Устройство освещения с цветовыми эффектами Советский патент 1993 года по МПК H05B37/02 

Изобретение относится к специальным областям электротехники, а именно - к устройствам для источников света со схемами управления и может быть использовано в различных зрелищных мероприятиях (театрах, цирках, дискотеках и т.д.), где необходимо применение световых эффектов.

Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации путем обеспечения плавного изменения цветового тона и сокращение аппаратурных затрат.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит: первый фонарь 1 с красным цветофильтром, второй фонарь 2 с зеленым цветофильтром, первый фотоприемник 3, второй фотоприемник 4, первый усилитель 5, второй усилитель 6, третий фонарь 7 с цветофильтром синего цвета, третий фотопрмемник 8, третий усилитель 9, четыре дифференциальных усилителя 10- 13, четыре сумматора 14-17, три делителя напряжения 18-20, четыре потенциометра 21-24, движки которых жестко связаны с общим управляющим валом, и реостат 25 с жестко связанными друг с другом первым и вторым движками и тремя неподвижными промежуточными выводами.

Элементы 1, 3, 5 образуют канал красного цвета, элементы 2,4,6- канал зеленого цвета, элементы 7-9 - канал синего цвета. Каждый канал представляет собой преобразователь напряжение - свет, охваченный обратной связью через соответствующие фотоприемники.

Обратная связь вводится для. устранения нелинейной зависимости светоотдачи лампы от поданного на нее напряжения, а также для устранения изменения светоотдачи лампы в процессе ее старения.

На входы каналов красного, зеленого и синего цвета (входы усилителей 1, 2 и 7) подаются напряжения с выходов сумматоров 15, 16 и 17 соответственно.

Любой реальный цвет можно представить как смесь цвета выбранного цветового тона максимальной насыщенности с белым светом. Причем от соотношения между этими компонентами зависит насыщенность цвета.

В свою очередь, белый свет можно разложить на составляющие красного, зеленого и синего цветов максимальной насыщенности.

В соответствии с вышесказанным на первые входы сумматоров 15-17 подаются напряжения пропорциональные выбранному цветовому тону максимальной насыщенности с движков потенциометров 21-23, а

на вторые входы сумматоров 15-17 подаются напряжения пропорциональные долям красного, зеленого и синего цвета в белом свете.

Напряжение пропорциональное доле белого света в выбранном цвете снимается с движка потенциометра 24 и подается на вход делителя 18, который необходим для сохранения постоянства яркости светового

потока на выходе устройства при регулировке насыщенности цвета.

Напряжение с выхода делителя 18 поступает на второй вход сумматора 16 (величина его пропорциональна количеству

5 зеленого цвета максимальной насыщенности в белом свете) и на входы делителей 19 и 20.

Напряжение с выхода делителя 19, пропорциональное доле красного цвета макси0 мальной насыщенности в белом свете, подается на второй вход сумматора 15.

Напряжение с выхода делителя 20, пропорциональное доле синего цвета максимальной насыщенности в белом свете,

5 подается на второй вход сумматора 17.

Потенциометры 21-24, движки которых жестко связаны с общей осью, представляют собой регулятор насыщенности и осуще- ствляют баланс между цветом

0 максимальной насыщенности, составляющие которого снимаются с движков потенциометров 21-23 и белым светом (напряжение пропорциональное его количеству снимается сдвижка потенциометра 24).

5 Яркость светового потока на выходе устройства пропорциональна входному напряжения устройства.

Элементы 10-25 образуют узел выбора цветового тона.

0 При перемещении движков реостата 25 по его длине входное напряжение перераспределяется межДу дифференциальными входами соседних усилителей 10-13. Диаграммы выходных напряжений усилителей

5 10-13 и сумматора 14 в зависимости от относительного положения движков реостата приведены на фиг.2а-д соответственно.

Перемещение движков реостата от края до края соответствует движению точки цве0 тового тона по периметру цветового треугольника колометрической системы RGB по пути красный - желтый - зеленый - сине-зеленый - синий - пурпурный - красный.

Перемещение движков потенциомет5 ров 21-24 вызывает перемещение цветовой точки от периметра цветового треугольника системы RGB к внутри него расположенной точке соответствующей белому свету.

Коэффициент усиления по напрйжению усилителей 10-13 должен быть равен единице, а их входное сопротивление должно быть много больше сопротивления реостата.

Коэффициент деления делителя напряжения 18 выбирается из условия постоянства яркости светового потока на выходе устройства при регулировании насыщенности цвета светового потока.

Коэффициенты деления делителей 19, 20 зависят от применяемых цветофильтров и выбираются так, чтобы получить при минимальной насыщенности белый свет на выходе устройства.

Коэффициенты усиления усилителей 1, 2, 7 выбираются из условия постоянства яркости суммарного светового потока устройства при изменении цветового тона.

Таким образом, использование технического решения позволит повысить удобство эксплуатации устройства освещения и сократить аппаратурные затраты на его изготовление, т.к. в нем

- обеспечивается плавное изменение цветового тона при полной гамме всех цветовых тонов;.

- исключается использование комплекта цветофильтров (по количеству тонов) путем использования только трех цветофильтров.

Формула изобретения Устройство освещения с цветовыми эффектами, содержащее первый фонарь с цве- тофильтром первого цвета, второй фонарь, первый и второй фотоприемники, первый и второй усилители и вход управления яркостью суммарного светопотока устройства, предназначенный для подключения к задат- чику яркости, причем к выходам первого и второго усилителей подключены соответственно первый и второй фонари, первый и второй фотоприемники оптическими входами направлены на излучатели соответственно первого и второго фонарей, а электрическими выходами подключены к входам соответственно первого и второго усилителей, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации путем обеспечения плавного изменения цветового тона и сокращения аппаратурных затрат, второй фонарь снабжен цветофиль- тром второго цвета, и в устройство дополнительно введены третий фонарь с цветофильтром третьего цвета, третий топриемник, третий усилитель, четыре дифференциальных усилителя, четыре сумматора, три делителя напряжения, четыре потенциометра, движки которых жестко связаны с общим управляющим валом, и реостат с жестко связанными друг с другом

первым и вторым движками и с тремя неподвижными промежуточными выводами, причем первый и второй движки реостата разнесены другот друга, а три неподвижных 5 промежуточных вывода реостата разнесены друг от друга и соответственно от первого и второго концевых выводов реостата на расстояния, равные одной четверти рабочей длины реостата между его первым и вторым

0 концевыми выводами, при этом к выходу третьего усилителя подключен третий фонарь, третий фотоприемник оптическим входом направлен на излучатель третьего фонаря, а электрическим выходом под к л ю5 чен к входу третьего усилителя, выходы первого, второго и третьего сумматоров подключены к входам первого, второго и третьего усилителей соответственно, вход управления яркостью суммарного светового

0 потока устройства соединен с первым концевым выводом реостата, первом движком реостата, считая от его первого концевого вывода, и с первым входом первого дифференциального усилителя, выход которого

5 подключен к первому входу четвертого сумматора, первый промежуточный вывод реостата, считая от его первого концевого вывода, соединен с вторым входом первого и с первым входом второго дифференциаль0 ных усилителей, второй промежуточный вывод реостата, считая от его первого концевого вывода, соединен с вторым входом второго и с первым входом третьего дифференциальных усилителей, третий про5 межуточный вывод реостата соединен с вторым входом третьего дифференциального усилителя и с первым входом четвертого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с вторым движком и вто0 рым концевым выводом реостата и с общей шиной устройства, а выход четвертого дифференциального усилителя соединен с вторым входом четвертого сумматора, первые концевые выводы первого, второго, третье5 го и четвертого потенциометров соединены соответственно с выходом четвертого сумматора, выходом второго дифференциального усилителя, выходом третьего дифференциального усилителя и с входом

0 управления яркостью суммарного светового потока устройства, вторые концевые выводы этих потенциометров соединены с общей шиной, а движки первого, второго, третьего и четвертого потенциометров сое5 динены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего сумматоров и с входом первого делителя напряжения, при этом к выходу первого делителя напряжения параллельно подключены входы второго и третьего делителей напряжения, а

вторые входы nt-рвого, второго и третьего первого и третьего делителей напряжения сумматоров подключены к выходам второго, соответственно.

Использование: в зрелищных мероприятиях (театрах, цирках, дискотеках и т.д.), где необходимо применение световых эффектов. Сущность изобретения: в устройство освещения с цветовыми эффектами, содержащее первый фонарь 1 с цветофиль- тром первого цвета, второй фонарь 2, первый 3 и второй 4 фотоприемники, первый 5 и второй 6 усилители и вход управления яркостью суммарного светового потока устройства, введены третий фонарь 7 с цвето- фильтром третьего цвета, третий фотоприемник 8, третий усилитель 9, четыре дифференциальных усилителя 10-13, четыре сумматора 14-17, три делителя 18-20 напряжения, четыре потенциометра 21-24, движки которых жестко связаны с общим управляющим валом, и реостат 25 с жестко связанными друг с другом первым и вторым движками и с тремя неподвижными промежуточными выводами, а второй фонарь снабжен цветофияьтром второго цвета, что позволяет повысить удобства эксплуатации путем обеспечения плавного изменения цветового тона и, сократить аппаратурные затоаты. 2 ил. Vxo//a/ хреаюго qЈf/r a MTN7I v V-. J Ј 00 ю g 00 ю tpfftf

фи г. 2