Starke, kleine Lampe gesucht

    Hallo,


    ich bin neu hier im Forum und richte an alle ein freudiges: Hallo!


    Ich bestreite gerade meine Bachelorarbeit in Mediendesign und bin an einem Punkt angelangt, an dem ich nicht mehr weiter komme.


    Für mein Projekt benötige ich eine kleine, aber lichtstarke Lampe (in der Größe einer kleinen Taschenlampe, noch besser wäre kleiner). Die Lampe muss so stark sein, dass in einem abgedunkelten Raum, 2 Seiten eines Buchs farbig ausgeleuchtet werden können. Das Licht muss stark sein, da ich das Druckbild verschwinden lassen möchte.
    Beispielsweise: Wenn ich mit blauem Licht auf das Papier strahle, soll das blaugedruckte Quadrat in blauem Licht verschwinden.
    Den Effekt habe ich mit sehr schwachen LEDs schon ausprobiert und es funktioniert. Nun muss das ganze nur etwas größer skaliert werden.


    Bei meiner Suche bin ich auf cree LEDs gestoßen. Diese gibt es auch in Rot, Grün und Blau. Allerdings habe ich keinerlei Erfahrungswerte und bin im elektronischen Bereich nicht sehr fit.
    In Taschenlampen funktionieren diese wohl sehr gut.


    Habt ihr eventuell einen Tipp für mich, wie ich mein Vorhaben am besten realisieren könnte? Gibt es überhaupt LEDs, die so stark sind und im Akkubetrieb funktionieren?


    Es wäre super, wenn jemand seine Erfahrung mit mir teilen könnte, da meine Bachelorarbeit von diesem Problem abhängig ist.


    Liebe Grüße
    Alex

    Hallo, willkommen bei Ledstyles.


    Deine Vorstellungen sind im moment recht vage, verständlich wenn du mit LEDs und ihren "Eigenheiten" noch wenig Erfahrung gemacht hast.
    Darum erstmal ein paar grundsätzliche Gedanken: LEDs an sich sind sehr klein in der Bauform, jedoch benötigt man bei zunehmender Leistung ("soll stark sein") eine ausreichende Kühlung in Form eines Kühlkörpers. Bei Taschenlampen ist das das Gehäuse, vor allem der Lampenkopf, der in der Regel aus Alu besteht. Je länger am Stück die LED leuchten soll und je heller/stärker sie ist, desto mehr/grösser muss der ausfallen.
    Die nächste Überlegung gilt der Lichtfarbe der LED: Ein farbiges Druckbild hat eine bestimmte Farbe. Druckfarben sind "subtraktiv", d.h. die Druckfarbe schluckt sämtliche Wellenlängen des (idealerweisse weissen) Tageslichts ausser einer bestimmten Wellenlänge, die sie reflektiert und diese reflektierte Wellenlänge trifft unsere Sehzäpchen im Auge. Farbige LEDs besitzen eine sehr schmalbandige ausgestrahlte Wellenlänge. Je näher diese mit der Druckfarbe übereinstimmt, desto mehr tritt der von dir erwünschte Effekt des "Verschwindens" auf. Und desto weniger Leistung musst du in die farbige LED stecken, desto geringer ist also die Erwärmung der LED, und desto kleiner kann die Konstruktion ausfallen, also das (Kühl)gehäuse.
    Man kann hier sicher viel optimieren mit der Wahl der genau passenden LED (respektive der Druckfarbe). Für Versuchszwecke würde ich dir (ein Beispiel) ein Produkt wie diesen RGB(A)-Strahler empfehlen: http://www.thomann.de/de/adj_p…LXqxZul28YCFQWWtAodbRoOTg
    Auch wenn er von der Baugrösse wahrscheinlich nicht optimal für dich ist, kannst du damit mal sehen was Highpower LEDs leisten. Du hast auch die Möglichkeit, ihn nach dem Test zurückzugeben, und etwas anderes auszuprobieren. Fairnesshalber kannst du das ja bereits bei der Bestellung angeben, vielleicht kann der Händler dir auch ein geeigneteres Produkt empfehlen.


    Ich halte diesen Weg für einfacher, als wenn du dir (wesentlich günstiger im Einzelpreis, aber in der Summe der Einzelteile mit viel mehr Aufwand verbunden) jetzt einzelne LEDs + Stromversorgung + Linsen + Kühlkörper bestellst. Das kannst du machen wenn du genug Erfahrung mit Lichtfarbe und Leistung gesammelt hast.


    Viel Spass beim Experimentieren!

    Beim Lesen der Anforderungen dachte ich sofort an die Cree XM-L RGBW. Diese müsste eigentlich genau das sein, was du suchst. Ich setze die Vorgänger-Led (MC-E RGBW) für Ambient-Beleuchtung ein und habe damit schon einige Lampen gebaut, bei der sich jede der 4 Farben einzeln einstellen lässt. Einen kleinen abgedunkelten Raum kann man damit schon farbig ausleuchten, sodass dein Vorhaben damit eigentlich möglich sein sollte.


    Der Nachteil ist halt wie Lichtgestalter es schon erwähnt hat, dass du sie kühlen musst, wenn du ihre Leistung halbwegs ausreizen willst. Der andere Nachteil ist vielleicht das sehr helle Rot von ~625nm, sodass ich bei stärkeren RGBW-Lampen noch zusätzlich 660nm Leds einsetze, um das Rot "satter" zu machen. Du kannst aber auch andere Leds einsetzen, solange sie ähnlich stark sind. Das weiße Licht brauchst du ja anscheinend eh nicht, sodass du einfach starke RGB-Leds anderer Marke einsetzen könntest. Eine PWM-Dimmung brauchst du anscheinend auch nicht, sondern nur eine einfache Ein/Aus-Schaltung für die einzelnen Farben.

    Hey, vielen Dank für die Tipps!


    Die Cree XM-L habe ich auch schon im Auge gehabt. Diese wird wohl auch oft bei Taschenlampen eingesetzt. Die Größe einer "kleinen" Taschenlampe, ungefähr die Breite einer Hand wäre schon ok. Kleiner wäre zwar besser, aber man muss sich eben den technischen Gegebenheiten fügen.


    Ich bin gestern mal los und habe mir im Baumarkt eine 5€ Taschenlampe von Lux gekauft. Diese hat 9 weiße LEDs verbaut und macht schon gut hell. Danach habe ich mir Folien besorgt, die bei der Färbung von Filmen eingesetzt werden. Mit diesen beiden Komponenten habe ich schon sehr viel Erfolg gehabt und mein gewünschter Effekt hat funktioniert. Etwas mehr Licht wäre aber natürlich gut.


    Im Prinzip möchte ich eine kleine Taschenlampe bauen. Habe mir das folgend überlegt:


    Als Körper würde ich ein Rohr mit 10cm Länge und 3 cm Innen-Durchmesser nehmen. In den Körper kommt der Akku, die Platine mit LED, die Linse mit passender Folie und ein Schalter.


    Wäre das mit der weißen Cree LED theoretisch machbar?


    Vielen Dank noch mal an euch beide für die Tipps. Ich bin gerade auf der Suche nach einer Lösung und spreche täglich mit Leuten, die mir irgendwie weiterhelfen können. Ich bin auf die Hilfe anderer angewiesen und sehr dankbar für jeden Tipp und Ratschlag!

    Du musst eine sehr gute thermische anbindung deiner LED-Platine an dein Rohr schaffen. Am besten wäre es, du könntest dein komplettes Gehäuse inkl Rohr und Auflage der LED-Platine aus einem Vollmaterial "drehen", dann wäre das implizit erfüllt, ansonsten musst du einen perfekt passenden Innenzylinder in dein Rohr einbringen.


    Theoretisch ist das machbar - je mehr Material (Alu) du unterbringst, desto länger kannst du die LED so betreiben/desto mehr Strom kannst du bei kurzem Gebrauch verwenden. Je größer die Kontaktfläche zwischen Innenzylinder und Rohr ist, desto schlechter kann der Wärmewiderstand sein.

    Zitat von Streulicht

    Wäre das mit der weißen Cree LED theoretisch machbar?

    Theoretisch funktioniert das natürlich - allerdings "vernichtet" (absorbiert) der Farbfilter den grössten Teil der Lichtmenge der weissen LED(s).
    Um bei deinem Beispiel Blau zu bleiben: Die Firma Lee Filters gibt zu jedem erhältlichen Farbfilter eine Transmissionskurve an. Bei diesem tiefblauen Filter z.B. werden gerade einmal ~30% des blauen Lichtanteils aus der weissen Lichtquelle durchgelassen, der gesamte Rest, also alle anderen Wellenlängenbereiche komplett absorbiert. Bei einer "Glühbirne" wären das mehr als 95% der hineingesteckten Lichtleistung, bei einer kaltweissen LED, die ja immerhin recht viel Licht im blauen Spektrum abgibt, immer noch mehr als 90%.
    Darum ist es ungleich effizienter, hier mit monochromatischen, also einfarbigen LEDs zu arbeiten. Bei gleicher elektr. Leistung hast du mindestens die 10fache Helligkeit, oder andersrum, für denselben Effekt würdest du mit weniger als 10% der Energie auskommen als mit weissen LEDs plus Farbfilter.

    Aus technisch-energetischer Sicht macht es keinen Sinn, erst weißes Licht zu erzeugen und dann daraus die gewünschte Lichtfarbe zu filtern. Denn dann hat man als Strahlungsleistung der gewünschten Farbe immer nur einen Bruchteil der gesamten Strahlungsleistung und umso weniger, je schmalbandiger der Filter ist.


    Da es wohl eh nur um Blau und Rot geht, kannst du diese Farben sehr gut mit hoher Effizienz direkt erzeugen. Die erwähnten Cree RGBW-Leds sind geeignet, ebenso die XP-E Royallblau und Rot bzw. Photored. Oder die Edison Edixeon RGB auf der Starplatine. Die beiden Farben könntest du dann mit Schaltern anwählen.


    Ich würde eine billige Taschenlampe mit No-Name High-Power Led aussuchen und die einfach umbauen auf RGB-Star mit einem zusätzlichen Kippschalter für die Farbwahl.


    Edit: Lichtgestalter war mit seinem Beitrag schneller fertig.

    Im Prinzip hast du Recht, das es energetisch cleverer ist, eine LED der entsprechenden Wellenlänge zu nehmen, als einen Filter. Nur gibt es LED's sicherlich nicht in allen Wellenlängen, oder derartig speziell selektierte Typen haben auch einen "speziellen" Preis. Dazu kommt, das es Druckfarben nicht nur in RGB gibt, sondern zig Farbtöne als eigenständige Druckfarbe. Ich kenne mich auf dem Gebiet nicht aus, aber ich habe mal in einer Druckerei zu tun gehabt und im Lager die ganzen Farbtöne und Testkarten dazu gesehen. Das Problem ist, das hier fachübergreifendes KnowHow benötigt wird.

    Meine Versuche, die ich mit den bisherigen Mitteln absolviert habe, zeigen, dass es mehrere Möglichkeiten gibt. Man kann zum einen die Lichtfarbe abändern, zum anderen aber auch die Druckfarbe anpassen. Allerdings habe ich bemerkt, je satter das Licht ist, desto deutlicher setzt der Effekt ein. Daher wollte ich erstmal das Licht soweit optimieren, wie es mir möglich ist und dann die Farbe finetunen.


    Ich verstehe auch die Einwände, dass es energetisch keinen Sinn macht, jedoch suche ich nach einer (für mich) recht simplen und einfachen Lösung.
    Den Tipp von John.S werde ich nun mal verfolgen und eine meiner "billig" Lampen mit einer powervollen LED ausstatten. Rumsitzen und überlegen ist gut, aber ich glaube ich komme weiter und verstehe die Materie besser, wenn ich einfach mal ausprobiere.


    Eventuell kann ich aber auch die Lösungen mit der farbigen LED und dem Filter kombinieren. Wenn ich eine rote LED habe und dann einen roten Filter davor setze, um mein Rotton zu erhalten ist dies doch energetisch sinnvoller als die weiße LED zu filtern.


    Vielen Dank für die Tipps und Ratschläge. Auch wenn ich von der Materie nicht so viel Ahnung habe, fängt es an richtig Spass zu machen! Ich bin ebenfalls fasziniert von dem großen Feld der LED-Technik, die es gibt. Hatte das bisher nicht so wirklich auf dem Schirm.

    Zitat von Streulicht

    Wenn ich eine rote LED habe und dann einen roten Filter davor setze, um mein Rotton zu erhalten ist dies doch energetisch sinnvoller als die weiße LED zu filtern.


    farbige LEDs emittieren schmalbandigeres Licht. Wenn Filter und LED nicht genau passen, kommt garnichts raus. Das habe ich mal erlebt als ich eine grüne Plexiglasscheibe vor eine grüne LED Ziffernanzeige zur Kontraststeigerung setzen wollte. Da war kaum noch was zu sehen =O
    Das kann aber in speziellen Fällen wierum ganz anders aussehen. z.B. wenn wie bei weißen LEDs Leuchtstoffe verwendet werden. Ich glaube mich zu erinnern, das pinke LEDs eine blaue Basis und einen roten Leuchtstoff enthalten.

    Zitat von Streulicht

    Wenn ich eine rote LED habe und dann einen roten Filter davor setze, um mein Rotton zu erhalten ist dies doch energetisch sinnvoller als die weiße LED zu filtern.

    Nein, das ist eigentlich noch viel sinnloser. ^^
    Der Grund: Farbige LEDs strahlen nur eine ganz bestimmte Wellenlänge aus, bzw. einen sehr schmalbandigen Bereich. Als Beispiel das Datenblatt für die XP-E Serie von Cree als PDF, Seite 7 die untere Grafik.
    Du kannst nun einen Filter nehmen, der genau diesen Wellenlängenbereich durchlässt. Als Effekt hast da dasselbe Rot wie ohne Filter, nur weniger intensiv, da der Filter nicht 100% durchlässt.
    Oder du nimmst einen Filter dessen Transmissionsbereich (die Durchlässigkeit) in einem etwas abweichenden Rot-Ton liegt, dann frisst der Filter das ursprüngliche Rot der LED mehr oder weniger komplett, und lässt halt das bisschen Rot durch, was im Bereich des Filters liegt, und vielleicht noch zu einem geringen Teil von der LED abgedeckt wird.
    Laienhafter ausgedrückt - ein Filter wirkt immer subtraktiv, er filtert alle Wellenlängen heraus die von seinem Spektrum abweichen, aber er wandelt niemals Licht einer Wellenlänge in andere Wellenlängen um!
    Bei weissem Licht klappt das, weil weisses Licht im Idealfall alle Wellenlängen des sichtbaren Lichts enthält. Aber du musst genau die von dir gewünschte Wellenlänge mit der Lichtquelle (LED) erzeugen, der Filter absorbiert dann alle unerwünschten Wellenlängen.


    ok, zu lang geschrieben, was Superluminal mit ein paar weniger Worten auch gesagt hat. :whistling:

    Du nimmst dir ja echt was vor bei deinem Projekt, ich hätte wahrscheinlich auch Angst, dass wenn du es nachbaust wie eine Taschelampe ein großer Teil dadurch absorbiert wird! Aber ich bin gespannt wie du es lösen wirst und freue mich dann auf deinen Erfolgsbericht!