Устройство для аддитивного светосмешения Советский патент 1985 года по МПК G03B27/72 

(Л

с

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДЦИТИВНОГО СВЕТОСМЕШЕНИЯ, содержащее три световых канала с диафрагмами и аддитивными светофильтрами, о. т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества цветопередачи, диафрагмы расположены в одной плоскости, а световые отверстия их выполнены в виде пapaллeлoгpa мoв, при этом стороны световых отверстий диафрагм, обращенные друг к другу, образуют треугольник, стороны которого параллельны краям введенной заслонки, установленной с возможностью поступательного перемещения в плоскости, параллельной плоскости диафрагм.

ел ел

со эо ел Изобретение относится к фототех нике, конкретнее к технике колор 1метрии, и может быть использовано в цветных фотопечатающнх устройств цветоголовках и колориметрах. Известно устройство а;здитивного св.етос.мешения в котором за источни ком света и перед .диафрагмой с постоянным прямоугольным световым отверстием расположен трехкомпонен ньй мозаичньм светофильтр с участк ми, соединяю1цимися в виде буквы Т 1 . Элементы мозаики - светофильтры основных цветов с равными копировальными плотностями. Мозаичный светофильтр имеет возможность пере мещения по двум направлениям, зада ваемым сторонами светового отверст диафрагмы. Мозаичный светофильтр связан с отсчетной маркой цветовог треугольника, указывающей на цветность света. Недостатком данного устройства является невозможность независимого регулирования каждой зональной составляющей результирующего излучения . При перемещении мозаичного светофильтра в одном из возможных направлений одновременно изменяются все три зональные -составляющие излучения, в то время как целесообразной является после установления требуемой величины первой зонал ной составляющей возможность изменения соотношения двух других зональных составляющих при неизменно ти первой. Кроме того, устройство имеет ограниченные возможные формы светового отверстия диафрагмы и соотношения размеров его сторон. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для аддитивного светосме шения, содержащее три световьк канала с диафрагмами и аддитивными светоф шьтрами, и устройство смешения зональных составляющих излу сения 23 . Световой поток, излучаемый источ ником света, разделяется светоделительной системой на три потока. Аддитивные светофильтры выделяют из них зональные составляющие излучения, которые попадают в цветокоррек торы. Затем скорректированные соста ляющие светового потока смешиваются 852 дихроическими зеркалаш, образующими светосмесительиое устройство. Недостатком этого устройства является невозможность сохранения яркости результирующего излучения при изменении его цветности, а также невозможность управления цветом полученного светового пучка по таблице цветности, что снижает качестно цветопередачи в процессе колориметрических измерений, а также в фотопечатающих устройствах. Цель изобретения - повышение качества цветопередачи за счет управления цветом светового пучка по треугольной таблице цветности без изменения его яркости. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для аддитивного .светосмешения, содержащем три световых канала с диафрагмами и аддитивными Светофильтрами, диафрагмы расположены в одной плоскости, а световые отверстия их выполнены в виде параллелограммов, при этом стороны световых отверстий Диафрагм, обращенные друг к другу, образуют треугольник, стороны которого параллельны краям введенной заслонки, установленной с возможностью поступательного перемещения в плоскости, параллельной плоскости диафрагм. На фиг. 1 схематически изображено устройство для аддитивного светосмешения J на фиг. 2 - вариант выполнения устройства. Устройство для аддитивного светосмешения содержит три пространственно разнесенных световьпс канала, оси cим eтpии которых некомпланарны (не принадлежат одной плоскости). В сечениях световых каналов последовательно расположены аддитивные светофильтры 1-3, диафрагмы 4-6 с неизмеиньми световыми отверстиями (фиг. 1) и общая световая заслонка 7 . За диафрагмами 4-6 и заслонкой 7 по ходу лучей света расположено - : устройство смешения зональных составляющих излучения (не показано), выполненное по любой известной схеме-. Световые отверстия диафрагм 4-6 выполнены в форме параллелограммов (.в частности, в форме прямоугольников) и расположены в пространстве таким образом, что стороны световых отверстий, обращенные друг к другу, образуют треугольник 8. Края 9 световой заслонки 7 параллельны сторонам треугольника 8. Заслонка 7 установлена с возможностью постуттательного перемещения в своей плоскости, при котором ее края 9 остаются параллельными сторонами треугольника 8. Высоты (не показано) параллелограммов 4-6, опущенные на стороны, па-, раллельные сторонам заслонки 7, соответственно равны параллельным Им высотам треугольника 8. Длины треугольной заслонки 7 в три раза больше длин соответствующих высот треугольника 8. С заслонкой 7 связан подвижный указатель 1,0 ячеек (не показано) треугольной таблицы цветности 11. Таблица 11 может быть равна треугольнику 8. В этом случав связь указателя 10 с заслонкой 7 является жесткой, как показано на фиг. 1, Треугольная таблица цветности 1 1 может быть также подобна треугольнику 8, В этом случае связь ука зателя 10 также с заслонкой 7 не жесткая, реализуется, например, с по мощью пантографического устройства. Последний вариант предпочтительнее, ибо вне зависимости от размеров световых отверстий диафрагм можно задать любые удобные в работе размеры таблицы цветности 11. Во втором варианте выполнения уст ройства j рассчитанном на относитепьно большое удаление трех световых каналов друг от друга, общая световая заслонка выполнена в форме трех ..непрозрачных полос 12 (фиг. 2), связанных друг с другом с помощью жестких связей 13. Края полос 12 так же как и в первом варианте., параллельны сторонам световых отверстий диафрагм 4-6. Функцию подвижного указателя 10 вьшолняет в этом варианте точка пересечения осей симметрии трех жестких связей 15. Треугольная таблица цветности 11, служащая для управление .устройс твом для аддити вного светосмешения, расположена межд световыми каналами устройства. Длины высот треугольной таблицы цветности 11 соответственно равны длинам высот .световых отверстий диафрагм 4-6. Таблицй цветности 11 может иметь фор му остроугольного, либо прямоугольного или тупоугольного треугольников Для того, чтобы белому излучению соответствовала центральная точка таблицы цветности 11, необходимо равенство смешиваемых зональных потоков излучения, прошедганх через полностью открытые световые отверстия диафрагм 4-6, что обеспечивается за счет соответствующего (обратно пропорционального) изменения длин основатшй световых окон. Устройство аддитивного светосмешения работает следующим образом. Аддитивные светофильтры 1-3, расположенные в сечениях трех световых каналов, выделяют из падающего на них света излучения соответствующих им основных спектральных зон (синей, зеленой и красной). Зональные световые потоки равномерно заполняют площади световых отверстий диафрагм 4-6 (фиг.1), частично перекрываемых световой заслонкой 7. Зональные световые потоки, прошедшие через световые отверстия диафрагм 4-6, смешиваются затем с помощью любого известного устройства. Для получения на выходе устройства для аддитивного светосмешения излучения заданной цветности, характеризующейся определенной точкой на треугольной таблице цветности 11, подвижный указатель 1 устанавливают в эту точку таблицы 11. При этом общая световая заслонка 7 перекрывает световые отверстия диафрагм 4-6 таким образом, что ширина неперекрытой части каждого светового отверстия оказьгоается прямо пропорциональной длине высоты, опущенной из выбранной точки треугольной таблицы цветности 11 на соответствующую сторону треугольника. Поток излучения, прошедшего через световое отверстие одной из диафрагм, равен: t. )h. (j - ПОТОК излучения, прошёдшего; де через 1-е световое отверстие-, Ф - поток излучения, прошедшего через единицу площади i-го светового отверстия; d - площадь части -го светового отверстия, не перекрытая заслонкой; . L - длина стороны t-го светового отверстия, параллельной краю заслонки; . - высота части {-го светового отверстия, не перекрытой заслонкой.

Аналогично, суммарный поток излучения, прошедшего через световые отверстия трех диафрагм:

i ri rkib- (2)

1-1 Ь/)

Если длины L выбрать такими, чтобы величины всех зональных произведений Lj были равны между собой то равенство (2) можно представить в виде:

5 3 3

1Ф. (.1 fl-CZ О (3)

4-1 1.

7-1

(М

где С - постоянная величина

Величины fi, высот световых отверстий прямо пропорциональны длинам высот Н,- 5 опущенным из точки треугольника цветности на его стороны

,

(4)

k - постоянный для трех зон

где

спектра коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами пантографического устройства.

С учетом (4) равенство (3) принимает вид

i Ф,c-k i Н{ ) t-1

(5)

В равенстве (5) произведение C-V двух постоянных величин есть величина постоянная, как постоянна и сумма высот Hj треугольника цветности, опущенных из точки треугольника на его стороны. Поэтому правая часть равенства (5) есть константа, что служит доказательством ПОСТОЯНСТВА

суммарного потока излучения на выходе предлагаемого устройства аддитивного светосмешения.

При необходимости изменения цвет-i

ности излучения на выходе данного устройства подвижный указатель 10 перемещают в другую выбранную точку таблицы 11. Это приводит к соответственному изменению высот hj частей

световых отверстий диафрагм 4-6, не перекрытых заслонкой 7. Перемещение указателя 10 можно осуществлять в любом направлении и по любой траектории.

В данного устройстве реализуется возможность сохранения простыми средствами яркости результирующего излучения при .изменении его цветности, при этом дозирование зональных

световых составляющих осуществляется не независимо, а в соответствии с колориметрическим уравнением, связывающим координаты цветности, в результате чего значительно упрощается процесс целенаправленного управления цветностью светового пучка постоянной яркости.

Применение изобретения позволяет управлять цветом светового пучка по

таблице цветности без изменения его яркости, что повьшает качество цветопередачи и делает возможным использование его не только в осветителях фотопечатающих устройств, но и в калориметрических устройствах. Предлагаемое устройство также реализует аддитивное светосмешение простыми техническими средствами, с помощью заслонки и указателя таблицы цветности, связанных меяаду собой при помощи кантографического устройства.

.4

12

Фиг.2

7