KR101181886B1

KR101181886B1 - 광원 장치, 투영 장치 및 투영 방법

Info

Publication number: KR101181886B1
Application number: KR1020100062574A
Authority: KR
Inventors: 마모루 시바사키
Original assignee: 가시오게산키 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-09-11
Also published as: JP5585475B2; JP2011028244A; EP2942946A1; US20100328554A1; EP2271120B1; TW201109726A; CN101937162A; EP2271120A1; US8403492B2; JP2011128641A; JP4711021B2; TWI439728B; KR20110001977A; EP2942946B1; CN101937162B; HK1152762A1

Abstract

본 발명은 광원 장치, 투영 장치 및 투영 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 광원 장치는, 제1 파장 대역에서 제1 광원광을 발광하는 제1 광원과; 상기 제1 광원광을 사용하여 시간 경과에 따라서 변화하는 색을 가지는 가변색 광원광을 생성하는 광원광 생성 수단과; 상기 제1 파장 대역과는 상이한 제2 파장 대역에서 제2 광원광을 발광하는 제2 광원과; 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 각각을 온?오프하는 구동 타이밍을 제어함으로써, 상기 가변색 광원광과 상기 제2 광원광을 순환적으로 선택하여 출력광원광으로서 출력하는 광원 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광원 장치, 투영 장치 및 투영 방법{LIGHT SOURCE DEVICE, VIDEO PROJECTOR AND VIDEO PROJECTION METHOD}

본 발명은, DLP(Digital Light Processing)(등록상표) 방식의 데이터 프로젝터 장치 등에 바람직한 광원 장치, 투영 장치 및 투영 방법에 관한 것으로서, 2009년 6월 30일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-156091호를 우선권 주장하며, 상기 특허의 전체 내용은 원용에 의해 본 발명에 포함된다.

투사형 표시 장치로 컬러 표시를 하기 위해서는, R, G, B 각각의 원색 광을 발광하는 면상(面狀) 광원과, 각각에 대응한 공간 광변조기가 필요하게 되므로, 부품수가 증가하고, 장치 전체의 소형, 경량화 및 저가격화를 도모할 수 없다. 그래서, 광원에 자외광을 발광하는 발광 다이오드를 사용하고, 상기 발광 다이오드로부터의 자외광이 조사되는 컬러 휠(color wheel)의 광원 측의 표면에 자외광을 투과하여 가시광선을 반사하는 특성을 가지는 가시광선 반사막을 형성하고, 상기 컬러 휠의 배면 측에 자외광 조사에 의해 R, G, B에 대응한 가시광선을 각각 발광하는 형광체층을 형성하도록 한 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).

[특허 문헌 1] 일본 특허출원 공개번호 2004-341105호 공보

그러나, 상기 특허 문헌에 기재된 기술을 그대로 채용할 경우, 현재 알려져 있는 각종 적색 형광체 모두는, 녹색 형광체, 청색 형광체에 비하여 발광 효율이 현저하게 낮고, 그 상태로는 적색의 휘도가 부족하다.

그 결과, 휘도를 우선시하여 밝은 투영 화상을 얻고자 하면, 화이트 밸런스가 깨져서 색재현성이 저하되는 문제가 있다. 한편, 화이트 밸런스를 중시하여 색재현성을 중시하면, 휘도가 낮은 적색 화상에 맞추어서 전체 휘도가 저하되어, 어두운 화상이 된다.

본 발명의 목적 중 하나는, 단일 광원으로 얻어지는 원색 성분마다의 휘도가 고르지 않은 경우에도 이를 보상하고, 색재현성과 투영 화상의 밝기를 양립시킬 수 있는 광원 장치, 투영 장치 및 투영 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면,

제1 파장 대역에서 제1 광원광(first source light)을 발광하는 제1 광원과; 제1 면과 제2 면을 가지고, 상기 제1 광원광을 확산시켜 투과함으로써 상기 제1 면으로부터 투과광(transmitted light)을 출력하는 제1 영역과, 상기 제1 광원광이 조사됨으로써 여기된 반사광(reflected light)을 반사하여 제2 면으로부터 상기 반사광을 출력하는 제2 영역을 더 가지는 광원광 변조기(source light modulator: 광원광 생성 수단)와; 상기 제1 파장 대역과는 상이한 제2 파장 대역에서 제2 광원광(second source light)을 발광하는 제2 광원을 포함하는 광원 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면,

상기 광원 장치와; 화상 신호(video signal)가 입력되는 비디오 인터페이스와; 상기 출력광원광을 사용하여, 상기 화상 신호에 따른 컬러 광상(光像)을 생성하고, 상기 컬러 광상을 투영하는 투영 유닛(projector unit)을 포함하는 투영 장치(video projector)가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면,

투영 장치를 위한 화상 투영 방법으로서, 상기 투영 장치는, 제1 파장 대역에서 제1 광원광을 발광하는 제1 광원과, 상기 제1 광원광을 사용하여, 시간 경과에 따라 변화하는 색을 가지는 가변색 광원광을 생성하는 광원광 생성 수단(source light generator)과, 상기 제1 파장 대역과는 상이한 제2 파장 대역에서 제2 광원광을 발광하는 제2 광원을 포함하는 광원 장치와; 화상 신호(video signal)가 입력되는 비디오 인터페이스와; 상기 광원 장치로부터 출력되는 출력광원광을 사용하여, 상기 화상 신호에 따른 컬러 광상을 생성하고, 상기 컬러 광상을 투영하는 투영 유닛(projector unit)을 포함하고,

상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 각각을 온?오프하는 구동 타이밍을 제어함으로써, 상기 가변색 광원광과 상기 제2 광원광을 순환적으로 선택하여 출력광원광으로서 출력하는 투영 방법이 제공된다.

본 발명의 다양한 특징을 실시하는 구성은 첨부한 도면과 함께 설명된다. 도면과 관련 기재는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 제공되며, 본 발명을 한정하지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 프로젝터 장치 전체의 기능 회로 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 상기 실시예에 따른 주로 광원계의 구체적인 광학 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 상기 실시예에 따른 컬러 휠의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 4는 상기 실시예에 따른 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 5는 상기 실시예에 따른 제1 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 6은 상기 실시예에 따른 제2 변형예에서의 컬러 휠의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 7은 상기 실시예에 따른 제2 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 8은 상기 실시예에 따른 제3 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 9는 상기 실시예에 따른 제4 변형예에서의 컬러 휠의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 10은 상기 실시예에 따른 제4 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 11은 상기 실시예에 따른 제5 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 12는 상기 실시예에 따른 제6 변형예에서의 컬러 휠의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 13은 상기 실시예에 따른 제6 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 14는 상기 실시예에 따른 제7 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.
도 15는 상기 실시예에 따른 제8 변형예에서의 컬러 휠의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 16은 상기 실시예에 따른 제8 변형예에서의 1화상 프레임 중의 광학계의 구동 처리 내용을 나타내는 타이밍차트이다.

이하에서, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 범위는 이하의 실시예 및 도시한 예로 한정되어서는 않된다.

이하 본 발명을 DLP(등록상표) 방식의 데이터 프로젝터 장치에 적용한 경우의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 실시예에 따른 데이터 프로젝터 장치(10)가 구비하는 전자 회로의 개략 기능 구성을 나타낸 블록도이다.

부호 "11"은 입출력 커넥터부이며, 예를 들면 핀잭(RCA) 타입의 비디오 입력 단자, D-sub15 타입의 RGB 입력 단자, 및 USB(Universal Serial Bus) 커넥터를 포함한다.

입출력 커넥터부(11)로부터 입력되는 각종 규격의 화상 신호는, 입출력 인터페이스(I/F)(12), 시스템 버스(SB)를 통하여, 일반적으로 스켈러(scaler)라고도 하는 화상 변환부(13)에 입력된다.

화상 변환부(13)는, 입력된 화상 신호를 투영에 적합한 소정 포맷의 화상 신호로 통일하고, 적절한 표시용 버퍼 메모리인 비디오 RAM(14)에 기억시킨 후, 투영 화상 처리부(15)로 보낸다.

이 때, OSD(On Screen Display)용의 각종 동작 상태를 나타낸 심볼 등의 데이터도 필요에 따라 비디오 RAM(14)에서 화상 신호로 중첩 가공되고, 가공 후의 화상 신호가 투영 화상 처리부(15)로 보내진다.

투영 화상 처리부(15)는, 보내져 온 화상 신호에 따라, 소정 포맷에 따른 프레임 레이트, 예를 들면 120[프레임/초]와 색성분의 분할 수, 및 표시 계조수를 곱한, 보다 고속의 시분할 구동에 의해, 공간적 광 변조 소자(SLM)인 마이크로 미러 소자(16)를 표시 구동한다.

이 마이크로 미러 소자(16)는, 어레이형으로 배열된 복수개, 예를 들면, XGA(가로 1024화소×세로 768화소)분의 미소 미러의 각각의 경사 각도를 별개로 고속으로 온/오프 동작시킴으로써 그 반사광에 의해 광상을 형성한다.

한편, 광원부(17)로부터 시분할로 R, G, B의 원색 광이 순환적으로 출사된다. 이 광원부(17)로부터의 원색 광이, 미러(18)에서 반사하여 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그리고, 마이크로 미러 소자(16)에서의 반사광으로 광상이 형성되고, 형성된 광상이 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여, 투영 대상이 되는 도시하지 않은 스크린에 투영 표시된다.

광원부(17)는, 구체적인 광학 구성에 대해서는 후술하지만, 2종류의 광원, 즉 청색 레이저광을 발하는 반도체 레이저(20)와, 적색광을 발하는 LED(21)를 가진다.

반도체 레이저(20)가 발하는 청색 레이저광은, 미러(22)에서 반사된 후, 다이크로익 미러(23)를 투과하여, 컬러 휠(24)의 둘레 상의 1점에 조사된다. 이 컬러 휠(24)은 모터(25)에 의해 회전된다. 컬러 휠(24)의 레이저광이 조사되는 둘레 상에는, 녹색 형광 반사판과 청색용 투과 확산판이 합쳐져서 링형이 되도록 형성되어 있다.

본 실시예에 있어서, 컬러 휠(24)은, 제1 면과 제2 면을 가지고, 상기 제1 광원광을 확산시켜 투과시킴으로써 상기 제1 면으로부터 투과광(first colored light)을 출력하는 제1 영역과, 상기 제1 광원광이 조사됨으로써 여기된 반사광(second colored light)을 반사하여 제2 면으로부터 상기 반사광을 출력하는 제1 영역을 더 가지는 광원광 변조기(source light modulator: 광원광 생성 수단)으로서 기능하고 있다.

또한, 컬러 휠(24)은, 상기 제1 광원광을 사용하여, 시간 경과에 따라 변화하는 색을 가지는 가변색 광원광을 생성하는 광원광 생성 수단(source light generator)으로서도 기능하고 있다.

컬러 휠(24)의 녹색 형광 반사판이 레이저광의 조사 위치에 있는 경우, 레이저광의 조사에 의해 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(24)에서 반사된 후, 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다. 그 후, 이 녹색광은, 다이크로익 미러(28)에서 더 반사되고, 인터그레이터(integrator, 29)에서 휘도 분포가 실질적으로 균일한 광속(光束)이 된 후에 미러(30)에서 반사되어, 미러(18)로 보내진다.

또한, 컬러 휠(24)의 청색용 투과 확산판이 레이저광의 조사 위치에 있는 경우, 레이저광은 상기 투과 확산판에서 확산되면서 컬러 휠(24)을 투과한 후, 미러(26, 27)에서 각각 반사된다. 그 후, 이 청색광은, 다이크로익 미러(28)를 투과하고, 인터그레이터(29)에서 휘도 분포가 실질적으로 균일한 광속으로 된 후에 미러(30)에서 반사되어, 미러(18)로 보내진다.

또한, LED(21)가 발한 적색광은, 다이크로익 미러(23)를 투과한 후에 다이크로익 미러(28)에서 반사되고, 인터그레이터(29)에서 휘도 분포가 실질적으로 균일한 광속으로 된 후에 미러(30)에서 반사되어, 미러(18)로 보내진다.

이상과 같이, 다이크로익 미러(23)는, 청색광 및 적색광을 투과시키는 한편, 녹색광을 반사시키는 분광 특성을 가진다.

또한, 다이크로익 미러(28)는, 청색광을 투과시키는 한편, 적색광 및 녹색광을 반사시키는 분광 특성을 가진다.

인터그레이터(29)는, 광 입사면에 입사된 광의 휘도 분포를 균일화하고, 광 입사면에 대향하는 광 출사면으로부터, 실질적으로 균일한 휘도 분포를 가지는 광속으로서 출력한다.

광원부(17)의 반도체 레이저(20)와 LED(21)의 각 발광 타이밍, 및 모터(25)에 의한 컬러 휠(24)의 회전을 투영 광 처리부(31)가 통괄하여 제어한다. 투영 광 처리부(31)는, 투영 화상 처리부(15)로부터 부여되는 화상 데이터의 타이밍에 따라 반도체 레이저(20) 및 LED(21)의 각 발광 타이밍과 컬러 휠(24)의 회전을 제어한다.

전술한 각 회로의 동작 모든 것을 CPU(32)가 제어한다. 이 CPU(32)는, DRAM로 구성된 메인 메모리(33), 그리고 동작 프로그램이나 각종 정형 데이터 등을 기억하고 전기적으로 재기록 가능한 불휘발성 메모리로 구성된 프로그램 메모리(34)를 사용하여, 이 데이터 프로젝터 장치(10) 내의 제어 동작을 실행한다.

CPU(32)는, 조작부(35)로부터의 키 조작 신호에 따라 각종 투영 동작을 실행시킨다. 이 조작부(35)는, 데이터 프로젝터 장치(10)의 본체에 설치되는 키 조작부와, 이 데이터 프로젝터 장치(10) 전용의 도시하지 않은 리모트 컨트롤러 사이에 적외광을 수광하는 레이저 수광부를 포함하고, 사용자가 본체의 키 조작부 또는 리모트 컨트롤러로 조작한 키에 기초한 키 조작 신호를 CPU(32)에 직접 출력한다.

조작부(35)는, 상기 키 조작부, 및 리모트 컨트롤러와 함께, 예를 들면 포커스 조정 키, 줌 조정 키, 입력 전환 키, 메뉴 키, 커서(←, →, ↑, ↓)키, 세트 키, 캔슬 키 등을 구비한다.

CPU(32)는 또한, 시스템 버스(SB)를 통하여 음성 처리부(36)와도 접속된다. 음성 처리부(36)는, PCM 음원 등의 음원 회로를 구비하고, 투영 동작 시에 주어지는 음성 데이터를 아날로그화하여, 스피커부(37)를 구동하여 확성방음(擴聲放音)시키고, 혹은 필요에 따라 비프(beep)음 등을 발생시킨다.

다음으로, 도 2에 따라 주로 광원부(17)의 구체적인 광학계의 구성예를 나타낸다. 도 2는, 광원부(17) 주변의 구성을 평면적인 레이아웃으로 표현한 것이다.

여기서는, 동일한 발광 특성을 가지는 복수개, 예를 들면, 3개의 반도체 레이저(20A～20C)를 설치하고, 이들 반도체 레이저(20A～20C)는 모두 청색, 예를 들면, 파장 450[nm]의 레이저광을 발진한다.

이들 반도체 레이저(20A～20C)가 발진한 청색광은, 렌즈(41A～41C)를 통하여 실질적으로 평행하게 되고, 미러(22A～22C)에서 반사되고, 또한 렌즈(42, 43)를 통한 후에 다이크로익 미러(23)를 투과하고, 렌즈군(44)을 통하여 컬러 휠(24)에 조사된다.

본 실시예에 있어서, 렌즈(42, 43), 및 렌즈군(44)은, 실질적으로 평행하게 된 청색광을, 광축 상의 컬러 휠(24)의 위치에 집광하는 집광 광학계를 형성하고 있다.

도 3은, 본 실시예에 있어서의 컬러 휠(24)의 구성을 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이 컬러 휠(24) 상에서는, 예를 들면 중심각 290°의 원호형의 녹색 형광체 반사판(24G)과, 중심각 70°의 원호형의 청색용 투과 확산판(24B)이 합쳐져서 1개의 링을 형성한다.

컬러 휠(24)의 녹색 형광체 반사판(24G)이 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 530[nm]를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 실질적으로 완전 확산광으로서 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(24)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

다이크로익 미러(23)에서 반사된 녹색광은, 렌즈(45)를 통하여 다이크로익 미러(28)에서 더 반사되고, 렌즈(46)를 통하여 인터그레이터(29)로 안내된다. 본 실시예에 있어서, 렌즈군(44), 렌즈(45), 및 렌즈(46)는, 컬러 휠(24)에서 여기된 녹색광의 빔 사이즈가 인터그레이터(29)의 개구 사이즈에 들어가도록 하여(fitting) 인터그레이터(29)에 안내하는 도광 광학계를 형성하도록 설계되어 있다. 이 도광 광학계의 배율은, 컬러 휠(24)에 조사되는 광의 조사 사이즈에 대한 인터그레이터(29)의 개구 사이즈의 비율과 일치하도록 설계된다.

그리고, 녹색광은, 인터그레이터(29)에서 휘도 분포가 실질적으로 균일한 광속으로 된 후에 렌즈(47)를 통하여, 미러(30)에서 반사되어, 렌즈(48)를 통하여 미러(18)에 보내진다.

미러(18)에서 반사된 녹색광은, 렌즈(49)를 통하여 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다. 그리고, 이 녹색광의 반사광으로 녹색 성분의 광상이 형성되고, 렌즈(49) 및 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부로 투사된다.

또한, 컬러 휠(24)의 청색용 투과 확산판(24B)이 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 청색광은 청색용 투과 확산판(24B)에서, 실질적으로 완전 확산광으로 여기되는 녹색광보다 낮은 확산 특성으로 확산되면서 컬러 휠(24)의 청색용 투과 확산판(24B)을 투과한다. 또한, 청색광은, 배면측에 있는 렌즈(50)에 의해 집광된 후에 미러(26)에서 반사된다.

컬러 휠(24)을 회전시키는 모터(25)는, 컬러 휠(24)을 투과한 청색광을 집광하는 렌즈(50)와 같은 측에 배치되어 있다. 컬러 휠(24)을 투과한 청색광은, 컬러 휠(24)에서 반사되는 녹색광과 비교하여 낮은 확산성을 가지고 있으므로, 렌즈(50)는, 컬러 휠(24)에서 반사된 녹색광을 집광하는 렌즈군(44)에 비해 소형화할 수 있다.

또한, 청색광은, 렌즈(51)를 통하여 미러(27)에서 반사되고, 렌즈(52)를 통한 후에 다이크로익 미러(28)를 투과하고, 렌즈(46)를 통하여 인터그레이터(29)에 안내된다. 본 실시예에 있어서, 렌즈(50, 51, 52), 및 렌즈(46)는, 컬러 휠(24)을 투과한 청색광의 빔 사이즈가 인터그레이터(29)의 개구 사이즈에 맞도록 하여 인터그레이터(29)에 안내하는 도광 광학계를 형성하도록 설계되어 있다. 이 도광 광학계의 배율은, 컬러 휠(24)에 조사되는 광의 조사 사이즈에 대한 인터그레이터(29)의 개구 사이즈 비율과 일치하도록 설계된다.

그리고, 청색광은, 인터그레이터(29)에서 휘도 분포가 실질적으로 균일한 광속으로 된 후에 렌즈(47)를 통하여, 미러(30)에서 반사되어, 렌즈(48)를 통하여 미러(18)에 보내진다.

한편, LED(21)는, 예를 들면 파장 620[nm]의 적색광을 발생한다. LED(21)가 발한 적색광은, 렌즈군(53)을 통하여, 다이크로익 미러(23)를 투과한 후에 렌즈(45)를 통하여 다이크로익 미러(28)에서 반사되고, 또한 렌즈(46)를 통하여 인터그레이터(29)로 안내된다. 본 실시예에 있어서, 렌즈군(53), 렌즈(45), 및 렌즈(46)는, LED(21)의 발광 사이즈로 출사되는 적색광의 빔 사이즈를, 인터그레이터(29)의 개구 사이즈에 들어가도록 하여 인터그레이터(29)에 안내하는 도광 광학계를 형성하도록 설계되어 있다. 이 도광 광학계의 배율은, LED(21)의 발광 사이즈에 대한 인터그레이터(29)의 개구 사이즈 비율과 일치하도록 설계된다.

그리고, 적색광은, 인터그레이터(29)에서 휘도 분포가 실질적으로 균일한 광속으로 된 후에 렌즈(47)를 통하고, 미러(30)에서 반사되어, 렌즈(48)를 통하여 미러(18)에 보내진다.

본 실시예에 있어서, 렌즈(46)는, 적색광(제2 광원광), 청색광(투과광), 및 녹색광(반사광)을 인터그레이터(29)의 광 입사면에 집광하는 집광 렌즈로서 기능하고 있다.

또한, LED(21)는, 반도체 레이저(20A～20C)의 근방이면서, 또한 반도체 레이저(20A～20C)와 광축이 병행하게 되는 방향으로 배치되어 있다. 이와 같이 배치함으로써, LED(21)를 냉각시키기 위한 히트 싱크와, 반도체 레이저(20A～20C)를 냉각시키기 위한 히트 싱크의 일체화?공통화가 용이해져서, 냉각 시스템을 컴팩트하게 하여 장치 전체의 사이즈를 작게 하고, 냉각 시스템에 필요한 부품수를 삭감하여 저비용화를 도모할 수 있다.

다음으로, 상기 실시예의 동작에 대하여 설명한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, G, B의 각 원색 화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, G필드, B필드」라고 칭함)의 시간비를 14:15:7로 한다.

즉, 정속(定速)) 회전하는 컬러 휠(24)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, G필드, 및 B필드의 시간비 r:g:b는, 컬러 휠(24)의 중심 각도로 치환하면 140°:150°:70°로 된다.

도 4의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, G필드, B필드의 각 광상을 1회씩 형성하도록 제어된다.

도 4의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 4의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(24)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

상기 도 3에서 나타낸 바와 같이 컬러 휠(24)은 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 투과 확산판(24B)으로 원주를 2분하도록 구성되어 있다. 1프레임 기간을 개시할 때, 컬러 휠(24)에서는 청색용 투과 확산판(24B)으로부터 녹색 형광체 반사판(24G)으로 전환되는 위치가 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하도록 투영 광 처리부(31)에 의해 모터(25)의 회전이 제어된다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 140°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등에 의해 적색광을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)에서 적색에 대응한 화상이 표시됨으로써, 그 반사광에 의해 적색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

그 동안, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진은 일시적으로 정지된다. 그러므로, 반도체 레이저(20A～20C)가 발진하고 있으면 그 광축 상의 위치에 컬러 휠(24)의 녹색 형광체 반사판(24G)이 존재하지만, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진이 일시적으로 정지되어 있으므로 광원광으로서의 녹색광은 발생되지 않는다.

그 후, LED(21)의 소등에 동기하여 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 개시되고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 150°만큼에 상당하는 G필드의 기간에 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색 반사광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)에서 녹색에 대응한 화상이 표시됨으로써, 그 반사광에 의해 녹색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

또한, 컬러 휠(24)이 회전하여 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 녹색 형광체 반사판(24G) 대신 청색용 투과 확산판(24B)이 위치하면, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 70°만큼에 상당하는 B필드의 기간중에는 청색용 투과 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)에서 청색에 대응한 화상이 표시됨으로써, 그 반사광에 의해 청색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

그 후, B필드 및 1프레임 기간이 종료하고, 청색용 투과 확산판(24B) 대신 다시 녹색 형광체 반사판(24G)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치함과 동시에, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진이 일시적으로 정지되고, LED(21)가 다시 점등하여 그 다음 프레임의 R필드 기간이 된다.

이와 같이, 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 투과 확산판(24B)이 형성된 컬러 휠(24)의 회전에 동기하여 LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 점등 및 발진 타이밍을 제어함으로써, LED(21)의 점등에 의한 적색광과, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의한 녹색광 및 청색광이 시분할로 순환적으로 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 레이저광의 여기로 발광하는 적색 형광체의 발광 휘도가 다른 색에 비하여 낮은 점을 감안하여, 단일 광원으로서 청색광을 발진하는 반도체 레이저(20A～20C)에서 얻어지는 원색 성분마다의 휘도가 고르지 않을 경우에, 다른 광원으로서 적색광을 발생하는 LED(21)를 사용하여 이를 보상함으로써 원색마다의 밸런스를 취하여, 색재현성과 투영 화상의 밝기를 양립시킬 수 있다.

(제1 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제1 변형예에 대하여 설명한다. 그리고, 본 변형예에 있어서는, 기본적인 데이터 프로젝터 장치(10)의 구성 및 특히 광원부(17)의 구성에 대하여 상기 도 1 및 도 2에 나타낸 내용과 동일하다고 하고, 그 설명은 생략한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, Y(옐로우), G, B의 각 원색 화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, Y필드, G필드, B필드」라고 칭함)의 시간비를 10.5:10.5:8:7로 한다.

즉, 정속 회전하는 컬러 휠(24)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, Y필드, G필드, 및 B필드의 시간비 r:y:g:b는, 컬러 휠(24)의 중심 각도로 치환하면 105°:105°:80°:70°로 된다.

도 5의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, Y필드, G필드, B필드의 각 광상을 1회씩 형성하도록 제어된다.

도 5의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 5의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(24)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 105°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등에 의한 적색광만을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 후, LED(21)의 점등이 계속된 상태에서, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 개시되고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 105°만큼에 상당하는 Y필드의 기간이 된다.

이 때, LED(21)의 점등에 의한 적색광과, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(24)의 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광이 다이크로익 미러(23) 이후에 혼색(混色)되고, 황색의 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)로 황색에 대응한 화상을 표시시킴으로써, 그 반사광에 의해 녹색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

이어지는 G필드의 기간이 되면 LED(21)를 소등시키고, 또한 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진은 계속되고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 80°만큼에 상당하는 G필드의 기간이 된다.

이 때, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(24)의 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

따라서, 마이크로 미러 소자(16)로 녹색에 대응한 화상을 표시시킴으로써, 그 반사광에 의해 녹색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

그 후, 컬러 휠(24)이 회전하여 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 녹색 형광체 반사판(24G) 대신 청색용 투과 확산판(24B)이 위치하면, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 70°만큼에 상당하는 B필드의 기간이 되고, 이 B필드 기간중에는 청색용 투과 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, B필드 및 1프레임 기간이 종료하고, 청색용 투과 확산판(24B) 대신 다시 녹색 형광체 반사판(24G)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치함과 동시에, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진을 일시적으로 정지시키고, 또한 LED(21)를 다시 점등하여 다음 프레임의 R필드 기간이 된다.

이와 같이, 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 투과 확산판(24B)이 형성된 컬러 휠(24)의 회전에 동기하여 LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 점등 및 발진 타이밍을 제어함으로써, LED(21) 단독 점등에 의한 적색광, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의한 녹색광과의 혼색에 의한 황색광, 반도체 레이저(20A～20C) 단독으로의 발진에 의한 녹색광, 및 동 청색광이 시분할로 순환적으로 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

특히, LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C) 양쪽을 사용한 혼색(보색)에 의한 황색광을 얻을 수 있도록, 상기 도 4에 나타낸 경우에 비해 도 5에 화살표 Va, Vb로 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등 기간과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진 기간을 연장하도록 설정했다. 이로써, 투영 화상 전체를 더욱 밝게 할 수 있다.

(제2 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제2 변형예에 대하여 설명한다.

그리고, 본 변형예에 있어서는, 기본적인 데이터 프로젝터 장치(10)의 구성 및 특히 광원부(17)의 구성에 대하여 상기 도 1 및 도 2에 나타낸 내용과 동일한 것으로 하고, 그 설명은 생략한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, W(화이트), Y(옐로우), G, B의 각 원색 화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, W필드, Y필드, G필드, B필드」라고 칭함)의 시간비를 10.5: 5.5:5:8:7로 한다.

즉, 정속 회전하는 컬러 휠(24)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, W필드, Y필드, G필드, 및 B필드의 시간비 r:w:y:g:b는, 컬러 휠(24)의 중심 각도로 치환하면 105°:55°:50°:80°:70°로 된다.

도 6은, 컬러 휠(24) 대신 사용되는 컬러 휠(241)의 구성을 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이 컬러 휠(241) 상에서는, 예를 들면 중심각 160°의 원호형의 시안색 형광체 반사판(24C), 중심각 50°의 원호형의 녹색 형광체 반사판(24G1), 중심각 80°의 원호형의 녹색 형광체 반사판(24G2), 및 중심각 70°의 원호형의 청색용 투과 확산판(24B)이 합쳐져서 1개의 링을 형성한다.

컬러 휠(241)의 시안색 형광체 반사판(24C)가 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 그 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 480[nm]를 중심으로 한 파장대의 시안색(藍色) 광이 여기되고, 여기된 시안색 광이 컬러 휠(241)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

또한, 컬러 휠(241)의 녹색 형광체 반사판(24G1)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 560[nm]를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(241)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

또한, 컬러 휠(241)의 녹색 형광체 반사판(24G2)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 530[nm]를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(241)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

도 7의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, W필드, Y필드, G필드, B필드의 각 광상을 1회씩 형성하도록 제어된다.

도 7의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 7의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(241)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

상기 도 6에서 나타낸 바와 같이 컬러 휠(241)은 시안색 형광체 반사판(24C), 녹색 형광체 반사판(24G1, 24G2)과 청색용 투과 확산판(24B)으로 원주를 4분하도록 구성되어 있다. 1프레임 기간을 개시할 때, 컬러 휠(241)에서는 청색용 투과 확산판(24B)으로부터 시안색 형광체 반사판(24C)으로 전환되는 위치가 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하도록 투영 광 처리부(31)에 의해 모터(25)의 회전이 제어된다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(241)의 중심 각도에서 105°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등에 의한 적색광만을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 동안, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진은 일시적으로 정지된다. 그러므로, 반도체 레이저(20A～20C)가 발진하고 있으면 그 광축 상의 위치에 컬러 휠(241)의 시안색 형광체 반사판(24C)이 존재하지만, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진이 일시적으로 정지되어 있으므로 광원광으로서의 시안색 광은 발생되지 않는다.

그 후, LED(21)의 점등이 계속된 상태에서, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 개시되고, 이후 컬러 휠(241)의 중심 각도에서 55°만큼에 상당하는 W필드의 기간이 된다.

이 때, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(241)의 시안색 형광체 반사판(24C)에서 여기된 시안색의 반사광이 다이크로익 미러(23) 이후에 혼색되고, 백색의 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)로 백색에 대응한 휘도 화상을 표시시킴으로써, 그 반사광에 의해 흑백의 휘도 화상에 의한 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

이어지는 Y필드에서는, LED(21)의 점등과 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 계속되고, 컬러 휠(241)의 녹색 형광체 반사판(24G1)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 배색(背色)광의 광축 상에 위치한다.

이로써, LED(21)의 점등에 의한 적색광과, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(241)의 녹색 형광체 반사판(24G1)에서 여기된 녹색의 반사광이 다이크로익 미러(23) 이후에 혼색되고, 황색의 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)로 황색에 대응한 화상을 표시시킴으로써, 그 반사광에 의해 황색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

다음의 G필드의 기간이 되면 LED(21)를 소등시키고, 또한 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진은 계속되고, 이후 컬러 휠(241)의 중심 각도에서 80°만큼에 상당하는 G필드의 기간이 된다.

이 때, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(241)의 녹색 형광체 반사판(24G2)에서 여기된 녹색의 반사광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, 컬러 휠(241)이 더욱 회전하여 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 녹색 형광체 반사판(24G2) 대신 청색용 투과 확산판(24B)이 위치하면, 컬러 휠(241)의 중심 각도에서 70°만큼에 상당하는 B필드의 기간이 되고, 이 B필드 기간중에는 청색용 투과 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)로 청색에 대응한 화상을 표시시킴으로써, 그 반사광에 의해 청색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

그 후, B필드 및 1프레임 기간이 종료하고, 청색용 투과 확산판(24B) 대신 다시 시안색 형광체 반사판(24C)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치함과 동시에, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진을 일시적으로 정지시키고, 또한 LED(21)를 다시 점등하여 다음 프레임의 R필드 기간이 된다.

이와 같이, 시안색 형광체 반사판(24C), 녹색 형광체 반사판(24G1, 24G2)과 청색용 투과 확산판(24B)이 형성된 컬러 휠(241)의 회전에 동기하여 LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 점등 및 발진 타이밍을 제어함으로써, LED(21) 단독 점등에 의한 적색광, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의한 시안광과의 혼색에 의한 백색광, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의한 녹색광과의 혼색에 의한 황색광, 반도체 레이저(20A～20C) 단독 발진에 의한 녹색광, 및 청색광이 시분할로 순환적으로 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

특히, LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 양쪽을 사용한 혼색(보색)에 의한 백색광과 황색광을 얻을 수 있도록, 컬러 휠(241)에 형성하는 형광체의 종류를 변화시키는 것으로 하였다. 이로써, 광원 측의 출력을 변경하지 않고 다양한 색의 광원광을 얻을 수 있고, 투영 화상 전체를 더욱 밝게, 연색성(演色性)이 우수하도록 할 수 있다.

(제3 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제3 변형예에 대하여 설명한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, G, B의 각 원색 화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, G필드, B필드」라고 칭함)에 대하여, 각 경계 기간(이하 「스포크 기간(spoke time slots)」이라고 칭함)을 설치하여 1프레임을 R, Y(옐로우), G, Y(옐로우), B, M(마젠타)의 합계 6필드로 하고, 이들 R, Y, G, Y, B, M의 각 필드 부분의 시간비를 13:1:14:1:6:1로 한다.

즉, 정속 회전하는 컬러 휠(24)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, Y필드, G필드, Y필드, B필드, 및 M필드의 시간비 r:y:g:y:b:m은, 컬러 휠(24)의 중심 각도로 치환하면 130°:10°:140°:10°:60°:10°로 된다.

도 8의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, Y필드, G필드, Y필드, B필드, 및 M필드의 각 광상을 순차적으로 형성하도록 제어된다.

도 8의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 8의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(24)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 130°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이 그 직전의 프레임으로부터 계속해서 점등되고 있는 LED(21)에 의해 적색광을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 후, LED(21)가 점등된 상태를 유지하는 한편, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 개시되고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 Y필드의 기간에 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광도 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 다이크로익 미러(23) 이후에는, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색광이 혼색되고, 보색에 의해 황색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다. 마이크로 미러 소자(16)에서는, 황색에 대응한 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 황색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

이 짧은 Y필드 후에, 적색광을 발생하는 LED(21)가 소등되는 한편, 반도체 레이저(20A～20C)에 의한 녹색광의 발생은 유지된다. 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 140°만큼에 상당하는 G필드의 기간에 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

마이크로 미러 소자(16)에서는, 녹색에 대응한 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 녹색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

그리고, G필드 종료 후, 반도체 레이저(20A～20C)와 컬러 휠(24)에 의한 녹색광의 발생이 유지된 상태에서, 다시 LED(21)에 의한 적색광의 점등이 개시된다.

이 1프레임 중 2회째의 Y필드에 있어서는, G필드 직전의 Y필드와 마찬가지로, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 기간에 LED(21)에서의 점등에 의한 적색광이, 상기 녹색광과 혼색되고, 보색에 의한 황색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다. 마이크로 미러 소자(16)에서는, 황색에 대응한 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 황색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다. 이 2회째의 Y필드의 종료와 함께 LED(21)가 소등된다.

이어지는 B필드에서는, 컬러 휠(24)의 회전에 의해 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 녹색 형광체 반사판(24G) 대신 청색용 투과 확산판(24B)이 위치하며, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 60°만큼에 상당하는 B필드의 기간중에는 청색용 투과 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광 만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, B필드가 종료하고, 반도체 레이저(20A～20C)와 컬러 휠(24)에 의한 청색광의 발생이 유지된 상태에서, 다시 LED(21)에 의한 적색광의 점등이 개시된다.

이 M필드에 있어서는, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 기간에 LED(21)에서의 점등에 의한 적색광이, 상기 청색광과 혼색되고, 보색에 의한 마젠타색(적자색) 광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

마이크로 미러 소자(16)에서는, 마젠타색에 대응한 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 마젠타색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다. 이 M필드의 종료 이후에도, 그 다음 프레임에 대응하여 LED(21)의 점등이 유지된다.

이와 같이, 본래는 R, G, B의 원색 화상을 투영하는 기간에 대하여, 그 경계 기간인 스포크 기간에 LED(21)를 동시 점등시켜 혼색에 의한 보색의 화상을 투영하는 기간을 설치하도록 하였으므로, 화상 전체를 더욱 밝게 할 수 있다.

그리고, 상기 스포크 기간의 1프레임당 2회의 Y필드 및 M필드에서는, 각각 황색의 화상, 및 마젠타색의 화상을 투영하는 것으로서 설명하였으나, 다른 필드화의 사이에서의 컬러 밸런스를 조정한 후, 일부러 상기 스포크 기간에는 광상을 형성하지 않고, 마이크로 미러 소자(16)의 모든 화소가 상기 필드 기간중 계속 온으로 되는 전면(全面) 풀 계조(full gray scale)로 함으로써, 1프레임당의 화상의 밝기를 더욱 높일 수도 있다.

또한, 동일하게 상기 스포크 기간의 1프레임당 2회의 Y필드 및 M필드에서는, 그 광원색에 대응한 보다 넓은 색 범위에서의 광상, 예를 들면 Y필드에서는 오렌지색～황색～황록색의 색 범위에 따른 광상을, M필드에서는 청색～청보라색～보라색의 색 범위에 따른 광상을 형성하여 투영함으로써, 밝을 뿐만 아니라, 색재현성을 높일 수도 있다.

또한, 동일하게 상기 스포크 기간에서는 상세한 계조 표현을 행하지 않고, 2치 화상에 의한 광상을 형성하여 투영함으로써, 1프레임당의 화상의 밝기와 콘트라스트를 더욱 높일 수도 있다.

(제4 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제4 변형예에 대하여 설명한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, G, B의 각 원색 화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, G필드, B필드」라고 칭함)에 대하여, 각 경계 기간(이하 「스포크 기간」이라고 칭함)을 설치하여 1프레임을 R, Y(옐로우), G, W(화이트), B, M(마젠타)의 합계 6필드로 하고, 이들 R, Y, G, W, B, M의 각 필드 부분의 시간비를 13:1:14:1:6:1로 한다.

즉, 정속 회전하는 컬러 휠(242)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, Y필드, G필드, W필드, B필드, 및 M필드의 시간비 r:y:g:w:b:m은, 컬러 휠(24)의 중심 각도로 치환하면 130°:10°:140°:10°:70°:10°로 된다.

도 9는, 컬러 휠(24) 대신 사용되는 컬러 휠(242)의 구성을 나타낸다. 도 9에 나타낸 바와 같이 컬러 휠(242) 상에서는, 예를 들면 중심각 130°의 원호형의 녹색 형광체 반사판(24G1), 중심각 10°의 녹색 형광체 반사판(24G2), 중심각 140°의 원호형의 녹색 형광체 반사판(24G1), 중심각 10°의 시안색 형광체 반사판(24C), 중심각 60°의 청색용 투과 확산판(24B1), 및 중심각 10°의 청색용 형광체 반사판(24B2)이 합쳐져서 1개의 링을 형성한다.

컬러 휠(242)의 녹색 형광체 반사판(24G1)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 530[nm] 를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(242)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

또한, 컬러 휠(242)의 스포크 기간에 상당하는 녹색 형광체 반사판(24G2)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 560[nm]를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(242)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

또한, 컬러 휠(242)의 동일하게 스포크 기간에 상당하는 시안색 형광체 반사판(24C)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 480[nm]를 중심으로 한 파장대의 시안색(藍色) 광이 여기되고, 여기된 시안색 광이 컬러 휠(242)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

또한, 컬러 휠(242)의 청색용 투과 확산판(24B1)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해 반도체 레이저(20A～20C)의 발진하는 파장 약 450[nm]의 청색광이 확산되면서 투과하고, 투과된 청색광이 미러(26, 27)를 통하여 다이크로익 미러(28)에서도 투과된다.

또한, 컬러 휠(242)의 스포크 기간에 상당하는 청색 형광체 반사판(24B2)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 490[nm]를 중심으로 한 파장대의 청색광이 여기되고, 여기된 청색광이 컬러 휠(242)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

도 10의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, Y필드, G필드, W필드, B필드, 및 M필드의 각 광상을 차례로 형성하도록 제어된다.

도 10의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 10의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(242)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

상기 도 9에서 나타낸 바와 같이 컬러 휠(242)은 녹색 형광체 반사판(24G1), 녹색 형광체 반사판(24G2), 녹색 형광체 반사판(24G1), 시안색 형광체 반사판(24C), 청색용 투과 확산판(24B1) 및 청색용 형광체 반사판(24B2)으로 원주를 6분하도록 구성되어 있다. 1프레임 기간을 개시할 때, 컬러 휠(242)에서는 청색용 형광체 반사판(24B2)으로부터 녹색 형광체 반사판(24G1)으로 전환되는 위치가 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하도록 투영 광 처리부(31)에 의해 모터(25)의 회전이 제어된다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(242)의 중심 각도에서 130°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 10의 (B)에 나타낸 바와 같이 그 직전의 프레임으로부터 계속 점등되고 있는 LED(21)에 의해 적색광을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)로 적색에 대응한 화상이 표시됨으로써, 그 반사광에 의해 적색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

그 동안, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진은 일시적으로 정지된다. 그러므로, 반도체 레이저(20A～20C)가 발진하고 있으면 그 광축 상의 위치에 컬러 휠(242)의 녹색 형광체 반사판(24G1)이 존재하지만, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진이 일시적으로 정지되어 있으므로 광원광으로서의 녹색광은 발생되지 않는다.

그 후, LED(21)가 점등된 상태를 유지하는 한편, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 개시되고, 이후 컬러 휠(242)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 Y필드의 기간에 녹색 형광체 반사판(24G2)에서 여기된 녹색의 반사광도 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 다이크로익 미러(23) 이후에는, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 녹색 형광체 반사판(24G2)에서 여기된 녹색광이 혼색되고, 보색에 의해 황색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다. 마이크로 미러 소자(16)에서는, 황색에 대응한 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 황색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

이 짧은 Y필드 후에, 적색광을 발생하는 LED(21)가 소등되는 한편, 컬러 휠(242)에서는 광축 상 대신 녹색 형광체 반사판(24G1)이 위치하고, 새로 녹색광이 발생된다. 이후 컬러 휠(242)의 중심 각도에서 140°만큼에 상당하는 G필드의 기간에 녹색 형광체 반사판(24G1)에서 여기된 녹색의 반사광만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그리고, G필드 종료 후, 반도체 레이저(20A～20C)와 컬러 휠(242)에 의해 이번에는 시안색 형광체 반사판(24C)에 의한 시안 광이 발생되고, 다시 LED(21)에 의한 적색광의 점등이 개시된다.

이 W필드에 있어서는, 컬러 휠(242)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 기간에 LED(21)에서의 점등에 의한 적색광이 상기 시안색 광과 혼색되고, 보색에 의한 백색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

마이크로 미러 소자(16)에서는, 백색에 대응한 휘도 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 백색의 휘도 만에 의한 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다. 이 W필드의 종료와 함께 LED(21)가 소등된다.

이어지는 B필드에서는, 컬러 휠(242)의 회전에 의해 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 시안색 형광체 반사판(24C) 대신 청색용 투과 확산판(24B1)이 위치하며, 이후 컬러 휠(242)의 중심 각도에서 60°만큼에 상당하는 B필드의 기간중에는, 청색용 투과 확산판(24B1)에서 확산된 청색의 투과광 만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, B필드가 종료하고, 반도체 레이저(20A～20C)와 컬러 휠(242)의 스포크 기간의 청색용 형광체 반사판(24B2)에 의해 청색광이 발생된 상태에서, 다시 LED(21)에 의한 적색광의 점등이 개시된다.

이 M필드에 있어서는, 컬러 휠(242)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 기간에 LED(21)에서의 점등에 의한 적색광이, 청색용 형광체 반사판(24B2)에서의 상기 청색광과 혼색되고, 보색에 의한 마젠타색(적자색) 광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다. 마이크로 미러 소자(16)에서는, 마젠타색에 대응한 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 마젠타색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다. 이 M필드의 종료 이후에도, 그 다음의 프레임에 대응하여 LED(21)의 점등이 유지된다.

이에 더하여, 컬러 휠(242)의 스포크 기간에 사용하는 형광체는 모두 인접하는 동색 계통의 형광체 등과 일부러 상이한 주파수대의 색을 여기하도록 하였다. 이로써, 광원 측의 출력을 변경하지 않고 다양한 색의 광원광을 얻을 수 있고, 투영 화상 전체를 더욱 밝고, 연색성이 우수하도록 할 수 있다.

(제5 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제5 변형예에 대하여 설명한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, Y(옐로우), G, Y, M(마젠타), B, M의 각 원색 화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, Y필드, G필드, Y필드, M필드, B필드, M필드」라고 칭함)의 시간비를 8.5:12.5:6:1:1:5:2로 한다.

즉, 정속 회전하는 컬러 휠(24)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, Y필드, G필드, Y필드, M필드, B필드, 및 M필드의 시간비 r:y:g:y:m:b:m은, 컬러 휠(24)의 중심 각도로 치환하면 85°:125°:60°:10°:10°:50°:20°로 된다.

도 11의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, Y필드, G필드, Y필드, M필드, B필드, 및 M필드의 각 광상을 1회씩 형성하도록 제어된다.

도 11의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 11의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(24)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 85°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 11의 (B)에 나타낸 바와 같이 그 직전의 프레임으로부터 계속 점등되고 있는 LED(21)에 의해 적색광을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 후, LED(21)의 점등이 계속된 상태에서, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 개시되고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 125°만큼에 상당하는 Y필드의 기간이 된다.

따라서, LED(21)의 점등에 의한 적색광과, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(24)의 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광이 다이크로익 미러(23) 이후에 혼색되고, 황색의 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)에서 황색에 대응한 화상을 표시시킴으로써, 그 반사광에 의해 황색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

이어지는 G필드의 기간이 되면 LED(21)를 소등시키고, 또한 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진은 계속되고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 60°만큼에 상당하는 G필드의 기간이 된다.

이 때, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(24)의 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 후, 녹색 형광체 반사판(24G)의 마지막 부분이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하는, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 Y필드의 기간에, LED(21)를 점등시키고, 적색광을 합쳐서 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

또한, 컬러 휠(24)이 회전하여 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 녹색 형광체 반사판(24G) 대신 청색용 투과 확산판(24B)이 위치하면, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 10°만큼에 상당하는 M필드의 기간이 되고, 이 M필드 기간중에는 청색용 투과 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광과 LED(21)로부터 발생되는 적색광이 혼색되고, 그 보색인 마젠타색의 광원광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)에서 마젠타색에 대응한 화상이 표시됨으로써, 그 반사광에 의해 마젠타색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다. 이 M필드의 종료와 함께 LED(21)가 소등된다.

이어지는 B필드에서는, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 50°만큼에 상당하는 기간중, 청색용 투과 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광 만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, B필드가 종료하고, M필드가 되어 다시 LED(21)에 의한 적색광의 점등이 개시된다. 이 M필드에 있어서는, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 20°만큼에 상당하는 기간에 LED(21)에서의 점등에 의한 적색광이, 청색용 투과 확산판(24B)을 투과한 청색광과 혼색되고, 보색에 의한 마젠타색 광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이와 같이, 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 투과 확산판(24B)이 형성된 컬러 휠(24)의 회전에 동기하여 LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 점등 및 발진 타이밍을 제어함으로써, LED(21) 단독 점등에 의한 적색광, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의한 녹색광과의 혼색에 의한 황색광, 반도체 레이저(20A～20C) 단독 발진에 의한 녹색광, 황색광, 청색광, 및 마젠타색 광이 시분할로 순환적으로 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

특히, LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 양쪽을 사용한 혼색(보색)에 의한 황색광을 얻을 수 있도록, 상기 도 4에 나타낸 경우에 비해 도 11에 화살표 XIa, XIb로 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등 기간과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진 기간을 연장하도록 설정했다. 이에 더하여, R, Y, G, B에 대한 각 전환 기간이 되는 스포크 기간에 있어서도 LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 양쪽을 사용하였다. 이로써, 투영 화상 전체를 더욱 밝게 할 수 있다.

(제6 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제6 변형예에 대하여 설명한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, Y(옐로우), G, B의 각 색화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, Y필드, G필드, B필드」라고 칭함)에 대하여, 각 경계 기간(이하 「스포크 기간」이라고 칭함)을 설치하여 1프레임을 R, W(화이트)1, Y, W2, G, W3, B, W4의 합계 8필드로 하고, 이들 R, W1, Y, W2, G, W3, B, W4의 각 필드 부분의 시간비를 8.5:2:8.5:2:6:2:5:2로 한다.

즉, 후술하는, 정속 회전하는 컬러 휠(243)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, W1필드, Y필드, W2필드, G필드, W3필드, B필드, 및 W4필드의 시간비 r:w1:y:w2:g:w3:b:w4는, 컬러 휠(243)의 중심 각도로 치환하면 85°:20°:85°:20°:60°:20°:50°:20°로 된다.

도 12는, 컬러 휠(24) 대신 사용되는 컬러 휠(243)의 구성을 나타낸다. 도 12에 나타낸 바와 같이 컬러 휠(243) 상에서는, 예를 들면 중심각 85°의 원호형의 녹색 형광체 반사판(24G1), 중심각 20°의 시안색 형광체 반사판(24C1), 중심각 85°의 녹색 형광체 반사판(24G2), 중심각 20°의 시안색 형광체 반사판(24C2), 중심각 60°의 녹색 형광체 반사판(24G3), 중심각 20°의 시안색 형광체 반사판(24C3), 중심각 50°의 청색용 확산판(24B), 및 중심각 20°의 시안색 형광체 반사판(24C4)이 합쳐져서 1개의 링을 형성한다.

녹색 형광체 반사판(24G1) 및 녹색 형광체 반사판(24G3)은 동일한 광학적 특성을 가지며, 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 530[nm]를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(243)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

또한,녹색 형광체 반사판(24G2)은, 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 560[nm]를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(243)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

청색용 확산판(24B)은, 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 반도체 레이저(20A～20C)가 발진하는, 예를 들면 파장 약 450[nm]의 청색광을 확산하면서 투과시킨다. 투과한 청색광은 미러(26, 27)를 통하여 다이크로익 미러(28)에서도 투과된다.

시안색 형광체 반사판(24C1～24C4)은, 녹색 형광체 반사판(24G1～24G3) 및 청색용 확산판(24B)에 대하여 개재되고, 이들 각 경계 기간(이하 「스포크 기간」이라고 칭함)의 짧은 시간에 주로 투영 화상의 밝기를 향상하기 위하여 배치된다.

따라서, 이들 시안색 형광체 반사판(24C1～24C4)은 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광이 조사된 경우에 여기하여 출사하는 시안색 광의 파장 대역 특성이 서로 상이하도록 미리 형광체 재료가 선정되어 있다.

도 13의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, W1필드, Y필드, W2필드, G필드, W3필드, B필드, 및 W4필드의 각 광상을 순차적으로 형성하도록 제어된다.

도 13의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 13의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(243)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

상기 도 12에서 나타낸 바와 같이 컬러 휠(243)은 녹색 형광체 반사판(24G1), 시안색 형광체 반사판(24C1), 녹색 형광체 반사판(24G2), 시안색 형광체 반사판(24C2), 녹색 형광체 반사판(24G3), 시안색 형광체 반사판(24C3), 청색용 확산판(24B) 및 시안색 형광체 반사판(24C4)으로 원주를 8분하도록 구성되어 있다.

1프레임 기간을 개시할 때, 컬러 휠(243)에서는 시안색 형광체 반사판(24C4)으로부터 녹색 형광체 반사판(24G1)으로 전환되는 위치가 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하도록 투영 광 처리부(31)에 의해 모터(25)의 회전이 제어된다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(243)의 중심 각도에서 85°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 13의 (B)에 나타낸 바와 같이 그 직전의 프레임으로부터 계속 점등되고 있는 LED(21)에 의해 적색광이 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 동안, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진은 일시적으로 정지된다. 그러므로, 반도체 레이저(20A～20C)가 발진하고 있으면 그 광축 상의 위치에 컬러 휠(243)의 녹색 형광체 반사판(24G1)이 존재하지만, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진이 일시적으로 정지되어 있으므로 광원광으로서의 녹색광은 발생되지 않는다.

그 후, LED(21)가 점등된 상태를 유지하는 한편, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진이 개시되고, 이후 컬러 휠(243)의 중심 각도에서 20°만큼에 상당하는 W1필드의 기간에, 시안색 형광체 반사판(24C1)에서 여기된 시안색의 반사광도 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 다이크로익 미러(23) 이후에서는, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 시안색 형광체 반사판(24C1)에서 여기된 시안색 광이 혼색되고, 보색에 의해 백색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

마이크로 미러 소자(16)에서는, 백색에 대응한 휘도 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 백색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

이 짧은 W1필드 후에, 또한 LED(21)의 점등에 의한 적색광의 발생이 유지되는 한편, 컬러 휠(242)에서는 광축 상 대신 녹색 형광체 반사판(24G2)이 위치하고, 새로 녹색광이 발생된다. 이후 컬러 휠(243)의 중심 각도에서 85°만큼에 상당하는 Y필드의 기간에, LED(21)로부터의 적색광과 녹색 형광체 반사판(24G2)에서 여기된 녹색의 반사광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, LED(21)가 여전히 점등된 상태를 유지하는 한편, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진도 유지되어, 이후 컬러 휠(243)의 중심 각도에서 20°만큼에 상당하는 W2필드의 기간에, 시안색 형광체 반사판(24C2)에서 여기된 시안색의 반사광도 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 다이크로익 미러(23) 이후에는, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 시안색 형광체 반사판(24C2)에서 여기된 시안색 광이 혼색되고, 보색에 의해 백색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다. 마이크로 미러 소자(16)에서는, 백색에 대응한 휘도 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 백색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

이 짧은 W2필드가 종료되면, 적색광을 발생하는 LED(21)가 소등되는 한편, 컬러 휠(243)에서는 광축 상 대신 녹색 형광체 반사판(24G3)이 위치하고, 새로 녹색광이 발생된다.

이후 컬러 휠(243)의 중심 각도에서 60°만큼에 상당하는 G필드의 기간에 녹색 형광체 반사판(24G3)에서 여기된 녹색의 반사광만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그리고, G필드 종료 후, 반도체 레이저(20A～20C)와 컬러 휠(243)에 의해 이번에는 시안색 형광체 반사판(24C3)에 의한 시안 광이 발생되고, 또한 다시 LED(21)에 의한 적색광의 점등이 개시된다.

이 W3필드에 있어서는, 컬러 휠(243)의 중심 각도에서 20°만큼에 상당하는 기간에 LED(21)에서의 점등에 의한 적색광이 상기 시안색 광과 혼색되고, 보색에 의한 백색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

마이크로 미러 소자(16)에서는, 백색에 대응한 휘도 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 백색의 휘도 만에 의한 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다. 이 W3필드의 종료와 함께 LED(21)가 소등된다.

이어지는 B필드에서는, 컬러 휠(243)의 회전에 의해 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 시안색 형광체 반사판(24C3) 대신 청색용 확산판(24B)이 위치하며, 이후 컬러 휠(243)의 중심 각도에서 50°만큼에 상당하는 B필드의 기간중에는 청색용 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광 만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, B필드가 종료하고, 반도체 레이저(20A～20C)와 컬러 휠(243)의 스포크 기간의 시안색 형광체 반사판(24C4)에 의해 시안색 광이 발생된 상태에서, 다시 LED(21)에 의한 적색광의 점등이 개시된다.

이 W4필드에 있어서는, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 20°만큼에 상당하는 기간에 LED(21)에서의 점등에 의한 적색광이, 시안색 형광체 반사판(24C4)에서의 상기 시안색 광과 혼색되고, 보색에 의한 백색광이 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

마이크로 미러 소자(16)에서는, 백색광에 대응한 휘도 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 백색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다. 이 W4필드의 종료 이후에도, 그 다음 프레임에 대응하여 LED(21)의 점등이 유지된다.

이와 같이, R, Y, G, B의 각 색 화상을 투영하는 기간에 대하여, 그 경계 기간인 스포크 기간에 LED(21)를 동시 점등시켜 혼색에 의한 보색의 화상을 투영하는 기간을 설치하도록 하였으므로, 화상 전체를 더욱 밝게 할 수 있다.

이에 더하여, 컬러 휠(243)의 스포크 기간에 사용하는 시안색 형광체 반사판(24C1～24C4)은, 시안색이라는 점에서는 일치하지만, 정확하게는 서로 상이한 주파수대의 색을 여기하는 것으로 하였다. 이로써, 광원 측의 출력을 변경하지 않고 다양한 색의 광원광을 얻을 수 있고, 투영 화상 전체를 보다 밝고, 연색성이 우수하도록 할 수 있다.

(제7 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제7 변형예에 대하여 설명한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, G, Y(옐로우), B의 각 색화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, G필드, Y필드, B필드」라고 칭함)의 합계 4필드로 하고, 이들 R, G, Y, B의 각 필드 부분의 시간비를 10.5: 10.5:8:7로 한다.

즉, 정속 회전하는, 상기 도 3에 나타낸 컬러 휠(24)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, G필드, Y필드, 및 B필드의 시간비 r:g:y:b는, 컬러 휠(24)의 중심 각도로 치환하면 105°:105°:80°:70°로 된다.

도 14의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, G필드, Y필드, B필드의 각 광상을 1회씩 형성하도록 제어된다.

도 14의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 14의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(24)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

상기 도 3에서 나타낸 바와 같이 컬러 휠(24)은 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 확산판(24B)으로 원주를 2분하도록 구성되어 있다. 1프레임 기간을 개시할 때, 컬러 휠(24)에서는 청색용 확산판(24B)으로부터 녹색 형광체 반사판(24G)으로 전환되는 위치가 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하도록 투영 광 처리부(31)에 의해 모터(25)의 회전이 제어된다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 105°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 14의 (B)에 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등에 의한 적색광만을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 후, G필드의 기간이 되면 LED(21)를 소등시키고, 또한 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진을 개시하고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 105°만큼에 상당하는 G필드의 기간이 된다.

이어서, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진을 유지한 상태에서, 다시 LED(21)의 점등이 개시되고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 80°만큼에 상당하는 Y필드의 기간이 된다.

이 때, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(24)의 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광이 다이크로익 미러(23) 이후에 혼색되고, 황색의 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, LED(21)가 소등되어 적색광의 발생이 다시 정지되고, 또한 컬러 휠(24)이 회전하여 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에, 녹색 형광체 반사판(24G) 대신 청색용 확산판(24B)이 위치하면, 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 70°만큼에 상당하는 B필드의 기간이 되고, 이 B필드 기간중에는 청색용 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, B필드 및 1프레임 기간이 종료하고, 청색용 확산판(24B) 대신 다시 녹색 형광체 반사판(24G)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치함과 동시에, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진을 일시적으로 정지시키고, 또한 LED(21)를 다시 점등하여 그 다음 프레임의 R필드 기간이 된다.

이와 같이, 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 확산판(24B)이 형성된 컬러 휠(24)의 회전에 동기하여 LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 점등 및 발진 타이밍을 제어함으로써, LED(21) 단독 점등에 의한 적색광, 반도체 레이저(20A～20C) 단독 발진에 의한 녹색광, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의한 녹색광과의 혼색에 의한 황색광, 및 청색광이 시분할로 순환적으로 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

특히, LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 양쪽을 사용한 혼색(보색)에 의한 황색광을 얻을 수 있도록, 상기 도 4에 나타낸 경우에 비해 도 5에 화살표 Va, Vb로 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등 기간과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진 기간을 연장하도록 설정했다. 이로써, 투영 화상 전체를 더욱 밝게 할 수 있다.

이에 더하여, 도 14의 (B)에서 나타낸 LED(21)의 점등 주기에 주목하면, 1프레임 중 LED(21)에서의 점등이 필요해지는, R필드와 Y필드의 합계 2필드에 대하여 LED(21)의 점등과 소등을 2회의 사이클로 실시하고 있다.

이와 같이, 의도적으로 LED(21)의 구동 주파수를 높이고, 연속 점등되는 시간을 단축함으로써, 연속 구동에 의한 열저항으로 발광 휘도가 저하되는 LED(21)의 특성을 고려하여, 안정되고 높은 휘도에서의 발광 구동을 유지할 수 있다.

(제8 변형예)

다음으로, 본 실시예에 따른 제8 변형예에 대하여 설명한다.

여기서는, 투영하는 컬러 화상 1프레임을 구성하는 R, G, M(마젠타), B의 각 색화상을 투영하는 기간(이하 「R필드, G필드, M필드, B필드」라고 칭함)의 합계 4필드로 하고, 이들 R, G, M, B의 각 필드 부분의 시간비를 10.5:10.5:8:7로 한다.

즉, 후술하는, 정속 회전하는 컬러 휠(244)의 1회전(360°)에 대하여, R필드, G필드, M필드, 및 B필드의 시간비 r:g:m:b는, 컬러 휠(244)의 중심 각도로 치환하면 105°:105°:80°:70°로 된다.

도 15는, 컬러 휠(24) 대신 사용되는 컬러 휠(244)의 구성을 나타낸다. 도 15에 나타낸 바와 같이 컬러 휠(244) 상에서는, 예를 들면 중심각 210°의 원호형의 녹색 형광체 반사판(24G)과, 중심각 150°의 청색용 확산판(24B)이 합쳐져서 1개의 링을 형성한다.

녹색 형광체 반사판(24G)은, 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 청색광의 조사 위치에 있는 경우, 이 조사에 의해, 예를 들면 파장 약 530[nm]를 중심으로 한 파장대의 녹색광이 여기되고, 여기된 녹색광이 컬러 휠(244)에서 반사된 후, 렌즈군(44)을 통하여 다이크로익 미러(23)에서도 반사된다.

도 16의 (A)는, 마이크로 미러 소자(16)에 대하여 조사되는 광원광의 색을 나타낸다. 이와 같이, 1프레임에 상당하는 기간에 R필드, G필드, M필드, B필드의 각 광상을 1회씩 형성하도록 제어된다.

도 16의 (B)는 LED(21)의 점등 타이밍, 도 16의 (C)는 반도체 레이저(B－LD)(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(CW)(244)을 통하여 발생되는 광원광의 출력 타이밍을 나타내고 있다.

상기 도 15에서 나타낸 바와 같이 컬러 휠(244)은 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 확산판(24B)으로 원주를 2분하도록 구성되어 있다. 1프레임 기간을 개시할 때, 컬러 휠(244)에서는 청색용 확산판(24B)으로부터 녹색 형광체 반사판(24G)으로 전환되는 위치가 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하도록 투영 광 처리부(31)에 의해 모터(25)의 회전이 제어된다.

1프레임의 최초에, 컬러 휠(244)의 중심 각도에서 105°만큼에 상당하는 R필드의 기간에는, 도 16의 (B)에 나타낸 바와 같이 LED(21)의 점등에 의한 적색광만을 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사시킨다.

그 동안, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진은 일시적으로 정지된다. 그러므로, 반도체 레이저(20A～20C)가 발진하고 있으면 그 광축 상의 위치에 컬러 휠(244)의 녹색 형광체 반사판(24G)이 존재하지만, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진이 일시적으로 정지되어 있으므로 광원광으로서의 녹색광은 발생되지 않는다.

그 후, G필드의 기간이 되면, LED(21)를 소등시키고, 또한 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진을 개시하고, 이후 컬러 휠(244)의 중심 각도에서 105°만큼에 상당하는 G필드의 기간이 된다.

이 때, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(244)의 녹색 형광체 반사판(24G)에서 여기된 녹색의 반사광이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이어서, 반도체 레이저(20A～20C)에서의 발진을 유지한 상태에서, 다시 LED(21)의 점등이 개시된다. 컬러 휠(244)에서는 녹색 형광체 반사판(24G) 대신 청색용 확산판(24B)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치하고, 이후 컬러 휠(24)의 중심 각도에서 80°만큼에 상당하는 M필드의 기간이 된다.

이 때, LED(21)의 점등에 의한 적색광과, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의해 컬러 휠(244)의 청색용 확산판(24B)을 투과한 청색광이 다이크로익 미러(28)이후에 혼색되고, 마젠타색의 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

이 때 마이크로 미러 소자(16)로 마젠타색에 대응한 화상을 표시시킴으로써, 그 반사광에 의해 마젠타색의 광상이 형성되고, 투영 렌즈 유닛(19)을 통하여 외부의 투영 대상을 향해 투사된다.

그 후, LED(21)가 소등되어 적색광의 발생이 다시 정지되고, 이후 컬러 휠(244)의 중심 각도에서 70°만큼에 상당하는 B필드의 기간이 되고, 이 B필드 기간중에는 청색용 확산판(24B)에서 확산된 청색의 투과광 만이 광원광으로서 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

그 후, B필드 및 1프레임 기간이 종료하고, 청색용 확산판(24B) 대신 다시 녹색 형광체 반사판(24G)이 반도체 레이저(20A～20C)로부터의 광축 상에 위치함과 동시에, 반도체 레이저(20A～20C)의 발진을 일시적으로 정지시키고, 또한 LED(21)를 다시 점등하여 다음 프레임의 R필드 기간이 된다.

이와 같이, 녹색 형광체 반사판(24G)과 청색용 확산판(24B)이 형성된 컬러 휠(244)의 회전에 동기하여 LED(21)와 반도체 레이저(20A～20C)의 점등 및 발진 타이밍을 제어함으로써, LED(21) 단독 점등에 의한 적색광, 반도체 레이저(20A～20C) 단독 발진에 의한 녹색광, LED(21)의 점등에 의한 적색광과 반도체 레이저(20A～20C)의 발진에 의한 청색광과의 혼색에 의한 마젠타색 광, 및 청색광이 시분할로 순환적으로 발생하고, 마이크로 미러 소자(16)에 조사된다.

특히, 도 16의 (B)에서 나타낸 LED(21)의 점등 주기에 주목하면, 1프레임 중 LED(21)에서의 점등이 필요해지는, R필드와 M필드의 합계 2필드에 대하여 LED(21)의 점등과 소등을 2회의 사이클로 실시하고 있다.

그리고, 상기 실시예는, 반도체 레이저(20A～20C)에서 청색 레이저광을 발진하여 컬러 휠(24)(241～244)에 의해 청색광 및 녹색광을 발생시키는 한편, LED(21)에서 적색광을 발생하는 것으로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 1개의 광원에서 발생할 수 있는 원색 광의 휘도 밸런스가 실용적으로 적합하지 않을 경우에, 다른 광원을 사용하여 이를 보상하도록, 복수 종류의 광원을 사용하는 광원부, 및 그와 같은 광원부를 사용하는 투영 장치이면 동일하게 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시예는 본 발명을 DLP(등록상표) 방식의 데이터 프로젝터 장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였지만, 예를 들면 투과형의 흑백 액정 패널을 사용하여 광상을 형성하는 액정 프로젝터 등에도 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다.

그 외에, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 실시 단계에서는 그 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서 실행되는 기능은 가능한 적절하게 조합하여 실시할 수도 있다. 전술한 실시예에는 각종 단계가 포함되어 있고, 개시되는 복수 구성 요건에 의한 적절한 조합에 의해 각종 발명이 추출될 수 있다. 예를 들면, 실시예에 나타내는 전체 구성 요건으로부터 몇개의 구성 요건이 삭제되어도, 효과가 얻어진다면, 이 구성 요건이 삭제된 구성이 발명으로서 추출될 수 있다.

Claims

제1 파장 대역에서 제1 광원광(first source light)을 발광하는 제1 광원;
제1 면과 제2 면을 가지고, 상기 제1 광원광을 확산시켜 투과함으로써 상기 제1 면으로부터 투과광(transmitted light)을 출력하는 제1 영역과, 상기 제1 광원광이 조사됨으로써 여기된 반사광(reflected light)을 반사하여 제2 면으로부터 상기 반사광을 출력하는 제2 영역을 더 가지는 광원광 변조기(source light modulator: 광원광 생성 수단);
상기 제1 파장 대역과는 상이한 제2 파장 대역에서 제2 광원광(second source light)을 발광하는 제2 광원;
광 입사면에 입사된 광의 휘도 분포(luminescence distribution; 발광 분포)를 균일화하는 인터그레이터(integrator); 및
상기 투과광, 상기 반사광, 및 상기 제2 광원광을 상기 인터그레이터의 상기 광 입사면에 안내하는 도광 광학계(light guiding optical system)
를 포함하고,
상기 도광 광학계는, 상기 제2 광원광과 상기 반사광을 반사시키고, 또한 상기 투과광을 투과시키는 제2 다이크로익 미러를 더 포함하는 광원 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 광원광 및 상기 투과광은 청색광인, 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원광 변조기는, 상기 제2 영역에 코팅된 형광체층을 가지고, 상기 형광체층은, 상기 제1 광원광이 조사되어 여기될 때 상기 반사광으로서 녹색광을 발광하고,
상기 제2 광원은, 상기 제2 광원광으로서 적색광을 발광하는, 광원 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 도광 광학계는, 상기 제1 광원과 상기 광원광 변조기 사이에, 상기 제1 광원광과 상기 제2 광원광을 투과시키고, 또한 상기 반사광을 반사하는 제1 다이크로익 미러를 포함하는, 광원 장치.
제5항에 있어서,
상기 도광 광학계는, 상기 제1 다이크로익 미러를 투과한 상기 제2 광원광과, 상기 제1 다이크로익 미러에서 반사된 상기 반사광에서 광학 부품을 공용하도록 구성되며,
상기 광학 부품은, 상기 제2 광원광, 상기 투과광, 및 상기 반사광을 상기 인터그레이터의 상기 광 입사면에 집광하는 집광 렌즈(collector lens)를 포함하는, 광원 장치.
제6항에 있어서,
상기 도광 광학계는, 상기 제2 광원광이 상기 인터그레이터에 입사할 때까지의 광로 상에 배치된 광학 부품에 의한 전체의 배율이, 상기 제2 광원의 발광 영역이 상기 인터그레이터의 상기 광 입사면에 들어가는(fit) 배율로 설정되고, 상기 반사광이 상기 인터그레이터에 입사할 때까지의 광로 상에 배치된 광학 부품에 의한 전체의 배율이, 상기 광원광 변조기에 있어서의 상기 제1 광원광의 조사 영역이 상기 인터그레이터의 상기 광 입사면에 들어가는(fit) 배율로 설정되어 있는, 광원 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 도광 광학계는,
상기 광원광 변조기의 상기 제1 면의 근방(near)에 설치되고, 상기 제1 면으로부터 출력하는 상기 투과광을 집광하는 제1 렌즈(first lens); 및
상기 광원광 변조기의 상기 제2 면의 근방(near)에 설치되고, 상기 제2 면으로부터 출력하는 상기 반사광을 집광하는 제2 렌즈(second lens)
를 더 포함하는, 광원 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 상기 제2 렌즈보다 작은 사이즈인, 광원 장치.
제9항에 있어서,
상기 제2 렌즈는 복수의 집광 렌즈에 의해 구성되어 있는, 광원 장치.
제1항에 있어서,
상기 광원광 변조기를 회전시키는 모터를 더 포함하고,
상기 모터는, 상기 제1 면에서 대향하도록 상기 광원광 변조기에 장착되어 있는, 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 광원 장치;
화상 신호(video signal)가 입력되는 비디오 인터페이스; 및
출력광원광을 사용하여, 상기 화상 신호에 따른 컬러 광상(光像)을 생성하고, 상기 컬러 광상을 투영하는 투영 유닛(projector unit)
을 포함하는 투영 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 각각을 온?오프하는 구동 타이밍을 제어함으로써, 상기 제1 광원광, 상기 반사광, 상기 제2 광원광을 순환적으로 선택하여 출력광원광으로서 출력하는 광원 제어 수단(light source controller)
을 포함하는 광원 장치.
제14항에 기재된 광원 장치;
화상 신호(video signal)가 입력되는 비디오 인터페이스; 및
상기 출력광원광을 사용하여, 상기 화상 신호에 따른 컬러 광상을 생성하고, 상기 컬러 광상을 투영하는 투영 유닛(projector unit)
을 포함하는 투영 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 광원은, 청색 파장역에서 제1 레이저광을 상기 제1 광원광으로서 발광하고,
상기 광원광 생성 수단은,
상기 제1 레이저광을 여기광으로서 녹색 파장 대역에서 제2 레이저광을 발광하는 형광체층; 및
상기 제1 레이저광을 확산 투과하는 확산층
을 포함하는 컬러 휠(color wheel)을 포함하고,
상기 형광체층과 상기 확산층은, 상기 컬러 휠 상(上)에 설치되어 있고,
상기 제2 광원은, 적색 파장 대역광에서 상기 제2 광원광을 발광하는 발광 다이오드를 포함하는, 투영 장치.
제15항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원 제어 수단은, 적어도 하나의 색의 상기 반사광과 상기 제2 광원광을 부분적으로 오버랩시키도록 상기 구동 타이밍을 제어함으로써, 상기 반사광과 상기 제2 광원광과의 혼색(混色)을 가지는 상기 출력광원광을 생성하고,
상기 투영 수단은, 상기 출력광원광의 색에 따른 상기 컬러 광상을, 상기 출력광원광이 발광하는 타이밍에 동기하여, 생성하고 투영하는, 투영 장치.
제17항에 있어서,
상기 광원 제어 수단은, 상기 제2 광원광만이 발광하는 제1 기간과, 상기 제1 광원광과 상기 제2 광원광이 함께 발광하는 제2 기간이 연속하지 않도록 상기 구동 타이밍을 제어하는, 투영 장치.
제17항에 있어서,
상기 광원 제어 수단은, 상기 반사광의 색을 변화시키는 타이밍에 동기하여, 상기 반사광과 상기 제2 광원광을 오버랩시키도록 상기 구동 타이밍을 제어하여, 상기 혼색을 가지는 상기 출력광원광을 생성하는, 투영 장치.
투영 장치를 위한 화상 투영 방법으로서,
상기 투영 장치는 제1항의 광원장치이고,
상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 각각을 온?오프하는 구동 타이밍을 제어함으로써, 상기 제1 광원광, 상기 반사광, 상기 제2 광원광을 순환적으로 선택하여 출력광원광으로서 출력하는
투영 방법.