DE102013001793B4 - Vorrichtung zur Projektion von Spektralfarben mit einer teiltransparenten Reflexionsschicht und einer verstellbaren, lichtundurchlässigen Scheibe - Google Patents

Vorrichtung zur Projektion von Spektralfarben mit einer teiltransparenten Reflexionsschicht und einer verstellbaren, lichtundurchlässigen Scheibe Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Projektion von durch Interferenz entstehenden Spektralfarben des sichtbaren Lichts mit Erzeugung von Farbeffekten auf einer beliebigen Projektionsfläche umfassend eine Lichtquelle (44) zur Emission von parallelen Lichtstrahlen (471) im sichtbaren Wellenlängenbereich und einen lichtreflektierenden Körper (48) zur Reflexion und Projektion der reflektierten Lichtstrahlen auf eine beliebige Projektionsfläche wobei die Lichtquelle (44) punktförmig ist und der lichtreflektierende Körper (48) eine teiltransparente Reflexionsschicht (485) mit unterschiedlicher Schichtdicke enthält, wobei die Schicht einer Feinstruktur folgt, zur Lichtquelle hin von einer teilreflektierenden Schicht (484) mit einer Begrenzungsfläche (487) und auf der der Lichtquelle abgewandten Seite von einer totalreflektierenden Begrenzungsfläche (488) begrenzt wird und die Schichtdicke kleiner der Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist, wobei der lichtreflektierende Körper (48) der Lichtquelle so zugewendet ist, dass die von der Lichtquelle (44) emittierten parallelen Lichtstrahlen (471) mit ihren nicht schon von vorher durchlaufenen Schichten des lichtreflektierenden Körpers reflektierten Anteilen die teiltransparente Reflexionsschicht (485) teilweise durchlaufen, von deren Begrenzungsflächen (487, 488) reflektiert werden und von der vom Lichtstrahl zuletzt getroffenen Begrenzungsfläche (488) reflektierte Lichtstrahlen (472, 473) durch die Reflexion an der Feinstruktur der Begrenzungsfläche (488) die Reflexionsschicht (485) mit unterschiedlichen Laufzeiten durchlaufen, und wobei in dem Lichtstrahlengang nach dem lichtreflektierenden Körper (48) eine lichtundurchlässige, reflektionsarme und mattschwarze Scheibe (411) zum selektiven Abfangen eines unerwünschten, unbunten Weißanteiles des reflektierten Lichts angeordnet ist, wobei die Scheibe an einer beweglichen, verstellbaren Halterung (412) befestigt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Projektion von Komplementärfarben des gesamten sichtbaren Lichtspektralbereichs mit Erzeugung von Farbeffekten auf einer Projektionsfläche, umfassend eine Lichtquelle und einen lichtreflektierenden Körper sowie die Verwendung einer Compact Disc Recordable (CD-R), MiniDisc (MD) oder Compact Disc ReWritable (CD-RW) als lichtreflektierenden Körper in einer solchen Vorrichtung.
  • Zur Erzielung von Farbeffekten auf Projektionsflächen sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, die jedoch recht aufwändig und teuer sind und zum anderen eine von den Abmessungen nur kleine oder aber von der Beleuchtungsstärke und Farbreinheit sehr schwache und ungenügende Flächenbeleuchtung auf einer Projektionsfläche ermöglichen. Dies spiegelt sich auch darin nieder, dass noch keine bisher bekannte Lösung eine nennenswerte Marktdurchdringung erreicht hat.
  • So beschreibt die DE 201 00 079 U1 die Projektion einer farbigen Dekoration mit LEDs als Leuchtmittel, deren Lichtemission, in Gestalt einer Farblampe, einzeln oder gemeinsam direkt auf die zu beleuchtende Fläche projiziert wird. Nachteilig ist hier, dass die Farben als einzelne Spektralfarben minderwertig durch LED Färbungen simuliert sind und damit unecht wirken und weiterhin, dass immer nur eine relativ kleine Fläche beleuchtet werden kann, da die Beleuchtungsintensität insgesamt recht schwach ist und mit größer werdendem Abstand der Lichtquelle zur Projektionsfläche stark abnimmt. Ferner ist die Herstellung farbemittierender LEDs durch die notwendigen Beschichtungen wesentlich aufwändiger als die Herstellung unbunter weisses Licht emmitierender LED's.
  • Weiterhin sind transparente gefärbte Materialien als Farbfilter bekannt, die im Strahlengang des Lichts angeordnet werden. Nachteilig ist hierbei jedoch eine unnatürliche und unreine Licht- und Farbintensität auf der Projektionsfläche aufgrund der Absorbtion von Licht durch den oder die Farbfilter sowie ein hoher Aufwand an Kosten und Konstruktion, wenn eine Variation von Beleuchtungseffekten erzielt werden soll. Nachteilig ist weiterhin, dass auch diese Vorrichtungen kein Licht in Spektralfarben aufspalten, sondern nach Geschmack des Herstellers vorgefärbte Bauteile nutzen.
  • Künstlich gefärbte Filter können niemals die optische Wirkung und die natürlich sanften Farbübergänge erreichen, wie sie durch die erfinderische Lösung erreicht werden.
  • Bekannt sind weiterhin verschiedene Systeme, welche mit der Zerlegung des Lichts in seine Spektralfarben arbeiten, wie die Brechung am Prisma und Beugung mittels Durchleuchtung am Gitter. So schlägt z. B. die US 4 557 055 A die Verwendung und Durchleuchtung eines Dreieckprismas vor, um einen bogenförmigen Regenbogeneffekt auf der Projektionsfläche zu erzielen. Die DE 100 11 765 schlägt anstelle dessen die Verwendung und Durchleuchtung eines rotationssymmetrischen Prismenkörpers vor, um einen kreisbogenförmigen Regenbogeneffekt auf der Projektionsfläche zu erzielen. Weiterhin sind auch durchleuchtete bogenförmige Prismen oder durchleuchtete flüssigkeitsgefüllte Hohlprismen bekannt. Die DE 93 09 328 U1 beschreibt ein durchleuchtetes Doppelprismensystem aus geschliffenen Glas- oder Kunstglasprismen zur Zerlegung eines Lichtstrahls. Mittels eines Heliostaten und einem Linsensystem wird u. a. nur am Tag verfügbares Sonnenlicht als Lichtquelle genutzt. Alternativ zur Nutzung des Sonnenlichts wird eine möglichst punktförmige Lichtquelle mit einer Sammellinse und einem halbdurchlässigen Spiegel als Lichtquelle vorgeschlagen. Bei all diesen Ausführungen mit Prismen ist der Anteil des in seine Spektralfarben zerlegten Lichts am Gesamtlichtstrom der Lichtquelle jedoch sehr gering. Zum anderen ist der konstruktive und materialintensive Aufwand bei diesen oft plump und gross wirkenden Ausführungen mit einer Vielzahl von mechanischen Elementen im Verhältnis zu der eher schwachen Beleuchtungseffektwirkung zu hoch. Weiterhin ist die Auffächerung des Spektralfarbbandes sehr spitzwinklig mit relativ schroffen und plötzlichen Farbübergängen, was viel von der Magie der sanft ineinander fließenden Spektralfarben z. B. eines Regenbogens vermissen lässt. Soll der Effekt gross sein, muss auch das Prisma oder der Abstand zur Projektionsfläche gross werden. Auch sind solche Prismen sehr kostenintensiv und gestatten aufgrund der unflexibel starren Prismenstruktur nahezu keine Variation des Musters der Spektralfarben. Zudem beruhen Sie alle auf Beugung oder Brechung und der Durchleuchtung von Dispersionsmedien.
  • Die DE 90 07 017 U1 beschreibt ebenfalls die Verwendung eines durchleuchteten Glasprismas zur Erzeugung eines durch Brechung in zugehörige Dispersionsfarben zerlegten Lichtbandes. Als Lichtquelle dient beispielsweise ein Diaprojektor, wobei der Beleuchtungseffekt mit einem Diapositiv, was einem künstlich gefärbten Farbfilter entspricht, im Strahlengang verstärkt werden kann. Neben der Verwendung eines durchleuchteten Glasprismas wird auch eine handeslübliche Musik CD, also Compact-Disc, vorgeschlagen. Hier fällt der Lichtstrahl von der Lichtquelle auf die Gitteroberfläche und wird von dieser mit entstehenden Beugungsgittern erster (und zweiter usw.) Ordnung als farbiges Band reflektiert und auf die Projektionsfläche gelenkt. Die ganze Vorrichtung ist hierbei beweglich gelagert, um das Projektionsbild auf der Projektionsfläche einstellen zu können. Insgesamt ist auch hier der konstruktive und materialintensive Aufwand im Verhältnis zu der eher extrem schwachen Farbeffektwirkung der CD zu hoch. In jedem Fall entsteht ein schmales Farbband mit einer sehr schwachen Leuchtintensität auf der Projektionsfläche, die für größere Flächen ungenügend ist. Aus diesen Gründen fand auch diese Lösung keine nennenswerte gewerbliche Anwendung.
  • Auch die DE 20 2006 019 540 U1 beschreibt die Beugung eines Teiles des Lichtstrahls mit einem durchleuchteten Beugungsgitter. Nachteilig sind hier aber die hohen Kosten für solche Beugungs- oder Dispersionsgitter aufgrund des hohen Fertigungsaufwandes der, gegenüber der Wellenlänge des Lichts, erforderlichen kleinen Gitterabstände. Weiterhin ist auch hier die Beleuchtungsintensität auf der Projektionsfläche nur gering und eine Variation des Farbmusters ist nicht möglich.
  • Als nächstliegender Stand der Technik wird die DE 40 21 523 A1 angesehen. Hier wird eine Beleuchtungsanordnung beschrieben, welche mit einfachen Mitteln die Erzeugung von Lichteffekten mit Variationsmöglichkeiten gestatten soll. Vorgeschlagen wird eine Lichtquelle, deren Lichtstrahl mit Hilfe eines Reflektors gebündelt wird. Vorzugsweise soll als Lichtquelle eine Niedervolt-Halogenlampe dienen, deren Reflektor eine ausreichende Lichtbündelung bietet und die einfach dimmbar ist. Genauso gut könnten aber auch andere Lichtquellen wie z. B. übliche Kaltlichtspiegellampen verwendet werden. Im gebündelten Strahlengang der Lichtquelle ist eine mit Vertiefungen oder Löchern strukturierte plattenförmige Fläche auf einem Trägermaterial angeordnet. Die Vertiefungen oder Löcher haben eine Breite von 200 bis 900 nm sowie eine Länge von 200 bis 4000 nm. Der Mittenabstand zwischen zwei Vertiefungen oder Löchern beträgt zwischen 700 bis 3000 nm in Querrichtung sowie 700 bis 5000 nm in Längsrichtung. Die Struktur kann gleichmäßig, periodisch wiederkehrend oder ungleichmäßig sein, wie sie auch CDs (Compact-Discs) und Videoplatten haben. Die strukturierte Fläche ist mit einer reflektierenden, z. B. metallisierten Schicht versehen. Das ankommende Lichtstrahlbündel trifft laut angefügter Zeichnung 1 der Patentschrift direkt auf die ihr zugewandte reflektierende Schicht und wird von dieser reflektiert, sodass das reflektierte Lichtbündel auf die Projektionsfläche fällt. Die transparente Polycarbonat-Trägerschicht einer CD ist somit auf der der Lichtquelle abgewandten Seite des Reflexionskörpers und wird daher vom Licht nicht durchstrahlt, d. h. die von einem Laser lesbare Seite der CD ist laut Patentzeichnung 1 dem Lichtstrahl abgewandt. Die Anordnung soll bewirken, dass auf der Projektionsfläche ein Teil des auf die strukturierte Fläche fallenden Lichts in seine Spektralfarben zerlegt und ein anderer Teil im unbunten Licht der Lichtquelle erscheint. Weiterhin wird vorgeschlagen, zwischen Lichtquelle und strukturierter Fläche eine Linse anzuordnen, auf die nur ein Teil des Lichtbündels fällt. Bei einer Ausbildung der Linse als Sammellinse ließe sich erreichen, dass auf der Projektionsfläche ein scharfes oder auch unscharfes Bild der Reflektoroberfläche der Lichtquelle erscheint, wobei die Reflektoroberfläche der Lichtquelle aus einer Vielzahl einzelner mehr oder weniger deutlich voneinander getrennter Einzelflächen besteht also bevorzugt keine glatte und homogene Fläche vorweist. Es wird weiterhin vorgeschlagen, die strukturierte Fläche auf dem Trägermaterial beispielsweise durch Beschichtung des Trägers mit Fotolack, anschließender Belichtung mit einer Maske und nachfolgendem Entwickeln oder Ätzen industriell zu fertigen. Gleichfalls geeignet seien Compact-Discs, also CDs und Videoplatten. Diese CDs müssen hier bespielt sein, um die beschriebene Struktur mit Vertiefungen oder Löchern zu haben. Mit der vorgeschlagenen Anordnung sollten sich auf einfache Weise Beleuchtungseffekte erzielen lassen, die Flächenmuster und spektrale Zerlegungen des Lichtstrahls umfassen. Nachteilig an dieser vorgeschlagenen Beleuchtungsvorrichtung ist insbesondere die nur schwache Farbwirkung der Farbprojektion, die eher nur eine blasse Andeutung eines Farbmusters von Spektralfarben auf einer größeren Projektionsfläche ist. Der visuelle Eindruck der Farbmuster in der Projektion sind matte und kaum erkennbare, schwache Farben mit wenig Leuchtstärke, die keine vermarktbaren Farbprojektionen zulassen . Bei Tageslicht ist so gut wie kein Effekt mehr an der Projektionsfläche zu sehen. Ein Grund hierfür mag sein, dass die vorgeschlagenen Vertiefungen oder Löcher immer nur einzelne voneinander begrenzte Veränderungen der reflektierenden Schicht darstellen mit den entsprechend angegebenen, wohl nicht zur Erzeugung eines Farbeffekts beitragenden uneffektiven Abständen, d. h. nicht strukturierten Flächenbereichen auf der Oberfläche, wie es auch bei der Struktur der Compact-Discs und Videoplatten charakteristisch ist. Dies bewirkt eine hohe Einschränkung des Wirkungsgrades zur Erzeugung eines Farbeffekts. Auch ist die vorgeschlagene Fertigungstechnik durch Ätzen und Beschichten nur dazu geeignet, für eine Farbzerlegung des Lichts eher wirkungslose senkrechte Flanken ohne Winkel in einer Struktur zu erzeugen. Da die Vertiefungen, wie beschrieben, nicht klein im Verhältnis zur Wellenlänge des sichtbaren Lichtes sind, werden die schwachen Farbeffekte, welche hauptsächlich nur an der Oberfläche der CD, aber kaum in der Projektion deutlich zu erkennen sind, durch Beugung, Brechung und ungeordnetem Reflexionsverhalten auf der dort beschriebenen fein strukturierten Oberfläche entstehen. Der farblose, unbunte, hellweiße Anteil im Projektionsstrahl dominiert bei dieser vorgeschlagenen Lösung und wirkt auf alles andere als blendendes Streulicht stark kontrastabschwächend.
  • Aufgabe der Erfindung ist es somit, die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Erzeugung von leuchtkräftigen, natürlichen komplementären Reinfarben im Spektralbereich des sichtbaren Lichtes auf einer Projektionsfläche zur Verfügung zu stellen, welche eine hohe Beleuchtungsintensität über eine große Fläche gewährleistet und auf einfache Weise eine große Variation der Farbmuster gestattet.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben.
  • Überraschend wurde gefunden, dass sich mit der erfinderischen Lösung deutlich um bis zu 600% über den Stand der Technik hinausgehend, eine überaus starke Farbwirkung von Effekten sich überlagernder leuchtender reiner Spektralfarben mit sehr natürlichen weichen Farbübergängen über eine Fläche von 1 bis 15 m2 auf einfache, wirtschaftlich umsetzbare Weise, realisieren lässt. Derartige Flächen existieren in grosser Vielzahl an Wänden im Innenbereich von Wohnräumen und Gebäude. Auch größere Flächen von 15 bis 40 m2 und mehr, wie sie im Außenbereich von Gebäuden und Plätzen vorkommen, sind mit einem erfindungsgemäßen, lichtreflektierenden Körper wirkungsvoll bestrahlbar, was grosse Aufmerksamkeit auf die bestrahlten Objekte, sowie verkaufsfördernde Akzeptanz bei Kunden durch perfekte, harmonische Präsentation von angestrahlten Objekten auslösen kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich ein nahezu grenzenlos variationsreiches Farbmuster aus intensiv leuchtenden spektralfarbenen Interferenzfarbbändern gestalten. Das menschliche Auge empfindet diese jeweils nur in einer Frequenz schwingenden Teilwellen des sogenannten monochromatischen Lichts, die spektralfarbenen Interferenzfarben, als reine und schöne Farbeindrücke. In der Tat werden diese mit dem Fachbegriff der „komplementären Reinfarbe” bezeichnet. Die Farbzerlegung und Projektion des Lichts mit der erfinderischen Vorrichtung basiert vor allem auf Gangunterschieden, Phasensprüngen und destruktiver Interferenz des an den Grenzflächen der Schichten des lichtreflektierenden Körpers reflektierten Lichts der Lichtquelle. Deshalb können durch die entstehende Zerlegung in Reinfarben, mit nachfolgender Projektion des Lichts, je nach Vorrichtungsgrösse und Beleuchtungsstärke der Lichtprojektion, besonders eindrucksvolle und ästhetische Raumbeleuchtungseffekte von bisher nie dagewesener natürlicher ineinanderfliessender monochromatischer Reinfarbenleuchtkraft mit einer die menschliche Psyche tief berührenden Magie erzielt werden.
  • Dies ist überraschend, da man feststellen muss, das farbiges Licht, wie man es ein Leben lang gewohnt ist, nicht gleich der erfinderisch erzeugten Interferenzfarbenprojektion ist. Das gewisse Etwas ist anders. Durch die Beleuchtung eines Raumes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in diesem Raum eine positive, beruhigend heilende oder aber auch eine verkaufsfördernde Atmosphäre geschaffen werden. Hierbei ist ein sanfter und dennoch deutlich wahrnehmbarer Farbübergang von einer monochromatischen, durch multiple destruktive Interferenz und Phasensprünge entstandenen Reinfarbe des Spektrums zur anderen, ein besonderer Vorteil der Erfindung. Anwendung finden solche neuartigen Reinfarben-Interferenz-Projektionen auf zu bestrahlende Objekte und Flächen beispielsweise im gewerblichen Bereich in Büros, Flughäfen, auf Bühnen, in Kaufhäusern und Boutiquen, Wellnessräumen, Schwimmhallen, Restaurants, bei Messe-Verkaufsförderung durch direktes Anstrahlen von Produkten, als Hingucker bei Schaufensterwerbung und weiter in Krankenhäusern, Kliniken, Arztpraxen, Wartezimmern und Räumen, die zur Entspannung und Therapie, insbesondere Licht-Therapie, genutzt werden.
  • Das farbig zerlegte Lichtband der Lichtquelle wird erfindungsgemäß für kleine mittlere und große Projektionsflächen, Werbeflächen, Wänden von Eingangshallen oder für eine ganze Hauswand nutzbar gemacht und kommt mit starker Farbintensität bei Dämmerung und Dunkelheit voll zur Geltung. So kann in einem Raum beispielsweise eine therapeutisch wirkungsvolle, entspannungsfördernde und stressabbauende Atmosphäre geschaffen werden, die sich auf die Psyche des Menschen sehr heilungsfördernd auswirkt und die Gesundheits und Lebensqualität im Wohn-, Arbeits- oder Außenbereich steigert. Insbesondere ist der Effekt der erfindungsgemäß projizierten Spektralfarben auf einfachste Weise hoch stressabbauend, wobei Stress laut WHO weltweit Krankheitsverursacher Nr. 1 noch vor der Volkskrankeit Rückenleiden ist. Ein völlig neues Feld eröffnet sich durch die Möglichkeit, ganze Personen und ganze Personengruppen oder bestimmte Körperteile zu bestrahlen, was sofort eine äußerst beruhigende therapeutische oder auch künstlerische Wirkung für Mensch und Raum hat. Es ist wissenschaftlich noch gar nicht erwiesen, welche enorm positiven Auswirkungen derartige Bestrahlungen auf Gesundheit, Psyche und Heilung des Menschen haben.
  • Projektionen mit der erfinderischen Vorrichtung sind sehr geeignet auch als Einschlafhilfe bei Kindern und Erwachsenen, sowie im klinischen Bereich besonders bei Geburtsstationen und zur Palliativpflege, wie auch Begleitung in Sterbezimmern. Auch kann für Werbemaßnahmen ein Blickfang eingerichtet werden, um den Betrachter mit diesem hohe Aufmerksamkeit erregenden „Eye-Catcher” auf bestimmte Objekte aufmerksam zu machen. Auch können Gehweg- oder Straßenteile, Skulpturen, Bänke, Hausfassaden oder Objekte aller Art erstmalig großflächig spektralfarben beleuchtet werden, um ihre Anmutung zu verändern und eine jeweils gewünschte Wirkung zu erzeugen. Optisch unscheinbare Objekte wirken mit Beleuchtung durch die erfinderische Vorrichtung auf einmal wie Harmonie ausstrahlende Kunstwerke.
  • Ein besonderer Effekt ist weiterhin auch ein präziser Schlagschatten der bestrahlten Objekte, wie er ansonsten nur bei starker unbewölkter Sonnenbeleuchtung zu sehen ist. Besonders die gelbe und rote Farbe der Reinfarben-Interferenzprojektion sind dem strahlenden Sonnenlicht am Nachmittag, bzw. bei einem Sonnenuntergang, äußerst ähnlich. Dieser Effekt lässt sich dank der besonderen optophysikalischen Effektausnutzungen der Erfindung selbst mit stark fokussierten, günstigen, ungefährlichen, im Betrieb nicht sehr warm werdenden und in seiner normalen Leuchtart vergleichsweise kühl wirkendem weißen Hochleistungs-LED Punkt-Strahlern als Lichtquelle erzeugen.
  • Projektionsfläche im Sinne der Erfindung schließt jede zweidimensionale oder dreidimensionale Fläche ein. So kann als Projektionsfläche auch jeder beliebige Projektionskörper angesehen werden. Dieser Projektionskörper kann auch opak oder transluzent sein. So kann beispielsweise in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung der Projektionskörper- bzw. die Projektionsfläche auch ein opaker oder transluzenter Lampenschirm, Fenster oder Raumteiler, beispielsweise aus einem Milchglas sein womit sich alle hier beschriebenen Farbeffekte in Form der Rückprojektion realisieren lassen.
  • Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen entsteht nach Reflexion an einem erfindungsgemäßen lichtreflektierenden Körper ein durch multiple Interferenz und Phasenauslöschungen entstehendes spektralfarbenes Lichtbündel, welches beim Auftreffen auf eine geeignete Projektionsfläche insbesondere ein kreisbogenförmiges, bogenförmiges oder geschwungenes Farbmuster hat. Die Farbmuster gehen von innen nach außen mehrfach sich wiederholend, von violett über indigo und blau und grün und gelb nach orange und rot über. Es lässt sich eine mehrfach parallel ineinander geschachtelte Spektralfarbprojektion mit gleichmäßiger Farbschemafolge darstellen, d. h. dass auch die Darstellung sehr großer vollständiger Spektralfarbenkreise möglich ist, wobei die Farbfolgen der jeweils weiter außen folgenden Kreise gleich dem jeweils inneren ist. Je nach Einstellung des lichtreflektierenden Körpers können die Bögen, Ellipsen oder Kreise um einen gleichen Mittelpunkt mit unterschiedlichen Radien angeordnet sein oder sie können auch unterschiedliche Mittelpunkte haben, wobei die Radien im Winkel zueinander verdreht sein können. Auch können farbige Bögen, Kreise und/oder Ellipsen dargestellt werden, die sich überlappen oder durchdringen. Auch können je nach Ausbildung des lichtreflektierenden Körpers gerade Linien in dem Spektralfarbenband dargestellt werden.
  • Es können bei entsprechender geometrischer Veränderung des lichtreflektierenden Körpers diese Formen auch bei laufender Beleuchtung kontinuierlich verändert werden, sodass wandernde Farbmuster mit einem nahezu unbegrenzt variantenreichen Lichtspiel entstehen. Hierzu wird der lichtreflektierende Körper entsprechend kontinuierlich oder auch diskontinuierlich geometrisch verändert oder auch der Winkel des einfallenden Lichtstrahls zu dem lichtreflektierenden Körper wird entsprechend kontinuierlich oder auch diskontinuierlich verändert.
  • Derart vielfältige „weltraumgalaxienartige” Effektmöglichkeiten mit extrem sanften, langsam ineinanderfliessenden, airbrushartigen Farbübergängen sind mit Lösungen nach dem Stand der Technik, wie Beugung und Lichtbrechung an durchleuchteten Prismen und durchleuchteten optischen Gittern nicht erreichbar. Die Effekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung entstehen durch destruktive Interferenz, also Auslöschung einer bestimmten jeweiligen Lichtfarbe. Der reflektierte und projizierbare Anteil des Lichtes ist die Komplementärfarbe zum ausgelöschten Lichtwellenanteil. Diese Komplementärfarbe wird als Reinfarbe bezeichnet. Von der Lichtquelle emittierte Lichtstrahlen werden von den Begrenzungsflächen der teiltransparenten Reflexionsschicht oder der Reflexionsschichten reflektiert, wobei ein wesentlicher Anteil der Lichtstrahlen die Schicht oder die Schichten jeweils vor und nach der Reflexion durchläuft. Durch die unterschiedlichen Reflexionen der Lichtstrahlen entstehen sich gegenseitig mit Interferenz überlagernde und teilweise durch Phasensprünge auslöschende Farbanteile des Lichts als komplementäre Reinfarben.
  • Im Folgenden wird die Erfindung näher beschrieben, wozu zur besseren Verdeutlichung aber nicht einschränkend auf ein Beispiel entsprechend der 4, 5a und 5b Bezug genommen wird. Überraschend wurde gefunden, dass solche hell und kräftig leuchtenden Farbmuster als Projektion eines in seine Spektralfarben zerlegten Lichts mit einer Vorrichtung darstellbar sind, welche eine Lichtquelle 44 zur Emission von Lichtstrahlen im sichtbaren Wellenlängenbereich umfasst sowie einen lichtreflektierenden Körper 48 zur Auslenkung der reflektierten Lichtstrahlen 472 auf eine Projektionsfläche 42. Der lichtreflektierende Körper 48 ist der Lichtquelle 44 zugewandt und weist auf seiner der Lichtquelle zugewandten Seite ein transparentes Trägermaterial 482 auf, wobei die auf seiner der Lichtquelle 44 zugewandte, also vom Lichtstrahl zuerst getroffene Begrenzungsfläche, nicht strukturiert ist und eine Reflexionsfläche 481 darstellt, die 1. Reflexionsfläche des lichtreflektierenden Körpers 48. Auch wenn der Hauptanteil des Lichts der Lichtquelle 44 durch das transparente Trägermaterial hindurchscheint, wird ein Anteil von der Reflexionsfläche 481 reflektiert. Die der Lichtquelle 44 abgewandte Seite des transparenten Trägermaterials 482 weist eine mikrostrukturierte Fläche 483a auf. Auf dieser strukturierten Fäche 483a ist eine transparente Zwischenschicht 484 angeordnet mit einer Dicke, welche klein ist im Verhältnis zur jeweiligen Wellenlänge eines monochromatischen Lichtanteiles der Lichtquelle im sichtbaren Wellenlängenbereich. Die der Lichtquelle 44 zugewandte Oberfläche der Zwischenschicht 484 stellt eine Reflexionsfläche 483 dar, die eine 2. Reflexionsfläche des lichtreflektierenden Körpers 48 ist. Da die Zwischenschicht 484 der Mikrostruktur der Fläche 483a folgt, haben ihre beiden Flächen 483 und 487a eine äquivalente Struktur. Auch wenn der Hauptanteil des Lichts der Lichtquelle 44 durch die Zwischenschicht 484 hindurchscheint, wird ein Anteil von der Reflexionsfläche 483b reflektiert. Die Zwischenschicht 484 weist auf ihrer der Lichtquelle 44 abgewandten Seite eine Fäche 487a auf, welche in ihrer Mikrostruktur der Fläche 483a folgt. Auf der Fläche 487a ist eine Reflexionsschicht 485 angeordnet, deren der Lichtquelle 44 zugewandte Seite die Reflexionsfläche 487 darstellt, die eine 3. Reflexionsfläche des lichtreflektierenden Körpers 48 ist. Da die Reflexionsschicht 485 der Mikrostruktur der Fläche 487a folgt, haben ihre beiden sie begrenzenden Flächen 487 und 488a eine äquivalente Mikrostruktur. Angrenzend an die der Lichtquelle 44 abgewandten Seite der Reflexionsschicht 485 ist auf ihrer Fläche 488a eine Schutzschicht 486 aufgebracht, welche die Reflexionsschicht 485 vor Beschädigung schützt. Die der Lichtquelle 44 zugewandte Seite der Schutzschicht 486 stellt eine Reflexionsfläche 488 dar, die eine 4. Reflexionsfläche des lichtreflektierenden Körpers 48 ist, und vom Lichtstrahl zuletzt getroffen wird. Da die Reflexionsschicht 485 teiltransparent ist, durchdringt ein Teil des Lichts der Lichtquelle 44 den lichtreflektierenden Körper 48 bis zu dieser Schicht 488 und wird von dieser reflektiert.
  • Ein wichtiges Merkmal der Erfindung für die überraschend hohe Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über eine große Projektionsfläche ist, dass der lichtreflektierende Körper 48 im Strahlengang derart angeordnet ist, dass von der Lichtquelle 44 emittierte Lichtstrahlen 471 je nach Ort ihrer Reflexion das Trägermaterial 482, die Zwischenschicht 484 und die Reflexionsschicht 485 vor und nach ihrer Reflexion, entsprechend auf der Reflexionsfläche 483, 487 oder 488, durchlaufen müssen. Von der vom Lichtstrahl zuletzt getroffenen Reflexionsfläche 488 reflektierte Lichtstrahlen müssen z. B. nach ihrer Reflexion die Reflexionsschicht 485 mit unterschiedlichen Laufzeiten durchlaufen.
  • Hierbei können Lichtstrahlen jeweils eine Schicht quer zu deren Schichtdicke durchlaufen, wobei durch die erfindungsgemäße Mikrostruktur die Laufzeiten unterschiedlich sind. Die Unterschiede in der mirkostrukturbedingten Schichtdicke können je nach Ausführung der Reflexionsschicht unterschiedlich sein. Die Schichtdickenvarianz folgt jeweils jedoch einer Fein- bzw. Mikrostruktur, deren mittlere Schichtdicke kleiner der Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist. Auch können Lichtstrahlen durch Mehrfachbrechung ein Stück längs innerhalb einer Schicht laufen, bevor sie in eine benachbarte Schicht oder Richtung Projektionsfläche reflektiert werden.
  • Hierbei ist die Zwischenschicht nicht zwingend notwendig. In einer anderen Ausführung ist die Reflexionsschicht 485 direkt auf der strukturierten Fläche 483a des Trägermaterials 482 angeordnet. Andere Ausführungsformen haben auch zwei und mehr Zwischenschichten.
  • Der lichtreflektierende Körper besteht aus einem, für die Wellenlängen des sichtbaren Lichts transparenten Trägermaterial mit einer Transparenz von größer 75%, bevorzugt größer 80%, besonders bevorzugt größer 85%. Das transparente Trägermaterial besteht aus Glas oder Kunststoff, bevorzugt aus Polycarbonat. Das Trägermaterial des lichtreflektierenden Körpers hat eine Dicke von 0,5 bis 2 mm, bevorzugt 1 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt 1,2 mm. Die Lichttransmission liegt dickenabhängig bevorzugt im Bereich 85% bis 90%, insbesondere bei 88% bis 89%. Die in der erfindungsgemäßen Anordnung dem einfallenden Lichtstrahl abgewandte Seite des Trägermaterials ist mit einer Mikrostruktur versehen, auf welcher in einer Ausführungsform eine transparente Zwischenschicht angeordnet ist, beispielsweise aus Phtalocyanin oder Cyanin. Auf dieser wiederum oder in einer Ausführungsform auch direkt auf der Mikrostruktur des Trägermaterials ist eine teiltransparente, teilreflektierende Reflexionsschicht angeordnet. Die Dicke der Zwischenschicht und der Reflexionsschicht ist klein im Verhältnis zur jeweiligen Wellenlänge eines monochromatischen Lichtanteiles des einstrahlenden Lichtbündels der Lichtquelle. Beide Schichten folgen der Mikrostruktur der Fläche, auf welche sie aufgetragen sind und weisen ebenso äquivalente Mikrostrukturen an den sie begrenzenden Flächen auf. Diese Anordnung bewirkt, dass Lichtstrahlen der Lichtquelle auf ihrem Hin- und Rückweg jeweils das Trägermaterial 482 und die zwei angrenzenden Schichten 484 und 485 mit unterschiedlichen Laufzeiten und Gangunterschieden durchlaufen müssen, wobei Lichtstrahlen von den Reflexionsflächen 487 und 488 sowie 483 reflektiert werden.
  • Die Reflexionsschicht kann eine kleiner 350 nm, beispielsweise eine etwa 100 nm (Nanometer) dicke Gold-, Silber- oder Aluminiumschicht oder eine Quecksilberschicht oder eine jedwede andere teiltransparente, teilreflektierende Schicht sein. Die Schicht wird vorzugsweise durch ein PVD-Verfahren (Schichtauftrag durch plasmaunterstützte physikalische Gasphasenabscheidung), insbesondere durch Sputtern, aber auch durch thermisches Verdampfen, Laserstrahl, Elektronenstrahl oder Lichtbogenverdampfen aufgebracht. Die Schicht kann auch durch ein CVD-Verfahren (Schichtauftrag durch plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung) aufgebracht sein, beispielsweise mittels PECVD, PICVD, Niederdruck-CVD oder chemischer Gasphasenabscheidung bei Atmophärendruck. Ferner kann auch die sehr wirtschaftliche Technologie des Aufbringens von laserbearbeiteten diffraktiven, Irideszenz auslösenden Dünnschicht-Folien, bzw. von Folien mit entsprechender Dünnschicht-Mikrostruktur im sogenannten „Kalt-Folientransfer” oder dem „Heissstempel-Folientransfer” zum Einsatz kommen. Diesbezüglich wurden im Folienbereich derartige spektrale Farbeffekte immer nur auf die Wirkung der Farben auf der Folienoberfläche konstruiert. Die Vorrichtung ermöglicht die Projektion der Farbeffekte auf jegliche Projektionsfläche und überschreitet in Grösse, Intensität und Vielfalt bei weitem den Effekt, der nur an der Oberfläche einer Folie bei gerade passendem Betrachtungswinkel sichtbar wird. Beispielsweise können Folien der Serie Light Line® der Firma KURZ zum Einsatz auf dem Reflexionskörper 48 gebracht werden.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann ein solcher Reflexionskörper 48 mit einer Dünnschicht-Folie auch ohne ein Trägermaterial mit Mikrostruktur zum Einsatz kommen.
  • Der als wesentlicher Teil der Erfindung geltende Reflexionskörper 48 unterscheidet sich deutlich vom Stand der Technik, da selbst optische Gitter sich in ihren Dimensionen lediglich zwischen 500 bis 10.000 nm bewegen und auch die Oberflächenstrukturen bei einer vorbespielten Musik CD entsprechend der Offenbarung der DE 40 21 523 in Grössenordnungen die „nicht klein im Verhältnis zur Wellenlänge des Lichtes” angeordnet sind . Allenfalls kann man bei der Reflexion an einer Musik CD mit ihren Lochstrukturen von einem qualitativ sehr schlechten Reflexionsgitter sprechen, nicht aber von einem subtil konstruierten Reflexionskörper mit einer oder mehreren dünnen Schichten..
  • Die Zwischenschicht 484 als zweite transparente Schicht ist so dünn, dass sie sowohl in ihrer der Reflexionsschicht 485 zugewandten, als auch in ihrer dem Trägermaterial 482 zugewandten Seite der Form der Mikrostruktur der strukturierten Trägermaterialfläche 483a folgt, sodass auch die Reflexionsfläche 487 der Reflexionsschicht 485 der Form der Mikrostruktur der Trägermaterialfläche 483a folgt. Das Vorhandensein dieser zwischen Reflexionsschicht 485 und dem Trägermaterial 482 eingebetteten mikroskopisch dünnen, von der Dicke her im Verhältnis zur Wellenlänge des sichtbaren Lichtes kleinen, kleiner 350 nm, beispielsweise etwa 100 nm (Nanometer) dicken transparenten Schicht 484 und der teilreflektierenden, teiltransparenten Reflexionsschicht 485, in Verbindung mit der nachfolgend beschriebenen mikroskopisch feinst optimierten Struktur, bietet eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung für das Ausnutzen der optischen Phänomene von Phasensprung, Laufzeitunterschieden, Gangunterschieden sowie der für die Projektion von Komplementärfarben des einstrahlenden Lichts wichtigen destruktiven Interferenz. Auf diese Weise kann vorteilhaft durch das erwünschte Auslöschen der Phase eines Farbanteiles des weissen Lichtes die entsprechende Komplementärfarbe als monochromatische Reinfarbe im Interferenz-Farbspektrum als gewünschter Effekt entstehen.
  • Unterhalb der Reflexionsschicht, auf ihrer der Lichtquelle abgewandten Seite, kann zur Vermeidung von Beschädigungen eine Schutzschicht als der Lichtquelle abgewandten Außenseite des Reflexionskörpers 48 aufgebracht sein. Diese entspricht im Beispiel der CD-R der sogenannten mit einem Stift beschreibbaren Label- oder Etikettschicht. Sie ist vorzugsweise nicht transparent.
  • Der Reflexionskörper 48 kann auswechselbar angeordnet sein, um verschiedene Variationen von Projektionseffekten mit unterschiedlich geformten Reflexionskörpern 48 erzeugen zu können.
  • Erfindungsgemäß ist in einer besonders bevorzugten Ausführung die im Strahlengang durch den Reflexionskörper 48 vom Lichtstrahl als zweite getroffene Fläche des Trägermaterials strukturiert. In einer besonderen Ausführung, wie sie beispielhaft die 4, 5a, 5b und 6 darstellen, ist die Oberfläche mit einer durchgehenden spiralförmig verlaufenden Rille versehen. Alternativ könnte die Rillenanordnung auch mit konzentrisch angeordneten Rillen oder parallel gerade oder geschwungen verlaufenden Rillen ausgeführt sein.
  • Im Vergleich zu der zitierten DE 40 21 523 beträgt der Mittenabstand der Vertiefungen in Querrichtung dort nach dem Stand der Technik 700 bis 3000 nm. Im Beispiel der dort erwähnten CD liegt der Mittenabstand als sogenannter Spurabstand mit bis zu 1600 nm in einem Bereich, welcher damit grösser als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes von 370–780 nm einzustufen ist.
  • Weiterhin handelt es sich dort nicht um durchlaufende Vertiefungen, sondern um Vertiefungen mit einem Abstand in Längsrichtung von 700 bis 5000 nm. Eine solche Oberfläche nach dem Stand der Technik zeigt 2.
  • Bei der erfindungsgemäßen Struktur handelt es sich um eine geschichtete Struktur in Längsrichtung durchlaufender, nebeneinander verlaufender Rillen bzw. Rillnuten. Solch eine Struktur zeigt als Draufsicht beispielhaft 6. Diese Rillen können geradlinig nebeneinander verlaufend oder als konzentrische Ringe angeordnet sein oder insbesondere spiralförmig verlaufen. Besonders bevorzugt ist die Anordnung spiralförmig verlaufender Windungen einer Rille bzw. einer einzigen durchlaufenden, spiralförmigen Rille oder Rillnut. In der Ausführung eines runden oder elliptischen Reflexionskörpers 48 verläuft diese Rille spiralförmig bevorzugt vom Außenbereich zum Innenbereich der strukturierten Fläche, in einer anderen Ausführung einer mehr quadratischen oder rechteckigen Form des Trägermaterials verläuft diese Rille bevorzugt wendelförmig von einer Außenkante zur gegenüberliegenden Außenkante der strukturierten Fläche des Trägermaterials.
  • Der Spurabstand, d. h. der Abstand der Rillen zueinander, beispielsweise bei der CD-R, liegt bei 160–200 nm, und ist damit kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes von 370–780 nm. Dies unterstützt die Phänomene von Gangunterschied und destruktiver Interferenz bei den einfallenden und reflektierten Lichtstrahlen und sichert somit klare und starke Farbeffekte. Der Abstand der Kanten an der Trägermaterialoberfläche von Rille zu Rille bzw. Rillenwindung zu Rillenwindung liegt im Bereich 200 bis 800 nm, bevorzugt 350 bis 700 nm, besonders bevorzugt von 500 bis 600 nm. Der Mittenabstand der Rillen bzw. Rillenwindungen zueinander liegt im Bereich 500 bis 2000 nm, bevorzugt 600 bis 1800 nm, besonders bevorzugt von 800 bis 1600 nm. Die Tiefe der Rillen bzw. der Rillenwindung liegt im Bereich von 150 bis 350 nm, bevorzugt 180 bis 300 nm, besonders bevorzugt 200 bis 230 nm.
  • Weiterhin ist die erfindungsgemäße Mikrostrukurierung der der Lichtquelle abgewandten Oberfläche 483a des Trägermaterials 482 des Reflexionskörpers 48 in einer besonders bevorzugten Ausführungsform gekennzeichnet durch einen trapezförmigen Querschnitt der Rillen bzw. der Rille 5, wobei sich die Rille 5 von ihrer Sohle zur Oberfläche der der Lichtquelle abgewandten Trägermaterialoberfläche 483a ausweitet oder öffnet. Der Flankenwinkel α zwischen der Rillensohle 51 und der sich zur Trägermaterialoberfläche öffnenden Seitenwandung 52 der Rille liegt im Bereich von 91 bis 160 Grad, bevorzugt 100 bis 140 Grad, besonders bevorzugt 110 bis 130 Grad. Die Breite der Rillensohle 51 beträgt insbesondere 150 bis 1600 nm, bevorzugt 200 bis 1100 nm, besonders bevorzugt 200 bis 400 nm.
  • Durch die schräg stehenden Rillenflanken werden feinste Reflexionsunterschiede provoziert, welche in ihren Varianzen jedoch klein im Verhältnis zur Wellenlänge des sichtbaren Lichtes sind und somit die Entstehung von destruktiver Interferenz und Phasenauslöschung zur Entstehung von Komplementärfarben der ausgelöschten monochromatischen Lichtanteile, fördert. D. h. es werden den Lichtwellen während ihres Weges durch das Trägermaterial 482 und durch die zweite mikroskopisch dünne transparente Schicht 484 und durch die teilreflektierende, teiltransparente Reflexionsschicht 485 Phasensprünge, unterschiedlichen Laufzeiten und Gangunterschiede aufgezwungen. Durchdringen Lichtstrahlen des Lichtbündels 471 jeweils eine der ersten Flächen 481, 483, 487 einer jeweils zugehörigen Schicht 482, 484, 485, entstehen durch erste TeilReflexionen Phasensprünge um jeweils 1/2 der Wellenlänge der einzelnen Spektralanteile. Dies erfolgt durch die schräge Flanke der Trapezform der Rille 5 nahezu stufenlos und somit strukturell geordnet über den gesamten Spektralbereich. Dies ist einer der Gründe, warum so welch und warm ineinanderfliessende Farbübergänge entstehen können, und die Farben nicht spontan oder unnatürlich wechseln. Mit feinsten Gang- und Laufzeitunterschieden werden Lichtstrahlen des Lichtbündels 471 in den einzelnen Schichten an den Flächen 483, 487, 488 reflektiert und treffen mit den bereits vorher teilreflektierten Lichtstrahlen wieder zusammen. Dabei ergeben sich dann mit der gegenseitigen Durchdringung der vorher und später reflektierten Lichtstrahlen die Effekte der multiplen destruktiven Interferenz, was bedeutet, dass im Extremfall durch Phasenauslöschung jeweils eine Farbe aus dem Gesamtspektrum herausgelöscht wird. Die verbleibenden Farbanteile im reflektierten Lichtstrahlengang 472 bilden dann die komplementäre spektrale Reinfarbe zur jeweils herausgelöschten Farbe. Da dies im Wellenlängenverlauf stufenlos für das ganze Farbspektrum, also für jeden einzelnen Farbanteil geschieht, können alle Farben der Reihe nach sanft ineinander fliesend auf die Projektionsfläche bzw. den Projektionskörper 42 projiziert werden. Was auf dem Projektionskörper 42 sichtbar wird ist dann nicht die jeweils ausgelöschte Farbe, sondern deren jeweilige Komplementärfarbe. Diese Darstellung wird durch die Integration einer erfindungsgemäßen teiltransparenten und teilreflektierenden Reflexionsschicht 485 erstmalig projizierbar gemacht, wobei der Reflexionskörper 48 nicht, wie es bei anderen Vorrichtungen notwendig ist, komplett durchleuchtet werden muss.
  • Zur Erzeugung spezieller Farbmustergestaltungen kann der Reflexionskörper 48 zweidimensional flach oder gebogen sein, oder flach und dreidimensional gebogen, oder flach und torsionsartig in sich selbst verdreht, oder dreidimensional geformt sein. Um während einer Projektion wandernde Farbmuster mit einem nahezu endlosen Formenreichtum gestalten zu können, ist der lichtreflektierende Körper verstellbar oder biegbar oder torsionsartig verdrehbar in der Vorrichtung angeordnet. Er kann per Hand, mittels gesteuerter oder zufälliger Luftbewegung oder mittels eines Antriebs, insbesondere aber motorisch gedreht werden. Ein Anblasen mit Luft erzeugt mehr zufällige Bewegungen, was der Langeweile wiederkehrender Muster entgegenwirkt. Eine weiterere erfinderische Ausführung ist, dass insbesondere bei einem tangentialen torsionsartigen Biegen oder Verdrehen des lichtreflektierenden Körpers in Laufrichtung der Rillen seiner Mikrostruktur ein projizierter Farbmusterbogen breiter und schmaler gemacht und in seiner Leuchtkraft verstärkt oder geschwächt werden kann. Die geometrische Veränderung des lichtreflektierenden Körpers kann durch ein mechanisches Stellglied mit Antrieb in die verschiedenen Positionen und geometrischen Formen erfolgen, um der Ausgestaltung des Spektralfarbenbandes in der Projektion eine immer neue Form und Varianz in der Farbintensität zu geben. Insbesondere kann hier auch ein rhythmisches Biegen oder Bewegen oder Drehen des lichtreflektierten Körpers, beispielsweise zur Musik, durch eine rhythmische Wiederholung bestimmter Farbmuster wirkungsvolle Effekte erzeugen.
  • Die Größe eines lichtreflektierenden Körpers kann je nach passendem Leuchtmittel bezüglich der der Lichtquelle zugewandten Fläche von 1 bis 30.000 cm2 oder grösser ausgestaltet sein. Bevorzugt ist die Grösse einer Minidisc oder CD-R. In einer Ausführungsform sind viele kleine Stückchen eines Reflexionsköpers auf einem zwei- oder dreidimensionalen Körper ähnlich einer Discokugel aufgebracht und erzeugen eine spektralfarbene Art „Sternenhimmel”.
  • In einer erfinderischen Ausführung umfasst der lichtreflektierende Körper eine vom einfallenden Lichtstrahl zuletzt getroffene nicht transparente, wahlweise mikrostrukturierte, bevorzugt reflektierende Schutzschicht und eine, dem einfallenden Lichtstrahl zugewandt, darauf aufgebrachte dünnschichtige teiltransparente Flüssigkeit oder Gel als Reflexionsschicht, deren Schichtdicke kleiner der Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist. Die reflektierende Schutzschicht kann beispielsweise eine Gold- oder Silberschicht sein.
  • In einer erfinderischen Ausführung kann der lichtreflektierende Körper gefäßförmig sein, an seiner dem Lichteinfall zugewandten Seite eine Reflexionsschicht umfassen. Weiterhin enthält er in dieser Ausführungsform eine transparente oder teiltransparente Flüssigkeit oder Gel und ist derart angeordnet, dass die von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen die Flüssigkeit vor und nach ihrer Reflexion durchlaufen.
  • Die Lichtquelle ist erfindungsgemäß eine möglichst punktförmige Lichtquelle. Diese ist vorzugsweise eine Hochleistungs-LED. Dies hat neben der Langlebigkeit des Leuchtmittels thermische und energetische Vorteile und gestattet die Möglichkeit einer batteriebetriebenen Vorrichtung. In einer Ausführungsform mit einer besonders vorteilhaften Punktförmigkeit der Lichtquelle wird eine möglichst farblose weisse Single Hochleistungs-LED verwendet, vorzugsweise des Typs CREE, mit einen fast schon tubusförmigen stark bündelnden Reflektor mit einem Abstrahlwinkel von 4° bis 15°, vorzugsweise 5–7°. Beispiele hierfür sind im einfachen Fall eine Taschenlampe Typ Varta 1212629 „Beam” 3 W Cree LED mit 150 Ansi Lumen, oder eine Hochleistungs-Taschenlampe mit Cree LED, wie die des Typs Fenix „TK41 mit Cree XM-L LED” mit bis zu 800 Lumen, oder ein LED Punktstrahler wie der des Typs American DJ Pinspot LED 3W. Auf den Hochleistungs-LED's können auch direkt kleine Linsen angeordnet sein. Die schnelle Entwicklungsgeschwindigkeit der LED-Technologie (mittlerweile 5 Watt Hochleistungs – LED's) wirkt sich vorteilhaft auf eine erfolgreiche Vermarktbarkeit der hier beschriebenen erfinderischen Vorrichtung aus.
  • Natürlich würden ähnlich aufgebaute Lichtquellen oder für den Zweck selektierte Bauteile von existierenden Lampen in den Herstellungsprozess einer Vorrichtung integriert werden können. Hierbei ist vorteilhafterweise möglichst nur eine einzige besonders starke Lichtquelle, z. B. Leuchtdiode auszuwählen, da die Verstärkung einer hohen Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über eine große Fläche umso stärker ist, je punktförmiger die Lichtquelle ausgebildet ist.
  • In einer anderen besonders bevorzugten Ausführung ist die Lichtquelle eine farblose Halogen Reflektor Lampe mit ähnlichen Leuchtqualitäten, wie der oben beschriebenen Hochleistungs-LED Lampen. Hier können eine Kühlung oder Gehäuselüftungsöffnungen an der Vorrichtung im Bereich der Lichtquelle notwendig werden. Beispiele für geeignete Lampen wären z. B. der Thomann Eurolite T-36 Pinspot PAR-36 möglichst schwarz, welcher auf 4 Metern Entfernung einen 30 cm großen Lichtkreis abbildet, was einem Streuwinkel von nur ca. 5–6 Grad entspricht. Dies begünstigt die Aufstellung der Lichtquelle in größerem Abstand zum Reflexionskörper 48, um diesen vor Hitzeeinwirkung des Halogenlichtstrahles besser zu schützen.
  • In einer Ausführungsvariante der Vorrichtung können Lichtquelle und Reflexionskörper 48 in der Einheit der Vorrichtung auch trennbar oder getrennt sein, um den Reflexionskörper 48 auch über größere Entfernungen von mehreren Metern anstrahlen zu können. Dies kann bei der Bestrahlung von größeren Fassaden von Nutzen sein. Hier können Lichtquellen in der Größe von Auto- oder Bühnenscheinwerfern in Kombination mit ähnlich großen Reflexionskörpern 48 zum Einsatz kommen oder alternativ auch mehrere, das Lichtbündel der Lichtquelle 44 abdeckende kleinere Reflexionskörper, z. B. zusammengesetzte CD-R's oder Teile von CD-R's oder mit diffraktiven, Irideszenz auslösenden, laserbearbeiteten Dünnschicht-Folien beschichtete Reflexionskörper 48. Dies begünstigt eine Vielzahl von sich überlagernder spektralfarbener Interferenzfarb-Effektmuster, was genutzt werden kann, um grosse verkaufsfördernde Aufmerksamkeit über mehrere hundert Meter Entfernung auf ein gezielt bestrahltes Objekt zu lenken.
  • In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Lichtquelle keinen Reflektor, sondern die Bündelung und Streulichtreduzierung wird zusätzlich zum Lichtquellengehäuse 43 durch eine möglichst rohrförmige die Lichtquelle weit nach vorne in Lichtstrahlrichtung überragende umlaufende Abdeckung 46, beispielsweise einem Tubus erreicht, welches am Ende in Lichtstrahlrichtung geöffnet ist und dort eine Bündelungslinse angeordnet hat. Diese Ausführungsvariante ist besonders für die Bauart und Abstrahleigenschaften der Hochleistungs Single-LED's vorteilhaft und wirkt Streulicht vermeidend und stark bündelnd. Verstärkt wird der Effekt, wenn direkt auf der Single-LED bereits eine Mini-Linse aufgebracht ist.
  • In einer besonderen Ausführung kann das Lichtquellengehäuse 43 einen möglichst spitzkegeligen Reflektor beinhalten, welcher nach vorne auslaufend in ein möglichst rohrförmiges Schutzgehäuse übergehet, wobei das nichtkegelige rohrförmige Segment innen mattschwarz gefärbt sein kann, um StreuReflexionen an der Lichtaustrittsöffnung zu vermeiden. Dies spart Fertigungskosten ein und vereint in sich alle positiven Attribute der Lichtbündelung
  • Der Reflektor sollte zur Verstärkung einer hohen Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über eine große Fläche möglichst glatt sein und keine Strukturen oder kombinierte Einzelflächen aufweisen, da sonst die Kohärenz und Parallelität des Lichtstrahles geschwächt wird und destruktive Interferenzeffekte und Phasenauslöschungen nicht oder weniger möglich sind. Sollte zum Schutz der Lampe vor dieser z. B. eine Schutz-Glascheibe oder Bündelungslinse angeordnet sein, sollten diese klar und farblos-transpanent sein, also nicht opak, milchig oder strukturiert, da ansonsten die Kohärenz und Parallelität des Lichtstrahles geschwächt wird und destruktive Interferenzeffekte und Phasenauslöschung nicht oder weniger möglich sind, was zu einer Abschwächung der Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über eine große Fläche führen würde.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung sind in der Vorrichtung mehrere Lampen mit jeweils eigenem Reflektor mit oder ohne eigener Linse mit Tubus vorgesehen, die ihre Lichtbündel auf einen gemeinsamen Reflexionskörper 48 richten können, wodurch in der Projektion wiederum mehrere Farbbögen entstehen können obwohl auf einen gleichen Reflexionskörper 48 gestrahlt wird.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind in der Vorrichtung mehrere Reflexionskörper 48 vorgesehen welche gleichzeitig von einem entsprechend breiten parallelen Lichtstrahl bestrahlt werden können. Hierdurch entstehen in der Projektion mehrere Farbbögen mit nur einem Leuchtmittel. Beide Ausführungen sind auch miteinander kombinierbar.
  • Bei allen Ausführungsformen ist es für die Verstärkung einer hohen Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über eine große Fläche wichtig, dass möglichst paralleles, möglichst kohärentes Licht, bei dem vorzugsweise die Lichtstrahlen eine sehr geringe Streuung aufweisen, zum Einsatz kommt.
  • Zur Verstärkung einer hohen Beleuchtungsintensität über eine große Fläche ist es vorteilhaft, dass in dem Lichtbündel der Lichtquelle Streulicht weitestgehend eliminiert ist. Hierfür kann vor allem der Lichtaustrittsbereich der Lichtquelle in einem abgeschirmten, möglichst rohrförmigen Gehäuse eingefasst sein, welches das Streulicht ausrichtet und die parallelen Lichtstrahlen gezielt emittiert. Es kann auch zur Verhinderung von unerwünschtem Streulicht jede Form einer seitlichen Abdeckung an dem Umfang der Lichtaustrittsseite der Lampe vorgesehen werden.
  • Eine weitere Verstärkung einer hohen Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über eine große Fläche kann erreicht werden, wenn möglichst weißes Licht als Emission von der Lichtquelle ausgewählt wird. Der Einsatz von farbigen Lampen ist hier nicht vorteilhaft und wirkt schwächend auf den projizierten Farbeffekt, da nur farbloses, unbuntes weißes Licht die Möglichkeiten in sich trägt, alle Farbeffekte durch destruktive Interferenz und Phasenauslöschung auszuschöpfen, wobei die Phasenauslöschung durch teilweisen Phasensprung an den Reflexionsschichten auch selektiv ist, so dass jeweils abwechselnd eine Farbe aus dem gesamten Weiss-Spektrum gelöscht wird und dann wieder eine andere.
  • Die Strahlbreite des parallelen Lichtstrahls liegt vorteilhaft im Bereich der Fläche des lichtreflektierenden Körpers. Vorteilhaft ist aber auch eine kleinere Lichtstrahlfläche als die zu bestrahlende Fläche des lichtreflektierenden Körpers, wobei im Betrieb einer Verstellanordnung der Lichtquelle, der Lichtstrahl auf der Fläche des lichtreflektierenden Körpers umher wandern kann. Das Verhältnis Lichtstrahlquerschnittsfläche zu der dem Lichtstrahl zugewandten Fläche des lichtreflektierenden Körpers liegt im Bereich 1:1 bis 1: 15, bevorzugt 1:1 bis 1:5, besonders bevorzugt 1:1 bis 1:2. Es ist zur Verstärkung einer hohen Beleuchtungsintensität über eine große Fläche vorteilhaft, wenn der Lichtstrahl eine höhere Lichtstärke und kleinere Querschnittsfläche als der lichtreflektierende Körper hat.
  • Der Abstand der Lichtquelle zum lichtreflektierenden Körper liegt vorteilhaft im Bereich von 15–50 cm wobei je nach Größe der Vorrichtung und der Qualität der engen Lichtbündelung auch größere Abstände realisiert werden können. In einer Ausführung mit vollständiger lokaler Trennung von Lichtquelle 44 und Reflexionskörper 48 ist die effekterzeugende Vorrichtung in 2 Teileinheiten geteilt und kann für die den überraschend auftretenden Effekt wahrnehmende Person schwer einsehbar, also gut versteckt an 2 unterschiedlichen Stellen positioniert werden.
  • Zur Verstärkung einer hohen Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über eine große Fläche wird der Abstand eher kleiner gewählt, damit nicht unnötigerweise Licht am Reflexionskörper 48 vorbeigestrahlt wird, und der kontrastmindernde, farblose, raumerhellende Anteil nicht unnötig erhöht wird.
  • Zur Variation der projizierten Farbmuster kann der Reflexionskörper 48 oder die Lichtquelle 44 oder beide relativ zueinander bewegt werden, wobei sich der Winkel des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls zur beleuchteten Fläche des lichtreflektierenden Körper entsprechend ändert. Hierdurch kann auch die Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster variiert werden, was zusätzliche Variationen in der Projektionsgestaltung bietet. Die Bewegung des Reflexionskörpers 48 oder der Lichtquelle 44 kann diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen. Hierzu kann auch ein Stellglied mit Antrieb verwendet werden, um ein bewegtes Spiel von leuchtenden Farbmustern darzustellen. Auch ist hier eine rhythmisch sich wiederholende Bewegung der Lichtquelle oder das Anblasen des Reflexionskörpers 48 mit Luft zur Erzeugung wirkungsvoller Effekte möglich. Der Reflexionskörper 48 kann in eine rythmische oder zufällige Bewegung oder Schwingung versetzt werden.
  • Zur Entspannung sollte die Bewegungsgeschwindigkeit langsam erfolgen. Bei Light-Shows für Bühne, Messe, Promotion oder Lokalitäten können schnellere Bewegungsgeschwindigkeiten gewählt werden. Entsprechend können auch die oben beschriebenen Bewegungen des lichtreflektierenden Körpers in ihren Bewegungsgeschwindigkeiten wahlweise stufenlos oder in Stufen eingestellt werden, oder sich Audiosignalgesteuert im Rythmus zur Musik im Raum passend bewegen.
  • Bei einer Kombination der Bewegungen der Lichtquelle und des lichtreflektierenden Körpers ist eine rechnergestützte Steuerung der Bewegungen zur gezielten oder zufallsgenerierten Variation der projizierten Farbmuster Bestandteil der Erfindung. Hier lassen sich bei Bedarf bestimmte Farbmusterprogramme speichern und gezielt abfahren.
  • Bei Ausführungen des lichtreflektierenden Körpers ist es charakteristisch, dass ein Teil des Lichtsstrahls von dem lichtreflektierenden Körper nicht in seine Spektralfarben zerlegt wird und als sogenanntes „unbuntes”, farbloses, weißes Licht, üblicherweise in der Mitte des farbigen Projektionsstrahls, im Mittenbereich der Farbprojektion auf der Projektionsfläche erscheint. Dies ist wegen einer ungünstigen effektabschwächenden Wirkung nicht immer erwünscht, da dann im geringeren Kontrast zu weniger vorhandener Dunkelfläche die Farbmuster weniger stark leuchten. Um diesen Weißanteil in dem reflektierten farbigen Lichtbündel 472 herausnehmen bzw. eliminieren zu können, ist eine Scheibe 411 Bestandteil der erfinderischen Vorrichtung. Diese ist in dem Lichtstrahlengang nach dem reflektierenden Körper zum selektiven Abfangen eines Anteils des reflektierten Lichts, insbesondere des Weißanteils, angeordnet. Diese Scheibe wird im weiteren Verlauf hier auch „Eliminatorblendschutz (411)” genannt. Durch das Ausblenden von unbuntem Streulicht wird der Kontrast und die Qualität des spektralen Farbeffekts zusätzlich gesteigert. Mit dem Eliminatorblendschutz, welcher fester Bestandteil der Erfindung ist, können aber auch andere Teilbereiche des reflektierten Lichts ausgeblendet werden, um bestimmte Projektionseffekte zu erzielen.
  • Der Eliminatorblendschutz ist lichtundurchlässig und möglichst Reflexionsarm ausgeführt. Er ist insbesondere beweglich gelagert und kann fest eingestellt werden oder mit einem Stellglied mit Antrieb kontinuierlich oder diskontinuierlich verstellt werden. Beispielsweise kann er auch an einem dünnen flexibel schwenkbaren Arm angebracht oder fest vorjustiert angeordnet werden. Auch kann der Eliminatorblendschutz als ein in das Gehäuse der Vorrichtung integriertes, wahlweise ausklappbares Element angeordnet sein.
  • Auch kann die Verstellung des Eliminatorblendschutzes 411 mit der Verstellung des reflektierenden Körpers und/oder einer Verstellung des Winkels des einfallenden Lichtstrahls auf den reflektierenden Körper gekoppelt werden. Dies kann z. B. mittels einer Parallelogram-Gestängekopplung oder einer motorischen rechnergesteuerten Kopplung erfolgen.
  • Der Eliminatorblendschutz kann auch teilweise transparent sein und z. B. ein im Weissanteil zu projizierendes Logo oder Bildinfo beinhalten, welches dann von dem erzeugten Gesamtspektral-Farbeffekt der Vorrichtung eingerahmt wird. In einer Ausführungsvariante kann er auch zur Projektion von Logos und Symbolen gestanzt sein und einen Filter beinhalten, um Gobo-Effekte integrieren zu können oder um einen störenden Weißanteil im reflektierten Licht möglichst harmonisch einzufärben. Auch hier wird der jeweilig erzeugte Effekt immer vom Gesamtspektral-Farbeffekt der Vorrichtung eingerahmt, und somit optimal präsentiert.
  • Die Elemente Lichtquelle, lichtreflektierender Körper und Eliminatorblendschutz der erfinderischen Vorrichtung können fest in einem passenden Winkel zueinander vorjustiert oder jeweils flexibel angeordnet sein, um auf die jeweiligen Umgebungsbedingungen der Projektionsfläche und der Form des gewünschen Farbmusters einjustiert werden zu können. Gerade bei fix vorjustierter Vorrichtung ist eine Verstellbarkeit des die Vorrichtung umgebenden Gehäuses durch im Boden eingelassene Gewindefüsse bevorzugt. Damit kann ebenfalls eine präzise Ausrichtung des Projektionsstrahles erfolgen, ohne die Konstruktionselemente im Inneren der Vorrichtung verändern zu müssen.
  • Die erfinderische Vorrichtung ermöglicht auch die Projektion des beschriebenen Farbenspektrums auf sehr grossen Flächen und Objekten, wie Häuser-, Firmen- oder jedweder Gebäudeaussenfassaden oder -Innenwänden. Hier kommt es auf die Optimierung aller Parameter an. Je größer bzw. stärker und punktförmiger die Lichtquelle 44 ist, je größer und stärker lichtbündelnd der Reflektor um die Lichtquelle ist, je größer der Reflexionskörper 48 ist, je größer und stärker bündelnd die Linse ist, je exakter in der Größe angepasst der Eliminatorblendschutz 411 ist, je optimierter der Abstand und Einfallswinkel zwischen Lichtquelle 44 und Reflexionskörper 48 ist, je optimierter der Abstand vom Reflexionskörper 48 zur Projektionsfläche 42 ist, je stärker destruktiv interferierend die farbselektive Phasenauslöschung und der Phasensprung auftreten, je optimaler die in dieser Anmeldung beschriebenen Konstruktionsmerkmale des Reflexionskörper 48 sind, je weißer und paralleler das von der Lichtquelle 44 ausgestrahlte Lichtstrahlenbündel 471 ist, desto heller und kräftiger, größer und spektakulärer, magischer und ungewohnt überraschender erscheinen die projizierten Farbmuster mit sanften und weichen Farbübergängen über das gesamte natürliche Reinfarben-Spektralspektrum. Hierbei tritt immer ein präziser, dem Sonnenlicht ähnlicher Schlagschatten der bestrahlten Objekte oder der im Eliminatorblendschutz 411 integrierten Filter-, Logo- und/oder Gobo-Muster auf, welche genau im Mittelpunkt der Farbprojektion erscheinen. Der Gesamteffekt ist ein enormer, bislang weltweit nirgendwo gesehener „Hingucker” und begünstigt psychologisch gesehen enorm die Attraktivität der als Projektionsfläche 42 bestrahlten Flächen, Objekte, Orte, Menschen bzw. zu bewerbenden Produkte.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Reflektonskörper 48 eine geometrisch vollständige oder ein Teil eines in Massen mit einer oder mehreren Dünnschichten mit Mikrostruktur hergestellten Media-Datenträgers, insbesondere einer Compact Disc Recordable (CD-R) oder Compact Disc ReWritable (CD-RW) oder MiniDisc (MD), letztere als der Datenträger befreit vom Gehäuse. Bevorzugt ist der lichtreflektierende Körper hier eine unbespielte CD-R oder MD oder CD-RW. Der lichtreflektierende Körper ist jedoch keine Compact Disc (CD), wie beispielsweise eine bespielte Musik CD, mit einer völlig anderen Mikrostruktur und Aufbau, die eine wirtschaftlich erfolgreich vermarktbare Projektion, wie sie der Erfindung zugrunde liegt, nicht möglich macht. Der lichtreflektierende Körper kann aber auch eine Folie sein, welche mit einer nanoskalischen teiltransparenten Dünnschicht beschichtet wurde. Diese Dünnschicht kann mikrostrukturiert sein als diffractive Oberfläche oder auch als eine leicht mit CNC-Laserbearbeitung zu erzeugte holographische Struktur.
  • Bauteile wie eine CD-R, CD-RW oder MD, welche eine transparente Trägerplatte mit einer erfindungsgemäßen Struktur und einer darauf angeordneten zweiten mikroskopisch dünnen transparenten Schicht, sowie einer nachfolgenden, vom Lichtstrahl zuletzt getroffenen Reflexionsschicht aufweisen und somit das Entstehen der Phänomene von destruktiver Interferenz, Phasensprung und selektiver Phasenauslöschung einzelner Farben stark fördern, sind preiswert erhältlich, wodurch die wirtschaftliche Verwertung der Erfindung stark begünstigt wird.
  • Solche CD-R oder MD oder CD-RW werden derart in der Vorrichtung angeordnet, dass die von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen das Trägermaterial auf dem Hin- und Rückweg von der reflektierenden Schicht durchlaufen müssen, sich also die mit einem Stift beschreibbare Etikett-Seite solcher Reflexionskörper 48 sich auf der der Lichtquelle abgewandten Seite befindet. Im Falle der Mini Disc befindet sich die normalerweise vom Laser zu beschreibende Seite der Lichtquelle zugewendet, was auch beispielsweise für CD-R und CD-RW gilt.
  • Zu der Erfindung gehört auch die Verwendung eines mehrfach teiltransparent und dünner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes reflektiv beschichteten Mediums als lichtreflektierender Körper. Insbesondere ist dies zumindest ein Teil einer Compact Disc Recordable (CD-R) oder Compact Disc ReWritable (CD-RW) oder MiniDisc (MD), letztere als innerer Datenträger ohne, d. h. befreit vom Kunstofff-Schutzgehäuse, besonders bevorzugt einer unbespielten CD-R oder CD-RW oder MD als lichtreflektierender Körper in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei ist die reflektierende, d. h. die gegebenenfalls mit einem Laser abtastbare Seite eines Mediums dem Lichtstrahl zugewandt, und die gegebenenfalls beschreibbare Labelseite eines Mediums dem Lichtstrahl abgewandt Der lichtreflektierende Körper kann wahlweise auch auf beiden Seiten die gleiche reflektive Beschichtung tragen, sodass er auch nach Drehung um 180 Grad, oder bei Beleuchtung von Vorne und Hinten, immer den gewünschten Lichteffekt produzieren kann. In einer beispielhaften Ausführung kann es sich hier um zwei entsprechend aneinandergeklebte Medien, wie CD-R oder CD-RW oder MD handeln.
  • Hierdurch lässt sich die Marktfähigkeit der Erfindung stark bevorteilen, da sich solch eine CD-R oder MD oder CD-RW unschlagbar preiswert aus einer industriellen Großserienfertigung beziehen lassen.
  • Folgende Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:
  • Versuchsbeispiel 1a Sehr schwache Projektion 1 eines Farbmusters aus der Nähe nach dem Stand der Technik DE 4021523
  • Versuchsbeispiel 1b Sehr schwache Projektion 2 eines Farbmusters aus 2 Meter Entfernung nach dem Stand der Technik DE 4021523
  • 2 Mikrostruktur der Trägeroberfläche nach dem Stand der Technik DE 4021523
  • Versuchsbeispiel 3a 600% verbesserte Projektion 1 eines Farbmusters mit der erfinderischen Vorrichtung in einer Einstellung entsprechend der Projektion Beispiel 1a
  • Versuchsbeispiel 3b 600% verbesserte Projektion 2 eines Farbmusters mit der erfinderischen Vorrichtung in einer Einstellung entsprechend der Projektion Versuchsbeispiel 1b
  • 4 Schema einer Seitenansicht einer erfinderischen Vorrichtung
  • 5a Querschnitt durch einen lichtreflektierenden Körper (Ausschnitt A der 4) mit Strahlengangbeispiel 1
  • 5b Querschnitt durch einen lichtreflektierenden Körper (Ausschnitt A der 4) mit Strahlengangbeispiel 2
  • 6 Beispiel einer erfindungsgemäßen Mikrostruktur des Trägermaterials des lichtreflektierenden Körpers
  • Versuchsbeispiel 7 Projektion des Weltraum-Galaxien-artigen Farbmusters mit einem zum Lichteinfall konvex gebogenen lichtreflektierenden Körper
  • Versuchsbeispiel 8a Projektion des Farbmusters auf ein Treppenhaus als Projektionskörper ohne Eliminatorblendschutz
  • Versuchsbeispiel 8b Projektion des Farbmusters auf ein Treppenhaus als Projektionskörper mit Eliminatorblendschutz
  • Versuchsbeispiel 9a Statt Projektionsfläche ein dreidimensionaler Projektionskörper ohne Projektion eines Farbmusters
  • Versuchsbeispiel 9b Statt Projektionsfläche ein dreidimensionaler Projektionskörper mit Projektion eines Farbmusters
  • Als Vergleichsbeispiel einer optimal möglichen Projektionen zum Stand der Technik diente eine Beleuchtungsanordnung entsprechend DE 4021523 . Auf eine Projektionsfläche von ca. 1 qm wurde in einem Beispiel 1a ein Farbmuster als Spektralfarben 1. Ordnung projiziert. Die Projektion war auf einem weißen Untergrund als matte schwache Farben der Spektralfarben rot, orange, gelb, grün, blau und violett zur erkennen, sowie der Weißanteil des unbunten reflektierten Lichts. Die gemessene Lichtstärke des projizierten Farbeffektes betrug 9 lux. Zur Bestimmung der Lichtstärke in den Beispielen wurde ein Lux-Meter App eines iPhone von Apple® genutzt, das die Kamera nutzt um die Lichtstärke zu erfassen und diese dann auf einen Lux-Mittelwert umzurechnen. Die Angaben der Lichtstärke ist in den Beispielen vor allem relativ zueinander zu bewerten. In einem Beispiel 1b wurde nach dem Stand der Technik auf einer weißen Leinwand als Projektionsfläche in der Größe von ca. 9 qm aus 2 Meter Entfernung ein Farbmuster projiziert. Auch diese Projektion war in der Darstellung als matte schwache Farben erkennbar und dies nur bei vollständiger Verdunkelung des Raumes. Es waren die Spektralfarben rot, orange, gelb, grün, blau und violett in Bogenform der 1. Ordnung, 2. Ordnung und 3. Ordnung zu erkennen, sowie der Weißanteil des unbunten reflektierten Lichts. Als Lichtquelle diente eine Niedervolt-Halogenlampe mit einem Reflektor zur Lichtbündelung Typ Thoman Stairville PAR36 Pinspot mit 30 Watt. Als Trägermaterial mit strukturierter Fläche diente eine handelsübliche vorbespielte, nicht wiederbeschreibbare Compact-Disc (CD) nach dem Stand der Technik. Die strukturierte Fläche zeigt 2 als Ausschnitt 21. Insbesondere die Charakteristik der im Stand der Technik beschriebenen Lochstruktur der CD, im Vergleich z. B. zu einer CD-R mit gänzlich anderen Konstruktionsmerkmalen der strukturierten Fläche des Trägermaterials, führt zu einer sehr schwachen Beleuchtungsstärke der Farbprojektion. Wie 2 zeigt, handelt es sich hier um einzelne selektive Vertiefungen 23 oder Löcher 22 mit relativ großen Abstand zueinander, einer senkrechten Flankenstruktur an den Lochrändern und einem 10 fach grösseren Spurabstand als vergleichsweise bei einer CD-R, sodass von einem schwachen Effekt der Zerlegung des Lichts in seine Spektralfarben auch noch ca. 70% Wirkungsgrad verloren gehen und nur diffuse, nur aus kurzer Distanz wahrnehmbare chaotische RestReflexionen bleiben.
  • Durch Einsatz von noch stärkeren Lichtquellen konnte kein weiterer positiver Effekt erzielt werden. Es wurde lediglich der farblose, unbunte Weißanteil auf der Projektionsfläche immer stärker und heller, was zu noch stärkeren Einbußen bei der Farbwahrnehmung führte. Der gemäß DE 4021523 grosse Anteil nicht strukturierter Fläche 24 oder einer planaren nicht strukturierten Fläche zusätzlich zur strukturierten Fläche wirkt einer Zerlegung des Lichts in seine Spektralfarben entgegen, da nur die Effekte von Beugung und Brechung wie am optischen Reflexions-Gitter zum Einsatz kommen können, und ohne Strukturierung und nanoskalische Dünnschichten kleiner der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes kein wirtschaftlich verwertbarer Effekt entstehen kann. Eine weitere Charakteristik der im Stand der Technik beschriebenden Struktur einer CD ist der für die Generierung von vielfältigen Laufzeitunterschieden nicht förderliche senkrechte Verlauf der Wandungen der Vertiefungen und Löcher mit steilen Flanken. Als weiteres Merkmal ist die reflektierende Schicht auf der strukturierten Fläche in Richtung Lichtquelle angeordnet, sodass das einfallende Lichtbündel direkt von der Reflexionsfläche des Trägers reflektiert wird und somit keinerlei optophysikalische Gegebenheiten für Effekte der destruktiven Interferrenz an dünnen Schichten gegeben sind. Somit ist bei einer derartigen Vorrichtung durch rein zufällige, chaotische Beugung und Brechung eine nur geringe Zerlegung in die Spektralfarben mit sehr mässigem, wirtschaftlich nicht vermarktbarem und bei Kunden keinen Kaufreitz auslösendem Wirkungsgrad möglich. Zusammen ergibt sich im Vergleich zu der Projektion mit der vorgelegten erfinderischen Vorrichtung, dass der Effekt der Zerlegung des Lichts in seine Spektralfarben und die Beleuchtungsintensität der Farbprojektion auf der Projektionsfläche nach dem Stand der Technik entsprechend DE 4021523 lediglich etwa 1–3% der Ausgangslichtstärke beträgt. Ein weiterer Versuch mit einer in der DE 4021523 vorgeschlagenen mittlerweile vom Markt verschwundenen Videoplatte ergab eine noch deutlich schwächere Beleuchtungsstärke der Farbprojektion, die nahezu nicht mehr erkennbar war.
  • Projektionen mit einer erfinderischen Vorrichtung zeigten eine um ein Vielfaches stärkere Projektionen von Farbmustern in einer Einstellung, welche vergleichbar war mit den Projektionen der Beispiele 1a und 1b nach dem Stand der Technik DE 4021523 . 4 zeigt eine Seitenansicht des Beispiels einer erfinderischen Vorrichtung 41. 5a und 5b zeigen einen Ausschnitt A der 4 mit Beispielen von Strahlengängen von Lichtstrahlen.
  • Die Projektion als Spektralfarben 1. Ordnung, wie sie in einem Beispiel 3a geschaffen wurde, war in der Darstellung auf einem weißen Untergrund als starke leuchtende Farben der Spektralfarben rot, orange, gelb, grün, blau und violett zur erkennen, sowie der Weißanteil des unbunten reflektierten Lichts. Die gemessene Lichtstärke des projizierten Farbeffektes betrug 55 lux, d. h. eine Steigerung um 600% im Vergleich zum Stand der Technik. In einem Beispiel 3b diente ebenso eine weiße Leinwand mit einer Fläche von 9 qm als Projektionsfläche. Der Abstand zur Projektionsfläche und das verwendete Leuchtmittel waren genau gleich wie beim Versuch entsprechend Beispiel 1b. Das Verhälnis der Querschnittsfläche des parallelen Lichtbündels zur Fläche des lichtreflektierenden Körpers, die dem Lichtbündel entgegen gerichtet war, betrug etwa 1:1, entsprechend der Anordnung des vorangegangenen Versuchs mit der Vorrichtung nach DE 4021523 . Die Fläche des lichtreflektierenden Körpers betrug etwa 100 cm2. Als lichtreflektierender Körper diente eine Compact Disc Recordable (CD-R) der Firma TDK, Typ CD-R 80/700 MB/MIN 52 Speed mit einer Dicke von 1,2 mm und dem exakt gleichen Durchmesser wie dem der CD aus vorigem Versuch mit der Vorrichtung nach DE 4021523 .
  • 4 zeigt schematisch eine erfinderische Projektionsvorrichtung. 5a zeigt in einem Ausschnitt A des lichtreflektierenden Körpers 48 aus 4 beispielhaft den Weg eines Lichtstrahls 4711 durch den lichtreflektierenden Körper 48 mit Brechung und/oder Reflexion an den Materialgrenzen. Das einfallende Licht wird an der Oberfläche 481 des Trägermaterials 482 und an der Vorder- und Rückseite der dünnen Schichten 484 und 485 reflektiert. An dem Materialübergang in ein Medium mit dem größeren Brechungsindex kommt es im reflektierten Strahl zu einem Phasensprung um eine halbe Wellenlänge. Das Trägermaterial 482 ist gegenüber Luft und die Reflexionsschicht 485 ist gegenüber der Zwischenschicht 484 das Medium mit dem größeren Brechungsindex. Wenn die einfallende Welle mit einem Wellenmaximum auf die Schicht trifft, verlässt die reflektierte Welle die Schichtgrenze also mit einem Minimum. In einem ersten Fall passiert eine Welle auf dem Weg durch eine der dünnen Schichten 484 oder 485 an einer Stelle genau mit einer Wellenlänge eine Schicht. Trifft die einfallende Welle dabei mit einem Wellenmaximum auf die Vorderseite der Schicht, trifft sie mit einem Wellenmaximum auch an die hintere Schichtgrenze und die an der Rückseite reflektierte Welle verlässt die Schicht ebenso mit einem Maximum. Die an der Vorderseite reflektierte Welle verlässt die Schichtgrenze wegen des Phasensprunges aber mit einem Minimum. Treffen beide reflektierten Wellen mit dem Wellenmaxima der einen auf ein Wellenminima der anderen Welle, kommt es zu einer farbselektiven Phasenauslöschung beider Wellen. Einzelne beispielhafte Phasenauslöschungen sind als zwei, um eine halbe Wellenlänge verschobene Wellen optisch einer 8 oder dem Unendlichkeitszeichen, der Lemniskate ähnelnd symbolisiert dargestellt. In einem anderen Fall passieren genau eineinhalb Wellenlängen einer Welle auf dem Weg durch eine der dünnen Schichten 484 oder 485 an einer Stelle eine Schicht. Trifft sie hier mit einem Minimum an der Vorderseite auf und mit einem Maximum an der Rückseite der Schicht, führt dies dazu, dass sich die Maxima beider reflektierten Wellen überlagern, wodurch es zu einer maximalen Verstärkung der Wellen kommt. Diese Laufzeitunterschiedseffekte im Strahlengang finden aufgrund der geordneten Mikrostruktur über das gesamte Farbspektrum verteilt statt. Insbesondere durch die in der erfinderischen Ausführung farbselektiv stattfindende Phasenauslöschung kommt es zu den enorm verstärkten Farbprojektionseffekten.
  • 5b zeigt in einem Ausschnitt A des lichtreflektierenden Körpers 48 beispielhaft den Weg eines Lichtstrahles 4717 durch den lichtreflektierenden Körper 48 mit ausschnittsweise dargestellter MehrfachReflexion in den Schichten 484 und 485 sowie Beugung und/oder Reflexion an den Materialgrenzen.
  • Wie in den 4, 5a und 5b schematisch dargestellt, trifft zunächst ein Lichtstrahlenbündel 471 auf die unstrukturierte, plane transparente Oberfläche 481 des Trägermaterials 482. Bereits dort wird ein erster Anteil der Lichtstrahlen reflektiert, wobei die reflektierten Lichtstrahlen, z. B. 4721, bereits am Übergang des Mediums Luft zum transparenten Trägermaterial einen Phasensprung um die Hälfte der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes erfahren. Dann dringt der verbleibende Anteil der Lichtstrahlen 471 in das transparente Trägermaterial 482 ein, bis es dort auf die einander angrenzenden, vom einfallenden Lichtstrahl als zweites getroffenen Flächen der mikrostrukturierten Oberfläche des Trägermaterials 483a, sowie der dieser Struktur exakt folgenden und an ihr spaltfrei anliegenden, der Lichtquelle zugewandten Seite 483 der mikroskopisch dünnen transparenten Schicht 484 trifft. Dort entsteht wiederum eine teilweise Reflexion der Lichtstrahlen 471. Zusätzlich erfahren die Strahlen 471 aber auch unterschiedliche Laufzeiten und mikrofeine Gangunterschiede im Nanometerbereich, welche durch die diesen Effekt fördernde erfindungsgemässen Konstruktionsmerkmale der strukturierten Oberfläche begünstigt werden. Hier trägt insbesondere der Flankenwinkel α der vorzugsweise trapezförmigen Rille dazu bei, feine Differenzen der Laufzeiten im Bereich kleiner der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes durch multiple Reflexion innerhalb der Struktur der Dünnschicht zu generieren. Darüber hinaus kommt es auch zu zickzack-artigem Wandern des einfallenden Lichtes innerhalb einer teiltransparenten Dünnschicht 484 und/oder 485, wobei immer wieder ein Teil des Lichtstrahles nach aussen in Richtung Projektionsfläche gelenkt wird, und andere nichtausdringende Lichtstrahlanteile noch längere Strecken innerhalb der Dünnschicht zurücklegen und dann erst in Richtung Projektionsfläche austreten. Auf diese Weise können die Gang- und Laufzeitunterschiede sich beliebig und stufenlos z. B. über das gesamte Spektrum der Hälfte einer Wellenlänge des sichtbaren Lichtes erstrecken. Somit vermischen sich die vorab bereits mit Phasensprung reflektierten Strahlenanteile, z. B. 4721, 4722, 4723, 4724, 4725, 4727 mit ihren nicht vorab reflektierten in tiefere Dünnschichtebenen vorgedrungenen und dort wiederum multiple reflektierten und mit oberflächenstrukturbedingt feinen Laufzeitunterschieden versehenen Lichtstrahlenanteilen z. B. 47212, 47213, 47214, 47215, 47272. Dies führt beim Austreten der in tieferen Dünnschichten und sich teilweise durch destruktive Interferenz und Phasensprung und Phasenauslöschung beim Wiederaustritt aus dem Reflexionskörper 48 im Medium Luft gegenseitig mischenden und überlagernden Strahlenpaketen zu den erfindungsgemäss forcierten Auslöschungs- bzw. Verstärkungs-Effekten und somit zur kraftvollen und wirtschaftlich verwertbaren Komplementärfarben-Spektralprojektion.
  • Vereinfacht erklärt beruht der in der erfindungsgemässen Vorrichtung auftretende Effekt also auf multiplen Reflexionen an bzw. in Reflexionskörpern mit mindestens einer oder mehreren nanoskalischen semitransparenten, feinst strukturierten z. T. schräge Reflexionswinkel bildenden Dünnschichten, wobei eine gezielt optimierte Bestrahlung mit farblosem, unbuntem weissen Licht stattfinden muss. Nur dann kommt es zu Phasendrehungen bzw. Phasenprüngen mit vollständiger Auslöschung einer Farbe und zur Interferenz der Reflexionen, welche das auftreffende Licht modulieren, wobei einige Frequenzen zum Teil mehr als andere verstärkt aber insbesondere abgeschwächt werden, was im Gegenzug wiederum über den übrigbleibenden Lichtanteil die komplementäre Reinfarbe zur ausgelöschten Farbe erscheinen lässt. Das Licht wird also nicht nur von einer Oberfläche, sondern auch von der jeweils gegenüberliegenden, von der Lichtquelle aus gesehen darunterliegenden Grenzfläche reflektiert. Dadurch können sich die beiden Lichtstrahlen überlagern, wobei hier die durch Phasensprung modulierten Lichtstrahlen mit den an den tiefer liegenden Schichten reflektierten, nur durch feinste Gang- und Laufzeitunterschiede modulierten Lichtstrahlen, zusammentreffen. Ein jeweils ungerades Vielfaches der halben Wellenlänge führt zur gewünschten stufenlos gleitenden destruktiven Interferenz mit teilweise vollständigen Phasenauslöschungen. Für das Licht als Wellentheorie betrachtet ergibt sich eine Auslöschung einer Farbe, wenn Wellenberg und Tal zusammentreffen (destruktive Interferenz). Es ergibt sich eine Verstärkung einer Farbe, wenn Wellenberg und Wellenberg zusammentreffen (konstruktive Interferrenz). Da sich die Dicke der Schichten durch die Trapezform der Struktur in allerfeinsten Stufen (klein im Verhältnis zur Wellenlänge des jeweiligen monocromatischen sichtbaren Lichtes) laufend ändert, ändern sich auch die Farbmuster, was wiederum weich ineinanderfliessende Farbverläufe projizierbar macht. Die Kombination von Interferenz am Gitter (feine Struktur der Oberfläche) in Verbindung mit der Interferenz an dünnen Schichten bringt die einzigartige, bislang nie dagewesene Leuchtkraft der nun projizierbar gewordenen stufenlos interferierenden spekralen Reinfarbenmuster.
  • Der lichtreflektierende Körper 48 ist zudem bevorzugt auf einer verstellbaren Halterung 410 befestigt. Die Halterung kann eine Klemmvorrichtung sein, eine Klebeverbindung oder jede andere mögliche Art. Die Halterung kann auch eine Vorrichtung enthalten, welche den lichtreflektierenden Körper 48 biegen oder torsionsartig verdrehen kann. Hierfür wird dieser in einen flexiblen Rahmen eingespannt, der dem lichtreflektierenden Köper 48 die entsprechende Verformung aufzwingt. Im reflektierten Lichtbündel 472 befand sich im Projektionsversuch der Eliminatorblendschutz 411 in Form einer lichtundurchlässigen nicht reflektierenden, also Licht absorbierenden mattschwarzen Scheibe, welcher ein fester Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist. Diese war mit einer beweglichen, verstellbaren Halterung 412 verbunden. Der Eliminatorblendschutz war erfindungsgemäss so eingestellt, dass er den Weißlichtanteil („unbunten Anteil”), welcher sich im Zentrum des reflektierten Lichtstrahls 472 befand, aus dem Lichtbündel 472 herausnahm.
  • Auf der Projektionsfläche konnte, wie in den Beispielen 3a, 3b, 7, 8a, 8b, 9a und 9b zu sehen war, eine hell und kräftig leuchtende Projektion von mehrfachen Spektralfarbmustern dargestellt werden, welche auch ohne Verdunkelung des Raumes wahrnehmbar war und die Atmosphäre des Raumes extrem wohltuend beeinflusste. Die Einsatzmöglichkeiten des Effektes sind nur durch die Phantasie und die Kreativität der Anwender beschränkt.
  • Einen Querschnitt des lichtreflektierenden Körpers 48 als Ausschnitt entsprechend 4 zeigen 5a und 5b. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Auf der der Lichtquelle abgewandten Oberfläche 483a des Trägermaterials 482 ist als Oberflächenstruktur eine fortlaufende, bei dem Beispiel einer CD-R als sogenannte „Pre-Groove” bezeichnete, spiralförmige Rille 5 ausgeformt, welche sich vom äußeren Randbereich bis zu einem Mittenbereich erstreckt. Der Mittenabstand der einzelnen Spiralwindungen der Rille beträgt ca. 200 nm und ist somit klein im Verhältnis zur Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. 6 zeigt einen Ausschnitt der strukturierten Oberfläche in der Draufsicht. Die Rille hat eine Tiefe von ca. 200 nm und ist somit klein im Verhältnis zur Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Sie hat eine Breite der Rillensohle 51 von 400 nm und trapezförmig sich aufweitende, schräge Seitenflanken 52. Der Flankenwinkel α, der Winkel zwischen Rillensohle 51 und Seitenflanke 52 ist besonders bevorzugt 110 bis 130 Grad geneigt.
  • Zum näheren Verständnis der Wirkung der Erfindung soll nachfolgend anhand 5a ein Strahlengang beschrieben werden. Ein beispielhafter Lichtstrahl 4711 fällt auf die unstrukturierte äußere Oberfläche 481 des Trägermaterials 482. Bereits dort wird er zum Teil reflektiert (Strahl 4721), wobei er einen Phasensprung um die Hälfte der jeweiligen Wellenlänge erfährt. Der nicht reflektierte Teil, wird leicht gebrochen und durchläuft weiter das Trägermaterial 482, die Zwischenschicht 484, sowie zum Teil die teiltransparente, teilreflektierende Schicht 485, und wird an jeder Materialübergangsgrenze gebrochen sowie zum Teil reflektiert. Vor allem an der Materialgrenzschicht 487 entsteht wiederum ein Phasensprung um die Hälfte der jeweiligen Wellenlänge. Die am stärksten reflektierenden Flächen sind die beiden von der teiltransparenten Reflexionsschicht 485 gebildeten Grenzflächen 487 und 488.
  • Alle an den jeweiligen Grenzflächen reflektierten Lichtstrahlen 47212, 47213, 47214, 47215, 47216 laufen den Weg durch den lichtreflektierenden Körper 48 zurück, wobei jeder Strahl wiederum an jeder Materialübergangsgrenze leicht gebrochen wird und sich mit anderen bereits früher reflektierten Lichtstrahlen z. B. 4722, 4723, 4724, 4725 vermischt. Dies führt aufgrund der Phasenauslöschung und durch Gang- und Laufzeitunterschiede, die durch die erfindungsgemäße schräge Form der Trapezflanke der Rillenstruktur gezielt unterstützt werden, zur Auslöschung einzelner monocromatischer Farbanteile eines reflektierten Lichtstrahles. Die verbleibenden Farben in diesem Lichtstrahl bilden dann die komplementäre Reinfarbe zur jeweils ausgelöschten Farbe. Da dieser Prozess praktisch stufenlos stattfindet ergeben sich feine, ineinander fliessende Farbübergänge in dem projizierten Bild, wie sie sich mit Filtern oder vorgefärbten Lampen nicht erreichen lassen. Beispiele jeweiliger destruktiver Interferenz sind als zwei, um eine halbe Wellenlänge verschobene Wellen optisch einer 8 oder dem Unendlichkeitszeichen, der Lemniskate ähnelnd symbolisiert dargestellt.
  • Ein weiterer, durch die erfindungsgemäße schräge Form der Trapezflanke der Rillenstruktur herbeigeführter Effekt ist die Ein- oder MehrfachReflexion eines Lichtstrahls 4711 innerhalb einer Schicht, insbesondere der teiltransparenten Reflexionsschicht 485. Hierbei kann auch immer ein Teil des Lichtes als reflektierter Teilstrahl 47215, 47216 den Weg Richtung Projektionsfläche 42 nehmen, während ein anderer Teil innerhalb der Schicht weiterreflektiert wird oder auch durch die tieferliegende Schicht weitergeht und somit voll variable Gang und Laufzeitunterschiede produzieren kann.
  • Um die Komplexität der möglichen auftretenden und destruktive Interferenz begünstigenden Strahlengänge aufzuzeigen sind in 5b ausschnittsweise weitere beispielhafte Strahlengänge dargestellt, welche die Reflexion an zwei gegenüberliegenden Trapezflächen aufzeigen. Ein Lichtstrahl 4717 wird zunächst an der unstrukturierten äußeren Oberfläche 481 des Trägermaterials 482 zum Teil reflektiert (Strahl 4727), wobei er einen Phasensprung um die Hälfte der jeweiligen Wellenlänge erfährt. Der nicht reflektierte Teil, wird leicht gebrochen, durchläuft die Trägermaterialschicht 482 und die Zwischenschicht 484 und erfährt in der Schicht 484 an der Reflexionsfläche 487 eine MehrfachReflexion. Der Lichtstrahl 4717 und ein daraus an den Flächen 487 und 488 reflektierter Lichtstrahl 47272 oder 47273 durchläuft die Schicht 484 bzw. 485 mit deutlich längeren Laufzeiten als z. B. der Strahl 4711 und ein entsprechend reflektierter Strahl 47213 oder 47214 durch die Schicht 484 bzw. 485. Auch hier entstehen nach dem gleichen Prinzip von Phasenauslöschung sowie Gang- und Laufzeitunterschieden die Interferenzfarben über den gesamten sichtbaren Spektralfarbbereich. Die durch die einzelnen Schichten 485, 484, 482 zurück wandernden reflektierten Strahlen vermischen sich mit den an den jeweiligen Grenzflächen bereits reflektierten Lichtstrahlen z. B. 4727 und es kommt zu dem Effekt der destruktiven Interferenz bzw. Phasenauslöschung. Beispiele jeweiliger destruktiver Interferenz sind als zwei, um eine halbe Wellenlänge verschobene sich in Form einer Lemniskate überlagernde Wellen symbolisiert dargestellt.
  • Die erfinderische Form des mehrschichtigen lichtreflektierenden Körpers erzeugt also für die gewünschten Farbeffekte einen besonders hohen Wirkungsgrad, so dass möglichst viel unbuntes Licht in farbiges umgewandelt wird.
  • Durch die komplexen Strahlengänge entstehen als Farbmuster also immer Spektralfarbabbildungen erster, zweiter und n-ter Ordnung.
  • Weitere beispielhafte Ausführungsformen und Anwendungen werden folgend als Ausführungs-Beispiele 7, 8a, 8b, 9a und 9b beschrieben: Hier war die Halterung 410 des lichtreflektierenden Körpers derart ausgebildet, dass sie den lichtreflektierenden Körper 48, der beispielsweise eine ganze CD-R oder ein Teilstück einer CD-R war, kontinuierlich oder diskontinuierlich biegen oder in sich torsionsartig verdrehen konnte, wobei der lichtreflektierende Körper dabei gleichzeitig auch noch Positionsänderungen durch bewegen seiner Halterung erfahren konnte. Als Projektionsfläche 42 diente eine weiße Leinwand der Abmessungen 4 × 4 m. Als Lichtquelle 44 diente ein Hochleistungs-LED Strahler Typ TK 41 der Fa. Fenix, ein DJ Pinspot LED AC 230 V, 50 Hz der Fa. Thomann. Eine wesentliche Verstärkung der hohen Beleuchtungsintensität der projizierten Farbmuster über die Fläche konnte mit der Auswahl von nur einer einzigen Hochleistungs-LED im Strahler anstelle von mehreren erreicht werden. In der Projektion war das Lichtfeld homogen mit gut abgrenzten Rändern, weichen fließenden Farbübergängen und kontrastreichem Schlagschatten.
  • Im einzelnen zeigte Beispiel 7 die Projektion eines zum einfallenden Lichtstrahl konvex gebogenen lichtreflektierenden Körpers. Es lassen sich auf diese Weise winklig zueinanderstehene und sich durchdringende Spekralfarbenkreise oder -bögen auf einer Projektionsfläche darstellen.
  • Die Beispiele 8a und 8b zeigten die Projektion des Farbmusters auf ein Treppenhaus 4 × 6 m als Projektionskörper. Beispiel 8a zeigte die Projektion eines Spektralfarbkreises ohne Eliminatorblendschutz. Beispiel 8b zeigte die Projektion des Spektralfarbkreises mit Eliminatorblendschutz, welcher fester Bestandteil der Erfindung ist, und Abdunkelung des mittigen Weißanteils. Hierdurch wird die Farbwirkung der Projektion durch das erfindungsgemässe Eliminieren des störenden Weißanteiles im Effekt noch einmal deutlich verstärkt.
  • Beispiele 9a und 9b zeigten die Wirkung der erfindungsgemäßen Farbmusterprojektion auf einen dreidimensionalen Gegenstand, hier einer Figur mit einer Höhe von etwa 1 m. Beispiel 9a zeigte den Projektionskörper ohne und Beispiel 9b mit Projektion eines künstlerisch das Objekt enorm in Szene setzenden Farbmusters. Der Farbmusterbogen ist hierbei ein bogenförmiges Spektralfarbmuster 1. Ordnung mit den Spektralfarben rot, orange, gelb, grün, blau und violett. Der Farbmusterbogen war ein hier ansatzweise sichtbares bogenförmiges Spektralfarbmuster 2. Ordnung. Durch die erfindungsgemäße Farbmusterprojektion mit starker Farbprojektion auf großen Flächen kann die Anmutung eines Gegenstandes auf einfache Weise gezielt und vorteilhaft verändert werden.
  • Es lässt sich insgesamt eine Varianz von nahezu unbegrenzten Farbmustern aus den Spektralfarbbändern erzielen.
  • Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine Kombination vorstehend beschriebener Merkmale beschränkt ist, sondern dass der Fachmann sämtliche Merkmale der Erfindung, soweit dies sinnvoll ist, beliebig kombinieren oder in Alleinstellung verwenden wird, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
    Bezugszeichenliste
    21 Ausschnitt einer strukturierten Fläche einer CD
    22 Löcher der Struktur
    23 Vertiefungen der Struktur
    24 unstrukturierte Fläche
    41 Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
    42 Projektionsfläche
    43 Lichtquellengehäuse
    44 Lichtquelle
    45 Glasabdeckung
    46 umlaufende Abdeckung
    471 einstrahlendes paralleles Lichtbündel
    4711, 4712, 4713, 4714, 4715, 4717 Lichtstrahlen des einstrahlenden Lichts
    472 reflektiertes Lichtbündel
    4721, 47212, 47213, 47214, 47215, 47216, 4722, 4723, 4724, 4725, 4726, 4727, 47272, 47273, 4728, 4729 Lichtstrahlen des reflektierten Lichts
    48 Lichtreflektierender Körper
    481 nicht strukturierte Oberfläche des Trägermaterials, 1. Reflexionsfläche
    482 Trägermaterial des lichtreflektierenden Körpers
    483a strukturierte Fläche des Trägermaterials,
    83 2. Reflexionsfläche
    484 Zwischenschicht
    485 Reflexionsschicht
    486 Schutzschicht
    487a strukturierte Fläche der Zwischenschicht
    487 3. Reflexionsfläche
    488a strukturierte Fläche der Reflexionsschicht
    488 4. Reflexionsfläche
    49 bewegliche Halterung des Strahlers
    410 bewegliche Halterung des lichtreflektierenden Körpers
    411 Eliminatorblendschutz
    412 bewegliche Halterung des Eleminatorblendschutzes
    5, 62 Rille in der strukturierten Fläche des lichtreflektierenden Körpers
    51 Sohle einer Rille
    52 Seitenflanke einer Rille
    53 Rillenkante an der Oberfläche des Trägermaterials
    61 Ausschnitt einer strukturierten Fläche einer CD-R

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Projektion von durch Interferenz entstehenden Spektralfarben des sichtbaren Lichts mit Erzeugung von Farbeffekten auf einer beliebigen Projektionsfläche umfassend eine Lichtquelle (44) zur Emission von parallelen Lichtstrahlen (471) im sichtbaren Wellenlängenbereich und einen lichtreflektierenden Körper (48) zur Reflexion und Projektion der reflektierten Lichtstrahlen auf eine beliebige Projektionsfläche wobei die Lichtquelle (44) punktförmig ist und der lichtreflektierende Körper (48) eine teiltransparente Reflexionsschicht (485) mit unterschiedlicher Schichtdicke enthält, wobei die Schicht einer Feinstruktur folgt, zur Lichtquelle hin von einer teilreflektierenden Schicht (484) mit einer Begrenzungsfläche (487) und auf der der Lichtquelle abgewandten Seite von einer totalreflektierenden Begrenzungsfläche (488) begrenzt wird und die Schichtdicke kleiner der Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist, wobei der lichtreflektierende Körper (48) der Lichtquelle so zugewendet ist, dass die von der Lichtquelle (44) emittierten parallelen Lichtstrahlen (471) mit ihren nicht schon von vorher durchlaufenen Schichten des lichtreflektierenden Körpers reflektierten Anteilen die teiltransparente Reflexionsschicht (485) teilweise durchlaufen, von deren Begrenzungsflächen (487, 488) reflektiert werden und von der vom Lichtstrahl zuletzt getroffenen Begrenzungsfläche (488) reflektierte Lichtstrahlen (472, 473) durch die Reflexion an der Feinstruktur der Begrenzungsfläche (488) die Reflexionsschicht (485) mit unterschiedlichen Laufzeiten durchlaufen, und wobei in dem Lichtstrahlengang nach dem lichtreflektierenden Körper (48) eine lichtundurchlässige, reflektionsarme und mattschwarze Scheibe (411) zum selektiven Abfangen eines unerwünschten, unbunten Weißanteiles des reflektierten Lichts angeordnet ist, wobei die Scheibe an einer beweglichen, verstellbaren Halterung (412) befestigt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtreflektierende Körper (48) der Lichtquelle (44) zugewandt weiterhin ein transparentes Trägermaterial (482) mit einer mikrostrukturierten Trägermaterialfläche (483a) und einer auf dieser Fläche angeordneten Reflexionsschicht (485) enthält,, wobei der lichtreflektierende Körper (48) derart angeordnet ist, dass von der Lichtquelle (44) emittierte Lichtstrahlen (471) nacheinander das Trägermaterial (482) und die Reflexionsschicht (485) vor und nach ihrer Reflexion an den Begrenzungsflächen (487, 488a) durch die Reflexion an der Feinstruktur der Begrenzungsflächen (487, 488a) mit unterschiedlichen Laufzeiten durchlaufen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der lichtreflektierende Körper (48) weiterhin zumindest eine weitere transparente Zwischenschicht (484) zwischen strukturierter Trägermaterialfläche (483a) und Reflexionsschicht (485) aufweist und die Schichtdicke der zumindest einen weiteren transparenten Zwischenschicht (484) kleiner der Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist und der lichtreflektierende Körper (48) derart angeordnet ist, dass von der Lichtquelle (44) emittierte Lichtstrahlen (471) nacheinander das Trägermaterial (482), die zumindest eine weitere transparente Zwischenschicht (484) und die Reflexionsschicht (485) vor und nach ihrer Reflexion auf den Begrenzungsflächen (483, 487, 488a) durch die Reflexion an der Feinstruktur der Begrenzungsflächen (483, 487, 488a) mit unterschiedlichen Laufzeiten durchlaufen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die mikrostrukturierte Fläche (483) des lichtreflektierenden Körpers (48) eine Struktur nebeneinander verlaufender Rillen aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Rillen (5) einen trapezförmigen Querschnitt haben, und der Flankenwinkel (α) 91 bis 160 Grad beträgt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der lichtreflektierende Körper (48) flach oder gebogen oder torsionsartig in sich selbst verdreht ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Scheibe (411) wahlweise ausklappbar in einem die Vorrichtung teilweise umschliessenden Gehäuse angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei in der Vorrichtung mehrere Reflexionskörper (48) vorgesehen sind, welche gleichzeitig von einem entsprechend breiten parallelen Lichtstrahl bestrahlt werden können.
  9. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Lichtquelle (44), der lichtreflektierende Körper (48) und die Scheibe (411) entweder fest in einem passenden Winkel vorjustiert oder jeweils flexibel angeordnet sind und eine Verstellbarkeit des die Vorrichtung umgebenden Gehäuses durch im Boden eingelassene Gewindefüsse erzielt wird
  10. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der lichtreflektierende Körper (48) zumindest ein Teil einer Compact Disc Recordable (CD-R), Compact Disc ReWritable (CD-RW), des inneren Datenträgers einer MiniDisc (MD) ohne Kunstofff-Schutzgehäuse, einer Dünnschicht-Folie oder einer Folie mit Dünnschicht-Mikrostruktur ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4021523A1 (de) 1990-07-06 1992-01-16 Christian Sparlinek Beleuchtungsanordnung
DE19822963A1 (de) 1998-05-24 1999-11-25 Walter Holzer Reflektorleuchte
US6347877B1 (en) 1997-08-12 2002-02-19 Douglass, Ii Myrl Rae Cable grid spectral lighting system
DE20201146U1 (de) 2002-01-26 2002-04-25 Henckell Tilman Juergen Dekor-Leuchte
DE10213738A1 (de) 2002-03-26 2003-10-16 Haralabos Rousvanidis Projektionsmittel

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026084U (ja) 1983-07-29 1985-02-22 日本応用光学株式会社 虹投影装置
DE9007017U1 (de) 1990-06-23 1990-08-30 Schlich, Heinrich, 5010 Bergheim, De
DE9309328U1 (de) 1992-07-03 1993-08-19 Kleinwaechter Juergen Vorrichtung zur Erzeugung von Farbeffekten auf zu beleuchtende Oberflächen
DE10011765B4 (de) 2000-03-10 2004-01-29 Obermoser, J. Franz Leuchte mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines kreisbogenförmig ausgebildeten Lichtspektrums
DE20100079U1 (de) 2001-01-03 2001-04-05 Henckell Tilman Juergen Halbleiter-Lichtspiel-Projektionsleuchte
DE202006019540U1 (de) 2006-12-28 2007-05-24 Köhler, Tom Leuchte

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4021523A1 (de) 1990-07-06 1992-01-16 Christian Sparlinek Beleuchtungsanordnung
US6347877B1 (en) 1997-08-12 2002-02-19 Douglass, Ii Myrl Rae Cable grid spectral lighting system
DE19822963A1 (de) 1998-05-24 1999-11-25 Walter Holzer Reflektorleuchte
DE20201146U1 (de) 2002-01-26 2002-04-25 Henckell Tilman Juergen Dekor-Leuchte
DE10213738A1 (de) 2002-03-26 2003-10-16 Haralabos Rousvanidis Projektionsmittel

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