DE60009334T2 - Ein optisches system zur erzeugung farbiger lichtfelder und dessen komponenten - Google Patents

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Description

  • Optisches System zum Erzeugen farbiger Lichtfelder sowie hierfür zu verwendende Komponenten.
  • Die Erfindung betrifft ein optisches System und hierfür zu verwendende Komponenten zum Erzeugen farbiger Lichtfelder durch das Substraktiv-Verfahren, mit einer unabhängigen und kontinuierlichen Regelung des Farbtons, der Sättigung und der Intensität und umfassend mindestens einen Satz dichroitischer Filter, welche mit veränderlichem Maß in den Strahlengang eintreten.
  • Zusammenfassen der Erfindung
  • Einheiten zum Projizieren gefilterter Bilder und zum Streubelichten leiden unter dem Kompromiß Qualität des ausgeleuchteten Feldes zu Wirkungsgrad. Erfindungsgemäß wurden die optischen Komponenten so verfeinert, wie es in den Ansprüchen angegeben ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei einem kontinuierlich arbeitenden, variablen System zum Einfärben von Lichtstrahlen ist es wünschenswert, den Farbton und die Farbsättigung des Lichtstrahls in einer Weise kontinuierlich zu ändern, bei der das gesamte Feld für alle Lichtintensitätsgrade gleichmäßig eingefärbt bleibt. Es wird daher gewünscht, dass die durch ein solches System erreichbare Farbskala einen so großen Bereich der 1931 farbmeßtechnischen Normfarbtafel (= CIE chromaticity diagramm) abdeckt wie möglich. Des weiteren wird gewünscht, dass die Intensität des sich ergebenden Farbfeldes unabhängig kontrollierbar sein soll.
  • Systeme, mit denen ein derartiges Ergebnis versucht wird, existieren. Es wurde herausgefunden, dass ein annehmbarer Farbbereich erreicht werden kann, indem drei substraktive Farbwerte einstellende Filter in veränderlichem Maß miteinander kombiniert werden. Bei Lichtprojektoren mit hoher Intensität, so wie sie beispielsweise in der Unterhaltung- und der Architekturbeleuchtungsindustrie verwendet werden, ist die erforderliche Helligkeit der Lichtquellen zu hoch, um absorbierende Farbfilter zum Einfärben des Lichtstrahls einzusetzen. Stattdessen werden sogenannte dichroitische Filter verwendet, welche die Komplementärfarbe zu der Farbe, welche den Filter passiert, reflektiert. Derartige Filter zeigen eine äußerst geringe Absorption und sind in der Lage, der hohen Umgebungstemperatur und dem hochintensiven Lichtdurchsatz zu widerstehen, die für derartige Projektoren charakteristisch sind. Allerdings sind derartige Filter teuer.
  • Bei einer üblichen Anordnung eines substraktiven Systems zur Farbwertmischung werden drei Filter in den Farben blaugrün, purpur und gelb (cyan, magenta and yellow = CMY-Farbmischung) verwendet. Bei einer weiteren Verfeinerung kann zusätzlich ein Farbtemperatur-Korrektionsfilter (CTC) eingesetzt werden, welcher verwendet werden kann, um die Skala verfügbarer Farben zu erhöhen, der aber noch genauer gesagt verwendet wird, die Farbtemperatur des abgegebenen weißen Lichtes zu verändern. An sich können alle Grundfarben verwendet werden, um ein derartiges Farbmischen durchzuführen, allerdings stellen lediglich herkömmliche rot, grün und blau eingefärbte Filter (RGB) zu den derzeit verwendeten CMY die einzige Alternative dar. Jegliche Bezugnahme im nachfolgenden Text auf CMYC-Filter ist gleichfalls anwendbar auf jeglichen Satz von Grundfarbfiltern (zusätzlich mit CTC), und es wird davon aus gegangen, dass derartige Alternativen in jeden Anspruch einbezogen sind.
  • Theoretisch kann mit veränderlichem Grad jede Farbe durch Kombination der CMY-Filter erzeugt werden. Sollte beispielsweise eine fahle grüne Farbe gewünscht sein, würde eine Kombination aus blaugrünen und gelben Filtern verwendet werden, um den Austritt aus einer Weißlichtquelle teilweise abzudecken. Der Grad, in dem die Apertur durch einen bestimmten Filter teilweise geschlossen ist (und damit der Grad der Fahlheit der erhaltenen Farbe) ist der als Sättigung bekannte Parameter. So wird (theoretisch) ein vollständig gesättigtes Rot beispielsweise durch eine Addition eines vollständig gesättigten Purpurs in Kombination mit einem vollständig gesättigten Gelb erreicht. In der Praxis sind aufgrund der Eigenschaften dichroitischer Filter vollständig gesättigte Farben durch die Addition zweier subtraktiver Farbfilter schwer zu erreichen. Es ist üblich, zusätzlich zu den CMY-Filtern ein herkömmliches Farbrad mit daran befestigten roten, grünen und blauen Filtern einzusetzen, um eine vollständige Sättigung dieser Farben zu erreichen.
  • Wenn CMYC-Filter gemischt werden, ist es wesentlich, dass der Sättigungsgrad eines bestimmten Filters gleichmäßig über das Feld verteilt ist, andernfalls würde eher ein Farbmosaik oder Farbbänder als eine Mischung erreicht werden.
  • Die oben genannten Filter werden in verschiedensten Lichtprojektionssystemen verwendet. Zur Lichtprojektion werden zwei prinzipielle Verfahren eingesetzt, von denen jedes seine jeweiligen Vor- und Nachteile hat. Bezugnehmend auf 1 bietet das Kondensorsystem das einfachste System für die Vergleichmäßigung von Licht über den Querschnitt des Strahles (flaches Feld bzw. flacher Abbildungsbereich) und für Projek tionszwecke, allerdings auf Kosten des Wirkungsgrades und des Gewichtes des Linsensystems. Ein wesentlicher Anteil der Lichtausgabe aus der Quelle wird nicht durch die Projektionslinsen übertragen, was einen Verlust beim Wirkungsgrad bewirkt. Derartige Optiken werden verwendet, wenn die Helligkeit nicht so hohe Priorität genießt, wie die Qualität der Bildprojektion.
  • Der effizienteste (für eine bestimmte Lichtquelle hellste) Typ eines Lichtrichtsystems stellt das elliptische Reflektorsystem dar. Bei diesem ist die Quelle an einem Brennpunkt der Ellipse angeordnet und erzeugt somit ein Bild der Quelle am anderen Brennpunkt. Es ist üblich die CMYC-Filter so nah wie möglich an diesen zweiten Brennpunkt anzuordnen, damit die Filter so klein wie möglich ausgebildet werden können. 2 ist zu entnehmen, dass das auftreffende Licht mit dem Filter einen Winkel Φ einnimmt (wobei Φ selbstverständlich davon abhängt, wo in der Quelle das Licht emittiert worden ist) . Es ist auch erkennbar, dass, wenn der Filter am Brennpunkt der Ellipse angeordnet ist, die radiale Verteilung des auf den Filter auftreffenden Lichtes mit der radialen Verteilung der Quelle übereinstimmt. Die Intensität im Zentrum des Strahls ist somit wesentlich größer als im Randbereich (dieses Phänomen wird auch als Hot Spot bezeichnet).
  • Weitere verwendbare Beobachtungen an den beiden oben beschriebenen Systemen, die Farbmischsystemen zu eigen sind, betreffen die Eigenschaften der Quelle selbst. Für die meisten Anwendungen werden Entladungslichtquellen mit hohem Wirkungsgrad eingesetzt. Diese sind heller und geben weniger Infrarotstrahlung ab als deren Gegenstücke, die üblichere Halogen(filament)quelle. Darüber hinaus ist die Lichtquelle auch kleiner, da das Licht an einem Bogenspalt erzeugt wird, und verhält sich somit eher wie eine Punktquelle, wodurch das op tische System effizienter wird. Allerdings hat das auf den Farbfilter auftreffende Licht hinsichtlich des Spektrums sowie der Intensität eine Abhängigkeit von r, Φ, und φ (vergleiche 1 und 2). Dieser Effekt ist größtenteils in Kondensorlinsensystemen vermindert, da in diesem Fall Φ klein ist.
  • Wenn jemand ein Farbsystem entwickeln soll, das für beide optische Systeme anwendbar sein soll, müssen bestimmte Bedingungen erfüllt werden und man kommt zu folgender Schlußfolgerung. Wenn eine bestimmte prozentuale Sättigung eines bestimmten Filters gefordert wird, dann muss Idealerweise derselbe Prozentsatz für jeden Anteil des auftreffenden Lichtes, welches das Farbsystem passiert, eingefärbt werden; darüber hinaus muss der eingefärbte Abschnitt gleichmäßig über den Bereich jeder gewölbten Komponente – radialer Winkel (θ), radialer Abstand (r) und Azimut (Φ) – verteilt werden.
  • Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, erkennen wir, das eine gleichmäßige Verteilung der Sättigung über den gesamten Abbildungsbereich erzielt wird. Dies bedeutet dann, dass die erforderlichen Bedingungen zur Variation der Intensität notwendigerweise gleichfalls erfüllt sind. Allerdings ist es insbesondere wünschenswert, ein System zu schaffen, das es dem elliptischen Reflektorsystem erlaubt, sowohl in einer Projektions- (Profil-) Umgebung als auch in einer Streulichtumgebung (verwaschenen Umgebung) zu funktionieren.
  • Die in 3a dargestellte geometrische Beziehung betrifft die Verwendung des elliptischen Reflektorsystems für Projektionszwecke. Das zu projizierende Bild (häufig in Form eines Blendenschirms (gobo), bei dem es sich um einen profilierten Ausschnitt in einem lichtundurchlässigen Material handelt) muss an der Stelle angeordnet werden, an der der Querschnitt des Lichtes am kleinsten ist, damit der zur Verfügung stehende Lichtfluss maximal ausgenützt wird. Der dem Bild folgende Strahlengang muss frei von optischen Aberrationen sein, da eine Projektionslinse ein hochqualitatives, projiziertes Bild an der gedachten Bildebene erzeugen muss. Dies bedeutet, dass die Filtersysteme zum Verändern des Farbtons, der Sättigung und der Intensität vorteilhafterweise in dem dem Bild vorgeordneten Strahlengang angeordnet sein können. Damit das Filtersystem nicht sperrig wird, darf der Querschnitt des Lichtflusses am Filtersystem nicht zu groß sein. Dies bedeutet wiederum, dass die einzelnen Stahlen einen Bereich für den Azimutwinkel Φ darstellen, der größer ist als in bekannten Kondensorsystemen, und die verbesserten Filtersysteme müssen aus diesem Grund angepaßt werden.
  • Die in 3b dargestellte geometrische Beziehung betrifft die Verwendung eines elliptischen Reflektorsystems für Streulichtzwecke oder zum Zwecke des Verwaschen. Bei dieser Art der Verwendung, einschließlich verschiedener Wirkungen, welche nicht durch die vorliegende Anmeldung abgedeckt sind, müssen die Filter an der Stelle angeordnet werden, an der der Lichtfluß maximal ist. Diese Stelle wird dann als verschwommenes Bild an einer entfernten Stelle mit Hilfe einer Projektionslinse mit geringer Brennweite, welche einen Diffusor enthält, projiziert. Damit ein derartiges Streulicht so klein wie möglich ist, erzeugt der verwendete elliptische Reflektor einen sehr viel größeren Bereich für den Azimutwinkel Φ als im Falle einer Projektion, und dies bedeutet eine andere Anpassung des erfindungsgemäßen Filtersystems als im Falle der Bildprojektion.
  • Dass die Vorgaben erfüllt werden, ist insbesondere für Systeme, welche Entladungsquellen verwenden, bei denen die Intensität notwendigerweise durch mechanische Mittel verändert wird, wichtig. Tatsächlich handelt es sich bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung um ein mechanisches Dimmersystem, welches vergleichbare Prinzipien verwendet wie das erfindungsgemäße Farbsystem.
  • Verschiedenste Verfahren wurden versucht, um diese Vorgaben zu erfüllen. Eines der am häufigsten eingesetzten ist die Fingerscheibe, die aus mehreren konzentrisch angeordneten Unterlagen eines dichroitischen Materials gebildet ist (siehe 4). Durch Drehen der Scheibe entgegen dem Uhrzeigersinn wird die von dem Filter unterbrochene Strahlmenge erhöht. Die Zunahme erfolgt sehr allmählich, wodurch eine sanfte Änderung der Farbsättigung ermöglicht wird. Die Scheibe hat üblicherweise eine Ausnehmung (das Glas ist vollständig entfernt) für eine 0%-ige Sättigung (keine Farbe – auch als offenes Weiß bekannt), um jegliche Verluste an der Oberfläche des Glases zu beseitigen, an der der dichroitische Filter anhaftet. Das Fingerrad hat mehrere grundlegende Nachteile. Erstens sind aufgrund seiner großen Fläche die Kosten zum Beschichten des Glasrades mit einem geeigneten Filter relativ hoch. Des weiteren ist es teuer, ein dem Kundenbedarf entsprechend geformtes Glasstück. auszuschneiden, in diesem Fall rund mit einem Ausschnitt für offenes Weiß. Noch grundlegender, die Sättigungszunahme beginnt nur einer Seite des Abbildungsbereiches. Somit ist die Farbverteilung über den Strahl betrachtet asymmetrisch. Unter bestimmten Umständen sind die Finger selbst erkennbar, wenn sie in den Abbildungsbereich von einer Seite her eintreten. Dies ist durch mit dem Ätzen der Finger auf dem Rad verbundenen Probleme verbunden. Es ist sehr schwierig, Abschnitte einer dichroitischen Beschichtung unter Verwendung eines Ätzverfahrens zu erhalten, welche kleiner sind als 1 mm. Die Finger verjüngen sich somit an ihren Enden nicht ausreichend. Aus diesem Grund kann der Übergang zwischen Vorsättigung und vollständiger Sättigung sehr deutlich erkannt werden, da eine Seite des Abbildungsbereiches vollständig gesättigt ist, während der andere wesentlich geringer gesättigt ist. Der Unterschied ist für das menschliche Auge sehr offensichtlich, da es für Ungleichmäßigkeiten in der Verteilung farbigen Lichtes sehr sensibel ist. Allerdings ist die Abhängigkeit der Farbe des Strahls als Funktion von φ erfüllt.
  • Eine Variation des Fingerrades stellt das sogenannte Rasterrad dar. Dieses hat einen zufällig verteilten, anhaftenden Anteil eines dichroitischen Filters, der zunimmt, wenn die Scheibe rotiert. Da die Beschichtung zufällig verteilt ist, sind die Bedingungen sehr zufriedenstellend erfüllt, wenn das Rad steht. Allerdings gelten dieselben Nachteile der Asymmetrie wie für das Fingerrad. Darüber hinaus sind die mit dem Ätzen verbundenen Probleme beim Rasterrad noch kritischer. Zusätzlich besteht ein wesentlicher Nachteil darin, dass die Verteilung, obwohl zufällig, sich nicht in zufälligerweise ändert – sie kann in ihrer Bewegung sehr deutlich erkannt werden, wenn die Scheibe rotiert.
  • Eine Variante, welche die notwendigerweise asymmetrische Eigenschaft von in Farben abgestuften Räder erleichtert, besteht in farbigen Fahnen. Hierbei handelt es sich um Fahnen, welche durch Drehen um eine Achse stufenweise in den Abbildungsbereich einfallen. Sie treten in den Strahl von einander diametral gegenüber angeordneten Seiten ein. Um die offensichtlich schlechte radiale Verteilung zu verbessern, ist es bekannt, die Kanten der Marken mit einer verzahnten Struktur zu versehen.
  • Ein Systemtyp (wie er beispielsweise in der US 5,426,576 und der US 5,969,868 beschrieben ist) erreicht kontinuierlich einen variablen Farbton und eine Sättigung eines Lichtstrahls ohne Verwendung einer Kombination substraktiver Farbwerte vorgebender Farbfilter. Er verwendet kontinuierlich spektral abgestufte Filter, welche eine sich kontinuierlich verändernde Farbtoneigenschaft entlang einer ersten Achse betrachtet und eine kontinuierliche variable Dichte (oder Sättigung) entlang einer zweiten Achse betrachtet, welche rechtwinklig zur ersten Achse verläuft, aufweist. Ungeachtet des Wirkungsgrades dieser Technik sind die Filter selbst äußerst teuer, sie kosten etwa zehnmal mehr als die oben beschriebenen CMY-Systeme.
  • Schließlich gibt es linear bewegbare Filter. Zwei verzahnte Filterkämme werden symmetrisch in den Abbildungsbereich entlang einer diametral verlaufenden Achse in linearer Weise eingebracht (vergleiche 5). Die "Finger" (oder "Zähne") an jedem Kamm überdecken einander so, dass, wenn die Finger im Randbereich angeordnet sind (geringe Sättigung), soviel Licht wie möglich aus der Mitte des Abbildungsbereiches (geringes r) entnommen wird, als von den Kanten (hohes r). Hierbei handelt es sich um ein effektives System, jedoch in seiner einfachen Ausführungsform hat es einen wesentlichen Nachteil, welcher durch die vorliegende Erfindung vermindert werden soll. Es wurde herausgefunden, dass, während diese Art Filter sehr gut im Umfeld eines Kondensorsystems zusammenarbeitet, er mit dem elliptischen Reflektorsystem aufgrund des stark erhöhten Bereiches des Azimutwinkels Φ nicht gut zusammenarbeitet.
  • Anwendungsbereich der Erfindung
  • Sobald die linear beweglichen Kämme einander überdeckender Finger mit Licht bestrahlt werden, das nicht normal zu den Fingern verläuft, was für einen Großteil des Lichtes, das von einem elliptischen Reflektor emittiert wird, der Fall ist, erleidet Licht mit der zu der gewünschten komplementären Farbe innere Reflexionen zwischen den Fingern und passiert diese (vergleiche 17). Obwohl die beschichteten Seiten der Glaskämme Seite an Seite angeordnet sind, ist notwendigerweise ein Spalt (im Bereich von 1 mm) zwischen den Kämmen vorgesehen, welcher es ihnen erlaubt, übereinander bewegt zu werden. Dies führt zur Bildung von Flecken der unerwünschten Farbe im Feld bzw. Abbildungsbereich (16). Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung zielt darauf ab, diese Farbungleichheiten zu korrigieren. Im Folgenden kann der Begriff "weißes" Licht für Licht verwendet werden, welches, in den Filtersatz eintritt, ungeachtet der Filtervorgänge, denen es in vorgeordneten Filtern ausgesetzt gewesen sein mag.
  • Die Verbesserungen sind in einem Aufbau gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 verwirklicht.
  • In der Ausführungsform gemäß Anspruch 2 wird das präzise Zusammenwirken zwischen den Zähnen des Filters mit der Notwendigkeit verwirklicht, von einer einfachen Geometrie bei jedem einzelnen Zahn abzuweichen. In den Ansprüchen 3 bis 5 und 8 bis 9 sind Merkmale definiert, die vorrangig während des anfänglichen Schließens der Filter in einem Satz wichtig sind, d. h. bei niedrigen Sättigungsniveaus.
  • In den Ansprüchen 6 bis 7 sind Merkmale angegeben, welche während des endgültigen Schließens der Filter in einem Satz wichtig sind, d. h. bei hohen Sättigungsgraden.
  • In den Ansprüchen 10, 11 und 13 sind Merkmale angegeben, welche maßgeblich für die Verwendung des optischen Systems für Streulichter betreffende Ausführungsformen wichtig sind.
  • In den Ansprüchen 12 und 14 ist ein Merkmal angegeben, welches eine kostengünstige Lösung der Ausführungsformen darstellt, welche die Verwendung des optischen Systems zum Projizieren betreffen.
  • Anspruch 15 beschreibt, dass bestimmte Überlappungssituationen vereinfacht werden können, indem die Filter eines Satzes relativ zueinander gekippt werden.
  • Anspruch 16 bietet eine Lösung für ein Problem, das sich durch Reflexion von der ersten Fläche eines Filters in einem Satz ergibt, in dem die Reflexion des Lichtes mit einem Winkel bezüglich des optischen Achse zurückgeworfen wird, welcher größer ist als der Winkel des auftreffenden Strahls.
  • In Anspruch 17 ist eine Lösung des Problems angegeben, eine gleichmäßige Korrektur der Farbtemperatur zu erreichen, indem das Filtersystem für diesen bestimmten Zweck entsprechend den durch die vorliegende Erfindung abgedeckten Prinzipien aufgebaut ist.
  • In den Ansprüchen 18 und 19 sind die Prinzipien des erfindungsgemäßen Ausformens des Zahnes für das Dimmen von Licht durch variable Verschlüsse zur Anwendung gebracht.
  • In Anspruch 20 ist angegeben, dass die relative Bewegung durch Schlitten erreicht wird, welche die Filter in einem Satz tragen, in Anspruch 21 erfolgt die relative Bewegung im wesentlichen rotatorisch.
  • In Anspruch 22 wird die relative Bewegung durch Schlitten erreicht, die an Armen montiert sind, welche getrennt voneinander ausgebildete Drehachsen aufweisen können, so dass die Be wegung zwar rotatorisch, aber nicht im gleichen Drehsinn erfolgt.
  • Die Ansprüche 23 bis 24 betreffen die konkrete Verwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen
  • 1 ein herkömmliches Projektionssystem des Kondensortypes zeigt,
  • 2 ein Projektionssystem zeigt, welches einen elliptischen Reflektor verwendet,
  • 3a das Prinzip eines elliptischen Reflektorsystems zur Projektion von Bildern zeigt,
  • 3b das Prinzip eines elliptischen Reflektorsystems zeigt, das beim Streubelichten verwendet wird,
  • 4 ein Filterrad gemäß dem Stand der Technik zum Ändern der Farbsättigung zeigt,
  • 5 zwei einfache miteinander zusammenwirkende kammartige Strukturen zum Verändern der Farbsättigung zeigt,
  • 6 eine Seitenansicht des Prinzips ist, drei Filtersätze farbiger, kammartiger Strukturen für CMY und einen Satz für CMYC in einer gedrungenen Konstruktion zu verwenden,
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines der Sätze in einer in 6 gezeigten kompakten Konstruktion,
  • 8 einen Schlitten für einen Filter in einem Satz zur Verwendung in der in den 6 und 7 gezeigten kompakten Konstruktion zeigt,
  • 4 eine vergrößerte Anordnung einer kammartigen Konstruktion gemäß der Erfindung in der Kante zu Kante Stellung zwischen einem Überlappen und Nichtüberlappen der Filter ist,
  • 10 mehrere Strahlen zeigt, welche Auftreffwinkel Φ auf die Filtersätze darstellen, wenn ein elliptisches Reflektor verwendet wird,
  • 11 eine Vergrößerung der Strahlen und Auftreffwinkel zeigt,
  • 12 die Filter eines Satzes mit kammartiger Struktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
  • 13 einen Filtersatz zeigt, wie er in 12 dargestellt ist, in der Position, in der die Filtergläser Kante an Kante (Beginn der Überlappens) angeordnet sind,
  • 14 eine Vergrößerung der in 13 dargestellten Situation ist,
  • 15 einen Filtersatz zeigt, wie er in den 12 bis 14 dargestellt ist, in einer Stellung, in der die Filter um ein bestimmtes Maß einander überlappen,
  • 16 schematisch die Grundlagen der Mehrfachreflexion von den Vorder- und Rückseiten dichroitischer Filter bei großem Auftreffwinkel zeigt, die farbige Mosaike, Strei fen oder Flecken verursachen, sofern derartige Reflexionen nicht durch die Gestaltung der Zähne der kammartigen Struktur abgeblockt und örtliche Mängel in der Ausleuchtung nicht durch wieder gebildete Farben beseitigt werden,
  • 17 schematisch eine Situation zeigt, die der in 16 ähnelt und in der weißes Licht wieder gebildet wird, obwohl es nicht in den direkten Strahlengang eintritt,
  • 18 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in dem Mehrfachreflexionen geblockt und bei dem zwei Filter Kante an Kante angeordnet sind, sowie zeigt, wo an der einfachen Zahnform Änderungen vorteilhafter vorgenommen werden können,
  • 19 bis 22 den erfindungsgemäßen Filtersatz mit variierenden Überlappungsgraden zeigen, wobei in 22 die Stellung dargestellt ist, welche eine maximale Sättigung bewirkt,
  • 23 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, die sich von der in 18 unterscheidet und in der Mehrfachreflexionen durch einen größeren Überlappungsbereich abgeblockt werden,
  • 24 einen Satz lichtundurchlässiger Scheiben, welche zur Kontrolle der Intensität des von dem System gefilterten Lichtes zusammenwirken, in einer Stellung zeigt, in der kein Dimmen erfolgt,
  • 25 den Satz lichtundurchlässiger Scheiben in einer Zwischenstellung zeigt, bei der die Intensität um etwa 10% gedimmt wird,
  • 26 eine Vergrößerung des Zusammenwirkens zwischen den lichtundurchlässigen Scheiben der 24 und 25 beim Dimmen der Intensität auf etwa 1% zeigt, und
  • 27 die Lichtintensität in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad der lichtundurchlässigen Dimmscheiben zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das insbesondere für ein Streulichtsystem zu verwenden ist, verbessert die radiale Farbverteilung, wenn die Kämme einander nähern. Die Leistung der Erfindung wird am besten verständlich, wenn angenommen wird, dass das praktische Ausführungsbeispiel eine Anzahl von Schritten umfasst. Es gibt verschiedenen Arten, in welcher Weise die Finger erfindungsgemäß verändert werden können, um die radiale Verteilung zu verbessern, wie in 23 gezeigt ist, in der hinsichtlich 18 vier Stellen für Änderungen angegeben sind. Eine Art besteht in dem Aufweiten der Enden der Finger bezüglich des Abstandes zwischen den Fingern, um eher ein Überlappen als ein Ineinanderverschränken der Finger zu erzielen, wenn sich die Finger einander nähern. Bei geringen Sättigungen wird der Abbildungsbereich dann wesentlich farbiger an den Rändern als in der Mitte werden. Um dies auszugleichen wurde entlang der Länge des Fingers ein Beugungspunkt A (siehe 18, 19) eingeführt, um ihn am Ende bezüglich der Basis relativ schmal auszubilden. Hierdurch wird die radiale Verteilung der Farbe über den Abbildungsbereich verbessert. Diese Lösung vermindert nicht gleichzeitig die Wirkung unerwünschter Reflexionen zwischen den Kämmen, sondern dieses Phänomen kann, wie in 17 dargestellt, nach wie vor bei bestimmten Winkeln (φ) auftreten. Allerdings kann diese Phänomen für einen guten Zweck verwendet werden.
  • Werden die Filter in einem merklichen Abstand von der Brennebene der Projektion angeordnet, was üblicherweise der Fall für ein Profilprojektionssystem ist, wurde beobachtet, dass die durch Reflexion zwischen den Filtern unerwünschten Effekte bedeutungslos werden, da der Winkel Φ nun kleiner ist (siehe 3b). Somit können weitere Verfeinerungen durchgeführt werden, um eine noch bessere Einheitlichkeit der Farbmischung über den Querschnitt des Lichtstrahls für alle Sättigungsgrade zu erhalten. Diese basieren auf dem folgenden Prinzip: Werden die Filter vor dem Brennpunkt des elliptischen Reflektors angeordnet, was bei einem Profilprojektionssystem der Fall ist, wird sich der Winkel, mit dem das Licht auf den Filter trifft, als Funktion des radialen Abstandes betrachtet über die Apertur ändern. Dieses Phänomen ist in 10 dargestellt. Werden die Zähne des Filterkammes so ausgerichtet, wenn die Filter einander überlappen, dass zwischen den Zähnen kein Spalt für den Winkel bestehen bleibt, bei dem der Abschnitt der Apertur ausgeleuchtet ist, wird diese kein unerwünschtes Licht passieren. Diese idealisierte Filteranordnung ist in der Vergrößerung in 11 dargestellt. Diese Anordnung der Zähne kann erreicht werden, indem die Finger des Kamms geringfügig am oberen Ende und am unteren Ende eines der Filterpaare zusammengeführt sind, wie in 15 dargestellt ist. Dieses geringfügige Zusammenführen der Kammfinger an der Kante eines der Filter ist detaillierter in 14 für den Fall dargestellt, wenn sich die Finger gerade begegnen. Ein Kompromiß zwischen den ineinandergreifenden Fingern, welche eine gute radiale Verteilung des farbigen Lichtes bieten, und sich teilweise überlappenden Fingern, kann in einer einfacheren Anordnung verwendet werden, wie sie in 18 dargestellt ist. Hier sind die Enden der ersten Hälfte der Finger gekippt, so dass sich immer ein teilweises Überlappen nahe dem Durchgang für "weißes" Licht einstellt, wenn die Kämme einander nähern. Sobald die ersten Hälften der Finger einander vollständig überlappen (19), wird für die zweite Hälfte der Finger ein vergleichbarer Kippeffekt erzielt. Dies dient dazu, eine gleichmäßige Verteilung farbigen Lichtes radial über den Abbildungsbereich für alle Winkel von Φ zu schaffen, welche Position die Kämme auch immer einnehmen.
  • Es ist aus den 12 und 13 erkennbar, dass hier eine weitere Verfeinerung insofern gegeben ist, als ein halbkreisförmiger Ausschnitt an der Kante jedes Filters vorgesehen ist. Dieser wird hinzugefügt, damit das Licht in dem oberen und unteren Abschnitt des Abbildungsbereiches genauso eingefärbt ist, wie in den Seitenbereichen, wenn die Filter einander nähern. Jeder Zahn hat mehrere Beugungspunkte entlang jeder Seite, so dass sich die Finger einander zuneigen, wenn sie einander nähern. Die bevorzugte Ausführungsform hat mindestens zwei Beugungspunkte an jeder Kante, im Gegensatz zu dem einzelnen in den 18 und 19 dargestellten Punkt. Das Kippen der Filter gegeneinander dient dazu, eine Probe quer über den Lichtstrahl für alle Sättigungsgrade so gleichförmig wie möglich einzufärben.
  • Für jeden der CMYC-Filter ist ein separates Paar kammartiger Strukturen erforderlich. Es ist erkennbar, dass ein optischer Vorteil darin bestehen kann, diese Kammpaare entlang unterschiedlicher Achsen auszurichten. In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind sie alle entlang der selben Achse aufgrund mechanischer Zweckdienlichkeit angeordnet.
  • Es sollte erwähnt werden, dass die Anzahl der Zähne in der kammartigen Struktur gleichfalls ein Konstruktionsparameter darstellt, der die einzelne Zahnform beeinflussen wird.
  • Es ist auch zu bemerken, dass, da sich die Kanten der Finger entlang eines Kippwinkels nähern, ein Problem gelöst ist, dass durch schlechte Auflösung beim Ätzen der Enden der Finger verursacht ist.
  • In einer Reihe von Ausführungsformen ist die Geometrie der einzelnen Kämme in den 18 und 23 angegeben. Die Kippwinkel relativ zu den parallel zu der Translationsbewegung der Kämme verlaufenden Achsen sind angegeben mit p, q, s, t. Dabei ist zu bemerken, dass in diesem besonderen Ausführungsbeispiel der Winkel t = 0 ist. Der Winkel p und somit der Überlappungsgrad ist bezüglich des Winkels q festgelegt – dem Bestimmungsfaktor für den Abstand zwischen den Fingern entlang der Länge der Finger. Ein Einstellen dieser Winkel vergleichmäßigt somit den Durchgang von "weißem" Licht für alle Φ (wie zuvor angegeben ist). Gleiches gilt für die Winkel s und t.
  • Sobald sich die Finger einander nähern, bilden die Kanten AC und A'C teilweise Überlappungen aus, welche die konstruktiven Reflexionen der in 17 dargestellten Art ermöglichen und, in Abhängigkeit von dem erforderlichen Sättigungsgrad, für alle positiven Winkel von Φ eine ausreichende Menge "weißen" Lichtes hindurchtreten lassen (das sich nach wie vor auf Licht bezieht, welches nicht von den beschriebenen Filtersätzen gefiltert worden ist). In gleicher Weise sind die Kanten B'D' und DC abgewinkelt, um konstruktive Reflexionen für alle negativen Φ zu ermöglichen.
  • Sobald A'C und A'B einander vollständig überlappen (siehe 19), kippen die Kanten E'D und FD zueinander und bilden eine teilweise Überlappung (bewirken konstruktive Reflexionen für alle positiven φ). Zur gleichen Zeit wird eine vergleichbare Menge an "weißem" Licht für Φ = 0 hindurchgelassen.
  • 20 zeigt die Kämme unmittelbar vor dem Überlappen, während 21 die Kämme bei vollständigem Überlappen zeigt. An den Enden der Punkte F (wie in 21 dargestellt) tritt eine vernachlässigbare Menge an interner Reflexion auf. Deshalb werden bei Betrieb die Kämme für eine vollständige Sättigung vollständig überlappend verfahren, wie in 22 gezeigt ist.
  • Es ist zu bemerken, dass für dieses Ausführungsbeispiel bei den Außenkanten des ersten und letzten Fingers jedes Kammes der Winkel s bzw. t in Übereinstimmung mit p bzw. q ausgebildet ist (wie in 23 dargestellt ist). Hierdurch soll die radiale Verteilung am oberen und unteren Bereich des Feldes bzw. Abbildungsbereiches ausgeglichen werden. Es ist zu bemerken, dass die Keile q, s, t in 23 Bereiche angeben, welche gleichfalls in 18 dargestellt sind, während der Keil u ein zusätzliches Kippen der Finger darstellt. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind sie nur an den Mittelfingern dargestellt.
  • Der mechanische Aufbau jedes Filtersatzes
  • Es ist erwünscht, dass die einzelnen Paare der Kämme C jedes CMYC-Filters so nah wie möglich zu einander angeordnet und zum Reinigen so einfach wie möglich zu entfernen sein sollen. Bezugnehmend auf 8 umfasst der Kamm C selbst eine dichroitische Beschichtung, welche in die zuvor beschriebene, geeignete kammartige Form geätzt worden ist. Er ist auf einem C-förmigen Metallrahmen befestigt, dessen Kanten in Kunststoffflansche eingepaßt sind. An einer Seite des Metallrahmens ist ein rechtwinkliger Klipp Cl befestigt. Bezugnehmend auf 7 sitzt dieser Rahmen zwischen Nuten in zwei Kunststoffschienen G1, G2, wobei die Kunststoffflansche eine Reibungsverminderung bei der translatorischen Bewegung entlang der Nut ermöglichen. Die Nuten enthalten zwei Kammpaare, ein oberes und ein unteres Paar. Jede Nut ist an einem Ende schwenkbar gelagert, wobei die Drehachsen einander diametral gegenüber für den oberen und den unteren Satz angeordnet sind. Das andere Ende der Nuten ist gefedert, um ein Entfernen der Kammrahmen zu ermöglichen. In der Betriebsstellung halten die gefederten Nuten die beiden Kammpaare fest, während sie eine translatorische Bewegung erlauben. Zwei durch Motoren angetriebene Zahnriemen B sind zwischen einem Antriebsrad und einem frei drehbaren Rad gespannt. Der obere Riemen ist an dem an der Unterseite angeordneten Kammpaar befestigt, einer am sich oben bewegenden Kamm, der andere an dem unteren, so dass, wenn der Motor aktiviert wird, die Kämme sich entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegen. Das obere Paar Kämme ist in gleicher Weise am unteren Riemen befestigt.
  • Dieses Modul ist für zwei der vier CMYC-Kammpaare verantwortlich. Das Modul ist so gestaltet, dass ein entsprechendes Modul, welches die anderen beiden Paare enthält, direkt obenauf angeordnet werden kann, wobei beide Paare der Doppelkämme einander zugewandt sind.
  • Die einzelnen Kämme sind somit zum Reinigen einfach zu entfernen, indem der Riemen geöffnet und die gefederten, schwenkbar gelagerten Nuten auseinander gezogen werden. Die Federn halten die Kammpaare fest, um eine genaue Translati onsbewegung sowie eine wesentliche Geräuschverminderung zu ermöglichen.
  • Es ist erkennbar, dass ein Vorteil darin bestehen kann, beide Enden der Nuten zu federn. In diesem Ausführungsbeispiel kann entweder der obere oder der untere Satz Nuten starr gehalten sein.
  • Verzahnter, kammartiger mechanischer Dimmer
  • Eine kammartige Struktur in einem Dimmersystem, das entsprechend den gleichen Prinzipien zusammenwirkender Kämme ausgebildet ist, ist aus denselben Gründen von Vorteil, wie sie zuvor erläutert wurden. Die kammartigen Strukturen können entsprechend demselben Prinzip, wie es zur Steuerung der Sättigung in einem Filtersatz eingesetzt wird, ausgelegt und derselben Art relativer Bewegung ausgesetzt sein. Voraussetzung ist, dass das Dimmen betrachtet über das Beleuchtungsfeld so gleichförmig wie möglich erfolgt. Dies ist insbesondere wichtig, wenn drei oder vier Farbmischsysteme verwendet werden. Bei Verwendung von aus einem lichtundurchlässigen Material gefertigten Dimmerscheiben wird die Lichtabgabe um so mehr gedimmt, je weiter diese in die Lichtapertur eingreifen. Die Dimmerstruktur kann von Schlitten oder Armen getragen werden, wobei sie in diesem Fall als "Fahnen" bezeichnet sind. Die Dimmerscheiben werden möglichst entfernt vom Brennpunkt gehalten, am weitesten weg von der Brennebene der Projektion, dass diese selbst nicht als scharfes Profil unterscheidbar sind. Bei den Dimmerscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie für ein Ausführungsbeispiel in den 24 bis 26 gezeigt sind, wird die Vorgabe für die Gleichförmigkeit befriedigt, indem so gleichförmig wie möglich eine Verteilung über dem Bereich der Apertur geschaffen wird. Sobald die Scheiben in den Aperturbereich (welcher als ein weißer Kreis dargestellt ist) eintreten, durchkreuzen die großen profilierten Zähne (aus Einfachheitsgründen hier nur mit zwei Scheiben dargestellt) einen Bereich in der Mitte des Aperturbereiches, der mit dem Bereich an den Kanten des Aperturbereiches übereinstimmt (wie in 25 zu sehen ist). Somit ist eine Verteilung über das Feld so gleichförmig wie möglich durch die Scheiben abgeblockt und das sich ergebende Beleuchtungsfeld (Projektion oder Verwaschen) ist gleichförmig gedimmt.
  • Ein weiteres Merkmal der Dimmerscheiben der vorliegenden Erfindung sind die verschiedenen Beugungspunkte (im vorliegenden Fall als rechtwinklige Stufen dargestellt), welche kleinere in den großen Profilzähnen ausgeformte Zähne bilden. Während sich die Scheiben einander nähern, um eine nahezu vollständige Verdunklung des Aperturbereiches zu erreichen (in 26 dargestellt), erhöhen diese Zähne die Auflösung bei Lichtniveaus, bei denen das Auge am empfindlichsten ist. Die Änderung des Lichtdurchsatzes als Funktion der Verstellung der Scheiben ist weniger wichtig. Dies dient dazu, die Lichtabgabe in einer mehr linearen Weise für eine gegebene Winkelverstellung der Scheiben für alle Positionen der Scheiben zu variieren. Dies ist im Graph in 27 dargestellt.
  • Beispiel 1
  • In einem Projektor für die profilierte Projektion, entsprechend dem in 3a gezeigten Prinzip, ist der Durchmesser des elliptischen Spiegels 116 mm und der Abstand zwischen der Öffnung des Spiegels und dem zu projizierenden Bild (Maske) 140 mm. Bei der verwendenden Entladungslichtquelle entspricht dies einem maximalen Winkel (Φ) = 23°. Der Filtersatz und der Dimmermechanismus sind nahe der Anordnung der Maske befestigt und nehmen eine Gesamtlänge entlang der Achse des Systems von 22 mm ein. Die Finger der kammartigen Struktur greifen ineinander, so wie es in den 12 bis 15 dargestellt ist. Bei Verwendung zeigt der Projektor einen gleichmäßig ausgeleuchteten Abbildungsbereich für alle Farbtöne, Sättigungen und Intensitäten innerhalb aller Projektionsabstände von 6 m bis 200 m.
  • Beispiel 2
  • Bei einem Streulicht (Verwaschen) gemäß dem in 3b dargestellten Prinzip, liegt der Durchmesser des elliptischen Spiegels bei 130 mm und der Abstand zwischen der Öffnung des Spiegels und dem mittleren Abschnitt des Filtersystems bei 90 mm. Bei der verwendeten Entladungslichtquelle entspricht dies einem maximalen Winkel (Φ) = 45°. Der Filtersatz und der Dimmermechanismus nehmen nach wie vor nicht mehr als eine axiale Länge von 22 mm ein, allerdings sind zusätzliche Effekträder vorgesehen, die die Gesamtlänge auf 40 mm erhöhen. Die Finger der kammartigen Struktur sind ineinander verschränkt, wie in den 18 bis 23 dargestellt. Bei Verwendung zeigt das Streulicht für alle Kombinationen von Farbtönen, Sättigungen und Intensitäten ein gleichmäßig ausgeleuchtetes Feld für alle Beleuchtungsabstände von 4 m bis 100 m.
  • Es ist einzusehen, dass einige der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele in andern optischen Systemen besondere Vorteile haben. Die Einfachheit und hohe Qualität, mit der der Farbton, die Sättigung und/oder die Intensität gemäß der vorliegenden Erfindung zu variieren sind, können tatsächlich sogar die Kondensorlinsen-Versionen verbessern. Es ist auch erkennbar, dass jede Anzahl von Knickpunkten und Absätzen eingefügt werden kann, um die Gleichmäßigkeit für jede Komponente (r, θ, Φ) für ein bestimmtes optisches System zu optimieren. Die einen Satz bildenden beiden Filter können unter schiedliche kammartige Ausbildungen haben. In gleicher Weise können die Sätze für unterschiedliche Farben unterschiedliche kammartige Strukturen entsprechend deren axialer Anordnung im Strahlengang aufweisen. Tatsächlich können sogar Finger an demselben Kamm eine unterschiedliche Geometrie haben, um für alle sphärischen und radialen Komponenten eine Vergleichmäßigung bei der Einfärbung zu optimieren. Zusätzlich kann die Anzahl und die Länge der Finger für eine bestimmte Anwendung genauso wie die Winkel und die Anzahl der Kippwinkel geändert werden (hierbei ist beispielsweise zu erkennen, dass ein Vorteil darin besteht, kürzere Finger vorzusehen, da hierdurch der erforderliche Verstellweg der Kämme vermindert wird). Gleiche Überlegungen sind auch für durch Kurven begrenzte Geometrien anwendbar.
  • Schlußfolgerung
  • Alle oben beschriebenen Verbesserungen bei einem automatisierten Lichtprojektor dienen, entweder einzeln oder in Kombination genutzt, dazu, eine Vielzahl ansprechender und spektakulärer Lichteffekte mit größerer Übereinstimmung und höherer Qualität als in Konstruktionen nach dem Stand der Technik zu realisieren. Es muss betont werden, dass die dichroitischen Beschichtungen, welche in den im vorliegenden Text beschriebenen Filtertypen verwendet werden, absolut gleichförmig ausgebildet sind, jedoch entsprechend den Prinzipien besondere Formen erhalten haben.

Claims (24)

  1. Optisches System zum Erzeugen farbiger Felder durch das Substraktiv-Verfahren aus Licht einer Lichtquelle mit im wesentlichen weißem Licht, mit einer unabhängigen und kontinuierlichen Regelung des Farbtons, der Sättigung und der Intensität und umfassend mindestens einen Satz farbiger Filter, welche mit veränderlichem Maß in den Strahlengang eintreten, bei dem jeder Filtersatz aus zwei Filtern gebildet ist, welche in im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen relativ aufeinander zu und aneinander entlang beweglich sind, um einen variierenden Grad an Überlappung zu erreichen, und bei dem die Filter jedes Satzes eine kammartige Struktur in der Färbung aufweisen, wobei die Struktur im wesentlichen mit der Bewegungsrichtung fluchtet, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kante jedes Zahnes der kammartigen Struktur einen ersten Kantenabschnitt mit einem ersten spitzen Winkel (p) bezogen auf die relative Bewegungsrichtung der Filter und einen zweiten Kantenabschnitt mit einem zweiten spitzen Winkel (s) bezogen auf die relative Bewegungsrichtung der Filter aufweist, und der erste und der zweite Winkel einander nicht gleichen, so dass die Zähne der kammartigen Struktur von einer einfachen gleichschenkligen Dreiecksform abweichen.
  2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie jedes Zahnes in jedem der Filter eines Satzes in Abhängigkeit von dem verwendeten Lichtsammelsy stem und der axialen Position des Filtersatzes individuell ausgeformt ist.
  3. Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnform durch eine Kombination von Kurven und geraden Linien begrenzt ist.
  4. Optisches System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurven sowohl eine positive als auch eine negative Krümmung zeigen.
  5. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zähne der kammartigen Struktur verjüngen, mit dem schmalsten Abschnitt an der Kante jedes Filters, die dem anderen Filter zuerst begegnet.
  6. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalsten Abschnitte bezüglich der relativen Bewegungsrichtung winkelig geschnitten sind.
  7. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne in einem Winkel geschnitten sind, welcher durch einen Kreis definiert ist, dessen Mittelpunkt außerhalb der Kante jedes Filters liegt, die dem anderen Filter zuerst begegnet.
  8. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnflanken individuell derart ausgeformt sind, dass sie sich von der breiten Basis des Zahnes zum schmalen Ende hin einer gekrümmt verlaufenden Verjüngung annähern.
  9. Optisches System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherung an eine gekrümmt verlaufende Verjüngung durch Abschnitte linearer Verjüngungen erzielt ist.
  10. Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Zähne in der kammartigen Struktur sowie der Abstand zwischen den Zähnen an beiden Seiten einer parallel zur relativen Bewegungsrichtung verlaufenden mittleren Krümmung variieren.
  11. Optisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite und der Abstand der Zähne zu beiden Seiten einer parallel zur relativen Bewegungsrichtung verlaufenden mittleren Krümmung zunehmen.
  12. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kammartige Struktur aus einer Wiederholung einer Zahngrundform gebildet ist.
  13. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter derart in jedem Satz ausgerichtet sind, dass sich die kammartigen Strukturen während der relativen Bewegung Zahn auf Zahn angeordnet begegnen.
  14. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter derart in jedem Satz ausgerichtet sind, dass sich die kammartigen Strukturen während der relativen Bewegung Zahn zwischen Zahn angeordnet begegnen.
  15. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Zähne zumindest einer der kammartigen Strukturen zur relativen Bewegungsrichtung geringfügig versetzt ist.
  16. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterebenen jedes Satzes zur relativen linearen Bewegungsrichtung geringfügig derart winkelförmig versetzt sind, dass die Kanten jedes Filters, die dem anderen Filter zuerst begegnen, näher an der Lichtquelle angeordnet sind als die anderen Kanten.
  17. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich einen kammartigen Filtersatz zum Einstellen der Farbtemperatur der Lichtquelle aufweist.
  18. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich einen Satz zusammenwirkender lichtundurchlässiger Scheiben umfaßt, wobei die Scheiben eine kammartige Struktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 aufweisen.
  19. Optisches System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden lichtundurchlässigen Scheiben aus im wesentlichen dreieckigen Formen gebildet sind, welche mit Stufen versehen sind.
  20. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Bewegung erreicht wird, indem jeder Filter eines Filtersatzes auf einem Schlitten befestigt ist, welcher eine Translationsbewegung ausführt.
  21. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Bewegung erreicht wird, indem jeder Filter eines Filtersatzes in einer Fläche befestigt ist, welche eine Drehbewegung um eine Drehachse ausführt.
  22. Optisches System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Bewegung erreicht wird, indem jeder Filter an einem Arm befestigt ist, welcher eine Drehbewegung um eine Drehachse ausführt.
  23. Verwendung eines optischen System nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Bildprojektor.
  24. Verwendung eines optischen System nach Anspruch 1 in einer Streulichtquelle.
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