(57)【要約】  本発明は、電磁界の強さにより透過を制御可能な光変調器（Ｍ）に関し、光変調器が強さを制御されるマイクロ波電磁界の作用を受ける。更にこのような光変調器により制御されるレーザ投影装置が示される。
2009514040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調器（１）であって電磁界の強さにより光透過を制御可能な光通路を有するものにおいて、光変調器が、強さを制御されるマイクロ波電磁界の作用を受けていることを特徴とする、光変調器。
【請求項２】
光通路がガラスから成っていることを特徴とする、請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
光透過特性が、特定周波数範囲において印加されるマイクロ波電磁界に実質的に関係していることを特徴とする、請求項２に記載の光変調器。
【請求項４】
マイクロ波電磁界が５〜１８０ＧＨｚの特定の周波数を持っていることを特徴とする、請求項３に記載の光変調器。
【請求項５】
マイクロ波周波数が搬送周波数として用いられ、大きさの程度がマイクロ波周波数以下である周波数まで振幅変調されることを特徴とする、請求項４に記載の光変調器。
【請求項６】
光変調器が、１つのガラス側又は種々のガラス側で光通路（３）の周りに変化する極性で対をなして設けられるマイクロ波アンテナ（４ａ，４ｂ）を持っていることを特徴とする、請求項２に記載の光変調器。
【請求項７】
光通路（３）が変調されるレーザ光線より少し大きい直径を持っていることを特徴とする、請求項６に記載の光変調器。
【請求項８】
平たいアンテナ電極（４ａ，４ｂ）がコンデンサとして、ガラスに対して縁側に設けられるインダクタンス（５）と共に振動回路を形成していることを特徴とする、請求項６に記載の光変調器。
【請求項９】
振動回路における波の位相が光通路（３）の周りに回転することを特徴とする、請求項６に記載の光変調器。
【請求項１０】
ガラスが円柱として構成され、アンテナ電極（４ａ，４ｂ）が円柱の周りに環状に設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の光変調器。
【請求項１１】
先行する請求項の１つに記載の光変調器を持つ装置であって、装置がレーザ光線（Ｌ）の作用を受け、このレーザ光線の変調される光が光検出器又は光記録装置を持つ情報伝送装置、材料加工装置又は投影装置に供給されることを特徴とする、装置。
【請求項１２】
変調されるレーザビーム（Ｌ）が、Ｘ及びＹ偏向装置（１０，１１）に供給され、この偏向装置から投影面へ偏向されることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
偏向装置が境面被覆される２つの角柱状ローラ（１０，１１）から成っていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
複数の光変調器（Ｍ）が、異なる色のレーザ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の作用を受け、こうして生じる変調されたレーザビーム（Ｌ）が重畳されて偏向装置（１０，１１）に供給されることを特徴とする、請求項１１〜１３の１つに記載の装置。
【請求項１５】
レーザ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が少なくとも３つの原色を持つ光を送出することを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
３つのレーザ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がビデオ信号のＲＧＢ信号の１つに従って変調されることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
別の光変調器（Ｍ）が、輝度信号に従って変調される白色光線（Ｈ）の作用を受けることを特徴とする、請求項１４〜１６の１つに記載の装置。
【請求項１８】
投影の輝度が白色光線（Ｈ）の強さを介して制御されることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
白色光線（Ｈ）が青い光線からフィルタ（Ｆ）における変換により発生されることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は電磁界の強さにより光透過を制御可能な光通路を有する制御可能な光変調器、及び特に色画像発生器におけるその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】  電界又は磁界により変化可能な偏光特性を持つ偏光可能な媒体いわゆるカーセル及び不変な偏光フィルタを通して、光を導くことは公知であり、それによりセルの制御に関係して光が多く又は少なくこの偏光子を通過する。このようなカーセルは、発生に比較的費用がかかる高い制御電圧及び強い磁界を必要とし、電気的及び磁気的励起が解消されると、著しく遅れてその初期状態に戻る。更に励起が高い周波数で変化されると、媒体において著しいエネルギ変換が起こる。【０００３】  更に強さを制御される３つの異なる色の光源により色画像発生器を作動させることは公知であり、この光源の光に動かされるＸ−Ｙ偏向システムを介して投影スクリーン上で重畳されて表示される。【０００４】  更に例えば溶接者保護眼鏡に使用される固体物質が公知であり、入射する光によりその強さに応じて蒸発せしめられて、光の強さが増大すると、その透過が著しく低下する。この効果は非常に小さい弛緩値を伴う。生じる閃光はこのような円板を通過しないか、円板は続いて再び透明である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明の課題は、制御可能な高速度光変調器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  解決策は、光変調器が、その光通路に、強さを制御されるマイクロ波電磁界の作用を受けている点にある。【０００７】  有利な展開及び使用は従属請求項に示されている。【０００８】  新式の光変調器は、特にレーザ光線の強さを制御するのに適している。変調器はレーザ光線の小さい直径のため微小化される。【０００９】  光変調器の光通路はガラスから成り、このガラスの透過特性は交番電磁界の強さによって制御可能である。交番電磁界の周波数及び強さはガラスの製造パラメータに関係している。今までこのようなガラスは眼鏡により利用され、その光透過は、例えばサングラス又は溶接者眼鏡において入射する輝度に関係している。このようなガラスは、光の代わりに光線の周波数より低い特定の周波数を持つ電磁界が透過を制御するようにも、製造することができる。この周波数は例えば５〜１００ＧＨｚである。ガラスの透過は印加される電磁界に直接関係している。従ってマイクロ波の電磁界も光変調器の透過を制御することができる。【００１０】  マイクロ波アンテナは、対をなして変調器の片側または両側に設けられるのがよい。交互の極性のアンテナの円形配置が特によいことがわかった。それにより４極電磁界、８極電磁界などが、変調すべき光線より若干大きければよい中心光通路の周りに生じる。【００１１】  別の実施形態では、ガラスが円柱として形成され、アンテナ電極が環としてガラス円筒の周りに置かれる。【００１２】  例えば５０ＧＨｚのマイクロ波周波数に対して、電極はｍｍの大きさにすぎない。電極対は、変調器の周りに丸く設けられるインダクタンスと共に振動回路を形成するコンデンサの部分であるのがよい。円板の僅かな厚さのため、及び電極の小さい間隔のため、ガラスに大きい電磁界強さが生じる。【００１３】  それぞれ最大位相が中心の光通路の周りに回転するように、振動回路が位相をずらせて駆動されると、中心光通路における電磁界強さが更に高められる。【００１４】  光変調器は、適当な構造において１８０ＧＨｚまでの周波数で作動可能である。この周波数は変調される搬送周波数として用いることができる。【００１５】  ５０ＧＨｚ発生器は、例えば５ＧＨｚの制御周波数により強さを制御され、この周波数に光線又はレーザ光線用光変調器の透過も従う。こうして連続的に作動せしめられるレーザのレーザ光線を多重に、例えばアナログまたはディジタル伝送、情報記録、材料加工、又は更に詳述するように画像表示のために使用することができる。連続的に作動せしめられるレーザのこのような変調は、パルスで作動せしめられるレーザのすべての公知の欠点を回避する。【００１６】  単色画像発生器のために、レーザ光線は直接に又はフィルタにより色を例えば白色光に変化されて光変調器に通され、続いて順次にＸ及びＹ偏向用の回転する２つの角柱鏡へ送られ、そこから投影面へ入射し、光変調によりこの投影面に画像が生じる。単色ビデオ信号により制御マイクロ波変調が行われ、回転する角柱鏡が線信号及び画像信号に同期して作動せしめられると、ビデオ画像が再現される。【００１７】  ３つの異なる色のレーザのそれぞれ１つの変調されるレーザ光線が重畳されて角柱に供給され、その際変調が色信号に従って行われ、即ちそれぞれの色信号が大きいほど、マイクロ波エネルギがそれだけ小さく保たれると、カラーテレビジョン画像が適当に発生される。【００１８】  更に白色光線が輝度信号に従って変調され、角柱の前で色レーザ光線に混合されると有利である。白色光線は、公知のように青いレーザ光線から黄色フィルタにおける変更により得られる。輝度信号のこの付加的な混合は、色レーザの出力を変えることなく、投影される画像の輝度を変化するのを可能にする。それにより輝度変化の際、レーザにおける非直線性による色移動が回避される。【００１９】  このような完全な色画像投影機は、ＤＩＮＡ−５の寸法を持つ３ｃｍの厚さのハウジングに収容され、約１５ｋＬｕｍｅｎを出力する。得られる５ＧＨｚの高い変調周波数により、２５０Ｈｚの画像反復度で１０Ｍｅｇａ画素を持つ画像が、今まで得られなかった品質及び輝きで発生される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  図１は、中心に円板２がはまっている光変調器Ｍを示す。光通路範囲３において光線Ｌが円板２を通過する。円板２には環状にアンテナ電極４が設けられ、常に２つの電極４ａ，４ｂが電極対を形成している。マイクロ波振動回路の一部であるこれらの電極４ａ，４ｂを介して、電界がガラス２へ入れられ、ガラス２の透過が制御される。更に電極４は、ガラスから損失熱を導出するのに役立つ。【００２１】  図２には、円板２上における電極４ａ，４ｂの第１の配置が示されている。この配置では、１対の電極４ａ，４ｂがガラス２のそれぞれ一方の側にあり、インダクタンス５と共にマイクロ波振動回路を形成している。反対側にも同様に振動回路があるので、４極電磁界が形成される。【００２２】  図３には円板２うえにおける電極４ａ，４ｂの第２の配置が示されている。この配置では、１対の電極４ａ，４ｂがそれぞれ対向してガラス２上にあり、インダクタンス５と共にマイクロ波振動回路を形成している。隣接して同様に振動回路があるので、４極電磁界が形成される。【００２３】  図４には円柱状の光変調器が示されている。両方のアンテナ電極４ａ，４ｂはガラス円柱２の周りに環状に設けられている。これらはコンデンサの板を形成し、このコンデンサがインダクタンス５と共に振動回路を形成し、その電極の間に適当な交番電磁界が形成される。この交番電磁界が、ガラス円柱２を軸線方向に通される光線Ｌを制御する。【００２４】  図５には、図１による変調器Ｍの概略図がもう一度示されている。円板２上の電極４は、適当な数の発電機６により制御され、図には１つの発電機のみが示されている。各発電機６はインダクタンス５及び電極４ａ，４ｂを持つ振動回路に給電する。発生されるマイクロ波電磁界の強さは、有効信号Ｎに応じて制御される。発電機６は位相を制御されて、矢印で示すように回転する電磁界が円板２に形成されるようにしている。この回転する電磁界は、レーザ光線Ｌ用光線通路３における透過の均一な制御を行う。【００２５】  図６には、色レーザＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗ及び変調器Ｍを持つ投影機１が概略的に示されている。色レーザＲ，Ｇ，Ｂ用変調器Ｍは、公知のように画像の色信号に従って制御され（ここには示されてない）、光加算装置にある鏡７及びプリズムを介して１つの色光線にまとめられる。まず青いレーザＷの光線は、輝度信号に従って付属する変調器Ｍにおいて変調される。この輝度信号ＨはフィルタＦにおいて白色光線に変換され、プリズム９を介して同様に色光線１２に結合される。輝度信号Ｈの適当な変調によって、色レーザＲ，Ｇ，Ｂの平衡を再調節することなく、発生される画像の輝度が調節される。色光線１２は、公知のように回転する角柱鏡ローラ１１を介して水平に偏向され、回転する角柱鏡ローラ１０を介して垂直に偏向される。角柱面は傾斜されて、投影光線Ｐの直線推移が投影面に生じるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  光変調器の概略図を示す。
【図２】  第１の電極配置を示す。
【図３】  第２の電極配置を示す。
【図４】  発電機を持つ光変調器を示す。
【図５】  レーザ投影機を概略的に示す。
【符号の説明】
【００２７】  １    投影機
２    円板
３    光通路
４    電極
４ａ  第１の電極
４ｂ  第２の電極
５    インダクタンス
６    発電機
７    鏡
８    光重畳
９    輝度結合
１０  垂直通柱鏡ローラ
１１  水平通柱鏡ローラ
１２  重畳される光線
Ｂ    青いレーザ
Ｆ    フィルタ
Ｇ    緑のレーザ
Ｈ    輝度信号
Ｌ    レーザ光線
Ｍ    光変調器
Ｎ    有効信号
Ｐ    投影光線
Ｒ    赤いレーザ
Ｗ    白色レーザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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