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光学デバイス
Optical technology by Hi-MEC

無偏光ダイクロコート

ランダム偏光光をそのまま任意の波長帯ごとに分離するプリズム
単偏光と無偏光の違い
単偏光のクロスプリズムとは、S偏光光を反射、P偏光光を透過させる事により、少ない積層数コートで色分離をするものです。 従って、ランダム偏光の入射光は赤、P波の漏れ光の青とP波の緑が混合してしまい、出射する緑光は白色化します。 そして、S波赤反射光とS波緑光が混入して橙色に、S波青とS波緑が混入して緑青になります。 もともと画像合成を目的に作られた単偏光X Prismは色分解する機能はありません。 いっぽう下図右のグラフのように、無偏光(nopolarized)X PrismはP 波、S波ともに任意波長帯を選択的に反射することが可能であり、 ランダム白色光をR,G,Bに分光する事が可能になります。 さらに単偏光の白色光を無偏光X Prismの1面に入射させると、他の3面にR,G,Bの色分光した単偏光を出射します。 その出射光をLCoSによって画像制御すると、所望の色が入射光の偏光光と直角にねじれた偏光光となって、再び無偏光X Prismの反射膜で合成されて出射し、 これをPBSビームスプリッターで最初の入射光と分離すればフルカラー画像が投射レンズへ照射されます。 往路は光源光、復路は映像光となり、無偏光X Prism内を1往復して、従来の機能の2倍の機能を持つことになります。

単偏光のクロスプリズム

無偏光のクロスプリズム
赤反射膜と青反射膜はS波です。緑透過率はP波です。 光源光をPSCで偏光変換し、別のダイクロミラーでRGBに分光して、単偏光クロスプリズムの入射面でG入射面にλ/2位相差板を貼り合わせて画像合成専用に使用します。
反射膜は多層膜で偏光に依存せず、P波、S波ともに反射する赤反射膜と青反射膜で構成されています。 且つ、その膜は緑色のP波もS波も透過します。 したがって色分解にも、色合成にも使うことができます。
3D 立体映像投射装置
光源から出たランダム偏光の白色光は、PBSによってP波(直進)、S波(屈折)に分離されます。 次にLCoSを3パネル搭載した無偏光クロスプリズムによってR,G,Bに分光され、 LCoSによって画像制御され反射、偏光偏頗面を直角にねじって(P波→S波、S波→P波)、 再びPBSによってS波→P波は直進、P波→S波は屈折して、右方向にある投射レンズに入り、 右眼用画像、左眼用画像として重なってスクリーンへと投影されます。 この投影された映像を偏光めがねを用いて、左右の視界を別の映像にすることによって、視差を生じ、立体認識できます。
Non-Polarised XCube(無偏光クロスプリズム)
下のグラフは、P波及びS波のR帯域、B帯域の反射率の実測値です。 必要な反射帯域を反射させ、他の光を透過させることが出来ます。 この2種類の反射膜を直交させる形で接合したものがクロスプリズムと呼ばれるものです。 この立方体の3面にLEDのR,G,B3色を配置して、RGB順次高速ブロッケン発光させれば、 静粛なカラーHubの役割を果たします。 またLCoS制御の場合は出射光をP/S変換するだけでよいので、コスト低減にも繋がります。
高性能フィリプスプリズム

入射角が膜面に対して45度傾けた状態での反射率
左の画像はHi-MEC技術により製造したフィリプスプリズムです。 白色光を右から照射して色分解している様子を撮影したものです。 任意の角度に振られたダイクロ反射面に入射した光は各波長に分光され、白色光自然光を95%の波長分解をいたします。 つまり、光の偏頗面P/Sの両方向の光を100%近く分光反射しています。 これによって、これまで入射角が0度でないことにより、P/S分離してしまった分光反射膜は、 入射角を45度まで傾けることを可能になります。 コート特性によって、無偏光クロスプリズムの製作を可能にしました。
Dichroic Mirror Array

ダイクロイックミラーアレイは、以下の2つの利用方法があります。
一つの利用方法は、LED光源をそれぞれ左図の赤、青、緑の出射口に装置し、LCDの描画速度に同期させて高速点滅させることによって、 コンパクトプロジェクター光源とすることが出来ます。
もう一つの利用方法は、赤発光部分に同寸のプリズム、または透明立方体をつけ、それぞれの部位にCCDを搭載することにより、 ハイビジョン撮影カメラとして機能します。 これはラインセンサーとして、3CCDのフルカラーハイグレードカメラとなります。
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