FI75043B - Faergfiltercell. - Google Patents

Description

75043

VÄRISUODINKENNO

Keksinnön kohteena on valosuodatin lähes minkä tahansa värisävyn synnyttämiseksi suodatinta kääntämällä.

5

Varsinkin näyttämövalaistukseen käytettävien valonheit-timien lähettämän valon värin muuttaminen tapahtuu yhä pääasiassa ns. semaforilaitteella, joka käsittää muutamia heittimestä lähtevän valokeilan eteen käännettäviä 10 yksivärisiä valosuodinkalvoja. Eräissä laitteissa erilliset suodinkalvot on yhdistetty pitkäksi nauhaksi, jota voidaan kelata edestakaisin heittimen edessä. Molemmille suodintyypeille on ominaista, että niiden avulla pystytään käytännössä synnyttämään vain harvoja edeltä-15 käsin valittuja värejä.

On yleisesti tunnettua, että yhdistämällä vaihtelevissa suhteissa vähintään kolmea sopivasti valittua perusväriä saadaan syntymään periaatteessa mikä hyvänsä ihmis-20 silmän näkemistä väreistä. Tätä ilmiötä käytetään mm.

väritelevision kuvan muodostuksessa hyväksi; yhdistettävinä väreinä ovat punainen, sininen ja vihreä.

Monenlaisia kolmen perusvärin yhdistelyyn perustuvia vä-25 rivalonheittimiä on kehitetty. Useimmissa (patenttijulkaisut EP 00 08 639, DT 25 50 891 ja GB 21 23 941) värien yhdistely tapahtuu puoliläpäisevien peilien tai pris-mapintojen avulla. Tällaisten menetelmien heikkoutena on paitsi monimutkainen rakenne myös heijastumisissa ja 30 läpäisyissä tapahtuva huomattava valotehon menetys.

Eräässä heitintyypissä (patenttijulkaisu DE 27 24 304) värien synnyttäminen tapahtuu kolmella yhdensuuntaisella erivärisellä suodinliuskalla, joita voidaan toisis-35 taan riippumatta liikuttaa peittämään suurempi tai pie- 2 75043 nempi osa valokeilasta. Tämän menetelmän hankaluutena on saadun valokeilan epätasainen värijakautuma - suotimen jälkeen tarvitaan erityinen himmeä suodatin tai karhea peilipinta värien sekoittamiseksi toisiinsa. On selvää, 5 että tällainen valokeilan tasaaminen synnyttää runsaasti hajavaloa, joten varsinkin haluttaessa kapeaa terävä-rajaista keilaa valohukka on melkoinen.

Käyttökelpoisen menetelmän halutun spektrikaistan erot-10 telemiseksi valonsäteestä tarjoaa myös ns. dichroid-in-terferenssisuodatin. Tällä suodattimella on sellainen ominaisuus, että sen läpäisemä aallonpituuskaista muuttuu valon kulkiessa erisuurissa kulmissa suodinlevyn lävitse. Yhdellä suodinlevyllä ei käytännössä saada kovin 15 puhtaita värisävyjä, joten tällaisia erikseen käännel-täviä levyjä tarvitaan 3-4 kappaletta peräkkäin tyydyttävän värivalikoiman aikaansaamiseksi (patenttijulkaisu EP 01 40 994, sekä parannettu versio US 4 602 321). Myös tämän menettelyn haittapuolia ovat useiden rajapin-20 tojen läpäisyssä tapahtuva valohukka ja varsin mutkikas rakenne, sekä lisäksi menettelyn vaatimat melko kalliit interferenssisuodattimet. Myös tämä heitintyyppi vaatii käytännössä jonkinlaisen värintasaajan ennen objektiivia, *:· sillä valoa ei saada kulkemaan täysin yhdensuuntaisena ·**; 25 tasomaisten suodinlevyjen lävitse ja näinollen eri suun- . .·. tiin kulkevat valonsäteet saavat toisistaan poikkeavan värisävyn.

Keksinnön mukaisella värisuodinkennolla saavutetaan huo-30 mättäviä etuja verrattuna edellä esitettyihin menetelmiin. Valohukka jää pieneksi, sillä suodatettava valo-: ’· keila joutuu kulkemaan vain yhden suodinliuskan lävitse.

Suotimesta saatavaa valoa ei yleensä tarvitse johtaa minkäänlaisen värintasaajan läpi, koska kennossa synty-35 vät eriväriset säteet sekoittuvat jo lyhyellä matkalla toisiinsa synnyttäen homogeenisen värisävyn valaista- 3 75043 vaan kohteeseen. Myös laajaan valokeilaan liittyvä erisuurista läpäisykulmista johtuva värivirhe voidaan lähes täysin eliminoida muotoilemalla suodinkenno sopivaan muotoon. Lisäksi kenno on helppo valmistaa tavanomaisin 5 työstömenetelmin, joten valmistuskustannukset jäävät alhaisiksi. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista patenttivaatimuksessa 1 esitetyt seikat .

10 Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisesti oheiseen piirustukseen viittaamalla.

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvana yhtä värisuodinken-non kolmivärielementtiä, kuvio 2 esittää kolmivärielementeistä koottua värisuo-15 dinkennoa kohtisuoraan edestä katsottuna, kuvio 3 esittää poikkileikkausta värikorjatusta kuperasta kennosta, kuvio 4 esittää poikkileikkausta värikorjatusta kennosta jonka elementtejä on deformoitu, sekä 20 kuvio 5 esittää värikennoa ohjauslaitteineen liitettynä valonheittimeen.

Kuviossa 1 nähdään kolmivärielementin 9 perusmuoto, jossa elementin muodostavat toisiaan vastaan kohtisuoraan 25 asetetut neliömäiset värisuodinliuskat 1, 2 ja 3 (yleensä punainen, sininen ja vihreä). Katkoviivoilla 4 on esitetty havainnollisuuden vuoksi elementti kuutioksi täydennettynä. Se, missä pinta-alasuhteessa eri suodin-liuskat näkyvät, riippuu kulmasta jossa elementtiä kat-30 sotaan. Vaihtelemalla kahta toisistaan riippumatonta kallistuskulmaa (esimerkiksi kiertokulmat akselien 5 ja 6 ympäri), saadaan esiin mielivaltainen kolmen perusvärin yhdistelmä. Kun tällainen kenno asetetaan valokeilaan, siihen kohdistuu kolmen eri värisuodinliuskan vai-35 kutus halutussa suhteessa.

__ ,. Γ" 4 75043

Kuvion 2 mukainen värisuodinkenno syntyy yhdistämällä kuvion 1 esittämiä elementtejä toisiinsa. Kennon suoda-tusvaikutusta voidaan säätää kallistamalla kennoa samaan tapaan kuin yksityistä elementtiäkin. Käytänössä 5 kennon kallistus voidaan hoitaa esim. sopivalla vipu- järjestelmällä joko käsin tai vaikkapa kahden sähkömoottorin avulla.

Kuviossa 3 on esitetty, kuinka kartiomaisesti avautuvan 10 valokeilan 7 tapauksessa tasomaisen värisuodinkennon eri kohdissa syntyvien värisävyjen poikkeamaa voidaan korjata tekemällä kenno 8 sopivalla tavalla kuperaksi. Väripoikkeama voidaan täysin korjata tietyillä kallistuskulmilla, esimerkiksi tekemällä kenno pallomaisesti 15 kaarevaksi jolloin suoraan edestäpäin tulevassa valokeilassa ei kulmavirhettä synny lainkaan. Kuviossa 4 on esitetty vaihtoehtoinen tapa suorittaa kulmakorjaus: sensijaan että koko kenno 8 tehdään kaarevaksi, yksityisiä elementtejä 9 kennon eri kohdissa deformoidaan 20 niin, että niiden projektiot kennoon tulevien valonsäteiden suunnassa ovat identtiset kennon jokaisessa koh-dassa samaan tapaan kuin kuviossa 3 esitetyllä kuperalla kennolla.

· ·'- 25 Kolmivärisuodinkennon erästä käyttösovellutusta on pe- . .·. riaatteellisesti esitetty kuviossa 5. Valonheittimeen 10 on liitetty suodinyksikkö, joka koostuu laitekote-losta 11, mahdollisesta valokeilan tuloaukolle asetetusta lämpösuodatuslasista 12, mahdollisesta valokeilan 30 lähtöaukolle asetetusta väritasaajasta 13, kolmiväri-suodinkennosta 8 jota käännellään sähköisesti ohjatta-: " villa moottoreilla 14, sekä mahdollisesta laitetuulet- timesta 15. Tällaisella kauko-ohjatulla suotimella voi-daan synnyttää - käyttämällä keveästä ja lämmönkestä-···. 35 västä muovista valmistettua suodinkennoa sekä esim. as- 5 75043 kelmoottoreita kennon kääntäjinä - käytännössä minkä värinen valokeila tahansa muutamassa sadasosasekunnissa. Lämpölasin 12 tarkoituksena on absorboida tulevasta valosta suuri osa sen sisältämästä lämpösäteilystä, 5 ja näin suojata kennoa 8 ylikuumentumiselta. Myös tuulettimen 15 tarkoituksena on pääasiassa kennon 8 jäähdyttäminen. Värintasaajana 13 voidaan käyttää esim. himmennettyä lasilevyä; tasaajan käyttö saattaa olla tarpeellista, jos suotimesta ulos tulevan valokeilan 10 aukeamakulma on hyvin suuri.

Edellä esitettyjä sovellutusesimerkkejä ei millään tavalla ole tarkoitettu rajoittamaan keksintöä, vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa 15 monin eri tavoin.

Claims (3)

1. Värisuodinkenno halutun värisävyn tuottamiseksi valokeilasta muuttamalla valon läpäisykulmaa kennossa 5 tunnettu siitä, että kenno koostuu yhdestä tai useammasta kolmen likimain toisiaan vastaan kohtisuoran värisuotimen (1,2,3) muodostamasta kolmivärielementis-tä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen värisuodinkenno tun nettu siitä, että valokeilan värin tasaaminen on toteutettu valmistamalla värisuodinkenno (8) kuperaksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen värisuodinkenno t u n-15 n e t t u siitä, että valokeilan värin tasaaminen on toteutettu deformoimalla kennon (8) eri kohdissa olevia kolmivärielementtejä (9).