(57)【要約】光子収集器は、光子を光源（７０）から像点（１４）に収集する結像光子収集器（１３）と、非結像光子収集器（３０）とを備える。非結像光子収集器（ＮＩＰＣ）は、像点の近くで結像光子収集器に結合される入口開口部（３３）を有する。ＮＩＰＣはまた、出口開口部（３５）を備え、入口開口部は出口開口部よりも大きい。
2006511836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光子を光源から像点に集める結像光子収集器と、
非結像光子収集器とを備え、
該非結像光子収集器は、
前記像点の概ね近くで前記結像光子収集器に結合されている入口開口部と、
出口開口部とを有し、
前記入口開口部は前記出口開口部よりも大きいことを特徴とする光子収集器。
【請求項２】
前記非結像光子収集器は少なくとも１つの複合放物面収集器を含む、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項３】
前記非結像光子収集器は２つの複合放物面収集器を含む、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項４】
前記非結像光子収集器は過回転した(over-rotated)複合放物面収集器を含む、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項５】
前記非結像光子収集器は再入可能な入口開口部を含む、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項６】
前記結像光子収集器は、光源のアレイと、対応するコリメータレンズのアレイとを備える、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項７】
前記非結像光子収集器と合体する空間ホモジナイザをさらに備える、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項８】
入口開口部に概ね合焦する集束された光源に結合する入口開口部と、
出口開口部とを有し、
該入口開口部が該出口開口部よりも大きいものである非結像光子収集器と、
該非結像光子収集器に結合される空間ホモジナイザと
を備える光子収集器。
【請求項９】
前記非結像光子収集器は少なくとも１つの複合放物面収集器を含む、請求項８に記載の光子収集器。
【請求項１０】
前記非結像光子収集器は２つの複合放物面収集器を含む、請求項８に記載の光子収集器。
【請求項１１】
前記非結像光子収集器は前記空間ホモジナイザと合体している、請求項８に記載の光子収集器。
【請求項１２】
前記非結像光子収集器の前記入口開口部は再入可能なプロファイルを有する、請求項８に記載の光子収集器。
【請求項１３】
像点に合焦する広帯域光スペクトルを生成する光放出器と、
前記広帯域スペクトルを複数の部分に分離するための全色域(gamut)発生器と、
非結像光子収集器とを備え、
該非結像光子収集器は、
概ね前記像点において前記光放出器に結合される入口開口部と、
出口開口部とを備え、
前記入口開口部は前記出口開口部よりも大きいことを特徴とする光源。
【請求項１４】
前記光放出器および前記全色域発生器は光アレイに一体化される、請求項１３に記載の光源。
【請求項１５】
前記非結像光子収集器はペイト集光器あるいは合体した非結像光子収集器である、請求項１３に記載の光源。
【請求項１６】
前記空間ホモジナイザは第１の部分と第２の部分とを有し、前記ガマット発生器は前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置される、請求項１３に記載の光源。
【請求項１７】
光放出器と、
該光放出器の周囲にある反射器シールドとを備え、
該反射器シールドは、第２の部分に接続される第１の部分を有し、
前記第１の部分は、前記第２の部分との接続部の近くにおいて前記光放出器の像点を有し、
前記第２の部分は、出口開口部に向かって狭くなる非結像光子収集器を有する、プロジェクタのための光源。
【請求項１８】
前記第１の部分および前記第２の部分は一体化される、請求項１７に記載のプロジェクタのための光源。
【請求項１９】
一体化された前記第１の部分および前記第２の部分は少なくとも２つの部品から形成される、請求項１８に記載のプロジェクタのための光源。
【請求項２０】
前記光放出器は非水銀球である、請求項１９に記載のプロジェクタのための光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は光学ディスプレイシステムに関する。より具体的には、本発明は、光投影効率を改善した光学ディスプレイシステムに関する。
【０００２】
一般的な投影システムは、高輝度の白色光のアークランプ光源と、その白色光を赤色、緑色および青色スペクトル成分に分離するための方法と、それらのスペクトル成分をそれぞれ２次元に結像させてカラー画像を生成するための空間光変調器（ＳＬＭ、光バルブとも呼ばれる）を備える。ＳＬＭは、コンピュータ、あるいはＴＶチューナ、ＶＣＲ、ＨＤＴＶ放送またはＤＶＤプレーヤなどの別の映像源によって生成されるアナログあるいはデジタルビデオ信号に応答して、空間および時間変調を実行する。ＳＬＭは、通常赤色、緑色および青色平面においてシーケンシャル画像を生成するが、シアン、イエロー、マゼンタおよびオプションの白色の平面のような他の色分離技法も存在する。その後、色平面を光学的に再合成して、スクリーン上に投影することができるか、あるいは視認者が１つの画像のみを知覚するような速度でスクリーン上に時間的に順々に映し出すことができる。
【０００３】
既存のアークランプ光源にはいくつかの問題がある。一般的に用いられる大部分のランプ光源は水銀アークランプである。このランプは、或る所与の電力量の場合に大部分の光を生成し、小さな点光源を有する。しかしながら、このランプは、他の技術に比べて寿命が短く、赤色スペクトルにおいてスペクトルが不十分な光を生成する。さらに、水銀は有害物質であり、多くの国において使用が制限されているか、あるいは完全に禁止されようとしている。他の白熱球技術を水銀アークランプの代わりに用いることもできるが、小型で高輝度のプロジェクタを製造できるようにするだけの効率と小さなスポットサイズとを有する技術はない。それゆえ、他の白熱球技術を水銀アークランプに匹敵させるようにする解決策が必要とされている。
【０００４】
大部分のデジタルプロジェクタは、そのプロジェクタが投影スクリーン上に照射するスクリーンルーメン数に基づいて性能比較される。プロジェクタ市場の競争は熾烈であるが、コストを考慮すること、およびサイズに制約があることによって、他の光源を用いるためにさらに効率的な光学設計の開発を進めることが制限されている。
【０００５】
アークランプ球、特に水銀タイプに関連する問題を克服することが必要とされている。非アークランプは非点光源特性を有するので、アークランプ球の代わりに単に非アークランプを用いるだけでは、満足のいく対策は得られないであろう。
【０００６】
本発明は、添付の図面を参照することによりさらに理解が深められる。図面の構成要素は互いに対して必ずしも縮尺どおりに描かれてない。むしろ、その代わりに本発明を明確に示すことに重点が置かれている。さらに、いくつかの図面を通して、類似の参照番号は対応する類似の部品を示している。
【０００７】
［好ましい実施形態および代替の実施形態の詳細な説明］
以下に記載されるのは、本発明を実施するための現時点で知られている最良の形態の詳細な説明である。この説明は、限定する意味に取られるべきではなく、本発明の一般原理を例示するためにのみ行われる。本発明に関係しない投影システムの構成要素の詳細な説明は、簡単にするために省略されていることに留意されたい。また本発明は、現時点で開発中のもの、あるいは依然として開発されていないものを含む、広範なディスプレイ技術およびプレゼンテーションシステムに適用することができる。たとえば、デジタルマイクロミラープロジェクタを参照しながら、種々の例示的な投影システムが以下に説明されるが、磁気流動性（magnetorehological）、回折性、透過性、ホログラフィックなどの他のタイプの空間光変調器（ＳＬＭ）を本発明に同じく適用することができる。
【０００８】
本発明の実施形態における光学デバイスは、広範な光学デバイス技術に適用することができ、種々の光学材料から製造することができる。現時点で入手可能な光学デバイスの大部分が反射光学系において製造され、本発明の最も一般的に直面する応用形態が反射光学系を含むことになるので、以下の説明では、反射系の実施形態において実装されるような、本発明の光学デバイスのいくつかの実施形態が説明される。それにもかかわらず、本発明は屈折性、回折性、ホログラフィック、ならびに反射性と上記の技術との組み合わせにおいても都合良く用いることができる。したがって、本発明は、反射光学系において製造されるデバイスに限定されることを意図するわけではなく、当業者が利用可能な入手可能な光学的方法および技術のうちの１つあるいは複数において、単独で、あるいは組み合わせて製造されるデバイスを含むであろう。
【０００９】
図面は縮尺どおりに描かれてないことに留意されたい。さらに、光学素子の種々の構成要素も縮尺どおりに描かれていない。本発明をより明確に例示し、理解してもらうために、或る特定の寸法が他の寸法に対して誇張されている。さらに、特定の実施形態のための反射性表面が、反射性コーティングを示すために、より太い線幅で示される。他の実施形態も反射性表面を有する場合があり、説明を簡単にするためにそれら表面は示されないが、反射性コーティングがないことに限定されることを意図していない。
【００１０】
さらに、本明細書に例示される実施形態は、長さおよび幅を有する種々の領域の２次元の図において示されるが、これらの領域がデバイスの一部を示しているにすぎず、実際に３次元の構造であることは明確に理解すべきである。したがって、これらの領域は、実際のデバイス上に製造される際には、長さ、幅および奥行の３次元を有するであろう。大部分の３次元構造は図示される２次元構造を横方向に回転したものになるが、横に向けると長方形である（たとえば、奥行きおよび幅寸法において直線的に横断面が延在する）ような、類似の長手方向の断面部分を有する他の３次元構造も存在し、それも本発明の範囲および精神に入るものと見なされるべきである。
【００１１】
さらに、種々の実施形態が長手方向の軸に沿った断面で示されるが、その実施形態の種々の断面は、複数の横断面プロファイルを有する場合がある。たとえば、一体型のＮＩＰＣおよびインテグレーティングロッドの場合、ＮＩＰＣは円形の横断面を有することができ、インテグレーティングロッドは長方形の横断面を有することができる。例示される本発明の実施形態は、種々の実現可能な横断面の組み合わせを網羅することが意図されており、それでも本発明の範囲および精神から逸脱しない。
【００１２】
さらに、本発明はプロジェクタ装置を対象にした好ましい実施形態によって例示されるが、これらの例示は本発明の範囲または適用可能性を制限することは意図していない。本発明のプロジェクタ装置は例示される物理的な構造に限定されることは意図していない。これらの構造は、本発明の有用性、および現時点で好ましい実施形態および代替の実施形態への適用可能性を明示するために含まれている。
【００１３】
図１は、一般的な従来の投影装置において見られる光学ディスプレイシステムの概略図である。その光学ディスプレイシステムは、光源１０と、カラーホイール１６と、空間ホモジナイザ２０と、ＳＬＭ４０と、結像光学系５０とを備える。光源１０は、楕円反射器１３と、バルブ７０とを備える。バルブ７０は通常、水銀アークランプであり、楕円の第１の焦点（物点）において好ましくは白色光の小さな火球１７を生成し、その白色光は第２の焦点に結像（合焦）し、空間ホモジナイザ２０の入口において像点１４を生成する。光源１０は、像点１４に収束する１組の集束光線１５、および像点１４に収束しない迷光線１１の両方を生成する。カラーホイール１６は、光源１０からの白色光を時間的な色の配列に変換するために、カラーホイール軸１８を中心に回転し、１つあるいは複数の色部分（数例を挙げると、赤−緑−青、赤−緑−青−白、あるいは赤−緑−青−赤−緑−青など）を与える。しかしながら、水銀ランプは通常、赤色スペクトルの生成量が不足しており、それゆえ白色でない光を生成するので、カラーホイールあるいは他の仕組みによって補正されなければならない。カラーホイール１６は、一連の色を生成することができる複数のガマット発生器５６（図２を参照）のうちの１つである。空間ホモジナイザ２０は、インテグレーティングロッド２２として示されており、このインテグレーティングロッド２２は、出口２６の断面プロファイルから放射される光線の輝度を一様にするために用いられる。
【００１４】
像点１４において合焦した光は、楕円ミラーの光学的な設計に基づいて、第１の角度１９（通常、円錐半頂角と呼ばれる）で入口２４においてインテグレーティングロッド２２に入る。通常、インテグレーティングロッド２２は長方形の横断面プロファイル（図示される長手方向の断面に対して）を有し、対応する比率の長方形のＳＬＭ４０上に合焦させるために、光を長方形の像に変換する。大部分のインテグレーティングロッド２２は、中空の長方形の箱として構成され、光を断面の出口開口部にわたって均等に分布させてインテグレーティングロッド２２の出口２６を出射する光線の断面において一様な輝度を生み出すために、内部に高反射性のコーティングを施して、入射する光線がその表面から反射し、それにより光を空間的に均質化できるようにする。一般的に、従来の長方形のインテグレーティングロッド２２の場合、光は第１の角度１９で出口２６から出射する。その後、インテグレーティングロッドを出射した光線は、集光レンズ２８あるいは他の光学系を用いて１組の一様な光線４２に結像し、ＳＬＭ４０の能動素子によって占められる領域を満たす。この結像は、インテグレーティングロッド２２の高さおよび幅をＳＬＭ４０の寸法と比率において一致させることにより実行される。その後、ＳＬＭ４０を出射する反射光４４は、結像光学系５０に光学的に結合されて、反射光４４は、投影光学系４８の結像光学系開口部４９内に概ね取り込まれるようになる。屈折した光４６は結像光学系開口部４９から離れる方向に向けられるので投影されない。ＳＬＭ４０は反射性として説明されるが、図示される光路は、理解するのを容易にするために折り畳まれていない。実際の設計では、複合的な角度で光をＳＬＭ４０から反射させる必要があるであろう。
【００１５】
従来の投影システムが抱える１つの問題は、光源１０からの光の大部分がインテグレーティングロッド２２の入口２４に入射するために、光源１０が実用上、理想的な点光源あるいはプラズマ火球１７を持たなければならないことである。その投影システムが効率的に設計されない場合には、バルブ７０からの光のほとんどが結像光学系開口部４９に達しない。大部分の従来の小型プロジェクタシステムにおける、バルブからスクリーンまでの光学システム全体の効率は１２％未満である。すなわち、実際にはバルブ７０によって生成される光の１２％までしか、投影光学系から出射してスクリーンに達しない。このように非効率的な設計の結果として、ディスプレイが薄暗くなるだけでなく、必要以上に無駄な電力が消費される。効率を高めようとして、いくつかの手法が試みられているが、ほとんど成功を収めていない。
【００１６】
たとえば、ランプ焦点からさらに多くのビームを収集するために、インテグレーティングロッドのサイズを大きくする場合には、照明システムの倍率を変更しなければならない。照明システムの倍率を変更するには、システムの光路長およびシステムにおいて用いられるレンズの実効焦点距離を変更する必要がある。これらの変更は、小さなプロファイルのデジタルプロジェクタでは、さらには大きなプロファイルのデジタルプロジェクタであっても、製品において実行できる場合もできない場合もある。それゆえ、全てのデジタルプロジェクタにおいて、より多くの光をランプ焦点から取り込み、それを高い輝度で同じサイズのインテグレーティングロッドに結合する必要性が望まれている。
【００１７】
本発明の以下に説明される実施形態によれば、より多くの光を光源１０から収集し、その光が光学系内で最適に用いられるように誘導することができる。それらの実施形態は、非結像光学系を用いて、ランプの焦点においてより多くの光を収集することにより、デジタルプロジェクタの効率を高める。この光の収集は、デジタルプロジェクタあるいは他のディスプレイ装置が供給することができるスクリーンルーメンの量を増加させる。照明システムの倍率を変更すること、かつパッケージサイズ全体を大きくすることを必要とすることなく、空間ホモジナイザから、より多くの光束が生成される。たとえば、本発明を用いるプロジェクタは、光学システムをわずかに変更するだけで、システム全体の効率を１５％よりも高くすることができる。このように効率を高めることにより、像の輝度を高め、あるいは消費電力を少なくすることができる。
【００１８】
これらの実施形態は、結像デジタルプロジェクタランプの像点において光の大部分を取り込むために、非結像光子収集器（non-imaging photon collector: ＮＩＰＣ）、たとえば回転対称（長手方向ではなく横断方向において）の複合放物面収集器（compound photon collector: ＣＰＣ）を用いる。一実施形態は、本明細書において「ペイト」集光器と定義される、再入可能な入口プロファイルを有する回転対称の過回転式の複合放物面収集器を用いる。本明細書において用いられるときに、「集光器」は、「集光器」を他の状況で使用することが指示されない限り、「収集器」と同義である。結像光源の像点における光は実際の点像ではなく、輝度プロファイルが実用的には点状のガウスタイプである、非球形の３次元体積を有する、直径が約６ｍｍの広がりのある領域からなる像であることは理解されたい。ＮＩＰＣ入口開口部は、ランプの焦点（像点）に、あるいはその近くに配置され、ＮＩＰＣの出口開口部に向かって光を反射する。ＮＩＰＣの出口開口部は、その直径が空間ホモジナイザの最も小さな高さあるいは幅寸法と同じサイズになるように設計されることが好ましいが、それはオプションである。たとえば、ＣＰＣおよびインテグレーティングロッドを用いる場合、インテグレーティングロッドの長方形の管は物理的には、その入口開口部がＣＰＣ出口開口部に配置され、ＣＰＣから出射する光の概ね全てがインテグレーティングロッドに結合され、インテグレーティングロッドの出口において、その断面プロファイルにわたって光の輝度プロファイルが一様になるようにする。ＮＩＰＣの長手方向の長さおよび横断形状パラメータは、ランプからの光の取込みを最大にし、小型パッケージングに適用するために光軸に沿った光路長を最小にし、均質化するためにこの光を効率的にインテグレーティングロッドに結合するように調整されることが好ましい。たとえば、横断形状には、円形、長方形、正方形、八角形などを用いることができる。円形でない場合には、空間ホモジナイザおよびＮＩＰＣの機能をまとめて、単一の一体型ユニットにすることができる。このタイプの実施形態は図１６においてさらに詳細に説明される。また、或る特定の実施形態のための横断形状は、種々の横断形状のうちの１つあるいは複数の断面を有することができ、それによりさらに設計の自由度を高めることができるようになる。
【００１９】
所与のシステムの場合に望まれる収集のレベル、および所与のシステムの場合に必要とされる出口角の制限に応じて、いくつかの異なるＮＩＰＣ設計を用いることができる。従来の複合放物面集光器は、太陽光収集システム（「Electromagnetic Radiation Collector System」と題する米国特許第４，２８１，６４０号を参照されたい）において用いることを提案した主な提案者のうちの一人にちなんで、ウィンストン集光器とも呼ばれる。他のＮＩＰＣは、数例を挙げると、複合楕円集光器、複合双曲集光器、管集光器および内部全反射集光器を含む。太陽光収集システムでは、ＣＰＣ効率は、従来の光学系の３〜５倍の収集率あるいは集光効率を示している。ＮＩＰＣによれば、最大効率の光伝達を与えるために角度を調整することなく、直接光および拡散光の両方の集光および収集が可能になる。ＮＩＰＣは集光導波管、光収集器、非レンズ合焦装置、および非結像用の照明光学系と呼ばれることもある。
【００２０】
一般的に、複合放物面収集器は太陽光集光の当業者にはよく知られている。一般的に、太陽光集光用の複合放物面収集器は、エネルギー受光器上の所定の角度にわたって受光される概ね全ての入射エネルギーを反射する２つのトラフ状の側壁間に配置されるエネルギー受光器を含む。反射性側壁の少なくとも一部のプロファイル曲線は、エネルギー受光器上で最大のエネルギー光線を反射することに一致する凹形の形状を有する。たとえば、本明細書においてさらに後に説明されるように、図１０Ａは軸外傾斜放物面の曲面形状を有する例示的なＣＰＣ２００を示す。W. T. WelfordおよびR. Winston著「High Collection Nonimaging Optics」（Academic Press, 1989）において提供される情報を用いて、ＣＰＣ２００のパラメータ（たとえば、Ｄentry、Ｄexit、Ｌおよびθmax）を決定することができる。図１０Ｂは、光学ディスプレイシステムのためのＣＰＣ２００よりも性能を改善する、本明細書において「ペイト(Pate)」集光器と定義される、変形複合放物面集光器である例示的なＮＩＰＣ２００’を示す。
【００２１】
ＮＩＰＣの種々の実施形態はまた、透明なガラス、ポリマー、透明なポリカーボネート、透明なプラスチックのような材料、あるいは他の光学的に透過性の材料から形成することができる。それらの実施形態は中空にすることも、中実にすることもできる。中空の実施形態は、銀、高品質アルミニウム、ロジウムのような高反射性の金属、あるいは好ましくは高反射率の誘電体スタックを内部にコーティングされることができる。
【００２２】
ＮＩＰＣの種々の実施形態が光源からの光をより多く収集し、投影光学系の光路に結合するため、達成される光束利得を実現することができる。例示的な楕円ミラーの場合、プラズマ火球はホットドッグ形あるいは円柱形を有することは理解されたい。このプラズマ柱は、体積空間の広がりのある光源であり、それゆえ理想的な点光源像には程遠い。実際の点光源像は、結像レンズの収差および回折によってのみ制限される点光源に結像することができる。そのような広がりのあるプラズマ柱光源は、楕円ミラーの第１の焦点（物点）に配置されることは理解されたい。このプラズマ柱の中心は、楕円ミラーの物点と同じ場所に配置される。このように配置される結果として、プラズマ柱の両端が焦点より短い距離および長い距離に配置され、それゆえ楕円反射器の第２の焦点（像点）よりも短い距離および長い距離にある共役点に結像するようになる。これら２つの点はまた、プラズマ柱の中心よりも大きな倍率および小さな倍率で結像する。この収差の結果、１つの円錐の第２の３次元形状を有するプラズマ柱の最終的な像が生成される。楕円反射器の第２の焦点（像点）と呼ばれる１つの平面にある光線は、大きな空間的広がりで、光線の向きが或る範囲の角度を有する、光線の大きな火面を有するであろう。従来では、像点はインテグレーティングロッドの入口に配置される。しかしながら、光の円柱および楕円の両方からの物理的な収差のために、最終的なサイズのインテグレーティングロッドの開口部によって全ての光が取り込まれるとは限らない。実際に、シミュレーションは、光のかなりの部分がインテグレーティングロッドには結合されずに、反射されるか、あるいはその内部では結合されないことを示す。たとえば、インテグレーティングロッドはエネルギーの６０％しか取り込むことができないであろう。
【００２３】
光源の像点がＮＩＰＣの入口開口部の概ね近くに配置される場合、ＮＩＰＣの実施形態は、より多くの光を光源から収集し、それを空間ホモジナイザに結合し、それにより、或る特定のタイプのバルブの所与の電力量の場合に、デジタルプロジェクタがスクリーンに対してより多くの光あるいはルーメンを供給できるようになる。ＮＩＰＣの実験的なモデル化は、空間ホモジナイザだけの場合と比較して、本発明を用いる空間ホモジナイザの出口において、約２５％の光束の改善を実証する。
【００２４】
ＮＩＰＣをインテグレーティングロッドの前方に置き、光源の像点をＮＩＰＣの概ね入口に配置することにより、１）光が楕円の第２の焦点において取り込まれる集光器の直径が大きくなり、２）より大きな光線角が取り込まれ、それがインテグレーティングロッドに結合される。或る特定のシステムにおける実験的なモデル化は、インテグレーティングロッドそれだけで、１０，５００ルーメンのバルブからロッドの出口において約６４００ルーメンの光束を供給することを明らかにする。実験的なモデル化は、インテグレーティングロッドと結合されたペイト集光器を用いるＮＩＰＣが８０３２ルーメンを供給し、投影光学系に入射する光に２５％以上の大きく、かつ意味のある改善が見られることを示す。
【００２５】
インテグレーティングロッドを出射する光の一態様は、インテグレーティングロッドの前方にＮＩＰＣを結合するいくつかの実施形態の場合に、最大光線円錐半頂角が大きくなる可能性があることである。しかしながら、２素子あるいは３素子の集光レンズあるいは他の補正光学系がこれらの光線の大部分を収集し、それらをＳＬＭに向かって所望の円錐半頂角で結像させることができる。
【００２６】
ＮＩＰＣの実施形態にはいくつかの製造方法がある。１つの方法は、円柱の大まかな中空の形状を形成し、その後、シングルポイントダイヤモンドバイト（single point diamond turning: ＳＰＤＴ）を用いて、その円柱内に中空の形状を加工することである。別の手法は、光軸に沿った継ぎ目で電気鋳造された２つの部品を作成することである。別法では、２つの部品は光軸（長手方向の軸）に対して垂直な（横断する）継ぎ目を有する２つの部品として電気鋳造することができる。さらに、様々な鋳込み成形も当該技術分野において知られており、高品質の光学表面を得るために用いられる。
【００２７】
ＮＩＰＣは中実の光学材料から形成することができるが、水銀アークランプからの熱が、適当に抑制されない場合には、太陽光線によって変化し、中実の光学材料の透過特性を劣化させる可能性がある。それゆえ、ＮＩＰＣの好ましい実施形態は、金属あるいは誘電体の高反射率のコーティングで反射を高めた、反射性の中空の形状からそれを形成することである。製造ステップについてのさらに多くの情報は図９に詳述される。
【００２８】
図２は、本発明を組み込む光学イメージングシステムの一実施形態のブロック図である。その光学システムを通過する光路が一点鎖線で示される。他の信号は実線で示される。光発生器１２は、光源１０と、非結像光子収集器（ＮＩＰＣ）３０と、空間ホモジナイザ２０と、ガマット発生器５６（色を生成するため）とを備える。光源１０は、反射性、屈折性、回折性あるいはその組み合わせの結像レンズを含むことが好ましい。色を生成するためのガマット発生器５６は、オプションで、光発生器内の種々の場所に、さらには投影された光が人の目に入る前の光路内のいずれかの場所に組み込むことができる。たとえば、ガマット発生器５６は光源１０内に組み込むことができ、光源１０、非結像収集器３０あるいは空間ホモジナイザ２０の後方に配置される場合もある。
【００２９】
光発生器１２からの光は空間光変調器４０に光学的に結合される。ビデオあるいはピクチャソースデータ入力５２からのアナログあるいはデジタル入力を受信するコントローラ５４がＳＬＭ４０を制御する。その後、ＳＬＭ４０からの光は、ターゲット６０上に投影あるいは結像させるための結像光学系５０に光学的に結合される。そのようなターゲット６０は、投影スクリーン、壁面、半透明スクリーン、あるいはアクティブスクリーンのような他のディスプレイ装置を含む。アクティブスクリーンは、その上に投影される像を光学的に増幅することができる。さらに、ガマット発生器５６を空間光変調器４０、結像光学系５０の後方に組み込むことができるか、さらには、アクティブスクリーンの場合のようなターゲット６０内に組み込むこともできる。
【００３０】
図３は、概略的な断面において示される例示的な一実施形態であり、例示的な光線軌跡を示す。バルブ７０は、楕円ミラー１３のような結像光子収集器によって部分的に囲まれる。第１の焦点にある火球１７からの光の大部分は、集束された光１５として第２の焦点にある像点１４に合焦する。バルブ７０からの光の一部は、楕円ミラー１３から反射されないか、火球１７が適当に配置されない場合には、像点１４に合焦しないかのいずれかである。この光は迷光１１および１１’として示される。ＮＩＰＣ３０は迷光１１を収集することにより、光子収集を増加する。この実施形態では、迷光１１’は収集されないものとして示されるが、本明細書において開示される他の実施形態によって収集することができる。例示的なＮＩＰＣ３０は、ＣＰＣ入口３３を有し、好ましくは再入可能な複合放物面収集器（ＣＰＣ）３２として示される。像点１４の中央にある、合焦して再現されたプラズマ火球１７は、ＣＰＣ入口３３に、あるいは距離３１（好ましくは０であるが、この光学的な構造は実際の焦点の位置決めにおいて誤差を許容することができる）でその入口付近に配置され、収集されてインテグレーティングロッド２２に結合される光の量を最大にすることが好ましい。ＣＰＣ３２の出口３５からインテグレーティングロッド２２に入射する光は内部表面から反射され、インテグレーティングロッドの出口において一様に分布した光源を生成する。用いられるＮＩＰＣの設計に応じて、インテグレーティングロッドを出射する光は、ＣＰＣを用いないインテグレーティングロッド（図１）の出口２６よりも、出口２６’においてより大きな円錐半頂角を有することができる。
【００３１】
たとえば、例示的な投影システムは、約２８°の一般的な出口円錐半頂角を有する。ＣＰＣが追加されるとき、出口円錐半頂角は約５０°になる。この例示的なシステムでは、楕円ミラーは約３２ｍｍの直径を有する。ＣＰＣへの入口は約８．９５ｍｍの入口径と、約１８ｍｍの長さと、約４．９２ｍｍの出口径とを有する。インテグレーティングロッドは約６．２５ｍｍの幅と、４．９ｍｍの高さとを有する。ＣＰＣおよびインテグレーティングロッドは両方とも中空であり、高反射率の誘電体コーティングされた表面を有することが好ましい。この実施形態では、ＣＰＣは回転対称であり、インテグレーティングロッドは長方形の横断面プロファイルを有する。
【００３２】
空間ホモジナイザはオプションでは、透明なガラス、透明なポリカーボネートあるいは透明なプラスチックのような光学材料から形成される。空間ホモジナイザは中空、中実のいずれであってもよい。中空のホモジナイザは、反射層を設けるために、銀、高品質アルミニウム、ロジウムのような高反射性の金属、あるいは多層の誘電体高反射体を内部にコーティングすることができる。
【００３３】
空間ホモジナイザおよびＮＩＰＣは一体に形成することができるか、別々に製造して互いに固定することができる。インテグレーティングロッドの断面は、長方形であるか、あるいは同じ角度で相対する頂点を組み合わせた形状である。インテグレーティングロッドの断面の縦横比は、システム内の光の処理量を最大にし、対称な倍率比を可能にするようにＳＬＭの形状と一致させることが好ましく、そうでない場合には、アナモルフィックな倍率比が必要とされ、より多くの素子を必要とする場合があり、コストが増加し、効率が低下する。他の空間ホモジナイザは、４つの側面を切断されたピラミッド形のインテグレーティングロッドを含む。そのようなピラミッド形の入口が出口よりも小さいとき、それは発散性のインテグレーティングロッドを形成する。発散性のインテグレーティングロッドを出射する光線は、ロッドに入射する光よりも小さな出口光線円錐半頂角を有する。入口が、収束性のピラミッド形インテグレーティングロッドの出口よりも大きいとき、出口光線角はより大きな円錐半頂角を有し、エテンデュー（etendue）を保持する。
【００３４】
図４は、２つの非結像光子収集器をデュアルＮＩＰＣ３８として用いて、光源から収集される光の量を増加する、本発明の別の一実施形態の概略的な断面図である。楕円ミラー１３のような結像光子集光器が、第１の焦点において火球１７を生成するバルブ７０を囲む。集束された光１５は第２の焦点に向けられ、第１のＮＩＰＣ、ＣＰＣ３２の概ね入口に配置される像点１４が生成される。ＣＰＣ３２の入口開口部には第２のＮＩＰＣ３４が取り付けられ、それは、その出口開口部よりも入口開口部が大きな別のＣＰＣであることが好ましい。ＮＩＰＣ３４の出口開口部は、ＣＰＣ３２の入口開口部と同じ寸法である。ＮＩＰＣ３４の入口開口部３３’は、楕円ミラー１３の出口径と同じサイズであり、それにより迷光１１’もデュアルＣＰＣ３８の出口開口部３７に収集され、反射されるようにすることが好ましい。オプションでは、楕円ミラー１３、ＮＩＰＣ３４およびＣＰＣ３２は、バルブ７０と嵌合する単一のユニットとして形成することができる。オプションでは、冷却用の注入口および排出口を考慮して、単一のユニット内に孔９７（図１２〜図１５も参照されたい）が存在する場合もある。他の一体に構成された単一ユニットの実施形態については図１２〜図１５の説明を参照されたい。
【００３５】
この実施形態では、ＮＩＰＣ３４を用いて、楕円ミラー１３によって合焦されない任意の光を取り込み、それをＣＰＣ３２内に収集する。ＣＰＣ３２は、楕円ミラー１３によって合焦する光も収集し、それをＮＩＰＣ３４から受光された光と合成して、その光をＣＰＣ出口開口部３７に結合する。単一のユニットとして形成されるとき、バルブ１７から放射される概ね全ての光が出口開口部３７に結合され、内部反射による損失が小さくなる。
【００３６】
図５Ａ〜図５Ｆは、ＮＩＰＣ３０がプロジェクタシステムの光学システム内に組み込まれるときに、カラーホイール１６として示されるガマット発生器５６を配置するためのいくつかの異なる実施形態の断面図である。単一ＣＰＣ３２のＮＩＰＣが例示されるが、本明細書において例示される代替のＮＩＰＣ実施形態の任意のものを代わりに用いることができ、それでも本発明の精神および範囲を満足することに留意されたい。
【００３７】
図５Ａでは、カラーホイール１６は、インテグレーティングロッド２２がその出口開口部に結合されたＣＰＣ３２の入口開口部の前方に配置される。この実施形態では、ＣＰＣ３２の入口開口部が、インテグレーティングロッドの入口開口部よりも大きい直径を有するので、それに衝当する光は、カラーホイールのより大きな部分を覆うであろう。この効果によって、単色が存在しない色の移り変わりの時間が長くなるであろう。この結果として、個々の色毎にＳＬＭを変調する場合の各色周期中の利用可能な時間を短くすることができる。この効果を補正する１つの方法は、与えられる時間が同じままになるように、比例してより大きなカラーホイールを用いることである。
【００３８】
図５Ｂは、カラーホイール１６がインテグレーティングロッド２２の出口開口部に配置される一実施形態を示す。インテグレーティングロッド２２の入口開口部はＣＰＣ３２の出口開口部に結合される。この手法では、インテグレーティングロッド２２に入射する光が或る点に合焦する際に収束し、インテグレーティングロッドを出射する光が発散するので、カラーホイールに衝当する光は、カラーホイールがインテグレーティングロッド２２の前方に配置される場合よりも幾分大きくなるであろう。こうして、インテグレーティングロッドの後方に配置されるときに、カラーホイールに衝当する光は、カラーホイールがインテグレーティングロッド２２の前方に配置されるときよりも大きな断面積を有するであろう。
【００３９】
図５Ｃでは、カラーホイール１６は、ＣＰＣ３２の出口開口部とインテグレーティングロッド２２の入口開口部との間に配置される。カラーホイールはインテグレーティングロッド２２の入口開口部の前方に配置されるが、ＣＰＣ３２の出口開口部から現われる光は、光がインテグレーティングロッド２２の入口において合焦する従来のシステム（図１を参照）において存在するものよりも大きな発散円錐半頂角を有することができる。この例のインテグレーティングロッド２２は単に長方形の箱であるので、インテグレーティングロッドに入射する光の角度は、インテグレーティングロッドを出射する光と同じである。それゆえ、この実施形態は或る特定の物理的なレイアウトの場合にカラーホイールを配置するために有利であるかもしれないが、ＣＰＣ３２が存在しない場合よりも、カラーホイールに光が衝当するための断面積（内接円）は依然としてわずかに小さい。
【００４０】
図５Ｄでは、カラーホイール１６は、インテグレーティングロッド２２Ａおよび２２Ｂの２つの部分の間に配置される。インテグレーティングロッドの第１の部分２２ＡはＣＰＣ３２に結合される。インテグレーティングロッドの第２の部分２２Ｂは、カラーホイール１６を通過する光を受光するように結合される。再び、インテグレーティングロッド２２の長方形の箱形構造に起因して、カラーホイールに衝当する光の断面積は、ＣＰＣ３２が存在するときに、カラーホイール１６がインテグレーティングロッド２２の入口または出口に配置される場合と同じである。
【００４１】
図５Ｅでは、追加のレンズがカラーホイール１６の前方に補正光学系３６として配置され、ＣＰＣ３２を出射する光がカラーホイール１６に達し、インテグレーティングロッド２２に入射する前に発散するのを抑える。補正光学系３６を用いて、ＣＰＣ３２に起因して増加した光の発散角を補正することができる。
【００４２】
図５Ｆでは、カラーホイール１６の両側に２つの付加的なレンズ３６Ａおよび３６Ｂが配置される。この実施形態では、ＣＰＣ３２の出口開口部からの光は第１のレンズ３６Ａによって強く収束し、カラーホイール１６に入射する光の円錐半頂角の断面積を小さくする。第２のレンズ３６Ｂは、カラーホイール１６を出射する光を収束あるいは再発散させるために凹形あるいは凸形にすることができる。凹形の場合には、第２のレンズ３６Ｂは、インテグレーティングロッド２２に入射する光の角度をさらに小さくし、結像光学系の残りの部分を通過する光をさらに良好に結合することができる。凸形の場合には、第２のレンズ３６Ｂは光を再発散させて、その光を、インテグレーティングロッドを出射する光が結像光学系とより良好に結合できるようにする角度に戻すことができる。
【００４３】
図６Ａ〜図６Ｅは、ＮＩＰＣの出口を出射する発散円錐半頂角を小さくするための種々のオプションを有する少なくとも１つのＣＰＣ３２を備えるＮＩＰＣのいくつかの実現可能な実施形態の断面の一部である。本明細書において説明される他のＮＩＰＣ実施形態、たとえば一例を挙げるとペイト集光器をＣＰＣ３２の代わりに用いることができ、それでも本発明の精神および範囲内に入る。これらの実施形態は、既存のプロジェクタシステムと協調する設計を可能にする。ＮＩＰＣの実施形態を離れる発散円錐半頂角は、インテグレーティングロッド２２の入口に入るものと標準的に予想される角度と一致するように選択されることが好ましい。たとえば、それは楕円ミラー１３（図１を参照）の焦点と同じ円錐半頂角である。
【００４４】
図６Ａは、ＣＰＣ３２が第２のＣＰＣ３９に光学的に結合されるＮＩＰＣ３０Ａを示す。ＣＰＣ３２は、その出口開口部よりも大きな入口開口部を有する。第２のＣＰＣ３９は、その入口開口部がその出口開口部よりも小さくなるように１８０°だけ回転する。第２のＣＰＣ３９の入口開口部は、ＣＰＣ３２の出口開口部と概ね同じ直径である。第２のＣＰＣ３９は、光線を反射して、好ましくは、従来のシステムのためのインテグレーティングロッドに入るものと標準的に予想される発散角に戻すために用いられる。第２のＣＰＣ３９の出口径は、インテグレーティングロッドの入口の寸法と整合するように一致することが好ましい。ＣＰＣ３２に入射する光の焦点は、概ねその入口開口部の平面に配置される。ＣＰＣ３２およびＣＰＣ３９の場合の横断面プロファイルは同じでも、違っていてもよい。たとえば、ＣＰＣ３２は円形の横断面プロファイルを有することができ、ＣＰＣ３９は長方形の横断面プロファイルを有することができる。オプションでは、それらはいずれも円形あるいは長方形のプロファイルを有することができる。
【００４５】
図６Ｂは、インテグレーティングロッド２２を組み込むＮＩＰＣ３０Ｂを示す。インテグレーティングロッド２２は、第２のＣＰＣ３９の出口開口部に光学的に結合される入口開口部を有する。インテグレーティングロッド２２は、光を空間的に均質化するのを助けるだけでなく、第２のＣＰＣ３９から出射する回転対称の光を、光学システムのさらに下流に配置される空間光変調器の断面プロファイルに一致する幾何学的な断面形状、好ましくは長方形に変換する（たとえば図２を参照）。
【００４６】
図６Ｃは、空間ホモジナイザとしてフレアインテグレーティングロッド２３を組み込むＮＩＰＣ３０Ｃを示す。このフレアインテグレーティングロッド２３は、その出口開口部よりも小さな断面積の入口開口部を有する。フレアインテグレーティングロッド２３の入口開口部は、第２のＣＰＣ３９の出口開口部に光学的に結合される。フレアインテグレーティングロッド２３は、ＣＰＣ３９を離れる最大出口円錐半頂角を、より小さな角度に変換するために用いられる。たとえば、フレアロッドは、４面のピラミッド形あるいは非対称のピラミッド形にすることができる。これは、最大出口円錐半頂角が、第２のＣＰＣ３９の放物面の光軸をさらに回転させることなく、より小さな角度に低減できるというさらに別の利点を有する。こうして、さらに大きな設計自由度が達成される。
【００４７】
図６Ｄは、９０°未満の最大発散半頂角を有する、ペイト集光器のような第１のＣＰＣ３２と、ＣＰＣ３２の出口開口部に光学的に結合されるフレアインテグレーティングロッド２３とを備えるＮＩＰＣ３０Ｄである。この設計によれば、１つのＣＰＣしか必要としないので、製造時の公差を大きくすることができる。
【００４８】
図６Ｅは、ＣＰＣ３２の出口開口部から現われる光子の出口角を調整するために用いられる光学的な集光レンズ３５を備えるＮＩＰＣ３０Ｅである。ＣＰＣ３２の出口開口部を出射する光は、インテグレーティングロッド２２の入口開口部に入射する前に、集光レンズ３５によって所望の角度に屈折する。オプションでは、集光レンズ３２をインテグレーティングロッド２２の入口開口部に配置することができる。
【００４９】
図７Ａ〜図７Ｄは、非結像光子収集器３０の数多くの他の実現可能な実施態様のうちのいくつかの例示的な実施形態である。
【００５０】
図７Ａは、「トランペット形」集光器としても知られている、複合双曲集光器８０の断面プロファイルである。従来の双曲集光器は、２つの双曲部分の間に入射する光線を、９０°の最大発散角で出射する前に、入射角に応じて１回あるいは複数回反射する。この実施形態では、複合双曲集光器８０を構成する２つの双曲部分はそれぞれ、光軸を中心にして過回転し、最大発散円錐半頂角を９０°未満まで減少させる。この実施形態は、集光器に入射する光が繰返し反射され、結果として付加的な損失が生じるので、ＣＰＣ３２よりも効率が落ちる場合がある。しかしながら、この実施形態は、より広い角度で到来する光を考慮することができ、それゆえ、所与の入口開口部の大きさの場合に、より多くの光が集光器に入射できるようになる。こうして、この実施形態は、光源が点光源に結像せずに、集光器の入口において大きな像点で合焦するときに特に有用な場合がある。
【００５１】
図７Ｂは、断面プロファイルで示される非結像光子収集器３０の別の実施形態である。この実施形態では、ＮＩＰＣは、曲面をなし、集光器に入射する光を集光器の出口開口部に誘導するような形状を有するフレネルレンズ８２を入口開口部に配置される。またその集光器は、出口開口部に直に誘導されない光を出口開口部に反射させる円錐形の反射器８４も有する。出口開口部を出射する光の最大発散半頂角は、円錐形部分８４の角度と、フレネルレンズ８２の設計とによって決定される。
【００５２】
図７Ｃは、断面プロファイルで示される非結像光子収集器の別の例示的な実施形態である。この実施形態では、変形ＣＰＣ９０が少なくとも２つの部分から形成される。入口部分は従来のＣＰＣのような複合放物面プロファイルから形成される。出口部分は、集光器の入口の角度を９０°未満の角度に制限する円錐形部分９２から形成される。この変形ＣＰＣ９０は、θ１／θ２変換器としても知られている。すなわち、そのＣＰＣは、θ１の最大入射角を有する光を、θ１より大きいが、９０°未満である角度θ２で収集器を出射する光に変換する。この実施形態は、ＣＰＣの出口の直前の光線の最後の反射だけに影響を及ぼすことを試みる。
【００５３】
図７Ｄは、断面プロファイルで示される非結像光子収集器の別の実施形態である。この実施形態では、非結像光子収集器は誘電体内部全反射（ＤＴＩＲ）ＣＰＣ８８である。オプションではあるが、このＤＴＩＲ  ＣＰＣ８８は、複合放物面部分が過回転し、集光器を出射する光の最大発散半頂角が９０°未満になるように従来の設計から変更されることが好ましい。ＤＴＩＲ  ＣＰＣ８８は、光学的なガラスあるいは他の誘電体材料から形成される。この固体の手法によれば、入口開口部が曲面の開口部８９を有することができ、それゆえ、反射性のＣＰＣだけにおいて許容される角度よりも広い角度で、光がＤＴＩＲ  ＣＰＣ８８に入射できるようになる。オプションでは、曲面をなす入口は凹形にすることができる。
【００５４】
図８Ａ〜図８Ｄは、非結像光子収集器３０の概ね入口開口部において形成される像点１４を生成する実現可能な光源のうちのわずか数例の例示的な実施形態である（図３を参照）。
【００５５】
図８Ａは、バルブ７０および部分楕円ミラー１３を備える楕円光源である。部分楕円ミラーは、たとえば火球１７の場所にある楕円の第１の焦点からの光が反射されて、楕円の第２の焦点において像点１４を形成するような形状である。その楕円は、ミラーの製造中に必要とされる、より高い光学的な精度を犠牲にして、ミラーの出口開口部の近くに像点を形成するように形成することができる。像点１４が楕円ミラーの出口開口部から離れて配置される場合には、要求される精度はさらに小さいが、光路の長さが長くなる。像点１４を楕円ミラー出口から離して配置する別の利点は、像点１４を形成する際の収束円錐半頂角が、像点１４が出口開口部の近くに形成されるときよりも小さいことである。これは、像点の歪みを小さくするだけでなく、像点１４をインテグレーティングロッド２２に結合するのを助ける。像点１４は丸い火球として示されるが、数多くの光源の実際の火球は完全に点光源ではない。したがって、像点１４において結果として形成される像は多くの場合に、第１の焦点にある火球１７を近似したものにすぎず、同じように歪むであろう。この歪んだ像は、従来のプロジェクタ設計の場合、インテグレーティングロッドには完全には結合されないので、非効率的な光源の原因となる。
【００５６】
別の従来の光源が図８Ｂに示される。この実施形態では、放物面光源７４は、放物面７２の焦点において火球１７を形成するバルブ７０を有する。放物面の焦点から出射する光は放物面から反射され、後に集光レンズ７４によって像点に結像される概ねコリメートされた（平行な）光路を生成する。この手法によれば、集光レンズ７４の光学系が像点１４を形成し、それゆえ反射器を小さな公差で形成することができるので、光路の長さを設計する際の自由度を高めることができる。この手法は一般的に楕円ミラーよりも効率が悪く、付加的な構成要素を追加するので、光源の重量、長さおよびコストが増す。
【００５７】
図８Ｃは、楕円反射器１３と縮小レンズ７９とを組み合わせて、楕円反射器１３だけの場合の光路よりも短い光路を生成する変形楕円光源７８の一実施形態である。この手法によれば、小さな収束角を有することができるようにすることにより、楕円反射器１３を製造する際の公差を小さくできるようになる。縮小レンズ７９は像点１４の収束角を大きくし、それにより光源の光路長を短縮するためにも用いられる。
【００５８】
非結像光子収集器を備える光路の１つの利点は、いくつかの異なる火球サイズを包含し、それにより結像光源の位置合わせの誤差を大きくし、種々の光源を相互運用できるように設計できることである。従来のプロジェクタ設計は一般的に、明確な火球を、或る特定の像点に結像させる単一の光源に制限される。しかしながら、非結像光子収集器を用いる投影あるいは他のイメージングシステムは、従来の水銀アークランプとは異なるタイプの光源を考慮することができる。たとえば、キセノンのような光源は、より長い動作寿命を有し、水銀球よりも白色であるが、所与の電力量の場合に同等の出力を有することはできず、一般的には点光源ほど小さな光源を形成しない。非結像光子収集器を組み込み、ＮＩＰＣの入口開口部の前方にある像点においてキセノン火球を結像させることにより、キセノン光源の効率が改善され、それゆえ水銀を利用しない光源の解決策を可能にする。こうして、任意の実施形態におけるバルブ７０は、数例を挙げると、キセノン、ナトリウムあるいはハロゲン系の光源のような非水銀の光源で置き換えることができる。実際には、点光源でないいくつかの異なる光源を用いることができる。
【００５９】
たとえば、図８Ｄに示されるように、複数の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）素子を有する光アレイ７６のような固体光源が用いられる場合がある。オプションでは、白色（Ｗ）素子を追加して、コントラストを際立たせることができる。光アレイ７６は、発光ダイオードあるいはレーザダイオードのような固体光源で実装することができる。アレイの平面に直交してアレイから放射される光（コリメートされたレーザダイオードの場合のような光ビーム７７）あるいはアレイの表面に対して垂直な軸から逸脱してアレイから放射される光（ＬＥＤの場合のような発散する光ビーム７５）が、縮小レンズ７９によって、実際には点光源ではないが、像点１４と同等である像６４に合焦する。オプションでは、コリメータレンズのアレイとともに固体ＬＥＤアレイを、コリメートされたレーザダイオードの代わりに用いることができる。しかしながら、ＮＩＰＣは入射角の範囲にわたって光を収集し、既知の最大発散半頂角において光を出射するので、光アレイ７６からの概ね全ての光が光路に光学的に結合される。図示されるような光アレイを用いることにより、ガマット発生器５６（図２）が光源に組み込まれ、それゆえ、種々の色の光源を順に起動することができるので、カラーホイール１６のような高価なカラーシーケンサをなくすことができる。
【００６０】
ＮＩＰＣは、独立した部品として製造することができるか、あるいはコストを最小限に抑え、組立公差の問題を緩和するために光路光学系の他の部品とともに組み込まれることができる。光学部品を作製するためのいくつかの異なる製造技術が存在するが、ＮＩＰＣのために望ましい高い効率を生み出すために、いくつかの異なる方法を、非直観的であるが、都合良く組み合わせることができる。
【００６１】
たとえば、図９は、ＮＩＰＣを単独で、あるいは他の光学素子と組み合わせて作製することができる製造ステップ１００のいくつかの異なる組み合わせを表す流れ図である。６０６１、７０００あるいは１０００シリーズのようなアルミニウム合金を、所望の形状に近づくように荒加工し（ブロック１１０）、その後、オプションで熱処理し（ブロック１２２）、かつ／またはＭＩＬ  Ｈ  ６０８８のような既知の規格までオプションで応力除去処理する（ブロック１２４）ことができる。オプションでは、アルミニウム表面をニッケルめっきすること（ブロック１２６）も決定でき、その場合には、アルミニウムをニッケルめっきする（ブロック１２８）。いずれにしても、その後、アルミニウム合金部分はシングルポイントダイヤモンドバイト（ＳＰＤＴ）加工されて、光学的に仕上げられる（ブロック１３０）。オプションでは、その光学的な仕上げにおいて、反射損失を最小限に抑えるために、高反射性コーティングを施すことができる（ブロック１３２）。オプションでは、荒加工ではなく、所望の形状に近くなるように金属、セラミックあるいは複合材を鋳込み成形し（ブロック１１２）、その後、荒加工、熱処理、応力除去処理、ニッケルめっき、ＳＰＤＴの他のオプションのステップを実行し、さらにオプションで光学表面を高反射性コーティングすることにより、部品を製造することができる。荒加工あるいは鋳込み成形以外の別のオプションは、たとえば無電解ニッケル工程（ブロック１１４）を用いてマンドレル上で好ましくは複数の部分品、たとえば半分の２つの部分品として部品を作り上げ、その後、ＳＰＤＴ（１３０）加工し、オプションで高反射性材料をコーティングすることである（１３２）。
【００６２】
単独で、あるいは他の光学素子と組み合わせて実現可能な他のＮＩＰＣデバイスは、射出成形を用いて（ブロック１１６）、あるいは光学ガラスを微細研削あるいは研磨して（ブロック１１８）、あるいはガラスを加熱加圧成形して（ブロック１２０）、固体の光学材料から形成することができる。１つの実現可能な高温プラスチックは環式オレフィンポリマーであろう。オプションでは、形成された光学ガラスは、全ての入射角において高反射性コーティングを施され（ブロック１３２）、効率を改善することができる。
【００６３】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の実施形態において用いることができる数多くの実現可能な非結像光子収集器３０のうちの２つの断面図である。ウィンストン集光器、ＣＰＣ２００は、長手方向の中心軸２２０から外れる全ての方向において、θmax２１６半頂角から広がる光線を通す従来の太陽光収集デバイスである。収集される光の量はＤentry２１２とＤexit２１０との比によって決定される。すなわち、以下の式が成り立つ。
収集比＝Ｄentry／Ｄexit＝１／ｓｉｎ（θmax）
【００６４】
複合集光器は、Ｄexit２１０にある他方の放物面部分の開始点にその焦点を有する、２つの放物面部分２０２、２０８から構成される。たとえば、部分２０２は、部分２０８の出口端にその焦点２０６を有する。部分２０８は部分２０２の出口端にそのそれぞれの焦点２０４を有する。反対側の部分のそれぞれの端部に焦点を配置する結果として、ＣＰＣ２００を出射する光は、９０°にまで及ぶ円錐半頂角を有するようになる。これは、出口において集光器上でエネルギーを単に吸収するか、あるいは出口開口部に投影する太陽光集光器の場合には許容可能である。しかしながら、ディスプレイシステムの場合、光の或る量はインテグレーティングロッド内には結合されず、９０°付近の他の光はインテグレーティングロッドを出射する前に何度も反射し、結果として大きな損失が生じる。ＣＰＣ２００の長さ（Ｌ）２１８は、所望の収集比および所望の受光角θmax２１６から決定される。すなわち、以下の式が成り立つ。
集光器の長さ＝Ｌ＝（１／２）（Ｄentry＋Ｄexit）ｃｏｔ（θmax）
【００６５】
また、放物面の各部分は、ＣＰＣ２００の長手方向の中心軸２２０と直交する、入口開口部の表面への法線２１３を有する。
【００６６】
図１０Ｂは、本明細書において「ペイト」集光器と定義される、改善された複合放物面集光器、すなわち非結像光子収集器（ＮＩＰＣ）２００’である。その集光器は、投影光学系の光路に結合される光の量を増加し、その長さを短縮し、光路光学系内に容易に組み込むことができるようにするいくつかの改善点を有する。ＮＩＰＣ２００’は、入口開口部Ｄentry２１２’と出口開口部Ｄexit２１０’とを有する。出口開口部を図１０ＡのＣＰＣ２００の出口開口部と同じ直径にしておくとき、種々の違いが浮き彫りになる。当然、実際の設計パラメータは、或る特定の光学的設計に一致するように調整することができる。ＮＩＰＣ２００’は、その個々の焦点２０６’、２０４’が図１０Ｂの出口開口部に配置され、その右側まで延長されるように過回転する２つの放物面部分２０２’および２０８’を有する。過回転は、ＮＩＰＣ２００’を出射する光が９０°未満の円錐半頂角を有することを意味する。これは、ＮＩＰＣ２００’を出射する全ての光がインテグレーティングロッドあるいは他の空間ホモジナイザまで反射されることができることを意味するが、反射の回数は過回転によって選択された最大発散円錐半頂角およびインテグレーティングロッドの長さによるであろう。受光半頂角θmax２１６’が図１０ＡのＣＰＣ２００のθmax２１６と同じままであると仮定すると、放物面部分２０２’および２０８’の長さは図１０Ｂに示されるように短縮される。この結果として、収集器のための長さＬ２１８’が短くなる。
【００６７】
また、ＮＩＰＣ２００’の入口開口部は再入可能なプロファイルを有し、すなわち入口開口部Ｄentry２１２’は、ＮＩＰＣ２００’の最大径２１５よりも小さな直径を有する。こうして、ＮＩＰＣ２００’は、最大径２１５にある中央部分断面プロファイルよりも小さな入口開口部と、入口開口部よりも小さな出口開口部とを有する。この結果として、ＮＩＰＣ２００’の部分２０１は放物面部分の残りの部分とは異なる方向に傾斜する角度を有するようになる。こうして、各放物面部分２０２’および２０８’は、長手方向の中心軸２２０に対して完全には直交しない、ＮＩＰＣ２００’の入口開口部の表面に対する法線２１３’を有する。部分２０１はθmax２１６’よりも大きな角度の付加的な光を取り込み、その光はＮＩＰＣ２００’の出口開口部に結合されて、その効率が高められる。この部分２０１は、火球の位置合わせ不良があるときに、すなわち非点光源の火球が光源として用いられるときに特に有用である。
【００６８】
図１１は、光学投影システムへのＮＩＰＣ３０の例示的な一実装形態であり、その利点のいくつかを示す。この実施形態は、実現可能な「火球位置決め」あるいは「像点合焦」に対する許容範囲を示す。この実施形態では、光源１０は、像点１４への焦点経路が短い楕円ミラー１３を含む。バルブ７０は火球１７を生成し、位置合わせ不良あるいはいくつかの他の起こり得る問題がある場合には、火球１７の位置が第１の焦点からずれて、第２の火球１７’が形成される。図示される理想的な火球１７および第２の火球１７’はそれぞれ、像点１４および第２の像点１４’として、楕円ミラー１３の第２の焦点において結像する。集束した光１５が理想的な火球１７から放射され、像点１４が形成される。位置がずれた第２の火球１７’は、第２の焦点に配置されるのではなく、そこから短い距離だけ離れて配置される第２の像点１４’において、わずかに合焦していない光１５’を形成する。また第２の像点１５’は、理想的な像点１４とはわずかに異なる倍率を有する。第２の像点１５’がインテグレーティングロッド２２の入口開口部において形成される場合には、光の或る量はインテグレーティングロッド２２に入射しないので、結果として効率が劣化する。しかしながら、図に示されるように、像点１４はＮＩＰＣ３０の概ね入口開口部に配置され、それゆえ第２の像点１４’もＮＩＰＣ３０の概ね入口開口部付近に配置される。入口開口部３２は、インテグレーティングロッド２２の入口開口部に対してサイズが決められた出口開口部よりも大きな直径の開口部を有するので、より多くの光が収集され、ＮＩＰＣ３０の放物面表面から反射されて、ＮＩＰＣ３０の出口開口部３５にあるインテグレーティングロッド２２内に入射する。ＮＩＰＣ３０を出射する光は、ペイト集光器を用いて、好ましくは９０°未満である最大発散円錐半頂角を有するので、この光は、インテグレーティングロッド２２内に反射されて、同じ最大発散角で出射するであろう（非フレアインテグレーティングロッド２２の場合）。オプションでは、オプションで空間光変調器４０を満たし、投影光学系４８の入口開口部４９内に留まるように、最大発散円錐半頂角をイメージングシステム５０によって必要とされる角度に変更するために、補正光学系２８’を含むことができる。補正光学系２８’は、必要に応じて、反射性、屈折性、回折性あるいは他の光学的な特性で実装することができる。また補正光学系２８’は、下流の投影光学系経路を設計し直すことにより、インテグレーティングロッド２２、ＮＩＰＣ３０に一体化あるいは併合することができるか、あるいはなくすことができる。
【００６９】
図１２〜図１５は数多くの実現可能な一体構成の実施形態のうちのいくつかだけを示す。この一体構成の構造は、取替え可能なバルブ／反射器アセンブリ、あるいはバルブを取り替えるのみの実施形態においてバルブを配置する際の公差を考慮する。
【００７０】
図１２は、断面図で示される第１の一体型のＮＩＰＣ反射器の一実施形態である。この実施形態では、一体型ＮＩＰＣ反射器９４は、図示される長手方向のＡＡ軸に沿って嵌合する２つの部分を有する。このように２つの部分を用いることにより、先に説明されたように（図９を参照）、容易に製造し、反射表面をコーティングできるようになる。各部分は、図示されるＢＢ軸の左側にある第１の曲面部分を有し、その部分は、楕円形の表面を有し、バルブ７０の火球１７からの光を、ＡＡおよびＢＢ軸が交差する場所に概ね存在する像点１４に合焦する楕円反射器１３を含む。図示されるＢＢ軸の右側にある曲面表面は、９０°未満であることが好ましい既知の最大発散半頂角で、バルブ７０からの光を出口開口部３５に収集するために用いられるＮＩＰＣ３０である。オプションでは、一体型ＮＩＰＣ反射器は、冷却用空気流を供給するための孔９７を有する（図１３〜図１５にも示される）。
【００７１】
図１３は、ＮＩＰＣ３０の出口開口部３５において空間ホモジナイザを組み込む、第２の一体型のＮＩＰＣ反射器９６の別の一実施形態である。バルブ７０から収集される光はさらに均質化され、反射器の出口開口部２６’から出射する際に、空間光変調器の断面形状に（比が）一致するように空間的に変形される。図１３は、一体型ＮＩＰＣ反射器９６が２つの部分、すなわちＣＣ軸の左側にある楕円ミラー１３、およびＮＩＰＣ３０／空間ホモジナイザ２０から形成される一実施形態を示す。この実施形態では、空間ホモジナイザ２０はインテグレーティングロッドとして示されるが、他の空間ホモジナイザを代わりに用いることもできる。
【００７２】
図１４は、楕円反射器１３部分、ＮＩＰＣ３０部分、空間ホモジナイザ２０部分および角度補正光学系９８を含む、第３の一体型のＮＩＰＣ反射器９６の別の一実施形態である。ＤＤ部分の左側にある部分は、バルブ７０の火球１７を楕円の第１の焦点から第２の焦点に合焦させて、ＮＩＰＣ３０部分の概ね入口開口部において像点１４を形成する楕円形部分を含む。ＮＩＰＣ３０部分は、ＤＤ軸とＥＥ軸との間に配置される。ＮＩＰＣ３０の出口開口部３５は、光が９０°未満の最大発散円錐半頂角で現われるようにし、空間ホモジナイザ２０に向かって伝搬できるようにすることが好ましい。ＦＦ軸の右側に配置される角度補正光学系９８は、最大発散半頂角を、或る特定の投影光学系の光路に適合させるために必要とされるような小さな発散角に変換する必要があるときに用いられる。この実施形態では、光源は、高いレベルの効率を維持しながら、所望の発散角を与えることができる。
【００７３】
図１５は、ＮＩＰＣ３０の出口開口部３５に配置される角度補正光学系９８と、ＥＥ軸とＦＦ軸との間で角度補正光学系９８の後方に配置される空間ホモジナイザ２０とを有する、第４の一体型のＮＩＰＣ反射器９６’のさらに別の一実施形態である。光は、投影光学系の経路にさらに結合するために、空間ホモジナイザの出口開口部２６’から出射する。この実施形態では、反射アセンブリの長さは、空間ホモジナイザ２０部分の長さを調整することにより容易に調整することができる。
【００７４】
図１６Ａ〜図１６Ｃは、合体したＮＩＰＣ（ＡＮＩＰＣ）２４０を形成する一体型ＮＩＰＣおよび空間ホモジナイザの例示的な斜視図である。このＡＮＩＰＣ２４０は、長方形の入口２４２と、長方形の出口２４４とを有する。ＡＮＩＰＣ２４０は、出口２４４の後方に個々の放物面の焦点を配置するように過回転した複合放物面形状部分２４６、２４８を有する４つの壁部から形成される。図１６Ｄは、入口２４２を見る正面図である。その内壁は、高反射性材料２５０をコーティングされ、反射される光の量を増加させることが好ましい。図１６Ｅおよび図１６Ｆはそれぞれ、２つの複合放物面断面プロファイル２４６、２４８を示す、ＡＮＩＰＣ２４０の断面図である。
【００７５】
ＡＮＩＰＣ２４０は、光を収集し、空間的に均質化する両方の機能を実行するために必要とされる反射の回数を減少させる。このＡＮＩＰＣ２４０は、その機能を実行するために必要とされる光路長を短縮しながら、光の処理効率を高める。光の収集および空間的な均質化を組み合わせて１つの合体した構造にすることにより、光路設計が簡単になり、インテグレーティングロッドの代わりに用いることができる。
【００７６】
図１６Ｅおよび図１６Ｆに示されるように、結像光源から集束された光１５は、ＡＮＩＰＣの入口平面にある像点１４に誘導される。集束された光１５はＡＮＩＰＣの１つの壁に衝当し、限られた円錐半頂角θmaxで出射し、その角度は光学投影システムに一致することが好ましい。オプションでは、補正光学系を追加して、或る特定のθmaxを、投影光学系によって必要とされる角度に適合させることができる。入口２４２は、図１６Ｄに示されるように、出口２４４の断面積よりも大きな断面積を有する。オプションでは、入口２４２は、ＮＩＰＣの他の実施形態の場合に先に説明されたように、再入可能にすることができる。
【００７７】
複合放物面部分２４６および２４８は、出口２４４の後方に各放物面の焦点を配置するために過回転するように設計されることが好ましい。たとえば、第１の放物面２５２は、出口２４４の後方に第１の焦点２６２を有し、第２の放物面部分２５４も出口２４４の後方に第１の焦点２６０を有する。第３の放物面部分２５６は、出口２４４の後方に第３の焦点２６６を有し、第４の放物面部分２５８は出口２４４の後方に第４の焦点２６４を有する。複合放物面部分２４６および２４８の両方からの最大発散角は同じであるように設計されることが好ましいが、それらは異なることもでき、投影光学系によって必要とされる角度に一致するように後に補正光学系によって補正することができる。補正光学系はＡＮＩＰＣ２４０と一体に構成することができるか、あるいは光路内に個別に配置することができる。さらに、ＡＮＩＰＣ２４０は、先行する図面に示され、説明されたように、反射器アセンブリと組み合わせて、一体に構成することができる。オプションでは、ＡＮＩＰＣ２４０は、他の実施形態で説明されたように、固体の屈折性光学材料から形成することができる。
【００７８】
本発明が、上記の好ましい実施形態および代替の実施形態を参照しながら詳細に図示および説明されてきたが、添付の特許請求の範囲において規定されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それらの実施形態において数多くの変形が実施できることは当業者には理解されよう。この本発明の説明は、本明細書において説明される構成要素の全ての新規で、かつ自明でない組み合わせを含むものと理解されるべきであり、特許請求の範囲は、これらの構成要素の現時点での応用形態、あるいは任意の新規で、自明でない組み合わせへの将来の応用形態において提示される。上記の実施形態は例示であり、現時点での応用形態および将来の応用形態において特許請求されることができる全ての取り得る組み合わせに対して、単一の機構あるいは構成要素は不可欠ではない。特許請求の範囲において本発明に相当する「１つの」あるいは「第１の」構成要素を列挙する場合、そのような特許請求の範囲は１つあるいは複数のそのような構成要素を組み込むことを含み、２つ以上のそのような構成要素を、要求も排除もしないものと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来の投影システムの例示的な略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を含む投影システムの例示的なブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態の例示的な略断面図である。
【図４】本発明の代替の一実施形態の例示的な略断面図である。
【図５Ａ】本発明の種々の実施形態の場合のカラーホイールの配置の例示的な断面図である。
【図５Ｂ】本発明の種々の実施形態の場合のカラーホイールの配置の例示的な断面図である。
【図５Ｃ】本発明の種々の実施形態の場合のカラーホイールの配置の例示的な断面図である。
【図５Ｄ】本発明の種々の実施形態の場合のカラーホイールの配置の例示的な断面図である。
【図５Ｅ】本発明の種々の実施形態の場合のカラーホイールの配置の例示的な断面図である。
【図５Ｆ】本発明の種々の実施形態の場合のカラーホイールの配置の例示的な断面図である。
【図６Ａ】本発明の種々の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図６Ｂ】本発明の種々の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図６Ｃ】本発明の種々の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図６Ｄ】本発明の種々の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図６Ｅ】本発明の種々の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図７Ａ】本発明の種々のさらに別の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図７Ｂ】本発明の種々のさらに別の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図７Ｃ】本発明の種々のさらに別の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図７Ｄ】本発明の種々のさらに別の代替の実施形態の例示的な断面図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態で用いることができる種々の光源の例示的な実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態で用いることができる種々の光源の例示的な実施形態を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態で用いることができる種々の光源の例示的な実施形態を示す図である。
【図８Ｄ】本発明の実施形態で用いることができる種々の光源の例示的な実施形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を構成するために利用することができる例示的な製造ステップを示すブロック図である。
【図１０Ａ】ウィンストン集光器としても知られている従来の複合放物面収集器の断面図である。
【図１０Ｂ】本発明のいくつかの実施形態において用いられる、本明細書においてペイト集光器と定義される、非結像光子収集器の断面図である。
【図１１】本発明の実施形態を組み込む例示的な投影光学系の略断面図である。
【図１２】本発明の実施形態を組み込む光源のための例示的な一体型反射器を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態を組み込む光源のための例示的な一体型反射器を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態を組み込む光源のための例示的な一体型反射器を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態を組み込む光源のための例示的な一体型反射器を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の実施形態による例示的な一体型ＮＩＰＣおよび空間ホモジナイザの斜視図である。
【図１６Ｂ】本発明の実施形態による例示的な一体型ＮＩＰＣおよび空間ホモジナイザの斜視図である。
【図１６Ｃ】本発明の実施形態による例示的な一体型ＮＩＰＣおよび空間ホモジナイザの斜視図である。
【図１６Ｄ】本発明の実施形態による例示的な一体型ＮＩＰＣおよび空間ホモジナイザの正面図である。
【図１６Ｅ】本発明の実施形態による例示的な一体型ＮＩＰＣおよび空間ホモジナイザの断面図である。
【図１６Ｆ】本発明の実施形態による例示的な一体型ＮＩＰＣおよび空間ホモジナイザの断面図ある。
【図１】
2006511836.tif 000003
【図２】
2006511836.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006511836.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006511836.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月23日(2005.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光子を光源から像点に集める結像光子収集器と、非結像光子収集器とを備え、
該非結像光子収集器は、
過回転した複合放物面収集器と、
前記像点の概ね近くで前記結像光子収集器に結合されている入口開口部と、
出口開口部とを有し、
前記入口開口部は前記出口開口部よりも大きいことを特徴とする光子収集器。
【請求項２】
前記非結像光子収集器は少なくとも１つの複合放物面収集器を含む、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項３】
前記非結像光子収集器は２つの複合放物面収集器を含む、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項４】
前記非結像光子収集器は再入可能な入口開口部を含む、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項５】
前記結像光子収集器は、光源のアレイと、対応するコリメータレンズのアレイとを備える、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項６】
前記非結像光子収集器と合体する空間ホモジナイザをさらに備える、請求項１に記載の光子収集器。
【請求項７】
過回転した複合放物面収集器と、入口開口部に概ね合焦する集束された光源に結合する入口開口部と、出口開口部とを有し、該入口開口部は該出口開口部よりも大きいものである非結像光子収集器と、該非結像光子収集器に結合される空間ホモジナイザと
を備える、光子収集器。
【請求項８】
前記非結像光子収集器は少なくとも１つの複合放物面収集器を含む、請求項７に記載の光子収集器。
【請求項９】
前記非結像光子収集器は２つの複合放物面収集器を含む、請求項７に記載の光子収集器。
【請求項１０】
前記非結像光子収集器は前記空間ホモジナイザと合体している、請求項７に記載の光子収集器。
【請求項１１】
前記非結像光子収集器の前記入口開口部は再入可能なプロファイルを有する、請求項７に記載の光子収集器。
【請求項１２】
像点に合焦する広帯域光スペクトルを生成する光放出器と、
前記広帯域スペクトルを複数の部分に分離するための全色域発生器と、
非結像光子収集器と
を備え、
該非結像光子収集器は、
過回転した複合放物面収集器と、
概ね前記像点において前記光放出器に結合される入口開口部と、
出口開口部とを備え、
前記入口開口部は前記出口開口部よりも大きいことを特徴とする光源。
【請求項１３】
前記光放出器および前記ガマット発生器は光アレイに一体化される、請求項１２に記載の光源。
【請求項１４】
前記非結像光子収集器はペイト集光器あるいは合体した非結像光子収集器である、請求項１２に記載の光源。
【請求項１５】
前記空間ホモジナイザは第１の部分と第２の部分とを有し、前記ガマット発生器は前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置される、請求項１２に記載の光源。
【請求項１６】
光放出器と、
該光放出器の周囲にある反射器シールドと
を備え、
前記反射器シールドは、第２の部分に接続される第１の部分を有し、
前記第１の部分は、前記第２の部分との接続部の近くにおいて前記光放出器の像点を有し、
前記第２の部分は、出口開口部に向かって狭くなっており、過回転した複合放物面収集器を有する非結像光子収集器を含むことを特徴とするプロジェクタのための光源。
【請求項１７】
前記第１の部分および前記第２の部分は一体化されている、請求項１６に記載のプロジェクタのための光源。
【請求項１８】
一体化された前記第１の部分および前記第２の部分は少なくとも２つの部品から形成されている、請求項１７に記載のプロジェクタのための光源。
【請求項１９】
前記光放出器は非水銀電球である、請求項１８に記載のプロジェクタのための光源。
【国際調査報告】
2006511836.tif 000019
2006511836.tif 000020