專利名稱:色彩變幻器的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種利用偏振光干涉原理對獨(dú)立光源的顏色按需要選通的一種光學(xué)裝置，它特別適用于廣告燈箱、美術(shù)片制片及可調(diào)濾色鏡等領(lǐng)域。也可制成玩具、教具等。
現(xiàn)有的變色廣告燈箱或其它變色裝置往往不能做到使整個(gè)畫面各個(gè)區(qū)域各自獨(dú)立地、連續(xù)地、均勻地變色。所謂“連續(xù)”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(gè)畫面中的一個(gè)區(qū)域整個(gè)地發(fā)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(gè)角開始變化然后逐步擴(kuò)展到整個(gè)區(qū)域。至于要做到各個(gè)區(qū)域獨(dú)立地變化，目前不是不可能，但往往十分麻煩和復(fù)雜，特別是區(qū)域很多如幾十到上百個(gè)時(shí)。而本實(shí)用新型的任務(wù)就是提供一種能使整個(gè)畫面各個(gè)區(qū)域能各自獨(dú)立地、連續(xù)地、均勻地變色的方便、廉價(jià)的方法和裝置。
本實(shí)用新型的任務(wù)是以如下方式完成的首先使一般照明光源(如日光燈)發(fā)出的光通過一片起偏振片使其變?yōu)槠窆?，然后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(gè)部分其薄膜的光軸方向和層數(shù)(可由數(shù)層同光軸方向的薄膜疊成)是不同的，光透過該薄膜后又經(jīng)過一片偏振片(扦偏振片)而射向觀察者。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)起偏振片時(shí)，由于偏振光的干涉就會(huì)發(fā)生畫面的各個(gè)區(qū)域獨(dú)立、連續(xù)、均勻的色彩變化。下面將其光學(xué)原理簡述如下一片光學(xué)各向異性的透明片(如經(jīng)過拉伸工序處理的滌綸或塑料薄膜)相當(dāng)于一片單軸晶體，拉伸方向即為光軸方向，今以X軸代表，它的前后各有一片可轉(zhuǎn)動(dòng)的偏振膜片(用人造偏振片制成)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(dāng)入射光(燈源的自然光)振幅為A0時(shí)，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(xué)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，對于一定的波長λ1，當(dāng)α，β改變時(shí)在某些值上A有可能變?yōu)榱慊蜃钚?，即這種波長對應(yīng)的顏色在透射光中消失，而在另一些α，β值時(shí)可能是另一種波長λ2的光的振幅A變?yōu)榱慊蜃钚?，則另一種顏色消失，因而當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)偏振膜片之一，或同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)夾在其中的透明各向異性薄膜片時(shí)透射光會(huì)呈現(xiàn)各種顏色(干涉相消光的補(bǔ)色)。
下面將結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。附圖1是色彩變幻器作為廣告燈箱時(shí)的實(shí)施例非限定型結(jié)構(gòu)圖，現(xiàn)說明如下它有一扁形(園或方)框架〔5〕，其內(nèi)從上到下依次按放偏振片〔1〕，光學(xué)各向異性薄膜〔3〕，偏振片〔1〕，毛玻璃(或毛的有機(jī)玻璃片)〔4〕，環(huán)形日光燈管〔6〕，及在環(huán)形燈管中央放置的慢速(如5轉(zhuǎn)／分鐘)小馬達(dá)〔7〕，其中偏振片采用人造偏振膜片(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(jī)玻璃板〔2〕夾持，由中性樹膠(對玻璃板)或氯仿(對有機(jī)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(dá)相連結(jié)(用膠)(馬達(dá)軸穿過毛玻璃板〔4〕)，當(dāng)馬達(dá)〔4〕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)下偏振片(即起偏振片)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。光學(xué)各向異性薄膜〔3〕的材料選用是本實(shí)用新型的關(guān)鍵，它選用廉價(jià)的、市場上可方便買到的經(jīng)拉伸工序處理的滌綸薄膜、塑料薄膜或醋酸纖維酯薄膜，在制作上采用疊層選擇法及交角選擇法，即光學(xué)各向異性薄膜，安放可以不同層數(shù)疊用及不同角度(薄膜光軸方向相對于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(jī)玻璃板上。當(dāng)小馬達(dá)徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就能看到畫面的各個(gè)區(qū)域顏色各自獨(dú)立地連續(xù)地均勻變化起來。色彩變幻器作為廣告燈箱時(shí)對偏振片的偏振度無嚴(yán)格要求。
權(quán)利要求
1.由二片人造偏振膜片及一片光學(xué)各向異性的透明膜片利用偏振光干涉原理構(gòu)成色彩變幻器，其特征是下偏振片[1]還與一個(gè)小馬達(dá)[7](慢速，如5轉(zhuǎn)/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(quán)利要求
1規(guī)定的色彩變幻器，其特征是偏振膜片采用人造偏振片，它是浸碘化物的聚合塑料薄膜拉伸而成，對偏振度無嚴(yán)格要求，它被夾持在薄的玻璃片(2～3mm厚)或無色透明的有機(jī)玻璃片中，並以中性樹膠(對玻片情況)或氯仿(對有機(jī)玻璃片情況)粘貼。
3.按權(quán)利要求
1規(guī)定的色彩變幻器其特征是采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(xué)各向異性薄膜〔2〕，並以不同的方向或不同層數(shù)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(jī)玻璃片上，置于二偏振片〔1〕之間。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種由二片人造偏振片及夾于其中的光學(xué)各向異性薄膜組成的色彩連續(xù)變幻的光學(xué)裝置，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片之一時(shí)，入射的白光就變成色彩連續(xù)變化的彩色光。它能用于廣告燈箱、電影，特別是美術(shù)片的畫面及背景色彩需要連續(xù)變換的特技攝影，以及玩具、教具等方面，經(jīng)過改造也可制成色彩連續(xù)可調(diào)的濾色鏡，用于拍照及拍攝電影。
文檔編號(hào)G09F19/20GK87207240SQ87207240
公開日1988年6月29日 申請日期1987年6月26日
發(fā)明者徐懷方 申請人:徐懷方導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan