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Lichtfilter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtfilter zum Korrigieren der von einer Quecksilberdampfentla- dungslampe emittierten Lichtmenge in bestimmten Teilen des sichtbaren Teiles des Spektrums, die den Quecksilberemissionslinien entsprechen, welches aus einer durchsichtigen Unterlage, auf der sich eine oder mehrere das Licht verändernde Schichten befinden, besteht.
Die Kurve, die die Beziehung zwischen der Menge an ausgestrahlter Energie und einer bestimmten
Wellenlänge für das von einer Quecksilberdampfentladungslampe emittierte Licht angibt, weist im sichtbaren Bereich des Spektrums Höchstwerte in den Gebieten zwischen 4200 und 4400,5100 und 5600 und
5600 und 6100 auf. Diese Höchstwerte entsprechen den Quecksilberemissionslinien im sichtbaren Bereich des Spektrums bei 4047-4078 A, 4358 A, 5461 A und 5770-5791 A.
- Es ist bekannt, dass die Höhe der Höchstwerte über dem kontinuierlichen Spektrum dadurch herabsetzbar ist, dass z. B. der Druck in der Lampe höher gewählt wird. Auch ist es möglich, durch Speisung der Lampe mit Gleichstromimpulsen eine bessere Energieverteilung über das Spektrum und Infolgedessen eine bessere Farbwiedergabe durch das emittierte Licht zu erhalten.
Für bestimmte Anwendungen, insbesondere wenn die Quecksilberdampfentladungslampen beim Projizieren von Farbbildern Verwendung finden, stellt es sich jedoch heraus, dass die Menge an ausgestrahlter Energie in den vorstehend erwähnten Wellenlängenbereichen verhältnismässig noch zu gross ist, wodurch sich Abweichungen in der Farbwiedergabe ergeben. Diese Abweichungen machen sich insbesondere durch einen kleineren oder grösseren Mangel an roter und blauer Strahlung bemerkbar, je nach der Art der verwendeten Quecksilberdampfentladungslampe.
Mit Hilfe von Absorptionsfiltern lässt sich diese für bestimmte Fälle unerwünschte Energieverteilung über das Spektrum schwer oder gar nicht korrigieren. Im allgemeinen ist die Breite des Absorptionsgebietes eines derartigen Filters nämlich zu gross und die in Betracht kommenden Filter können die grosse Menge an zu absorbierender Energie nicht hinreichend aufnehmen.
Eine besonders elegante Lösung dieses Problems ist gemäss der Erfindung ein Gelbgrünreflexionsfilter 3. Ordnung. Unter einem Gelbgrünreflexionsfilter 3. Ordnung ist dabei ein Filter zu verstehen, das für eine Wellenlänge von etwa 5600 A eine Reflexionsspitze 3. Ordnung aufweist. Dies bedeutet, dass die das Licht verändernde Schicht des Filters eine optische Dicke n. d (n = Brechungszahl der das Licht verändernden Schicht, d = wirkliche Dicke der das Licht verändernden Schicht) von etwa 7000 (= 5/4 X 5600 A) aufweisen muss.
Unter einer Reflexionsspitze k-ter Ordnung für eine bestimmte Wellenlänge x ist ein Maximum der Reflexion-Wellenlängekurve zu verstehen, das durch Reflexion dieser bestimmten Wellenlänge an einer
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4 . A besitzt,lampe ist erreichbar, dass ein Teil der ausgestrahlten Energie in den Gebieten 5100-5600 und 5600-6100Ä reflektiert wird. Ausserdem hat ein derartiges Filter eine Reflexionsspitze 4. Ordnung für eine Wellenlänge von'etwa 4200 , wodurch sich eine Korrektur der Menge an emittierter Lichtenergie im violetten Teil
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des Spektrums ergibt, und eine Reflexionsspitze 2.
Ordnung bei einer Wellenlänge von etwa 9300 . Infolgedessen ist mit einem einzigen Filter eine gute Farbkorrektur im sichtbaren Bereich und eine Korrektur im benachbarten Infrarot-Gebiet erzielbar (Quecksilberemissionslinie bei 1, 014bol).
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ren Stoffes) aufgebracht ist.
Der Prozentsatz an reflektiertem Licht bei den Wellenlängen von etwa 5600 Ä und 4200 Ä beträgt
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de Überzug aus mehreren Schichten mit je einer optischen Dicke n. d von etwa 7000 Ä besteht.
Es hat sich herausgestellt, dass der Prozentsatz an reflektiertem Licht in den erwähnten Wellenlängenbereichen bei 3-Schichtenfiltern und 5-Schichtenfiltern besonders günstig ist. Nicht nur ist der Prozentsatz an reflektiertem Licht im gelbgrünen Gebiet des Spektrums (5100-6100 Ä) üblicherweise hinreichend, um in diesem Gebiet eine genügende Korrektur des emittierten Lichtes zu erhalten, sondern die Bandbreite der Reflexion in diesen Gebieten entspricht auch der Bandbreite des emittierten Lichtes in diesen Gebieten.
Unter Bandbreite ist in diesem Zusammenhang der Abstand in Ä zwischen Wellenlängen zu verstehen, bei denen die einer Reflexionsspitze bestimmter Ordnung entsprechende Reflexion 50 % des Höchstwertes beträgt oder aber die Lichtstrommenge 50 % der Lichtstrommenge des entsprechenden Höchst-
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Schichtenfiltern etwa 300 und 600 Ä, während der Prozentsatz an reflektiertem Licht etwa 60 % -80 To beträgt.
Geeignete Reflexionsfilter sind z. B. auf folgende Weise herstellbar :
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Die Schichten können auf an sich bekannte Weise aufgebracht werden, z. B. durch Aufdampfen. Die erwünschte Schichtdicke ist dadurch erreichbar, dass während des Aufdampfverfahrens monochromatisches Licht durch das Filter geworfen und der Prozentsatz des hindurchgelassenen Lichtes gemessen wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist die Dicke der Schicht während des Aufdampfens sehr genau. messbar, wobei sich an Hand dieser Messung bestimmen lässt, ob die richtige Dicke erreicht ist. Ein Filter mit völlig entsprechenden Eigenschaften ist dadurch erzielbar, dass an Stelle von Zinksulfid und Magnesiumfluorid Schichten aus Titandioxyd (n = 2, 0-2, 6) und Siliziumdioxyd (n=l, 5 - 1, 7) auf die gleiche Weise auf die Unterlage aufgebracht werden.
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Eine weitere Verbesserung der Lichtenergieverteilung über das Spektrum des von einer Quecksilberdampfentladungslampe emittierten Lichtes ist manchmal dadurch erzielbar, dass das Filter nach der Erfindung mit einem Violettreflexionsfilter 1. Ordnung kombiniert wird, wobei der Höchstwert der Reflexionsspitze ausserhalb des sichtbaren Gebietes, vorzugsweise in die Nähe von 3600 , gelegt wird. Infolgedessen wird nicht nur ein Teil des emittierten Ultraviolettlichtes reflektiert, sondern in bestimmten Fällen ergibt sich auch eine bessere Anpassung des Filters an die Energieverteilung über das Spektrum des von einerQuecksilberdampfentladungslampe emittierten Lichtes.
Vorzugsweise befinden sich zu diesem Zweck drei oder fünf Schichten mit je einer optischen Dicke n. d von 1/4 À auf der andern Seite des durchsichtigen Trägers, auf dessen einer Seite sich die 5/4 À Schichten befinden. Für diese weiteren Schichten können die gleichen Materialien Verwendung finden.
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