FI88240B

FI88240B - Lighting effect system

Info

Publication number: FI88240B
Application number: FI920445A
Authority: FI
Inventors: Kalervo Virtanen
Original assignee: Kalervo Virtanen
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1992-12-31
Also published as: FI920445A0; FI88240C

Abstract

Lighting effect system which comprises at least one gas discharge tube L1, L2, L3, L4 and a voltage source PS1, PS2, PS3, PS4 connected to this and controlled by a control signal, for generating a light column within the gas discharge tube L1, L2, L3, L4. Each gas discharge tube L1, L2, L3, L4 is connected to the voltage source PS1, PS2, PS3, PS4 only via one electrode 2 and the voltage source PS1, PS2, PS3, PS4 is adjustable in relation to the time as a result of the control from an alternating control voltage. <IMAGE>

Description

1 882401 88240

ValoefektijärjestelmäLight Effect System

Keksintö koskee valoefektijärjestelmää, joka käsittää ainakin yhden valonlähteen ja siihen kytketyn ohjaus-5 signaalilla ohjatun jännitesyötön.The invention relates to a light effect system comprising at least one light source and a voltage-controlled voltage supply connected thereto.

Huvitilaisuuksia, esimerkiksi diskoja, varten on kehitetty sähköisiä näyttölaitteita, joiden avulla on mahdollista havainnollistaa musiikin tahtia, voimakkuutta ja taajuutta. Tällaiset näyttölaitteet toimivat esimerkiksi 10 siten, että musiikin tietty taajuus ohjaa tiettyä va laisinta. Lamppu palaa silloin, kun musiikissa esiintyy sitä vastaava taajuus. Mikäli lamppu on hehkulamppu sen valovoima on usein asetettu riippumaan musiikin voimakkuudesta. Eri taajuuksia vastaavat lamput voivat olla eri 15 värisiä. Nämä näyttölaitteet voivat olla rakenteeltaan joko sellaisia, joissa kutakin musiikin taajuutta vastaava lamppu on sijoitettu erilleen muista lampuista tai sellaisia, joissa kyseiset lamput on sijoitettu valopaneeliin, jossa lamput ovat rinnakkain. Lamppuina käytetään ta-20 vanomaisimmin hehkulamppuja.For entertainment events, such as discos, electronic display devices have been developed to illustrate the tempo, volume, and frequency of music. Such display devices operate, for example, so that a certain frequency of music controls a certain light. The lamp lights up when the corresponding frequency appears in the music. If the lamp is an incandescent lamp, its brightness is often set to depend on the intensity of the music. Lamps corresponding to different frequencies can be in 15 different colors. These display devices may be of a design in which the lamp corresponding to each frequency of music is located separately from the other lamps or in which those lamps are placed on a light panel in which the lamps are in parallel. The most commonly used lamps are incandescent lamps.

Hehkulamppuja käytettäessä on ongelmana lamppujen suuri tehonkulutus, nopea loppuunpalaminen ja se, että mikäli halutaan suuri valaiseva pinta, jonka suuruutta halutaan äänenvoimakkuuden muuttuessa muuttaa, joudutaan 25 jokaisen taajuuden ilmaisemiseen käyttämään useita, esi merkiksi pylvääksi sijoitettuja, hehkulamppuja, joista jokaisella on tällöin oltava oma jännitteensyöttönsä ja ohjauksensa.The problem with incandescent lamps is the high power consumption of the lamps, their rapid burn-out and the fact that if a large illuminating surface is to be changed as the volume changes, a number of incandescent lamps, e.g. cueing.

On myös tunnettua, että valoefektilaitteiden valon-30 lähteenä käytetään kaasupurkausputkia, erityisesti neon- putkia, jolloin näitä lamppuja sytytetään ja sammutetaan musiikin tahdissa siten, että ainakin yksi kokonainen lamppu syttyy kerrallaaan.It is also known to use gas discharge tubes, in particular neon tubes, as the light source for light effects devices, in which case these lamps are switched on and off in step with the music so that at least one complete lamp is lit at a time.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uuden-35 tyyppinen valoefektijärjestelmä.The object of the present invention is to provide a new-35 type light effect system.

2 88240 Tämä uudentyyppinen valoefektijärjestelmä saavutetaan keksinnönmukaisella järjestelyllä, joka on tunnettu siitä, että käytetty valonlähde on kaasupurkausputki, jonka jännitteensyöttö on kytketty ainoastaan toiselle elekt-5 rodille.2 88240 This new type of light effect system is achieved by an arrangement according to the invention, characterized in that the light source used is a gas discharge tube, the voltage supply of which is connected only to the second electrode.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kun kytketään kaasupurkausputki teholähteeseen vain toisen elektrodinsa kautta kaasupurkausputki ei syty normaalilla tavalla, vaan siihen syntyy valopatsas, jonka pituus vaihte-10 lee syöttöjännitteen mukaisesti. Yksinkertaisimmillaan kaasupurkausputken toinen elektrodi voidaan jättää kytkemättä, toisin sanoen avoimeksi. Tietyn pituisen valopat-saan synnyttämiseen tarvittavaa ohjausjännitettä voidaan kuitenkin pienentää kytkemällä kaasupurkauslampun se 15 elektrodi, jota ei ole kytketty syöttöjännitteeseen, joko maahan tai asettamalla kaasupurkausputken läheisyyteen johtava kappale, joka on kytketty joko maahan tai sopivaan oh j aus jännitteeseen.The invention is based on the idea that when the gas discharge tube is connected to the power supply only through its second electrode, the gas discharge tube does not ignite in the normal way, but a light column is generated, the length of which varies according to the supply voltage. In its simplest form, the second electrode of the gas discharge tube can be left unconnected, i.e. open. However, the control voltage required to generate a light column of a certain length can be reduced by connecting the electrode 15 of the gas discharge lamp which is not connected to the supply voltage, either to ground or by placing a conductive body in the vicinity of the gas discharge tube connected to either ground or a suitable control voltage.

Tällaisen valoefektijärjestelmän etuna on se, että 20 kaasupurkauslampun, tyypillisesti neonlampun, valaisevan pinnan, eli valopatsaan, korkeutta tai pituutta on mahdollista portaattomasti muuttaa esimerkiksi musiikin- tai äänenvoimakkuuden mukaan. Esimerkiksi kun valoefektiä ohjaava ääni on voimakas, edullisesti tietyllä taajuudella, 25 kaasupurkauslampun sisällä oleva valopatsas on korkea, ja vastaavasti kun ääni on heikko, kaasupurkauslampun sisällä oleva valopatsas on matala.The advantage of such a light effect system is that the height or length of the illuminating surface of the gas discharge lamp, typically a neon lamp, i.e. the light column, can be infinitely changed according to, for example, music or volume. For example, when the sound controlling the light effect is strong, preferably at a certain frequency, the light column inside the gas discharge lamp is high, and correspondingly when the sound is weak, the light column inside the gas discharge lamp is low.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 30 kuvio 1 esittää kaasupurkausputkea, kuvio 2 esittää kaasupurkausputkea, jonka toinen elektrodi on kytketty maahan, ja jonka läheisyyteen on asennettu johtava kappale, kuvio 3 esittää kaasupurkausputkea, jonka läheisyy-35 dessä olevaan johtavaan kappaleeseen on kytketty oh- 3 88240 jausjännite, kuvio 4 esittää kaasupurkausputkea, jonka läheisyydessä oleva johtava kappale on kytketty kaasupurkauslampun syöttöjännitelähteeseen, 5 kuvio 5 esittää kaasupurkauslampuista koottua valo- paneelia, jota ohjataan audiosignaalin eri taajuuskaistat erottavasta suodattimesta saaduilla signaaleilla, kuvio 6 esittää kaasupurkauslampuista koottua valo-paneelia, jossa on useita erillisellä ohjauksella varus-10 tettuja kaasupurkausputkia, kuvio 7 esittää ylhäältäpäin katsottuna kahta kaasupurkausputkea, joiden läheisyydessä on johtavia kappaleita, eli heijastavia levyjä ja heijastavia folioita.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a gas discharge tube, Fig. 2 shows a gas discharge tube with a second electrode connected to the ground and in the vicinity of which a conductive body is mounted, Fig. 3 shows a gas discharge tube connected to a conductive body Fig. 3 shows a gas discharge tube in the vicinity of which a conductive body is connected to the supply voltage source of the gas discharge lamp, Fig. 5 shows a light panel assembled from the gas discharge lamps, controlled by with a plurality of separately controlled gas discharge tubes, Figure 7 shows a top view of two gas discharge tubes with conductive bodies in the vicinity, i.e. reflective plates and reflective folios.

Keksinnölle tyypillisessä, kuviossa 1 esitetyssä, 15 ratkaisussa kaasupurkausputkia 1 syötetään poikkeukselli sesti vain toiselta elektrodilta 2 vaihtelevalla jännitteellä Ujy joka on edullisesti alueella 50V - lkV. Alin jännitteen arvo antaa lyhimmän valopatsaan, minkä jälkeen tietty jännitteen muutos Δϋ^ aiheuttaa tietyn valo-20 patsaan pituudenmuutoksen Δ1. Jännitteen maksimiarvolla saadaan koko kaausupurkausputken pituinen valopatsas. Suhde Δ1/Δϋ^ on yleensä samalla kaasupurkausputkityypillä vakio, joten kaasupurkausputken pituus, eli haluttu valo-patsaan maksimipituus, määrää yleensä jänniteen vaihte-25 lualueen ylärajan. Kaasupurkauslampun 1 toinen elektrodi 3 on jätetty vapaaksi. Edullisessa suoritusmuodossa, joka on esitetty kuviossa 2, on kaasupurkausputken 1 elektrodi 3, joka aikaisemmassa oli jätetty kytkemättä jännitelähteeseen U. nyt kytketty maihin. Tällä ratkaisulla voidaan • ; i «1* / 30 parantaa kaasupurkausputken "herkkyyttä", toisin sanoen kasvattaa suhdetta ΔΙ/Δϋ^. Käytännössä tämä merkitsee jännitteen vaihtelualueen ylärajan alenemista. Kaasupurkausputken 1 herkkyyttä Δ1/Δϋ^ voidaan parantaa myös sijoittamalla kaasupurkausputken 3 rinnalle johtava kappale 35 5, esimerkiksi heijastelevy tai -folio, joka voi olla maa- 4 38240 doitettu, kuten kuviossa 2, tai kytketty sopivaan potentiaaliin U3, kuten kuviossa 3 on esitetty. Potentiaali U3 voi olla suuruudeltaan samanlainen kuin itse kaasupurkaus-lampun 1 ohjauksena käytetty jännite U^. Tämä on esitetty 5 kuvassa 3. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että kytketään kyseinen johtava kappale 5, kuten kuvassa 4 on esitetty, itse kaasupurkauslampun 1 ohjausjännitteen toiseen, vastakkaiseen, napaan 6 .In the solution 15 typical of the invention, shown in Fig. 1, the gas discharge tubes 1 are exceptionally supplied only from the second electrode 2 with a variable voltage Ujy, which is preferably in the range 50V to lKV. The lowest voltage value gives the shortest light column, after which a certain voltage change Δϋ ^ causes a certain light-20 column length change Δ1. The maximum value of the voltage gives a light column the length of the entire discharge tube. The ratio Δ1 / Δϋ ^ is usually constant for the same type of gas discharge tube, so the length of the gas discharge tube, i.e. the desired maximum length of the light column, usually determines the upper limit of the voltage switch range. The second electrode 3 of the gas discharge lamp 1 is left free. In the preferred embodiment shown in Fig. 2, the electrode 3 of the gas discharge tube 1, which was previously left unconnected to the voltage source U. is now connected to ground. This solution can •; i «1 * / 30 improves the" sensitivity "of the gas discharge tube, i.e. increases the ratio ΔΙ / Δϋ ^. In practice, this means lowering the upper limit of the voltage range. The sensitivity Δ1 / Δϋ ^ of the gas discharge tube 1 can also be improved by placing a conductive body 35 5, for example a reflective plate or foil, which can be grounded as in Fig. 2 or connected to a suitable potential U3, as shown in Fig. 3. The potential U3 can be similar in magnitude to the voltage U1 used to control the gas discharge lamp 1 itself. This is shown 5 in Fig. 3. This can be realized, for example, by connecting said conductive body 5, as shown in Fig. 4, to the second, opposite, terminal 6 of the control voltage of the gas discharge lamp 1 itself.

Kuvio 5 esittää kaasupurkaus lampuista L^, L2, L3, 10 L4 koottua valopaneelia, jossa kaasupurkauslamput on asennettu toistensa läheisyyteen. Valopaneelia ohjaa audiosignaali AUDIO. Kaistanpäästösuodatin S, esimerkiksi oktaa-visuodatin, erottaa audiosignaalista taajuusalueet tai -komponentit f^, f2, f3, f4 ja muodostaa niiden tasoon tai 15 voimakkuuteen verrannolloset pienjännitteet u^, u2, u3, u^. Kukin suodattimen antama pienjännite u^ u2, u3, u4 ohjaa erikseen vastaavaa teholähdettä PS3, PS2, PS3, PS^. Teholähteet PSj, PS2, PS3, PS4 synnyttävät ohjausjännitteet v^, v2, v3, v^, jotka muunnetaan suurjännitemuunta-20 jilla T3, T2, T3, T4 kaasupurkausputkien , L2, L3, ohjausjännitteiksi U3, U2, U3, U4· Täten kunkin kaasupur-kausputken ohjausjännite U^, U2, U3, U4 ja siten myös kuhunkin kaasupurkausputkeen syntyvän valopatsaan korkeus vastaa tietyn taajuuskomponentin ff2, f3, f4 tai taaju-25 uden voimakkuutta. Vaihtoehtoisesti järjestelmä voi käsittää ryhmiin asetettuja kaasupurkausputkia, joista jokaisella ryhmällä on oma oh jaus jännitteensä U^, U2, U3 taiFigure 5 shows a light panel assembled from the gas discharge lamps L1, L2, L3, 10 L4, in which the gas discharge lamps are mounted in close proximity to each other. The light panel is controlled by the audio signal AUDIO. A bandpass filter S, for example an octave filter, separates the frequency ranges or components f1, f2, f3, f4 from the audio signal and generates low voltages u1, u2, u3, u4 proportional to their level or intensity. Each low voltage u ^ u2, u3, u4 provided by the filter separately controls the corresponding power supply PS3, PS2, PS3, PS ^. The power supplies PSj, PS2, PS3, PS4 generate control voltages v ^, v2, v3, v ^, which are converted by the high-voltage transformers T3, T2, T3, T4 into the control voltages of the gas discharge tubes, L2, L3, U3, U2, U3, U4 the control voltage U1, U2, U3, U4 of the gas discharge tube and thus also the height of the light column generated in each gas discharge tube corresponds to the intensity of a certain frequency component ff2, f3, f4 or frequency-25. Alternatively, the system may comprise gas discharge tubes arranged in groups, each group having its own control voltage U1, U2, U3 or

VV

Kuvio 6 esittää useita yhtenäiseksi valopaneeliksi 30 kytkettyjä kaasupurkausputkia 63,... 78, jotka on sijoitettu rinnakkain siten, että kutakin kaasupurkausputkea ohjaavan audiosignaalin taajuus tai taajuusalue F suurenee siirryttäessä valopaneelin kaasupurkauslampuissa 63,... 78 oikealle, ja toisaalta kuhunkin kaasupurkausputkeen synty-: 35 vän valopatsaan 79 korkeus ilmaisee sitä vastaavan taa- 5 88240 juuskomponentin äänenvoimakkuuden Ä. Valopaneeliksi kytkettyjen kaasupurkausputkien antamaa efektiä voidaan suurentaa käyttämällä kutakin kaasupurkausputkea ohjaavan audiosignaalin taajuuksien tai taajuusalueiden F ilmaise-5 misessa erivärisiä kaasupurkausputkia.Fig. 6 shows a plurality of gas discharge tubes 63, ... 78 connected in a single light panel 30, arranged in parallel so that the frequency or frequency range F of the audio signal controlling each gas discharge tube increases as the light panel gas discharge lamps 63, ... 78 move to the right, and to each gas discharge tube The height 79 of the light column 79 indicates the volume Ä of the corresponding rear hair component. The effect of the gas discharge tubes connected as a light panel can be increased by using different color gas discharge tubes in detecting the frequencies or frequency ranges F of the audio signal controlling each gas discharge tube.

Kuvio 7 esittää valoefektijärjestelmän, jossa on kaasupurkausputken 80 läheisyyteen sijoitettu johtava kappale, eli heijastelevy 81 ja heijastavia folioita 82. Kaasupurkausputken kehittämä valo heijastuu heijastelevystä 10 81 heijastaviin folioihin 82, joista valo heijastuu kat sojaan päin 83.Fig. 7 shows a light effect system with a conductive body disposed in the vicinity of the gas discharge tube 80, i.e., a reflective plate 81 and reflective foils 82. The light generated by the gas discharge tube is reflected from the reflective plate 10 81 to reflective foils 82.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen valoefektijärjestel-15 mä vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Vaikka keksintöä onkin edellä selitetty lähinnä huvitilaisuuksien efektijärjestelmien yhteydessä, voidaan valoefektijärjestelmää käyttää muunkinlaista valoefektijärjestelmää varten. Eräs käyttöesimerkki voisi olla musiikin havainnol-20 listaminen esimerkiksi kuuroille.The drawings and the related explanation are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the light effect system according to the invention may vary within the scope of the claims. Although the invention has been described above mainly in connection with entertainment effect systems, the light effect system can be used for other types of light effect systems. One example of use could be the listing of music observation-20 for the deaf, for example.

Claims

6 88240

A light effect system comprising at least one light source and a voltage supply controlled by a control signal 5, characterized in that said at least one light source is a gas discharge tube (1), such as a neon tube, the voltage supply of which is connected only to the second electrode (2) of the gas discharge tube.

Light effect system according to Claim 1, characterized in that the end of the gas discharge pipe to which no voltage supply (3) is connected is earthed.

Light effect system according to Claim 1, characterized in that the end (3) of the gas discharge tube 15 to which no voltage supply is connected is open.

Light effect system according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that in the vicinity of the gas discharge pipe (1) there is a conductive body (5) which is connected to ground or to a control voltage (Ug).

Light effect system according to Claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the voltage supply of the gas discharge tube (L 1, L 2, L 2,) comprises, according to the control signal of the voltage source to be controlled (PS 1, PS 2, PS 8, PS 4), , V2, Vg,) 25 and to convert said alternating voltage (v1, Vg, Vg, v4) of the high voltage transformer (T1, Tg, Tg,) into a high voltage (Ug, Ug, Ug, U4) supplied to the gas discharge tube (Lg, Lg , Lg, L4) to the second electrode (2), and that the maximum supply voltage of the gas discharge tube is dimensioned so as to provide a light column along the entire length of the gas discharge tube (Lg, Lg, Lg, L4). Light effect system according to Claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the voltage supply (2) of the gas discharge tube (1, Lg, Lg, Lg, L4) is controlled according to the frequency of the music or the volume of the music. 7 88240

Light effect system according to Claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the voltage supply (2) of the gas discharge tube (1, L 1, L 2) is controlled depending on the level of the audio signal.

Light effect system according to Claim 6 or 7, characterized in that the voltage supply (2) of the gas discharge tube (1,, L2, Lg, L4) is controlled according to a certain frequency-band-filtered frequency or frequency band signal level of the audio signal.

A light effect system according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized in that the light effect system comprises a light panel consisting of a plurality of gas discharge tubes (L 1, L 2, L 2, L 2) arranged in parallel, each with a separate voltage-15 test supply, or that the light effect system comprises gas discharge tubes arranged in groups, each group having its own separate voltage supply.

A light effect system according to any one of the preceding claims, characterized by filter means 20 (S) for filtering a certain frequency or frequency band to control a gas discharge pipe (1, 1, L 2, L 2) or a group of gas discharge pipes, and each of the gas discharge pipes or groups thereof the frequency or frequency range of the controlling audio signal. 8 88240