PL189854B1

PL189854B1 - Irradiating head

Info

Publication number: PL189854B1
Application number: PL99335171A
Authority: PL
Inventors: Jan Lalek
Original assignee: Jan Lalek
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2005-09-30
Also published as: PL335171A1

Abstract

1. The irradiating head is equipped with a chamber for mixing the light generated by the illuminator. The chamber is lined inside with a coating, characterised by a high light diffusion factor. The front chamber wall has an output opening, closed at the bottom with a plate which corrects the intensity of light leaving the chamber and irradiating a transparent or dispersing object. It is characterised in that the illuminator is located inside the mixing chamber (1) and consists of LEDs (2), which emit red R, blue B and green G light, connected to a control system (7), and arranged into sets, located preferably over the white surfaces of the front wall with the output window (3), between the edges of the output window (3) and the lateral walls of the mixing chamber (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest głowica naświetlająca stanowiąca źródło światła zwłaszcza w urządzeniach fotograficznych wykonujących odbitki na papierze światłoczułym, powiększalnikach, minilabach a także w układach digitalizacji obrazu. Światło wychodzące z głowicy oświetla obiekt, który może być transparentny np. negatyw w powiększalnikach lub rozpraszający np. zdjęcie. Za pomocą obiektywu powstaje obraz tego obiektu na sensorze CCD lub materiale światłoczułym.The subject of the invention is an exposure head which is a light source, especially in photographic devices that make prints on photosensitive paper, enlargers, minilabs and also in image digitization systems. The light coming from the head illuminates an object that may be transparent, e.g. a negative in enlargers, or a distracting e.g. photo. With the help of a lens, an image of this object is created on a CCD sensor or photosensitive material.

Dotychczas stosowana w tego typu urządzeniach fotograficznych stanowiąca źródło światła głowica składa się z prostopadłościennej komory mieszającej światło, pokrytej od wewnątrz białym materiałem o dużym stopniu rozpraszania światła i umieszczonego na zewnątrz komory oświetlacza w postaci żarówki halogenowej z zimnym lustrem. Komora posiada otwór, poprzez który światło żarówki wchodzi do jej wnętrza. Komora w ściance przedniej zaopatrzona jest w otwór światła wyjściowego, poprzez który światło wydostaje się na zewnątrz. Otwór zamknięty jest płytką korekcyjną w postaci rozpraszającej matówki korygującej rozkład natężenia światła wychodzącego z komory. Między żarówką oświetlającą a komorą mieszającą usytuowane są barwne filtry światła sterowane silnikami lub elektromagnesami.The light source head used so far in this type of photographic devices consists of a rectangular light mixing chamber, covered on the inside with a white material with a high degree of light scattering, and an illuminator placed outside the chamber in the form of a halogen bulb with a cold mirror. The chamber has an opening through which the light from the bulb enters it. The chamber in the front wall is equipped with an exit light opening, through which the light goes out. The opening is closed with a correction plate in the form of a diffusing screen that corrects the distribution of the light intensity coming from the chamber. Between the illuminating bulb and the mixing chamber there are colored light filters controlled by motors or electromagnets.

Wadami w ten sposób skonstruowanej głowicy są straty światła wynikające z usytuowania źródła światła poza komorą mieszającą oraz wydzielanie się dużej ilości ciepła podczas świecenia żarówki. Powoduje to nagrzewanie całej głowicy a niejednokrotnie prowadzi do nagrzania oświetlanego obiektu co w przypadku np. negatywu wpływa na zmianę jego gęstości, barwy i innych właściwości fizykochemicznych, co w konsekwencji niekorzystnie odbija się na jakości zdjęć. Dla celów stabilności pracy głowicy wymagane jest więc intensywne chłodzenie zarówno żarówki jak i filtrów a także obiektu oświetlanego.The disadvantages of the head constructed in this way are the light losses resulting from the location of the light source outside the mixing chamber and the emission of a large amount of heat during the lighting of the bulb. This causes the entire head to heat up and often leads to the heating of the illuminated object, which in the case of e.g. a negative affects its density, color and other physicochemical properties, which in turn adversely affects the quality of photos. For the purposes of the head stability, intensive cooling of both the bulb and the filters as well as the illuminated object is required.

Innymi niedogodnościami znanej głowicy są: jej wolna praca, skomplikowane zasilanie, a ponadto duża bezwładność czasowa - zapalanie i gaszenie żarówki w celu jednorodności pracy wymaga stosowania dodatkowej przesłony sterowanej elektromagnesem.Other disadvantages of the known head are: its slow operation, complicated power supply, and, moreover, high time inertia - lighting and extinguishing the bulb in order to work homogeneously requires the use of an additional electromagnet-controlled shutter.

Celem wynalazku było opracowanie takiej konstrukcji głowicy, która umożliwiłaby umieszczenie oświetlacza wewnątrz komory mieszającej, zapewniającej w ten sposób stabilnąThe object of the invention was to provide a head design that would allow an illuminator to be placed inside the mixing chamber, thus ensuring a stable one

189 854 pracę, bez strat światła oraz eliminującej niekorzystne efekty związane z nagrzewaniem się źródła światła.189 854 work, without losing light and eliminating the adverse effects associated with heating the light source.

Głowica naświetlająca według wynalazku posiadająca komorę mieszającą światło pochodzące z oświetlacza pokrytą od wewnątrz białą powłoką o dużym stopniu rozpraszania światła i zaopatrzoną w ściance przedniej w otwór wyjściowy zamknięty od dołu płytką korygującą rozkład natężenia światła wychodzącego z komory i oświetlającego obiekt transparentny lub rozpraszający, charakteryzuje się tym, że oświetlacz umieszczony jest wewnątrz komory i składa się ze świecących w kolorach czerwonym R, zielonym G i niebieskim B diod LED, połączonych z układem sterowania, ułożonych w zestawy i umieszczonych korzystnie nad białymi powierzchniami ścianki przedniej z oknem wyjściowym, między krawędziami okna wyjściowego a ściankami bocznymi komory mieszającej w sposób umożliwiający jednolite oświetlenie jej wnętrza i zapewniający jednolitość światła wychodzącego z głowicy, przy czym sposób ułożenia, kombinacja kolorów i ilość diod zależy od wielkości głowicy, założonych parametrów światła oraz od rodzaju oświetlanego obiektu.The irradiation head according to the invention, having a chamber for mixing the light coming from the illuminator, covered on the inside with a white coating with a high degree of light scattering and equipped in the front wall with an exit hole closed at the bottom with a plate correcting the distribution of light intensity coming from the chamber and illuminating a transparent or diffusing object, is characterized by this that the illuminator is located inside the chamber and consists of red R, green G and blue B LEDs connected to the control system, arranged in sets and preferably placed over the white surfaces of the front wall with the exit window, between the edges of the exit window and side walls of the mixing chamber in a way that allows uniform illumination of its interior and ensures uniformity of light coming from the head, the arrangement, color combination and number of LEDs depend on the size of the head, the assumed light parameters and the type of lighting object.

Korzystnym jest gdy ścianki boczne komory mieszającej zaopatrzone są w szczeliny, poprzez które diody LED umieszczane są w jej wnętrzu, przy czym diody te osadzone są trwale na płytkach drukowanych z układami sterowania a płytki połączone są w sposób rozłączny z bocznymi ściankami obudowy głowicy.It is advantageous if the side walls of the mixing chamber are provided with slots through which the LEDs are placed inside it, and these LEDs are permanently mounted on printed circuit boards with control systems and the boards are detachably connected to the side walls of the head housing.

Diody LED tworzące oświetlacz ułożone są w sposób korzystny w dwa szeregi usytuowane wzdłuż przeciwległych krawędzi okna wyjściowego.The LEDs constituting the illuminator are preferably arranged in two rows along opposite edges of the exit window.

Dla celów jednorodności oświetlenia wnętrza komory mieszającej korzystnym jest gdy diody LED ułożone są w obu szeregach kolorami czerwonym R, zielonym G i niebieskim B na przemian.For the purpose of uniform illumination of the interior of the mixing chamber, it is advantageous if the LEDs are arranged in both rows with red R, green G and blue B alternately.

Głowica według wynalazku w związku z umieszczeniem źródła światła wewnątrz komory mieszającej gwarantuje wykorzystanie w pełni światła pochodzącego z oświetlacza. Zapewnia poza tym niewielki pobór mocy i brak bezwładności w gaszeniu i zapalaniu światła. Ułożenie diod wewnątrz komory wzdłuż jej ścian i nad białymi powierzchniami ścianki przedniej z oknem wyjściowym w wyniku wielokrotnego rozproszenia światła na ściankach komory sprawia, że otrzymujemy idealnie wymieszane światło wyjściowe oświetlające obiekt. Zastosowanie półprzewodnikowych elementów oświetlających pozwala na prostą regulację składu i barwy światła poprzez zmianę natężenia płynącego prądu. Ponadto głowica według wynalazku daje możliwość stosowania układów pomiarowych opartych o modulację światła a także możliwość szybkiej analizy obrazu oświetlanego przez głowicę poprzez kolejne szybkie włączanie oświetlaczy.The head according to the invention, due to the location of the light source inside the mixing chamber, guarantees full use of the light coming from the illuminator. In addition, it ensures low power consumption and no inertia in extinguishing and switching on the light. The arrangement of the diodes inside the chamber along its walls and over the white surfaces of the front wall with the exit window as a result of multiple light scattering on the walls of the chamber, results in a perfectly mixed output light illuminating the object. The use of semiconductor lighting elements allows for simple adjustment of the composition and color of light by changing the intensity of the flowing current. In addition, the head according to the invention enables the use of measuring systems based on light modulation, as well as the possibility of quick analysis of the image illuminated by the head by quickly switching on the illuminators.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia głowicę w przekroju poprzecznym z zaznaczonymi schematycznie promieniami światła, obiektem oświetlanym i obiektywem, fig. 2 - widok ścianki przedniej głowicy od strony wnętrza komory mieszania, a fig. 3 - widok ścianki bocznej głowicy od strony wnętrza komory mieszania.The subject of the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing, in which fig. 1 shows the head in cross-section with beams of light, illuminated object and lens schematically marked, fig. 2 - a view of the front wall of the head from the inside of the mixing chamber, and fig. 3 - view of the side wall of the head from the inside of the mixing chamber.

Głowica według wynalazku składa się z komory mieszającej 1 i umieszczonych w jej wnętrzu diod LED 2 usytuowanych nad powierzchniami ścianki przedniej z oknem wyjściowym 3, między krawędziami okna wyjściowego 3 a ściankami bocznymi komory mieszającej 1. Obudowa komory 1 wykonana jest z aluminium, a wewnętrzne jej ścianki pokryte są wysokiej jakości powloką optyczną w kolorze białym. Ścianka przednia komory ma okno wyjściowe 3, poprzez które światło przedostaje się na zewnątrz. Ścianka z oknem wyjściowym 3 od dołu zamknięta jest płytką korekcyjną 4. Boczne ścianki komory mieszającej wzdłuż swych dłuższych krawędzi zaopatrzone są w szczeliny 5 usytuowane nad ścianką przednią. Poprzez szczeliny 5 do wnętrza komory 1 montowane są diody LED 2 zamocowane na płytkach drukowanych 6 zaopatrzonych w układy sterowania 7 i mocowanych w sposób rozłączny do zewnętrznych powierzchni ścian bocznych obudowy głowicy. Diody LED 2 zamontowane są po obu stronach okna wyjściowego 3 wzdłuż jego dłuższych krawędzi tworząc dwa symetryczne względem osi tego okna szeregi, z których każdy składa się z dziewięciu diod ułożonych kolorami czerwonym R, zielonym G i niebieskim B na przemian. Diody ułożone są w ten sposób, iż światło z nich kierowane jest bezpośrednio na białe powierzchnie ścianki przedniej, które stają się wtórnymi źródłami światła rozproszonego. Takie rozmieszczenie diod wewnątrz ko4The head according to the invention consists of the mixing chamber 1 and LED diodes 2 placed inside it, located above the surfaces of the front wall with the exit window 3, between the edges of the exit window 3 and the side walls of the mixing chamber 1. The housing of the chamber 1 is made of aluminum, and its internal the walls are covered with a high-quality white optical coating. The front wall of the chamber has an exit window 3 through which light passes to the outside. The wall with the exit window 3 at the bottom is closed with a correction plate 4. The side walls of the mixing chamber along their longer edges are provided with slots 5 located above the front wall. LEDs 2 are mounted to the inside of the chamber 1 through the slots 5, fixed on printed circuit boards 6 provided with control systems 7 and detachably attached to the outer surfaces of the side walls of the head housing. LED diodes 2 are mounted on both sides of the exit window 3 along its longer edges, forming two rows symmetrical with respect to the axis of this window, each of which consists of nine diodes arranged in red R, green G and blue B alternately. The LEDs are arranged in such a way that the light from them is directed directly onto the white surfaces of the front wall, which become secondary sources of diffused light. Such arrangement of the diodes inside ko4

189 854 mory zapewnia równomierne oświetlenia wnętrza tej komory oraz jednorodność światła wychodzącego. Światło to oświetla np. negatyw 8, którego obraz poprzez obiektyw 9 przekazuje obraz na element światłoczuły 10.189 854 moiré ensures uniform illumination of the interior of this chamber and uniformity of the outgoing light. This light illuminates e.g. a negative 8, the image of which, through the lens 9, transfers the image to the photosensitive element 10.

Przedmiot wynalazku może znaleźć zastosowanie w urządzeniach do digitalizacji obrazu, w powiększalnikach i innych urządzeniach fotograficznych wykonujących odbitki na papierze światłoczułym.The subject matter of the invention may find application in image digitizing devices, enlargers and other photographic devices that make prints on photosensitive paper.

189 854189 854

iffiofflommammiffiofflommamm

Fig. JFig. J

189 854189 854

L 1L 1

Fig. 1Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. An irradiation head with a chamber for mixing the light coming from the illuminator, covered on the inside with a white coating with a high degree of light diffusion and equipped with an exit hole in the front wall, closed at the bottom with a plate correcting the distribution of the light intensity coming from the chamber and illuminating a transparent or diffusing object, characteristic the illuminator is placed inside the mixing chamber (1) and consists of red R, blue B and green G LEDs (2) connected with the control system (7), arranged in sets and preferably placed over the white surfaces of the wall front with the exit window (3) between the edges of the exit window (3) and the side walls of the mixing chamber (1).

2. The exposure head according to claim The method of claim 1, characterized in that the side walls of the mixing chamber (1) are provided with slots (5) through which the LEDs (2) are placed inside the mixing chamber (1), the LEDs (2) being permanently mounted on printed circuit boards (6) with control systems (7) connected in a detachable manner with the side walls of the head housing.

3. The exposure head according to claim 3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the LEDs (2) are arranged in two rows along opposite edges of the exit window (3).

4. The exposure head according to claim 2. A method according to claim 2, characterized in that the LEDs (2) in both rows are alternately arranged in red R, green G and blue B.