Lichtstreifen an die Wand werfen

Hallo,
Ich studiere Produktdesign und mache gerade mein Diplom und bin deswegen dringend auf der Suche nach jemanden der sich mit Lichtbrechung auskennt. Ich weiss nicht ob ich hier richtig bin, also hier erstmal meine Frage: Ich würde gerne einen Lichtstreifen- etwa wie wenn Licht durch einen Türspalt einfällt erzeugen, bis jetzt hab ich ihn mithilfe eines Projektors an die Wand geworfen- doch dabei muss ich mithilfe einer Schablone das restliche Licht abschirmen- was eine ziemliche Verschwendung ist. Gibt es noch andere Möglichkeiten?

Ist es vielleicht möglich mit einer schwachen Lichtquelle beispielsweise einer oder max. 5 Powerled(s) und einer Linse, einer gekrümmten fläche- spiegel etc. oder einem bestimmten Winkel in dem optische Gläser und Lichtquelle zueinander stehen einen definierten, langen Lichtstreifen an die Wand zu werfen (in etwa 1 Meter Länge und bis höchstens 5 cm breit- dabei muss die Breite nicht überall gleichmäßig sein sondern besser noch schmal anfangen und sich dann in eine Richtung ausbreiten)? Die Lichtquelle steht dabei ein bis vier Meter von der Projektionsfläche- Wand entfernt. Oder könnte ich einfach einen Projektor bauen der mit ein paar Powerleds anstatt der normalen Birne auskommt- wäre das als Lichtquelle stark genug, welche Linse bräuchte ich dafür und welche Abstände muss ich zwischen Hohlspiegel, Lichtquelle und Linse beachten? Vielleicht könnte man es auch mit einem Laser versuchen, allerdings sollte der strahl nicht zu brutal wirken und nicht farbig sein?

Ich hoffe niemand lässt sich durch die Anzahl meiner Fragen abschrecken und es ist verständlich wonach ich suche- auch mit Teilantworten oder einem Tipp, ist mir schon sehr viel weiter geholfen. Vielen vielen Dank im Vorraus!

Hallo,

da alle deine Lichtquellen letztlich kugelig abstrahlen, muss man entweder Licht, das woanders hinläuft blocken, oder umlenken. Das bedeutet aber gleichsam, dass man die Lichtquelle halbwegs von allen Seiten (bis auf dort, wo das Licht raus soll) irgendwie umschließen muss und alles Licht aufsammeln und in die richtige Richtung schicken. Damit hat man auch schon ungefähr die Form, die du brauchst.
Z.B. könntest du eine spiegelnde Parabelrinne nehmen. Wenn du in den Fokus einer Parabel (naja, ungefähr in den Fokus reicht auch) ne Lichtquelle stellst, so wird das ganze Licht parallel rausgeschickt (siehe Abbildung
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/01/P…
und zugehörigen Artikel auf wiki). Wenn du dir diese Parabel jetzt als waagerechten Querschnitt durch eine vertikal aufgestellte Parabelrinne denkst, so brauchst du auch eine längliche Lichtquelle. (Oder du stellst vor, dass du diese Parabel auf den Boden legst und hochziehst, und die Spur dieser Bewegung ist dann eine Parabelrinne und die Spur des Fokus eine Gerade.)
In deinem Fall sind aber 5 cm viel zu klein, d.h. man würde eher einen runden Querschnitt nehmen. Das Licht, was da rauskommt ist im wesentlichen so etwas wie ein zulaufender Kegel, d.h. durch Einstellen des Abstandes solltest du das Licht „fokussieren können“ (falls der Abstand veränderlich sein soll, wirds schwierig, funktioniert also nur, wenn du das einmal einstellst, und nicht mehr anfassen musst). Damit würde ich das also mit einer Halbkugelrinne machen. Als Lichtquelle brauchst du eine, die ausgedehnt ist längs dieser RInne, ich würde vielleicht eine Leuchtstoffröhre vorschlagen. Im Prinzip ist die Idee die gleiche, wie die hiner einer Taschenlampe – dort ist ja auch eine Birne und drum rum eine mehgr oder weniger paraboloidförmige Spiegelanordnung. Ansonsten sollten einige LEDs oder so auch gehen, werden aber für ungleichmäßige Ausleuchtung verantwortlich sein. Vielleicht kann man durch Spiel mit deren Abständen diese auch unmerklich werden lassen.

So, wie baut man eine Halbkreisrinne :wink: Je nachdem wie dein Etat ist, gehst du in eine Werkstatt und sagst, „baut mir eine spiegelnde Halbkreisrinne, denkt selbst nach, wie ihr das schafft“. Wenn du es slebst machen musst, würde ich ein Grundgerüst machen, das erstmal keine Fläche in dem Sinne ist, sondern nur ein Skelett, also zwei-drei Latten entlang der zukünftigen Rinne und einige Halbkreis-Streben quer dazu (als Rippen sozusagen). Sowas kann man ja (Laubsäge oder so) noch wirklcih genau zusägen. Die Fläche slebst kommt dann auf diese Rippen entweder als Flickenteppich langer Spiegelstreifen (oder erst Holzplättchen und darauf dann die Spiegelstreifen, je nachdem wie groß das ganze ist, würde ich so etwa 10 machen), oder als irgendeine Kunststofffläche, die biegsam ist, und spiegelt oder hinterher durch aufkleben geeigneter Folien spiegeln wird. Je nachdem wie gut der Spiegel justiert ist, und spiegelt könnte das shcon ganz ordentlich fetzen :wink:

Die Leuchtstoffröhre müsste man dann noch im Mittelpunkt fixieren. Vorsicht: Auch Leuchtstoffröhren werden HEIß, nie komplett einschließen, direkten Kontakt mit Zeug (~Papier!) vermeiden. Daran denken, falls man Heißkleber uä verwendet.

Wie gesagt, dann kommt konisch zulaufendes Licht raus. Da die Kugelform NICHT optimal ist in diesem Fall (aber einfacher herzustellen, zumal deine Lichtquelle ja nicht punktförmig ist, usw), wirst du sicherlich auch eine Blende verwenden müssen, diese wird aber nur einen ganz geringen Randbereich filtern, und nicht mehr 90% oder so, wie jetzt.

Schönen Gruß
w.bars

sry: Korrektur, die Leuchtstoffröhre kommt nicht in den Mittelpunkt, sondern leicht versetzt. EInfach mal ausprobieren :wink:
w.bars

Super, vielen Dank, das hat mir schon viel weitergeholfen.
Werd das gleich mal ausprobieren.
Schöne Grüße
Theres

Hi,

Willst du eine kreative Lösung? Hast du eine gute Stirnlampe mit einer PowerLED? Nimm ein kleines Glas (längliches Schnapsglas, zylindrisch, Durchmesser ca 3 cm), füll es mit Wasser und halte die Stirnlampe ganz nah ans Glas. Wenn’s geht, schraub die Linse von der Lampe. Wenn der LED-Chip ca 1-2 cm vor dem Glas ist, solltest du auf der Wand in ca 2m einen 1m langen, ca 10 cm breiten Streifen sehen.
Der wird aber nicht sehr hell sein und recht unscharf.
Die Breite und die Kantenschärfe des Streifens sind abhängig von der Größe des Glases und vom Abstand der LED.

Mit einer einzelnen PowerLED und einer speziellen Optik wird die Sache aber leider nicht sehr hell, im besten Fall ca 10% eines durchschnittlichen Projektors. Das wär dann vergleichbar mit einer guten Büro- oder Studiobeleuchtung, die Sonne ist aber noch ca 100x stärker.

Es gibt alternative Möglichkeiten, mir fällt zB ein:
Zylinderlinse, zylindrischer Hohlspiegel, oder komplizierte Freiformlinsen. Hängt halt alles davon ab, wie hell das ganze sein soll, wie homogen ausgeleuchtet, wie scharf begrenzt, welche Form der Streifen haben soll usw… oder ist das gar nicht so wichtig? Geht’s um die Umsetzung oder ums Ziel?

Soviel mal als erste Anregung

Hallo Theres,

das ist ein interessantes Projekt, aber auch nicht leicht, denke ich. Eigentlich würde ich das wie du schon beschrieben hast, mit einer Schablone machen, die kurz vor dem Projektor befestigt iwr. Dan brauchst du nichts umbauen und die
Spaltform mit der Schablone deinen Wünschen anpassen.

Alternativen sind bei den Anforderungen 1m Länge und 5cm Breite vermutlich schwer zu finden. Dioden senden das Licht zwar fokussierter aus, aber trotzdem über einen breiten Winkelbereich. Ohne Schablone brauchst du eine längliche abgestimmte Linse, die du nicht einfach kaufen kannst. Lange und schmale Laserlinien sind möglich, aber teuer und erfordern einen komplexen optischen Aufbau. Ich denke nicht, dass dies praktikabel ist.

Es sei denn, ein Standard Laserliniengeneraot tut es für dich. Der ist dann ellerding rot, was du nicht wolltest. Wenn das trotzdem gehen würde, könnte das passen. Schau mal hier: http://www.sukhamburg.com/produkte/Lasermodule_mit_S…

Hoffe, ich konnte dir etwas weiterhelfen. Viel Erfolg!

samsumi

Hallo

Erstmal vielen Dank für die Antwort!
Die kreative Lösung mit dem Glas hatte ich bereits- taugt aber nicht für eine wirkliche Umsetzung- der Streifen muss nicht super super scharf begrenzt sein und darf gar nicht so hell wie bei einem Projektor sein- jedoch wäre es gut wenn er nicht ganz so diffus ist, wie bei einen Wasserglas - abgesehen davon, dass ich leider kein Wasser in ein elektronisches Gerät basteln darf. Es geht im Endeffekt um einen abgedunkelten Raum, in dem sich ein Lichtstreifen von der Helligkeit vergleichbar wie wenn das Licht einer normalen Glühbirne aus dem Flur durch einen kleinen Spalt in der Tür ins Zimmer fällt, durch den Raum bewegt. Freiformlinsen machen keinen Sinn da wäre es in der Produktion billiger einen kleinen Projektor zu basteln- was vielleicht eh eine gute Lösung wäre… Ich möchte allerdings dass das Gerät so klein wie möglich bleibt und keine sehr teure Technik braucht. Zylinderlinse und zylindrischer Hohlspiegel hören sich gut an, Wäre es möglich mit diesen einen Lichtstreifen zu erzeugen- man könnte eigentlich auch Lichtschatten dazu sagen der durch das Zimmer wandert? Er wird natürlich nicht überall gleich scharf sein aber damit kann ich leben. Ich stelle mir eine zylindrischen Hohlspiegel wie ein innen verspiegeltes Rohr vor- muss das nicht relativ groß sein? Und wo kommt die Lichtquelle hin und brauch ich noch eine Art Schablone mit einem Streifenloch dazu?
Dankeschön
Gruß
Theres

Hallo,
Vielen Dank für die Antwort- ich werde denk ich noch ein bisschen herumprobieren und dann versuchen einen kleineren Projektor zu bauen- den der ich habe ist für meine Zwecke viel zu groß und verbratet zuviel Energie. Im Endeffekt brauche ich dazu eine längliche Lichtquelle, einen Hohlspiegel, eine Zerstreuungslinse und eine Sammellinse oder? Ich habe bereits im Netz nach einer Bauanleitung gesucht aber keine gefunden. Gibt es vielleicht eine Anleitung für einen kleinen Projektor(am liebsten so klein wie möglich und mit Led oder Energiesparleuchtmitteln die in warmweiss erhältlich sind)zu kaufen oder im Internet? Ich kenne mich mit den Brennweiten der Linsen und den Abstände zwischen den Elementen leider zu wenig aus. Vielen Dank, ich bin zum ersten Mal in diesem Forum und sehr begeistert von soviel Hilfe!
Gruß
Theresa

Hallo,
Ich habe noch eine kleine Frage, wenn ich selbst einen kleinen Projektor dafür bauen möchte brauche ich dazu eine längliche Lichtquelle, einen Hohlspiegel, eine Zerstreuungslinse und eine Sammellinse oder? Ich habe bereits im Netz nach einer Bauanleitung gesucht aber keine gefunden. Gibt es vielleicht eine Anleitung für einen kleinen Projektor(am liebsten so klein wie möglich und mit Led oder Energiesparleuchtmitteln die in warmweiss erhältlich sind)zu kaufen oder im Internet? Ich kenne mich mit den Brennweiten der Linsen und den Abstände zwischen den Elementen leider zu wenig aus. Vielen Dank, ich bin zum ersten Mal in diesem Forum und sehr begeistert von soviel Hilfe!
Gruß
Theresa

Hallo Theres,

ich habe leider nicht die Zeit mich richtig „reinzuknieen“, aber vlt. helfen Dir meine Teilantworten. Evtl. habe ich übernächste Woche etwas mehr Zeit, wenn´s dann nicht zu spät für Dich ist, kannst Du Dich gerne nochmal melden.

Lichtbrechung auskennt. Ich weiss nicht ob ich hier

Auch wenn die Lichtbrechung bei der Abbildung eine Rolle spielt, ist es hier ein falsche Suchbegriff, es handelt sich hier um eine optische Abbildung.

[…]
werfen (in etwa 1 Meter Länge und bis höchstens 5 cm breit-
dabei muss die Breite nicht überall gleichmäßig sein sondern
besser noch schmal anfangen und sich dann in eine Richtung
ausbreiten)? Die Lichtquelle steht dabei ein bis vier Meter
von der Projektionsfläche- Wand entfernt. Oder könnte ich
einfach einen Projektor bauen der mit ein paar Powerleds
anstatt der normalen Birne auskommt- wäre das als Lichtquelle
stark genug,

In welchem Umfeld wird das Ganze eingesetzt, mit der Berechnung der Lichtstärken kenne ich mich so aus, ich müsste mich wirklich einlesen, sorry.

welche Linse bräuchte ich dafür und welche
Abstände muss ich zwischen Hohlspiegel, Lichtquelle und Linse

Schau mal unter Abbildungsgleichung, z.B. hier:

http://de.ask.com/web?l=dis&o=101919&qsrc=2869&q=Abb…

Vlt. hilft Dir das erstmal ein wenig.

Viel Erfolg bei Deinem Vorhaben.

Gruß Volker

Ok,
jetzt weiss ich ungefähr, was du suchst.

Ich werd nächste Woche mal über ein Konzept mit Linse bzw Spiegel nachdenken. Der Hohlspiegel wäre dann tatsächlich ähnlich einem Rohr, muss aber nicht sehr groß sein. Blende wird keine benötigt. Allerdings wird der Streifen wohl längs von der Mitte nach aussen hin dunkler werden. Und stimmt, der Streifen wird nicht überall gleich scharf sein.

SG

Hi,

bei Edmund Optics gibt’s einen zylindrischen Hohlspiegel von der Stange (nicht sehr teuer!), der genau passen sollte.
Hier der Link: http://www.edmundoptics.com/optics/optical-mirrors/f…

In Kombination mit einer LED mit 1mm Chipseitenlänge (zB Platinum Dragon von Osram) entsteht in 1m Entfernung ein relativ scharfer, ca 8cm breiter Streifen. Die Helligkeit nimmt nach aussen hin ab (der Länge nach), aber der Schatten der LED sollte fast nicht sichtbar sein. Es ist sogar möglich, den Schatten zu eliminieren oder mehrere LEDs zu verwenden, falls das Ergebnis zu dunkel ist. Eine etwas kleinere LED würde sogar einen noch schmaleren aber gleich langen Streifen erzeugen.

Die Anordnung erfolgt so, dass die LED im Mittelpunkt des gedachten, kompletten Zylinders liegt und diesen direkt beleuchtet. Es wird noch eine Befestigung (Platine) für die LED benötigt, und eventuell noch eine Streulichtabschirmung. Damit bleibt der Aufbau recht einfach und die Effizienz sehr hoch, es geht wenig Energie verloren.

Falls dich die Details interessieren, kannst du dich melden.

SG

Hallo,

Das hört sich sehr gut an, Danke! ich hab noch eine Frage; wenn der Lichtstreifen an der Wand ein bisschen weniger lang sein kann- ich hatte etwa einen meter angegeben, ein halber wäre denk ich auch ausreichend, wird der Spiegel dann noch ein wenig günstiger? Es geht mir dabei nicht um meine eigenen Ausgaben- für den Prototyp ist das ein super Preis nur muss ich im Besten Fall beweisen können dass man bei größerer Produktion oder vielleicht auch indem man ihn optisch weniger perfekt herstellt es billiger machen könnte. 35 Euro sind da für nur ein Teil des Produktes bei einer Leuchte leider zuviel… Aber für mich als Test ist es super! Deswegen sehr gerne die Details. Und gibt es den Spiegel vielleicht auch in Europa zu bestellen- das wäre schneller?

Nochmals vielen Dank
Beste Grüße
Theres

Hallo Theresa,

einen Projektor zum Nachbauen habe ich leider auch noch nicht gesehen. Das ist sicherlich mit Aufwand verbunden. Die verschiedenen Optiken einzeln sind sicherlich schon schwer zu bekommen, vor allem, wenn mann definierte Brennweiten sucht. Diese hängen mit allen verfügbaren Komponenten zusammen, daher kann man nicht pauschal eine Brennweite hier angeben, wenn der Rest dazu nicht passt. Der einfachste Weg ist, die Komponenten gegeneinander zu verschieben und zu schauen, wann dea Ergebnis an der Wand am besten ist. Aber wie schon gesagt, ich weiß leider auch nicht, wo man die Optiken her kriegen könnte.

Trotzdem viel Erfolg!

Also,
den Spiegel gibts auch bei http://www.edmundoptics.de/

Bei einer größeren Bestellung würde der sicher billiger werden. Womöglich auch bei einer schlechteren optischen Qualität, aber ob die angeboten wird? Es steht ja nicht mal die Oberflächengüte auf der Seite. Da müsstest du bei denen wohl eine Anfrage machen. Ich kann dir beim Preis leider nicht weiterhelfen.
Ach ja, und die Länge des Streifens hat da keinen Einfluss.

sg

Super, danke, ich werd den gleichmal bestellen und austesten.