JP2021503202A - 投影照明のための増強された白色光 - Google Patents

Abstract

本発明は、フルカラー投影システム１０００であって、青色光を含む第１の光１１１と、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を含む第２の光１２１と、赤色光を含む第３の光１３１とを供給するように構成されており、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１が、４３０ｎｍ以上の波長を有する光を含む、照明システム１００と、ＵＶ光及び４２０ｎｍ以下の波長を有する短波長青色光のうちの１つ以上を含む、更なる光源光１４１を供給するように構成されており、第１の光１１１、第２の光１２１、第３の光１３１、及び更なる光源光１４１が、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する、更なる光源１４０と、第１の光１１１、第２の光１２１、第３の光１３１、及び更なる光源光１４１を受光するように構成されている、空間光変調器システム２００であって、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１のうちの１つ以上と、１つ以上の制御モードでは更なる光源光１４１とを有する、投影システム光１００１を供給するための、複数の画素２１０を提供するように構成されている、空間光変調器システム２００と、照明システム１００、更なる光源１４０、及び空間光変調器システム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、動作の間に、１つ以上の画素２１０が、白色投影システム光１００１を供給するように一時的に構成され、投影システム１０００は、それらの１つ以上の画素２１０のうちの１つ以上を介して、更なる光源光１４１もまた供給するように構成される、フルカラー投影システム１０００を提供する。

Description

本発明は、例えば、画像を投影する際に使用するための、及び／又は一般照明において使用するための、投影システムに関し、並びに、画像を投影するための方法に関する。

投影システムは、当該技術分野において既知である。例えば、米国特許出願公開第２００８／０１４３９７０号は、アンバー光ＬＥＤが、赤色光ＬＥＤよりも高い輝度を有することを説明している。テレビ上に表示される画像の大部分は、アンバー色、緑色、及び青色の成分を使用して作り出され得る色から成り、赤色の割合は僅かに過ぎない。本発明の一実施形態では、投影ディスプレイシステムにおける典型的な赤色一次光源が、アンバー色光源で拡張される。緑色及び青色の一次光源もまた提供される。全ての光源は、高出力ＬＥＤである。赤色ＬＥＤ及びアンバー色ＬＥＤのデューティサイクルを変化させることによって、赤色光とアンバー色光との特定の混合が達成される。表示されるＲＧＢ画像が、より高い割合のアンバー光及びより低い割合の赤色光を使用して作成され得る場合には、アンバー色ＬＥＤのデューティサイクルが増大され、一方で赤色ＬＥＤのデューティサイクルが減少される。３つの一次光源からフルカラー画像を作成するための、光／画素変調器が、可変のアンバー色／赤色混合を補正するように制御される。

欧州特許第２１８２７２１（Ａ２）号は、可視画像及び非可視画像を投影するための、方法、装置、及びシステムを開示している。システム及び装置は、可視光源及び非可視光源と、可視光及び非可視光を受光して、それぞれ、可視画像及び非可視画像を形成するように変調することが可能であり、非可視画像が可視画像から独立して形成される、少なくとも１つの光変調器と、可視画像及び非可視画像を受像して、位置合わせして共投影することが可能な、投影光学素子とを含む。更には、データストリーム内で、可視ビットの一部分を非可視ビットの少なくとも一部分と置き換えることによって、投影用のビデオデータが形成され、それにより、ビデオデータを処理すると、可視画像及び非可視画像が共投影されることができる。

米国特許出願公開第２００９／０９１７１７（Ａ１）号は、可視光を放出する第１の光源と、非可視光を放出する第２の光源とを含み、可視光及び非可視光をスクリーン上に投影する、画像プロジェクタを開示している。スクリーンは、投影された非可視光で照射されると、可視光の反射率、透過率、及び吸収率のうちの少なくとも１つが変化する、材料を含む。画像プロジェクタは、画像信号に基づいて可視光及び非可視光の強度を変調するための変調部と、変調部を制御するための制御部とを更に含む。

特開２０１０−１９１１３５号公報は、光源から放出される可視光及び紫外線を使用することによって、高画質の画像を表示するための、投影システムを開示しており、プロジェクタを提供している。投影システムは、プロジェクタ及びスクリーンを含む。プロジェクタは、光源から放出された光を可視光と紫外線とに分離するための、紫外線分離要素と、画像信号に基づいて可視光を変調することによって、可視画像光を形成するための、第１の光変調手段と、第１の光変調手段で形成された可視画像光に応答して紫外線を変調することによって、紫外画像光線を形成するための、第２の光変調手段と、可視画像光と紫外画像光線とを合成するための、光学合成プリズムと、合成された画像光をスクリーンに向けて投影するための、投影光学デバイスとを含む。

独国特許第１０２０１６１１１７３１（Ｂ３）号は、光変調器を有するプロジェクタ用の照明デバイスを開示しており、光変調器は、前後に並べて配置され、それぞれが軸を中心として回転可能な、第１のカラーホイール及び第２のカラーホイールを有し、第１のカラーホイールの第１のフィルタ面は、回転の方向に、少なくとも３つの連続的な表面セグメント（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が配置されており、それらは、回転の間に、照明デバイスの照明ビーム経路内に次々に突出して、それぞれが可視波長範囲からの別のサブ領域の照明放射線を送り出し、第１のフィルタ面の表面セグメント（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のうちの少なくとも１つは、赤外領域からの照明放射線を更に透過させ、第２のカラーホイールの第２のフィルタ面の、第１の表面セグメントでは、可視波長範囲からの照明放射線のみが通過し、第２の表面セグメントは、赤外領域からの照明放射線のみを送り出し、第１の表面セグメント及び第２の表面セグメントが、回転の方向に前後に並べて配置され、回転の間に、照明ビーム経路内に次々に突出する。

ビデオカラー画像は、典型的には、赤色、緑色、及び青色の小さい画素群のアレイを使用して形成される。ＲＧＢ画素群における、これらの３つの色の相対的な寄与が制御される場合、これらの３つの色が組み合わさり、ビデオ画像内の全ての色を作り出す。投影ディスプレイシステムは、典型的には、極めて明るい赤色、緑色、及び青色の光源で、１つ以上の光変調器を照射することによって動作する。光源は、極めて明るい白色光であってもよく、当該光は、赤色、緑色、及び青色の成分を作り出すためにフィルタリングされる。そのような白色光源は、大量の熱を発生させ、生成される光の多くが、赤色、緑色、及び青色以外であり、それゆえ無駄が多いため、非効率的である。より効率的な光源は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤから成るものであるが、これは、フィルタリングが不要であり、生成される全ての光が、表示画像内の全色域を作り出すために使用されるためである。本出願は、ＬＥＤ光源を使用する投影システムを目的とする。

光変調器は、各原色用の（マイクロディスプレイと呼ばれる）小型液晶パネルであってもよい。その場合、赤色画像、緑色画像、及び青色画像が、光学素子によって組み合わされ、スクリーン上に投影される。投影は、前面投影又は背面投影であってもよい。

いくつかの他のタイプの光変調器は、マイクロミラーのアレイが、赤色、緑色、及び青色の光成分をスクリーン上に迅速に反射する、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のデジタル光プロセッサ（digital light processor；ＤＬＰ（商標））などの、微小電気機械システム（micro-electro-mechanical system；ＭＥＭＳ）デバイスである。各ミラーは、ディスプレイ内の画素に対応する。ミラーの角度は、画素がオン又はオフであるかを決定し、デューティサイクルは、各画素位置におけるＲＧＢ成分を決定する。

大型スクリーン投影システムに関しては、光は極めて明るくなければならない。そのような高輝度を実現するために、各色の複数の高出力ＬＥＤが使用されてもよい。所望の輝度を得るために、各原色に関するＬＥＤの小さいアレイが存在してもよい。

投影システムは、舞台照明、小売店照明などにおいて、ますます多く使用されている。それゆえ、本発明の一態様は、改善された投影特性及び／又は照明特性を特に有する、代替的な投影システム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。

第１の態様では、本発明は、フルカラー投影システム（「システム」又は「装置」）であって、
−青色光を含む第１の光、第２の光、及び第３の光を供給するように構成されており、第１の光、第２の光、及び第３の光が、４３０ｎｍ以上の波長を有する光を含む、（フルカラー）照明システムと、
−４２０ｎｍ以下の波長を有する短波長青色光及びＵＶ光のうちの１つ以上を含む、更なる光源光を供給するように構成されており、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光が、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する、更なる光源と、
−第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光を受光するように構成されている、空間光変調器システム（「変調器」、又は「空間変調器」、又は「変調器システム」、又は「ＳＬＭ；ｓｐａｔｉａｌ ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ」）であって、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上と、１つ以上の制御モードでは更なる光源光とを有する、投影システム光を供給するための、複数の画素を提供するように構成されている、空間光変調器システムと、
−空間光変調器システムを（並びに、特にまた、更なる光源及び照明システムも）制御するように構成されている、制御システム（「コントローラ」）とを備える、フルカラー投影システムを提供する。

そのようなシステムでは、驚くほど明るい白色光が作り出され得、特に、そのような光が、舞台上又は他の場所の人々を照明するために使用され、人々が、白い部分を有する衣服又は他の布地片を着用してもよい場合である。また、小売業においても、例えば、衣服などの製品又は製品が置かれた店舗の棚を照明するためなどに、使用されてもよい。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。本システムは、比較的高い演色評価数を有する白色光を供給することを、可能にし得る。それゆえ、実施形態では、本システムは、少なくとも８０のような、少なくとも７５の演色評価数（color rendering index；ＣＲＩ）を有する白色投影システム光を供給するために使用されてもよい。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。

本発明では、種々のタイプの照明システムが適用されてもよい。

本発明は、独立請求項によって定義される。従属請求項は、有利な実施形態を定義する。

実施形態では、照明システムは、レーザ光源などの青色光源と、緑色／黄色及び赤色の強度を有する（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号で説明されているものなどの）ガーネット（ホスト）材料中のセリウムに基づくＬＥＤポンピング型ルミネッセントセラミック集光器などの、緑色／黄色／赤色光源とを含んでもよい。そのようなシステムでは、原色の赤色と緑色（及び、青色）とを（時間的に）区別するために、カラーホイールが適用されてもよい。特に、そのような実施形態は、ＤＬＰソリューションで適用されてもよい。カラーホイールは、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の／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の、光学フィルタとして適用されてもよい。例えば、カラーホイールの用途は、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。

実施形態では、基本的に少なくとも３つの異なる光源が、フルカラーの投影又は照明を生成するために適用されてもよい。それゆえ、第１の光源、第２の光源、及び第３の光源は、それらが一体となって白色光を供給し得るように選択される。そのような実施形態では、特にＤＬＰ、３ＤＬＰ、又は３ＬＣＤなどが適用されてもよい。そのような実施形態では、対応の光源が、原色のＲＧＢ色を特に供給してもよいが、光学フィルタを用いるなどの、他のソリューションもまた可能であり得る。

それゆえ、照明システムは特に、オプションとして、例えばカラーホイールを用いるなどの、１つ以上の光学フィルタを補助的に用いて、第１の光、第２の光、及び第３の光、更に特にＲＧＢを供給するように構成されてもよい。更には、照明システムは、第１の光、第２の光、及び第３の光を、同時又は順次に供給してもよい。

実施形態では、第１の光のスペクトル分布は、青色光を本質的に含み、スペクトルパワーの少なくとも５０％、更に特に、少なくとも９０％のような、少なくとも８０％などの、少なくとも７０％などが、青色波長範囲にある。特に、第１の光は、特に、４４０〜４９５ｎｍの範囲、更に特に４４０〜４８０ｎｍの範囲などの、４３０ｎｍ超の波長の、青色波長範囲の最大値を有する、単一ピークを本質的に有する。

実施形態では、第２の光のスペクトル分布は、緑色光及び／又は黄色光を本質的に含み、スペクトルパワーの少なくとも５０％、更に特に、少なくとも９０％のような、少なくとも８０％などの、少なくとも７０％などが、緑色及び／又は黄色の波長範囲にある。特に、第２の光は、４９５〜５９０ｎｍの範囲の、更に特に５１０〜５８０ｎｍの範囲の最大値を有する、単一ピークを本質的に有する。

実施形態では、第３の光のスペクトル分布は、赤色光を本質的に含み、スペクトルパワーの少なくとも４０％などの、少なくとも３０％、更に特に５０％、更に特に少なくとも９０％のような、少なくとも８０％などの、少なくとも７０％などが、赤色波長範囲にある。特に、第３の光は、６００〜７８０ｎｍの範囲、更に特に６０５〜６８０ｎｍの範囲の最大値を有する、単一ピークを本質的に有する。

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。ＵＶは、本発明では特に３００〜３８０ｎｍの範囲などの、３８０ｎｍ未満の波長に関連し得る。そのような光はまた、皮膚におけるビタミンＤの生成もトリガする。

照明システムは、少なくとも３つの異なる光源などの、少なくとも２つの異なる光源を含み得る。光源は特に、固体光源又は固体ベースの光源を含み得る。

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、複数の光源にも関連し得る。用語「光源」はまた、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号で説明されているものなどの、ルミネッセント集光器と、ルミネッセント集光器のルミネッセント材料をポンピングするように構成されている複数の（固体）光源との、組み合わせを指してもよい。

実施形態では、第１の光源は、青色光を含む第１の光を生成してもよい。このことは、第１の光のスペクトル分布が、少なくとも青色光を含むことを意味する。特に、第１の光源は、特に、４４０〜４９５ｎｍの範囲、更に特に４４０〜４８０ｎｍの範囲などの、４３０ｎｍ超の波長の、青色波長範囲の最大値を有する、単一ピークを本質的に有する、固体光源を含む。それゆえ、実施形態では、第１の光源は、青色光（のみ）を供給するように構成されている。用語「第１の光源」はまた、同じビンのものなどの、複数の本質的に同様の光源を指してもよい。

実施形態では、第２の光源は、緑色光及び／又は黄色光、及びオプションとして赤色を含む、第２の光を生成してもよい。このことは、第２の光のスペクトル分布が、少なくとも緑色光及び／又は黄色光、及びオプションとして赤色を含むことを意味する。特に、第２の光源は、４９５〜５９０ｎｍの範囲の、更に特に５１０〜５８０ｎｍの範囲の最大値を有する、単一ピークを本質的に有する、固体光源を含む。それゆえ、実施形態では、第２の光源は、緑色光及び／又は黄色光（のみ）を供給するように構成されている。あるいは、第２の光源は、（固体）光源と、（固体）光源の光源光の少なくとも一部を変換器光に変換するように構成されている変換器とを含む。第２の光は、変換器光から本質的に成るものであってもよく、それゆえ、緑色光及び／又は黄色光、及びオプションとして赤色を含んでもよい。例えば、第２の光源は、４９５〜５９０ｎｍの範囲の、更に特に５１０〜５８０ｎｍの範囲の最大値を有する単一ピークを有し、少なくとも７５ｎｍのような、少なくとも５０ｎｍなどの実質的な半値全幅（full width half maximum；ＦＷＨＭ）を有する、第２の光を生成するように構成されている。用語「第２の光源」はまた、同じビンのものなどの、複数の本質的に同様の光源を指してもよい。

実施形態では、上述のように、第２の光源は、赤色光もまた含むスペクトル分布を有してもよい。そのような実施形態では、第２の光源は、所望の色を（時間的に）選択するために、光学フィルタ、例えばカラーホイールと組み合わせて使用されてもよい。その場合、緑色及び赤色が、時間の関数として提供されてもよい。

しかしながら、別個の第３の光源もまた適用されてもよい。実施形態では、第３の光源は、赤色光を含む第３の光を生成してもよい。このことは、第３の光のスペクトル分布が、少なくとも赤色光を含むことを意味する。実施形態では、第３の光のスペクトル分布は、赤色光を本質的に含み、スペクトルパワーの少なくとも５０％、更に特に、少なくとも９０％のような、少なくとも８０％などの、少なくとも７０％などが、赤色波長範囲にある。特に、第３の光源は、６００〜７８０ｎｍの範囲、更に特に６０５〜６８０ｎｍの範囲の最大値を有する、単一ピークを本質的に有する、固体光源を含む。それゆえ、実施形態では、第３の光源は、赤色光（のみ）を供給するように構成されている。用語「第３の光源」はまた、同じビンのものなどの、複数の本質的に同様の光源を指してもよい。

それゆえ、実施形態では、本システムは、青色光を特に含む第１の光を供給するように構成されている、第１の光源と、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を特に含む第２の光と、赤色光を特に含む第３の光とを供給するように構成されている、第２の光源とを含んでもよく、本システムは特に、第２の光及び第３の光のうちの１つ以上、及びオプションとして第１の光を選択するための、カラーホイールを更に含んでもよい。

それゆえ、他の実施形態では、本システムは、青色光を特に含む第１の光を供給するように構成されている、第１の光源と、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を特に含む第２の光を供給するように構成されている、第２の光源と、赤色光を特に含む第３の光を供給するように構成されている、第３の光源とを含んでもよい。第１の光源はまた、例えば、青色光源として示されてもよく、更なる光源はまた、短波長青色／ＵＶ光源として示されてもよい。選択される実施形態に応じて、第２の光源はまた、緑色光源として示されてもよく、第３の光源はまた、赤色光源として示されてもよく、あるいは、第２の光源は、緑色／黄色／赤色光源、又は緑色／赤色光源として示されてもよい。それゆえ、第３の光は、実施形態では、（緑色（第２の）光に関する第２の光源と共に）第３の光源によって、又は（緑色（第２の）光もまた供給する）第２の光によって生成されてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、照明システムは、青色光を含む第１の光を供給するように構成されている、第１の光源と、（緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を含む）第２の光を供給するように構成されている、第２の光源と、（赤色光を含む）第３の光を供給するように構成されている、第３の光源とを含み、第１の光、第２の光、第１の光源、第２の光源、第３の光源、及び更なる光源は、固体光源である。

それゆえ、第１の光、第２の光、及び第３の光は、４３０ｎｍ以上の波長を有する光を含む。より特定的には、第１の光（源）、第２の光（源）、及び第３の光（源）は、（３８０〜７８０ｎｍとして定義される）可視スペクトル範囲における総パワーに対して、１５％未満の、更に特に１０％未満の、また更に特に５％未満の、４３０ｎｍ未満の波長におけるパワーを有する、スペクトルパワー分布を有してもよい。それゆえ、可視域における本質的に全てのパワーは、４３０〜７８０ｎｍの波長範囲にあってもよい。

それゆえ、本発明は、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。

少なくとも３つの異なる光源が使用される場合、３つの別個のＤＬＰミラーチップを使用することもまた可能であり、各１つが赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルに関するものである。そのような実施形態では、３つ（又は、オプションとして４つ）の、ＤＬＰミラーチップなどのＳＬＭを、同時に照射することが可能である。単一のＤＬＰチップを使用することもまた可能であり、そのような場合には、少なくとも３つの光源の光が、連続的にＤＬＰミラーチップに供給されてもよい。そのような実施形態では、赤色光、緑色光、及び青色光（及び、オプションの更なる光源光）が、ＤＬＰミラーチップなどのＳＬＭを順次照射してもよい。

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、複数のマイクロミラーをベースにしたものである。

本発明はまた、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ；液晶ディスプレイ）ベースのシステムにおいて使用されてもよく、当該システムは、各色に対してＬＣＤが特化されているため、３ＬＣＤとして示される場合が多い。ＬＣＤプロジェクタは、３つの液晶パネルを使用し、それぞれが、原色（赤色、緑色、及び青色）のうちの１つのみを使用した画像の作成を課されている。３つ全てが、一度に投影されてもよい。それゆえ、そのような実施形態では、３つ（又は、オプションとして４つ）のＬＣＤなどのＳＬＭを、同時に照射することが可能である。それゆえ、実施形態では、空間光変調器システムは、マルチＬＣＤをベースにしたものである。

語句「又は、オプションとして４つ」とは、３つのＳＬＭが適用され、更なる光源光が、そのようなＳＬＭのうちの１つ以上に照射される実施形態、又は、更なる光源光によって照射される、更なるＳＬＭが適用され、他のＳＬＭが、それぞれ、第１の光、第２の光、及び第３の光によって照射されるように構成されている実施形態を指す。

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断してもよい。

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、更なる光源を更に含む。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。

更なる光源は、３００〜４２０ｎｍの範囲などの、４２０ｎｍ以下の、更に特に４００ｎｍ以下の波長を有する、ＵＶ光及び短波長青色光のうちの１つ以上を含む、更なる光源光を供給するように構成されている。このことは、更なる光源光のスペクトル分布が、ＵＶ光及び短波長青色光のうちの１つ以上を少なくとも含むことを意味する。それゆえ、実施形態では、更なる光源は、４００ｎｍ以下の波長を有する、更なる光源光を供給するように構成されている。

実施形態では、更なる光源光のスペクトル分布は、ＵＶ及び／又は短波長青色光を本質的に含み、スペクトルパワーの少なくとも５０％、更に特に、少なくとも９０％のような、少なくとも８０％などの、少なくとも７０％などが、特に３００〜４２０ｎｍの範囲の、ＵＶ光及び短波長青色光のうちの１つ以上にある。特に、更なる光源は、３００〜４２０ｎｍの範囲、更に特に３００〜４００ｎｍの範囲の最大値を有する、単一ピークを本質的に有する、固体光源を含む。それゆえ、実施形態では、更なる光源は、ＵＶ光及び短波長青色光（のみ）を供給するように構成されている。特に、更なる光源は、（３８０〜７８０ｎｍとして定義される）可視スペクトル範囲における総パワーに対して、１５％未満の、更に特に１０％未満の、また更に特に５％未満の、４２０ｎｍを上回る波長におけるパワーを有する、スペクトルパワー分布を有してもよい。それゆえ、本質的に全てのスペクトルパワーは、３００〜４００ｎｍの範囲などの、３００〜４２０ｎｍの波長範囲にあってもよい。実施形態では、更なる光源光は、ＵＶ光を含み、特に、更なる光源光は、ＵＶ光から本質的に成る。用語「更なる光源」はまた、同じビンのものなどの、複数の本質的に同様の光源を指してもよい。

それゆえ、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光は、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する。

上述のように、本システムは、空間光変調器システムを更に備える。この空間光変調器システムは、例えば、３つのＬＣＤ、又はＤＬＰ、又は３つのＤＬＰを含む。空間光変調器システムはまた、ＬＣｏＳ又は３つのＬＣｏＳを含んでもよい。空間光変調器システムは、画素を提供する。画素という用語はまた、ＲＧＢ画素の場合などでは、画素のセットを指してもよい。例えば、３ＬＣＤ又は３ＤＬＰの場合には、実際には３つの空間的に異なる位置が、ＲＧＢ画素を提供してもよい。ＤＬＰの場合には、異なる色が、同じ画素に順次供給されてもよく、その画素は、所望される色（の組み合わせ）に応じてオン及びオフに切り替わってもよい。そのような画素もまた、ＲＧＢ画素と見なされることができるが、この特性を経時的に有し得るものである。

それゆえ、本システムは、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光を受光するように構成されている、空間光変調器システムを更に備える。それゆえ、光源及び変調器は、光源の光源光を変調器が受光することができるように構成されている。変調器は、光源と受光関係で構成されている。空間光変調器システムは、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上と、１つ以上の制御モードでは更なる光源光とを有する、投影システム光を供給するための、複数の画素を提供するように構成されている。上述のように、第１の光、第２の光、及び第３の光は、特に、色又はフルカラー画像を作り出すために使用されてもよく、更なる光源は、特殊な効果を光にもたらすために使用されてもよく、例えば、鮮明な白色の効果を与えてもよい。この更なる光源は、恒久的に、又は一時的に、又は、作り出される光若しくは画像に応じてなどの、種々の方法で提供されてもよく、以下もまた更に参照されたい。一時的にとは、「限られた期間にわたって」、すなわち、「第１の期間の間ではあるが、第２の期間の間ではない」又は「恒久的ではない」ことを指してもよい。

実施形態では、空間光変調器システムは特に、投影システムの動作の間に、画像（又は、物体を（画像で）照明するための光のビーム）を提供するために、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光のうちの１つ以上を変調するように構成されてもよい。

空間光変調器システムの下流のオプションの光学素子が、ビームを整形してもよい。しかしながら、空間光変調器システムもまた、ビームを整形してもよい。画素がオフに切り替えられると、それらの画素を介してシステムから光が抜け出ることはない。このようにして、ビーム形状もまた影響を受けてもよく、例えば、投影システム光は、投影システム光で照射される物体と本質的に同様の断面を有してもよい。光学素子は、１つ以上の（ダイクロイック）ミラー、１つ以上の（ダイクロイック）プリズム、１つ以上のレンズなどのうちの、１つ以上を含んでもよい。

本システムは、制御システムを更に含んでもよい。特に、制御システムは、空間光変調器システムを制御するように構成されている。このようにして、画像が投影されてもよい。それゆえ、制御システムは、デジタル的に提供された画像を、例えば、いずれのミラーがいずれの時点で（いずれの方向に）いずれの色を供給するかなどの、空間光変調器システムの設定に変換してもよい。実施形態では、制御システムはまた、照明システム及び／又は更なる光源を制御してもよい。上述のように、照明システムは、第１の光源及び第２の光源、あるいは第１の光源、第２の光源、及び第３の光源などの、２つ以上の異なる光源を含んでもよい。そのような実施形態では、語句「照明システムを制御する」はまた、対応の光源を制御することを指してもよく、それにより、或る１つの光源がオフに切り替えられてもよく、別の光源がオンに切り替えられてもよく、逆もまた同様である。特定の実施形態では、語句「光源を制御すること」又は「照明システムを制御すること」、及び同様の光源はまた、それぞれ、そのようなシステム又は光源によって生成される光の強度を制御することを含んでもよい。

カラーホイールが利用可能である場合、カラーホイールもまた、オン及びオフに切り替えるように、あるいはオプションとして回転周波数を制御するように、制御されてもよい。

それゆえ、制御システムは、投影システム光を効果的に制御してもよい。制御は、例えば、制御システムに提供される命令の関数として、及び／又は、制御システムによって含まれるか若しくは制御システムに機能的に結合されるデータキャリアに基づく命令の関数として、行われてもよい。制御は特に、第１の光源光、第２の光源光、第３の光源光、及び更なる光源光の強度を制御することによって、並びに、ＳＬＭ（の画素）を制御することによって行われることができる。

用語「制御すること」及び同様の用語は特に、少なくとも、要素の挙動を決定すること、又は要素の動作を管理することを指す。それゆえ、本明細書では、「制御すること」及び同様の用語は例えば、要素に対して、例えば、測定すること、表示すること、作動すること、開放すること、移行すること、温度を変更することなどの挙動を課すこと（要素の挙動を決定すること、又は要素の動作を管理すること）などを指してもよい。その他にも、用語「制御すること」及び同様の用語は、監視することを更に含んでもよい。それゆえ、用語「制御すること」及び同様の用語は、要素に挙動を課すこと、並びにまた、要素に挙動を課して、当該要素を監視することを含んでもよい。

用語「制御システム」はまた、複数の（相互に関連する）制御システムを指してもよく、例えば、或る１つの制御システムは、マスター制御システムであってもよく、他の制御システムは、マスターシステムによって制御されるスレーブ制御システムであってもよい。

制御システムはまた、入力情報に応じて投影システム光を制御するように構成されてもよい。入力情報は、例えば、映画の場合などに、オプションとして時間の関数として、表示されるように選択され得る、１つ以上の画像を含んでもよい。

例えば、投影システムは、１つの画像、又は選択され得る１つ以上の画像、又は（映画の場合のように）時間的に１つ以上の画像を提供する、（リモートの）コンピュータを備えてもよいか、あるいは、そのようなコンピュータに機能的に結合されてもよく、それらの画像は、コンピュータによって含まれてもよいか又はコンピュータがその一部であってもよい制御システムによって、空間光変調器、照明システム、及び更なる光源に対する、画像を作成するための信号へと処理される。

制御システムは、照明システムと更なる光源とを独立して、特に、一方が一時的にオンに切り替えられてもよいが、その場合に他方がオフにされるという意味で、並びに／あるいは、照明システムの光又は更なる光源光の強度を増大させることが、必ずしもまた、更なる光源又は照明システムの光のうちの、他方の強度の増大を伴うものではないという意味で、独立して制御してもよい。しかしながら、上述のように、更なる光源光はまた、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つと結合されてもよい。そのような実施形態では、制御システムは、例えば、照明システムを制御することにより、更なる光源を制御してもよい。

用語「照明システムを制御すること」及び同様の用語はまた、実施形態では、第１の光を生成するように構成されている第１の光源を制御すること、第２の光を生成するように構成されている第２の光源を制御すること、及び第３の光を生成するように構成されている第３の光源を制御することを指してもよい。

用語「空間光変調器システムを制御すること」及び同様の用語は、１つ以上のマルチマイクロミラーを制御すること、及び／又は１つ以上のＬＣＤを制御することを含んでもよい。それゆえ、用語「空間光変調器システムを制御すること」及び同様の用語は、入力情報の関数として（時間の関数としての）特定の画素設定を提供することを指してもよい。

語句「更なる光源を制御すること」又は「照明システムを制御すること」及び同様の語句は、そのような更なる光源及び照明システムによって生成される光の強度を、それぞれ制御することを指してもよく、照明システムの場合にはまた、照明システムによって生成される光のスペクトル分布を制御することを指してもよい。

更なる光源は、他の光源及び／又は照明システムとは独立して制御されてもよい。しかしながら、更なる光源と第１の光源とが、それらの光を同時に供給することもまた可能であり得る。このことは、追加的チャネルが必要ではないことを利点として有し得る。それゆえ、実施形態では、投影システムは、第１の光と更なる光源光とを同時に供給するように構成されている。

しかしながら、実施形態では、更なる光源はまた、光源及び／又は照明システムとの結合を必要とすることなく、制御されてもよい。このことは、本質的に、短波長青色光／ＵＶ光が実際に所望される条件下のみなどでの、種々の光源、特に更なる光源の最適な使用を利点として有し得る。それゆえ、実施形態では、投影システムは特に、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光を、空間光変調器システムに順次供給するように構成されてもよい。

それゆえ、実施形態では、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上を（一時的に）供給する同じ画素がまた、更なる光源光を供給するために使用されてもよい。このことは、例えば、更なる光源光が、これらの光のうちの１つ（以上）に付随する場合に、例えば、更なる光及び第１の光に関する単一のチャネルが存在する場合などに、達成され得る。しかしながら、他の実施形態では、更なる光は（また）、第２の光（及び／又は、第３の光）に付随してもよい。しかしながら、このことはまた、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上の時間の後に、第４の光が時間的に続く場合にも達成され得る。例えば、ＤＭＤソリューションの場合などの、ミラーベースの実施形態を想定すると、ミラーは、特定の時間の間に、照明又は画像作成のための所望の方向に、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上を反射させた後に、続けて同じミラー（またそれゆえ、同じ画素）で、更なる光を（同じ方向に）反射させるように構成されてもよい。このことが、少なくとも６０Ｈｚなどの高周波数で行われる場合、目は異なるタイプの光を知覚することなく、更なる光源光と、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上との、混合物を知覚することになる。そのような光が、例えば白色の衣服上に投影されると、これは特に明るく見える場合がある。それゆえ、実施形態では、動作の間に、１つ以上の画素が、第１の光、第２の光、第３の光のうちの１つ以上を供給するように一時的に構成される場合、投影システムは、それらの１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、更なる光源光もまた供給するように構成される。上述のように、実施形態では、青色光と更なる光とは、単一のチャネル内で結合されてもよい。そのような実施形態では、青色光には、常にＵＶ光が付随することになる。しかしながら、このことはまた、青色光が常に、更なる光源光によって先行及び／又は後続される場合にも当てはまり得る。

それゆえ、実施形態では、投影システムは、実施形態では第１の光、第２の光、及び第３の光の全てから時間的に分離されているなどの、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上から時間的に分離されている、更なる光源光を供給するように構成されてもよい。そのような場合には、単一のＳＬＭの使用を想定すると、２つ以上の異なる画素設定が、異なるタイプの光に関して適用されてもよい。

しかしながら、（他の実施形態では）更なる光源光は、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上と同時に供給されてもよい。特に、更なる光源光は、これらの異なるタイプの光のうちの１つと同時に、特に青色光と並行して供給されてもよい。それゆえ、実施形態では、投影システムは、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの少なくとも１つと同時に、更なる光源光を供給するように構成されている。そのような場合には、単一のＳＬＭの使用を想定すると、更なる光源光と、他の光、特に、更なる光源光が同時に適用される第１の光とに関して、同じ画素設定が適用されてもよい。

特定の実施形態では、本発明は、投影システムの一実施形態を提供し、投影システムは、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光を、順次供給するように構成されており、
−第１の光は、第１の画素設定で第１のＳＬＭ上に投影され、第２の光は、第２の画素設定で第１のＳＬＭ上に投影され、第３の光は、第３の画素設定で第１のＳＬＭ上に投影され、
−第１の画素設定は、第２の画素設定とは異なり、第２の画素設定は、第３の画素設定とは異なり、
−更なる光源は、第１のＳＬＭ及び／又は第２のＳＬＭ及び／又は第３のＳＬＭ上に投影される。

更に特定の実施形態では、本発明は、投影システムの一実施形態を提供し、投影システムは、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光を、同時に供給するように構成されており、
−第１の光は、第１の画素設定で第１のＳＬＭ上に投影され、第２の光は、第２の画素設定で第２のＳＬＭ上に投影され、第３の光は、第３の画素設定で第３のＳＬＭ上に投影され、
−第１の画素設定は、第２の画素設定とは異なり、第２の画素設定は、第３の画素設定とは異なり、
−更なる光源は、第１の画素設定、第２の画素設定、及び第３の設定のうちの１つで、画素上に投影される。

それゆえ、語句「白色投影システム光を供給するように一時的に構成され、投影システムは、それらの１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、更なる光源光もまた供給するように構成される」、又は「第１の光、第２の光、第３の光のうちの１つ以上を供給するように一時的に構成され、投影システムは、それらの１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、更なる光源光もまた供給をするように構成される」、及び同様の語句は、一時的に構成されている間に、更なる光源光が供給される実施形態を含んでもよいが、また、一時的な構成の間の、示されている光の供給の後及び／又は前に、更なる光源光が供給される実施形態も含み得る。それゆえ、これらの語句は、示されているタイプの光を、順次及び／又は同時に供給することを指してもよい。

更なる光源光は（更に他の実施形態では）また、白色光と結合されてもよい。それゆえ、白色光が供給される場合にのみ、更なる光源光もまた供給される。

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（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。

それゆえ、更なる光源光は、実施形態では、白色光と組み合わせてのみ供給されてもよい。白色光は、順次に供給されてもよい、異なるタイプの光から構成されるため、更なる光源光は、光のシーケンス内に含まれてもよく、それにより、更なる光源光で強化された白色光が（経時的に）供給される。人間の目は、更なる光源光で強化された白色光、及び／又は、例えば白色布地上での、当該強化された白色光の結果を知覚することになる。それゆえ、実施形態では、動作の間に、１つ以上の画素が、白色投影システム光を供給するように一時的に構成される場合、投影システムは、それらの１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、（白色光の供給の後及び／又は前に）更なる光源光もまた供給するように構成される。

画像の投影などのために供給される光のビームの断面が、（本質的に）白色光を有する比較的小さい部分のみを含む場合、更なる光源光を（時間的に）混合することは必要とされなくてもよい。しかしながら、断面の実質的な部分領域の全体などの、複数の画素が、白色光を含む場合、更なる光源光を（時間的に）混合することが望ましい場合がある。

それゆえ、実施形態では、投影システムは、（動作の間に）既定の最小数の画素が、白色投影システム光を供給するように一時的に構成されている場合にのみ、それらの１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、更なる光源光もまた供給するように構成されている。既定の画素数は、特に、画素の総数の少なくとも３０％のような、画素の総数の少なくとも２０％などの、画素の総数の少なくとも１０％として定義されてもよい。

あるいは、又は更に、白色光を供給する隣接画素の面積が、考慮されてもよい。それゆえ、実施形態では、投影システムは、（動作の間に）隣接画素のクラスタ内の既定の最小数の画素が、白色投影システム光を供給するように一時的に構成されている場合にのみ、それらの１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、更なる光源光もまた供給するように構成されてもよい。

あるいは、又は更に、更なる光源光の混合は、白色光の色温度に依存してもよい。比較的低い色温度を有する白色光に関しては、増白効果を作り出すことは、さほど望ましくない場合があり、更なる光源光の混合は、白色光が比較的高い色温度で適用される場合に、特に適切であり得る。それゆえ、実施形態では、投影システムは、（動作の間に）１つ以上の画素が、少なくとも３５００Ｋなどの、少なくとも３０００Ｋの相関色温度を有する、更に特に、少なくとも４０００Ｋなどの、少なくとも３７００Ｋの相関色温度を有する、白色投影システム光を供給するように一時的に構成されている場合にのみ、それらの１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、更なる光源光もまた供給するように構成されている。

それゆえ、実施形態では、更なる光源光の混合は、投影される画像内の白色画素の数、及び投影される画像内の白色画素の色温度のうちの、１つ以上に依存してもよい。画素の数又は隣接画素の数に関する、より低い閾値が存在してもよく、それを上回ると、更なる光源光が混合される（及び、それを下回ると、更なる光源光が混合されない）（上記の実施形態を参照）。より低い色温度の閾値が存在してもよく、それを上回ると、更なる光源光が混合される（及び、それを下回ると、更なる光源光が混合されない）（上記の実施形態を参照）。上述のように、混合とは、同時及び／又は順次に混合することを意味してもよい。しかしながら、人間の目には、それは混合として経験されることになる。

それゆえ、特定の実施形態では、制御システムは、画像内の白色のタイプ及び／又は白色量の関数として、更なる光及びＳＬＭを制御するように構成されており、上記の実施例を参照されたい。それゆえ、制御システム、あるいは、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コンピュータプログラム製品は、ルーチンを含んでもよく、画像内の白色のタイプ及び／又は白色量の関数としての、更なる光及びＳＬＭである。

それゆえ、特定の実施形態では、照明システムと更なる光源とは、又はより特定的には、照明システムの１つ以上の光源と更なる光源とは、独立して制御可能であってもよい。それゆえ、特定の実施形態では、第１の光源、第２の光源、（オプションの）第３の光源、及び更なる光源は、独立して制御可能であってもよい。

本システムは、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、自己照明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。

本明細書で説明される投影システムは、例えば、本明細書で説明される投影方法（すなわち、画像を投影するための方法）で使用されてもよい。

また更なる態様では、本発明はまた、画像を投影するための方法も提供し、当該方法は、
−青色光を含む第１の光、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を含む第２の光、赤色光を含む第３の光のうちの、１つ以上を供給するステップであって、第１の光、第２の光、及び第３の光が、４３０ｎｍ以上の波長を有する光を含む、ステップと、
−４２０ｎｍ以下の波長を有する短波長青色光及びＵＶ光のうちの１つ以上を含む、更なる光源光を供給するように構成されている、更なる光源を備える投影システムを使用するステップであって、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光が、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する、ステップと、
−投影システムによって含まれている空間光変調器システムに、第１の光、第２の光、第３の光、及び更なる光源光のうちの１つ以上を照射するステップであって、空間光変調器システムが、第１の光、第２の光、及び第３の光のうちの１つ以上と、１つ以上の制御モードでは更なる光源光とを有する、投影システム光を供給するための、複数の画素を提供するように構成されている、ステップとを含む。

ＳＬＭを（連続的に）照射することによって、画像が（遠視野において）投影されることができる。上述のように、１つ以上の光学素子が、画像を提供するために、例えば、異なるタイプの光のうちの２つ以上を、例えばダイクロイックミラー又はダイクロイックプリズムで組み合わせるために、（更に）適用されてもよい。

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。

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。
投影システムのいくつかの態様を概略的に示す。 投影システムのいくつかの態様を概略的に示す。 投影システムのいくつかの態様を概略的に示す。 いくつかの変形例を概略的に示す。 いくつかの変形例を概略的に示す。 いくつかの変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。 いくつかの更なる実施形態及び変形例を概略的に示す。

これらの概略図面は、必ずしも正しい縮尺ではない。

図１ａは、フルカラー投影システム１０００の一実施形態を極めて概略的に示す。本システムは、青色光を含む第１の光１１１、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を含む第２の光１２１、赤色光を含む第３の光１３１を供給するように構成されている、照明システム１００を備え、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１は、４３０ｎｍ以上の波長を有する光を含む。照明システム１００は、１つ以上の光源を含んでもよい。２つ以上の光源を制御することによって、及び／又は、例えばカラーホイールなどの１つ以上の光学フィルタを補助的に用いて、色の分離が行われ得る。カラーホイールはまた、光学フィルタホイールとして示されてもよく、１つ以上の原色が残存するように、種々の色を透過させる区画及び／又は種々の色を吸収する区画を有する。

システム１０００は、ＵＶ光及び４２０ｎｍ以下の波長を有する短波長青色光のうちの１つ以上を含む、更なる光源光１４１を供給するように構成されている、更なる光源１４０を更に備える。第１の光１１１、第２の光１２１、第３の光１３１、及び更なる光源光１４１は、例えば、青色、緑色、赤色、及びＵＶなどの、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する。

更に、システム１０００は、第１の光１１１、第２の光１２１、第３の光１３１、及び更なる光源光１４１を受光するように構成されている、空間光変調器システム２００を更に備える。ここでは、変調器システム２００は、単一の要素で示されているが、変調器システム２００はまた、例えば各原色に関する、複数の変調器システムなどの、複数の要素を含んでもよい。変調器システム２００は特に、第１の光１１１、第２の光１２１、及び第３の光１３１のうちの１つ以上と、１つ以上の制御モードでは更なる光源光１４１とを有する、投影システム光１００１を供給するように構成されている。ここでは、例として、参照符号２１０で示される一部の画素は、上流の光に対して開放しており、一部は閉鎖している（破線画素２１０として示される）。当然ながら、このことは、時間的に変化してもよい。

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のビーム内での第１の位置に対して、光のビーム内の、光生成手段により近い第２の位置が「上流」であり、光のビーム内の、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。

システム１０００はまた、空間光変調器システム２００を制御するように構成されている、制御システム３００を備えてもよい。制御システムは、一般にはまた、照明システム１００及び更なる光源１４０も制御することになる。それゆえ、制御システム３００は、投影システム光１００１の組成（及び、方向）を制御してもよい。

図１ｂは、空間光変調器システム２００の一実施例、ここでは特に、ＤＭＤなどのミラーベースの実施形態を概略的に示す。図１ｃは、３ＬＣＤソリューションを概略的に示す。参照符号４１０は、１つ以上の（ダイクロイック）プリズムなどの、関連する光を方向転換させることが可能な光学要素を示す。

ダイクロイックプリズム又はダイクロイックミラーは、種々の色の光を組み合わせるために使用され得る。例えば、ダイクロイックミラーは、ＳＬＭ上に順次入射するＲＧＢ光を組み合わせるために使用され得る。３ＬＣＤでは、ダイクロイックプリズムが、画素化されたＲＧＢ光を組み合わせるために使用される。

図２ａは、更なる光源光を含む光を生成する、いくつかの可能な選択肢を概略的に示す。例えば、更なる光源光は、第１の光１１１と並行して（変形例Ｉ）生成されてもよいが、また、他の光、例として第３の光１３１と並行して（変形例ＩＩ）生成されてもよい。異なるタイプの光はまた、例えば、第１の光１１１に結合されているが、カラーホイールを使用することによって及び／又は制御された光源を使用することによって順次に供給される、更なる光源光１４１のように、順次に供給されてもよく、変形例ＩＩＩを参照されたい。更なる光源光１４１はまた、変形例ＩＶに示されるように、白色光と結合されてもよく、光１１１、１２１、及び１３１で示される３つの原色の全てが、利用可能であってもよい。

図２ｂは、２つの光源、例えば、青色に関する第１の光源１１０と、緑色及び赤色に関する第２の光源１２０、例えば、青色ＬＥＤによってポンピングされ、緑色、黄色、及び赤色の発光強度を有する、ＹＡＧ：Ｃｅとを含む、照明システム１００の一実施形態を概略的に示す。参照符号４２０は、第１の光源１１０及び第２の光源１２０の下流に構成されている光学フィルタ、特にカラーホイールを示す。カラーホイールは例えば、ここでは単に例として、第２の光１２１及び第３の光１３１で概略的に示されている、異なるタイプの光を順次供給してもよい。図２ｃは、例えば、参照符号１１１、１２１、及び１３１で概略的に示される、青色、緑色、及び赤色を生成するための、３つの光源１１０、１２０、及び１３０を含む、照明システム１００の一実施形態を概略的に示す。

それゆえ、とりわけ、本明細書では、画像の白色部分において鮮明な白色を得るために、通常のＲＧＢ光源に隣接して、短波長青色（short wavelength blue；ＳＷＢ）光（≦４２０ｎｍ）及び／又は≦４００ｎｍなどの紫外線（ultra violet；ＵＶ）光もまた使用する、投影照明システムを提供することが提案されている。これらの波長は、人間の目には（殆ど、又は）全く見えないが、衣類、カーペット、家具、壁紙などにおける増白剤を励起する。増白剤による変換光と組み合わされた投影光は、結果として鮮やかな色をもたらす。この目的のために、例えば、プロジェクタにおいて使用される従来の構成を維持して、青色チャネルが、ＳＷＢ及び／又はＵＶで拡張されることができる。

デジタル投影用途では、例えば、ＲＧＢ ＬＥＤ（又は、フルレーザ）、蛍光体変換レーザ光、又はこれら２つのソリューションの組み合わせが使用されてもよい。ライトエンジンは、少なくとも１つの空間光変調器（ＳＬＭ）と組み合わせて使用される。殆どの構成は、ＤＬＭ（又は、ＤＬＰ若しくはＤＭＤ）又は３ＬＣＤ空間光変調器のいずれか（図３及び図４）を使用する。基本的な相違は、双方の技術が異なる原理に基づくことであり、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の光が、ＤＬＭ上に順次投影される（図３を参照）か、あるいは、３ＬＣＤが、３つのＬＣＤセルを使用し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の光が、個々のＬＣＤパネル上に継続的に投影される（図４参照）かである。ＳＳＬ（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ；固体照明）における技術的進歩により、ビデオ投影の他に、舞台照明及び小売店照明などの、照明用途もまた実現可能である。これらの用途において鮮やかな白色を得ることは、極めて重要である。参照符号Ｌは、レンズを示す。

他の光学素子及び／又は追加的光学素子が存在してもよく、その場合、本明細書の概略図で示される。

この目的のために、例えば、プロジェクタにおいて使用される従来の構成を維持して、青色チャネルが、ＳＷＢ及び／又はＵＶで拡張されることができる（図５のＬＣＤライトエンジン、図６のＤＬＰライトエンジン）。

青色光源及びＵＶ光源は、互いに隣接して位置決めされてもよく、あるいはまた、ダイクロイックミラーを有するプリズムと組み合わされてもよい（図７）。

偏光子もまた、青色光とＵＶ光とを組み合わせるために使用されてもよい（図８）。そのようなソリューションは、例えばレーザダイオードなどの、偏光光源が使用される場合には、特に興味深い。

一実施形態では、本発明者らは、光変調をそれぞれがオンオフするための切り替え可能要素のアレイを有する、空間光変調器（ＳＬＭ）が、ＲＧＢ光源及びＳＷＢ／ＵＶ光源から放出される、一度に１つの色の光によって照射され、ＳＷＢ／ＵＶ照明ステップにおける光変調をオンにするための、切り替え可能要素のパターンが、Ｒ及びＧ及びＢ照明ステップにおける光変調をオンにするために全てが使用される、切り替え可能要素に対応することを提案する（図９）。

別の実施形態では、本発明者らは、光変調をそれぞれがオンオフするための切り替え可能要素のアレイを有する、空間光変調器（ＳＬＭ）が、ＲＧＢ光源及びＳＷＢ／ＵＶ光源から放出される、一度に１つの色の光によって照射され、ＳＷＢ／ＵＶ照明ステップにおける光変調をオンにするための、切り替え可能要素のパターンが、Ｒ及びＧ及びＢ照明ステップにおける光変調をオンにするために全てが使用される、切り替え可能要素に対応し、ＲＧＢ光が白色光であることを提案する（図１０）。参照符号Ｗは、白色光を示す。

この方策は、投影される画像の有色画素が、ＳＷＢ光又はＵＶ光を含まないという追加的利点を有する。投影される画像の「白色画素」のみが、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光を有する。このようにして、画素化された鮮明な白色光が得られ、ＳＬＭは、より低いＳＷＢ強度及び／又はＵＶ強度に曝され、このことが、ＳＬＭの劣化／故障を低減する。白色光は、黒体線（black body line；ＢＢＬ）上又は黒体線（ＢＢＬ）に近い光である。特に、白色光は、ＢＢＬから１５ＳＤＣＭの範囲内の色点を有する。より特定的には、白色光は、ＢＢＬから１０ＳＤＣＭの範囲内の色点を有する。最も好ましくは、白色光は、ＢＢＬから８ＳＤＣＭの範囲内の色点を有する。

別の実施形態では、白色光が３０００Ｋ〜１０．０００Ｋの範囲の色温度を有する場合にのみ、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。より特定的には、白色光が３５００Ｋ〜８０００Ｋの範囲の色温度を有する場合にのみ、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。最も特定的には、白色光が３７００Ｋ〜６５００Ｋの範囲の色温度を有する場合にのみ、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。

別の実施形態では、本発明者らは、ＳＬＭが、ＲＧＢ光源から放出される、一度に１つの色の光によって照射され、Ｒ、Ｇ、及びＢ照明ステップにおける光変調をオンにするための切り替え可能要素が、ＳＷＢ／ＵＶ光で同時に照射されることを提案する（図１１）。

この方策は、投影される画像内の白色画素が、より高い強度のＳＷＢ及び／又はＵＶ光を有し、ＳＬＭが、より低いＳＷＢ強度及び／又はＵＶ強度に曝され、このことが、ＳＬＭの劣化／故障を低減するという追加的利点を有する。３ＬＣＤに関しては、青色−ＵＶチャネルの青色光及びＵＶ光を順次使用して、青色−ＵＶチャネルのＬＣＤに適宜にアドレス指定してもよく、すなわち、青色光＋青色画素ＬＣＤ、及びＵＶ光＋白色画素ＬＣＤとしてもよい。

画像の白色部分に応じて、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。この分析は、放出されるＲＧＢ色、及びＳＬＭのアドレス指定を分析することによって、実行されることができる。

非白色部分の量に対する、白色部分の量を分析してもよい（図１２）。特定の閾値を上回ると、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。参照符号Ｗは、この場合も白色光を示し、参照符号１１１、１２１、１３１は特に、青色光、緑色光、及び赤色光を指してもよく、参照符号１４１は、短波長青色光及び／又はＵＶ光を指す。

特に、画素の３０％超が白色である場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。より特定的には、画素の３５％超が白色である場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。最も特定的には、画素の４０％超が白色である場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。

また、白色領域のサイズを分析してもよい（図１３）。白色領域が、特定のサイズ以上である場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。

特に、白色領域のサイズが、画素の２０％超である場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。より特定的には、白色領域のサイズが、画素の２５％超である場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。最も特定的には、白色領域のサイズが、画素の３０％超である場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。また、白色領域の数を分析してもよい（図１４）。多くの白色領域が存在する場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。

特に、６個以上の領域が、画素の４％の白色領域のサイズを有する場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。より特定的には、９個以上の領域が、画素の４％の白色領域のサイズを有する場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。最も特定的には、１１個以上の領域が、画素の４％の白色領域のサイズを有する場合に、ＳＷＢ光及び／又はＵＶ光が投影される。

ＵＶ光はまた、ＳＬＭとプロジェクタの出口との間の光路内に供給されてもよい（図１５）。画素化されたＲＧＢ光は、例えば偏光子によって、ＵＶ光と組み合わされてもよい。

ランプ又は照明器具が、投影システムを備えてもよい。

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、この形容詞はまた、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（comprise）」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）」を指してもよいが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションして１つ以上の他の種を包含する」を指してもよい。

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。

Claims (15)

1. フルカラー投影システムであって、
   青色光を含む第１の光と、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を含む第２の光と、赤色光を含む第３の光とを供給するように構成されており、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光が、４３０ｎｍ以上の波長を有する光を含む、照明システムと、
   ４２０ｎｍ以下の波長を有する短波長青色光及びＵＶ光のうちの１つ以上を含む、更なる光源光を供給するように構成されており、前記第１の光、前記第２の光、前記第３の光、及び前記更なる光源光が、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する、更なる光源と、
   前記第１の光、前記第２の光、前記第３の光、及び前記更なる光源光を受光するように構成されている、空間光変調器システムであって、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つ以上と、１つ以上の制御モードでは前記更なる光源光とを有する、投影システム光を供給するための、複数の画素を提供するように構成されている、空間光変調器システムと、
   前記照明システム、前記更なる光源、及び前記空間光変調器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、
   動作中、１つ以上の画素が、白色投影システム光を供給するように一時的に構成され、前記投影システムが、前記１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、前記更なる光源光もまた供給するように構成される、フルカラー投影システム。
2. 前記更なる光源が、４００ｎｍ以下の波長を有する、更なる光源光を供給するように構成されている、請求項１に記載の投影システム。
3. 前記更なる光源が、３００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲の波長を有する、更なる光源光を供給するように構成されている、請求項１又は２に記載の投影システム。
4. 前記投影システムは、前記第１の光と前記更なる光源光とを同時に供給するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の投影システム。
5. 動作中、１つ以上の画素が、前記第１の光、前記第２の光、前記第３の光のうちの１つ以上を供給するように一時的に構成され、前記投影システムが、前記１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、前記更なる光源光もまた供給するように構成される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の投影システム。
6. 前記投影システムは、動作中、既定の最小数の画素が、前記白色投影システム光を供給するように一時的に構成されている場合にのみ、前記１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、前記更なる光源光もまた供給するように構成されている、請求項５に記載の投影システム。
7. 前記投影システムは、動作中、隣接画素のクラスタ内の既定の最小数の画素が、前記白色投影システム光を供給するように一時的に構成されている場合にのみ、前記１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、前記更なる光源光もまた供給するように構成されている、請求項５又は６のいずれか一項に記載の投影システム。
8. 前記投影システムは、動作中、前記１つ以上の画素が、少なくとも３０００Ｋの相関色温度を有する前記白色投影システム光を供給するように一時的に構成されている場合にのみ、前記１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、前記更なる光源光もまた供給するように構成されている、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の投影システム。
9. 前記投影システムは、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光のうちの少なくとも１つと同時に、前記更なる光源光を供給するように構成されているか、あるいは、前記投影システムは、前記第１の光、前記第２の光、前記第３の光、及び前記更なる光源光を、前記空間光変調器システムに順次供給するように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の投影システム。
10. 前記照明システムが、青色光を含む第１の光を供給するように構成されている、第１の光源と、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を含む第２の光を供給するように構成されている、第２の光源と、赤色光を含む第３の光を供給するように構成されている、第３の光源とを含み、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第３の光源、及び前記更なる光源が、固体光源である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の投影システム。
11. 前記空間光変調器システムが、複数のマイクロミラーをベースにしたものである、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の投影システム。
12. 前記空間光変調器システムが、マルチＬＣＤをベースにしたものである、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の投影システム。
13. フルカラー画像を表示するための、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の投影システムの使用。
14. 一般照明のための、特に、少なくとも７５の演色評価数を有する白色投影システム光を供給するための、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の投影システムの使用。
15. 画像を投影するための方法であって、
    青色光を含む第１の光、緑色光及び黄色光のうちの１つ以上を含む第２の光、赤色光を含む第３の光のうちの、１つ以上を供給するステップであって、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光が、４３０ｎｍ以上の波長を有する光を含む、ステップと、
    ４２０ｎｍ以下の波長を有する短波長青色光及びＵＶ光のうちの１つ以上を含む、更なる光源光を供給するように構成されている、更なる光源を備える投影システムを使用するステップであって、前記第１の光、前記第２の光、前記第３の光、及び前記更なる光源光が、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する、ステップと、
    前記投影システムによって含まれている空間光変調器システムに、前記第１の光、前記第２の光、前記第３の光、及び前記更なる光源光のうちの１つ以上を照射するステップであって、前記空間光変調器システムが、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つ以上と、１つ以上の制御モードでは前記更なる光源光とを有する、投影システム光を供給するための、複数の画素を提供するように構成されている、ステップと、を含み、
    動作中、１つ以上の画素が、白色投影システム光を供給するように一時的に構成され、前記投影システムが、前記１つ以上の画素のうちの１つ以上を介して、前記更なる光源光もまた供給するように構成される、方法。

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