WO2001077580A1 - Optical assembly - Google Patents

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WO2001077580A1
WO2001077580A1 PCT/EP2001/003974 EP0103974W WO0177580A1 WO 2001077580 A1 WO2001077580 A1 WO 2001077580A1 EP 0103974 W EP0103974 W EP 0103974W WO 0177580 A1 WO0177580 A1 WO 0177580A1
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WO
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arrangement according
optical
light
optical arrangement
beam path
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Application number
PCT/EP2001/003974
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German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Wunsch
Wolfgang Krecker
Original Assignee
Globalmind Consumer Electronics Gmbh
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
Application filed by Globalmind Consumer Electronics Gmbh filed Critical Globalmind Consumer Electronics Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • F21V13/06Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors a reflector being rotatable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S10/00Lighting devices or systems producing a varying lighting effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/06Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of refractors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to an optical arrangement for generating moving light figures with at least one light source and at least one refraction, reflection and / or absorption body arranged in the beam path, which is set up for continuous movement relative to the beam path.
  • disco balls is a spherical body, the surface of which is covered with mirror pieces and which is rotatably suspended from the ceiling of a dance room and set up for a continuous, continuous rotational movement.
  • the sphere is illuminated by one or more light sources; a bundle of light reflected from a mirror piece is reflected back into the darkened room and creates a bright spot of light on the walls, floor or ceiling. These light spots move on regular orbits, namely projections of circular orbits onto the wall surfaces.
  • the light patterns created by disco balls have an irritating effect according to their purpose. The following factors contribute to this effect.
  • the generated light figures are bundled, ie small bright areas are embedded in large, essentially dark areas. The separation of the light from the dark areas is relatively sharp, so that there are hard contrast differences.
  • the light spots move on regular, defined paths. The movement is unsteady because a light spot disappears abruptly when the corresponding mirror piece migrates out of the light field of a radiation source.
  • the light pattern created by a disco ball is therefore unsuitable for relaxing the viewer.
  • An optical arrangement with a cylindrical optical converter is known (DE-A 196 02 616).
  • the optical converter consists of a bundle of optical fibers, the ends of which are arranged irregularly and twisted relative to one another.
  • the optical converter is set up for rotation about the cylinder axis and is arranged coaxially to the optical axis.
  • the light image generated is constant in itself and is spatially rotated.
  • the object of the present invention is to create an optical arrangement of the type mentioned at the outset, in which the light figures produced have an emotional, in particular relaxing effect on the viewer.
  • the refractive, reflection and / or absorption body has areas in the beam path with irregularly varying optical properties and is arranged in such a way that constantly changing areas with irregularly varying optical properties Properties of the beam path are captured.
  • light figures should be understood as generally as possible. It describes the imaging of a luminous flux generated by the optical arrangement on an arbitrarily shaped imaging surface. Arbitrary angular distributions of the light intensity are included.
  • Light source is any device for generating electromagnetic radiation in the visible spectral range regardless of the color spectrum, angle characteristics, coherence, polarization on or other light properties. All common commercial light sources are included, for example lasers, light emitting diodes, incandescent lamps, gas discharge lamps, etc.
  • An optical refractive body is an at least partially translucent body, the refractive index of which differs from that of the surrounding medium, generally air, and is therefore suitable for refraction of light rays entering and / or exiting through the surface of the body.
  • a reflection body is any body that is at least suitable for partial reflection of light rays incident on the surface.
  • An absorption body is suitable for weakening at least some of the light rays passing through it.
  • the beam path is the sum of the light beams emitted by the light source and passing through the optical arrangement from the light source to the imaging surface.
  • the areas provided according to the invention with spatially irregularly varying optical properties lead to an irregular change in direction and / or attenuation of individual partial beams in the beam path.
  • the angular distribution of the outgoing light intensity is changed in an irregular manner, which leads to irregular light structures in any imaging area.
  • the effect is essentially based on an irregular deflection of the outgoing versus the incoming light beams.
  • the light figures have areas of different brightness levels that are irregularly shaped.
  • the transitions between areas of different light intensity are often blurred and / or blurred, but there are also contoured transitions. Since, according to the invention, constantly changing areas with irregularly varying optical properties are detected by the beam path during operation, the light figures are constantly changing in an irregular manner. The light figures are changed fluently and expediently, avoiding discontinuities. The webs traversed by individual sub-structures with a constant change in shape are not regular. The overall impression is that of moving light curtains and / or streaks. Due to the fluently changing shapes, the light figures are aesthetically pleasing
  • the term "irregular" has special meaning in the context of the invention. On the one hand, it means that there is no regularity in the mathematical sense.
  • the invention differs from known arrangements for generating strictly geometric light figures, for example so-called Lissajous figures.
  • the irregularities should be of a random nature, so that the light structures preferably do not have a clearly recognizable shape. Such recognizable patterns would counteract the relaxation of the viewer, since they would encourage strenuous pattern recognition.
  • the invention differs significantly, for example, from film projection. In this case, images with a recognizable information content are stored in the optical medium (the film), while this does not apply to the optical body according to the invention.
  • the goal of film projection is to reproduce the stored information content as pristine as possible on a projection surface, for which purpose further focusing optical instruments (objective) are generally required.
  • the optical arrangement according to the invention differs, the purpose of which is not to provide an image of the. to produce optical body or parts thereof on a projection surface.
  • the invention can therefore dispense with the use of a lens.
  • a continuous movement takes essentially no interruption over a longer period of time.
  • the length of the period is determined by the length of time it takes a viewer to reach a state of relaxation and is usually at least a few minutes, preferably at least 5 minutes, more preferably at least 10 minutes.
  • the arrangement is therefore expediently set up for a continuous automatic movement over such a period.
  • the area with varying optical properties is that with a spatially irregularly varying refractive index or absorption coefficient
  • a reflection body it is areas with irregularly varying reflection coefficient.
  • they can be areas essentially inside the body.
  • refractive, reflecting and / or absorbing particles of different sizes and / or irregular shapes can be embedded in a transparent base body.
  • the use of an optical body with an irregularly structured surface is preferred. Such structuring can, for example can be achieved by filing.
  • the surface is corrugated or roughened, for example provided with irregular notches, grooves and / or other unevenness.
  • the production can also be carried out with the aid of casting, injection molding and other molding processes.
  • a crushing body can consist of plexiglass, rock crystal, glass or gel, for example.
  • a reflection body can consist of aluminum or another metal, for example. The use of any other materials is included.
  • a refractive and / or reflecting body is preferred over an absorbing body, which is necessarily accompanied by a weakening of the luminous efficiency.
  • a crushing body has the following
  • the light rays are refracted independently of one another both when entering and exiting the crushing body.
  • the double refraction with the help of a body increases the desired randomness of the optical effect of the body.
  • a compact, ie close to each other arrangement also leads to an increase in the detected solid angle, which can also contribute to increasing the light output.
  • the invention is explained in the following essentially on the basis of a crushing body with an irregularly structured surface. When using a reflection or absorption body or in the case of optically irregular areas inside the body, the explanations are to be applied analogously to the conditions then present.
  • the spatial variation of the optical properties can encompass an extensive scale range. A variation on a scale that is greater than the wavelength is required in order to achieve the effect according to the invention. Accordingly, the optical properties vary on a scale of more than 1 ⁇ m, preferably more than 10 ⁇ m. If the light source produces a directed light beam, the optical properties of the body preferably vary on a scale that is smaller than the diameter of the light beam. For example, when using lasers, the diameter of the light beam is usually in the range of 1 mm. In general, the optical properties preferably vary on a scale of less than 100 mm, preferably 10 mm, more preferably less than 5 mm and more preferably less than 2 mm.
  • the optical properties do not vary only on a fixed scale, for example of 1 mm, but over an extended scale range which comprises at least one order of magnitude, preferably several orders of magnitude.
  • a body is described, the surface of which is structured by driving wedge-shaped teeth with the tip first about 1 mm deep into the body surface.
  • This structuring is given on a scale of 1 mm, but the surface is smooth on a scale of 0.1 mm and below.
  • the structuring according to the invention preferably extends to a scale range from 1 ⁇ m to 1 mm, ie over three orders of magnitude. It speaks for the existence of a surface structuring according to the invention if such is present on a scale of 0.1 mm.
  • Claim 1 only requires that the optical body has areas with irregularly varying optical properties.
  • the success of the invention is greater, the greater the proportion of the light passing through the arrangement, which also passes through the areas with irregularly varying optical properties. This advantageously applies to at least 50%, preferably at least 75%, preferably essentially all of the light passing through the arrangement.
  • the body is set up for continuous rotation about a body's own axis, the incident light sweeping over the irregularly structured surface. It is a self-contained endless movement.
  • a rotationally symmetrical design will often be preferred so that uncontrolled beam deflections do not occur as a result of a deviation from the rotational symmetry and thus loss of light efficiency.
  • a cylindrical roller is particularly simple, but the invention is not restricted to such a shape. limits. Regardless of the specific shape of the body, an axis of rotation will in many cases be fixed relative to the beam path, without this necessarily being the case.
  • the axis of rotation is preferably oriented approximately perpendicular to the beam path; this is also not a necessary condition.
  • the continuous movement of the body can include moments of standstill, for example when a reversal point is reached during a back and forth movement. These reversal points can also be run continuously, for example with a harmonic movement. Discontinuities in movement, for example abrupt changes of direction, should preferably be avoided in order to obtain the impression of smooth transitions.
  • a drive provided for maintaining body movement is suitable for essentially smooth operation.
  • such a drive for example an electric motor, can cause the body to move automatically.
  • a drive using an electric motor can have electronic speed control, but this is not absolutely necessary.
  • the speed can thus be kept approximately constant. It can be advantageous to smoothly change the speed in an irregular manner in order to further increase the randomness of the movement.
  • the rotating speed of the rotating body is preferably slow so that the repetition rate of the patterns does not become too large.
  • the rotational speed of the body is accordingly preferably in the range from 1 to 10 revolutions per minute, preferably even less.
  • the body moves relative to the beam path. It is therefore not absolutely necessary for the body to move itself; it may also be possible that the sition of the body is fixed and instead the course of the beam path changes continuously, so that the radiation sweeps over the areas of the body with irregularly varying optical properties. This can be done, for example, by changing the beam path with the aid of a mirror.
  • the change in the orientation of the mirror means that constantly changing areas of the body are covered with irregularly varying optical properties.
  • the mirror movement can, for example, generate the pivoting of the mirror surface about an approximately parallel pivot axis. It can also involve a rotation of the mirror about an axis which has a directional component pointing perpendicular to the mirror surface; the mirror then wobbles. Other types of continuous mirror movement are conceivable.
  • the described use of a mirror and an irregularly structured body is basically only the spatial separation of the two essential functions, namely the movement and the irregular optical refraction / reflection / absorption. Movement of the irregularly structured optical body may be dispensed with. However, it is advantageous to provide an independent or coupled movement of the same in this case too. This in turn increases the randomness of the light figures generated and on the other hand reduces the repetition rate in the sequence of the light figures.
  • a second refraction, reflection and / or absorption body arranged in the beam path is provided, which also has areas with irregularly varying optical properties. This can be arranged upstream or downstream of the first optical body in the beam path. Due to the repeated refraction / reflection / absorption of the loan In the second optical body, the randomness in the shape and movement of the light figures is further increased and, in turn, the repetition rate in the sequence of the light figures is reduced.
  • the second optical body is also preferably set up to move relative to the beam path.
  • the variation of the optical properties of one of the two bodies is advantageously coarser than that of the other body in order to bring about a mixture of different effects. It can be advantageous to arrange the coarser structured body in the beam path than the finer structured body. If, for example, the upstream body is structured with the aid of comparatively deep grooves, this predominantly ensures that the light beam is deflected, large angular ranges being covered, that is to say the creation of one or more changing preferred directions.
  • the subordinate irregularly structured body can then mainly have the function of widening the luminous flux with the formation of irregular light figures. However, the reverse arrangement of fine and coarser structured body is also included.
  • Both bodies are preferably set up for a continuous rotation about a body's own axis.
  • the two axes of rotation are then arranged approximately parallel to one another, so that they can be operated, for example, with the aid of a coupling belt by a common drive.
  • the gear ratio is preferably not in a ratio smaller than whole
  • Different light sources of different colors which move in different ways, are superimposed on light sources assigned to different optical bodies according to the invention which are arranged in parallel in the beam path.
  • any arrangement of optical bodies according to the invention is included in series and / or parallel in the beam path.
  • several optical bodies can be operated with the aid of one drive, but several independent drives can also be provided.
  • Color effects can optionally also be achieved by using a white light source using diffraction effects. It is also possible to color a crushing body, for example, it being possible in particular to provide regions of different colors. The blackening of areas of the crushing body or its surface is also included, so that extensive light absorption is achieved. By combining absorption effects with optical refraction, color effects can be achieved in a simple manner.
  • FIG. 1 Top view of an optical arrangement according to the invention with a crushing body; Fig. 2. Side view of Fig. 1; Fig. 3. Top view of an optical arrangement according to the invention with two crushing bodies; and
  • FIG. 4 Top view of an optical arrangement according to the invention with a crushing body and an upstream mirror body.
  • a laser 2 (alternatively a light-emitting diode) for generating a light beam 3 is accommodated in a housing 1.
  • the power supply can take place via an external supply line or, for example, a battery housed in the housing.
  • the light bundle 3 completely strikes the surface of a roller body 4 made of plexiglass with a diameter of approximately 10 mm and a length of approximately 40 mm.
  • the outer surface of the cylindrical roller body 4 is irregularly structured in a region 5, for example with the aid of a file, and then finely polished.
  • the irregularity of the structures relate to a scale range from 1 ⁇ m to 1 mm. In particular, the average depth of the notches is in the range of 1 mm.
  • the structuring is irregular, i.e. without a recognizable pattern and essentially randomly distributed over the outer surface of the roller body 4.
  • the light rays forming the light bundle 3 are broken in an irregular manner when they enter the roller body 4, which results in a deflection or change in the angle of the light beam in question, depending on the orientation of the corresponding surface piece. On the one hand, this causes a randomness in the angular distribution of the luminous flux passing through the roller body, and on the other hand also an overall expansion of the total intensity, as indicated by the dashed lines. The widening takes place in a plane parallel to the irradiated surface area 6 of the roller body 4. The light rays pass through the transparent roller body 4 and occur approximately opposite one another under The refraction on the irregularly structured surface results from this.
  • the dashed lines in FIGS. 1 to 4 are envelopes of the beam path. It is not sharp
  • the roller body 4 is approximately rotationally symmetrical and is around the dot-dash line with the aid of a drive, not shown Rotation axis A rotates at a speed in the order of one revolution per minute.
  • the axis of rotation A is oriented approximately perpendicular to the direction of the incoming light beam 3.
  • Bundle of light 3 the irregularly structured surface 5 of the roller body 4.
  • the movements are fluid.
  • the structured surface of the roller body 4 is finely polished in order to prevent light rays from jumping due to defects.
  • the drive which generates the rotation of the roller body 4 is designed without jerking.
  • the light figures are repeated after one rotation of the roller body 4.
  • This high repetition rate is in one of the advantageous embodiments from FIGS. 4 reduced.
  • a second plexiglass roller body 4 ′ is arranged in the beam path behind the first roller body 4 in FIG. 3. Its part of the surface 5 'located in the beam path is also irregularly structured, which causes a repeated irregular refraction of the light beams both when entering the roller body 4' and when exiting therefrom. In this way, the randomness of the light figures shown on the screen 8 increases again.
  • the structuring of the first roller body 4 is coarser (average depth of the structures 1 mm) compared to that of the second roller body 4 '
  • the first roller body 4 tends to have a positioning function, that is to say the incoming light bundle 3 has on average one or more changing preferred directions within the beam path 9. ben, while the second roller 4 'tends to have the function of causing a flat, randomly distributed expansion of the luminous flux.
  • these functions cannot be separated clearly. 3, the rollers 4 and 4 'could also be interchanged.
  • the axes of rotation A and A 'of the two roller bodies 4 and 4' are arranged approximately parallel to one another. They are connected to one another via a coupling belt (not shown) and are set in rotation by a common drive.
  • the speed of rotation is in a ratio that does not correspond to a ratio of small integers. This means that the light figures do not repeat themselves after just a few revolutions of a roller body. The repetition rate can be many times lower than in the simple arrangement according to FIGS. 1 and 2.
  • the second roller body 4 ' is located close to the first roller body 4 in order to detect the major part of the luminous flux emerging from it and thus the improve total light output.
  • a rotatable mirror 10 is arranged in the beam path between the light source 2 and the roller body 4.

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Abstract

The invention relates to an optical assembly for creating mobile light images, comprising at least one light-source (2) and at least one refractive, reflective and/or absorptive body (4) which is designed to be in constant motion in relation to the optical path. Said assembly is characterized in that the body (4) has areas (5) which are located in the optical path and comprise optical characteristics that vary in an irregular manner and is positioned in such a way, that during its operation constantly changing areas (5) with optical characteristics that vary in an irregular manner are captured by the optical path.

Description

Optische Anordnung Optical arrangement
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur Erzeugung bewegter Lichtfiguren mit mindestens einer Lichtquelle und mindestens einem im Strahlengang angeordneten Brech-, Reflexions- und/oder Absorptionskörper, der zu einer fortlaufenden Bewegung relativ zum Strahlengang eingerichtet ist.The invention relates to an optical arrangement for generating moving light figures with at least one light source and at least one refraction, reflection and / or absorption body arranged in the beam path, which is set up for continuous movement relative to the beam path.
Aus offenkundiger Vorbenutzung ist die Verwendung sogenannter "Disco-Kugeln" bekannt. Dabei handelt es sich um einen kugelförmigen Körper, dessen Oberfläche mit Spiegelstückchen besetzt ist und der an der Decke eines Tanzraumes drehbar aufgehängt und zu einer fortlaufenden kontinuierlichen Rotati- onsbewegung eingerichtet ist. Die Kugel wird von einer oder mehreren Lichtquellen bestrahlt; ein jeweils von einem Spiegelstückchen reflektiertes Lichtbündel wird in den verdunkelten Raum zurückgeworfen und erzeugt an den Wänden, dem Boden oder der Decke einen hellen Lichtfleck. Diese Lichtflecken bewegen sich auf regelmäßigen Bahnen, nämlich Projektionen von Kreisbahnen auf die Wandflächen.The use of so-called "disco balls" is known from prior public use. It is a spherical body, the surface of which is covered with mirror pieces and which is rotatably suspended from the ceiling of a dance room and set up for a continuous, continuous rotational movement. The sphere is illuminated by one or more light sources; a bundle of light reflected from a mirror piece is reflected back into the darkened room and creates a bright spot of light on the walls, floor or ceiling. These light spots move on regular orbits, namely projections of circular orbits onto the wall surfaces.
Die von Disco-Kugeln erzeugten Lichtmuster haben ihrem Zweck entsprechend eine aufreizende Wirkung. Folgende Faktoren tra- gen zu dieser Wirkung bei. Die erzeugten Lichtfiguren sind gebündelt, d.h. kleine helle Bereiche sind in große, im wesentlichen dunkle Bereiche eingebettet. Die Trennung der hellen von den dunklen Bereichen ist relativ scharf, so daß harte Kontrastunterschiede entstehen. Die Lichtflecken bewegen sich auf regelmäßigen, definierten Bahnen. Die Bewegung verläuft unstetig, da ein Lichtfleck abrupt verschwindet, wenn das entsprechende Spiegelstückchen aus dem Lichtfeld einer Bestrahlungsquelle herauswandert. Das von einer Disco-Kugel erzeugte Lichtmuster ist daher ungeeignet, um eine Entspan- nung des Betrachters zu bewirken. Es ist eine optische Anordnung mit einem zylinderförmigen optischen Wandler bekannt (DE-A 196 02 616). Der optische Wandler besteht aus einem Bündel optischer Fasern, deren Enden unregelmäßig und gegeneinander verdreht angeordnet sind. Der optische Wandler ist zur Drehung um die Zylinderachse eingerichtet und koaxial zur optischen Achse angeordnet. Das erzeugte Lichtbild ist in sich konstant und wird räumlich gedreht.The light patterns created by disco balls have an irritating effect according to their purpose. The following factors contribute to this effect. The generated light figures are bundled, ie small bright areas are embedded in large, essentially dark areas. The separation of the light from the dark areas is relatively sharp, so that there are hard contrast differences. The light spots move on regular, defined paths. The movement is unsteady because a light spot disappears abruptly when the corresponding mirror piece migrates out of the light field of a radiation source. The light pattern created by a disco ball is therefore unsuitable for relaxing the viewer. An optical arrangement with a cylindrical optical converter is known (DE-A 196 02 616). The optical converter consists of a bundle of optical fibers, the ends of which are arranged irregularly and twisted relative to one another. The optical converter is set up for rotation about the cylinder axis and is arranged coaxially to the optical axis. The light image generated is constant in itself and is spatially rotated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die erzeugten Lichtfiguren eine emotionale, insbesondere entspannende Wirkung beim Betrachter hervorrufen.The object of the present invention is to create an optical arrangement of the type mentioned at the outset, in which the light figures produced have an emotional, in particular relaxing effect on the viewer.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Demnach weist der Brech-, Reflexions- und/oder Absorptionskörper im Strahlengang befindliche Bereiche mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaf- ten auf und ist so angeordnet, daß ständig wechselnde Bereiche mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften vom Strahlengang erfaßt sind.The invention solves the problem by the characterizing features of claim 1. Accordingly, the refractive, reflection and / or absorption body has areas in the beam path with irregularly varying optical properties and is arranged in such a way that constantly changing areas with irregularly varying optical properties Properties of the beam path are captured.
Zunächst seien einige der verwendeten Begriffe erläutert,First, some of the terms used are explained,
Der Begriff "Lichtfiguren" ist möglichst allgemein zu verstehen. Er bezeichnet die Abbildung eines von der optischen Anordnung erzeugten Lichtstromes auf einer beliebig geformten Abbildungsfläche. Umfaßt sind beliebige Winkelverteilungen der Lichtintensität.The term "light figures" should be understood as generally as possible. It describes the imaging of a luminous flux generated by the optical arrangement on an arbitrarily shaped imaging surface. Arbitrary angular distributions of the light intensity are included.
Lichtquelle ist jede Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Spektralbereich unabhängig vom Farbspektrum, Winkelcharakteristik, Kohärenz, Polarisati- on oder anderen Lichteigenschaften. Umfaßt sind alle gängigen kommerziellen Lichtquellen, beispielsweise Laser, Leuchtdioden, Glühlampen, Gasentladungslampen usw.Light source is any device for generating electromagnetic radiation in the visible spectral range regardless of the color spectrum, angle characteristics, coherence, polarization on or other light properties. All common commercial light sources are included, for example lasers, light emitting diodes, incandescent lamps, gas discharge lamps, etc.
Ein optischer Brechkörper ist ein mindestens teilweise lichtdurchlässiger Körper, dessen Brechzahl von derjenigen des umgebenden Mediums, in der Regel Luft, abweicht und somit zu einer Brechung von durch die Oberfläche des Körpers ein- und/oder austretenden Lichtstrahlen geeignet ist. Reflexions- körper ist jeder Körper, der mindestens zur Teilreflexion auf die Oberfläche einfallender Lichtstrahlen geeignet ist. Ein Absorptionskörper ist zur Abschwächung mindestens eines Teils der durch ihn hindurchtretenden Lichtstrahlen geeignet. Bei dem optischen Körper der Erfindung kann ein beliebiges Ver- hältnis von Brech-, Reflexions- und/oder Absorptionsvermögen vorliegen, das ggf. auch räumlich variieren kann.An optical refractive body is an at least partially translucent body, the refractive index of which differs from that of the surrounding medium, generally air, and is therefore suitable for refraction of light rays entering and / or exiting through the surface of the body. A reflection body is any body that is at least suitable for partial reflection of light rays incident on the surface. An absorption body is suitable for weakening at least some of the light rays passing through it. In the optical body of the invention, there can be any ratio of refractive power, reflective power and / or absorption power, which may also vary spatially.
Der Strahlengang ist die Summe der von der Lichtquelle ausgesandten, die optische Anordnung von der Lichtquelle bis zur Abbildungsfläche durchlaufenden Lichtstrahlen.The beam path is the sum of the light beams emitted by the light source and passing through the optical arrangement from the light source to the imaging surface.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Bereiche mit räumlich unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften führen zu einer unregelmäßigen Richtungsänderung und/oder Abschwächung ein- zelner Teilstrahlen im Strahlengang. Insgesamt wird dadurch die Winkelverteilung der auslaufenden Lichtintensität in unregelmäßiger Weise verändert, was zu unregelmäßigen Lichtgebilden in einer beliebigen Abbildungsfläche führt. Bei einer unregelmäßigen Brechung/Reflexion des Lichts beruht der Ef- fekt im wesentlichen auf einer unregelmäßigen Ablenkung der auslaufenden gegenüber der einlaufenden Lichtstrahlen. Daneben kommt es meist zu einer Aufweitung oder Auffächerung der auslaufenden Lichtstrahlen im Gegensatz zum einlaufenden Lichtbündel in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zum Strahlengang. Die Lichtfiguren weisen Bereiche unterschiedlichster Helligkeitsstufen auf, die unregelmäßig geformt sind. Die Übergänge zwischen Bereichen unterschiedlicher Lichtintensität sind häufig unscharf und/oder fließend, je- doch treten auch konturierte Übergänge auf. Da erfindungsgemäß im Betrieb ständig wechselnde Bereiche mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften vom Strahlengang erfaßt sind, verändern sich die Lichtfiguren ständig in unregelmäßiger Weise. Die Veränderung der Lichtfiguren erfolgt fließend und zweckmäßigerweise unter Vermeidung von Unstetigkeiten. Die von einzelnen Teilgebilden unter ständiger Formänderung durchlaufenen Bahnen weisen keine Regelmäßigkeit auf. Der Eindruck ist insgesamt der von sich bewegenden Lichtschleiern und/oder -schlieren. Aufgrund der sich fließend ändernden Formen rufen die Lichtfiguren einen ästhetisch angenehmenThe areas provided according to the invention with spatially irregularly varying optical properties lead to an irregular change in direction and / or attenuation of individual partial beams in the beam path. Overall, the angular distribution of the outgoing light intensity is changed in an irregular manner, which leads to irregular light structures in any imaging area. In the event of an irregular refraction / reflection of the light, the effect is essentially based on an irregular deflection of the outgoing versus the incoming light beams. In addition, there is usually a widening or fanning out of the outgoing light beams in contrast to the incoming light beam in a plane essentially perpendicular to the Beam path. The light figures have areas of different brightness levels that are irregularly shaped. The transitions between areas of different light intensity are often blurred and / or blurred, but there are also contoured transitions. Since, according to the invention, constantly changing areas with irregularly varying optical properties are detected by the beam path during operation, the light figures are constantly changing in an irregular manner. The light figures are changed fluently and expediently, avoiding discontinuities. The webs traversed by individual sub-structures with a constant change in shape are not regular. The overall impression is that of moving light curtains and / or streaks. Due to the fluently changing shapes, the light figures are aesthetically pleasing
Eindruck hervor und wirken entspannend. Auch eine anregende Wirkung ist möglich, so daß allgemein von der Erzeugung einer "emotionalen Wirkung" gesprochen werden kann.Impression and have a relaxing effect. A stimulating effect is also possible, so that one can generally speak of the generation of an “emotional effect”.
Dem Begriff "unregelmäßig" kommt im Rahmen der Erfindung eine besondere Bedeutung zu. Er bedeutet einerseits, daß keine Regelmäßigkeit im mathematischen Sinne vorliegt. Die Erfindung unterscheidet sich darin von bekannten Anordnungen zur Erzeugung streng geometrischer Lichtfiguren, beispielsweise soge- nannter Lissajous-Figuren. Darüber hinaus sollen die Unregelmäßigkeiten zufälliger Natur sein, so daß die Lichtgebilde vorzugsweise keine klar erkennbare Gestalt aufweisen. Derartige erkennbare Muster würden der Entspannung des Betrachters entgegenwirken, da sie zu einer anstrengenden Mustererken- nungstätigkeit anregen würden. Hierin unterscheidet sich die Erfindung wesentlich beispielsweise von der Filmprojektion. Bei dieser sind im optischen Medium (dem Film) Bilder mit einem erkennbaren Informationsgehalt gespeichert, während dies auf den erfindungsgemäßen optischen Körper nicht zutrifft. Bei der Filmprojektion ist das Ziel, den gespeicherten Informationsgehalt möglichst unverfälscht auf eine Projektionsfläche abzubilden, wozu in der Regel weitere fokussierende optische Instrumente (Objektiv) benötigt werden. Auch hierin unterscheidet sich die erfindungsgemäße optische Anordnung, deren Sinn nicht darin besteht, ein Bild des . optischen Körpers oder von Teilen davon auf einer Projektionsfläche zu erzeugen. Auf die Verwendung eines Objektivs kann die Erfindung daher verzichten.The term "irregular" has special meaning in the context of the invention. On the one hand, it means that there is no regularity in the mathematical sense. The invention differs from known arrangements for generating strictly geometric light figures, for example so-called Lissajous figures. In addition, the irregularities should be of a random nature, so that the light structures preferably do not have a clearly recognizable shape. Such recognizable patterns would counteract the relaxation of the viewer, since they would encourage strenuous pattern recognition. In this, the invention differs significantly, for example, from film projection. In this case, images with a recognizable information content are stored in the optical medium (the film), while this does not apply to the optical body according to the invention. The goal of film projection is to reproduce the stored information content as pristine as possible on a projection surface, for which purpose further focusing optical instruments (objective) are generally required. Here too the optical arrangement according to the invention differs, the purpose of which is not to provide an image of the. to produce optical body or parts thereof on a projection surface. The invention can therefore dispense with the use of a lens.
Eine fortlaufende Bewegung dauert über einen längeren Zeitraum im wesentlichen ohne Unterbrechung. Die Länge des Zeitraums ist von der Zeitdauer bestimmt, die ein Betrachter bis zum Erreichen eines Entspannungszustandes benötigt und be- trägt in der Regel mindestens einige Minuten, vorzugsweise mindestens 5 Minuten, weiter vorzugsweise mindestens 10 Minuten. Die Anordnung ist also zweckmäßigerweise zu einer fortlaufenden selbsttätigen Bewegung über einen solchen Zeitraum eingerichtet.A continuous movement takes essentially no interruption over a longer period of time. The length of the period is determined by the length of time it takes a viewer to reach a state of relaxation and is usually at least a few minutes, preferably at least 5 minutes, more preferably at least 10 minutes. The arrangement is therefore expediently set up for a continuous automatic movement over such a period.
Bei einem Brech- bzw. Absorptionskörper handelt es sich bei dem Bereich mit variierenden optischen Eigenschaften um solche mit räumlich unregelmäßig variierendem Brechungsindex bzw. Absorptionskoeffizienten, bei einem Reflexionskörper um Bereiche mit unregelmäßig variierendem Reflexionskoeffizienten. Im allgemeinen kann eine Mischung aus allen drei Effekten vorliegen. Es kann sich einerseits um Bereiche im wesentlichen im Inneren des Körpers handeln. Dazu können beispielsweise in einem transparenten Grundkörper brechende, reflek- tierende und/oder absorbierende Partikel ggf. unterschiedlicher Größe und/oder unregelmäßiger Formung eingelagert sein. Hinsichtlich der Herstellbarkeit ist die Verwendung eines optischen Körpers mit unregelmäßig strukturierter Oberfläche zu bevorzugen. Eine derartige Strukturierung kann beispielsweise durch Feilen erzielt werden. Im allgemeinen ist die Oberfläche geriffelt oder aufgerauht, beispielsweise mit unregelmäßigen Einkerbungen, Riefen und/oder anderen Unebenheiten versehen. Die Herstellung kann auch mit Hilfe von Guß-, Spritz- und anderen Formungsverfahen erfolgen. Ein Brechkörper kann beispielsweise aus Plexiglas, Bergkristall, Glas oder Gel bestehen. Ein Reflexionskörper kann beispielsweise aus Aluminium oder einem anderen Metall bestehen. Die Verwendung beliebiger anderer Materialien ist eingeschlossen.In the case of a refractive or absorption body, the area with varying optical properties is that with a spatially irregularly varying refractive index or absorption coefficient, in the case of a reflection body it is areas with irregularly varying reflection coefficient. In general, there can be a mixture of all three effects. On the one hand, they can be areas essentially inside the body. For this purpose, for example, refractive, reflecting and / or absorbing particles of different sizes and / or irregular shapes can be embedded in a transparent base body. In terms of manufacturability, the use of an optical body with an irregularly structured surface is preferred. Such structuring can, for example can be achieved by filing. In general, the surface is corrugated or roughened, for example provided with irregular notches, grooves and / or other unevenness. The production can also be carried out with the aid of casting, injection molding and other molding processes. A crushing body can consist of plexiglass, rock crystal, glass or gel, for example. A reflection body can consist of aluminum or another metal, for example. The use of any other materials is included.
Im Hinblick auf die totale Lichtausbeute ist ein Brech- und/oder Reflexionskörper gegenüber einem Absorptionskörper bevorzugt, mit dem notwendigerweise eine Schwächung der Lichtausbeute einhergeht. Gegenüber einem Reflexionskörper wiederum weist die Verwendung eines Brechkörpers folgendeWith regard to the total luminous efficiency, a refractive and / or reflecting body is preferred over an absorbing body, which is necessarily accompanied by a weakening of the luminous efficiency. In contrast to a reflection body, the use of a crushing body has the following
Vorzüge auf. Die Lichtstrahlen werden sowohl beim Eintreten in den Brechkörper als auch beim Austreten daraus unabhängig voneinander gebrochen. Die zweimalige Brechung mit Hilfe eines Körpers führt zu einer Erhöhung der gewünschten Zufällig- keit der optischen Wirkung des Körpers. Weiterhin liegt bei der Verwendung eines Brechkörpers häufig insgesamt ein Strahlengang vor, der im wesentlichen in eine Richtung verläuft, was eine kompakte Anordnung der optischen Elemente ermöglicht. Eine kompakte, d.h. nahe beieinanderliegende Anordnung führt ebenfalls zu einer Erhöhung des erfaßten Raumwinkels, was ebenfalls zur Steigerung der Lichtausbeute beitragen kann. Die Erfindung wird im folgenden im wesentlichen anhand eines Brechkörpers mit unregelmäßig strukturierter Oberfläche erläutert. Die Erläuterungen sind bei Verwendung eines Refle- xions- oder Absorptionskörpers oder bei optisch unregelmäßigen Bereichen im Körperinnern sinngemäß auf die dann vorliegenden Verhältnisse zu übertragen. Die räumliche Variation der optischen Eigenschaften kann einen ausgedehnten Skalenbereich umfassen. Eine Variation auf einer Skala, die größer ist als die Wellenlänge, ist erforderlich, um die erfindungsgemäße Wirkung zu erzielen. Die op- tischen Eigenschaften variieren demnach auf einer Skala von mehr als 1 μ , vorzugsweise von mehr als 10 μm. Falls die Lichtquelle ein gerichtetes Lichtbündel erzeugt, variieren die optischen Eigenschaften des Körpers vorzugsweise auf einer Skala, die kleiner ist als der Durchmesser des Lichtbün- dels. Beispielsweise liegt bei der Verwendung von Lasern der Durchmesser des Lichtbündels gewöhnlich im Bereich von 1 mm. Im allgemeinen variieren die optischen Eigenschaften vorzugsweise auf einer Skala von weniger als 100 mm, vorzugsweise 10mm, weiter vorzugsweise weniger als 5 mm und weiter vor- zugsweise weniger als 2 mm.Benefits on. The light rays are refracted independently of one another both when entering and exiting the crushing body. The double refraction with the help of a body increases the desired randomness of the optical effect of the body. Furthermore, when a crushing body is used, there is often a total of one beam path which essentially runs in one direction, which enables a compact arrangement of the optical elements. A compact, ie close to each other arrangement also leads to an increase in the detected solid angle, which can also contribute to increasing the light output. The invention is explained in the following essentially on the basis of a crushing body with an irregularly structured surface. When using a reflection or absorption body or in the case of optically irregular areas inside the body, the explanations are to be applied analogously to the conditions then present. The spatial variation of the optical properties can encompass an extensive scale range. A variation on a scale that is greater than the wavelength is required in order to achieve the effect according to the invention. Accordingly, the optical properties vary on a scale of more than 1 μm, preferably more than 10 μm. If the light source produces a directed light beam, the optical properties of the body preferably vary on a scale that is smaller than the diameter of the light beam. For example, when using lasers, the diameter of the light beam is usually in the range of 1 mm. In general, the optical properties preferably vary on a scale of less than 100 mm, preferably 10 mm, more preferably less than 5 mm and more preferably less than 2 mm.
Es ist vorteilhaft, wenn die optischen Eigenschaften nicht lediglich auf einer festgelegten Skala, beispielsweise von 1 mm, variieren, sondern über einen ausgedehnten Skalenbe- reich, der mindestens eine Größenordnung, vorzugsweise mehrere Größenordnungen umfaßt. Zur Gegenüberstellung sei ein Körper beschrieben, dessen Oberfläche strukturiert wird, indem keilförmige Zähne mit der Spitze voran etwa 1 mm tief in die Körperoberfläche eingetrieben werden. Diese Strukturierung ist auf einer Skala von 1 mm gegeben, jedoch ist die Oberfläche glatt auf einer Skala von 0.1 mm und darunter. Im Gegensatz dazu erstreckt sich die erfindungsgemäße Strukturierung vorzugsweise auf einen Skalenbereich von 1 μm bis 1 mm, d.h. über drei Größenordnungen. Es spricht für das Vorliegen einer erfindungsgemäßen Oberflächenstrukturierung, wenn eine solche auf einer Skala von 0.1 mm vorliegt. Dies bedeutet nicht, daß nicht gleichzeitig eine Strukturierung auf einer Skala von beispielsweise 1 mm vorliegen könnte. Das genannte Merkmal bedeutet lediglich, daß bei einer Messung beispielsweise der Strukturierungstiefe entlang der Oberfläche in Schritten von 0.1 mm lokal ein unregelmäßiger Verlauf der Meßkurve beobachtet wird. Lokal bedeutet dabei einen Bereich, der sich über einige Meßpunkte erstreckt.It is advantageous if the optical properties do not vary only on a fixed scale, for example of 1 mm, but over an extended scale range which comprises at least one order of magnitude, preferably several orders of magnitude. For comparison, a body is described, the surface of which is structured by driving wedge-shaped teeth with the tip first about 1 mm deep into the body surface. This structuring is given on a scale of 1 mm, but the surface is smooth on a scale of 0.1 mm and below. In contrast to this, the structuring according to the invention preferably extends to a scale range from 1 μm to 1 mm, ie over three orders of magnitude. It speaks for the existence of a surface structuring according to the invention if such is present on a scale of 0.1 mm. This does not mean that structuring on a scale of, for example, 1 mm could not be present at the same time. The feature just mentioned means that, for example, when measuring Structuring depth along the surface in steps of 0.1 mm locally an irregular course of the measurement curve is observed. Local means an area that extends over several measuring points.
Es ist unschädlich, wenn die Oberfläche im Anschluß an die Strukturierung eine Feinbearbeitung erfährt, so daß die Rauhtiefe geringer als beispielsweise 1 μm oder 10 μm ist. Dadurch werden die Strukturen auf einer größeren Skala nicht beeinträchtigt. Eine abschließende Feinbearbeitung ist sogar vorteilhaft, da auf diese Weise Störstellen an der Oberfläche beseitigt werden, welche zu Diskontinuitäten in der Bewegung der Lichtgebilde führen können.It is harmless if the surface undergoes finishing after the structuring, so that the roughness depth is less than 1 μm or 10 μm, for example. This does not affect the structures on a larger scale. A final fine machining is even advantageous, since in this way imperfections on the surface are eliminated, which can lead to discontinuities in the movement of the light structures.
Anspruch 1 fordert lediglich, daß der optische Körper Bereiche mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften aufweist. Im allgemeinen ist der Erfolg der Erfindung umso größer, je größer der Anteil des die Anordnung durchlaufenden Lichtes ist, das auch die Bereiche mit unregelmäßig variie- renden optischen Eigenschaften durchläuft. Vorteilhafterweise trifft dies auf mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75%, vorzugsweise im wesentlichen das gesamte die Anordnung durchlaufende Licht zu.Claim 1 only requires that the optical body has areas with irregularly varying optical properties. In general, the success of the invention is greater, the greater the proportion of the light passing through the arrangement, which also passes through the areas with irregularly varying optical properties. This advantageously applies to at least 50%, preferably at least 75%, preferably essentially all of the light passing through the arrangement.
In einer besonders einfachen Anordnung ist der Körper zu einer kontinuierlichen Rotation um eine körpereigene Achse eingerichtet, wobei das einfallende Licht die unregelmäßig strukturierte Oberfläche überstreicht. Es handelt sich dabei um eine in sich geschlossene Endlosbewegung. Häufig wird eine rotationssymmetrische Ausführung zu bevorzugen sein, damit es nicht zu unkontrollierten Strahlablenkungen infolge einer Abweichung von der Rotationssymmetrie und damit zu Lichtausbeuteverlusten kommt. Besonders einfach ist eine zylinderförmige Walze, doch ist die Erfindung nicht auf eine solche Form be- schränkt. Unabhängig von der spezifischen Form des Körpers wird eine Rotationsachse in vielen Fällen relativ zum Strahlengang festgelegt sein, ohne daß dies notwendigerweise der Fall wäre. Die Rotationsachse ist vorzugsweise etwa senkrecht zum Strahlengang orientiert; auch dies ist keine notwendige Bedingung.In a particularly simple arrangement, the body is set up for continuous rotation about a body's own axis, the incident light sweeping over the irregularly structured surface. It is a self-contained endless movement. A rotationally symmetrical design will often be preferred so that uncontrolled beam deflections do not occur as a result of a deviation from the rotational symmetry and thus loss of light efficiency. A cylindrical roller is particularly simple, but the invention is not restricted to such a shape. limits. Regardless of the specific shape of the body, an axis of rotation will in many cases be fixed relative to the beam path, without this necessarily being the case. The axis of rotation is preferably oriented approximately perpendicular to the beam path; this is also not a necessary condition.
Die fortlaufende Bewegung des Körpers kann Momente des Stillstands umfassen, beispielsweise beim Erreichen eines Umkehr- punkts bei einer Hin- und Herbewegung. Diese Umkehrpunkte können auch stetig durchlaufen werden, beispielsweise bei einer harmonischen Bewegung. Unstetigkeiten in der Bewegung, beispielsweise abrupte Richtungswechsel, sind vorzugsweise zu vermeiden, um den Eindruck fließender Übergänge zu erhalten. Aus diesem Grund ist ein für die Aufrechterhaltung der Körperbewegung vorgesehener Antrieb zum im wesentlichen ruckelfreien Betrieb geeignet. In der Regel kann mit Hilfe eines solchen Antriebs, beispielsweise einem Elektromotor, eine selbsttätige Bewegung des Körpers bewirkt werden. Ein Antrieb mit Hilfe eines Elektromotors kann eine elektronische Drehzahlregelung aufweisen, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Damit kann beispielsweise die Geschwindigkeit etwa konstant gehalten werden. Es kann vorteilhaft sein, die Geschwindigkeit in unregelmäßiger Weise fließend zu verändern, um auf diese Weise die Zufälligkeit der Bewegung noch zu vergrößern. Die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Körpers ist vorzugsweise gering, so daß die Wiederholungsrate der Muster nicht zu groß wird. Die Rotationsgeschwindigkeit des Körpers liegt demnach vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Umdrehun- gen pro Minute, vorzugsweise noch darunter.The continuous movement of the body can include moments of standstill, for example when a reversal point is reached during a back and forth movement. These reversal points can also be run continuously, for example with a harmonic movement. Discontinuities in movement, for example abrupt changes of direction, should preferably be avoided in order to obtain the impression of smooth transitions. For this reason, a drive provided for maintaining body movement is suitable for essentially smooth operation. As a rule, such a drive, for example an electric motor, can cause the body to move automatically. A drive using an electric motor can have electronic speed control, but this is not absolutely necessary. For example, the speed can thus be kept approximately constant. It can be advantageous to smoothly change the speed in an irregular manner in order to further increase the randomness of the movement. The rotating speed of the rotating body is preferably slow so that the repetition rate of the patterns does not become too large. The rotational speed of the body is accordingly preferably in the range from 1 to 10 revolutions per minute, preferably even less.
Die Bewegung des Körpers erfolgt relativ zum Strahlengang. Es ist daher nicht unbedingt notwendig, daß der Körper eine Eigenbewegung vollzieht; es kann auch möglich sein, daß die Po- sition des Körpers festliegt und statt dessen sich der Verlauf des Strahlengangs fortlaufend ändert, so daß die Strahlung die Bereiche des Körpers mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften überstreicht. Dies kann beispielswei- se durch Veränderung des Strahlengangs mit Hilfe eines Spiegels geschehen. Die Veränderung der Spiegelorientierung führt dazu, daß ständig wechselnde Bereiche des Körpers mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften überstrichen werden. Die Spiegelbewegung kann beispielsweise die Schwen- kung der Spiegelfläche um eine etwa parallel dazu verlaufende Schwenkachse erzeugt werden. Es kann sich auch um eine Drehung des Spiegels um eine Achse handeln, die eine senkrecht zur Spiegelfläche weisende Richtungskomponente besitzt; der Spiegel vollführt dann eine Taumelbewegung. Andere Arten der fortlaufenden Spiegelbewegung sind denkbar. Bei der geschilderten Verwendung eines Spiegels und eines unregelmäßig strukturierten Körpers handelt es sich im Grunde nur um die räumliche Trennung der beiden wesentlichen Funktionen, nämlich der Bewegung und der unregelmäßigen optischen Bre- chung/Reflexion/Absorption. Dabei kann auf eine Bewegung des unregelmäßig strukturierten optischen Körpers gegebenenfalls verzichtet werden. Es ist jedoch vorteilhaft, auch in diesem Fall eine unabhängige oder gekoppelte Bewegung desselben vorzusehen. Dadurch wird wiederum die Zufälligkeit der erzeugten Lichtfiguren erhöht und andererseits die Wiederholungsrate in der Abfolge der Lichtfiguren reduziert.The body moves relative to the beam path. It is therefore not absolutely necessary for the body to move itself; it may also be possible that the sition of the body is fixed and instead the course of the beam path changes continuously, so that the radiation sweeps over the areas of the body with irregularly varying optical properties. This can be done, for example, by changing the beam path with the aid of a mirror. The change in the orientation of the mirror means that constantly changing areas of the body are covered with irregularly varying optical properties. The mirror movement can, for example, generate the pivoting of the mirror surface about an approximately parallel pivot axis. It can also involve a rotation of the mirror about an axis which has a directional component pointing perpendicular to the mirror surface; the mirror then wobbles. Other types of continuous mirror movement are conceivable. The described use of a mirror and an irregularly structured body is basically only the spatial separation of the two essential functions, namely the movement and the irregular optical refraction / reflection / absorption. Movement of the irregularly structured optical body may be dispensed with. However, it is advantageous to provide an independent or coupled movement of the same in this case too. This in turn increases the randomness of the light figures generated and on the other hand reduces the repetition rate in the sequence of the light figures.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist neben dem geschilderten optischen Körper ein zweiter im Strahlengang angeord- neter Brech-, Reflexions- und/oder Absorptionskörper vorgesehen, der ebenfalls Bereiche mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften aufweist. Dieser kann dem ersten optischen Körper im Strahlengang vor- oder nachgeordnet sein. Durch die nochmalige Brechung/Reflexion/Absorption des Lieh- tes im zweiten optischen Körper wird die Zufälligkeit in der Form und Bewegung der Lichtfiguren weiter erhöht und wiederum die Wiederholungsrate in der Abfolge der Lichtfiguren reduziert. Zu diesem Zweck ist auch der zweite optische Körper vorzugsweise zu einer Bewegung relativ zum Strahlengang eingerichtet.In a preferred embodiment, in addition to the optical body described, a second refraction, reflection and / or absorption body arranged in the beam path is provided, which also has areas with irregularly varying optical properties. This can be arranged upstream or downstream of the first optical body in the beam path. Due to the repeated refraction / reflection / absorption of the loan In the second optical body, the randomness in the shape and movement of the light figures is further increased and, in turn, the repetition rate in the sequence of the light figures is reduced. For this purpose, the second optical body is also preferably set up to move relative to the beam path.
Vorteilhafterweise ist die Variation der optischen Eigenschaften eines der beiden Körper insgesamt gröber als beim anderen Körper, um eine Mischung unterschiedlicher Effekte herbeizuführen. Es kann vorteilhaft sein, den gröber strukturierten Körper im Strahlengang dem feiner strukturierten Körper vorzuordnen. Falls beispielsweise der vorgeordnete Körper mit Hilfe von vergleichsweise tiefen Riefen strukturiert ist, sorgt dies vorwiegend für eine Ablenkung des Lichtbündels, wobei große Winkelbereiche erfaßt sind, also der Schaffung einer oder mehrerer sich ändernder Vorzugsrichtungen. Der nachgeordnete unregelmäßig strukturierte Körper kann dann hauptsächlich die Funktion der flächigen Aufweitung der Lichtströme mit der Bildung unregelmäßiger Lichtfiguren haben. Umfaßt ist jedoch auch die umgekehrte Anordnung von feiner und gröber strukturiertem Körper.The variation of the optical properties of one of the two bodies is advantageously coarser than that of the other body in order to bring about a mixture of different effects. It can be advantageous to arrange the coarser structured body in the beam path than the finer structured body. If, for example, the upstream body is structured with the aid of comparatively deep grooves, this predominantly ensures that the light beam is deflected, large angular ranges being covered, that is to say the creation of one or more changing preferred directions. The subordinate irregularly structured body can then mainly have the function of widening the luminous flux with the formation of irregular light figures. However, the reverse arrangement of fine and coarser structured body is also included.
Vorzugsweise sind beide Körper zu einer kontinuierlichen Ro- tation um eine jeweils körpereigene Achse eingerichtet.Both bodies are preferably set up for a continuous rotation about a body's own axis.
Zweckmäßigerweise sind dann beide Drehachsen etwa parallel zueinander angeordnet, so daß sie beispielsweise mit Hilfe eines Koppelriemens durch einen gemeinsamen Antrieb betrieben werden können. In diesem Fall steht das Übersetzungsverhält- nis vorzugsweise nicht in einem Verhältnis kleiner ganzerExpediently, the two axes of rotation are then arranged approximately parallel to one another, so that they can be operated, for example, with the aid of a coupling belt by a common drive. In this case, the gear ratio is preferably not in a ratio smaller than whole
Zahlen, wodurch eine hohe Wiederholungsrate der Lichtfiguren vermieden wird. ~ ~~ ~~ Um Farbeffekte zu erzeugen, können mehrere Lichtquellen mit unterschiedlichen Farbspektren vorgesehen sein. Diese können teilweise oder insgesamt einem erfindungsgemäßen optischen Körper oder mehreren im Strahlengang in Serie angeordneten optischen Körpern zugeordnet sein. Wenn unterschiedlichenNumbers, which prevents a high repetition rate of the light figures. ~ ~~ ~~ In order to produce color effects, several light sources with different color spectra can be provided. Some or all of these can be assigned to an optical body according to the invention or a plurality of optical bodies arranged in series in the beam path. If different
Lichtquellen unterschiedliche, parallel im Strahlengang angeordnete erfindungsgemäße optische Körper zugeordnet sind, überlagern sich unterschiedliche verschiedenfarbige Lichtgebilde, die sich auf unterschiedliche Weise bewegen. Im allge- meinen ist jede beliebige Anordnung von erfindungsgemäßen optischen Körpern in Serie und/oder parallel im Strahlengang umfaßt. Ferner können mehrere optische Körper mit Hilfe eines Antriebs betrieben werden, es können jedoch auch mehrere unabhängige Antriebe vorgesehen sein.Different light sources of different colors, which move in different ways, are superimposed on light sources assigned to different optical bodies according to the invention which are arranged in parallel in the beam path. In general, any arrangement of optical bodies according to the invention is included in series and / or parallel in the beam path. Furthermore, several optical bodies can be operated with the aid of one drive, but several independent drives can also be provided.
Farbeffekte können gegebenenfalls auch, durch Verwendung einer weißen Lichtquelle unter Ausnutzung von Beugungseffekten erzielt werden. Ferner ist es möglich, beispielsweise einen Brechkörper zu färben, wobei insbesondere Bereiche unter- schiedlicher Färbung vorgesehen sein können. Umfaßt ist auch die Schwarzfärbung von Bereichen des Brechkörpers bzw. seiner Oberfläche, so daß eine weitgehende Lichtabsorption erzielt wird. Durch die Kombination von Absorptionseffekten mit der optischen Brechung können Farbeffekte auf einfache Weise er- zielt werden.Color effects can optionally also be achieved by using a white light source using diffraction effects. It is also possible to color a crushing body, for example, it being possible in particular to provide regions of different colors. The blackening of areas of the crushing body or its surface is also included, so that extensive light absorption is achieved. By combining absorption effects with optical refraction, color effects can be achieved in a simple manner.
Die Erfindung wird im folgenden anhand vorteilhafter Ausfüh- rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention is explained below on the basis of advantageous exemplary embodiments with reference to the attached drawings. Show it:
Fig. 1. Draufsicht auf eine erfindungsgemäße optische Anordnung mit einem Brechkörper; Fig. 2. Seitenansicht der Fig. 1; Fig. 3. Draufsicht auf eine erfindungsgemäße optische Anordnung mit zwei Brechkörpern; undFig. 1. Top view of an optical arrangement according to the invention with a crushing body; Fig. 2. Side view of Fig. 1; Fig. 3. Top view of an optical arrangement according to the invention with two crushing bodies; and
Fig. 4. Draufsicht auf eine erfindungsgemäße optische Anordnung mit einem Brechkörper und einem vorgelagerten Spiegelkörper.Fig. 4. Top view of an optical arrangement according to the invention with a crushing body and an upstream mirror body.
In einem Gehäuse 1 ist ein Laser 2 (ersatzweise eine Leuchtdiode) zur Erzeugung eines Lichtbündels 3 untergebracht. Die Stromversorgung kann über eine externe Zuleitung oder bspw. eine im Gehäuse untergebrachte Batterie erfolgen. Das Lichtbündel 3 trifft vollständig auf die Oberfläche eines Walzenkörpers 4 aus Plexiglas mit einem Durchmesser von etwa 10 mm und einer Länge von etwa 40 mm. Die Mantelfläche des zylindrischen Walzenkörpers 4 ist in einem Bereich 5 beispielswei- se mit Hilfe einer Feile unregelmäßig strukturiert und anschließend feinpoliert. Die Unregelmäßigkeit der Strukturen beziehen sich auf einen Skalenbereich von 1 μm bis 1 mm. Insbesondere liegt die mittlere Tiefe der Einkerbungen im Bereich von 1 mm. Die Strukturierung ist unregelmäßig, d.h. oh- ne erkennbares Muster und im wesentlichen zufällig über die Mantelfläche des Walzenkörpers 4 verteilt.A laser 2 (alternatively a light-emitting diode) for generating a light beam 3 is accommodated in a housing 1. The power supply can take place via an external supply line or, for example, a battery housed in the housing. The light bundle 3 completely strikes the surface of a roller body 4 made of plexiglass with a diameter of approximately 10 mm and a length of approximately 40 mm. The outer surface of the cylindrical roller body 4 is irregularly structured in a region 5, for example with the aid of a file, and then finely polished. The irregularity of the structures relate to a scale range from 1 μm to 1 mm. In particular, the average depth of the notches is in the range of 1 mm. The structuring is irregular, i.e. without a recognizable pattern and essentially randomly distributed over the outer surface of the roller body 4.
Die das Lichtbündel 3 bildende Lichtstrahlen werden beim Eintritt in den Walzenkörper 4 in unregelmäßiger Weise gebro- chen, womit je nach Orientierung des entsprechenden Oberflä- chenstücks eine Ablenkung bzw. Winkeländerung des betreffenden Lichtstrahls erfolgt. Dadurch wird einerseits eine Zufälligkeit in der Winkelverteilung des den Walzenkörper durchlaufenden Lichtstromes bewirkt, andererseits auch insgesamt eine Aufweitung der totalen Intensität, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet. Die Aufweitung erfolgt in einer Ebene parallel zur bestrahlten Oberflächenbereichs 6 des Walzenkörpers 4. Die Lichtstrahlen durchlaufen den transparenten Walzenkörper 4 und treten etwa gegenüberliegend unter erneu- ter Brechung an der unregelmäßig strukturierten Oberfläche aus diesem aus . Dabei erfolgt wiederum eine unregelmäßige Ablenkung und damit Änderung der Winkelcharakteristik sowie eine weitere Auf eitung des Lichtstroms insgesamt. Ein wesent- licher Teil des Lichtstroms tritt durch eine Blende 7 im Gehäuse 1 aus und trifft auf einen beabstandet angeordneten Schirm 8. Die Projektion des aus dem Gehäuse 1 austretenden Lichtstromes auf den Schirm 8 führt zur Erzeugung unregelmäßig geformter, vorwiegend fließend ineinander übergehender Lichtfiguren darauf. Die Formung des Schirms 8 kann beliebig sein und insbesondere von einer in den Figuren gezeigten ebenen Fläche abweichen.The light rays forming the light bundle 3 are broken in an irregular manner when they enter the roller body 4, which results in a deflection or change in the angle of the light beam in question, depending on the orientation of the corresponding surface piece. On the one hand, this causes a randomness in the angular distribution of the luminous flux passing through the roller body, and on the other hand also an overall expansion of the total intensity, as indicated by the dashed lines. The widening takes place in a plane parallel to the irradiated surface area 6 of the roller body 4. The light rays pass through the transparent roller body 4 and occur approximately opposite one another under The refraction on the irregularly structured surface results from this. In turn, there is an irregular deflection and thus a change in the angular characteristic and a further processing of the luminous flux as a whole. An essential part of the luminous flux exits through a diaphragm 7 in the housing 1 and strikes a screen 8 arranged at a distance. The projection of the luminous flux emerging from the housing 1 onto the screen 8 leads to the generation of irregularly shaped, predominantly flowing light figures on it , The shape of the screen 8 can be arbitrary and in particular can deviate from a flat surface shown in the figures.
Die gestrichelten Linien in den Fig. 1 bis 4 sind Einhüllende des Strahlengangs. Es handelt sich dabei nicht um scharfeThe dashed lines in FIGS. 1 to 4 are envelopes of the beam path. It is not sharp
Grenzen, sondern um solche Grenzen, innerhalb derer ein bestimmter Anteil des totalen Lichtstromes, beispielsweise 80%, liegt. Ein Teil des Lichtstroms wird beispielsweise von der Walze 4 reflektiert und innerhalb des Gehäuses 1 absorbiert. Ferner trifft ein gewisser Teil des Lichtstromes außerhalb des gestrichelten Bereich auf den Schirm 8 auf, nämlich vergleichsweise schräg austretende Lichtstrahlen. Die Verteilung der Lichtintensität im gestrichelten Bereich ist unregelmäßig, wobei es zu Bereichen gehäufter Lichtintensität und zu dunkleren Bereichen kommt. In den Fig. 1 bis 4 wurde auf die Angabe einzelner Lichtstrahlen im Strahlengang 9 verzichtet, um den Eindruck zu vermeiden, daß die Lichtfiguren von klar begrenzten Lichtpunkten gebildet werden. Vielmehr sind die Lichtfiguren im wesentlichen flächiger, schleierartiger Na- tur, wobei durchaus auch konturierte Gebilde auftreten können. ιLimits, but around those limits within which a certain proportion of the total luminous flux, for example 80%, lies. Part of the luminous flux is reflected, for example, by the roller 4 and absorbed within the housing 1. Furthermore, a certain part of the luminous flux strikes the screen 8 outside the dashed area, namely comparatively obliquely emerging light rays. The distribution of light intensity in the dashed area is irregular, with areas of increased light intensity and darker areas. 1 to 4, individual light beams in the beam path 9 have been omitted in order to avoid the impression that the light figures are formed by clearly delimited points of light. Rather, the light figures are essentially flat, veil-like in nature, although contoured structures can also occur. ι
Der Walzenkörper 4 ist etwa rotationssymmetrisch und wird mit Hilfe eines nicht gezeigten Antriebs um die strichpunktierte Rotationsachse A mit einer Geschwindigkeit rotiert, die in der Größenordnung von einer Umdrehung pro Minute liegt. Die Drehachse A ist etwa senkrecht zur Richtung des einlaufenden Lichtbündels 3 orientiert. Infolge der fortlaufenden stetigen Rotation des Walzenkörpers 4 überstreicht das einlaufendeThe roller body 4 is approximately rotationally symmetrical and is around the dot-dash line with the aid of a drive, not shown Rotation axis A rotates at a speed in the order of one revolution per minute. The axis of rotation A is oriented approximately perpendicular to the direction of the incoming light beam 3. As a result of the continuous, continuous rotation of the roller body 4, the incoming roller sweeps over it
Lichtbündel 3 die unregelmäßig strukturierte Oberfläche 5 des Walzenkörpers 4. Aufgrund dessen ändern sich die auf dem Schirm 8 erzeugten Lichtgebilde unter beständiger Formänderung. Die Bewegungen sind fließend. Die strukturierte Ober- fläche des Walzenkörpers 4 ist feinpoliert, um ein Springen von Lichtstrahlen infolge von Störstellen zu vermeiden. Der die Rotation des Walzenkörpers 4 erzeugende Antrieb ist ruk- kelfrei ausgebildet.Bundle of light 3, the irregularly structured surface 5 of the roller body 4. As a result, the light structures generated on the screen 8 change with a constant change in shape. The movements are fluid. The structured surface of the roller body 4 is finely polished in order to prevent light rays from jumping due to defects. The drive which generates the rotation of the roller body 4 is designed without jerking.
In der in Fig. 1 und 2 gezeigten einfachen Ausführungsform mit einem unregelmäßig strukturierten optischen Körper wiederholen sich die Lichtfiguren nach einer Umdrehung des Walzenkörpers 4. Diese hohe Wiederholungsrate ist bei einer der vorteilhaften Ausführungsformen aus den Fig. 3 u. 4 verrin- gert. In Fig. 3 ist zu diesem Zweck ein zweiter Plexiglas- Walzenkörper 4' im Strahlengang hinter dem ersten Walzenkörper 4 angeordnet. Sein im Strahlengang befindlicher Teil der Oberfläche 5' ist ebenfalls unregelmäßig strukturiert, wodurch eine nochmalige unregelmäßige Brechung der Lichtstrah- len sowohl beim Eintreten in den Walzenkörper 4' als auch beim Austreten daraus hervorgerufen wird. Auf diese Weise erhöht sich die Zufälligkeit der auf dem Schirm 8 abgebildeten Lichtfiguren nochmals. Die Strukturierung des ersten Walzenkörpers 4 ist grober (mittlere Tiefe der Strukturen 1 mm) im Vergleich zu derjenigen des zweiten Walzenkörpers 4'In the simple embodiment shown in FIGS. 1 and 2 with an irregularly structured optical body, the light figures are repeated after one rotation of the roller body 4. This high repetition rate is in one of the advantageous embodiments from FIGS. 4 reduced. For this purpose, a second plexiglass roller body 4 ′ is arranged in the beam path behind the first roller body 4 in FIG. 3. Its part of the surface 5 'located in the beam path is also irregularly structured, which causes a repeated irregular refraction of the light beams both when entering the roller body 4' and when exiting therefrom. In this way, the randomness of the light figures shown on the screen 8 increases again. The structuring of the first roller body 4 is coarser (average depth of the structures 1 mm) compared to that of the second roller body 4 '
(mittlere Tiefe 0.5 mm). Dem ersten Walzenkörper 4 kommt ten- dentiell eher eine Positionierungsfunktion zu, d. h. dem eintretenden Lichtbündel 3 im Mittel eine oder mehrere sich ändernde Vorzugsrichtungen innerhalb des Strahlengangs 9 zu ge- ben, während der zweiten Walze 4' tendentiell eher die Funktion zufällt, eine flächige, zufällig verteilte Aufweitung des Lichtstroms zu bewirken. Allerdings sind diese Funktionen nicht scharf trennbar. In Fig. 3 könnten auch die Walzen 4 und 4' vertauscht sein.(average depth 0.5 mm). The first roller body 4 tends to have a positioning function, that is to say the incoming light bundle 3 has on average one or more changing preferred directions within the beam path 9. ben, while the second roller 4 'tends to have the function of causing a flat, randomly distributed expansion of the luminous flux. However, these functions cannot be separated clearly. 3, the rollers 4 and 4 'could also be interchanged.
Die Drehachsen A und A' der beiden Walzenkörper 4 und 4' sind etwa parallel zueinander angeordnet. Sie sind über einen nicht gezeigten Koppelriemen miteinander verbunden und werden über einen gemeinsamen Antrieb in Rotationsbewegung versetzt. Die Rotationsgeschwindigkeit steht in einem Verhältnis, das keinem Verhältnis kleiner ganzer Zahlen entspricht. Dies führt dazu, daß sich die Lichtfiguren nicht bereits nach wenigen Umdrehungen eines Walzenkörpers wiederholen. Die Wie- derholungsrate kann um ein Vielfaches geringer sein als in der einfachen Anordnung nach den Fig. 1 und 2. Der zweite Walzenkörper 4' befindet sich dicht am ersten Walzenkörper 4, um den größten Teil des aus diesem austretenden Lichtstromes zu erfassen und somit die totale Lichtausbeute zu verbessern.The axes of rotation A and A 'of the two roller bodies 4 and 4' are arranged approximately parallel to one another. They are connected to one another via a coupling belt (not shown) and are set in rotation by a common drive. The speed of rotation is in a ratio that does not correspond to a ratio of small integers. This means that the light figures do not repeat themselves after just a few revolutions of a roller body. The repetition rate can be many times lower than in the simple arrangement according to FIGS. 1 and 2. The second roller body 4 'is located close to the first roller body 4 in order to detect the major part of the luminous flux emerging from it and thus the improve total light output.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist ein drehbarer Spiegel 10 im Strahlengang zwischen der Lichtquelle 2 und dem Walzenkörper 4 angeordnet. Die Spiegeloberfläche des SpiegelsIn the embodiment shown in FIG. 4, a rotatable mirror 10 is arranged in the beam path between the light source 2 and the roller body 4. The mirror surface of the mirror
10 schließt mit der Drehachse A1 ' einen von 90° abweichenden Winkel ein, so daß der Spiegel 10 bei Drehung um A" eine10 includes with the axis of rotation A 1 'an angle deviating from 90 °, so that the mirror 10 when rotated about A "
Taumelbewegung vollführt. Die beiden Extremalpositionen dieser Taumelbewegung sind in Fig. 4 mit Hilfe einer durchgezogenen und einer gestrichelten Linie dargestellt. Nach der Reflexion durch den Spiegel 10 fällt der auslaufende Licht- strahl auf den Walzenkörper 4 und wird dort in der beschriebenen Weise gebrochen. Aufgrund der Taumelbewegung des Spiegels 10 überstreicht der auf den Walzenkörper 4 auftreffende Lichtbündel dessen Oberfläche in der Art einer Hin- und Herbewegung entlang der Achse A des Walzenkörpers 4. Während be- reits hierdurch eine Bewegung der aufgrund der Brechung an der Walzenoberfläche erzeugten Lichtfiguren hervorgerufen wird, ist zur Erhöhung der Zufälligkeit der Bewegung vorzugsweise der Walzenkörper 4 ebenfalls um die Achse A drehbar ausgeführt. Wobbles. The two extreme positions of this wobble movement are shown in FIG. 4 with the aid of a solid and a dashed line. After reflection by the mirror 10, the emerging light beam strikes the roller body 4 and is refracted there in the manner described. Due to the wobbling movement of the mirror 10, the light beam striking the roller body 4 sweeps over its surface in the manner of a back and forth movement along the axis A of the roller body 4. Already this causes a movement of the light figures generated due to the refraction on the roller surface, in order to increase the randomness of the movement, the roller body 4 is preferably also rotatable about the axis A.

Claims

Patentansprücheclaims
1. Optische Anordnung zur Erzeugung bewegter Lichtfiguren mit mindestens einer Lichtquelle (2) und mindestens einem im Strahlengang angeordneten Brech-, Reflexions- und/oder Absorptionskörper (4), der zu einer fortlaufenden Bewegung relativ zum Strahlengang eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (4) im Strahlengang befindliche Bereiche (5) mit unregelmäßig variierenden oρ~ tischen Eigenschaften aufweist und so angeordnet ist, daß im Betrieb ständig wechselnde Bereiche (5) mit unregelmäßig variierenden optischen Eigenschaften vom Strahlengang erfaßt sind.1. Optical arrangement for generating moving light figures with at least one light source (2) and at least one arranged in the beam path refraction, reflection and / or absorption body (4), which is set up for continuous movement relative to the beam path, characterized in that the Has body (4) in the beam path areas (5) with irregularly varying optical properties and is arranged so that constantly changing areas (5) with irregularly varying optical properties are detected by the beam path.
2. Optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bestrahlte Oberfläche (5) des Körpers unregelmäßig strukturiert ist.2. Optical arrangement according to claim 1, characterized in that the irradiated surface (5) of the body is irregularly structured.
3. Optische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch ge- kennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften auf einer3. Optical arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the optical properties on a
Skala von mehr als 1 μm und vorzugsweise von mehr alsScale of more than 1 μm and preferably of more than
10 μm und/oder weniger als 100 mm, vorzugsweise weniger als 10 mm, weiter vorzugsweise 5 mm, weiter vorzugsweise 2 mm unregelmäßig variieren.Irregularly vary 10 μm and / or less than 100 mm, preferably less than 10 mm, more preferably 5 mm, more preferably 2 mm.
Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften in einem Skalenbereich, der mindestens eine Größenordnung umfaßt, unregelmäßig variieren.Optical arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the optical properties vary irregularly in a scale range which comprises at least one order of magnitude.
Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 ' bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (4) zu einer kontinuierlichen Rotation um eine körpereigene Achse (A) eingerichtet ist. Optical arrangement according to one of Claims 1 'to 4, characterized in that the body (4) is set up for continuous rotation about a body's own axis (A).
6. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (4) im bestrahlten Bereich (5) etwa rotationssymmetrisch ausgebildet ist.6. Optical arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the body (4) in the irradiated area (5) is approximately rotationally symmetrical.
7. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (4) mindestens im bestrahlten Bereich (5) etwa zylinderförmig ausgebildet ist.7. Optical arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the body (4) at least in the irradiated area (5) is approximately cylindrical.
8. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die' Aufrechterhaltung der Körperbewegung vorgesehener Antrieb zum im wesentlichen ruckelfreien Betrieb geeignet ist.8. Optical arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that a provided for the ' maintenance of body movement drive is suitable for substantially smooth operation.
9. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen Lichtquelle (2) und dem Körper (4) ein Spiegelelement (10) vorgesehen ist, das zu einer fortlaufenden Änderung der Orientierung der Spiegelfläche eingerichtet ist.9. Optical arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that a mirror element (10) is provided in the beam path between the light source (2) and the body (4), which is arranged to continuously change the orientation of the mirror surface.
10. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter im Strahlengang angeordneter Brech-, Reflexions- und/oder Absorptionskörper (4') mit Bereichen (51) unregelmäßig variierender optischer Eigenschaften vorgesehen ist, der vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt ist.10. Optical arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that a second arranged in the beam path refraction, reflection and / or absorption body (4 ') with regions (5 1 ) irregularly varying optical properties is provided, which preferably after one of claims 1 to 9 is executed.
11. Optische Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- net, daß die Variation der optischen Eigenschaften eines der beiden Körper (4, 4') mindestens teilweise insgesamt gröber ist als die Variation der optischen Eigenschaften des anderen Körpers ( 4 , 4 ' ) . 11. Optical arrangement according to claim 10, characterized in that the variation of the optical properties of one of the two bodies (4, 4 ') is at least partially overall coarser than the variation of the optical properties of the other body (4, 4').
12. Optische Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei beide Körper (4, 4') zu einer kontinuierlichen Rotation um eine jeweils körpereigene Achse (A, A' ) eingerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drehachsen (A, A' ) etwa parallel zueinander angeordnet sind.12. Optical arrangement according to claim 10 or 11, wherein both bodies (4, 4 ') are arranged for continuous rotation about a respective body's own axis (A, A'), characterized in that both axes of rotation (A, A ') approximately are arranged parallel to each other.
13. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lichtquellen (2) mit unterschiedlichen Farbspektren vorgesehen sind. 13. Optical arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that a plurality of light sources (2) are provided with different color spectra.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1586817A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-19 Heinrich Neuhorst Paul Method for creating an abstract, coloured image having scope of artistic decoration
DE102008009587A1 (en) * 2008-02-15 2009-08-27 Depiereux, Frank, Dr. Ing. Decoration light has housing in which medium is partially filled with light scattering particles, where type and concentration of light-scattering particles are selected such that laterally limited beam is visible with line of sight

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT11764U1 (en) * 2009-10-21 2011-04-15 Zumtobel Lighting Gmbh LIGHTING SYSTEM FOR LIGHT INZENATION

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3679888A (en) * 1970-08-27 1972-07-25 Earl M Reiback Variable light projection apparatus
US3700880A (en) * 1969-12-12 1972-10-24 Victor S Smith Display system
DE4003923A1 (en) * 1990-02-09 1991-08-14 Andreas Laurenz Light scattering body for decorative effects - in which transparent plastic is heated to form internal bubbles which refract laser light
DE4021523A1 (en) * 1990-07-06 1992-01-16 Christian Sparlinek Surface illuminator providing variable lighting effect - uses structured surface inserted in light path for spectral separation
DE19602616A1 (en) 1996-01-25 1997-07-31 Andrei Kovalevski Equipment generating coloured dynamic lighting effects
DE29917552U1 (en) * 1999-10-05 1999-12-16 Hopf, Michael, 99189 Tiefthal Device for generating light effects using a laser

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3842199A1 (en) * 1988-12-15 1990-06-21 Electronic Werke Deutschland Refractor (refracting telescope) having variable refractive behaviour
DD279077A1 (en) * 1988-12-29 1990-05-23 Akad Wissenschaften Ddr CONTROLLABLE LOAD GRID
DE3922661A1 (en) * 1989-07-10 1991-01-24 Peter Bernhard Generation of moving coloured patterns - by passing beam of light through glass prism and then onto revolving mirrors
EP0682782B1 (en) * 1993-02-03 2001-12-12 PREHN, Horst Image modulation process and device for generating optical effects
DE9409216U1 (en) * 1994-06-07 1994-09-01 Böhnlein, Johannes, 87439 Kempten reflector
DE29722923U1 (en) * 1997-12-18 1998-08-20 Roßkopf, Ulrich, 86609 Donauwörth Device for generating frequency-dependent lighting effects

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3700880A (en) * 1969-12-12 1972-10-24 Victor S Smith Display system
US3679888A (en) * 1970-08-27 1972-07-25 Earl M Reiback Variable light projection apparatus
DE4003923A1 (en) * 1990-02-09 1991-08-14 Andreas Laurenz Light scattering body for decorative effects - in which transparent plastic is heated to form internal bubbles which refract laser light
DE4021523A1 (en) * 1990-07-06 1992-01-16 Christian Sparlinek Surface illuminator providing variable lighting effect - uses structured surface inserted in light path for spectral separation
DE19602616A1 (en) 1996-01-25 1997-07-31 Andrei Kovalevski Equipment generating coloured dynamic lighting effects
DE29917552U1 (en) * 1999-10-05 1999-12-16 Hopf, Michael, 99189 Tiefthal Device for generating light effects using a laser

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1586817A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-19 Heinrich Neuhorst Paul Method for creating an abstract, coloured image having scope of artistic decoration
DE102008009587A1 (en) * 2008-02-15 2009-08-27 Depiereux, Frank, Dr. Ing. Decoration light has housing in which medium is partially filled with light scattering particles, where type and concentration of light-scattering particles are selected such that laterally limited beam is visible with line of sight
DE102008009587B4 (en) * 2008-02-15 2014-06-05 Frank Depiereux Landscape Lighting

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