JP2021503159A - カラーホイールと共に使用される場合にデジタルスポークを可能にする固体光源 - Google Patents

Abstract

本発明は、光を処理するためのシステム１０００を提供し、システム１０００は、主ビーム経路１１０５に沿ってシステム光１００１のビーム１００５を供給するように構成されており、システム光１００１は、第１のスペクトル分布を有する第１の光１１１、第２のスペクトル分布を有する第２の光１２１、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光１３１のうちの１つ以上を含み、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なり、システム１０００は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光１０３を含む、第１のビーム１０１を、第１のビーム経路１１０１に沿って供給するように構成され、及び／又は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光１０４を含む、第２のビーム１０２を、第２のビーム経路１１０２に沿って供給するように構成されている、照明構成１００と、複数のセグメント２１０を含む光学フィルタシステム２００であって、２つ以上のセグメント２１０が、一次光１０３及び複合光１０４のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、システム１０００の動作の間、光学フィルタシステム２００は、複数のセグメント２１０のセグメント２１０に、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を順次遮らせるように構成されており、時間周期ｔｓｐの間、ビーム経路１１０５、１１０２が、第１のセグメント２１１によって部分的に遮られ、第２のセグメント２１２によって部分的に遮られる、光学フィルタシステム２００と、時間周期ｔｓｐの少なくとも一部の間、システム光１００１のビーム１００５のシステム光１００１のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が一次光１０３から成るように、照明構成１００及び光学フィルタシステム２００を制御するように構成されている、制御システム３００とを備える。

Description

本発明は、光を処理するためのシステム、並びに（そのようなシステムを使用して）光を処理するための方法に関する。本発明はまた、そのような方法を実行するためなどの、コンピュータプログラム製品にも関する。更に、本発明はまた、（光を処理するための）システムを備える、投影システム又は照明器具にも関する。

投影デバイス用の照明システムは、それ自体が既知である。それらは、とりわけ、ビーマー及び投影型テレビなどの、投影デバイスにおいて使用される。そのような画像投影システムにおいて、照明システム内で生成された光は、画像作成ユニット、例えば、液晶ディスプレイ（更にはまた、ＬＣＤとしても示されるもの）、又は例えば、デジタル光処理ユニット（更にはまた、ＤＬＰとしても示されるもの）、又は例えば、シリコン上の液晶（更にはまた、ＬＣｏＳとしても示されるもの）上に入射して、その後、スクリーン又は壁上へと画像が投影される。投影デバイス用の照明システムは、典型的には、経時的に繰り返される光の色のシーケンスとして、光を放出する。後続の光の色のそれぞれが、部分的画像を生成するために、投影デバイス内で使用される。その後、スクリーン上に部分的画像を重ね合わせることによって、画像が生成される。そのような画像投影デバイスの品質は、多くの場合、生成されることが可能な画像の輝度によって示される。既知の照明システムによって光の色のシーケンスを放出する１つの方法は、カラーホイールを使用することによるものである。カラーホイールは、一般に、照明システムの光源と照明システムの光出力窓との間に配置される。カラーホイールは、複数のカラーセグメントを含み、光源と光出力窓との間に、複数のカラーセグメントから順次にカラーセグメントを位置決めすることによって、照明システムによって放出される光の色のシーケンスを決定する。

複数のカラーセグメントを有するカラーホイールを使用する場合の欠点は、既知の照明システムによって放出される光の色が、常に、いわゆるスポーク時間の間に変化する点である。

スポーク時間の間に常に色が変化することを克服する１つの方法は、スポーク時間の間、光源を単純にオフに切り替えることである。しかしながら、スポーク時間の間に光をオフに切り替えることは、照明システムの輝度を低減するものであり、このことは、投影デバイスにとって極めて望ましくない。そのため、スポーク時間の間に放出される光を最適に使用するために、代替的な照明システムが開発されてきた。例えば、米国特許出願公開第２００７／００３５７０３号は、スポーク光を能動的に補償するためのシステムを提供している。引用された米国特許出願は、スポーク時間の間に生成された光を使用するために採用されてもよい、スポーク光回収（spoke light recovery；ＳＬＲ）として既知の技術を改善するものである。既知の照明システムは、カラーホイールの非スポーク時間の間に第１の光レベルを生成するように構成されている、光源を備える。システムは、非スポーク光レベルを生成するために第１の光レベルを測定するように構成されている、フォトダイオードアセンブリを更に備える。プロセッサは、非スポーク光レベルに基づいて、スポーク光補償値を設定するように構成されている。特定の画素に関してスポーク時間の間に生成される光は、当該特定の画素の陰影が、それぞれ閾値を上回る赤色、緑色、及び青色の光レベルを含む場合に用いられる。更には、非ＳＬＲとＳＬＲとの間の、及びその逆の、より円滑な移行を容易にするために、ビデオユニットは、非スポーク時間の間に生成される光の一部分を差し引いて、スポーク時間の間の追加的光出力を補償するように構成されてもよい。この補償係数は、スポーク時間補償値と称される。

欧州特許第２７８７３９０（Ａ１）号は、少なくとも２つの固体光源、同期信号生成器、及びコントローラを含む、投影装置を開示している。少なくとも２つの固体光源は、異なる色の少なくとも２つの原色光を、直接又は間接的に生成して、交互に出力するために使用される。同期信号生成器は、同期信号を生成するために使用され、コントローラは、同期信号に基づいて、各固体光源に駆動電力をパルス方式で供給するために使用される。少なくとも１つのサブ期間の間、２つの固体光源のうちの一方は作動状態にあり、他方の光源は非作動状態にある。

国際公開第２０１４／１０４３８５（Ａ１）号は、青色光、赤色光、及び緑色光のうちのいずれか１つを生成する、光源部と、光源部から放出される光の色以外の２つの色を含む蛍光を生成する、蛍光体と、蛍光体から放出される蛍光の２つの色のうちの一方を、規則的に別の色に変化させて、画像形成要素に照射する、色変更部と、光路切り替え部であって、光源部から放出された色光によって励起された蛍光が色変更部に向かって通過する光路と、光源部から放出された色光が画像形成要素に向かって通過する光路とを規則的に切り替える、光路切り替え部とを備える、光源デバイスを開示している。

米国特許第６３９８３８９（Ｂ１）号は、ＳＬＭディスプレイシステムに関する固体光源の増強を開示している。ＳＬＭ型ディスプレイシステムにおいて、固体光源は、少なくとも２つの異なる方式でランプ光源を増強するために使用されることができる。第１に、固体光源は、特定のスペクトル領域における不足分を増強するために使用されることができる。典型的には、ランプは赤色が不足しており、赤色の固体光源が使用される。しかしながら、同じ構想が、任意の色領域を増強するために適用される。２つ以上の領域を増強するために、複数の固体光源が使用されることが可能である。第２に、ＳＬＭシステムがカラーホイールを使用する場合、固体光源は、「スポーク損失」を排除するために使用されることができる。複数の固体光源が、スポークの間に種々の色を供給するために使用されることができる。

米国特許出願公開第２０１０／２８３９７７（Ａ１）号は、光源モジュール、光色変調モジュール、及び制御ユニットを含む、投影装置に適合された照明システムを開示している。光色変調モジュールは、複数の光色変調ユニットを有し、光ビームの伝送経路内に配置されている。光色変調モジュールは、光ビームの照明領域内に光色変調ユニットが移動するように、移動することが可能である。いずれかの２つの隣接する光色変調ユニットの境界が、光ビームの照明領域内に移動したことを、制御ユニットが判定すると、制御ユニットは、光源モジュールをオフ状態に切り替える。いずれかの２つの隣接する光色変調ユニットの境界が、光ビームの照明領域から移動して離れると、制御ユニットは、光源モジュールをオン状態に切り替える。

ランプ及び／又はＳＳＩ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ；ソリッドステート照明、場合によりまた、固体照明を指すＳＳＬとしても示されるもの）ベースのプロジェクタ用の、現在利用可能なＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；デジタル光処理）カラーホイールは、少数の（典型的には、３〜８個の）カラーフィルタセグメントから成る。これらのカラーフィルタセグメントは、赤色、緑色、青色、黄色、シアン、マゼンタ、及び／又は白色（すなわち、透明）とすることができ、（より）広域のスペクトルを放出する光源から、必要とされる色をフィルタ抽出することが意図されている。この原理の主な欠点のうちの１つは、異なるカラーセグメント間の移行領域において、「不確定な」光が放出されることである。カラーホイール上のこれらの領域は、一般に、（従来型）スポーク（conventional spoke；ＣＳＰ）と称される。典型的には、従来型スポークは、カラーホイール上の各カラーセグメントから、１２°〜１８°を取り去る。正確な量は、カラーホイール上への光スポットのサイズによって決定される。諸用途において、（色の）重複が（本質的に）許容されない場合（例えば、ビデオモード）であれば、従来型スポーク内に放出された光は使用されることができず、（スポーク時間の間に光が供給されないため）失われる。

諸用途において、重複が許容される場合（例えば、データモード又は光輝モード）であれば、従来型スポーク内に放出された光は、重複セグメントとして使用されることができる。

カラーホイールを使用する現在利用可能なシステムの別の欠点は、それらのシステムが、柔軟性に極めて制限がある点である。重複を許容する用途（例えば、データ、教育、…）に関して定義されているカラーホイールは、重複を許容しない用途（例えば、ビデオ）のために使用されることができない。現在、多くの場合に見られることは、諸ブランドが、特定の応用分野を標的とする、それらの用途の種々のバージョンをリリースすることである。別の選択肢は、交換可能なカラーホイールを使用して作動することであろう。しかしながら、これらの選択肢のいずれも、コストを配慮したものではなく、ユーザにとって使い勝手が良いものではない。この従来型カラーホイールの設計は、投影に関して使用される現在の（超高圧「ultra-high pressure；ＵＨＰ」）ランプが、（ＳＳＬ光源の場合のように）高い周波数及び精度でオン／オフに切り替えられることができない、広域スペクトル光源であるという事実に関連している。ＳＳＬベースのプロジェクタの場合であっても、従来型カラーホイール設計の柔軟性は制限されており、各色のデューティサイクルは、各カラーセグメントのサイズによって固定されている。プロジェクタによって典型的に提供される様々なモードに関して、赤色、緑色、青色、白色、及び他の色の間のバランスもまた、大きく変動し得る。実際に、ＳＳＬベースのプロジェクタの場合であっても、そのことは、カラーホイールが、典型的には特定のモード（例えば、カラーモード又はビデオモード）に関して最適化されていることを意味し、他のモード（光輝モード又はデータモードなど）における効率性又は輝度については妥協することを意味している。

それゆえ、本発明の一態様は、好ましくは上述の欠点のうちの１つ以上を更に少なくとも部分的に取り除く、光を処理するための代替的システム、及び／又は、光を処理するための代替的方法を提供することである。本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを克服若しくは改善すること、又は有用な代替物を提供することを、目的として有してもよい。

とりわけ、本発明は、ＤＬＰカラーホイールの設計及び／又は構成、並びに、そのようなカラーホイールを動作させる方法を提供する。特に、本システムは、光路（本明細書ではまた、ビーム経路としても示されるもの）を交互に遮って光源及びオプションの光学素子と共にスポーク時間を生成するフィルタセグメント内で、フィルタリングされることのない光のみが、スポーク時間の実質的な部分の間に供給されるように制御される。例えば、ＤＬＰカラーホイール設計は、カラーホイールが、（全てが）青色光に対して透明な（可能な限り多くの）カラーホイールセグメント（シアン、マゼンタ、白色、及び／又は青色のセグメントなど）から成るものであってもよい、実施形態に変更されてもよい。このことにより、設計者は、カラーホイール自体を変更する必要なく、可変のデューティサイクル設定を使用して複数のシーケンスを作り出することが可能となる。このことは、特に青色に関連し得るが、他の原色のうちの１つにもまた適用されてもよい。

更には、とりわけ本発明は、（ＳＳＩ）光源と組み合わせてカラーホイールを動作させる、新たな方法を提供する。実施形態では、青色光源は、青色光に対して透明な各カラーホイールセグメントの間に、オンにされることができる。このことは、従来型スポーク（の一部）を解消する可能性を開き、それゆえ、光損失を大幅に低減する。これらの従来型スポークは、可能な限り多くの、これらの従来型スポークの間に（すなわち、一方のセグメントから他方への移行の間に）、青色光源をオンにすることによって解消されることができる。色は、異なるＳＳＩ光源を、ほぼ瞬時にオン及びオフに切り替えることによって、従来型スポーク領域の外側でトグル切り替えされることができ、このことは、以降ではデジタルスポークと称するものとする。異なる光源間の切り替え時間は、極めて高速であるため、光損失は、従来型スポークの損失と比較して、殆ど無視することができる。このことは、特に青色に関連し得るが、他の原色のうちの１つにもまた適用されてもよい。

それゆえ、第１の態様では、本発明は、光を処理するためのシステムを提供し、本システムは、主ビーム経路に沿ってシステム光ビームを供給するように構成されており、システム光は、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含み、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なり、本システムは、
−１つ以上の固体光源を含み、スペクトルパワーの少なくとも６０％、特に少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び／又は、スペクトルパワーの少なくとも６０％、特に少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている、照明構成（又は「照明システム」）と、
−複数のセグメントを含む光学フィルタシステムであって、２つ以上のセグメントが、一次光及び複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、システムの動作の間、光学フィルタシステムは、複数のセグメントのセグメントに、主ビーム経路又は第２のビーム経路を順次遮らせるように構成されており、時間周期（ｔｓｐ）の間、ビーム経路が、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られる、光学フィルタシステムと、
−時間周期（ｔｓｐ）の間、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の、少なくとも６０％、特に少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが一次光から成るように、照明構成及び光学フィルタシステムを制御するように構成されている、制御システム（又は、「コントローラ」）とを備える。

そのようなシステム（及び／又は方法、以下もまた参照）では、カラーホイール自体を変更する必要なく、様々なデューティサイクルのシーケンスを作り出す柔軟性を高めることが可能であり得る。更には、そのようなシステム（及び／又は方法、以下もまた参照）では、（ほぼ）瞬時にオン及びオフに切り替わるＳＳＩ光源の能力を使用することによって、従来型スポークに起因する光損失を大幅に低減することが可能であり得る。制御システムを使用して光を制御することは、カラーホイールを備えるシステムなどの光学フィルタシステムを使用して制御することよりも、遥かに高速であり得る。それゆえ、カラーホイールを使用するシステムなどの光学フィルタシステムの、その種のアナログ問題は、本明細書では、スポーク時間の間に、（本質的に低いか、又はオフである）複合光の強度、及び一次光の強度を制御することと、スポーク領域の外側で一次光と複合光とをデジタル的に、またそれゆえ、遥かに高速にトグル切り替えすることとによって、本質的にデジタル的に解決される。そのようなシステムは、フルカラー画像を表示するために使用されてもよい。用語「フルカラー投影システム」におけるような、用語「フルカラー」は、本明細書では、システムがフルカラーの投影又は照明を供給可能であることを意味する。しかしながら、このことは、システムが１つ以上の制御モードにおいて白色光を供給すること、及び／又は、１つ以上の他の制御モードにおいて単色を供給することなどが可能であってもよいことを、排除するものではない。用語「画像」はまた、映画におけるような、複数の異なる画像を指してもよい。画像は、具体的画像、抽象的画像、パターン、テキスト、数字などのうちの１つ以上を含んでもよい。ディスプレイシステムは、スクリーン上に画像を表示するために使用されてもよい。しかしながら、本システムはまた、（他の）物体上又は人間上に画像を表示するために使用されてもよい。あるいは、又は更に、そのようなシステムは、一般照明などの照明に関して使用されてもよい。例えば、本システムは、舞台照明に関して使用されてもよいが、また、一般照明に関して使用されてもよい。本システムの実施形態では、システムは、（一般）照明に関するモードで、及び別の時点では画像の投影に関するモードで、使用されてもよい点に留意されたい。双方の実施形態において、照明構成を使用して生成される光は、一般照明若しくは画像を提供するためのシステム及び／又は方法を使用して処理されてもよい。

上述のように、本発明は、光を処理するためのシステムを提供する。特に、光の処理は、種々のタイプの光、特に種々のタイプの光を時間的に供給するために、及び、画素化された画像を提供することが可能な空間光変調器（「ＳＬＭ；spatial light modulator」）に供給するために適用される。経時的に、比較的高い周波数で、画素化された画像が提供されてもよく、画素化された画像は、人間の目によって重ね合わされる。例えば、約６０Ｈｚ以上の周波数で赤色光が供給される場合、これは赤色光として知覚されることになり、そのような周波数、又はより高い周波数で、６２０ｎｍの赤色光と５４５ｎｍの緑色光とが交互に供給される場合、これは（（経時的な）強度に応じて）黄色（帯黄色）光として知覚され得る。用語「空間光変調器」はまた、複数の（異なる）空間光変調器を指してもよい。

それゆえ、本発明は、（ＴＩによって少なくとも部分的に開発された）ＤＬＰ技術を使用するシステムにおいて、使用されてもよい。ＤＬＰ、すなわちデジタル光処理は、極小ミラーのマトリクスを使用して、スクリーンに向けて光を反射させる（「オン」画素）か、又は離れる方向に光を反射させる（「オフ」画素）。それゆえ、本システムは、数千個（又は、数百万個）の制御可能な極小ミラーで構成されている反射表面を含む、ＤＬＰミラーチップを使用してもよい。各ミラーは、単一の画素を表す。ＤＬＰプロジェクタでは、光源からの光は、ＤＬＰミラーチップの表面上に方向付けられる。ミラーは、前後に傾斜することにより、光をレンズ経路内に方向付けて、画素をオンにするか、又は、光をレンズ経路から離れる方向に方向付けて、画素をオフにする。このことは、高周波数で生起してもよく、それにより、人間の目には、周期的に変化する色が本質的に見えず、（対応の画素からの）単一のタイプの光を経験する。ミラーチップはまた、ＤＭＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｒｒｏｒ ｄｅｖｉｃｅ；デジタルミラーデバイス）として示されてもよい。それゆえ、実施形態では、空間光変調器システムは、マルチマイクロミラーベースである。本発明はまた、ＬＣｏＳ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ；シリコン上の液晶）ベースのシステムにおいて使用されてもよい。そのようなＬＣｏＳベースのシステムは、ＬＣＤとＤＬＰとのハイブリッドの一種と見なされてもよい。当該システムは、ミラー化されたバッキング材を有する液晶チップを使用する。そのため、それらの液晶チップは、ＤＬＰのように反射性であるが、また、ＬＣＤのように液晶を使用して光を遮ってもよい。他の（ＳＬＭ）原理に基づくシステムもまた、使用されてもよい。上述のように、用語「ＳＬＭ」はまた、複数の（異なる）ＳＬＭを指してもよい。照明システムとＳＬＭとの組み合わせは、画像を投影するように構成されている。（３つの）光源（以下もまた参照）は、本質的に、投影システムの照明の画像に関して必要とされる光を供給してもよい。それゆえ、照明システムはまた、「フルカラー照明システム」として示されてもよい。しかしながら、上述のように、本システムは更なる光源を更に備える。この更なる光源は、画像に関して、さほど本質的ではなくてもよいが、特に、更なる光源の光を受光する物体が、より明るいように見え得るという意味で、特殊な効果を可能にしてもよい。

画像（又は、一般照明用の光）は、システム光ビームを使用して提供される。それゆえ、システム光ビームは、システムの使用の間、システムから抜け出て、スクリーン、壁、物体、壁などに方向付けられてもよい。本システムは、例えば、システム光ビームがシステムから抜け出る、レンズなどの端部窓を備えてもよい。窓（又は、レンズ形状の窓）の上流には、本質的に閉鎖されているユニットが存在してもよく、その中に、照明構成及び光学フィルタシステム、並びにオプションとして更なる光学素子が配置されてもよい。それゆえ、窓は、そのような本質的に閉鎖されているユニットの窓として構成されてもよい。ここで、用語「窓」とは、レンズなどの、ガラス窓のような光透明性の固体材料を指す。用語「窓」の代わりに、「光出射窓」又は「光出力窓」のような用語もまた適用されてもよい。用語「窓」はまた、複数の（異なる）窓を指してもよい。

用語「上流」及び「下流」は、光生成手段（本明細書では特に、光源）からの光の伝搬に対する、物品又は特徴部の配置に関するものであり、光生成手段からの光ビーム内での第１の位置に対して、光ビーム内の、光生成手段により近い第２の位置が「上流」であり、光ビーム内の、光生成手段からより遠く離れた第３の位置が「下流」である。

本システムは、主ビーム経路に沿って、システム光ビームを供給するように構成されている。システム光は、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含んでもよく、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なる。光を生成するために種々の色が使用されてもよいが、第１の光、第２の光、及び第３の光は特に、それぞれ、本質的に青色、緑色、及び赤色の光を指してもよい。しかしながら、３つのタイプの光が適用されるという事実は、１つ以上の更なるタイプの光の使用を排除するものではない。本明細書では、３つのタイプの（一次）光が使用される実施形態が論じられているが、本発明は、そのような実施形態に限定されるものではない。それらのタイプの光の、システム光に対する寄与は、例えば種々の画像が投影されるという事実により、システムから抜け出るシステム光が時間的に変化し得るため、時間的に変化してもよい。例えば、順次的に異なる色を有する画像が、これらの画像を人間の目が組み合わせて、投影される元の画像の色が見えるような周波数で、ＳＬＭを使用して一体に投影される。本明細書ではまた、システム光ビーム内のシステム光はまた、同時間ｄに２つ以上のタイプの光の組み合わせを含んでもよい点も排除されるものではない。それゆえ、実施形態では、照明構成は、第１のビーム及び第２のビームを交互に生成するように構成されてもよい。

システム光ビームは、システム内の光の経路を辿り、当該経路はまた、「光路」又は「光学経路」又は「ビーム経路」として示されてもよい。それゆえ、ビーム経路は、システム光ビームのシステム光が、システム内で、特にそのような閉鎖ユニット（上記を参照）内で辿り得る道筋である。システム光ビームは、本明細書では特に、「主ビーム」又は「システム光主ビーム」として示される。主ビームは、２つ以上の他のビームが単一のビームへと組み合わされる、１つ以上の組み合わせ位置の、下流のビームであってもよい。例えば、第１のビーム経路に沿って供給される第１のビームは、第１のビームと第２のビームとを組み合わせるための光結合光学素子を使用することによって、第２のビーム経路に沿って供給される第２のビームと組み合わされてもよい。

同様に、他のビームも、第１のビーム又は一次ビーム、あるいは第２のビーム又は複合ビームのように、ビーム経路を辿る。光路又はビーム経路は、有形ではなく、特に、光が光学媒体又は光学系を横断する際に進む経路を指す。

システム光ビームは、実施形態では、事実上、種々のタイプの光（又は、種々のタイプの光の種々の組み合わせ）の連続ビームであってもよく、より正確には、主ビーム経路は、２つ以上の他のビーム経路が単一のビーム経路へと組み合わされる、１つ以上の組み合わせ位置の下流のビーム経路であってもよいことが定義され得る。例えば、青色光を生成する光源と黄色光を生成する光源とが使用されてもよく、それらの光源の光は、双方のタイプの光を同時又は順次に含むが同じビーム経路を辿る、単一の光ビームを生成するように、組み合わされてもよい。そのような実施例では、青色光を生成する光源（の光）のビーム経路と、黄色光を生成する光源（の光）のビーム経路とが、組み合わせ位置において、結合ビーム経路へと組み合わされる。

上述のように、本システムは、照明構成を備える。用語「照明構成」は、光を生成するように、本明細書では特に、複数の光ビームを生成するように構成されている、１つ以上の光源、特に複数の光源を含む、構成を指してもよい。本発明は特に、光ビームの光が、本質的に１つのタイプの光ビームに変換されなければならない２つ以上の異なるタイプの光を含む、ソリューションに関連する。それゆえ、照明構成は、２つ以上の異なる色を含む、複合光ビームを生成するように構成されてもよい。更には、照明構成は特に、本質的に単色のビームもまた生成するように構成されてもよい。

それゆえ、本システムは、スペクトルパワーの少なくとも６０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び／又は、スペクトルパワーの少なくとも６０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている、照明構成を備えてもよい。

それゆえ、第１の光ビームは、青色、緑色、又は赤色などの、１つのタイプの（一次）光から本質的に成るものであってもよい。このことは、第１の一次光ビームが、スペクトルパワーの少なくとも６０％が第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有するという特徴によって示される。より特定的には、スペクトルパワーの少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る。本明細書では、特に、一次光ビームは、第１の光から本質的に成るものであってもよい。特定の実施形態では、一次光ビームは、青色光から本質的に成るものであってもよい。第１の光ビームはまた、「一次ビーム」として示されてもよい。

しかしながら、第２の光ビームは特に、第１のビームの光には含まれていない（２つ以上の）色を含む。第２の光ビームはまた、「複合ビーム」として示されてもよい。それゆえ、第２のビームは、スペクトルパワーの少なくとも６０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む。より特定的には、スペクトルパワーの少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る。

例えば、第１の光ビームは、青色光を含んでもよく、第２の光ビームは、黄色光を含んでもよい。

上記から導出され得るように、語句「スペクトルパワーの少なくとも６０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る」及び同様の語句はまた、それゆえ、スペクトルパワーの少なくとも６０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つ以上から成ることを指してもよい。

更なる実施形態では、用語「第２の光ビーム」はまた、異なる組成の複合光をそれぞれが含む、２つ以上の異なる第２のビームを指してもよい。例えば、複合光ビームは、黄色光を含んでもよい。他の実施形態では、複合ビームは、橙色光を含んでもよく、別の複合ビームが、黄色光を含む。

例えば、実施形態では、本システム、より特定的には照明構成は、（ｉ）一次光を生成するように構成されている第１の光源と、（ｉｉ）複合光を生成するように構成されている第２の光源とを備えてもよい。

実施形態では、照明構成は、本質的に単一の照明デバイスを使用して、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ、２つ以上を生成するように構成されてもよく、２つ以上のタイプの光は、順次に提供されてもよい。それゆえ、実施形態では、本システム、より特定的には照明構成は、一次光及び複合光を生成するように構成されている光源を含んでもよく、一次光及び複合光は、順次に提供されてもよい。

そのようなシステムは、実施形態では、異なるタイプの光が常に順次に提供される動作モードを含んでもよい。しかしながら、そのようなシステムは、実施形態ではまた、２つ以上の動作モード、例えば、一次光及び複合光が順次に提供され得る動作モードと、２つ以上の異なるタイプの光が同時に提供され得る動作モードとを含んでもよい。例えば、一実施形態では、一次光及び複合光はまた、動作モードにおいて同時に提供されてもよい。しかしながら、本発明の目的上、そのようなシステムは、２つ以上の異なるタイプの光が交互に供給されてもよいが、１つ以上の期間中にはまた、２つ以上のタイプの光が複合光を形成し、１つ以上の他の期間中にはまた一次光が供給される、動作モードを少なくとも含む。

そのような実施形態では、それゆえ、第１のビーム経路と第２のビーム経路とは、それらの経路長の少なくとも一部にわたって、本質的に一致してもよい。

それゆえ、更なる実施形態では、照明構成は、（スペクトルパワーの少なくとも６０％、特に少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を特に有する）一次光を含む第１のビームを、第１のビーム経路に沿って交互に供給するように構成され、及び／又は、（スペクトルパワーの少なくとも６０％、特に少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を特に有する）複合光を含む第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されており、経路長の少なくとも一部にわたって、第１のビーム経路と第２のビーム経路とが一致している。それゆえ、実施形態では、照明構成は、第１のビーム及び第２のビームを交互に生成するように構成されてもよい。

実施形態では、第１の光源は、固体光源を含む。実施形態では、第１の光源は、青色発光ダイオードなどの青色固体光源を含む。実施形態では、第２の光源は、ポンプ光源光を生成するように構成されているポンプ光源と、ポンプ光源光の少なくとも一部をルミネッセンス材料光に変換するように構成されているルミネッセンス材料とを含み、複合光は、ルミネッセンス材料光を含む。ポンプ光源もまた、青色発光ダイオードなどの固体光源であってもよい。それゆえ、実施形態では、第１の光源は、固体光源を含み、第２の光源は、固体光源を含む。

ルミネッセンス材料は特に、（例えば、参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第２００６／０５４２０３号、又は米国特許第９６２４４２６（Ｂ２）号、又はＪ．Ｍ．ＲｏｂｅｒｔｓｏｎらのＰｈｉｌｉｐｓ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３６（１９８１年、ｐ．１５〜３０）で説明されているものなどの）当該技術分野において既知である、セリウムでドープされたガーネットなどの、三価セリウム系ルミネッセンス材料であってもよい。そのような材料は、ポンプ光を、緑色、黄色、橙色、及び赤色の範囲の色を有する光に変換することができ、これらのガーネットの多くの実施形態では、常に緑色と（ある程度の）赤色との組み合わせである。当該技術分野において既知であるように、ＹＡＧ：Ｃｅ^３＋系のシステムは、例えばガドリニウム又はランタンによってＹが少なくとも部分的に置換されている場合に、より赤色へと偏移する発光を有し得るが、イットリウムがルテチウムによって少なくとも部分的に置換されている場合、発光は、より青色へと偏移する。また、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムのうちの１つ以上で、少なくとも部分的にアルミニウムを置換することも、より青色へとルミネッセンスを偏移させる。このようにして、十二面体（Ｙ^３＋）サイトタイプのカチオン及び／又は八面体（Ａｌ^３＋）サイトタイプのアニオンを選択することにより、所望の発光が選択されてもよい。しかしながら、本質的に、これらの発光のいずれも、比較的広い帯域幅により、純粋に原色ではない。

実施形態では、本発明は、光を処理するためのシステムを提供し、本システムは、主ビーム経路に沿ってシステム光ビームを供給するように構成されており、システム光は、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含み、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なり、本システムは、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成されている、照明構成と、複数のセグメントを含む光学フィルタシステムであって、２つ以上のセグメントが、一次光及び複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、システムの動作の間、光学フィルタシステムは、複数のセグメントのセグメントに、主ビーム経路を順次遮らせるように構成されており、時間周期ｔｓｐの間、主ビーム経路が、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られる、光学フィルタシステムと、時間周期ｔｓｐの間、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が一次光から成るように、照明構成及び光学フィルタシステムを制御するように構成されている、制御システムとを備える。

実施形態では、本発明は、光を処理するためのシステムを提供し、本システムは、主ビーム経路に沿ってシステム光ビームを供給するように構成されており、システム光は、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含み、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なり、本システムは、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている、照明構成と、複数のセグメントを含む光学フィルタシステムであって、２つ以上のセグメントが、一次光及び複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、システムの動作の間、光学フィルタシステムは、複数のセグメントのセグメントに、主ビーム経路を順次遮らせるように構成されており、時間周期ｔｓｐの間、主ビーム経路が、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られる、光学フィルタシステムと、時間周期ｔｓｐの間、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が一次光から成るように、照明構成及び光学フィルタシステムを制御するように構成されている、制御システムとを備える。

実施形態では、本発明は、光を処理するためのシステムを提供し、本システムは、主ビーム経路に沿ってシステム光ビームを供給するように構成されており、システム光は、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含み、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なり、本システムは、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている、照明構成と、複数のセグメントを含む光学フィルタシステムであって、２つ以上のセグメントが、一次光及び複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、システムの動作の間、光学フィルタシステムは、複数のセグメントのセグメントに、第２のビーム経路を順次遮らせるように構成されており、時間周期ｔｓｐの間、第２のビーム経路が、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られる、光学フィルタシステムと、時間周期ｔｓｐの間、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が一次光から成るように、照明構成及び光学フィルタシステムを制御するように構成されている、制御システムとを備える。

実施形態では、照明構成は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成されている。例えば、第１の光、第２の光、及び第３の光は、順次に、例えば繰り返しシーケンスで、例えば、第１の光−第２の光−第３の光−第１の光−第２の光−第３の光などで提供されてもよい。

実施形態では、照明構成は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が第１の光から成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び、スペクトルパワーの少なくとも８０％が第２の光及び第３の光から成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている。

実施形態では、照明構成は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が第２の光から成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び、スペクトルパワーの少なくとも８０％が第１の光及び第３の光から成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている。

実施形態では、照明構成は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が第３の光から成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び、スペクトルパワーの少なくとも８０％が第１の光及び第２の光から成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている。

実施形態では、照明構成は、１つ以上の固体光源と、ルミネッセンス材料とを含み、ルミネッセンス材料は、固体光源の光の少なくとも一部を変換するように構成されている。特定の実施形態では、照明構成は、スペクトル調整可能な光を供給するように構成されている。それゆえ、実施形態では、照明構成は、一次光及び複合光のうちの１つ以上を異なるモードで供給するように構成されてもよい。例えば、複数の異なるルミネッセンス材料が適用されてもよく、及び／又は、複数の固体光源が適用されてもよい。これにより、時間的にスペクトル組成が変化し得る光、すなわち、一次光若しくは複合光のいずれかを、及び、特定の実施形態ではまた、一次光と複合光との組み合わせが供給され得る１つ以上のモード光を、単一のビーム経路に供給することが可能となる。

実施形態では、照明構成は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２００６／０５４２０３号で定義されているような、発光デバイスを含む。例えば、照明構成は、＞２２０ｎｍ〜＜５５０ｎｍの波長範囲の光を放出する、少なくとも１つのＬＥＤと、少なくとも１つのＬＥＤに向けて光学的に接触することなく配置され、少なくとも１つのＬＥＤからの光を、少なくとも部分的に＞３００ｎｍ〜≦１０００ｎｍの波長範囲の光に変換する、少なくとも１つの変換構造体とを含んでもよく、特に、少なくとも１つの変換構造体は、＞１．５かつ＜３の屈折率ｎを有し、比Ａ：Ｅが、＞２：１かつ＜５００００：１である（ここでＡ及びＥは、以下のように定義される：少なくとも１つの変換構造体は、少なくとも１つのＬＥＤによって放出される光が変換構造体に入射することが可能な、少なくとも１つの入射表面と、少なくとも１つの変換構造体から光が出射することが可能な、少なくとも１つの出射表面とを含み、少なくとも１つの入射表面のそれぞれが、入射表面積を有し、入射表面積は、Ａｉ…Ａｎと番号付けされ、少なくとも１つの出射表面のそれぞれが、出射表面積を有し、出射表面積は、Ｅ１…Ｅｎと番号付けされ、少なくとも１つの入射表面積のそれぞれの和Ａが、Ａ＝Ａｉ＋Ａ２…＋Ａｎであり、少なくとも１つの出射表面積のそれぞれの和Ｅが、Ｅ＝Ｅｉ＋Ｅ２…＋Ｅｎである）。他の実施例は、例えば、それぞれが参照により本明細書に個々に組み込まれる、国際公開第２０１７１５７７４２号、同第２０１７１０２４３９号、同第２０１７０９７７６２号、同第２０１６１７７５７０号、同第２０１６０７５０１４号、米国特許出願公開第２００９２４４９２３号、国際公開第２００８０５６２９６号、又は同第２００７１２２５４３号から導出されてもよい。使用される光源は、実施形態では特に、（固体）レーザ光源であってもよい。

実施形態では、照明構成は、（固体）レーザ光源及び／又は別の光源と、蛍光体ホイールとを含み、蛍光体ホイールは、（固体）レーザ光源及び／又は別の光源によって生成された光の少なくとも一部を変換するように構成されている（カラーホイールにおける空間的に異なる位置の）種々のルミネッセンス材料を含み、光構成は、カラーホイールの回転に伴って、種々のタイプの光を順次に供給するように構成されている。蛍光体カラーホイールの使用は、当該技術分野において既知であり、例えば、それぞれが参照により本明細書に個々に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１５１４６１００号又は同第２００５０２７０７７５号で説明されている。

それゆえ、実施形態では、照明構成は、オプションとして１種以上の（異なる）ルミネッセンス材料を使用して、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上を生成するための、ＬＥＤ及び／又はレーザなどの１つ以上の固体光源を含んでもよい。

しかしながら、原則としてまた、一次光は、ルミネッセンス材料に基づいて生成されてもよい。それゆえ、実施形態では、照明構成は、オプションとしてルミネッセンス材料に光学的に結合され、一次光を生成するように構成されている、第１の固体光源を含んでもよい。

照明構成は、一次光と複合光とを、同時に又は順次に供給してもよい。このことはまた、例えば、（時間的な）画像の（色）組成の関数として、時間的に変化してもよい。それゆえ、実施形態では、動作の間、システム光ビームのシステム光は、一次光と複合光とを、同時に又は順次に含んでもよい。

光ビームのうちの少なくとも１つが複合光を含むため、及び、複合光ビームを構成する２つ（以上）の個々の原色を選択することもまた可能であることが望ましいため、光学フィルタシステムが適用される。この光学フィルタシステムは特に、動作の間の特定期間中に、原色のうちの１つを選択し、他の色のうちの１つ以上を本質的にフィルタ除去するように構成されている。特に、動作の間の特定期間中に、本質的に複合光ビームの光からの単一の原色のみが、光学フィルタシステムを通過し得る。

実施形態では、照明構成は、空間的に異なる場所に、２つ以上の異なる一次光ビームを供給するように構成されてもよい。あるいは、又は更に、実施形態では、照明構成は、空間的に異なる場所に、２つ以上の異なる複合光ビームを供給するように構成されてもよい。しかしながら、一般に、単一の第１のビーム経路、及び単一の第２のビーム経路が存在することになる。それゆえ、特定の実施形態では、照明構成は、単一の一次光ビーム又は第１の光ビームと、単一の第２の光ビーム又は複合光ビームとを供給するように構成されている。

上述のように、照明構成はまた、（本質的に）同じ場所に、一次光及び複合光を供給するように構成されてもよいが、１つ以上の特定の実施形態では、順次に供給するなど、同時には供給しなくてもよい。

それゆえ、本システムは、複数のセグメントを含む光学フィルタシステムであって、２つ以上のセグメントが、一次光及び複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、システムの動作の間、光学フィルタシステムは、複数のセグメントのセグメントに、主ビーム経路又は第２のビーム経路を順次遮らせるように構成されており、時間周期（ｔｓｐ又はスポーク時間）の間、ビーム経路が、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られる、光学フィルタシステムを更に備えてもよい。

光学フィルタシステムは、異なる透過特性を有し、一次光及び／又は複合光によって順次照射されてもよい、２つのセグメントに関連して特に説明される。

光学フィルタシステムは、異なる透過特性を有する２つ以上のセグメントに関連して特に説明される。

光学フィルタシステムは、複数のセグメントを含み、２つ以上のセグメントは、白色光に対して異なる透過特性を有する。このことは、第１のセグメント上に入射する白色光が、第１のセグメントによって、第１の透過光として透過されることを意味する。第２のセグメント上に入射する同じ白色光は、第２のセグメントによって、第２の透過光として透過される。第１の透過光の色点は、第２の透過光の色点とは異なる。色点の差異は、好ましくは、少なくとも１０ＳＤＣＭ、より好ましくは、少なくとも１５ＳＤＣＭ、最も好ましくは、少なくとも２０ＳＤＣＭである。第１の透過光の色は、第２の透過光の色とは異なる。

光学フィルタシステムの特徴は、或る時間周期の間、ビーム経路が、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られ得る点である。それゆえ、ビームが実際に伝搬する場合には、ビームは、時間周期（ｔｓｐ）の間に、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られる。このことは、経路が、最初にセグメントのうちの一方によって遮られ、次いで、セグメントのうちの他方によって遮られるが、時間周期の間、前者が経路から完全には離脱しておらず、後者が未だ完全には経路を遮っていないことを意味する。時間周期（ｔｓｐ）はまた、「スポーク時間」として示されてもよい。スポーク時間は特に、セグメントがビームを遮る速度、及び遮断の位置におけるビーム幅によって定義される。遮断は一般に、光路軸（ビームが実際に利用可能である場合、ビーム軸）に対して垂直な移動を伴う。

前者のセグメント及び後者のセグメントが、光ビームの光に対して異なる透過特性を有するため、このことは、前者のセグメントから後者のセグメントへの変化の間の、光学フィルタシステムから下流の光ビームの光学特性の実質的な２値変化の代わりに、スポーク時間の間に、漸進的変化が存在することを意味し得る。上述のように、このことは、一般に望ましいものではない。

セグメントは特に、光学フィルタである。これらのセグメントは、可視光の少なくとも一部に対して透過性であるが、異なるセグメントは、異なる透過率を有してもよい。光学フィルタシステムが、２つのセグメントに関連して説明されるという事実は、３つ以上のセグメントが存在してもよいことを排除するものではない。一般に、複数のセグメントが存在し、それらのうちの少なくとも２つ、ただし一般には少なくとも４つが、光の透過率のスペクトル依存性に関して互いに異なる。上述のように、セグメントは、赤色、緑色、青色、黄色、シアン、マゼンタ、及び／又は白色とすることができ、（より）広域のスペクトルを放出する光源から、必要とされる色をフィルタ抽出することが意図されている。２つ以上の同じセグメントが利用可能であってもよい。特に、光学フィルタシステムは、少なくとも４つの異なるセグメントを含む。しかしながら、実施形態では、（（少なくとも４つの）異なるセグメントに加えて）本質的に同一の透過特性を有するセグメントもまた存在してもよい。ここで、用語「同一の透過特性」及び「異なる透過特性」、並びに同様の用語は、上述のようなセグメントの色からもまた導出されることができるような、透過特性の波長依存性を指す。

特定の実施形態では、カラーホイールが適用されてもよい。そのようなカラーホイールは（それゆえ）、提供された光のスペクトル分布から所望の色をフィルタリングするために／提供された光のスペクトル分布から不要な色をフィルタ除去するために使用されてもよい。例えば、カラーホイールの適用は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５９６７６３６号又は国際公開第２００９０６９０１０号で説明されている。それゆえ、実施形態では、光学フィルタシステムは、複数のセグメントを含む回転可能要素と、複数のセグメントに主ビーム経路又は第２のビーム経路を順次遮らせるために、回転可能要素を回転させるように構成されている回転子とを含む。カラーホイールの文脈において、用語「セグメント」は、実施形態では、弓形を指してもよいが、実施形態ではまた、扇形を指してもよく、特に、カラーホイールの文脈における用語「セグメント」は、扇形を指してもよい。

それゆえ、光学フィルタシステムは、複合光から本質的に原色を選択するために適用されてもよい。原色は、青色、緑色、及び赤色である。それゆえ、光学フィルタシステムの下流において、本システムは、青色光、緑色光、及び赤色光のうちの１つ以上を含み得る、システム光ビームを供給する。特定の実施形態では、第１の光は青色光を含み、第２の光は緑色光を含み、第３の光は赤色光を含む。実施形態では、一次光は青色光を含み、（光学フィルタシステムの上流において）複合光は緑色光及び赤色光を含む。

実施形態では、光学フィルタシステムの上流において、（第２の）光ビームは、黄色光を含んでもよい。光学フィルタシステムの下流において、（第２の）光ビームは、（第２の）光ビームを遮るセグメントに応じて、複合光、又は複合光の１つ（以上、ただし、特に本質的に１つ）の原色を含んでもよい。

上述のように、２つのセグメントのセット、又は複数のセグメントのセット間での、非２値のアナログ的又は漸進的な移行は、望ましくない場合がある。本発明は、この移行を、より２値にさせるための、又は更に、本質的に２値にさせるための、ソリューションを提供する。このことは、スポーク時間の実質的な部分の間に一次光を供給して、スポーク時間の間に複合光を実質的に供給しないことによって行われる。

それゆえ、実施形態では、第１のセグメントから第２のセグメントへの（又は、その逆の）移行の間、これらの双方によって光ビームが遮られている時間の間の光ビームに、複合光を含ませるのではなく、光ビームは、本質的に一次光のみを含む。

このことは、実施形態では、２つのセグメントの透過特性が、複合光に対しては互いに異なっているが、一次光に対しては本質的に同じであってもよいことを意味し得る。２つのセグメントは特に、一次光に対して透過性である。これらの実施形態は、遮断が主光ビームのビーム経路のものである場合に特に関連しており、それゆえ、光ビームは、一次光及び複合光を含むことができる。

あるいは、実施形態では、セグメントは、複合ビームのビーム経路と一次ビームのビーム経路との組み合わせ位置（この位置において、本質的に主ビーム（経路）が供給され得る）の上流で、複合光ビームのビーム経路を遮る。そのような実施形態では、一次ビームは、光学フィルタシステムのこれらのセグメントを通過する必要はなく、スポーク時間の少なくとも一部の間に、光学フィルタシステムのこれらのセグメントを照射する、複合ビームを防ぐことのみが必要とされてもよい。

それゆえ、実施形態では、照明構成は、第１のビーム及び第２のビームを、空間的に別個の位置で生成するように構成されており、本システムは、ビーム経路組み合わせ位置において第１のビーム経路と第２のビーム経路とを主ビーム経路へと組み合わせるように構成されている、光学素子を更に備える。組み合わせ位置において、光学素子は、２つ（以上）のビーム経路を単一のビーム経路へと組み合わせるために使用されてもよく、システムの動作の間、組み合わせ位置において、光学素子は、２つ（以上）のビームを単一のビームへと組み合わせるために使用されてもよい。

上述のように、この組み合わせは、同時に、すなわち、組み合わせ位置の下流の光ビームが、２つ以上の上流ビームを含むことであってもよいが、この組み合わせはまた、順次に、すなわち、組み合わせ位置の下流の光ビームが、組み合わせ位置の下流で同じ経路に沿って伝搬するが、次々と伝搬する、２つ以上の上流ビームを含むことであってもよい。システム光ビームは、特に、ＳＬＭに方向付けられることになる。

組み合わせ位置という用語はまた、複数の組み合わせ位置を指してもよい。特定の実施形態では、ビーム経路組み合わせ位置において第１のビーム経路と第２のビーム経路とを主ビーム経路へと組み合わせるように構成されている光学素子は、ダイクロイックミラーを含む。あるいは、又は更に、ダイクロイックプリズムが適用されてもよい。

本システムは、レンズ、ミラー、格子、プリズムなどのような、追加的光学素子を更に含んでもよく、これらは、本発明に関連すると見なされない限り、更に論じられることはない。

一次ビームの光の制御、及び複合ビームの光の制御は、一次光ビーム及び複合光ビームを生成するための関連する光源の光の強度を制御することなどの、光構成を制御することによって行われてもよい。特に、固体光源を使用する場合、オンに切り替えること、及びオフに切り替えることは、極めて高速であり得る。あるいは、又は更に、強度はまた、光源に供給される電力によって、及び／又は、（一次光ビームに関する対応の光源、及び／又は複合光ビームに関する対応の光源に関して）駆動される光源の数によって、制御されることもできる。あるいは、オン状態とオフ状態との切り替えは、チョッパを使用して制御されてもよい。そのようなチョッパは、照明構成によって含まれてもよい。固体光源の場合、スポーク時間の少なくとも一部の間に複合光をオフに切り替えること、及び再びオンに切り替えることは、極めて迅速に行われてもよい。

それゆえ、システム光ビーム内の光の組成を制御するために、照明構成及び光学フィルタシステムが制御されてもよい。この目的のために、本システムは、時間周期（ｔｓｐ）の間、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の少なくとも６０％が一次光から成るように、照明構成及び光学フィルタシステムを制御するように構成されている、制御システムを更に備える。より特定的には、時間周期（ｔｓｐ）の間、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の、特に少なくとも８０％、更に特に少なくとも９０％など、また更に特に約１００％などが、一次光から成る。

それゆえ、スポーク時間の少なくとも一部の間に、本質的に単一の一次光、例えば青色が供給される。スポーク時間の一部、すなわち、時間周期の一部は、スポーク時間の少なくとも８０％のような、少なくとも６９％などの、少なくとも５０％、更に特に少なくとも９０％、特に約１００％などであってもよく、一次光のみが供給されてもよい。

それゆえ、スポークの問題は、一次光ビーム及び／又は複合光ビームを、オン及びオフに切り替えることによって、本質的にデジタル的に解決される。特に、後者は、２つのセグメント間のスポーク時間の少なくとも一部の間、オフに切り替えられる。

本発明は、本明細書で説明される方式で各スポークに対処することを必要としない点に留意されたい。本システムは、補償することが可能であるが、用途に応じて、又は実施形態に応じて、本システムは補償してもよく、あるいは常に補償する。それゆえ、実施形態では、本システムは、本明細書で説明される方式で各スポークに対処するように構成されてもよい。更に他の実施形態では、本システムは、本明細書で説明される方式で１つ以上のスポークに対処するように構成されてもよい。また更なる実施形態では、本システムは、本明細書で説明される方式で１つ以上のスポークが対処される制御モードと、本明細書で説明される方式で１つ以上のスポークが対処されないモードとを含んでもよい。

スポーク問題が対処される方式は、特定の実施形態では、特に、制御システムが、時間周期（ｔｓｐ）の第１の部分の間に、一次光を含む第１のビームを本システムに供給させるように、及び、時間周期（ｔｓｐ）の同じ第１の部分の間に、第２の複合光ビームを供給しないように構成されていることを意味し得る。

本明細書では、語句「制御システムが、…するように構成されている」及び同様の語句は、特に、「制御システムが、…するように特定の制御モードで構成されている」実施形態を指してもよい。

制御システムは更に、実施形態ではＳＬＭなどの、本システムの他の制御可能要素を制御するように構成されてもよい。

制御システムは、例えば画像又は複数の画像などの、入力情報の関数として、これらが投影されるように本システムを制御してもよい。

上述のように、セグメントは、組み合わせ位置の下流の主ビーム経路、又は（複合光の）第２のビーム経路を遮ってもよい。

それゆえ、実施形態では、光学フィルタシステムは、複数のセグメントのセグメントに、ビーム経路組み合わせ位置の下流の主ビーム経路を順次遮らせるように構成されている。更なる特定の実施形態では、２つ以上のセグメントは、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、少なくとも第１のセグメントは、一次光に対して透過性であり、かつ第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つのうちの（少なくとも）一方に対して透過性であり、第２のセグメントは、一次光と、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つのうちの一方の（少なくとも）他方とに対して透過性である。例えば、第１のセグメントは、マゼンタであってもよく、第２のセグメントは、シアンであってもよく、双方のセグメントは、（第１の光の例としての、及び／又は一次光の例としての）青色光に対して透過性であるが、例えば（第２の光及び第３の光の例としての、あるいは複合光のような組み合わせとしての）赤色光及び緑色光に対して、異なる透過特性を有し、マゼンタは、本質的に赤色光を吸収するが、本質的に緑色光を吸収せず、シアンは、本質的に緑色光を吸収して、本質的に赤色光を吸収しない。同様に、第１のセグメントは、シアンとすることができ、第２のセグメントは、「白色」（すなわち、本質的に全ての光が透過される）とすることができる。

例えば、実施形態では、隣接する緑色セグメント及び赤色セグメントなどの、赤色セグメント及び緑色セグメントが、主ビーム経路を順次遮る。例えば、実施形態では、隣接する青色セグメント及び緑色セグメントなどの、青色セグメント及び緑色セグメントが、主ビーム経路を順次遮る。例えば、実施形態では、隣接する青色セグメント及び赤色セグメントなどの、青色セグメント及び赤色セグメントが、主ビーム経路を順次遮る。例えば、実施形態では、隣接する白色セグメント及び青色、緑色、若しくは赤色セグメントなどの、白色セグメント及び青色、緑色、若しくは赤色セグメントが、主ビーム経路を順次遮る。例えば、実施形態では、隣接するシアンセグメント及びマゼンタセグメントなどの、シアンセグメント及びマゼンタセグメントが、主ビーム経路を順次遮る。それゆえ、赤色、緑色、青色、黄色、シアン、マゼンタ、及び／又は白色から成る群から選択される第１のセグメントと、同じ群から選択されるが第１のセグメントとは異なる第２のセグメントとなどの、カラーホイール上のセグメントの複数の組み合わせなどの、順次提供される２つのセグメントの複数の組み合わせが可能であってもよい。複数の異なる組み合わせが、提供されてもよい。２つ以上の組み合わせに関しては、組み合わせの双方のセグメントが、一次光に対して本質的に光透過性であってもよいが、複合光に対して異なる光透過性を有してもよいことが適用され得る。それゆえ、２つ以上の組み合わせに関しては、双方のセグメントが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ（又は、オプションとして１つ以上）に対して本質的に光透過性であり、セグメントは、（セグメントが本質的に光透過性である）他のタイプの光のうちの１つ以上に対して、異なる光透過性を有することが適用され得る。それゆえ、特定の実施形態では、第１のセグメント及び第２のセグメントの双方が、一次光に対して透過性であり、一次光は第１の光を含み、実施形態では、第１の光は青色光を含み、第１のセグメントは、第２の光に対して、第３の光に対するよりも高い透過率を有し、第２のセグメントは、第３の光に対して、第２の光に対するよりも高い透過率を有し、第２の光は、実施形態では緑色光を含み、第３の光は、実施形態では赤色光を含む。ここで、用語「より高い」とは、特に、少なくとも１０倍高いような、少なくとも４倍高いなどの、少なくとも２倍高いことを示してもよい。

例えば、一実施例では、第１のセグメント及び第２のセグメントに関して、それぞれ、第１のセグメント又は第２のセグメントの下流の光のスペクトルパワーを、緑色スペクトル範囲において（ワットで）比較する場合、第１のセグメントの下流のスペクトルパワーは、第２のセグメントの下流よりも、（当然ながら、同一の光学条件下で）少なくとも２倍高くてもよい。しかしながら、第１のセグメント及び第２のセグメントに関して、それぞれ、第１のセグメント又は第２のセグメントの下流の光のスペクトルパワーを、赤色スペクトル範囲において（ワットで）比較する場合、第２のセグメントの下流のスペクトルパワーは、第１のセグメントの下流よりも、（当然ながら、同一の光学条件下で）少なくとも２倍高くてもよい。

同様の考察は、第１の光が例えば緑色光を含み、第２の光が例えば赤色光を含み、第３の光が例えば青色光を含む場合にも適用される。これらの序数は、本質的に、参照目的のためにのみ使用される。

更に他の実施形態では、光学フィルタシステムは、複数のセグメントのセグメントに、ビーム経路組み合わせ位置の上流の第２のビーム経路を順次遮らせるように構成されている。そのような実施形態では、第１のビーム経路は、第２のビーム経路をセグメントが遮る位置の下流において、第２のビーム経路と組み合わさる。

それゆえ、特定の実施形態では、複合光は、スペクトルパワーの少なくとも６０％、特に少なくとも８０％など、更に特に少なくとも９０％、また更に特に約１００％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有し、２つ以上のセグメントは、特に、これらの他の２つに対して異なる透過特性を有してもよく、少なくとも第１のセグメントは、他の２つのうちの一方に対して透過性であり（及び、他の２つのうちの他方に対して本質的に透過性ではなく）、第２のセグメントは、他の２つのうちの他方に対して透過性である（及び、他の２つのうちの一方に対して本質的に透過性ではない）。例えば、複合光が黄色光を含み、次いで黄色光が赤色と緑色とに分離されることができると想定すると、この場合も同様に、同じ例がマゼンタ及びシアンに適用されることができるが、これは、マゼンタが、本質的に赤色光を吸収し得るが、本質的に緑色光を吸収せず、シアンが本質的に緑色光を吸収し得るが、本質的に赤色光を吸収しないためである。潜在的なスポークの間（複合光が一時的に照射を中断され得るため）、一次光のみが供給されてもよい。

それゆえ、例えばマゼンタ及びシアンのセグメントの、上記の例示的な実施例にもまた準拠する実施形態では、第１のセグメントは、第２の光に対して、第３の光に対するよりも、少なくとも２倍高い、更に特に少なくとも４倍高いなどの、高い透過率を有してもよく、第２のセグメントは、第３の光に対して、第２の光に対するよりも、少なくとも２倍高い、更に特に少なくとも４倍高いなどの、高い透過率を有してもよく、特定の実施形態では、第２の光は緑色光を含み、第３の光は赤色光を含む。

それゆえ、実施形態では、第１のセグメントは、本質的に第３の光を吸収してもよく、第２のセグメントは、本質的に第２の光を吸収してもよい。上述のように、これらの序数は、本質的に、参照目的のためにのみ使用される。

一態様では、本発明はまた、本明細書で説明されるような、光を処理するためのシステム、若しくは複数のそのような照明デバイスを備える、投影システム又は照明器具も提供する。

また更なる態様では、本発明は、本明細書で定義されるような、光を処理するためのシステムを備える、プロジェクタを提供する。上述のように、当然ながら、プロジェクタはまた、光を処理するための複数のそのようなシステムを含んでもよい。

また更なる態様では、本発明はまた、照明システム光を供給するように構成されている照明システムも提供し、照明システムは、本明細書で定義されるような、光を処理するための１つ以上のシステムを備える。ここで、用語「照明システム」はまた、（デジタル）プロジェクタに関して使用されてもよい。

更には、光を処理するためのシステムは、例えば、舞台照明（以下もまた更に参照）又は建築化照明に関して使用されてもよい。それゆえ、実施形態では、本発明はまた、本明細書で定義されるような照明システムも提供し、照明システムは、デジタルプロジェクタ、舞台照明システム、又は建築化照明システムを含む。照明システムは、本明細書で定義されるような、光を処理するための１つ以上のシステムを備えてもよい。それゆえ、本発明はまた、可視光を供給するように構成されている照明システムも提供し、照明システムは、本明細書で定義されるような、光を処理するための少なくとも１つのシステムを備える。例えば、そのような照明システムはまた、光学フィルタ、コリメータ、反射器、波長変換器、レンズ要素などのうちの１つ以上のような、１つ以上の（追加的）光学要素を備えてもよい。照明システムは、例えば、ヘッドライトのような自動車用途で使用するための照明システムであってもよい。それゆえ、本発明はまた、可視光を供給するよう構成されている自動車用照明システムも提供し、自動車用照明システムは、本明細書で定義されるような、光を処理するための少なくとも１つのシステムを備え、及び／又は、デジタルプロジェクタシステムは、本明細書で定義されるような、光を処理するための少なくとも１つのシステムを備える。特に、光を処理するためのシステムは、（そのような用途において）赤色光を供給するように構成されてもよい。自動車用照明システム又はデジタルプロジェクタシステムはまた、本明細書で説明されるような、光を処理するための複数のシステムを備えてもよい。

また更なる態様では、本発明はまた、１つ以上の固体光源を備え、主ビーム経路に沿ってシステム光ビームを供給するように構成されているシステムを使用して、光を処理するための方法も提供し、システム光が、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含み、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布が、互いに異なり、この方法は、
−スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するステップ、及び／又は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するステップと、
−主ビーム経路又は第２のビーム経路を順次遮るステップであって、時間周期（ｔｓｐ）の間、ビーム経路が、光学フィルタシステムの第１のセグメントによって部分的に遮られ、光学フィルタシステムの第２のセグメントによって部分的に遮られ、２つ以上のセグメントが、一次光及び複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有する、ステップと、
−時間周期（ｔｓｐ）の間、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が一次光から成るように、システム光ビームのシステム光を制御するステップとを含む。

また更なる態様では、本発明はまた、特に本明細書で定義されるような投影システムによって含まれているか又は機能的に結合されているコンピュータ上で実行されると、本明細書で説明されるような方法を引き起こすことが可能な、コンピュータプログラム製品も提供する。

照明デバイスは、例えば、オフィス照明システム、家庭用アプリケーションシステム、店舗照明システム、家庭用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバアプリケーションシステム、投影システム、自己点灯ディスプレイシステム、画素化ディスプレイシステム、セグメント化ディスプレイシステム、警告標識システム、医療用照明アプリケーションシステム、インジケータ標識システム、装飾用照明システム、ポータブルシステム、自動車用アプリケーション、（屋外）道路照明システム、都市照明システム、温室照明システム、園芸用照明、又はＬＣＤバックライトの一部であってもよく、若しくは、それらに適用されてもよい。

用語「光源」は、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）、共振空洞発光ダイオード（resonant cavity light emitting diode；ＲＣＬＥＤ）、垂直共振器レーザダイオード（vertical cavity laser diode；ＶＣＳＥＬ）、端面発光レーザなどの、半導体発光デバイスを指してもよい。用語「光源」はまた、パッシブマトリクス（passive-matrix organic light-emitting diode；ＰＭＯＬＥＤ）又はアクティブマトリクス（active-matrix organic light-emitting diode；ＡＭＯＬＥＤ）などの、有機発光ダイオードを指してもよい。特定の実施形態では、光源は、固体光源（ＬＥＤ又はレーザダイオードなど）を含む。一実施形態では、光源はＬＥＤ（発光ダイオード）を含む。ＬＥＤという用語はまた、複数のＬＥＤを指してもよい。更には、用語「光源」はまた、実施形態では、いわゆるチップオンボード（chips-on-board；ＣＯＢ）光源を指してもよい。用語「ＣＯＢ」は、特に、封入も接続もされることなく、ＰＣＢなどの基板上に直接実装されている、半導体チップの形態のＬＥＤチップを指す。それゆえ、複数の半導体光源が、同じ基板上に構成されてもよい。実施形態では、ＣＯＢは、単一の照明モジュールとして一体に構成されている、マルチＬＥＤチップである。用語「光源」はまた、２〜２０００個の固体光源などの、複数の光源に関連し得る。

本明細書における白色光という用語は、当業者には既知である。特に、白色光とは、約２０００〜２００００Ｋ、特に２７００〜２００００Ｋ、一般照明に関しては、特に約２７００Ｋ〜６５００Ｋの範囲、バックライトの目的に関しては、特に約７０００Ｋ〜２００００Ｋの範囲の相関色温度（correlated color temperature；ＣＣＴ）を有し、特に、ＢＢＬ（黒体軌跡；ｂｌａｃｋ ｂｏｄｙ ｌｏｃｕｓ）から約１５ＳＤＣＭ（等色標準偏差；ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｌｏｒ ｍａｔｃｈｉｎｇ）の範囲内、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭの範囲内、更に特にＢＢＬから約５ＳＤＣＭの範囲内である光に関連する。

一実施形態では、光源はまた、約５０００〜２００００Ｋの相関色温度（ＣＣＴ）を有する光源光を供給してもよく、例えば、直接蛍光体変換型ＬＥＤ（例えば１００００Ｋを得るための、蛍光体の薄層を有する青色発光ダイオード）であってもよい。それゆえ、特定の実施形態では、光源は、５０００〜２００００Ｋの範囲の、更に特に、８０００〜２００００Ｋなどの、６０００〜２００００Ｋの範囲の相関色温度を有する光源光を供給するように構成されている。比較的高い色温度の利点は、光源光中に比較的高い青色成分が存在し得る点であってもよい。

用語「紫色光」又は「紫色発光」は、特に、約３８０〜４４０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「青色光」又は「青色発光」は、特に、約４４０〜４９５ｎｍの範囲の波長を有する（ある程度の紫色及びシアンの色相を含む）光に関連する。用語「緑色光」又は「緑色発光」は、特に、約４９５〜５７０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「黄色光」又は「黄色発光」は、特に、約５７０〜５９０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「橙色光」又は「橙色発光」は、特に、約５９０〜６２０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「赤色光」又は「赤色発光」は、特に、約６２０〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「ピンク色光」又は「ピンク色発光」は、青色成分及び赤色成分を有する光を指す。用語「可視」、「可視光」、又は「可視発光」は、約３８０〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光を指す。

ここで、本発明の実施形態が、添付の概略図面を参照して例としてのみ説明され、図面中、対応する参照記号は、対応する部分を示す。
本システムの一実施形態を概略的に示す。 いくつかの実施形態及び／又は変形例を概略的に示す。 いくつかの実施形態及び／又は変形例を概略的に示す。 いくつかの実施形態及び／又は変形例を概略的に示す。 １２°の従来型スポークが示されている、標準的ＲＧＢＲＧＢカラーホイール（「color wheel；ＣＷ」）の一実施例を概略的に示す。 従来型スポークが解消され、極めて小さい（±０．５°）デジタルスポークが残存している、ＭＣＷＭＣＷカラーホイールの一実施例を示す。 いくつかの（比較）実施例を概略的に示す。 いくつかの（比較）実施例を概略的に示す。 いくつかの（比較）実施例を概略的に示す。 いくつかの実施形態を概略的に示す。 いくつかの実施形態を概略的に示す。 いくつかの実施形態を概略的に示す。 いくつかの実施形態を概略的に示す。 いくつかの態様を概略的に示す。 いくつかの態様を概略的に示す。 本システムの一実施形態を概略的に示す。 本システムの一実施形態を概略的に示す。

これらの概略図面は、必ずしも正しい縮尺ではない。

図１は、光を処理するためのシステム１０００の一実施形態を概略的に示す。システム１０００は、主ビーム経路１１０５に沿って、システム光１００１のビーム１００５を供給するように構成されている。システム光１００１は、第１のスペクトル分布を有する第１の光１１１、第２のスペクトル分布を有する第２の光１２１、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光１３１のうちの１つ以上を含む。第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なり、図２ａもまた参照されたい。

システム１０００は、照明構成１００、光学フィルタシステム２００、及び制御システム３００を備える。

照明構成１００は、例えばスペクトルパワーの少なくとも８０％が第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光１０３を含む、第１のビーム１０１を、第１のビーム経路１１０１に沿って供給するように構成されてもよい。更には、照明構成１００は、例えばスペクトルパワーの少なくとも８０％が第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光１０４を含む、第２のビーム１０２を、第２のビーム経路１１０２に沿って供給するように構成されてもよく、図２ａもまた参照されたい。

光学フィルタシステム２００は、複数のセグメント２１０を含む。２つ以上のセグメント２１０は、一次光１０３及び複合光１０４のうちの１つ以上に対して、異なる透過特性を有する。システム１０００の動作の間、光学フィルタシステム２００は、複数のセグメント２１０のセグメント２１０に、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を順次遮断させるように構成されており、時間周期ｔｓｐのスポーク時間の間、ビーム経路１１０５、１１０２は、第１のセグメント２１１によって部分的に遮断され、第２のセグメント２１２によって部分的に遮断される。語句「ビーム経路１１０５、１１０２は（部分的に）遮断される」及び同様の語句は、特に、ビーム経路１１０５又はビーム経路１１０２のいずれかが（部分的に）遮断されることを示す。

ここでは、光学フィルタシステム２００が、複数のセグメント２１０を含む回転可能要素２４１、特にここではカラーホイールと、複数のセグメント２１０に主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を順次遮断させるために、回転可能要素２４１を回転させるように構成されている回転子２４２とを含む、一実施例が示されている。

制御システム３００は、時間周期ｔｓｐの間、システム光１００１のビーム１００５のシステム光１００１のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が一次光１０３から成るように、照明構成１００及び光学フィルタシステム２００を制御するように構成されている。

制御システム３００は、とりわけ照明構成１００及び光学フィルタシステム２００を含む、閉鎖ユニット１０７１によって含まれてもよいが、また、閉鎖ユニットの外部に構成されてもよい。参照符号１０７２は、例えばレンズであってもよい、光出射窓を示す。参照符号１０７３は、ＳＬＭを示す。参照符号１０８０は、壁又はスクリーンなどの表面を示し、当該表面上に画像１０８１が示される。画像１０８１は、照明構成１００からの光によって生成され、オプションとして、光学フィルタシステム２００によってスペクトル的に適合され、画素化されたＳＬＭを介して、画像１０８１へと構成される。このことは、制御システム３００に既知の、デジタル画像に基づいて行われてもよい。

図２ａは、システム１０００、より特定的には照明構成１００が、一次光１０３を生成するように構成されている第１の光源１１０と、複合光１０４を生成するように構成されている第２の光源１２０とを含む、一実施形態を概略的に示す。

図２ｂは、照明構成１００の一実施形態によって生成される、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１の組み合わせのスペクトル分布を概略的に示す。容易にするために、これらは単一のグラフとして示されている。しかしながら、他の箇所で示されるように、これらのタイプの光が、必ずしも（全ての動作時間の間にシステム全体にわたって）単一のビームとして利用可能であるとは限らない。

例えば、第１の光源が、第１の光１１１を生成するように構成されてもよく、第２の光源が、第２の光１２１と第３の光１３１とを含む複合光を生成するように構成されてもよい。

図２ｂはまた、第２の光源１２０が、ポンプ光源光１２６を生成するように構成されているポンプ光源１２５と、ポンプ光源光１２６の少なくとも一部をルミネッセンス材料光１２７に変換するように構成されている、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋などのルミネッセンス材料１２６とを含み、複合光１０４がルミネッセンス材料光１２７を含む一実施形態を、概略的に示すために使用される。例えば、第１の光源１１０は、固体光源を含み、及び／又は、特に第２の光源１２０は、固体光源を含む。

図２ｂの左側に示されるスペクトル分布は、極めて概略的な表現であり、これはまた、照明構成からの光のスペクトル分布に対してフィルタシステム２００がどのように影響を及ぼし得るかを、概略的に示すためにも使用される。例えば、フィルタシステムは、第１の光１１１に適用されなくてもよく、及び／又は、第１の光１１１に影響を及ぼさなくてもよい。しかしながら、第２の光及び第３の光１３１の双方を有する光の帯域は、光学フィルタシステムの使用により、２つの分離帯域に分離されてもよく、それらは例えば、順次に供給されてもよい。

図２ｂの右側の線描から分かるように、第１のスペクトル分布、第２のスペクトル分布、及び第３のスペクトル分布は、互いに異なる。それらの重心波長は、互いに少なくとも５０ｎｍ離れていてもよい。更には、スペクトルの重複は、本質的に存在しなくてもよい。用語「重心波長」は、当該技術分野において既知であり、光エネルギーの半分が、より短い波長にあり、エネルギーの半分が、より長い波長にある波長値を指し、値は、ナノメートル（ｎｍ）として記述される。これは、波長にわたる強度のスペクトル平均である（Σλ^＊Ｉλ／（ΣＩ）、すなわち、積分強度に正規化された、発光帯にわたる強度の積分）。この場合も同様に、異なるタイプの光が、必ずしも（全ての動作時間の間にシステム全体にわたって）単一のビームとして利用可能であるとは限らない。対照的に、第２のタイプの光及び第３のタイプの光は、動作時間の一部の間に、（光学フィルタシステムの下流の）システム光ビームにおいて順次利用可能となる。

図２ｃは、第１の光の第１のビーム１０３と、第２の光１２１及び第３の光１３１の第２のビーム１０４とを使用する、時間の関数としての光学フィルタシステムの下流の出力を、極めて概略的に示す。最初の２つの期間には、例えば、第１の光１１１のみが供給される。このことは、全ての他の光をフィルタ除去することによって、又は、第１の光１１１のみを供給して、例えば複合ビーム１０４を供給しないことによって達成されてもよい。第３の期間には、第１の光１１１は供給されず、複合ビーム１０４は、第２の光のみが通過するようにフィルタリングされる。第４の期間には、例えば、光学フィルタシステムが、全てのタイプの（可視）光に対して透過性であるセグメントを有する場合、全てのタイプの光が供給される。この図は、いくつかの基本原理を示すものであり、スポーク時間には（未だ）対処していない。

図２ｃに概略的に示されるように、動作の間、システム光ビームのシステム光は、一次光１０３と複合光１０４とを同時に含んでもよく（第４の期間）、又は順次に含んでもよい（第１の期間、第２の期間、又は第３の期間）。

ランプ及び／又はＳＳＩベースのプロジェクタ用の、現在利用可能なＤＬＰカラーホイールは、少数の（典型的には、３〜８個の）カラーフィルタセグメントから成る。これらのカラーフィルタセグメントは、赤色、緑色、青色、黄色、シアン、マゼンタ、及び／又は白色とすることができ、（より）広域のスペクトルを放出する光源から、必要とされる色をフィルタ抽出することが意図されている。

この原理の主な欠点のうちの１つは、異なるカラーセグメント間の移行領域において、「不確定な」光が放出されることである。カラーホイール上のこれらの領域は、一般に、従来型スポークと称される。典型的には、従来型スポークは、カラーホイール上の各カラーセグメントから、１２°〜１８°を取り去る。正確な量は、カラーホイール上への光スポットのサイズによって決定される。図３ａは、１２°の従来型スポークが示されている、標準的ＲＧＢＲＧＢカラーホイールの一実施例を概略的に示す。扇形（セグメント２１０の実施例）における値は、扇形の角度を示す。スポークは、参照符号ＳＰで示され、１２°の扇形角度を有する。参照符号ＬＳで示される小円は、照明構成の光の光スポットを示す。この光スポットは、例えば、一次ビーム又は複合ビーム、若しくはそれらの組み合わせであってもよい。それゆえ、セグメントは、物理的に明確に画定されていてもよいが、光スポットのサイズが、スポークサイズを決定する。

以下では、青色光に対して完全に透明なカラーホイールと対比した、標準的カラーホイールの設計の第１の実施例が論じられる。

ランプベースのプロジェクタ用の標準的ＲＧＢＲＧＢカラーホイール（上記を参照）は、以下の６つのカラーホイールセグメントから成る：
・ ２×赤色セグメント：例えば６００ｎｍの高域通過フィルタ；青色光に対して透明ではない；
・ ２×緑色セグメント：例えば４９７ｎｍ〜５７７ｎｍの帯域通過フィルタ；青色光に対して透明ではない；
・ ２×青色セグメント：例えば４９７ｎｍの低域通過フィルタ；青色光に対して透明。

上記のカラーホイール（例えば、図３ａもまた参照）は、非重複の用途（例えば、ビデオ）に適用されるであろう。他の用途（データ、教育、…）は、ＲＧＢセグメントに加えて、重複する（シアン、黄色、白色、及び／又はマゼンタ）セグメントを含む、異なる種類のカラーホイールを適用することができる。

提案される発明の実施形態を、第２の実施例において完全に活用するために、以下のＭＣＷＭＣＷカラーホイールが、標準的ＲＧＢＲＧＢカラーホイールを置き換えるために提案される：
・ ２×マゼンタセグメント：例えば４９７ｎｍ〜６００ｎｍの帯域消去フィルタ；青色光に対して透明；
・ ２×シアンセグメント：例えば５７７ｎｍの低域通過フィルタ；青色光に対して透明；
・ ２×透明（白色）セグメント；可視スペクトルに対して透明／又は、２×青色セグメント：例えば４９７ｎｍの低域通過フィルタ；青色光に対して透明。

ビデオアプリケーションなどの非重複用途に関しては、マゼンタセグメント及びシアンセグメントのみを含むカラーホイールで十分であろう。

あるいは、同じ利点を得るために、カラーホイールの後方の光路内に、青色光源が取り付けられることも可能である。この場合、カラーホイールは、実施形態では、例えば、先行の２つの実施例を置き換えるために、以下の実施例のような様相を呈することが可能である（ＲＧＷＲＧＷ）：
・ ２×赤色セグメント：例えば６００ｎｍの高域通過フィルタ；
・ ２×緑色セグメント：例えば５７７ｎｍの低域通過フィルタ；
・ オプションとして：２×透明（白色）セグメント。

以下では、従来型スポークを解消するために、どのように２つの代替的カラーホイールを動作させるかの一実施例が与えられる。

従来型スポークは、デジタルスポークを使用することによって解消されることができる。デジタルスポークは、従来型スポークと比較して、遥かに少ない時間を要する。以下の実施例により、その効果を示すものとする。

図３ｂは、従来型スポークが解消され、極めて小さい（±０．５°）デジタルスポークが残存している、ＭＣＷＭＣＷカラーホイールの一実施例を示す。

デジタルスポーク（ｄｓｐ）は、本質的に、セグメントの任意の場所であってもよく（またそれゆえ、２つの隣接するセグメントの位置でなくてもよく）、このことは、本明細書で提供される自由度である。従来型システムに関する時間損失と、現在提案されているシステムの実施形態による時間損失とが計算された。

第１の実施例に関しては、以下の入力情報が使用される：１２°のスポットサイズ（ＳｐＳ）；標準的ＲＧＢＲＧＢカラーホイール：６つの色移行を意味する６つのセグメント（＝従来型スポーク）を想定する。その場合、合計の従来型スポークサイズ＝（６^＊１２°）／３６０°＝２０％であり、すなわち、２０％の時間が、従来型スポークによって占有される。

青色透明ＭＣＷＭＣＷカラーホイールに関しては、以下の入力情報が使用される：理想的には、全ての６つの色移行は、これらの移行の間に青色をオンにすることによって解消されることができる；デジタルスポークは、光源を制御する電子安定器によって、速度が制限される。典型的な立ち上がり時間は、１μｓ〜１０μｓであり、典型的な立ち下がり時間は、０．１μｓ〜３μｓである。その場合、合計のデジタルスポークサイズ＝６^＊１３μｓ＝７８μｓである。これは、１２０Ｈｚの典型的なカラーホイール回転速度において、７８μｓ／８３３３μｓ＜１％の時間が、デジタルスポークによって占有されることを意味する。

カラーホイールの後方の光路内に青色が取り付けられているＲＧＷＲＧＷカラーホイールに関しては、青色透明ＭＣＷＭＣＷカラーホイールに関する計算と同じ計算が成立すると考えられる。それゆえ、１２０Ｈｚの典型的なカラーホイール回転速度において、＜１％の時間が、デジタルスポークによって占有される。

第３の実施例では、いくつかの（更なる）オプションが計算されている。所与の非重複（例えば、ビデオ）用途に関しては、以下のデューティサイクル（duty cycle；ＤＣ）が、赤色、緑色、及び青色に関して必要とされる：Ｒ＝４０％；Ｇ＝２８％；Ｂ＝３２％。

これらのデューティサイクルは、例えば、図４ａ（上側バー）にもまた概略的に示されている構成を使用することによって、標準的ＲＧＢＲＧＢカラーホイール２４１を使用して得られることが可能であり、Ｒは赤色を示し、Ｇは緑色を示し、Ｂは青色を示し、百分率は、ホイールのうちで扇形が存在している、３６０°の百分率を示す。下側バー内の参照符号ＳＤＣは、システムのデューティサイクルを示す。１２°の従来型スポークを想定すると、ＲＧＢに関して残存する実際のＤＣは、以下の通りである：
− Ｒ＝２０％^＊３６０°＝７２°から、１２°がスポーク領域であり、（７２°−１２°）^＊２／３６０°＝３３．４％の純粋な赤色ＤＣが残存する；
− Ｇ＝１４％^＊３６０°＝５０°から、１２°がスポーク領域であり、（５０°−１２°）^＊２／３６０°＝２１．１％の純粋な緑色ＤＣが残存する；
− Ｂ＝１６％^＊３６０°＝５８°から、１２°がスポーク領域であり、（５８°−１２°）^＊２／３６０°＝２５．５％の純粋な青色ＤＣが残存する。

純粋なＲＧＢの合計ＤＣ＝３３．４％＋２１．１％＋２５．５％＝８０％であり、これは、２０％が、原色を生成するために使用されることができないスポーク領域であることを意味する。このカラーホイールは、非重複の用途のみに限定される。重複の用途がサポートされる必要がある場合には、カラーホイールは変更されるべきである。逆もまた同様であり、重複セグメントを含むカラーホイールは、非重複の用途で使用するために好適ではないが、これは、重複セグメントが、その場合に無効にされるべきであるためである。このことは、許容不能な効率及び／又は性能の損失をもたらすであろう。例えば、２０％のセグメントに重複を含むカラーホイールは、カラーホイールの２０％が非重複の用途では使用されることができないことを意味する。

更なるオプションは、本明細書で説明されるようなデジタルスポークを使用する、ＭＣＷＭＣＷカラーホイールを含み、図４ｂに概略的に示されるオプションを参照されたく、Ｍはマゼンタを示し、Ｃはシアンを示し、Ｗは白色を示し、ＤＳは、デジタルスポークを示す。この実施例では、１２°の２つの従来型スポークが残存している。ＲＧＢに関して残存する実際のＤＣは、以下の通りである：
− Ｒ＝２０％^＊３６０°＝７２°から、６°が従来型スポーク領域であり、０．２５°がデジタルスポーク領域であり、（７２°−６°−０．２５）^＊２／３６０°＝３６．５％の純粋な赤色ＤＣが残存する；
− Ｇ＝１４％^＊３６０°＝５０°から、６°が従来型スポーク領域であり、０．２５°がデジタルスポーク領域であり、（５０°−６°−０．２５°）^＊２／３６０°＝２４．３％の純粋な緑色ＤＣが残存する；
− Ｂ＝１６％^＊３６０°＝５８°から、０°が従来型スポーク領域であり、０．５°がデジタルスポーク領域であり、（５８°−０°−０．５°）^＊２／３６０°＝３１．９％の純粋な青色ＤＣが残存する。

それゆえ、純粋なＲＧＢの合計ＤＣ＝３６．５％＋２４．３％＋３１．９％＝９２．７％であり、これは、７．３％が、原色を生成するために使用されることができないスポーク領域であることを意味する。それゆえ、提案される発明を使用することによって、合計のスポーク領域は±６５％低減されることができる。この実施例で提案されるカラーホイールはまた、重複を必要とする用途においても使用されることができる。このカラーホイールの場合、マゼンタ、シアン、及び／又は白色の重複セグメントを作り出すことが可能である。このことにより、カラーホイール自体を変更する必要なく、高い柔軟性が可能となる。重複セグメントは、原色のうちの２つ以上が透過されることを可能にするセグメントである。

図４ｃは、一実施形態を概略的に示し、フィルタホイールによって提供されるようなセグメントは、第１の光の例としての青色光が、そのようなフィルタホイールの下流に供給されるように構成されている。それゆえ、組み合わせ位置は、光学フィルタシステムの下流に存在している。実施形態では、青色はそれゆえ、カラーホイールの後方に追加されてもよい。

図５ａ、図５ｂは、２つの主要実施形態を概略的に示す。双方の実施形態に関しては、照明構成１００が、第１のビーム１０１及び第２のビーム１０２を、空間的に別個の位置で生成するように構成されていることが適用される。更には、システム１０００（コントローラが示されていないなど、全ての要素が示されているものではない）は、ビーム経路組み合わせ位置１５１において第１のビーム経路１１０１と第２のビーム経路１１０２とを主ビーム経路１１０５へと組み合わせるように構成されている、１つ以上のダイクロイックミラーのような光学素子１５０を更に備える。

図５ａは、光学フィルタシステム２００が、複数のセグメント２１０のセグメント２１０に、ビーム経路組み合わせ位置１５１の下流の主ビーム経路１１０５を順次遮断させるように構成されている、一実施形態を概略的に示す。そのような実施形態では、２つ以上のセグメントを、一次光ビームの光に対して透過性にすることが必要であり得る。

しかしながら、図５ｂは、光学フィルタシステム２００が、複数のセグメント２１０のセグメント２１０に、ビーム経路組み合わせ位置１５１の上流の第２のビーム経路１１０２を順次遮断させるように構成されている、一実施形態を示す。

図５ｃは、照明構成１００が、例えば、本明細書では第１の光源１１０として示される単一のタイプの光源を含む実施形態を概略的に示しているが、実施形態では、本質的に同じポンプ波長を有する１つ以上のレーザなどの、これらのタイプの光源のみが存在してもよい。光源から抜け出る光は、ルミネッセンス材料を有する蛍光体ホイールに方向付けられる。本明細書ではルミネッセンスカラーホイールシステムとして示される、蛍光体ホイールシステムは、参照符号１６０で示されており、参照符号１６３は、種々のルミネッセンス材料を有するセグメントを含む、カラー（本明細書でも説明される光学フィルタカラーホイールに類似しているが、これらの実施形態では、それゆえルミネッセンス材料を有するもの）を示し、回転子１６２は、カラーホイール１６３を回転させるためのものである。この場合、レーザなどの単一の光源は、カラーホイールシステム１６０が、種々のルミネッセンス材料を有するカラーホイールを回転させることにより、最終的に、種々のタイプの光を生成してもよい。そのようなカラーホイール１６３の一部はまた、透明であることにより、光源光１１１が（一次光）１０３として使用されることを可能にしてもよい点に留意されたい。カラーホイールシステム１６０の下流の光は、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１のうちの１つ以上を含んでもよい。

同様に、図５ｄは、照明構成１００が、第１のビーム１０１及び／又は第２のビーム１０３である単一のビームを供給する実施形態を概略的に示す。この場合、複数の光源１１０は、ルミネッセンス材料５を含む光透過性本体２を、ポンピングするために使用されてもよい。透過性本体は、ガラス、石英、結晶性材料、セラミック材料、又はポリマー材料であってもよい。光源は全て、ルミネッセンス材料を励起することが可能であってもよい。実施形態では、種々の光源１１０によって主に励起され得る、種々のルミネッセンス材料５が適用されてもよい。あるいは、又は更に、ここでは第２の光源１２０として示される、更なる光源が適用されてもよく、当該更なる光源は、（ルミネッセンス材料５を含む）透過性本体２によって本質的に吸収され得ない光を生成してもよく、またオプションとして一次（又は、他の）光源として使用されてもよい。参照符号２４は、ここではコリメータなどの、光学要素を示す。

図６ａ、図６ｂは、経時的なセグメントの下流の光の強度を概略的に示す。垂直破線より前では、主に第１の色の光（実線）が透過され、破線より後では、主に第２の色の光（破線）が透過されている。スポーク効果により、２値変化は存在せず、ビームがもはや第１のセグメントを照射しなくなるまでの、第１の色の光の経時的な漸進的減少と、ビームが第２のセグメントを照射し始める際の、漸進的増大とが存在する。破線は、ビーム（又は、光軸）が本質的に第１のセグメントと第２のセグメントとの間に存在しているときを示し得る。それゆえ、スポーク時間ｔｓｐの間、透過される光は、純粋に第１の色の光又は第２の色の光ではなく、組み合わせである。それゆえ、「不確定な」光が、異なるカラーセグメント間の移行領域において放出される。

図６ｂは、通常であればスポーク時間の間に望ましくない光の混合をもたらすであろう光（それゆえ特に、複合光）が、オフに切り替えられ（又は、そうではない場合には、セグメントに到達することが妨げられ）、例えば、別のタイプの光（一点鎖線）、特に一次光が、スポーク時間の間に供給される、本明細書で定義されるようなソリューションを示す。図５ａの実施形態では、関連するセグメントは、そのような他のタイプの光に対して少なくとも部分的に透過性であるべきであるが、その一方で、図５ｂの実施形態では、そのような光は、光学フィルタシステムの下流で第２のビームに組み合わされるため、必ずしもセグメントを通過しなくてもよい。

図６ｂに示されるように、システム光ビームのシステム光のスペクトルパワー分布の約１００％が、一次光から成る。

本明細書では、定義上、図面中に描かれる光ビームはまた、ビーム経路も示す。換言すれば、ビーム経路は、定義上、そのような経路を実際に光ビームが辿るか又は一時的にオフに切り替えられるかに関わらず利用可能である。

本発明は、例えば、カラーホイールを使用することが必要な、ＴＩのＤＬＰ製品を使用するデジタル投影システムにおいて適用されることができる。色を分割するためにカラーホイールを必要とする、１つ以上の広域スペクトル光源と、カラーホイールを必要とせずに単色を生成することが可能な、１つ以上の狭帯域スペクトル光源とを含む全ての製品は、本発明から利益を得るであろう。具体的には、ＤＰＬ ＨＬＤ製品は、本発明から大いに利益を得るであろう。しかしながら、レーザ蛍光体又はハイブリッドレーザＬＥＤベースの投影システムもまた、本発明から利益を得ることができる。

図７は、一実施例を概略的に示す。光学フィルタシステム２００は、複数のセグメント２１０を備え、２つ以上のセグメント２１０は、一次光１０３及び複合光１０４のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、システム１０００の動作の間、光学フィルタシステム２００は、複数のセグメント２１０のセグメント２１０に、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を順次遮断させるように構成されており、時間周期ｔｓｐの間、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２は、第１のセグメント（Ａ）によって部分的に遮断され、第２のセグメント（Ｂ）によって部分的に遮断される。時間ｔ１では、領域Ａのみが、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断しており、光スポットＬＳを参照されたい。時間ｔ２では、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断している第１のセグメント（Ａ）の面積は、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断している第２のセグメント（Ｂ）の面積よりも大きく、光スポットＬＳを参照されたい。時間ｔ３では、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断している第１のセグメント（Ａ）の面積は、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断している第２のセグメント（Ｂ）の面積と等しく、光スポットＬＳを参照されたい。時間ｔ４では、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断している第１のセグメント（Ａ）の面積は、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断している第２のセグメント（Ｂ）の面積よりも小さく、光スポットＬＳを参照されたい。時間ｔ５では、領域Ｂのみが、主ビーム経路１１０５又は第２のビーム経路１１０２を遮断しており、光スポットＬＳを参照されたい。表１は、種々のシナリオの一実施例を示す。シナリオ１ａでは、光スポットＬＳは、ｔ２、ｔ３、及びｔ４において一次光１０３を含み、例えば、光スポットＬＳは、ＬＳがＢ上に入射するとオンに切り替えられてもよく、ＬＳがもはやＡ上に入射しなくなるとオフに切り替えられてもよい。シナリオ１ｂでは、光スポットＬＳは、ｔ１、ｔ２、ｔ３、及びｔ４において一次光１０３を含み、例えば、光スポットＬＳは、ＬＳが未だＢ上に入射していないときにオンに切り替えられてもよく、ＬＳがもはやＡ上に入射しなくなるとオフに切り替えられてもよい。シナリオ１ｃでは、光スポットＬＳは、ｔ２、ｔ３、ｔ４、及びｔ５において一次光１０３を含み、例えば、光スポットＬＳは、ＬＳがＢ上に入射するとオンに切り替えられてもよく、ＬＳが特定の時間にわたってもはやＡ上に入射しなくなるとオフに切り替えられてもよい。シナリオ１ｄでは、光スポットＬＳは、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、及びｔ５において一次光１０３を含み、例えば、光スポットＬＳは、ＬＳが未だＢ上に入射していない（すなわち、光スポットＬＳが、先行の従来型スポークと当該の従来型スポークとの間のいずれかの場所に存在している）ときにオンに切り替えられてもよく、ＬＳが特定の時間にわたってもはやＡ上に入射しなくなる（すなわち、光スポットＬＳが、当該の従来型スポークと後続の従来型スポークとの間のいずれかの場所に存在している）ときにオフに切り替えられてもよい。例えば、一次光は、好ましくは、２つの従来型スポーク間の（すなわち、先行の従来型スポークと当該の従来型スポークとの間の）途中の範囲でオンに切り替えられてもよい。

図８は、一実施例を概略的に示す。この実施例では、光学フィルタリングシステム２００、例えば、ＣＷＭＷ構成を有するカラーホイールが使用される。カラーホイールは、黄色光源Ｙ及び青色光源Ｂと組み合わせて使用される。カラーホイールは、実在のスポーク、すなわち従来型スポークＣＳＰを含む。これらのＣＳＰの間、出力色は、安定した青色光である。これにより、スポークの光損失が存在しない。デジタルスポークＤＳＰは、黄色光源及び／又は青色光源を切り替えることによって行われる。出力光は、以下の色、Ｂ−Ｃ−Ｇ−Ｂ−Ｙ−Ｗ−Ｂ−Ｒ−Ｂ−Ｗ−Ｂを順次に含む。この駆動スキーム及びカラーホイールは一実施例であり、それゆえ、異なるカラーホイール及び／又は駆動スキームが使用されることができる点は言うまでもない。

一次光１０３を供給し、複合光１０４を供給しない照明構成１００を有するシステム１０００の場合には、ビーム結合光学素子、例えばダイクロイック光学素子は必要とされない。例えば、ＵＶ又は青色光源が、蛍光体ホイールと組み合わされてもよい。青色光の場合には、蛍光体ホイールは、ルミネッセンス材料を含む区画と、ルミネッセンス材料を含まない区画、例えば拡散器とを備えてもよい。ルミネッセンス材料は、例えば黄色無機蛍光体などの、蛍光体であってもよい。ＵＶ光の場合には、蛍光体ホイールは、青色蛍光体を有する区画と、黄色蛍光体を有する区画とを備えてもよい。

一次光１０３及び複合光１０４を供給する照明構成１００を有するシステム１０００の場合には、ビーム結合光学素子、例えばダイクロイック光学素子が必要とされる。

用語「複数」は、２つ以上を指す。

「実質的に全ての光（substantially all light）」、又は「実質的に成る（substantially consists）」などにおける、本明細書の用語「実質的に（substantially）」は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」はまた、「全体的に（entirely）」、「完全に（completely）」、「全て（all）」などを伴う実施形態も含み得る。それゆえ、実施形態では、当該形容詞はまた、実質的に削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」はまた、９５％以上、特に９９％以上、更に特に９９．５％以上などの、１００％を含めた９０％以上にも関連し得る。用語「備える（comprise）」は、用語「備える（comprises）」が「から成る（consists of）」を意味する実施形態もまた含む。用語「及び／又は」は、特に、その「及び／又は」の前後で言及された項目のうちの１つ以上に関連する。例えば、語句「項目１及び／又は項目２」、及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関連し得る。用語「含む（comprising）」は、一実施形態では、「から成る（consisting of）」を指す場合もあるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションとして１つ以上の他の種を包含する」も指す場合がある。

更には、明細書本文及び請求項での、第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の、他の順序での動作が可能である点を理解されたい。

本明細書のデバイスは、とりわけ、動作中について説明されている。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法又は動作中のデバイスに限定されるものではない。

上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「備える、含む（to comprise）」及びその活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。文脈が明らかにそうではないことを必要としない限り、明細書本文及び請求項の全体を通して、単語「含む（comprise）」、「含んでいる（comprising）」などは、排他的又は網羅的な意味ではなく包括的な意味で、すなわち、「含むが、限定されない」という意味で解釈されたい。要素に先行する冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、好適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。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、デバイスに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、方法又はプロセスに関する。

本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることが可能であり、また、３つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、１つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。

Claims (15)

1. 光を処理するためのシステムであって、前記システムは、主ビーム経路に沿ってシステム光のビームを供給するように構成されており、前記システム光が、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含み、前記第１のスペクトル分布、前記第２のスペクトル分布、及び前記第３のスペクトル分布が、互いに異なり、前記システムは、
   １つ以上の固体光源を含み、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するように構成され、及び／又は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するように構成されている、照明構成と、
   複数のセグメントを含む光学フィルタシステムであって、２つ以上のセグメントが、前記一次光及び前記複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、前記システムの動作の間、前記光学フィルタシステムは、前記複数のセグメントの前記セグメントに、前記主ビーム経路又は前記第２のビーム経路を順次遮らせるように構成されており、時間周期の間、前記ビーム経路が、第１のセグメントによって部分的に遮られ、第２のセグメントによって部分的に遮られる、光学フィルタシステムと、
   前記時間周期の間、前記システム光のビームの前記システム光のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が前記一次光から成るように、前記照明構成及び前記光学フィルタシステムを制御するように構成されている、制御システムと、を備える、システム。
2. （ｉ）一次光を生成するように構成されている第１の光源と、（ｉｉ）前記複合光を生成するように構成されている第２の光源とを備え、前記第２の光源が、ポンプ光源光を生成するように構成されているポンプ光源と、前記ポンプ光源光の少なくとも一部をルミネッセンス材料光に変換するように構成されているルミネッセンス材料とを含み、前記複合光が、前記ルミネッセンス材料光を含み、前記第１の光源が、固体光源を含み、前記第２の光源が、固体光源を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御システムが、前記時間周期の第１の部分の間に、一次光を含む前記第１のビームを前記システムに供給させるように、及び、前記時間周期の同じ前記第１の部分の間に、前記複合光の前記第２のビームを供給しないように構成されている、請求項２に記載のシステム。
4. 動作の間、前記システム光のビームのシステム光が、前記一次光と前記複合光とを、同時に又は順次に含んでもよく、前記照明構成が、オプションとして１つ以上のルミネッセンス材料を使用して、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの１つ以上を生成するための、１つ以上の固体光源を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記照明構成が、前記第１のビーム及び前記第２のビームを、空間的に別々の位置で生成するように構成されており、前記システムが、ビーム経路組み合わせ位置において前記第１のビーム経路と前記第２のビーム経路とを前記主ビーム経路へと組み合わせるように構成されている、光学素子を更に備えるか、あるいは、前記照明構成が、前記第１のビーム及び前記第２のビームを交互に生成するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記光学フィルタシステムが、前記複数のセグメントの前記セグメントに、前記ビーム経路組み合わせ位置の下流の前記主ビーム経路を順次遮らせるように構成されている、請求項５に記載のシステム。
7. ２つ以上のセグメントが、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有し、少なくとも第１のセグメントが、前記一次光に対して透過性であり、かつ前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの前記他の２つのうちの少なくとも一方に対して透過性であり、第２のセグメントが、前記一次光と、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの前記他の２つのうちの前記一方の少なくとも他方とに対して透過性である、請求項６に記載のシステム。
8. 前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントの双方が、前記一次光に対して透過性であり、前記一次光が前記第１の光を含み、前記第１の光が青色光を含み、前記第１のセグメントが、前記第２の光に対して、前記第３の光に対するよりも高い透過率を有し、前記第２のセグメントが、前記第３の光に対して、前記第２の光に対するよりも高い透過率を有し、前記第２の光が緑色光を含み、前記第３の光が赤色光を含む、請求項６又は７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記光学フィルタシステムが、前記複数のセグメントの前記セグメントに、前記ビーム経路組み合わせ位置の上流の前記第２のビーム経路を順次遮らせるように構成されている、請求項５に記載のシステム。
10. 前記複合光が、前記スペクトルパワーの少なくとも８０％が前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの前記他の２つから成る前記スペクトル分布を有し、２つ以上のセグメントが、前記他の２つに対して異なる透過特性を有し、少なくとも第１のセグメントが、前記他の２つのうちの一方に対して透過性であり、第２のセグメントが、前記他の２つのうちの他方に対して透過性である、請求項９に記載のシステム。
11. 前記第１のセグメントが、前記第２の光に対して、前記第３の光に対するよりも高い透過率を有し、前記第２のセグメントが、前記第３の光に対して、前記第２の光に対するよりも高い透過率を有し、前記第２の光が緑色光を含み、前記第３の光が赤色光を含む、請求項９又は１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記ビーム経路組み合わせ位置において前記第１のビーム経路と前記第２のビーム経路とを前記主ビーム経路へと組み合わせるように構成されている前記光学素子が、ダイクロイックミラーを含む、請求項５乃至１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記光学フィルタシステムが、前記複数のセグメントを含む回転可能要素と、前記複数のセグメントに前記主ビーム経路又は前記第２のビーム経路を順次遮らせるために、前記回転可能要素を回転させるように構成されている回転子とを含む、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のシステムを備える、投影システム又は照明器具。
15. １つ以上の固体光源を備え、主ビーム経路に沿ってシステム光のビームを供給するように構成されているシステムで、光を処理するための方法であって、前記システム光が、第１のスペクトル分布を有する第１の光、第２のスペクトル分布を有する第２の光、及び第３のスペクトル分布を有する第３の光のうちの１つ以上を含み、前記第１のスペクトル分布、前記第２のスペクトル分布、及び前記第３のスペクトル分布が、互いに異なり、前記方法は、
    スペクトルパワーの少なくとも８０％が、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの１つから成る、スペクトルパワー分布を有する一次光を含む、第１のビームを、第１のビーム経路に沿って供給するステップ、及び／又は、スペクトルパワーの少なくとも８０％が、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの他の２つから成る、スペクトル分布を有する複合光を含む、第２のビームを、第２のビーム経路に沿って供給するステップと、
    前記主ビーム経路又は前記第２のビーム経路を順次遮るステップであって、時間周期の間、前記ビーム経路が、光学フィルタシステムの第１のセグメントによって部分的に遮られ、前記光学フィルタシステムの第２のセグメントによって部分的に遮られ、２つ以上のセグメントが、前記一次光及び前記複合光のうちの１つ以上に対して異なる透過特性を有する、ステップと、
    前記時間周期の間、前記システム光のビームの前記システム光のスペクトルパワー分布の少なくとも８０％が前記一次光から成るように、前記システム光のビームの前記システム光を制御するステップと、を含む、方法。

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