IT201600077168A1 - DEVICE FOR PROJECTING A LUMINOUS SHAPE FROM NITIDED, EXACTLY RELATED BOUNDARIES - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione opera nel campo delle tecnologie ottiche e, più in dettaglio, l’Invenzione si riferisce ad un dispositivo per proiettare una forma luminosa dai contorni esattamente delineati su una generica superficie, per identificare in modo virtuale o per evidenziare un oggetto reale, mettendolo in risalto fra una pluralità di analoghi oggetti presenti nella medesima area di osservazione. The present invention operates in the field of optical technologies and, in more detail, the invention refers to a device for projecting a luminous form with exactly outlined contours on a generic surface, to identify in a virtual way or to highlight a real object, placing it in prominence among a plurality of similar objects present in the same observation area.
STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART
Da quando esiste l’illuminazione elettrica è pratica comune utilizzare la luce per illuminare in modo selettivo un’area rispetto ad altre aree in situazione di scarsa luminosità, in penombra o durante la notte o in ambienti chiusi e poco illuminati, come pure per esaltare certi particolari in ambienti anche molto luminosi. Possiamo ricordare ad esempio il cono di luce diretto su una specifica zona di un quadro all’interno di un museo oppure quello diretto su un tavolo in un ambiente di lavoro o ancora le indicazioni per fornire informazioni utili nella vita di ogni giorno per potersi muovere ed operare con efficacia ed in sicurezza. Per finire, possiamo ricordare come giocando con le luci si possano ottenere effetti speciali di particolare gradimento, con notevoli aspetti estetici e cromatici quando si usano luci colorate. Since electric lighting has existed, it has been common practice to use light to selectively illuminate an area with respect to other areas in low light situations, in dim light or during the night or in closed and poorly lit environments, as well as to enhance certain details even in very bright environments. We can recall, for example, the cone of light directed on a specific area of a painting inside a museum or the one directed on a table in a work environment or even the indications to provide useful information in everyday life to be able to move and operate effectively and safely. Finally, we can recall how by playing with lights you can obtain special effects of particular pleasure, with remarkable aesthetic and chromatic aspects when using colored lights.
A tutt’oggi questi risultati sono conseguiti con l’uso di fari e proiettori sagomando il fascio con palette assistite da svariati elementi ottici, realizzando in tal moto strutture e dispositivi complessi e molto costosi. To date, these results have been achieved with the use of headlights and projectors by shaping the beam with vanes assisted by various optical elements, thus creating complex and very expensive structures and devices.
Tutto ciò premesso, il Richiedente ha trovato un nuovo modo per generare gli effetti luminosi prima citati, utilizzando dispositivi molto semplici, facili da produrre e mettere in opera, di costo estremamente ridotto. Having said all this, the Applicant has found a new way to generate the aforementioned lighting effects, using very simple devices, easy to produce and install, of extremely low cost.
SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
Scopo dell’invenzione è quello di rendere disponibile un dispositivo di grande versatilità, per proiettare una sagoma luminosa dai contorni nitidi, esattamente delineati, con costi modesti, facilità d’uso e lunga durata di vita del dispositivo. The purpose of the invention is to make available a highly versatile device, to project a luminous shape with sharp, precisely outlined contours, with modest costs, ease of use and long life of the device.
In un suo primo aspetto l’invenzione riguarda pertanto un dispositivo per proiettare una forma luminosa dai contorni nitidi e precisi su una generica superficie, detto dispositivo comprendendo un involucro comprendente un emettitore luminoso, inserito in un punto della superficie e rivolto all’interno di detto involucro, che emette un fascio di luce verso la superficie affacciata, provvista di un foro passante per il passaggio di detto fascio di luce, ed un dissipatore del calore prodotto da detto emettitore, detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che detto involucro ha la sua superficie interna di colore nero opaco, che detto emettitore è una sorgente di luce puntiforme, preferibilmente un laser o un led, che detto fascio di luce è un fascio sostanzialmente direzionale e che detto foro passante ha un contorno che delimita la forma che il dispositivo intende proiettare. In a first aspect, the invention therefore relates to a device for projecting a luminous form with sharp and precise contours on a generic surface, said device comprising a casing comprising a light emitter, inserted in a point of the surface and turned inside said casing, which emits a beam of light towards the facing surface, provided with a through hole for the passage of said light beam, and a dissipator of the heat produced by said emitter, said device being characterized in that said casing has its own surface internal opaque black color, that said emitter is a point light source, preferably a laser or a LED, that said light beam is a substantially directional beam and that said through hole has a contour that delimits the shape that the device intends to project .
L’angolo compreso fra l’asse di detto fascio di luce e la retta che individua la distanza fra detto emettitore e il centro di detto foro passante può variare fra 0° e 90° gradi ma, più preferibilmente, è contenuto fra 0° e 20° gradi e, ancor più preferibilmente, è sostanzialmente pari a 0° gradi, cioè detto asse e detta retta coincidono. The angle between the axis of said light beam and the straight line that identifies the distance between said emitter and the center of said through hole can vary between 0 ° and 90 ° degrees but, more preferably, is contained between 0 ° and 20 ° degrees and, even more preferably, it is substantially equal to 0 ° degrees, ie said axis and said straight line coincide.
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
Ad ogni modo la presente invenzione può essere meglio compresa dalla descrizione che segue e con l’aiuto delle figure qui allegate, fornite a scopo esclusivamente esemplificativo e non limitativo, dal momento che altre forme di realizzazione sono comunque possibili, nel rispetto e nell’ambito della definizione degli oggetti dell’invenzione secondo le rivendicazioni che seguono. In any case, the present invention can be better understood from the following description and with the help of the figures attached hereto, provided for purely illustrative and non-limiting purposes, since other embodiments are in any case possible, in compliance with and within the scope of the definition of the objects of the invention according to the following claims.
La figura 1 illustra il dispositivo in una sua preferita forma di attuazione, La figura 2 illustra una pluralità di forme luminose generate con il dispositivo secondo l’invenzione, Figure 1 illustrates the device in a preferred embodiment thereof, Figure 2 illustrates a plurality of light shapes generated with the device according to the invention,
La figura 3 illustra una forma luminosa generata con il dispositivo secondo l’invenzione, comprendente un assieme delle forme di figura 2 ed atta a creare sulla superficie di proiezione l’illusione ottica della presenza di un oggetto in realtà non presente, Figure 3 illustrates a light form generated with the device according to the invention, comprising an assembly of the shapes of figure 2 and designed to create on the projection surface the optical illusion of the presence of an object not actually present,
La figura 4 illustra una forma luminosa con funzione segnaletica generata con il dispositivo secondo l’invenzione, Figure 4 illustrates a luminous form with signaling function generated with the device according to the invention,
La figura 5 illustra una forma luminosa con funzione informativa generata con il dispositivo secondo l’invenzione, Figure 5 illustrates a light form with an information function generated with the device according to the invention,
La figura 6 illustra una forma luminosa con scopo funzionale generata con il dispositivo secondo l’invenzione. Figure 6 illustrates a light form with functional purpose generated with the device according to the invention.
Con riferimento alla figura 1 il dispositivo secondo l’invenzione comprende un involucro 1 di forma parallelepipeda presentante 3 coppie di facce opposte, parallele fra loro, 2a e 2b, 3a e 3b, 4a e 4b. In realtà l’involucro può avere qualsiasi forma ma sulla sua superficie interna devono essere individuabili due punti affacciati, assialmente opposti A e B. Nel punto A è disposto un emettitore luminoso sostanzialmente puntiforme 5, che emette un fascio di luce F sostanzialmente direzionale, cioè diretto secondo un’unica direzione o, in altre parole, che genera un cono di luce avente un’apertura non superiore a 120° gradi e preferibilmente non superiore a 40°. Preferibilmente, tale emettitore è una sorgente di luce laser o un led, preferibilmente molto piccolo, preferibilmente incassato nella parete dell’involucro, con il corpo illuminante a vista o, in alternativa, anche praticamente invisibile. With reference to Figure 1, the device according to the invention comprises a parallelepiped-shaped casing 1 having 3 pairs of opposite faces, parallel to each other, 2a and 2b, 3a and 3b, 4a and 4b. In reality, the casing can have any shape but on its internal surface two facing, axially opposite points A and B must be identifiable. In point A there is a substantially point-like light emitter 5, which emits a substantially directional beam of light F, i.e. directed in a single direction or, in other words, which generates a cone of light having an opening not greater than 120 ° degrees and preferably not greater than 40 °. Preferably, this emitter is a laser light source or a LED, preferably very small, preferably embedded in the wall of the casing, with the lighting body visible or, alternatively, also practically invisible.
Nella superficie assialmente opposta, in corrispondenza del punto B, è ricavato un foro passante per il passaggio di detto fascio di luce. In the axially opposite surface, at point B, there is a through hole for the passage of said light beam.
Nel seguito della presente descrizione tale foro sarà indicato come una finestra W, la quale può avere qualsiasi forma, come si vedrà meglio più avanti. In particolare, tale finestra ha un contorno che definisce la figura geometrica che il dispositivo intende proiettare. In the remainder of the present description, this hole will be indicated as a window W, which can have any shape, as will be seen better later on. In particular, this window has an outline that defines the geometric figure that the device intends to project.
Il fascio di luce emesso dall’emettitore 5, passando attraverso la finestra W, proietta su una qualunque superficie posta davanti a detta finestra una forma luminosa correlata con la sezione retta della finestra. The beam of light emitted by the emitter 5, passing through the window W, projects on any surface placed in front of said window a light form correlated with the straight section of the window.
L’involucro deve avere le pareti preferibilmente molto sottili: in particolare la porzione di superficie dell’involucro entro la quale è ricavata la finestra deve essere quanto più sottile possibile poiché lo spessore di questa parete determina la nitidezza dell'effetto luminoso. Lo spessore della suddetta porzione di superficie è preferibilmente compreso fra 1 nm (nanometro) e 3 mm. In alternativa, secondo l’invenzione, si è trovato che tale superficie può anche essere costituita da un vetrino e, nel caso, preferibilmente verniciato. Il suddetto involucro è preferibilmente completamente chiuso e la sua superficie interna è di colore nero opaco, cioè avente un grado di riflettività non superiore allo 0,3%. Tale grado di nero, se alternativamente misurato in una scala di grigio deve risultare Nero non inferiore al 70% e, preferibilmente pari a Nero 100%. The casing must preferably have very thin walls: in particular the surface portion of the casing within which the window is made must be as thin as possible since the thickness of this wall determines the sharpness of the lighting effect. The thickness of the aforementioned surface portion is preferably between 1 nm (nanometer) and 3 mm. Alternatively, according to the invention, it has been found that this surface can also consist of a glass slide and, in the case, preferably painted. The aforesaid envelope is preferably completely closed and its internal surface is opaque black, that is, having a degree of reflectivity not higher than 0.3%. This degree of black, if alternatively measured in a gray scale, must be black not less than 70% and preferably equal to 100% black.
L’involucro 1 è costituito con un materiale dissipatore del calore emesso dall’emettitore per garantire la sicurezza e la durata del dispositivo. Preferibilmente, l’involucro è collegato con un’altra struttura dissipatrice di calore avente una superficie di dissipazione preferibilmente superiore a quella dell’involucro: tale struttura è preferibilmente una struttura metallica e, preferibilmente, la struttura metallica è essa stessa parte dell’involucro. Nella figura 1 tale struttura dissipatrice è una striscia metallica 6, che fornisce anche un supporto per l'involucro, del quale costituisce la parete 2a, e che si estende per un certo tratto da entrambe le parti dell'involucro. The casing 1 is made up of a heat-dissipating material emitted by the emitter to ensure the safety and durability of the device. Preferably, the casing is connected with another heat dissipating structure having a dissipation surface preferably higher than that of the casing: this structure is preferably a metal structure and, preferably, the metal structure is itself part of the casing. In Figure 1, this dissipating structure is a metal strip 6, which also provides a support for the casing, of which it forms the wall 2a, and which extends for a certain length from both sides of the casing.
Peraltro l’involucro può essere utilizzato in tutti i modi possibili secondo necessità, come sospensione, incasso, plafone, applique, luce di terra, abatjour, etc. Moreover, the casing can be used in all possible ways as needed, such as suspension, recessed, ceiling, wall, ground light, abatjour, etc.
Preferibilmente, la striscia metallica 6 è di alluminio ma sono utilizzabili altri materiali, metallici e non metallici, capaci di disperdere efficacemente calore e fornire la resistenza meccanica richiesta dal tipo di dispositivo. Preferably, the metal strip 6 is of aluminum but other materials, metallic and non-metallic, capable of effectively dispersing heat and providing the mechanical strength required by the type of device, can be used.
Il dispositivo secondo l’invenzione si basa sul concetto di una sorgente puntiforme e di una finestra di apertura che modifica il fascio luminoso in una forma geometrica desiderata. The device according to the invention is based on the concept of a point source and an opening window that changes the light beam into a desired geometric shape.
Minore è la dimensione della sorgente luminosa e maggiore è la sua distanza con la finestra, migliore sarà la definizione del tratto di separazione luce/ombra. Preferibilmente, la distanza fra l’emettitore e la finestra è compresa fra 5 mm e 50 mm. The smaller the size of the light source and the greater its distance from the window, the better the definition of the light / shadow separation stroke will be. Preferably, the distance between the emitter and the window is between 5 mm and 50 mm.
L’ingrandimento della forma dipende dall’angolo di uscita della luce dalla finestra. Si possono ottenere forme geometriche piane di forma regolare anche su superfici non ortogonali all’asse di proiezione deformando opportunamente il contorno della finestra di apertura. L’angolo compreso fra detto asse di proiezione, cioè l’asse del fascio di luce, e la retta che identifica la distanza fra l’emettitore e il centro della finestra può variare fra 0° e 90° gradi ma, di norma, è sostanzialmente pari a 0° gradi, cioè detto asse e detta retta coincidono, e solo in condizioni particolari è preferibilmente, contenuto fra 0°e 20° gradi. The magnification of the shape depends on the angle of light output from the window. Regularly shaped flat geometric shapes can also be obtained on surfaces that are not orthogonal to the projection axis by appropriately deforming the outline of the opening window. The angle between said projection axis, that is the axis of the light beam, and the straight line that identifies the distance between the emitter and the center of the window can vary between 0 ° and 90 ° degrees but, as a rule, it is substantially equal to 0 ° degrees, ie said axis and said straight line coincide, and only in particular conditions is it preferably contained between 0 ° and 20 ° degrees.
L’intensità del fascio luminoso che viene proiettato dipende dalla potenza della fonte luminosa utilizzata, in particolare del Led: in relazione al risultato desiderato il tecnico del settore non avrà alcuna difficoltà nel determinare quale sia l’intensità ottimale necessaria. The intensity of the light beam that is projected depends on the power of the light source used, in particular the LED: in relation to the desired result, the technician in the sector will have no difficulty in determining what is the optimal intensity needed.
Il dispositivo ora descritto proietta su una qualunque superficie una forma luminosa dai contorni nitidi e precisi, che riproducono la sezione della finestra W. L’effetto estetico e funzionale è tanto più rilevante quanto più è buio l'ambiente in cui opera il dispositivo. The device described now projects on any surface a luminous form with sharp and precise contours, which reproduce the section of the W window. The aesthetic and functional effect is all the more relevant the darker the environment in which the device operates.
Il dispositivo dell’invenzione può essere usato anche in forma modulare, predisponendo una pluralità di involucri disposti fianco a fianco in modo da proiettare figure complesse composte dall’accostamento di più figure generate da finestre diverse fra loro. The device of the invention can also be used in modular form, by arranging a plurality of casings arranged side by side in order to project complex figures composed of the combination of several figures generated by different windows.
L’invenzione descritta offre importanti vantaggi, infatti innumerevoli sono gli utilizzi possibili dell’invenzione, in una pluralità di ambienti ed allo scopo di generare applicazioni estetiche, decorative, informative, segnaletiche e funzionali a piacere in quanto la forma della luce nella generazione delle figure è facilmente personalizzabile. The invention described offers important advantages, in fact the possible uses of the invention are innumerable, in a plurality of environments and for the purpose of generating aesthetic, decorative, informative, signposting and functional applications as desired as the shape of the light in the generation of the figures it is easily customizable.
La figura 2 illustra una pluralità di forme proiettate secondo l’invenzione; procedendo da sinistra verso destra si notano la forma circolare, quadrata (corrispondente alla finestra mostrata in figura 1) trapezoidale, libera, rettangolare. Figure 2 illustrates a plurality of shapes projected according to the invention; proceeding from left to right you can see the circular, square shape (corresponding to the window shown in figure 1) trapezoidal, free, rectangular.
La figura 3 mostra la forma corrispondente ad un vaso o una coppa di portata, come sono a volte presenti su un tavolo, generata associando fra loro le tre forme di sinistra in figura 2. La proiezione di tale forma, ad esempio sul muro di una stanza, e preferibilmente in posizione superiore alla linea di superficie di un tavolo, genera l’illusione ottica della presenza di tale vaso sul tavolo anche se il vaso, in effetti, manca. L’invenzione ha creato sul muro della stanza un effetto decorativo virtuale indipendente dalla presenza dell’oggetto reale. Figure 3 shows the shape corresponding to a vase or a serving bowl, as they are sometimes present on a table, generated by associating the three shapes on the left in figure 2. The projection of this shape, for example on the wall of a room, and preferably in a position above the surface line of a table, generates the optical illusion of the presence of such a vase on the table even if the vase is, in fact, missing. The invention created a virtual decorative effect on the wall of the room independent of the presence of the real object.
La figura 4 mostra l'invenzione usata a scopo segnaletico, per proiettare un segnale di direzione obbligatoria, ad esempio nei corridoi della metropolitana. L’invenzione consente di eliminare i corrispondenti cartelli segnaletici con risparmio dei relativi costi di produzione, installazione e manutenzione. Figure 4 shows the invention used for signaling purposes, to project a mandatory direction signal, for example in the corridors of the subway. The invention makes it possible to eliminate the corresponding signs with savings in the relative costs of production, installation and maintenance.
La figura 5 mostra l’invenzione usata a scopo informativo, la figura proiettata potrebbe essere l’insegna di un bar o l’indicazione di un armadio di distribuzione bibite. La scritta sulla bottiglia viene facilmente prodotta inserendo la corrispondente scritta nella luce della finestra, tenendo naturalmente conto delle necessarie variazioni dimensionali. Figure 5 shows the invention used for information purposes, the projected figure could be the sign of a bar or the indication of a beverage distribution cabinet. The writing on the bottle is easily produced by inserting the corresponding writing in the window light, naturally taking into account the necessary dimensional variations.
La figura 6 mostra l’invenzione usata a scopo funzionale per esaltare la luminosità di un’area particolare all’interno di un ambiente in penombra. L’ambiente di figura 6 è un bar, o forse un ristorante come pure una sala da te ma potrebbe ugualmente essere un ufficio, piuttosto che uno stand espositivo o simili situazioni. Figure 6 shows the invention used for functional purposes to enhance the brightness of a particular area within a dimly lit environment. The environment in figure 6 is a bar, or perhaps a restaurant as well as a tea room, but it could equally well be an office, rather than an exhibition stand or similar situations.
Caratteristica principale dell’invenzione è che in tutte queste applicazioni non si utilizzano componenti ottici per generare le figure desiderate cosicché viene eliminato ogni decadimento del sistema di illuminazione usualmente dovuto all’invecchiamento dei materiali ottici, ed anche la temperatura del colore rimane inalterata nel tempo. The main feature of the invention is that in all these applications no optical components are used to generate the desired figures so that any decay of the lighting system usually due to the aging of the optical materials is eliminated, and also the color temperature remains unchanged over time.
Nella presente descrizione non sono state di norma illustrate tutte le possibili alternative strutturali e dimensionali alle forme di attuazione dell’invenzione specificatamente descritte: non è infatti sembrato necessario espandersi nei dettagli costruttivi del sistema dell’invenzione in quanto ogni tecnico dell’arte, dopo le istruzioni qui date, non avrà difficoltà a progettare, scegliendo adeguatamente materiali e dimensioni, la soluzione tecnica più vantaggiosa. Queste varianti s’intendono tuttavia ugualmente comprese nell’ambito di protezione del presente brevetto, risultando tali forme alternative di per se stesse facilmente derivabili dalla descrizione qui effettuata del rapporto che lega ciascuna forma di attuazione con il risultato che l’invenzione vuole ottenere. In the present description all the possible structural and dimensional alternatives to the specifically described embodiments of the invention have not normally been illustrated: in fact it did not seem necessary to expand into the constructive details of the system of the invention since every person skilled in the art, after the instructions given here, will have no difficulty in designing the most advantageous technical solution, by choosing the right materials and dimensions. However, these variants are understood to be equally included in the scope of protection of this patent, as these alternative forms in themselves can be easily derived from the description made here of the relationship that binds each embodiment with the result that the invention wants to achieve.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2017-07-18 WO PCT/IT2017/000146 patent/WO2018015979A1/en active Application Filing
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