JPH03116602A - 加算式色混合システムと着色光を混合する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に自動照明器具、ことにこの器具から放
出する光ビームの色及び飽和度を変える方法及び装置に
関する。

〔発明の背景〕

全体的に所望の色相及び飽和度を持つ光で成る区域を照
明するのにそれぞれ異なる色のフィルタを備えた照明器
具のシステムを使うことは、従来からよく知られている
。色フィルターを光ビームに対し出入させ単一の器具・
の色を変えることにより所要の器具数を減らすのに成る
程度の成功のもとに多くの機械的装置が使われている。

米国特許第４，６００．９７６号明細書に記載しである
色変換器はこのような機構を示す。自動的に可変の色相
、飽和度及びビーム発散を持つ光源の別の例は米国特許
第４，６０２，３２１号明細書に記載しである。

工業的に利用できる色変換器の他の例には、米国カリフ
ォルニア州のファイン・アーク・チクノロシーズ・オブ
・ユーレ力（Ｆｉｎｅ　Ａｒｔｓ　Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉ
ｅｓｏｆ　Ｅｕｒｅｋａ）製のゲル・ジェット（Ｇ１３
１　Ｊｅｔ）うず券代デル変換器と米国カリフォルニア
州アーテイフエツクス拳コーポレイション・オプ・コス
タ脅メーデ（Ａｒｔｉｆｅｘ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
　ｏｆ　Ｃｏ５ｔａ　Ｍｅｓａ）製のクリスタル・カラ
ー（Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｃｏ１ｏｒ）電子式色変換器とが
ある。前記したような色フィルタを利用する照明器具は
、白色光ビームから成る波長の光光線を差し引く原理で
動作することにより、所望の色を持つ合成ビームを生ず
る。一般に色フイルりを直列に配置した色生成機構は減
算式のものである０ 所望の色を持つ光ビームを生ずる別のよく知られている
手段では、複数の着色光源を並列に配置し、多重原色光
ビームを適正な比率で組合せて所望の全体色が得られる
ようにする。このような加算式着色法を使う可変カラー
投光照明は米国特許第４，５３５，３９４号明細書に記
載しである。この特許明細書による投光照明は、１対の
交差ダイクロイックフィルタとして又は十字形ダイクロ
イックミラーを中心に持つ４辺を持つ角すい体として配
置したダイクロイックミラーで構成しである。

この構造は３原色光ビームを所望の全体色を生ずる１種
類の複合光ビームに結合するのに利用する。

米国特許第３，８２５．３３５号及び同第３，８２５，
３３６号の各明細書には、３原色光ビームを１種類又は
２種類の合成の複合光ビームに結合する束状に配置した
光ファイバを使う写真装置について記載しである。米国
特許第４，３１４，３１８号明細書に記載しであるなお
別の加算式色変換器では、互いに１２００の間隔を隔て
て半径方向に配向した３原色光ビームを合成の複合光ビ
ームに結合するようにした多重面光反射部材を使う。こ
れ等のシステムはすべて、適当な固定の色フィルタ及び
加算ミキサと協働して各白色光源により生ずる３原色光
ビームを使う。

着色光ビームの発生は一般に、１種類又は複数種類の原
色の強さを変えその結果を互いに混合することによって
行う。この方法は色の多くの変化を得るには有効である
が、若干の欠点を伴う。２種類の原色たとえば赤色及び
緑色を前記した方法によって互いに混合するときは、こ
れ等の２原色の共通のスペクトル波長が優勢になシ黄色
を生ずる。しかし赤色及び緑色の中心線波長は変らない
ままになっているから、合成の黄色は痕跡状の赤色及び
緑色のスペクトル波長を含み、従って黄色の飽和状態は
消失する。

加算式色混合システムでとくに著しい他の問題は、原色
のろ波光を加えることによ多出力白色光を生じようとす
るときに効率の低下することである。その理由は、３原
色源から利用できるパワーがこのような各光源に使う色
フィルタにより制限されるからである。３原色を組合せ
ると、６源はその全エネルギーの一部が合成の複合ビー
ムに役立つだけであり、残シのエネルギーはフィルタ自
体に吸収され又は反射される。このことは、適当な比率
で組合される６つの源の全出力が単一のろ波されない源
よシ少ないパワーを生ずるので明らかである。

文色のつりおいが極めて臨界的であるから、多量の白色
光ビームを得ることはむずかしい。ろ波された原色は光
源から利用できる最も飽和した色相を表わすから、高度
に飽和した色を得ることが極めてむずかしい。各原色は
、これ等が多くの他の色を生ずるのに容易に使われるの
で通常利用される。

米国特許第４．６０２，３２１号明細書に記載してちる
ステージ照明器具は、光ビームの色相及び飽和の独立の
調節ができる。色相調節は、紫から赤までの範囲の可視
光のスペクトルを含み、又マゼンタ、ラペンダ及び桃色
の陰影を生ずる赤及び紫の組合せを含む。飽和調節の連
続範囲は深く飽和した色相、パステル調の陰影及び純粋
の白色光を含む。しかし前記の特許明細書による加算式
システムは直列に配置した３組の枢動ダイクロイックカ
ラーフィルタを備え、光のビームが逐次に第１のフィル
タセットを通過し、次いで第２のフィルタセットを通過
し、最後に第６のフィルタセットを通過するようにしで
ある。フィルタの性質及び配向角度は有用な色範囲を生
ずるように選定するが又光ビームに対し若干の過度のフ
ィルタ入射角を生ずる。この意味する所は、第１フィル
タセツトが４００ないし６０　口ｎｍの範囲の波長を持
つ光を通す位置に回転した１組の短波通過青色フィルタ
であれば、６００ないし７００　ｎｍの範囲の波長を持
つ光に作用する第２の組の長波通過赤色フィルタの回動
が光ビームの合成色に影響を及ぼさないということであ
る。その理由は、第１フィルタセツトが第２フィルタセ
ツトに光ビームの達するのに先だって６００ないし７０
０　ｎｍの範囲の波長を有効に阻止し又はなくすからで
ある。

加算式色混合システムでは各光源は、これから放射する
光を組合せるのに先だって、各別に変更する（通常光源
の強さだけを変更する）。カラーフィルタを直列に配置
した減算式システムは、この組内の第１フィルタが主と
して白色光を制御するように構成し作動することを考慮
して、後続の各フィルタを第１フィルタを通る残シの波
長だけに作動するように制限する。この制限は、米国特
許第３，０８５．４６８号明細書に記載しであるダイク
ロイック色つりあいシステム金考えるときは全く十分で
あるが、米国特許第４．６０２．３２１号明細書に記載
しである照明器具におけるほど著しくはない。その理由
はステージ照明器具のどのフィルタセットも光ビームに
平行な（従ってこれに影響を及ぼさない）位置に回動す
ることができるからである。なお若干のフィルタセット
の精密な位置はこのフィルタセットが光ビームに影響を
及ぼさないから関連がない若干のフィルタ組合せがある
。加算式カラー混合システムでは各６原色フィルタは異
なる白色光ビームに作用して、各ビーム内に位置させた
枢動ダイクロイック色フィルタの位置を精密に制御して
所望の合成色が得られるようにする。

前記した所から明らかなように、従来から知られている
装置の欠点を除いた高性能の加算式カラー混合システム
が必要となる。固定の色フィルタの使用に伴って生ずる
色相及び飽和の制御の限定された範囲に打勝つ色混合シ
ステムがとくに必要である。又２種類の原色の中心線波
長を互いに近づけて余分の波長を減らすことにより高度
に飽和した色を生ずる色混合システムが必要である。又
各原色フィルタにより使われるエネルギーから生ずる白
色光の限定された強さの問題を除いた色混合システムの
必要がなお存在する。真の白色光ビームを生ずることが
できない固有の問題を解決するカラーシステムの必要が
なお存在する。

〔発明の要約〕

本発明により白色光の６源を提供する３つの光源組合せ
を備えだ加算式色混合システムについて述べる。又各光
源の強さを各別に制御する調光器を設けである。各光源
には反射器を協働させ白色光の平行ビームを生ずるよう
にしである。ダイクロイック色フィルタを備えた色変換
機構は各光源の平行光ビームを所望の色に着色する。ダ
イクロイックフィルタは平行光ビームを赤、緑及び宵の
色相で着色するように選定する。各ダイクロイックフィ
ルタは各党ビーム内で可動にしてその中心波長を調節し
高度に飽和した合成色が得られるようにする。ダイクロ
イックフィルタをこれへの入射光に対して配向する程度
によりフィルタを出る光の色を定める。各光源組合せは
強さと中心線の色阪長とに関して互いに無関係に制御さ
れ多数の高度に飽和した色相合せを生ずる。６つの光源
は、それぞれ互いに異なる原色光ビームすなわち赤色光
ビーム、緑色光ビーム及び實色光ビームを生ずるように
密実に納めである。光源アセンブリにより生ずる６色光
ビームは、３条の光ビームを混合する結合器への光フア
イバ光路に沿い結合される。

この結合器の出力は、このシステムの複合出力光ビーム
を生ずる投射レンズに差向ける。

本発明の色混合システムは、白色光の良好な色のつりお
いと白色光の十分なパワーと全部の色相で高度に飽和し
た色を得る能力とを生ずる。

〔実施例〕

実施例について図面を参照して説明すると、第１図にお
いて本発明の好適な実施例により構成した光源アセンブ
リを示しである。後述のようにこのような３つのアセン
ブリは単一のハウジング内で一緒に使用され付加的な色
混合システムを形成する。光源アセンブリ８は、反射器
１２内に取付けたランプ１０を備えている。ランプ１０
は、たとえばＢＣＲ形可変交流電源でよい調光器１４に
ょシ給電される。交流電力は、調光器１４の電力入力コ
ネクタ１６に加える。調光器１４の制御入力端子１８に
加えるアナログ制御信号にょシ、ランプ１０の光出力の
強さを有効に制御する。ランプ１０及び反射器１２は集
束レンズ２０に差向ける白色光のビーム２４を生ずる。

米国特許第４．３９２，１８７号又は同第４，６０２，
６２１号の各明細書に記載しであるような可変位置ダイ
クロイック色フィルタ機構２２を反射器１２及びレンズ
２０の間に位置させこれから放出する光のビーム２４を
着色する。前記した２つの特許明細書の内容は本説明に
参照する。

なお詳しく後述するように任意の原色光ビームの中心線
波長と共に強さを変えることができることによって、普
通の色変換器では従来利用できない高度に飽和した色の
全スペクトルを技術的に利用できる。

各ダイクロイックフィルタ２３ａ、２３ｋｌ。

２３Ｃを示しである。各フィルタ２３は、ステッパ又は
サーボモータ（図示してない）により入射光ビーム２４
に対して特定の角度方向に各別に枢動させる。平らなダ
イクロイックフィルタに対する光線の入射角は、光線と
入射点におけるフィルタに対する（直交する）法線とに
より仕切る角度として定義する。よく知られているよう
にダイクロイックフィルタを通過する光ビームの色は、
フィルタに当たる光線の入射角に直接関連する。このよ
うな各ダイクロイックフィルタ２３の角度配向け、中央
コンソール又はコンピュータでプログラム制御され、特
定の放出色が望ましいときにモータにより各フィルタを
所定の角度配向に枢動させこのような色を正確に高い信
頼性のもとに生ずる。各ダイクロイックフィルタは米国
カリフォルニア州すンタ・ローズのオノティヵル・コー
ティング・ラボラトリ・インコーホレイテッド（Ｏｐｔ
ｉｃａｌ　ＣｏａｔｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙ、工ｎ
ｃ、）製のものがある。焦束レンズ２０は着色光ビーム
２４を、光フアイバケーブルでよい光径路２６に収束す
る。

光源アセンブリ８は図示のように白熱ランプ１０に別個
の反射器１２及び電子式調光器１４を協働させるが、同
様に適当な光源アセンブリ８はアイリス又は絞シのよう
な一体の又は別個の反射器及び機械式調光器を使って構
成してもよい。図示の光源アセンブリ８は放物線形反射
器１２を備え、光ビーム２４がフィルタ機構２２に達す
る際に実質的に平行な光線を生ずる。この場合各党線が
フィルタに当たる入射角に対して光ビームにフィルタの
一層予知できる色効果を及ぼす。前記したようにレンズ
２０はビーム２４を光フアイバ光径路２６の入力に集束
し又は収束させるようにしである。適当な光源アセンブ
リ８は又、光線を光径路２６に収束させるだ円反射器を
使って構成することもできる。しかしこの場合光線はも
はや平行でなくなり、機構２２の各フィルタへの各光線
の入射角は収束ビームにわたって変る。しかしこのよう
な妥協の効果は多くの用途であまり著しくない。最後に
光径路２６として光フアイバ径路を示したが、鏡又は反
射器のシステムも利用して、多重光ビームを結合器に差
し向は単一の複合ビームを生ずることができる。

第１図の光源アセンブリ８は、強さ及び色のパラメータ
の両方に関して変えることのできる演芸の照明に適当な
光のビームを生ずるように動作できる。色の変化を得る
だめの強さ制御は、電子式調光器１４の入力１８に印加
されるアナログ電圧を変えることによりできる。高度に
飽和した色を得るだめの付加的制御は、機構２２のダイ
クロイックフィルタ２３と共に調光器１４の適当な角度
配向によって得られる。６つのこのような光源アセンブ
リ８を単一の照明器具に使うように組合せるときは、新
規独特の性質を持つ加算式色混合システムが得られる。

従来知られている可変のダイクロイック色フィルタ機構
と本発明の機構との間の著しい違いは、従来の機構では
フィルタ素子が若干の波長を阻止することにより白色光
の単一のビームを所望の色に変えるのに有効であったが
、本発明により得られる各色機構２２は白色光ビームを
原色又はその他の色に変えるように作用し、さらに選定
した原色の色相を有用な色相範囲にわたって変えるよう
に作用する。

第２図に示すように赤色を生ずるものとしてここに述べ
る光源アセンブリ８の出力は、光径路２６を介して結合
器３０に接続しである。ダイクロイックフィルタ素子の
色特性を除いて赤色光源アセンブリ８に機能的に同じで
ある緑色光源アセンブリ３２の出力は、光径路３４を介
し結合器３０に接続しである。ダイクロイックフィルタ
素子の色特性を除いて赤色光源アセンブリ８に機能的に
同じである青色光源アセンブリ３６の出力は、光径路３
８を介して結合器３０に接続しである。

結合器３０から出る光ビーム４０は、結合器３０内に生
ずる多重反射により十分に結合され複合の出力ビーム４
０を生ずる。出力光ビーム４０は、着色光で照明しよう
とする対称又は区域に投射するように投射レンズ４２に
差向ける。

多重光ビームを複合ビームに結合する適当な方法及び装
置は米国特許筒３．０４３，１７９及び同第３，８２５
，３３６号の各明細書に記載しである。

これ第の特許明細書には、６原子源から光を受けるよう
にした６個の入力端子が配置されさらに複合画像又は光
ビームを投射するようにした単一の出力端子を配置した
光フアイバ束ネットワークについて記載しである。米国
特許筒３，０４３，１７９号明細書の出力端子では、光
ファイバを入力に生ずる画像を中実に再現するように配
置しである。

米国特許筒３．８２５．３３６号明細書の出力端子では
、光ファイバを各入力端子に加えるビームの中心におけ
る光線の集中を拡散するように配ｔ４シである。これ等
の特許明細書の内容は本説明に引用しである。

米国特許筒４．５３５，３９４号明細書に記載しである
装置は、ダイクロイックフィルタを利用し互いに異なる
色の光ビームを互いに異なる６つの源から共通の光径路
に差向ける。ダイクロイックフィルタのような波長依存
反射透過手段は、本発明でビーム結合手段として使用し
たときに色相変化の許容範囲に制限を加える。米国特許
筒４．３１４．３１８号明細書に記載しである装置は、
多面鏡を利用して３条の光ビームを幾何学的に配置した
５つの源から共通の出力径路に結合する。このような幾
何学的に複雑な反射手段は、割当てられた面をそれて隣
接する面に当たる発散光線が照明器具ハウジングの他の
領域に反射し共通の出力径路に沿っては反射しない。

以上により、白色光が互いに加算された３つの源とほぼ
同じパワーを持つ本発明の加算式色混合システムについ
て述べる。フィルタ２３をこれ等がビームに平行になる
ように枢動させると、ここ等のフィルタはエネルギーを
ろ過しなくて、ランプにより生ずる結合した白色光平衡
スペクトルを利用することができる。

白色光は、６つの源のうちの１つだけを調光することに
より又は１つの源を消すことにより色つυあいをあまシ
変えないで調光することができる。

残りの源は適正な色つりおいの状態になっている。

白熱タングステンランプは、ランプから出る光の色つり
あいがランプ内で散逸するパワーの変化に伴って変る点
で固有の特性を持つ。照明器具の出力強さを下げるよう
に電力レベルを低減すると、色つフあいが変る。本発明
装置では３つの電源８．３２．３６のいずれも他の２つ
に無関係に調光することができ、２つの光源により適正
にクシあった白色光を生ずるがビーム４０の全強さは第
３の源の光の強さの低下に従って低下する。この効果は
、単一のランプを調光し全部の光の源を色つシあいの状
態で変えた場合はどには著しくない。

加算する６つの６源８，３２．３６の色相及び飽和は源
の強さと共に調整自在であシ、所望に応じ極めて飽和し
た色を含むはるかに広い範囲の色を生ずる。これ等の色
は、従来の装置から得られ゛る色に比べて一般に一層明
るく一層多いエネルギーを含む。

第６Ａ図ないし第３Ｃ図には、各フィルタへの各党ビー
ムの種種の入射角に対する本発明の３つの原色光源８，
３２．３６のスペクトル出力を示しである。

第６Ａ図は、赤色光源８から送られる色に対するフィル
タセット２２の入射角の影響を示す線図である。とくに
曲線５０は、光ビームに対する赤色ダイクロイックフィ
ルタセット２２の入射角が零すなわちフィルタが光線に
直交するときの透過率対波長を示す。曲線５２は、フィ
ルタセット２２のうちの各フィルタが６０°の入射角を
持つときの透過率対波長を示す。曲線６０は各フィルタ
が８０°の入射角を持つときの透過率対波長を示す。約
４５°よシ大きい入射角に対し、ろ波されてない白色光
はフィルタセット２２の各別のフィルタ２３ａ、２３１
）、２３Ｃの間を通る。４５゜以下の入射角ではフィル
タセット２２０重なり合う各フィルタ２３は全部の光線
をさえぎシ、ろ波されてない光がフィルタセット２２を
通過しないようにする。Ｄｏ、６０°及び４５°の各入
射角に対する透過率対波長を示す曲線５０，５２．５４
は、スペクトルの短波長領域における零透過率を表わす
種種の点で水平軸に交差する。５３°、７５°及び８０
°の各入射角に対する透過率対波長を示す曲線５６，５
８．６０は水平軸に交差しない。曲線５６は、３００　
ｎｍないし４００　ｎｍの範囲で約１２％の透過率を表
わす曲線の水平部分を定める「白色光フロア」と呼ばれ
る現象を示す。この「フロア」は、曲線５８により示す
ように入射角が７５°に増すと、３００　ｎｍないし３
５０　ｎｍの領域で約３７％の透過率に上昇する。

第６Ｂ図は光源アセンブリ３２の緑色フィルタセットの
種種の入射角に対する透過率対波長の線図である。この
ようなフィルタセットへの光線の入射角が０°から７５
°に変えると、このフィルタセットを透過する色は黄−
緑色から深緑色に変ジ、白色光を加えると、変化はパス
テル調緑−宵色に向かう。

第６Ｃ図は光源アセンブリ３６の青色フィルタセットへ
の光線の種種の入射角に対する透過率対波長の線図であ
る。入射角が０９から７５°に変ると、フィルタセット
を透過する色は明るい青−緑色から深い紫色に変り、白
色光を加えると、変化はパステル調ラベンダー色に向か
うのは明らかである。

第６Ｄ図、第６Ｅ図及び第６Ｆ図はそれぞれ、赤、緑及
び青色のフィルタに対しただし協働する調光機により制
御される５０％の強さにおける透過率対波長を示す。第
３Ｄ図は、ランフ’１０による光出力の強さを調光機に
より１４チないし５０チだけ低減することを除いて第３
Ａ図の場合と同じ曲線を示す。しかしこれ等の両図では
同じ入射角を表わす。ｆｆ１３Ｂ図及び第３Ｅ図は又互
いに異なる光強さレベルにおいて同じ入射角に対し同じ
曲線を示す。第６Ｃ図及びｉ３Ｆに対し同じことがいえ
る。当業者は、これ等の図に示した光スペクトル出力を
生ずることのできるダイクロイックフィルタ構造を容易
に選択することができる。

第４図、第５図及び第６図は６つの光源アセンブリ８，
３２．３６（赤、緑、青）を示す、本発明の動作と共に
各アセンブリに対する対応する透過率対波長の線と複合
出力ビームのスペクトル組成を示す複合の透過率対波長
の線図とを示す。

第４Ａ図では赤色光源アセンブリ８はそのフィルタセッ
ト２２を００の入射角の位置に回動しである。次いで赤
色フィルタセットは６２５ないし７８０　ｎｍの範囲の
光線（深い赤色）を通る。

第４Ｂ図では保色光源アセンブリ３２はそのフィルタセ
ラトラ３０°の入射角の位置に回動じである。緑色フィ
ルタセットは次いで４７５ないし５７５　ｎｍの範囲の
光線（中程度の緑色）を通す。

第４Ｃ図では青色光源アセンブリ３６はそのフィルタセ
ットを４５°の入射角の位置に回動しである。青色フィ
ルタセットは次いで３８０ないし４２５　ｎｍの範囲の
光線（深い青色）を通す。

第４Ｄ図に示した複合出力光ビームは、各光源アセンブ
リ８，３２．３６により生ずるスペクトルの赤、緑及び
青色の部分を含んでいる。６つの原色の光源の任意の１
つ又は全部の強さを変えることにより、多くの互いに異
なる色相を得ることができる。６つの波長帯域の各中心
を表わすナショナル・テレビジョン・スタンダーズーコ
ミッテイー（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ
　５ｔａｎｄａｒｄｓ　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ（ＮＴＳり
一次波長は、参考のために示しである。

この場合保色光源アセンブリ３２は、はぼＮＴＳＣ保色
の原色の中心（５４０ｎｍ　）を中心とする帯域で光線
を通す。赤色光源アセンブリ８は、ＮＴＳＣ！赤色原色
中心の波長よシ赤色範囲に一層遠い帯域で光線を通す。

赤色光源アセンブリ３６は、ＮＴ８Ｃ宵色原色中心よシ
青色範囲に一層遠い帯域で光線を通す。

黄色又はオレンジ色を得るには青色光源アセンブリ３６
を零の強さに調光すると共に、赤色及び緑色の光源アセ
ンプ’Ｊ　８　、３２の強さを変えて所望の色が得られ
るようにする。第４Ｄ図の複合のスペクトル出力線図か
ら明らかなように、５７５ないし６２５　ｎｍの帯域内
の若干の光線は、このような色の波長が赤色及び緑色の
フィルタセットによりろ波されるので生じない。−層深
く飽和したオレンジ色又は黄色を得るには、赤色光源ア
センブリ８０通過帯域を、−層大きい入射角に赤色フィ
ルタセット２２を回動することにより黄色範囲にシフト
すると共に、緑色光源アセンブリ３２の通過帯域を、−
層小さい入射角に緑色フィルタセットを回すことにより
黄色範囲にシフトする。

第５Ａ図、第５Ｂ図及び第５Ｃ図は前記したようにして
一層深く飽和した黄色及びオレンジ色を得る方法を示す
。赤色フィルタセット２２は６０゜の入射角が得られる
ように回すことにより赤色光源アセンブリ８のスペクト
ル出力を５７５ないし７８０　ｎｍ範囲にシフトする。

アセンシリ３２の緑色フィルタセットは０°の入射角が
得られるように回動して、緑色光源アセンブリ３２のス
ペクトル出力を５２５ないし６２５　ｎｍの範囲にシフ
トする。赤色及び緑色の光源アセンブＩＪ　８　、３２
は５０％の強さに調光するが、青色光源アセンシリ３６
は零の強さに調光する。第５Ｄ図の線図により示した複
合スペクトル出力は、赤色及び緑色の光源アセンブリ８
．３２のスペクトル出力曲線が互いに重なる範囲内を除
いて５２５ないし７８０ｎｍの範囲における５０％の光
強さを示す。この範囲（５５０ないし６２５　ｎｍ　）
では約１００％の相対強さに上昇する透過率ピークが生
成され、深く飽和した赤みを帯びたオレンジ色を生ずる
。

すなわち複合出力ビームは６００ないし６２５　ｎｍの
範囲内の最大のエネルギーを含むが、第４Ａ図に例示し
た場合にはこの範囲ではエネルギーを生じなかった。

青色フィルタセットは第５Ｃ図に９０°の入射角が得ら
れるように回動して示され、各青色フィルタが青色光源
アセンブリ３６の光径路から実質的に除かれるようにし
である。光源アセンブリ３６から放出される光の強さが
増すと、赤みがかったオレンジ色の飽和は広帯域の白色
光の導入により低下する。

赤色及び緑色のスペクトル出力曲線の形状から明らかな
ように赤色フィルタセットの位置はスペクトルぎ−りの
場所を制御する。赤色フィルタセットを一層大きい入射
角に回動すると、このピークはさらに黄色範囲に動き飽
和したオレンジ、黄色がかったオレンジ及び黄色の色相
を生ずる。

第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図及び第６Ｄ図は深く飽和
した緑色及び青色を得る方法を示す。アセンブリ３２の
緑色フィルタの組は４５°にセットして緑色光源アセン
ブリ３２のスペクトルを青色範囲内に一層大きく移動す
る。アセンブリ３６の青色フィルタセットは６０°にセ
ットすることにより、青色光源アセンブリ３６のスペク
トル出力を緑色範囲に一層大きく移動する。赤色フィル
タセット２２は９０°にセットし赤色光源アセンブリ８
の光径路からフィルタを有効に除く。従って赤色光源ア
センブリの出力は実質的に白色光である。第６Ｄ図の複
合出力線図に示したスペクトルピークは青色がかった緑
色を４９５　ｎｍの付近に位置させる。

又緑色及び青色の光源アセンブリ３２　、３６の相対強
さは５０％に調光するが、光源アセンブリ８の強さは零
に調光する。ピークの場所はアセンブリ３６の青色フィ
ルタセットの入射角により制御する。光源アセンブリ８
の強さを増すと、複合出力ビーム４０の純度は光源アセ
ンブリ８からの白色光により希釈されて青色がかった緑
色の飽和を減らす。

前記した所から明らかなように、枢動するダイクロイッ
ク色フィルタを利用して３原色光ビームを生ずるように
新規有用な色変換装置を構成することができる。前記の
各光ビームのスペクトル含量は６条のビームの相対強さ
と共に変えて広範囲の種類の合成色を得ることができる
。本発明の色システムは又、一定のスペクトル出力を持
つ原色光源を使うことができないようにして各スペクト
ル原色間の領域で深く飽和した色を生ずることができる
。付加的原色の通過帯域をシフトすることにより、スペ
クトルビークは普通の付加的原色間に位置する領域で得
られて、普通の加算式色変換器を使って得られるよシー
層深く飽和した色を生ずる。

又本発明の２つの可変の色光源アセンブリを持ち一方の
光源アセンブリ内の緑色フィルタセットト別の光源アセ
ンブリ内のマゼンタフィルタセットとを持つ照明器具を
構成することができる。マゼンタ光を組合せた緑色光は
白色光を生ずるから、光の多くの互いに異なる色が組合
せたビームの緑色及びマゼンタ色の成分の相対強さを変
えることにより得られ所望の色合成光ビームが得られる
。

色相をシフトし加算成分の飽和度を変えることができる
ことが２光源照明器具の性能に含まれるときは、このよ
うな照明器具の性能は著しく増し前記した利点が得られ
る。各フィルタは白色光が望ましいときは光ビームに平
行に枢動させて、エネルギーがろ波されないようにする
。この場合組合せの白色クシあいスペクトルが得られる
。２つの源の色相及び飽和度は２つの源の強さと共に調
整自在にして、所望により深く飽和した色を含む一層大
きい色範囲を生ずるのがよい。

前記実施例は複数の基本光源（ランプ）を利用するが、
又多重のフィルタセットで使用する各別のビームを生ず
るのにプリズム又は鏡のようなビーム分割装置と共に１
つの強力な光源を使用することができる。このような場
合に、単一の光源の電子調光機は各合成多重光ビームを
互いに等しく調光するから、機械的調光手段を利用して
、加算式色混合システムに通常必要な各別の強さ制御が
できる。

第７図には単一のランプ１ｏは、異なる色変換器により
それぞれ作用を受ける複数条の光ビームに分割される光
ビームを生ずるように反射器１２に取付けて示しである
。ランプ１ｏは、電力入力端子１６及び制御入力端子１
８を持つ調光器１４により給電する。ランプ１ｏ及び反
射器１２は、ビーム分割鏡４４に差向ける白色光のビー
ムを生ずる。

分割鏡４４は、ビームに対して４５°の角度を挟んで又
相互に９００の角度を挟んでそれぞれビーム径路内に配
置した２つの反射面４６．５６から成る。

反射面４６は光ビームのほぼ半分を向は直し鏡４Ｂに向
かい差向ける。光線はランプ１０及び反射器１２から反
射面４６に又向は直し鏡４８に、緑色フィルタセット５
０、収束レンズ５２及び調光絞りγ２を経て光径路人力
５４に差向ける。フィルタセット５０の各フィルタ５１
は、緑色光を通し赤色及び青色の光を反射する複合１色
ダイクロイックフィルタがよい。調光絞９７２は普通の
構造を持ちフィルタセット５０を透過する緑色光の強さ
を制御する。各フィルタ５１を図示のように００の入射
角に回動するときは、調光絞り７２を使いフィルタセッ
ト５０を通過する白色光の強さを制御する。

分割鏡４４の反射面５６は光ビームのほぼ半分を向は直
し鏡５８に向かって差向ける。光線はランフ″１０及び
反射器１２から、反射面５６、向は直Ｌ［５８、マゼン
タフィルタセット６０、収束レンズ６２及び調光絞り７
４を経て光径路人力６４に差向ける。フィルタセット６
０の各フィルタは、赤色及び背色（マゼンタ色）の光を
通し緑色光を反射する複合色ダイクロイックフィルタが
よい。調光絞り７４を使い、フィルタセット６０を透過
する赤色及び青色（マゼンタ色）の光の強さを制御する
。各フィルタ６１を図示のように０゜の入射角に回動す
るときは、調光絞り７４を使いフィルタセット６０を通
過する白色光の強さを制御する。

複合光ビーム６８は光径路出力端子６６から投影レンズ
７０に向かい投射する。この複合ビームの色相は、調光
絞！；１７２．７４により制御されるビームの緑色及び
マゼンタ色の成分の相対強さにより一部が制御される。

この複合ビームの色相は又、緑色及びマゼンタ色のフィ
ルタ群５０．６０を透過する色相によっても制御される
。この複合ビームの強さは、調光機１４への制御入力１
８により又は調光絞Ｄ７２．７４の協働動作により制御
することができる。

特定の色混合装置について本発明の好適とする実施例を
述べたが本発明はその精神を逸脱しないで種種の変化変
型を行うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光源アセンブリの線図である。 第２図は６つの光源アセンブリ及び複合ネットワークを
使う色混合システムの線図である。 第６Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図、第６Ｄ図、第６Ｅ図及
び第６Ｆ図は光の透過波長に対する本発明の赤色、緑色
及び青色のフィルタセットの透過率を示す線図である。 第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図及び第４Ｄ図は６つの光
源アセンブリの６つのフィルタセットの各位置と共に６
つの各光源アセンブリに対する透過率対波長の線図と付
加的色変換器として動作するシステムの複合出力との協
働線図とである。 第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図及び第５Ｄ図は６つの光
源アセンブリの６つのフィルタセットの各位置と共に６
つの各光源アセンブリに対する透過率対波長の線図と飽
和した赤みがかったオレンジ色を生ずるように調節した
システムの複合出力との協働線図とである。 第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図及び第６Ｄ図は６つの光
源アセンブリの６つのフィルタセットの各位置と共に３
つの各光源アセンブリに対する透過率対波長の線図と飽
和した宵みかかった緑色を生ずるように調節したシステ
ムの複合出力との協働線図とである 第７図は、１つの光源をビーム分割器、２つのフィルタ
セット及び複合ネットワークと共に使う色混合システム
の線図である。 ８．３２．３６・・・光源アセンブリ、１４・・・調光
器、２２・・・色変換装置（フィルタ機構）、２３・・
・フィルタ、２４．４０・・・光ビーム、３０・・・結
合器、４４・・・ビーム分割手段 １００％強さ ＦＩＧ。 Ａ ＦＩＣ；。 Ｃ ５０％強さ Ｆｌに。 Ｄ Ｆｌに。 Ｆ Ｆｌに。 Ｃ 複合 Ｆｌに。 ５Ｃ 複合 複合

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光ビームを定める光線を生ずる光と 前記光ビームの強さを変える強さ制御器と 前記光ビーム内に移動自在に位置し第１の位置から第２
   の位置に移動することによりフィルタ透過光の中心線波
   長を変えて所望の着色光を生ずるように作用できる少な
   くとも１つのダイクロイックフィルタを持ち前記光ビー
   ムの色相及び飽和度を変える色変換装置とをそれぞれ持
   つ少なくとも２つの光源アセンブリと、前記各光源アセ
   ンブリにより生ずる着色光を受け着色光の各ビームを複
   合ビームに結合する結合器と を包含する、投光器用の加算式色混合システム。 ２．前記各ダイクロイックフィルタを前記色変換器によ
   り、前記各光線にほぼ平行な前記第１位置と前記各光線
   にほぼ直交する前記第２位置との間の中間位置に移動で
   きるようにした請求項１記載の加算式色混合システム。 ３．前記各色変換器からの着色光を前記結合器に結合す
   る光ファイバの束を備えた請求項１記載の加算式色混合
   システム。 ４．前記各色変換器からの着色光を前記結合器に結合す
   る少なくとも１個の鏡を備えた請求項１記載の加算式色
   混合システム。 ５．前記結合器に織り合わせた光ファイバを配置した請
   求項１記載の加算式色混合システム。 ６．前記結合器に鏡及びダイクロイックフィルタを配置
   した請求項１記載の加算式色混合システム。 ７．前記強さ制御器により前記各光源アセンブリによつ
   て放出する光の強さを無関係に変えるようにした請求項
   １記載の加算式色混合システム。 ８．前記ダイクロイックフィルタを前記光源に対して所
   望の角度配位に枢動できるようにした請求項１記載の加
   算式色混合システム。 ９．前記色変換器に、同じ入射角への回動を生ずるよう
   に機械的に相互に連結した多重ダイクロイックフィルタ
   を設けた請求項１記載の加算式色混合システム。 １０．前記各ダイクロイックフィルタを、前記ビームか
   らの光がまわりを通り前記色変換器により生ずる色の飽
   和度を変えることができるように各位置に枢動するよう
   にした請求項９記載の加算式色混合システム。 １１．前記強さ制御器をこれを透過する光の量を制限す
   る機械式制御器により構成した請求項１記載の加算式色
   混合システム。 １２．光のビームを定める光線を生ずる光と前記ビーム
   を少なくとも２条の光ビームに分割する手段と を持つ光源アセンブリと、 前記の分割された光ビームの径路内に回転自在に移動で
   き、各光線にほぼ平行な第１の位置から光線にほぼ直交
   する第２の位置に回動し着色光を生ずるように作用でき
   前記分割光ビームの色相及び飽和を変える手段を持ち、 それぞれ１条の前記光ビームを受入れるようにした少な
   くとも２つの色フィルタ機構と、前記着色光ビームを所
   望の径路に沿つて搬送する手段と、 ２条の着色光ビームを複合ビームに結合する結合器と を包含する、投光器用の加算式色混合システム。 １３．前記各ダイクロイックフィルタを前記色変換器に
   より前記の第１及び第２の位置の間の中間位置に可動に
   した請求項１２記載の加算式色混合システム。 １４．前記色変換器からの着色光を前記結合器に結合す
   る光ファイバの束を備えた請求項１２記載の加算式色混
   合システム。 １５．前記色変換器からの着色光を前記結合器に結合す
   る少なくとも１個の鏡を備えた請求項１２記載の加算式
   色混合システム。 １６．前記結合器に織り合わせた光ファイバを配置した
   請求項１２記載の加算式色混合システム。 １７．前記結合器に鏡及びダイクロイックフィルタを配
   置した請求項１２記載の加算式色混合システム。 １８．前記強さ制御器により前記各光源アセンブリによ
   つて放出する光の強さを無関係に変えるようにした請求
   項１２記載の加算式色混合システム。 １９．前記ダイクロイックフィルタを前記各光線に対し
   て所望の角度配向に枢動できるようにした請求項１２記
   載の加算式色混合システム。 ２０．前記色変換器に、同じ入射角への回動を生ずるよ
   うに機械的に相互に連結した多重ダイクロイックフィル
   タを設けた請求項１２記載の加算式色混合システム。 ２１．それぞれ各光ビームを生ずる複数の光源と、前記
   各光源と協働して光ビームを所望の色相で着色するよう
   にし少なくとも１つは協働する光ビームの中心線波長色
   相を変えて１対の前記光ビームに対する中心線波長を集
   めて飽和度を高められた色相を生ずるようにした色変換
   器と、 前記光源により生ずる光ビームの強さを変える強さ制御
   器と、 前記色変換器により生ずる着色光を混合し複合光ビーム
   を生ずるようにした光混合器と を包含する、投光器用の加算式色混合システム。 ２２．協働する光ビームに対して可動でその中心線波長
   を変えるようにしたダイクロイックフィルタを持つダイ
   クロイック色変換器を備えた請求項２１記載の加算式色
   混合システム。 ２３．光ビームの強さを変え前記色変換器により生ずる
   色の飽和度を変え又ダイクロイックフィルタの位置を変
   え光ビームにより生ずる色の色相を変えるようにする手
   段を備えた請求項２１記載の加算式色混合システム。 ２４．前記色変換器に、ダイクロイックフィルタを枢動
   させこのダイクロイックフィルタに当たる光線に対して
   入射角を変えるようにする手段を設けた請求項２２記載
   の加算式色混合システム。 ２５．複数条の光ビームを生じ、 これ等の光ビームの強さを変えて得られる着色ビームの
   飽和度を変えるようにし、 光ビームの色相を変えてその中心線波長を変更し、 着色光ビームを互いに混合し個別の着色光ビームの結合
   色の特性を持つ複合の光ビームを生ずるようにすること
   から成る 着色光を混合する方法。 ２６、少なくとも２条の着色光ビームの中心線波長特性
   を相互に一層近寄せ複合光ビームの高度に飽和した色相
   を生ずるようにする請求項２５記載の方法。 ２７．ダイクロイックフィルタを回動して光がフィルタ
   に当たる入射角を変更するようにすることにより光ビー
   ムの色相を変える請求項２５記載の方法。