JPH10507414A - 改良されたカラーチェンジャー用媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 スクローリングカラーチェンジャー用の可撓性媒体（５２０）とその製作方法。媒体（５２０）は、その長さに沿ってセルの長さが変化するマイヤーロッドを用いてインク（５００，５０２，５０６）を付けることにより、製作される。これは、媒体（５２０）の長さに沿う各位置において大きさの違うインクのセル（５００，５０２，５０６）を残す。インクは、蒸発速度と粘度が注意深く調整された特殊な特性を有している。その粘度は、或る量のならしが発生し、そのならしはセル間の距離に等しいが、一般にセルからセルへのならしは発生しないような程度である。

Description

【発明の詳細な説明】 改良されたカラーチェンジャー用媒体 １．発明の分野 本発明は、スクロール式カラーチェンジャーのための改良された可撓性媒体を 教示する。より明確には、本発明は、その長さを横切って連続可変特性を備えた カラーチェンジャー用媒体を明示している。 ２．背景情報 ステージ照明装置は、カラーフィルターによって着色された光ビームを投射す る。光を着色する別の方法は知られている。 光を着色する一つの方法は、米国特許第４８００４７４号に教示されたように ダイクロイックフィルターを使用する方法である。この技法は、回転可能のカラ ーホイールに多数のダイクロイックフィルターを装着する方式である。この装置 は、カラーホイールが複数の色を十分に用意するため多数のフィルターのための 部屋を夫々有していなければならず、そこにはホイールが回転するための部屋が なくてはならないため、多くのスペースを必要とする。 光を着色するもう一つの方法は、その開示内容を参考のためここに編入した米 国特許第５１２６８８６号に図示説明されているような、スクロール式カラーチ ェンジャーを使用する方法である。 スクロール式カラーチェンジャーは、光路内に所望のフィルター効果を与える ために、二つのスクロール間で材料を移動させる。 スクロールチェンジャーの色媒体の長さを横切ってどのように適当に色を変え るかを決定することに、問題が生じる。米国特許第５１２６８８６号は、フィル ターの長さを横切る色の彩度を変える一つの従来方法を教示している。フィルタ ー材料は、基線彩度をもって形成されている。その上には、ハーフトーンのパタ ーンが置かれている。このハーフトーンパターンは、単位面積当りのパターン要 素の数を調整することにより変えることのできるフィルター効果を、もっている 。 発明の概要 本発明は、連続的に変化する色媒体を用意することにより、この確立された教 示に対抗するものである。色媒体は、フィルム上に沈積される膜の厚さを調節す るため特別に設計された“マイヤーロッド(Meyer Rod)”を使用して形成される 。 本発明によるインク溶液は、粘度と蒸発速度に関して特殊な特性をもっている 。粘度は、少なくとも一つのセルの中にあるインクが次のセルには流れるが、そ のインクが乾くのに要する時間内ではそのインク量より多くは流れないように、 調整されている。これは、勾配軸に沿って厚さが変化する連続した膜を形成する 。 より厚い膜は、より大きい彩度に達した色を供給する。膜の厚さはセル間で変 えることは許されるが、媒体の幅方向には変えてはならない。 図面の簡単な説明 次に、添付図面を参照して、本発明の各種実施例が詳細に説明される。 図１は、本発明により製作された媒体を保持すのに使用される基本的スクロー ルカラー室のレイアウトを示す； 図２Ａ−２Ｈは、最重要色を得るため本発明により使用される二つのスクロー ルの各種位置選定例を示す； 図３は、本発明による基板に材料を塗布する好適手法を示す； 図４は、図３のマイヤーロッドの４−４線に沿う横断面図を示す； 図５は、マイヤーロッドが通過してセルがならされるまでの時間前の基板上の インクのセルを示している中間生成物を示す；そして 図６は、ならされた最終生成物を示す。 好適実施例の説明 図１は、本発明による基本的なスクロールカラーチェンジャーを示す。かかる カラーチェンジャーの作用についての詳細は、米国特許第５１２６８８６号にお いて見いだされる。カラーチェンジャーの第１の媒体１００は、ローラー１０１ とローラー１０２の間に延びている。第２の媒体１０４は、ローラー１０５とロ ーラー１０６の間に延びている。通常どちらの対の二つのローラー（１０１／１ ０２及び１０５／１０６）も、両者を同期運動させる伝動装置例えば１１０によ り制御される。例えば、駆動モーター１１２により、ローラー１０１と１０２は 、カラーチェンジャー材料を所望の位置へ迅速に移動させることができる。 光のビームは、位置１１４によって示されていて、スクロールの二つの現在位 置の組合せにより調節される。カラーチェンジャー能力は、従来の方法により色 の各種組合せによって得られる。 図２Ａ−２Ｈは、各種の色を得るための本発明による種々の方法を示している 。第１のスクロール１００は、図２Ａ−２Ｈの各上部に示されていて、第１の端 部２００に彩度の変化している黄色部分を、中央部２０２に透明部分を、そして 第２の端部２０４に彩度の変化している紫紅色部分を含んでいる。第２のスクロ ール１０４も、第１の端部２０６に紫紅色部分を、中央部２０８に透明部分を、 そして第２の端部２１０に藍色部分を含んでいる。図２Ａは、無色の光ビーム２ １４を得るため二つの透明部分を通過する光ビーム２１２を示している。次に、 図２Ｂは、青色の光ビーム２２０を得るため藍色と紫紅色がどう組み合わされる かを示している。図２Ｃは、藍色の光ビーム２２２を得るため藍色部分と透明部 分の組合せを示している。図２Ｄは、緑色の光ビーム２２４を得るため藍色部分 と黄色部分の組合せを示している。図２Ｅは、黄色の光ビーム２２６を得るため 透明部分と黄色部分の組合せを示している。図２Ｆは、赤色の光ビーム２２８を 得るため紫紅色部分と黄色部分の組合せを示している。図２Ｇは、紫紅色の光ビ ーム２３０を得るため紫紅色が部分と透明部分の組合せを示しており、そして最 後に図２Ｈは、別の青色２３２の光ビームを得るため青色部分と紫紅色部分の組 合せを示している。スクロールは、所望の色の光ビームを得るため適宜位置決め される。 実際のスクロール材料は、特殊な色インクを塗布したポリカーボネート，ポリ エステル又はポリプロピレンから成っている。色インクは、連続塗布を可能にす る調整された蒸発及び粘度特性をもっている。この仕様目的のために、ポリプロ ピレンで裏打ちされたシート上に散布される原料により指定される専門のインク が使用される。インクは、色を構成する染料分子と、その染料分子を溶剤中に保 持するバインダーと、溶剤とを含んでいる。バインダーは、代表的にはポリエス テルである。バインダー中の染料分子は、材料に最終的な色を付与する。溶剤は 、蒸発するまでインクを流動状態に保つ。従って、溶剤が蒸発すると、残った染 料分子とバインダーは完全に乾燥される。 ポリエステルのバインダーは、溶剤をベースとした溶液中にある。溶剤は、メ チル エーテル ケトン（ＭＥＫ）とトルエンを含んでいる。トルエンに対する ＭＥＫの割合は、蒸発速度と塗布溶液の標準化を制御する。ポリエステルフィル ム上のインク厚は色の彩度を制御し、塗膜が厚くなればなる程色の彩度は大きく なる。 溶液の粘度と蒸発速度が調整されていれば、商業上有用なインクであればどれ でも使用することができる。ここで、本発明により使用される好適なインクにつ いて説明する。インクはここで説明されるようなセルの中に入れられて、インク 溶液の粘度は、インクが乾くまでの間の時間内に生じるセル間のインクのならし の総量がセル間の距離と密接に調和するように、調整される。少なくとも一つの セルに対し、インク乾燥前にならされるインクの総量は、セル間の距離と正確に 等しい。 本発明の好適実施例は、特別に構成されたマイヤーロッドを使用して基板にイ ンクを付けるようにしている。従来のマイヤーロッドは、その周りにステンレス スチール製のワイヤーを一端から他端まで蜜に巻き付けたステンレススチール製 の円筒状ロッドを使用していた。インクは、隣接するワイヤー間の空間に保持さ れる。被覆堆積物の量は、ワイヤーの半径又は標準寸法に依存する。代表的には 、被覆は、インク溶液のバットに基板を通してから、全てを然しフィルムのよう なマイヤーロッドがそれを素通りする場合にはワイヤー間の全量を絞り出すため 別のマイヤーロッドを使用することにより、基板に付けられる。ワイヤー湾曲間 の空間は、特定量の溶液を保留することを可能にして、それにより基板上に材料 のセルを残す。別のワイヤー標準寸法のマイヤーロッドは、基板上に別の量の溶 液を残す。各マイヤーロッドは、異なる厚さの材料を残した。 本発明は、その勾配軸に沿って連続的に変化するように基板材料に沿ってイン クを散布するため、特殊なタイプのマイヤーロッドを使用する。本願発明者は、 直径の変化するワイヤーでマイヤーロッドを形成するアイデアを考えた。但し、 本願発明者は、基準寸法を変えた長さのワイヤーを用いたマイヤーロッドを構成 することは、ワイヤーの基準寸法が大きくなると、より大きい円錐形ロッドを造 ることになるため、それ事態実用的でないだろうと、判断した。それ故、本願発 明者は、円筒形に仕上げるためワイヤーの曲率の変化に倣うが半径の変化を補正 しながら、ステンレススチールから直接ロッドを切削するか精密研磨することに した。その結果、本願発明者は、図３の４−４線に沿う横断面が図４に示されて いるような、図３に示されたマイヤーロッドを発明した。 図４は、左端４０２から右端４０４まで全体が同一直径４００のロッドを示し ている。ここで、全体の直径とは、各区画４０６の中心軸４０１に対する最外端 縁の直径を云う。然しながら、各区画の直径は、一端から他端まで変化している 。各区画４０６は三つの座標軸Ｘ，Ｙ及びＲによって定義される。原点は、例え ば、最小の区画４０７の中心点４０８で示されている。それ故、区画４０７は、 Ｘ，Ｙ座標が０.０で、半径Ｒが０.１０である。第２のマイヤーロッド区画４１ ０は、半径０.０１１で、０.０２１，０.００１の位置にある。これらの値は、 正に例示であって、６インチ（約１５.２４cm）のロッドでは、半径０.０２５イ ンチ（約０.６４mm）から始まって、これに続く各区画の半径の増分は０.００１ インチ（約０.０３mm）である。 このマイヤーロッドは、続く二つのマイヤーロッド部分例えば４１０と４１４ の間の隙間４１２にのみインクを保留することを可能にすることにより、作用す る。この部分は半径がより大きくなるので、各隙間に残留するインクの量もより 多くなる。これは、一端４０２においてマイヤーロッドにより保留されるインク 部分は、他端４０４において保留されるインク部分よりも少ないことを意味する 。続く二つのマイヤーロッド区画間の領域により残留せしめられるインクの各部 分は、ここでは、セルと呼ぶことにする。 マイヤーロッドが通過した後の中間生成物は、図５に示された如きものである 。基板５２０上には多数のインクのセルが残る。例えば、セル５０２はセル５０ ０よりも体積が僅かに大きい。勿論、図５はこの現象を誇張して示している。 本発明によれば、インクが乾くのに要する時間内にセル間をならす量が、二つ の最大セルのために必要なならし量と等しくなるような粘度を有するインクが選 択される。然しながら、より一般的には、粘度は、インクが乾くのに要する時間 内のならし量が所望のどの二つのセル間の相違量とも等しいようでなければなら ない。高さ６００は、最高端における最終的にならされた高さを示している。そ れ故、インクが乾く時間内に５０８として示した相違量までならすには、最高レ ベル５０４と最終高さ６００との間に相違が発生しなければならない。これは、 ５００と５０２のような比較的小さい部分におけるセルからセルへの或る程度の ならしを可能にし得る。然しながら、この交換は、総ての部分で若干のならしが 行われることを可能にするが、なお、６０２におけるよりも最高端６００におい てより厚い材料を形成することを可能にする。最も重要なことは、セルからセル へのならしは、厚さと従って色の彩度が勾配軸６０４に沿って変化するように、 最小にされるべきであると云うことである。図６はならし後の各部を示している 。 それ故、インクの特性は決定的である。インク材料の粘度は、固体含有量，染 料及びバインダーに比例する。それは又、固体とバインダーの比率にも比例する 。バインダーは、代表的には、Ｖｉｔｅｌ（商標）のようなポリエステル材料で ある。本願発明者は、一方がＭＥＫとトルエンの組合せである、二つの好適な溶 剤を使用した。これら二つの溶剤の比は、発生する蒸発量を制御する。本願発明 者はまたプロピルアセテート溶剤を使用した。 本発明によれば、インクの特性は、その粘度が調整された量のならしが行われ るべく蒸発時間に対して調整されるように、調節される。図６は、最終的になら された製品を示している。図６において、５００と５０２のような不連続の部分 は、平滑化されて一つの連続部分にされている。高さ６００は図にも示されてい る。部分５０６の高さ５０４は、最後の材料を高さ６００にするため総計６００ まで増大させなければならない。それ故、材料の粘度は、溶剤が蒸発するのに要 する時間中に総計５０８だけレベルを上げ得るようでなければならない。ここで 、幾つかの公式表示例を説明する。黄 色 ： 黄色インク溶液の“固体”部分は次の通り調合される： ８.５％−黄色顔料８３（Ｃ．Ｉ．♯２１１０８） ９１.５％−バインダー（ポリエステル樹脂） 黄色インク溶液の“溶剤”部分は次の通り調合される： １.６０％−エチルアルコール １５.６２％−エチルアセテート ２１.６７％−トルエン ３９.１４％−イソプロピルアセテート その“固体”と“溶剤”は、 ２５.９１％−固体（顔料／バインダー） ７４.０９％−溶剤 の割合で混合される。 この溶液は、♯２Ｚで測定して５７秒の粘度を有するであろう。藍 色 ： 藍色インク溶液の“固体”部分は次の通り調合される： １０.１％−青色１５：４（Ｃ．Ｉ．♯７４１６０） ０.１％−紫色２３（Ｃ．Ｉ．♯５１３１９） ８９.８％−バインダー（ポリエステル樹脂） 藍色インク溶液の“溶剤”部分は次の通り調合される： ．２６％−エチルアルコール ．３０％−エチルアセテート １.７３％−イソプロピルアルコール ２４.６３％−トルエン ７３.０８％−イソプロピルアセテート その“固体”と“溶剤”は、 ２７.５５％−固体（顔料／バインダー） ７２.４５％−溶剤 の割合で混合される。 この溶液は、♯２Ｚで測定して３７秒の粘度を有するであろう。紫紅色 ： 紫紅色インク溶液の“固体”部分は次の通り調合される： ９.６％−ラビンレッド（Rabine Red）（Ｃ．Ｉ．♯２８６２０） ９１.４％−バインダー（ポリエステル樹脂） 紫紅色インク溶液の“溶剤”部分は次の通り調合される： ．２４％−エチルアルコール ．３２％−エチルアセテート １.５４％−イソプロピルアルコール ２３.５０％−トルエン ７４.４０％−イソプロピルアセテート その“固体”と“溶剤”は、 ２８.３０％−固体（顔料／バインダー） ７１.７０％−溶剤 の割合で混合される。 この溶液は、♯２Ｚで測定して６５秒の粘度を有するであろう。 以上、僅かな実施例のみが詳述されたが、当業者は、これらの教示から乖離す ることなしに多くの変形が好適実施例において可能であると云うことを、間違い なく理解するであろう。 かかる総ての変形は、次の請求の範囲内に包含されるべきものである。 本発明は、マイヤーロッドを使用して説明されたが、グラビアシリンダー等を 含むがこれには限定されない、裏打ち材料へのその他のインク印刷技術も、イン クが複数のセルに注入されてセル間をならすことを可能にする限り、インクを沈 積するために使用され得ると言うことが、理解されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒユーレツト，ウイリアム，イー アメリカ合衆国、カリフオルニア州 91101、パサデナ、201 サウス レイク アベニユー、シユート 511、ヒユーレツ ト エレクトロニクス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルム基板を得るステップと； 前記フィルム基板に付けられるべきインクのセル間距離を決定する手段と； 隣接する二つのセル間をならすことを可能にするがインクの乾燥前に隣接する 前記二つのセルを越えてならすことを可能にするのには十分でない、調整された 粘度と蒸発速度の値を有するインク溶液を準備するステップと；そして 前記インク溶液を非乾燥状態で、非乾燥インクがある物理的に区切られた非乾 燥セルを形成するように、前記フィルム基板上に付けるステップと； を含むカラーフィルムを形成する方法。 ２．前記のインクを付けるステップは、勾配軸に沿って参照点からの距離に依存 して前記セル内のインク量を徐々に増加させることを含んでいる、請求の範囲１ に記載の方法。 ３．前記のインク溶液を準備するステップは、最も多量のインクを有している前 記セルの一つが次のセルに対してのみならされてセル間ではならされないように なっている、請求の範囲２に記載の方法。 ４．フィルム基板の第２の部分に第２のインク溶液を付けて、前記フィルム基板 の第１の部分に第１の色を形成し、前記フィルム基板の中央部に色なしの部分を 形成し、且つ前記フィルム基板の第２の部分に第２の色を形成するステップを更 に含んでいる、請求の範囲１に記載の方法。 ５．前記のインクを付けるステップは、セルからセルヘ変化するインク量を付け るステップを含んでいる、請求の範囲１に記載の方法。 ６．前記のインクを付けるステップは、フィルム基板上にインク溶液を付け、そ して、大きさの違う隙間を有するマイヤーロッドを用いて前記基板の一部を除い てインク溶液を取り去り、それによって前記基板上に前記セルを残すことを含ん でいる、請求の範囲１に記載の方法。 ７．第１の距離を決定するステップと； インク溶液が完全に蒸発する前に前記第１の距離の総量によってならされるよ うな粘度と蒸発速度を持つインク溶液を準備するステップと； そして 少なくとも二つのセルが前記第１の距離だけ離されている場合、前記セルに前 記インク溶液を付けるステップと； を含む、基板上にカラーフィルムを形成する方法。 ８．前記のインクを付けるステップは、前記セルの容積が参照点からの勾配軸上 の距離に応じて変わっている場合に該セルに前記インクを付けるステップを含ん でいる、請求の範囲７に記載の方法。 ９．前記のインクを付けるステップは、大きさの異なるワイヤー曲率に倣って機 械加工されるが全体的には一定の外径を有しているマイヤーロッドを用いてイン クを付けることを含んでいる、請求の範囲８に記載の方法。 10． 中心軸と円筒形の最外部領域を画成する複数の区画とを有する円筒形ロッ ドから成り、前記各区画は円の一部をなす形状と半径とを有し、前記ロッドの第 １の区画は第１の半径を持ち且つ第２の区画は前記第１の半径とは異なる第２の 半径を持ち、前記各区画はまたその区画が中心軸から最も遠く延びた最外点を有 し、前記第１の区画の前記最外点と前記中心軸との間の距離は前記第２の区画の 前記最外点と前記中心軸との間の距離と同じであり、前記ロッドの全体の直径は 一定に保持されるが前記区画の直径は変化するようになっている、マイヤーロッ ド。 11． 各区画の各半径は他のどの区画の半径とも異なっている、請求の範囲１０ に記載のマイヤーロッド。 12． フィルム基板を得るステップと； 前記フィルム基板上には複数のセルが形成されて、各セルはその間に異なる距 離をあけるように、前記フィルム基板にインクを不均一に付けるステップとを含 み；そして 前記インクの溶液は、各セル間にならしが生じるが、前記インクが蒸発するの に要する時間内には基板を横切ってならしが発生することがないような粘度を持 っている、 カラーフィルムを形成する方法。 13． 蒸発し終る前に所定量のならしを許すべき量の、調整された粘度と蒸発速 度を有し、インクが、該インクにより規定されるカラーフィルタリングの彩度が 基板上のインクの厚さに比例するように染料分子をその中に持っている、インク 溶液を準備するステップと； 各セルが隣りのセルとは区分されている、基板上の複数のセルにインクを付け るステップと；そして 前記インクがセルからセルへ広がるのは許すが、実質上前記基板の長さを横切 って広がるのは許さないで、前記基板の一端におけるインクの厚さが前記基板の 他端におけるインクの厚さとは異なり、且つ前記インクの厚さが一端から他端ま で連続的に変化するようにするステップと、 を含む方法により形成される、長さに沿って一様に漸次変化するカラー彩度フィ ルター効果を有するカラーフィルム。