DE102015005929B4 - Anordnung und Verfahren zur Erzeugung eines räumlichen und/oder bewegten Effekts - Google Patents

Abstract

Anordnung zur Erzeugung eines dreidimensionalen und/oder bewegten Bildes, aufweisend mindestens ein Mittel (M, Mn), das auf eine bestimmte Wellenlänge des Lichtspektrums reagiert und dazu in einem ausgewählten Wellenlängenbereich sichtbare Bestandteile umfasst, weiterhin aufweisend ein Steuerelement (12), mit dem mindestens eine Strahlungsquelle (SQ, SQn), die einen ausgewählten Teil des Lichtspektrums ausstrahlt, steuerbar ist, und wobei die mindestens eine Strahlungsquelle (SQ, SQn) so angeordnet ist, dass zumindest ein Bereich des ausgewählten Teils des Lichtspektrums der Strahlungsquelle (SQ, SQn) auf das Mittel (M, Mn) auftrifft und dadurch die in diesem ausgewählten Bereich sichtbaren Bestandteile des Mittels (M, Mn) optisch sichtbar sind, wobei mit dem Steuerelement (12) die Abfolge, die Frequenz und die Intensität der Strahlungsquellen (SQ, SQ1, SQ2, SQ3, SQ4, SQ5,..., SQn) steuerbar sind, und dass die Mittel (M1, M2, M3, ..., Mn) als einzelne Schichten, umfassend Farbaufträge und/oder Farbeinschlüsse, mit jeweils sichtbaren Bestandteilen, die als reflektierende Partikel ausgebildet sind und jeweils Pigmente umfassen, die einen ausgewählten Wellenlängenbereich des Lichts reflektieren, wobei jedes Mittel (M1, M2, M3, ..., Mn) mindestens ein Pigment aufweist, das einen Wellenlängenbereich reflektiert, der ein anderer ist als das Pigment eines anderen Mittels (M1, M2, M3, ..., Mn).

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Erzeugung eines räumlichen und/oder bewegten Effekts.
• Stand der Technik
• Bekannt sind Verfahren, bei denen ein gewisser räumlicher bzw. 3D - Effekt beim Betrachten von Bildern erzeugt wird. Zur Projektion von Bilder, die ein Betrachter dreidimensional wahrnehmen kann, werden zwei Bilder, die eine Szene jeweils in der Perspektive der Augen eines Betrachters wiedergeben, als Teil-Bilder überlagert auf einer Projektionsfläche zur Anzeige gebracht, wobei gleichzeitig sichergestellt werden muss, dass der Betrachter mit einem Auge nur das eine und mit dem anderen Auge nur das andere Teil-Bild sieht.
• Ein bekanntes Konzept sieht dazu eine sogenannte Rot/Grün-Brille vor, die vor ein Auge einen roten und vor das andere Auge einen grünen Farbfilter setzt. Die zwei überlagerten Teil-Bilder sind dann rot bzw. grün eingefärbt. Damit wird zwar ein räumlicher Effekt erreicht, jedoch ist die Farbigkeit der Darstellung stark eingeschränkt.
• Eine gute Farbdarstellung wird mit einem ähnlichen Ansatz erreicht, bei dem die Farbselektion des Rot/Grün-Konzeptes durch zwei orthogonale Polarisationen ersetzt ist, die den Teil-Bildern aufgeprägt sind. Das Teil-Bild für das linke Auge des Betrachters ist dann beispielsweise senkrecht und das Teil-Bilder für das rechte Auge waagerecht polarisiert. Der Betrachter kann dann mit einer Polarisationsbrille, deren Gläser geeignet gestaltet sind, durch das eine Glas das eine Teil-Bild und durch das andere Glas das andere Teil-Bild und somit das gesamte Bild mit 3D-Effekt sehen.
• Das Dokument US 3 858 001 A offenbart eine Stereoanzeigevorrichtung, bei der ein erstes und ein zweites Bild in einer ersten bzw. zweiten Richtung polarisiert werden. Der Betrachter trägt eine Analysatoren enthaltende Brille, so dass jedes Auge nur ein jeweiliges Bild empfängt.
• Die DE 448 968 A offenbart eine Vorrichtung zur Erzielung von plastisch und räumlich freischwebend erscheinenden Bildwirkungen, wobei Bilder mit einer durchsichtigen Spiegel- oder Glasscheibe in einem Kasten angeordnet sind und von einer gemeinsamen Lichtquelle durchleuchtet sind.
• Bei der Offenbarung der DE 32 35 752 A1 handelt es sich um eine Mehrfunktionstaste. Durch Farb-Filterfolien können über eine transparente Oberfläche zwei verschiedene Leuchtsymbole an gleicher Stelle angezeigt werden.
• Die DE 20 2008 001 312 U1 offenbart eine Leuchte. Diese weist Leuchtdioden auf und ist dekorativ und steuerbar. Die LED's haben eine große Helligkeit und unterschiedliche Spektral- und oder die Mischfarbe weiß. Die Lichtemissionen werden auf eine Wand- oder Deckenfläche projiziert, auf denen ein Strahlenverlauf abgebildet wird und die Umgebung damit erhellt wird.
• Die DE 199 01 970 C2 offenbart eine spektral selektiv reflektierende Bildwand zur Aufprojektion von Licht, wobei die Bildwand mindestens zwei zueinander enantiomere cholesterische Polymerschichten aufweist, die für ein bestimmtes Wellenlängenband stark reflektierend sind.
• Nachteilig an den bekannten Verfahren ist, dass beim Betrachten eines Bildes zur Wahrnehmung des 3D-Effekts immer ein Hilfsmittel, nämlich eine speziell ausgebildete Brille o.dgl., verwendet werden muss oder Gegenstände in einem Gehäuse angeordnet sind, um einen 3D-Effekt zu erzielen.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das dem Betrachter eines Objekts wie eines Bildes, einer Skulptur, einer Wand o.dgl. einen dreidimensionalen Eindruck ohne die Verwendung zusätzlicher Hilfsmittel ermöglicht.
• Offenbarung der Erfindung
• Es wird eine Anordnung und ein Verfahren zur Erzeugung eines räumlichen und/oder bewegten Effekts offenbart, bei dem mindestens eine oder eine Mehrzahl von flächenhaften Schichten auf einem Untergrund angeordnet werden, wobei auf den flächenhaften Schichten Materialien, beispielsweise Farbschichten, angeordnet werden, und wobei in einer oder in den verschiedenen Ebenen, in denen die Farbschichten ausgebildet werden, Farben mit Partikeln bestimmter Längenwellen verwendet werden, die jeweils nur durch Anstrahlung mit Licht sichtbar gemacht werden.
• Das Licht ist der für das Auge sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung. Im elektromagnetischen Spektrum umfasst der Bereich des Lichts Wellenlängen von etwa 380 nm bis 780 nm. Dies entspricht Frequenzen von etwa 789 THz bis 384 THz. Die Empfindlichkeit des menschlichen Auges an den Wahrnehmungsgrenzen endet nicht abrupt, sondern nimmt allmählich ab. Lichtstrahlen breiten sich immer geradlinig aus und ändern ihre Richtung nur dann, wenn sie auf einen Körper treffen (durch Reflexion, Brechung oder Streuung).
• Die Wellenlängenbereiche der Spektralfarben sind dabei:

  Violett:	380 - 420 nm
  Blau:	420 - 490 nm
  Grün:	490 - 575 nm
  Gelb:	575 - 585 nm
  Orange:	585 - 650 nm
  Rot:	650 - 750 nm

• Für eine Ebene, die eine der flächigen Schichten bildet, werden Farben ausgewählt, die nur dann sichtbar sind, wenn sie Licht einer ausgewählten Wellenlänge reflektieren. Bei Tageslicht ist daher beispielsweise nur eine Variante sichtbar. Bei Anstrahlung mit Licht einer anderen Längenwelle ist diese Ebene bzw. diese flächige Schicht unsichtbar. Dabei kann die Farbe in einer Ebene auch nur teilweise punktuell aufgetragen werden und so alleine oder in Kombination mit anderen Farben eine künstlerische Darstellung in Form eines Gemäldes, ein grafisches Symbol, einen Werbetext o.dgl. darstellen. Die Farben können auch in mehreren oder allen Ebenen verwendet werden, durch die Anstrahlung mit verschiedenen Lichtquellen, die Licht derselben oder einer anderen Wellenlänge ausstrahlen, sind diese Farben in den verschiedenen Ebenen dann entweder sichtbar oder nicht sichtbar.
• Es kann also ein beispielsweise ein Bild vorhanden sein, das ein bestimmtes grafisches, bei Tageslicht sichtbares Motiv darstellt. Bei Beleuchtung durch eine Strahlungsquelle wird ein ganz anderes Motiv sichtbar, es erscheint sozusagen ein „Bild im Bild“. Ein räumlicher Effekt kommt also bereits durch unterschiedliches „Sichtbarmachen“ bestimmter Zonen von reflektierenden, fluoreszierenden, verschiedene Wellenlängen des Lichtspektrums emittierenden Zonen einer Ebene alleine oder von mehreren Ebenen zustande.
• In einer Ausgestaltung der Erfindung mit einer zweiten Ebene, die eine weitere flächige Schicht ausbildet, werden ausschließlich oder in Kombination mit anderen Farben solche Farben aufgetragen, die nur dann sichtbar sind, wenn sie beispielsweise mit Licht einer ausgewählten anderen Längenwelle angestrahlt werden und dieses reflektieren. Es sind dabei mindestens eine, insbesondere zwei Schichten bzw. zwei Farbebenen übereinander angeordnet, je nach gewünschtem Lichtspektrum- bzw. Wellenlängenbereich können aber auch eine Vielzahl von Ebenen übereinander angeordnet werden. Durch die Anordnung mehrerer Schichten und die Anstrahlung mit mehreren Strahlungsquellen lässt sich der räumliche bzw. 3D-Effekt verstärken. Je mehr Strahlungsbereiche durch die Strahlungsquellen zur Verfügung gestellt werden, desto mehr „Ebenen“ bzw. „Tiefenschichten“ sond erzeugbar.
• Der Farbauftrag kann dabei wie in der Malerei mit Pinsel oder Spachtel o.dgl. erfolgen, es kann ein Sprühauftrag erfolgen oder die unterschiedlichen Ebenen können gedruckt werden. Die einzelnen Farbschichten können dabei auf ebene oder gewölbte Flächen, beispielsweise Wände, Skulpturen, gebogene Flächen, Reliefs o.dgl. aufgebracht sein, so dass dadurch der räumliche und/oder bewegte Eindruck noch verstärkt werden kann.
• Als Farben dienen dabei Farben mit unterschiedlichem Pigmentgehalt. Pigmente sind farbgebende Substanzen. Farbmittel, also Farbstoffe und Pigmente, können nach der chemischen Struktur anorganisch oder organisch und nach dem Farbeindruck bunt oder nicht bunt sein. Maßgeblich für die Eigenschaften der Pigmente sind neben der chemischen Struktur auch Festkörpereigenschaften. Der Farbreiz selbst entsteht durch Absorption und Remission, also Streuung oder Reflexion bestimmter Frequenzanteile des sichtbaren Lichts.
• Ein Beispiel für ein Farbpigment (blau) ist Azurit, auch Bergblau oder Azurblau. Dieses Farbpigment ist eines der ältesten Blaupigmente. Das natürliche Mineralpigment ist ein basisches Kupfercarbonat mit der Summenformel 2Cu-CO₃·Cu(OH)₂.
• Malachitgrün (grün) bezeichnet entweder einen leuchtend grünen Triphenylmetahfarbstoff (organischer Farbstoff) oder basisches Kupfercarbonat (anorganischer Farbstoff).
• Bei den roten Farbpigmenten sei beispielhaft Eisenoxidrot (Eisen(III)-oxid) genannt, das zahlreiche Farbnuancen ausbilden kann.
• Weiß ist beispielhaft Titandioxid bzw. Titanweiß (TiO₂). Diese „Mittel“, die auf das auf sie auftreffende Licht reagieren, dieses absorbieren oder reflektieren, sind daher nicht im eigentlichen Sinne „unsichtbar“, sondern sie ändern die Farbei bei der Beleuchtung mit unterschiedlichen Strahlungsquellen. Vom menschlichen Auge werden die reflektierten Teile insbesondere des sichtbaren sowie des UV-Bereichs des Spektrums wahrgenommen.
• Besondere Effekte können dabei durch den Einsatz von Schwarzlicht erzielt werden. Schwarzlicht, also der ultraviolette Teil des Lichtspektrums, schließt sich unmittelbar an den für den Menschen sichtbaren Teil des Lichtes an. Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung) ist die für den Menschen unsichtbare elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge, die kürzer ist als die des für den Menschen sichtbaren Lichtes, aber länger als die der Röntgenstrahlung. Vom Menschen wahrgenommen werden die im Ultraviolett fluoreszierenden, also die zum Leuchten angeregten Stoffe.
• Das Spektrum im ultravioletten Bereich umfasst die Wellenlängen von 100 nm bis 380 nm (Grenze zum sichtbaren Licht), die Frequenz der Strahlung reicht also von 789 Thz (380 nm) bis 3 PHz (100 nm).
• Durch Beleuchtung mit einer einzigen oder mehreren in unterschiedlichen Positionen angeordneten Strahlungsquellen, also von Leuchtmitteln, die jeweils unterschiedliche Wellenlängenbereiche abdecken, kann, wenn die Strahlungsquellen in unterschiedlichen Frequenzen an- oder ausgeschaltet werden, ein Bewegungseffekt erzielt werden. Die Strahlungsquellen können dabei auch stroboskopartig eingesetzt werden, wodurch eindrucksvolle bewegte Bilder erzeugt werden können. Die Strahlungsquellen bzw. Leuchtmittel können nebeneinander oder hintereinander, kreisförmig oder jeden anderen geeigneten Position angeordnet werden. Die Taktung der jeweiligen Frequenzen kann optisch sichtbare weiche, harte oder stroboskopartige Übergänge erzeugen. Es kann dabei die Abfolge, die Frequenz sowie die Intensität der Strahlungsquellen gesteuert werden. Bereits durch Bewegen einer einzigen Lichtquelle und/oder An- und Ausschalten kann ein bewegter Effekt einer Abfolge von Bildern erzeugt werden.
• Zur Steuerung der einzelnen Strahlungsquellen, die jeweils unterschiedliche Wellenlängen abdecken, kommt eine Steuerungseinheit zum Einsatz. Diese steuert die Länge der Abgabe der entsprechenden Strahlung in einem vorgegebenen Frequenzbereich des jeweiligen Leuchtmittels. Wenn eine Strahlungsquelle beispielsweise auf einem drehbaren oder beweglichen Halter angeordnet wird, reicht zur Erzeugung eines Effekts, beispielsweise zum Erzeugen eines Bewegungsendrucks, eine Strahlungsquelle aus. Zum Erzeugen von dreidimensionalen und/oder bewegten Effekten werden jedoch beispielhaft zwei Strahlungsquellen angeordnet. Je mehr Leuchtmittel angeordnet werden, desto ausgefallener können die damit erzeugten Effekte angesteuert werden. Die Leuchtmittel können beispielsweise in Reihe geschaltet werden, als einzelne Spots eingesetzt werden, sich überschneidend angeordnet werden und analog betrieben werden (d.h. ohne Beamer, LCD-Bildschirm o.dgl.). Als Initiierung der Steuerungseinheit kann insbesondere ein Bewegungsmelder zum Einsatz kommen, d.h. wenn ein Betrachter einen Raum betritt, beginnt eine Abfolge von Beleuchtungsaktivitäten der Strahlungsquellen und erzeugt anhand der vorab vorgenommenen Programmierung der Steuerungseinheit ein räumliches Bild, eine Bewegungsabfolge u.dgl.
• Als Untergründe eignen sich strukturierte Formen, Wände oder Bilder, unebene Flächen wie beispielsweise Natursteinwände o.dgl. Die beschriebenen Effekte haben besonders in ansonsten dunklen Räumen eine besonders eindrucksvolle Wirkung auf den Betrachter. Es können somit in einem Werk mehrere Bilder verwirklicht sein, es entsteht ein „Bild im Bild“. Die Darstellungen können eine Vielzahl von optischen Effekten zeigen, beispielhaft seien genannt: Simulationen, Vorher-Nachher-Effekte, sichtbar-unsichtbar, Tag-Nacht, Versteinerung-lebendig, scharf-unscharf, Vordergrund-Hintergrund. Es kommen somit je nach Strahlungsquelle und -anwendung verschiedene Motive zum Vorschein. Räume können sozusagen „per Knopfdruck“ einer anderen Eignung dienen, beispielsweise wird eine Konferenzraum umgehend zu einem Partyraum.
• Wird beispielsweise ein Würfel von verschiedenen Richtungen her beleuchtet, kann durch ein schnelles Hin- und Herschalten der Strahlungsquellen durch das erzeugte Flimmern ein Effekt erzeugt werden, der dem Betrachter suggeriert, der Würfel würde schweben. Ist auf den Flächen dieses Würfels beispielsweise eine Schrift aufgebracht, kann der Würfel durch geeignete Steuerung der Strahlungsquellen unscharf erscheinen, während die Schrift scharf und deutlich lesbar ist. Je nach Farbwahl kann die Schrift auch leuchtend erscheinen.
• Für ein gesteuertes Fluchtwegeleitsystem können beispielsweise auf einer Gebäudeinnenwand aufgebrachte Fluchtwegsymbole bzw. Icons durch eine fortlaufend bzw. in Reihe geschaltete Strahlungsquellen nacheinander angesteuert werden, so dass sich eine Richtungsanzeige für einen Flüchtenden ergibt. Durch Auslösen beispielsweise eines Brandmelders durch einen neuen Brandherd in der bislang angezeigte Fluchtrichtung kann mittels eines Signals ein Richtungswechsel der Fluchtwegsymbole erfolgten, so dass der Flüchtende einen anderen Fluchtweg einschlagen kann.
• Somit kann durch eine einzige entsprechend verschiedene Farben umfassende Lage oder durch den Aufbau verschiedener Lagen, aufweisend jeweils unterschiedliche Farbdarstellungen bzw. -schichten, die jeweils nur auf ausgewählte Längenwellen des Spektrums allgemein, Infrarot, des sichtbaren Spektrums und/oder des UV-Spektrums reagieren, je nach Beleuchtung durch Strahlungsquellen ein anderer Bildeindruck entstehen, wodurch ein holografischer, 3D, und/oder bewegter Eindruck für das menschliche Auge entsteht.
• Diese Effekte eignen sich zum Einsatz in der Kunst, für Werbezwecke, für Fassaden, Kleidung, Stoffe, für Discotheken, im häuslichen Bereich, Museen, Saunen und im Wellnessbereich, für Bäder, in der Gastronomie, gewerblich genutzte Räume, Messen, Theater, Fahrgeschäfte, Freizeit- und Erlebnisparks oder die Automobilbranche. Die Effekte entfalten ihre besondere Wirkung insbesondere in Innenräumen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat dabei den Vorteil, dass zur Erzeugung eines holografischen, 3D, und/oder bewegten Effekts für das menschliche Auge keine Hilfsmittel wie speziell ausgebildete Brillen bereit gestellt werden müssen und/oder verschiedene Linsen, Kameras, aufwändige Bildschirme oder Displays verwendet werden müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die beschriebenen Effekte allein durch die Auswahl des Farbauftrags in verschiedenen Ebenen und der Steuerung des darauf einwirkenden Lichteinfalls.
• Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
• 1 zeigt eine schematische Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,
• 2 zeigt eine schematische Anordnung der einzelnen zusammenwirkenden Vorrichtungen für die Durchführung des Verfahrens,
• 3 zeigt eine schematische Anordnung im Verhältnis zum Betrachter,
• 4 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Anordnung,
• 5 zeigt ein Schema zum Ablauf des Verfahrens dargestellt,
• 6 stellt ein Beispiel für die Erzeugung des Eindrucks eines bewegten Bildes durch Abwechseln zwischen 6a, 6b durch das Verfahren dar,
• 7 zeigt den Effekt einer Tag-Nacht-Darstellung eines Bildes durch Anstrahlung hintereinander angeordneter Bildebenen durch Leuchtmittel unterschiedlicher Wellenlängen, wobei ein Tag-Nacht-Effekt durch die Ausführung in 7a und 7b dargestellt wird.
• 8 stellt eine Anordnung von Strahlungsquellen dar,
• 9 mit den Einzelbildern 9a, 9b, 9c, 9d zeigt die „In-Reihe-Schaltung“ der Strahlungsquellen,
• 10 stellt ein Ausführungsbeispiel für einen dreidimensionalen Eindruck mit den Einzelbildern 10a, 10b dar,
• 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen holografischen Bildeindruck durch die Schaltungsfrequenz der Lichtquellen in den Einzelbildern 11a, 11b und 11c dar,
• 12 stellt ein Ausführungsbeispiel zur Erzielung eines holografischen Bildeindrucks durch Synchronisation der Lichtquellen in den Einzelbildern 12a, 12b, 12c, 12d dar,
• 13 zeigt ein Anwendungsbeispiel des Erzeugens des Eindrucks einer 3D-Bewegung in den Einzelbildern 13a, 13b, 13c, 13d dar und
• 14 stellt ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erzeugung des Eindrucks der 3D-Bewegung in den Einzelbildern 14a, 14b, 14c, 14d dar.
• 1 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens aus der Sicht des Betrachters.
• In diesem Beispiel sind drei Strahlungsquellen SQ, nämlich SQ1, SQ2 und SQ3 nebeneinander angeordnet. Jede dieser Strahlungsquellen SQ1, SQ2, SQ3 sendet Licht einer vorbestimmten Wellenlänge oder eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs aus. Dieses ausgesendete Licht trifft auf ein Objekt 10 auf. Auf dem Objekt 10 sind Mittel M, in diesem Fall M1, M2, M3 angeordnet. Diese Mittel M1, M2, M3 können dabei übereinander liegende Ebenen bzw. Schichten von Farben mit unterschiedlicher Pigmentierung sein.
• Jede dieser Ebenen M1, M2, M3 weist eine Vielzahl von Farben auf. Durch die Auswahl und Anordnung verschieden pigmentierter Farben wird durch das Auftreffen des Lichts einer Strahlungsquelle, beispielsweise SQ1, nur das Licht dieser einen Strahlungsquelle SQ1 reflektiert. So entsteht je nach Ansteuerung und Auswahl einer bestimmten Strahlungsquelle SQ1, SQ2 und/oder SQ3 ein ganz bestimmter Bildeindruck, wenn jeweils nur das Licht einer Strahlungsquelle SQ1 oder mehrerer Strahlungsquellen, z.B. SQ1 und SQ2, auf die Mittel M1, und/oder M2 treffen und das entsprechende Licht durch die in der jeweiligen Farbe Pigmente das Licht reflektieren.
• Die Dauer der Anstrahlung, die Auswahl des Bereiches und sonstige Parameter werden durch eine Steuerungseinheit 12 für die Strahlungsquellen SQ1, SQ2 und SQ3 gesteuert. Es sind also verschiedene Ebenen M1, M2, M3 in in derselben Position auf dem Untergrund angeordnet, werden aber erst durch die entsprechende Bestrahlung durch SQ1 bis SQ3 abwechselnd oder gleichzeitig sichtbar.
• 2 zeigt eine schematische Anordnung der einzelnen zusammenwirkenden Vorrichtungen. Dabei wird die Frequenz der Strahlungsquelle SQ von der Steuerungseinheit 12 angesteuert. Die Wellenlänge der Strahlungsquelle SQ in nm trifft auf das Mittel M, das auf diese ausgewählte Wellenlänge bzw. den ausgewählten Bereich von Wellenlängen reagiert bzw. das auftreffende Licht dieses Bereiches reflektiert. Das Mittel M ist auf einem Objekt 10 angeordnet. Es können weitere Schichten anderer Mittel M1, M2 und/oder M3 bis Mn angeordnet werden.
• In 3 ist eine Anordnung im Verhältnis zum Betrachter 14 dargestellt. Das Licht der Strahlungsquelle SQ1 fällt, gesteuert durch die Steuerungseinheit 12, auf eine Pigmentschicht M2 auf und wird von dieser Ebene, umfassend die Pigmentschicht M2, in den Bereichen, auf die M2 aufgebracht wurde, reflektiert und trifft dann auf einen Untergrund 18. Der Betrachter 14 nimmt die reflektierte Wellenlänge der M2 wahr.
• Gleichzeitig oder in einem zeitversetzten Abstand strahlt die Strahlungsquelle SQ2 Licht aus. Deren Licht trifft auf eine Pigmentschicht M1 auf und wird von dieser reflektiert. Dadurch, dass dies hintereinander oder gleichzeitig erfolgen kann, wirkt auf den Betrachter 14 entweder das reflektierte Licht der M1 oder der M2 oder von beiden in unterschiedlichen Ebenen. Die Strahlungsquelle SQ2 wird ebenfalls von der Steuerungseinheit 12 angesteuert.
• Diese Anordnung der verschiedenen Schichten M1, M2 zeigt so in „Draufsicht“ die Anordnung der Schichten. Der Betrachter und die Strahlungsquelle SQ befinden sich vor dem Untergrund 18, zum Beispiel vor einer Natursteinmauer, von der aus die Strahlung der SQ2 vom Mittel M1, M2 zurück reflektiert wird.
• 4 zeigt eine andere Anordnung. Bestimmte Wellenlängen durchdringen die Pigmentschichten M1, M2 und werden durch eine Ebene 16 gebrochen und treffen dann auf den Betrachter 14. Die Strahlung der Lichtquelle SQ trifft auf die jeweiligen Mittel bzw. Pigmentschichten M1 und M2, wodurch diese Mittel zum „Selbstleuchten“ bzw. Reflektieren angeregt werden.
• In 4 befindet sich der Betrachter ebenfalls vor dem Untergrund 20, die SQ und M hinter dem Untergrund 20. Als Beispiel sei hier ein lichtdurchlässiger Untergrund bzw. ein transparenter Stoff genannt, z. B. ein Milchglas, das die Strahlung durchlässt bzw. das Mittel durch die Strahlung zum Leuchten gebracht wird, es strahlt durch den transparenten Stoff und ist so für den Betrachter sichtbar. Ein Anwendungsbeispiel ist beispielsweise ein in einer Wand „verstecktes“ Display, das erst durch die Aktivierung einer Lichtquelle SQ dahinter sichtbar wird. Auf diesem Display ließe sich beispielsweise ein Code o.dgl. eingeben.
• In 5 ist ein Schema zum Ablauf des Verfahrens dargestellt. Dabei wird durch die Steuerungseinheit 12 die Lichtquelle SQ aktiviert. Diese sendet Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs aus. Das Licht trifft auf die Versiegelungsschicht V und dann auf die Pigmentschichten P1 und P2, bevor sie auf den Untergrund 18 auftrifft. Die Pigmentschichten M1 und M2 reflektieren das Licht einer bestimmten Wellenlänge.
• Die Anzahl der Strahlungsquellen SQ1, SQ2, SQn..., die Programmierung des Steuerelements 12 sowie die Art der Anbringung der Pigmentschichten M1, M2,.., Mn ermöglichen verschiedene Möglichkeiten.
• Durch die Programmierung des Steuerelements 12 werden beispielhaft verschiedene Auswahlmöglichkeiten 22 zur Verfügung gestellt.
• Je nach Ansteuerung können (beispielhaft genannt) folgende Effekte erzielt werden:
• -Bild im Bild, verschiedene Darstellungen in einer oder verschiedenen Bildebenen neben- oder hintereinander 24
• -dreidimensionaler Eindruck durch gleichzeitige Anstrahlung mehrerer Bildebenen 26
• -Eindruck von „Schweben“ von dargestellten Gegenständen durch Erzeugung scharfer oder unscharfer Bildebenen 28
• -Eindruck von bewegten Bilden durch Anstrahlen von nacheinander / sich über lappender angeordneten Bildern durch Reihenschaltung der Strahlungsquellen SQ 30
• -Steuerung eines Fluchtwegleitsystems mit Richtungsänderungen in Kombination mit Feuermeldern 32
• - Holografischer Effekt durch schnelles Durchschalten der SQ mit hoher Frequenz 34
• - Sicherheitstechnik, z.B. durch Aktivierung von SQ wird ein Display erst sichtbar und beispielsweise eine Codeeingabe erst ermöglicht 36
• -Anzeigeeffekte durch Bewegung der SQ, z.B. als Spot/Spots 38
• -3D-Animation/Darstellung durch im Raum aufgestellte transparente Untergründe mit jeweils einer SQ 40
• 6 stellt ein Ausführungsbeispiel für die Erzeugung des Eindrucks eines bewegten Bildes durch das Verfahren dar. Dabei trifft, durch die Steuerungseinheit 12 entsprechend angesteuert, auf ein Motiv jeweils Licht einer ausgewählten Wellenlänge auf.
• In 6a wird Licht der Wellenlänge der SQ1 ausgestrahlt und trifft auf ein Motiv. Dadurch wird nur ein Teil des Lichtes dieser ausgewählten Wellenlänge reflektiert. Somit erscheint dem Betrachter ein erstes Motiv 42.
• In 6b wird Licht der Wellenlänge der SQ2 ausgestrahlt und trifft auf das Motiv. Dieser andere Wellenlängenbereich des Lichtes wird von einem anderen Mittel an einer anderen Stelle des Untergrunds reflektiert. Dadurch erscheint dem Betrachter ein zweites Motiv 44. Durch schnelles Hin- und Herschalten entsteht, ähnlich wie bei der Hintereinanderreihung von verschiedenen einzelnen Bildern beispielsweise in einem Zeichentrickfilm, der Eindruck einer Bewegung, d.h. für diesen Fall, dass das Motiv 42, 44, ein Vogel, zu fliegen scheint.
• 7 zeigt den Effekt einer Tag-Nacht-Darstellung eines Bildes durch Anstrahlung von hintereinander angeordneten Bildebenen durch Leuchtmittel SQ1, SQ2 unterschiedlicher Wellenlängen.
• In 7a wird das Licht der SQ1 auf die Darstellung gelenkt und somit erscheint dem Betrachter ein Motiv 46.
• In 7b wird das Licht der SQ2 aktiviert, dadurch erkennt der Betrachter ein Motiv 48. Sieht der Betrachter abwechselnd das Motiv 46 und das Motiv 48, hat er den Eindruck eines Tag-Nacht-Wechsels.
• In 8 wird eine Anordnung von Strahlungsquellen SQ1 bis SQ7 dargestellt. Durch eine Reihenschaltung der Strahlungsquellen SQ1 hintereinander bis zur SQ7 bzw. SQn kann der Eindruck einer Bewegung des Motivs 50 über die folgenden Motive (Pfeil) in eine bestimmte Richtung.
• Dies wird in 9 durch die Einzelbilder 9a, 9b, 9c und 9d weiter erläutert. Durch die Ansteuerung von SQ1 wird das Motiv 50 erzeugt, durch die Ansteuerung von SQ2 das Motiv 52, durch die Ansteuerung von SQ3 das Motiv 54 und durch die Ansteuerung von SQ4 das Motiv 56. Der Betrachter erhält dadurch den Eindruck, die Motive 50 bis 56, also der Pfeil, würde sich in die durch die Pfeile 50 bis 56 angegebene Richtung bewegen, also in diesem Fall nach rechts.
• In den 9e bis 9h wird ein Anwendungsbeispiel für die Erzeugung eines bewegten Bildes durch Bewegung einer einzelnen Strahlungsquelle SQ bzw. durch Ein- und Ausschalten einer Strahlungsquelle SQ dargestellt. Dabei kann die Strahlungsquelle SQ sowohl beispielsweise linear, insbesondere auf einer Schiene o.dgl., bewegt werden und strahlt dann in der Reihenfolge 9e das Motiv 50, 9f das Motiv 52, 9g das Motiv 54 sowie 9h das Motiv 56 an. Dies erzeugt einen Bewegungseindruck wie oben geschildert.
• Dieser Bewegungseindruck kann auch beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Strahlungsquelle eingeschaltet wird, um das Motiv 50 anzustrahlen, dann wieder ausgeschaltet und danach gedreht wird, so dass nach dem erneuten Einschalten Motiv 52 sichtbar wird, usw.
• 10 stellt ein Anwendungsbeispiel zur Erzielung eines 3D-Effekts dar. Dabei ist in 10a die Einwirkung auf ein Motiv 58, ein Rechteck, dargestellt. Dieses Motiv 50 wird in einem ersten Schritt, gesteuert durch die Steuerungseinheit 12, nur mit Licht der Strahlungsquelle SQ1 angestrahlt. In einem zweiten Schritt, dargestellt in 10b, wird ein weiteres Motiv 60, das sich in seiner Anordnung vom Motiv 58 unterscheidet, von SQ1 und SQ2 angestrahlt. Dadurch ergibt sich für den Betrachter ein dreidimensionaler Effekt.
• In 11 ist ein Ausführungsbeispiel für einen holografischen Bildeindruck durch die Schaltungsfrequenz der Lichtquellen SQ1 und SQ2 dargestellt.
• 11a zeigt das Motiv 62, einen Würfel mit den Buchstaben „OT“ auf einer Würfelfläche, während der Anstrahlung mit SQ1,
• 11b zeigt das Motiv 64, den Würfel, mit den Buchstaben „TO“ auf einer anderen Würfelfläche, während der Anstrahlung mit SQ2 und
• 11c zeigt den Würfel 66 während der Anstrahlung beider Strahlungsquellen SQ1 und SQ2. Dadurch entsteht durch die Strahlungsfrequenz der Strahlungsquellen SQ1 und SQ2, gesteuert durch die Steuerungseinheit 12, ein Bild, bei dem ein Betrachter nun überraschend das Wort „Otto“ entziffern kann.
• Wird der Würfel 62,64,66 von verschiedenen Richtungen her beleuchtet, kann durch ein schnelles Hin- und Herschalten der Strahlungsquellen SQ1, SQ2 durch das erzeugte Flimmern ein Effekt erzeugt werden, der dem Betrachter suggeriert, der Würfel 62,64,66 würde schweben. Ist, wie oben beschrieben, auf den Flächen dieses Würfels 62,64,66 eine Schrift aufgebracht, kann der Würfel 66 unscharf erscheinen, während die Schrift scharf und deutlich lesbar ist. Die Unschärfe ist bedingt durch die Art der Anordnung bzw. Ausbildung der Mittel M bzw. der Kombination. Je nach Farbwahl kann die Schrift auch leuchtend erscheinen.
• 12 mit den Einzelbildern 12a, 12b, 12c und 12d stellt ein Ausführungsbeispiel zur Erzielung eines holografischen Bildeindrucks durch Synchronisation der Strahlungsquellen SQ4, SQ5, SQ6 dar. Durch die Steuerungseinheit 12 können Strahlungsquellen SQ2, SQ5, SQ6 jeweils unterschiedlich einzeln oder gemeinsam angesteuert und so synchronisiert werden, dass sich in den 12a, 12b und 12c jeweils unterschiedliche Einzelbilder ergeben.
• In 12d wird durch die Ansteuerung aller Strahlungsquellen SQ4, SQ5 und SQ6 hingegen ein holografisch erscheinendes Bild erzeugt, da verschiedene Bildebenen hintereinander aktiviert werden und somit räumlich erscheinen.
• 13 zeigt in den Einzelbildern 13a, 13b, 13c und 13d die Erzielung eines 3D-Bewegungseindrucks eines Motivs 68 - 74 durch Reihenschaltung der Strahlungsquellen SQ4 bis SQ1. Dabei sind transparente Untergründe 76 bis 82 hintereinander angeordnet. Diese transparenten Untergründe 76 bis 82 können beispielsweise aus einem Milchglas oder einem transparenten bzw. semitransparenten Kunststoff ausgebildet sein.
• In 13a wird das stehende Schaf 68, das auf einem ersten Untergrund 76 angeordnet ist, durch die Strahlungsquelle SQ4 angestrahlt und somit sichtbar gemacht.
• In 13b wird das Motiv 70, das Schaf in einer Sprunghaltung, das auf dem Untergrund 78 angeordnet ist, durch die SQ3 angestrahlt.
• 13c zeigt die Anstrahlung des Motivs 72, dem Schaf beim Überspringen der Hürde, das auf dem dritten Untergrund 80 angeordnet ist, durch die SQ2 und
• 13d die Anstrahlung des Motivs 74, dem Schaf nach dem Überspringen der Hürde, das auf dem vierten Untergrund 82 angeordnet ist, durch die SQ1.
• Der Betrachter 14 hat durch diese Anordnung den Eindruck, das Schaf springe (Bewegung) durch den Raum (von dem Betrachter 14 weg) durch die Anordnung der Untergründe 76, 78, 80, 82 mit den auf diesen angeordneten Motiven 68 bis 74, die jeweils so voneinander variieren, dass für das menschliche Auge dadurch ein Bewegungseffekt entsteht. Dies entspricht in etwa der Wirkung eines Trickfilms, ohne dass ein solcher benötigt wird.
• Die 14 nach 13 stellt in den verschiedenen Ansichten den Effekt aus 13 nochmals dar. Das „Springen“ des Schafes, wird in den 14a bis 14d nochmals dargestellt: Das Schaf 68 auf dem transparenten Untergrund 76 wird durch die SQ4 angestrahlt. Abgeschlossen wird die Bewegung mit dem Anstrahlen des Untergrundes 82 und dem „wieder gelandeten“ Schaf 74.
• Die Mittel M1, M2, M3 bis Mn können alle Aggregatzustände aufweisen, insbesondere flüssig ausgebildet sein. Dadurch entsteht beispielhaft genannt ein Bewegungseindruck, wenn flüssige Partikel, die Farbpigmente aufweisen, in einem eine farblose Flüssigkeit aufweisenden, transparenten Behälter eingebracht werden und somit ein bei Beleuchtung mit einer Strahlungsquelle SQ der Eindruck entsteht, die Farbe würde sich bewegen.
• Des weiteren können Lichtwechseleffekte mit Tonwechseln kombiniert werden, um die optischen Effekte mit akustischen zu verbinden. Es könnten beispielsweise auch klingende Frequenzen die Beleuchtungsaktivitäten der Strahlungsquellen SQn anregen bzw. auslösen.
• Des weiteren könnten in technischen Bereichen bestimmte Pulver o.dgl. „sichtbar“ gemacht werden und dazu beispielsweise bei Strömungsversuchen für Fahr- oder Flugzeuge eingesetzt werden, in dem unterschiedliche Düsen verwendet werden und die Verläufe der Strömungen so sichtbar werden.
• Ein anderes Anwendungsbeispiel ist ein Kontroll- bzw. Prüfverfahren in der Fahrzeuglackierung, in dem die Vernebelung von Farben oder Lacken bei der Elektrophorese besser sichtbar gemacht werden kann
• Des weiteren kann zur Erhöhung der Sicherheit in Gebäuden oder Werkstätten eine Detektion von Austritt von bestimmten Gasen, Stäuben o.dgl. erleichtert werden, da lediglich eine bestimmte ausgewählte Stelle mit der „richtigen“ Frequenz einer geeigneten Strahlungsquelle SQ beleuchtet werden muss.
• Bezugszeichenliste

10

Objekt

12

Steuerungseinheit

14

Betrachter

16

Ebene

18

Untergrund

20

halbdurchlässiger Untergrund

22

Auswahlmöglichkeiten

24

erster Effekt / erste Wirkung „Bild im Bild“

26

zweiter Effekt „3D“

28

dritter Effekt „Schweben“

30

vierter Effekt „bewegte Bilder“

32

fünfter Effekt „Fluchtwegleitung mit Richtungsänderungen

34

sechster Effekt „Holographie“

36

siebter Effekt „Sicherheitstechnik Sichtbarmachung zur Codeeingabe“

38

achter Effekt „Anzeigeeffekte durch Bewegung der SQ, als Spot/Spots“

40

neunter Effekt „D-Animation/Darstellung durch im Raum aufgestellte transparente Untergründe mit jeweils einer SQ“

42

erstes Motiv „Vogel“

44

zweites Motiv „Vogel“

46

drittes Motiv „Katze“

48

viertes Motiv „Katze“

50

fünftes Motiv „Pfeil“

52

sechstes Motiv „Pfeil“

54

siebtes Motiv „Pfeil“

56

achtes Motiv „Pfeil“

58

neuntes Motiv „Rechteck“

60

zehntes Motiv „Quader“

62

elftes Motiv „Würfel“

64

zwölftes Motiv „Würfel“

66

dreizehntes Motiv „Würfel“

68

vierzehntes Motiv „Schaf‘

70

vierzehntes Motiv „Schaf‘ „

72

vierzehntes Motiv „Schaf“ „

74

vierzehntes Motiv „Schaf“‘ „

76

erster transparenter Untergrund

78

zweiter transparenter Untergrund

80

dritter transparenter Untergrund

82

vierter transparenter Untergrund

SQ

Strahlungsquelle

SQ1

Strahlungsquelle 1, aussendend Licht in einem ersten Wellenlängenbereich

SQ2

Strahlungsquelle 2, aussendend Licht in einem zweiten Wellenlängenbereich

SQ3

Strahlungsquelle 3, aussendend Licht in einem dritten Wellenlängenbereich

SQ4

Strahlungsquelle 4

SQ5

Strahlungsquelle 5

SQ6

Strahlungsquelle 6

SQn

Anzahl Strahlungsquelle

M

Mittel

M1

Mittel 1, das auf SQ1 reagiert

M2

Mittel 2, das auf SQ2 reagiert

M3

Mittel 3, das auf SQ3 reagiert

Mn

Mittel n, das auf SQn reagiert

V

Versiegelungsschicht

Claims (12)

1. Anordnung zur Erzeugung eines dreidimensionalen und/oder bewegten Bildes, aufweisend mindestens ein Mittel (M, Mn), das auf eine bestimmte Wellenlänge des Lichtspektrums reagiert und dazu in einem ausgewählten Wellenlängenbereich sichtbare Bestandteile umfasst, weiterhin aufweisend ein Steuerelement (12), mit dem mindestens eine Strahlungsquelle (SQ, SQn), die einen ausgewählten Teil des Lichtspektrums ausstrahlt, steuerbar ist, und wobei die mindestens eine Strahlungsquelle (SQ, SQn) so angeordnet ist, dass zumindest ein Bereich des ausgewählten Teils des Lichtspektrums der Strahlungsquelle (SQ, SQn) auf das Mittel (M, Mn) auftrifft und dadurch die in diesem ausgewählten Bereich sichtbaren Bestandteile des Mittels (M, Mn) optisch sichtbar sind, wobei mit dem Steuerelement (12) die Abfolge, die Frequenz und die Intensität der Strahlungsquellen (SQ, SQ1, SQ2, SQ3, SQ4, SQ5,..., SQn) steuerbar sind, und dass die Mittel (M1, M2, M3, ..., Mn) als einzelne Schichten, umfassend Farbaufträge und/oder Farbeinschlüsse, mit jeweils sichtbaren Bestandteilen, die als reflektierende Partikel ausgebildet sind und jeweils Pigmente umfassen, die einen ausgewählten Wellenlängenbereich des Lichts reflektieren, wobei jedes Mittel (M1, M2, M3, ..., Mn) mindestens ein Pigment aufweist, das einen Wellenlängenbereich reflektiert, der ein anderer ist als das Pigment eines anderen Mittels (M1, M2, M3, ..., Mn).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Mittel (M1, M2) sowie mindestens zwei Strahlungsquellen (SQ1, SQ2) angeordnet sind und dass jeder Strahlungsquelle (SQ1 oder SQ2) ein Mittel (M1, M2) zugeordnet ist, dessen sichtbare Bestandteile durch das ausgestrahlte Licht der jeweiligen Strahlungsquelle (SQ1, SQ2) optisch sichtbar ausgebildet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Mitteln (M1, M2, M3, ..., Mn) nebeneinander, hintereinander oder sich überlappend angeordnet sind und/oder eine Vielzahl von Strahlungsquellen (SQ1, SQ2, SQ3, SQ4, SQ5, ..., SQn) nebeneinander, kreisförmig oder versetzt zueinander angeordnet sind.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen (SQ1, SQ2, SQ3, SQ4, SQ5,..., SQn) jeweils einzeln oder zusammen durch das Steuerelement (12) ansteuerbar ausgebildet sind.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen (SQ1, SQ2, SQ3, SQ4, SQ5,..., SQn) nacheinander aktivierbar und/oder in Reihe geschaltet sind.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten (M1, M2, M3, ..., Mn), umfassend Farben, auf einem Untergrund (18, 20, 76, 78, 80, 82) oder innerhalb eines Untergrunds (18, 20, 76, 78, 80, 82) angeordnet sind, wobei der Untergrund zumindest in Teilen transparent ausgebildet ist und/oder der eben, gewölbt, reliefartig oder strukturiert ausgebildet ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (M, M1,..., Mn) in den Aggregatzuständen fest, flüssig oder gasförmig ausgebildet sind.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (SQ) verfahrbar und/oder um eine Achse drehbar oder verschwenkbar ausgebildet ist.
9. Verfahren zur Erzeugung eines dreidimensionalen und/oder bewegten Bildes mit folgenden Schritten: a) Anordnen mindestens eines Mittels (M, Mn) auf einem Untergrund oder innerhalb eines Untergrunds (18, 20, 76, 78, 80, 82) b) Anordnen mindestens einer Strahlungsquelle (SQ, SQn) c) Anordnen eines Steuerelements (12) d) Auswahl einer Abfolge, Frequenz und Intensität der Aktivierung der mindestens einen Strahlungsquelle (SQ, SQn) durch Programmierung des Steuerelements (12) e) Richten eines Strahlungsbereichs mindestens einer Strahlungsquelle (SQ) auf mindestens ein Mittel (M) f) Starten der durch Programmierung ausgewählten Steuerungsfunktion des Steuerelements (12) g) Ablauf des Programms wobei in Verfahrensschritt a) mindestens zwei Mittel (M1, M2,... Mn) auf oder in dem Untergrund (18, 20, 76, 78, 80, 82) angeordnet werden und bei b) mindestens zwei Strahlungsquelle (SQ1, SQ2, ..., SQn) angeordnet werden und zwischen den Schritten e) und f) ein Schritt h) eingefügt wird, bei dem ein Richten eines Strahlungsbereichs mindestens einer zweiten Strahlungsquelle (SQ2) auf mindestens ein zweites Mittel (M2) erfolgt und dass die Strahlungsquellen (SQ, SQ1, ..., SQn) horizontal verfahren und/oder um eine nahezu senkrechte Achse gedreht und/oder um eine Achse verschwenkt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen (SQ1,..., SQn) in Reihe geschaltet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen (SQ, SQ1,..., SQn) stroboskopartig geschaltet werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (M, M1, ..., Mn) auf oder in dem jeweiligen Untergrund (18, 20, 76, 78, 80, 82) hintereinander, nebeneinander oder sich überlappend angeordnet werden.

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