DE4302944C2

DE4302944C2 - Color play stage

Info

Publication number: DE4302944C2
Application number: DE4302944A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr Med Thylmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: DE4302944A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbenspiel-Bühne zur Vorführung des Farbenspiels von interferierendem Licht an eine Seifenbla se.The invention relates to a color play stage for demonstration the play of colors from interfering light to a soap blue se.

Das Farbenspiel auf Seifenblasen oder das Schillern auf Wasser ausgebreiteter dünnen Ölschichten erklärt sich aus der Interfe renz des Lichtes. Fällt ein Bündel paralleler Lichtstrahlen auf eine dünne planparallele durchsichtige Schicht oder Lamelle, wird das Strahlenbündel sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite der Lamelle jeweils in einen reflektierten und einen durch- bzw. weitergehenden Anteil aufgeteilt. Die von Vorder- und Rückseite reflektierten Strahlenanteile und auch die durch die Schicht hindurchgehenden Strahlenanteile können dann je nach Schichtdicke miteinander interferieren und dadurch die verschiedenen Farben sichtbar werden lassen.The play of colors on soap bubbles or the shimmer on water spread thin layers of oil can be explained by the Interfe border of light. A bundle of parallel rays of light catches the eye a thin plane-parallel transparent layer or lamella, the beam is on both the front and on the back of the slat each in a reflected and divided a continuous or further share. The of Front and back of reflected rays and also the radiation components passing through the layer can then interfere with each other depending on the layer thickness and thereby make the different colors visible.

Da bei einer insbesondere auf einer Unterlage aufsitzenden Sei fenblase sich die Schichtdicke ständig dadurch ändert, daß Flä chenbereiche der Seifenblase durch Schwerkraft nach unten flie ßen und andere Bereiche oder Schlieren aufgrund von Oberflä chenspannungen und auch innerhalb des Luftraumes stattfindender Wärmekonvektion nach oben gezogen werden, entstehen interessan te Farbänderungen in einem ständig neuen Wechselspiel, das vor allem auch durch die während der Lebensdauer der Seifenblase aufgrund Verdunstung schließlich abnehmende Schichtdicke beein flußt wird.Because with a be sitting in particular on a pad fenblase the layer thickness changes constantly that Flä areas of the soap bubble flow downwards by gravity and other areas or streaks due to surface tensions and also within the airspace Heat convection is drawn up interestingly te color changes in a constantly changing interplay that before all because of the lifetime of the bubble eventually decreasing layer thickness due to evaporation is flowing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbenspiel-Büh ne als möglichst einfaches, leicht handhabbares Gerät zu schaf fen, mit dem das Farbenspiel von Seifenblasen vorgeführt und besonders anschaulich betrachtet werden kann.The invention has for its object a color play stage ne as simple, easy-to-use device with which the play of colors of soap bubbles is demonstrated and can be viewed particularly vividly.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung sind bei einer Farben spiel-Bühne zur Vorführung des Farbenspiels von interferieren dem Licht folgende Merkmale vorgesehen:According to the basic idea of the invention are in one color Game stage to demonstrate the interplay of colors the following features are intended for the light:

- one horizontally arranged approximately at the viewing height of a viewer nete transparent plate as a base for an attached, about a hemispherical inflated soap bubble,
- A housing closed by the plate in which one arranged below the plate and by means of a light source with scattered foil or screen from below from the front edge of the viewer to the radius of the aligned with the area covered by the soap bubble,
- One adjoining the front edge of the focusing screen and mirror inclined downwards towards the viewer, the mirror above the inner dome of the plate as the upper hemisphere Soap bubble through a mirrored image of the inner dome of the Soap bubble as a lower hemisphere to a quasi full sphere added,
- And a mirror arrangement arranged on the plate, which the rear half of the soap bubble at the back and side with Distance surrounds and as a background and for illuminating the lower virtual dome mirror image of the soap bubble is used.

Mit dem vorgeschlagenen Gerät ist es möglich, Seifenblasen von vorzugsweise beachtlicher Größe, z. B. mit einem Durchmesser von 30 cm durch die Mattscheibe von innen und mit Hilfe der sie rückwärtig umgebenden Spiegel so intensiv zu beleuchten, daß sich das durch Interferenz an ihrer Dünnschichtwand entstehende bewegte Farbenspiel großflächig und mit hoher Leuchtkraft offenbart. In der mehrminütigen Daseinsspanne der Seifenblase durchläuft das Farbenspiel entsprechend physikalischer Gesetz mäßigkeiten bestimmte Stadien, bildlich gesprochen von früh lingshaftem rosa-hellgrün über sommerliche Farbfülle und auf leuchtende Blauphase bis zu goldenen Herbsttönen und winter lich-dunklerem Altersfiligran und zeigt dabei in jeder Phase eine neue Dynamik von Farbwandlungen. Die Betrachtungsbühne dient vorzugsweise bei Raumverdunkelung als psychisches Entspa nnungsmittel, Unterhaltung für Gäste, Schulung des Schauens für Kinder und als lautlose Alternative zum Fernseher.With the proposed device it is possible to blow soap bubbles from preferably of considerable size, e.g. B. with a diameter of 30 cm through the screen from the inside and with the help of it to illuminate the rear surrounding mirror so intensely that that arises from interference on their thin-film wall moving play of colors over a large area and with high luminosity disclosed. In the multi-minute existence of the soap bubble runs through the play of colors in accordance with physical law certain stages, figuratively speaking from early on amber-like pink-light green over summery colors and on bright blue phase to golden autumn tones and winter slightly darker age-old filigree and shows in every phase a new dynamic of color changes. The viewing stage preferably serves as a psychological relaxation when the room is darkened resources, entertainment for guests, training of looking for Children and as a silent alternative to television.

Indem man die Seifenblase so plaziert, daß die rückwärtige Hälfte der von ihr überdeckten Fläche sich über der lichtstreu enden Mattscheibe befindet, gewinnt der Betrachter über den ge neigten Spiegel direkten Einblick in die Interferenzvorgänge an der Blasenkuppel. Dies Bild ergänzt für den Betrachter die di rekt sichtbare, primär von innen beleuchtete obere Halbkugel zu einer vollrunden Kugelgestalt, deren obere Hälfte dem Aufriß und die untere einem von innen gesehenen Grundriß entspricht. Die durch die durchsichtige Vorderseite hindurch sichtbare hohlspiegelartige Innenfläche der Seifenblase ist so beleuch tet, daß sie für den Betrachter wie ein auf ihn gerichteter Scheinwerferreflektor wirkt. Ähnliches gilt für das durch den geneigten Spiegel abgebildete, als untere Halbkugel erscheinen de Spiegelbild der Blasenkuppel. Um diese reflektorähnliche Lichtspiegelungen auch über den Weg des geneigten Spiegels in Richtung des Betrachters zu erreichen, sind die auf der durch sichtigen Abdeckplatte des Gehäuses angeordneten zusätzlichen Spiegel vorgesehen, welche für eine optimale Ausleuchtung der Interferenzfarben-Erscheinungen innerhalb der von außen durch sichtigen vorderen Blasenhälfte sorgen.By placing the bubble so that the rear one Half of the area covered by it is above the light scattering end of the focusing screen, the viewer wins over the ge Spiegel inclined direct insight into the interference processes the bubble dome. This picture complements the di right visible upper hemisphere, primarily illuminated from the inside a fully round spherical shape, the upper half of which is the outline and the lower one corresponds to a plan seen from the inside. The one visible through the see-through front hollow-mirror-like inner surface of the soap bubble is so illuminating that it looks to the viewer like one aimed at him Headlight reflector works. The same applies to that through the inclined mirror, appear as the lower hemisphere de Mirror image of the bubble dome. To this reflector-like Reflections of light also via the path of the inclined mirror in To reach the viewer are those on the through visible cover plate of the housing arranged additional Mirror provided, which for optimal illumination of the Interference color appearances within from the outside see the front half of the bladder.

Die Farbenspiel-Bühne kann als ein schnell aufstellbares bzw. beiseiteräumbares Gerät ausgestaltet sein, wenn die durchsich tige Platte die Oberseite eines z. B. auf einen Tisch aufstell baren Gehäuses bildet, das zur freien Betrachtung des nach vorn geneigten Spiegels offen ist oder eine aufklappbare Frontseite besitzt und in dem die unterhalb der Mattscheibe angeordnete Lichtquelle durch einen bis zur Vorderkante der Mattscheibe reichenden Reflektor nach vorn abgedeckt ist.The color play stage can be set up as a be cleared aside if the device is clear term plate the top of a z. B. set up on a table baren housing forms that for free viewing of the front inclined mirror is open or a hinged front owns and in which the arranged below the focusing screen Light source through to the front edge of the focusing screen reaching reflector is covered to the front.

Um mit dem an der Mattscheibe zerstreuten Licht das Innere der Seifenblase bestmöglich auszuleuchten, kann der Reflektor, von der Seite gesehen, einen ungefähr ellipsoidförmigen Verlauf aufweisen, wobei sein rückwärtiges, ebenfalls bis zur Matt scheibe geführtes Ende hinter bzw. außerhalb der von der Sei fenblase überdeckten Kreisfläche angeordnet ist. In order to use the light scattered on the focusing screen, the inside of the The reflector can illuminate the soap bubble in the best possible way seen from the side, an approximately ellipsoidal course have, with its rear, also up to the matte disc-guided end behind or outside that of the screen fenblase covered circular area is arranged.

Zweckmäßigerweise ist der geneigte Spiegel an den Seitenwänden des Gehäuses unterstützt und mit einen solchen z. B. im Bereich zwischen ungefähr 20° und 30° liegenden Neigungswinkel verse hen, daß seine Vorderkante etwa im senkrechten Abstand = r (Seifenblasenradius) unter der durchsichtigen Platte endet. Die auf der Oberseite der durchsichtigen Platte befindliche Spie gelanordnung kann aus zwei beiderseits und einem hinter der Seifenblase angeordneten im allgemeinen senkrechten Planspie geln bestehen und nach obendurch eine waagerechte oder nach vorn leicht ansteigend geneigte schwarze Abdeckung geschlossen sein. Diese Abdeckung wirkt als lichtabsorbierendes schwarzes Dach, um die dort unerwünschte Lichtflut (über 90% des Lichtes) weitgehend zu neutralisieren und im abgedunkelten Betrachter raum zusätzliches Störlicht zu vermeiden.The inclined mirror on the side walls is expedient the housing supports and with such a z. B. in the area between about 20 ° and 30 ° inclination angle verse hen that its front edge approximately at a vertical distance = r (Bubble radius) ends under the clear plate. The Spie located on the top of the transparent plate Gel arrangement can consist of two on both sides and one behind the Soap bubble arranged in a generally vertical plane rules exist and according to the above a horizontal or according black inclined front cover slightly inclined closed his. This cover acts as a light-absorbing black Roof around the unwanted flood of light there (over 90% of the light) largely neutralized and in the darkened viewer to avoid additional stray light.

Vorzugsweise beträgt die Höhe der drei aufrechtstehenden Spie gel jeweils mindestens 2 bis 2,5 × r (Radius der Seifenblase). Da der hintere Spiegel lotrecht steht und die beiden seitlichen Spiegel um ca. 5° nach oben zur Seifenblase hin geneigt sind und sich mindestens bis zur Seifenblasenmitte nach vorn er strecken, wird die Ausleuchtung bzw. Helligkeit insgesamt ver gleichmäßigt.The height of the three upright legs is preferably gel at least 2 to 2.5 × r (radius of the soap bubble). Since the rear mirror is vertical and the two side mirrors Mirrors are inclined upwards by approx. 5 ° to the soap bubble and at least up to the middle of the bubble stretch, the overall illumination or brightness is ver evenly.

Die beleuchtete Mattscheibenfläche, die am rückwärtigen Ende oben durch den lotrechten Spiegel und unten durch den hinteren Reflektorrand begrenzt wird, ist um etwa 0,5 bis 1,0 × r bis hinter die Seifenblase verlängert, während der Abstand der seitlichen Spiegel vom Grundkreis der Seifenblase nicht größer als etwa 0,1 × r zu sein braucht. Auf diese Weise ist minde stens die rückwärtige Hälfte der Seifenblase in den vorgenann ten Abständen von den drei aufrechten Spiegeln umstellt. Die Gesamtgröße des Gerätes wird durch die praktisch realisierbare Größe von Seifenblasen im Bereich von r = 10 bis 30 cm in Gren zen gehalten. Die Seifenblasen können von Hand bzw. mit einem Mundröhrchen mit ca. 3 bis 4 cm großer Ausgangsmündung geblasen oder aber mechanisch/elektronisch erstellt und gesteuert wer den.The illuminated focusing screen surface that at the rear end above through the vertical mirror and below through the rear Reflector edge is limited by about 0.5 to 1.0 × r to extended behind the bubble while the distance of the side mirror from the base circle of the soap bubble no bigger than needs to be about 0.1 × r. That way minde Mostly the rear half of the soap bubble in the foregoing distance from the three upright mirrors. The Overall size of the device is due to the practically realizable Size of soap bubbles in the range of r = 10 to 30 cm in sizes zen kept. The soap bubbles can be done by hand or with a Blown mouth tube with approx. 3 to 4 cm outlet mouth or mechanically / electronically created and controlled who the.

Für eine praktische Ausführungsform der Farbenspiel-Bühne kann am rückwärtigen Ende des Gehäuses ein die durchsichtigte Platte verschließender Deckel scharniermäßig befestigt und senkrecht aufstellbar sein, so daß beim Öffnen des Deckels die an seiner Unterseite gelenkig gehaltene Spiegelanordnung sowie die Abdeckung sich selbsttätig in die richtige Position ausfalten lassen. Zweckmäßigerweise ist an der Unterseite des Deckels der hintere Spiegel mittels einer Parallelogramm-Gelenkanordnung befestigt, während die Seitenspiegel jeweils scharniermäßig mit den Seitenkanten des hinteren Spiegels verbunden ist.For a practical embodiment of the color play stage can at the rear end of the case the transparent plate closing lid hinged and vertical be set up so that when opening the lid on his Bottom articulated mirror arrangement and the Unfold the cover automatically into the correct position to let. Advantageously, the bottom of the lid rear mirror using a parallelogram joint arrangement attached, while the side mirrors each with a hinge the side edges of the rear mirror is connected.

Um die Bildung von Seifenblasen zu einer für ihre Projektion günstigen Form zu vereinfachen, kann auf der durchsichtigen Platte eine der beabsichtigten Grundrißform der Seifenblase entsprechende Seitenbegrenzung z. B. als Vertiefung vorgesehen sein, deren Seitenrand eine Höhe von etwa 6-8 mm aufweist. Bei einer Ausführungsform besteht die Seitenbegrenzung aus einem auf die Platte hochkant aufgesetzten durchsichtigen Folien streifen oder aus Teilen dieses. Eine andere zweckmäßige Aus führungsform sieht vor, daß der Seitenrand einer in der Platte oder in einer auf die Platte aufgelegten, in sich festen durch sichtigen Tiefziehfolie enthaltenen Vertiefung in einen oberen Ringwulst übergeht, der nach außen auf die Oberfläche der Plat te steil abfällt.To the formation of soap bubbles one for their projection Simplify favorable form can on the see-through Plate one of the intended outline of the soap bubble corresponding page limit z. B. provided as a recess be, the side edge has a height of about 6-8 mm. At In one embodiment, the page boundary consists of a transparent foils placed on edge on the plate strip or parts of it. Another expedient form of guidance provides that the side edge of one in the plate or in a self-contained one placed on the plate visible deep-drawing film contained recess in an upper Ring bead passes over to the surface of the plat drops steeply.

Um auf der Farbenspiel-Bühne Seifenblasen automatisch herzu stellen, sieht die Erfindung vor, daß die Vertiefung oder eine andere Seitenbegrenzung eine in der Draufsicht zwei Halbkreis segmente enthaltende angenäherte Ellipsenform aufweist, wobei im Bereich eines über die Platte oder mindestens deren Vertie fung bzw. Seitenbegrenzung querverlaufenden Abstandsstreifens zwischen den beiden einander parallelen Halbkreissegment-Durch messern ein an eine steuerbare Blaseinrichtung angeschlossener Blasöffnungsstutzen mündet, und daß der obere Rand des abwärts geneigten Spiegels in der Draufsicht vom Vorderrand des somit außerhalb der Projektion liegenden Abstandsstreifens ausgeht. Aufgrund dieser Maßnahmen bietet die Bühne dem Betrachter nach wie vor ungestörtes Farbenspiel einer projizierten Vollkugel, deren obere Hälfte die an der Innenseite des durch die Spiegel anordnung beleuchteten rückwärtigen Seifenblasenabschnittes reflektierten Lichtstrahlen bilden, die den vom Betrachter nicht wahrnehmbaren vorderen Seifenblasenabschnitt durchdrin gen, und deren untere Hälfte durch die vom geneigten Spiegel reflektierte Innenseite des ebenfalls von der rückwärtigen Spiegelanordnung beleuchteten Vorderabschnittes der Seifenblase vervollständigt ist. Der mit dieser Ellipsenform der Grundflä che der Seifenblase erreichbare projektionsfreie Abstandsstrei fen ermöglicht somit eine abbildungsfreie Unterbringung des Blasöffnungsstutzen einschließlich seiner Zuführungsleitung so wie weiterer Zusatzeinrichtungen.To automatically add soap bubbles on the color play stage represent, the invention provides that the recess or a other side boundary a semicircle in plan view has approximately elliptical shape containing segments, wherein in the area of one over the plate or at least its recess fung or side boundary of the transverse spacer between the two parallel semicircle segment through knives connected to a controllable blowing device Blow port opens and that the top of the down inclined mirror in plan view from the front edge of the thus spacer lying outside the projection. Because of these measures, the stage offers the viewer like the undisturbed play of colors of a projected solid sphere, the top half of which is on the inside of the mirror arrangement of illuminated rear bubble section reflected rays of light that form the viewer imperceptible front bubble section gen, and the lower half by the from the inclined mirror reflected inside of the also from the rear Mirror arrangement of illuminated front section of the soap bubble is completed. The one with this elliptical shape of the base of the soap bubble achievable projection-free distance spread fen thus enables an image-free accommodation of the Blow opening nozzle including its feed line so like other additional equipment.

Anstelle eines die Platte selbst durchdringenden Blasöffnungs stutzens kann dieser auch seitlich oberhalb der Vertiefung bzw. Seitenbegrenzung der Platte und in der Draufsicht im Bereich des projektionsfreien Abstandsstreifens münden, so daß in die sem Fall die Seifenblase innerhalb der die Seifenlösung enthal tenden Vertiefung von deren einen Seite aus aufgeblasen wird.Instead of a blow opening penetrating the plate itself nozzle this can also laterally above the recess or Side limitation of the plate and in the top view in the area of the projection-free spacer strip, so that in the In this case, the soap bubble within which the soap solution contains tending depression is inflated from one side.

Die vorgeschlagene Automatik kann dadurch weitergebildet sein, daß auf der Platte außerhalb der Seitenbegrenzung bzw. Vertiefung ein mit einer Vlies- oder Textilfahne versehener Wi scherarm in den und aus dem Projektionsbereich schwenkbar ange ordnet ist, der zur Zuführung von Seifenlösung, insbesondere mittels motorischer Einmalbetätigung, über den Blasöffnungs stutzen bewegt wird. Bei der Schwenkbewegung zieht die Textil fahne Seifenlösung, die sie entweder aus einem der Ruhestellung des Wischerarms zugeordneten Behälter oder während ihrer Bewe gung über die Vertiefung aufnimmt, über den Blasöffnungsstutzen hin und her, so daß bei einsetzender Blasluft jeweils eine neue Blase entsteht. Im Fall eines seitlichen etwa waagerecht mün denden Blasöffnungsstutzens vollzieht der Wischerarm eine etwa senkrechte Schwenkbewegung. The proposed automatic system can be further developed that on the plate outside the page boundary or Deepening a Wi provided with a fleece or textile flag with low shear in and out of the projection area is assigned to the supply of soap solution, in particular by means of a single motorized operation, via the blow opening trim is moved. The textile pulls when swiveling flag soap solution, either from a resting position the container assigned to the wiper arm or during its movement takes up over the recess, over the blow port back and forth, so that when the blowing air starts, a new one Bubble arises. In the case of a side, approximately horizontally mint the wiper arm performs an approx vertical swivel movement.

Der Antrieb bzw. die Einmalbetätigung des Wischerarms kann mit tels einer im Bereich des Abstandsstreifens angeordneten Foto zelle derart gesteuert sein, daß beim Platzen einer Seifenblase der Ausfall des bis dahin von der Blase reflektierten Lichtes in die Fotozelle den entsprechenden Steuerimpuls auslöst. Glei chermaßen kann der beim Betrieb des Wischers eingeschaltete An trieb der Blaseinrichtung mittels einer unterhalb des vorderen Randes der Seitenbegrenzung oder Vertiefung oder auf dem ge neigten Spiegel an einer geeigneten Stelle angeordneten Foto zelle dadurch ausgeschaltet werden, daß diese einen Steuerim puls liefert, sobald die Seifenblase bei ausreichender Größe den Rand ihrer Seitenbegrenzung erreicht und dann Licht auf die Fotozelle reflektiert.The drive or the one-time actuation of the wiper arm can also be used a photo arranged in the area of the spacer cell be controlled so that when a bubble burst the failure of the light previously reflected by the bubble triggers the corresponding control pulse in the photocell. Same The on when the wiper is operating can be switched on drove the blowing device by means of a below the front Edge of the side boundary or recess or on the ge inclined mirror arranged in a suitable place photo cell be turned off by this a Steuerim puls delivers as soon as the soap bubble is of sufficient size reached the edge of their side boundary and then light on the Reflected photocell.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Farbenspiel-Bühne erge ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs beispielen anhand der Zeichnung, in der jeweils schematischOther advantages of the color play stage according to the invention ben from the following description of execution examples with reference to the drawing, in each case schematically

Fig. 1 bis 3 eine Frontansicht, Seitenansicht bzw. Draufsicht einer Farbenspiel-Bühne nach der Erfindung, Fig. 1 to 3 is a front view, side view and plan view of a color game platform according to the invention,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine mit einer die Blasenform begrenzenden Vertiefung versehene durchsichtige Platte und Fig. 4 is a plan view of a transparent plate provided with a recess defining the bubble shape and

Fig. 5 einen senkrechten Teilschnitt durch die Platte nach Fig. 4 zeigen. Fig. 5 show a vertical partial section through the plate of FIG. 4.

Die im Ausführungsbeispiel als tragbares Gerät ausgeführte Far benspiel-Bühne besteht aus einem Gehäuse 10, das primär aus senkrechten Seitenwänden und einer diese abdeckenden rechtecki gen Platte 12 aus Glas, Plexiglas oder dergleichen gebildet ist. Für Transportzwecke kann die Platte 12 mittels eines Dek kels 32 verschlossen werden, der an der Rückwand mit Scharnie ren befestigt und senkrecht aufstellbar ist. An der Frontseite des Deckels kann eine Abdeckung 33 für die vordere Betrachter öffnung oberhalb eines geneigten Spiegels 24 befestigt sein. Der sich bis zur Randlinie 34 erstreckende rückwärtige Teil der Platte 12 besteht aus einer tageslichtgetönten Mattscheibe 14, die auch durch eine unter einer Klarglasscheibe befestigten Mattscheibe oder Streulichtfolie realisiert sein kann. Im Ge häuse sind unterhalb der Mattscheibe eine Lichtquelle 20 und ein diese umgebender in der Seitenansicht gemäß Fig. 2 ellip soidförmiger Reflektor 22 angeordnet. Die Vorderkante des Reflektors endet am Vorderrand 34 der Mattscheibe, während die dazu parallele Hinterkante des Reflektors an die Mattscheibe 14 an einer Stelle 23 herangeführt ist, deren Abstand von der Rückseite der von einer Seifenblase überdeckten Grundfläche 38 ungefähr 0,3 bis 0,5 × r (r = Seifenblasenradius) beträgt.The executed in the exemplary embodiment as a portable device Far benspiel stage consists of a housing 10 which is primarily formed from vertical side walls and a rectangular plate 12 covering these made of glass, plexiglass or the like. For transport purposes, the plate 12 can be closed by a Dek kels 32 , which is attached to the rear wall with hinges and can be erected vertically. On the front of the cover, a cover 33 for the front viewer opening can be fastened above an inclined mirror 24 . The rear part of the plate 12 , which extends to the edge line 34 , consists of a daylight-tinted screen 14 , which can also be realized by a screen or scattered light film attached under a clear glass screen. In the Ge housing a light source 20 and a surrounding in the side view of FIG. 2 elliptical reflector 22 are arranged below the focusing screen. The front edge of the reflector ends at the front edge 34 of the focusing screen, while the parallel rear edge of the reflector is brought up to the focusing screen 14 at a point 23 whose distance from the back of the base area 38 covered by a soap bubble is approximately 0.3 to 0.5 × r (r = soap bubble radius).

Innen an den Seitenwänden des Gehäuses 10 ist ein nach vorn zum Betrachter hin abwärts geneigter Spiegel 24 befestigt, der vom Vorderrand 34 der Mattscheibe 14 ausgeht und sich bis an das offene Gehäuseende erstrecken kann. Die Vorderseite 36 des Ge häuses 10 ist vom Boden bis zur Vorderkante des geneigten Spie gels 24 geschlossen, damit nach vorn kein Licht austreten kann. On the inside of the side walls of the housing 10 there is attached a mirror 24 which is inclined downwards towards the viewer and extends from the front edge 34 of the focusing screen 14 and can extend to the open end of the housing. The front 36 of the Ge housing 10 is closed from the floor to the front edge of the inclined mirror 24 , so that no light can escape to the front.

Je nach Größe des Gerätes bzw. der darauf zu erzeugenden Sei fenblase 18 beträgt der Neigungswinkel des Spiegels 24 bezüg lich der Platte 12 etwa 20° bis 30° und ist jedenfalls so be messen, daß der senkrechte Abstand zwischen der Vorderkante des Spiegels 24 und der Platte 12 ungefähr dem Seifenblasenradius r entspricht.Depending on the size of the device or be generated on it fenblase 18 , the angle of inclination of the mirror 24 bezüg Lich the plate 12 is about 20 ° to 30 ° and is in any case be so that the vertical distance between the front edge of the mirror 24 and the Plate 12 corresponds approximately to the bubble radius r.

Zur zusätzlichen Ausleuchtung der Seifenblase dient eine auf der Platte 12 aufgestellte obere Spiegelanordnung, die einen senkrechten rückwärtigen Spiegel 26, zwei gemäß Fig. 1 nach oben um ca. 5° bis 6° leicht einwärts geneigte Seitenspiegel 28 sowie eine obere schwarz beflockte, waagerechte oder mit einem Winkel von ca. 20° zum Betrachter hin ansteigend auflegbare Lichtschluckplatte 30 umfaßt. Der rückwärtige Spiegel 26 ist zweckmäßig über der Hinterkante des Reflektors 22 mit Abstand von der Rückseite der von der Seifenblase überdeckten Grundfläche 38 (Fig. 3) aufgestellt. Die Seitenspiegel 28 haben von der Grundfläche 38 einen geringeren Abstand von ungefähr 0,1 r. Die in Längsrichtung der Platte 12 gemessene Tiefe der Seitenspiegel 28 wird so gewählt, daß sie etwas mehr als die Hälfte der Seifenblase 18 gemäß Fig. 2 seitlich überdecken. Die Lichtschluckplatte 30 deckt den Rück- und die Seitenspiegel 28 nach oben ab. Die obere Spiegelanordnung kann zusammenlegbar und mitsamt der Lichtschluckplatte 30 als Faltgarnitur an der Innenseite des Deckels 32 anliegend auf der Platte 12 des Gehäuses 10 untergebracht sein. Is used for additional illumination of the bubble a requirement imposed on the plate 12 top mirror assembly, the upwardly by about 5 ° easy to 6 ° inwardly inclined side mirror 28, and an upper black flocked, horizontal a vertical rear mirror 26, two in FIG. 1 or Includes light-absorbing plate 30 which can be placed at an angle of approximately 20 ° to the viewer. The rear mirror 26 is expediently placed above the rear edge of the reflector 22 at a distance from the rear of the base area 38 ( FIG. 3) covered by the soap bubble. The side mirrors 28 are at a smaller distance of approximately 0.1 r from the base 38 . The depth of the side mirrors 28 measured in the longitudinal direction of the plate 12 is selected such that they cover slightly more than half of the soap bubble 18 according to FIG. 2 laterally. The light-absorbing plate 30 covers the rear and side mirrors 28 upwards. The upper mirror arrangement can be collapsed and, together with the light-absorbing plate 30, can be accommodated on the plate 12 of the housing 10 as a folding set on the inside of the cover 32 .

Als Hilfsmittel bei der Erzeugung einer Seifenblase kann eine deren beabsichtigter Grundrißform entsprechende Seitenbegren zung in Form einer ca. 6 bis 8 mm hohen durchsichtigen Folien streifens 16 auf der Platte 12 vorgesehen sein. Die Justierung der Seitenbegrenzung oder der fertigen Seifenblase wird so vorgenommen, daß ihre Grundfläche 38 etwa einer Ellipsenfläche wie in Fig. 4 entspricht.As an aid in the production of a soap bubble, a side limit corresponding to its intended outline shape in the form of an approximately 6 to 8 mm high transparent film strip 16 can be provided on the plate 12 . The adjustment of the side boundary or the finished soap bubble is carried out in such a way that its base area 38 corresponds approximately to an elliptical area as in FIG. 4.

Als Seitenbegrenzung der Seifenblase kann entsprechend Fig. 4 und 5 eine Vertiefung 40 dienen, die in die Platte 12 einge formt oder aus ihr heraus gearbeitet ist und im gezeigten Bei spiel einen angenähert ellipsenförmigen Umfang aufweist. Der Umfangsrand 42 schließt mit einem oberen Ringwulst 44 an die Oberseite der Platte 12 an. As a side boundary of the bubble can according to Fig. 4 and serve a depression 40 5, in the plate 12 formed or is worked out of it and when the game has an approximately elliptical in extent shown. The peripheral edge 42 adjoins the top of the plate 12 with an upper annular bead 44 .

Die in Fig. 4 gezeigte Vertiefung 40 besteht in der Draufsicht aus zwei angenäherten Halbkreissegmenten 46 und 48 sowie aus einem zwischen diesen eingefügten und die Vertiefung fortset zenden Abstandsstreifen 50, der einen z. B. mittig angeordneten Blasöffnungsstutzen 52 zur selbsttätigen Seifenblasenherstel lung enthält. Aufgrund der Ellipsenform der Seifenblasen-Grund fläche wird eine störende Spiegelung des Blasöffnungsstutzens außer Sicht gerückt.The recess 40 shown in Fig. 4 consists of a plan view of two approximate semicircle segments 46 and 48 and a spacer strip 50 inserted between them and continuing the recess, the z. B. centrally located blow opening spigot 52 for automatic soap bubble manufacturing contains. Due to the elliptical shape of the soap bubble base, a disturbing reflection of the nozzle opening is moved out of sight.

Der Abstandsstreifen 50 kann Teil der Platte 12 und mit einer reflektierend aufhellenden Oberfläche oder einem solchen An strich versehen sein; er kann auch aus beliebigem anderen Mate rial bestehen und wirkt an seinem Hinterrand als Anschluß für den Reflektor 22 sowie als vordere Begrenzung der Mattscheibe 14. Unter dem Abstandsstreifen 50, dessen Breite auf das Not wendigste beschränkt ist, um die Längsdehnung der Seifenblase nicht zu überanspruchen, sind die Luftzuführungsleitung zur Blasöffnung und Steuermittel z. B. für eine Fotozelle 54 unter gebracht. Vom Vorderrand des Abstandsstreifens 50 bzw. einem entsprechenden Ort unterhalb der Platte 12 geht der geneigte Spiegel 24 aus.The spacer strip 50 may be part of the plate 12 and coated with a reflective brightening surface or such; it can also consist of any other mate rial and acts on its rear edge as a connection for the reflector 22 and as a front boundary of the focusing screen 14th Under the spacer strip 50 , the width of which is limited to the most maneuverable so as not to overuse the longitudinal expansion of the soap bubble, the air supply line to the blow opening and control means are, for. B. for a photocell 54 brought under. The inclined mirror 24 extends from the front edge of the spacer strip 50 or a corresponding location below the plate 12 .

Da die Lage der auf der Platte 12 erzeugten Seifenblasen durch den Folienstreifen 16 oder die Vertiefung 40 festgelegt ist, kann der das vordere Halbkreissegment 48 umgebende Bereich der Platte 12 aus un durchsichtigem Material bestehen oder mit einem undurchsichti gen Anstrich versehen sein, wodurch die Beleuchtung im wesent lichen auf die Seifenblase beschränkt und in die verdunkelte Betrachterumgebung streuendes Licht vermieden wird.Since the position of the soap bubbles generated on the plate 12 is determined by the film strip 16 or the depression 40 , the area of the plate 12 surrounding the front semicircular segment 48 can consist of non-transparent material or can be provided with a non-transparent coating, whereby the lighting in essentially limited to the soap bubble and light scattered into the darkened viewer environment is avoided.

Wenn der Betrachter die Platte 12 in Augenhöhe vor sich hat, wird für ihn die direkt sichtbare hintere Hälfte der Halbkugel der Seifenblase 18 durch das am geneigten Spiegel 24 gespiegel te Abbild nach unten zu einer vollrunden Kugelgestalt ergänzt. Rahmenbedingungen für das Auftreten von Interferenzfarben sind dadurch gegeben, daß die Lamellendicke der Seifenblasen fast in der Größenordnung von Lichtwellen liegt. Je dünner sie wird, desto mehr kommt sie in den Lichtwellenbereich. Indem vom Scheitelpunkt der Blase das Wasser durch Schwerkraft nach allen Seiten herabgezogen wird, verdickt sich die Lamellenwand nach unten keilförmig. Gleichzeitig wirkt die Verdunstung der Flüs sigkeit allmählich ausdünnend besonders auf die Kuppe der Blase ein. Dadurch intensivieren sich die Farberscheinungen, die dadurch entstehen, daß ein Teil des von der Mattscheibe nach oben strahlenden weißen Lichtes von der Innen- und Außenober fläche der Blasenlamelle zum Betrachter hin gespiegelt wird. An diesem abgezweigten Anteil läßt sich die Interferenz des Lich tes an der Lamellendünnschicht vielfarbig als Addition und Sub traktion bestimmter Lichtwellenanteile in erstaunlicher Schön heit zur Erscheinung bringen.If the viewer has the plate 12 in front of them at eye level, the directly visible rear half of the hemisphere of the soap bubble 18 is supplemented by the mirror image mirrored at the inclined mirror 24 down to a fully round spherical shape. Framework conditions for the occurrence of interference colors are given by the fact that the lamella thickness of the soap bubbles is almost in the order of magnitude of light waves. The thinner it gets, the more it comes into the lightwave range. By pulling the water down from all sides from the apex of the bladder, the lamella wall thickens downwards in a wedge shape. At the same time, the evaporation of the liquid gradually has a thinning effect, particularly on the top of the bladder. This intensifies the color phenomena that result from the fact that part of the white light radiating upward from the focusing screen is reflected from the inside and outside surface of the bubble lamella to the viewer. At this branched portion, the interference of the light on the lamella thin layer can be brought out in a multicolored manner as an addition and subtraction of certain light wave components in astonishing beauty.

Während sich die Lamellendicke durch Ausdunstung mehr und mehr der Lichtwellendimension (z. B. Rot = 0,0007 mm) nähert, verän dern und verstärken sich die Farberscheinungen zunehmend. Die in dem von der Lichtquelle 20 abgestrahlten weißen Licht ent haltenen längeren Wellen treten aufgrund des engen Abstandes der Lammellenflächen voneinander als erste in Wechselwirkung mit sich selbst. In diesem Sinne überlagern sich die von der hinteren Außenwand der Lamelle reflektierten Lichtwellen roter Färbung als erste über jene roten, die bereits von der davor befindlichen Innenwand zurückfluten. An einem Ort verdoppeln sie sich, an einem anderen heben sie sich gegenseitig auf und verschwinden vollständig. Fehlt durch Auslöschung eine Farbe im sonst weißen Licht, dann erscheint das reflektierte übrige Licht in der Gegenfarbe, so daß beispielsweiseAs the lamella thickness approaches evaporation more and more towards the light wave dimension (e.g. red = 0.0007 mm), the color appearances change and intensify more and more. The longer waves contained in the white light emitted by the light source 20 first interact with themselves due to the narrow spacing of the lamella surfaces from one another. In this sense, the light waves of red color reflected from the rear outer wall of the lamella are the first to overlap those red ones that are already flooding back from the inner wall in front of it. In one place they double, in another they cancel each other out and disappear completely. If a color is missing in the otherwise white light due to extinction, the reflected remaining light appears in the opposite color, so that, for example

Weiß incl. Rot + Rot = Rosa oder
Weiß incl. Rot - Rot = Weiß ohne Rot = GrünWhite incl. Red + red = pink or
White incl. Red - red = white without red = green

gewisse Zonen der Bühne erfüllt. Vergleichbare Erscheinungen treten der Reihe nach mit abnehmender Lamellendicke auch für die anderen komplementären Farbenpaare auf.certain zones of the stage are fulfilled. Comparable phenomena also occur in succession with decreasing slat thickness the other complementary color pairs.

Man kann außerdem beobachten, daß in ihrer Form identifizierba re Farbfelder aus dem Sichtwinkel des geneigten Spiegels 24 an ders gefärbt erscheinen als oben in der Direktsicht. Auf dem unteren Abbild sind sie im Farbenspielablauf schon immer eine Stufe voraus, weil das Licht die Lamelle auf dem Weg zum Auge des Betrachters in diesem Fall senkrecht passiert, während die seitlich gesehene obere Halbkugel schräg durchstrahlt wird, was einem größeren Abstand der Lamellenschichten gleichkommt. One can also observe that in their form identifiable color fields from the viewing angle of the inclined mirror 24 appear differently colored than above in the direct view. In the image below, they are always one step ahead in the play of colors because in this case the light passes vertically on the way to the eye of the beholder, while the upper hemisphere seen from the side is obliquely illuminated, which equates to a greater distance between the slat layers.

Wenn sich die Farbenspiel-Bühne auf niedriger Betriebstempera tur befindet, zeigen frisch erzeugte Seifenblasen anfänglich wenige milchig blasse Farben und waagerecht parallele Streifen, die im unteren Bild Newtonschen Ringen entsprechen. Mit zuneh mender Erwärmung werden sie bewegter und nehmen an Leuchtkraft, Kontrast und Intensität zu. Nach einer Standzeit der Seifenbla se von ca. 1,5 bis 2 min erreicht das Farbenspiel sein volles Ausmaß, da mit abnehmender Lamellendicke um so intensivere Farbnuancen entstehen.When the color play stage is at a low operating temperature freshly produced soap bubbles initially show a few milky pale colors and horizontally parallel stripes, which correspond to Newton's rings in the picture below. With increasing With increasing warmth, they become more agile and increase in luminosity, Contrast and intensity too. After a period of standing of the soap blue From about 1.5 to 2 minutes, the play of colors reaches its full Extent, since the more intense as the slat thickness decreases Color nuances arise.

Der Farbenreichtum und die eindrucksvolle Dramatik der Bewegun gen und Bildveränderungen ergibt sich auch durch die mitreißen de Bewegung der von der Lichtquelle 20 erwärmten Luft, die ei nem äquatorialen Aufwind ähnelt und das beharrende Element der flächenhaften Seifenschlieren wie kontinentale Wolkenfelder in Bändern oder Wirbeln über die Kuppel treibt. Je wärmer die Büh ne im Laufe der Zeit wird, desto intensiver wird der Bewegungs ablauf.The richness of color and the impressive drama of the movements and image changes also result from the sweeping movement of the air heated by the light source 20 , which resembles an equatorial updraft and the persistent element of the flat soap streaks like continental cloud fields in bands or swirls over the dome drives. The warmer the stage gets over time, the more intense the movement becomes.

Die Kühlung des Gerätes kann, bevor eine automatische Abschal tung erfolgt, durch Abzug von Warmluft aus einem oder mehrerer Lüftungslöchern 40 in der Gehäuserückwand mittels eines Saugge bläses, gegebenenfalls auch durch zusätzliche Zwangsbelüftung besorgt werden.The cooling of the device can be carried out before the automatic switch-off, by extracting hot air from one or more ventilation holes 40 in the rear wall of the housing by means of a suction fan, if necessary also by additional forced ventilation.

Zur Erzeugung von Seifenblasen oder zur Verlängerung deren Standzeiten können sämtliche geeigneten Hilfsmittel verwendet werden, z. B. eine Kaltkathoden-Lichtquel le, eine neuerdings für Innenraum-Fernsehen in Tageslichtquali tät entwickelte Bogenlampe oder Kühl- bzw. Wärmeregelungsein richtungen, die im Gehäuse untergebracht oder daran angeschlos sen sind.To produce soap bubbles or Extending their service life can be all suitable Aids are used, e.g. B. a cold cathode light source le, a recently for indoor television in daylight quality arc lamp or cooling or heat control unit directions housed in the housing or connected to it are.

Claims

1. Color play stage for demonstrating the play of colors of interfering light on a soap bubble, the following features being provided:

- A horizontally arranged at a viewer's eye see-through transparent plate ( 12 ) as a base for an attached th, approximately hemispherical inflated soap bubble ( 18 ),
- A housing ( 10 ) closed upwards by the plate ( 12 ), in which a scattering film or screen ( 14 ) arranged below the plate ( 12 ) and illuminated from below by means of a light source ( 20 ) with its front edge facing the viewer ( 34 ) is aligned with the radius of the surface ( 38 ) covered by the soap bubble,
- A mirror ( 24 ) adjoining the front edge of the focusing screen ( 14 ) and inclined downwards towards the viewer, which mirror shows the inner dome of the soap bubble ( 18 ) directly above the plate ( 12 ) as the upper hemisphere by a mirrored image of the inner dome of the soap bubble supplemented as a lower hemisphere to a quasi full sphere,
- And a on the plate ( 12 ) arranged mirror arrangement ( 26 , 28 ), which surrounds the rear half of the soap bubble at the back and side with a distance and serves as a background and for illuminating the lower virtual dome mirror image of the soap bubble.

2. color play stage according to claim 1, characterized in that the transparent plate ( 12 ) the upper side of a stand or table tripod erectable housing ( 10 ) bil det, for free viewing of the downward inclined mirror ( 24 ) is open or provided with a hinged front side and in which the light source ( 20 ) arranged below the focusing screen ( 14 ) is covered by a reflector ( 22 ) extending to the front edge ( 34 ) of the focusing screen.

3. color play stage according to claim 1 or 2, characterized in that the reflector ( 22 ), seen from the side, curved approximately ellipsoidal and its rear end to the screen ( 14 ) end behind or outside of the soap bubble covered base ( 38 ) is arranged.

4. color play stage according to one of the preceding claims, characterized in that the inclined mirror ( 24 ) on the side walls of the housing ( 10 ) is supported and a sol chen z. B. in the range between approximately 20 ° and 30 ° inclination angle that its front edge ends approximately at the vertical right distance = r (bubble radius) under the plate ( 12 ).

5. color play stage according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror arrangement consists of two on both sides and one arranged behind the soap bubble generally vertical plane mirrors ( 26 , 28 ) and by an upper horizontal or slightly rising cover ( 30 ) is completed, which has a black flocked, light-absorbing underside.

6. color play stage according to one of the preceding claims, characterized in that the height of the three upright legs gel about 2 to 2.5 × r and the length of the black cover area is approximately 2.5 × r.

7. Color play stage according to one of the preceding claims, characterized in that the rear mirror ( 26 ) is perpendicular, while the two side mirrors ( 28 ) are inclined upward by approximately 5 ° to 6 ° to the soap bubble ( 18 ) and extend forward to at least the middle of the bubble.

8. color play stage according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror arrangement ( 26 to 30 ) on the transparent plate ( 12 ) can be folded.

9. color play stage according to claim 8, characterized in that at the rear end of the housing a plate ( 12 ) via covering lid ( 32 ) is hinged and can be set up vertically, and that when the lid is opened, the mirror arrangement held in an articulated manner on its underside and the cover can be folded out automatically in the correct position.

10. color play stage according to claim 8, characterized in that on the underside of the lid ( 32 ) of the rear mirror ( 26 ) is fixed by means of a parallelogram joint arrangement and that the side mirrors ( 28 ) are each hinged to the edge edges of the rear mirror ( 26 ) are connected.

11. color play stage according to any one of the preceding claims, characterized in that on the transparent plate ( 12 ) one of the intended outline shape of the soap bubble corre sponding side boundary z. B. is provided as a recess ( 40 ) whose side edge ( 42 ) has a height of about 6-8 mm.

12. color play stage according to claim 11, characterized in that the side delimitation consists of a transparent film strip ( 16 ) or parts of the plate ( 12 ) placed upright there.

13. color play stage according to claim 11, characterized in that the side edge ( 42 ) of the in the plate ( 12 ) or in a on the plate ( 12 ) placed, contained in solid transparent thermoformed recess ( 40 ) in an upper ring bulge that drops steeply outwards onto the surface of the plate.

14. color play stage according to one of claims 11 to 13, characterized in that the recess ( 40 ) or Seitenbe boundary has an approximate elliptical shape containing two semicircle segments ( 46 , 48 ) in plan view, with in the middle of a spacer strip ( 50 ) Between the two mutually parallel semicircular segment diameters, a blower opening connection ( 52 ) connected to a controllable blower device opens, and that the top edge of the downwardly inclined mirror ( 24 ) streaks in plan view from the front edge of the distance lying outside the projection ( 50 ) goes out.

15. color play stage according to claim 13 or 14, characterized in that a laterally on the plate ( 12 ) arranged blow opening nozzle above the recess ( 40 ) or Seitenbe boundary and opens in the plan view in the region of the projection-free spacer strip ( 50 ).

16. color play stage according to claim 14 or 15, characterized in that on the plate ( 12 ) outside the Seitenbegren tion or recess ( 40 ) is provided with a fleece or textile flag wiper arm in and out of the projection area is pivotally arranged which can be moved over the blower opening connection piece ( 52 ) for the supply of soap solution, in particular by means of a single motorized actuation.

17. Color play stage according to one of the preceding claims, characterized in that the drive or the single actuation of the wiper arm can be switched on by means of a strip arranged in the region of the spacing photo cell and the drive of the blowing device by means of a below the front edge of the side boundary or recess, in particular on the inclined mirror ( 24 ) at a front edge of the soap bubble projecting location arranged photo cell can be switched off.