特許 6061311 投影装置およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6061311

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】投影装置およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20170106BHJP

   H04N 9/31 20060101ALI20170106BHJP

【ＦＩ】

   G03B21/14 A

   H04N9/31 Z

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-542684(P2014-542684)

(86)(22)【出願日】2012年7月3日

(65)【公表番号】特表2015-505976(P2015-505976A)

(43)【公表日】2015年2月26日

(86)【国際出願番号】CN2012078091

(87)【国際公開番号】WO2013078862

(87)【国際公開日】20130606

【審査請求日】2015年4月24日

(31)【優先権主張番号】201110385139.9

(32)【優先日】2011年11月28日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】514049760

【氏名又は名称】アポトロニクス コーポレイション リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＯＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ ＬＩＭＩＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001302

【氏名又は名称】特許業務法人北青山インターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】フゥ，フェイ

(72)【発明者】

【氏名】リ，イ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン，イー

(72)【発明者】

【氏名】カオ，リャンリャン

【審査官】 田辺 正樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１９１６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４８３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１７９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９７２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２８２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１９４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２８５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２３４３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ２１／００−２１／３０、３３／００−３３／１６

Ｈ０４Ｎ５／６６−５／７４、９／１２−９／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

投影装置において：
少なくとも２つの光線を直接的または間接的に発生させるための少なくとも２つの固体光源であって、励起光を発生させるための第１の固体光源を具え、前記少なくとも２つの光線は異なる色を有し、交互に出力される、固体光源と；
同期信号を発生させるための同期信号発生機と；
前記同期信号に基づいて、前記少なくとも２つの固体光源それぞれにパルス状の駆動力を供給するためのコントローラと；
前記励起光を変換光に変換するための波長変換装置と；
入射する前記変換光を受け取るように配置された第１の色相環であって、第１のセグメントと第２のセグメントとを具える第１の色相環と；
前記第１の色相環を回転駆動させるための第１の駆動機構と；
を具えており、
少なくとも１のサブピリオドの間、前記少なくとも２つの固体光源のうち少なくとも１つは動作状態となり、それ以外の前記少なくとも２つの固体光源は停止状態に維持され、
前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントは前記変換光の経路に交互に配置され、これにより、前記変換光が前記第１のセグメントによってフィルタリングされて第１の原色光が生じ、前記第２のセグメントによってフィルタリングされて第２の原色光が生じ、
前記少なくとも２つの固体光源が、第３の原色光を発生させるための第２の固体光源をさらに具えており、前記投影装置がさらに：
前記第１の色相環を照明するために、前記変換光および前記第３の原色光を結合光へと結合する光結合デバイスを具えており、
前記第１の色相環がさらに第３のセグメントを有し、前記第１、第２、および第３のセグメントが前記結合光の経路に交互に配置され、前記第３の原色光が前記第３のセグメントを通過することを特徴とする投影装置。

【請求項2】

請求項１に記載の投影装置において、前記波長変換装置が：
波長変換物質を保持する第２の色相環と；
前記第２の色相環を回転駆動させる第２の駆動機構と；
を具えており、
前記励起光によって形成された前記第２の色相環上の光スポットは、所定の経路に沿って前記波長変換物質を照射し、前記波長変換物質は前記励起光を前記変換光に変換することを特徴とする投影装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の投影装置において、前記同期信号発生機が前記第１の色相環の移動位置を検出して、前記同期信号を発生させることを特徴とする投影装置。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１項に記載の投影装置において、前記コントローラが、前記第１のセグメントが前記変換光の経路にあるときに第１の動力を前記第１の固体光源に供給し、前記第２のセグメントが前記変換光の経路にあるときに第２の動力を前記第１の固体光源に供給し、前記第３のセグメントが前記変換光の経路にあるときに低動力を前記第１の固体光源に供給し、前記低動力は前記第１および第２の動力よりも低いことを特徴とする投影装置。

【請求項5】

請求項４に記載の投影装置において、前記第３のセグメントが前記変換光の経路にあるときに、スタンバイ状態に維持するために、前記コントローラが前記第１の固体光源を停止させる、あるいは前記第１の固体光源の動力を調整することを特徴とする投影装置。

【請求項6】

請求項１乃至３の何れか１項に記載の投影装置において、前記コントローラが、前記第３のセグメントが前記変換光の経路にあるときに第３の動力を前記第２の固体光源に供給し、前記第１および第２セグメントが前記変換光の経路にあるときに低動力を前記第２の固体光源に供給し、前記低動力は前記第３の動力よりも低いことを特徴とする投影装置。

【請求項7】

請求項６に記載の投影装置において、前記第１または第２のセグメントが前記変換光の経路にあるときに、スタンバイ状態に維持するために、前記コントローラが前記第２の固体光源を停止させる、あるいは前記第２の固体光源の動力を調整することを特徴とする投影装置。

【請求項8】

請求項１に記載の投影装置において、前記第１の色相環がさらに、前記変換光および前記第３の原色光を透過する第４のセグメントを具えており、
第１の駆動機構を駆動させることにより、前記第１、第２、第３、および第４のセグメントは前記変換光および前記第３の原色光の経路に交互に配置され、
前記第４のセグメントが前記変換光および前記第３の原色光の経路にあるときに、前記コントローラは前記第１および第２の固体光源が同時に動作状態となるように制御することを特徴とする投影装置。

【請求項9】

投影装置を制御する方法において：
（ａ）少なくとも２つの固体光源を用いて、色が異なる少なくとも２つの原色光を直接的または間接的に発生させて交互に出力するステップと；
（ｂ）同期信号検出器を用いて、同期信号を発生させるステップと；
（ｃ）コントローラを用いて、少なくともサブピリオドの間に、少なくとも１の固体光源が動作状態となり、少なくとも１の固体光源が停止状態となるように、前記同期信号に基づいて前記少なくとも２つの固体光源の駆動力をパルス状に制御するステップと、を具え、
ステップ（ａ）が：
前記少なくとも２つの固体光源の第１の固体光源を用いて、励起光を発生させるステップと；
波長変換装置を用いて、前記励起光を変換光に変換するステップと；
第１の駆動機構を用いて、第１の色相環を回転駆動させるステップであって、前記第１の色相環は第１および第２のセグメントを有し、これにより、前記第１の色相環が回転したときに前記第１および第２セグメントは前記変換光の経路に交互に配置され、前記変換光が前記第１のセグメントによってフィルタリングされて第１の原色光が生じ、前記第２のセグメントによってフィルタリングされて第２の原色光が生じる、ステップと、
前記少なくとも２つの固体光源の第２の固体光源を用いて、第３の原色光を発生させるステップと；
光結合デバイスを用いて前記変換光および前記第３の原色光を結合し、前記第１の色相環を照射するステップと；
第１の駆動機構を用いて、第３のセグメントを更に有する前記第１の色相環を駆動させるステップと有しており、これにより、前記第１、第２および第３セグメントは前記変換光および前記第３の原色光の経路に交互に配置され、前記第３の原色光は前記第３のセグメントを通過することを特徴とする方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法において、ステップ（ｃ）が：
前記第１のセグメントが前記変換光の経路にあるときに第１の動力を前記第１の固体光源に供給し、前記第２のセグメントが前記変換光の経路にあるときに第２の動力を前記第１の固体光源に供給し、前記第３のセグメントが前記変換光の経路にあるときに低動力を前記第１の固体光源に供給し、前記低動力は前記第１および第２の動力よりも低く、前記第３のセグメントが前記変換光の経路にあるときに第３の動力を前記第２の固体光源に供給し、前記第１および第２のセグメントが前記変換光の経路にあるときに別の低動力を前記第２の固体光源に供給し、前記別の低動力は前記第３の動力よりも低くなるように、前記コントローラを使用するステップを有することを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、投影の分野に関するものである。より具体的には、本発明は、投影装置及びそれを制御する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の投影表示システムでは、ＬＤ（レーザダイオード）またはＬＥＤ（発光ダイオード）といった少なくとも２つの固体光源（略してＳＳＬＳ）を一般に使用して、色が異なる少なくとも２つの原色光線を直接的または間接的に発生させる。しかしながら、このような投影システムでは、各ＳＳＬＳの動力は一定である。そのため、少なくとも２つの原色の光線が交互に出力される必要がある場合であっても、各ＳＳＬＳは動作状態にあり続ける。この少なくとも２つの原色光線の交互の出力は、光フィルタ環を用いた光フィルタリングによって達成され、これは投影装置の高いエネルギ消費を招いてしまう。

【0003】

要するに、投影装置及びその制御方法は、既存の技術において投影装置のそれぞれのＳＳＬＳを動作状態に維持し続けることによって起こる高いエネルギ消費の問題を解決する必要がある。

【発明の概要】

【0004】

本発明の目的は、投影装置のエネルギ消費を減少させるために、投影装置及びその制御方法を提供することである。

【0005】

上記問題を解決するために、本発明は投影装置を提供しており、当該投影装置は、少なくとも２つの固体光源と、同期信号発生機と、コントローラとを有する。少なくとも２つの固体光源は、少なくとも２つの光線を直接的または間接的に発生させるために使用され、少なくとも２つの光線は異なる色を有し、交互に出力される。同期信号発生機は同期信号を発生させるために使用される。コントローラは、同期信号に基づいてパルス状に駆動力を供給し、少なくとも２つの固体光源それぞれの動力を制御するために使用される。少なくとも１のサブピリオドの間、少なくとも２つの固体光源の一方は通常の動作状態となり、少なくとも２つの固体光源の他方は停止状態となる。

【0006】

一態様では、少なくとも２つの固体光源は励起光を発生させるための第１の固体光源を具え、投影装置はさらに、波長変換装置と、第１の色相環と、第１の駆動機構とを具える。波長変換装置は、励起光を変換光に変換するために使用される。第１の色相環は第１のセグメントと第２のセグメントとを具え、変換光が第１の色相環に入射する。第１の駆動機構は、第１の色相環を回転駆動させるために使用される。第１のセグメントおよび第２のセグメントは交互に変換光の経路に配置され、これにより、変換光は、第１の原色光を生じさせるために第１のセグメントによってフィルタリングされ、第２の原色光を生じさせるために第２のセグメントによってフィルタリングされる。

【0007】

他の態様では、波長変換装置は、波長変換物質を保持する第２の色相環と、第２の駆動機構とを具えている。この第２の駆動機構を用いて第２の色相環を回転駆動させ、励起光によって形成された第２の色相環上のスポットは所定の経路に沿って波長変換物質を照射し、波長変換物質は励起光を変換光に変換する。

【0008】

他の態様では、少なくとも２つの固体光源は、第３の原色光を発生させるための第２の固体光源を具えており、投影装置はさらに、変換光および第３の原色光を結合光へと結合して、第１の色相環を照射する光結合デバイスを具える。第１の色相環はさらに、第３のセグメントを有する。第１の駆動機構を駆動させることにより、第１、第２、および第３のセグメントが結合光の経路に交互に配置され、第３の原色光は第３のセグメントを通過する。

【0009】

他の態様では、少なくとも２つの固体光源は第３の原色光を発生させるための第２の固体光源を具えており、投影装置はさらに、第１、第２、および第３の原色光を結合光へと結合する光結合デバイスを具えており、第１の色相環はさらに第３のセグメントを具え、第１の駆動機構を駆動させることによって、第１、第２、および第３のセグメントは交互に変換光の経路に配置される。

【0010】

他の態様では、同期信号発生機が、第１の色相環の移動位置を検出して同期信号を生成する。

【0011】

他の態様では、コントローラは、第１のセグメントが変換光の経路にあるときに第１の動力を第１の固体光源に供給し、第２のセグメントが変換光の経路にあるときに第２の動力を第１の固体光源に供給し、第３のセグメントが変換光の経路にあるときに低動力を第１の固体光源に供給し、この低動力は第１および第２の動力よりも低い。

【0012】

他の態様では、第３のセグメントが変換光の経路にあるときに第１の固体光源をスタンバイ状態に維持するために、第１の固体光源を停止させるか、あるいは第１の固体光源への低動力が調整される。

【0013】

他の態様では、コントローラは、第３のセグメントが変換光の経路にあるときに第３の動力を第２の固体光源に供給し、第１または第２のセグメントが変換光の経路にあるときに低動力を第２の固体光源に供給し、この低動力は第３の動力よりも低い。

【0014】

他の態様では、第１または第２のセグメントが変換光の経路にあるときに第２の固体光源をスタンバイ状態に維持するために、第２の固体光源を停止させるか、第２の固体光源への低動力が調整される。

【0015】

他の態様では、第１の色相環がさらに、変換光および第３の原色光を透過させる第４のセグメントを具えており、第１の色相環を駆動させることによって、第１、第２、第３および第４のセグメントは交互に変換光および第３の原色光の経路になる。第４のセグメントが変換光および第３の原色光の経路にあるとき、コントローラは、第１および第２の固体光源を通常の動作状態に同時に制御する。

【0016】

上記問題点を解決するために、本発明はさらに投影装置を制御する方法を提供しており、当該方法は：
（ａ）少なくとも２つの固体光源を用いて、色が異なる少なくとも２の原色光を直接的または間接的に発生させて出力するステップと；
（ｂ）同期信号発生機を用いて同期信号を発生させるステップと；
（ｃ）少なくともサブピリオドの間、少なくとも１の固体光源が通常の動作状態にあり、少なくとも１の固体光源が停止状態にあるように、同期信号に基づいて、コントローラを用いて少なくとも２つの固体光源の駆動力をパルス状に制御するステップと、を有する。

【0017】

他の態様では、ステップ（ａ）は：少なくとも２つの固体光源の第１の固体光源を用いて、励起光を発生させるステップと；波長変換装置を用いて、励起光を変換光に変換するステップと；第１の駆動機構を用いて、第１の色相環を回転駆動させるステップとを含んでおり、色相環は第１および第２のセグメントを有し、第１および第２のセグメントは変換光の経路に交互に配置され、これにより、変換光が第１のセグメントにフィルタリングされて第１の原色光が発生し、第２のセグメントにフィルタリングされて第２の原色光が発生する。

【0018】

他の態様では、ステップ（ａ）はさらに：少なくとも２つの固体光源の第２の固体光源を用いて、第３の原色光を発生させるステップと；光結合デバイスを用いて、変換光および第３の原色光を結合光へと結合して、第１の色相環を照射するステップとを含む。第１の駆動機構は、第３のセグメントを更に有する第１の色相環を駆動し、これにより、第１、第２、および第３のセグメントは結合光の経路に交互に配置され、第３の原色光は第３のセグメントを通過する。

【0019】

他の態様では、ステップ（ａ）はさらに：少なくとも２つの固体光源の第２の固体光源を用いて、第３の原色光を発生させるステップと；光結合デバイスを用いて、第１、第２および第３の原色光を結合光へと結合するステップと；駆動機構を用いて、第３のセグメントをさらに有する第１の色相環を駆動させるステップとを含み、これにより、第１、第２、および第３のセグメントは、変換光の経路に交互に配置される。

【0020】

他の態様では、ステップ（ｃ）は、コントローラを用いて、第１のセグメントが変換光の経路にあるときに第１の動力を第１の固体光源に供給し、第２のセグメントが変換光の経路にあるときに第２の動力を第１の固体光源に供給し、第３のセグメントが変換光の経路にあるときに低動力を第１の固体光源に供給するステップを含んでおり、この低動力は第１および第２の動力よりも低い。さらに、このコントローラは、第３のセグメントが変換光の経路にあるときに第３の動力を第２の固体光源に供給し、第１および第２のセグメントが変換光の経路にあるときに別の低動力を第２の固体光源に供給するために使用され、別の低動力は第３の動力よりも低い。

【0021】

本発明の利点は、先行技術とは異なり、本発明の投影装置および制御方法は、同期信号に基づく制御によって、投影装置が通常動作する状態の下でエネルギ消費を減少させることができ、少なくとも１のサブピリオドの間、少なくとも２つの固体光源の一方を通常の動作状態に、少なくとも２つの固体光源の他方を停止状態に維持する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本投影装置の第１の実施形態を概略的に示している。

【図2】図２は、図１に示す投影装置に使用される第１の色相環を概略的に示している。

【図3】図３は、図２に示す第１の色相環を適用した場合の原色光の輝度の例を示している。

【図4】図４は、図２に示す第１の色相環を適用した場合の第１の固体光源の動力を示している。

【図5】図５は、図２に示す第１の色相環を適用した場合の第２の固体光源の動力を示している。

【図6】図６は、図１に示す投影装置の他の第１の色相環を示している。

【図7】図７は、図６に示す色相環を適用した場合の原色光の輝度の例を示している。

【図8】図８は、図６に示す第１の色相環を適用した場合の第１の固体光源の動力を示している。

【図9】図９は、図６に示す第１の色相環を適用した場合の第２の固体光源の動力を示している。

【図10】図１０は、本投影装置の第２の実施形態を概略的に示している。

【図11】図１１は、本発明の投影装置の制御方法を概略的に示している。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１を参照すると、図１は、第１の実施形態における投影装置の概略的な構造を示している。図１に示すように、本実施形態の投影装置は主に、光源システム１０と、光調整システム１１と、スクリーン１２と、同期信号発生機１３と、コントローラ１４とを具えている。

【0024】

この実施形態では、光源システム１０は、第１のＳＳＬＳ１０１と、第２のＳＳＬＳ１０２と、第１の色相環１０３と、第２の色相環１０４と、第１の駆動機構１０５と、第２の駆動機構１０６と、光結合デバイス１０７と、集光デバイス１０８および１０９とを具えている。第１のＳＳＬＳ１０１を用いて励起光を発生させて、励起光は第２の色相環１０４に入射する。波長変換物質（図示せず）が第２の色相環１０４上に設けられて、励起光を変換光に変換する。第２の駆動機構１０６は第２の色相環１０４を駆動して、所定の経路に沿って、第１のＳＳＬＳ１０１によって生じた励起光により第２の色相環１０４上に形成された光スポットに波長変換物質を照射させる。これにより、励起光によって形成された第２の色相環１０４上の光スポットにより、波長変換物質の同一位置を長時間照射することで生じる過熱を防ぐことができる。本発明の他の実施形態では、第２の色相環１０４および第２の駆動機構１０６は、その包装資材中の適切な波長変換物質と併用される発光装置といった、他の波長変換装置と置換することができる。

【0025】

第２の色相環１０４から出力された変換光は集光デバイス１０８によって集光され、次いで、光結合デバイス１０７を照射して通過し、最後に、集光デバイス１０９によって集光されて第１の色相環１０３を照射する。この実施形態では、集光デバイス１０８および１０９は、レンズまたは他の適切な光学要素である。図２に示すように、第１の色相環１０３は、第１のセグメント１０３１と、第２のセグメント１０３２と、第３のセグメント１０３３とを有する。変換光は、第１のセグメント１０３１にフィルタリングされたときに第１の原色光となり、第２のセグメント１０３２にフィルタリングされたときに第２の原色光となる。

【0026】

第２のＳＳＬＳ１０２は第３の原色光を発生させる。第２のＳＳＬＳ１０２によって発生した第３の原色光は光結合デバイス１０７によって反射され、次いで、第２の色相環１０４によって生じた変換光と結合される。この実施形態では、光結合デバイス１０７は、光スプリットフィルタまたは他の適切な光学要素である。変換光および第３の原色光は光結合デバイス１０７によって結合され、次いで第１の色相環１０３に入射する。

【0027】

第１のセグメント１０３１、第２のセグメント１０３２、および第３のセグメント１０３３を変換光および第３の原色光の経路に交互に配置させるため、第１の駆動機構１０５は第１の色相環１０３を回転駆動させる。第１のセグメント１０３１は、入射した変換光および第３の原色光をフィルタリングし、第１の原色光を通過させる。第２のセグメント１０３２は、入射した変換光および第３の原色光をフィルタリングし、第２の原色光を通過させる。第３のセグメント１０３３は、変換光および第３の原色光が入射したときに第３の原色光のみを通過させるようフィルタリングする。したがって、第１の色相環１０３は、色が異なる第１、第２、および第３の原色光を交互に出力する。第３の原色光を散乱させてデコヒーレンスを実現するために、散乱物質または散乱微小構造を第３のセグメント１０３３上に配置してもよい。第１、第２、および第３の原色光は光調整システム１１によって調整され、次いでスクリーン１２上に投影される。

【0028】

本実施形態では、第１のＳＳＬＳ１０１は、青色光、ＵＶ光または近ＵＶ光を放出するレーザダイオードまたは発光ダイオードである。第２のＳＳＬＳ１０２は、青色光のレーザダイオードまたは発光ダイオードである。第２の色相環１０４上の波長変換物質は、第１のＳＳＬＳ１０１によって生じた励起光を黄色光に変換する黄色蛍光体である。第１の色相環１０３上の第１のセグメント１０３１、第２のセグメント１０３２、および第３のセグメント１０３３は、赤色光のフィルタリングセグメント、緑色光のフィルタリングセグメント、青色光の透過セグメントであり、第１のセグメント１０３１は入射する黄色光および青色光をフィルタリングして赤色光を出力し、第２のセグメント１０３２は入射する黄色光および青色光をフィルタリングして緑色光を出力し、第３のセグメント１０３３は入射する黄色光および青色光を受けたときに青色光をのみを透過する。したがって、第１の色相環１０３は、赤色光、緑色光および青色光（ＲＧＢ）である３つの原色光を交互に発生させる。共通の表示プロセスにおける、赤色光Ｒ、緑色光Ｇおよび青色光Ｂの輝度が図３に図示されている。他の実施形態では、上記の光源システム１０は、他の色の３つの原色光を生じさせることができる。

【0029】

同期信号発生機１３は、第１の色相環１０３の移動位置を検出して、同期信号を生成する。より具体的には、同期信号発生機１３は第１の色相環１０３上の専用標識を検出し、この標識を検出するたびに同期パルスを生成することができる。他の実施形態では、同期信号発生機１３は、特定の原色光の輝度を検出するといった他の手段によって同期信号を発生させることができる。

【0030】

図４および図５に示すように、コントローラ１４は、同期信号に応じて、第１、第２、および第３のセグメント１０３１、１０３２、１０３３が変換光および第３の原色光の光路に配置されたときを特定する。コントローラ１４は、第１のセグメントが変換光および第３の原色光の経路にあるときに第１の動力を第１のＳＳＬＳ１０１に供給し、第２のセグメントが変換光および第３の原色光の経路にあるときに第２の動力を第１のＳＳＬＳ１０１に供給し、このようにして、第１のＳＳＬＳ１０１は通常の動作状態となる。このコントローラ１４はさらに、第３のセグメントが変換光および第３の原色光の経路にあるときに第３の動力を第２のＳＳＬＳ１０２に供給し、このようにして、第２のＳＳＬＳ１０２は通常の動作状態となる。したがって、第１、第２および第３の原色光を、投影ディスプレイの要件を満たすのに必要な輝度に調整することができる。図４に示すように、第１の動力および第２の動力は同一であることを示しているが、実際には、原色光それぞれに必要な輝度に基づいて、第１、第２、および第３の動力をランダムに調整することができる。

【0031】

さらに、本実施形態では、コントローラ１４は、第１のセグメント１０３１または第２のセグメント１０３２が変換光および第３の原色光の経路に配置されたときに低動力を第２のＳＳＬＳ１０２に供給し、この低動力は第３の動力よりも低い。このようにして、第２のＳＳＬＳ１０２は停止状態となる。さらに、コントローラ１４は、第３のセグメント１０３３が変換光および第３の原色光の経路にあるときに別の低動力を第１のＳＳＬＳ１０１に供給し、この別の低動力は第１および第２の動力よりも低い。このようにして、第１のＳＳＬＳ１０１は停止状態となる。

【0032】

好適な実施形態では、第２のＳＳＬＳ１０２をウォームアップ状態に維持するために、第１のセグメント１０３１または第２のセグメント１０３２が変換光および第３の原色光の経路に配置されるとき、コントローラ１４は第２のＳＳＬ１０２を停止させるか、その動力を調整する。第１のＳＳＬＳ１０１をウォームアップ状態に維持するために、第３のセグメント１０３３が変換光および第３の原色光の経路に配置されるとき、コントローラ１４は第１のＳＳＬ１０１を停止させるか、その動力を調整する。第１および第２のＳＳＬＳ１０１、１０２がウォームアップ状態にある場合、それらを所定の温度に維持することができ、これにより、より迅速に通常の動作状態にして、状態が変化する時間を減少させる。

【0033】

上記方法により、コントローラ１４は第１のＳＳＬＳ１０１および第２のＳＳＬＳ１０２の動力をパルス状に制御して、通常動作状態と停止状態の間を交互にシフトさせるため、投影装置が上手く動作している状況で投影装置のエネルギ消費を減少させる。

【0034】

さらに、第１のＳＳＬＳ１０１および第２のＳＳＬＳ１０２がパルス状に動作することで第１および第２のＳＳＬＳによって発生する熱を減少させることができるため、高い動力で駆動した場合により高い輝度の光を出力することができる。換言すると、同一の輝度を出力する場合、第１のＳＳＬＳ１０１および第２のＳＳＬＳ０２の量を減らして、システム全体のコストを低下させることができる。

【0035】

図６は、第１のセグメント１０３１、第２のセグメント１０３２および第３のセグメント１０３３は当然のことながら、第４のセグメント１０３４を有する第１の色相環１０３を示している。第１のセグメント１０３１、第２のセグメント１０３２、第３のセグメント１０３３、および第４のセグメント１０３４が交互に、光結合デバイス１０７によって結合された変換光と第３の原色光の結合光の経路に配置されるようになるために、第１の駆動機構１０５は第１の色相環１０３を回転駆動させる。変換光および第３の原色光は第４のセグメント１０３４を通過し、白色光として出力される。一般的な表示プロセスにおける、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂおよび白色光Ｗの輝度が図７に図示されている。一方、図８および図９に示すように、第１の色相環１０３の第４のセグメント１０３４が変換光および第３の原色光の経路に配置されたとき、コントローラ１４は第１のＳＳＬＳ１０１および第２のＳＳＬＳ１０２が同時に通常動作状態となるように制御するため、第１の色相環１０３は白色を光調整システム１１に出力し、白色光を強めるという目的を達成する。さらに、第１のＳＳＬＳ１０１と第２のＳＳＬＳ１０２のデューティサイクルが増加し、使用効率も増加する。

【0036】

図１０を参照すると、図１０は、本発明の第２の実施形態による投影装置を示している。図１０に示すように、この実施形態の投影装置は主に、光源システムと、光調整システム２１と、スクリーン２２と、同期信号発生機２３と、コントローラ２４とを具えている。

【0037】

この実施形態では、光源システムは、第１のＳＳＬＳ２０１と、第２のＳＳＬＳ２０２と、第１の色相環２０３と、第２の色相環２０４と、第１の駆動機構２０５と、第２の駆動機構２０６と、光結合デバイス２０７と、集光デバイス２０８および２０９とを具えている。この実施形態の投影装置と、図１に示す実施形態の投影装置の相違点は、第２のＳＳＬＳ２０２および光結合デバイス２０７が、第１の色相環２０３から下流に配置されている点である。したがって、光結合デバイス２０７を通り、第２のＳＳＬＳ２０２によって発生した第３の原色光は、第１の色相環２０３によって発生した第１の原色光と第２の原色光の光路と結合される。

【0038】

この実施形態では、第１の色相環２０３はまた、第１のセグメントと、第２のセグメントと、第３のセグメントとを有しており、これらのセグメントは第１の駆動機構２０５によって駆動されて、第２の色相環２０４によって発生した変換光の光路に交互に配置される。第２の色相環２０４によって発生した変換光は、第１のセグメントによってフィルタリングされた後に第１の原色光となり、第２のセグメントによってフィルタリングされた後に第２の原色光となる。

【0039】

コントローラ２４は、同期信号発生機２３によって発生した同期信号に応じて、第１、第２、および第３のセグメントが変換光の光路に配置されるときを特定する。コントローラ２４は、第１のセグメントが変換光の経路にあるときに第１の動力を第１のＳＳＬＳ２０１に供給し、第２のセグメントが変換光の経路にあるときに第２の動力を第１のＳＳＬＳ２０１に供給し、第３のセグメントが変換光の経路にあるときに低動力を第１のＳＳＬＳ２０１に供給し、この低動力は第１および第２の動力よりも小さい。さらに、このコントローラ２４は、第３のセグメントが変換光の経路にあるときに第３の動力を第２のＳＳＬＳ２０２に供給し、第１および第２セグメントが変換光の経路にあるときに低動力を第２のＳＳＬＳ２０２に供給し、この別の低動力は第３の動力よりも低い。

【0040】

第２のＳＳＬＳ２０２によって発生した第３の原色光は光調整システム２１に直接入射するため、第１または第２のセグメントが変換光の経路に配置されたとき、第３の原色光による第１および第２原色光への干渉が人間の目によって知覚されないというように、第２のＳＳＬＳ２０２によって発生した第３の原色光が第１および第２原色光に何ら影響を与えない程度まで第２のＳＳＬＳ２０２の動力が調整される。好適には、第２のＳＳＬＳ２０２をウォームアップ（スタンバイ）状態に維持するために、第１または第２のセグメントが変換光の経路に配置されたとき、コントローラ２４は第２のＳＳＬＳ２０２を停止させるか、その動力を調整する。第１のＳＳＬＳ２０１をウォームアップ（スタンバイ）状態に維持するために、第３のセグメントが変換光の経路に配置されたとき、コントローラ２４は第１のＳＳＬＳ２０１を停止させるか、その動力を調整する。

【0041】

上記方法により、コントローラによってもたらされる第１および第２のＳＳＬＳへの動力をパルス状に制御することによって、第１のＳＳＬＳ２０１および第２のＳＳＬＳ２０２は交互に通常の動作状態および停止状態となる。したがって、投影装置が通常動作することができる状況では投影装置のエネルギ消費を減少させることができる。

【0042】

さらに、第１のＳＳＬＳ２０１および第２のＳＳＬＳ２０２がパルス状に動作することで第１および第２のＳＳＬＳ２０１、２０２によって発生する熱を減少させることができるため、高い動力によって駆動された場合により高い輝度の光を出力することができる。換言すると、同一の輝度を出力する場合、第１のＳＳＬＳ２０１および第２のＳＳＬＳ２０２の量を減らして、システム全体のコストを低下させることができる。

【0043】

さらに、第１の実施形態および第２実施形態に記載の投影装置を除き、同期信号発生機およびコントローラは、少なくとも２つのＳＳＬＳを具えて、色が異なる少なくとも２の原色光を直接的または間接的に交互に発生させるために使用する他の投影装置においても利用することができる。一方、少なくともサブピリオドの間、少なくとも２つのＳＳＬＳの少なくとも一方が通常動作状態となり、少なくとも２つのＳＳＬＳの他方が停止状態となることを実現するために、コントローラは、同期信号に基づいて少なくとも２つのＳＳＬＳの動力をパルス状に制御する。この方法によって、投影装置のエネルギ消費が低減する。

【0044】

図１１を参照すると、図１１は、本発明における投影装置の制御方法の概略図である。図１１に示すように、この実施形態における制御方法は、以下のステップを具えている。

【0045】

ステップＳ３１では、少なくとも２つのＳＳＬＳが、色が異なる少なくとも２つの原色光線を直接的または間接的に交互に出力する。このステップは、上述した第１および第２実施形態に記載の方法によって、あるいは当該分野において周知の他の方法によって実現することができ、したがって以下で詳細には記載しない。

【0046】

ステップＳ３２では、同期信号発生機を適用して同期信号を発生させる。このステップでは、原色光を発生させるために使用される色相環の移動位置を検出することによって、同期信号を生成することができる。

【0047】

ステップＳ３３では、少なくともサブピリオドの間、少なくとも２つのＳＳＬＳの少なくとも一方が動作状態となり、少なくとも２つのＳＳＬＳの他方が停止状態となることを実現するために、コントローラを用いて、同期信号に基づいて少なくとも２つのＳＳＬＳの動力をパルス状に制御する。このステップは、上述した第１の実施形態および第２の実施形態に記載の方法によって実現することができ、したがって以下で詳細には記載しない。

【0048】

本発明の投影装置および制御方法は、同期信号に基づく制御によって、投影装置が通常動作する状況下でエネルギ消費を低下させることができ、この制御は、少なくとも１のサブピリオドの間、少なくとも２つのＳＳＬＳの一方を動作状態にして、少なくとも２つのＳＳＬＳの他方を停止状態に維持する。

【0049】

動力の制御は、電流または電圧を変化させる、パルス幅の（デューティサイクル）比を駆動信号の全パルス幅に変化させるといった、多くの方法によって実現しうることは理解できる。これらの方法の全ては周知であり、詳しくは記載しない。

【0050】

本発明の以上の記載により、当業者は現時点で最良のモードであると考えられる本発明を使用することができるが、当業者は本書に記載の特定の実施形態、方法、および例示の変化態様、組み合わせ、および均等物の存在について理解し、認識するであろう。したがって、本発明は、上述した実施形態、方法、及び例示によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲による発明の範囲および概念に収まる全ての実施形態及び方法によって限定されるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】