PL232704B1 - Lustro z oświetleniem obserwatora - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest lustro z oświetleniem obserwatora przez światło emitowane z powierzchni przenikliwych na płycie zwierciadła, pozbawionych powłoki odbijającej.

Znane są rozwiązania luster z oświetleniem tylnym, w których płyta zwierciadła ma powierzchnie przenikliwe dla światła, pozbawione powłoki odbijającej oraz zmatowione mechanicznie lub chemicznie. Przestrzeń przed lustrem oświetlana jest przez zamocowane z tyłu lustra źródła światła, przykładowo diody elektroluminescencyjne. Jedno z takich rozwiązań przedstawione w niemieckim opisie wzoru użytkowego DE 202004000705U ma prostokątną płytę zwierciadła zamocowaną w ramie wykonanej z kształtownika o profilu ceowym, obejmujący końcami ramion krawędzie płyty. W przestrzeni między czołowymi powierzchniami krawędzi płyty zwierciadła a środnikiem kształtownika zamocowana jest taśma diod świecących LED, przyklejona do wewnętrznej powierzchni środnika. Równolegle do krawędzi płyty zwierciadła wykonane są powierzchnie pozbawione powłoki odbijającej, przenikliwe dla światła, przez które promieniowanie rozproszone wewnątrz ceownika wnika w płytę zwierciadła a następnie emitowane jest w kierunku obserwatora przez powierzchnię przenikliwą. Z polskiego opisu patentowego PL224193 znane jest również lustro podświetlane od tyłu, z płytą zwierciadła mającą powierzchnie przenikliwe przez które oświetlany jest obserwator. Do płyty zwierciadła szczelnie przyłączona jest z tyłu pokrywa w postaci kształtki z tworzywa sztucznego, wykonanej technologią termoformowania próżniowego z arkusza cienkiej płyty termoplastycznego tworzywa sztucznego, jasnego koloru. Pokrywa ma co najmniej jeden kanał światła obejmujący wzdłuż krawędzi powierzchnię przenikliwą, oraz który w przekroju poprzecznym ma kształt zbliżony do litery „C”. Ścianki boczne kanału światła zakończone są odwiniętymi na zewnątrz obrzeżami, przylegającymi do płyty zwierciadła. Do obu wewnętrznych powierzchni ścianek bocznych kanału światła przyklejone są taśmy diod LED, zasilane z układu elektrycznego zamocowanego do płyty zwierciadła pod pokrywą tylną. W pokrywie wykonane są gniazda zawieszkowe, wzmocnione przez metalową płytkę nośną, wklejoną w gniazdo od zewnątrz.

Podobnym rozwiązaniem do powyżej opisanego jest rozwiązanie przedstawione w opisie zgłoszenia wzoru użytkowego W-123421. Rozwiązanie to wyróżnia się tym, że kanał światła w przekroju poprzecznym ma kształt zbliżony do płaskiego trójkąta prostokątnego, taśma diod LED przyklejona jest do boku krótszej przyprostokątnej a ścianka przeciwprostokątna jest krzywą wypukłą w kierunku na zewnątrz od płyty zwierciadła. Wypukłość ścianki powoduje odbicie od ścianki pokrywy promieni światła w kierunku powierzchni przenikliwej.

We wszystkich przedstawionych rozwiązaniach rozproszenie światła LED następuje na powierzchniach wewnętrznych kanału światła, ceownika ramy lub pokrywy tylnej. Warunki takie w ocenie optyki geometrycznej mają obniżoną sprawność rozproszenia, wymagają użycia większej energii elektrycznej a ponadto narzucają w realizacji większej wysokości kanału światła z efektem odstawania lustra od ściany, co obniża estetykę pomieszczenia.

Rozwiązanie lustra z oświetleniem obserwatora według niniejszego wynalazku ma wiele cech wspólnych z opisanymi powyżej. Wyróżnia się tym, że wewnątrz prostokątnego w przekroju kanału światła, z diodami LED zabudowanymi na ściankach bocznych, ma zamocowany światłowód z przezroczystego szkła lub tworzywa sztucznego o prostokątnym przekroju poprzecznym i którego górna, dalsza od płyty zwierciadła powierzchnia jest powierzchnią optycznie modyfikowaną o właściwościach rozpraszających światło.

Korzystnym jest wykonanie powierzchni modyfikowanej z naniesioną - sitodrukiem lub przez nadruk drukarką cyfrową - regularną fakturą punktową lub liniową, złożoną z przemiennie przylegających do siebie: mikropowierzchni rozpraszających - nadrukowanych białą farbą, oraz obejmujących je czystych mikropowierzchni światłowodu. Mikropowierzchnie rozpraszające mają kształt okrągły, prostokątny lub prostoliniowy.

Przy większych szerokościach kanału światła wyrównanie natężenia światła emitowanego z powierzchni modyfikowanej uzyskane jest przez liniowo narastający z odległością od taśmy diod LED procentowy udział mikropowierzchni rozpraszających. Powierzchnia modyfikowana ma wtedy zmienny wymiar charakterystyczny kształtu i/lub podziałki między sąsiadującymi mikropowierzchniami rozpraszającymi.

Powierzchnia modyfikowana może być również jednolicie chropowatą, jako wynik piaskowania lub trawienia kwasem fluorowym.

Korzystnym jest również wykonanie, w którym taśma diod LED przyklejona jest do ścianki kanału światła wykonanego z blachy aluminiowej, stanowiącej radiator odprowadzający ciepło diod LED. W wykonaniu kanału światła z tworzywa sztucznego taśma diod LED przyklejona jest do radiatora w postaci aluminiowego kątownika wklejonego w kanał światła i którego drugie ramie połączone jest z płytą zwierciadła. W obu wykonaniach kanał światła spełniający funkcję odbłyśnika powinien mieć białą powierzchnię wewnętrzną. W rozwiązaniu według wynalazku transformacja światła w światłowodzie z powierzchnią modyfikowaną pozwala na skuteczne oświetlenie przestrzeni przed lustrem przy odpowiednio mniejszym poborze energii elektrycznej. Kanały światła mogą mieć mniejszą wysokość co rzutuje na wymiar grubości lustra, jego odstawanie od ściany pomieszczenia. Poprzez zmianę geometrii i zagęszczenia rozmieszczenia mikropowierzchni rozpraszania możliwym jest uzyskanie jednolitego natężenia światła na całej powierzchni przenikliwej - co jest istotne przy większych szerokościach kanału światła, przykładowo prześwietlających obraz.

Konstrukcja lustra według wynalazku przybliżona jest opisem przykładowych rozwiązań pokazanych na rysunku, którego poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1 - przekrój poprzeczny lustra pokazanego w widoku z przodu na Fig. 10, z dwoma powierzchniami przenikliwymi usytuowanymi równolegle do pionowych krawędzi bocznych,

Fig. 2 - szczegół S1 z Fig. 1, kanału światła wykonanego z blachy aluminiowej,

Fig. 3 - szczegół S2 z Fig. 1, kanału światła wykonanego z tworzywa sztucznego,

Figury 4, 5, 6 i 7 są widokami z góry na powiększone fragmenty powierzchni modyfikowanej światłowodu, kolejno z mikropowierzchniami rozpraszającymi o kształcie: okręgu, prostokąta, krzyżyka i linii prostej. W warunkach czarno-białego druku opisu patentowego, figury te należy czytać z rozumieniem, że powierzchnie białe na rysunku są mikropowierzchniami światłowodu „ms” - czystymi, na których z założenia w światłowodzie występuje wewnętrzne odbicie światła, natomiast powierzchnie czarne na figurach rysunku są mikropowierzchniami rozpraszającymi „mr” światło - w rzeczywistości powierzchniami pokrytymi farbą białą,

Fig. 8 - widok z przodu przykładowego lustra z szeroką powierzchnią przenikliwą usytuowaną wzdłuż lewej krawędzi i na której po stronie wewnętrznej nadrukowany jest kolorowy obraz,

Fig. 9 - widok na fragment powierzchni modyfikowanej światłowodu usytuowanego pod obrazem lustra z Fig. 8, powierzchni o zmiennej powierzchniowo charakterystyce rozproszenia, uzyskanej na mikropowierzchniach rozpraszających o kształcie okręgu,

Figury 10, 11, 12, 13, i 14 pokazują widoki z przodu przykładowych luster, o różnym kształcie powierzchni przenikliwych.

Lustro, przedstawione przekrojem poprzecznym na Fig. 1 oraz widokiem z przodu na Fig. 10, ma płytę zwierciadła 1 z dwoma powierzchniami przenikliwymi 2 dla światła. Wzdłuż krawędzi bocznych powierzchnie przenikliwe 2 objęte są przez kanał światła 4 o płaskim, prostokątnym przekroju poprzecznym z odwiniętymi na zewnątrz końcami ścianek bocznych . Wewnątrz kanału światła 4 o białej powierzchni wewnętrznej, na jednej lub obu ściankach bocznych naklejone są taśmy diod LED 5. Wyróżnione szczegółem S1 na Fig. 1 rozwiązanie pokazane w powiększeniu na Fig. 2, ma osłonę kanału światła 4 wykonaną z aluminiowej blachy, która jednocześnie stanowi radiator 6a odprowadzający ciepło z paska diod LED 5, naklejonego bezpośrednio na jedną z bocznych ścianek kanału światła 4. Na Fig. 3 pokazane jest adekwatne rozwiązanie według szczegółu S2, w którym osłona kanału światła 4 wykonana jest z białego tworzywa sztucznego i na obu ściankach bocznych zabudowane ma taśmy diod LED 5. Taśmy diod LED 5 przyklejone są do jednego z ramion aluminiowego kątownika, stanowiącego radiator 6b, który drugim ramieniem przyklejony jest do płyty zwierciadła 1. W kanałach światła 4 obu rozwiązań zamocowany jest światłowód 7 z przezroczystego szkła lub tworzywa sztucznego. Światłowód ma postać płaskiej płytki o prostokątnym przekroju poprzecznym wyznaczonym wymiarami boków „a x b”. Górna powierzchnia „b x c” światłowodu 7, dalsza od płyty zwierciadła 1, rzutem obejmuje powierzchnię przenikliwą 2 i jest powierzchnią optycznie modyfikowaną „Pm”. Modyfikacja polega na nadaniu tej powierzchni właściwości rozpraszania światła. W przedstawionym przykładzie wykonania wynalazku modyfikacja polega na naniesieniu na tą powierzchnię techniką sitodruku regularnej struktury siatki punktów lub linii, która złożona jest z przemiennie przylegających do siebie mikropowierzchni rozpraszających „mr” i mikropowierzchni światłowodu „ms”. Mikropowierzchnie rozpraszające „mr” mogą mieć kształt okrągły o średnicy „d” - jak pokazano na Fig. 4, prostokątny krzyżykowy o boku „e” - jak na Fig. 5 i kwadratowy według Fig. 6, względnie prostoliniowy, o grubości linii „g” - jak na Fig. 7. Mikropowierzchnie rozpraszające „mr” usytuowane są względem siebie w rozstawieniu podziałki „t”. Jak już powiedziano, mikropowierzchnie rozpraszające „mr” na rysunku mające kolor czarny są w rzeczywistości nadrukowane białą farbą na powierzchni modyfikowanej „Pm”, natomiast otaczające je i występujące między nimi mikropowierzchnie światłowodu „ms” stanowią czyste, niezadrukowane powierzchnie światłowodu 4, a na rysunku mają biały kolor papieru.

Emitowane przez diody LED 5 elektromagnetyczne promieniowanie widzialne o długości fali 400 do 700 nm wpada do światłowodu 7 pod różnymi kątami. W zależności od kąta padania promienie trafiające na mikropowierzchnie światłowodu „ms” ulegają odbiciom wewnętrznym, natomiast padające na mikropowierzchnie rozproszenia „mr” ulegają załamaniu i w dalszej drodze kierowane są na powierzchnie przenikliwe 2 a część przenikająca w stronę górnej ścianki kanału światła 4, która pełni funkcję odbłyśnika, jest na niej rozpraszana i po odbiciu trafia z powrotem na odbłyśnik, albo przechodzi przez światłowód 7 do warstwy przenikliwej 2 oświetlając przestrzeń przed lustrem. Opisane zjawiska występują w sposób ciągły stanowiąc w wyniku rozproszony strumień światła w kierunku obserwatora. Rozproszenie dodatkowo dokonuje się na chropowatej, matowej powierzchni przenikliwej 2, która pozbawiona jest powłoki odbijającej 3 przez piaskowanie.

Figury 8 i 9 dotyczą lustra ozdobnego, które ma dwie powierzchnie przenikliwe 2. Jedna, o większej powierzchni, usytuowana przy lewym, pionowym boku, ma na wewnętrznej powierzchni płyty zwierciadła 1 nadrukowany farbami przenikliwymi motyw dekoracyjny 8. Druga powierzchnia przenikliwa 2 w postaci poziomego pasa wzdłuż górnej krawędzi płyty 1 pełni tylko funkcje oświetlające. Obie powierzchnie przenikliwe 2 objęte są odrębnymi kanałami światła 4. Powierzchnia przenikliwa 2 z motywem dekoracyjnym 8 naświetlana jest przez dwie taśmy diod LED 5 przyklejone do obu pionowych ścianek bocznych kanału światła 4, według rozwiązania pokazanego na Fig. 3. Z uwagi na dużą szerokość powierzchni przenikliwej 2 z motywem dekoracyjnym 8, światłowód 7 ma powierzchnię modyfikowaną Pm o liniowo zmiennej charakterystyce odbicia światła, w której symetrycznie do pionowej osi symetrii O-O z odległością „x” od taśmy diod LED 5 rośnie udział mikropowierzchni rozpraszających „mr” w powierzchni modyfikowanej (Pm). Zmiana uzyskana jest przez zmianę charakterystycznego wymiaru „d” okrągłego kształtu mikropowierzchni rozpraszającej „mr” albo przez zmianę podziałki „t” ich rozstawienia. Dla innych kształtów mikropowierzchni rozpraszającej „mr” zmieniany jest wymiar boku „e” kwadratu lub grubości linii, względnie podziałki „t”. W wyniku uzyskuje się prawie stałą wartość natężenia światła rozproszonego na powierzchni modyfikowanej Pm a tym samym równomierne oświetlenie powierzchni motywu dekoracyjnego 8, nie zmieniające autorsko narzuconej kolorystyki i jasności obrazu.

Powierzchnia modyfikowana „Pm” w rozwiązaniu według wynalazku może być wykonana sitodrukiem lub przez biały nadruk specjalną drukarką cyfrową, atramentową - ale również stanowić ją może jednolicie chropowata powierzchnia, uzyskana przez piaskowanie lub trawienie kwasem fluorowym.

Stosowanie opisanego wynalazku wymaga oczywistego uzupełnienia lustra o elementy i zespoły nie przedstawione na rysunkach i w opisie przykładu wykonania, ale powszechnie znane i nie wpływające na istotę wynalazku. Przykładowo, są to zaciski śrubowe przy zastosowaniu pokrywy tylnej, osłaniającej zespoły układu elektrycznego oraz uchwyty lub gniazda zawieszkowe.

Wykaz oznaczeń na rysunku

1 Płyta zwierciadła 2 Powierzchnia przenikliwa 3 Powłoka odbijająca 4 Kanał światła 5 Taśma diod LED 6a, 6b Radiator 7 Światłowód 8 Motyw dekoracyjny a, b wymiary przekroju poprzecznego światłowodu c długość światłowodu

Pm powierzchnia modyfikowana mr mikropowierzchnia rozpraszająca ms mikropowierzchnia światłowodu d, e, g charakterystyczny wymiar mikropowierzchni rozpraszającej mr t podziałka między mikropowierzchniami

x odległość mikropowierzchni od taśmy diod LED

Claims (7)

Zastrzeżenia patentowe

1. Lustro z oświetleniem obserwatora, mające płytę zwierciadła (1) z co najmniej jedną, pozbawioną powłoki odbijającej (3) powierzchnią przenikliwą (2) dla światła, która objęta jest z tyłu, wzdłuż jej krawędzi przez kanał światła (4) o białej powierzchni wewnętrznej i o płaskim, prostokątnym przekroju poprzecznym, przy czym wewnątrz kanału światła (4), co najmniej do jednej krótszej ścianki bocznej przyklejona jest taśma diod LED (5), znamienne tym, że wewnątrz kanału światła (4) i równolegle do płyty zwierciadła (1) ma zamocowaną płytkę ś wia-tłowodu (7), wykonaną z przezroczystego szkła lub tworzywa sztucznego o prostokątnym przekroju poprzecznym (a x b), i której powierzchnia (b x c) równoległa do płyty zwierciadła (1) obejmuje w rzucie powierzchnię przenikliwą (2) oraz że dalsza od płyty zwierciadła (1) powierzchnia światłowodu (4) jest optycznie modyfikowaną (Pm), ma właściwości rozpraszania światła.

2. Lustro według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnia modyfikowana (Pm) ma naniesioną - sitodrukiem lub przez nadruk drukarką cyfrową - regularną fakturę punktową lub liniową, złożoną z przemiennie przylegających do siebie: mikropowierzchni rozpraszających (mr) - nadrukowanych białą farbą, oraz obejmujących je czystych mikropowierzchni światłowodu (ms).

3. Lustro według zastrz. 2, znamienne tym, że mikropowierzchnie rozpraszające (mr) mają kształt okrągły, prostokątny lub prostoliniowy.

4. Lustro według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że procentowy udział powierzchni mikropowierzchni rozpraszających (mr) w powierzchni modyfikowanej (Pm) liniowo rośnie z odległością (x) od taśmy diod ŁED (5), w wyniku zmian charakterystycznego wymiaru (d, e) kształtu i/lub podziałki (t) między sąsiadującymi mikropowierzchniami rozpraszającymi (mr).

5. Lustro według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnia modyfikowana (Pm) jest jednolicie chropowata, w wyniku piaskowania lub trawienia kwasem fluorowym.

6. Lustro według zastrz. 1, znamienne tym, że taśma diod LED (5) przyklejona jest do ścianki kanału światła (4) wykonanego z blachy aluminiowej, stanowiącej radiator (6a) ciepła diod LED (5).

7. Lustro według zastrz. 1, znamienne tym, że taśma diod LED (5) przyklejona jest do radiatora (6b) w postaci aluminiowego kątownika wklejonego w wykonany z tworzywa sztucznego kanał światła (4), a który drugim ramieniem połączony jest z płytą zwierciadła (1).