DE19602616A1

DE19602616A1 - Vorrichtung zum Erzeugen von farbigen dynamischen Lichteffekten

Info

Publication number: DE19602616A1
Application number: DE19602616A
Authority: DE
Inventors: Andrei Kovalevski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1997-07-31

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von farbigen dynamischen Lichteffekten, die zur dekora tiven Beleuchtung in den verschiedensten Einsatzberei chen verwendet werden kann (z. B. Privaträume, Werbebe reich, Theater, Diskotheken etc.).

Für die Beleuchtung von Räumen verwendet man die ver schiedensten Arten von Beleuchtungstechnik. So benutzt man beispielsweise für den Wohnbereich unterschiedlich ste Glühlampen, Halogenlampen und Leuchten entweder ausschließlich mit einer Art von Lampen oder in ver schiedenen Lampenkombinationen. Darüber hinaus werden die verschiedensten dekorativen Leuchten für die Abend beleuchtung verwendet. Hier sei insbesondere an Lampen mit Glasfasern gedacht.

Zumeist geben die für die Beleuchtung verwendeten Lam pen ein gerichtetes Licht auf ein zu beleuchtendes Ob jekt ab.

Als Lichtquellen für die Außenlichtwerbung verwendet man zumeist Neonlampen mit vorgegebener zeitlicher An steuerung. Ferner werden im Bereich der Außenlichtwer bung Lichtsysteme mit "laufendem Licht" verwendet.

Alle zuvorgenannten Systeme haben lediglich beschränkte Möglichkeiten der Erzeugung farbiger Lichteffekte.

Im Theater- und Bühnenbereich benutzt man Lichtanlagen, bei denen man relativ schnell Farbänderungen erzielen kann. Für Bühnenscheinwerfer verwendet man bestimmte Bilder; diese Systeme unterliegen jedoch zeitlichen Beschränkungen, was die Farbeffekte betrifft. Aus RU 2 024 788 C1 ist eine Anlage zur Erzeugung von far bigen dynamischen Lichteffekten bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem ein optischer Wandler, ein Farbfilter, eine Objektivlinse und ein Kühlsystem untergebracht sind. Der optische Wandler und der Farbfilter sind dabei um parallel zur optischen Achse verlaufende Drehachsen drehbar gelagert. Beide werden von einer Antriebsvorrichtung drehend angetrie ben. Bei dem optischen Wandler der bekannten Vorrich tung handelt es sich um ein Bündel optischer Fasern, die unregelmäßig und gegeneinander verdreht angeordnet sind. Die Unregelmäßigkeit der Anordnung der optischen Fasern bezieht sich darauf, daß die relative Lage der einen Enden der optischen Fasern unterschiedlich ist zur relativen Lage der anderen Enden der optischen Fa sern.

Aufgrund ihrer Farbeffekterweiterung und durch Bereit stellen der verschiedensten Typen entsprechend den un terschiedlichen Einsatzgebieten ist der Einsatzbereich von Vorrichtungen der bekannten Art recht vielfältig. Jedoch ist die Bauweise der bekannten Vorrichtung rela tiv kompliziert, was zu Problemen beim Auswechseln der Teile führt. So ist es beispielsweise erforderlich, die gesamte Vorrichtung zu demontieren, um beispielsweise das Farbfilter auszuwechseln. Ferner sind Beschränkun gen bezüglich der Farbeffekte zu beobachten. So sind beispielsweise auf den Farbbildern verschiedene unre gelmäßige Zonen zu erkennen. Teilweise verschwinden einzelne Farben zu bestimmten Zeiten.

Infolge des relativ komplizierten Aufbaus läßt sich die bekannte Vorrichtung nicht kleiner als eine gewisse Mindestgröße bauen. Damit ist aber die Möglichkeit ge nommen, die bekannte Vorrichtung auch für Kleinbeleuch tungsanlagen einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zur Erzeugung von farbigen dynamischen Lichteffek ten zu schaffen, die im Vergleich zum Stand der Technik vielfache Möglichkeiten der Erzeugung farbiger dynami scher Lichteffekte ohne optische Störungen bzw. Beein flussungen mit sich bringt und darüber hinaus durch einen extrem einfachen konstruktiven Aufbau gekenn zeichnet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung von farbigen dynamischen Lichteffekten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge schaffen. Die Merkmale vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Relativ drehbewegung des Farbfilters und des optischen Wandlers derart gewählt, daß die Winkelgeschwindigkeit des opti schen Wandlers zwischen 0,5 und 0,6 derjenigen des Farbfilters beträgt. Das Farbfilter dreht sich also etwa 1,- bis 2mal so schnell wie der optische Wandler. Ferner enden die optischen Fasern des Wandlers der er findungsgemäßen Vorrichtung unter einem Winkel von 8° zur optischen Achse. Während also die der Lichtquelle am nächsten liegenden Eintritt senden der optischen Fa sern im wesentlichen unter einem Winkel von 0° zur op tischen Achse angeordnet sind, sind die Austrittsenden der optischen Fasern spitzwinklig ( 8°) zur optischen Achse angeordnet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich eine breite Palette von dynamischen farbigen Lichteffekten erzielen. Infolge des Winkelgeschwindigkeitsverhältnis ses und der Wahl des Winkels, unter dem die Austritt senden der optischen Fasern des optischen Wandlers zur optischen Achse verlaufen, werden optische farbige Lichteffekte in zuvor nicht gekanntem Ausmaß erzielt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vor gesehen, daß zwischen der Lichtquelle und dem Farbfil ter eine (Wärme-) Abschirmvorrichtung angeordnet ist, die eine Glasplatte mit mehreren Öffnungen aufweist, welche sich über den Querschnitt des von der Lichtquel le ausgehenden Lichtstroms erstrecken. Auf diese Weise kann das Farbfilter vor der von der Lichtquelle erzeug ten Wärme geschützt werden. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Lichterzeugung der Lichtquelle mit einer relevanten Wärmeentwicklung einhergeht. Vor zugsweise ist das Farbfilter mit zwei Glasplatten ver sehen, zwischen denen sich Farbfolienabschnitte unter schiedlicher Einfärbung befinden. Die Verwendung der Abschirmvorrichtung macht es möglich, die Lichtquelle bei maximaler Lichtausbeute zu betreiben. Ferner ist es möglich, aufgrund der Abschirmvorrichtung die Gesamtab messungen der Anlage zu verringern.

Zur Erweiterung der optischen Farbeffekte ist es zweck mäßig, in Richtung der Lichtausbreitung betrachtet hin ter der Objektivlinse ein optisches Prisma anzuordnen, welches zweckmäßigerweise direkt an der Linsenhalterung anbringbar ist. Das mit der Erfindung vorgeschlagene Winkelgeschwindigkeitsverhältnis von optischem Wandler und Farbfilter sowie der Austrittswinkel der Glasfaser von nicht mehr als 8° ermöglichen standfeste Abbildun gen, was insofern bedeutsam ist, weil man jetzt nur noch eine Konstruktion der Vorrichtung benötigt, und zwar unabhängig davon, wo diese Vorrichtung eingesetzt wird (beispielsweise als Lampe, Projektor oder dgl.).

Außerdem kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausge staltung der Erfindung zwischen dem optischen Wandler und der Objektivlinse ein vorzugsweise drehbares Zu satzfilter angeordnet werden, das Schriftzeichen und/oder Grafik trägt.

Vorzugsweise ist das Gehäuse als Rohr ausgeführt, das einen Boden, einen Deckel und eine Zylinderwandung auf weist. Zwischen dem Boden und dem Deckel erstrecken sich Führungsstangen, die parallel zur Längsachse des Rohres verlaufen. Diese Führungsstangen tragen Halte elemente für die einzelnen optischen Elemente der Vor richtung. Hierbei handelt es sich insbesondere um Hal teelemente für die Lichtquelle, den optischen Wandler und die Antriebsvorrichtung für das Farbfilter und den optischen Wandler. Durch Lösen der (Schraub-)Verbindun gen der Führungsstangen mit entweder dem Deckel und/oder dem Boden läßt sich das Gehäuse von dem "In nenleben" der Anlage trennen. Damit liegen nach der Abnahme des Gehäuses sämtliche optischen Bestandteile der Vorrichtung frei zugänglich vor. Sofern die erfin dungsgemäße Anlage mit einer Kühlvorrichtung (Gebläse, Ventilator oder dgl.) versehen ist, kann auch dieser Lüfter an einem Halteelement und damit an den Führungs stangen gelagert sein.

Zweckmäßigerweise ist die Objektivlinse am Deckel ge halten. Deckel und Boden weisen im übrigen konzentrisch zur optischen Achse angeordnete miteinander fluchtende Öffnungen auf.

Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbei spiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zei gen:

Fig. 1 die Gesamtansicht der Vorrichtung als Längs schnitt-Ansicht durch das Rohrgehäuse,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 3 die Vorrichtung eingebaut in einem Leuchtenkör per mit Glaskugel als Lampe,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Schutzschirms der Wärmeabschirmvorrichtung,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des optischen Wandlers,

Fig. 6 das Farbfilter und

Fig. 7 die Objektivlinse mit Prisma.

Gemäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung zur Erzeugung far biger dynamischer Lichteffekte aus einem Gehäuse 1, in dem eine Lichtquelle 2, ein Farbfilter 3, ein optischer Wandler 4 mit einer Vielzahl von unregelmäßig angeord neten optischen Fasern 16 (s. Fig. 5), eine erste Ob jektivlinse 5, ein Kühlsystem 6 und ein Antrieb 7 zum drehenden Antreiben des Farbfilters 3 und des optischen Wandlers 4 um zur optischen Achse parallele Drehachsen untergebracht sind.

Das Gehäuse 1 ist als Rohr ausgeführt. Die Lichtquelle 2, die erste Objektivlinse 5 und der optische Wandler 4 sind jeweils von Halteplatten gehalten. Diese Halte platten sind an Führungsstangen 8 befestigt.

Das Gehäuse 1 weist ferner einen Deckel 10 und ein Un terteil 12 auf, die jeweils an den axialen Enden des rohrförmigen Gehäuses 1 angeordnet sind. Der Deckel 10 weist für jede Führungsstange 8 eine Schraube 11 auf, über die er mit den Führungsstangen 8 verschraubt ist. Zu diesem Zweck weisen die Führungsstangen 8 an ihren dem Deckel 10 zugewandten Enden Innengewinde 9 auf. Das Unterteil 12 und der Deckel 10 haben miteinander fluch tende, zur optischen Achse konzentrische Löcher 13.

Der Deckel 10 ist ferner mit einem Gewindering 14 aus gebildet, über den mit dem Deckel 10 eine zweite Objek tivlinse 15 verschraubbar ist.

Das Kühlsystem 6 und der Antrieb 7 sind an dem Unter teil 12 des Gehäuses 1 zugewandten Plattenelementen befestigt, die genauso wie die anderen Plattenelemente mit den Führungsstangen 8 verbunden und auf diese Weise gehalten sind.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 läßt sich problemlos de montieren, indem die Schrauben 11 des Deckels 10 gelöst werden, so daß auf diese Weise das gesamte Innenleben aus dem rohrförmigen Gehäuse 1 entnommen werden kann.

Die Bewegungen des optischen Wandlers 4 und des Farb filters 3 sind koordiniert, wobei das Verhältnis ihrer Winkelgeschwindigkeiten zwischen 0,5 bis 0,6 liegt. Das bedeutet, daß sich des Farbfilter 3 etwa 1,- bis 2mal so schnell wie der optische Wandler 4 dreht. Die Glas fasern 16 des optischen Wandlers 4 sind unregelmäßig angeordnet und verlaufen am Ausgang des optischen Wand lers 4 unter einem Winkel von 8° zur optischen Achse.

Zwischen der Lichtquelle 2 und dem Farbfilter 3 befin det sich ein Schutzschirm 17, der aus einer Glasscheibe besteht, die einige Öffnungen 18 aufweist, deren maxi male Länge gleich dem Durchmesser des Lichtflusses ist. Das Farbfilter 3 weist zwei Glasscheiben 19 auf, zwi schen denen Farbfolienelemente 20 gehalten sind (s. Fig. 6). Gemäß Fig. 7 kann auf die zweite Objektivlinse 15 ein optisches Prisma 21 aufgesetzt sein. Ferner ist die Vorrichtung mit einem weiteren (Zusatz-)Farbfilter 22 versehen, das verschiedene Schriften und Grafiken aufweisen kann. Dieses Zusatzfilter 22 dreht sich ins besondere synchron mit dem Farbfilter 3 und ist zwi schen dem optischen Wandler 4 und der zweiten Objektiv linse 15 angeordnet.

Wie Fig. 3 verdeutlicht, läßt sich die Vorrichtung gemäß Fig. 1 als Lampe verwenden, indem das die Objek tivlinse 15 tragende Ausgangsende des Gehäuses 1 in eine Glaskugel (23) hineinragt, die aus mattem Glas besteht.

Nachfolgend soll kurz auf die Funktionsweise der Vor richtung eingegangen werden. Das von der Lichtquelle 2 ausgehende Licht gelangt durch den Schutzschirm 17 hin durch und weiter durch das Farbfilter 3 zum optischen Wandler 4. Dort werden die von den einzelnen optischen Fasern 16 an deren Stirnenden aufgenommenen Lichtberei che infolge der unregelmäßig angeordneten Glasfasern "umgestaltet" bzw. umgesetzt. Der optische Wandler 4 führt also dazu, daß die einzelnen Bereiche des auf den optischen Wandler 4 auftreffenden Lichtflusses unter einander vertauscht werden. An einer Stirnwand oder der Glaskugel von Fig. 3 können dann infolge des austreten den Lichtes verschiedene dokorative Bilder mit dynami schen Farbeffekten beobachtet werden. Die Konstruktion ermöglicht eine mobile Vorrichtung, die auf verschiede nen Gebieten eingesetzt werden kann, wie beispielsweise Theater, Wohnungsbeleuchtung, Diskothek und dgl. Es ist lediglich erforderlich, bei gleichbleibender Konstruk tion einzelne optische Elemente (Objektivlinsen und/oder Lampen) auszutauschen. Die Vorrichtung ist recht einfach in ihrer Bedienung und läßt sich wegen der Anordnung ihrer optischen Elemente auf einzelnen Platten leicht montieren und demontieren, so daß im Notfall einzelne Elemente problemlos ausgetauscht wer den können.

Die Helligkeit und Deutlichkeit sowie Schärfe der Ab bildungen kann man durch entsprechende Wahl der Ver hältnisse der Winkelgeschwindigkeit von Kodewandler und Farbfilter erreichen. In diesem Zusammenhang sei auf die nachstehende Tabelle 1 verwiesen, deren linke Spal te die Zahlenwerte für das Verhältnis der Winkelge schwindigkeit ω₁ des optischen Wandlers zur Winkelge schwindigkeit ω₂ des Farbfilters und deren beide weite re Spalten Angaben bezüglich der Helligkeit und der Deutlichkeit enthalten. Die Tabelle wurde anhand einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 erstellt, bei der eine 50 W- Lampe als Lichtquelle verwendet wurde und die Entfer nung der Projektionswand zur Vorrichtung etwa 3 m betrug.

Tabelle 1

Die obigen Angaben zeigen, daß es bei Erhöhung der Win kelgeschwindigkeit des Kodewandlers zu einer Farbver mischung kommt. Bei einer Verkleinerung des Winkelge schwindigkeitsverhältnisses (ω₁ : ω₂ 0,5) verbessert sich die Deutlichkeit der Abbildungen, womit allerdings eine verringerte Helligkeit derselben verbunden ist.

Der Einfluß des Austrittswinkels der Glasfasern 16 des optischen Wandlers 4 zur optischen Achse ergibt sich aus der nachfolgend wiedergegebenen Tabelle 2:

Tabelle 2

Aus der vorstehend wiedergegebenen Tabelle zeigt sich, daß in der Abbildung ab einem bestimmten Austrittswin kel schwarze Punkte, Flecken oder Zonen zu erkennen sind. Bei einer Erhöhung des Winkels bekommt man näm lich breitere Abbildungen. Bei einer Verkleinerung der Konstruktion braucht man einen bestimmten Lichtstrom. Dafür benutzt man Objektivlinsen mit bestimmten Dia phragmen.

Die Verwendung der vorstehend beschriebenen Erfindung ermöglicht eine Erweiterung der Möglichkeiten zur Er zeugung von Lichteffekten in der Lichttechnik.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen von farbigen dynamischen Lichteffekten, mit

- einem Gehäuse (1),
- einer Lichtquelle (2),
- einem Farbfilter (3) mit unterschiedlich ge färbten Bereichen,
- einem optischen Wandler (4), der ein Glasfaser bündel mit mehreren Glasfasern (16) aufweist, wobei die relative Anordnung der einen Glas faserenden verschieden ist zu der relativen Anordnung der anderen Glasfaserenden,
- einem Objektiv (5), und
- einer Antriebseinrichtung (7) zum drehenden Antrieb des Farbfilters (3) und des optischen Wandlers (4) um in Richtung der optischen Achse verlaufende Drehachsen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegungen des Farbfilters (3) und des optischen Wandlers (4) derart gewählt sind, daß das Verhältnis aus der Winkelgeschwindigkeit des optischen Wandlers (4) und der Winkelgeschwindig keit des Farbfilters (3) 0,5 bis 0, beträgt und daß die Glasfasern (16) des optischen Wandlers (4) an ihren der Lichtquelle (2) abgewandten Enden unter einem Winkel von weniger als 8° zur opti schen Achse verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (2) und dem Farbfilter (3) eine Abschirmvorrichtung (17) ange ordnet ist, die eine Glasplatte mit mehreren Öff nungen (18) aufweist, welche sich über den Querschnitt des von der Lichtquelle (2) ausgehen den Lichtstroms erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Farbfilter (3) zwei Glas platten (19) aufweist, zwischen denen sich unter schiedlich gefärbte Farbfolienabschnitte (20) be finden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß auf der der Lichtquelle (2) abgewandten Seite der Objektivlinse (15) ein Prisma (21) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß zwischen dem optischen Wandler (4) und der Objektivlinse (15) ein insbe sondere drehbares Zusatzfilter (22) angeordnet ist, das Schriftzeichen und/oder Grafiken trägt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) als Rohr ausgeführt ist, das einen Boden (12), einen Deckel (10) und eine Zylinderwandung aufweist, wobei sich zwischen dem Boden (12) und dem Deckel (10) mit diesen verbindbare Führungsstangen (8) erstrecken, die parallel zur Längsachse des Rohres verlaufen und die Halteelemente für zumindest die Lichtquel le (2), den optischen Wandler (4) und die An triebseinrichtung (7) für das Farbfilter (3) und den optischen Wandler (4) tragen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Objektivlinse (5) am Deckel (10) ge halten ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß zur Kühlung ein in dem Gehäuse (1) angeordnetes Gebläse vorgesehen ist.