punktförmige Lichtquelle erzeugen

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,
ich brauche für eine Lampe fürs Schattentheater eine möglichst punktförmige Lichtquelle, um einen scharfen Schatten zu bekommen. Mit einer kleinen Halogenlampe geht es ganz gut, ich möchte aber eine Led einsetzen. Ein Led ist aber wider Erwarten gar nicht punktförmig, der Chip ist zu groß um die Schatten in der Nähe scharf abzubilden.
Meine Frage: kann man mit einer Optik das hinkriegen? Ich habe schon etwas probiert mit Konvexlinsen, ohne vernünfigem Ergebnis.
Meine Kenntnisse in der Optik beschränken sich ungefähr auf, konvex sammelt, konkav zerstreut.

bin für jeden Tip dankbar
Gruß Hans

#2

Moien

Ein Led ist aber wider
Erwarten gar nicht punktförmig, der Chip ist zu groß um die
Schatten in der Nähe scharf abzubilden.

Gibt mal ein paar Anhaltspunkts:

welche LED hast du zum testen genommen? Matt oder klar? Mit starker Fokusierung (leuchtet nur in eine Richtung) oder ohne?

wie gross sind die Formen?

wie weit weg von der Lichtquelle?

und wie weit weg ist die Leinwand?

Meine Frage: kann man mit einer Optik das hinkriegen?

Ich mache beruflich sehr scharfe Schattenbilder von 0.2mm Objekten. Es geht, es ist eine Frage des Aufwandes und der Projektionsfläche.

cu

#3

Moien

Ein Led ist aber wider
Erwarten gar nicht punktförmig, der Chip ist zu groß um die
Schatten in der Nähe scharf abzubilden.

Gibt mal ein paar Anhaltspunkts:

welche LED hast du zum testen genommen? Matt oder klar? Mit
starker Fokusierung (leuchtet nur in eine Richtung) oder ohne?

Ich habe einfach verschiedene probiert, von Standardled bis 3W Led, am besten bildete die Lumiled ab. Aber ich möchte in Zukunft mit RGB-Leds arbeiten und die haben 3 od 4 Chips und dadurch einfach größer

wie gross sind die Formen?

2mm bis 50cm

wie weit weg von der Lichtquelle?

5cm bis 1m

und wie weit weg ist die Leinwand?

1 bis 3m

das ist ganz verschieden, hängt von den Schattenspielern und deren Stück, das sie gerade spielen, ab, ich baue nur die Lampe. Ich habe angegeben was ich bis jetzt gesehen habe.

Meine Frage: kann man mit einer Optik das hinkriegen?

Ich mache beruflich sehr scharfe Schattenbilder von 0.2mm
Objekten. Es geht, es ist eine Frage des Aufwandes und der
Projektionsfläche.

Gruß Hans

#4

Hallo,

ich brauche für eine Lampe fürs Schattentheater eine
möglichst punktförmige Lichtquelle, um einen scharfen Schatten
zu bekommen. Mit einer kleinen Halogenlampe geht es ganz gut,
ich möchte aber eine Led einsetzen. Ein Led ist aber wider
Erwarten gar nicht punktförmig, der Chip ist zu groß um die
Schatten in der Nähe scharf abzubilden.

Mit LED geht das schon, besser sogar als mit Halogenlampe.
Die Chipgröße ist ja nur um 1,5…2mm. Allerdings vergiss normale
5mm-LED mit Linse.

Dann lappt es am besten mit einer Kondensorlinse, so dass auch genug
Licht auf den Schirm kommt.
Meine Taschenlampe eignet sich nach deinen Angaben dazu ganz gut.
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/LED_LAMPEN/Al…
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/LED_LAMPEN/Al…

Schattenspiel sieht dann etwa so aus:
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/LED_LAMPEN/Sc…
Abstand Hand etwa 30cm.

Als Linse habe ich eine Asphäre mit ca. 40mm Brenweite und 40mm Durchmesser.
Die hat natürlich eine gute Abbildungsqualität, aber einfache Kovexlinsen
mit ähnlichen Parametern machen es sicher auch. Dann ist bloß die
Homogität des Lichtfleckes nicht so Perfekt.

Meine Frage: kann man mit einer Optik das hinkriegen?

Klar :smile:

Ich habe schon etwas probiert mit Konvexlinsen, ohne vernünfigem
Ergebnis.

Im Prinzip geht es auch ohne Linse, aber das strahlt die LED auch in alle
Richtungen und es sieht nicht so hell aus.

Als LED eignen sich die Hochleistungsstrahler von Luxeon
oder noch besser von Cree z.B. „XRE7090“
http://www.cree.com/Products/xlamp7090_xre.asp
http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Cree/CREE-…

Die LED müssen aber einen Träger mit kühlkörper montiert werden.
Dann kanst du diese bis über 700mA powern und es kommt bei den ca.
2W Leitung mächtig Licht raus.
Gruß Uwi

#5

Hallo,

Mit LED geht das schon, besser sogar als mit Halogenlampe.
Die Chipgröße ist ja nur um 1,5…2mm. Allerdings vergiss
normale
5mm-LED mit Linse.

das klingt ja schon mal ganz gut

Dann lappt es am besten mit einer Kondensorlinse, so dass auch
genug
Licht auf den Schirm kommt.
Meine Taschenlampe eignet sich nach deinen Angaben dazu ganz
gut.
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/LED_LAMPEN/Al…
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/LED_LAMPEN/Al…

Schattenspiel sieht dann etwa so aus:
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/LED_LAMPEN/Sc…
Abstand Hand etwa 30cm.

das sieht scharf aus, wie ist es mit einem geringeren Abstand zur Lampe.
Meine Erfahrung ist, mit Taschenlampen geht das nicht weil die nicht punktförmig ausstrahlen.

Als Linse habe ich eine Asphäre mit ca. 40mm Brenweite und
40mm Durchmesser.

was ist eine Asphäre?

Die hat natürlich eine gute Abbildungsqualität, aber einfache
Kovexlinsen
mit ähnlichen Parametern machen es sicher auch. Dann ist bloß
die
Homogität des Lichtfleckes nicht so Perfekt.

Meine Frage: kann man mit einer Optik das hinkriegen?

Klar :smile:

Wie ist mir aber doch noch nicht klar!

Im Prinzip geht es auch ohne Linse, aber das strahlt die LED
auch in alle
Richtungen und es sieht nicht so hell aus.

In alle Richtungen doch nicht, aber das ist nicht das Problem. Es soll eine punktförmige Ausstrahlung sein, damit der Schatten auch scharf ist wenn der Gegenstand nahe der Lichtquelle ist. Das möcht ich mit einer Optik hinkriegen.

Gruß Hans

#6

Hallo,

Abstand Hand etwa 30cm.

das sieht scharf aus, wie ist es mit einem geringeren Abstand zur Lampe.

Warum sollte man so dicht herangehen?
Dann wird schnell die ganze Lichtquelle abgedeckt.

Unter ca. 25…20cm wird es zunehmend unscharf. Ist normal.

Meine Erfahrung ist, mit Taschenlampen geht das nicht weil die
nicht punktförmig ausstrahlen.

Bei Projektionen braucht man eher einen schönen paralellen Strahlengang.

Normale Taschenlampen sind ungeeignet, weil der Reflektor als
Kondensoroptik nicht taugt. Da müßte eine ordentlicher Parabolspiegel
dran, so wie in Projektoren und Beamern.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensor

Als Linse habe ich eine Asphäre mit ca. 40mm Brenweite und
40mm Durchmesser.

was ist eine Asphäre?

http://de.wikipedia.org/wiki/Asph%C3%A4re#Asph.C3.A4…

Wie ist mir aber doch noch nicht klar!

siehe Link oben oder hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Projektion_%28Optik%29

Im Prinzip geht es auch ohne Linse, aber das strahlt die LED
auch in alle Richtungen und es sieht nicht so hell aus.

In alle Richtungen doch nicht, aber das ist nicht das Problem.
Es soll eine punktförmige Ausstrahlung sein, damit der
Schatten auch scharf ist wenn der Gegenstand nahe der
Lichtquelle ist. Das möchte ich mit einer Optik hinkriegen.

Jede Lichtquelle, die du praktischer Weise verwenden kannst, hat
eine gewisse Ausdehnung. Nur wenn der Abstand des Objektes viel
größer ist als die Ausdehnung der Quelle, erscheint die Abbildung
scharf. Wenn du dicht an die Quelle ran gehst, so dass diese
Bedingung nicht mehr gegeben ist, wird es zwangsläufig unscharf.
Die Physik kann man da auch nicht austricksen.
Verbessern kanst du es etwas, indem du eine Lochblende von die
Quelle setzt. Damit geht natürlich reichlich Licht verloren,
je kleiner die Blende desto weniger Licht.
Gruß Uwi

#7

Hallo Uwi

Abstand Hand etwa 30cm.

das sieht scharf aus, wie ist es mit einem geringeren Abstand zur Lampe.

Warum sollte man so dicht herangehen?
Dann wird schnell die ganze Lichtquelle abgedeckt.

Die Schattenspieler wollen das

Unter ca. 25…20cm wird es zunehmend unscharf. Ist normal.

Das geht mit einer (fast) punktförmigen Lichtquelle, zB Halogenlampe 12V 5w G4 oder Fahradhalogenlampe, bis ca 10cm und etwas drunter

Meine Erfahrung ist, mit Taschenlampen geht das nicht weil die
nicht punktförmig ausstrahlen.

Bei Projektionen braucht man eher einen schönen paralellen
Strahlengang.

Ich will ja nicht projizieren, sondern einen Schatten werfen und da brauche ich eine punktlichtquelle und keinen paralellen Strahl, das ergibt doch einen unscharfen Schatten.

Normale Taschenlampen sind ungeeignet, weil der Reflektor als
Kondensoroptik nicht taugt. Da müßte eine ordentlicher
Parabolspiegel
dran, so wie in Projektoren und Beamern.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensor

Als Linse habe ich eine Asphäre mit ca. 40mm Brenweite und
40mm Durchmesser.

was ist eine Asphäre?

http://de.wikipedia.org/wiki/Asph%C3%A4re#Asph.C3.A4…

Wie ist mir aber doch noch nicht klar!

siehe Link oben oder hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Projektion_%28Optik%29

Im Prinzip geht es auch ohne Linse, aber das strahlt die LED
auch in alle Richtungen und es sieht nicht so hell aus.

In alle Richtungen doch nicht, aber das ist nicht das Problem.
Es soll eine punktförmige Ausstrahlung sein, damit der
Schatten auch scharf ist wenn der Gegenstand nahe der
Lichtquelle ist. Das möchte ich mit einer Optik hinkriegen.

Jede Lichtquelle, die du praktischer Weise verwenden kannst,
hat
eine gewisse Ausdehnung. Nur wenn der Abstand des Objektes
viel
größer ist als die Ausdehnung der Quelle, erscheint die
Abbildung
scharf. Wenn du dicht an die Quelle ran gehst, so dass diese
Bedingung nicht mehr gegeben ist, wird es zwangsläufig
unscharf.
Die Physik kann man da auch nicht austricksen.

Das will ich auch nicht, ist auch nicht nötig, siehe meinen Kommentar weiter oben

Verbessern kanst du es etwas, indem du eine Lochblende von die
Quelle setzt. Damit geht natürlich reichlich Licht verloren,
je kleiner die Blende desto weniger Licht.

Ich brauche ja auch das Licht um den Schatten, sonst ist es kein Schattenspiel, also keine Lochblende

Ich glaube du redest von Projektion, ich von Schattenspiel

Gruß Hans

#8

Hallo,

Eine punktförmige Lichtquelle strahlt das Licht nach allen Richtungen gleichmässig ab - das Resultat sind unscharfe Schatten und Helligkeitsabnahme mit dem Quadrat der Entfernung.
Wenn die Aufgabe ist, möglichst scharfe Schatten aut eine durchscheinende Fläche zu bringen (wie ich glaube zu verstehen), schlage ich folgenden Aufbau vor:
Betrachter -> Bildfläche(durchscheinend wie z.B. Stoff oder Papier, jeweils weiss)->Schattenmedium in kurzer Entfernung zur Bildfläche ->Lichtquelle je nach Helligkeit 1-2 m dahinter; die Lichtquelle könnte ein Diaprojektor mit leerer Bildbühne sein; sowas kriegt man ja sehr preiswert. So ein Projektor ist mit Spiegeln, Linsen und Objektiv ausgestattet, um eine gleichmäßige Helligkeit in der Projektionsebene zu erzeugen das entspräche in meiner Aufzählung der Bildfläche.

Es grüßt
Der Daimio

#9

Hallo,

Eine punktförmige Lichtquelle strahlt das Licht nach allen
Richtungen gleichmässig ab - das Resultat sind unscharfe
Schatten und Helligkeitsabnahme mit dem Quadrat der
Entfernung.

Das Resultat sind durchaus scharfe Schatten, natürlich mit Helligkeitsabnahme .

Wenn die Aufgabe ist, möglichst scharfe Schatten aut eine
durchscheinende Fläche zu bringen (wie ich glaube zu
verstehen), schlage ich folgenden Aufbau vor:
Betrachter -> Bildfläche(durchscheinend wie z.B. Stoff oder
Papier, jeweils weiss)->Schattenmedium in kurzer Entfernung
zur Bildfläche ->Lichtquelle je nach Helligkeit 1-2 m
dahinter; die Lichtquelle könnte ein Diaprojektor mit leerer
Bildbühne sein; sowas kriegt man ja sehr preiswert. So ein
Projektor ist mit Spiegeln, Linsen und Objektiv ausgestattet,
um eine gleichmäßige Helligkeit in der Projektionsebene zu
erzeugen das entspräche in meiner Aufzählung der Bildfläche.

Ein Diaprojektor kommt insofern nicht in Frage weil das eine Handlampe sein soll die der Spieler in der Hand hat und damit sein Stück spielt.
Ich bin nie von einem paralellen Lichtstrahl ausgegangen wie ihn ein Diaprojektor erzeugt, immer von einer punktförmigen Lichtquelle. Aber vielleicht sollte ich in die Richtung denken, Uwi meint das auch.

Gruß Hans

#10

Hallo,

Das geht mit einer (fast) punktförmigen Lichtquelle, zB
Halogenlampe 12V 5w G4 oder Fahradhalogenlampe, bis ca 10cm
und etwas drunter

Mit LED und ohne Optik davor geht es auch.
Habe ich probiert.

Ich will ja nicht projizieren, sondern einen Schatten werfen

sehr witzich,
auch wenn du es Schatten werfen nennst, eine Projektion ist es allemal.
Es ist egal, ob das projezirte Objekt lichtdurchlassig ist oder nicht.

und da brauche ich eine punktlichtquelle und keinen paralellen
Strahl, das ergibt doch einen unscharfen Schatten.

Jeder Beamer und Projektor hat einen kondensor, der aus der
Punktlichtquelle einen hinreichend paralellen Strahlverlauf macht.
Mein Link hatte das schon mal gezeigt.
Du mußt aber keine Kondensoroptik benutzen.

Verbessern kanst du es etwas, indem du eine Lochblende von die
Quelle setzt. Damit geht natürlich reichlich Licht verloren,
je kleiner die Blende desto weniger Licht.

Ich brauche ja auch das Licht um den Schatten, sonst ist es
kein Schattenspiel, also keine Lochblende
Ich glaube du redest von Projektion, ich von Schattenspiel

Schon recht, mach nur wie du es dir denkst.
Gruß Uwi

#11

Hallo,

naja, entweder ich versteh was nicht oder wir reden wirklich von zwei verschiedenen Dingen.

Auf alle Fälle vielen Dank für deine Beiträge.

Gruß Hans

#12

Hallo,

Ein Diaprojektor älterer Bauweise mit Netz-Projektionslampe und händischem Diawechsel ist nicht schwer und sollte sich durchaus zur Handlampe umbauen lassen. Hatte etwa in den Anfang 60ern so was von Agfa, weiß aber leider die Modellbezeichnung nicht mehr; war jedenfalls mit Netzlampe, händischem Wechselschieber, kein Kühlgebläse und recht leicht.

Gruss von Julius

#13

punktförmige Lichtquelle Siehe mal hier

Hallo,
ich brauche für eine Lampe fürs Schattentheater eine
möglichst punktförmige Lichtquelle, um einen scharfen Schatten
zu bekommen. Mit einer kleinen Halogenlampe geht es ganz gut,
ich möchte aber eine Led einsetzen. Ein Led ist aber wider
Erwarten gar nicht punktförmig, der Chip ist zu groß um die
Schatten in der Nähe scharf abzubilden.
Meine Frage: kann man mit einer Optik das hinkriegen? Ich habe
schon etwas probiert mit Konvexlinsen, ohne vernünfigem
Ergebnis.
Meine Kenntnisse in der Optik beschränken sich ungefähr auf,
konvex sammelt, konkav zerstreut.

bin für jeden Tip dankbar

Hallo Hans,
schau dir mal die LEd von :

http://www.zweibrueder.com
+
http://www.zweibrueder.com/technologie/dynamicswitch…
+
http://www.zweibrueder.com/technologie/advanced_focu…

an. Diese haben die bereits erwähnten „Cree® XLamp® XR-E LED“ verbaut.
Das Interessante dabei: Sie haben eine andere Optik entwickelt. Diese könnte deinen Vorstellungen entsprechen.
Ich benutze eine zum Radfahren: Super.
Viel Erfolg,
Werner

PS:
Lass es uns wissen, ob diese „Art“ deinen Vorstellungen entspricht

#14

Ergänzung für punktförmige Lichtquelle
Hallo,

Habe den Namen eines evtl. geeigneten Projektors: AGFA CP35
Und so sieht er aus:http://www.imgbox.de/?img=v28519o2.jpg

Gruss von Julius