WO1992010784A1 - Lighting arrangement with at least one light source - Google Patents

Lighting arrangement with at least one light source Download PDF

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WO1992010784A1
WO1992010784A1 PCT/EP1991/002291 EP9102291W WO9210784A1 WO 1992010784 A1 WO1992010784 A1 WO 1992010784A1 EP 9102291 W EP9102291 W EP 9102291W WO 9210784 A1 WO9210784 A1 WO 9210784A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
image
light source
arrangement according
lighting arrangement
Prior art date
Application number
PCT/EP1991/002291
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German (de)
French (fr)
Inventor
Paul Rosenich
Jakob JÜTZ
Original Assignee
Technolizenz Establishment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO1992010784A1 publication Critical patent/WO1992010784A1/en

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/02Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe with scanning movement of lens or cameras
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
    • G09F19/18Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects involving the use of optical projection means, e.g. projection of images on clouds

Definitions

  • Illumination unit with at least one light source
  • the invention relates to a lighting arrangement according to the preamble of claim 1.
  • WO90 / 11549 describes many devices for all-round display of images with corresponding lighting arrangements. Detailed information on the further state of the art is given there. The contents of the cited WO90 / 11549 and US-A-4760443 and all prior art documents cited therein are considered to be disclosed in this patent application.
  • All previously known devices for all-round pointing or the associated lighting arrangements correspond to the technology according to the prior art mentioned; They are based on the fact that an image or image of an image (eg the projected image of a slide on a matt screen or a slide on an opal film) is preceded by a grid that has elongated lamellae that are essentially perpendicular to the image surface and lie parallel to the axis about which the image or image is rotated.
  • a grid that has elongated lamellae that are essentially perpendicular to the image surface and lie parallel to the axis about which the image or image is rotated.
  • the use of such a grid is disadvantageous for various purposes.
  • the required grids are relatively expensive precision components that are only available from a few suppliers; on the other hand, such a lamella grid results in a sensitive weakening of light: the slats of the lamella grid inevitably have a finite thickness. They are also black and opaque. Therefore, depending on the frequency of light passage and depending on the scattering angle of the light source, they swallow up to 70% of the total light radiated through the light exit surface.
  • the object of the invention is therefore to create a lighting arrangement for a device for all-round display of an image, the optical components of which are arranged in such a way that the use of a lamella grid can be dispensed with and still be sharp image can be presented over an angle of at least 180 °.
  • This object is achieved by any combination of features described in the respective characterizing part of claim 1, 2 or 3.
  • the optical components take over the directional effect and restriction of the lateral viewing angle instead of the slats.
  • the optical structure must be designed such that an observer who looks into the beam path and sees the virtual image there should only have a very small viewing angle of, for example, 2 to 60 ° when the rotating part is at a standstill.
  • a very small viewing angle for example, 2 to 60 ° when the rotating part is at a standstill.
  • an observer should only be able to see the image in a more or less front view of the beam path.
  • the image should disappear.
  • the viewer will then see the walls of the lighting arrangement, which are preferably dyed black and delimit the beam path.
  • the light from the light source itself should preferably be as diffuse as possible.
  • the arrangement according to independent claim 2 relates above all to relatively simple structures with a rotating light source and a large-area slide arranged directly in front of it.
  • the configuration according to the invention saves light energy, reduces wastage and avoids the lamella grid. This arrangement is possible above all because conventional transmitted light images (transparencies) cause only little scatter. Your color and information contribution is simply superimposed on the light from the light source.
  • the arrangement according to independent claim 3 relates primarily to those structures in which changing image information is to be displayed. This primarily includes lettering, numerical values, but also simple figurative representations. With this arrangement, the viewer looks directly at the light source. A scattering, as you may see on a
  • HE switched slide can still occur, is completely delayed.
  • the variants of claim 4 either result in the viewing field of vision being limited laterally in the case of high anamorphic images, but being kept almost indefinitely upwards and downwards, or that the lighting arrangement is particularly simple and at least in the region of the light exit surface by using a Fresnel lens mass production is cheap to manufacture.
  • a Fresnel lens is much cheaper than a Venetian blind film; Due to their optical properties, however, an even smaller viewing angle can be generated than with a conventional screen.
  • the alternative features of claim 5 on the one hand bring about good light distribution for the transillumination of the transmitted light image and on the other hand reduce the heat radiation to the transmitted light image.
  • Scattering discs in the sense of claim 5 can also be opal foils, which are directly connected to the transmitted light image and, in contrast to previously together with the slide, can be substantially smaller in area - measured at the light exit surface.
  • the features of claim 6 achieve a point or line-shaped light source as possible such that the lens or the envelope bulb acts as a secondary light source. Such a design reduces any problems that result from the structure of the actual light source (for example an incandescent filament). Such a structure is not necessary if the actual light source is punctiform or possibly very large and possibly even, for example a wide arc, as a filament lamp with many filaments lying directly next to one another, or as a flat electroluminescent light disk.
  • the first part of claim 7 characterizes a device structure basically similar to that in the documents cited at the beginning, which ensures a compact structure of the entire device for all-round pointing.
  • the second part of Claim 7 describes a variant with a spherical concave mirror or cylindrical concave mirror (FIGS. 1, 2, 4), which is advantageous in particular in the case of a point or line-shaped light source without a subsequent diffusing screen, care being taken that e.g. due to slight misadjustment at the light source (e.g. filament) itself does not cause overheating.
  • a parabolic mirror (FIG. 5) could also be provided, which, however, is then preferably only used in combination with a diffusing screen.
  • the feature of claim 8 is known per se from the cited prior art, but in connection with the invention it is advantageous for the all-round display of an upright image in all directions, which itself is not rotated or for the transmission of the beam path of a slit-shaped one or point-shaped external light source.
  • claim 10 enable a construction with improved sharpness and / or a more restricted viewing angle.
  • this variant also permits a representation with a constant size.
  • the viewing angle in the vertical direction is restricted as little as possible by a slit diaphragm.
  • the variant according to claim 11 enables the reproduction of electronically written, arbitrary information and the all-round presentation of this information.
  • the decisive factor here is the frequency with which the beam deflection unit projects the typeface onto the lens, in relation to the number of revolutions of the device for all-round pointing.
  • a statistically deflected laser beam can evenly illuminate a transmitted light image that would replace the lens.
  • the omission of the lens is also within the scope of the invention for low-power lasers.
  • the embodiment according to claim 12 reduces any scattered light on a transmitted light image in the area of the light exit surface and thereby simultaneously increases the image contrast.
  • a fiber-optic cross-sectional converter according to claim 13 can on the transmitted light image in different cases enlarge or reduce a format that is favorable for the optical components. If this cross-sectional converter is used for the transmitted light image in the region of the illumination beam path, it can also serve for optimal illumination of the transmitted light image itself.
  • a grid known per se can additionally be used, to which far lower quality requirements have to be imposed than in the prior art, which is why it can be cheaper.
  • claim 15 characterize an arrangement according to the invention which is sufficient without its own light source. It only uses ambient light to achieve the lighting effect for the transmitted light image.
  • the rotary part of the all-round display is a transparent drum, as in the prior art described, to narrow it down to a stroboscopic slot in the area of the field of view.
  • this slot must be at least so wide that it makes the entire virtual image visible to an observer when it is turned past once.
  • Such a slit ideally corresponds to the infinitely emitted image of the light source.
  • mirrors with suitable curvatures can also be used for the purposes of the invention.
  • FIGS. 3 and 6 arrangements with a laser beam as the light source
  • 7 and 8 a diagram and two lamp constructions from the prior art for xenon lamps with a point-like light as possible
  • FIG. 22 shows an arrangement with a plurality of Fresnel lenses and an optical light rotating part
  • FIG. 23 shows an arrangement with a punctiform light source, but an approximately cylindrical-shaped light emission property
  • FIG 25 shows a section through an optical waveguide with beam expansion and FIGS. 26 to 29 arrangements with a linear light beam radiated from the outside.
  • a transmitted light image or slide 3 is illuminated by a light source 1.
  • the transmitted light image is enlarged by different lenses or optical components 2 and presented to the eye 16 as a virtual transmitted light image.
  • the components 2 are dimensioned and arranged such that the viewer no longer sees the transmitted light image 3 when the light exit surface 6 is slightly oblique (when the device is at a standstill), but at most an existing cladding of the beam path - shown by the limiting light beams 12 , which is preferably kept matt black.
  • the light source 1 is imaged on itself by a hollow spherical mirror 2f.
  • a punctiform light source is preferably used - compare FIGS. 7 and 8 selected.
  • a lens or a lens system 2d is designed such that the light source lies in its focal point on the object side. The light source is thus imaged to infinity by approximately parallel rays.
  • a further lens or a lens system 2k (field lens) focuses the approximately parallel beam again to an intermediate image, which forms the focal point of the object on the object side of a lens or a lens system 2a, which in turn forms the intermediate image at least approximately through the light exit surface 6 into infinity throws.
  • the lens or the system 2a are preferably designed as a Fresnel lens.
  • a transmitted light image 3 in the at least approximately parallel light beam path, which superimposes its figurative and colored information on the light beams, and a heat protection filter 2c for its protection.
  • the intermediate image after the lens 2k is located in the area of a schematically illustrated turning prism (dove prism) 2h, which allows the image to be rotated optically about its own axis. This is necessary because the light exit surface 6 (as not shown here, but can be seen from the prior art mentioned) can be rotated about an axis. In order to be able to present an upright image in all viewing directions of the device for all-round display, the image itself has to be rotated.
  • An aperture 2i is connected upstream of the reversing prism 2h, which enables the image sharpness to be regulated.
  • Both the reversing prism 2h and the diaphragm 2i are only shown in dash-dotted lines, since they are not absolutely necessary for the inventive principle.
  • the turning prism can also be dispensed with, as shown by the embodiments from FIG. 9.
  • the condenser device 9 shows a variant in which more importance is attached to a condenser device 9. It is essentially provided in addition to the type according to FIG.
  • the condenser device 9 consists of two lenses (not specified in more detail) and an intermediate heat protection filter 2c. It has the task of focusing the image of the light source 1 onto a lens 2b in such a way that an as possible point-like or linear image of the light source is on the lens 2b
  • TZBLATT " with maximum brightness.
  • This (washed out) image of the light source is used as a secondary source for the condenser 2d of the following optics (see FIG. 1).
  • the point-like or line-shaped representation or blurring on the lens is intended to ensure that the structure of the light source is no longer visible to a viewer (for example, filament formation).
  • This effect can be further enhanced, for example by an aperture 2i provided in addition to or instead of the diffusing screen 2b.
  • FIG. 3 shows as the light source a laser 1c (or a parallel, bundled light beam) which sends its light beams 12 in a very bundled form to a diffusing screen 2b; similar to that in FIG. 2, this is intended to produce a secondary light source with point or line-shaped light, the latter after using an anamorphic expansion lens or after pivoting the laser beam along a line.
  • a laser 1c or a parallel, bundled light beam
  • the scatter characteristic is preferably set in accordance with a lobe shape in the axial direction.
  • the secondary light source is again located in the object-side focal point of a condenser lens 2d, which in turn is followed by a heat protection filter 2c and a transmitted light image 3 with a subsequent field lens 2k. Due to the relatively narrow frequency range of conventional laser light, such a structure is only recommended for transmitted light images with single-color contrast. For example, LCD panes with exchangeable image content can be provided there as a transmitted light image, so that written or numerical information can be made visible to the viewer.
  • the variant according to FIG. 4 differs from that in FIG. 1 in that between the heat protection filter 2c and the transmitted light image 3 there is provided a diffusing screen 2b with a longitudinal beam-shaped characteristic that optimally illuminates the slide 3. Inaccuracies in the light source 1 (various structures) are thereby negligible.
  • the variant according to FIG. 5 follows in principle that of FIG. 4, but with the difference that the concave mirror is designed as a parabolic reflector 21, which does not image the image of the light source 1 on itself, but throws it to infinity. This creates a combination of parallel and divergent light on the lens 2b.
  • the characteristic of the diffusing screen 2b should be such that these two fundamentally different types of light compensate one another, so that the slide 3 is optimally illuminated.
  • This variant has the advantage that it avoids overheating of the light source 1 by imaging on itself.
  • the structure shown in FIG. 6 differs from that according to FIG. 3 in that the light beams 12 of the laser 1c are not thrown in a straight line onto a diffusing screen 2b, but are specifically deflected beforehand by an electronically controlled beam deflector in such a way that an image that is related to the human eye, e.g. Generate typeface or numerical image.
  • Such deflection devices are known and are often used for displays by means of laser beams, often also for amusement in the area of discotheques etc.
  • the image thus formed on the diffusing screen 2b is focused by the field lens 2k onto an intermediate image in the area of the turning prism 2h and thrown from there through the lens 2a to infinity.
  • the diffuser 2b can also be dispensed with in the case of correspondingly low-power lasers.
  • a transmitted light image 3 can also be located there.
  • the device for beam deflection 15 then does not have the task of generating a specific typeface or number image, but rather a statistically uniformly bright light distribution on the transmitted light image 3, for example by means of a zigzag of the laser beam 12 similar to a television image controllable illumination of the transmitted light image 3.
  • Fig. 7 shows the light distribution of a xenon lamp on the market. It can be seen from the diagram that such a light source generates extremely punctiform light, which is why it is recommended for use in a lighting arrangement according to the invention.
  • the field lens 2k is at such a distance from the slide 3 that it is projected onto the Fresnel lens 2a.
  • the magnification ratio is chosen so that the dimensions of the projected image correspond to the light exit surface 6.
  • a vertical slit diaphragm 10a (FIG. 23) is preferably provided in the region between the diffusing screen 2c and the slide 3 and / or the light source is rod-shaped.
  • a very simple and inexpensive, inventive variant is a structure e.g. 9 and 18, in which a rod-shaped, vertical light source 1d - e.g. a neon tube - possibly supported by a vertical cylindrical mirror 2f1 (FIG. 14) - is arranged directly in the rotatable part 5, approximately in the middle of the slide 3b, the slide 3b having a planar extent which corresponds to the light exit surface 6 and is preferred, but preferred is not necessarily arranged in the region of the axis of rotation 20 of the rotary body 5.
  • a rod-shaped, vertical light source 1d - e.g. a neon tube - possibly supported by a vertical cylindrical mirror 2f1 (FIG. 14) -
  • the slide 3b having a planar extent which corresponds to the light exit surface 6 and is preferred, but preferred is not necessarily arranged in the region of the axis of rotation 20 of the rotary body 5.
  • the Fresnel lens 2a Immediately in front of or behind the slide 3b is the Fresnel lens 2a with a focal length f, which is the distance to the corresponds to the geometric center of the light source 1d.
  • the Fresnel lens 2a could also be divided into two parts in order to serve the slide 3b as a support at the same time. In this case, the two parts together should result in the focal length f 'mentioned. Achromatic effects could also be achieved by means of fresnel lenses 2a divided in this way.
  • a slide 3b used in this way can only be changed when the rotary part 5 is at a standstill.
  • changeable ones could also be used
  • Transmitted light information carrier must be mounted. In the case of self-illuminating displays, however, these should preferably be mounted in the focal length of the Fresnel lens.
  • FIGS. 9 to 18 and 21 always show an elongated light source 1, which in the case of FIGS. 9, 13-16 and 18 is constructed from a tubular lamp (e.g. neon tube).
  • FIGS. 10-12 and 21 show a light source 1 constructed from a plurality of lamps 1d, while the light source in FIG. 17 primarily consists of a light guide film (for example "Lisa", registered trademark of Bayer AG). exists, the edge 19a of the Fresnel lens 2a is associated with the focal point. Additional lamps 1d, which are shielded from the lens 2a by means of a concave mirror cover, improve the light input from the ambient light of the arrangement into the film 19.
  • a light guide film for example "Lisa", registered trademark of Bayer AG
  • FIGS. 10 and 11 each show a light-guiding part 17 which is designed such that light rays 2b in the form of a cylinder jacket can be sent to the Fresnel lens.
  • Fresnel lens 2a and transmitted light image 3b can optionally be interchanged (see FIGS. 9 and 10), the variant according to FIG. 9 being preferred.
  • the invention can do that
  • E Transmitted light image 3b can also be attached off-center of the axis of rotation 20 (FIGS. 13, 15-17).
  • 19 and 20 show individual light sources 1g, each of which has a condenser system 9 and a spherical concave mirror 2f3.
  • the condenser lenses 9a are preferably anamorphic, as a result of which a linear secondary light source is formed on the elongated lens 2b1.
  • the condenser lenses 9b (FIG. 20) bundle the light into optical waveguides 2m, which are combined to form a linear output 2ml, which functions as a linear secondary light source.
  • the emission angle 22b of the light can be widened in comparison to the angle of incidence 22a, as a result of which the diffusing screen 2b1 is well illuminated.
  • the linear effect of the light radiation can be further improved by flat optical waveguides.
  • the detour via the diffuser 2b1 can be dispensed with, in which case the output 2m4 is to be placed in the focal point (on the focal line) of the fresnel lens.
  • the Fresnel lens 2a can also have an anamorphic structure parallel to the axis of rotation 20.
  • the transmitted light image - a small slide 3c - is located directly in front of a Fresnel lens 2a1 and in the focal plane of the Fresnel lens 2a2, which has a telecentric beam path 7 for image rotation etc opened.
  • the lenses 2a3 and 2a4 then serve for magnification and projection into the infinite.
  • FIG. 23 shows an arrangement with point-shaped light source 1g, an anamorphic condenser 2d1, a diffusing screen 2b1 and a slit diaphragm 10a for limiting the edge of the image and increasing the focus.
  • the arrangements from FIGS. 26 to 29 each show a point-shaped light source, the light of which - bundled by a condenser system 9c - is reflected centrally into the rotating part 5.
  • the line-shaped light bundle strikes a deflecting mirror 2e there, which expands it either through an anamorphic 2d1 or at a convex mirror 2e1,2e2, so that according to FIG. 28 either directly or according to FIGS Light can be thrown against the Fresnel lens 2a.
  • Fig. 29 shows a top view of the right part of Fig. 28.

Abstract

In a lighting arrangement with at least one light source (1) and at least one optical component (2) for a device for the panoramic display of at least one image over a greater angle than 180°, with at least one rotational component (5) which has at least one light exit surface (6) and can be rotated at a speed of at least 500 rpm, the component or components (2) are arranged and laid out in such a way that the light from the light source (1) generates an enlarged virtual image focussed at least approximately on infinity of an image-generating medium, e.g. a transillumination image (3) which can be observed through the light exit surface (6). The components comprise partly anamorphotic lenses, possibly a diaphragm and/or a Fresnel lens (2a). The invention makes it possible to dispense with the slatted grid usual in prior-art panoramic display devices. In addition, the arrangement can be fitted with a smaller light source.

Description

Beleuchtunαsanordnuncr mit zumindest einer Lichtquelle Illumination unit with at least one light source
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung nach dem Ober- begriff des Anspruches 1.The invention relates to a lighting arrangement according to the preamble of claim 1.
In der WO90/11549 sind viele Einrichtungen zum Rundumzeigen von Bildern mit entsprechenden Beleuchtungsanordnungen beschrieben. Auf den weiteren Stand der Technik ist dort detailliert verwie- sen. Die Inhalte der zitierten WO90/11549 und der US-A-4760443 sowie sämtlicher dort zitierten Dokumente zum Stand der Technik gelten als in dieser Patentanmeldung geoffenbart.WO90 / 11549 describes many devices for all-round display of images with corresponding lighting arrangements. Detailed information on the further state of the art is given there. The contents of the cited WO90 / 11549 and US-A-4760443 and all prior art documents cited therein are considered to be disclosed in this patent application.
Alle bisher bekannten Einrichtungen zum Rundumzeigen bzw. den damit verbundenen Beleuchtungsanordnungen entsprechen der Tech¬ nologie gemass dem erwähnten Stand der Technik; sie basieren darauf, dass einem Bild oder Abbild eines Bildes (z.B. dem pro- jizierten Bild eines Diapositives auf einer Mattscheibe oder einem Diapositiv auf einer Opalfolie) ein Raster vorgeschaltet wird, der über längliche Lamellen verfügt, die im wesentlichen senkrecht auf die Bildfläche stehen und parallel zur Achse lie¬ gen, um die das Bild oder Abbild gedreht wird. Für verschiedene Einsatzzwecke ist die Anwendung eines solchen Rasters aber nach¬ teilig. Zum einen sind die erforderlichen Raster relativ teure Präzisionsbauteile, die nur bei wenigen Lieferanten erhältlich sind; zum anderen ergibt ein solcher Lamellenraster eine emp¬ findliche Lichtschwächung: die Lamellen des Lamellenrasters ha¬ ben ja zwangsläufig eine endliche Dicke. Sie sind ausserdem schwarz und lichtundurchlässig. Deshalb schlucken sie - je nach Häufigkeit des Lichtdurchtritts und in Abhängigkeit vom Streu¬ winkel der Lichtquelle - bis zu 70% des gesamthaft durch die Lichtaustrittsfläche gestrahlten Lichtes.All previously known devices for all-round pointing or the associated lighting arrangements correspond to the technology according to the prior art mentioned; They are based on the fact that an image or image of an image (eg the projected image of a slide on a matt screen or a slide on an opal film) is preceded by a grid that has elongated lamellae that are essentially perpendicular to the image surface and lie parallel to the axis about which the image or image is rotated. However, the use of such a grid is disadvantageous for various purposes. On the one hand, the required grids are relatively expensive precision components that are only available from a few suppliers; on the other hand, such a lamella grid results in a sensitive weakening of light: the slats of the lamella grid inevitably have a finite thickness. They are also black and opaque. Therefore, depending on the frequency of light passage and depending on the scattering angle of the light source, they swallow up to 70% of the total light radiated through the light exit surface.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Beleuchtungs- anordnung für eine Einrichtung zum Rundumzeigen eines Bildes zu schaffen, deren optische Bauteile so angeordnet sind, dass die Verwendung eines Lamellenrasters entfallen kann und trotzdem ein scharfes Bild über einen Winkel von wenigstens 180° präsentiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch jede Merkmalskombination erreicht, die im jeweiligen Kennzeichen des Anspruches 1 , 2 oder 3 beschrieben ist.The object of the invention is therefore to create a lighting arrangement for a device for all-round display of an image, the optical components of which are arranged in such a way that the use of a lamella grid can be dispensed with and still be sharp image can be presented over an angle of at least 180 °. This object is achieved by any combination of features described in the respective characterizing part of claim 1, 2 or 3.
Die dabei angewendete Überlegung unterscheidet von der bisher im Stand der Technik verwendeten. Bisher war vorgesehen, dass das Bild (oder Abbild) und der Raster (sei es ein projiziertes Bild oder ein flaches Diapositiv) im Bereich der Drehtrommel und - achse parallel zu dieser angeordnet sind. Das Bild konnte zwar von einem entfernten Ort auf eine in der Achse liegende Ebene projiziert werden, jedoch war stets ein reelles Bild erforder¬ lich bzw. musste ein reell vorhandenes Diapositiv mit einer grossflächigen opalen Streufolie oder dgl. versehen werden, um eine Draufsicht durch den Raster zu ermöglichen. Die Streufolie verlöschte dabei für den Betrachter die Struktur der dahinter- liegenden Beleuchtungsanordnung, schluckte aber zusätzlich zum Raster und unerwünscht Licht, bzw. verstreute es in die Raster¬ lamellen.The consideration used differs from that previously used in the prior art. Previously it was intended that the image (or image) and the raster (be it a projected image or a flat slide) be arranged parallel to the rotary drum and axis in the area of the latter. Although the image could be projected from a distant location onto a plane lying in the axis, a real image was always required or a real slide had to be provided with a large opal scattering film or the like in order to have a top view through the Allow grid. The scattering film extinguished the structure of the lighting arrangement behind it for the viewer, but swallowed in addition to the grid and undesirably light, or scattered it into the grid slats.
Durch die erfinderische Anordnung wird nun nicht nur auf den Ra¬ ster verzichtet, sondern gegebenenfalls auch auf die Notwendig¬ keit, ein reelles Bild projizieren oder flächig im Bereich der Drehachse der Trommel anordnen zu müssen.As a result of the arrangement according to the invention, not only the grid is dispensed with, but possibly also the need to project a real image or to have to arrange it flat in the region of the axis of rotation of the drum.
Daraus ergeben sich zunächst zwei Vorteile: der Lichtverlust (bedingt durch den Wegfall der Lamellen und der grossflächigen Streufolie/Opalfolie) wird vermieden; die Reduktion der Zahl der Bauteile (bedingt durch den Wegfall des teuren Lamellenrasters) verbilligt die Anordnung. Beides zusammen wirkt insofern noch positiv, als gesamthaft die Lichtstärke im Bereich der Drehtrom¬ mel erhöht werden kann, ohne dass dadurch der vormals vorhandene Raster oder die Streufolie über Gebühr erwärmt würden. Durch den Wegfall des Lamellenrasters und durch den Wegfall einer allfäl- ligen, grossflächigen (entsprechend der Lichtaustrittsfläche) Mattscheibe im Bereich des Lamellenrasters in der Drehtrommel ergibt sich weiters der Vorteil der Reduktion von Lichtein- und -austrittsflächen, die ihrerseits für Lichtstärkenverluste ver¬ antwortlich waren und darüber hinaus zusammen mit dem Gehäuse der Drehtrommel unerwünschte Reflexionen erzeugten.This initially has two advantages: the loss of light (due to the elimination of the slats and the large-area scattering foil / opal foil) is avoided; the reduction in the number of components (due to the elimination of the expensive lamella grid) makes the arrangement cheaper. Both together have a positive effect insofar as the overall light intensity in the area of the rotary drum can be increased without the previously existing grid or the scattering foil being heated excessively. By eliminating the lamella grid and by eliminating any large-area (corresponding to the light exit surface) matt screen in the area of the lamella grid in the rotary drum, there is also the advantage of reducing light input and exit surfaces, which in turn were responsible for light intensity losses and, in addition, together with the housing of the rotating drum, produced undesirable reflections.
Bei der Anwendung der Erfindung gemäss den Merkmalen der An¬ sprüche 1 bis 3 übernehmen die optischen Bauteile die Richtwir¬ kung und Einschränkung des seitlichen Betrachtungswinkels an¬ stelle der Lamellen. Der optische Aufbau muss erfindungsgemäss so ausgelegt sein, dass ein Betrachter, der in den Strahlengang hineinblickt und dort das virtuelle Bild sieht, beim Stillstand des Rotationsteiles nur einen sehr geringen Betrachtungswinkel von beispielsweise 2 bis 60° haben soll. Mit anderen Worten: bei stillstehender Einrichtung zum Rundumzeigen soll ein Betrachter das Bild lediglich in mehr oder weniger frontaler Draufsicht auf den Strahlengang sehen können. Sobald er mit seinem Kopf seit¬ lich wegschwenkt, soll das Bild verschwinden. In den meisten Fällen wird der Betrachter so dann die - vorzugsweise matt¬ schwarz eingefärbten, den Strahlengang begrenzenden - Wände der Beleuchtungsanordnung sehen. Mit Vorzug soll dabei das Licht aus der Lichtquelle selbst möglichst diffus sein.When using the invention according to the features of claims 1 to 3, the optical components take over the directional effect and restriction of the lateral viewing angle instead of the slats. According to the invention, the optical structure must be designed such that an observer who looks into the beam path and sees the virtual image there should only have a very small viewing angle of, for example, 2 to 60 ° when the rotating part is at a standstill. In other words: when the facility for all-round pointing is at a standstill, an observer should only be able to see the image in a more or less front view of the beam path. As soon as he swings his head sideways, the image should disappear. In most cases, the viewer will then see the walls of the lighting arrangement, which are preferably dyed black and delimit the beam path. The light from the light source itself should preferably be as diffuse as possible.
Die Anordnung entsprechend dem unabhängigen Anspruch 2 betrifft vor allem relativ einfache Aufbauten mit mitdrehender Licht¬ quelle und unmittelbar davor angeordnetem, grossflächigem Diapo- sitiv. Die erfindungsgemasse Ausgestaltung spart Lichtenergie, reduziert Streuverluste und vermeidet den Lamellenraster. Mög¬ lich wird diese Anordnung vor allem deshalb, weil herkömmliche Durchlichtbilder (Diapositive) nur eine geringe Streuung bewir¬ ken. Ihr Färb- und Informationsbeitrag wird dem Licht der Licht- quelle somit einfach überlagert.The arrangement according to independent claim 2 relates above all to relatively simple structures with a rotating light source and a large-area slide arranged directly in front of it. The configuration according to the invention saves light energy, reduces wastage and avoids the lamella grid. This arrangement is possible above all because conventional transmitted light images (transparencies) cause only little scatter. Your color and information contribution is simply superimposed on the light from the light source.
Die Anordnung entsprechend dem unabhängigen Anspruch 3 betrifft vor allem jene Aufbauten, bei denen wechselnde Bildinformationen dargestellt werden sollen. Darunter fallen vor allem Schrift- züge, Zahlenwerte, aber auch einfache figurale Darstellungen. Bei dieser Anordnung blickt der Betrachter unmittelbar auf die Lichtquelle. Eine Streuung, wie sie eventuell an einem vorge-The arrangement according to independent claim 3 relates primarily to those structures in which changing image information is to be displayed. This primarily includes lettering, numerical values, but also simple figurative representations. With this arrangement, the viewer looks directly at the light source. A scattering, as you may see on a
ER schalteten Diapositiv noch auftreten kann, ist dabei völlig hintangehalten.HE switched slide can still occur, is completely delayed.
Weitere Ausführungsmerkmale und Varianten sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Ihre Anwendungsmöglichkeiten und Vortei¬ le werden nachstehend diskutiert. Die meisten der dort angegebe¬ nen Merkmale und Merkmalskombinationen sind auch als selbststän¬ dige, voneinander unabhängig erfinderische Lösungen verschiede¬ ner Detailprobleme anzusehen.Further design features and variants are described in the dependent claims. Their possible uses and advantages are discussed below. Most of the features and combinations of features specified there are also to be regarded as independent, independently of one another inventive solutions to various detail problems.
Die Varianten des Anspruches 4 bewirken entweder, dass das Be¬ trachtungsblickfeld bei hochgestellten Anamorphoten seitlich be¬ grenzt, nach oben und unten jedoch nahezu unbegrenzt gehalten ist, oder dass die Beleuchtungsanordnung durch Anwendung einer Fresnellinse zumindest im Bereich der Lichtaustrittsfläche be¬ sonders einfach und für eine Serienproduktion billig herstellbar ist. Eine Fresnellinse ist im Vergleich zu einer Jalousettenfo- lie wesentlich billiger; durch ihre optischen Eigenschaften lässt sich jedoch ein noch kleinerer Betrachtungswinkel erzeugen als mit einem herkömmlichen Raster.The variants of claim 4 either result in the viewing field of vision being limited laterally in the case of high anamorphic images, but being kept almost indefinitely upwards and downwards, or that the lighting arrangement is particularly simple and at least in the region of the light exit surface by using a Fresnel lens mass production is cheap to manufacture. A Fresnel lens is much cheaper than a Venetian blind film; Due to their optical properties, however, an even smaller viewing angle can be generated than with a conventional screen.
Die Anwendung der Merkmale des Anspruches 5 reduziert Genauig¬ keitsanforderungen an einen allfälligen Diaeinschub für Durch¬ lichtbilder; ein Spiel des Durchlichtbildes in Axialrichtung ist aber zulässig. Gleichzeitig wird auch das Überblendprojizieren, d.h. zumindest zeitweilig zwei oder drei Dias gleichzeitig sichtbar zu machen, ermöglicht.The application of the features of claim 5 reduces accuracy requirements for any slide-in module for transmitted light images; however, play of the transmitted light image in the axial direction is permissible. At the same time, the fade projecting, i.e. to make two or three slides visible at least temporarily.
Die Alternativmerkmale des Anspruches 5 bewirken einerseits eine gute Lichtverteilung für das Durchleuchten des Durchlichtbildes und andererseits eine Reduktion der Wärmestrahlung auf das Durchlichtbild. Streuscheiben im Sinne des Anspruches 5 können auch Opalfolien sein, die unmittelbar mit dem Durchlichtbild verbunden und im Gegensatz zu bisher zusammen mit dem Diapositiv - gemessen an der Lichtaustrittsfläche - wesentlich kleinflächi¬ ger sein können. Die Merkmale des Anspruches 6 erzielen eine möglichst punkt- bzw. linienförmigen Lichtquelle derart, dass die Streuscheibe oder der Hüllkolben als Sekundärlichtquelle wirkt. Durch eine derartige Ausbildung werden allfällige Probleme reduziert, die aus der Struktur der eigentlichen Lichtquelle (z.B. ein Glühfa¬ den) resultieren. Ein solcher Aufbau ist dann nicht notwendig, wenn die eigentliche Lichtquelle punktformig, oder eventuell sehr grossflächig und gegebenenfalls eben ausgeführt ist, z.B. ein breiter Lichtbogen, als Glühfadenlampe mit vielen, unmittel- bar nebeneinander liegenden Wendeln, oder als flache Elektrolu- mineszenz-Leuchtscheibe.The alternative features of claim 5 on the one hand bring about good light distribution for the transillumination of the transmitted light image and on the other hand reduce the heat radiation to the transmitted light image. Scattering discs in the sense of claim 5 can also be opal foils, which are directly connected to the transmitted light image and, in contrast to previously together with the slide, can be substantially smaller in area - measured at the light exit surface. The features of claim 6 achieve a point or line-shaped light source as possible such that the lens or the envelope bulb acts as a secondary light source. Such a design reduces any problems that result from the structure of the actual light source (for example an incandescent filament). Such a structure is not necessary if the actual light source is punctiform or possibly very large and possibly even, for example a wide arc, as a filament lamp with many filaments lying directly next to one another, or as a flat electroluminescent light disk.
Es gilt: je länger die Erstreckung der Lichtquelle parallel zur Drehachse des Rotationsteiles, desto geringer ist die Sehwinke- leinschränkung in der Vertikalen; je schmäler die Lichtquelle, umso geringer der Abstrahlwinkel in der Horizontalen.The following applies: the longer the extension of the light source parallel to the axis of rotation of the rotating part, the less the vertical viewing angle restriction; the narrower the light source, the lower the horizontal radiation angle.
Zur Qualität der Lichtquelle allgemein wird auf die europäische Patentanmeldung 357943 und das US Patent 5.003444 verwiesen, die als im Rahmen der Offenbarung dieser Anmeldung liegend gelten.With regard to the quality of the light source in general, reference is made to European patent application 357943 and US patent 5.003444, which are considered to be within the scope of the disclosure of this application.
Der erste Teil des Anspruches 7 charakterisiert einen Geräte¬ aufbau grundsätzlich ähnlich demjenigen in den eingangs zi¬ tierten Dokumenten, der für einen kompakten Aufbau der gesamten Einrichtung zum Rundumzeigen sorgt. Der zweite Teil des Anspru¬ ches 7 beschreibt eine Variante mit einem Kugelhohlspiegel oder Zylinderhohlspiegel (Fig.1,2,4), die insbesondere bei einer punkt- oder linienförmigen Lichtquelle ohne nachgeschalteter Streuscheibe vorteilhaft ist, wobei darauf zu achten ist, dass es, z.B. durch geringfügige DeJustierung, an der Lichtquelle (z.B. Glühfaden) selbst nicht zu einer Überhitzung kommt.The first part of claim 7 characterizes a device structure basically similar to that in the documents cited at the beginning, which ensures a compact structure of the entire device for all-round pointing. The second part of Claim 7 describes a variant with a spherical concave mirror or cylindrical concave mirror (FIGS. 1, 2, 4), which is advantageous in particular in the case of a point or line-shaped light source without a subsequent diffusing screen, care being taken that e.g. due to slight misadjustment at the light source (e.g. filament) itself does not cause overheating.
Alternativ dazu könnte auch ein Parabolspiegel (Fig.5) vorge¬ sehen werden, der jedoch dann vorzugsweise nur in Kombination mit einer Streuscheibe verwendet wird. Das Merkmal des Anspruches 8 ist an sich aus dem zitierten Stand der Technik bekannt, jedoch im Zusammenhang mit der Erfindung von Vorteil für das Rundumzeigen eines in allen Richtungen auf¬ recht stehenden Bildes, das selbst nicht mitgedreht wird oder für das üebertragen des Strahlenganges einer schlitzförmigen oder punktförmigen externen Lichtquelle.Alternatively, a parabolic mirror (FIG. 5) could also be provided, which, however, is then preferably only used in combination with a diffusing screen. The feature of claim 8 is known per se from the cited prior art, but in connection with the invention it is advantageous for the all-round display of an upright image in all directions, which itself is not rotated or for the transmission of the beam path of a slit-shaped one or point-shaped external light source.
Die Merkmale des Anspruches 9 beschreiben vorteilhafte Ausge¬ staltungen der Lichtquelle und ihres Kondensorsystems, wobei die Alternative mit dem Laser insbesondere für das Projizieren ein¬ farbiger Informationen geeignet ist.The features of claim 9 describe advantageous embodiments of the light source and its condenser system, the alternative with the laser being particularly suitable for projecting monochrome information.
Die Merkmale des Anspruches 10 ermöglichen eine Konstruktion mit verbesserter Schärfe und/oder eingeschränkterem Betrachtungswin- kel. Im Zusammenhang mit einer Ausbildung gemäss Anspruch 3 er¬ laubt diese Variante auch eine Darstellung mit konstanter Grosse. Durch eine Schlitzblende wird der Betrachtungswinkel in vertikaler Richtung möglichst wenig eingeschränkt.The features of claim 10 enable a construction with improved sharpness and / or a more restricted viewing angle. In connection with an embodiment according to claim 3, this variant also permits a representation with a constant size. The viewing angle in the vertical direction is restricted as little as possible by a slit diaphragm.
Die Variante nach Anspruch 11 ermöglicht das Wiedergeben elek¬ tronisch geschriebener, beliebiger Informationen und das Rundum- Präsentieren dieser Information. Entscheidend dabei ist die Fre¬ quenz, mit der die Strahlablenkeinheit das Schriftbild auf die Streuscheibe projiziert, im Verhältnis zur Umdrehungszahl der Einrichtung zum Rundumzeigen. Anstelle dieser Variante kann bei¬ spielsweise auch durch den statistisch abgelenkten Laserstrahl ein Durchlichtbild gleichmässig beleuchtet werden, das die Streuscheibe ersetzen würde. Das Weglassen der Streuscheibe liegt für leistungsschwache Laser aber ebenso im Rahmen der Erfindung.The variant according to claim 11 enables the reproduction of electronically written, arbitrary information and the all-round presentation of this information. The decisive factor here is the frequency with which the beam deflection unit projects the typeface onto the lens, in relation to the number of revolutions of the device for all-round pointing. Instead of this variant, for example, a statistically deflected laser beam can evenly illuminate a transmitted light image that would replace the lens. The omission of the lens is also within the scope of the invention for low-power lasers.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 12 reduziert allfälliges Streu¬ licht an einem Durchlichtbild im Bereich der Lichtaustrittsflä¬ che und erhöht dadurch gleichzeitig den Bildkontrast.The embodiment according to claim 12 reduces any scattered light on a transmitted light image in the area of the light exit surface and thereby simultaneously increases the image contrast.
Die Anwendung eines faseroptischen Querschnittswandlers gemäss Anspruch 13 kann in verschiedenen Fällen das Durchlichtbild auf ein für die optischen Bauteile günstiges Format vergrössern oder verkleinern. Wird dieser Querschnittswandler im Bereich des Be¬ leuchtungsstrahlenganges für das Durchlichtbild verwendet, so kann er auch der optimalen Beleuchtung des Durchlichtbildes selbst dienen.The use of a fiber-optic cross-sectional converter according to claim 13 can on the transmitted light image in different cases enlarge or reduce a format that is favorable for the optical components. If this cross-sectional converter is used for the transmitted light image in the region of the illumination beam path, it can also serve for optimal illumination of the transmitted light image itself.
Zur Verstärkung des Richteffektes durch die erfindungsgemässe Optik kann eventuell zusätzlich ein an sich bekannter Raster ge¬ mäss Anspruch 14 verwendet werden, an den wesentlich geringere Qualitätsanforderungen gestellt werden müssen, als bei denjeni¬ gen nach dem Stand der Technik, weshalb er billiger sein kann.In order to reinforce the straightening effect by the optics according to the invention, a grid known per se can additionally be used, to which far lower quality requirements have to be imposed than in the prior art, which is why it can be cheaper.
Die Merkmale des Anspruches 15 kennzeichnen eine erfinderische Anordnung, die ohne eine eigene Lichtquelle das Auslangen fin- det. Sie benutzt lediglich Umgebungslicht zur Erzielung des Beleuchtungseffektes für das Durchlichtbild.The features of claim 15 characterize an arrangement according to the invention which is sufficient without its own light source. It only uses ambient light to achieve the lighting effect for the transmitted light image.
Es ist weiters erfindungsgemäss auch denkbar, soferne der Rota¬ tionsteil der Rundumanzeige wie im beschriebenen Stand der Tech- nik eine transparente Trommel ist, diese im Bereich des Blick¬ feldes auf einen stroboskopartigen Schlitz einzuengen. Dieser Schlitz muss allerdings mindestens so breit sein, dass er bei einmaligem Vorbeidrehen bei einem Beobachter das gesamte virtu¬ elle Bild sichtbar macht. Ein solcher Schlitz entspricht im Idealfall dem ins Unendliche abgestrahlten Bild der Lichtquelle.Furthermore, it is also conceivable according to the invention if the rotary part of the all-round display is a transparent drum, as in the prior art described, to narrow it down to a stroboscopic slot in the area of the field of view. However, this slot must be at least so wide that it makes the entire virtual image visible to an observer when it is turned past once. Such a slit ideally corresponds to the infinitely emitted image of the light source.
Anstelle der Anwendung von Linsen können im Sinne der Erfindung auch Spiegel mit geeigneten Krümmungen verwendet werden.Instead of using lenses, mirrors with suitable curvatures can also be used for the purposes of the invention.
Anhand von Skizzen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen dabei dieThe invention will be explained in more detail with the aid of sketches. They show
Fig. 1,2,4 und 5 schematische Anordnungen mit einer Lampe als Lichtquelle, Fig. 3 und 6 Anordnungen mit einem Laserstrahl als Lichtquelle, Fig. 7 und 8 ein Diagramm und zwei Lampenkonstruktionen aus dem Stand der Technik für Xenonlampen mit einem möglichst punkt- förmigen Licht,1, 2, 4 and 5 show schematic arrangements with a lamp as the light source, FIGS. 3 and 6 arrangements with a laser beam as the light source, 7 and 8 a diagram and two lamp constructions from the prior art for xenon lamps with a point-like light as possible,
Fig.9 bis 18 und 21 Anordnungen mit stabförmigen Lichtquellen und nur je einer Fresnellinse als optischem Bauteil,9 to 18 and 21 arrangements with rod-shaped light sources and only one Fresnel lens each as an optical component,
Fig.19 und 20 Details für linienförmige Lichtquellenkonstruktio¬ nen,19 and 20 details for linear light source constructions,
Fig.22 eine Anordnung mit mehreren Fresnellinsen und einem opti¬ schen Lichtdrehteil, Fig.23 eine Anordnung mit punktformiger Lichtquelle, jedoch an¬ nähernd zylindermantelförmiger Lichtabstrahleigenschaft,22 shows an arrangement with a plurality of Fresnel lenses and an optical light rotating part, FIG. 23 shows an arrangement with a punctiform light source, but an approximately cylindrical-shaped light emission property,
Fig.24 eine Fresnellinse im Schnitt,24 a Fresnel lens in section,
Fig.25 einen Schnitt durch einen Lichtwellenleiter mit Strahl¬ aufweitung und Fig.26 bis 29 Anordnungen mit von aussen eingestrahltem, linien- förmigem Lichtstrahl.25 shows a section through an optical waveguide with beam expansion and FIGS. 26 to 29 arrangements with a linear light beam radiated from the outside.
Die Figuren werden teilweise übergreifend beschrieben; gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile; gleiche Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indizes bedeuten dem Wesen nach gleiche, von der Dimensionierung her jedoch unterschiedliche Bauteile.The figures are partially described across the board; the same reference numerals mean the same components; The same reference numerals with different indices essentially mean the same components, but their dimensions differ.
Fig.1 zeigt ein Prinzip der Erfindung: Ein Durchlichtbild bzw. Diapositiv 3 wird von einer Lichtquelle 1 beleuchtet. Durch ver- schiedene Linsen bzw. optische Bauteile 2 wird das Durchlicht¬ bild vergrössert und dem Auge 16 als virtuelles Durchlichtbild präsentiert. Die Bauteile 2 sind so dimensioniert und angeord¬ net, dass der Betrachter bei einer leichten Schrägsicht auf die Lichtaustrittsfläche 6 (bei stillstehendem Gerät) nicht mehr das Durchlichtbild 3, sondern höchstens eine allenfalls vorhandene Einkleidung des Strahlenganges - gezeigt durch die begrenzenden Lichtstrahlen 12 - sieht, die vorzugsweise mattschwarz gehalten ist.1 shows a principle of the invention: a transmitted light image or slide 3 is illuminated by a light source 1. The transmitted light image is enlarged by different lenses or optical components 2 and presented to the eye 16 as a virtual transmitted light image. The components 2 are dimensioned and arranged such that the viewer no longer sees the transmitted light image 3 when the light exit surface 6 is slightly oblique (when the device is at a standstill), but at most an existing cladding of the beam path - shown by the limiting light beams 12 , which is preferably kept matt black.
Zum Detail der Fig.1: Die Lichtquelle 1 wird durch einen Ku¬ gelhohlspiegel 2f auf sich selbst abgebildet. Es wird vorzugs¬ weise eine punktförmige Lichtquelle - vergleiche Fig.7 und 8 - gewählt. Eine Linse oder ein Linsensystem 2d ist so ausgelegt, dass die Lichtquelle in seinem objektseitigen Brennpunkt liegt. Die Lichtquelle wird somit durch annähernd parallele Strahlen ins Unendliche abgebildet. Eine weitere Linse oder ein Linsensy- stem 2k (Feldlinse) fokussiert das annähernd parallele Strahlen¬ bündel wieder zu einem Zwischenbild, das den objektseitigen Brennpunkt einer Linse oder eines Linsensystems 2a bildet, das wiederum das Zwischenbild zumindest annähernd durch die Licht¬ austrittsfläche 6 ins Unendliche wirft. Die Linse oder das System 2a sind vorzugsweise als Fresnellinse ausgebildet. Zwi¬ schen den Linsen 2d und 2k befindet sich im zumindest annähernd parallelen Lichtstrahlengang ein Durchlichtbild 3, das seine fi- gurale und färbige Information den Lichtstrahlen überlagert, und ein Wärmeschutzfilter 2c zu dessen Schutz. Das Zwischenbild nach der Linse 2k befindet sich im Bereich eines schematisch darge¬ stellten Wendeprismas (Dove-Prismas) 2h, welches die Drehung des Bildes um seine eigene Achse auf optischem Wege erlaubt. Dies ist erforderlich, da die Lichtaustrittsfläche 6 (wie hier nicht näher dargestellt, jedoch aus dem erwähnten Stand der Technik ersichtlich) um eine Achse drehbar ist. Um in alle Betrachtungs¬ richtungen der Einrichtung zum Rundumzeigen ein aufrecht stehen¬ des Bild präsentieren zu können, ist die Drehung des Bildes selbst notwendig. Dem Wendeprisma 2h ist eine Blende 2i vorge¬ schaltet, die eine Regulierung der Bildschärfe ermöglicht. So- wohl Wendeprisma 2h als auch Blende 2i sind nur strich-punktiert eingezeichnet, da sie für das erfinderische Prinzip nicht unbe¬ dingt erforderlich sind. Auf das Wendeprisma kann auch verzich¬ tet werden, wie Ausführungen ab Fig. 9 zeigen.1: The light source 1 is imaged on itself by a hollow spherical mirror 2f. A punctiform light source is preferably used - compare FIGS. 7 and 8 selected. A lens or a lens system 2d is designed such that the light source lies in its focal point on the object side. The light source is thus imaged to infinity by approximately parallel rays. A further lens or a lens system 2k (field lens) focuses the approximately parallel beam again to an intermediate image, which forms the focal point of the object on the object side of a lens or a lens system 2a, which in turn forms the intermediate image at least approximately through the light exit surface 6 into infinity throws. The lens or the system 2a are preferably designed as a Fresnel lens. Between the lenses 2d and 2k there is a transmitted light image 3 in the at least approximately parallel light beam path, which superimposes its figurative and colored information on the light beams, and a heat protection filter 2c for its protection. The intermediate image after the lens 2k is located in the area of a schematically illustrated turning prism (dove prism) 2h, which allows the image to be rotated optically about its own axis. This is necessary because the light exit surface 6 (as not shown here, but can be seen from the prior art mentioned) can be rotated about an axis. In order to be able to present an upright image in all viewing directions of the device for all-round display, the image itself has to be rotated. An aperture 2i is connected upstream of the reversing prism 2h, which enables the image sharpness to be regulated. Both the reversing prism 2h and the diaphragm 2i are only shown in dash-dotted lines, since they are not absolutely necessary for the inventive principle. The turning prism can also be dispensed with, as shown by the embodiments from FIG. 9.
Fig.2 zeigt eine Variante, bei der einer Kondensoreinrichtung 9 mehr Bedeutung beigemessen wird. Sie ist im wesentlichen zu¬ sätzlich zu der Bauart gemäss Fig.1 vorgesehen. Die Kondensor¬ einrichtung 9 besteht aus zwei nicht näher bezeichneten Linsen und einem zwischengeschalteten Wärmeschutzfilter 2c. Sie hat die Aufgabe, das Bild der Lichtquelle 1 auf eine Streuscheibe 2b derart zu fokussieren, dass auf der Streuscheibe 2b ein mög¬ lichst punktförmiges oder linienförmiges Bild der Lichtquelle2 shows a variant in which more importance is attached to a condenser device 9. It is essentially provided in addition to the type according to FIG. The condenser device 9 consists of two lenses (not specified in more detail) and an intermediate heat protection filter 2c. It has the task of focusing the image of the light source 1 onto a lens 2b in such a way that an as possible point-like or linear image of the light source is on the lens 2b
TZBLATT" mit maximaler Helligkeit entsteht. Dieses (verwaschene) Bild der Lichtquelle wird als Sekundärlich quelle für den Kondensor 2d der nachfolgenden Optik (vgl. Fig.1) verwendet. Durch die punkt- bzw. linienförmige Darstellung bzw. Verwaschung an der Streu¬ scheibe soll erreicht werden, dass die Lichtquelle für einen Be¬ trachter selbst in ihrer Struktur (z.B. Glühfadenausbildung) nicht mehr sichtbar wird. Dieser Effekt kann noch dadurch ver¬ stärkt werden, z.B. durch eine zusätzlich oder anstelle der Streuscheibe 2b vorgesehene Blende 2i.TZBLATT " with maximum brightness. This (washed out) image of the light source is used as a secondary source for the condenser 2d of the following optics (see FIG. 1). The point-like or line-shaped representation or blurring on the lens is intended to ensure that the structure of the light source is no longer visible to a viewer (for example, filament formation). This effect can be further enhanced, for example by an aperture 2i provided in addition to or instead of the diffusing screen 2b.
Fig.3 zeigt als Lichtquelle einen Laser 1c (bzw. einen paral¬ lelen, gebündelten Lichtstrahl), der seine Lichtstrahlen 12 in sehr gebündelter Form auf eine Streuscheibe 2b sendet; diese soll ähnlich jener in Fig.2 eine Sekundärlichtquelle mit punkt- bzw. linienformigem Licht erzeugen, letzteres nach Verwendung einer anamorphotischen Aufweitungslinse oder nach Verschwenken des Laserstrahles entlang einer Linie.3 shows as the light source a laser 1c (or a parallel, bundled light beam) which sends its light beams 12 in a very bundled form to a diffusing screen 2b; similar to that in FIG. 2, this is intended to produce a secondary light source with point or line-shaped light, the latter after using an anamorphic expansion lens or after pivoting the laser beam along a line.
Bevorzugt ist die Streucharakteristik entsprechend einer Keulen- form in Axialrichtung einzustellen. Die Sekundärlichtquelle be¬ findet sich wieder im objektseitigen Brennpunkt einer Kondensor¬ linse 2d, der wiederum ein Wärmeschutzfilter 2c und ein Durch¬ lichtbild 3 mit anschliessender Feldlinse 2k nachgeschaltet sind. Bedingt durch den relativ schmalen Frequenzbereich her- kommlichen Laserlichtes empfiehlt sich ein derartiger Aufbau lediglich für Durchlichtbilder mit einfarbigem Kontrast. Bei¬ spielsweise können dort LCD-Scheiben mit wechselbarem Bildinhalt als Durchlichtbild vorgesehen werden, so dass Schrift- oder Zahlinformationen dem Betrachter sichtbar gemacht werden können.The scatter characteristic is preferably set in accordance with a lobe shape in the axial direction. The secondary light source is again located in the object-side focal point of a condenser lens 2d, which in turn is followed by a heat protection filter 2c and a transmitted light image 3 with a subsequent field lens 2k. Due to the relatively narrow frequency range of conventional laser light, such a structure is only recommended for transmitted light images with single-color contrast. For example, LCD panes with exchangeable image content can be provided there as a transmitted light image, so that written or numerical information can be made visible to the viewer.
Die Variante nach Fig.4 unterscheidet sich von derjenigen in Fig.1 dahingehend, dass zwischen dem Wärmeschutzfilter 2c und dem Durchlichtbild 3 eine Streuscheibe 2b mit längskeulenförmi¬ ger Charakteristik vorgesehen ist, die das Diapositiv 3 optimal durchleuchtet. Üngenauigkeiten in der Lichtquelle 1 (verschie¬ dene Strukturen) werden dadurch vernachlässigbar. Die Variante nach Fig.5 schliesst sich im Prinzip jener nach Fig.4 an, jedoch mit dem Unterschied, dass der Hohlspiegel als Parabolreflektor 21 ausgebildet ist, der das Bild der Licht¬ quelle 1 nicht auf sich selbst abbildet, sondern ins Unendliche wirft. Dadurch entsteht auf der Streuscheibe 2b eine Kombination aus parallelem und divergierendem Licht. Die Charakteristik der Streuscheibe 2b soll erfindungsgemäss so sein, dass diese beiden grundsätzlich verschiedenen Lichtarten einander ausgleichen, so dass das Diapositiv 3 optimal durchleuchtet wird. Diese Variante hat den Vorteil, dass sie eine Überhitzung der Lichtquelle 1 durch das Abbilden auf sich selbst vermeidet.The variant according to FIG. 4 differs from that in FIG. 1 in that between the heat protection filter 2c and the transmitted light image 3 there is provided a diffusing screen 2b with a longitudinal beam-shaped characteristic that optimally illuminates the slide 3. Inaccuracies in the light source 1 (various structures) are thereby negligible. The variant according to FIG. 5 follows in principle that of FIG. 4, but with the difference that the concave mirror is designed as a parabolic reflector 21, which does not image the image of the light source 1 on itself, but throws it to infinity. This creates a combination of parallel and divergent light on the lens 2b. According to the invention, the characteristic of the diffusing screen 2b should be such that these two fundamentally different types of light compensate one another, so that the slide 3 is optimally illuminated. This variant has the advantage that it avoids overheating of the light source 1 by imaging on itself.
Der in Fig.6 dargestellte Aufbau unterscheidet sich von jenem nach Fig.3 insofern, als die Lichtstrahlen 12 des Lasers 1c nicht geradlinig auf eine Streuscheibe 2b geworfen werden, son¬ dern vorher durch einen elektronisch gesteuerten Strahlablenker gezielt abgelenkt werden und zwar derart, dass sie ein für das menschliche Auge zusammenhängendes Bild, z.B. Schriftbild oder Zahlenbild, erzeugen. Solche Ablenkeinrichtungen sind bekannt und werden vielfach für Anzeigen mittels Laserstrahlen verwen¬ det, häufig auch zur Belustigung im Bereich von Diskotheken etc. Das derart auf der Streuscheibe 2b entstehende Bild wird durch die Feldlinse 2k auf ein Zwischenbild im Bereich des Wendepris¬ mas 2h fokussiert und von dort ausgehend durch die Linse 2a ins Unendliche geworfen. Auf die Streuscheibe 2b kann bei entspre¬ chend leistungsschwachen Lasern auch verzichtet werden.The structure shown in FIG. 6 differs from that according to FIG. 3 in that the light beams 12 of the laser 1c are not thrown in a straight line onto a diffusing screen 2b, but are specifically deflected beforehand by an electronically controlled beam deflector in such a way that an image that is related to the human eye, e.g. Generate typeface or numerical image. Such deflection devices are known and are often used for displays by means of laser beams, often also for amusement in the area of discotheques etc. The image thus formed on the diffusing screen 2b is focused by the field lens 2k onto an intermediate image in the area of the turning prism 2h and thrown from there through the lens 2a to infinity. The diffuser 2b can also be dispensed with in the case of correspondingly low-power lasers.
Fig.6 steht jedoch auch symbolisch für eine andere Variante: An¬ stelle der Streuscheibe 2b kann sich dort auch ein Durchlicht- bild 3 befinden. Die Einrichtung zur Strahlablenkung 15 hat dann nicht die Aufgabe, ein bestimmtes Schrift- oder Zahlenbild, son¬ dern eine statistisch gleichmässig helle Lichtverteilung auf dem Durchlichtbild 3 zu erzeugen, z.B. durch ein fernsehbildähnli¬ ches Zickzack des Laserstrahls 12. Der Vorteil dieser Variante liegt in einer steuerbaren Ausleuchtung des Durchlichtbildes 3. Nachteilig ist jedoch, dass infolge der relativ geringen Fre- quenzbreite des Laserlichtes kaum mehrfarbige Bilder erzeugt werden können.6, however, also stands symbolically for another variant: instead of the diffusing screen 2b, a transmitted light image 3 can also be located there. The device for beam deflection 15 then does not have the task of generating a specific typeface or number image, but rather a statistically uniformly bright light distribution on the transmitted light image 3, for example by means of a zigzag of the laser beam 12 similar to a television image controllable illumination of the transmitted light image 3. However, it is disadvantageous that due to the relatively low the width of the laser light can hardly produce multicolored images.
Fig.7 zeigt die Lichtverteilung einer am Markt befindlichen Xenonlampe. Es wird aus dem Diagramm ersichtlich, dass eine sol¬ che Lichtquelle extrem punktförmiges Licht erzeugt, wodurch es sich für den Einsatz bei einer erfindungsgemässen Beleuchtungs¬ anordnung empfiehlt.Fig. 7 shows the light distribution of a xenon lamp on the market. It can be seen from the diagram that such a light source generates extremely punctiform light, which is why it is recommended for use in a lighting arrangement according to the invention.
Fig.8 zeigt schematisch zwei Möglichkeiten der Anordnung einer solchen Xenonlampe; auf einer relativ gut definierbaren Fläche A wird eine ziemlich gleichmässige Lichtdichte erzeugt.8 shows schematically two possibilities for the arrangement of such a xenon lamp; a fairly uniform light density is generated on a relatively well definable area A.
Bei der bevorzugten Ausführungsform, z.B. gemäss Fig.5, befindet sich die Feldlinse 2k in einem solchen Abstand von dem Diaposi¬ tiv 3, dass dieses etwa auf die Fresnellinse 2a projiziert wird. Das Vergrösserungsverhältnis ist dabei so gewählt, dass das projizierte Abbild in seinen Abmessungen der Lichtaustrittsflä¬ che 6 entspricht.In the preferred embodiment, e.g. 5, the field lens 2k is at such a distance from the slide 3 that it is projected onto the Fresnel lens 2a. The magnification ratio is chosen so that the dimensions of the projected image correspond to the light exit surface 6.
Mit Vorzug ist bei dieser Ausführungsform im Bereich zwischen Streuscheibe 2c und Diapositiv 3 eine senkrechte Schlitzblende 10a (Fig.23) vorgesehen und/oder die Lichtquelle stabförmig ausgebildet.In this embodiment, a vertical slit diaphragm 10a (FIG. 23) is preferably provided in the region between the diffusing screen 2c and the slide 3 and / or the light source is rod-shaped.
Eine sehr einfache und kostengünstige, erfinderische Variante ist ein Aufbau z.B. nach Fig.9 und 18, bei dem eine stabförmige, senkrechte Lichtquelle 1d - z.B. eine Neonröhre - gegebenenfalls durch einen vertikalen Zylinderspiegel 2f1 (Fig.14) unterstützt - direkt im drehbaren Teil 5, etwa mittig zum Diapositiv 3b an¬ geordnet ist, wobei das Diapositiv 3b eine flächige Erstreckung hat, die der Lichtaustrittsfläche 6 entspricht und bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise im Bereich der Drehachse 20 des Rotationskörpers 5 angeordnet ist.A very simple and inexpensive, inventive variant is a structure e.g. 9 and 18, in which a rod-shaped, vertical light source 1d - e.g. a neon tube - possibly supported by a vertical cylindrical mirror 2f1 (FIG. 14) - is arranged directly in the rotatable part 5, approximately in the middle of the slide 3b, the slide 3b having a planar extent which corresponds to the light exit surface 6 and is preferred, but preferred is not necessarily arranged in the region of the axis of rotation 20 of the rotary body 5.
Unmittelbar vor oder hinter dem Diapositiv 3b befindet sich die Fresnellinse 2a mit einer Brennweite f, die dem Abstand zum geometrischen Zentrum der Lichtquelle 1d entspricht. Bei dieser Variante könnte gegebenenfalls die Fresnellinse 2a auch zweige¬ teilt sein, um gleichzeitig dem Diapositiv 3b als Stütze zu die¬ nen. Die beiden Teile müssten in diesem Fall zusammengenommen die erwähnte Brennweite f' ergeben. Durch derart geteilte Fres- nellinsen 2a könnten auch achromatische Effekte erzielt werden.Immediately in front of or behind the slide 3b is the Fresnel lens 2a with a focal length f, which is the distance to the corresponds to the geometric center of the light source 1d. In this variant, the Fresnel lens 2a could also be divided into two parts in order to serve the slide 3b as a support at the same time. In this case, the two parts together should result in the focal length f 'mentioned. Achromatic effects could also be achieved by means of fresnel lenses 2a divided in this way.
Das Wechseln eines derart verwendeten Diapositives 3b kann aber nur im Stillstand des Rotationsteiles 5 erfolgen. Alternativ könnten anstelle des Diapositives 3b aber auch veränderbareA slide 3b used in this way can only be changed when the rotary part 5 is at a standstill. Alternatively, instead of the slide 3b, changeable ones could also be used
Durchlichtinformationsträger montiert sein. Im Falle von selbst¬ leuchtenden Displays sollten diese jedoch bevorzugt in der Brennweite der Fresnellinse montiert sein.Transmitted light information carrier must be mounted. In the case of self-illuminating displays, however, these should preferably be mounted in the focal length of the Fresnel lens.
Die Varianten nach den Fig.9 bis 18 und 21 zeigen stets eine längliche Lichtquelle 1, die im Falle der Fig.9, 13-16 und 18 aus einer röhrenförmigen Lampe (z.B. Neonröhre) aufgebaut ist. In den Fig.10-12 und 21 ist eine aus mehreren Lampen 1d aufge¬ baute Lichtqelle 1 zu sehen, während die Lichtquelle in Fig.17 in erster Linie aus einer Lichtleitfolie (z.B. "Lisa", eingetra¬ genes Warenzeichen von Bayer AG) besteht, deren Kante 19a der Fresnellinse 2a brennpunktseitig zugeordnet ist. Zusätzliche Lampen 1d, die mittels Hohlspiegelabdeckung gegenüber der Linse 2a abgeschirmt sind, verbessern den Lichteintrag aus dem Umge- bungslicht der Anordnung in die Folie 19.The variants according to FIGS. 9 to 18 and 21 always show an elongated light source 1, which in the case of FIGS. 9, 13-16 and 18 is constructed from a tubular lamp (e.g. neon tube). FIGS. 10-12 and 21 show a light source 1 constructed from a plurality of lamps 1d, while the light source in FIG. 17 primarily consists of a light guide film (for example "Lisa", registered trademark of Bayer AG). exists, the edge 19a of the Fresnel lens 2a is associated with the focal point. Additional lamps 1d, which are shielded from the lens 2a by means of a concave mirror cover, improve the light input from the ambient light of the arrangement into the film 19.
Aus den Fig.10 und 11 sieht man je einen Lichtleitteil 17, der so ausgelegt ist, dass der Fresnellinse möglichst zylinder- mantelförmige Lichtstrahlen 2b zusendbar sind.FIGS. 10 and 11 each show a light-guiding part 17 which is designed such that light rays 2b in the form of a cylinder jacket can be sent to the Fresnel lens.
Der Anbringungsort von Fresnellinse 2a und Durchlichtbild 3b kann wahlweise vertauscht werden (vgl. Fig.9 und 10), wobei die Variante nach Fig.9 bevorzugt ist.The mounting location of Fresnel lens 2a and transmitted light image 3b can optionally be interchanged (see FIGS. 9 and 10), the variant according to FIG. 9 being preferred.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Anordnungen, wo das Durchlichtbild immer in der Drehachse liegen muss, kann bei der Erfindung dasIn contrast to conventional arrangements, where the transmitted light image must always lie in the axis of rotation, the invention can do that
E Durchlichtbild 3b auch aussermittig der Drehachse 20 angebracht sein (Fig.13,15-17) .E Transmitted light image 3b can also be attached off-center of the axis of rotation 20 (FIGS. 13, 15-17).
Die Fig.19 und 20 zeigen Einzellichtquellen 1g, die über je ein Kondensorsystem 9 und je einen Kugelhohlspiegel 2f3 verfügen.19 and 20 show individual light sources 1g, each of which has a condenser system 9 and a spherical concave mirror 2f3.
Die Kondensorlinsen 9a sind bevorzugt anamorphotisch, wodurch an der länglichen Streuscheibe 2b1 eine linienförmige Sekundär¬ lichtquelle entsteht. Die Kondensorlinsen 9b (Fig.20) bündeln das Licht in Lichtwellenleiter 2m, die zu einem linienförmigen Ausgang 2ml zusammengefasst sind, der als linienförmige Sekun¬ därlichtquelle fungiert. Durch Querschnittsverringerung der Lichtwellenleiter 2m2 an ihrem Ausgang 2m4 kann der Abstrahlwin¬ kel 22b des Lichtes im Vergleich zu dem Einstrahlwinkel 22a auf- geweitet werden, wodurch die Streuscheibe 2b1 gut ausgeleuchtet wird. Durch flache Lichtwellenleiter kann die Linienwirkung der Lichtabstrahlung noch verbessert werden. Alternativ kann auf den Umweg über die Streuscheibe 2b1 verzichtet werden, wobei dann der Ausgang 2m4 in den Brennpunkt (an die Brennlinie) der Fres- nellinse zu legen ist.The condenser lenses 9a are preferably anamorphic, as a result of which a linear secondary light source is formed on the elongated lens 2b1. The condenser lenses 9b (FIG. 20) bundle the light into optical waveguides 2m, which are combined to form a linear output 2ml, which functions as a linear secondary light source. By reducing the cross section of the optical waveguides 2m2 at their output 2m4, the emission angle 22b of the light can be widened in comparison to the angle of incidence 22a, as a result of which the diffusing screen 2b1 is well illuminated. The linear effect of the light radiation can be further improved by flat optical waveguides. Alternatively, the detour via the diffuser 2b1 can be dispensed with, in which case the output 2m4 is to be placed in the focal point (on the focal line) of the fresnel lens.
Die Fresnellinse 2a kann erfindungsgemäss auch eine anamorphoti- sche Struktur parallel zur Drehachse 20 aufweisen.According to the invention, the Fresnel lens 2a can also have an anamorphic structure parallel to the axis of rotation 20.
Die Variante nach Fig. 22 entspricht vom Prinzip her der Anord¬ nung nach Fig.1, jedoch befindet sich das Durchlichtbild - ein Kleindia 3c - unmittelbar vor einer Fresnellinse 2a1 und in der Brennebene der Fresnellinse 2a2, die einen telezentrischen Strahlengang 7 für Bildrotation etc. eröffnet. Die Linsen 2a3 und 2a4 dienen dann zur Vergrosserung und Projektion ins Unend¬ liche.22 corresponds in principle to the arrangement according to FIG. 1, but the transmitted light image - a small slide 3c - is located directly in front of a Fresnel lens 2a1 and in the focal plane of the Fresnel lens 2a2, which has a telecentric beam path 7 for image rotation etc opened. The lenses 2a3 and 2a4 then serve for magnification and projection into the infinite.
Die Variante nach Fig.23 zeigt eine Anordnung mit punktformiger Lichtquelle lg, einem anamorphotischen Kondensor 2d1, einer Streuscheibe 2b1 und einer Schlitzblende 10a zur Bildrandbegren¬ zung und Schärfenerhöhung. Die Anordnungen von Fig.26 bis 29 zeigen je eine punktförmige Lichtquelle, deren Licht - von einem Kondensorsystem 9c gebün¬ delt - zentrisch in den Rotationsteil 5 eingespiegelt wird. Das linienförmige Lichtbündel trifft dort auf einen Umlenkspiegel 2e, der es entweder durch einen Anamorphoten 2d1 oder an einem Konvexspiegel 2e1,2e2 aufweitet, sodass gemäss Fig.28 entweder direkt oder gemäss Fig.26 und 27 nach Umlenkung an einer Streu¬ scheibe 2b1 zylindermantelförmig abstrahlendes Licht gegen die Fresnellinse 2a werfbar ist.The variant according to FIG. 23 shows an arrangement with point-shaped light source 1g, an anamorphic condenser 2d1, a diffusing screen 2b1 and a slit diaphragm 10a for limiting the edge of the image and increasing the focus. The arrangements from FIGS. 26 to 29 each show a point-shaped light source, the light of which - bundled by a condenser system 9c - is reflected centrally into the rotating part 5. The line-shaped light bundle strikes a deflecting mirror 2e there, which expands it either through an anamorphic 2d1 or at a convex mirror 2e1,2e2, so that according to FIG. 28 either directly or according to FIGS Light can be thrown against the Fresnel lens 2a.
Die Fig.29 zeigt eine Draufsicht auf den rechten Teil der Fig.28.Fig. 29 shows a top view of the right part of Fig. 28.
ERSATZBLATT REPLACEMENT LEAF

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Beleuchtungsanordnung mit zumindest einer Lichtquelle (1 ), mindestens einem optischen Bauteil (2) und mindestens einem bilderzeugenden Mittel für eine Einrichtung zum Rundumzeigen zumindest eines Durchlichtbildes (3) über einen Winkel von mehr als 180°, mit mindestens einem antreibbaren Rotations¬ teil (5), der zumindest eine Lichtaustrittsfläche (6) auf¬ weist und mit einer Mindestdrehzahl von 500 U/min rotierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Bauteile (2) so angeordnet und ausgelegt ist bzw. sind, dass das Licht der Lichtquelle (1) ein vergrössertes, ins zumindest annä¬ hernd Unendliche fokussiertes, virtuelles Bild des bilder¬ zeugenden Mittels insbesondere eines Durchlichtbildes (3) erzeugt, welches durch die Lichtaustrittsfläche (6) be¬ trachtbar ist.1. Illumination arrangement with at least one light source (1), at least one optical component (2) and at least one image-generating means for a device for all-round display of at least one transmitted light image (3) over an angle of more than 180 °, with at least one drivable rotary part (5), which has at least one light exit surface (6) and can be rotated at a minimum speed of 500 rpm, characterized in that the component or components (2) is or are arranged and designed such that the light of the Light source (1) generates an enlarged, at least approximately infinite focused, virtual image of the image-generating means, in particular a transmitted light image (3), which can be viewed through the light exit surface (6).
2. Beleuchtungsanordnung mit zumindest einer Lichtquelle (1), zumindest einem bilderzeugenden Mittel, insbesondere einem Durchlichtbild, und zumindest einem optischen Bauteil (2) für eine Einrichtung zum Rundumzeigen eines Bildes über einen Winkel von mehr als 180°, mit mindestens einem an¬ treibbaren Rotationsteil (5) für die Aufnahme des bilderzeu¬ genden Mittels (3), der mindestens eine Lichtaustrittsfläche (6) aufweist und mit einer Mindestdrehzahl von 500 U/min ro¬ tierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Bauteil (2) so ausgelegt und angeordnet ist, dass die Licht¬ quelle (1 ) zumindest annähernd ins Unendliche abgebildet wird und in dem dabei erzeugbaren Licht-Strahlengang das bilderzeugende Mittel, insbesondere das Durchlichtbild (3a) - bevorzugt unter Vermeidung von grossflächigen Streuschei¬ ben, Streufolien etc. - angeordnet ist.2. Illumination arrangement with at least one light source (1), at least one image-generating means, in particular a transmitted light image, and at least one optical component (2) for a device for all-round display of an image over an angle of more than 180 °, with at least one drivable Rotating part (5) for receiving the imaging means (3), which has at least one light exit surface (6) and can be rotated at a minimum speed of 500 rpm, characterized in that the at least one component (2) is so It is designed and arranged that the light source (1) is imaged at least approximately to infinity and the image-generating means, in particular the transmitted light image (3a), in the light beam path that can be generated - preferably while avoiding large-area scattering discs, scattering foils, etc. - is arranged.
3. Beleuchtungsanordnung mit zumindest einer Lichtquelle (1 ), zumindest einem bilderzeugenden Mittel und mindestens einem optischen Bauteil (2) für eine Einrichtung zum Rundumzeigen zumindest einer Bildinformation über einen Winkel von mehr als 180°, mit mindestens einem antreibbaren Rotationsteil (5), der zumindest eine Lichtaustrittsfläche (6) aufweist und mit einer Mindestdrehzahl von 500 U/min rotierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle selbst das bil- derzeugende Mittel bildet und der Bauteil (2) so angeordnet und ausgelegt sind, dass das Licht der Lichtquelle (1) durch die Lichtaustrittsfläche ins zumindest annähernd Unendliche fokussierbar ist.3. Illumination arrangement with at least one light source (1), at least one image-generating means and at least one optical component (2) for a device for all-round display of at least one image information item over an angle of more than 180 °, with at least one drivable rotary part (5) which has at least one light exit surface (6) and can be rotated at a minimum speed of 500 rpm, characterized in that the light source itself forms the image-generating means and the component ( 2) are arranged and designed such that the light from the light source (1) can be focused through the light exit surface into at least approximately infinity.
4. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, dass der bzw. die Bauteile (2) zumin¬ dest teilweise anamorphotische Linsen und/oder zumindest eine Fresnellinse (2a) umfassen.4. Lighting arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the component or components (2) at least partially comprise anamorphic lenses and / or at least one Fresnel lens (2a).
5. Beieuchtungsanordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) so angeordnet und ausgelegt sind, dass sie zumindest einen telezentrischen Strahlengang (7) bilden, in dem vorzugsweise zumindest das bilderzeugende Minttel, insbesondere das Durchlichtbild (3), allenfalls aber auch Filter o.dgl. plazierbar sind, und/oder dass die Bauteile (2) zwischen der Lichtquelle (1) und dem Durchlichtbild (3) zumindest eine - gemessen an der Licht¬ austrittsfläche kleinflächige - Streuscheibe (2b) - vorzugs¬ weise mit Längs-Keulen-Streu-Charakteristik - und/oder zu- mindest ein Wärmeschutzfilter (2c) umfassen.5. illumination arrangement according to claim 1, 2 or 4, characterized in that the components (2) are arranged and designed such that they form at least one telecentric beam path (7), in which preferably at least the imaging medium, in particular the transmitted light image (3 ), but possibly also filters or the like. can be placed, and / or that the components (2) between the light source (1) and the transmitted light image (3) have at least one scattering disc (2b), measured with a small area on the light exit surface, preferably with longitudinal lobe scattering Characteristics - and / or include at least one heat protection filter (2c).
6. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquelle (1 ) auf einer Streuscheibe (2b) möglichst punkt- oder linienförmig bündelbar ist, und/ oder dass die Lichtquelle (1 ) einen streuenden Hüllkolben aufweist, und/oder dass der Streuscheibe (2b) oder dem Hüllkolben ein Kondensor (2d) nachgeschaltet ist.6. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, in particular according to claim 5, characterized in that the light from the light source (1) can be bundled as point or line as possible on a diffusing screen (2b), and / or that the light source (1) has a scattering envelope plunger, and / or that the diffuser (2b) or the envelope piston is followed by a condenser (2d).
7. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) zumindest einen Spiegel für das Umlenken der Lichtstrahlen (8) durch7. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the components (2) have at least one mirror for deflecting the light beams (8)
Ξ die Lichtaustrittsfläche (6) und/oder zumindest einen Hohl¬ spiegel (2f) für das Abbilden der Lichtquelle (1) im wesent¬ lichen auf sich selbst umfassen.Ξ essentially comprise the light exit surface (6) and / or at least one hollow mirror (2f) for imaging the light source (1) onto itself.
8. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) zumindest eine, dem bilderzeugenden Mittel (3) nachgeschaltete Bild¬ dreheinrichtung (2g), z.B. ein Doveprisma (2h), umfassen.8. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the components (2) have at least one image-turning device (2g) connected downstream of the image-generating means (3), e.g. a dove prism (2h).
9. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1a) mög¬ lichst punkt- oder linienförmig ausgebildet ist, oder dass die Lichtquelle (1b) eine Kondensoreinrichtung (9) aufweist, die ihr Licht kugel- oder zylinderschalenförmig auf einen möglichst kleinen Punkt oder eine möglichst kleine Linie fokussierbar macht, oder dass die Lichtquelle (1) - gegebe¬ nenfalls ein Laser (1c) mit nachgeschalteter Blende (2i) und/oder Streuscheibe (2b) - im Betrieb räumlich kohärentes Licht aussendet.9. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (1a) is formed as point or line as possible, or that the light source (1b) has a condenser device (9) which is spherical or makes it possible to focus in the shape of a cylindrical shell on a point or line as small as possible, or that the light source (1) - optionally a laser (1c) with a subsequent diaphragm (2i) and / or diffusing screen (2b) - emits spatially coherent light during operation .
10. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) vor und/ oder nach dem bilderzeugenden Mittel (3) zumindest eine, vorzugsweise verstellbare, Blende (2i) - vorzugsweise eine vertikale Schlitzblende - umfassen.10. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the components (2) before and / or after the imaging means (3) comprise at least one, preferably adjustable, diaphragm (2i) - preferably a vertical slit diaphragm.
11. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle bzw. bilderzeugendes Mittel ein Laser (1c) vorgesehen ist, dem eine Strahlablenk-Einheit (15) nachgeschaltet ist, die den Laserstrahl (12) mit hoher Fre¬ quenz - gegebenenfalls computergesteuert - in Form eines Schrift oder Zahlenbildes durch die Lichtaustrittsfläche - gegebenenfalls durch einen optischen Bauteil - ins Unendli- ehe oder vor den optischen Bauteilen auf eine Streuscheibe (2b) wirft, die ein Durchlichtbild ersetzt. (Fig.6)11. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, in particular according to claim 3, characterized in that a laser (1c) is provided as the light source or image-forming means, which is followed by a beam deflection unit (15) which transmits the laser beam (12 ) with high frequency - if necessary computer-controlled - in the form of a font or numerical image through the light exit surface - possibly through an optical component - throws in infinity or in front of the optical components onto a diffusing screen (2b) which replaces a transmitted light image. (Fig.6)
ER HE
12. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum um die Licht¬ quelle (1 ) - abgesehen von allfälligen Reflektoren für die Lichtquelle (1) - streuarm (mattschwarz) ausgebildet ist, und/oder dass zumindest ein Teil der optischen Bauteile (2) reflexionsmindernd ausgeführt ist.12. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the space around the light source (1) - apart from any reflectors for the light source (1) - is designed to be low-scatter (matt black), and / or that at least one Part of the optical components (2) is designed to reduce reflection.
13. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergrosserung des Lichtstrahlenganges oder Bildes ein faseroptischer Quer¬ schnittswandler vorgesehen ist.13. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a fiber-optic cross-section converter is provided to enlarge the light beam path or image.
14. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdunkelung von Rest- Streulicht als letzter, dem Betrachter zugewandter Bauteil (2) eine Jalousettenfolie vorgesehen ist.14. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a blind film is provided for darkening residual stray light as the last component (2) facing the viewer.
15. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) durch eine Kantenfläche mindestens einer Lichtleitfolie (19) ge¬ bildet wird, die im Raum hinter dem Bauteil (2) so angeord¬ net ist, dass von ihr aufgenommenes Umgebungslicht und oder Licht von ihr zugewandten weiteren Lichtquellen zumindest annähernd zylindermantelformig in Richtung des opischen Bau- teils (2) abgestrahlt wird. 15. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (1) is formed by an edge surface of at least one light-guiding film (19) which is arranged in the space behind the component (2) in such a way that ambient light received by it and or light from further light sources facing it is emitted at least approximately in the shape of a cylinder jacket in the direction of the opic component (2).
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