色彩變幻器的製作方法
2023-07-13 23:59:11 2
專利名稱:色彩變幻器的製作方法
本實用新型涉及一種利用偏振光幹涉原理對獨立光源的顏色按需要選通的一種光學裝置，它特別適用於廣告燈箱、美術片製片及可調濾色鏡等領域。也可製成玩具、教具等。
現有的變色廣告燈箱或其它變色裝置往往不能做到使整個畫面各個區域各自獨立地、連續地、均勻地變色。所謂「連續」就是指光的顏色漸變，如由深紅→淡紅→橘紅→橘黃→橙黃→黃…等等而不是突變。所謂「均勻」指的是一個畫面中的一個區域整個地發生顏色漸變而不是象目前一般園盤式濾色片所能做到的那樣由某一個角開始變化然後逐步擴展到整個區域。至於要做到各個區域獨立地變化，目前不是不可能，但往往十分麻煩和複雜，特別是區域很多如幾十到上百個時。而本實用新型的任務就是提供一種能使整個畫面各個區域能各自獨立地、連續地、均勻地變色的方便、廉價的方法和裝置。
本實用新型的任務是以如下方式完成的首先使一般照明光源(如日光燈)發出的光通過一片起偏振片使其變為偏振光，然後讓該偏振光照到一片各向異性的薄膜上，該薄膜被剪、拼成所需圖案，圖案的各個部分其薄膜的光軸方向和層數(可由數層同光軸方向的薄膜疊成)是不同的，光透過該薄膜後又經過一片偏振片(扦偏振片)而射向觀察者。當轉動起偏振片時，由於偏振光的幹涉就會發生畫面的各個區域獨立、連續、均勻的色彩變化。下面將其光學原理簡述如下一片光學各向異性的透明片(如經過拉伸工序處理的滌綸或塑料薄膜)相當於一片單軸晶體，拉伸方向即為光軸方向，今以X軸代表，它的前後各有一片可轉動的偏振膜片(用人造偏振片製成)通光的偏振方向分別以N1及N2表示。分別令N1與X軸的夾角為α，N2與X軸的夾角為β，則當入射光(燈源的自然光)振幅為A0時，透射光振幅A為A2＝A02〔cos2(β－α)－sin2α·sin2β·sin2(△φ)/2 〕－(1)其中 △φ＝ (2π)/(λ) (ne－no)·t －(2)其中ne，no分別是光學各向異性膜片的e光及o光的折射率，t為其厚度，λ是入射光的波長。由(1)式可見，對於一定的波長λ1，當α，β改變時在某些值上A有可能變為零或最小，即這種波長對應的顏色在透射光中消失，而在另一些α，β值時可能是另一種波長λ2的光的振幅A變為零或最小，則另一種顏色消失，因而當轉動偏振膜片之一，或同時轉動夾在其中的透明各向異性薄膜片時透射光會呈現各種顏色(幹涉相消光的補色)。
下面將結合實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。附圖1是色彩變幻器作為廣告燈箱時的實施例非限定型結構圖，現說明如下它有一扁形(園或方)框架〔5〕，其內從上到下依次按放偏振片〔1〕，光學各向異性薄膜〔3〕，偏振片〔1〕，毛玻璃(或毛的有機玻璃片)〔4〕，環形日光燈管〔6〕，及在環形燈管中央放置的慢速(如5轉／分鐘)小馬達〔7〕，其中偏振片採用人造偏振膜片(浸碘化物的聚合塑料薄膜拉伸而成，有商品)，它二邊由厚約2－3mm的玻璃板或無色透明的有機玻璃板〔2〕夾持，由中性樹膠(對玻璃板)或氯仿(對有機玻璃板)互相粘貼。下偏振片〔1〕(包括夾持它的玻璃板)與下面固定在框架中的小馬達相連結(用膠)(馬達軸穿過毛玻璃板〔4〕)，當馬達〔4〕轉動時下偏振片(即起偏振片)隨之轉動。光學各向異性薄膜〔3〕的材料選用是本實用新型的關鍵，它選用廉價的、市場上可方便買到的經拉伸工序處理的滌綸薄膜、塑料薄膜或醋酸纖維酯薄膜，在製作上採用疊層選擇法及交角選擇法，即光學各向異性薄膜，安放可以不同層數疊用及不同角度(薄膜光軸方向相對於上偏振片或下偏振片的通光方向之間的角度)安放，這樣可搭配出各種不同的色彩。該薄膜用中性樹膠或壓敏膠粘貼在玻片上或無色透明的有機玻璃板上。當小馬達徐徐轉動時就能看到畫面的各個區域顏色各自獨立地連續地均勻變化起來。色彩變幻器作為廣告燈箱時對偏振片的偏振度無嚴格要求。
權利要求
1.由二片人造偏振膜片及一片光學各向異性的透明膜片利用偏振光幹涉原理構成色彩變幻器，其特徵是下偏振片[1]還與一個小馬達[7](慢速，如5轉/分鐘)相連接，在下偏振片[1]與光源[6]之間還有一片固定的毛玻璃[4]。
2.按權利要求
1規定的色彩變幻器，其特徵是偏振膜片採用人造偏振片，它是浸碘化物的聚合塑料薄膜拉伸而成，對偏振度無嚴格要求，它被夾持在薄的玻璃片(2～3mm厚)或無色透明的有機玻璃片中，並以中性樹膠(對玻片情況)或氯仿(對有機玻璃片情況)粘貼。
3.按權利要求
1規定的色彩變幻器其特徵是採用拉伸過的滌綸薄膜、塑料薄膜或醋酸纖維脂薄膜作為透明的光學各向異性薄膜〔2〕，並以不同的方向或不同層數組成所需的字型或圖案，用中性樹膠或壓敏膠粘貼在玻璃板或無色透明的有機玻璃片上，置於二偏振片〔1〕之間。
專利摘要
本實用新型公開了一種由二片人造偏振片及夾於其中的光學各向異性薄膜組成的色彩連續變幻的光學裝置，當轉動偏振片之一時，入射的白光就變成色彩連續變化的彩色光。它能用於廣告燈箱、電影，特別是美術片的畫面及背景色彩需要連續變換的特技攝影，以及玩具、教具等方面，經過改造也可製成色彩連續可調的濾色鏡，用於拍照及拍攝電影。
文檔編號G09F19/20GK87207240SQ87207240
公開日1988年6月29日 申請日期1987年6月26日
發明者徐懷方 申請人:徐懷方導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan