JPH06307930A - 光量制御装置 - Google Patents

光量制御装置

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JPH06307930A
JPH06307930A JP5102287A JP10228793A JPH06307930A JP H06307930 A JPH06307930 A JP H06307930A JP 5102287 A JP5102287 A JP 5102287A JP 10228793 A JP10228793 A JP 10228793A JP H06307930 A JPH06307930 A JP H06307930A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答速度並びに制御精度を向上しつつ、出力
光束の断面における光量分布を均一化し得、所望の強度
の出力光束を安定して得ることができる光量制御装置を
提供する。 【構成】 光束を導入する入射開口２と該入射開口２か
ら導入される入射光束が直接当らない位置に開口された
光束出力用の出射開口３とを有し、波長に対して非選択
的で且つ均等拡散面である曲面を内側に設けた球状積分
器具１と、光源５からの光束を反射する角度調整可能な
ミラー６を有し、該ミラー６による光束の反射方向調整
により前記球状積分器具１の入射開口２へ導く光束の光
量を変化せしめるガルバノメータスキャナ４とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映画フィルムの焼付機
やテレシネ装置等に使用される光量制御装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光量を制御する装置としては、光
源と目的物との間に設けられた機械的遮蔽物により開口
の面積を調節する装置、光源の発光量を電気的に制御す
る装置、光の透過率を電気的に変化させることのできる
光変調器を用いる装置、光の透過率の異なるフィルタに
光束を振る装置（例えば、特開平２−８３５１３号公
報）等があった。
【０００３】又、光量を制御する際に色調も調整する必
要があるような場合には、色フィルタを用いて色調を変
える装置（いわゆる減色法を利用した装置）、分光手段
（色フィルタ、ダイクロイックミラー、回折格子、プリ
ズム等）で光を複数の色（通常ＲＧＢの三原色）に分光
し、前述の光量制御装置で各色の光量を制御して再び混
合する装置（いわゆる加色法を利用した装置）等が用い
られていた。
【０００４】尚、前述の如き従来の光量制御装置の場
合、目的物近傍に設けた光センサで光量を検出するのが
一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、光源と目的物の間に設けられた機械的な遮蔽物
により開口の面積を調節する装置では、調節する範囲が
大きい場合には遮蔽物の慣性のために応答速度が十分で
なく、調節する範囲が小さい場合には制御精度に問題が
あった。
【０００６】光源の発光量を電気的に制御する装置の場
合、発光量によって色調が変化してしまうと同時に光源
の温度変化を伴うので、安定性に欠けるという欠点を有
していた。
【０００７】又、光の透過率を電気的に変化させること
のできる光変調器を用いる装置の場合、光量ロスが大き
く、映画フィルムの焼付機やテレシネ装置等に使用する
のは困難であり、光の透過率の異なるフィルタに光束を
振る装置の場合、光ファイバから入出力されるような細
いビームには適用可能であるが、やはり映画フィルムの
焼付機やテレシネ装置等に使用するのは困難であった。
【０００８】又、色調を調整するために、色フィルタを
用いて色調を変える装置の場合、色調を変える度に色調
に対応した色フィルタに交換しなければならず、ごく短
時間に色調を変えることは困難であり、分光手段で光を
複数の色に分光し光量制御装置で各色の光量を制御して
再び混合する装置の場合、異なる波長域の光束が別々の
経路を通るために、経路での反射、透過、分光特性等の
部分的な差異が出力光に現れ、はっきりとした色ムラと
なる場合もあった。
【０００９】本発明は、斯かる実情に鑑み、応答速度並
びに制御精度を向上しつつ、出力光束の断面における光
量分布を均一化し得、所望の強度の出力光束を安定して
得ることができる光量制御装置を提供し、又、色ムラを
生じることなく色調を調整し得る光量制御装置を提供し
ようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、光束を導入す
る入射開口と、該入射開口から導入される入射光束が直
接当らない位置に開口された光束出力用の出射開口とを
有し、波長に対して非選択的で、且つ均等拡散面である
曲面を内側に設けた球状積分器具と、光源からの光束を
反射する角度調整可能なミラーを有し、該ミラーによる
光束の反射方向調整により前記球状積分器具の入射開口
へ導く光束の光量を変化せしめるガルバノメータスキャ
ナとを備えたことを特徴とする光量制御装置にかかるも
のである。
【００１１】又、前記光量制御装置において、光源から
の複数の波長域の光束を夫々個別に球状積分器具の入射
開口へ導く複数のガルバノメータスキャナを備えるよう
にしてもよい。
【００１２】
【作用】従って、本発明においては、光源から放射され
る光束は、ガルバノメータスキャナのミラーで反射し、
球状積分器具の入射開口から内部へ導入され、該球状積
分器具内部で拡散して積分されるので、入射光束が直接
当たらない球状積分器具の内面における光量は、入射光
束の方向に依存せず、入射光束の光量にのみ依存するこ
ととなり、入射光束の方向をガルバノメータスキャナで
変化させ、入射開口へ導入する光量を変化させること
で、断面における光量分布が均一で且つ所望の強度の出
力光束が出射開口から出力される。
【００１３】又、光源からの複数の波長域の光束を夫々
個別に複数のガルバノメータスキャナによって球状積分
器具の入射開口へ導くようにすれば、複数の波長域の入
射光束の方向を各ガルバノメータスキャナで変化させ、
各波長域の入射光束毎に入射開口へ導入する光量を夫々
変化させることで、断面における光量分布が均一で且つ
所望の強度の出力光束が得られると同時に、色調の調整
が行える。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【００１５】図１は本発明の一実施例であり、１は光束
を導入する入射開口２と、該入射開口２から導入される
入射光束が直接当らない位置に開口された光束出力用の
出射開口３とを有し、内側曲面が波長に対して非選択的
で且つ均等拡散面となるよう、内側曲面に硫酸バリウム
や酸化マグネシウム等の拡散反射性白色塗料を塗布した
球状積分器具、４は光源５からの光束を反射する角度調
整可能なミラー６を有し、該ミラー６による光束の反射
方向調整により前記球状積分器具１の入射開口２へ導く
光束の光量を変化せしめるガルバノメータスキャナであ
る。
【００１６】本実施例の場合、前記光源５としては、可
視光のみを透過するフィルタと、該フィルタを透過した
光を収束光とする集光レンズとを具備したものを用いて
いるが、光源５からの光を必ずしも収束光とする必要が
ないことは言うまでもない。
【００１７】前記球状積分器具１には、前記出射開口３
と同様に入射開口２から導入される入射光束が直接当ら
ない位置にフォトダイオード等の光センサ７を設けてあ
り、又、該光センサ７によって検出され電流に変換され
た光量（照度）を表わす検出信号８を電圧に変換し増幅
するアンプ９と、該アンプ９から出力されるアナログ信
号である電圧信号１０をデジタル信号１２に変換するＡ
／Ｄ変換器１１と、該Ａ／Ｄ変換器１１からのデジタル
信号１２を予め設定された設定値と比較演算し、該比較
演算結果に基づき前記ガルバノメータスキャナ４のミラ
ー６用の制御信号１４を出力する演算器１３と、該演算
器１３から出力されるデジタル信号である制御信号１４
をアナログ信号１６に変換するＤ／Ａ変換器１５と、該
Ｄ／Ａ変換器１５からのアナログ信号１６並びに前記ガ
ルバノメータスキャナ４からのミラー６の位置情報信号
１７に基づきガルバノメータスキャナ４に対しミラー６
の位置制御指令信号１９を出力するコントローラ１８と
を設けてある。
【００１８】次に、上記実施例の作動を説明する。
【００１９】光源５から放射される光束は、ガルバノメ
ータスキャナ４のミラー６で反射し、球状積分器具１の
入射開口２から内部へ導入され、該球状積分器具１内部
で拡散して積分され、出射開口３から出力される。
【００２０】ここで、前記球状積分器具１内部へ導入さ
れた光束の光量は、光センサ７によって検出され電流に
変換されて検出信号８としてアンプ９へ入力される。
【００２１】前記アンプ９へ入力された検出信号８は、
電圧に変換されて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１１にお
いてアナログ信号である電圧信号１０からデジタル信号
１２に変換され、演算器１３へ入力される。
【００２２】前記演算器１３へ入力されたデジタル信号
１２は、演算器１３において予め設定された設定値と比
較演算され、該比較演算結果に基づきガルバノメータス
キャナ４のミラー６用の制御信号１４が出力される。
【００２３】前記演算器１３から出力された制御信号１
４は、Ｄ／Ａ変換器１５においてデジタル信号からアナ
ログ信号１６に変換された後、コントローラ１８へ入力
される。
【００２４】前記コントローラ１８には前記ガルバノメ
ータスキャナ４からのミラー６の位置情報信号１７も入
力されており、前記アナログ信号１６並びに前記位置情
報信号１７に基づき、コントローラ１８からガルバノメ
ータスキャナ４に対しミラー６の位置制御指令信号１９
が出力され、該位置制御指令信号１９に応じてミラー６
の角度が調整され、前記光源５から放射されミラー６で
反射する光束の方向が調整され、該ミラー６を介して前
記球状積分器具１の入射開口２へ導入される光束の光量
が制御され、この結果、出射開口３から出力される光束
の光量が設定値に制御される。
【００２５】前記ガルバノメータスキャナ４は、応答速
度が極めて速く且つ制御精度も非常に高い。
【００２６】又、球状積分器具１の場合、導入される光
束は球状積分器具１内部で拡散して積分されるので、入
射光束が直接当たらない球状積分器具１の内面における
光量は、入射光束の方向に依存せず、入射光束の光量に
のみ依存することとなり、上述の如く、入射光束の方向
をガルバノメータスキャナ４で変化させ、入射開口２へ
導入する光量を変化させることで、断面における光量分
布が均一で且つ所望の強度の出力光束を得ることが可能
となる。しかも、入射光が直接当らない位置に設けた光
センサ７によって検出される光量は、出射開口３から出
力される光束の光量そのものであるため、従来のように
目的物近傍に設けた光センサで光量を検出する場合に比
べ検出面での精度も大幅に高まり、これにより、光源５
における発光体の光量の経時変化にも精度よく追従する
ことが可能となる。
【００２７】こうして、応答速度並びに制御精度を向上
しつつ、出力光束の断面における光量分布を均一化し
得、所望の強度の出力光束を安定して得ることができ
る。
【００２８】図２は本発明の他の実施例であって、図
中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わして
おり、基本的な構成は図１に示すものと同様であるが、
本実施例の特徴とするところは、図２に示す如く、光源
５からの複数の波長域の光束を夫々個別に球状積分器具
１の入射開口２へ導く複数のガルバノメータスキャナ４
Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えた点にある。
【００２９】図中、２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、光源５
からの光束を複数の波長域（ＲＧＢの三色）に分光する
ダイクロイックミラーである。
【００３０】又、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは光源５からダイク
ロイックミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを介して放射さ
れる光束を反射するガルバノメータスキャナ４Ｒ，４
Ｇ，４Ｂの角度調整可能なミラー、７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは
球状積分器具１の入射開口２から導入される入射光束が
直接当らない位置に設けられＲＧＢの各波長域に対応す
るようフィルタが設けられたフォトダイオード等の光セ
ンサ、９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは光センサ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに
よって検出され電流に変換された光量（照度）を表わす
検出信号８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを電圧に変換し増幅するアン
プ、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂはアンプ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ
から出力されるアナログ信号である電圧信号１０Ｒ，１
０Ｇ，１０Ｂをデジタル信号１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに
変換するＡ／Ｄ変換器、１３はＡ／Ｄ変換器１１Ｒ，１
１Ｇ，１１Ｂからのデジタル信号１２Ｒ，１２Ｇ，１２
Ｂを予め設定された設定値と比較演算し、該比較演算結
果に基づき前記ガルバノメータスキャナ４Ｒ，４Ｇ，４
Ｂのミラー６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ用の制御信号１４Ｒ，１４
Ｇ，１４Ｂを出力する演算器、１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ
は演算器１３から出力されるデジタル信号である制御信
号１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂをアナログ信号１６Ｒ，１６
Ｇ，１６Ｂに変換するＤ／Ａ変換器、１８Ｒ，１８Ｇ，
１８ＢはＤ／Ａ変換器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂからのア
ナログ信号１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ並びに前記ガルバノ
メータスキャナ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂからのミラー６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂの位置情報信号１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに基づ
きガルバノメータスキャナ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに対しミラ
ー６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの位置制御指令信号１９Ｒ，１９
Ｇ，１９Ｂを出力するコントローラである。
【００３１】図２に示す実施例においては、光源５から
放射される光束は、ダイクロイックミラー２０Ｒ，２０
Ｇ，２０ＢによってＲＧＢの三色の光束に分光され、各
々ガルバノメータスキャナ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂのミラー６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂで反射し、球状積分器具１の入射開口２
から内部へ導入され、該球状積分器具１内部で拡散して
積分され、出射開口３から出力される。
【００３２】ここで、前記球状積分器具１内部へ導入さ
れたＲＧＢの三色の光束の光量は、光センサ７Ｒ，７
Ｇ，７Ｂによって検出され電流に変換されて検出信号８
Ｒ，８Ｇ，８Ｂとしてアンプ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂへ入力さ
れる。
【００３３】前記アンプ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂへ入力された
検出信号８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは、電圧に変換されて増幅さ
れた後、Ａ／Ｄ変換器１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂにおいて
アナログ信号である電圧信号１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂか
らデジタル信号１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに変換され、演
算器１３へ入力される。
【００３４】前記演算器１３へ入力されたデジタル信号
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、演算器１３において予め設
定された設定値と比較演算され、該比較演算結果に基づ
きガルバノメータスキャナ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂのミラー６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂ用の制御信号１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが
出力される。
【００３５】前記演算器１３から出力された制御信号１
４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは、Ｄ／Ａ変換器１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂにおいてデジタル信号からアナログ信号１６
Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに変換された後、コントローラ１８
Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂへ入力される。
【００３６】前記コントローラ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ
には前記ガルバノメータスキャナ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂから
のミラー６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの位置情報信号１７Ｒ，１７
Ｇ，１７Ｂも入力されており、前記アナログ信号１６
Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ並びに前記位置情報信号１７Ｒ，１
７Ｇ，１７Ｂに基づき、コントローラ１８Ｒ，１８Ｇ，
１８Ｂからガルバノメータスキャナ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに
対しミラー６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの位置制御指令信号１９
Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂが出力され、該位置制御指令信号１
９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに応じてミラー６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ
の角度が調整され、前記光源５から放射されミラー６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂで反射するＲＧＢの三色の光束の方向が
調整され、該ミラー６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを介して前記球状
積分器具１の入射開口２へ導入されるＲＧＢの三色の光
束の光量が制御され、この結果、出射開口３から出力さ
れる光束の光量が設定値に制御されると同時に、色調が
調整される。
【００３７】こうして、図２に示す実施例の場合、応答
速度並びに制御精度を向上しつつ、出力光束の断面にお
ける光量分布を均一化し得、所望の強度の出力光束を安
定して得ることができることに加え更に、色ムラを生じ
ることなく色調を調整し得る。
【００３８】尚、本発明の光量制御装置は、上述の実施
例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。
【００３９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の光量制御
装置によれば、応答速度並びに制御精度を向上しつつ、
出力光束の断面における光量分布を均一化し得、所望の
強度の出力光束を安定して得ることができるという優れ
た効果を奏し得、更に、光源からの複数の波長域の光束
を夫々個別に球状積分器具の入射開口へ導く複数のガル
バノメータスキャナを備えるようにすれば、上述の効果
に加え更に、色ムラを生じることなく色調を調整し得る
という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体概要構成図である。
【図２】本発明の他の実施例の全体概要構成図である。
【符号の説明】
１ 球状積分器具 ２ 入射開口 ３ 出射開口 ４ ガルバノメータスキャナ ４Ｒ ガルバノメータスキャナ ４Ｇ ガルバノメータスキャナ ４Ｂ ガルバノメータスキャナ ５ 光源 ６ ミラー ６Ｒ ミラー ６Ｇ ミラー ６Ｂ ミラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光束を導入する入射開口と、該入射開口
    から導入される入射光束が直接当らない位置に開口され
    た光束出力用の出射開口とを有し、波長に対して非選択
    的で、且つ均等拡散面である曲面を内側に設けた球状積
    分器具と、 光源からの光束を反射する角度調整可能なミラーを有
    し、該ミラーによる光束の反射方向調整により前記球状
    積分器具の入射開口へ導く光束の光量を変化せしめるガ
    ルバノメータスキャナとを備えたことを特徴とする光量
    制御装置。
  2. 【請求項２】 光源からの複数の波長域の光束を夫々個
    別に球状積分器具の入射開口へ導く複数のガルバノメー
    タスキャナを備えた請求項１記載の光量制御装置。
JP5102287A 1993-04-28 1993-04-28 光量制御装置 Expired - Fee Related JP2634552B2 (ja)

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