DE10011765B4

DE10011765B4 - Leuchte mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines kreisbogenförmig ausgebildeten Lichtspektrums

Info

Publication number: DE10011765B4
Application number: DE10011765A
Authority: DE
Inventors: J Franz Obermoser
Original assignee: Individual
Current assignee: OBERMOSER, J. FRANZ, BRISBANE, AU
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: DE10011765A1

Abstract

Leuchte mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines kreisbogenförmig ausgebildeten Lichtspektrums, mit einer weißes Licht emittierenden Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung in die das Licht der Lichtquelle (2) eintritt, als ein einziger rotationssymmetrischer Prismenkörper (4) ausgebildet ist, der im radialen Schnitt eine Schnittfläche mir drei Seiten aufweist, von denen mindestens eine Seite nicht geradlinig, sondern gekrümmt wie bei einer Sammellinse ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte, die weißes Licht dergestalt in seine Spektralfarben zerlegt, dass das zerlegte Licht in Kreisbogenform nach Art eines Regenbogens auf eine Projektionsfläche fällt.
Methoden zur Zerlegung von weißem Licht in seine Spektralfarben sind an sich bekannt. Es sind dies vor allem die Beugung am Gitter und die Brechung am Dreiecksprisma. Jedoch finden diese Methoden hauptsächlich wissenschaftliche Anwendung. Für Beleuchtungszwecke sind sie in der bekannten Form nicht geeignet, da der Anteil des in seine Spektralfarben zerlegten Lichts am Gesamtlichtstrom der Lichtquelle sehr gering ist. Dies gilt insbesondere für die Beugung am Gitter, da hierbei das Licht in mehreren unterschiedlichen Winkeln gebeugt wird, zur Erzeugung eines Regenbogens ist jedoch nur ein Winkel erforderlich.

Aus der DE 4209882 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, welche aus einer Lichtquelle emittierendes weißes Licht in ein kreisbogenförmiges Lichtspektrum zerlegt. Allerdings mischt sich das Licht in einiger Entfernung wieder, was bei der Lerfügen Vorrichtung auch beabsichtigt ist und die Vorrichtung benötigt für die Lichtzerlegung drei Linsen, was für eine Produktion kostspielig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leuchte mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines kreisbogenförmig ausgebildeten Lichtspektrums so auszubilden, dass die optische Vorrichtung nur ein einziges Bauteil aufweist, weiter das Lichtspektrum in einem großen Öffnungswinkel austritt und in einer Projektionsebene als Lichtspektrum erhalten bleibt.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass anstelle des üblichen Dreiecksprismas ein rotationssymmetrischer Prismenkörper verwendet wird, auf dessen Symmetrieachse eine möglichst punktförmige Lichtquelle (z.B. eine Niedervolt Halogenlampe oder eine Lichtbogenlampe) angeordnet ist und dessen radiales Schnittbild eine dreieckige Form aufweist, wobei wenigstens eine der drei Seiten dieses Dreiecks nicht gerade, sondern nach Art einer Sammellinse gekrümmt ist, und wobei die Krümmungen so gewählt sind, dass die Lichtquelle auf die Projektionsebene abgebildet wird.

Wie aus 1 ersichtlich, wird dabei erfindungsgemäß nur ein einziges Prisma benötigt und der Abstrahlwinkel ist aufgrund der Totalreflektion immer größer als die entsprechende Materialkonstante vorgibt (bei Glas ca. 40°)

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, dabei zeigen:
1 und 2 einen radialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung und 3 eine Anordnung in perspektivischer Darstellung.
In 1 wird das Licht aus Lichtquelle (2) die auf der Symmetrieachse (3) angeordnet ist, durch die linsenförmige Innenseite (4A) des Prismas (4) gebündelt und anschließend an der Außenseite (4B) des Prismas (4) in Richtung zu einer Projektionsebene (8) abgelenkt und gleichzeitig spektral zerlegt. Beispielhaft zeigt die 1 die Anordnung der Lichtquelle auf der Symmetrieachse des Prismas und mittig zur Prismenbreite.
2 zeigt den gleichen Aufbau wie 1, jedoch wird hier durch einen halbkugeligen Reflektor (10) das Licht aus der Lichtquelle (2) in diese selbst zurückgeworfen, wodurch das erzeugte Bild auf einen Halbkreis eingeschränkt und gleichzeitig seine Lichtstärke verdoppelt wird. In 3 ist der gleiche Strahlengang dargestellt wie in 1 und 2 und zusätzlich das auf der Projektionsebene (8) erzeugte Bild, bestehend aus konzentrischen Ringen, deren Farbe von rot (12) über gelbgrün (13) nach violett (14) übergeht. Die untere Hälfte des Bildes ist gestrichelt dargestellt, da es durch den ebenfalls gestrichelt eingezeichneten Reflektor (10) aus 2 der oberen Hälfte überlagert wird.
In allen dargestellten Anordnungen entsteht ein Lichtbündel, welches beim Auftreffen auf eine geeignete Projektionsfläche eine kreis- bzw. kreisbogenförmige Fläche beleuchtet, bei der die Farbe von außen nach innen von rot über gelb und grün nach violett übergeht, wie beim natürlichen Regenbogen.

Claims

Leuchte mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines kreisbogenförmig ausgebildeten Lichtspektrums, mit einer weißes Licht emittierenden Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung in die das Licht der Lichtquelle (2) eintritt, als ein einziger rotationssymmetrischer Prismenkörper (4) ausgebildet ist, der im radialen Schnitt eine Schnittfläche mir drei Seiten aufweist, von denen mindestens eine Seite nicht geradlinig, sondern gekrümmt wie bei einer Sammellinse ausgebildet ist.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) auf der Symmetrieachse (3) des Prismenkörpers (4) auf der halben Höhe desselben angeordnet ist.