SU1742579A1 - Декоративный светильник - Google Patents

Abstract

Использование: в осветительных устройствах дл  специальных световых эффектов . Сущность изобретени : светильник содержит корпус 1 с проектором 2 и приводом 3. Передн   стенка 4 корпуса 1 выполнена в виде экрана. Проектор 2 содержит последовательно расположенные на оптической оси 5 осветитель 6 заднего света, светопровод 7, динамический транспарант 8, многогранный элемент 9 и объектив 10. Проектор 2 имеет также светофильтр 11, осветитель 12 бокового света и многоходовую зеркальную систему из зеркал 13 и 14. Корпус 1 установлен на основании 15. Осветитель 6 представл ет собой источник 16 света в отражателе 17. Транспарант 8 выполнен в виде полой прозрачной камеры с расположенными в ней элементами 18 мозаичного изображени . Окно 19 транспаранта 8 служит дл  освещени  элементов 18 осветителем 6, а его боковое окно 20 - осветителем 12. Корпус 21 осветител  12 - кольцеобразный с кольцевой щелью 22 вблизи окна. Напротив щели 22 установлен в корпу- се21 кольцевой источник света. Объектив 10 или выполнен с залинзовым расположением апертурной диафрагмы 24, или состоит из двух пространственно разнесенных компонентов , между которыми установлена дифрагма 24. Светофильтры 11 и 27 выполнены мозаичными из полей 28 субтрактив- ных цветов. Предлагаемый осветитель обеспечивает на экране, помимо динамического калейдоскопического изображени , цветной динамический фон, однородный в пределах экрана, и увеличивает освещенность экрана. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. г k Ы го СЛ VJ Оьг

Description

Изобретение относитс  к светотехнике, в частности к декоративным осветительным устройствам дл  создани  специальных световых эффектов, а именно дл  создани  динамических светоцветовых эффектов, ос- нованных на орнаментальных мозаичных изображени х, и может быть использовано в быту дл  освещени  помещений, в качестве ночника, элемента иллюминации интерьера квартиры, индивидуального средства психологической разгрузки, детской игрушки и развлекательного средства, а также дл  рекламных оформлений и дл  подбора узоров и расцветок, например, при создании рисунков тканей и обоев.

Известен декоративный светильник, содержащий проектор, в котором расположены на одной оптической оси источник света, конденсор и установленные с возможностью вращени  светофильтр и трафарет. За трафаретом установлен отражающий эффект , формирующий на экране световое изображение мозаичной структуры. При выполнении отражающего элемента в виде, например, нескольких цилиндров, располо- женных параллельно друг другу и оптической оси, на экране создаетс  картина, образованна  пересечением световых круговых п тен.

Недостатком этого декоративного све- тильника  вл етс  относительна  бедность декоративного эффекта, обусловленна  отсутствием на экране резких цветных мозаичных изображений на однородном цветовом фоне, слаба  контрастность цве- тового рисунка. Кроме того, недостатком светильника  вл етс  большое рассеивание света, выход щего из каждого цилиндра отражающего элемента, нивелирующее и без того бедный декоративный эффект на экра- не.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  декоративный светильник, представл ющий собой корпус с размещенными внутри него проек- тором и приводом, и экран, совмещенный с плоскостью проекции. Проектор содержит последовательно расположенные на одной оптической оси с осветителем заднего света , который содержит источник света с отра- жателем и конденсор, оптически прозрачный динамический транспарант, светофильтр, многогранный элемент с зеркальными боковыми гран ми, помещенный в цилиндре, и объектив. Многогранный эле- мент состоит из треугольных граней, расположенных вершинами навстречу одна другой, причем боковые стороны граней совмещены . Внутренн   поверхность цилиндра и внешн   поверхность многогранного

элемента выполнены зеркальными. Транспарант , светофильтр и многогранный элемент кинематически св заны с приводным двигателем.

При проецировании света через динамический транспарант и светофильтр формируютс  световые образы, поступающие в многогранный элемент с зеркальными гран ми . На экране образуетс  изображение, созданное многогранным элементом. При вращении многогранного элемента и транспаранта на экране образуютс  мен ющиес  по структуре световые рисунки.

Недостатком известного декоративного светильника  вл етс  относительна  бедность и нечеткость декоративного эффекта на его экране.

Цель изобретени  - улучшение декоративного эффекта за счет обеспечени  получени  на экране резкого, контрастного, динамического калейдоскопического изображени  на однородном, плавно измен ющемс  цветовом фоне.

Декоративный светильник, содержащий корпус с размещенным внутри него проектором и приводом и экран, совмещенный с плоскостью проекции, и последовательно расположенные в проекторе на одной оптической оси с осветителем заднего света прозрачный динамический транспарант , многогранный элемент с зеркальными боковыми гран ми и объектив, а также установленный в сечении светового пучка светофильтр, в котором транспарант, многогранный элемент и светофильтр установлены с возможностью вращени  вокруг их осей симметрии и кинематически св заны с приводом, дополнительно снабжен осветителем бокового света и светоприводом. Осветитель бокового света выполнен с кольцеобразным корпусом в виде концентратора лучистой энергии с кольцевой щелью со стороны его меньшего радиуса. Транспарант выполнен с кольцеобразной оптически прозрачной боковой поверхностью. Осветитель бокового света установлен коаксиаль- но транспаранту и напротив него. Светопровод установлен между осветителем заднего света и транспарантом. Светофильтр установлен вблизи апертурной диафрагмы объектива.

При этом осветитель бокового света выполнен или многоламповым, или с одним кольцевым источником света, а лампы уста- новлены в его корпусе напротив щели, совпадающей по ширине с боковой поверхностью транспаранта.

Светопровод выполнен в виде продольного криволинейного зеркального рубчатого элемента с входным и выходным

торцами, совпадающими соответственно с выходным окном осветител  заднего света и с входным торцовым окном транспаранта .

Кроме того, светофильтр выполнен мозаичным , составленным из состыкованных в кольцо полей с различными оптическими характеристиками.

На фиг.1 изображен светильник, общий вид в разрезе; на фиг.2 - концентратор лучистой энергии, установленный между осветителем заднего света и динамическим транспарантом, разрез; на фиг.З - объектив, выполненный из двух пространственно разнесенных компонентов, между которыми установлена апертурна  диафрагма и два мозаичных светофильтра; на фиг.4- мозаичный светофильтр, вариант выполнени .

Декоративный светильник включает корпус 1 (фиг.1), в котором размещены проектор 2 и привод 3. Передн   стенка 4 корпуса 1 выполнена просветно-диффузной в виде экрана, совмещенного с плоскостью проекции проектора 2. Проектор 2 содержит последовательно расположенные на одной оптической оси 5 с осветителем 6 заднего света светопровод 7, оптически прозрачный динамический транспарант 8, многогранный элемент 9 с зеркальными внутренними поверхност ми его боковых граней и объектив 10. Проектор 2 содержит также установленный в сечении светового пучка светофильтр 11. Светильник содержит также осветитель 12 бокового света и многоходовую зеркальную систему, состо щую по крайней мере из двух неподвижных плоских зеркал 13 и 14, размещенных по Z-об- разной схеме. Корпус 1 установлен на основании 15.

Осветитель 6 заднего света представл ет собой, например, источник 16 света, установленный в отражателе 17. Он может быть выполнен и по любой иной известной схеме.

Полый светопровод 7 установлен в ходе лучей от осветител  6 заднего света и имеет цилиндрическую или призматическую, пр мую (не показано) или искривленную форму. Световые размеры светопровода 7 сопр жены с размерами выходного окна осветител  6 заднего света и входного окна динамического транспаранта 8. Вместо светопровода 7 в светильнике может быть использован концентратор 7 (фиг.2) лучистой энергии. Концентратор 7 выполнен в виде усеченного конуса. Дл  повышени   ркости экрана 4 (фиг.1) необходимо увеличение  ркости динамического транспаранта 8, т.е. необходимо концентрирование во входном окне динамического транспаранта 8 возможно большей световой э нергии. Дл  исключени  световых потерь и подведени  всего света, излучаемого осветителем 6 (фиг,2) заднего света, к динамическому транспаранту 8, большой входной торец конического концентратора 7 совпадает с выходным окном осветител  6, а его малый выходной торец совпадает по размерам с входным окном динамического транспаранта & и рас0 положен непосредственно вблизи него, но механически с ним не св зан. Выходное окно концентратора 7 есть наименьшее из сечений зеркального конуса, которого достигают все лучи света, излученного ис5 точником 16, не испытыва  при этом возвращени  к входному торцу. Стенки трубчатого светопровода или концентратора 7 в силу их относительно большой площади одновременно выполн ют функцию радиатора ох0 лаждени . Дл  усилени  теплоотвода они дополнительно могут быть снабжены ребрами охлаждени .

Динамический транспарант 8 может иметь самое разное исполнение. В одном из

5 вариантов он выполнен в виде полой замкнутой цилиндрической камеры с оптически прозрачными всеми своими стенками и с расположенными внутри нее элементами 18 формировани  мозаичного изображени 

0 (зернами цветных стекол разного типа). Торцовое окно 19 динамического транспаранта 8 служит дл  освещени  формообразующих элементов 18 осветителем 6 заднего света Боковое окно 20 транспаранта 8, выполнен5 ное в виде кольца, предназначено дл  освещени  элементов 18 калейдоскопического орнамента осветителем 12 (фиг.1) бокового света. Динамический транспарант 8 установлен относительно многогранного эле0 мента 9 неподвижно. При этом не исключена возможность выполнени  транспаранта 8 съемным дл  замены его другим транспарантом с иными элементами 18 (фиг.2).

5Корпус 21 осветител  12 бокового света

выполнен кольцеобразным с кольцевой щелью 22 со стороны меньшего своего радиуса . Корпус 21 установлен коаксиально динамическому транспаранту 8 и неподвиж0 но по отношению к корпусу 1. При этом кольцева  щель 22 в корпусе осветител  12 расположена в непосредственной близости от бокового окна 20 (фиг.2) динамического транспаранта 8. Внутренн   поверхность

5 корпуса 21 (фиг.1) осветител  12 выполнена зеркальной и служит отражателем света многолампового или кольцевого источника 23. Лампы источника 23 установлены в корпусе 21 напротив щели 22 по окружности, концентричной щели 22, и на равных рассто ни х друг от друга. Аналогично концен- трично щели 22 установлена кольцева  лампа однолампового источника 23 света. Внутренн   зеркальна  поверхность корпуса 21 служит дл  канализации излучени  источника 23 в сторону кольцевой щели 22 и  вл етс  таким образом концентратором лучистой энергии. Наиболее эффективен концентратор лучистой энергии, выполненный в виде тороида, имеющего в сечении эллипсовидную форму, в котором источник 23 света расположен в одном из двух фокусов эллипса, а кольцева  щель 22 - вблизи другого фокуса. В многоламповом осветителе 12 бокового света используютс  низковольтные малогабаритные электролампы, соединенные между собой электрически последовательно и подключенные к электрической сети (220 В) или соединенные параллельно и подключенные к понижающему трансформатору (не показан).

Многогранный элемент 9 выполнен в виде полой зеркальной призмы с входным и выходным отверсти ми, совпадающими с основани ми призмы. Внутренн   поверхность призмы выполнена зеркально отражающей свет. Количество граней призмы может быть произвольным, в частности равным трем, четырем или шести. Элемент 9 может быть собран из отдельных стекл нных полос, имеющих на одной стороне зеркально отражающее покрытие, нанесенное методом вакуумной металлизации. Светоотражающее покрытие может быть нанесено и на наружную сторону стекл нных полос, составл ющих призму 9, что позвол ет выполнить металлизацию технологически просто , но увеличивает потери света при отражении и приводит к сдвоенным контурам изображени . Элемент 9 может быть выполнен и сплошным из стекла или оптической пластмассы (например, акрила).

Объектив 10 установлен в непосредственной близости от выходного окна зеркальной призмы 9. Объектив 10 выполнен с залинзовым расположением апертурной диафрагмы 24. Кроме того, он может состо ть из двух пространственно разнесенных компонентов 25 и 26 (фиг.З), между которыми установлена апертурна  диафрагма 24. Вблизи плоскости диафрагмы 24 и параллельно ей в сечении светового пучка установлен светофильтр 11,  вл ющийс  оптическим элементом изменени  цвета излучени . Вблизи апертурной диафрагмы 24 может быть расположен еще и второй светофильтр 27. Светофильтры 11 и 27 выполнены мозаичными, составлены из состыкованных в кольцо полей 28 (фиг.4) разных субтрактивных цветов и разных оптических плотностей. Светофильтры 11 и 27 установлены с возможностью вращени  вокруг их осей, расположенных параллельно оптической оси объектива 10 (фиг. 1). Вра5 щающиес  мозаичные светофильтры дополнительных цветов, установленные вблизи апертурной диафрагмы объектива,  вл ютс  устройством смещени  цветов на экране 4 светильника.

0 Установленные с возможностью вращени  динамический транспарант 8, многогранна  призма 9 и мозаичный светофильтр 11 кинематически св заны с приводным электродвигателем 3, подключенным, на5 пример, через трансформатор (не показан) к электрической сети. Кинематическа  св зь призмы 9 с двигателем 3 может быть реализована , например, посредством гибкого звена 29, обхватывающего ведущий шкив 30

0 на валу электродвигател  3 и ведомый шкив 31, закрепленный неподвижно на многогранном элементе 9. Кинематическа  св зь мозаичного светофильтра 11 с двигателем 3 выполнена, например, в виде гибкого вала

5 32, обладающего большой жесткостью на кручение и малой на изгиб. Гибкий вал 32 содержит на своих концахарматурудл  присоединени  к валу приводного двигател  3 и рабочего органа (шестерни) 33, непосред0 ственно взаимодействующего с мозаичным светофильтром 11.

Трехходова , например, зеркальна  система , содержаща  пару неподвижных отражательных элементов, расположенных по

5 ходу луча света по Z-образной схеме, включает первичное 13 и вторичное 14 плоские зеркала, обращенные отражающими поверхност ми друг к другу. Эта зеркальна  система установлена между проектором 2 и

0 экраном 4 и служит дл  оптического сопр жени  плоскости проекции (транспаранта 8) с просветным экраном 4, Первичное зеркало 13 установлено на оптической оси проектора 2 под углом к оси, а вторичное зеркало

5 14 - на оптической оси экрана 4 также под углом к ней.

Декоративный светильник работает следующим образом.

В исходном состо нии источники света

0 не включены. При последовательном включении осветителей заднего 6 и бокового 12 света загораютс  вход щие в них источники 16 и 23 света. При дальнейшем включении приводного двигател  3 последний начина5 ет работать и с помощью гибкого звена 29 и гибкого вала 32 передает крут щий момент на шкив 31 и рабочий ррган 33, привод  во вращение многогранную призму 9 с неподвижно св занным с ней динамическим

транспарантом 8 и мозаичный светофильтр

11. Источник 16 света с отражателем 17 освещает входной торец светопровода 7, расположенного вплотную к отражателю 17. Благодар  замкнутости области пространства , ограниченной отражателем 17, светопроводом 7 и транспарантом 8, а также зеркальности внутренней поверхности отражател  17 и светопровода 7, все лучи света , вышедшие из источника 16 света, распростран ютс  внутри светопровода 7 за счет отражений от его внутренней поверхности и направл ютс  к его выходному торцу , расположенному вблизи динамического транспаранта 8, создава  в зоне объекта проекции большую плотность потока излучени . Использование светопровода 7 позвол ет получать более высокие уровни освещенности транспаранта 8 по сравнению с конденсорным осветителем заднего света при идентичных источниках света. Еще более высокие уровни освещенности динамического транспаранта 8 могут быть достигнуты при использовании вместо светопровода 7 концентратора лучистой энергии (фиг.2), в котором благодар  большим размерам входного торца возможно использование источника 16 света больших габаритов и мощности, а благодар  малому выходному торцу - повышение плотности потока лучистой энергии. В результате многократных отражений света источника 16 (фиг.1) в светопроводе 7 повышаетс  равномерность освещенности динамического транспаранта 8 светом осветител  6. Вследствие перемешивани  света в светопроводе 7 достигаетс  достаточна  дл  целей проекции равномеоность освещенности транспаранта 8, а вследствие сохранени  направленного характера освещени  - высокий коэффициент полезного использовани  света осветител . Сплошное изо ркостное излучающее выходное окно светопровода 7 служит вторичным источником заднего света.

Аналогично осветителю 6 заднего света происходит работа осветител  12 бокового света, канализирующего излучение источника 23 в кольцевую щель 22, в корпусе осветител  12 и концентрирующего его там, обеспечива  при этом светосмешение. Кольцева  щель 22 также становитс  вторичным источником бокового света.

Поток света от осветител  6 через плоское торцовое окно 19 (фиг.2) и поток света от осветител  12 (фиг.1) через кольцевое бо- кове окно 20 (фиг.2) попадают внутрь транспаранта 8 и распростран ютс  в нем, претерпева  многократные отражени  и преломлени  на цветных стекл нных крошках 18 - элементах формировани  мозаичного изображени . При этом в освещении динамического транспаранта 8 одновременно участвуют все лампы источника 23 (фиг.1) и источник 16, обеспечива  необходимую  ркость и равномерность освещени . Однако возможно и раздельное освещение транспаранта 8 оним из осветителей 6 и 12. Преломленные и отраженные на элементах 18 (фиг.2) калейдоскопическо0 го орнамента в сторону многогранной призмы 9 пучки лучей попадают на зеркальные грани призмы 9, многократно отража сь от них. Призма 9 размножает эти световые пучки , формиру  на выходе излучени , идущие

5 не только от динамического транспаранта 8, но и от множества его мнимых изображений в плоских зеркалах. При вращении призмы 9 (фиг.1) вместе с транспарантом 8 вращаютс  и эти световые пучки, несущие инфор0 мацию об изображении.

Объектив 10с помощью зеркал 13 и 14 формирует калейдоскопическую мозаику подвижных изображений транспаранта 8 на просветном экране 4, создава  красочный

5 декоративный эффект, одновременно обеспечива  освещение помещени .

При использовании в светильнике одного или двух мозаичных светофильтров 11 и 27 излучение, проход  их, мен ет свой спек0 тральный состав. Исключив с помощью суб- трактивных светофильтров 11 и 27 из белого света излучение одного из двух основных цветов, можно получить на экране 4 любой возможный цвет. Расположение светофиль5 тров 11 и 27 вблизи апертурной диафрагмы т.е. в зоне обеспечени  максимальной нерезкости их изображени , обеспечивает плавное изменение цвета одновременно на всей площади экрана 4.

0Применение изобретени  позвол ет

улучшить декоративный эффект, создаваемый светильником, что выражаетс  в возможности использовани  в качестве элементов формировани  мозаичного изо5 бражени  как оптически прозрачных, так и оптически непрозрачных объектов при освещении их осветителем заднего света и/или бокового света. Улучшение декоративного эффекта выражаетс  также в возможности

0 обеспечени  на экране, помимо динамического основного калейдоскопического изображени , цветной динамичной фоновой засветки, однородной в пределах всего экрана и плавно измен ющейс  со временем,

5 как по  ркости, так и по цветности. Это создает большую привлекательность светильника . Светильник обеспечивает создание в помещении условий психологической разгрузки за счет исключени  резких перепадов цветности и  ркости цветового фона на

экране, снижени  сенсорного голода многообразием создаваемым на экране цветовых и мозаичных композиций. Техническое решение позвол ет существенно увеличить освещенность экрана светильника за счет эффективного использовани  световой энергии нескольких источников света и эффективного свето- и цветосмешени . При этом возможность применени  компактных маломощных источников света и плоских зеркал существенно уменьшает габариты светильника.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Декоративный светильник, включа- ющий корпус с размещенными внутри него проектором и приводом,и экран, совмещенный плоскостью проекции, при этом проектор содержит последовательно расположенные на одной оптической оси с осветителем заднего света оптически прозрачный динамический транспарант, многогранный элемент с зеркальными боковыми гран ми и объектив, а также установленный в сечении светового пучка светофильтр, причем транспарант, многогранный элемент и светофильтр установлены с возможностью вращени  вокруг их осей симметрии и кинематически св заны с приводом, о т- личающийс  тем, что, с целью улучшени  декоративного эффекта, он дополнительно снабжен осветителем бокового света с кольцеобразным корпусом в виде концентратора лучистой энергии с кольцевой щелью со стороны его меньшего радиуса , установленным коаксиально транспаранту и напротив него, и светопроводом , установленным между осветителем заднего света и транспарантом, при этом транспарант выполнен с кольцеобразной оптически прозрачной боковой поверхностью , а светофильтр установлен вблизи апертурной диафрагмы объектива.
2. 2.Светильник по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что осветитель света выполнен или многоламповым, или с одним кольцевым источником света, а лампы установлены в его корпусе напротив щели, совпадающей по ширине с боковой поверхностью транспаранта .
3. 3.Светильник по п,1,отличающий- с   тем, что светопровод выполнен в виде продольного криволинейного зеркального трубчатс го элемента с. входным и выходным торцами, совпадающими соответственно с выходным окном осветител  заднего света и с входным торцовым окном транспаранта.
4. 4.Светильник по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что светофильтр выполнен мозаичным , составленным из состыкованных в кольцо полей с различными оптическими характеристиками .

   Фиг. 2

   Физ.З