DE2146154B1 - Vielkanal-lichteffektgenerator - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vielkanal-Lichteffektgenerator zur Erzeugung von Beleuchtungseffekten und Lichtfiguren mit einer oder mehreren kohärenten Lichtquellen und Effektkörpern, auf die das Licht geleitet wird.

Zur Erzielung spezieller Lichteffekte bei der Bühnenbeleuchtung u. dgl. wurden bisher flächenhafte Projektionen durch Streukörper, Prismen, doppelbrechende Folien usw. mit inkohärentem Licht durchgeführt.

Es wurde bereits vorgeschlagen (s. unsere ältere Anmeldung Offenlegungsschrift 2017084), zur Erzeugung von Beleuchtungseffekten und Lichtfiguren eine oder mehrere kohärente Lichtquellen zu verwenden, deren Licht auf transparente, regel- oder unregelmäßig strukturierte Effektkörper geleitet wird, wobei das Licht auf Grund seiner Kohärenzeigenschaft stehende oder bei bewegten Effektkörpern wandernde Interferenzen erzeugt, die auf Leinwände projeziert werden können.

Mit dieser bereits vorgeschlagenen Anordnung ist jedoch die Erzeugung von unterschiedlichen und örtlich getrennten Lichtfiguren nur in zwei parallelen Projektionskanälen möglich.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Vielkanal-Lichteffektgenerator anzugeben zur Erzeugung von Beleuchtungseffekten und Lichtfiguren mit einer oder mehreren kohärenten Lichtquellen und Effektkörpern, auf die das Licht geleitet wird und mit dem die Anzahl der erzeugten Lichtfiguren wesentlich erhöht werden kann und mit dem die Lichtfiguren gezielt radial und tangential bewegt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß im Weg des Lichtstrahles ein zweidimensionales feststehendes oder bewegbares Gitter angeordnet ist, das den Lichtstrahl in eine Vielzahl von Beugungsordnungen zerlegt.

Dieses Gitter wird dabei vorzugsweise als Phasenoder Amplitudengitter ausgebildet.
Um beliebige Lichtfiguren zu erzielen, sind vorzugsweise jeder Beugungsordnung ein oder mehrere, ruhende oder bewegte, regelmäßig oder unregelmäßig lichtbrechende, reflektierende oder beugende Effektkörper zugeordnet.

ίο Zur Erzeugung von stehenden Interferenzerscheinungen über größere Entfernungen werden kohärente Lichtquellen benötigt, wie sie beispielsweise Laser darstellen. Wird das von einem Laser ausgesandte kohärente Licht mit Hilfe einer Linse divergent gemacht und auf regel- oder unregelmäßig lichtbrechende Effektkörper geleitet, so durchkreuzt es sich nach Verlassen dieser Effektkörper unter verschiedenen, der Struktur der Objekte entsprechenden Winkel und kommt auf Grund seiner Kohärenz zur stehenden Interferenz. Das Ergebnis dieses Vorganges ist die Erzeugung von ästhetisch eindrucksvoll wirkenden Lichtfiguren, die auf einem Schirm beobachtet werden können.
Werden nun diese Effektkörper nicht mit einer einzigen Laserwelle beleuchtet, sondern von einer Vielzahl solcher Wellen, die beispielsweise mittels eines im Strahlengang aufgestellten Gitters erzeugt werden können, so lassen sich eine Vielzahl von Lichtfiguren erzeugen. Dabei entspricht jeder Beugungsordnung des Gitters eine örtlich getrennte Lichtfigur. Statt optischer Gitter mit streng periodischen Strukturen kann man auch Körper mit beliebigen unperiodischen Strukturen verwenden.
Eine gezielte Bewegung der Lichtfiguren läßt sich beispielsweise durch Drehen des Gitters um die optische Achse erzielen, wodurch die höheren Beugungsordnungen um die nullte Ordnung rotieren und damit auch die Lichtfiguren. Eine weitere definierte und stufenlose Bewegung der Lichtfiguren in radialer Richtung kann durch Drehung des Gitters um eine Achse senkrecht zur optischen Achse erzielt werden. Durch eine solche Drehung wird die effektive Gitterkonstante und demensprechend die Abstände der Beugungsordnungen geändert.

Durch geeignet angeordnete Sammellinsen läßt sich die Größe jeder Lichtfigur einstellen und während der Projektion durch axiale Verschiebung beliebig verändern.

Die Komplexität jeder Lichtfigur läßt sich weiterhin dadurch erhöhen, daß zusätzliche Effektkörper in den Strahlengang gebracht werden. Weist der zusätzliche Effektkörper beispielsweise sinusförmige Dikkenschwankungen auf, so lassen sich die Lichtfiguren derart in Bewegung setzen, daß sie einer kriechenden Schlange oder fortschreitenden Wasserwellen sehr ähnlich sind.

Eine Auffächerung der Lichtfiguren in zwei Koordinatenrichtungen kann auch dadurch erfolgen, daß zwei gekreuzte Gitter verwendet werden, die einzeln oder gemeinsam rotieren können.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

Die in der Figur dargestellte schematische Anordnung besteht aus einem Laser 1, der über ein Aufweitungssystem2 auf ein Phasen- oder Amplitudengitter 3 trifft. Die vom Gitter 3 abgebeugten Lichtstrahlen durchsetzen eine Sammellinse 4 und treffen auf den oder die Effektkörper 5. Das nach der Wechsel-

wirkung hinter dem Effektkörper 5 austretende, figurenartig verteilte Licht wird von einer Vergrößerungslinse 6 auf einen Schirm 7 abgebildet und wird von den Beobachtern 8 bzw. 10 in Durchsicht oder Aufsicht wahrgenommen.

Selbstverständlich ist es möglich, statt eines einzigen, von allen Beugungsordnungen beleuchteten Effektkörpers jeder Beugungsordnung einen oder auch mehrere Effektkörper zuzuordnen. Durch die Ausbildung dieser Effektkörper als ruhende oder bewegte, regel- oder unregelmäßig lichtbrechende, reflektierende oder beugende Körper lassen sich die verschiedenartigsten Lichtfiguren erzeugen.

Die vorgeschlagene Anordnung weist auch den großen Vorteil auf, daß die Intensität des Lichtes sehr gleichmäßig auf eine sehr große Fläche verteilt wird.

Bei Verwendung mehrerer Lichtfarben lassen sich, selbstverständlich auch auf dem Beobachtungsschirm abwechselnd getrennte Lichtfiguren der verwendeten Farben erzeugen.

Außer zur Bühnenbeleuchtung eignet sich der erfindungsgemäße Lichteffektgenerator für die Beleuchtung von Werbeflächen sowie zur Herstellung von Photographien oder Filmaufnahmen, die bei Bedarf vorgeführt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen copy

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vielkanal-Lichteffektgenerator zur Erzeugung von Beleuchtungseffekten und Lichtfiguren mit einer oder mehreren kohärenten Lichtquellen und Effektkörpern, auf die das Licht geleitet wird, gekennzeichnet durch ein im Weg des Lichtstrahles angeordnetes, zweidimensionales, feststehendes oder bewegbares Gitter, das den Lichtstrahl in eine Vielzahl von Beugungsordnungen zerlegt.

2. Vielkanal-Lichteffektgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter ein Phasengitter ist.

3. Vielkanal-Lichteffektgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter ein Amplitudengitter ist.

4. Vielkanal-Lichteffektgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtheit von Beugungsordnungen ein oder mehrere, ruhende oder bewegte, regel- oder unregelmäßig lichtbrechende, reflektierende oder beugende Effektkörper zugeordnet sind.

5. Vielkanal-Lichteffektgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelnen Beugungsordnung ein oder mehrere, ruhende oder bewegte, regel- oder unregelmäßig lichtbrechende, reflektierende oder beugende Effektkörper zugeordnet sind.