FI119031B - Mekaanisesti säädettävä valon-himmennin - Google Patents

Description

119031

Mekaanisesti säädettävä vaion-himmennin Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen mekaanisesti säädettävä vaion-himmennin.

S Tiedetään, että ihminen ja monet muut lajit aistivat valon voimakkuuden tai valomäärän suhteellista vaihtelua alueella joka voi olla useita kertaluokkia (esim. z-z*10* hv, kun z on jokin luku, x tarkoittaa kertaluokkaa (esim. 10) ja hv viittaa yksittäiseen fotoniin). Valon aistimiskyky on olennaisin osa näkökykyä. Yksilön valon aistimimiskyvyn kokonaisvaltainen määrittäminen jollain laitteella tai 10 menetelmällä edellyttää havainnoitavan valon voimakkuuden kontrolloimista rajoittamattomasti ja yhtäläisellä tarkkuudella sen edellä määritellyllä suhteellisella vaihtelualueella, ja lisäksi niin, että tämä kontrolli ei muuta säädettävän valon aallonpituus-intensiteetti jakaumaa.

15 Jos valon voimakkuuden muutoksen aistimiskyky halutaan määrittää yksilölle niin, että testitilanteessa jälkimmäisen ei tarvitse kohdentaa tahdonalaisesti katsettaan tiettyyn suuntaan, mikä olisi testin luotettavuuden ja käytännöllisyyden kannalta edullinen seikka, ko. ominaisuutta mittaavalta laitteelta edellytettäisiin lisäksi « · riittävän suurta valostimulustehoa, kun heijastettu aistittava valo jakautuu suljetun ftl :/.20 tilan muodostavan avokentän pinnalle. Valolähteinä on tällöin usein käytettävä sellaisia laitteita, esimerkiksi safamavalolaitetta tai Ksenon-lamppua, joiden valoheijastuspinta-ala on suuri, esimerkiksi luokkaa 20 cm2.

• · · • · • · *· ·

Kaupallisesti on saatavilla ns. 'neutral density’ valon-suodattimia tai himmentimiä, • * * ‘y/p jotka pienentävät jollain vakioteholla valon voimakkuutta muuttamatta sen m · *·;·* aallonpituus-intensiteetti jakaumaa eli väriä. Näiden valon-himmentimien rajoitukset • · · ovat kuitenkin: * • m -Valon voimakkuuden vaimennusteho on kiinteä kullekin ‘neutral density’ valon-‘:*30 suodattimelle.

2 119031 -Fyysillinen koko on kiinteä, monissa tapauksissa valon-suodatinlevyn pinta-ala on vain 10-15 cm2.

-Hinta on korkea (kymmeniä-satoja euroja/kpl).

Kahdella ‘neutral density' himmentimellä valon voimakkuutta voidaan säätää 5 kolmella eri tavalla käyttäen niitä erikseen tai yhdessä. Valon voimakkuuden säätömahdollisuuksia on siten kokonaisuudessaan 5 kun mukaan lasketaan kokonaan himmentämätön ja himmennetty valo.

Aiemmissa patenttijulkaisuissa eräille laitteille, jotka on suunniteltu 1) mittaamaan 10 kahden kappaleen välistä suhteellista liikettä, nesteen hydrostaattisen paineen muutosta tai kaasun paineen muutosta (US 5 384 871), 2) säätämään CCD-kameran valotuksen määrää (EP 0 724 358 A1) ja 3) havainnoimaan optisesti silmän pohjaa eli retinaa (US 4 801 198), on esitetty että valon voimakkuutta voidaan säätää mekaanisella sulkimella ja että valon säteiden kulkusuuntaa voidaan 15 kontrolloida peilien ja linssien avulla. Kyseiset julkaisut eivät kuitenkaan esitä teknistä ratkaisua sille miten valonlähteestä johdetun valon minkä tahansa aallonpituuksisen sähkömagneettisen säteilyn voimakkuus on säädettävissä • v. toistettavasi! ja yhtenäisesti samalla tarkkuudella mihinkä tahansa arvoon sen • · vaihtelualueella pienimmästä voimakkuudesta suurimpaan voimakkuuteen kun • · · jälkimmäisten suhde on esimerkiksi kymmenen kertaluokkaa.

··· • · • · «»*

Ongelmaratkaisun pitäisi siten aikaansaada se, että jostain pinta-alaltaan • · · rajoittamattomasta valonlähteestä johdetun valon määrä tai voimakkuus on säädettävissä rajoittamattomasti, toistettavasti ja yhtäläisellä tarkuudella mihinkä m ‘•:?5 tahana arvoon sen suhteellisella vaihtelualueella, joka voi olla useita kertaluokkia, • · '”·* esimerkiksi kymmenen kertaluokkaa, muuttamatta säädettävän valon aallonpituus-··« :: intensiteetti jakaumaa eli väriä.

• » Nämä tarkoitukset voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa soveltamalla • · *:*30 menetelmää tai laitetta, jossa tiettyä kokonaisvalomäärää edustavat eri valon säteet 3 119031 johdetaan jostain valonlähteestä tasaisesti jakautuneena jollekin rajatulle alueelle, käyttäen apuna keinoja, jotka dispersoivat ja/tai siroavat valonsäteitä, ja minkä rajatun alueen kaikista eri osa-alueista valonsäteet ovat edelleen johdettavissa tasaisesti jakautuneena vastaavan kokoiselle tai minkä tahansa kokoiselle rajatulle alueelle käyttäen apuna keinoja, jotka dispersoivat ja/tai siroavat valon säteitä, mikä S toimintaperiaate voidaan toistaa halutussa lukumäärin peräkkäin, ja joihin määritettyihin rajattuihin alueisiin kuhunkin on sijoitettavissa valon säteiden etenemistä rajoittava mekaanisesti säädettävä valon-suljin, tai yleisesti mikä tahansa valon säteiden etenemistä rajoittava laite.

10 Kuva 1 esittää edellä kuvatun valon voimakkuuden tai valomäärän säätöperiaatteen, valomäärän ollessa verrannollinen valokvanttien eli fotoneitten lukumäärään. Valonlähteestä (ei esitetty) lähtöisin olevat valon säteet 1(1)l jotka edustavat jotain tiettyä kokonaisvalomäärää (VMj), ohjataan tasaisesti valon-sulkimen 4(1) kehysrakenteen 2(1) rajaamalle suorakaiteenmuotoiselle tasoalueelle X*Y, johon on 15 sijoitettavissa valon säteiden etenemistä rajoittava valon-suljinlevy 3(1). Valon-suljinlevy 3(1) on asetettavissa haluttuun kohtaan mainitussa tasoalueessa siirtämällä sitä linjan 5 mukaisesti. Valon- suljinievyllä 3<.) voidaan siten säätää : v. valon-sulkimen 4(1) aukon ‘a/ kokoa minkä läpi valon säteet 1(1) pääsevät kulkemaan i · .···. esteettömästi, ja toisaalta sitä alaa ‘b/ mihin valon säteiden 1(1) eteneminen ·*« :*·2ρ kyseisessä valon-sulkimessa pysähtyy. Minkä tahansa kokoisen aukon 'a/ läpi kulkevat valon säteet 1 movat kohdennettavissa edelleen tasaisesti jakautuneena : seuraavan valon-sulkimen 4^ kehysrakenteen rajaamalle suorakaiteen muotoiselle tasoalueelle ΧΎ käyttäen apukeinoja, jotka dispersoivat ja/tai siroavat valoa (ks. Kuvat 2, 6, 7 ja 11). Vastaavalla tavalla valon säteet 1(3) ovat \:25 johdettavissa valon-sulkimelta 4^ valon-sulkimen 4^ kehysrakenteen 2(3) rajaamalle • » · ; tasoalueelle X*Y sekä valon säteet 1 w valon-sulkimelta 4^ valon-sulkimen 4(4) kehysrakenteen 2(4) rajaamalle tasoalueelle X*Y. Vastaavasti, valon-suljinlevyillä 3(2)-3(4) voidaan säätää valon-sulkimien 4^-4^, aukkojen ‘aj'-'a^ kokoa, joiden läpi valon säteet 1(2)-1(4) pääsevät kulkemaan esteettömästi ja toisaalta niitä alueita ‘b2’-'b4' mihin valon säteiden 1(2)-1(4) eteneminen kyseisissä valon-sulkimissa pysähtyy 4 119031 (Kuva 1). Kuvan 1 esimerkissä, missä N:n peräkkäisen valon-sulkimen 4^-4^ kehysrakenteiden 2^-2^ rajaamat tasoaiueet ovat keskenään yhtäsuuret sekä valon-suljinlevyt 3^-3^ ovat asetettu suhteellisesti samoihin kohtiin, valonlähteestä (ei esitetty) valon-sulkimelle 4(1) johdettu kokonaisvalomäärä VMT on pienennettävissä periaatteella VMx^a/ia+bjf, kun a14=a, b14=b ja N-valon- 5 sulkimien lukumäärä. Toisaalta Kuvan 1 esimerkissä jostain valonlähteestä (ei esitetty) johdettu valomäärä VMT on säädettävissä yleisellä periaatteella VMT*la1/(a1+b1)na2/(a2+b2)na3/(a3+b3)na4/(a4+b4)]* .*[aN/(aN+bN)], kun peräkkäisiä yksilöllisiä valon-sulkimia on yhteensä N kappaletta. Näin säädettyä valomäärää edustavat valon säteet 1(N+1), ovat ohjattavissa valon-sulkimelta 4^ esimerkiksi 10 tasolle A^. Esimerkiksi jos käytetään neljää peräkkäistä valon-suljinta 4(1)-4(4), joiden kunkin aukon ^’-'a4' koko on säädettävissä 180:een erilaiseen arvoon niin kokonaisvalomäärä VMT (tai valovoimakkuus) on jaettavissa 180*180*180*180=1.0498*10® osaan valomäärän vaihtelualueella (1 /180)*(1/180)*(1/180)*(1/180)*VMT-VMT eli 9.5260*1010iVMT-VMT. Näin säädetyn 1S valomäärän valon säteet 1(5) ovat johdettavissa valon-sulkimelta 4(4) esim. tasolle Ag.

Kuvatussa valomäärän säätöperiaatteessa olennainen seikka on se, että jotain tiettyä valomäärää edustavat valon säteet, jotka alunperin ovat jakautuneena : ·. ·. tasaisesti jollekin tunnetulle rajatulle alueelle, ovat johdettavissa tasaisesti • · . ". jakautuneena jollekin toiselle tunnetulle rajatulle aleelle, minkä koko on • * · :*;2p rajoittamaton.

• · · • · • * • · : Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle mekaanisesti säädettävälle valon- ·«» • · · himmentimelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

• · · \:25 ··· • · *···* Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin (Kuvat 2-11), jotka esittävät kahta erimallista keksinnön mukaista mekaanisesti säädettävää valon-himmennintä.

• • * · • ·· • · *:*S0 Kuvat 2-6 esittävät erään mekaanisesti säädettävän valon-himmennin-laitemallin, 5 119031 joka toteuttaa edellä määritellyt keksinnön mukaiset tarkoitukset. Laite muodostuu poikkileikkausalaltaan neliömäisestä ja sen molempien päiden välillä kaareutuvasta putkirakenteesta 7, jonka sisäpinta 7' on päällystetty kauttaaltaan peileillä 5 niin, että niiden heijastava pinta on putkirakenteen 7 sisäosaan päin (Kuvat 2 ja 3). Putkirakenteessa (7) on valon sisääntuloaukko 8 valonlähteestä (ei esitetty) 5 johdetuille valon säteille 1(1) sekä valon ulostuloaukko 9 putkirakenteen (7) läpi kulkeneille valon säteille 1(5) (Kuvat 2 ja 3). Edellä kuvattua kokonaisuutta voidaan kutsua valoputkeksi. Laitteeseen kuuluu myös neljä erillistä valon-suljinta 4(1)-4(4) ja neljä erillistä valon-sirontalevyä 10(1)-10(4), jotka kukin on sijoitettu valoputken eri kohtiin, ja mieluummin siten, että kahden peräkkäisen valon-sulkimen tai valon-10 sirontalevyn välillä ei ole suoraa vapaata sädeyhteyttä (Kuvat 2 ja 3). Laitteeseen sijoitetut valon-sirontalevyt 10(1)-10(4) (Kuvat 2 ja 3) tai 10 (kuva 6) voivat olla esimerkiksi heikkapuhallettuja värittömiä lasilevyjä, joiden molempien puolten pinnat 10' ja 10" (Kuva 6) ovat epätasaiset sisältäen toisistaan eroavia kohteita. Valoputkessa, joka on päällystetty peileillä 5, valon-sirontalevyn 10 pinnan 10' eri 15 kohteisiin samansuuntaisesti osuvat valon säteet l-lll tai eri suuntaisesti osuvat valon säteet IV-VI siroavat eli muuttavat yksilöllisesti kulkusuuntaansa, jonka jälkeen ne etenevät ko. valoa läpäisevässä levyssä 10 kunnes osuvat pinnan 10" eri kohteisiin mistä sirovat edelleen yksilöllisesti, jatkaen näin kulkuaan • · * · .*··. hajaheijastuneina valon säteinä Γ-VT (Kuva 6). Putkirakenne 7 (Kuvat 2 ja 3) ja • · · ;":2p valon-suikimien 4(1)-4(4) (Kuvat 2 ja 3) tai 4 (Kuvat 4 ja 5) eri osat on tehty :***; mieluummin jäykästä ja mieluummin valoa läpäisemättömästä materiaalista, joka voi » · · : olla esim. puuta, muovia, metallia tai keraamista ainetta. Valon-sulkimen 4 rakenne on esitetty tarkemmin Kuvissa 4 ja 5. Valon-sulkimen 4 suorakaiteenmuotoinen kehysrakenne 2 muodostuu pohjakappaleesta 13, päällyskappaleesta 12 ja kahdesta identtisestä reunakappaleesta 6, mitkä osat on liitetty toisiinsa Kuvien 4 ja ·»« 5 mukaisesti. Valon-suljinlevy 3 on sijoitettavissa päällyskappaieessa 12 olevan aukon 17 kautta, reunakappalaiden 6 sisäpinnoilla oleviin uriin 14, tarvittaessa aina pohjakappaleen sisäpinnalla olevaan uraan 15 asti, siirtämällä sitä, jollain :*·,· mekaanisella välityksellä, linjan 11 suuntaisesti (Kuvat 4 ja 5). Valon-sulkimen 4 • * *:*& aukon ‘a’ kokoa voidaan siten muuttaa muuttamalla valon-suljinlevyn 3 alareunan 16 6 119031 paikkaa kehysrakenteessa 2 (Kuvat 4 ja 5), mikä aukon ‘a’ koko määrää sen mitkä valon-sulkimelle 4 suuntautuvista valon säteistä 1 pääsevät kulkemaan sen läpi esteettömästi (Kuva 4). Sama periaate määrää valon-sulkimen 4 kehysrakenteessa 2 valon-suljinlevyn 3 sen alan ‘b’ mihin valon säteiden 1 eteneminen pysähtyy kyseisessä valon-sulkimessa (kuva 4). Valoputken kaareutuminen kolmiulotteisesti S valon sisääntuloaukon 8 ja valon ulostuloaukon 9 välillä (Kuvat 2 ja 3), siroaa omalta osaltaan valon säteitä 1(1)-1(4) valoputken sisäosan poikkileikkaus- tasoalueelle X*Y tai Z*Y (Kuva 3), koska valoputken eri kohdissa rinnan etenevät valon säteet osuvat eri tulokulmilla sen peilien 5 eri kohtiin ja siten myös heijastuvat eri lähtökulmilla niistä, koska jälkimmäisten heijastustasot muuttuvat eri tavoin ja 10 yksilöllisesti valoputken etäisyyden funktiona sen kulkulinjan suuntaisesti,. Eri valon säteiden suuntaaminen dispersoituneena, eli toisistaan poikkeavilla tulokulmilla, valonlähteestä (ei esitetty) valoputken sisääntutoaukkoon 8 (Kuva 2) omalta osaltaan saa aikaan valon siroamista valoputken poikkileikkaus-tasoalueelle ΧΎ.

Toisaalta, valoputken kaareutuminen niin, että sen peilien 5 peräkkäisten 15 heijastumispisteitä vastaavien tasojen välinen kulma on aina pienempi kuin yhdeksänkymmentä astetta aikaansaa sen, että valoputkeen johdetut valon säteet 1(1) (Kuva 3), jos niitä ei mainituilla valon-sulkimilla mitenkään säädetä, pääsevät : v. kulkemaan sen läpi takaisin heijastumatta.

• · • · • · · • • · • · ♦ ;*;2p Kuvat 7-11 esittävät erään toisen mekaanisesti säädettävän valon-himmennin- ;""’: laitemallin, joka toteuttaa edellä määritellyt keksirmönmukaiset tarkoitukset.

··· : Laitteeseen kuuluu yhdessä tasossa x-z tai z-x kaareutuva, poikkileikkausalaltaan neliömäinen, putkirakenne 31 (Kuvat 7 ja 8), jonka sisäpinta 18' on päällystetty kauttaaltaan peileillä 19 niin, että niiden heijastava pinta on putkirakenteen 31 :.:£5 sisäosaan päin (Kuvat 7, 8 ja 11), ja jossa on valon sisääntuloaukko 26 ··· *...: valonlähteestä (ei esitetty) johdetuille valon säteille 1(1) sekä valon ulostuloaukko 27 laitteen läpi kulkeneille valon säteille 1^ (Kuva 7). Putkirakenteen 31 määrittelevät, t sen valon sisääntuloaukon 26 ja valon ulostuloaukon 27 välillä, pohjalevy 17, sen päälle kiinnitetyt seinälevyt 18, ja jälkimmäisten päälle kiinnitetty kansilevy 29 (Kuvat • *:*$) 7, 8 ja 11). Edellä kuvattu kokonaisuus muodostaa valoputken. Laitteeseen kuuluu 7 119031 myös neljä erillistä valon-suljinta 28(1)-28(4) sekä neljä erillistä edellä määritellyn kaltaista valon-sirontalevyä 10(1)-10(4), sijoitettuna valoputken eri kohtiin mieluummin siten, että kahden peräkkäisen valon-sulkimen (esim. 2%y28Q)) tai valon- sirontalevyn (esim. 10(1)-10(2)) välillä ei ole suoraa vapaata sädeyhteyttä (Kuva 7).

Kansilevyssä 29 on aukko 30 kunkin valon-sulkimen 28(1)-28(4) valon-suljinlevyn 5 23(1)-23(4) akselille 22(1)-22(4) (Kuva 8). Pohjalevy 17, seinälevy 18 ja kansilevy 29 (Kuvat 7, 8 ja 11), sekä valon-suikimet 28(1)-28(4) tai 28, valon-suljinlevyt 23(1)-23(4) tai 23 sekä kehysrakenteet 2 (Kuvat 7, 9, ja 10) ovat tehdyt mieluummin jäykästä ja mieluummin valoa läpäisemättömästä materiaalista, joka voi olla esimerkiksi puuta, muovia, metallia tai keraamista ainetta. Valon-sulkimen 28 rakenne on esitetty 10 tarkemmin Kuvissa 9 ja 10. Sen suorakaiteenmuotoinen kehysrakenne 2 (Kuva 10) muodostuu pohjakappaleesta 20, päällyskappaleesta 32 ja kahdesta identtisestä reunakappaleesta 21, jotka on liitetty toisiinsa kuvien 9 ja 10 mukaisesti.

Kehysrakenne 2 (Kuva 10) rajaa suorakaiteenmuotoisen tasoaiueen X*Y (Kuvat 8- 10) valoputken sisäosaan kohtisuorasi sen etenemislinjaa vasten (Kuvat 7 ja 8).

15 Valon-suljinlevyjä 23(1)-23(4) (Kuva 7) tai 23 (Kuvat 9 ja 10) voidaan pyörittää, jollain mekaanisella välityksellä, kunkin levyn yhteen reunaan kiinnitetyn akselinsa 22(1)- 22(4) tai 22 ympäri kiertosuuntien 25 mukaisesti (Kuvat 7-10), ko. akselin ollessa :v, toisen reunakappaleen 21 toista sivustaa vasten (Kuvat 7, 9 ja 10). Valon-sulkimen • · • 9 .···. 28 aukon ‘a’ kokoa, ja toisaalta sitä alaa ‘b’ mihin valon säteiden 1 eteneminen • · · •*:2p kyseisessä valon-sulkimessa pysähtyy, voidaan siten muuttaa muuttamalla valon-

:***: suljinlevyn 23 reunan 33 paikkaa kehysrakenteen 2 rajaamalla tasoalueella X*Y

···

(Kuvat 9 ja 10). Valoputken kaareutuminen tasossa x-z tai z-x, valon sisääntuloaukon 26 ja valon ulostuloaukon 27 välillä (Kuvat 7 ja 8), siroaa omalta osaltaan valon säteitä 10)-1 (4) valoputken sisäosan poikkileikkaus-tasoalueelle X*Y

* \:25 tai Z*Y (Kuva 8), koska valoputken eri kohdissa rinnan etenevät eri valon säteet »·· (esim. 1" ja 1"‘) osuvat eri tulokulmilla (esim. 36 ja 37) sen peilien 19 pintoihin ja siten myös heijastuvat eri lähtökulmilla (esim. 36' ja 37') niistä, koska peilien 19 eri *:**: kohtien heijastustasot muuttuvat eri tavoin ja yksilöllisesti valoputken etäisyyden ;\j funktiona sen kulkulinjan suuntaisesti, kuten Kuvassa 11 on esitetty. Kuvien 7 ja 8 • · laitemallin valoputken ja sen peilien 19 kaareutuminen tasossa x-z tai z-x 8 119031 hajaheijastaa valoputkessa eteneviä valon säteitä tehokkaimmin x ja z suunnissa. Tämän johdosta kunkin valon-sulkimen 28(1)-28w kohdalla (Kuva 7) sen suorakaiteen muotoisen aukon ‘a’ kokoa, tasoissa x-y tai z-y (Kuva 10) ja kohtisuorasti valoputken kulkulinjaa vasten (Kuva 7), säädetään mieluummin suunnassa x tai z (Kuvat 7 ja 10). Valorvsirontalevyt 10(1)-10(4) (Kuvat 7 ja 8) tai 10 5 (Kuva 6) saavat omalta osaltaan aikaan valon säteiden hajaheijastumista valoputkessa, sen poikkileikkaus-tasoalueelle X*Y tai ΖΎ, kuten edellä oli kuvattu. Eri valon säteiden suuntaaminen dispersoituneena, eli toisistaan poikkeavilla tulokulmilla, valonlähteestä (ei esitetty) valoputken sisääntuloaukkoon 26 omalta osaltaan saa aikaan valon siroamista valoputken poikkileikkaus-tasoalueelle X*Y tai 10 ΖΎ. Toisaalta, valoputken kaareutuminen niin, että sen peilien 19 peräkkäisten heijastumispisteitä vastaavien tasojen välinen kulma on aina pienempi kuin yhdeksänkymmentä astetta aikaansaa sen, että valoputkeen johdetut valon säteet 1(1) (Kuvat 7 ja 8), jos niitä ei mainituilla valon-sulkimilla mitenkään säädetä, pääsevät kulkemaan sen läpi takaisin heijastumatta. Kuvien 7 ja 11 laitemallin 15 valoputkessa, jossa on myös keskinäisesti samansuuntaisia peilejä 19, kuvattu etäisyys 24 kahden lähimmän samansuuntaisen peilin 19 lasipintojen välillä, jotka ovat peräkkäisten valon-sulkimien (esim. 28^-28^) välillä (Kuva 7), aikaansaa sen, että tasomaisen lasipinnan suuntaisesti etenevät valon säteet (esim. 1" ja T") • » • · .···. osuvat aina ei-kohtisuorasti seuraavan peilin 19 pintaan (Kuva 11). Kun lisäksi • · · ;·:2ρ Kuvan 7 laitemallin valoputkessa esitettyä kiintopistettä 34 ympäröivät peilit 19 :***; vähintään kuvatulla etäisyydellä 35 myös ne valon säteet T, jotka etenevät • · · : valoputkessa tasomaisen lasipinnan suunnasta poiketen osuvat aina ei :[[[: kohtisuorasti peileihin 19. Jälkimmäiset kuvatut seikat omalta osaltaan aikaansaavat sen, että Kuvien 7 ja 8 laitemallissa valoputkeen johdetut valon säteet 1(1), jos niitä ei edellä mainituilla valon-sulkimilla mitenkään säädetä, etenevät sen ··· läpi takaisin heijastumatta.

• · · • ♦ • · ···

Keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti mekaanisesti säädettävän valon-himmentimen » ·*·.· valoputken tai sen putkirakenteiden 7 tai 31 peilien 5 tai 19 kaareutuminen • a *:*SäO kolmiulotteisesti tai tasossa, valon sisääntuloaukon 8 tai 26 ja valon ulostuloaukon 9 119031 9 tai 27 välillä, aikaansaa sen, että valoputkeen johdetut valon säteet 1(1] sekä valoputkessa etenevät valonsäteet 1(2)-1(4) pyrkivät, sironnan seuraksena, jakautumaan tasaisesti valoputken sisäosan poikkileikkaus-tasoalueelle X*Y tai Z*Y, joka on kohtisuorassa valoputken kulkulinjaa vasten (Kuvat 2, 3, 7 ja 8). Tämä perustuu siihen, että valoputkessa keskinäisesti saman suuntaisesti tai eri S suuntaisesti rinnan etenevät valon säteet osuvat eri tulokulmilla valoputken sisäosan peilien eri kohtiin 5 tai 19 ja vastaavasti heijastuvat niistä eri lähtökulmilla, koska peilien 5 tai 19 eri kohtien heijastustasot muuttuvat toisistaan poikkeavasti ja yksilöllisesti valoputken etäisyyden funktiona sen kulkulinjan suuntaisesti, mikä valon sironnan periaate on esitetty Kuvassa 11 valon säteille 1" ja 1”'. Valoputken 10 sisälle, sen eri kohtiin, sijoitetut valoa läpäisevät ja pinnoiltaan epätasaiset valon-sirontalevyt 10(1)-10(4) (Kuvat 2, 3 ja 7) tai 10 (Kuva 6) saavat osaltaan aikaan valoputkeen johdettujen valon säteiden 1(1) ja valoputkessa etenevien valon säteiden 1(2)-1(4) siroamista valoputken poikkileikkaus-tasoalueelle X*Y tai Z*Y.

Kuten Kuvassa 6 on esitetty valon säteet l-VI osuessaan valon-sirontalevyn 10 15 vastakkaisten pintojen 10' ja 10" toisistaan eroaviin kohtiin jatkavat kulkuaan jälkimmäisestä pinnasta 10” yksilöllisesti suuntaansa muuttaneina valon säteinä Γ-VI’. Edellä kuvatuista valon sirontaa aiheuttavista tekijöistä johtuen valoputken sisäosan jonkin tietyn kohdan poikkileikkaus-tasoalueen ΧΎ tai Z*Y eri osa-alueista * · [··*, lähtöisin olevat valon säteet, kulkiessaan valoputkessa kohden valon • · ,*:2j0 ulostuloaukkoa 9 tai 27, pyrkivät jakautumaan tasaisesti sitä seuraavalle .·**. poikkileikkaus-tasoalueelle X*Y tai ΖΎ, ja valon sironnan määrä valoputkessa ·*· :suurenee jatkuvasti siirryttäessä valon sisääntuloaukosta 8 tai 26 kohti sen »»· ulostuloaukkoa 9 tai 27 (Kuvat 2 ja 7). Keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti on ··· lisäksi olennaista, että valoputkeen johdetut valon säteet 1(1) etenevät sen läpi !.ϊ)ί5 takaisin heijastumatta kun valoputken peilien 5 tai 19 minkä tahansa kahden • · · peräkkäisen heijastumispistettä vastaavien tasojen välinen kulma on pienempi kuin :***; yhdeksänkymmentä astetta. Edellä kuvatut seikat mahdollistavat sen, että ·*· ·:**: laitteesta johdettavissa oleva valomäärä suhteessa siihen johdettuun valomäärään : on pienennettävissä kerrannaisesti (Kuva 1) erillisillä valon säteiden 1 (1)-1 (4) kulkua, • · •••iPO s.o. valomäärää, kontrolloivilla valon-sulkimilla 4{1)-4(4) tai 28(1)-28(4), jotka on 119031 ίο asetettu valoputken sellaisiin kohtiin missä valonlähteestä (ei esitetty) lähteneet valon säteet 1(1) tai jonkin toisen valon-sulkimen 4(1)-4(4) tai 28(1)-28(4) aukosta ä/-^' tai ‘a’ lähteneet valon säteet 1(2)-1(4) tai 1 ovat sironnan johdosta jakautuneet tasaisesti, tai mahdollisimman tasaisesti, mainittujen valon-sulkimien 4(t)-4(4)l 4, 28(1)-28(4) tai 28 kehysrakenteen 2 rajaamassa tasoalueessa X*Y tai Z*Y (Kuvat 1,4, 5, 9 5 ja 10). Edellä kuvattua tarkoitusta edistää se että, valoputken tai putkirakenteen 7 tai 31 kaareutumisesta johtuen, kukin neljä erillistä valon-suljinta 4(1)-4(4) tai 28(1)-28(4) sekä neljä erillistä valon-sirontalevyä 10(1)-10(4), ovat asennettu sellaisin kohtiin valoputkessa, että valonsäteiden johtuminen valon-sulkimelta 4(1)-4(3) tai 28(.,)-28(3) seuraavalle, valon-sirontalevyltä 10(1)-10^ seuraavalle tai valonlähteestä (ei 10 esitetty) ensimmäiselle valon-sirontalevylle 10(1) valon-sulkimelle 4(1) tai 28(1} on mahdollista vain epäsuorasti, heijastumalla peilien 5 tai 19 kautta (Kuvat 2 ja 7).

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä kuvatuista poikkeavia ratkaisuja. Niinpä mekaanisesti säädettävän valon-himmentimen valon-sulkimien ja valon- 15 sirontalevyjen lukumäärä on rajoittamaton, valoputken kaareutuminen valon sisääntuloaukon ja valon ulostuloaukon välillä on rajoittamaton sekä valoputken sisäosan poikkipinta-alan muoto tai koko sen eri kohdissa on rajoittamaton.

•v. Esimerkiksi suoran valoputken sisäosaan, jonka poikkileikkausala on ympyrän • · muotoinen, voi olla sijoitettuna viisi mekaanisesti säädettävää valon-suljinta sekä • · · viisi valon-sirontalevyä peräkkäin niin, että yksi valon-sirontalevy edeltää aina yhtä :[**: valon-suljinta. Kuvattuun mekaanisesti säädettävään valon-himmentimeen voi vaihtoehtoisesti kuulua ainoastaan valon-suljin tai valon-sulkimia ilman valon- • ♦ « sirontalevyä tai valon-sirontalevyjä. Valon-sulkimen ja valon-sirontalevyn rakenteet ovat rajoittamattomat. Valon-sulkimena, tai yleisesti valomäärän säätäjänä, voi · · '••25 toimia mikä tahansa sellainen ratkaisu, joka aikaansaa sen, että ko. yksiköstä • · * • · *·;·* johdettavissa olevan valon määrä on pienempi tai yhtäsuuri kuin valon määrä joka • · · on siihen johdettu, mieluummin muuttamatta näin säädettävän valon aallonpituus-intensiteetti jakaumaa. Valon-sirontalevynä, tai yleisesti valon-siroajana, voi toimia mikä tahansa sellainen ratkaisu, joka aikaansaa sen, että ko. yksiköstä "*3O johdettavissa olevien valon säteiden suhteellinen hajasuuntautuminen eli sironta on 11 119031 suurempi kuin niillä valon säteillä, jotka on johdettu valon-sirontalevyyn tai valon-siroajaan, mieluummin muuttamatta näin säädettävän valon aallonpituus-intensiteetti jakaumaa. Valoputken sisäosan valoa heijastava materiaali on rajoittamaton: se voi olla esimerkiksi valoa heijastavaa hopealangasta tehtyä kangasmaista materiaalia tai valkoista Teflonia. Valoputken sisäosan valoa S heijastavan materiaalin pintarakenne on vapaa; se voi olla esimerkiksi epätasainen mikä tekijä aikaansaa valon sirontaa. Valoputki voi sisältää myös useampaa kuin yhdentyyppistä valoa heijastavaa materiaalia. Tekniikka säädettävän valon ohjaamiseksi valon-sulkimelta ja/tai valon-sirontalevyltä toiselle on rajoittamaton: valoa voidaan johtaa kohteesta toiseen esimerkiksi valokuiduilla tai valosauvoilla, 10 akromaattisilla prismoilla sekä linsseillä.

15 * * · • · · • · • · • · · • · • · • · · • · · : 20 «*· • · • · »•i • · · • · · ··» • · « • · • · • · · * · · »25 • · » * · • * • * * *·· • · • · • •f • · • · • * · • ·· • · "*5b

Claims (16)

1. Mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, joka käsittää -putkirakenteen (7), joka kaareutuu sen toisessa päässä olevan avoimen valon 5 sisääntuloaukon (8) ja toisessa päässä olevan avoimen valon ulostuloaukon (9) välillä, -peilejä (5), 10 -valon-sulkimia (4), joiden kunkin suorakaiteenmuotoisen kehysrakenteen (2) rajaama avoin tasoafue (X*Y) on peitettävissä halutussa määrin valon-suljinlevyilä (3) siirtämällä sitä jollain mekaanisella välityksellä, yhden linjan (11) suuntaisesti, kehysrakenteen (2) päällyskappaleessa (12) olevan aukon (17) kautta, reunakappalaiden (6) sisäpinnoilla oleviin uriin (14), tarvittaessa aina 15 pohjakappaleen sisäpinnalla olevaan uraan (15) asti, sekä -valon-sirontalevyjä (10), joiden molemmat pinnat sisältävät toisistaan eroavia kohteita ja jotka päästävät lävitseen valoa siten, että valon-sirontalevyn (10) toisesta • · .*·*. pinnasta (10M) lähtevät valon säteet ovat hajasuuntautuneet suuremmassa määrin • · · j'j?9 kuin ne valon säteet jotka ovat osuneet vastapuolen pintaan (10*), • ·· • · • · M· ;>:*\· tunnettu siitä, että putkirakenteen (7) sisään, kohtisuoraan sen kulkulinjaa vasten, on sijoitettu neljä erillistä valon-suljinta (4(1)-4(4), 4) sekä neljä erillistä valon-sirontalevyä (10(1)-10(4), 10) siten, että siirryttäessä valon sisääntuloaukosta (8) m \:25 kohden valon ulostuloaukkoa (9) kutakin valon-sirontalevyä (10) seuraa aina yksi * · · :···* valon-suljin (4) sekä siten, että valon säteiden johtuminen valon-sulkimelta (4) seuraavalle, valon-sirontalevyltä (10) seuraavalle, sekä valonlähteestä ensimmäiselle valon-sirontalevylle (10(1)) tai valonsulkimelle 4(1), on mahdollista vain heijastumalla peileistä (5), joilla putkirakenteen (7) sisäpinta on päällystetty • ♦ ·:*&) kauttaaltaan niin, että niiden valoa heijastava pinta on putkirakenteen (7) sisäosaan 13 119031 päin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, tunnettu siitä, että putkirakenne (7) on valmistettu puusta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, tunnettu siitä, että putkirakenne (7) on valmistettu muovista.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, tunnettu siitä, että valon-sulkimen (4) kehysrakenne (2) on valmistettu puusta. 10

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, tunnettu siitä, että valon-sulkimen (4) kehysrakenne (2) on valmistettu muovista.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, tunnettu siitä, että valon-sulkimen (4) valon-suljinlevy (3) on valmistettu puusta.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, • · * · tunnettu siitä, että valon-sulkimen (4) valon-suljinlevy (3) on valmistettu ··· muovista.

• · * • · * · • · * : 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, • · · • * · tunnettu siitä, että valon-sirontalevy (10) on valmistettu värittömästä lasista. * \:*25

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, • · · *···* tunnettu siitä, että putkirakenteen (7) sisäosan poikkileikkausalueen koko on • · · rajoittamaton sen eri osissa, valon sisääntuloaukon (8) ja valon ulostuloaukon välillä. • » • · · • · · * * *"30

10. Patenttivaatimukseni mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, 14 119031 tunnettu siitä, että putkirakenteen (7) sisäosan poikkileikkausalueen muoto on rajoittamaton sen eri osissa, valon sisääntuloaukon (8) ja valon ulostuloaukon välillä.

11. Patenttivaatimusten 1, 9,10 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-5 himmennin, tunnettu siitä, että putkirakenteen (7) kaareutumisaste on rajoittamaton sen eri kohdissa, valon sisääntuloaukon (8) ja valon ulostuloaukon (9) välillä.

12. Patenttivaatimusten 1 ja 9-11 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-10 himmennin, tunnettu siitä, että siihen kuuluu ainakin yksi valon-suljin (4).

12 119031

13. Patenttivaatimusten 1 ja 9-12 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, tunnettu siitä, että siihen voi kuulua yksi tai useampi valon-sirontalevy (10).

14. Patenttivaatimusten 1 ja 9-13 mukainen mekaanisesti säädettävä valon-himmennin, tunnettu siitä, että putkirakenteen (7) valon ulostuloaukko (9) on yhdistetty toisen putkirakenteen (7) valon sisääntuloaukkoon (8).

• • · · · • · • · · :'$<$ 15. Patenttivaatimusten 1 ja 9-14 mukainen mekaanisesti säädettävä valon- himmennin, tunnettu siitä, että useampi kuin kaksi putkirakennetta (7) on yhdistetty toisiinsa. • · · • · • · • · ·

16. Patenttivaatimusten 1 ja 9-15 mukainen mekaanisesti säädettävä valon- :.J25 himmennin, tunnettu siitä, että putkirakenteet (7) ovat yhdistettävissä toisiinsa • · · *·»* vapaasti. • · · • · φ · ··· • · • · • · · • k · • I •:*3C 119031 Patentkrav 15