JPH0743529A - 光色可変装置及び色可変フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色の変化を連続的なものとし、多数の光色を
得ることにある。 【構成】 光可変装置は、互いに分光特性が異なる２種
のダイクロイックフィルタを重合させた重合フィルタ３
を有する。重合フィルタ３は、入射する光の入射角に対
応して透過させる光の波長域が変化する特性を有する。
この重合フィルタ３は、保持枠４内に保持され、係止軸
５によって、支持枠６の内側に回動自在に支持されてい
る。一方の係止軸５は支持枠６を貫通し、その端部に歯
車８を固定している。この歯車８をモータ７で回転させ
ることで、重合フィルタ３が係止軸５を中心に傾動す
る。光源１からの投射光の入射角度を変化させること
で、被照明面１０に照射される透過光は、様々な光色に
変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光色を連続してしかも
無数に可変することができる光色可変装置、及び、この
構造を利用した色可変フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より光色を変化させる手段として、
ダイクロイックフィルタの分光特性を利用し、特定波長
の光を透過あるいは反射させることにより光色を変化さ
せる装置が知られている。

【０００３】例えば、特開平１−１６１３９３号には、
ダイクロイックフィルタを透過する光を発する光源と、
このダイクロイック面で反射する光を発する光源との２
つの光源を備え、各光源を選択的に発光させることによ
り異なる光色を得る装置が開示されている。

【０００４】また、特開昭５９−７５２８４号には、透
明ガラスで構成した中空体の内面に分光特性の異なるダ
イクロイック膜を複数の区域毎に区分してコーティング
し、この中空体の内部に発光体を配置した装置が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前者の装置に
おける光色が変化する機構を詳述すると、例えば、フィ
ルタを透過する側の光源を緑色光とし、フィルタ面で反
射する側の光源を赤色光とする。一方、ダイクロイック
フィルタについては、緑色光に対しては透過性を示し、
赤色光に対しては反射性（不透過性）を示す性質とした
場合、緑色の光源のみを発光させたときには、フィルタ
を透過し緑色光が得られ、赤色の光源のみを発光させた
ときにはフィルタ面で反射された赤色光が得られる。そ
して、緑色と光源と赤色の光源を共に発光させたときは
緑色の光の透過光と赤色の反射光が干渉して黄色光が得
られる。

【０００６】また、後者の装置では、中空体を回転する
ことにより光が透過するダイクロイック膜の分光特性に
対応した光色が得られる。

【０００７】しかし、上記した各装置においても、光色
の色数は限定されたものであり、また、色の変化は非連
続的になるという欠点があった。

【０００８】そこで、本発明は、このような課題を解決
すべくなされたものであり、その目的は、色の変化を連
続的なものとし、光色の色数を多数得ることができる光
色可変装置、及び色可変フィルタを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
光色可変装置は、投射光を出射する発光手段と、この発
光手段から出射された投射光が入射する第１のダイクロ
イックフィルタと、第１のダイクロイックフィルタを透
過或いは反射した投射光が入射し、この入射した投射光
を透過或いは反射させることにより、この投射光を被照
明面に導く第２のダイクロイックフィルタと、第１及び
第２のダイクロイックフィルタのうち、少なくとも一方
のダイクロイックフィルタに入射する投射光の入射角度
を、相対的に変化させる変更手段とを備え、この投射光
のうち、特定の波長域の光のみを被照明面に投射する装
置として構成する。

【００１０】また、これら第１及び第２のダイクロイッ
クフィルタのうち、いずれか一方は、長波長域の光を透
過し短波長域の光を反射するするロングパスフィルタで
構成し、他方は、長波長域の光を反射し短波長域の光を
透過するショートパスフィルタで構成し、これら第１及
び第２のダイクロイックフィルタにおいて、この投射光
をそれぞれ透過させて被照明面に導く構成としても良
い。

【００１１】また、この第１及び第２のダイクロイック
フィルタは、互いに積層させて一体化した重合フィルタ
として構成したものであり、前述した変更手段は、この
重合フィルタの傾き角を変化させ、この重合フィルタに
入射する前記投射光の入射角度を変更する傾き角変更手
段として構成することもできる。

【００１２】また、第１及び第２のダイクロイックフィ
ルタは、互いに積層させて一体化した重合フィルタとし
て構成したものであり、前述した変更手段は、この重合
フィルタに対する発光手段の配設位置を変化させ、この
重合フィルタに入射する前記投射光の入射角度を変更す
る投射方向変更手段として構成することもできる。

【００１３】なお、変更手段は、第１及び第２のダイク
ロイックフィルタの相対する一辺同士を、互いに回動自
在に支持するヒンジ機構部を含んで構成しても良い。

【００１４】さらに、これら第１及び第２のダイクロイ
ックフィルタにおいて、投射光をそれぞれ反射させる
か、或いは一方で透過させ他方で反射させることによ
り、この投射光を被照明面に導く構成とすることもで
き、いずれの組み合わせにおいても、投射光のうちの特
定の波長域の光のみを被照明面に投射できればよい。

【００１５】従って、全く同一の分光反射特性を有する
２枚のダイクロイックフィルタを用いることも可能であ
り、この場合には、各ダイクロイックフィルタに入射す
る投射光の入射角度を、互いに相異させればよい。

【００１６】また、本発明にかかるカメラのレンズ鏡筒
部に配設する色可変フィルタは、分光特性が互いに異な
る複数のダイクロイックフィルタを重合させた重合フィ
ルタと、この重合フィルタをレンズ鏡筒に保持する保持
部材と、この重合フィルタを保持部材に対して回動させ
る回動手段と、この回動手段と連動し、この重合フィル
タの回動角を表示する表示手段とを備えて構成する。

【００１７】

【作用】本発明にかかる光色可変装置及び色可変フィル
タは、ともに、２種のダイクロイックフィルタを組み合
わせて使用し、このフィルタに入射する投射光（或いは
撮影光）の入射角を相対的に変更させて用いるものであ
る。

【００１８】ダイクロイックフィルタは、そこに入射す
る光の入射角に対応して分光する光の波長域が変化する
特性を有しており、入射光の入射角に対応した分光特性
を示す。なお、この分光特性とは、分光透過特性及び分
光反射特性をいう。この特性を利用し、一方のダイクロ
イックフィルタにより分光された光と、他方のダイクロ
イックフィルタにより分光された光との各波長域を変化
させることで、このダイクロイックフィルタにおいて分
光された光は、様々な光色に変化することになる。な
お、投射光（或いは撮影光）の入射角度を連続的に変化
させることで、その光色も連続的に変化することとな
る。

【００１９】

【実施例】

＜実施例１＞以下、本発明にかかる光色可変装置を添付
図面に基づいて説明する。

【００２０】図１に、光色可変装置の構成を概略的に示
す。光色可変装置は、白色光を照射する光源１を有して
おり、この光源１から照射された光は、反射鏡２により
重合フィルタ３に向けて投射される。

【００２１】この重合フィルタ３は、後述するように、
互いに分光特性が異なる２種のダイクロイックフィルタ
を重合させて構成している。また、この重合フィルタ３
は、保持枠４内に保持されており、この保持枠４は、そ
の両側部に突出する係止軸５によって、Ｕ字型の支持枠
６の内側に回動自在に支持されている。一方の係止軸５
は、支持枠６を貫通し、その端部には歯車８が固定され
ている。この歯車８には、ステッピングモータ７の回転
が伝達され、ステッピングモータ７の回転によって、重
合フィルタ３が係止軸５を中心として回動する機構とな
っている。また、このステッピングモータ７は、図示外
から指示される回転量に基づきドライバー９により駆動
制御される。なお、参照番号１０は、重合フィルタ３を
透過した反射鏡２からの投射光が照射される被照明面で
ある。

【００２２】図２及び図３に、重合フィルタ３の構造を
示す。重合フィルタ３は、ガラス基板Ｎ_O （ｎ＝１．５
２）上に、低屈折率のＳｉＯ₂ 層Ｎ_L （ｎ＝１．４６）
と、高屈折率のＴｉＯ₂ 層Ｎ_H （ｎ＝２．３）とを、交
互に積層して構成しており、図３（ａ）に示すＡ層と呼
ぶダイクロイックフィルタと、図３（ｂ）に示すＢ層と
呼ぶダイクロイックフィルタを重ね合わせた構成となっ
ている。

【００２３】このＡ層は、ガラス基板Ｎｏ上に膜厚１／
２ｄL のＳｉＯ₂ 層（１／２Ｎ_L として示す）を積層
し、その上側に膜厚ｄH のＴｉＯ₂ 層（Ｎ_H ）と膜厚ｄ
L のＳｉＯ₂ 層（Ｎ_L ）を、この順序で交互に各５層積
層し、さらにその上に膜厚１／２ｄL のＳｉＯ₂ 層（１
／２Ｎ_L として表示する）を積層して構成している。

【００２４】また、Ｂ層は、膜厚１／２ｄH のＴｉＯ₂
層（１／２Ｎ_H ）の上側に、膜厚ｄL のＳｉＯ₂ 層（Ｎ
_L ）と膜厚ｄH のＴｉＯ₂ 層（Ｎ_H ）とを、この順序で
交互に各５層積層し、最上面に膜厚１／２ｄH のＴｉＯ
₂ 層（１／２Ｎ_H ）を積層して構成している。

【００２５】なお、各層の膜厚ｄL 、ｄH は、それぞれ
λ／（４Ｎ_L ）、λ／（４Ｎ_H ）により決定され、本実
施例の装置ではＡ層についてはλ＝５００ｎｍに、Ｂ層
についてはλ＝７００ｎｍとしている。

【００２６】図４に、重合フィルタ３の分光特性を示
す。重合フィルタ３は、そこに入射する光の入射角に対
応して、透過させる光の波長域が変化する特性を有して
おり、図４の各曲線は入射光の入射角に対応した分光特
性を示している。

【００２７】例えば、本実施例に示される重合フィルタ
３においては、光源１から投射される投射光の入射角が
０°、すなわち、重合フィルタ３の入射面の法線と等し
い角度である場合には、図４の曲線に示すように、光
色が赤橙色である波長域の光が透過され、入射角が２７
°の場合には、曲線に示すように、光色が黄色である
波長域の光が透過され、入射角が４５°の場合には、曲
線に示すように、光色が緑色である波長域の光が透過
される特性となっている。、、、の曲線は、そ
れぞれ入射角が１８°、２４°、３５°、３８°の分光
特性を示している。なお、透過光の波長域は、入射角の
変化に伴って連続して変化するものである。

【００２８】次に、以上のように構成する光色可変装置
の動作を説明する。

【００２９】光源１から照射された白色光は、反射鏡２
により重合フィルタ３に向けて投射され、この重合フィ
ルタ３を透過した投射光が被照明面１０を照明する。こ
の被照明面１０を照明する投射光は、光源１から照射さ
れた白色光のうち、重合フィルタ３を透過した特定の波
長域の光であり、その波長域は重合フィルタ３に入射す
る投射光の入射角に対応して変化する。したがって、重
合フィルタ３に入射する投射光の入射角を変化させるこ
とにより被照明面１０に投光される投射光の波長域が変
化し、被照明面１０を照明する投射光の光色が変化する
ようになる。

【００３０】図５に示す図表は、図４のグラフを基に、
重合フィルタ３に入射する投射光の入射角度と、その入
射角度に対応する分光特性を有する光が奏する光色とを
対応させたものである。

【００３１】例えば、赤橙色の光色で被照明面１０を照
明したい場合には、重合フィルタ３を回転させずに、投
射光の重合フィルタ３への入射角を０°とすれば、被照
明面１０は赤橙色に照明される。黄色の光色で照明した
い場合には、重合フィルタ３に入射する投射光の入射角
が２７°になるように、また緑色の光色で照明したい場
合には、重合フィルタ３に入射する投射光の入射角が４
５°になるように、モータ７を回転駆動して重合フィル
タ３の角度を調整する。

【００３２】なお、モータ７の駆動制御は、入射角が０
°となる位置を初期位置として、モータ７の回転のステ
ップ数と重合フィルタ３の回転の角度とを対応させて行
うことが望ましい。

【００３３】本実施例では重合フィルタ３の回転をモー
タ７によって行う例を示したが、係止軸５を、回転つま
み等で回動可能に構成し、手動で回転するようにしもよ
い。

【００３４】以上述べたように、重合フィルタ３を回転
させて、投射光が重合フィルタ３への入射する入射角を
変化させることにより、無数の色彩の光色を得ることが
でき、しかも光色が変化するときのグラデーションの変
化が連続的な照明光を得ることができる。

【００３５】なお、本装置を室内照明装置に用いた場合
には被照明面１０は室内の壁面等が対応するものであ
る。

【００３６】＜実施例２＞次に第２の実施例として、前
述した重合フィルタ３をカメラに用いた色可変フィルタ
を示す。

【００３７】図６において、色可変フィルタは、四角形
の保持枠体４１内に重合フィルタ３を保持して構成して
おり、この保持枠体４１の４辺には、それぞれに、この
保持枠体４１をカメラのレンズ鏡筒部４６に固定するた
めのホルダ部４２を設けている。

【００３８】重合フィルタ３の両側には、それぞれ係止
軸４３を固定しており、この係止軸４３により、重合フ
ィルタ３を保持枠体４１の内側に回動自在に支持してい
る。また、一方の係止軸４３は、保持枠体４１を貫通し
ており、その貫通先端部には、指標部４４ａを備えたツ
マミ４４を固定している。したがって、このツマミ４４
を回転することにより、重合フィルタ３が回動する構成
となっている。

【００３９】係止軸４３は、保持枠体４１に支持される
部分がゴム材で被覆されており、回動された重合フィル
タ３をその位置に保持できる程度の摩擦力が作用するよ
うに構成されている。したがって、ツマミ４４を操作し
て重合フィルタ３を所望の位置に回動させると、この重
合フィルタ３はその位置に保持される。

【００４０】また、ツマミ４４と保持枠体４１の側面と
の間には、目盛り４５を備えており、重合フィルタ３に
入射する撮影光の入射角を知ることができる。

【００４１】以上のように構成する色可変フィルタをカ
メラに使用する際には、まず、ホルダ部４２をカメラの
撮影レンズのレンズ鏡筒４６の先端部に取り付け、重合
フィルタ３を透過した撮影光が撮影レンズ４７に入射す
るようにする。そして、ツマミ４４を操作して、重合フ
ィルタ３に入射する撮影光の入射角を変化させることに
より、撮影レンズ４７には、目盛り４５によって読み取
られる特定の波長域の光が撮影光として入射するもので
ある。

【００４２】＜実施例３＞次に、本発明の第３の実施例
について、図７、図８に基づいて説明する。なお、実施
例１と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、説明
は省略する。

【００４３】本実施例で示す光色可変装置は、実施例１
と同様に照明装置に用いた場合の例を示すものである
が、本装置によれば、照明位置によって照明光の色彩が
変化するものである。

【００４４】参照番号２１は、光源１から照射された光
を平行光束として重合フィルタ３に向けて投光するパラ
ボラ反射鏡（以下、反射鏡と記す）を示しており、この
反射鏡２１は、光源１と共に、光源保持体２２に固定し
ている。

【００４５】光源保持体２２は、その上下２箇所にはロ
ーラ２３を備えており、このローラ２３は、案内板２４
に形成した案内溝２４ａ内に回転可能に嵌合している。
また、ローラ２３には、軸方向に突出するフランジ部２
３ａを備えており（図８参照）、このフランジ部２３ａ
が案内板２４と軸方向に係合している。したがって、光
源保持体２２は案内溝２４ａに導かれながら、案内板２
４の側面に沿って変位可能な状態に保持されている。

【００４６】光源保持体２２には、ギア部２２ａを形成
しており、このギア部２２ａはモータ７の回転が伝達さ
れる歯車８と噛合している。このため、光源保持体２２
は、モータ７の駆動によって、ギア部２２ａと歯車７と
が噛合する範囲内で、案内溝２４ａに導かれながら案内
板２４の側面に沿って上下に変位する機構となってい
る。

【００４７】案内溝２４ａ及びギア部２２ａは、光の投
射方向に配置している重合フィルタ３の中央部Ｍを曲率
中心とする円弧状に配設している。したがって上述した
光源保持体２２の移動は、重合フィルタ３の中心部Ｍを
曲率中心とする円弧に沿ったものとなるため、反射鏡２
１から投光される投射光は常に重合フィルタ３の中心部
Ｍを透過して被投光面１０を投射する構成となってい
る。

【００４８】次に、このように構成する光色可変装置の
動作を説明する。

【００４９】まず、光源１から照射された白色光は、反
射鏡２１により平行光束となって重合フィルタ３に投射
される。この重合フィルタ３を透過した投射光は、被照
明面１０を照明する。この際、光源保持体２２が案内板
２４に沿って変位するに連れ、光源１が変位すると、こ
の照明位置はこの変位に伴って移動する。

【００５０】光源１及び反射鏡２１の変位は、重合フィ
ルタ３の中央部Ｍを中心とする円弧上を上下に変位する
から、重合フィルタ３に入射する光源１からの投射光の
入射角が、光源１の変位に伴って変化することとなる。

【００５１】そして、この入射角の変化に対応し、重合
フィルタ３を透過する透過光の波長域が変化するため、
被照明面１０を照明する投射光は、その照明位置によっ
て照明の色彩が変化することとなる。

【００５２】例えば、本実施例では光源１が上端位置Ｕ
に移動したときは、重合フィルタ３に入射する光の入射
角は０°となり、被照明面１０の下側部分が赤橙色に照
明される。

【００５３】また、光源１が中間位置Ｍに移動したとき
は、重合フィルタ３に入射する光の入射角は２７°とな
り、被照明面１０の中程部分が黄色に照明される。

【００５４】さらに、光源１が下端位置Ｄに移動したと
きは、重合フィルタ３に入射する光の入射角は４５°と
なり、被照明面１０の上側部分が緑色に照明される。

【００５５】なお、このような照明光の色彩を変化させ
る場合には、図示しない制御部の制御の下、ドライバ９
によってモータ７を回転駆動し、入射する光の透過光が
所望の光色となる位置に、光源１を位置させる制御が行
われる。

【００５６】投射光を平行光束とした理由は、被照明面
１０の被照明部の輪郭を明瞭にして、照明位置の変化を
はっきり認識できるようにするためである。

【００５７】なお、投射光の入射角と光色の関係につい
ては、実施例１で示した図５と同様である。

【００５８】また、重合フィルタ３への光の入射角を変
化させる手段としては、本実施例とは反対に、光源自体
を回転させることにより、この光源から投射される投射
光の投射方向を変化させてもよいが、このように構成す
ると、重合フィルタを透過する投射光の位置が光源の回
転に伴って変化するため、この変化の範囲に対応して重
合フィルタを大型化する必要がある。これに対して、本
実施例のように投射光がフィルタの同じ位置を透過する
ようにすればフィルタは小型のものでよい。

【００５９】ここで、このように構成する光色可変装置
を燃料の残量指示計に適用した場合の実施例を説明する
（図９）。

【００６０】光源１は、上記実施例に示した機構と同様
の機構によって、燃料の残量（液面の変位）に対応して
図中ｆ〜ｍ〜ｅの位置に変位する。すなわち、満タンの
状態のときは、光源１は、この光源１からの投射光が、
重合フィルタ３に４５°の入射角で入射する位置ｆに変
位する。また、半減りの状態のときは、投射光が重合フ
ィルタ３に２７°の入射角で入射する位置ｍに、そして
残が僅かな状態のときは投射光が重合フィルタ３に０°
の入射角で入射する位置ｅになるように、それぞれ変位
する。

【００６１】したがって、光拡散等で構成される表示部
Ｄは、光源１の位置に対応して位置ｆではＦの部分は緑
色に照明され、位置ｍではＭの部分が黄色に照明され、
そして位置ｅではＥの部分が赤橙色に照明される。

【００６２】このように燃料の残量に対応して照明位置
と照明光の色彩が変化することにより燃料の残量を知る
ことができる。

【００６３】なお、燃料が満タン状態のときには表示部
Ｄの上部を、中頃まで減ったときは表示部Ｄの中間部
を、そして残りが僅かになったときは表示部Ｄの下部を
照明するように、重合フィルタ３に対して表示部Ｄを所
定角度に傾斜させて配置することが望ましい。

【００６４】＜実施例４＞ここで、図１０、１１を参照
し、光色可変装置の他の実施例を示す。なお、実施例１
の構成要素と同一の構成要素には同一の参照番号を付
し、説明は省略する。

【００６５】本実施例における光色可変装置は、分光特
性が対象的に異なる２つダイクロイックフィルタを、互
いに離隔して配設している。

【００６６】２つのダイクロイックフィルタ（以下フィ
ルタと記す）３ａ、３ｂは、それぞれその両側を、保持
アーム３１ａ、３１ｂによって保持しており（図１０
（ａ））、その下端には、軸受け部を形成する係止片部
３１ａ´、３１ｂ´を形成している（図１０（ｂ））。
また、Ｕ字型の支持枠３２の下部に設けた支持軸３３に
よって、この係止片部３１ａ´、３１ｂ´を回動自在に
支持しており、各フィルタ３ａ、３ｂは、支持枠３２の
内側において、支持軸３３の回りに回転可能に支持され
ている。

【００６７】開閉アーム３４ａ、３４ｂは、互いに突き
合わせた一端を、ガイドピン３５によって回動自在に支
持されており、このガイドピン３５は、支持枠３２に形
成された案内溝３２ａに沿って、上下に摺動自在な構造
となっている。

【００６８】ガイドピン３５を案内溝３２ａに沿って上
方に移動させると、この開閉アーム３４ａ、３４ｂはガ
イドピン３５を中心として互いに開脚し、これに伴って
フィルタ３ａ、３ｂが支持軸３３を中心に開脚し、投射
光の入射角が大きくなるように変化する。

【００６９】逆にガイドピン３５を下方に移動させる
と、開閉アーム３４ａ、３４ｂは互いに閉脚し、これに
伴ってフィルタ３ａ、３ｂが軸３３を中心として互いに
接近する方向に回転し、投射光の入射角が小さくなるよ
うに変化する。

【００７０】また、ガイドピン３５が案内溝３２ａの下
端に位置するときは、各フィルタ３ａ、３ｂは互いに平
行になり、各フィルタ３ａ、３ｂに入射する投射光の入
射角は、０°となるように構成されている。

【００７１】一方のフィルタ３ａは、図１２（ａ）に実
線で示すように、このフィルタへの入射角が０°の光に
対しては、６２０ｎｍ付近の波長の光を境に、これより
短い波長の光は透過するが、長い波長の光は透過せず反
射する特性を有する（ショートパスフィルタ）。

【００７２】これに対して、もう一方のフィルタ３ｂ
は、図１２（ｂ）に実線で示すように、このフィルタへ
の入射角が０°の光に対しては、５８０ｎｍ付近を境に
これより短い波長の光は透過せず反射され、長い波長の
光は透過する特性を有する（ロングパスフィルタ）。

【００７３】このように、フィルタ３ａが波長が短い側
の波長域の光を分光透過し長い側の波長域の光を分光反
射するのに対し、フィルタ３ｂは波長の長い側の波長域
の光を分光透過し短い側の波長域の光を分光するという
ように、これらのフィルタは互いに対称的に相異する分
光特性を有している。

【００７４】ここで、図１４（ａ），（ｂ）に、各フィ
ルタ３ａ、３ｂの構造を示す。

【００７５】フィルタ３ａ、３ｂは、ガラス基板Ｎ_O 上
に低屈折率のＳｉＯ₂ 層（Ｎ_L ）と、高屈折率のＴｉＯ
₂ 層（Ｎ_H ）との薄膜層が、交互に蒸着させ積層してい
る。

【００７６】フィルタ３ａは、ガラス基板Ｎｏ上に膜厚
ｄL のＳｉＯ₂ 層と膜厚ｄH のＴｉＯ₂ 層の薄膜を、こ
の順序で交互に各７層積層し、最上面に膜厚１／２ｄL
のＳｉＯ₂ 層を積層して構成している（図１４
（ａ））。

【００７７】フィルタ３ｂは、ガラス基板Ｎｏ上に膜厚
１／２ｄH のＴｉＯ₂ 層を積層し、その上側に膜厚ｄL
のＳｉＯ₂ 層と膜厚ｄH のＴｉＯ₂ 層をこの順序で各６
層積層し、さらにその上側に膜厚ｄL のＳｉＯ₂ 層を積
層し、最上面に膜厚１／２ｄH のＴｉＯ₂ の薄膜を積層
して構成している（図１４（ｂ））。

【００７８】なお、各層の膜厚ｄL 、ｄH は、それぞれ
λ／（４Ｎ_L ）、λ／（４Ｎ_H ）により決定されるもの
で、本実施例ではフィルタ３ａについてはλ＝５００ｎ
ｍに、フィルタ３ｂについてはλ＝７００ｎｍとしてい
る。

【００７９】これらのフィルタ３ａ、３ｂは、ここに入
射する入射光の入射角が大きくなるにしたがって、透過
光の波長域は短くなる方向に変化する特性を有してお
り、図１２（ａ）、（ｂ）には、各フィルタ３ａ、３ｂ
に入射する入射光の入射角が４５°になった場合の透過
光の波長域を点線で示している。

【００８０】ここで、このように構成する光色可変装置
の動作を説明する。

【００８１】図１０を参照して、光源１及び反射鏡２を
介して照射された光は、投射光となって、フィルタ３ａ
及び３ｂを透過した後、被照明面１０を照明する。この
際、フィルタ３ａ、３ｂを透過する投射光は、各フィル
タの特性に応じた透過光となり、被照明面１０は、各フ
ィルタを透過した波長域の透過光によって照明される。

【００８２】すなわち、フィルタ３ａ、３ｂは、入射角
０°の入射光に対し、図１２（ａ）、（ｂ）の実線で示
す透過特性を有するので、フィルタ３ａ、３ｂを透過し
た透過光は、２つのフィルタ３ａ、３ｂの透過光の波長
域の重なる部分、すなわち、図１３（ａ）に斜線部で示
す、およそ５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの範囲の波長域の光
となる。

【００８３】また、ガイドピン３５を上方に移動する
と、これに伴ってフィルタ３ａ、３ｂに入射する投射光
の入射角が大きくなり、例えば、投射光の入射角が４５
°となったときは、各フィルタを透過する光の波長域
は、図１２（ａ）、（ｂ）の点線で示す透過特性を有す
る。したがって、フィルタ３ａ、３ｂを透過した透過光
は、図１３（ｂ）に斜線部で示す、およそ５８０ｎｍ〜
５２０ｎｍの範囲の波長域の光となる。

【００８４】本実施例においては、各フィルタ３ａ，３
ｂの入射角は等しく変化する構成となっているが、各フ
ィルタの入射角をそれぞれ可変な構成とすれば、透過光
の波長域の広さも可変とすることができ、光色も多彩に
することができる。

【００８５】また、実施例１などで示したフィルタ３の
ように、１枚のフィルタで特定の波長域の光を透過する
特性を有するものは、高価なものであるが、本実施例で
示されるフィルタ３ａ、３ｂのように、特定の波長を境
にこの波長より長いあるいは短い波長の光は透過する
が、それより短いあるいは長い波長は透過しない特性を
有するフィルタは安価であり、本実施例のように異なる
特性のフィルタを組み合わせることにより安価な光色変
化装置を構成することができる。

【００８６】また、実施例２で示したカメラ用の色可変
フィルタは、１枚の重合フィルタで構成しているが、本
実施例で示したように互いに対称に開閉する２枚のフィ
ルタをカメラ用にフィルタとして用いれば、光軸ズレが
発生しないカメラ用のフィルタを得ることができる。

【００８７】＜実施例５＞さらに、図１５、１６を参照
し、光色可変装置の他の実施例を示す。なお、前述した
実施例の構成要素と同一の構成要素には同一の参照番号
を付し、説明は省略する。

【００８８】先の実施例に示したいずれの光色可変装置
も、光源からの投射光を２つのダイクロイックフィルタ
を透過させることによって分光するものであるが、本実
施例では、ダイクロイックフィルタの反射よって分光さ
れた投射光を照明光として利用するものである。

【００８９】図１５にその光学系を概略的に示す。ダイ
クロイックフィルタ（以下、フィルタと記す）４０で
は、光源１及び反射鏡２を介して照射された投射光が入
射し、その入射角に対応した波長の光を反射する。フィ
ルタ４１は、フィルタ４０で反射された投射光の光路上
に位置しており、入射する投射光を被照明面１０に向け
て分光反射するように配置している。従って、フィルタ
４０で分光反射されフィルタ４１に入射した投射光は、
このフィルタ４１において、入射角に対応した波長の光
が分光反射され、被照明面１０へ投射される。

【００９０】図１６（ａ），（ｂ）に、フィルタ４０、
４１の分光特性をそれぞれ示す。フィルタ４０はショー
トパスフィルタを、また、フィルタ４１はロングパスフ
ィルタを構成し、それぞれ分光反射する波長域が互いに
重なるように分光特性を設定している。したがって、フ
ィルタ４０で分光反射される波長域とフィルタ４１で分
光反射される波長域との重複波長域Ｗの投射光が、フィ
ルタ４１から被照明面１０に投射される。

【００９１】なお、特に図示は省略したが、前述した各
実施例と同様な機構によって、フィルタ４０、４１に入
射する投射光の入射角度を相対的に変更させてもよい。
このように構成することで、各フィルタで分光反射され
る投射光の波長が可変となっり、照明光の光色を任意に
変えることが可能となる。

【００９２】＜実施例６＞ここで、さらに他の実施例を
示す。この実施例で示す光色可変装置は、透過波長域の
方向と反射波長域の方向とが同一の２つのフィルタによ
って構成したものである。すなわち、特定の波長を境と
して、この特定波長よりも短い波長の光は透過するが、
長い波長の光は透過しない分光特性を有する２枚のフィ
ルタを組み合わせて構成している。

【００９３】図１７に、この光学系を概略的に示す。フ
ィルタ３ａには、光源１及び反射鏡２を介して照射され
た投射光が入射し、この入射角に対応した波長の光が透
過される。ここで分光透過された投射光の光路上には、
フィルタ３ａ´を配しており、このフィルタ３ａ´は、
透過波長域の方向と反射波長域の方向がフィルタ３ａと
同一となっている。

【００９４】このように光学系を構成した場合、例え
ば、フィルタ３ａに入射する投射光の入射角が０°に、
フィルタ３´ａに入射する投射光の入射角が４５°にな
るように配置すると、フィルタ３ａでは約６２０ｎｍよ
りも短い波長の光が透過され、フィルタ３´ａでは約５
８０ｎｍよりも短い波長の光は透過され長い波長の光は
反射される。したがって、フィルタ３´ａで分光反射さ
れる投射光は、約５８０〜６２０ｎｍの波長域の光とな
り、この波長域の光が被照明面１０に投射されることに
なる。

【００９５】なお、特に図示は省略したが、前述した各
実施例と同様な機構によって、フィルタ４０、４１に入
射する投射光の入射角度を相対的に変更させてもよい。
このように構成することで、各フィルタで分光反射され
る投射光の波長が可変となっり、照明光の光色を任意に
変えることが可能となる。

【００９６】また、図１７では、光源１から投射された
投射光をフィルタ３ａにより分光透過し、その後、フィ
ルタ３´ａで分光反射し、被照明面１０に向けて投射す
る構成を示したが、図１８に示すように、光源１から投
射された投射光を、まず、フィルタ３ａで分光反射し、
この後、この分光反射された投射光をフィルタ３´ａで
分光透過し、この透過した投射光を被照明面１０に投射
してもよい。

【００９７】このように光学系を構成した場合、例え
ば、フィルタ３ａに入射する投射光の入射角が４５°
に、フィルタ３´ａに入射する投射光の入射角が０°に
なるように配置すると、フィルタ３ａでは約５８０ｎｍ
よりも長い波長の光が反射され、フィルタ３´ａでは約
６２０ｎｍよりも短い波長の光は透過される。したがっ
て、この場合にも、フィルタ３´ａで分光反射される投
射光は、約５８０〜６２０ｎｍの波長域の光となり、こ
の波長域の光が被照明面１０に投射されることになる。

【００９８】本実施例に示すように、同種のダイクロイ
ックフィルタを使用することにより、コストの低下が見
込める。

【００９９】なお、ここでは、フィルタ３ａ，３´ａが
互いに分光特性が同一のものとして説明したが、分光透
過と分光反射との境の波長域が互いに異なる２枚のフィ
ルタを使用してもよく、発光手段、フィルタ又は被照明
面などで構成する本装置の光学系の配置の自由度を高く
することができる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる光
色可変装置によれば、発光手段から出射された投射光
を、２つのダイクロイックフィルタを用いて好適に分光
反射或いは分光透過させて被照明面に導く構成とすると
共に、変更手段によって、少なくとも一方のダイクロイ
ックフィルタに入射する投射光の入射角度を相対的に変
化させる構成とした。したがって、２つのダイクロイッ
クフィルタで分光される光の波長域を任意に変化させる
ことで、１の光源から無数の光色が得られるとともに、
光色が変化する際にも連続したグラデーションで変化さ
せることができる。

【０１０１】また、この変更手段を、重合フィルタの傾
き角を変化させる傾き角変更手段で構成した場合には、
一つの光源を用いて、一定の被照明面に照射される照明
光の光色を、様々な彩色に、連続的に変化させることが
できる。

【０１０２】一方、この変更手段を、発光手段の配設位
置を変化させる投射方向変更手段で構成した場合には、
一つの光源を用いて、被照明位置が異なるとその位置毎
に光色の異なる照明光を得ることができる。

【０１０３】さらに、本発明にかかる色可変フィルタに
よれば、重合フィルタに入射する撮影光の入射角を、表
示手段を参照しつつ回動手段によって変化させることが
でき、これによって、撮影レンズには、任意の波長域の
光のみを撮影光として入射させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかる光色可変装置の構成を概略的
に示す斜視図である。

【図２】重合フィルタの構成を示す側面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、図２に示す重合
フィルタのＡ層（図３（ａ）），及びＢ層（図３
（ｂ））を、個々に取り出して示す側面図である。

【図４】図２に示す重合フィルタにおける、入射角に対
応する入射光の分光特性を示すグラフである。

【図５】図４に示した各曲線と、その曲線の分光特性を
有する光の奏する発光色とを対応させた図表である。

【図６】実施例２にかかる色可変フィルタの構成を概略
的に示す斜視図である。

【図７】実施例３にかかる色可変光源装置の構成を概略
的に示す斜視図である。

【図８】図７に示した光源保持体の他の側面を示す側面
図である。

【図９】実施例３にかかる光色可変装置の他の実施例を
示す概略構成図である。

【図１０】（ａ）は、実施例３にかかる光色可変装置の
構成を概略的に示す側面図、（ｂ）は、保持アームを取
り出して示す側面図である。

【図１１】図１０に示す光色可変装置の平面図である。

【図１２】（ａ）は、入射する入射光の入射角が、０°
及び４５°になった際のフィルタ３ａの透過特性を示
し、（ｂ）は、入射する入射光の入射角が、０°及び４
５°になった際のフィルタ３ｂの透過特性を示すグラフ
である。

【図１３】（ａ）は、２枚のフィルタに入射する入射す
る入射光の入射角が４５°の際の透過光の波長域を示
し、（ｂ）は、２枚のフィルタに入射する入射する入射
光の入射角が０°の際の透過光の波長域を示すグラフで
ある。

【図１４】（ａ）はフィルタ３ａの構成を示す側面図、
（ｂ）はフィルタ３ｂの構成を示す側面図である。

【図１５】実施例５の光学系を示す概略構成図である。

【図１６】（ａ），（ｂ）は、図１５に示す各フィルタ
の分光特性を示すグラフである。

【図１７】実施例６の光学系を示す概略構成図である。

【図１８】実施例６の他の光学系を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１…光源、３…重合フィルタ、３ａ、３ｂ…ダイクロイ
ックフィルタ、４…保持枠、５…係止軸、６…支持枠、
７…ステッピングモータ、８…歯車、２２…光源保持
体、２３…ローラ、２４ａ…案内溝、３１ａ、３１ｂ…
保持アーム、３１ａ´、３１ｂ´…係止片部、３２ａ…
案内溝、３３…支持軸、３４ａ、３４ｂ…開閉アーム、
４１…保持枠体、４２…ホルダ部、４３…係止軸、４４
…ツマミ、４５…目盛り、４６…レンズ鏡筒部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投射光を出射する発光手段と、 前記発光手段から出射された投射光が入射する第１のダ
   イクロイックフィルタと、 前記第１のダイクロイックフィルタを透過或いは反射し
   た前記投射光が入射し、この入射した投射光を透過或い
   は反射させることにより、この投射光を被照明面に導く
   第２のダイクロイックフィルタと、 前記第１及び第２のダイクロイックフィルタのうち、少
   なくとも一方のダイクロイックフィルタに入射する前記
   投射光の入射角度を、相対的に変化させる変更手段とを
   備え、 前記投射光のうち、特定の波長域の光のみを前記被照明
   面に投射することを特徴とする光色可変装置。
2. 【請求項２】前記第１及び第２のダイクロイックフィル
   タのうち、 いずれか一方は、長波長域の光を透過し短波長域の光を
   反射するするロングパスフィルタで構成し、 他方は、長波長域の光を反射し短波長域の光を透過する
   ショートパスフィルタで構成し、 前記投射光は、これら第１及び第２のダイクロイックフ
   ィルタをそれぞれ透過させることにより、この投射光を
   前記被照明面に導くことを特徴とする請求項１記載の光
   色可変装置。
3. 【請求項３】前記第１及び第２のダイクロイックフィル
   タは、互いに積層させて一体化した重合フィルタとして
   構成したものであり、 前記変更手段は、この重合フィルタの傾き角を変化させ
   る傾き角変更手段であることを特徴とする請求項２記載
   の光色可変装置。
4. 【請求項４】前記第１及び第２のダイクロイックフィル
   タは、互いに積層させて一体化した重合フィルタとして
   構成したものであり、 前記変更手段は、この重合フィルタに対する前記発光手
   段の配設位置を変化させる投射方向変更手段であること
   を特徴とする請求項２記載の光色可変装置。
5. 【請求項５】前記変更手段は、第１及び第２のダイクロ
   イックフィルタの相対する一辺同士を、互いに回動自在
   に支持するヒンジ機構部を含んで構成することを特徴と
   する請求項２記載の光色可変装置。
6. 【請求項６】前記第１及び第２のダイクロイックフィル
   タのうち、 いずれか一方は、長波長域の光を透過し短波長域の光を
   反射するするロングパスフィルタで構成し、 他方は、長波長域の光を反射し短波長域の光を透過する
   ショートパスフィルタで構成し、 前記投射光を、これら第１及び第２のダイクロイックフ
   ィルタにおいてそれぞれ反射させることにより、この投
   射光を前記被照明面に導くことを特徴とする請求項１記
   載の光色可変装置。
7. 【請求項７】前記第１及び第２のダイクロイックフィル
   タのうち、 いずれか一方のダイクロイックフィルタでは前記投射光
   を透過させ、他方のダイクロイックフィルタでは前記投
   射光を反射させることにより、 前記投射光のうち、特定の波長域の光のみを前記被照明
   面に投射することを特徴とする請求項１記載の光色可変
   装置。
8. 【請求項８】カメラのレンズ鏡筒部に配設する色可変フ
   ィルタであって、 分光特性が互いに異なる複数のダイクロイックフィルタ
   を重合させた重合フィルタと、 前記重合フィルタをレンズ鏡筒に保持する保持部材と、 前記重合フィルタを前記保持部材に対して回動させる回
   動手段と、 前記回動手段と連動し、この重合フィルタの回動角を表
   示する表示手段とを備えることを特徴とする色可変フィ
   ルタ。