JPH088002B2 - Electronic light modulation projector - Google Patents

Electronic light modulation projector

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JPH088002B2
JPH088002B2 JP62266606A JP26660687A JPH088002B2 JP H088002 B2 JPH088002 B2 JP H088002B2 JP 62266606 A JP62266606 A JP 62266606A JP 26660687 A JP26660687 A JP 26660687A JP H088002 B2 JPH088002 B2 JP H088002B2
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JP
Japan
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light
modulator
polarizer
color
optical
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JP62266606A
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Inventor
雄一 大沼
実 島野
信明 関根
明夫 林
和三 石井
賢一 鈴木
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アールディエス株式会社
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子光変調投光装置に関し、更に詳しく
は、舞台、劇場、コンサートホール、結婚式場およびテ
レビスタジオ等に使用される瞬時に光の色を変換でき、
更に、調光制御することができる投光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic light modulation and projecting device, and more specifically, to an instantaneous light used in a stage, a theater, a concert hall, a wedding hall, a television studio, or the like. Can convert the color of
Further, the present invention relates to a light projecting device capable of dimming control.

(従来の技術) 従来、舞台等の投光装置においては、色フィルターを
用いて光の色を変換している。即ち、ハウジング内部ま
たは、投光レンズ前面部に複数枚の色フィルターとし
て、例えば、シアン色(C)、マゼンタ色(M)、イエ
ロー色(Y)等の色フィルターを光軸に対して直角に挿
入または取り出し自在に設けている。そして、それぞれ
の色フィルターは、ハウジングに設けたモータと連動し
て作動し、モータを駆動させることにより、前記色フィ
ルターを、それぞれ適宜に組み合せ、多種類の光の色を
生み出すという方式が採用されている。即ち、減法混色
の原理を利用した色変換方式である。
(Prior Art) Conventionally, in a projector such as a stage, a color filter is used to convert the color of light. That is, as a plurality of color filters inside the housing or on the front surface of the light projecting lens, for example, color filters of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), etc. are arranged at right angles to the optical axis. It is provided so that it can be inserted or removed. Then, each color filter operates in conjunction with a motor provided in the housing, and by driving the motor, the color filters are appropriately combined to produce various kinds of light colors. ing. That is, it is a color conversion method using the principle of subtractive color mixing.

もしくは、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)等の
色フィルターを用いて被照射面上で混色する加法混色の
原理を利用した色変換方式である。
Alternatively, it is a color conversion method using the principle of additive color mixing in which color is mixed on the surface to be illuminated by using color filters of red (R), green (G), blue (B), and the like.

更に、長手方向に一定の間隔で複数枚の色フィルター
を一連に連結し、この色フィルターを投光レンズ前面部
に取り付けた巻き取りロールに巻き付けた場合には、巻
き取りロールと連動したモータを駆動させることによ
り、多種類の色フィルターを介して、所望の光の色が生
み出されている。
Furthermore, when a plurality of color filters are connected in series in the longitudinal direction at regular intervals and the color filters are wound around a winding roll attached to the front surface of the light projecting lens, a motor linked with the winding roll is used. By driving, a desired color of light is produced through various kinds of color filters.

また、調光制御については、電源回路において電圧を
制御して、調光制御するか、あるいは、光源からの光の
通過する位置に、光量制御手段を配置している。
Regarding the dimming control, the voltage is controlled in the power supply circuit to perform the dimming control, or the light amount control means is arranged at a position where the light from the light source passes.

(発明が解決しようとする問題点) しかるに、上記の従来の投光装置においては、色フィ
ルターを頻繁に交換させるモータの制御が複雑である。
また、それぞれの色フィルターを駆動させるモータを設
置する必要上、装置が大型化している。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described conventional light projecting device, control of the motor for frequently replacing the color filter is complicated.
In addition, the size of the device is increased because it is necessary to install a motor that drives each color filter.

更に、長手方向に一定の間隔で一連に連結した色フィ
ルターについては、この色フィルターを巻き取りロール
に巻き付けた場合には、所望の色フィルターの中心に光
軸が直角にあたるように、色フィルターを正確に停止さ
せること、つまり、モータを最適に駆動制御することが
極めて複雑になっている。
Furthermore, for color filters connected in series at regular intervals in the longitudinal direction, when these color filters are wound on a take-up roll, the color filters should be placed so that the optical axis is at a right angle to the center of the desired color filter. Accurate stoppage, that is, optimal drive control of the motor, is extremely complicated.

また光の色の変換速度は、モータの駆動速度に依存す
るために、所望の色の光へ瞬時に変換することは極めて
困難である。
Further, since the conversion speed of the color of light depends on the driving speed of the motor, it is extremely difficult to instantaneously convert the light of a desired color.

更には、モータを駆動制御する音が発生して、多数の
観客がいる舞台等において、この雑音が周囲の観客に不
評である。
Furthermore, a noise for driving and controlling the motor is generated, and in a stage or the like where a large number of spectators are present, this noise is unpopular with surrounding spectators.

それ以上に、調光制御については、電源回路が複雑化
し、光量制御手段を配置した場合には、装置が非常に大
型化してくる。
Further, regarding the dimming control, the power supply circuit becomes complicated, and when the light amount control means is arranged, the device becomes very large.

(発明の目的) 本発明は、このような問題点を解決せんとしてなされ
たもので、複数枚の色フィルターを適宜に組み合わせる
ための、あるいは、一定の間隔で一連に連結した色フィ
ルターを回動させるモータを使用せずに、従って、モー
タの駆動制御が不要となり、雑音が発生せず、所望の光
の色へ瞬時に変換し、容易に調光制御することができ、
更にハウジングの温度を常に一定に保持することができ
る投光装置を提供することを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in order to solve such a problem, and rotates a color filter for properly combining a plurality of color filters or connecting a series of color filters at regular intervals. Therefore, without using a motor to drive, the drive control of the motor becomes unnecessary, noise is not generated, the desired color of light is instantly converted, and dimming control can be easily performed.
Another object of the present invention is to provide a light projecting device which can always keep the temperature of the housing constant.

(問題点を解決するための手段) 即ち、本発明の電子光変調投光装置は、光源と、反射
鏡と、前記光源から発した直接光および前記反射鏡から
反射した反射光が通過する位置に配置した熱線カットフ
ィルターと、光軸に平行に摺動自在に取り付けられた集
光レンズと、前記集光レンズにより集光された光を被照
射面に投光させる投光レンズと、前記熱線カットフィル
ターと前記投光レンズとの間に二枚の偏光子に挟持され
た光モジュレーターを配置したスポットライトにおい
て、前記光モジュレーターの被照射側に所定間隔を置い
て光軸に回転自在な偏光子を設置し、前記光モジュレー
ターに対する印加電圧を選択的に制御することにより色
光を色光変換されると共に、前記光モジュレーターの被
照射側にある偏光子の光軸を中心に前記偏光子を回転制
御させることにより色光変換光を調光させることを特徴
とする。
(Means for Solving the Problems) That is, the electronic light modulation and projection device of the present invention includes a light source, a reflecting mirror, a position where the direct light emitted from the light source and the reflected light reflected from the reflecting mirror pass through. A heat ray cut filter, a condenser lens slidably mounted parallel to the optical axis, a light projecting lens for projecting the light condensed by the condenser lens onto an irradiation surface, and the heat ray. In a spotlight in which a light modulator sandwiched between two polarizers is disposed between a cut filter and the light projecting lens, a polarizer rotatable about an optical axis at a predetermined interval on the irradiated side of the light modulator. Is installed, and the color light is converted into color light by selectively controlling the applied voltage to the light modulator, and the polarized light is centered around the optical axis of the polarizer on the irradiated side of the light modulator. It is characterized in that the color light converted light is dimmed by controlling the rotation of the child.

また、本発明は、光源として、好ましくは、ハロゲン
ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプまたは
マーキュリーランプのいずれか1つを設けてなることを
特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that any one of a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp and a Mercury lamp is preferably provided as a light source.

また、本発明は、好ましくは、反射鏡、熱線カットフ
ィルターまたは光モジュレーターを冷却する冷却手段を
設け、ハウジングの温度を所定温度に保持させることが
できることを特徴とする。
Further, the present invention is preferably characterized in that a cooling means for cooling the reflecting mirror, the heat ray cut filter or the optical modulator is provided, and the temperature of the housing can be maintained at a predetermined temperature.

(作用) 以下、第1図に基づいて説明する。(Operation) Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

本発明の電子光変調投光装置は、熱線カットフィルタ
ー(3)と投光レンズ前面部(8)との間または投光レ
ンズ前面部(8)に電圧を印加せしめることにより光の
色を瞬時に変換することのできる光モジュレーター
(4)と回転自在な偏光板(5)を少なくとも一組設け
た構造になっている。
The electro-optical modulation light projecting device of the present invention instantly changes the color of light by applying a voltage between the heat ray cut filter (3) and the light projecting lens front surface part (8) or to the light projecting lens front surface part (8). It has a structure in which at least one set of a light modulator (4) that can be converted into an optical modulator and a rotatable polarizing plate (5) is provided.

従って、例えば、熱線カットフィルター(3)と集光
レンズ(6)との間に光モジュレーター(4)と回転自
在な偏光板(5)を設けた場合には、以下のような作用
を示す。
Therefore, for example, when the optical modulator (4) and the rotatable polarizing plate (5) are provided between the heat ray cut filter (3) and the condenser lens (6), the following action is exhibited.

まず、光源(1)から発した光の一部は、反射鏡また
は赤外線を透過して可視光を反射する赤外線透過型反射
鏡(2)により、可視光が反射してくる。この反射した
可視光と光源(1)からの直接光は、赤外線を反射また
は除去して可視光を吸収しないで透過する熱線カットフ
ィルター(3)を通過することにより、より一層可視光
が透過する。この可視光が光モジュレーター(4)に入
射する入射光となる。
First, part of the light emitted from the light source (1) is reflected by visible light by a reflecting mirror or an infrared transmissive reflecting mirror (2) that transmits infrared light and reflects visible light. The visible light reflected and the direct light from the light source (1) are further transmitted through the heat ray cut filter (3) which reflects or removes infrared rays and transmits the infrared rays without absorbing the visible rays. . This visible light becomes incident light that enters the light modulator (4).

そして、この入射光は、第2図(a)または、第2図
(b)に示すように、偏光軸が互いに直交する2枚の偏
光子Aと偏光子Bとの間に所定形状、所定間隔の櫛形の
電極を設けた二次電気光学素子よりなる光モジュレータ
ーへ入射する。この二次電気光学素子は、複屈折の変化
量(ΔN)が印加電圧(E)の2乗に比例する特性を有
する。従って、この二次電気光学素子の電極に電圧を印
加すると、二次電気光学素子に入射した光の光量を制御
することができ、また、光の色を変化することができ
る。
Then, as shown in FIG. 2 (a) or FIG. 2 (b), this incident light has a predetermined shape and a predetermined distance between two polarizers A and B whose polarization axes are orthogonal to each other. The light enters a light modulator including a secondary electro-optical element provided with interdigitated electrodes. This secondary electro-optical element has a characteristic that the amount of change in birefringence (ΔN) is proportional to the square of the applied voltage (E). Therefore, when a voltage is applied to the electrodes of the secondary electro-optical element, the amount of light incident on the secondary electro-optical element can be controlled and the color of the light can be changed.

光量の制御について、光モジュレーターの動作原理
は、以下のようになる。入射光は、全方向に振動面を有
し、可視域全体を含んでいる。この入射光が偏光子Aを
通過することにより、直線偏光化される。
Regarding the control of the light quantity, the operation principle of the light modulator is as follows. Incident light has a vibrating surface in all directions and includes the entire visible range. When this incident light passes through the polarizer A, it is linearly polarized.

次に、二次電気光学素子が印加されない場合、この直
線偏光は、二次電気光学素子を通過する際に、その偏光
面に何ら影響を受けないため、第2図(a)に示される
ように、そのまま、偏光子Bに入射する。そして、偏光
子Bの偏光軸とこの直線偏光された入射光の偏光面は直
交しているため、二次電気光学素子を通過した直線偏光
は遮光される。このとき、光モジュレーターは、OFF状
態となる。
Next, when the secondary electro-optical element is not applied, this linearly polarized light is not affected by the plane of polarization of the secondary electro-optical element when passing through the secondary electro-optical element, so that as shown in FIG. 2 (a). Then, the light enters the polarizer B as it is. Since the polarization axis of the polarizer B and the plane of polarization of the linearly polarized incident light are orthogonal to each other, the linearly polarized light that has passed through the secondary electro-optical element is blocked. At this time, the optical modulator is turned off.

一方、ある特定の電圧を光モジュレーターに印加する
と、二次電気光学素子に複屈折が生じ、第2図(b)の
ように、偏光子Aを通過し直線偏光された入射光は、二
次電気光学素子を通過する際に、その偏光面が90゜回転
し、偏光子Bに入射する。このとき偏光子Bの偏光軸と
二次電気光学素子を通過した直線偏光の偏光面の角度が
一致し、この直線偏光は、偏光子Bを通過する。このと
き、光モジュレーターは、最大透過率を示すことにな
る。そして、この最大透過率を示す印加電圧を光モジュ
レーターの半波長電圧という。
On the other hand, when a specific voltage is applied to the optical modulator, birefringence occurs in the secondary electro-optical element, and as shown in FIG. 2 (b), incident light linearly polarized after passing through the polarizer A is secondary. When passing through the electro-optical element, its plane of polarization is rotated by 90 ° and enters the polarizer B. At this time, the polarization axis of the polarizer B coincides with the angle of the plane of polarization of the linearly polarized light that has passed through the secondary electro-optical element, and this linearly polarized light passes through the polarizer B. At this time, the light modulator will exhibit maximum transmittance. The applied voltage showing the maximum transmittance is called the half wavelength voltage of the optical modulator.

ここで印加電圧が零と半波長電圧の間では、直線偏光
された入射光は二次電気光学素子を通過することによ
り、偏光子Aの偏光軸と同方向の軸を有する楕円偏光と
なる。印加電圧が零のときは偏光子Aの偏光軸と直交す
る方向の楕円偏光の軸の径は、零となり、偏光子Aの偏
光軸と同方向成分だけの直線偏光となる。そして、印加
電圧を増加するに従い、偏光子Aの偏光軸と直交する方
向の楕円偏光の軸の径が他方の軸の径に対し相対的に増
加する。そして印加電圧が半波長電圧のとき、この楕円
偏光は偏光子Aの偏光軸と同方向の軸の径が零になり、
他方の軸成分だけとなり、偏光子Aの偏光軸から90゜回
転した直線偏光となる。
Here, when the applied voltage is between zero and a half-wave voltage, the linearly polarized incident light passes through the secondary electro-optical element to become elliptically polarized light having an axis in the same direction as the polarization axis of the polarizer A. When the applied voltage is zero, the diameter of the axis of elliptically polarized light in the direction orthogonal to the polarization axis of the polarizer A becomes zero, and linear polarization having only the component in the same direction as the polarization axis of the polarizer A is obtained. Then, as the applied voltage increases, the diameter of the axis of the elliptically polarized light in the direction orthogonal to the polarization axis of the polarizer A relatively increases with respect to the diameter of the other axis. When the applied voltage is a half wavelength voltage, the elliptically polarized light has a diameter of the axis in the same direction as the polarization axis of the polarizer A becomes zero,
Only the other axis component is formed, and it becomes a linearly polarized light rotated by 90 ° from the polarization axis of the polarizer A.

このように印加電圧を零から半波長電圧まで連続的に
変化させると、二次電気光学素子を通過した楕円偏光の
2つの径が連続的に変化する。この結果、二次電気光学
素子を通過した楕円偏光の偏光子Bの偏光軸方向と同一
方向のベクトル成分も連続的に変化し、この光モジュレ
ーターの透過率が連続的に変化する。すなわち、光モジ
ュレーターの印加電圧を零から半波長電圧まで変化させ
ることにより、入射光の透過する光量を零から最大値ま
で連続的に変化する調光機能が可能となる。
When the applied voltage is continuously changed from zero to the half-wave voltage in this manner, the two diameters of the elliptically polarized light passing through the secondary electro-optical element are continuously changed. As a result, the vector component in the same direction as the polarization axis direction of the elliptically polarized light polarizer B that has passed through the secondary electro-optical element also changes continuously, and the transmittance of this optical modulator changes continuously. That is, by changing the applied voltage of the optical modulator from zero to a half-wave voltage, a dimming function of continuously changing the amount of incident light transmitted from zero to a maximum value becomes possible.

次に、光モジュレーターによる光の色を変化させる動
作原理は以下のようになる。
Next, the operation principle of changing the color of light by the light modulator is as follows.

二次電気光学素子による前述の光モジュレーターの調
光機能は波長依存性を有する。半波長電圧は波長550nm
について光モジュレーターが最大透過率を実現する電圧
を示しているが厳密にいえば、550nm以外の波長の入射
光について光モジュレーターの透過率は若干、最大値か
らずれている。しかし半波長電圧付近では各波長におけ
る透過率の差は相対的に小さく、印加電圧が零から半波
長電圧までの間においては、光の色はほとんど出現しな
い。即ち、第3図には、光モジュレーターにおける3つ
の異なる波長を入射光としたときの印加電圧と透過率の
関係が示されている。
The light control function of the above-mentioned optical modulator by the secondary electro-optical element has wavelength dependence. Half wavelength voltage is 550nm
The optical modulator shows the voltage at which the maximum transmittance is achieved. Strictly speaking, the transmittance of the optical modulator is slightly deviated from the maximum value with respect to incident light having a wavelength other than 550 nm. However, in the vicinity of the half-wavelength voltage, the difference in transmittance at each wavelength is relatively small, and the color of light hardly appears between the applied voltage of zero and the half-wavelength voltage. That is, FIG. 3 shows the relationship between the applied voltage and the transmittance when three different wavelengths in the light modulator are used as the incident light.

ここで半波長電圧P点においては、各波長の透過率の
差は相対的に小さいので、3つの光の色すべてが出現
し、透過光は白色光に近くなる。
Here, at the half-wavelength voltage P point, since the difference in transmittance between the respective wavelengths is relatively small, all three light colors appear, and the transmitted light becomes close to white light.

更に印加電圧を上げてゆくと、各波長の透過率の差が
大きくなる。次に、Q点においては、530nmの光は、最
大に透過しているが、他の450nmと630nmの光は、ほとん
ど透過していない。この結果、Q点では、透過光が530n
m付近にピークを持つ波長特性となり、光に色が出現す
る。すなわち、偏光子Aを透過した入射光は可視域全体
を含んでいるため、半波長以上の電圧では分光透過特性
がフラットでなくなる。従って、光モジュレーターを透
過した光に色が出現する。即ち、印加電圧を変化させる
と光モジュレーターを通過した光の分光特性上のピーク
の位置が変化し、透過光に種々の色を出現させることが
できる。ここで印加電圧と透過光の色を対応させれば、
電圧により透過光の色を制御することができる。
When the applied voltage is further increased, the difference in transmittance between wavelengths increases. Next, at point Q, the light of 530 nm is maximally transmitted, but the other lights of 450 nm and 630 nm are hardly transmitted. As a result, at point Q, the transmitted light is 530n.
The wavelength characteristic has a peak near m, and color appears in light. That is, since the incident light transmitted through the polarizer A includes the entire visible region, the spectral transmission characteristic is not flat at a voltage of half a wavelength or longer. Therefore, a color appears in the light transmitted through the light modulator. That is, when the applied voltage is changed, the position of the peak on the spectral characteristic of the light that has passed through the optical modulator changes, and various colors can appear in the transmitted light. Here, if the applied voltage and the color of the transmitted light are made to correspond,
The color of the transmitted light can be controlled by the voltage.

次に、偏光子Bを透過した特定波長の光は、回転自在
な偏光子(5)に入射する。そして、偏光子(5)を0
゜〜90゜の範囲で回転することにより、偏光子(5)の
偏光軸方向も同様に0゜〜90゜の範囲で回転する。そし
て、光モジュレーター(4)を透過した光は、偏光子
(5)の偏光軸がある特定角度θに近づくにつれて、偏
光子(5)を透過するようになる。
Next, the light of the specific wavelength transmitted through the polarizer B is incident on the rotatable polarizer (5). Then, set the polarizer (5) to 0
By rotating in the range of 90 ° to 90 °, the polarization axis direction of the polarizer (5) also rotates in the range of 0 ° to 90 °. Then, the light transmitted through the light modulator (4) is transmitted through the polarizer (5) as the polarization axis of the polarizer (5) approaches a certain angle θ.

つまり、回転自在な偏光子(5)を介して光の透過率
が増減するようになる。
That is, the transmittance of light is increased or decreased through the rotatable polarizer (5).

従って、光モジュレーター(4)を透過して可変色さ
れた特定波長の光は、偏光板(5)を介して、調光され
る。
Therefore, the light of a specific wavelength that is transmitted through the light modulator (4) and is variably colored is dimmed through the polarizing plate (5).

さらに、光モジュレーター(4)を透過した透過光が
光軸に平行に摺動自在に取り付けられた集合レンズ
(6)と、被照射面に投光させる投光レンズ(7)を通
過することにより、投光レンズ前面部(8)から被照射
面(9)に適切な口径の光束を投光することができる。
Further, the transmitted light that has passed through the optical modulator (4) passes through a collective lens (6) slidably mounted parallel to the optical axis and a light projecting lens (7) for projecting light onto the illuminated surface. It is possible to project a light beam having an appropriate diameter from the front surface portion (8) of the light projecting lens to the illuminated surface (9).

また、光モジュレーター(4)と回転自在な偏光板
(5)を、集光レンズ(6)と投光レンズ(7)との間
または投光レンズ前面部(8)に設けた場合において
も、前記したように、光モジュレーター(4)と回転自
在な偏光板(5)を熱線カットフィルター(3)と集光
レンズ(6)との間に設けた場合と同様な作用を示す。
Further, even when the light modulator (4) and the rotatable polarizing plate (5) are provided between the condenser lens (6) and the light projecting lens (7) or on the light projecting lens front face portion (8), As described above, the same operation as in the case where the optical modulator (4) and the rotatable polarizing plate (5) are provided between the heat ray cut filter (3) and the condenser lens (6) is exhibited.

更に、光源の電源装置(図示せず)、光モジュレータ
ーの電源装置(図示せず)、偏光板の回転駆動手段(図
示せず)、集光レンズの摺動手段(図示せず)などの制
御もしくは、反射鏡、熱線カットフィルター、光モジュ
レーターなどを冷却する手段の制御は、図示しない制御
装置により、そのシーンに応じた照明技法に基づいて、
統合的かつ最適に遠隔制御することができる。
Further, control of a power source device (not shown) for the light source, a power source device (not shown) for the optical modulator, a rotation driving means (not shown) for the polarizing plate, a sliding means (not shown) for the condenser lens, etc. Alternatively, the control of the means for cooling the reflecting mirror, the heat ray cut filter, the light modulator, etc. is performed by a control device (not shown) based on the lighting technique according to the scene,
Integrated and optimal remote control is possible.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、この発明の一実施例を示し、1は、光源で
あり、高輝度型の光源であるハロゲンランプ、メタルハ
ライドランプ、キセノンランプまたはマーキュリーラン
プのいずれか1つが好ましい。2は、反射鏡または赤外
線透過型反射鏡であり、特に、赤外線透過型反射鏡の場
合には、ガラスまたは、金属からなる基板に、赤外線を
透過して可視光だけを反射する特性を持つ誘電体多層膜
コーティングが施されたコールドミラーである。3は、
熱線カットフィルターであり、赤外線を反射または除去
して可視光を吸収しないで透過する複数のコールドフィ
ルター3a、3b、3cよりなる。また、この熱線カットフィ
ルターは、耐久性能の点において、少なくとも1枚の赤
外線反射フィルターを使用することが好ましい。4は、
PLZT光モジュレーターである。5は、回転自在な偏光板
である。6は、集光レンズであり、光軸に平行に摺動自
在にハウジングに取り付けられている。7は、投光レン
ズである。8は、投光レンズ前面部であり、従来は、例
えば、複数の色フィルターで構成されたカラーチェンジ
ャー装置を取り付けていたところである。9は、被照射
面である。10は、送風ファンであり、反射鏡、熱線カッ
トフィルターまたはPLZT光モジュレーターを冷却する手
段である。11は、ハウジングである。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 1 is a light source, and one of a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp and a Mercury lamp, which is a high-intensity light source, is preferable. Reference numeral 2 denotes a reflecting mirror or an infrared transmissive reflecting mirror. Particularly, in the case of an infrared transmissive reflecting mirror, a dielectric having a characteristic of transmitting infrared rays and reflecting only visible light to a substrate made of glass or metal. It is a cold mirror with a body multilayer coating. 3 is
The heat ray cut filter is composed of a plurality of cold filters 3a, 3b, 3c that reflect or remove infrared rays and transmit visible light without absorbing it. In addition, it is preferable that at least one infrared reflecting filter is used as the heat ray cut filter in terms of durability. 4 is
PLZT light modulator. Reference numeral 5 denotes a rotatable polarizing plate. A condenser lens 6 is slidably attached to the housing in parallel with the optical axis. Reference numeral 7 is a light projecting lens. Reference numeral 8 denotes a front surface of the light projecting lens, which is conventionally attached with a color changer device including a plurality of color filters. 9 is a surface to be illuminated. Reference numeral 10 is a blower fan, which is a means for cooling the reflecting mirror, the heat ray cut filter, or the PLZT light modulator. 11 is a housing.

第2図(a)は、偏光軸が互いに直交する2枚の偏光
子Aと偏光子Bの間に所定形状、所定間隔の電極を設け
たPLZT素子よりなるPLZT光モジュレーターとこのPLZT光
モジュレーターの被照射側に配置された回転自在な偏光
板のOFF状態の原理図である。
FIG. 2 (a) shows a PLZT optical modulator including a PLZT element in which electrodes having a predetermined shape and a predetermined interval are provided between two polarizers A and B whose polarization axes are orthogonal to each other, and the PLZT optical modulator. It is a principle diagram of an OFF state of a rotatable polarizing plate arranged on the irradiated side.

第2図(b)は、偏光軸が互いに直交する2枚の偏光
子Aと偏光子Bとの間に所定形状、所定間隔の電極を設
けたPLZT素子よりなるPLZT光モジュレーターとこのPLZT
光モジュレーターの被照射側に配置された回転自在な偏
光板のON状態の原理図である。
FIG. 2 (b) shows a PLZT optical modulator including a PLZT element in which electrodes having a predetermined shape and a predetermined interval are provided between two polarizers A and B whose polarization axes are orthogonal to each other, and this PLZT.
FIG. 8 is a principle diagram of an ON state of a rotatable polarizing plate arranged on the irradiated side of the optical modulator.

また、このPLZT素子の材料は、透明な強誘電性セラミ
ックス[ジルコン酸鉛(PbZrO3)とチタン酸鉛(PbTi
O3)の固溶体にランタン(La)を添加した物質(Pb、L
a)(Zr,Ti)O3系]からなる。
The material of this PLZT element is transparent ferroelectric ceramics [lead zirconate (PbZrO 3 ) and lead titanate (PbTi
O 3 ) solid solution with lanthanum (La) added (Pb, L
a) (Zr, Ti) O 3 system].

また本実施例では、二次電気光学効果を有する透光性
強誘電性物質として、PLZTを用いたが、同様の二次電気
光学効果を示す物質として例えば、(Pb,La)(Zr,Nb)
O3系(以下、PLZNという。)または、(Pb,Bi)(Zr,T
i)O3系(以下、PBZTという。)などを用いても同様の
効果が期待できる。
Further, in this embodiment, PLZT was used as the translucent ferroelectric substance having the secondary electro-optical effect, but as the substance showing the similar secondary electro-optical effect, for example, (Pb, La) (Zr, Nb )
O 3 system (hereinafter referred to as PLZN) or (Pb, Bi) (Zr, T
i) Similar effects can be expected by using O 3 system (hereinafter referred to as PBZT).

また、偏光子の材料は、例えば、ポリビニールアルコ
ールの薄板を加熱しながら一方向に引き伸ばして、分子
を一定方向に整列させ、これにヨードを浸み込ませたも
のなどがある。第3図は、PLZT光モジュレーターの印加
電圧と光の波長との関係を示す図を示しており、所定の
電圧を印加することにより、波長のピークが分離して推
移する様子を示したものである。
Further, as the material of the polarizer, for example, a thin plate of polyvinyl alcohol is stretched in one direction while being heated so that molecules are aligned in a certain direction and iodine is impregnated therein. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the applied voltage of the PLZT optical modulator and the wavelength of light. It shows how the peaks of the wavelength are separated and changed by applying a predetermined voltage. is there.

第4図は、PLZT光モジュレーターの波長と透過率との
関係を示したものである。透過率が特定波長において極
大になる。即ち、特定波長の光を選択的に透過させる。
従って、カラーフィルターとして使用できることを示し
ている。
FIG. 4 shows the relationship between the wavelength and the transmittance of the PLZT light modulator. The transmittance becomes maximum at a specific wavelength. That is, light having a specific wavelength is selectively transmitted.
Therefore, it shows that it can be used as a color filter.

第5図(a)は、従来の光量制御手段であり、アイリ
スの平面図である。これは、所定形状の遮光板を複数枚
重ね合わせて作られており、口径を変えることにより光
の通過量を制御することができる。
FIG. 5 (a) is a plan view of an iris, which is a conventional light amount control means. This is made by stacking a plurality of light-shielding plates of a predetermined shape, and the amount of passing light can be controlled by changing the aperture.

第5図(b)は、従来の他の光量制御手段であり、調
光制御盤の平面図である。これは、半径の大きさが異な
る1つ以上の円を同心円状に配置し、盤を回転すること
により光の通過量を制御するものである。
FIG. 5B is a plan view of another dimming control panel, which is another conventional light amount control means. In this method, one or more circles having different radii are arranged concentrically and the disc is rotated to control the amount of light passing therethrough.

第6図は、この発明の別の実施例を示し、反射鏡、熱
線カットフィルターまたはPLZT光モジュレーターを冷却
する手段として送風ファンを設けたものである。尚、冷
却する手段としてヒートシンクまたはヒートパイプを使
用してもよい。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which a blower fan is provided as means for cooling the reflecting mirror, heat ray cut filter or PLZT optical modulator. A heat sink or a heat pipe may be used as a cooling means.

第7図(a),(b),(c)は、第1図で示される
本発明の実施例の実験データであり、各印加電圧におけ
るPLZT光モジュレーターの分光透過特性を示したもので
あり、PLZT光モジュレーターから透過したところのもの
である。第7図(a)は、125V〜375Vの各印加電圧につ
いて、波長と透過度との関係をプロットしたものであ
る。第7図(b)は、375V〜575Vの各印加電圧につい
て、波長と透過度との関係をプロットしたものである。
第7図(c)は、625V〜775Vの各印加電圧について、波
長と透過度との関係をプロットしたものである。
7 (a), (b), and (c) are experimental data of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and show the spectral transmission characteristics of the PLZT optical modulator at each applied voltage. , As transmitted through the PLZT optical modulator. FIG. 7 (a) is a plot of the relationship between wavelength and transmittance for each applied voltage of 125V to 375V. FIG. 7 (b) is a plot of the relationship between wavelength and transmittance for each applied voltage of 375V to 575V.
FIG. 7 (c) is a plot of the relationship between wavelength and transmittance for each applied voltage of 625V to 775V.

即ち、電圧(v)、波長(nm)、透過度(t)の3つ
のパラメーターが相互に関連して推移していることが実
証された。このデータから特定の電圧を選択して、PLZT
素子に印加したところ、光を可変色することができ、次
に偏光子を回転したところ、光を調光することができ
た。
That is, it was proved that the three parameters of voltage (v), wavelength (nm), and transmittance (t) changed in relation to each other. Select a specific voltage from this data and use PLZT
When applied to the device, the light could be variably colored, and when the polarizer was then rotated, the light could be dimmed.

(発明の効果) 本発明の電子光変調透光装置は、光源と、反射鏡と、
前記光源から発した直接光および前記反射鏡から反射し
た反射光が通過する位置に配置した熱線カットフィルタ
ーと、光軸に平行に摺動自在に取り付けられた集光レン
ズと、この集光レンズにより集光された光を被照射面に
投光させる投光レンズと、投光レンズ前面部を有する投
光装置において、前記熱線カットフィルターと前記投光
レンズ前面部との間または前記投光レンズ前面部に光モ
ジュレーターと前記光モジュレーターの被照射側に所定
間隔をおいて回転自在な偏光板とを少なくとも一組設け
た構造になっている。
(Effects of the Invention) The electro-optical modulation translucent device of the present invention includes a light source, a reflecting mirror,
With the heat ray cut filter arranged at a position where the direct light emitted from the light source and the reflected light reflected from the reflecting mirror pass through, a condenser lens slidably mounted parallel to the optical axis, and this condenser lens In a light projecting device having a light projecting lens for projecting condensed light onto a surface to be illuminated, and a light projecting lens front surface portion, between the heat ray cut filter and the light projecting lens front surface portion, or the light projecting lens front surface. At least one set of a light modulator and a rotatable polarizing plate is provided on the irradiated side of the light modulator at a predetermined interval.

したがって、光源から発した光は、反射鏡または赤外
線透過型反射鏡により反射して、次に、熱線カットフィ
ルターを通過して、赤外線が反射もしくは除去され、よ
り一層可視光が透過する。
Therefore, the light emitted from the light source is reflected by the reflecting mirror or the infrared transmissive reflecting mirror, and then passes through the heat ray cut filter to reflect or remove infrared rays, and further visible light is transmitted.

この可視光が光モジュレーターに入射する入射光とな
り、この入射光が、電圧を印加せしめることにより光の
色を瞬時に変換する光モジュレーターを通過する際に、
光モジュレーターの電極に所定の電圧を印加せしめるこ
とにより、光モジュレーターに入射した入射光は、印加
電圧値に相応する波長の光の色が、複屈折により、瞬時
に所望の光の色に変換して透過する。
This visible light becomes incident light that enters the light modulator, and when this incident light passes through the light modulator that instantly converts the color of light by applying a voltage,
By applying a predetermined voltage to the electrodes of the light modulator, the incident light that has entered the light modulator has the color of the light of the wavelength corresponding to the applied voltage value, which is instantly converted into the desired light color by birefringence. To penetrate.

次に、偏光子Bを透過した特定波長の光は、回転自在
な偏光子に入射する。そして、偏光子を0゜〜90゜の範
囲で回転することにより、偏光子の偏光軸方向も同様に
0゜〜90゜の範囲で回転する。そして、光モジュレータ
ーを透過した光は、偏光子の偏光軸がある特定角度θに
近づくにつれて、偏光子を透過するようになる。
Next, the light of the specific wavelength that has passed through the polarizer B is incident on the rotatable polarizer. By rotating the polarizer in the range of 0 ° to 90 °, the polarization axis direction of the polarizer also rotates in the range of 0 ° to 90 °. Then, the light transmitted through the light modulator is transmitted through the polarizer as the polarization axis of the polarizer approaches a certain angle θ.

つまり、回転自在な偏光子を介して光の透過率が増減
するようになる。
That is, the transmittance of light is increased or decreased through the rotatable polarizer.

従って、光モジュレーターを透過して可変色された特
定波長の光は、偏光子を介して、調光される。
Therefore, the light of a specific wavelength that has been variably colored by passing through the light modulator is dimmed through the polarizer.

さらに、光モジュレーターから透過した透過光が光軸
に平行に摺動自在に取り付けられた集光レンズと、投光
レンズを通過することにより、投光レンズ前面部から被
照射面に適切な口径の光束を投光することができる。
Furthermore, the transmitted light transmitted from the optical modulator passes through the condenser lens slidably mounted parallel to the optical axis and the light projecting lens, so that the front surface of the light projecting lens has an appropriate aperture on the illuminated surface. A light flux can be projected.

従って、複数枚のフィルターを適宜に組み合わせ、あ
るいは、一連に連結したフィルターを回動するモータを
使用することなく、モーターの駆動制御を不要とし、雑
音が発生せず、所望の光の色へ瞬時に変換することがで
き、さらに、調光制御することができ、また、ハウジン
グの温度を常に一定に保持することができる。更に、装
置を軽量化でき、振動が発生せず、操作温度が−30℃〜
+80℃の広い領域でよいため、設計が非常に容易である
という副次的な効果があった。
Therefore, without combining a plurality of filters appropriately, or using a motor that rotates a series of connected filters, drive control of the motor is unnecessary, noise is not generated, and the desired color of light is instantly generated. In addition, the dimming control can be performed, and the temperature of the housing can be always kept constant. Furthermore, the device can be made lighter, vibration does not occur, and the operating temperature is -30 ℃
Since a wide range of + 80 ° C is sufficient, there was a side effect that the design was extremely easy.

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

第1図は、この発明の一実施例の側面断面図、第2図
(a)は、PLZT光モジュレーターと偏光子のOFF状態の
原理図、第2図(b)は、PLZT光モジュレーターと偏光
子のON状態の原理図、第3図は、PLZT光モジュレーター
の印加電圧と光波長との関係を示す図、第4図は、波長
と透過率との関係を示す図、第5図(a)は、従来の光
量制御手段でアイリスの正面図、第5図(b)は、従来
の他の光量制御手段で調光制御盤の正面図、第6図は、
この発明の別の実施例でPLZT光モジュレーターを冷却す
る送風ファンを設けた側面断面図である。第7図
(a),(b),(c)は、実験データに基づく分光透
過特性図である。 1……光源、2……反射鏡、 3……熱線カットフィルター、 4……PLZT光モジュレーター、 5……偏光板、6……集光レンズ、 7……投光レンズ、8……投光レンズ前面部、 9……被照射面、10……送風ファン、 11……ハウジング。
FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a principle view of the OFF state of a PLZT optical modulator and a polarizer, and FIG. 2 (b) is a PLZT optical modulator and a polarized light. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the applied voltage of the PLZT optical modulator and the light wavelength, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the wavelength and the transmittance, and FIG. 5 (a) ) Is a front view of an iris by a conventional light amount control means, FIG. 5 (b) is a front view of a dimming control panel by another conventional light amount control means, and FIG. 6 is
FIG. 8 is a side sectional view showing a blower fan for cooling the PLZT optical modulator according to another embodiment of the present invention. 7 (a), (b), and (c) are spectral transmission characteristic diagrams based on experimental data. 1 ... Light source, 2 ... Reflecting mirror, 3 ... Heat ray cut filter, 4 ... PLZT light modulator, 5 ... Polarizing plate, 6 ... Condensing lens, 7 ... Projecting lens, 8 ... Projecting light Front of lens, 9 ... Irradiated surface, 10 ... Blower fan, 11 ... Housing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 明夫 埼玉県入間郡大井町武蔵野1285 アールデ ィエス株式会社埼玉工場内 (72)発明者 石井 和三 埼玉県入間郡大井町武蔵野1285 アールデ ィエス株式会社埼玉工場内 (72)発明者 鈴木 賢一 埼玉県入間郡大井町武蔵野1285 アールデ ィエス株式会社埼玉工場内 (56)参考文献 特開 昭60−28103(JP,A) 特開 昭60−97502(JP,A) 特開 昭55−1065(JP,A) 特開 昭61−74201(JP,A) 特開 昭61−161602(JP,A) 実開 昭62−57302(JP,U) 実開 昭62−24409(JP,U) 実開 昭53−123888(JP,U) 実開 昭54−101886(JP,U) 実開 昭59−164102(JP,U) 実開 昭59−115508(JP,U) 実開 昭60−17506(JP,U) 実開 昭57−130801(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akio Hayashi 1285 Musashino, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Within Artsais Co., Ltd. Saitama factory (72) Inventor Kazumi Ishii 1285 Musashino, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama RDS Saitama Co., Ltd. Factory (72) Inventor Kenichi Suzuki 1285 Musashino, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama RDS Saitama Factory (56) References JP-A-60-28103 (JP, A) JP-A-60-97502 (JP, A) ) JP-A-55-1065 (JP, A) JP-A-61-74201 (JP, A) JP-A-61-161602 (JP, A) Actual development 62-57302 (JP, U) Actual development 62- 24409 (JP, U) Actual Open Sho 53-123888 (JP, U) Actual Open Sho 54-101886 (JP, U) Actual Open Sho 59-164102 (JP, U) Actual Open Sho 59-115508 (JP, U) Actually open 60-17506 ( P, U) JitsuHiraku Akira 57-130801 (JP, U)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、反射鏡と、前記光源から発した直
接光および前記反射鏡から反射した反射光が通過する位
置に配置した熱線カットフィルターと、光軸に平行に摺
動自在に取り付けられた集光レンズと、前記集光レンズ
により集光された光を被照射面に投光させる投光レンズ
と、前記熱線カットフィルターと前記投光レンズとの間
に二枚の偏光子に挟持された光モジュレーターを配置し
たスポットライトにおいて、 前記光モジュレーターの被照射側に所定間隔を置いて光
軸に回転自在な偏光子を設置し、前記光モジュレーター
に対する印加電圧を選択的に制御することにより色光を
色光変換されると共に、前記光モジュレーターの被照射
側にある偏光子の光軸を中心に前記偏光子を回転制御さ
せることにより色光変換光を調光させることを特徴とす
る電子光変調投光装置。
1. A light source, a reflecting mirror, a heat ray cut filter arranged at a position through which the direct light emitted from the light source and the reflected light reflected from the reflecting mirror pass, and slidably mounted parallel to the optical axis. Between the heat ray cut filter and the light projecting lens, and a light projecting lens for projecting the light collected by the light collecting lens onto the irradiation surface. In the spotlight in which the optical modulator is arranged, a rotatable polarizer is installed on the optical axis at a predetermined interval on the irradiated side of the optical modulator, and by selectively controlling the applied voltage to the optical modulator. Color light is converted into color light, and the color light converted light is dimmed by controlling rotation of the polarizer around the optical axis of the polarizer on the irradiated side of the light modulator. An electronic light modulation light projecting device.
【請求項2】光源として、ハロゲンランプ、メタルハラ
イドランプ、キセノンランプまたはマーキュリーランプ
のいずれか1つを設けてなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の電子光変調投光装置。
2. The electronic light modulation and projection apparatus according to claim 1, wherein any one of a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp and a Mercury lamp is provided as a light source.
【請求項3】反射鏡、熱線カットフィルターまたは光モ
ジュレーターを冷却する冷却手段を設け、ハウジングの
温度を所定温度に保持させることを特徴とする特許請求
の範囲第1項または第2項のいずれかに記載の電子光変
調投光装置。
3. A reflecting mirror, a heat ray cut filter or a cooling means for cooling the light modulator is provided to keep the temperature of the housing at a predetermined temperature. 2. The electronic light modulation and projection device described in.
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KR100647986B1 (en) * 2004-08-28 2006-11-23 주식회사 디이엔티 Radiation unit for flat display panel tester

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6028103A (en) * 1983-07-25 1985-02-13 東芝ライテック株式会社 Illuminator
JPS6224409U (en) * 1985-07-25 1987-02-14
JPS6257302U (en) * 1985-09-30 1987-04-09

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