Ein Ringlicht mit (16 bzw.) 24 LEDs:

Abb. 1: So siehts aus wenns fertig ist :o)

Die grundlegenden Informationen zum LED-Ringlicht gibt es auf der "alten" Ringlichtseite, hier wird im Folgenden die neue Version beschrieben.

Da das Ringlicht in der "alten" Ausführung nicht besonders schön aussieht und mit nur 8 LEDs auch nicht übermäßig viel Licht abgibt habe ich mir eine neue Version überlegt, diesmal mit (16 oder) 24 LEDs und kompakterem und edlerem Aufbau.

Die Befestigung am Filtergewinde der Kamera soll dabei durch einen maßgefertigten Aluminiumring (oder aus Messing, Edelstahl, Gold, Platin - je nach Geldbeutel) realisiert werden, welcher (16 bzw.) 24 passgenaue Bohrungen für die LEDs besitzt. Die Konstruktionsskizze ist in den Bildern 2 bis 4 zu sehen.

Alternativ kann man sich auch einen handelsüblichen Adapterring mit einer Stufengröße von mind. 16mm kaufen und diesen für die Aufnahme der LEDs durchbohren.

Abb. 2: Schnitt durch einen Teil des Ringes mit Position der Bauteile. Für einen noch kompakteren Aufbau empfiehlt es sich die Lötseite nach außen zu legen damit die LEDs direkt auf der Platine aufliegen können.

Abb. 3: So wurde der Aluminiumring für die 24 LED Version konstruiert. Links befindet sich ein 55mm Gewinde um ihn an der Kamera oder einem Adapterring zu befestigen, in die Aussparung passt die ringförmige Platine hinein und ringsherum sind die Bohrungen für die LEDs angeordnet, welche vorn gesenkt werden um eine leichte Reflektorwirkung zu erzielen. Bild in hoher Auflösung ansehen.

Abb. 4: Konstruktionsskizze - Frontansicht. Bild in hoher Auflösung ansehen.

Den Durchmesser des Ringes habe ich aus folgenden Gründen recht großzügig dimensioniert:
- Man kann das Ringlicht auch an anderen Kameras (mit größerem Objektiv) verwenden,
- die Bildecken werden besser ausgeleuchtet,
- der Durchmesser bestimmt die maximale Anzahl der LEDs.

Abb. 5: Frontansicht des fertigen Aluringes der nach obiger Skizze angefertigt wurde.

Abb. 6: Die Rückseite mit der Aussparung für die Platine und dem M55x0,75 Gewinde.

Dazu passend wird eine Platine angefertigt welche zu einem Kreisring ausgesägt wird, die Widerstände sind SMD-Typen in der Baugröße 1206. Das erlaubt einen sehr kompakten Aufbau und für eine gleichmäßige Anordnung der LEDs ist auch gesorgt.

Der innere Leiterbahn-Ring ist Masse (Minuspol der Batterie), die äußeren beiden Ringe sind für den geschalteten Pluspol gedacht wobei durch geeignete Wahl der Widerstände (siehe Beschreibung auf der "alten" Ringlichtseite) zwei (ggf. auch drei) Helligkeitsstufen gewählt werden können. Die Platine wird durch die LEDs selbst am Aluring gehalten. Wer es superstabil aufbauen will, kann die Platine auch in den Aluring mit Epoxidharz eingießen, Reparaturen und Umbauten sind dann aber nicht mehr möglich.

Wer die LEDs nicht einlöten und kurz abschneiden will (z.B. um sie später für andere Experimente zu verwenden) kann die Bohrungen in der Platine etwas größer machen und dann durchgängige Einlötbuchsen mit mind. 0,64mm Nennweite verwenden, in welche die LEDs einfach eingesteckt werden (z.B. Bürklin Bestellnummer 20F2660).

Die folgenden Bilder zeigen das Platinenlayout:

Abb. 7 & 8: Platinenlayout um 16 bzw. 24 LEDs im Kreis anzuordnen. Achtung: Diese Bilder niedriger Auflösung bitte nicht als Vorlage fürs Platinenlayout verwenden, siehe unten!

Wer die Platine wie oben dargestellt herstellen möchte kann sich das Layout in hoher Auflösung herunterladen:

• Download der ("alten") Version mit 16 LEDs (ca. 124kB): Die Zip-Datei enthält zum einen das Layout im GIF-Format mit 600dpi und liefert einen Innendurchmesser von ca. 57mm und einen Außendurchmesser von ca. 76,5mm, der LED-Kreisdurchmesser beträgt 62mm Da man nicht zu nah an die Leiterbahnen heransägen sollte eignet sich diese Größe für den Aufbau an einem Haltering mit Filtergewindedurchmesser bis max. 52mm.
  Wer es größer oder kleiner aufbauen will kann das ebenfalls enthaltene CorelDraw9 Bild (cdr) anpassen: Eine Skalierung des Vektorbildes um ca. +/- 5% ist ohne weitere Änderungen möglich, somit kann die Platine problemlos an Filterdurchmessern von 49 bis 55mm verwendet werden.
  Bei stärkerer Skalierung müssen die vorgesehenen Lötaugen evtl. verrutscht werden damit die Abstände wieder passen.
  Achtung: Die 16 LED Version passt nicht in den oben beschriebenen Aluring, entweder muss die Platine oder der Ring angepasst werden!
  

• Version für Objektivdurchmesser bis 49mm:
  Download der ursprünglichen 24 LED-Version (ca. 128kB): Die Zip-Datei enthält das Platinenlayout ebenfalls im GIF-Format mit 600dpi und ist für einen Innendurchmesser von ca. 61mm und einen Außendurchmesser von ca. 78mm ausgelegt, der LED-Kreisdurchmesser beträgt 66mm. Diese Version eignet sich in Normalskalierung für den oben beschriebenen Aluring und kann damit an einem 55mm Filtergewindedurchmesser befestigt werden. Geeignet für Objektivdurchmesser von ca. 43-49mm. Auch hier ist anhand der beigefügten CorelDraw9-Datei ggf. eine Skalierung im Bereich von einigen Prozent problemlos möglich. Bei starker Verkleinerung empfiehlt sich der Einsatz von SMD-Widerständen der Größe 0805, so wie dargestellt ist die Schaltung für Widerstände im Format 1206 ausgelegt.
  Falls die kleineren Widerstände verwendet werden, so ist darauf zu achten dass die max. Verlustleistung von 1/8W nicht überschritten wird, die Größe 1206 verträgt 1/4W, das ist auf jeden Fall unproblematisch.

• NEU - "Große" Version für Objektivdurchmesser 55mm und 58mm:
  Download der 24 LED-Version in "groß" (ca. 1,3MB): Diese Zip-Datei enthält die Skizzen für den größeren Aluring: Er passt an ein Filtergewinde mit 67mm und lässt sich mittels eines Übergangsrings sinnvoll an Kameragewinde mit (52), 55 und 58mm anschrauben. Zudem ist das Platinenlayout im GIF-Format in 600dpi sowie als Corel Draw 9 Datei (für eigene Anspassungen) enthalten. Der Innendurchmesser der Platine beträgt hier ca. 72mm, der Außendurchmesser ca. 92mm. Der LED-Kreisdurchmesser beträgt 78mm. Bei der Bestückung empfiehlt sich der Einsatz von SMD-Widerständen der Bauform 1206.
  Noch ein Tipp: Da der LED-Kreis nun schon sehr groß ist und die optische Achse erst ab ca. 30cm Abstand gut ausgeleuchtet wird, empfehle ich eine etwas aufwändigere Option (nicht in den Skizzen enthalten): Im Aluring die Löcher für die LEDs je um ca. 5-8° zur Mittelachse hin geneigt bohren, dann wird dort eine wesentlich bessere Ausleuchtung erzielt. In diesem Fall sollte man die LEDs aber erst festlöten, wenn diese schon ihre Position im Aluring haben, da die Anschlussdrähte leicht geknickt werden müssen.

Abb. 9 Fertig ist die Platine für 24 LEDs. Mehr Informationen und Bilder dazu auf der Seite "Platinenherstellung".

Abb. 10: Bei der Auswahl der LEDs ist darauf zu achten, dass der "Tiefenanschlag" an den Beinchen nicht zu gross ist, sonst können sie nicht weit genug in die Platine geschoben werden, ggf. muss man diese überstehenden Rechtecke vorsichtig wegzwicken. Die rechte LED (von Reichelt Elektronik) ist ideal, Bohrungen mit 0,8mm sind dafür ausreichend.

Es ist übrigens egal wie herum man die Platine verwendet, man kann die LEDs wahlweise oben oder unten einlöten. Aufgrund der hohen Packungsdichte empfiehlt es sich aber die LEDs unten zu verlöten, denn man kann sie dann bis zum Anschlag einbauen und bekommt den kompaktesten Aufbau.

Wer bei der Platinenherstellung noch nicht so fit ist kann mein mehrfach erfolgreich verwendetes "Rezept" zur Platinenherstellung verwenden, auf dieser Seite ist auch die gesamte Entstehungsgeschichte dieser Platine ausführlich dokumentiert.
Außerdem habe ich auch noch eine Anleitung zum Bau einer Ätzküvette im Sortiment :-)

Nun kann die Platine bestückt werden, auf jeden Fall sollte man zuerst die Widerstände einlöten. Dann werden die LEDs in die Platine eingesteckt (Auf Polarität achten: die kürzeren Beinchen kommen nach innen) und in den fertig gebohrten Aluring eingelegt. Dadruch wird sichergestellt dass alle LEDs beim verlöten gut zentriert werden auch wenn einige Bohrlöcher nicht perfekt passen sollten, ggf. muss man die Löcher doch auf 1,0 oder 1,2 mm aufbohren wenn es sonst nicht geht.

Abb. 11: Um Oxidation des Kupfers zu vermeiden und um wegen des relativ hohen Stromes einen möglichst großen Leiterquerschnitt zu erzielen habe ich die Leiterbahnen komplett verzinnt, die LEDs sind hier noch nicht eingelötet.

Da der Aluring hinten noch offen ist und die Platine so mit der Zeit verschmutzen kann oder Kurzschlüsse auftreten können habe ich noch eine Abdeckung aus Kunststoff konstruiert, welche zugleich eine Buchse aufnimmt die für sicheren elektrischen Kontakt sorgt ohne die Platine mechanisch zu belasten.
Der Kunststoff hat den Vorteil daß man sich keine Gedanken über die elektrische Isolierung zur Platine zu machen braucht, außerdem ist er leichter als z.B. Aluminium.

Abb. 12: Der Kunststoffring wird von hinten über den Aluring geschoben und wird durch die Gewindeverbindung zur Kamera festgeklemmt.
In den Kunststoff wird eine Buchse eingepresst die den elektrischen Kontakt nach aussen herstellt. Bild in hoher Auflösung ansehen.

Abb. 13: Hier ist zu erkennen wie der Kunststoffring exakt passend über den Aluring geschoben wurde.

Abb. 14: Der schwarze Adapterring von 46 auf 55mm dient zum einen zur Befestigung des Ringlichtes an meiner Kamera, außerdem wird dadurch der Kunststoffring an den Aluring geklemmt wodurch auch die Platine mit den LEDs ganz nach vorne gedrückt wird. Links ist die eingepresste Buchse zu erkennen die im Inneren über kurze Leitungsstücke mit der Platine verbunden wurde.

Abb. 15: Um einen möglichst kompakten Aufbau zu erhalten habe ich den kleinsten erhältlichen mehrpoligen Steckverbinder gewält, es handelt sich um einem M8 Sensorstecker von Hirschmann (ELST 4408 RV KH) mit nur ca. 6,5mm Außendurchmesser. Für Masse wurden zwei Kontakte vorgesehen um den Spannungsabfall über dem Kabel so gering wie möglich zu halten. Erhältlich ist dieser z.B. bei Bürklin unter der Bestellnummer 50F2022.

Abb. 16: Das Gegenstück (ELWIKA-K 4408) ist ein fertig konfektionierter Winkelstecker mit 2m Polyurethanleitung (4x0,25qmm) mit Rasthülsenverriegelung. (Bürklin Bestellnummer 50F1654). Dieser ist der Schraubversion in jedem Fall vorzuziehen.

Nun fehlt nur noch die Stromversorgung!

Wie schon die "alten" Version" wird auch dieses LED-Ringlicht wieder aus 4 Mignon Akkus gespeist und die Umschaltung zwischen den beiden Helligkeitsstufen erfolgt wieder durch einen Taster.

Abb. 17 & 18: Um das ganze komfortabel aber dennoch kompakt zu gestalten habe ich ein Kunststoffgehäuse (z.B. von Conrad) mit einem von außen zugänglichen Batteriehalter ausgestattet. Ein kleiner Kippschalter dient als Hauptschalter, ein großflächiger, leichtgängiger Taster (links) schaltet auf die Helligkeitsstufe II um. Die Verbindung zum Ringlicht wird über eine 3 polige DIN-Buchse hergestellt und eine Stereo-Klinkenbuchse erlaubt es einen zusätzlichen Taster zur Helligkeitsumschaltung über ein Kabel anzuschließen. Rechts sind die beiden Steckverbinder dargestellt.

Für die Verbindung zum Ringlicht darf auf keinen Fall ein Klinkenstecker verwendet werden, denn beim kontaktieren kommt es zu Fehlkontaktierungen und Kurzschlüssen zwischen den einzelnen Kontakten was bei hochstromfähigen Akkus leicht zu einem Kabelbrand kommen kann! Wer in jedem Fall auf Nummer sicher gehen will sollte eine Feinsicherung 1A / träge einbauen.

Für den Anschluß des externen Tasters ist ein Klinkenstecker unproblematisch, da der Taster nichts anderes als einen gewollten Kurzschluß (allerdings mit Vorwiderstand auf der Ring-Platine!) darstellt.
Der externe Taster hat den Vorteil daß man das Kästchen mit den Batterien z.B. in die Tasche stecken kann und beide Hände an der Kamera behält, den Taster hält man dann am besten in der linken Hand während man rechts auslöst.

Abb. 19: Das Gehäuse von innen mit Verdrahtung.

Abb. 20: Der Batteriehalter ist komplett in das Gehäuse eingelassen und wird mit einem Rastdeckel verschlossen, somit können die Akkus leicht gewechselt werden ohne dass jedesmal das ganze Gehäuse geöffnet werden muß.

Abb. 21: Hier ist nun die komplette Anordnung aller Teile zu sehen.

Wieviel bringt das Ringlicht?

Um zu testen wie viel Licht das LED-Ringlicht bringt habe ich eine weiße Wand im Keller fotografiert, im ersten Test mit wenig Glühlampenlicht (3x 40W in ca. 5m Entfernung), beim zweiten Test in fast vollständiger Dunkelheit. Alle Aufnahmen entstandem bei einer Brennweite von 105mm und Blende 2.8, die Empfindlichkeit betrug ISO 100.

Da ich in meinem Aufbau LEDs mit "nur" 3000mcd verwendete, inzwischen aber schon Leuchtdioden mit bis zu 9000mcd erschwinglich sind, kann die Lichtausbeute noch wesentlich verbessert werden!

Anregungen und Verbesserungsvorschläge die mich in den letzten Monaten erreichten:

- Die LEDs (je mehr desto besser) in zwei Reihen um das Objektiv anordnen, wobei die inneren um ca. 10-15° zum Mittelpunkt hin geneigt werden. Dadurch kann der Minimalabstand verringert werden und die Ausleuchtung wird gleichmäßiger.

- LEDs mit größerem Abstrahlwinkel (sofern beschaffbar!?) verwenden (20° sind Standard), dadurch werden auch die Ecken besser ausgeleuchtet und der Mindestabstand verringert sich. Nachteil: Die Lichtausbeute wird geringer, da eine groessere Fläche angestrahlt wird.

- Vereinfachte Variante: Man besorgt sich einen sog. Stepring (Adapterrring), welcher auf die Kamera passt und vorn ein ca. 18-25mm größeres Gewinde hat (z.B. 46 -> 67mm, ca. 15-25 €). Diesen durchbohrt man ringsherum mit 5mm-Löchern und klebt in diese die LEDs ein, welche auf der Rückseite dann auch ohne Platine verlötet werden können. Da sieht zwar nicht so edel aus, sollte aber funktionieren. Falls die Beschaffung eines solchen Steprings Probleme macht: Heliopan hat so ziemlich alle Größen im Sortiment, ansonsten machen die auch Sonderanfertigungen!

Bezugsquellen für die LEDs sowie weitere Tips zum Aufbau sind auf der "alten" Ringlichtseite zu finden!

Mich erreichen häufig Anfragen, ob ich nicht bereit wäre das Ringlicht bzw. Teile davon im Auftrag anzufertigen. Leider muss ich alle Interessenten diesbezüglich enttäuschen, meine Freizeit ist zu knapp als dass ich dies tun könnte (und möchte).
Wer für den Aufbau oder Teile davon Hilfe benötigt und im Bekanntenkreis niemand findet, kann es mal z.B. in Newsgroups wie de.sci.electronics oder de.rec.heimwerken versuchen, vielleicht findet sich sich dort jemand, der gegen einen kleinen Obulus eine Platine oder die Drehteile anfertigt.

Viel Erfolg beim Nachbau!

...Verbesserungsvorschläge sind immer willkommen, Fehler bitte melden!

(c) , Erstellt: 06.09.2003, zuletzt bearbeitet: 07.12.2007, URL: http://www.emling.de
Alle Angaben auf dieser Seite sind ohne Gewaehr!