JP2002540448A - Illumination system using optical feedback - Google Patents

Illumination system using optical feedback

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JP2002540448A
JP2002540448A JP2000607033A JP2000607033A JP2002540448A JP 2002540448 A JP2002540448 A JP 2002540448A JP 2000607033 A JP2000607033 A JP 2000607033A JP 2000607033 A JP2000607033 A JP 2000607033A JP 2002540448 A JP2002540448 A JP 2002540448A
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ポポビッチ、ミラン・エム
ウォルダーン、ジョナサン・ディー
アダムス、マイケル・アール
ナバース、シー・デイビッド
ストリー、ジョン・ジェイ
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デジレンズ・インコーポレイテッド
ポポビッチ、ミラン・エム
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Abstract

(57)【要約】 所定の照明出力を維持するための光学的フィードバックを用いる照明システムを開示する。該照明システムは、それへの入射光をフィルタリングするための電気的に制御可能な光学フィルタ(106)と、光検出器(304)とを有する。光検出器は、電気的に制御可能な光学フィルタとデータをやりとりできる。電気的に制御可能な光学フィルタによってフィルタリングされた光の全て又は一部が光検出器によって検出され、少なくとも1つの所定の値と比較される。光検出器によって生成された信号が、前記少なくとも1つの所定の値と比較したときに異なっている場合は、電気的に制御可能な光学フィルタの1又は複数のフィルタリング特性が変えられ、これにより電気的に制御可能な光学フィルタによってフィルタリングされる光の量が変わることになる。電気的に制御可能な光学フィルタのフィルタリング特性の変更は、光検出器によって生成される信号が、少なくとも1つの所定の値と実質的に一致するまで継続して行われる。 SUMMARY An illumination system using optical feedback to maintain a predetermined illumination output is disclosed. The illumination system has an electrically controllable optical filter (106) for filtering light incident thereon and a photodetector (304). The photodetector can exchange data with an electrically controllable optical filter. All or part of the light filtered by the electrically controllable optical filter is detected by a photodetector and compared to at least one predetermined value. If the signal generated by the photodetector is different when compared to the at least one predetermined value, one or more filtering characteristics of the electrically controllable optical filter are altered, thereby changing the electrical characteristic. The amount of light filtered by the optically controllable optical filter will vary. Changing the filtering characteristics of the electrically controllable optical filter continues until the signal generated by the photodetector substantially matches at least one predetermined value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (発明の背景) (発明の分野) 本発明は、一般的に照明システムに関連するものであり、特に光学的フィード
バックを用いる照明システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to lighting systems, and more particularly to lighting systems that use optical feedback.

【0002】 (関連技術の説明) 照明システムは、イメージディスプレイ等の対象物を照明するための光を発生
する。残念ながら、従来型の照明システムの出力光は、多くの場合光の強さが一
様でない。光強度の分散は、出力光のスペクトルの周波数にわたって均一である
か、或いは1又は複数のその可視光の帯域幅(例えば赤色、緑色、又は青色の光
)に不均一に集中し得る。このような光の強さの不均一性は、照明システムの光
源の温度のばらつき、光源の物理的変化、又は光源が動作する際の周囲条件の変
化に関連する寿命等の様々な原因によって生じ得る。
(Description of Related Art) An illumination system generates light for illuminating an object such as an image display. Unfortunately, the output light of conventional lighting systems often has non-uniform light intensity. The dispersion of light intensity may be uniform over the frequency of the spectrum of the output light, or may be unevenly concentrated in one or more of its visible light bandwidths (eg, red, green, or blue light). Such light intensity non-uniformities can be caused by a variety of sources, such as variations in the temperature of the light sources in the lighting system, physical changes in the light sources, or lifetimes associated with changes in the ambient conditions under which the light sources operate. obtain.

【0003】 (発明の概要) 本発明は、所定の光強度出力を維持するための光学的フィードバックを用いる
照明システムに関するものである。本発明の照明システムは、受け取った光をフ
ィルタリングするための電気的に制御可能な光学フィルタを用いている。また、
この照明システムは、電気的に制御可能な光学フィルタによってフィルタリング
された光の少なくとも一部を検出する光検出器を備える。光検出器は、電気的に
制御可能な光学フィルタとデータのやり取りを行う。電気的に制御可能な光学フ
ィルタによってフィルタリングされた光の全部又は一部は、光検出器によって検
出され、光検出器は、対応する信号を生成し、この信号が少なくとも1つの所定
の値と比較される。光検出器によって生成された信号が、前記少なくとも1つの
所定の値と比較して異なっている場合には、電気的に制御可能な光学フィルタの
1又は複数のフィルタリング特性が変更され、これにより電気的に制御可能な光
学フィルタによってフィルタリングされる光の量が変わることになる。電気的に
制御可能な光学フィルタのフィルタリング特性の変更は、光検出器によって生成
される信号が、前記少なくとも1つの所定の値と実質的に一致するまで継続して
行われる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an illumination system that uses optical feedback to maintain a predetermined light intensity output. The illumination system of the present invention uses an electrically controllable optical filter to filter the received light. Also,
The illumination system includes a photodetector that detects at least a portion of the light filtered by an electrically controllable optical filter. The photodetector exchanges data with an electrically controllable optical filter. All or part of the light filtered by the electrically controllable optical filter is detected by a photodetector, which generates a corresponding signal, which is compared with at least one predetermined value. Is done. If the signal generated by the photodetector is different compared to the at least one predetermined value, one or more filtering characteristics of the electrically controllable optical filter are altered, thereby changing the electrical characteristics. The amount of light filtered by the optically controllable optical filter will vary. Changing the filtering characteristics of the electrically controllable optical filter continues until the signal generated by the photodetector substantially matches the at least one predetermined value.

【0004】 或る実施態様では、電気的に制御可能な光学フィルタが、1個又は複数の電気
的に切換可能なホログラフィー光学要素を有する。電気的に切換可能なホログラ
フィー光学要素のそれぞれは、それが受け取る電圧の大きさに応じて活動状態又
は非活動状態で動作する。非活動状態では、電気的に切換可能なホログラフィー
光学要素への入射光は、実質的に変わることなくそれを透過する。活動状態では
、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素が、受け取った入射光の選択帯域
幅を、少なくともゼロ次回折成分と1次回折成分とに回折する。入射光のうち他
の回折されない部分は、活動状態の電気的に切換可能なホログラフィー光学要素
を実質的に変わることなく透過する。活動状態において、ゼロ次回折成分と1次
回折成分の光の強度は、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素が受け取る
電圧の大きさによって決まる。
[0004] In some embodiments, the electrically controllable optical filter has one or more electrically switchable holographic optical elements. Each electrically switchable holographic optical element operates in an active or inactive state depending on the magnitude of the voltage it receives. In the inactive state, light incident on the electrically switchable holographic optical element transmits through it substantially unchanged. In the active state, the electrically switchable holographic optical element diffracts the selected bandwidth of the received incident light into at least a zero-order diffracted component and a first-order diffracted component. Other undiffracted portions of the incident light are transmitted substantially unchanged through the active, electrically switchable holographic optical element. In the active state, the light intensities of the zero-order and first-order diffraction components depend on the magnitude of the voltage received by the electrically switchable holographic optical element.

【0005】 本発明は様々な実施形態があるが、その特定の実施形態を実施例及び図面によ
って示し、以下詳細に説明する。しかし、図面及び実施例の説明における実施例
の開示は、本発明をその開示した形態に限定することを意図するものではないこ
とを了解されたい。逆に、本発明は、添付の請求項によって定められる本発明の
真の範囲の中で取り得る様々な異なる形態を包含している。
While the present invention has various embodiments, particular embodiments thereof are shown by way of example and drawings and described in detail below. It should be understood, however, that the disclosure of the examples in the drawings and description of examples is not intended to limit the invention to the form disclosed. On the contrary, the invention encompasses various different forms that may come within the true scope of the invention as defined by the appended claims.

【0006】 また、図面を参照することにより本発明はより良く理解され、且つその様々な
目的、特徴及び利点が当業者に明らかなものとなろう。
The present invention may be better understood, and its various objects, features and advantages made apparent to those skilled in the art by referencing the drawings.

【0007】 (好ましい実施例の説明) 図1は、本発明による、1又は複数の所定の光強度で照明光を発生する光学的
フィードバックを用いる照明システムの実施例の一つを示す。図1の照明システ
ムは、光源102、レンズ104、電気的に制御可能な光学フィルタ106、光
偏向器108、及びフィードバックシステム110を有する。
Description of the Preferred Embodiment FIG. 1 shows one embodiment of an illumination system that uses optical feedback to generate illumination light at one or more predetermined light intensities according to the present invention. The illumination system of FIG. 1 includes a light source 102, a lens 104, an electrically controllable optical filter 106, a light deflector 108, and a feedback system 110.

【0008】 図1に示す光源102は、可視光帯域幅の光を発生する。この光は、原色成分
(例えば赤色、緑色、及び青色の帯域幅の光)を含む。好ましい実施態様では、
光源102は、赤色、緑色、及び青色の帯域幅の成分の光を連続的に発光する1
個の光源である。或いは、光源102が、それぞれが連続的に赤色、緑色、及び
青色の帯域幅の光を発光する3つの独立した光源を含み得る。更に別の実施態様
では、光源102が、1個の光源であれ、3つの独立した光源であれ、赤色、緑
色、及び青色の帯域幅の光を順次発光し得る。またこの光源はレーザーであり得
る。
The light source 102 shown in FIG. 1 generates light having a visible light bandwidth. This light includes primary color components (eg, red, green, and blue bandwidth light). In a preferred embodiment,
The light source 102 continuously emits light of red, green, and blue bandwidth components 1
Light sources. Alternatively, light source 102 may include three independent light sources, each emitting light in the red, green, and blue bandwidths sequentially. In yet another embodiment, whether the light source 102 is a single light source or three independent light sources, it can emit red, green, and blue bandwidth light sequentially. The light source can also be a laser.

【0009】 図1に示す実施例では、光源102が発光した光が、レンズ104によって平
行光線112に平行化される。平行化レンズ104は、従来型の光学素子、即ち
レンズ系及び/又はガラス、プラスチック等から形成されたミラー要素によって
構成され得る。このレンズ104の実施態様は、基本的に静的である。或いは、
レンズ104が、1999年8月3日出願の同時係属中の米国特許出願第09/366
,449号(名称Pancake Window Display System Employing One Or More Switchab
le Holographic Optical Elements)に記載のように1個又は複数の電気的に切
換可能なホログラフィー光学要素の形態を取り得る。上記米国特許出願は、引用
により本明細書の一部とする。
In the embodiment shown in FIG. 1, light emitted by the light source 102 is collimated by the lens 104 into a parallel light beam 112. The collimating lens 104 may be constituted by conventional optical elements, i.e., a lens system and / or mirror elements formed from glass, plastic, or the like. This embodiment of the lens 104 is essentially static. Or,
Lens 104 is disclosed in co-pending US patent application Ser. No. 09/366, filed Aug. 3, 1999.
No.449 (Name Pancake Window Display System Employing One Or More Switchab
le Holographic Optical Elements) can take the form of one or more electrically switchable holographic optical elements. The above U.S. patent application is incorporated herein by reference.

【0010】 レンズ104を透過した平行光線112は、電気的に制御可能な光学フィルタ
106に入射する。フィルタ106は、フィードバックシステム110によって
生成された1又は複数のフィードバック制御信号に従って、平行光線112をフ
ィルタリングするように動作する。フィルタ106を通過しフィルタリング済み
の光114は、偏向器108に入射し、この偏向器は、フィルタリング済みの光
114の全部又は一部をフィードバックシステム110へと偏向する。偏向され
なかったフィルタリング済みの光114は、対象物の照明のための照明光116
として偏向器108から発せられる。
The parallel light beam 112 transmitted through the lens 104 is incident on an optically controllable optical filter 106. Filter 106 operates to filter parallel rays 112 according to one or more feedback control signals generated by feedback system 110. The filtered light 114 passing through the filter 106 is incident on a deflector 108, which deflects all or a portion of the filtered light 114 to a feedback system 110. The unpolarized filtered light 114 provides illumination light 116 for illumination of the object.
From the deflector 108.

【0011】 偏向器108は、入射したフィルタリング済みの光114の一部を連続的にフ
ィードバックシステム110へ偏向する静的な装置であり得る。或いは、偏向器
108が、入射したフィルタリング済みの光114の一部を連続的にフィードバ
ックシステム110へと偏向するか、或いは所定の時間間隔で入射したフィルタ
リング済みの光114の一部又は全部をフィードバックシステムへと偏向する1
又は複数の電気的に切換可能なホログラフィー光学要素の形態で実現され得る。
The deflector 108 may be a static device that continuously deflects a portion of the incident filtered light 114 to a feedback system 110. Alternatively, the deflector 108 continuously deflects a portion of the incident filtered light 114 to the feedback system 110 or feeds back some or all of the incident filtered light 114 at predetermined time intervals. Deflected into the system 1
Or it can be realized in the form of a plurality of electrically switchable holographic optical elements.

【0012】 フィードバックシステム110は偏向器108から偏向された光118を受け
取り、それに応じて、フィルタ106の1又は複数のフィルタリング特性を制御
する1又は複数のフィードバック制御信号を発生する。基本的に、フィードバッ
クシステム110は、偏向された光118の光強度が1又は複数の所定の光強度
であるか否かを決定するべく、連続的に又は時間間隔を置いて偏向された光11
8の光強度を測定するように機能する。詳述すると、或る時点における偏向され
た光118の光強度を、フィードバックシステム110が所定の光強度と比較す
る。偏向された光118の光強度が所定の光強度と等しいか実質的に等しい場合
には、フィルタリング済みの光114及び照明光116がそれぞれ所定の値と等
しいか実質的に等しい光強度を有するとみなされる。偏向された光118の強度
がその所定の光強度と異なっている場合には、フィードバックシステムはそのず
れを検出して制御フィルタに供給される1又は複数の制御信号を調節し、その信
号がフィルタ106を調節するが、これは偏向された光118がその所定の光強
度に戻るまで続けられる。
A feedback system 110 receives the deflected light 118 from the deflector 108 and generates one or more feedback control signals that control one or more filtering characteristics of the filter 106 in response. Basically, the feedback system 110 provides the continuously or timed polarized light 11 to determine whether the light intensity of the deflected light 118 is one or more predetermined light intensities.
8 functions to measure the light intensity. Specifically, the feedback system 110 compares the light intensity of the deflected light 118 at a point in time with a predetermined light intensity. If the light intensity of the deflected light 118 is equal to or substantially equal to the predetermined light intensity, then the filtered light 114 and the illumination light 116 each have a light intensity equal to or substantially equal to the predetermined value. It is regarded. If the intensity of the deflected light 118 is different from the predetermined light intensity, the feedback system detects the deviation and adjusts one or more control signals provided to the control filter so that the signal is filtered. Adjusting 106 continues until the deflected light 118 returns to its predetermined light intensity.

【0013】 上述のフィードバックシステム110は、フィルタリング済みの光112の一
部の光強度の関数としてフィルタ106のフィルタリング特性を制御する。しか
し、本発明はこの形態に限定されない。本発明は、例えばフィードバックシステ
ムが、フィルタリング済みの光の全部又は実質的に全部の光強度を所定の時間間
隔をおいて測定・比較して、それに応じてフィルタを制御する別の実施形態も包
含している。
The feedback system 110 described above controls the filtering characteristics of the filter 106 as a function of the light intensity of a portion of the filtered light 112. However, the present invention is not limited to this mode. The invention also encompasses another embodiment in which, for example, the feedback system measures and compares the light intensity of all or substantially all of the filtered light at predetermined time intervals and controls the filter accordingly. are doing.

【0014】 図2は、本発明による、照明光を1又は複数の所定の光強度に維持するための
光学的フィードバックを用いる照明システムの別の実施例を示す。図1及び図2
に示す実施例の動作は類似している。図1は透過型照明システムを示しているが
、これに対して図2は反射型照明システムを示す。
FIG. 2 illustrates another embodiment of an illumination system that uses optical feedback to maintain illumination light at one or more predetermined light intensities according to the present invention. 1 and 2
The operation of the embodiment shown in FIG. FIG. 1 shows a transmissive lighting system, whereas FIG. 2 shows a reflective lighting system.

【0015】 図2では、照明システムが、光源102、レンズ104、電気的に制御可能な
光学フィルタ206、偏向器108、及びフィードバックシステム110を備え
る。図2に示すシステムは、多くの図1と同一の構成要素を用いている。図1及
び図2では、共通の構成要素を特定するために共通の符号を用いている。
In FIG. 2, the illumination system includes a light source 102, a lens 104, an electrically controllable optical filter 206, a deflector 108, and a feedback system 110. The system shown in FIG. 2 uses many of the same components as FIG. 1 and 2, a common reference numeral is used to identify a common component.

【0016】 図1に示すフィルタ106と同様に、フィルタ206は、平行光112を受け
取り、それをフィードバックシステム110から受け取った制御信号に従ってフ
ィルタリングする。フィルタ106は平行光112を受け取った側とは反対側の
面からフィルタリング済みの光114を発するが、図2のフィルタ206は、平
行光112を受け取った側と同じ側の面からフィルタリング済みの光114を発
する。偏向器108は、フィルタリング済みの光114の一部又は全部を偏向す
る。この偏向された光は、フィードバックシステム110に入射する。フィルタ
リング済みの光114の残りの部分は偏向されず、偏向器108から照明光11
6として発せられる。
Similar to the filter 106 shown in FIG. 1, the filter 206 receives the collimated light 112 and filters it according to a control signal received from the feedback system 110. The filter 106 emits the filtered light 114 from the side opposite to the side receiving the parallel light 112, while the filter 206 in FIG. 2 uses the filtered light 114 from the same side as the side receiving the parallel light 112. Issue 114. The deflector 108 deflects some or all of the filtered light 114. This deflected light enters the feedback system 110. The remaining portion of the filtered light 114 is not deflected and the illumination light 11
Issued as 6.

【0017】 図2に示すフィードバックシステム110は、図1で説明したフィードバック
システムと概ね類似した動作をする。図2のフィードバックシステムは、偏向さ
れた光118を受け取り、フィルタ206を制御する1又は複数のフィードバッ
ク制御信号を発生する。フィードバックシステム110は、偏向された光118
を測定して、その光強度が1又は複数の所定の光強度と等しい若しくは実質的に
等しいか否かを決定する。この実施例において、前記1又は複数の所定の光強度
は、図1に示すシステムにおいて用いられていた1又は複数の所定の光強度とは
異なったものであり得る。
The feedback system 110 shown in FIG. 2 operates generally similar to the feedback system described in FIG. The feedback system of FIG. 2 receives the deflected light 118 and generates one or more feedback control signals that control the filter 206. Feedback system 110 provides polarized light 118
Is measured to determine whether the light intensity is equal to or substantially equal to one or more predetermined light intensities. In this embodiment, the one or more predetermined light intensities may be different from the one or more predetermined light intensities used in the system shown in FIG.

【0018】 フィルタ106及び206は、1又は複数の選択帯域幅成分の光エネルギーを
除去、即ち光強度を低下させることによって平行光112をフィルタリングする
。好ましい動作の形態では、フィルタ106及び206は、所定の時点において
平行光112の赤色、緑色、及び青色帯域幅成分のうちの2つ成分の光強度の全
部又は実質的に全部を除去すると共に、残りの他の帯域幅成分の光強度を可変的
に低下させる。他の帯域幅成分の光の低下量は、照明光116の目的の光強度に
よって決まる。
Filters 106 and 206 filter collimated light 112 by removing light energy of one or more selected bandwidth components, ie, reducing the light intensity. In a preferred mode of operation, filters 106 and 206 remove all or substantially all of the light intensity of two of the red, green, and blue bandwidth components of collimated light 112 at a given time, The light intensity of the remaining other bandwidth components is variably reduced. The amount of reduction in light of other bandwidth components depends on the target light intensity of the illumination light 116.

【0019】 この好ましい動作の形態でするフィルタリングは、反復される3段階のサイク
ルで行われる。サイクルの第1段階では、フィードバックシステム110によっ
て生成された第1の制御信号の組に従って、フィルタ106及び206が平行光
112から緑色及び青色の帯域幅成分の全部又は実質的に全部を除去すると共に
、赤色の帯域幅成分を可変的に低下させる。従って、フィルタ106及び206
は、平行光112の赤色帯域幅成分の部分を可変的にフィルタリング済みの光1
14として発する。フィルタリング済みの光114は、平行光112の青色又は
緑色帯域幅成分は僅かな量しか含み得ないことになる。
The filtering in this preferred mode of operation takes place in an iterative three-stage cycle. In a first phase of the cycle, filters 106 and 206 remove all or substantially all of the green and blue bandwidth components from collimated light 112 according to a first set of control signals generated by feedback system 110. , Variably lowering the red bandwidth component. Therefore, filters 106 and 206
Is the light 1 that variably filtered the portion of the red bandwidth component of the parallel light 112
Emit 14 The filtered light 114 will include only a small amount of the blue or green bandwidth component of the parallel light 112.

【0020】 発せられた赤色帯域幅のフィルタリング済みの光114は、偏向された光11
8を介してフィードバックシステム110によって測定される。発せられた赤色
帯域幅のフィルタリング済みの光114は、第1の所定の値の光強度に等しいか
実質的に等しい光強度を有しているべきである。赤色帯域幅のフィルタリング済
みの光114の光強度が、第1の所定の値からずれている場合には、フィードバ
ックシステム110が新たな第1の制御信号の組を発生する。フィードバックシ
ステム110は、この新たな第1のフィードバック制御信号の組を用いてフィル
タ106及び206のフィルタリング特性を調節することにより、光強度のずれ
を修正する。
The emitted red bandwidth filtered light 114 is polarized light 11
8 by the feedback system 110. The emitted red bandwidth filtered light 114 should have a light intensity that is equal to or substantially equal to a first predetermined value of light intensity. If the light intensity of the red bandwidth filtered light 114 deviates from a first predetermined value, the feedback system 110 generates a new first set of control signals. The feedback system 110 corrects the light intensity shift by adjusting the filtering characteristics of the filters 106 and 206 using the new first set of feedback control signals.

【0021】 第1段階に続くサイクルの第2段階では、フィルタ106及び206が、フィ
ードバックシステム110によって生成された第2の制御信号の組に従って、平
行光112から赤色及び青色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を除去すると共
に、その緑色帯域幅成分を可変的に低下させる。従って、フィルタ106及び2
06は、平行光112の緑色帯域幅成分の部分を可変的にフィルタリング済みの
光114として発する。フィルタリング済みの光114は、平行光112の青色
又は赤色帯域幅成分は僅かな量しか含み得ないことになる。
In the second phase of the cycle following the first phase, filters 106 and 206 filter all or all of the red and blue bandwidth components from collimated light 112 according to a second set of control signals generated by feedback system 110. It removes substantially all of it and variably reduces its green bandwidth component. Therefore, filters 106 and 2
06 emits the portion of the green bandwidth component of the parallel light 112 as variably filtered light 114. The filtered light 114 will include only a small amount of the blue or red bandwidth component of the collimated light 112.

【0022】 発せられた緑色帯域幅のフィルタリング済みの光114は、偏向された光11
8を介してフィードバックシステム118によって測定される。発せられた緑色
帯域幅のフィルタリング済みの光114は、第2の所定の値の光強度に等しいか
実質的に等しい光強度を有しているべきである。緑色帯域幅のフィルタリング済
みの光114の光強度が、第2の所定の値からずれている場合には、フィードバ
ックシステム110が新たな第2の制御信号の組を発生する。フィードバックシ
ステム110は、この新たな第2のフィードバック制御信号の組を用いてフィル
タ106及び206のフィルタリング特性を調節することにより、光強度のずれ
を修正する。
The emitted green bandwidth filtered light 114 is polarized light 11
8 via the feedback system 118. The emitted green bandwidth filtered light 114 should have a light intensity that is equal to or substantially equal to a second predetermined value of light intensity. If the light intensity of the green bandwidth filtered light 114 deviates from the second predetermined value, the feedback system 110 generates a new second set of control signals. The feedback system 110 corrects the light intensity deviation by adjusting the filtering characteristics of the filters 106 and 206 using the new set of second feedback control signals.

【0023】 第2段階に続くサイクルの第3段階では、フィルタ106及び206が、フィ
ードバックシステム110によって生成された第3の制御信号の組に従って、平
行光112から緑色及び赤色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を除去すると共
に、その青色帯域幅成分を可変的に低下させる。従って、フィルタ106及び2
06は、平行光112の青色帯域幅成分の部分を可変的にフィルタリング済みの
光114として発する。フィルタリング済みの光114は、平行光114の赤色
又は緑色帯域幅成分は僅かな量しか含み得ないことになる。
In the third phase of the cycle following the second phase, filters 106 and 206 filter all or all of the green and red bandwidth components from parallel light 112 according to a third set of control signals generated by feedback system 110. It removes substantially all and variably lowers its blue bandwidth component. Therefore, filters 106 and 2
06 emits the portion of the blue bandwidth component of the parallel light 112 as variably filtered light 114. The filtered light 114 will include only a small amount of the red or green bandwidth component of the parallel light 114.

【0024】 発せられた青色帯域幅のフィルタリング済みの光114は、偏向された光11
8を介してフィードバックシステム110によって測定される。発せられた青色
帯域幅のフィルタリング済みの光114は、第3の所定の値の光強度に等しいか
実質的に等しい光強度を有しているべきである。青色帯域幅のフィルタリング済
みの光114の光強度が、第3の所定の値からずれている場合には、フィードバ
ックシステム110が新たな第3の制御信号の組を発生する。フィードバックシ
ステム110は、この新たな第3のフィードバック制御信号の組を用いてフィル
タ106及び206のフィルタリング特性を調節することにより、光強度のずれ
を修正する。
The emitted blue bandwidth filtered light 114 is polarized light 11
8 by the feedback system 110. The emitted blue bandwidth filtered light 114 should have a light intensity equal to or substantially equal to a third predetermined value of light intensity. If the light intensity of the blue bandwidth filtered light 114 deviates from a third predetermined value, the feedback system 110 generates a new third set of control signals. The feedback system 110 corrects the light intensity deviation by adjusting the filtering characteristics of the filters 106 and 206 using the new third set of feedback control signals.

【0025】 第1の別の動作の形態では、フィルタ106及び206が、平行光112の赤
色、緑色、及び青色帯域幅成分のなかの1つの光エネルギーの全部又は実質的に
全部を除去すると共に、残りの2つの帯域幅成分に含められた光強度を可変的に
低下させる。同様にフィルタリングは、反復されるサイクルで行われる。この別
形態のサイクルの第1段階では、フィルタ106及び206が、フィードバック
システム110が生成した第1の制御信号の組に従って、平行光112の青色帯
域幅成分の全部又は実質的に全部を除去すると共に、平行光112の赤色及び緑
色帯域幅成分を可変的に低下させる。この形態における第1の制御信号の組は、
好ましい形態で用いられた第1の制御信号の組とは別のものである。従って、フ
ィルタ106及び206は、平行光112の赤色及び緑色帯域幅成分の部分を可
変的にフィルタリング済みの光114として発する。フィルタリング済みの光1
14は、青色帯域幅の光を僅かな量しか含み得ないことになる。発せられた赤色
及び緑色帯域幅のフィルタリング済みの光114は、全体として第1の所定の値
と等しいか実質的に等しい光強度を有するべきである。この形態において用いら
れる第1の所定の値は、好ましい形態で用いられた第1の所定の値とは異なった
ものであり得る。赤色及び緑色帯域幅のフィルタリング済みの光114の光強度
が、第1の所定の値からずれている場合には、そのずれは偏向された光118を
介してフィードバックシステム110により検出され、フィードバックシステム
110は、新たな第1の制御信号の組を生成する。フィードバックシステム11
0は、この新たな第1のフィードバック制御信号の組を用いてフィルタ106及
び206を調節することにより、このずれを修正する。
In a first alternative mode of operation, filters 106 and 206 remove all or substantially all of the optical energy of one of the red, green, and blue bandwidth components of collimated light 112 and , Variably reduce the light intensity included in the remaining two bandwidth components. Similarly, the filtering is performed in repeated cycles. In the first phase of this alternative cycle, filters 106 and 206 remove all or substantially all of the blue bandwidth component of collimated light 112 according to a first set of control signals generated by feedback system 110. At the same time, the red and green bandwidth components of the parallel light 112 are variably reduced. The first set of control signals in this form is:
It is different from the first set of control signals used in the preferred form. Accordingly, filters 106 and 206 emit portions of the red and green bandwidth components of parallel light 112 as variably filtered light 114. Filtered light 1
14 may contain only a small amount of light in the blue bandwidth. The emitted red and green bandwidth filtered light 114 should have an overall light intensity equal to or substantially equal to the first predetermined value. The first predetermined value used in this embodiment may be different from the first predetermined value used in the preferred embodiment. If the light intensity of the red and green bandwidth filtered light 114 deviates from a first predetermined value, the deviation is detected by the feedback system 110 via the deflected light 118 and the feedback system 110 generates a new first set of control signals. Feedback system 11
0 corrects this shift by adjusting filters 106 and 206 using this new first set of feedback control signals.

【0026】 この別形態のサイクルの第2段階では、フィルタ106及び206が、フィー
ドバックシステム110が生成した第2の制御信号の組に従って、平行光112
から緑色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を除去すると共に、平行光112の
赤色及び青色帯域幅成分を可変的に低下させる。この形態における第2の制御信
号の組は、好ましい形態で用いられた第2の制御信号の組とは別のものである。
従って、フィルタ106及び206は、平行光112の赤色及び青色帯域幅成分
の部分を可変的にフィルタリング済みの光114として発する。フィルタリング
済みの光114は、緑色帯域幅の光を僅かな量しか含み得ないことになる。発せ
られた赤色及び青色帯域幅のフィルタリング済みの光114は、全体として第2
の所定の値と等しいか実質的に等しい光強度を有するべきである。この形態にお
いて用いられる第1の所定の値は、好ましい形態で用いられた第2の所定の値と
は異なったものであり得る。赤色及び青色帯域幅のフィルタリング済みの光11
4の光強度が、第2の所定の値からずれている場合には、そのずれは偏向された
光118を介してフィードバックシステム110により検出され、フィードバッ
クシステム110は、新たな第2の制御信号の組を生成する。フィードバックシ
ステム110は、新たな第2のフィードバック制御信号の組を用いて、フィルタ
106及び206を調節することにより、このずれを修正する。
In the second phase of this alternative cycle, the filters 106 and 206 cause the parallel light 112
, And variably lowers the red and blue bandwidth components of the collimated light 112. The second set of control signals in this embodiment is different from the second set of control signals used in the preferred embodiment.
Accordingly, filters 106 and 206 emit portions of the red and blue bandwidth components of collimated light 112 as variably filtered light 114. Filtered light 114 will include only a small amount of green bandwidth light. The emitted red and blue bandwidth filtered light 114 is generally second
Should have a light intensity equal to or substantially equal to a predetermined value of. The first predetermined value used in this embodiment may be different from the second predetermined value used in the preferred embodiment. Red and blue bandwidth filtered light 11
4 is deviated from the second predetermined value, the deviation is detected by the feedback system 110 via the deflected light 118, and the feedback system 110 outputs a new second control signal. Generates a set of Feedback system 110 corrects this shift by adjusting filters 106 and 206 with the new set of second feedback control signals.

【0027】 この別形態のサイクルの第3段階では、フィルタ106及び206が、フィー
ドバックシステム110が生成した第3の制御信号の組に従って、平行光112
から赤色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を除去すると共に、平行光112の
青色及び緑色帯域幅成分を可変的に低下させる。この形態における第3の制御信
号の組は、好ましい形態で用いられた第3の制御信号の組とは別のものである。
従って、フィルタ106及び206は、平行光112の青色及び緑色帯域幅成分
の部分を可変的にフィルタリング済みの光114として発する。フィルタリング
済みの光114は、赤色帯域幅の光を僅かな量しか含み得ないことになる。発せ
られた青色及び緑色帯域幅のフィルタリング済みの光114は、全体として第3
の所定の値と等しいか実質的に等しい光強度を有するべきである。この形態にお
いて用いられる第3の所定の値は、好ましい形態で用いられた第3の所定の値と
は異なったものであり得る。青色及び緑色帯域幅のフィルタリング済みの光11
4の光強度が、第3の所定の値からずれている場合には、そのずれは偏向された
光118を介してフィードバックシステム110により検出され、フィードバッ
クシステム110は、新たな第3の制御信号の組を生成する。フィードバックシ
ステム110は、新たな第3のフィードバック制御信号の組を用いて、フィルタ
106及び206を調節することにより、このずれを修正する。
In the third phase of this alternative cycle, filters 106 and 206 cause collimated light 112 according to a third set of control signals generated by feedback system 110.
, While removing all or substantially all of the red bandwidth component, and variably lowering the blue and green bandwidth components of the parallel light 112. The third set of control signals in this embodiment is different from the third set of control signals used in the preferred embodiment.
Thus, filters 106 and 206 emit portions of the blue and green bandwidth components of parallel light 112 as variably filtered light 114. The filtered light 114 may include a small amount of red bandwidth light. The emitted blue and green bandwidth filtered light 114 is generally a third
Should have a light intensity equal to or substantially equal to a predetermined value of. The third predetermined value used in this embodiment may be different from the third predetermined value used in the preferred embodiment. Blue and green bandwidth filtered light 11
4 is deviated from the third predetermined value, the deviation is detected by the feedback system 110 via the deflected light 118, and the feedback system 110 outputs a new third control signal. Generates a set of The feedback system 110 corrects this shift by adjusting the filters 106 and 206 with the new third set of feedback control signals.

【0028】 第2の別の動作の形態では、フィルタ106及び206が、フィードバックシ
ステム110によって生成された1つのフィードバック制御信号に従って、平行
光112の赤色、緑色、及び青色帯域幅成分の全てに含められた光強度を可変的
に低下させるように作用する。この第2の別形態では、フィルタ106及び20
6が、平行光112の赤色、緑色及び青色帯域幅成分のそれぞれの部分を可変的
にフィルタリング済みの光114として発する。フィルタ106及び206によ
って発せられた赤色、緑色、及び青色帯域幅のフィルタリング済みの光114の
それぞれは、所定の値と等しいか実質的に等しい光強度を有するべきである。結
合された赤色、緑色、及び青色帯域幅のフィルタリング済みの光114の光強度
が所定の値からずれている場合には、そのずれは偏向された光118を介してフ
ィードバックシステム110により検出される。フィードバックシステム110
は、フィードバックシステム110によって生成された新たな制御信号を用いて
フィルタ106及び206を調節することにより、このずれを修正する。
In a second alternative mode of operation, filters 106 and 206 include all red, green, and blue bandwidth components of collimated light 112 according to one feedback control signal generated by feedback system 110. It acts so as to variably reduce the applied light intensity. In this second alternative, filters 106 and 20
6 emits respective portions of the red, green and blue bandwidth components of the collimated light 112 as variably filtered light 114. Each of the red, green, and blue bandwidth filtered light 114 emitted by filters 106 and 206 should have a light intensity equal to or substantially equal to a predetermined value. If the light intensity of the combined red, green, and blue bandwidth filtered light 114 deviates from a predetermined value, the deviation is detected by the feedback system 110 via the deflected light 118. . Feedback system 110
Corrects this shift by adjusting the filters 106 and 206 using the new control signal generated by the feedback system 110.

【0029】 図3は、フィードバックシステム110の或る実施例を示す。詳述すると、図
3は、レンズ302、光偏向器304、及び制御回路306を備えたフィードバ
ックシステムを示す。或る実施態様では、レンズ302は偏向された光118を
集束させる従来型の集束レンズである。従来型のレンズ302は、ガラス、プラ
スチック、又は他の好適な材料の形態をとり得る。或いは、レンズ302は、そ
の内部に集束レンズを記録した1個又は複数の電気的に切換可能なホログラフィ
ー光学要素の形態を取り得る。1個又は複数の電気的に切換可能なホログラフィ
ー光学要素として実現される集束レンズは、1999年5月17日に出願された
米国特許出願第09/313,431号(発明の名称はSwitchable Holographic Optical S
ystem)に記載されており、この米国特許出願は、引用により本明細書の一部と
する。図面には示していないが、1又は複数の電気的に切換可能なホログラフィ
ー光学要素に実現される集束レンズ302を制御するための信号を供給するよう
に、制御回路306を拡張することができる。レンズ302は、偏向された光1
18を検出器304に集光即ち集束させる。
FIG. 3 illustrates one embodiment of the feedback system 110. Specifically, FIG. 3 shows a feedback system including a lens 302, an optical deflector 304, and a control circuit 306. In some embodiments, lens 302 is a conventional focusing lens that focuses deflected light 118. Conventional lens 302 may take the form of glass, plastic, or other suitable material. Alternatively, lens 302 may take the form of one or more electrically switchable holographic optical elements with a focusing lens recorded therein. A focusing lens implemented as one or more electrically switchable holographic optical elements is described in US patent application Ser. No. 09 / 313,431, filed May 17, 1999, entitled Switchable Holographic Optical S.
ystem), which is hereby incorporated by reference. Although not shown, the control circuit 306 can be extended to provide a signal for controlling the focusing lens 302 implemented on one or more electrically switchable holographic optical elements. The lens 302 receives the deflected light 1
18 is focused on detector 304.

【0030】 光検出器304は、フォトキャパシタ、フォトダイオード等の幾つかの種類の
光検出器の何れか1つの形態をとる。基本的には、光検出器304は、そこに入
射した偏向された光118の光強度の関数として出力信号を生成する。検出器の
出力信号の大きさは、検出された光の光強度に対応する。この対応は線形であり
得る。検出器304は、そこに入射する光の光強度の関数として連続的に出力信
号を生成し得る。或いは、検出器304は、制御回路306から受け取った制御
即ちサンプル信号に従って、所定の時間間隔で光を検出し、対応する出力信号を
生成し得る。
Light detector 304 takes the form of any one of several types of light detectors, such as photocapacitors, photodiodes, and the like. Basically, the photodetector 304 produces an output signal as a function of the light intensity of the deflected light 118 incident thereon. The magnitude of the detector output signal corresponds to the light intensity of the detected light. This correspondence can be linear. Detector 304 may continuously generate an output signal as a function of the light intensity of the light incident thereon. Alternatively, the detector 304 may detect light at predetermined time intervals according to the control or sample signal received from the control circuit 306 and generate a corresponding output signal.

【0031】 偏向された光118は、フィルタ106及び206の動作の形態に応じて、赤
色、緑色、又は青色帯域幅成分のうちの1つ又は複数を含み得る。フィルタ10
6及び206が、平行光112の赤色、緑色、及び青色帯域幅成分のうちの2つ
の光エネルギーの全部又は実質的に全部を除去すると共に、残りの帯域幅成分の
エネルギーを可変的に低下させる実施形態では、偏向された光118は、赤色、
緑色、又は青色帯域幅のうちのただ1つを含む。残りの帯域幅の成分は、偏向さ
れた光118には僅かにしか存在し得ないことになる。この実施態様では、偏向
された光118が、赤色、緑色、及び青色帯域幅成分を周期的に含むことになる
。フィルタ106及び206が、平行光112の赤色、緑色、及び青色帯域幅成
分のうちの1つの光エネルギーを全部又は実質的に全部を除去し、残りの2つの
帯域幅成分に含められた残りの光エネルギーを可変的に低下させる実施形態では
、偏向された光118は、赤色、緑色、又は青色帯域幅の光のうち2つのみを含
む。他の1つの帯域幅成分は偏向された光118の中に僅かにしか存在し得ない
ことになる。この実施形態では、偏向された光118が、赤色、緑色、及び青色
帯域幅成分のなかの2つの組合せを周期的に含む。フィルタ106及び206が
、平行光112の赤色、緑色、及び青色帯域幅成分の3つ全部に含められた光エ
ネルギーを可変的に低下させるように作用する実施形態では、偏向された光11
8は、3つ全部の帯域幅成分を含むことになる。
The polarized light 118 may include one or more of the red, green, or blue bandwidth components, depending on the mode of operation of the filters 106 and 206. Filter 10
6 and 206 remove all or substantially all of the light energy of two of the red, green, and blue bandwidth components of collimated light 112 while variably reducing the energy of the remaining bandwidth components. In an embodiment, the deflected light 118 is red,
Includes only one of the green or blue bandwidths. The remaining bandwidth component will be only slightly present in the deflected light 118. In this embodiment, deflected light 118 will periodically include red, green, and blue bandwidth components. Filters 106 and 206 remove all or substantially all of the optical energy of one of the red, green, and blue bandwidth components of collimated light 112, leaving the remaining two bandwidth components included. In embodiments that variably reduce light energy, the deflected light 118 includes only two of the red, green, or blue bandwidth light. One other bandwidth component will be only slightly present in the deflected light 118. In this embodiment, the deflected light 118 periodically includes two combinations of the red, green, and blue bandwidth components. In an embodiment where filters 106 and 206 act to variably reduce the light energy contained in all three of the red, green, and blue bandwidth components of collimated light 112, deflected light 11
8 will include all three bandwidth components.

【0032】 制御回路306は、フィルタ106又は206の様々な動作の形態に対応して
様々な形で機能する。制御回路306は、或る実施態様では、3つの出力レジス
タを有する(それぞれ赤色、緑色、及び青色帯域幅に関連する出力レジスタであ
り、この3つ全ては図面には示されていない)。この3つの出力レジスタは、協
働してフィルタ106又は206の制御に用いられる制御信号を出力する。フィ
ルタ106又は206が、平行光112の赤色、緑色、及び青色帯域幅成分のう
ちの2つの光エネルギーの全部又は実質的に全部を除去し、残りの帯域幅成分の
光エネルギーは可変的に低下させる上述の実施形態に関連付けて、制御回路30
6について説明するが、この制御回路は他の動作形態でも動作し得ることを了解
されたい。この形態では、フィルタ106及び206が、第1、第2、及び第3
の段階を周期的に繰り返す。赤帯域幅に関連する出力レジスタは、フィルタ10
6又は206によって除去される赤色帯域幅光の量を制御するための赤色帯域幅
制御信号を格納する。赤色帯域幅出力レジスタは、フィルタ106及び206に
平行光112から赤色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を除去させる第1の赤
色帯域幅制御信号か、フィルタ106及び206に平行光112の赤色帯域幅成
分の可変的な部分を除去させる第2の赤色帯域幅制御信号の何れかを格納する。
或る実施態様では、第1の赤色帯域幅制御信号が第1の赤色帯域幅制御レジスタ
に格納され、第2の赤色帯域幅制御信号が第2の赤色帯域幅制御レジスタに格納
される。
The control circuit 306 functions in various ways corresponding to various modes of operation of the filter 106 or 206. The control circuit 306, in one embodiment, has three output registers (the output registers associated with the red, green, and blue bandwidths, respectively, all three of which are not shown). These three output registers output control signals used for controlling the filter 106 or 206 in cooperation. Filter 106 or 206 removes all or substantially all of the light energy of the two of the red, green, and blue bandwidth components of collimated light 112, while the light energy of the remaining bandwidth components is variably reduced. In connection with the above-described embodiment, the control circuit 30
6 will be described, but it should be understood that the control circuit can operate in other modes of operation. In this embodiment, the filters 106 and 206 include first, second, and third filters.
Is repeated periodically. The output register associated with the red bandwidth is the filter 10
A red bandwidth control signal for controlling the amount of red bandwidth light removed by 6 or 206 is stored. The red bandwidth output register is a first red bandwidth control signal that causes filters 106 and 206 to remove all or substantially all of the red bandwidth component from collimated light 112 or the red Store any of the second red bandwidth control signals that cause the variable portion of the bandwidth component to be removed.
In one embodiment, the first red bandwidth control signal is stored in a first red bandwidth control register and the second red bandwidth control signal is stored in a second red bandwidth control register.

【0033】 緑色帯域幅に関連する出力レジスタは、フィルタ106又は206によって除
去される緑色帯域幅光の量を制御するための緑色帯域幅制御信号を格納する。緑
色帯域幅出力レジスタは、フィルタ106又は206に平行光112から緑色帯
域幅成分の全部又は実質的に全部を除去させる第1の緑色帯域幅制御信号か、フ
ィルタ106又は206に平行光112の緑色帯域幅成分の可変的な部分を除去
させる第2の緑色帯域幅制御信号の何れかを格納する。或る実施態様では、第1
の緑色帯域幅制御信号が第1の緑色帯域幅制御レジスタに格納され、第2の緑色
帯域幅制御信号が第2の緑色帯域幅制御レジスタに格納される。
An output register associated with the green bandwidth stores a green bandwidth control signal for controlling the amount of green bandwidth light removed by the filter 106 or 206. The green bandwidth output register is a first green bandwidth control signal that causes the filter 106 or 206 to remove all or substantially all of the green bandwidth component from the collimated light 112 or the green color of the collimated light 112 to the filter 106 or 206. Stores any of the second green bandwidth control signals that cause a variable portion of the bandwidth component to be removed. In some embodiments, the first
Are stored in a first green bandwidth control register, and a second green bandwidth control signal is stored in a second green bandwidth control register.

【0034】 青色帯域幅に関連する出力レジスタは、フィルタ106又は206によって除
去される青色帯域幅光の量を制御するための青色帯域幅制御信号を格納する。青
色帯域幅出力レジスタは、フィルタ106又は206に平行光112から青色帯
域幅成分の全部又は実質的に全部を除去させる第1の青色帯域幅制御信号か、フ
ィルタ106又は206に平行光112の青色帯域幅成分の可変的な部分を除去
させる第2の青色帯域幅制御信号の何れかを格納する。或る実施態様では、第1
の青色帯域幅制御信号が第1青色帯域幅制御レジスタに格納され、第2の青色帯
域幅制御信号が第2の青色帯域幅制御レジスタに格納される。
An output register associated with the blue bandwidth stores a blue bandwidth control signal for controlling the amount of blue bandwidth light removed by the filter 106 or 206. The blue bandwidth output register is a first blue bandwidth control signal that causes the filter 106 or 206 to remove all or substantially all of the blue bandwidth component from the collimated light 112 or the blue color of the collimated light 112 to the filter 106 or 206. Store any of the second blue bandwidth control signals that cause the variable portion of the bandwidth component to be removed. In some embodiments, the first
Are stored in a first blue bandwidth control register, and a second blue bandwidth control signal is stored in a second blue bandwidth control register.

【0035】 3つの出力レジスタの内容は、制御回路306によって維持され、その時のフ
ィルタ106又は206の動作サイクルの段階に応じて変わる。サイクルの第1
段階では、赤色帯域幅関連出力レジスタが第2の赤色帯域幅制御信号を格納し、
緑色及び青色帯域幅出力レジスタが第1の緑色及び青色帯域幅制御信号をそれぞ
れ格納する。サイクルの第2段階では、緑色帯域幅出力レジスタが第2の緑色帯
域幅制御信号を格納し、赤色及び青色帯域幅出力レジスタが、それぞれ第1の赤
色及び青色帯域幅制御信号を格納する。サイクルの第3段階では、青色帯域幅出
力レジスタが第2の青色帯域幅制御信号を格納し、緑色及び赤色帯域幅出力レジ
スタが、それぞれ第1の緑色及び赤色帯域幅制御信号を格納する。
The contents of the three output registers are maintained by the control circuit 306 and change depending on the stage of the operating cycle of the filter 106 or 206 at that time. First of cycle
In the stage, the red bandwidth related output register stores the second red bandwidth control signal;
Green and blue bandwidth output registers store the first green and blue bandwidth control signals, respectively. In the second phase of the cycle, the green bandwidth output register stores the second green bandwidth control signal, and the red and blue bandwidth output registers store the first red and blue bandwidth control signals, respectively. In the third stage of the cycle, the blue bandwidth output register stores the second blue bandwidth control signal, and the green and red bandwidth output registers store the first green and red bandwidth control signals, respectively.

【0036】 第2の赤色、緑色、青色帯域幅出力レジスタにそれぞれ格納された第2の赤色
、緑色、及び青色帯域幅制御信号は、偏向された光118の光強度のずれをチェ
ックするため、照明システムの動作中に変化し得る。上述のように、偏向された
光118の光強度は3段階のサイクルの各段階においてチェックされる。第1段
階では、偏向された光118が、基本的に赤色帯域幅光のみを含む。第1段階で
は、赤色帯域幅の偏向された光118の強度に比例した検出器の出力信号が生成
される。その後、制御回路306が検出器出力信号と、予め制御回路306のメ
モリに記憶された第1の所定の値とを比較する。検出器出力信号が第1の所定の
値と等しいか実質的に等しい場合には、第2の赤色帯域幅制御信号が変更されず
、次のサイクルの第1段階において、フィルタ106又は206に、第1の緑色
及び青色帯域幅制御信号と共に、同一の第2の赤色帯域幅制御信号が供給される
。第2の赤色帯域幅制御信号、第1の緑色帯域幅制御信号、及び第1の青色帯域
幅制御信号は集合的に上述の第1の制御信号の組を構成する。検出器出力信号が
第1の所定の値と等しくないか実質的に等しくない場合には、第2の赤色帯域幅
制御信号が適宜更新される。そして次の第1段階において、フィルタ106又は
206に、更新された第2の赤色帯域幅制御信号が、第1の緑色及び青色帯域幅
制御信号と共に供給される。これら3つの信号は、新たな第1の制御信号の組と
して供給される。この新たな第1の制御信号の組を受け取ったことに応じてフィ
ルタ106又は206により発せられる赤色帯域幅のフィルタリング済みの光の
光強度は、第1の制御信号の組を受け取ったことに応じてフィルタ106又は2
06により発せられるフィルタリング済みの赤色帯域幅の光の光強度と比較して
異なっている。
The second red, green, and blue bandwidth control signals stored in the second red, green, and blue bandwidth output registers, respectively, are used to check for deviations in light intensity of the deflected light 118. It may change during operation of the lighting system. As described above, the light intensity of the deflected light 118 is checked at each stage of the three-stage cycle. In the first stage, the deflected light 118 comprises essentially only red bandwidth light. In the first stage, a detector output signal is generated that is proportional to the intensity of the red bandwidth deflected light 118. Thereafter, the control circuit 306 compares the detector output signal with a first predetermined value previously stored in the memory of the control circuit 306. If the detector output signal is equal to or substantially equal to the first predetermined value, the second red bandwidth control signal is not changed and in the first stage of the next cycle, the filter 106 or 206 An identical second red bandwidth control signal is provided along with the first green and blue bandwidth control signals. The second red bandwidth control signal, the first green bandwidth control signal, and the first blue bandwidth control signal collectively comprise the first set of control signals described above. If the detector output signal is not equal to or substantially equal to the first predetermined value, the second red bandwidth control signal is updated accordingly. Then, in the next first stage, the updated second red bandwidth control signal is provided to the filter 106 or 206 along with the first green and blue bandwidth control signals. These three signals are provided as a new first set of control signals. The light intensity of the red bandwidth filtered light emitted by the filter 106 or 206 in response to receiving the new first set of control signals is responsive to receiving the first set of control signals. Filter 106 or 2
06 compared to the light intensity of the filtered red bandwidth light emitted by 06.

【0037】 第1の赤色帯域幅制御信号は、様々な方式で更新され得る。詳述すると、第1
の赤色帯域幅制御信号は、検出器出力信号が第1の所定の値より大きいか小さい
かに応じて、設定された量だけ増減され得る。或いは、検出器出力信号と第1の
所定の値との差を計算し、その差に比例した量だけ第1の赤色帯域幅制御信号を
増減させることができる。この実施態様では、偏向された光118の光強度が各
サイクルの各第1段階においてチェックされる。
[0037] The first red bandwidth control signal may be updated in various manners. Specifically, the first
May be increased or decreased by a set amount depending on whether the detector output signal is greater than or less than a first predetermined value. Alternatively, the difference between the detector output signal and the first predetermined value can be calculated, and the first red bandwidth control signal can be increased or decreased by an amount proportional to the difference. In this embodiment, the light intensity of the deflected light 118 is checked at each first stage of each cycle.

【0038】 偏向された光118の光強度は、3段階のサイクルの第2段階においても、基
本的に第1段階において偏向された光118がチェックされたのと同じ方式でチ
ェックされる。第2段階では、偏向された光118が基本的に緑色帯域幅の光の
みしか含まない。第2段階では、検出器出力信号は、緑色帯域幅の偏向された光
118の強度に比例して生成される。その後、制御回路306は、検出器出力信
号と制御回路306のメモリに予め記憶された第2の所定の値とを比較する。検
出器出力信号が第2の所定の値と等しいか実質的に等しい場合には、第2の緑色
帯域幅制御信号は変更されず、次のサイクルの第2段階において、フィルタ10
6又は206に、第1の赤色及び青色帯域幅制御信号と共に、同一の第2の緑色
帯域幅制御信号が供給される。第2の緑色帯域幅制御信号、第1の赤色帯域幅制
御信号、及び第1の青色帯域幅制御信号は、集合的に上述の第2の制御信号の組
を構成する。検出器出力信号が、第2の所定の値と等しくないか実質的に等しく
ない場合には、第2の緑色帯域幅制御信号が適宜更新される。そして次の第2段
階において、フィルタ106又は206に、第1の赤色及び青色帯域幅制御信号
と共に更新された第2の緑色帯域幅制御信号が供給される。これら3つの信号は
、新たな第2の制御信号の組として供給される。この新たな第2の制御信号の組
を受け取ったことに応じてフィルタ106又は206により発せられた緑色帯域
幅のフィルタリング済みの光の光強度は、第2の制御信号の組を受け取ったこと
に応じてフィルタ106又は206により発せられるフィルタリング済みの緑色
帯域幅の光の光強度と比較して異なっている。
The light intensity of the deflected light 118 is also checked in the second stage of the three-stage cycle in essentially the same manner as the deflected light 118 was checked in the first stage. In the second stage, the deflected light 118 basically contains only green bandwidth light. In the second stage, the detector output signal is generated in proportion to the intensity of the green bandwidth deflected light 118. Thereafter, the control circuit 306 compares the detector output signal with a second predetermined value stored in the memory of the control circuit 306 in advance. If the detector output signal is equal to or substantially equal to the second predetermined value, the second green bandwidth control signal is not changed and in the second stage of the next cycle, the filter 10
At 6 or 206, the same second green bandwidth control signal is provided along with the first red and blue bandwidth control signals. The second green bandwidth control signal, the first red bandwidth control signal, and the first blue bandwidth control signal collectively comprise the second set of control signals described above. If the detector output signal is not equal to or substantially equal to the second predetermined value, the second green bandwidth control signal is updated accordingly. Then, in the next second stage, the updated green bandwidth control signal is supplied to the filter 106 or 206 along with the first red and blue bandwidth control signals. These three signals are provided as a new set of second control signals. The light intensity of the green bandwidth filtered light emitted by the filter 106 or 206 in response to receiving this new second set of control signals is equivalent to receiving the second set of control signals. The light intensity of the filtered green bandwidth light emitted by the filter 106 or 206 accordingly differs.

【0039】 第1の緑色帯域幅制御信号は、第2の赤色帯域幅制御信号が更新されるのと類
似の方式で更新され得る。詳述すると、第2の緑色帯域幅制御信号は、検出器出
力信号が第2の所定の値より大きいか小さいかに応じて、設定された量だけ増減
され得る。或いは、検出器出力信号と第2の所定の値との差を計算し、その差に
比例した量だけ第2の緑帯域幅制御信号を増減することができる。この実施態様
では、偏向された光118の光強度が各サイクルの各第2段階においてチェック
される。
[0039] The first green bandwidth control signal may be updated in a similar manner as the second red bandwidth control signal is updated. Specifically, the second green bandwidth control signal may be increased or decreased by a set amount depending on whether the detector output signal is greater or less than a second predetermined value. Alternatively, the difference between the detector output signal and the second predetermined value can be calculated, and the second green bandwidth control signal can be increased or decreased by an amount proportional to the difference. In this embodiment, the light intensity of the deflected light 118 is checked at each second stage of each cycle.

【0040】 偏向された光118の光強度は、3段階のサイクルの第3段階においても、基
本的に第1及び第2段階において偏向された光118がチェックされたのと同じ
方式でチェックされる。第3段階では、偏向された光118が、基本的に青色帯
域幅の光のみしか含まない。第3段階では、検出器出力信号は、青色帯域幅の偏
向された光118の強度に比例して生成される。その後、制御回路306は、検
出器出力信号と制御回路306のメモリに予め記憶された第3の所定の値とを比
較する。検出器出力信号が第3の所定の値と等しいか実質的に等しい場合には、
第2の緑色帯域幅制御信号は変更されず、次のサイクルの第3段階において、フ
ィルタ106又は206に、第1の緑色及び赤色帯域幅制御信号と共に、同一の
第2青色帯域幅制御信号が供給される。第2の青色帯域幅制御信号、第1の緑色
帯域幅制御信号、及び第1の赤色帯域幅制御信号は、集合的に上述の第3の制御
信号の組を構成する。検出器出力信号が、第3の所定の値と等しくないか実質的
に等しくない場合には、第2の青色帯域幅制御信号が適宜更新される。そして次
の第3段階において、フィルタ106又は206に、第1の緑色及び赤色帯域幅
制御信号と共に更新された第2の青色帯域幅制御信号が供給される。これら3つ
の信号は、新たな第3の制御信号の組として供給される。この新たな第3の制御
信号の組を受け取ったことに応じてフィルタ106又は206により発せられた
青色帯域幅のフィルタリング済みの光の光強度は、第3の制御信号の組を受け取
ったことに応じてフィルタ106又は206により発せられたフィルタリング済
みの青色帯域幅の光の光強度と比較して異なっている。
The light intensity of the deflected light 118 is checked in the third phase of the three-step cycle in essentially the same manner as the deflected light 118 was checked in the first and second phases. You. In the third stage, the deflected light 118 contains essentially only light of the blue bandwidth. In a third stage, a detector output signal is generated proportional to the intensity of the deflected light 118 in the blue bandwidth. Thereafter, the control circuit 306 compares the detector output signal with a third predetermined value previously stored in the memory of the control circuit 306. If the detector output signal is equal to or substantially equal to the third predetermined value,
The second green bandwidth control signal is not changed, and in the third phase of the next cycle, the same second blue bandwidth control signal along with the first green and red bandwidth control signals is applied to the filter 106 or 206. Supplied. The second blue bandwidth control signal, the first green bandwidth control signal, and the first red bandwidth control signal collectively comprise the third set of control signals described above. If the detector output signal is not equal to or substantially equal to the third predetermined value, the second blue bandwidth control signal is updated accordingly. Then, in a next third stage, the updated blue bandwidth control signal is provided to the filter 106 or 206 along with the first green and red bandwidth control signals. These three signals are supplied as a new set of third control signals. The light intensity of the blue bandwidth filtered light emitted by the filter 106 or 206 in response to receiving this new third set of control signals is equal to receiving the third set of control signals. The light intensity of the filtered blue bandwidth light emitted by the filter 106 or 206 accordingly differs.

【0041】 第2の青色帯域幅制御信号は、第2の赤色及び緑色帯域幅制御信号の更新と同
様に更新され得る。詳述すると、第2の青色帯域幅制御信号は、検出器出力信号
が第3の所定の値より大きいか小さいかに応じて、設定された量だけ増減され得
る。或いは、検出器出力信号と第3の所定の値との差を計算し、その差に比例し
た量だけ第2の青色帯域幅制御信号を増減させることができる。この実施態様で
は、偏向された光118の光強度は、各サイクルの各第3段階においてチェック
される。
The second blue bandwidth control signal may be updated in a manner similar to updating the second red and green bandwidth control signals. Specifically, the second blue bandwidth control signal may be increased or decreased by a set amount depending on whether the detector output signal is greater than or less than a third predetermined value. Alternatively, the difference between the detector output signal and the third predetermined value can be calculated, and the second blue bandwidth control signal can be increased or decreased by an amount proportional to the difference. In this embodiment, the light intensity of the deflected light 118 is checked at each third stage of each cycle.

【0042】 フィルタ106及び206はソリッドステートシステムである。フィルタ10
6及び206は、幾つかの実施形態の何れか1つの形態を取り得る。詳述すると
、フィルタ106及び206は、従来型の液晶材料の1又は複数の層として実現
され得る。或いは、フィルタ106及び206は、液晶をベースにした電気的に
制御可能な濃度フィルタと組み合わせた従来型の干渉フィルタとして実現され得
る。2000年1月5日に出願された米国特許出願第09/478,150号(発明の名称
はOptical Filter Employing Holographic Optical Elements And Image Genera
ting System Incorporating The Optical Filter)には、図1及び図10に示す
フィルタ106及び206の幾つかの実施態様が開示されている。上記米国特許
出願は引用より本明細書の一部とする。
The filters 106 and 206 are solid state systems. Filter 10
6 and 206 may take any one of several embodiments. Specifically, filters 106 and 206 may be implemented as one or more layers of conventional liquid crystal material. Alternatively, filters 106 and 206 may be implemented as conventional interference filters in combination with liquid crystal-based electrically controllable density filters. U.S. patent application Ser. No. 09 / 478,150, filed Jan. 5, 2000, entitled Optical Filter Employing Holographic Optical Elements And Image Genera
The Ting System Incorporating The Optical Filter) discloses several embodiments of the filters 106 and 206 shown in FIGS. The U.S. patent application is incorporated herein by reference.

【0043】 フィルタ106及び206は、それぞれが制御信号に応じて活動状態又は非活
動状態で独立して動作し得る、1個又は複数の電気的に切換可能なホログラフィ
ー光学要素の形態であり得る。非活動状態では、各電気的に切換可能なホログラ
フィー光学要素が、平行光112を変化させずに透過させる。活動状態では、各
電気的に切換可能なホログラフィー光学要素が、平行光112の選択された帯域
幅(例えば赤色帯域幅)を回折し、平行光112の残りの部分(例えば緑色及び
青色帯域幅)を実質的に変えることなく透過させる。回折された光は、両者の間
に一定の角度をなすゼロ次及び1次回折光として電気的に切換可能なホログラフ
ィー光学要素から発せられる。ゼロ次の回折成分は、電気的に切換可能なホログ
ラフィー光学要素からその発光表面に対して垂直な向きに発せられる。電気的に
切換可能なホログラフィー光学要素は、選択された帯域幅をより高い次数の成分
に回折し得る。しかし、ここでは、全ての選択された帯域幅がゼロ次又は1次の
回折光に回折されるものとみなす。更に、ゼロ次及び1次回折成分に含められた
光エネルギーの量は、後に詳細に説明するように、電気的に切換可能なホログラ
フィー光学要素に印加される制御信号の電圧に左右される。
Filters 106 and 206 can be in the form of one or more electrically switchable holographic optical elements, each of which can operate independently in an active or inactive state in response to a control signal. In the inactive state, each electrically switchable holographic optical element transmits the collimated light 112 unchanged. In the active state, each electrically switchable holographic optical element diffracts a selected bandwidth (eg, red bandwidth) of the collimated light 112 and the remaining portion of the collimated light 112 (eg, green and blue bandwidth). Are transmitted substantially unchanged. Diffracted light is emitted from the electrically switchable holographic optical element as zero order and first order diffracted light at an angle therebetween. The zero-order diffracted component is emitted from the electrically switchable holographic optical element in a direction perpendicular to its emitting surface. Electrically switchable holographic optical elements can diffract a selected bandwidth into higher order components. However, it is assumed here that all selected bandwidths are diffracted into zero or first order diffracted light. Furthermore, the amount of light energy included in the zero-order and first-order diffraction components depends on the voltage of the control signal applied to the electrically switchable holographic optical element, as will be described in detail below.

【0044】 図4は、フィルタ106又は206において用いられ得る電気的に切換可能な
ホログラフィー光学要素の実施例の一つの断面図である。図4の切換可能なホロ
グラフィー光学要素は、一対の実質的に透明で非導電性の層402、一対の実質
的に透明で導電性の層404、及び或る実施態様では、上述の米国特許出願第09
/478,150号に記載のポリマー分散液晶材料から形成された切換可能なホログラフ
ィー層406を有する。上述の米国特許出願は引用により本明細書の一部とする
。或る実施態様では、実質的に透明な非導電性層402がガラスを含み、実質的
に透明な非導電性層404は錫ドープ酸化インジウム(ITO)を含む。ITO
及び非導電性層の表面を含む、切換可能なホログラフィー光学要素の選択された
表面上に、反射防止コーティング(図示せず)を塗布して、光学要素の全体の透
過効率を向上させ、且つ迷光を低下させることができる。図4の実施例に示すよ
うに、全ての層402〜406は、共通の軸408の上にホットケーキの層のよ
うな形で設けられている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of one embodiment of an electrically switchable holographic optical element that may be used in filter 106 or 206. The switchable holographic optical element of FIG. 4 includes a pair of substantially transparent, non-conductive layers 402, a pair of substantially transparent, conductive layers 404, and, in one embodiment, the above-mentioned US patent application. No. 09
No. 478,150 having a switchable holographic layer 406 formed from a polymer dispersed liquid crystal material. The aforementioned U.S. patent application is incorporated herein by reference. In some embodiments, the substantially transparent non-conductive layer 402 comprises glass and the substantially transparent non-conductive layer 404 comprises tin-doped indium oxide (ITO). ITO
And applying an anti-reflective coating (not shown) on selected surfaces of the switchable holographic optical element, including the surface of the non-conductive layer, to improve the overall transmission efficiency of the optical element and to stray light Can be reduced. As shown in the embodiment of FIG. 4, all layers 402-406 are provided on a common axis 408 in the form of a layer of hot cake.

【0045】 層402〜406は、実質的に薄い断面の幅を有し、これによって実質的に薄
い断面の積層体をなす。詳述すると、切換可能なホログラフィー層406の断面
の幅は5〜12μm(正確な幅はスペクトルの帯域幅及び必要な回折効率に応じ
て決まる)であり、ガラス層402の断面の幅は0.4〜0.8mmであり得る
。当然ながら、ITO層404は、透明となるように実質的に薄いものでなけれ
ばならない。ホログラフィー層を薄いプラスチック基板上に被着し得ることに注
目すべきである。このプラスチック基板は柔軟なものであっても良い。
The layers 402-406 have a substantially thin cross section width, thereby forming a substantially thin cross section stack. Specifically, the cross-sectional width of the switchable holographic layer 406 is 5-12 μm (the exact width depends on the bandwidth of the spectrum and the required diffraction efficiency), and the cross-sectional width of the glass layer 402 is 0.1 μm. It can be 4-0.8 mm. Of course, ITO layer 404 must be substantially thin to be transparent. It should be noted that the holographic layer can be deposited on a thin plastic substrate. This plastic substrate may be flexible.

【0046】 ITO層404に第1の電圧を加えると、切換可能なホログラフィー層406
内に電界が生じ、切換可能なホログラフィー要素は上述の非活動状態で動作する
。しかし、ITO層404に第1電圧より低い電圧が印加されると、切換可能な
ホログラフィー光学要素は、上述の活動状態で動作する。活動状態にあるとき、
電気的に切換可能なホログラフィー光学要素は、例えば平行入射光112の赤色
帯域幅成分を回折し、平行入射光112の緑色及び青色赤帯域幅成分を含む残り
の成分を変えることなく透過させる。回折光は、ゼロ次及び1次成分として発せ
られる。ゼロ次及び1次成分の光の強度は、ITO層404に印加される電圧の
大きさによって決まる。ITO層404に印加される電圧が低下すると、ゼロ次
回折成分のエネルギーが低下し、同時にそれに反比例して1次折成分の光エネル
ギーが増加する。つまり、ITO層404に印加される電圧を直線的に低下させ
ることにより、光エネルギー(即ち光強度)をゼロ次成分から1次成分へと直線
的に移っていくことになる。図1に示すフィルタリング済み光114としては、
ゼロ次又は1次回折光の何れかを用いることができる。図2に示すフィルタリン
グ済み光114としては、1次回折光を用いることができる。
When a first voltage is applied to the ITO layer 404, the switchable holographic layer 406
An electric field is generated therein, and the switchable holographic element operates in the inactive state described above. However, when a voltage lower than the first voltage is applied to the ITO layer 404, the switchable holographic optical element operates in the active state described above. When active
The electrically switchable holographic optical element diffracts, for example, the red bandwidth component of the collimated incident light 112 and transmits the remaining components of the collimated incident light 112, including the green and blue red bandwidth components, unchanged. Diffracted light is emitted as zero order and first order components. The light intensity of the zero-order and first-order components is determined by the magnitude of the voltage applied to the ITO layer 404. When the voltage applied to the ITO layer 404 decreases, the energy of the zero-order diffraction component decreases, and at the same time, the light energy of the first-order diffraction component increases in inverse proportion thereto. That is, by linearly decreasing the voltage applied to the ITO layer 404, the light energy (that is, light intensity) is linearly shifted from the zero-order component to the first-order component. The filtered light 114 shown in FIG.
Either zero-order or first-order diffracted light can be used. As the filtered light 114 shown in FIG. 2, first-order diffracted light can be used.

【0047】 図4に示す切換可能なホログラフィー光学要素は、反射型又は透過型であり得
る。図4は、互いに逆向きの前面410及び背面412を有する切換可能なホロ
グラフィー光学要素を示す。反射型、透過型何れの場合も、平行光112は前面
410に垂直な入射角で入射する。入射光を垂直な入射角で入射させることは、
大部分の用途では好ましい選択であるが、必ずしも必要でないことに注意された
い。切換可能なホログラフィー光学要素が透過型として構成されている場合は、
ゼロ次及び1次回折光成分が背面412から発せられる。これに対して、電気的
に切換可能なホログラフィー光学要素が反射型のホログラムとして構成されてい
る場合には、1次回折光成分が前面410から発せられ、ゼロ次回折成分が背面
から発せられる。図1のフィルタ106においては、1個又は複数の反射型又は
透過型の何れかの電気的に切換可能なホログラフィー光学要素を用いることがで
きる。図2に示すフィルタ206では、1個又は複数の反射型の電気的に切換可
能なホログラフィー光学要素を用いることができる。
The switchable holographic optical element shown in FIG. 4 can be reflective or transmissive. FIG. 4 shows a switchable holographic optical element having opposite front and rear faces 410 and 412. In each of the reflection type and the transmission type, the parallel light 112 is incident on the front surface 410 at a vertical incident angle. To make incident light incident at a normal angle of incidence,
Note that this is a preferred choice for most applications, but is not required. If the switchable holographic optical element is configured as transmissive,
Zero-order and first-order diffracted light components are emitted from the back surface 412. On the other hand, when the electrically switchable holographic optical element is configured as a reflection hologram, the first-order diffracted light component is emitted from the front surface 410 and the zero-order diffracted component is emitted from the back surface. In the filter 106 of FIG. 1, one or more electrically switchable holographic optical elements, either reflective or transmissive, can be used. The filter 206 shown in FIG. 2 may use one or more reflective electrically switchable holographic optical elements.

【0048】 切換可能なホログラフィー層406は、従来技術を用いてホログラムを記録す
る。或る実施態様では、得られるホログラムが、高い回折効率と、光学要素の活
動状態と非活動状態の間での高い切換速度を特徴とする。ポリマー分散液晶(P
DLC)材料から形成された切換可能なホログラフィー層406の実施態様では
、記録されたホログラムが、上述の電界の生成及び消失に従って回折状態から透
過状態に切り換わり得る。ホログラフィー層406に記録されるホログラムは、
高い回折効率を達成するために、ブラッグ型(Bragg type)(厚相型又は体積相
型としても知られている)であるのが好ましい。ラマン−ナス型(Raman-Nath)
即ち薄相型ホログラムを用いることもできる。
The switchable holographic layer 406 records holograms using conventional techniques. In one embodiment, the resulting hologram is characterized by high diffraction efficiency and high switching speed between active and inactive states of the optical element. Polymer dispersed liquid crystal (P
In embodiments of the switchable holographic layer 406 formed from DLC) material, the recorded hologram may switch from a diffractive state to a transmissive state in accordance with the creation and disappearance of the electric field described above. The hologram recorded on the holographic layer 406 is
In order to achieve high diffraction efficiency, it is preferably of the Bragg type (also known as the thick-phase or volume-phase type). Raman-Nath
That is, a thin-phase hologram can be used.

【0049】 切換可能なホログラフィー層406に記録されたホログラムは、引用により本
明細書の一部とされる米国特許出願第09/478,150号に記載のPDLC材料に基づ
くものであり得る。或る実施態様ではこのホログラムが、層406の内部に記録
ビーム、即ち基準ビーム及びオブジェクトビームによって生成された干渉パター
ンを生ずる。レーザー光とPDLC材料との相互作用により光重合が生ずる。液
晶の粒子は記録プロセスの際に記録ビームの相互作用によって形成される縞状パ
ターンの暗領域に埋め込まれる。言いかえれば、記録材料は、透明な光ポリマー
の領域によって散らばった液晶微粒子が密に集まった領域が生成される記録プロ
セスにおいて相分離を受けるポリマー分散液晶混合物であり得る。十分な大きさ
の電圧がITO層404に供給されると、液晶粒子が方向付けられ、プログラム
層406の屈折率が変わり、そこに記憶されたプログラムが消去されて、入射す
る全ての平行光112が概ね変えられることなく透過することになる。層406
内で用いられる材料は、高い切換速度(例えば材料の切換が数十マイクロ秒で行
われ得る。この速度は従来型の液晶ディスプレイ材料と比較して非常に高速であ
る。)と高い回折効率で動作するように構成される。
The hologram recorded in the switchable holographic layer 406 can be based on the PDLC material described in US patent application Ser. No. 09 / 478,150, which is incorporated herein by reference. In one embodiment, this hologram produces an interference pattern created by the recording beam, the reference beam and the object beam, inside layer 406. Photopolymerization occurs due to the interaction between the laser light and the PDLC material. The liquid crystal particles are buried in the dark areas of the stripe pattern formed by the interaction of the recording beams during the recording process. In other words, the recording material can be a polymer-dispersed liquid crystal mixture that undergoes phase separation in a recording process that produces areas of densely packed liquid crystal particulates scattered by areas of transparent photopolymer. When a voltage of sufficient magnitude is applied to the ITO layer 404, the liquid crystal particles are oriented, the refractive index of the program layer 406 changes, the program stored therein is erased, and all incoming collimated light 112 Will be transmitted almost unchanged. Layer 406
The materials used therein have high switching speeds (eg, material switching can take place in tens of microseconds, which is very fast compared to conventional liquid crystal display materials) and high diffraction efficiency. It is configured to operate.

【0050】 図5は、3つの個別の電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502R、
502G、及び502Bを用いるフィルタ106又は206の実施例の一つを示
す。電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502R〜502Bのそれぞれ
は、要素が活動状態で動作している時、入射する平行光112の選択された帯域
幅を回折するように構成されている。詳述すると、電気的に切換可能なホログラ
フィー光学要素502Rは活動状態にある時に赤色帯域幅光を回折し、平行光1
12の残りの成分を概ね変えることなく透過させるように構成される。同様に、
電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502G及び502Bは、それぞれ
活動状態にある時に平行光112の緑色帯域幅成分及び青色帯域幅成分を回折し
、平行光112の残りの成分は変えることなく透過させるように構成される。電
気的に切換可能なホログラフィー光学要素502R〜502Bのそれぞれは、非
活動状態で動作している時、平行光112の全ての帯域幅を概ね変えることなく
透過させる。
FIG. 5 shows three separate electrically switchable holographic optical elements 502 R,
One embodiment of a filter 106 or 206 using 502G and 502B is shown. Each of the electrically switchable holographic optical elements 502R-502B is configured to diffract a selected bandwidth of the incident collimated light 112 when the elements are operating in an active state. In particular, the electrically switchable holographic optical element 502R diffracts red bandwidth light when active and produces
The remaining 12 components are configured to transmit substantially unchanged. Similarly,
Electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B diffract the green and blue bandwidth components of collimated light 112 when active, respectively, and transmit the remaining components of collimated light 112 unchanged. It is configured as follows. Each of the electrically switchable holographic optical elements 502R-502B, when operating in the inactive state, transmits the entire bandwidth of the collimated light 112 substantially unchanged.

【0051】 3つの電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502R〜502Gのそれ
ぞれは、図3に示すフィードバックシステム110によって供給される対応する
各フィードバック制御信号に応じて活動化又は非活動化される。活動状態では、
各光学要素が、平行光112の選択された帯域幅をゼロ次及び1次回折成分に回
折する。更に、活動状態では、ゼロ次及び1次回折成分に含められた光の強度が
、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素に供給されるフィードバック制御
信号の大きさに応じて決まる。
Each of the three electrically switchable holographic optical elements 502 R- 502 G is activated or deactivated in response to a corresponding respective feedback control signal provided by feedback system 110 shown in FIG. In the active state,
Each optical element diffracts a selected bandwidth of the collimated light 112 into zero and first order diffractive components. Furthermore, in the active state, the intensity of the light contained in the zero-order and first-order diffraction components depends on the magnitude of the feedback control signal supplied to the electrically switchable holographic optical element.

【0052】 或る実施態様では、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502R、5
02G、及び502Bが、上述のように、それぞれ第1又は第2の赤色帯域幅制
御信号、第1又は第2の緑色帯域幅制御信号、及び第1又は第2の青色帯域幅制
御信号を受け取る。詳述すると、第1又は第2の赤色帯域幅制御信号は電気的に
切換可能なホログラフィー光学要素502RのITO層に選択的に供給され、第
1又は第2の緑色帯域幅制御信号は電気的に切換可能なホログラフィー光学要素
502GのITO層に選択的に供給され、第1又は第2の青色帯域幅制御信号は
電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502BのITO層に選択的に供給
される。
In some embodiments, the electrically switchable holographic optical elements 502R,
02G and 502B receive the first or second red bandwidth control signal, the first or second green bandwidth control signal, and the first or second blue bandwidth control signal, respectively, as described above. . Specifically, the first or second red bandwidth control signal is selectively provided to the ITO layer of the electrically switchable holographic optical element 502R, and the first or second green bandwidth control signal is electrically switched. And the first or second blue bandwidth control signal is selectively provided to the ITO layer of the electrically switchable holographic optical element 502B. .

【0053】 図5のフィルタ500は、透過型又は反射型として構成され得る。透過型の場
合でも反射型の場合でも、フィルタ500は、それに供給されたフィードバック
制御信号に従って幾つかの異なる動作モードの1つで動作する。図5Aは、加色
モード(additive mode)で動作するように構成された反射型フィルタ500を
示す。図5Aでは、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502Rが活動
化され、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502G及び502Bが非
活動化される。図5Aから分かるように、平行光112は、非活動化された電気
的に切換可能なホログラフィー光学要素502B及び502Gは実質的に変わる
ことなく透過する。しかし、活動化された電気的に切換可能なホログラフィー光
学要素502Rは、平行光112の赤色帯域幅成分をゼロ次及び1次の回折赤帯
域幅成分に回折する。図5Aでは、フィルタ500から発せられる光504は、
1次回折赤色帯域幅光と極僅かな平行光112の他の帯域幅成分である。これに
対してフィルタ500から発せられる光506は、平行光112の青色及び緑色
帯域幅成分に加えて、ゼロ次の回折赤色帯域幅光を含み、前者の2つは実質的に
変わることなくフィルタ500を透過している。
The filter 500 of FIG. 5 can be configured as a transmission type or a reflection type. Whether transmissive or reflective, the filter 500 operates in one of several different modes of operation according to the feedback control signal provided to it. FIG. 5A shows a reflective filter 500 configured to operate in an additive mode. In FIG. 5A, the electrically switchable holographic optical element 502R is activated and the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B are deactivated. As can be seen from FIG. 5A, the collimated light 112 is transmitted through the deactivated electrically switchable holographic optical elements 502B and 502G substantially unchanged. However, the activated electrically switchable holographic optical element 502R diffracts the red bandwidth component of the collimated light 112 into zero and first order diffracted red bandwidth components. In FIG. 5A, light 504 emitted from filter 500 is:
The first-order diffracted red bandwidth light and the other bandwidth components of the very slight parallel light 112. On the other hand, the light 506 emitted from the filter 500 includes zero-order diffracted red bandwidth light in addition to the blue and green bandwidth components of the collimated light 112, the former two being substantially unchanged in the filter. 500.

【0054】 図5Aのフィルタ500は、赤色帯域幅光を回折すると共に、緑色及び青色帯
域幅の光は全て実質的に透過させることが図示されている。このフィルタ500
の動作モードは、上述の3段階のサイクルの第1段階において、フィルタ500
が第1の制御信号の組又は新たな第1の制御信号の組を受け取ったことに応じて
生じ得る。詳述すると、第2の又は更新された第2の赤色帯域幅制御信号が電気
的に切換可能なホログラフィー光学要素502RのITO層に供給されると共に
、第1の緑色及び青色帯域幅制御信号がそれぞれ電気的に切換可能なホログラフ
ィー光学要素502G及び502BのITO層に供給される。この実施態様では
、第1の緑色及び青色帯域幅制御信号が、それぞれ電気的に切換可能なホログラ
フィー光学要素502G及び502Bを完全に非活動化する。好ましい実施態様
では、光504が図1に示すフィルタリング済みの光114を構成し、光504
(又はフィルタリング済みの光114)を第1の所定の光強度に維持するために
、第2の又は更新された第2の赤色帯域幅制御信号がフィードバックシステム1
10によって生成される。
The filter 500 of FIG. 5A is illustrated as diffracting red bandwidth light and substantially transmitting all green and blue bandwidth light. This filter 500
Operates in the first stage of the three-stage cycle described above.
In response to receiving a first set of control signals or a new first set of control signals. In particular, a second or updated second red bandwidth control signal is provided to the ITO layer of the electrically switchable holographic optical element 502R while the first green and blue bandwidth control signals are provided. It is provided to the ITO layers of the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B, respectively. In this embodiment, the first green and blue bandwidth control signals completely deactivate the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B, respectively. In a preferred embodiment, light 504 comprises filtered light 114 shown in FIG.
(Or filtered light 114) at a first predetermined light intensity, a second or updated second red bandwidth control signal is applied to feedback system 1
10 generated by

【0055】 図5Aのフィルタ500は、上述の3段階のサイクルの第2段階において、第
2の制御信号の組又は新たな第2の制御信号の組を受け取ったことに応じて、緑
色帯域幅光を回折すると共に、赤色及び青色帯域幅の光は全て実質的に透過させ
る加色モードで動作し得る。更に、図5Aのフィルタ500は、上述の3段階の
サイクルの第3段階において、第3の制御信号の組又は新たな第3の制御信号の
組を受け取ったことに応じて、青色帯域幅光を回折すると共に、赤色及び緑色帯
域幅の光の全て実質的に透過させる加色モードで動作し得る。
The filter 500 of FIG. 5A provides a green bandwidth in response to receiving a second set of control signals or a new second set of control signals in the second stage of the three-stage cycle described above. It can operate in an additive mode that diffracts light while substantially transmitting all light in the red and blue bandwidths. In addition, the filter 500 of FIG. 5A, in the third stage of the three-stage cycle described above, receives a third set of control signals or a new third set of control signals and, in response, receives the blue bandwidth light. And operates in an additive mode that substantially transmits all of the red and green bandwidth light.

【0056】 図5Bは、減色モード(subtractive mode)で動作する透過型のフィルタとし
て構成されたフィルタ500を示す。図5Aに示す加色モードの場合と対照的に
、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502R〜502Bのそれぞれが
活動化される。この動作モードでは、電気的に切換可能なホログラフィー光学要
素502R〜502Bのそれぞれが平行光112の成分を回折する。平行光11
2の緑色及び青色帯域幅成分に含められた光エネルギーの全部又は実質的に全部
がそれぞれ1次成分510G及び510Bに回折されるという点で、電気的に切
換可能なホログラフィー光学要素502G及び502Bは完全に活動化される。
FIG. 5B shows a filter 500 configured as a transmissive filter operating in a subtractive mode. In contrast to the additive mode shown in FIG. 5A, each of the electrically switchable holographic optical elements 502R-502B is activated. In this mode of operation, each of the electrically switchable holographic optical elements 502R-502B diffracts a component of the parallel light 112. Parallel light 11
The electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B in that all or substantially all of the light energy contained in the two green and blue bandwidth components is diffracted into primary components 510G and 510B, respectively. Fully activated.

【0057】 上述のように、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502Rも活動化
される。電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502Rは、平行光112
の赤色帯域幅成分を、ゼロ次及び1次の回折された成分に回折する。1次回折赤
色帯域幅光は1次回折赤色帯域幅光510Rとしてフィルタ500から発せられ
、ゼロ次赤色帯域幅成分は光512として発せられる。電気的に切換可能なホロ
グラフィー光学要素502G及び502Bが理論上最大の回折効率で動作する場
合には、光512は、基本的にゼロ次回折赤色帯域幅光のみしか含まないことに
なる。好ましい形態では、図1に示すように、光512をフィルタリング済みの
光114として用いる。
As mentioned above, the electrically switchable holographic optical element 502 R is also activated. The electrically switchable holographic optical element 502R provides the collimated light 112
Are diffracted into zero-order and first-order diffracted components. The first-order diffracted red bandwidth light is emitted from filter 500 as first-order diffracted red bandwidth light 510R, and the zero-order red bandwidth component is emitted as light 512. If the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B operate with theoretically the highest diffraction efficiency, the light 512 will contain essentially only zero-order diffracted red bandwidth light. In a preferred form, light 512 is used as filtered light 114, as shown in FIG.

【0058】 図5Bのフィルタ500は、平行光112の全ての可視光成分を回折すること
が図示されている。このフィルタ500の動作モードは、上述の3段階のサイク
ルの第1段階において、第1の制御信号の組又は新たな第1の制御信号の組をフ
ィルタ500が受け取ったことに応じて生じ得る。この動作モードにおける第1
の制御信号の組及び新たな第1の制御信号の組の大きさは、上述の加色モードで
動作するフィルタ500に供給される第1の制御信号の組及び新たな第1の制御
信号の組とは異なる大きさである。減色動作モードでは、第2の又は更新された
第2の赤色帯域幅制御信号が電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502
RのITO層に供給され、第1の緑色及び青色帯域幅制御信号が、それぞれ電気
的に切換可能なホログラフィー光学要素502G及び502BのITO層に供給
される。この動作モードでは、第1の緑色及び青色帯域幅制御信号が、それぞれ
電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502G及び502Bを完全に活動
化する。好ましい実施態様では、光512が図1に示すフィルタリング済みの光
114を構成し、光512(又はフィルタリング済みの光114)を第1の光強
度に維持するために、第2の又は更新された第2の赤色帯域幅制御信号がフィー
ドバックシステム110により生成される。
The filter 500 of FIG. 5B is shown diffracting all visible light components of the parallel light 112. This mode of operation of the filter 500 may occur in response to the first set of control signals or a new first set of control signals being received by the filter 500 in the first stage of the three-stage cycle described above. The first in this operation mode
Of the first set of control signals and the size of the new first set of control signals supplied to the filter 500 operating in the additive mode described above. The size is different from the set. In the subtractive mode of operation, the second or updated second red bandwidth control signal is an electrically switchable holographic optical element 502.
The first green and blue bandwidth control signals provided to the ITO layer of R are provided to the ITO layers of the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B, respectively. In this mode of operation, the first green and blue bandwidth control signals fully activate the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B, respectively. In a preferred embodiment, light 512 comprises filtered light 114 shown in FIG. 1 and a second or updated light 512 (or filtered light 114) to maintain light at a first light intensity. A second red bandwidth control signal is generated by feedback system 110.

【0059】 図5Bのフィルタ500は、上述の3段階のサイクルの第2段階において、フ
ィルタ500が第2の制御信号の組又は新たな第2の制御信号の組を受け取った
ことに応じて、平行光112の赤色及び青色帯域幅成分の全部又は実質的に全部
を1次回折成分に回折すると共に、平行光112の緑色帯域幅成分をゼロ次及び
1次回折成分に回折する減色モードでも動作し得る。更に、図5Bのフィルタ5
00は、上述の3段階のサイクルの第3段階において、第3の制御信号の組又は
新たな第3の制御信号の組を受け取ったことに応じて、平行光112の赤色及び
緑色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を1次回折成分に回折すると共に平行光
112の青色帯域幅成分をゼロ次及び1次回折成分に回折する減色モードで動作
する。
The filter 500 of FIG. 5B responds in the second stage of the three-stage cycle described above, in response to the filter 500 receiving a second set of control signals or a new second set of control signals, Also operates in a subtractive color mode in which all or substantially all of the red and blue bandwidth components of the parallel light 112 are diffracted into first order diffraction components, and the green bandwidth component of the parallel light 112 is diffracted into zero order and first order diffraction components. I can do it. Further, the filter 5 of FIG.
00 represents the red and green bandwidth components of the collimated light 112 in response to receiving a third set of control signals or a new third set of control signals in the third stage of the three-stage cycle described above. Operate in a subtractive mode in which all or substantially all of the light is diffracted into the first-order diffraction component and the blue bandwidth component of the parallel light 112 is diffracted into the zero-order and first-order diffraction components.

【0060】 上述のように、図5のフィルタ500は、反射型フィルタとして構成され得る
。図5Cは、加色モードで動作する反射型フィルタ500を示す。図5Cにおい
て、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502Rは活動化され、電気的
に切換可能なホログラフィー光学要素502G及び502Bは非活動化される。
図5Aから分かるように、平行光112は、非活動化された電気的に切換可能な
ホログラフィー光学要素502B及び502Gは実質的に変わることなく透過す
る。しかし、活動化された電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502R
は、平行光112の赤色帯域幅成分をゼロ次及び1次回折赤色帯域幅成分に回折
する。図5Cにおいて、フィルタ500から発せられる光504は、1次回折赤
色帯域幅光と、僅かな量の平行光112の他の帯域幅成分とを含む。対照的に、
フィルタ500から発せられた光706は、平行光112の青色及び緑色帯域幅
成分に加えてゼロ次回折赤色帯域幅光を含み、前者の2つはフィルタ500を実
質的に変わることなく透過する。
As described above, the filter 500 of FIG. 5 can be configured as a reflective filter. FIG. 5C shows the reflective filter 500 operating in additive mode. In FIG. 5C, the electrically switchable holographic optical element 502R is activated and the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B are deactivated.
As can be seen from FIG. 5A, the collimated light 112 is transmitted through the deactivated electrically switchable holographic optical elements 502B and 502G substantially unchanged. However, the activated electrically switchable holographic optical element 502R
Diffracts the red bandwidth component of the parallel light 112 into zero-order and first-order diffracted red bandwidth components. In FIG. 5C, light 504 emitted from filter 500 includes first-order diffracted red bandwidth light and a small amount of other bandwidth components of parallel light 112. In contrast,
Light 706 emitted from filter 500 includes zero order diffracted red bandwidth light in addition to the blue and green bandwidth components of collimated light 112, the former two transmitting through filter 500 substantially unchanged.

【0061】 図5Cのフィルタ500は、赤色帯域幅光を回折すると共に、緑色及び青色帯
域幅光の全てを実質的に透過させることが図示されている。このフィルタ500
の動作モードは、上述の3段階のサイクルの第1段階において、フィルタ500
が第1の制御信号の組又は新たな第1の制御信号の組を受け取ったことに応じて
生じ得る。詳述すると、第2の又は更新された第2の赤色帯域幅制御信号が電気
的に切換可能なホログラフィー光学要素502RのITO層に供給され、第1の
緑色及び青色帯域幅制御信号が、それぞれ電気的に切換可能なホログラフィー光
学要素502G及び502BのITO層に供給される。この実施態様では、第1
の緑色及び青色帯域幅制御信号が、それぞれ電気的に切換可能なホログラフィー
光学要素502G及び502Bを完全に非活動化する。好ましい実施態様では、
光504が図2に示すフィルタリング済みの光114を構成し、光504(又は
フィルタリング済みの光114)を第1の所定の光強度に維持するために、第2
の又は更新された第2の赤色帯域幅制御信号がフィードバックシステム110に
より生成される。
The filter 500 of FIG. 5C is shown diffracting the red bandwidth light and transmitting substantially all of the green and blue bandwidth light. This filter 500
Operates in the first stage of the three-stage cycle described above.
In response to receiving a first set of control signals or a new first set of control signals. In particular, a second or updated second red bandwidth control signal is provided to the ITO layer of the electrically switchable holographic optical element 502R, and the first green and blue bandwidth control signals are respectively Provided to the ITO layers of the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B. In this embodiment, the first
Green and blue bandwidth control signals completely deactivate the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B, respectively. In a preferred embodiment,
Light 504 comprises filtered light 114 shown in FIG. 2, and second light 504 (or filtered light 114) is maintained at a first predetermined light intensity.
Or an updated second red bandwidth control signal is generated by feedback system 110.

【0062】 図5Cのフィルタ500は、上述の3段階のサイクルの第2段階において、第
2の制御信号の組又は新たな第2の制御信号の組を受け取ったことに応じて、緑
色帯域幅を回折すると共に赤色及び青色帯域幅光の全部を実質的に透過させる加
色モードでも動作し得る。更に、図5Cのフィルタ500は、上述の3段階のサ
イクルの第3段階において、第3の制御信号の組又は新たな第3の制御信号の組
を受け取ったことに応じて、青色帯域幅を回折すると共に、赤色及び緑色帯域幅
光の全部を実質的に透過させるように動作し得る。
The filter 500 of FIG. 5C provides a green bandwidth in response to receiving a second set of control signals or a new second set of control signals in the second stage of the three-stage cycle described above. It can also operate in an additive mode that diffracts light and transmits substantially all of the red and blue bandwidth light. Further, the filter 500 of FIG. 5C increases the blue bandwidth in response to receiving a third set of control signals or a new third set of control signals in the third stage of the three-stage cycle described above. It can operate to diffract and transmit substantially all of the red and green bandwidth light.

【0063】 図5Dは、減色モードで動作する反射型フィルタ500を示す。図5Cに示す
加色モードとは対照的に、各電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502
R〜502Bが活動化される。この動作モードでは、電気的に切換可能なホログ
ラフィー光学要素502R〜502Bのそれぞれが平行光112の成分を回折す
る。平行光112の赤色及び青色帯域幅成分のそれぞれに含められた光エネルギ
ーの全部又は実質的に全部が、それぞれ1次成分510G及び510Bに回折さ
れるという点で、電気的に切換可能な光学要素502G及び502Bは完全に活
動化されている。
FIG. 5D shows the reflective filter 500 operating in the subtractive color mode. In contrast to the additive mode shown in FIG. 5C, each electrically switchable holographic optical element 502
R-502B is activated. In this mode of operation, each of the electrically switchable holographic optical elements 502R-502B diffracts a component of the parallel light 112. An electrically switchable optical element in that all or substantially all of the light energy contained in each of the red and blue bandwidth components of the collimated light 112 is diffracted into primary components 510G and 510B, respectively. 502G and 502B are fully activated.

【0064】 上述のように、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502Rも活動化
される。電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502Rは、平行光112
の赤色帯域幅成分をゼロ次及び1次回折成分に回折する。1次回折赤色帯域幅光
は、フィルタ500から1次回折赤色帯域幅光510Rとして発せられ、ゼロ次
赤色帯域幅成分は光512として発せられる。電気的に切換可能なホログラフィ
ー光学要素502G及び502Bが理論上最大の回折効率で動作している場合に
は、光512は、基本的にゼロ次回折赤色帯域幅光のみを含むことになる。好ま
しい形態では、光512を図1に示すフィルタリング済みの光114として用い
る。
As described above, the electrically switchable holographic optical element 502R is also activated. The electrically switchable holographic optical element 502R provides the collimated light 112
Is diffracted into zero-order and first-order diffraction components. The first-order diffracted red bandwidth light is emitted from filter 500 as first-order diffracted red bandwidth light 510R, and the zero-order red bandwidth component is emitted as light 512. If the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B are operating at the theoretically highest diffraction efficiency, light 512 will include essentially only zero-order diffracted red bandwidth light. In a preferred form, light 512 is used as filtered light 114 shown in FIG.

【0065】 図5Dのフィルタ500は、平行光112の全ての可視光成分を回折すること
が図示されている。このフィルタ500の動作モードは、フィルタ500が、上
述の3段階のサイクルの第1段階において、第1の制御信号の組又は新たな第1
の制御信号の組を受け取ることに応じて生じ得る。この動作モードにおける第1
の制御信号の組及び新たな第1の制御信号の組の大きさは、上述の加色モードで
動作する反射型フィルタ500に供給される第1の制御信号の組及び新たな第1
の制御信号の組とは異なるものである。減色動作モードでは、第2又は更新され
た第2の赤色帯域幅制御信号が電気的に切換可能なホログラフィー光学要素50
2RのITO層に供給されると共に、第1の緑色及び青色帯域幅制御信号がそれ
ぞれ、電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502G及び502BのIT
O層に供給される。このモードでは、第1の緑色及び青色帯域幅制御信号が、そ
れぞれ電気的に切換可能なホログラフィー光学要素502G及び502Bを完全
に活動化する。好ましい実施態様では、光512が図1に示すフィルタリング済
みの光114を構成し、光512(又はフィルタリング済みの光114)を第1
の所定の光強度に維持するために、第2の又は更新された第2の赤色帯域幅制御
信号がフィードバックシステム110により生成される。
The filter 500 of FIG. 5D is shown diffracting all visible light components of the parallel light 112. The operation mode of the filter 500 is such that in the first stage of the above-described three-stage cycle, the filter 500 sets the first set of control signals or the new first set of control signals.
In response to receiving a set of control signals. The first in this operation mode
Of the first set of control signals and the new first set of control signals supplied to the reflective filter 500 operating in the additive mode described above.
Is different from the set of control signals described above. In the subtractive mode of operation, the second or updated second red bandwidth control signal is an electrically switchable holographic optical element 50.
The first green and blue bandwidth control signals are provided to the 2R ITO layer and the first green and blue bandwidth control signals, respectively, of the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B.
It is supplied to the O layer. In this mode, the first green and blue bandwidth control signals fully activate the electrically switchable holographic optical elements 502G and 502B, respectively. In a preferred embodiment, light 512 comprises filtered light 114 shown in FIG. 1, and light 512 (or filtered light 114) is first light.
A second or updated second red bandwidth control signal is generated by feedback system 110 to maintain at a predetermined light intensity.

【0066】 図5Dのフィルタ500は、上述の3段階のサイクルの第2段階においてフィ
ルタ500が第2の制御信号の組又は新たな第2の制御信号の組を受け取ったこ
とに応じて、平行光112の赤色及び青色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を
回折すると共に、平行光112の緑色帯域幅成分をゼロ次及び1次回折成分に回
折する減色モードでも動作し得る。加えて、図5Bのフィルタ500は、上述の
3段階のサイクルの第3段階において、フィルタ500が第3の制御信号の組又
は新たな第3の制御信号の組を受け取ったことに応じて、平行光112の赤色及
び緑色帯域幅成分の全部又は実質的に全部を1次回折成分に回折すると共に、平
行光112の青色帯域幅成分をゼロ次及び1次回折成分に回折する減色モードで
も動作し得る。
The filter 500 of FIG. 5D operates in parallel in response to the filter 500 receiving a second set of control signals or a new second set of control signals in the second stage of the three-stage cycle described above. It may also operate in a subtractive mode that diffracts all or substantially all of the red and blue bandwidth components of light 112 while diffracting the green bandwidth components of parallel light 112 into zero and first order diffraction components. In addition, the filter 500 of FIG. 5B may be configured such that, in the third phase of the three-phase cycle described above, the filter 500 receives a third set of control signals or a new third set of control signals, It also operates in a subtractive mode in which all or substantially all of the red and green bandwidth components of the parallel light 112 are diffracted into first order diffraction components, and the blue bandwidth component of the parallel light 112 is diffracted into zero order and first order diffraction components. I can do it.

【0067】 図6及び図7は、図1に示すシステムの別の実施態様を示す。図6では、図1
の偏向器108がビームスプリッタ608の形態をとる。図7では、図1の偏向
器108がプリズム708の形態をとる。図2に示すシステムにおいても偏向器
108としてビームスプリッタ又はプリズムを用いることができる。偏向器は、
入射光の特定の一部を反射するために多層コーティングを用いている。
FIGS. 6 and 7 show another embodiment of the system shown in FIG. In FIG. 6, FIG.
Take the form of a beam splitter 608. 7, the deflector 108 of FIG. 1 takes the form of a prism 708. In the system shown in FIG. 2, a beam splitter or a prism can be used as the deflector 108. The deflector is
Multi-layer coatings are used to reflect specific portions of the incident light.

【0068】 図8及び図9は、偏向器108が1又は複数の電気的に切換可能なホログラフ
ィー光学要素の形態をとる、図1に示す照明システムの別の実施態様を示す。図
8では、図1の偏向器108が1又は複数の透過型の電気的に切換可能なホログ
ラフィー光学要素808として実現されている。図9では、図1の偏向器108
が、1又は複数の反射型の電気的に切換可能なホログラフィー光学要素908の
形態をとっている。図8又は図9に示す1又は複数の透過型又は反射型の電気的
に切換可能なホログラフィー光学要素のそれぞれは、適宜拡張されたフィードバ
ックシステム110によって制御され得る。
FIGS. 8 and 9 show another embodiment of the illumination system shown in FIG. 1, wherein the deflector 108 takes the form of one or more electrically switchable holographic optical elements. 8, the deflector 108 of FIG. 1 is implemented as one or more transmissive electrically switchable holographic optical elements 808. In FIG. 9, the deflector 108 of FIG.
However, it takes the form of one or more reflective electrically switchable holographic optical elements 908. Each of the one or more transmissive or reflective electrically switchable holographic optical elements shown in FIG. 8 or FIG. 9 can be controlled by an appropriately extended feedback system 110.

【0069】 或る実施態様では、偏向器808及び/又は908が3つの異なる電気的に切
換可能なホログラフィー光学要素を含み、そのそれぞれが入射するフィルタリン
グ済みの光114の赤色、緑色、及び青色帯域幅の異なる1つに独立して作用す
る。つまり、偏向器808又は908の電気的に切換可能なホログラフィー光学
要素の1つは、活動状態で動作している時、光114の赤色、青色、又は緑色帯
域幅成分を回折すると共に、フィルタリング済みの光114の他の成分を実質的
に変えることなく透過させる。図8及び図9において、偏向器808又は908
によって順次回折されたフィルタリング済みの光114は、フィードバック制御
システム110に入射する。実質的に変わることなく偏向器808又は908を
透過したフィルタリング済みの光114の残りの成分は、照明光116としてそ
こから発せられる。図8及び図9では、偏向器808及び908がフィードバッ
クシステム110によって制御されている。図8及び図9に示す偏向器808及
び908は、図2に示す反射型システムと同様の形態で用いることができる。
In one embodiment, the deflectors 808 and / or 908 include three different electrically switchable holographic optical elements, each of which is in the red, green, and blue bands of the incident filtered light 114. Acts independently on different widths. That is, one of the electrically switchable holographic optical elements of the deflector 808 or 908 diffracts the red, blue, or green bandwidth component of the light 114 when operating in an active state and filters Other components of the light 114 are transmitted substantially unchanged. 8 and 9, the deflector 808 or 908
The filtered light 114 sequentially diffracted by is incident on the feedback control system 110. The remaining components of the filtered light 114 that have passed through the deflector 808 or 908 substantially unchanged are emitted therefrom as illumination light 116. 8 and 9, deflectors 808 and 908 are controlled by feedback system 110. The deflectors 808 and 908 shown in FIGS. 8 and 9 can be used in a form similar to the reflective system shown in FIG.

【0070】 図10は、図5に示すフィルタ500を用いた、図1に示すシステムの別の実
施態様である。図10では、制御回路1002が検出モードか照明モードでフィ
ルタ500が動作するように作用する。照明モードでは、制御回路1002がフ
ィルタ500を図5Bに示す減色モードで動作させる制御信号を発生する。照明
モードでは、ゼロ次回折光506を照明光116として用いる。しかしサンプル
モードでは、制御回路1002がフィルタ500を図5Aに示す加色モードで動
作させる。検出モードでは、制御回路1002が1次回折成分504の光強度を
検出し、1又は複数の所定の値と比較する。回折成分504と1又は複数の所定
の値の間の強度の差に基づいて、回路1002がフィルタ500が照明モードで
動作する時にフィルタ500に供給される制御信号を調節する。
FIG. 10 is another embodiment of the system shown in FIG. 1 using the filter 500 shown in FIG. In FIG. 10, the control circuit 1002 operates so that the filter 500 operates in the detection mode or the illumination mode. In the illumination mode, the control circuit 1002 generates a control signal for operating the filter 500 in the color reduction mode shown in FIG. 5B. In the illumination mode, the zero-order diffracted light 506 is used as the illumination light 116. However, in the sample mode, the control circuit 1002 causes the filter 500 to operate in the additive mode shown in FIG. 5A. In the detection mode, the control circuit 1002 detects the light intensity of the first-order diffraction component 504 and compares it with one or more predetermined values. Based on the difference in intensity between the diffractive component 504 and one or more predetermined values, the circuit 1002 adjusts a control signal provided to the filter 500 when the filter 500 operates in the illumination mode.

【0071】 上述の照明システムは様々な用途を有し得る。例えば、光源の温度のばらつき
によって生じる色の変化や経年変化による色ずれを補償することによって色のバ
ランスを調節するために用いることができる。
The lighting system described above may have various applications. For example, it can be used to adjust the color balance by compensating for a color change caused by a variation in the temperature of the light source or a color shift due to aging.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例による照明システムのブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a lighting system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の別の実施例による照明システムのブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a lighting system according to another embodiment of the present invention.

【図3】 図1及び図2に示す電気的に制御可能な光学フィルタを制御するために用いら
れ得るフィードバックシステムのブロック図。
FIG. 3 is a block diagram of a feedback system that can be used to control the electrically controllable optical filters shown in FIGS. 1 and 2.

【図4】 図1及び図2に示す電気的に制御可能な光学フィルタにおいて用いられ得る電
気的に切換可能なホログラフィー光学要素の断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an electrically switchable holographic optical element that may be used in the electrically controllable optical filters shown in FIGS. 1 and 2.

【図5】 図1及び図2に示す電気的に制御可能な光学フィルタにおいて用いられ得る電
気的に切換可能なホログラフィー光学要素のブロック図。
FIG. 5 is a block diagram of an electrically switchable holographic optical element that may be used in the electrically controllable optical filters shown in FIGS. 1 and 2.

【図5A】 加色モードで動作する透過型フィルタとして構成された、図5の電気的に切換
可能なホログラフィー光学要素を示す図。
FIG. 5A shows the electrically switchable holographic optical element of FIG. 5 configured as a transmissive filter operating in additive mode.

【図5B】 減色モードで動作する透過型フィルタとして構成された、図5の電気的に切換
可能なホログラフィー光学要素を示す図。
FIG. 5B shows the electrically switchable holographic optical element of FIG. 5 configured as a transmissive filter operating in a subtractive mode.

【図5C】 加色モードで動作する反射型フィルタとして構成された、図5の電気的に切換
可能なホログラフィー光学要素を示す図。
FIG. 5C illustrates the electrically switchable holographic optical element of FIG. 5 configured as a reflective filter operating in additive mode.

【図5D】 減色モードで動作する反射型フィルタとして構成された、図5の電気的に切換
可能なホログラフィー光学要素を示す図。
FIG. 5D illustrates the electrically switchable holographic optical element of FIG. 5 configured as a reflective filter operating in a subtractive mode.

【図6】 図1に示す照明システムの或る実施例を示す図。FIG. 6 illustrates an embodiment of the lighting system shown in FIG.

【図7】 図1に示す照明システムの別の実施例を示す図。FIG. 7 is a view showing another embodiment of the lighting system shown in FIG. 1;

【図8】 図1に示す照明システムの更に別の実施例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing still another embodiment of the lighting system shown in FIG. 1;

【図9】 図1に示す照明システムの更に別の実施例を示す図。FIG. 9 is a view showing still another embodiment of the illumination system shown in FIG. 1;

【図10】 本発明の更に別の実施例による照明システムのブロック図。FIG. 10 is a block diagram of a lighting system according to yet another embodiment of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/34 G09G 3/34 D J (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CR,C U,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI,GB ,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL, IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,L C,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD ,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL, PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,S L,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ウォルダーン、ジョナサン・ディー アメリカ合衆国カリフォルニア州94024・ ロスアルトスヒルズ・オールドランチロー ド 11491 (72)発明者 アダムス、マイケル・アール イギリス国レスターシャー・エルイー14 4アールエヌ・メルトンモーブレイ・ソル トビー・チェリーツリーバーン・バックス トリート(番地無し) (72)発明者 ナバース、シー・デイビッド アメリカ合衆国カリフォルニア州94087・ サニーベイル・コーバリスドライブ 849 (72)発明者 ストリー、ジョン・ジェイ イギリス国ノッティンガム・エヌジー8 2エスビー・ウォラトン・チャールコート ドライブ 66 Fターム(参考) 2H049 AA25 AA34 AA43 AA50 AA60 AA68 2H079 AA02 AA13 CA07 DA08 FA01 KA08 KA19 2H089 KA04 QA16 TA16 TA17 TA18 2H091 FA14X FA19Y FA26X FA37X FA41Z JA02 LA30 5C080 CC03 DD03 EE28 JJ02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09G 3/34 G09G 3/34 DJ (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD) , RU, TJ, TM), AE, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM , EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR , TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventors Waldan, Jonathan Dee, 94024 Los Altos Hills Old Ranch Road 11491, California, United States 11491 (72) Inventors Adams, Michael Earl Leicestershire EL 14 United Kingdom 4 AR Melton Mowbray Sol Toby Cherry Tree Barn Bucks Treat (no address) -David 94087, California, USA Sunnyvale Corvallis Drive 849 (72) Inventor Street, John Jay Nottingham Energy 8, England 2 SB Wallaton Charcoal Drive 66 F-term (reference) 2H049 AA25 AA34 AA43 AA50 AA60 AA68 2H079 AA02 AA13 CA07 DA08 FA01 KA08 KA19 2H089 KA04 QA16 TA16 TA17 TA18 2H091 FA14X FA19Y FA26X FA37X FA41Z JA02 LA30 5C080 CC03 DD03 EE28 JJ02

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光と1又は複数の制御信号を受け取るべく構成された
電気的に制御可能な光学フィルタと、 光検出器と、 前記光検出器と前記電気的に制御可能な光学フィルタとの間に接続された制御
信号回路とを有する装置であって、 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、前記入射光及び前記1又は複数の制
御信号を受け取ったことに応じて光を出力し、その出力光は前記入射光の一部の
みを含み、その入射光の一部は、前記電気的に制御可能な光学フィルタが受け取
った前記1又は複数の制御信号に応じて変化することを特徴とし、 前記光検出器が、前記出力光の一部を検出し、かつ前記出力光の一部を検出す
ることに応じて出力信号を発生するべく構成されていることを特徴とし、 前記制御信号回路が、前記光検出器が前記出力信号を発生したことに応じて前
記1又は複数の制御信号を発生するべく構成されていることを特徴とする装置。
An optically controllable optical filter configured to receive incident light and one or more control signals; a photodetector; the photodetector and the electrically controllable optical filter; Wherein the electrically controllable optical filter outputs light in response to receiving the incident light and the one or more control signals. Wherein the output light includes only a portion of the incident light, wherein a portion of the incident light varies in response to the one or more control signals received by the electrically controllable optical filter. Wherein the photodetector is configured to detect a part of the output light and to generate an output signal in response to detecting the part of the output light, wherein the control signal The circuit detects that the photodetector is Apparatus characterized by being configured to generate the one or more control signals in response to the generated signals.
【請求項2】 前記入射光の一部が、前記1又は複数の制御信号の大きさ
に応じて変化することを特徴とする請求項1に記載の装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein a part of the incident light changes according to a magnitude of the one or more control signals.
【請求項3】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、電気的に切換可
能なホログラフィー光学要素を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
3. The apparatus of claim 1, wherein said electrically controllable optical filter comprises an electrically switchable holographic optical element.
【請求項4】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、電気的に切換可
能な液晶光学要素を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
4. The apparatus of claim 1, wherein said electrically controllable optical filter comprises an electrically switchable liquid crystal optical element.
【請求項5】 前記電気的に切換可能なホログラフィー光学要素が、ホロ
グラムを記録するホログラフィ記録媒体を含むことを特徴とし、 前記ホログラフィー記録媒体が、 モノマージペンタエリトリトールヒドロキシペンタアクリラート(monomer
dipentaerythritol hydroxypentaacrylate)と、 液晶と、 橋かけモノマー(cross-linking monomer)と、 共開始剤(coinitiator)と、 光開始剤染料(photoinitiator dye)とを含むことを特徴とする請求項3に
記載の装置。
5. The holographic optical element, wherein the electrically switchable holographic optical element comprises a holographic recording medium for recording a hologram, wherein the holographic recording medium comprises a monomer dipentaerythritol hydroxypentaacrylate.
4. The device according to claim 3, comprising dipentaerythritol hydroxypentaacrylate), a liquid crystal, a cross-linking monomer, a coinitiator, and a photoinitiator dye. .
【請求項6】 前記電気的に切換可能のホログラフィー光学要素が、ボリ
マー分散液晶材料内の干渉縞を露光することによって作られるホログラムを含む
ことを特徴とし、 露光前の前記ポリマー分散液晶材料が、 重合可能なモノマーと、 液晶と、 橋かけモノマーと、 共開始剤と、 光開始剤染料とを含むことを特徴とする請求項3に記載の装置。
6. The electrically switchable holographic optical element comprises a hologram created by exposing interference fringes in a volimer dispersed liquid crystal material, wherein the polymer dispersed liquid crystal material before exposure comprises: 4. The device according to claim 3, comprising a polymerizable monomer, a liquid crystal, a crosslinking monomer, a coinitiator, and a photoinitiator dye.
【請求項7】 前記出力光の一部を受け、それを偏向するべく構成された
ビームスプリッタを更に有し、前記光検出器が、前記ビームスプリッタによって
偏向された後の前記出力光の一部を検出することを特徴とする請求項1に記載の
装置。
7. A beam splitter configured to receive and deflect a portion of the output light, wherein the photodetector includes a portion of the output light after being deflected by the beam splitter. The apparatus according to claim 1, wherein the detection is performed.
【請求項8】 前記ビームスプリッタと前記光検出器との間に配置された
集束レンズ(collection lens)を更に有し、前記集束レンズが、前記ビームス
プリッタによって偏向された後の前記出力光の一部を受け、それを集束するよう
に構成されており、前記光検出器が、前記集束レンズによって集束された後の前
記出力光の一部を検出することを特徴とする請求項7に記載の装置。
8. The apparatus according to claim 1, further comprising a collection lens disposed between the beam splitter and the photodetector, wherein the collection lens is configured to output one of the output lights after being deflected by the beam splitter. 9. The apparatus of claim 7, wherein the light detector is configured to receive and focus a portion of the output light after being focused by the focusing lens. apparatus.
【請求項9】 集光レンズ(condenser lens)を更に有し、前記集光レン
ズが、前記電気的に制御可能な光学フィルタが前記入射光を受ける前に前記入射
光を平行化するべく構成されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
9. A condenser lens, further comprising a condenser lens configured to collimate the incident light before the electrically controllable optical filter receives the incident light. The device of claim 1, wherein the device is:
【請求項10】 前記入射光の一部の光強度が変わることを特徴とする請
求項1に記載の装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the light intensity of a part of the incident light changes.
【請求項11】 前記入射光の一部の帯域幅が変わることを特徴とする請
求項1に記載の装置。
11. The apparatus of claim 1, wherein a bandwidth of a portion of the incident light varies.
【請求項12】 前記入射光の一部の光強度及び帯域幅が変わることを特
徴とする請求項1に記載の装置。
12. The apparatus according to claim 1, wherein a light intensity and a bandwidth of a part of the incident light are changed.
【請求項13】 デジタル制御式反射型ディスプレイを更に含み、前記デ
ジタル制御式反射型ディスプレイが、前記出力光の一部を受け取るべく構成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
13. The apparatus of claim 1, further comprising a digitally controlled reflective display, wherein the digitally controlled reflective display is configured to receive a portion of the output light.
【請求項14】 切換可能なマイクロミラーのアレイを更に有し、前記切
換可能なマイクロミラーのアレイが、前記出力光の一部を受け取るべく構成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
14. The micromirror of claim 1, further comprising an array of switchable micromirrors, wherein the array of switchable micromirrors is configured to receive a portion of the output light. Equipment.
【請求項15】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、第1の制御信
号の組を受け取るべく構成されており、前記出力光が前記入射光の第1の帯域幅
部分のみを含み、前記入射光の第1の帯域幅部分が、前記電気的に制御可能な光
学フィルタによって受け取られた前記第1の制御信号の組に従って光強度を変え
ることを特徴とし、 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、第2の制御信号の組を受け取るべく
構成されており、前記出力光が前記入射光の第2の帯域幅部分のみを含み、前記
入射光の第2の帯域幅部分が、前記電気的に制御可能な光学フィルタによって受
け取られた前記第2の制御信号の組に従って光強度を変えることを特徴とし、 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、第3の制御信号の組を受け取るべく
構成されており、前記出力光が前記入射光の第3の帯域幅部分のみを含み、前記
入射光の第3の帯域幅部分が、前記電気的に制御可能な光学フィルタによって受
け取られた前記第3の制御信号の組に従って光強度を変えることを特徴とし、 前記第1、第2、及び第3の帯域幅が、互いに異なっていることを特徴とする
請求項1に記載の装置。
15. The electronically controllable optical filter is configured to receive a first set of control signals, the output light comprising only a first bandwidth portion of the incident light, and A first bandwidth portion of the incident light that varies light intensity in accordance with the first set of control signals received by the electrically controllable optical filter; A filter is configured to receive a second set of control signals, wherein the output light includes only a second bandwidth portion of the incident light, and wherein the second bandwidth portion of the incident light includes the electrical signal. Varying the light intensity in accordance with the second set of control signals received by an optically controllable optical filter, wherein the electrically controllable optical filter receives a third set of control signals. Composed The output light includes only a third bandwidth portion of the incident light, wherein the third bandwidth portion of the incident light is received by the electrically controllable optical filter. The apparatus according to claim 1, characterized in that the light intensity is changed according to a set of the first, second, and third bandwidths, and wherein the first, second, and third bandwidths are different from each other.
【請求項16】 前記入射光の第1の帯域幅部分が、前記電気的に制御可
能な光学フィルタによって受け取られた前記第1の制御信号の組の1つに従って
光強度を変えることを特徴とし、 前記入射光の第2の帯域幅部分が、前記電気的に制御可能な光学フィルタによ
って受け取られた前記第2の制御信号の組の1つに従って光強度を変えることを
特徴とし、 前記入射光の第3の帯域幅部分が、前記電気的に制御可能な光学フィルタによ
って受け取られた前記第3の制御信号の組の1つに従って光強度を変えることを
特徴とする請求項15に記載の装置。
16. The method of claim 1, wherein the first bandwidth portion of the incident light changes light intensity according to one of the first set of control signals received by the electrically controllable optical filter. A second bandwidth portion of the incident light that varies light intensity according to one of the second set of control signals received by the electrically controllable optical filter; 16. The apparatus of claim 15, wherein a third bandwidth portion of the optics varies light intensity according to one of the third set of control signals received by the electrically controllable optical filter. .
【請求項17】 前記入射光の第1の帯域幅部分が、前記電気的に制御可
能な光学フィルタによって受け取られた前記第1の制御信号の組の1つの大きさ
に従って光強度を変えることを特徴とし、 前記入射光の第2の帯域幅部分が、前記電気的に制御可能な光学フィルタに
よって受け取られた前記第2の制御信号の組の1つの大きさに従って光強度を変
えることを特徴とし、 前記入射光の第3の帯域幅部分が、前記電気的に制御可能な光学フィルタに
よって受け取られた前記第3の制御信号の組の1つの大きさに従って光強度を変
えることを特徴とする請求項15に記載の装置。
17. The method of claim 17, wherein the first bandwidth portion of the incident light varies light intensity according to a magnitude of one of the first set of control signals received by the electrically controllable optical filter. Wherein a second bandwidth portion of the incident light varies light intensity according to a magnitude of one of the second set of control signals received by the electrically controllable optical filter. The third bandwidth portion of the incident light varies light intensity according to one magnitude of the third set of control signals received by the electrically controllable optical filter. Item 16. The apparatus according to Item 15.
【請求項18】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、入射した入射
光を回折するべく構成されていることを特徴とする請求項に記載の装置。
18. The apparatus of claim 18, wherein the electrically controllable optical filter is configured to diffract incident light.
【請求項19】 前記出力光が、前記入射光の回折された部分のみを含む
ことを特徴とする請求項18に記載の装置。
19. The apparatus of claim 18, wherein the output light includes only a diffracted portion of the incident light.
【請求項20】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、前記第1、第
2、及び第3の制御信号の組を、順次かつ繰り返し受け取るべく構成されている
ことを特徴とする請求項15に記載の装置。
20. The optical filter of claim 15, wherein the electrically controllable optical filter is configured to sequentially and repeatedly receive the first, second, and third sets of control signals. An apparatus according to claim 1.
【請求項21】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、互いに逆向き
の前面及び背面を有する第1のホログラフィー光学要素を含み、前記第1のホロ
グラフィー光学要素が活動状態と非活動状態との間で切換可能で、前記第1のホ
ログラフィー光学要素は、活動状態で動作しているときその前面に入射した第1
の帯域幅の光を回折し、前記第1のホログラフィー光学要素によって回折された
前記第1の帯域幅の光は前記背面から発せられ、かつ、前記第1のホログラフィ
ー光学要素は、活動状態で動作しているとき前記第1の帯域幅の光を実質的変え
ることなく透過させることを特徴とする請求項1に記載の装置。
21. The electrically controllable optical filter includes a first holographic optical element having opposite front and back faces, wherein the first holographic optical element has an active state and an inactive state. Switchable between the first holographic optical element, the first holographic optical element being incident on its front surface when operating in an active state.
Diffracted by the first holographic optical element, the first bandwidth light diffracted by the first holographic optical element is emitted from the back surface, and the first holographic optical element operates in an active state. 2. The apparatus of claim 1, wherein the first bandwidth of light is transmitted substantially unchanged when the light is transmitted.
【請求項22】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、互いに逆向き
の前面及び背面を有する第2のホログラフィー光学要素を含み、前記第2のホロ
グラフィー光学要素が活動状態と非活動状態との間で切換可能で、前記第2のホ
ログラフィー光学要素は、活動状態で動作しているときその前面に入射した第2
の帯域幅の光を回折し、前記第2のホログラフィー光学要素によって回折された
前記第2の帯域幅の光は前記背面から発せられ、かつ、前記第2のホログラフィ
ー光学要素は、活動状態で動作しているとき前記第2の帯域幅の光を実質的に変
えることなく透過させることを特徴とし、 前記第1、及び第2のホログラフィー光学要素が、互いに隣接して配置され、
前記第1、及び第2の帯域幅の光は、互いに異なっていることを特徴とする請求
項21に記載の装置。
22. The electrically controllable optical filter includes a second holographic optical element having opposite front and back faces, wherein the second holographic optical element has an active state and an inactive state. Switchable between the second holographic optical element, the second holographic optical element being incident on its front surface when operating in the active state.
Diffracted by the second holographic optical element, the second bandwidth light diffracted by the second holographic optical element is emitted from the back surface, and the second holographic optical element operates in an active state. Transmitting the second bandwidth of light without substantially changing when the first and second holographic optical elements are disposed adjacent to each other;
The apparatus of claim 21, wherein the first and second bandwidth lights are different from each other.
【請求項23】 前記第1及び第2のホログラフィー光学要素の前面が、
共通の軸に対して直交する向きに整合されており、前記第1のホログラフィー光
学要素の背面が、前記第2のホログラフィー光学要素の前面に対向していること
を特徴とする請求項22に記載の装置。
23. The front surface of the first and second holographic optical elements,
23. The holographic optical element of claim 22, being aligned in a direction orthogonal to a common axis, a back surface of the first holographic optical element is opposed to a front surface of the second holographic optical element. Equipment.
【請求項24】 前記第1及び第2のホログラフィー光学要素の間に配置
された旋光装置を更に有し、前記第1及び第2のホログラフィー光学要素のそれ
ぞれが回折格子を含み、前記第1及び第2のホログラフィー光学要素が、それら
の回折格子が互いに平行となるように配置されていることを特徴とする請求項2
3に記載の装置。
24. The holographic optical element further comprising an optical rotation device disposed between the first and second holographic optical elements, wherein each of the first and second holographic optical elements includes a diffraction grating, and 3. The holographic optical element according to claim 2, wherein the second holographic optical elements are arranged such that their diffraction gratings are parallel to one another.
An apparatus according to claim 3.
【請求項25】 前記第1のホログラフィー光学要素が第1の回折格子を
含み、前記第2のホログラフィー光学要素が第2の回折格子を含み、前記第1の
回折格子が前記第2の回折格子に対して直交する向きに配置されていることを特
徴とする請求項23に記載の装置。
25. The first holographic optical element includes a first diffraction grating, the second holographic optical element includes a second diffraction grating, and the first diffraction grating includes the second diffraction grating. 24. The device according to claim 23, wherein the device is arranged in a direction orthogonal to.
【請求項26】 前記電気的に制御可能な光学フィルタが、 活動状態と非活動状態との間で電気的に切換可能な第1、第2、及び第3のホ
ログラフィー光学要素の第1のグループと、 活動状態と非活動状態との間で電気的に切換可能な第1、第2、及び第3のホ
ログラフィー光学要素の第2のグループとを有することを特徴とし、 各ホログラフィー光学要素が、互いに逆向きの前面と背面とを有することを特
徴とし、 前記第1のホログラフィー光学要素のそれぞれが、活動状態で動作していると
きその前面に入射した第1の帯域幅の光を回折し、前記第1のホログラフィー光
学要素のそれぞれによって回折された第1の帯域幅の光は、それぞれの前記背面
から発せられ、前記第1のホログラフィー光学要素のそれぞれが、活動状態で動
作しているとき、それらの前記前面に入射した第1の帯域幅の光を実質的に変え
ることなく透過させ、前記第1のホログラフィー光学要素のそれぞれによって透
過された第1の帯域幅の光が、それぞれの前記背面から発せられることを特徴と
し、 前記第2のホログラフィー光学要素のそれぞれが、活動状態で動作していると
きその前面に入射した第2の帯域幅の光を回折し、前記第2のホログラフィー光
学要素のそれぞれによって回折された第2の帯域幅の光は、それぞれの前記背面
から発せられ、前記第2のホログラフィー光学要素のそれぞれが、活動状態で動
作しているとき、それらの前記前面に入射した第2の帯域幅の光を実質的に変え
ることなく透過させ、前記第2のホログラフィー光学要素のそれぞれによって透
過された第2の帯域幅の光が、それぞれの前記背面から発せられることを特徴と
し、 前記第3のホログラフィー光学要素のそれぞれが、活動状態で動作していると
きその前面に入射した第3の帯域幅の光を回折し、前記第3のホログラフィー光
学要素のそれぞれによって回折された第3の帯域幅の光は、それぞれの前記背面
から発せられ、前記第3のホログラフィー光学要素のそれぞれが、活動状態で動
作しているとき、それらの前記前面に入射した第3の帯域幅の光を実質的に変え
ることなく透過させ、前記第3のホログラフィー光学要素のそれぞれによって透
過された第3の帯域幅の光が、それぞれの前記背面から発せられることを特徴と
し、 前記第1及び第2のホログラフィー光学要素のグループが、互いに隣接して配
置されていることを特徴とし、 前記第1、第2、及び第3の帯域幅が、互いに異なっていることを特徴とする
請求項1に記載の装置。
26. A first group of first, second, and third holographic optical elements, wherein the electrically controllable optical filter is electrically switchable between an active state and an inactive state. And a second group of first, second, and third holographic optical elements electrically switchable between an active state and an inactive state, wherein each holographic optical element comprises: Wherein each of the first holographic optical elements diffracts light of a first bandwidth incident on its front surface when operating in an active state; Light of a first bandwidth diffracted by each of the first holographic optical elements is emitted from a respective one of the back surfaces, wherein each of the first holographic optical elements operates in an active state. When the first holographic optical elements transmit the first bandwidth light incident on their front surfaces substantially unchanged, the first bandwidth light transmitted by each of the first holographic optical elements is Wherein each of the second holographic optical elements diffracts light of a second bandwidth incident on its front surface when operating in an active state; Light of a second bandwidth diffracted by each of the holographic optical elements is emitted from a respective one of the rear surfaces, and each of the second holographic optical elements has a corresponding one of the front surfaces thereof when active. A second bandwidth of light incident on the second holographic optical element is transmitted substantially unchanged. Wherein light is emitted from each of said rear surfaces, wherein each of said third holographic optical elements diffracts light of a third bandwidth incident on its front surface when operating in an active state; Light of a third bandwidth diffracted by each of the third holographic optical elements is emitted from the respective back surface, and when each of the third holographic optical elements is operating in an active state, Third bandwidth light incident on the front surfaces thereof is transmitted substantially unchanged, and light of the third bandwidth transmitted by each of the third holographic optical elements is transmitted to the respective back surface. Wherein the first and second groups of holographic optical elements are arranged adjacent to each other; The apparatus of claim 1, wherein the first, second, and third bandwidths are different from each other.
【請求項27】 各ホログラフィー光学要素の前記前面が、共通の軸に対
して直交する向きに整合されており、前記第2のグループの各ホログラフィー光
学要素の前面が、前記第1のグループの各ホログラフィー光学要素の背面に対向
していることを特徴とする請求項26に記載の装置。
27. The front face of each holographic optical element is orthogonally aligned with respect to a common axis, and the front face of each holographic optical element of the second group is aligned with each front face of the first group. 27. The device of claim 26, facing the back of the holographic optical element.
【請求項28】 前記第1及び第2のホログラフィー光学要素のグループ
の間に配置された旋光装置を更に有し、各ホログラフィー光学要素が回折格子を
含み、全てのホログラフィー光学要素が、それぞれの回折格子が互いに平行とな
るように配置されていることを特徴とする請求項27に記載の装置。
28. The holographic optical element further comprising a polarizer disposed between the first and second groups of holographic optical elements, wherein each holographic optical element includes a diffraction grating, and wherein all holographic optical elements have respective diffraction elements. 28. The device according to claim 27, wherein the gratings are arranged parallel to each other.
【請求項29】 前記第1のグループの各ホログラフィー光学要素が第1
の回折格子を含み、前記第2のグループの各第2のホログラフィー光学要素が第
2の回折格子を含み、前記第1及び第2のホログラフィー光学要素のグループが
、前記第1の回折格子が前記第2の回折格子に対して直交する向きとなるように
配置されていることを特徴とする請求項27に記載の装置。
29. Each of the first group of holographic optical elements comprises a first holographic optical element.
Wherein each second holographic optical element of the second group comprises a second diffraction grating, and wherein the first and second groups of holographic optical elements comprise: 28. The device according to claim 27, wherein the device is arranged to be orthogonal to the second diffraction grating.
【請求項30】 前記電気的に制御可能な要素が、互いに逆向きの前面及
び背面を有する第1のホログラフィー光学要素を含み、前記第1のホログラフィ
ー光学要素が活動状態と非活動状態との間で切換可能で、前記第1のホログラフ
ィー光学要素が、活動状態で動作しているときその前記前面に入射した第1の帯
域幅の光を回折し、前記第1のホログラフィー光学要素によって回折された前記
第1の帯域幅の光が前記前面から発せられ、前記第1ホログラフィー光学要素が
、活動状態で動作しているとき、その前面に入射した第1の帯域幅の光を実質的
に変えることなく透過させることを特徴とする請求項1に記載の装置。
30. The electrically controllable element includes a first holographic optical element having opposite front and back faces, wherein the first holographic optical element is between an active state and an inactive state. Wherein the first holographic optical element diffracts a first bandwidth of light incident on its front surface when operating in an active state and is diffracted by the first holographic optical element. The first bandwidth of light is emitted from the front surface, and the first holographic optical element substantially alters the first bandwidth of light incident on the front surface when operating in an active state. The device according to claim 1, wherein the light is transmitted through the device.
【請求項31】 前記電気的に制御可能な要素が、互いに逆向きの前面及
び背面を有する第2のホログラフィー光学要素を含み、前記第2のホログラフィ
ー光学要素が活動状態と非活動状態との間で切換可能で、前記第2のホログラフ
ィー光学要素が、活動状態で動作しているときその前記前面に入射した第1の帯
域幅の光を回折し、前記第2のホログラフィー光学要素によって回折された前記
第1の帯域幅の光が前記前面から発せられ、前記第2ホログラフィー光学要素が
、活動状態で動作しているとき前記第1の帯域幅の光を実質的に変えることなく
透過させ、前記第1及び第2のホログラフィー光学要素が互いに隣接して配置さ
れていることを特徴とする請求項30に記載の装置。
31. The electrically controllable element includes a second holographic optical element having opposite front and back faces, wherein the second holographic optical element is between an active state and an inactive state. Wherein the second holographic optical element diffracts light of a first bandwidth incident on its front surface when operating in an active state and is diffracted by the second holographic optical element. The first bandwidth of light is emitted from the front surface, and wherein the second holographic optical element transmits the first bandwidth of light substantially unchanged when operating in an active state; 31. The apparatus of claim 30, wherein the first and second holographic optical elements are located adjacent to each other.
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