Rotlicht Umbauten

Man kann die Tonlampe relativ einfach durch eine rote Leuchtdiode ersetzen. Zunächst zur Wahl der Leuchtdiode. Eine einfache LED aus dem Laden an der Ecke für 0.20EUR tut es hier leider nicht. Man muss bedenken das eine normale Tonlampe so rund 30Watt hat. Man braucht also recht viel Licht. Daher sind moderne superhelle Leuchtdioden notwendig. Es gibt mittlerweile ein Vielzahl von LEDs in verschiedensten Bauformen. Ich verwende oftmals solche die bereits auf einen Platine montiert sind. Dabei handelt es sich um eine mehrschichtige Platine mit Aluminiumträger. Das ist notwendig, da die LEDs recht warm werden und ohne Kühlkörper schnell kaputt gehen. Die Träger gibt es in verschiedenen Formen. Man kann die LEDs auch ohne Platine bekommen, muss dann aber selber für eine ausreichende Kühlung sorgen.

Im Folgenden möchte ich einige Möglichkeiten aufzeigen, wie der ambitionierte Heimkinobetreiber seinen Projektor auf Rotlichtabtastung umbauen kann. Dabei steht nicht nur der Preis, sondern eher die Qualität im Vordergrund. Es geht sicherlich auch einfacher allerdings liegt der Teufel meist im Detail. Wer bemaste Zeichnungen und Schaltpläne vermisst, sei darauf hingewiesen, dass die Erstellung von genauer Dokumentation sehr viel Arbeit ist. Und ich hab auch noch andere Hobbies. wenig.

Ernemann

Hier wurde eine Luxeon Leuchtdiode auf einem Adapter montiert welcher in die Fassung einer Standard-Tonlampe passt. Diese wird z.B. in Ernemann und Dresden Projektoren verwendet. Bei der Leuchtdiode handelt es sich um eine Luxeon Star LXL-MD1C. Die Wellenlänge liegt mit 625nm nicht genau auf der spezifizierten Wellenlänge für cyan Tonspuren.

Der dicke Vorwiderstand auf dem Bild ist nur ein Test. Wenn man das richtig machen möchte braucht man einen stabilisierten Regler. Ein Bauvorschlag dazu befindet sich in der Elektronik Abteilung.

Wer es sich zutraut selber einen Halter zu bauen, kann die Zeichnung als Anhaltspunkt nehmen. Allerdings ohne Gewähr. Ich habe das auch alles nur geschätzt.

Solche Halter kann man auch kaufen. Gelegentlich tauchen sie auch auf Ebay auf. Aber egal ob gekauft oder selbst gebaut: Eine Plug&Play Lösung ist das aber auf keinen Fall.

Die Leuchtdiode hat einen kleineren Leuchtpunkt als die Tonlampe. Die Tonlampe erzeugt mit dem Leuchtfaden eine strichförmige Lichtquelle. Die Leuchtdiode dagegen ist punktförmig. Die Justage ist daher kritischer und Störungen durch Kratzer und Staub werden etwas lauter. Wichtig ist, dass die Ausleuchtung des Lichtspaltes über die ganze Länge möglichst gleich ist. Das ist mit einer LED schwieriger aber möglich. Die oben gezeigte Lampe zeigt an einer Ernemann IX ein Ergebnis sieht man hier rechts.

Hier wurde die Ausleuchtung des Spaltes Mithilfe einer Testschleife CAT566 gemessen. Die grünen Balken zeigen die Messung mit der normalen 30Watt Tonlampe. Die blauen zum Vergleich die Messung mit der Leuchtdiode. Man erreicht ca. 2dB maximale Abweichung über die Spaltlänge, was sich auch noch verbessern lässt. Der Pegel ist allerdings ca. 20dB unter dem der 30Watt Tonlampe. Allerdings ist die Leuchtdiode nicht optimal und der Strom mit 250mA recht niedrig. Eine Leuchtdiode mit höherer Bündelung und mehr Strom heben den Pegel um mindestens 6dB. Einen zusätzlichen Verstärker braucht man allerdings immernoch. Ein Bauvorschlag hierzu findet sich auch in der Elektronikabteilung.

Noch ein paar Worte zur Stromversorgung der LED. Nimmt nan die vorhandene Tonlampenspannung dafür her so ist Vorsicht geboten. Ein einfacher Vorwiderstand, wie in meinem Bild zu sehen, tut es da nicht. Alte Tonlampengleichrichter haben oft noch zu viel Restwelligkeit. Eine Glühbirne gleicht das durch die Trägheit aus, eine LED nicht. Ausserdem ist die Spannung oft nicht stabilisiert. Es sollte also ein Stromregler vorgeschaltet werden. Wird für die Tonlampe ein stabilisiertes Netzteil, z.B. PC Netzteil, verwendet, so kann man zur Not darauf verzichten. Aber auch nur zur Not, denn der Klack beim Einschalten bleibt.

LED direkt am Objektiv

Eine andere Möglichkeit für den Rotlichtumbau zeigen die folgenden Bilder.

Hier wurde die Leuchtdiode direkt in einem Becher an der Tonoptik befestigt. Es wurde wieder die bekannte Luxeon Diode verwendet. Allerdings diesmal nicht in der vormontierten Version auf Platine, sondern nackt. Vergleiche haben gezeigt, dass die Position der Diode auf der vormontierten Platine nicht sehr exakt ist. Sie ist von Diode zu Diode unterschiedlich. Die Aussenmasse der Platine sind auch nicht sauber definiert so dass man für eine PlugAndPlay Montage keine Referenz hat. Die nackte Diode ist wesentlich genauer in den Massen.

Eine Vertiefung im Becher erlaubt eine exakte Positionierung ohne nachträgliche Fummelei. Befestigt wird die Diode mit speziellem wärmeleitfähigem Klebstoff. Dass ist wichtig, da sie sonst ins Schwitzen kommt. Da der Becher aus einem Stück ohne Umspannen gedreht werden kann, ist die Diode immer genau positioniert und eine zeitraubende Justage der kann entfallen.

Auf der Rückseite des Bechers ist ein Stromregler befestigt. Als Regel-IC kommt hier ein LP3964 von National zum Einsatz. Dabei handelt es sich um einen Low-Drop Regler. Normale Regler, wie z.B. LM317 benötigen eine wesentlich grössere Regelspannung. Wird für die Tonlampenspeisung bereits ein 5V Netzteil verwendet reicht die Versorgungsspannung für eine Regelung nicht mehr aus. Der Low-Drop Regler funktioniert noch bis ca. 4V herunter einwandfrei. Vorsicht jedoch bei zu hoher Eingangsspannung.

Wer sowas bauen möchte achte bitte auf die Erwärmung des Reglers. Ist die Eingangsspannung zu hoch so wird im Regler recht viel Leistung verbraten. Ein Beispiel: Alte Tonlampengleichrichter haben z.T. eine sehr hohe Leerlaufspannung. 15Volt sind keine Seltenheit. Für LED und Messwiderstand braucht man höchstens 4V. Das heisst das der Regler 11 Volt platt machen muss. Das sind bei 300mA 3.3 Watt. Da braucht man schon einen geeigneten Kühlkörper. Das sollte möglichst nicht der Träger sein auf dem die LED sitzt. Die wird nämlich selber recht warm und braucht den Kühlkörper für eigene Zwecke. Das kommt dann im nächsten Kapitel.

Hier kommt erstmal die Schaltung. Der Regler ist ein LP3964 von National Semiconductor (mittlerweile TI), und zwar die einstellbare Version. Das IC gibt es in verschiedenen Gehäusen. Für einen Aufbau auf Lochraster oder fliegend empfehle ich die Version im TO220 Gehäuse. Die vollständige Bezeichnung ist dann LP3946ET-ADJ. ET bezeichnet das Gehäuse, ADJ bedeutet einstellbar.

D1 sorgt dafür das er bei falscher Polung nicht kaputt geht. Das passiert leicht. Zwischen J1 und J2 wird die LED angeschlossen. R1 erzeugt einen Spannungsabfall aus dem LED Strom, der für den Regler gebraucht wird. Der Strom berechnet sich zu I=1.2/R. 3.2 Ohm ist ein vernünftiger Wert. Man berücksichtige hier die Verlustleistung. Bei 300mA muss der Widerstand ca. 500mW abkönnen. Die RC Kombination R4, C3 sorgt für einen weichen Start der LED. Es knallt dann nicht so laut wenn die LED bei laufendem Verstärker eingeschaltet wird.

FP30

Es gibt auch rote Leuchtdioden mit drei Watt (z.B. LXHL-LD3C). Diese geben bei 1.4A erheblich mehr Licht ab. Das obere Bild zeigt eine solche LED auf einem Halter für ein FP30 Laufwerk. Die Wärmeentwicklung hält sich trotz der grossen Stromes in Grenzen. Der Halter reicht als Kühlkörper völlig aus wenn die LED gut befestigt wird (Wärmeleitpaste nicht vergessen). Im Bild unten sieht man eine Vergleichsmessung LED bei 1.4A (blaue Balken) gegen Tonlampe bei 5V. (grüne Balken) Da kommt man dannschon ohne Vorverstärker aus.

Wegen des grossen Stromes ist der Leuchtkristall in der Diode grösser als bei den 1 Watt Typen. Die vergrösserte Abstrahlfläche wirkt sich positiv auf die Spaltausleuchtung und die Justierempfindlichkeit aus. Das ist nicht mehr so kritisch. Das folgende Bild zeigt wieder die Spaltausleuchtung gemessen mit dem CAT566 Testfilm. Besser sieht das mit der Tonlampe auch nicht aus. Für die 1.4 Ampere der LED braucht man natürlich einen stärkeren Stromregler. Die Schaltung dazu findet man in der Elektronikabteilung.

Auch moderne superhelle LEDs z.B. Luxeon 3W Typen geben immernoch weniger Pegel als eine 30Watt Tonlampe. In einigen Fällen braucht man einen zusätzlichen Vorverstärker.