DE102021121948B4

DE102021121948B4 - Systeme und Verfahren zur Erzeugung von hohlzylinderförmigen Lichteffekten mittels Laserlicht

Info

Publication number: DE102021121948B4
Application number: DE102021121948.5A
Authority: DE
Inventors: Lucas Buschfeld
Original assignee: Holochrom GmbH
Current assignee: Holochrom De GmbH
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2041-08-25
Also published as: DE102021121948A1

Abstract

System (1) zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18) in einem zumindest teilweise lichtstreuenden Medium mit mindestens einer Laserlichtquelle (2), einer Vorrichtung (3, 21, 32, 33, 37, 44) mit einem ersten optischen Element (4) im Strahlengang der Laserlichtquelle (2), das den gebündelten Laserstrahl umlenkt und über 360° auffächert, und einem zweiten optischen Element (7), das das aufgefächerte Laserlicht erneut umlenkt zur Erzeugung einer homogenen Schar zueinander paralleler Laserstrahlen, die zusammen im zumindest teilweise lichtstreuenden Medium einen hohlzylinderförmigen Lichteffekt erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (4) entlang der optischen Achse (14) des Eingangslaserstrahls (15) beweglich ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1, 3, 4 und 6. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes unter Nutzung eines erfindungsgemäßen Systems.
Optische oder mechanische 360-Grad-Lasersysteme zur Markierung von Punkten oder Objekten oder zur Festlegung von Pfaden oder Referenzlinien, ausgestattet mit einer 360-Grad-Optik z.B. in Form eines reflektierenden Kegels, wie beispielsweise in EP 2 469 226 A2 offenbart, oder in der Ausführung eines Rotationslasers, finden seit vielen Jahren Anwendung im industriellen Bereich oder im Bauwesen.
Lasereinrichtungen und -systeme in Form von einfachen scharfen schmalstrahligen, weniger scharfen breitstrahligeren Punktlasern oder häufig auch in Form von Laserprojektoren finden seit vielen Jahren Einsatz im Event- und Marketingbereich sowie für besondere Architekturinszenierungen.
Die bekannten beschriebenen Effektpunktlaser haben die formalen Beschränkungen einfacher dünner Strahlen, wohingegen das Beschreiben einfacher oder komplexer geometrischer Formen durch die bekannten Laserscanner (Laserprojektoren) immer mit einer starken Divergenz der einzelnen Strahlen zur Projektionsquelle hin und besonderen räumlichen, die Projektion betreffenden Anforderungen verbunden ist. Eine klare räumliche Inszenierung mittels Laserlicht ist durch die genannten Eigenschaften bestehender Systeme in seinen formalen Möglichkeiten stark limitiert, da es dem einfachen Strahl a) an Volumen fehlt oder er b) im Falle einer Projektion sich immer zur Quelle hin verjüngt. Zudem sind die durch bestehende Systeme möglichen Effekte altbekannt.
Allerdings haben Laserlichtquellen durch ihre hohe Leuchtdichte und die geringe Strahldivergenz besondere Qualitäten, die sie von herkömmlichen Lichtquellen unterscheiden. So streut das Licht eines Spot-scheinwerfers mit optisch kollimiertem Lichtstrahl deutlich mehr als das einer kollimierten Laserlichtquelle. So ist es möglich auch größere Flächen mit visuellen Effekten zu bespielen, ohne die Grundbeleuchtung des Raumes durch starke Lichtstreuung gleichermaßen anzuheben. Geht es zudem in Clubs, auf Festivals, bei Konzerten, weiteren Bühnenshows oder anderen Events, bei denen Nebel oder andere Schwebeteilchen in der Luft eingesetzt werden oder bereits aufgrund natürlicher Gegebenheiten vorhanden sind (Staub, Nebel, Wolken, feiner Regen, Salzwasser etc.), darum, in erster Linie mittels des Lichtstrahls eine räumliche Inszenierung zu schaffen oder dadurch auf großem und/oder undurchschaubarem Terrain auch optische Orientierungshilfen zu bieten, werden sehr leistungsstarke Strahler benötigt, um über längere Distanzen einen ausreichend breiten und klar erkennbaren Strahl zu erzeugen. Diese benötigen nicht nur sehr viel Energie, sondern erzeugen am Ort der Entstehung auch sehr viel Wärme und Licht was zu weiteren gestalterischen und technischen Einschränkungen führt.
Zum Stand der Technik gehört auch ein von dem Anmelder dieser Anmeldung bereits entwickeltes Gerät, welches mittels schnell rotierender Spiegel den kollimierten Strahl einer Laserlichtquelle zu einem Strahl in Form eines annähernd parallelen Hohlzylinders mit deutlich breiterem variablem Durchmesser umformt. Nachteil dieser Bauweise ist der hohe Konstruktionsaufwand, die Produktionskosten, die aufwendige Justage der Spiegel, die erhöhte Störanfälligkeit des komplexen mechanischen Systems, Geräuschentwicklung, der mechanische Verschleiß und der damit verbundene hohe Wartungsaufwand und die geringere Lebenserwartung des Produkts. Dies führt zu höheren Herstellungs- und Folgekosten und zu einer schlechteren Ökobilanz. Ein weiterer Nachteil dieses Systems sowie aller anderen aus dem Stand der Technik bekannten handelsüblichen Scanner-Systeme ist die Bewegung des Strahls, die ggf. auf Fotos und in Videos störende Effekte erzeugt und mitunter auch mit bloßem Auge bewusst oder unterbewusst als störend und unruhig empfunden werden kann. Weiterer Stand der Technik ist in den Druckschriften US 2015/0117011 A1 , US 2016/0252237 A1 , US 4 566 765 A und DE 29 37 352 B1 beschrieben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu entwickeln, welche einen kollimierten Laserstrahl zu einem parallelen Hohlzylinder beliebigen Durchmessers umformen, und so in einem mit Schwebeteilchen durchsetzten Medium den Effekt einer leuchtenden Röhre erzeugen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem System, einer Vorrichtung sowie einem Verfahren zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 3, 4, 6 und 16 gelöst. Vorteilhafte/mögliche Weiterbildungen, Variationen und systematische Kombinationen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Durch den hohen Kontrast des durch ein erfindungsgemäßes System erzeugten Lichteffektes und die Konzentration des Lichtes einzig auf die Mantelflächen eines Zylinders können somit klare Effekte mit scharfen Kanten und hohem Kontrast zur Umgebung erzeugt werden. Des Weiteren lassen sich hohlzylinderförmige Lichteffekte auch großer Durchmesser bis zu einem Meter realisieren, welche mit herkömmlichen Strahlern bei den meisten Einsatzzwecken nahezu unmöglich sind. Gerade bei größeren Durchmessern sind die energetischen und die Transportabilität betreffenden Vorteile enorm. Beispielsweise kann eine 5mW-Laserlichtquelle mit einer genannten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Lichtkegeldurchmessers von 10cm schon eine sehr gut sichtbare Röhre erzeugen, wohingegen selbst die kleinsten LED-betriebenen Varianten eines Spot-Scheinwerfers erst bei 10W anfangen, was bereits einem 2000-fachen des Energieverbrauchs des erfindungsgemäßen Systems entspricht. Sicherlich ist ein solcher Vergleich nicht ohne Berücksichtigung anderer relevanter Faktoren ohne weiteres anzubringen, jedoch ist deutlich zu erwähnen, dass die energetischen und damit ökologischen Vorteile einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung, respektive eines solchen erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens, enorm sein können. Zudem können derart leistungsarme erfindungsgemäße Systeme aufgrund der ohnehin geringen Leistung der Laserlichtquelle und entsprechender Laserschutzklassen, insbesondere auch durch die weitere Verringerung der Punktleistung durch Aufweitung des Strahls, als augensichere Variante betrieben werden und somit auch im Publikum Einsatz finden und sind für kleine bis mittelgroße Räume von einigen hundert Quadratmetern bereits ausreichend zur Erzeugung beeindruckender Effekte.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen beschrieben und im Folgenden weiter erläutert. Die Zeichnungen sollen die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer, vereinfachter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln für sich als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun mit Bezug auf die Figuren erläutert. Diese zeigen in:

1A, B, C ein Lasersystem bestehend aus einer Laserlichtquelle und einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehend aus zwei optischen Elementen, die der Umformung eines kollimierten Laserstrahls dienen; in Schnittansicht entlang der optischen Achse (1A); in Aufsicht (1B); in weiter reduzierter perspektivischer Darstellung der wesentlichen optischen Elemente (1C);
2A, B eine mögliche monolithische Ausführungsform der in 1A dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung in Schnittansicht (2A); in perspektivischer Darstellung (2B);
3 eine mögliche weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Kombination mit einer weiteren herkömmlichen Lichtquelle oder eines erfindungsgemäßen Systems unter Verwendung eines weiteren optischen Elements zur Ablenkung des Eingangslaserstrahls in Schnittansicht;
4A, B mögliche alternative Bauformen basierend auf dem in 3 dargestellten Prinzip, welches eine alternative Anordnung der Laserlichtquelle zulässt, in einer einfachen Ausführung in perspektivischer Ansicht (4A); in zweifacher Ausführung in perspektivischer Ansicht (4B);
5A, B eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems, welches über wenigstens eine Achse beweglich ist; in perspektivischer Darstellung einer Zweiachsausführung (5A); und in perspektivischer Darstellung einer Kombination eines erfindungsgemäßen Systems mit einem Industrieroboter, welches über fünf oder mehr Achsen bewegt werden kann (5B) („Lichtschwert-Effekt“);
6 eine mögliche Ausführungsform eines Lasersystems bestehend aus einer in 1A dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer handlichen batteriebetriebenen Laserlichtquelle in perspektivischer Ansicht;
7A, B eine mögliche Ausführungsform eines Lasersystems, bestehend aus einer handlichen batteriebetriebenen Laserlichtquelle und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit veränderter Ausrichtung der optischen Elemente zueinander in perspektivischer Ansicht (7A); in Schnittansicht einer optischen Vorrichtung mit veränderter Ausrichtung der optischen Elemente zueinander (7B);
8A, B eine mögliche weitere Ausführungsform der in 1A dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung in höherer Bauform und mit der Möglichkeit einer Veränderung der Strahlformungscharakteristik durch eine manuell vollzogene lineare Verschiebung des ersten optischen Elements entlang der optischen Achse in Schnittansicht (8A); schematische Darstellung einer möglichen Bauform unter Einsatz eines Linearantriebs mit Hohlwelle in Schnittansicht (8B);
9A, B die kombinierte Installation zweier Lasersysteme in konzentrischer und aufeinander ausgerichteter Anordnung; mit einer identischen/identisch eingestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Ansicht (9A); mit einer unterschiedlichen/unterschiedlich eingestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche einen unterschiedlichen Querschnitt in der Strahlformung bewirkt, in perspektivischer Ansicht (9B);
10A, B, C die Möglichkeit der Beeinflussung der radialen Verteilung des Lichtes durch eine versetzte Anordnung eines Laserstrahl zum ersten optischen Element; in einer der Verdeutlichung des Prinzips dienenden üblichen konzentrischen Ausrichtung in schematischer Aufsicht (10A); in nicht konzentrischer Ausrichtung eines Strahls in schematischer Aufsicht (10B); in nicht konzentrischer Ausrichtung dreier Strahlen in schematischer Aufsicht (10C);
11A, B, C eine zur Verringerung von Streulicht und als Blickschutz und Lichtfalle dienende Vorrichtung, welche an den Enden eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes Einsatz finden kann, um störende Lichteffekte zu vermeiden; als Blickschutz in Kombination mit einem, wie in 1A dargestellten, erfindungsgemäßen System in Schnittansicht (11A); als Lichtfalle in Kombination mit einer Endplatte oder einem Oberflächenspiegel in Schnittansicht (11B); in perspektivischer Schnittansicht (11C);
12A, B, C ein Lasersystem bei dem die Aufgabe des ersten optischen Elements entsprechend durch ein rotierendes optisches Element erfüllt wird in Schnittansicht (12A); in perspektivischer Ansicht (12B); in alternativer Bauform unter Einsatz eines weiteren statisch angeordneten optischen Elements in Schnittansicht (12C);

1A, B, C zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines Lasersystems 1 bestehend aus einer Laserlichtquelle 2 und einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung 3 bestehend aus einem ersten optischen Element 4 und einem zweiten optischen Element 7. Durch das erste optische Element 4 wird der einfallende kollimierte Laserstrahl 15 um 90° rundum kreisförmig abgelenkt. Die sich ringförmig in der Ausbreitungsebene 16 ausbreitende Laserebene 17 trifft auf ein weiteres optisches Element 7, welches konzentrisch zur optischen Achse 14 des Eingangslaserstrahls 15 und dem ersten optischen Element 4 und in etwa mittig auf der Ausbreitungsebene 16 angeordnet ist und die Laserebene 17 orthogonal zur Ausbreitungsebene 16 ablenkt und somit einen hohlzylinderförmigen Lichteffekt 18 erzeugt. Die fixe Anordnung rein optischer Teile hat den Vorteil, dass das optische System zwischen zwei transparenten Scheiben 19, 20 eingekapselt und als geschlossenes optisches System unkompliziert und vielfältig in bestehende Lasersysteme integriert werden kann und somit zudem die empfindlichen optischen Elemente vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Die Scheiben 19, 20 können dabei vorzugsweise beidseitig mit einer optischen Beschichtung versehen sein, um Reflexionen bestmöglich zu verringern. Somit kann eine unerwünschte Rückreflexion nicht gänzlich zu vermeidenden Streulichtes im Inneren der Vorrichtung 3 reduziert und damit in seiner weiteren Ausbreitung gemindert werden. Zudem reduziert eine derartige Beschichtung auf der nach außen zeigenden Fläche einer Scheibe 20 ebenso die Rückreflexion eines weiteren hohlzylinderförmigen Lichteffektes bei konzentrischer und aufeinander ausgerichteter Anwendung zweier erfindungsgemäßer Vorrichtungen oder Systeme.
Die Laserlichtquelle ist vorzugsweise als Halbleiterlaser ausgebildet, der einen primären Laserstrahl 15 im sichtbaren Spektrum oder für spezielle Anwendungen auch im ultravioletten Bereich erzeugt. Durch eine Kollimationsoptik kann die durch Divergenz bedingte Aufweitung des Laserstrahls minimiert werden. Dieser austretende Laserstrahl kann zur Erzeugung von Mischfarben auch eine Kombination mehrerer Einzelfarben sein, die beispielsweise mittels eines dichroitischen Kombinierers oder mittels eines anderen Laserstrahlkombinierers aufeinandergelegt werden und als einfacher kombinierter kollimierter Strahl 15 in die optische Vorrichtung eingespeist werden. Vorzugsweise finden hier Laserlichtquellen und Optiken Verwendung, die einen möglichst annähernd kreisrunden Strahl erzeugen und bei mehrfarbigen Lasersystemen einen möglichst homogenen Lichtstrahl, bei dem die einzelnen Laserstrahlen bestmöglich übereinander liegen und einen möglichst identischen Durchmesser sowie eine möglichst identische Divergenz aufweisen, um Farbüberlappungen auch über längere Distanzen bestmöglich zu reduzieren. Entsprechend können zwischen einer Laserlichtquelle und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auch weitere optische sowie mechanische Elemente eingesetzt werden, um die Charakteristik des Strahls im Hinblick auf Durchmesser, Divergenz und Intensitätsverteilung dem gewünschten Effekt anzupassen.
Unter sichtbarem Spektrum soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Wellenlängenbereich zwischen 380nm und 780nm, insbesondere zwischen 405nm und 670nm, verstanden werden. Unter ultraviolettem Bereich soll ein Wellenlängenbereich im nahen UV Bereich zwischen 315nm und 380nm verstanden werden („Schwarzlicht“).
Die Laserlichtquelle/n kann/können mittels einer Steuerungseinheit über ein externes Signal, integrierte Sensorik oder programmierte Abläufe betätigt werden, so dass beliebige Intensitäten und spektrale Zusammensetzungen („Mischfarben“) möglich sind.
Im Strahlengang hinter der Laserlichtquelle 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 3 angeordnet.
Das erste optische Element 4 ist vorzugsweise als gerader Kreiskegel ausgebildet. Ein Kreiskegel ist ein Kegel mit einer kreisförmigen Grundfläche. Im Allgemeinen ist ein Kegel ein geometrischer Körper, der entsteht, wenn alle Punkte einer in einer Ebene liegenden, begrenzten Fläche geradlinig mit einem Punkt, der außerhalb der Ebene liegt, verbunden werden. Die Fläche wird als Grundfläche, die Begrenzungslinie der Grundfläche als Leitkurve und der Punkt als Kegelspitze bezeichnet. Der Abstand der Kegelspitze von der Grundfläche definiert die Höhe des Kegels. Die Verbindungslinien der Kegelspitze mit der Leitkurve werden als Mantellinien und die Vereinigung der Mantellinien als Mantelfläche des Kegels bezeichnet. Bei einem geraden Kegel mit einer kreisförmigen Grundfläche liegt die Kegelspitze auf der Kegelachse, die senkrecht zur Grundfläche durch den Mittelpunkt derselben verläuft, wohingegen die Kegelachse bei einem schiefen Kreiskegel außerhalb des Mittelpunktes der Grundfläche verläuft.
Die Oberfläche des kegelförmigen Elements 4 umfasst eine kreisförmige Grundfläche 5, die orthogonal zu einer Kegelachse angeordnet ist, und eine an die Grundfläche 5 angrenzende Mantelfläche 6, die im hier gezeigten Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von 45° zur Grundfläche 5 angeordnet ist. Auch andere Neigungswinkel der Mantelfläche 6 sind möglich, wobei sich die Ausbreitungsebene 16 dann zu einem Kegel verformt. Die Grundfläche 5 des kegelförmigen Elements 4 ist auf der Grundfläche 11 des kegelstumpfförmigen Ausschnitts des Kreiszylinders 7 angeordnet und die Kegelachse verläuft parallel und konzentrisch zur Zylinderachse und der optischen Achse 14 des Laserstrahls 15.
Das zweite optische Element 7 ist als Kreiszylinder mit einem kegelstumpfförmigen Ausschnitt ausgebildet. Ein Kreiszylinder ist ein Zylinder mit einer kreisförmigen Grundfläche. Ein Zylinder ist von zwei parallelen, ebenen Flächen, die als Grund- und Deckfläche bezeichnet werden, und einer Mantelfläche begrenzt. Ein Zylinder entsteht durch Verschiebung einer in einer Ebene liegenden, begrenzten Fläche entlang einer Geraden, die nicht in der Ebene liegt und die Zylinderachse definiert. Bei einem geraden Zylinder liegt die Zylinderachse orthogonal zur Grundfläche, wohingegen die Zylinderachse bei einem schiefen Zylinder unter einem Winkel ≠ 90° zur Grundfläche angeordnet ist. Der Abstand der beiden Ebenen, in denen die Grund- und Deckflächen liegen, definiert die Höhe des Zylinders. Ein Kegelstumpf entsteht dadurch, dass man von einem geraden Kreiskegel parallel zur Grundfläche einen kleineren Kegel abschneidet. Die größere der beiden parallelen Kreisflächen ist die Grundfläche, die kleinere die Deckfläche. Die dritte der begrenzenden Flächen wird als Mantelfläche bezeichnet.
Die Oberfläche des Kreiszylinders 7 umfasst eine kreisförmige Grundfläche 10, eine zur Grundfläche 10 parallele kreisförmige Deckfläche 9 und eine die Grund- und Deckflächen 9, 10 verbindende Mantelfläche 8. Die Grund- und Deckflächen 9, 10 sind orthogonal und die Mantelfläche 8 parallel zur Zylinderachse angeordnet. Die Oberfläche des kegelstumpfförmigen Ausschnitts des Kreiszylinders 7 umfasst eine kreisförmige Grundfläche 11, die orthogonal zu einer Kegelachse angeordnet ist, und eine an die Grundfläche 11 angrenzende Mantelfläche 13, die im hier gezeigten Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von 45° zur Grundfläche 11 angeordnet ist. Die Grundfläche 11 des kegelstumpfförmigen Ausschnitts ist auf der Deckfläche des Kreiszylinders 7 angeordnet. Die Kegelstumpfachse verläuft parallel und konzentrisch zur Zylinderachse und der optischen Achse 14 des Laserstrahls 15.
In einer weiteren in den 2A, 2B dargestellten bevorzugten Ausführungsform 21 sind die beiden für die Strahlformung erforderlichen Mantelflächen 6, 13 der beiden optischen Elemente 4, 7 monolithisch ausgebildet, wobei der transparente, mit einem Kegelausschnitt versehene kegelstumpfförmige Rotationskörper an den entsprechenden Mantelflächen 6a, 13a mit einer hochreflektierenden Beschichtung versehen ist, wohingegen die Grundfläche des Kegelstumpfes 11a sowie die Deckfläche 12a unbeschichtet bleiben.
In einer weiteren in 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform 22 kann eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 3, 21 mittels eines Adapters 24 und eines weiteren optischen Elements 25 mit einer herkömmlichen Lichtquelle 23 oder einem weiteren erfindungsgemäßen System 1 kombiniert werden, indem durch das weitere optische Element 25 der Eingangslaserstrahl 15 abgelenkt wird und eine weitere Laserlichtquelle 2 somit nicht auf der optischen Achse 14 des erzeugten hohlzylinderförmigen Lichteffektes 18 angeordnet sein muss. Durch den geringen erforderlichen Durchmesser des ersten optischen Elements 4 und des weiteren optischen Elements 25 kommt es somit nur zu einer geringfügigen Abschattung des Lichtstrahls einer herkömmlichen Lichtquelle 23. Der abgelenkte Laserstrahl 26 wird nach der Ablenkung entsprechend der in den 1A, B, C dargestellten Form gemäß dem hier dargestellten Eingangslaserstrahl 15 deckungsgleich zur optischen Achse 14 in das optische System eingespeist. Mit einer solchen Ausführungsform 22 lassen sich innerhalb der produktionstechnischen Grenzen theoretisch beliebig viele dieser Einrichtungen mit leicht unterschiedlichem Durchmesser des hohlzylinderförmigen Lichteffektes 18 übereinanderstapeln, wodurch ein aus mehreren Hohlzylindern bestehender mehrschichtiger Lichteffekt erzeugt werden kann.
4A zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform 27 basierend auf dem in 3 dargestellten Prinzip eines zusätzlichen optischen Elements 25, welches eine alternative Anordnung der Laserlichtquelle 2 zu der optischen Vorrichtung 3, 21, 33, 37, 44 zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes erlaubt. Dadurch sind alternative filigrane Bauformen möglich, die es zum einen erlauben, den Lichteffekt näher an Decken, Wänden und Böden zu platzieren, oder zum anderen einfache Aufbauten zulassen, die es erlauben, den Lichteffekt manuell oder gesteuert um eine Achse zu drehen.
Durch einen Strahlteiler oder den Einsatz einer weiteren Laserlichtquelle sowie einer weiteren optischen Vorrichtung 3, 21, 33, 37, 44 und eines weiteren optischen Elements 25 in gespiegelter Anordnung kann wie in der in 4B gezeigten weiteren bevorzugten Ausführungsform 28 der hohlzylinderförmige Lichteffekt auch in zwei Richtungen abstrahlen und sich ebenfalls manuell oder gesteuert wie eine Sirene um eine Achse drehen.
Die 5A, B zeigen eine bevorzugte Anwendung 29 eines Systems zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes 1, welches in Form eines sogenannten „Movingheads“ (5A) über zwei Achsen bewegt werden kann, oder in einer weiteren bevorzugten Anwendung 30 beispielsweise in Kombination mit einem Industrieroboter (5B) einen über mehrere Achsen bewegbaren „Lichtschwert“-Effekt erzeugt.
Die beschriebenen optischen Vorrichtungen 3, 21, 33, 37, 44 können vor bestehende Laserlichtquellen gesetzt werden. Je nach Bauform und Größe einer Vorrichtung 3, 21, 33, 37, 44 ist es natürlich unerheblich, wie die Laserlichtquelle beschaffen ist, sprich: ob es sich um einen größeren kabelgebundenen Showlaser oder einen einfachen schwächeren batteriebetriebenen „Laserpointer“ 31 handelt. Vor einer batteriebetriebenen Laserlichtquelle kann so, wie in 6 dargestellt, eine Art „Lichtschwert“ entstehen. Bei einer solchen handgeführten batteriebetriebenen Variante könnten Parameter wie Lichtintensität, Lichtfarbe, radiale Farbverteilung und ggf. der Durchmesser des hohlzylinderförmigen Lichteffektes mittels 3-Achsbeschleunigungssensoren, Neigungs- und Kompasssensoren oder andere Sensoren über eine interne Steuerungseinrichtung reguliert werden.
Für die Anwendung in Kombination mit einer batteriebetriebenen Laserlichtquelle bietet sich eine weitere bevorzugte und in 7B dargestellte Ausführungsform 32 an, bei der das zweite optische Element 7 um 180° gedreht wird und somit die, durch das erste optische Element 4 geformte Laserebene 17 nicht in Strahlrichtung des Eingangslaserstrahl abgelenkt wird, sondern in entgegengesetzter Richtung. Dies bietet, wie in 7A dargestellt, die Möglichkeit, eine mit einer Optik versehene batteriebetriebene Laserlichtquelle mit geeigneten Abmaßen auf den Boden zu stellen und den umgeformten Strahl an dieser vorbei annähernd vom Bodenniveau bis zur Raumdecke zu leiten.
In einer weiteren in 8A dargestellten bevorzugten Ausführungsform 33 kann sich das erste optische Element 34 längs der optischen Achse 14 bewegen. Durch die höhere Bauform des zweiten optischen Elements 35 kann durch Bewegung des ersten optischen Elements 34 die Ausbreitungsebene 16 orthogonal zur optischen Achse 14 stehend entlang dieser verschoben werden, was in einer engeren 18.1 oder breiteren Ablenkung 18.2 resultiert. In dieser Ausführungsform kann die lineare Bewegung des ersten optischen Elements 34 manuell beispielsweise durch Drehen an einer Hülse 36 und ein System bestehend aus einem Gewinde und einer Führungsnut eingestellt werden.
In einer weiteren in 8B dargestellten bevorzugten Ausführungsform 37 kann sich der Durchmesser des hohlzylinderförmigen Lichteffektes durch eine gesteuerte lineare Bewegung des ersten optischen Elements 4 entlang der optischen Achse 14 automatisch verändern. Diese Bewegung kann z.B. durch ein aus einem Stator 39 und einem Läufer 40 in Form einer Hohlwelle bestehenden Linearmotor 38 erfolgen. Somit kann der Durchmesser in Echtzeit, beispielsweise an Musik oder Sensorik gekoppelt, gesteuert oder in programmierter Weise choreographiert werden, so dass ein pulsierender hohlzylinderförmiger Lichteffekt entsteht.
In den 9A und 9B ist die kombinierte Installation zweier Lasersysteme in konzentrischer und aufeinander ausgerichteter Anordnung dargestellt. Die Lasersysteme sind entweder mit identischen/ identisch eingestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen (9A) oder mit verschiedenen/ verschieden eingestellten erfindungsgemäßen optischen Vorrichtungen, welche einen unterschiedlichen Querschnitt in der Strahlformung bewirken (9B), ausgestattet. Der in 9A dargestellte Aufbau mit zwei Lasersystemen 1a, 1b bewirkt bei gleicher Lichtfarbe der beiden Laserlichtquellen einen einfarbigen Strahl 18a-b mit einer, auch über eine längere Distanz homogeneren Ausleuchtung gegenüber einem identischen System in einfacher Anwendung. Da die Sichtbarkeit des Strahls auch stark von der Position des Betrachters und dem Reflexions- und Brechungsverhalten des eingesetzten Mediums (Nebel etc.) abhängig ist, kann somit ein, aus mehreren Winkeln und über lange Distanzen gut sichtbarer homogener Strahl erzeugt werden. Wohingegen die Anwendung mit nur einem Lasersystem einen hohlzylinderförmigen Lichteffekt zu erzeugen vermag, welcher je nach Betrachtungswinkel mal stärker erscheint oder sich mitunter wie auf magische Weise vollständig aufzulösen scheint. Weisen die beiden Lasersysteme 1a, 1b eine unterschiedliche Lichtfarbe auf, so ergibt dies einen zweifarbigen hohlzylinderförmigen Lichteffekt 18a-b, wobei hier je nach Betrachtungswinkel ein changierender Effekt entstehen kann, bei dem mal die eine oder andere Lichtquelle und damit die entsprechende Lichtfarbe dominiert oder diese bei ähnlich wahrgenommener Intensität einen farbigen Verlauf von der einen zur anderen Farbe darstellt, da die scharfen hohlzylinderförmigen Lichteffekte dank ihrer Schärfe und der geringen Divergenz auch über längere Distanzen nahezu deckungsgleich verlaufen können. Der in 9B dargestellte Aufbau mit zwei unterschiedlichen Querschnitten der konzentrisch ineinanderliegenden Hohlzylinder schafft vor allem bei zwei unterschiedlichen Lichtfarben einen weiteren interessanten Effekt. Durch eine Kombination der in 3 und 9A dargestellten Möglichkeiten lassen sich die beiden zuletzt beschriebenen Effekte auch kombinieren.
Durch die Anordnung von Oberflächenspiegeln im Strahlengang des hohlzylinderförmigen Lichteffektes kann dieser auch umgelenkt werden und somit eine größere Fläche bespielen, wobei ein solcher in seiner Ausrichtung auch gesteuert werden kann. Ordnet man den Oberflächenspiegel hingegen orthogonal zur optischen Achse des hohlzylinderförmigen Lichteffektes an, so wird das Licht zur Lichtquelle zurückgeworfen, so dass ein homogenerer und von verschiedenen Betrachtungswinkeln besser erkennbarer Lichteffekt entsteht. Werden anstelle von Oberflächenspiegeln dichroitische Spiegel entsprechend eingesetzt, kann ein mehrfarbiger hohlzylinderförmiger Lichteffekt in seiner spektralen Zusammensetzung auch wieder geteilt werden, so dass beispielsweise nur eine Farbe abgelenkt wird, während die andere/n durchgelassen wird/werden.
Trifft ein im Querschnitt annähernd runder Laserstrahl 15, wie in 10A dargestellt, mittig auf die Spitze des Kegelreflektors 4, so kommt es zu einer gleichmäßigen Ausbreitung des Strahls in einer Lichtebene 17 bzw. führt dies zu einer Lichtebene 17 mit nahezu homogener Ausdehnung, respektive nach Umlenkung durch das zweite optische Element 7 zu einem hohlzylinderförmigen Lichteffekt 18 mit nahezu homogener Ausdehnung der Mantelfläche. Wird der orthogonal zur Ausbreitungsebene 16 bzw. zur Grundfläche 5 des Kreiskegels 4 stehende Laserstrahl 15 jedoch auf einer zur Ausbreitungsebene 16 parallelen Fläche derart verschoben, dass er nicht mehr konzentrisch zum Kreiskegel 4 angeordnet ist, also nicht mehr exakt mittig auf die Spitze des Kreiskegels 4 trifft, so können Ausbreitungswinkel und Richtung, respektive die Ausdehnung der Lichtebene 17 oder in der Folge, nach Umlenkung der Lichtebene 17 zu einer Röhre 18, die Ausdehnung der Mantelfläche des erzeugten hohlzylinderförmigen Lichteffektes 18, wie in 10B dargestellt, radial beeinflusst werden. Werden bei mehrfarbigen, üblicherweise aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau bestehenden, Laserstrahlquellen die Strahlen der einzelnen Lichtquellen, wie in 10C dargestellt, entsprechend versetzt, so kann ein hohlzylinderförmiger Lichteffekt 18 mit radialen Farbverläufen bzw. einer unterschiedlichen radialen Farbverteilung erzeugt werden. Eine solche Anordnung der einzelnen Laserstrahlen 15 respektive der Strahlquellen kann dabei statisch sein oder über eine steuerbare Mechanik definiert beeinflusst werden.
Die 11A, B, C zeigen eine Vorrichtung 41 zur Verhinderung von Streulicht und dadurch hervorgerufener störender Effekte, welche sich durch eine geringere Prägnanz und Schärfe bemerkbar machen und insbesondere an den Enden des hohlzylinderförmigen Lichteffektes durch auf Flächen auftreffendes Streulicht explizit deutlich werden können. Darüber hinaus dient die Vorrichtung als Blickschutz und Lichtfalle und verhindert den direkten Blick auf den aus dem Lasersystem austretenden Lichtstrahl sowie den auf den diese begrenzenden Flächen projizierten Ring. Somit kann gewährleistet werden, dass ein möglichst homogener und klarer hohlzylinderförmiger Lichteffekt entsteht und es nicht zu einer ungewollten Betonung der Enden kommt und keine unangenehm hellen Effekte im Raum entstehen. Wie in der perspektivischen Schnittansicht in 11C zu erkennen, handelt es sich um einen Zylinder mit hohlzylinderförmigem Ausschnitt, wobei sich dieser vorzugsweise zur einen Seite hin verjüngt. Die Vorrichtung besteht aus einem für diese Zwecke geeigneten Material, welches geringe Oberflächenreflexionen hervorruft und möglichst viel Licht absorbiert. So kann an den Enden ein sauberer Abschluss des hohlzylinderförmigen Lichteffektes ohne Reflexion oder optischer Betonung des kreisförmigen Querschnitts erzeugt werden. 11A zeigt den Einsatz als Blickschutz auf einem erfindungsgemäßen Lasersystem 1, während 11B den Einsatz in Kombination mit einer abschließenden Rückwand 43 als Lichtfalle 42 am Ende eines erfindungsgemäßen hohlzylinderförmigen Lichteffektes darstellt. Eine solche Vorrichtung kann frei im Raum montiert werden, um den Lichteffekt mitten im Raum zu unterbrechen oder aber an Wänden, Decken oder Boden montiert oder vorzugsweise auch in diese eingelassen werden. Dabei kann die Rückwand 43 auch als Oberflächenspiegel ausgeführt sein, um, sofern gewünscht, bei entsprechend exakter Ausrichtung den im vorherigen Abschnitt beschriebenen Effekt der höheren Lichtausbeute und einen von unterschiedlichen Betrachtungswinkeln besser erkennbaren Lichteffekt zu erreichen. Auch kann hier ein dichroitischer Spiegel als Rückwand zum Einsatz kommen, um einen mehrfarbigen Lichteffekt in seiner spektralen Zusammensetzung zu beeinflussen.
Die 12A, B zeigen eine alternative Vorrichtung 44, bei der die Ausbreitung des Eingangslaserstrahls 15 in einer Ebene 16 nicht wie bei Vorrichtung 3 mittels eines konischen Reflektors 4 gelöst wird, sondern mittels eines rotierenden optischen Elements 45. Durch die schnelle Rotation des Strahls entsteht so nach Umlenkung durch das zweite optische Element 7 der Eindruck eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes. Das in der hier dargestellten Form als Spiegel ausgebildete optische Element ist in der hier dargestellten Form am Ende einer Hohlwelle 47 eines Motors 46 befestigt, welche am anderen Ende zum Schutze des optischen Systems mit einer transparenten Scheibe 48 verschlossen ist. Diese alternative Ausführungsform stellt weniger Anforderungen an die Qualität des Eingangslaserstrahls, als dies bei einer Vorrichtung 3 der Fall ist. So spielen ein runder Querschnitt und geringe Farbüberlappungen der einzelnen Strahlen sowie unterschiedliche optische Eigenschaften unterschiedlicher Wellenlängen bei mehrfarbigen Systemen hier eine weniger wesentliche Rolle für die Erzeugung einer möglichst homogenen Mantelfläche eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes 18. Daher könnte eine solche alternative Ausführung insbesondere bei mehrfarbigen Systemen Anwendung finden. Zudem erlaubt die Technik eines durch Rotation erzeugten hohlzylinderförmigen Lichteffektes andere Möglichkeiten der Beeinflussung einer radialen Farbverteilung. Gegenüber einem anfangs zum Stand der Technik beschriebenen Verfahren, bei dem auch die Aufgabe des zweiten optischen Elements 7 mittels rotierender Spiegel gelöst wird, bietet diese Alternative den erheblichen Vorteil, dass sich die Rotation lediglich auf ein sehr kleines optisches Element beschränkt, so dass es hier nicht zu Unwuchten und mechanischen Problemen kommt, welche sowohl die Herstellung und Justage als auch in besonderem Maße die Wartung und Haltbarkeit des Systems nachteilig beeinflussen. Entsprechend kann hier ein sehr kleiner Motor mit sehr geringem Drehmoment und hoher Drehzahl Einsatz finden. Durch die somit mögliche hohe Drehzahl wird gewährleistet, dass es weder für das menschliche Auge noch für die Aufnahme mittels Kameras zu störenden Flackereffekten kommt. Ein solcher Motor ist vorzugsweise als bürstenloser Motor ausgebildet, um auch bei hohen Drehzahlen einen möglichst geringen Verschleiß und somit eine lange Lebenserwartung zu gewährleisten. Wie in 12C dargestellt, ist durch einen weiteren Spiegel 45 auch ein anderer Aufbau möglich, bei dem der Eingangslaserstrahl 15 seitlich eingespeist wird. Dies erlaubt einen noch kleineren Motor 46 sowie andere Bauformen.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Systeme können mit einer Steuerungseinrichtung steuerungstechnisch verbunden sein, mit der beispielsweise definierte Signale in von der Steuerungseinrichtung empfangener Musik in Steuerbefehle zur Betätigung der Lichtquelle, der spektralen Zusammensetzung oder weiterer den Charakter oder die Ausrichtung des hohlzylinderförmigen Lichteffektes beeinflussender Einrichtungen umgewandelt werden.
Des Weiteren wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes zur Verfügung gestellt, bei dem ein erfindungsgemäßes System zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes betrieben wird und durch Emission von Licht sowie den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein hohlzylinderförmiger optisch wahrnehmbarer Lichteffekt erzeugt wird, welcher zudem gegebenenfalls auch in Lichtfarbe, radialer Farbverteilung, Durchmesser, Ausrichtung und zusätzlicher Ablenkung definiert gesteuert werden kann.
Mit der optischen Wahrnehmbarkeit ist hier gemeint, dass die jeweilige Erscheinung mit dem bloßen menschlichen Auge wahrnehmbar ist. Einzige Voraussetzung ist das Vorhandensein ausreichender und geeigneter Schwebeteilchen im entsprechenden Medium, sowie in Abhängigkeit vom Umgebungslicht eine Lichtquelle mit entsprechend geeigneter Leistung.
Insbesondere kann dabei, sofern Schwebeteilchen zur Reflexion und Brechung des Lichtes und somit zur Sichtbarmachung des erwünschten Lichteffektes nicht in ausreichender oder geeigneter Form bereits vorhanden sind, zumindest zeitabschnittsweise gleichzeitig beispielsweise Nebel erzeugt werden, so dass der erzeugte hohlzylinderförmige Lichteffekt sichtbar wird.
Dabei ist die Gestalt des hohlzylinderförmigen Lichteffektes in besonderem Maße auch von der Gestalt der Schwebeteilchen abhängig. Ist beispielsweise Nebel dunstartig homogen im Raum verteilt, erscheint der Lichteffekt wie eine leuchtende physische Röhre, sind hingegen Nebelschwaden sichtbar, werden diese als sich bewegendes organisches Muster in der Mantelfläche des hohlzylinderförmigen Lichteffektes sichtbar und erinnern so entfernt an den Effekt einer sogenannten Lavalampe. Durch oftmals bereits in ausreichender Form vorhandenen Staub erscheint der Lichteffekt wie ein zarte, glitzernde Röhre.
Bezugszeichenliste

1: Lasersystem mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes
2: Laserlichtquelle
3: optische Vorrichtung zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes
4: erstes optisches Element
5: Grundfläche des ersten optischen Elements
6: Mantelfläche des ersten optischen Elements
7: zweites optisches Element
8: Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers des zweiten optischen Elements
9: Deckfläche des zylindrischen Grundkörpers des zweiten optischen Elements
10: Grundfläche des zylindrischen Grundkörpers des zweiten optischen Elements
11: Grundfläche des kegelstumpfförmigen Ausschnitts des zweiten optischen Elements
12: Deckfläche des kegelstumpfförmigen Ausschnitts des zweiten optischen Elements
13: Mantelfläche des kegelstumpfförmigen Ausschnitts des zweiten optischen Elements
14: optische Achse
15: Eingangslaserstrahl
16: Ausbreitungsebene
17: Laserebene
18: hohlzylinderförmiger Lichteffekt
19: transparente Scheibe
20: transparente Scheibe
21: monolithische Ausführungsform der optischen Vorrichtung (3) zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes
22: System bestehend aus einer weiteren Lichtquelle (23) und einem Lasersystem mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes
23: weitere Lichtquelle in Form einer herkömmlichen Lichtquelle oder eines weiteren Lasersystems (1)
24: Adapter zur Kombination einer optischen Vorrichtung (3, 21) mit einer Laserlichtquelle (2) und einer weiteren Lichtquelle (23)
25: optisches Element zur Ablenkung des Eingangslaserstrahls (15)
26: abgelenkter Laserstrahl
27: Lasersystem mit einer optischen Vorrichtung zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes in alternativer Bauform
28: Lasersystem mit zwei optischen Vorrichtungen zur Erzeugung eines sich in zwei Richtungen ausbreitenden hohlzylinderförmigen Lichteffektes in alternativer Bauform
29: bewegliches Lasersystem („Movinghead“) bestehend aus einem Lasersystem (1) welches über zwei Achsen geschwenkt und geneigt werden kann
30: bewegliches Lasersystem bestehend aus einem Lasersystem (1) welches in Kombination mit einem Industrieroboter über fünf oder mehr Achsen bewegt werden kann („Lichtschwert-Effekt“)
31: batteriebetriebene Laserlichtquelle
32: optische Vorrichtung mit alternativer Anordnung der optischen Elemente („Rückwärtsoptik“)
33: alternative Ausführung der Vorrichtung zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes mit manuell veränderbarem Durchmesser
34: vereinfachte Darstellung eines alternativen beweglichen ersten optischen Elements (4)
35: alternative hohe Bauform eines zweiten optischen Elements (7)
36: Vorrichtung zur manuellen Veränderung der Position des ersten optischen Elements (34), resp. des Durchmessers des hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18)
37: alternative Ausführung der Vorrichtung zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes mit automatisch veränderbarem Durchmesser
38: Linearmotor
39: Stator
40: Läufer in Hohlwellenform
41: Blickschutz/Lichtfalle zur Vermeidung von Streulicht und störender Effekte an den Enden des hohlzylinderförmigen Lichteffektes
42: Lichtfalle/Begrenzung/Vorrichtung zur Erhöhung der Lichtausbeute und Sichtbarkeit des hohlzylinderförmigen Lichteffektes von unterschiedlichen Betrachtungswinkeln
43: Endplatte mit geringen reflektierenden Eigenschaften oder Oberflächenspiegel zur Reflexion des hohlzylinderförmigen Lichteffektes
44: alternative Vorrichtung bei der die Ausbreitung des Eingangslaserstrahls (15) in einer Ebene mittels eines rotierenden optischen Elements (45) gelöst wird
45: optisches Element zur Umlenkung des Laserstrahls
46: Motor
47: Hohlwelle
48: transparente Scheibe

Claims

System (1) zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18) in einem zumindest teilweise lichtstreuenden Medium mit mindestens einer Laserlichtquelle (2), einer Vorrichtung (3, 21, 32, 33, 37, 44) mit einem ersten optischen Element (4) im Strahlengang der Laserlichtquelle (2), das den gebündelten Laserstrahl umlenkt und über 360° auffächert, und einem zweiten optischen Element (7), das das aufgefächerte Laserlicht erneut umlenkt zur Erzeugung einer homogenen Schar zueinander paralleler Laserstrahlen, die zusammen im zumindest teilweise lichtstreuenden Medium einen hohlzylinderförmigen Lichteffekt erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (4) entlang der optischen Achse (14) des Eingangslaserstrahls (15) beweglich ist.
System (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des ersten optischen Elements (4) entlang der optischen Achse (14) automatisch durch einen linearen Bewegungsmechanismus betätigt werden kann, gesteuert durch eine programmierbare Steuereinheit, choreographisch oder in Abhängigkeit von messbaren Größen, wie beispielsweise Musik.
System (1) zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18) in einem zumindest teilweise lichtstreuenden Medium mit mindestens einer Laserlichtquelle (2), einer Vorrichtung (3, 21, 32, 33, 37, 44) mit einem ersten optischen Element (4) im Strahlengang der Laserlichtquelle (2), das den gebündelten Laserstrahl umlenkt und über 360° auffächert, und einem zweiten optischen Element (7), das das aufgefächerte Laserlicht erneut umlenkt zur Erzeugung einer homogenen Schar zueinander paralleler Laserstrahlen, die zusammen im zumindest teilweise lichtstreuenden Medium einen hohlzylinderförmigen Lichteffekt erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das System mindestens zwei Vorrichtungen (3, 21, 32, 33, 37, 44) verschiedenen Durchmessers aufweist, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.
System (1) zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18) in einem zumindest teilweise lichtstreuenden Medium mit mindestens einer Laserlichtquelle (2), einer Vorrichtung (3, 21, 32, 33, 37, 44) mit einem ersten optischen Element (4) im Strahlengang der Laserlichtquelle (2), das den gebündelten Laserstrahl umlenkt und über 360° auffächert, und einem zweiten optischen Element (7), das das aufgefächerte Laserlicht erneut umlenkt zur Erzeugung einer homogenen Schar zueinander paralleler Laserstrahlen, die zusammen im zumindest teilweise lichtstreuenden Medium einen hohlzylinderförmigen Lichteffekt erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Verteilung des Laserlichtes auf der Mantelfläche des hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18) bezüglich der Lichtfarbe und/oder Intensität veränderbar ist.
System (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Verteilung des Laserlichtes auf der Mantelfläche des hohlzylinderförmigen Lichteffektes durch eine programmierbare Steuereinheit, choreographisch oder in Abhängigkeit von messbaren Größen, wie beispielsweise Musik, gesteuert werden kann.
System (1) zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18) in einem zumindest teilweise lichtstreuenden Medium mit mindestens einer Laserlichtquelle (2), einer Vorrichtung (3, 21, 32, 33, 37, 44) mit einem ersten optischen Element (4) im Strahlengang der Laserlichtquelle (2), das den gebündelten Laserstrahl umlenkt und über 360° auffächert, und einem zweiten optischen Element (7), das das aufgefächerte Laserlicht erneut umlenkt zur Erzeugung einer homogenen Schar zueinander paralleler Laserstrahlen, die zusammen im zumindest teilweise lichtstreuenden Medium einen hohlzylinderförmigen Lichteffekt erzeugen, gekennzeichnet durch eine Kombination mehrerer Vorrichtungen (3, 21, 32, 33, 37, 44) und/oder mehrerer Lichtquellen (2) mit gleicher oder unterschiedlicher Lichtfarbe zur Erhöhung der Homogenität und/oder Sichtbarkeit des hohlzylindrischen Lichteffektes.
System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite optische Element (4, 7) zur Umlenkung des Laserlichtes Reflexionsflächen mit hoher Reflektivität aufweisen.
System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsflächen auf dem ersten (4) und dem zweiten (7) optischen Element bezüglich der Mittelachse (14) des aus der Laserlichtquelle (2) austretenden Laserstrahls (15) einen gleichen Neigungswinkel aufweisen.
System (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (4) die Form eines Kegels mit kreisrunder Grundfläche (5) aufweist und so zu dem Laserstrahl (15) ausgerichtet ist, dass dessen Mittelachse (14) durch die Spitze des Kegels und den Mittelpunkt der Grundfläche verläuft und der Laserstrahl auf die Spitze des Kegels auftrifft.
System (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (7) die Form eines kreisförmigen Rings aufweist, dessen innere Reflexionsfläche konzentrisch zur Mittelachse (14) des aus der Laserlichtquelle (2) austretenden Laserstrahls (15) angeordnet ist.
System (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige zweite optische Element (7) auf der Unterseite und der Oberseite jeweils mit einer zumindest teilweise transparenten Platte (19, 20) abgedeckt ist, und das erste optische Element (4) mit seiner Grundfläche (5) konzentrisch zum zweiten optischen Element (7) an der Platte (20), die der Eintrittsseite (19) des Laserstrahls (15) gegenüberliegt, befestigt ist.
System (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Laserlichtquelle (2) austretende Laserstrahl (15) und/oder der aus der Vorrichtung (3, 21, 32, 33, 37, 44) austretende hohlzylinderförmige Lichteffekt (18) durch weitere optische Elemente, z.B. Spiegel (25), umgelenkt werden.
System (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderförmige Lichteffekt (18) um wenigstens eine Achse, vorzugsweise zwei oder auch mehrere Achsen, verschwenkbar ist.
System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquelle (2, 31) batteriebetrieben ist und das System tragbar und im Raum frei platzierbar ist.
System (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität und/oder die Farbe des Eingangslaserstrahls (15) der Lichtquelle und/oder die Verschwenkung des hohlzylinderförmigen Lichteffektes durch eine programmierbare Steuereinheit, choreographisch oder in Abhängigkeit von messbaren Größen, wie beispielsweise Musik, gesteuert werden kann.
Verfahren zur Erzeugung eines hohlzylinderförmigen Lichteffektes (18) unter Einsatz des Systems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und unter zumindest zeitweisem Einsatz wenigstens eines Hazers oder wenigstens einer Nebelmaschine oder einer anderen geeigneten Apparatur zur Erhöhung der Lichtstreuung in der Umgebungsluft.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderförmige Lichteffekt in einer Vorrichtung (41) zur Absorption von Streulicht/reflektiertem Licht mündet.
System (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichet, dass mindestens einer Vorrichtung (3) eine herkömmliche Lichtquelle (23) angegliedert ist.
System (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine (23) der mehreren Lichtquellen (2, 23) eine herkömmliche Lichtquelle (23) ist.