(57)【要約】プロジェクションディスプレイシステムの色分割／再結合に関連する光損失を低減するために、システムにおいて用いられる光源のスペクトルを最適化するための方法が提供される。かかる方法に基づいて設計されるプロジェクションシステムもまた開示される。
2006505012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクションシステムに用いることができる光源に関する目標スペクトルを決定するための方法であって、前記光源からの光が、（ｉ）空間的または時間のいずれかで小区分に分割され、（ｉｉ）前記小区分が赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタによってフィルタリングされ、（ｉｉｉ）前記フィルタリングされた小区分がスクリーン上でカラー画像として再結合（「分割／フィルタリング／再結合処理」）され、前記方法が、
（Ａ）赤色光、緑色光および青色光に関する所望の色座標を指定するステップと、
（Ｂ）前記分割／フィルタリング／再結合処理によって生成される白色光（「再結合された白色光」）に関する所望の色座標を指定するステップと、
（Ｃ）前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに関する一連のフィルタ特性を指定するステップと、
（Ｄ）（ｉ）前記光源に関する目標スペクトルまたは（ｉｉ）前記光源に関する目標スペクトルおよび
（ａ）フィルタリングされた赤色光、フィルタリングされた緑色光およびフィルタリングされた青色光に関して計算された色座標と、それらの光の前記指定された所望の色座標との間の差を小さくすることと、
（ｂ）再結合された白色光に関して計算された色座標と、その光の前記指定された所望の色座標との間の差を小さくすることと、
（ｃ）前記分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を増大させることと、を含む基準の組合せに基づく前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに関して修正された一連のフィルタ特性の組合せのいずれかを決定するステップと、を含む方法。
【請求項２】
ステップ（Ｃ）において、前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに関する前記一連のフィルタ特性が、前記フィルタに関するカットオフ点に関して指定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一連のフィルタ特性が、実際の赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタにそれぞれ対応する理想的な赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタに関する特性であり、前記カットオフ点が前記実際のフィルタに関する前記５０％透過点に等しい、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（Ｄ）において、前記計算された光透過効率が、前記目標光源スペクトルに関して計算された明所重み付けの成された強度および前記再結合された白色光に関して計算された明所重み付けの成された強度に基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（Ｄ）において、前記計算された光透過効率が、基準（ａ）に関連して導入されたものを超える赤色光、緑色光および青色光のさらなるフィルタリングを最小限に抑えることによって増大される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（Ｄ）において、基準（ａ）および（ｂ）が、基準（ｃ）より優先される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（Ｄ）において、前記光源に関する前記目標スペクトルまたは、前記光源に関する前記目標スペクトルおよび前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに関する前記修正された一連のフィルタ特性の組合せが、反復によって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（Ｄ）において、前記光源に関する目標スペクトルのみが決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
プロジェクションシステムを構成するための方法であって、
（Ｉ）請求項１に記載の方法を用いて、光源に関する目標スペクトルを決定するステップと、
（ＩＩ）ステップ（Ｉ）に基づいて光源を選択するステップと、
（ＩＩＩ）一連の目標フィルタ特性に基づいて赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを選択し、前記）一連の目標フィルタ特性が、請求項１に記載のステップ（Ｃ）において指定された前記一連のフィルタ特性または、修正するのであれば、請求項１に記載のステップ（Ｄ）において決定された前記修正された一連のフィルタ特性のいずれかであるステップと、
（ＩＶ）ステップ（ＩＩ）に選択された前記光源およびステップ（ＩＩＩ）で選択された前記フィルタを用いて、プロジェクションシステムを構成するステップと、を含む方法。
【請求項１０】
ステップ（ＩＩ）に選択された前記光源の前記スペクトルが、ステップ（Ｉ）で決定された前記目標スペクトルと同一ではない、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ＩＩＩ）で選択された前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタの前記フィルタ特性が、前記一連の目標フィルタ特性と同一ではない、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ＩＶ）において構成される前記プロジェクションシステムが、少なくとも７５％の前記分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
ステップ（ＩＶ）において構成される前記プロジェクションシステムが、少なくとも８５％の前記分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
ステップ（ＩＶ）において構成される前記プロジェクションシステムが、少なくとも９５％の前記分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記システムが、少なくとも７５％の前記分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を有する、請求項９によって構成されるプロジェクションシステム。
【請求項１６】
前記システムが、少なくとも８５％の前記分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を有する、請求項９によって構成されるプロジェクションシステム。
【請求項１７】
前記システムが、少なくとも９５％の前記分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を有する、請求項９によって構成されるプロジェクションシステム。
【請求項１８】
光源および複数の色フィルタを具備するプロジェクションシステムであって、
（Ａ）前記光源が波長Ｓ（λ）の関数として光出力の測定された分布を有し、
（Ｂ）前記光源が人間の目の感度を有するフィルタを用いてＳ（λ）を数学的にフィルタリングすることに得られた明所重み付けの成された強度Ｙ（λ）を有し、
（Ｃ）前記色フィルタが測定された５０％カットオフ点を有し、
（Ｄ）（ｉ）前記測定された５０％カットオフ点が理想的なフィルタを画定するために用いられ、
（ｉｉ）前記理想的なフィルタが複数のフィルタリングされた光を生成するために、Ｓ（λ）に数学的に適用され、
（ｉｉｉ）前記複数のフィルタリングされた光がシミュレートされる白色光を生成するために数学的に結合されるとき、
そのようにして得られた前記シミュレートされる白色光が、計算された明所重み付けの成された強度Ｙｂ（λ）を有し、前記可視スペクトルにわたるその積分が前記可視スペクトルにわたるＹ（λ）の前記積分の少なくとも７５％であり、前記可視スペクトルが３９０ｎｍ〜７７０ｎｍの範囲であると見なされる、プロジェクションシステム。
【請求項１９】
前記可視スペクトルにわたってＹｂ（λ）の前記積分が、前記可視スペクトルにわたってＹ（λ）の前記積分の少なくとも８５％である、請求項１８に記載のプロジェクションシステム。
【請求項２０】
前記可視スペクトルにわたってＹｂ（λ）の前記積分が、前記可視スペクトルにわたってＹ（λ）の前記積分の少なくとも９５％である、請求項１８に記載のプロジェクションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法（ＵＳＣ３５）第１１９条（ｅ）に基づき、２００２年１１月１日に出願された米国特許仮出願第６０／４２３，０３２号明細書の利益を主張する。その内容は全体を参照して本願明細書に援用するものとする。
【０００２】
本発明は、プロジェクション（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）光学システム、特にフラットパネルプロジェクション光学システムに用いるための光源に関する。たとえば、「Ｓｃｒｏｌｌｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒ  Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願第２００３／０００１９９０号明細書を参照されたい。その内容は全体を参照して本願明細書に援用するものとする。
【背景技術】
【０００３】
カラープロジェクションディスプレイにおいて、ランプからの光は、赤色チャネル、緑色チャネルおよび青色チャネルに分割され、各チャネルで独立に変調され、最後にスクリーン上で１つの画像に再結合される。言い換えれば、プロジェクションディスプレイにおける色維持は、２つのステップ、すなわち色分割および色再結合からなる。色チャネルは、空間的に個別（たとえば３パネルディスプレイ）であってもよく、または時間で分割（たとえば単独パネルディスプレイ）であってもよい。
【０００４】
色分割は、各チャネルにおいて必要な（所望の）色純度を形成しなければならない。色純度は、Ｅ．スタップ（Ｅ．Ｓｔｕｐｐ）およびＭ．ブレネスホルツ（Ｂｒｅｎｎｅｓｈｏｌｔｚ）著、「Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、ワイリー（Ｗｉｌｅｙ）、１９９９、ｐ．３１０〜３１２に記載されている色座標によって定量化することができる。３つのチャネルすべてからの色の再結合は、必要な（所望の）白色を与えなければならない。これはまた、色座標または色温度によって記述されることができる。１つの共通の色標準が、映画テレビ技術者協会の「ＳＭＰＴＥ  Ｃ  Ｃｏｌｏｒ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ」と題する推奨規格、ＲＰ１４５−１９９９に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光源のスペクトルおよびチャネルにおけるすべての光学素子の波長による透過率は、チャネルの光スペクトルを決定する。大部分の場合には、光学設計は、所望の色座標を実現するために、スペクトルを変更するスペクトルフィルタを具備する。当然のことながら、光源がスペクトルの可視領域全体にわたって光を放射すると仮定すると、そのようなフィルタの正確な選択は、光源の大部分の任意の所与のスペクトルに関して必要な（所望の）色純度を提供する。
【０００６】
色の再結合は、３つの異なるチャネルから来る光を混合する処理である。所望の白色点に達するために、用いられる各チャネルからの光の比率が調整される。言い換えれば、１つのチャネルまたは２つのチャネルにおける光出力（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ）が低減される。
【０００７】
本発明によれば、色の要件が原因である光のこのような損失は、以下のタイプのアルゴリズムを用いて推定（シミュレート）される。
・光源（ルーメンで測定）から明所重み付けが成された（ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｗｅｉｇｈｔｅｄ）すべてのエネルギが１００％と解釈される。明所重み付けを含む測光の議論は、ロバート・Ｅ．フィッシャー（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｆｉｓｃｈｅｒ）およびウォーレン・Ｊ．スミス（Ｗａｒｒｅｎ  Ｊ．Ｓｍｉｔｈ）編のＯｐｔｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｅｒｉｅｓにおけるウォーレン・Ｊ．スミス（Ｗａｒｒｅｎ  Ｊ．Ｓｍｉｔｈ）著、「Ｍｏｄｅｒｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｇｉｎ：Ｔｈｅ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」、第２版、マグロー・ヒル（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ）、ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）、１９９０、第８章、ｐ．２０５〜２３３の特に第８節および第９節に記載されている。簡単に言えば、光源の明所視重み付けが成されたすべてのエネルギは、光源のスペクトル（Ｓ（λ））を用い、人間の目の感度を有するフィルタを数学的に通すことによって得られる。
・理想的な色フィルタは、それぞれの個別のチャネルにおいて必要な（所望の）色純度を有する三原色チャネルに光を分割すると想定される。これらの理想的なフィルタの特性は、所望のスペクトル領域では１００％の透過率、その領域以外の領域では０％の透過率であると想定される。吸収、フレネル反射、偏光または回折に関連する損失は考慮しないが、必要に応じて考慮することができる。
・三原色のすべてが、正確な（所望の）白色点を形成するために必要な比率で共に混合される。次に、混合光の明所重み付けが成されたエネルギが、光源から放射される光の明所重み付けが成されたエネルギの割合として計算される。
【０００８】
この手法により、色維持にのみ関連するシステムにおける光の損失を評価することができる。
【０００９】
たとえば、プロジェクションディスプレイに用いられる最も一般的なランプは、ＵＨＰランプである（Ｈ．モンチ（Ｈ．Ｍｏｎｃｈ）、Ｇ．デラ（Ｇ．Ｄｅｒｒａ）、Ｅ．フィッシャー（Ｅ．Ｆｉｓｈｅｒ）著、「Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、ＳＩＤ  ９９、ｐ．１０７６〜１０７９参照）。このランプは、図１に示されるタイプのスペクトルを有する。（図１に示されるスペクトルは、図３の（Ｓ（λ））に対応し、ルーメンに対してワットで測定される。図１において、スペクトルは、相対的な単位で示される。）この光を（必要な（所望の）色純度を備えた）３つのチャネルに分割し、すべての光を１つの画像に再結合した後、白色スクリーンは、許容可能ではない（非常に緑がかっている）ように見える。白色光の必要な（所望の）品質を提供するために、緑色チャネルおよび青色チャネルにおける光の強度を低減しなければならない。その結果、ディスプレイは、より薄暗い。このランプを用いたシステムにおける色維持に関連する効率は一般に、約７０％である。言い換えれば、光の３０％は、光源の理想的でないスペクトルのために消失する。
【００１０】
本発明によれば、プロジェクションディスプレイにおける光損失を低減または最小限にするために、光源のスペクトルは、１）赤色チャネル、緑色チャネルおよび青色チャネルの必要な（所望の）色純度および２）再結合される光の必要な（所望の）白色を考慮して、選択および／または調整される。
【００１１】
フラットパネルプロジェクションシステムにおいて現在用いられるタイプのランプによって提供される光の品質（すなわち、スペクトルエネルギ分布）は、ランプを効率的に用いて、スクリーンで所望の白色を形成することが確実にできるようにするほど十分ではない。本発明によれば、赤色チャネル、緑色チャネルおよび青色チャネルにおける正確な色に達する必要性によって課せられるさらなる拘束条件が、プロジェクションシステムに用いるためのランプの選択および／または設計の際に考慮される。電流ランプのスペクトルはこれを考慮しないため、プロジェクションシステムに用いられる際には効率を低下させる結果となる。
【００１２】
色分割ステップに関して、各チャネルにおける色純度の要件を満たすために色フィルタを用いることが必要である。色再結合のステップを別にすれば、本発明によれば、目的はフィルタを用いないことが好ましい。すなわち、本目的は、必要な白色点を得るために共に混合されるすべてのチャネルからの利用可能な光のすべてを用いることである。（色チャネルがダイクロイックフィルタ／ミラーを用いて空間的に分割される場合には、分割二色性に等しい特性を有する結合二色性を用いることによって、「損失のない」再結合を少なくとも理論的に実現することができることを留意されたい。）ランプの初期スペクトルの適切な選択により、色の再結合ステップは、好ましくは本質的に光損失のない所望の白色点を達成することができる。
【００１３】
本願明細書で用いられるとき、理想的なフィルタは、一定のスペクトル領域では１００％透過であり、それ以外の領域では０％透過である仮定的な素子である。理想的な緑色フィルタに関する可視スペクトルにわたる透過率の一例が、図２に示されている。類似のグラフが、理想的な赤色フィルタおよび青色フィルタに適用される。赤色フィルタの場合には、予め選択された値、たとえば５８８ｎｍを超える波長を通過させ、その値を下回る波長を吸収し、青色フィルタの場合には、予め選択された値、たとえば４９４ｎｍを下回る波長を通過させ、その値を超える波長を吸収する。実際のフィルタを考慮すると、理想的なフィルタに関する透過カットオフ点（すなわち透過がすべてオンからすべてオフに変わる波長）は、対応する実際のフィルタの５０％透過点に等しいと見なすことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、ランプのスペクトルおよび理想的なフィルタの特性は、個別の色チャネルおよびスクリーン上で三色すべてを共に結合して生じる白色光に関して、計算された理想的な色座標を実現するように選択される。
【００１５】
さらに詳細には、本発明の第１の態様によれば、プロジェクションシステムにおいて用いられる光源の目標スペクトルを決定するための方法は、
（Ａ）赤色光、緑色光および青色光に関する所望の色座標を指定するステップと、
（Ｂ）システムの分割／フィルタリング／再結合処理によって生成される白色光（「再結合された白色光」）に関する所望の色座標を指定するステップと、
（Ｃ）システムの赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタに関する一連のフィルタ特性を指定するステップと、
（Ｄ）（ｉ）光源に関する目標スペクトルまたは（ｉｉ）光源に関する目標スペクトル、および
（ａ）フィルタリングされた赤色光、フィルタリングされた緑色光およびフィルタリングされた青色光に関して計算された色座標と、それらの光の指定された所望の色座標との間の差を小さくすることと、
（ｂ）再結合された白色光に関して計算された色座標と、その光の指定された所望の色座標との間の差を小さくすることと、
（ｃ）分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を増大させることと、を含む基準の組合せに基づく赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタに関して修正された一連のフィルタ特性の組合せのいずれかを決定するステップと、を含む方法が提供される。
【００１６】
本発明の一部の実施形態において、１つ以上の以下のより正確な基準もまた適用される。
（ａ）フィルタリングされた赤色光、フィルタリングされた緑色光およびフィルタリングされた青色光に関して計算された色座標と、それらの光の指定された所望の色座標との間の差を最小限に抑えることと、
（ｂ）再結合された白色光に関して計算された色座標と、その光の指定された所望の色座標との間の差を最小限に抑えることと、
（ｃ）分割／フィルタリング／再結合処理に関して計算された光透過効率を最大限にすることである。
【００１７】
本発明のある好ましい実施形態において、このようにして得られた光源の目標スペクトルは、プロジェクションシステムを構成するための指針として用いられる。そのようなプロジェクションシステムは、分割／フィルタリング／再結合過の計算された光透過効率が少なくとも７５％であることが好ましく、少なくとも８５％であればさらに好ましく、少なくとも９５％であれば最も好ましい。
【００１８】
第２の態様によれば、本発明は、光源および複数の色フィルタを具備するプロジェクションシステムであって、
（Ａ）光源が波長Ｓ（λ）の関数として光出力の測定された分布を有し、
（Ｂ）光源が人間の目の感度を有するフィルタを用いてＳ（λ）を数学的にフィルタリングすることに得られた明所重み付けの成された強度Ｙ（λ）を有し、
（Ｃ）色フィルタが測定された５０％カットオフ点を有し、
（Ｄ）（ｉ）測定された５０％カットオフ点が理想的なフィルタを画定するために用いられ、
（ｉｉ）理想的なフィルタが複数のフィルタリングされた光を生成するために、Ｓ（λ）に数学的に適用され、
（ｉｉｉ）複数のフィルタリングされた光がシミュレートされる白色光を生成するために数学的に結合されるとき、
そのようにして得られたシミュレートされる白色光が、計算された明所重み付けの成された強度Ｙｂ（λ）を有し、可視スペクトルにわたるその積分が可視スペクトルにわたるＹ（λ）の積分の少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８５％、最も好ましくは少なくとも９５％であり、可視スペクトルが３９０ｎｍ〜７７０ｎｍの範囲であると見なされる投影システムを提供する。
【００１９】
本発明のさらなる特徴は、以下の詳細な説明に記載され、部分的には当業者にはその詳細から容易に明白となるか、または本願明細書に述べるように、本発明を実行することによって認識されるであろう。添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するために包含され、本願明細書に組み込まれ、その一部を構成している。上述の一般的な説明および以下の詳細な説明はいずれも本発明の例示に過ぎず、本発明の性質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供するために包含されることを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（１）ランプスペクトルおよび（２）理想的なフィルタの適切な特性を選択するために、計算は、図３に示されるタイプのフローチャートに基づいて、プログラムされたコンピュータで実行することが好ましい。図３に記載される数学的な演算は、当業者には周知の種々のコンピュータおよびソフトウェア、たとえば従来のデスクトップ型コンピュータまたは携帯型コンピュータおよび市販の科学計算プログラムを用いて実行されることができる。
【００２１】
ランプのスペクトルおよびフィルタの特性は、図３の計算処理を用いて、ランプスペクトルおよび一連のフィルタ特性（たとえば、一連のカットオフ波長）の１つ以上の組合せを識別するために、反復調整され、色分割／再結合処理によって最小の損失（最高の効率）を提供する。
【００２２】
調整することができるシステムの変数の例としては、
１）ランプのスペクトル
２）青色フィルタに関するカットオフ点
３）緑色フィルタに関する左のカットオフ点
４）緑色フィルタに関する右のカットオフ点
５）赤色フィルタに関するカットオフ点が挙げられる。
【００２３】
実現されることになる目標は、
１）青色光の色座標
２）緑色光の色座標
３）赤色光の色座標
４）白色光の色座標
５）低減または最小限にする必要がある色分割／再結合に関連する損失である。
【００２４】
次に、上述のタイプのアルゴリズムを用いて得られたランプの最適化されたスペクトルおよび理想的なフィルタ特性を用いて、フラットパネルディスプレイを構成する際に用いるための実際のランプおよびフィルタの選択および／または設計を行う。実際のランプおよびフィルタは、アルゴリズムを用いて得られた理論的な特性に正確に適合する必要はなく、一般に正確に適合しないが、指針として理論値を用いることによって、既存のランプ／フィルタの組合せに比べて向上した効率が実現される。
【００２５】
図３のアルゴリズムを用いて得られた最適化された理論的なランプスペクトルの一例が、図４に示されている。このスペクトルは、フラットスペクトルで始まり、赤色チャネル、緑色チャネルおよび青色チャネルの純度、チャネルを結合することによって生成される白色光の色座標およびシステムの全体効率が許容可能なレベルに達するまで、図３の手順を反復実行することによって得られた。このスペクトルは、一意の解法ではなく、他の解法も実施例のスペクトルの一般的な特性を維持することを留意されたい。図４のスペクトルの決定において用いられた理想的な色フィルタの特性が、表１に挙げられている。（表１の異なるチャネルに関するスペクトルの重なり（すなわち、青色／緑色の場合には４８４／４９４ｎｍ、緑色／赤色の場合には５８８／５９９ｎｍ）は、色チャネルが時間で分割されるか、または空間的に分離された３パネルディスプレイシステムの場合には異なるチャネルに異なる偏光を用いることによって、順次システムにおいて適応されることができることを留意されたい。）個別のチャネルおよび色の再結合後の白色点において得られた色座標が、表２に挙げられている。また、この表は、ＳＭＰＴＥ  Ｃ標準からの参照データを有する。
【００２６】
このシステム（ランプおよび理想的なフィルタ）は、９８％の色維持効率を実証する。
【００２７】
上記は、説明のために簡略化された例である。実際のシステムに関して最適化されたランプスペクトルの要件を計算するために、理想に対して、用いられるフィルタの実際の特性およびシステムの他の設計変数を考慮することが好ましい。しかし、上記の例は、光源のスペクトルが、光損失を低減または最小限にするために、ディスプレイシステムにおける大きな利点を利用することができる強力な変数であることを実証している。
【００２８】
有効な調整可能な変数の数が一般に、所望の目標を表す変数の数より少ないことに留意すべきである。実際的に言えば、このことは、図３の手順は一般に計算された効率が１００％未満である点で停止すること、すなわち、アルゴリズムを適用する際に、赤色チャネル、緑色チャネルおよび青色チャネルおよび結合された白色光の所望の色座標を実現することは一般におよび好ましくは、絶対的に最高効率を実現することよりも優先することを表している。
【００２９】
本願明細書に記載される技術によって最適化されうる考えられる光源の１つは、エスピアウ（Ｅｓｐｉａｕ）らの米国特許出願第２００２／００１１８０２  Ａ１号明細書に記載されるプラズマランプである。このランプのスペクトルは、その気体混合物に左右され、ＲＦ電磁場で作動した後に光を放射する。必要なスペクトルを提供するために、気体混合物の配合を変更することができる。たとえば、米国特許第４，９７８，８９１号明細書および第５，４０４，０７６号明細書を参照されたい。あまり望ましくないが、ランプ、ＬＥＤ、またはランプおよびＬＥＤの組合せを用いて、プロジェクションシステムの光源に関する所望の全体的なスペクトルを実現することができる。
【００３０】
上述によって設計されるプロジェクションシステムは、以下の特性を有する。
（１）光源および複数の色フィルタを具備する
（２）光源は波長Ｓ（λ）の関数として光出力の測定された分布を有する
（３）光源は人間の目の感度を有するフィルタを用いてＳ（λ）を数学的にフィルタリングすることに得られた明所重み付けの成された強度Ｙ（λ）を有する
（４）色フィルタが測定された５０％カットオフ点を有する
（５）（ｉ）測定された５０％カットオフ点が理想的なフィルタを画定するために用いられ、
（ｉｉ）理想的なフィルタが複数のフィルタリングされた光を生成するために、Ｓ（λ）に数学的に適用され、
（ｉｉｉ）複数のフィルタリングされた光がシミュレートされる白色光を生成するために数学的に結合されるとき、
そのようにして得られたシミュレートされる白色光が、計算された明所重み付けの成された強度Ｙｂ（λ）を有し、可視スペクトルにわたるその積分が可視スペクトルにわたるＹ（λ）の積分の少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８５％、最も好ましくは少なくとも９５％であり、可視スペクトルが３９０ｎｍ〜７７０ｎｍの範囲であると見なされる。
【００３１】
本発明の特定の実施形態について説明し、図示してきたが、種々の修正は、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、上述の開示内容から当業者には明白であることを理解されたい。
【００３２】
【表１】
2006505012.tif 000003
【００３３】
【表２】
2006505012.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ＵＨＰランプのスペクトルを示している。
【図２】理想的な緑色フィルタに関する可視スペクトルにわたる透過率を示している。
【図３】プロジェクションディスプレイにおける光損失を低減するために、ランプスペクトルおよび理想的なフィルタの特性を選択するための計算のフローチャートを示している。
【図４】光源の最適化されたスペクトル、具体的に言えば、図３のフローチャートの手順を用いて、本発明によって決定される理想的な（理論的な）ランプスペクトルを示している。特に、このスペクトルは、プロジェクションディスプレイシステムにおいて低減または最低限に抑えられた光損失を有するＳＭＰＴＥ  Ｃ  色点を実現するために設計されている。
【図１】
2006505012.tif 000005
【図２】
2006505012.tif 000006
【図３】
2006505012.tif 000007
【図４】
2006505012.tif 000008
【国際調査報告】
2006505012.tif 000009
2006505012.tif 000010