次原色を発するDLPパネル又はLCDパネルに、完全に適している。本発明の装置を使用している本発明のDLPパネルの実施例が、図5に概観的に示されている。
【００３２】
図5では、LED 13，14，15，16，17及び18が、図4の本発明の装置の実施例のような原色をもつ光を発する。発された光は、1本の光路29にあるレンズ26及びダイクロイック・ミラー27、28によって、集められる。更なる光学部品30、31及び32が、LEDにより発された光を平行にするために、光路29に置かれる。更に鏡33は、単一の鏡が図5に示されているマイクロ鏡装置（DMD）34上へと光を反射する。DMD 34は, グラフィック・データをDMD 34用の制御信号にデータ処理するグラフィック制御ユニット35により制御されている。更なるレンズ36及び37は、DMD 34により反射された光を、例えばスクリーン（図示されず）上へ焦束するのに役立つ。
【００３３】
図5から導き出されることができるように、ディスプレー・アプリケーションはカラー画像を表示するために1個のDMD 34のみを使用する。LED 13から18は、このために、順次光を発しなければならず、カラー画像が、色の混合及び人間の目の慣性により生成される。個々の色の光強度を制御するために、前記DMD 34が、各原色のインターバルにおけるデューテイ・ファクタが原色の強度、したがって色の混合により実現される色度値を決定するようPWMによって制御される。しかしながら、マイクロコントローラ19は、例えば、各原色光源の光の色の混合により生成された各原色の色度値を制御する。本実施例では、光センサ38及び温度センサ39は、LEDの動作条件に関する情報をマイクロコントローラに供する。好ましくは、当該光センサ38は、本発明のDLP-パネルを単純化できるよう、色フィルタを持たない単純なフォトダイオードである。所与の情報に応じて、マイクロコントローラ19は、例えば原色青の色度を予め定められた値に調整するために、原色青を発するLED 13及び14に関してメモリに記憶された電流又は電圧の比率を選択する。マイクロコントローラ19は振幅変調を通じて各LEDの光出力を制御することが可能であるので、各原色の全体の光強度を、現在表示された画像に必要な値へと調整するために、グラフィック制御ユニット35が、マイクロコントローラ19に対して制御信号40を供することが可能である。DLPのグレイスケール解像度は、この態様にて増大できる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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