RU186552U1

RU186552U1 - PROJECTOR TYPE LIGHTING INSTRUMENT

Info

Publication number: RU186552U1
Application number: RU2017131472U
Authority: RU
Inventors: Руслан Таласович Хапчаев
Original assignee: Руслан Таласович Хапчаев
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2019-01-23

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к оптическим устройствам, предназначенным для свободной или неподвижной установки, а именно к устройствам, дающим ординарный пучок лучей.Осветительный прибор проекторного типа (проектор) включает источник света и, по крайней мере, одну собирающую линзу, заключенные в корпусе. Оно дополнительно содержит элемент, формирующий световой поток, установленный непосредственно возле источника света, выполненный в форме насадки, боковые стенки которой полностью или частично отражают лучи проходящего светового потока.Тем самым достигается существенное упрощение конструкции при получении световой проекции заданной формы с четко выделенными краями; кроме того, заявляемое устройство позволяет менять при необходимости форму светового пятна в процессе эксплуатации полезной модели. 1 з.п. ф-лы, 3 фиг.The inventive utility model relates to optical devices intended for free or fixed installation, namely, devices giving an ordinary beam of rays. A projector-type lighting device (projector) includes a light source and at least one collecting lens enclosed in a housing. It additionally contains an element that forms the light flux, mounted directly near the light source, made in the form of a nozzle, the side walls of which fully or partially reflect the rays of the transmitted light flux. This significantly simplifies the design when obtaining a light projection of a given shape with clearly defined edges; in addition, the claimed device allows you to change if necessary the shape of the light spot during operation of the utility model. 1 s.p. f-ly, 3 Fig.

Description

Заявляемая полезная модель относится к оптическим устройствам, в частности к осветительным приборам, предназначенным для свободной или неподвижной установки, а именно к устройствам, дающим ординарный пучок лучей.The inventive utility model relates to optical devices, in particular to lighting devices intended for free or fixed installation, namely, devices that give an ordinary beam of rays.

Заявляемое устройство может быть использовано в виде стационарной установки для освещения любых объектов, в том числе, например, пешеходного перехода, прибрежной полосы, пирса, пограничной полосы, периметра охраняемой территории, газопровода, железнодорожных путей, дорог, бульваров и т.п., или в качестве охотничьего или туристского фонаря и т.д. Оно может быть также использовано как обычный проектор для получения проецируемого изображения.The inventive device can be used in the form of a stationary installation for lighting any objects, including, for example, a pedestrian crossing, coastal strip, pier, border strip, perimeter of the protected area, gas pipeline, railway tracks, roads, boulevards, etc., or as a hunting or tourist lantern, etc. It can also be used as a regular projector to obtain a projected image.

Проекторы (проекционные аппараты) обычно используются для создания изображения небольшого объекта (предмета) на большом экране. Основными элементами любого проектора являются заключенные в корпус источник света и фокусирующая линза (система линз), как правило, сферическая собирающая линза, а также носитель изображения (слайд и т.п.). Возможно использование в проекторе оптических средств формирования ординарного пучка проецируемого света, например, цилиндрической линзы, формирующей световой пучок в виде полосы. Цилиндрические линзы используется, в частности, в широкоформатных проекционных киноаппаратах.Projectors (projection devices) are usually used to create an image of a small object (object) on a large screen. The main elements of any projector are a light source and a focusing lens (lens system) enclosed in a case, usually a spherical collecting lens, as well as an image carrier (slide, etc.). It is possible to use in the projector optical means for generating an ordinary beam of projected light, for example, a cylindrical lens forming a light beam in the form of a strip. Cylindrical lenses are used, in particular, in wide-angle projection movie cameras.

Наиболее близким по достигаемому эффекту к заявляемому устройству является осветительный прибор проекторного типа, позволяющий получить однородный пучок электромагнитного излучения (в данном случае светового потока), включающий источник света, испускающий электромагнитные лучи, по крайней мере, одну собирающую сферическую входную линзу, расположенную напротив источника света, и выходную цилиндрическую линзу или систему линз, принимающую упомянутые лучи, размещенные в корпусе, снабженном средством для поворотного движения всей оптической системы относительно корпуса устройства [RU заявка 2014102645, МПК F21V 14/06, 2015]. Устройство позволяет получить однородный световой поток, направляемый на заданную поверхность, на которой оно дает световую проекцию заданной формы с четко выделенными боковыми краямиThe closest effect to the claimed device is a projector-type illuminator that allows you to get a uniform beam of electromagnetic radiation (in this case, the light flux), including a light source that emits electromagnetic rays, at least one collecting spherical input lens located opposite the light source and an output cylindrical lens or lens system receiving said beams housed in a housing provided with means for pivoting the entire optic eskoy system relative to the device body [RU application 2014102645, IPC F21V 14/06, 2015]. The device allows to obtain a uniform luminous flux directed to a given surface, on which it gives a light projection of a given shape with clearly defined side edges

Известное устройство достаточно сложно в исполнении и эксплуатации, поскольку содержит не менее 3-4 линз и сложное средство для поворота оптической системы относительно оси прибора. Кроме того, оно позволяет получить световое пятно только одной заданной формы; изменять форму светового пятна в процессе эксплуатации прибора невозможно.The known device is quite difficult to perform and operate, since it contains at least 3-4 lenses and a complex tool for rotating the optical system about the axis of the device. In addition, it allows you to get a light spot of only one given shape; it is impossible to change the shape of the light spot during operation of the device.

Результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в существенном упрощении конструкции при сохранении той же функции - а именно, получении световой проекции заданной формы с четко выделенными краями; кроме того, желательно, чтобы устройство позволяло при необходимости менять форму, размеры и интенсивность светового пятна в процессе эксплуатации.The result achieved by the claimed utility model is a significant simplification of the design while maintaining the same function - namely, obtaining a light projection of a given shape with clearly defined edges; in addition, it is desirable that the device allows, if necessary, to change the shape, size and intensity of the light spot during operation.

Указанный результат достигается тем, что осветительный прибор проекторного типа (проектор), включающий источник света и собирающую линзу, заключенные в корпусе, дополнительно содержит элемент, формирующий световой поток, установленный непосредственно возле источника света, выполненный в форме насадки, боковые стенки которой полностью или частично отражают лучи проходящего светового потока.This result is achieved by the fact that a projector-type illuminator (projector), including a light source and a collecting lens, enclosed in a housing, further comprises an element forming a light flux installed directly near the light source, made in the form of a nozzle, the side walls of which are fully or partially reflect the rays of a passing light stream.

Насадка может быть выполнена полой. Полая насадка может быть изготовлена из металла с отполированными внутренними стенками или из пластика с металлизированными внутренними стенками; если она сделана из прозрачного пластика, металлизированной может быть внешняя поверхность насадки.The nozzle may be hollow. The hollow nozzle can be made of metal with polished inner walls or plastic with metallized inner walls; if it is made of transparent plastic, the outer surface of the nozzle may be metallized.

Насадка может быть сплошной. Сплошная (массивная) насадка может быть выполнена из прозрачного пластика, например полиметилметакрилата, поликарбоната, силикона и т.п. Внешние стенки сплошной насадки должны быть металлизированными или покрыты полимером, имеющим показатель преломления света, отличный от показателя преломления материала сплошной насадки.The nozzle may be continuous. The solid (massive) nozzle can be made of transparent plastic, for example polymethylmethacrylate, polycarbonate, silicone, etc. The outer walls of the continuous nozzle must be metallized or coated with a polymer having a refractive index different from the refractive index of the material of the continuous nozzle.

Поперечное сечение насадки (у выхода) может быть любым: в форме прямоугольника, круглым, овальным, треугольным, многоугольным, в форме звезды и др.The cross section of the nozzle (at the exit) can be anything: in the shape of a rectangle, round, oval, triangular, polygonal, in the shape of a star, etc.

Кроме того, форма и размер поперечного сечения насадки может различаться на разных ее участках.In addition, the shape and size of the cross section of the nozzle may vary in different parts of it.

Собирающая линза может быть сферической или цилиндрической; возможно использование двух линз: одной сферической и одной цилиндрической, а также двух цилиндрических линз; возможно использование двух цилиндрических линз различной силы или знака (+, -).The collecting lens may be spherical or cylindrical; two lenses are possible: one spherical and one cylindrical, as well as two cylindrical lenses; it is possible to use two cylindrical lenses of different strength or sign (+, -).

Источником света может быть светодиод или группа светодиодов. Кроме того, источником света может быть лампа накаливания, люминесцентная лампа, дуговая ртутная лампа, метало-галогенная лампа, натриевая лампа низкого и высокого давления, ксеноновая лампа, электролюминесцентная лампа, импульсная лампа, электрическая дуга, световолоконный кабель и др.The light source may be an LED or a group of LEDs. In addition, the light source can be an incandescent lamp, a fluorescent lamp, an arc mercury lamp, a metal-halogen lamp, a low and high pressure sodium lamp, a xenon lamp, an electroluminescent lamp, a flash lamp, an electric arc, a fiber optic cable, etc.

Корпус устройства может быть выполнен в форме полого цилиндра или двух и более полых цилиндров, объединенных в один с возможностью поступательного или вращательного движения один относительно другого; в последнем случае собирающие линзы могут быть размещены в соседних отсеках составного цилиндра.The housing of the device can be made in the form of a hollow cylinder or two or more hollow cylinders, combined into one with the possibility of translational or rotational movement of one relative to the other; in the latter case, collecting lenses can be placed in adjacent compartments of the composite cylinder.

Заявляемый осветительный прибор представлен на фиг. 1-3(а-д).The inventive lighting device is shown in FIG. 1-3 (a-d).

На фиг. 1 показано заявляемое устройство в разрезе по А-А.In FIG. 1 shows the inventive device in a section along AA.

На фиг. 2 показано заявляемое устройство с составным корпусом.In FIG. 2 shows the inventive device with a composite housing.

На фиг. 3(а-д) показаны варианты насадок, формирующих световой поток.In FIG. 3 (a-e), variants of nozzles forming a light flux are shown.

Осветительный прибор проекторного типа содержит источник света 1 (фиг. 1), насадку 2, формирующую световой поток, и, например, две фокусирующие линзы 3 и 4, заключенные в корпус 5. Корпус может быть выполнен, по крайней мере, из двух цилиндров 6 и 7 (фиг 2), при этом цилиндр 6 входит в цилиндр 7, линза 3 размещена в цилиндре 6, а линза 4 - в цилиндре 7. При повороте цилиндров 6 и 7 друг относительно друга линза 4 меняет свое положение относительно линзы 3.The projector-type illumination device comprises a light source 1 (Fig. 1), a nozzle 2 forming a light flux, and, for example, two focusing lenses 3 and 4 enclosed in a housing 5. The housing can be made of at least two cylinders 6 and 7 (FIG. 2), while the cylinder 6 enters the cylinder 7, the lens 3 is placed in the cylinder 6, and the lens 4 is in the cylinder 7. When the cylinders 6 and 7 are rotated relative to each other, the lens 4 changes its position relative to the lens 3.

Насадка 2, формирующая световой поток, может быть выполнена ступенчатой внутри, как это показано на фиг. 1, в форме усеченного полого конуса (фиг. 3а) или в форме цилиндра, или параллелепипеда, или др. (фиг. 3б - 3д); форма насадки и ее поперечного сечения может быть любой. Насадка 2 может быть выполнена из металла, например, алюминия или нержавеющей стали; в этом случае внутренняя стенка насадки должна быть отполирована. Если насадка выполнена из полимерного материала, внутренняя или наружная стенка насадки металлизирована.The nozzle 2 forming the luminous flux may be stepped inside, as shown in FIG. 1, in the form of a truncated hollow cone (Fig. 3a) or in the form of a cylinder, or parallelepiped, or others (Figs. 3b - 3d); the shape of the nozzle and its cross section can be any. The nozzle 2 may be made of metal, for example, aluminum or stainless steel; in this case, the inner wall of the nozzle must be polished. If the nozzle is made of a polymer material, the inner or outer wall of the nozzle is metallized.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Лучи от источника света 1 входят во входной торец насадки 2. Благодаря полному внутреннему отражению от стенки насадки, световой поток приобретает линейное направление и выходит через выходной торец насадки. Оптическая система прибора проецирует световое пятно с четкими светотеневыми границами, образованное световым потоком от источника света, ограниченным стенками насадки. Форма проекционного светового пятна зависит от формы поперечного сечения насадки 2.The rays from the light source 1 enter the input end of the nozzle 2. Due to the total internal reflection from the wall of the nozzle, the light flux acquires a linear direction and exits through the output end of the nozzle. The optical system of the device projects a light spot with clear black and white borders, formed by the light flux from the light source bounded by the walls of the nozzle. The shape of the projection light spot depends on the shape of the cross section of the nozzle 2.

Если корпус устройства выполнен телескопическим (фиг. 2), возможно изменение фокусного расстояния между насадкой 2 и собирающими линзами, а также положение линзы 4 относительно линзы 3. Меняя фокусное расстояние между насадкой 2 и оптической системой (линзы 3 и 4), прибор позволяет проецировать световое пятно разной интенсивности и формы в заданную область пространства.If the body of the device is made telescopic (Fig. 2), it is possible to change the focal length between the nozzle 2 and the collecting lenses, as well as the position of the lens 4 relative to the lens 3. By changing the focal length between the nozzle 2 and the optical system (lenses 3 and 4), the device allows you to project light spot of different intensity and shape in a given area of space.

Если устройство включает две линзы, и обе фокусирующие линзы цилиндрические, появляется возможность различных фокусировок светового потока и изменения формы светового пятна, даваемого заявляемым устройством, в процессе эксплуатации. Так, если используются две фокусирующие цилиндрические линзы одинаковой оптической силы и их оси установлены в перпендикулярных друг к другу плоскостях поворотом цилиндра 6, они фокусируют световой поток в пятно, форма которого соответствует форме поперечного сечения насадки; в том случае, когда оси цилиндрических линз расположены в одной плоскости, световой поток можно преобразовать в полосу; можно также получить переходные формы светового пятна. Если используются две цилиндрические линзы одинаковой оптической силы, одна из которых собирающая (+), а другая рассеивающая (-), и их оси установлены в перпендикулярных друг к другу плоскостях поворотом цилиндра 6, они фокусируют световой поток, преобразуя его в полосу; в том случае, когда оси цилиндрических линз расположены в одной плоскости, световой поток выходит не трансформируясь. Устанавливая линзы в разных осях и на разном расстоянии от насадки 2, можно получить большое многообразие форм и освещенности светового пятна. Кроме того, заявляемое устройство может работать и как проектор, дающий изображение большой четкости.If the device includes two lenses, and both focusing lenses are cylindrical, it becomes possible to focus the light flux differently and change the shape of the light spot provided by the claimed device during operation. So, if two focusing cylindrical lenses of the same optical power are used and their axes are installed in planes perpendicular to each other by rotation of the cylinder 6, they focus the light flux into a spot whose shape corresponds to the shape of the nozzle cross section; in the case when the axis of the cylindrical lenses are located in the same plane, the luminous flux can be converted into a strip; You can also get transitional forms of the light spot. If two cylindrical lenses of the same optical power are used, one of which is collecting (+), and the other is scattering (-), and their axes are installed in planes perpendicular to each other by turning cylinder 6, they focus the light flux, converting it into a strip; in the case when the axis of the cylindrical lenses are located in the same plane, the light flux leaves without transforming. By installing the lenses in different axes and at different distances from the nozzle 2, you can get a wide variety of shapes and illumination of the light spot. In addition, the inventive device can work as a projector, giving an image of high definition.

Как видно из приведенных фигур и описания, заявляемое оптико-механическое устройство имеет простую конструкцию, просто в эксплуатации и позволяет менять форму и освещенность светового пятна в процессе эксплуатации.As can be seen from the figures and descriptions, the claimed optical-mechanical device has a simple design, easy to use and allows you to change the shape and illumination of the light spot during operation.

Claims

1. A projector-type illumination device (projector), comprising a light source, a collecting lens and an element forming a light flux enclosed in a housing, characterized in that as a collecting lens it contains two collecting lenses selected from the group consisting of one spherical and one cylindrical and two cylindrical lenses, while the housing consists of two cylinders, each of which contains a collecting lens, while the cylinders are combined into one with the possibility of translational or rotational movement of one relative but another.

2. The lighting device according to claim 1, characterized in that, as an element forming the light flux, the device further comprises a nozzle mounted directly near the light source, the side walls of which fully or partially reflect the rays of the transmitted light flux.