UA26110U - Luminous information screen - Google Patents

Description

Опис винаходу

Світловий інформаційний екран відноситься до галузі рекламно-інформаційних технологій. Корисна модель, 2 Що заявляється, може також знайти пристосування в архітектурі й у дизайні життєвого середовища людини, наприклад, для інтер'єрного декоративного освітлення.

Актуальність розробки екрана, що заявляється, визначається вимогами подальшого удосконалення пристроїв для візуального показу рекламної інформації.

Задачею цієї корисної моделі є розробка такого світлового інформаційного екрана, який дозволяє швидку 70 оперативну заміну плівкового носія графічної, літерної та знакової інформації і має габарити, які перевищують євро формат А! і мають покращенні споживчі властивості.

Є відомим "Світловий інформаційний екран" за |(патентом України Мо2668 0 (МКИ Б09Р9/00, 509Е13/00 від 08.10.2003р., опублікований 15.07.2004р. у бюлетені Мо7)), який обрано як аналог екрана, що заявляється. У пристрої аналогу і в екрані, який заявляється, збігаються такі ознаки: 12 - наявність двох світлопровідних елементів прямокутної форми із акрилового скла, що мають торцеве підсвічування джерелами світла, принаймні, з одного торця; - наявність дифузно відбиваючого тла, який нанесений на широку поверхню, принаймні, одного із світлопровідних елементів у вигляді періодичної дифузно відбиваючої растрової структури; - наявність повнокольорового зображення, що нанесене на прозору плівку і розміщено в проміжку між світлопровідними елементами.; - наявність світловідбиваючого екрана, що встановлений із зовнішньої сторони світлопровідного елемента, на поверхні якого нанесено растрову дифузно відбиваючу структуру; - наявність електронного блоку програмного керування, який керує роботою джерел світла.

Основний недолік пристрою-аналога, який не дозволяє досягти мети, поставленої перед світловим екраном, який заявляється, є його конструктивна складність, що утрудняє оперативну заміну плівкового носія інформації в і обмежує габарити екрана. Цей недолік пов'язаний із тим, що в пристрої-аналогу світлопровідні елементи об'єднані між собою в єдиний інформаційний блок, і тому для заміни плівкового носія інформації потрібно розібрати весь екран, а потім зробити заміну носія і знову зібрати екран.

Є відомими більш прості за конструкцією ультратонкі інформаційні екрани від фірм ККАЗІ ЕХ |ККАБІ ЕХ о

Сотрапу СаїаІодие, 2002, О5А), які призначені для освітлення повнокольорового зображення, що нанесено на «- плівковому носії. У цих конструкціях також використовується дифузно відбиваюче тло у вигляді періодичної дифузно відбиваючої растрової структури. За сукупністю ознак конструкцію зазначеного екрана обрано за -- найближчий аналог. У конструкції дисплею найближчого аналогу і у пристрої, який заявляється, збігаються такі Ге) ознаки: 3о - наявність базового світлопровідного елемента прямокутної форми із акрилового скла, на поверхні якого сч нанесено періодичну дифузно відбиваючу растрову структуру; - наявність оптично прозорого захисного елемента прямокутної форми із акрилового скла; - наявність джерел світла, що оптично погоджені, принаймні, з однією торцевою поверхнею базового « світлопровідного елемента; З 50 - наявність плівкового носія інформації з повнокольоровим зображенням, що розміщений в проміжку між с світлопровідним і захисним елементами;

Із» - наявність світловідбиваючого екрана, що встановлений із зовнішньої сторони світлопровідного елемента.

Основний недолік дисплея-найближчого аналогу, який також не дозволяє досягти мети, що досягається світловим екраном, який заявляється, є відсутність можливості візуального представлення торгової марки, слоганів або іншої корисної інформації в динамічному режимі освітлення. Цей недолік пов'язаний двома о причинами. Першою із них є відсутність додаткового світлопровідного елемента з додатковою дифузно

Ге»! відбиваючою інформацією, друга - відсутність додаткового підсвічування з боку світлодіодів, які у вище згаданому пристрою-аналогу електрично зв'язані із блоком програмного керування. Другий недолік - дисплея-найближчого аналогу є нерівномірність освітлення інформаційного поля, якщо його габарити - 20 перевищують євро формат А1. Цей недолік пристрою найближчого аналогу обумовлений використанням в ньому тільки однієї дифузно відбиваючої растрової структури. с Для усунення зазначених недоліків необхідно ввести до конструкції світлового інформаційного екрана такі нові відмітні ознаки як: - наявність додаткового набору світлодіодів, що здійснюють торцеве підсвічування світлопровідного 25 елемента, і наявність додаткового електронного блока програмного керування, який керує роботою додаткового с набору світлодіодів. - наявність, принаймні, одного прорізу з боку одного з торців світлопровідного елемента і наявність розміщеної в цьому прорізі електричної плати зі світлодіодами, які оптично погоджені із зазначеним торцем світлопровідного елемента; 60 - наявність електричного зв'язку світлодіодів з електронним блоком керування, що керує їх роботою; - нанесення по периметру широкої поверхні базового світлопровідного елемента світлонепроникної рамки з вирізаним вікном будь-якої форми; - розміщення в проміжку між захисним та світлопровідним елементами носія інформації з можливістю його швидкої зміни, який просвічується і/або дифузно відбиває світло; бо - нанесення додаткового дифузно відбиваючого тла, що оптично погоджений з вікном та додатковою інформацією; - виконання на торцевій поверхні зазначеного прорізу криволінійних вирізів, радіус кривизна яких співпадає з кривизною монолітних пластикових лінз світлодіодів, причому кількість вирізів дорівнює кількості світлодіодів.

В основу корисної моделі, який заявляється, поставлено задачу розробити такий пристрій, при використанні якого підвищується якість світлових параметрів екрана, збільшуються габарити його інформаційного поля, забезпечується рівномірність освітлення та реалізуються нові оптичні ефекти динамічного підсвічування додаткової візуальної інформації. Поставлена технічна задача вирішується завдяки: 70 - використанню динамічного торцевого підсвічування додаткової візуальної інформації з боку додаткових світлодіодів, що дозволяє створити конструкцію з новими якісними показниками; - ефективному застосуванню законів геометричної оптики, що дає можливість покращити освітленість інформаційного поля.

З конструктивної точки зору вирішення поставленої задачі досягається тим, що на верхній частині 7/5 бвітлопровідного елемента з боку його торцевої поверхні виконано округлий виріз, а на широкій поверхні світлопровідного елемента, із сторони його бокових і, принаймні, одного із його нижнього або верхнього торців, виконані прямокутні вирізи для розміщення джерел світла, які оптично погоджені з торцевими поверхнями світлопровідного елемента, по периметру широкої поверхні захисного елемента розміщено світло непроникливу рамку, в якій вирізано, принаймні, одне вікно будь-якої форми для розміщення прозорого і/або дифузно відбиваючого носія інформації з можливістю його швидкої заміни, при цьому в нижній або верхній частині поверхні світлопровідного елемента нанесено додаткове дифузно відбиваюче тло, яке розташовано напроти вказаного вікна і носія додаткової інформації, причому на торцевій поверхні, яка оптично погоджена зі світлодіодами, виконано вирізи, радіуси кривизна яких співпадає з кривизною монолітних пластикових лінз світлодіодів.

При використанні пристрою для демонстрації інформації, який заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні якості світлових параметрів екрана, збільшенні габаритів його т інформаційного поля, забезпечені рівномірності висвітлення інформаційного поля і в реалізації нових оптичних ефектів динамічного підсвічування додаткової візуальної інформації.

Найбільш важливими суттєваим ознаками екрана, який заявляється, є такі: виконання на широкій поверхні о

Зо бвітлопровідного елементу, зі сторони бокових і, принаймні, одного із його торців - нижнього або верхнього, прямокутних вирізів для розміщення джерел світла, оптично погоджених з вузькими торцевими поверхнями - світлопровідного елемента. Як джерела торцевого підсвічування світлопровідного елемента можна використати - п світлодіоди і малогабаритні люмінесцентні лампи трубчастої форми з холодним катодом. Завдяки наявності електричного зв'язку додаткових світлодіодів з електронним блоком програмного керування досягається ісе) можливість динамічного освітлення додаткової візуальної інформації. с

Для забезпечення підсвічування додаткової інформації в нижній або верхній частині світлопровідного елемента нанесено додаткове дифузно відбиваюче тло, яке розміщено напроти вікна, що вирізане в непрозорій рамці, і напроти носія додаткової інформації. Завдяки по черговому вмиканню світлодіодів електронним блоком програмного керування світлові промені дифузно відбиваються від цього тла, забезпечуючи динамічне «

Підсвічування додаткової візуальної інформації при зміні спектру та інтенсивності освітлення. Оскільки форма з с вирізів на торцевій поверхні світлопровідного елемента за кривизною є такою, що ці вирізи конформні монолітним лінзам світлодіодів, то з'являється можливість підвищити площу оптичного контакту кожного з світлодіода з оптичним матеріалом світлопровідного елемента. Це забезпечує, по перше, підвищення світлової енергії, яка потрапляє усередину світлопровідного елемента за рахунок додаткового "захоплення" поза осьових бвітлових променів від світлодіодів, а по друге, уможливлює підвищення кутових параметрів їх випромінювання. ко Відмітні ознаки розміщення по периметру широкої поверхні базового світлопровідного елемента світлонепроникливої рамки, в якій вирізано, принаймні, одне вікно будь-якої форми та положення цього вікна

Ме, відносно вирізу на світлопровідному елементі, призначені для уможливлення розміщення носія додаткової - візуальної інформації. Спроможними є декілька варіантів виконання додаткової інформації. Наприклад, 5р Інформація може бути нанесено на прозорій плівці і виставлено у вікні. При підсвічуванні світлодіодами світло - відбивається від дифузно відбиваючого додаткового тла і підсвічує прозору плівку інформацією. Другий варіант о - це виконання інформація у вигляді набору прорізаних символів, які просвічуються світлом, яке дифузно відбивається від фону. Третій варіант - інформація виконується на поверхні у вигляді набора шліфованих символів. Найбільш універсальним способом, що вживається в конструкції екрана, є використання спеціального ов посадкового місця в проміжку між захисним склом і поверхнею світлопровідного елемента. Завдяки ковзної посадці додаткову плівку з візуальною інформацією можна легко встановити на це місце або вилучити з нього. с Відмітні ознаки корисної моделі, який заявляється, що приведені в інших пунктах формули є додатковими і конкретизують конструкцію світлового інформаційного екрана з габаритами, що співпадають або перевищують євро формат А1. Для вирішення задачі підвищення інформаційної площини екрана пропонується між базовим во світлопровідним елементом і світловідбиваючим екраном встановити додатковий світлопровідний елемент з розміщеною на його широкій поверхні додатковою періодичною растровою структурою, яка дифузно відбиває світло, при цьому період додаткової растрової структури обирається рівним періоду базової растрової структури.

Дифузно відбиваючи фігури, що формують растрові структури, можуть бути встановлені на одній осі одна з одною або із зсувом за фазою на величину, що не перевищує половини значення періоду базової растрової 65 структури. Додатковий світлопровідний елемент також забезпечується, принаймні, одним прямокутним вирізом для установки в ньому іншої додаткової групи світлодіодів. Установка цієї додаткової групи світлодіодів з додатковою дифузно відбиваючою растровою структурою в конкретному випадку вирішує дві задачі. Перша з них - це збільшення рівня освітленості інформаційного поля, що досягається завдяки підсумовуванню двох світлових потоків дифузно відбитого світла від двох дифузно відбиваючих структур двох світлопровідних елементів. Друга задача - це забезпечення рівномірності висвітлення інформаційного поля, що може бути реалізовано при наявності зсуву між дифузно відбиваючих фігур в обох растрових структурах. Якщо дифузно відбиваючи фігури додаткової растрової структури матимуть фазовий зсув, то дифузно відбиті світлові потоки вільно пройдуть через незаймані проміжки між растровими елементами базового світлопровідного елемента, підвищуючи його освітленість. 70 Сукупність відмітних ознак, що наведені в пункті 2 формули корисної моделі є істотною, тому що вони причинно-слідчим чином зв'язані з технічною задачею, яку має вирішити екран, що заявляється.

Найбільш просте виконання конструкції екрана наведений у п. З формули корисної моделі. В цьому варіанті для торцевого підсвічування як базового, так і додаткового світлопровідних елементів використовуються люмінесцентні лампи, що розташовувані, наприклад, у їхніх бічних прорізах. Набори світлодіодів з електричною /5 платою розміщені в нижніх або верхніх прорізах обох світлопровідних елементів. При цьому, люмінесцентні лампи призначені для висвітлення растрової дифузно відбиваючої структури, а набори світлодіодів висвітлюють додаткові дифузно відбиваючи зони з плівковим носієм, що містить додаткову інформацію.

Розглянуті відмітні ознаки, що наведені в пунктах 1-3 формули корисної моделі, забезпечують досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні якості світлових параметрів екрана, збільшенні габаритів його інформаційного поля, забезпеченні рівномірності висвітлення і в реалізації нових оптичних ефектів динамічного підсвічування додаткової візуальної інформації.

Корисна модель ілюструється графічним матеріалами, на фігурах якого представлені: на Фіг.1 - поперечний переріз світлового інформаційного екрана в зборі; на Фіг.2 - схема взаємного розташування конструктивньїх елементів; на Фіг.З - вид А - растрова структура світлопровідного елемента; на Фіг.4 - поперечний переріз світлового інформаційного екрана з двома світлопровідними елементами; т на Фіг.5 - схема взаємного розташування конструктивних елементів, що показані на Фіг.4; на Фіг.б - конструктивне виконання світлопровідного елемента; на Фіг.7 - конструктивне виконання захисного скла. о зо У графічних матеріалах прийняті такі позначення: 1 - захисне акрилове скло; - 2 - базовий світлопровідний елемент з акрилового скла; «-

З - світловідбиваючий екран; 4 - повнокольорове зображення на плівковому носії (слайд); ісе) 5 - додаткова інформація; с 6 - вирізи в базовому світлопровідному елементі; 7 - люмінесцентні лампи підсвічування; 8 - світлодіоди для підсвічування додаткової інформації; 8 - дифузно відбиваючи елементи растрової структури; « 9 - додаткова зона, яка дифузно відбиває світло; з с 10 - світлонепроникна рамка; 11 - вікно, яке просвічується; з 12 - виріз для заміни слайда; 13 - фігури, які дифузно відбивають світло, формуючи дифузно відбиваючу структуру; 14 - додатковий світлопровідний елемент; ко 15 - криволінійні вирізи у тлі світлопровідного елемента; 16 та 17 - світлові промені.

Ме, На Фіг1 і 2 представлені основні конструктивні елементи світлового інформаційного екрана, який - заявляється. Поперечний переріз екрана, що показаний на Фіг.1, складається з захисного акрилового скла 1 |і базового світлопровідного елемента 2, що установлені з проміжком між їхніми широкими поверхнями, які - примикають одна до одної. З тильної сторони екрана закріплено світловідбиваючий екран 3, що одночасно о відбиває світло і є фіксуючим елементом для всього екрана. У зазначеному проміжку між елементами 1 і2 розміщений плівковий носій 4 з повно кольоровим зображенням (слайдом) і додатковою інформацією 5. В акриловому склі світлопровідного елемента 2 виконані вирізи або прорізи 6, усередині яких розміщаються дв джерела світла 7 і 8. Малогабаритні люмінесцентні лампи 7 з холодним катодом можуть бути використані як джерела торцевого підсвічування світлопровідного елемента 2. У нижньому вирізі або прорізі монтується с електрична плата 9 із світлодіодами 8, які оптично погоджені з торцевою поверхнею світлопровідного елемента 2, висвітлюючи в динамічному режимі носій 4 з додатковою інформацією 5. Динамічний режим керування світлодіодами 8 здійснюється за допомогою електронного блоку управляння, який не показано на Фіг.1 і 2. На бо Фіг.2 усі конструктивні елементи екрана для зручності викладу розгляду рознесені в просторі також вилучено з розгляду слайд 4 з додатковою інформацією 5. На зовнішній поверхні світлопровідного елемента 2 виконана дифузно відбиваюча зона 9, яка виконана, наприклад, за допомогою шліфування і яка призначена для висвітлення носія 4 з додатковою інформацією 5. На внутрішній поверхні захисного акрилового елемента 1 по периметрі нанесена світлонепроникна рамка 10 з вирізаним вікном 11. Вікно 11, світлодіоди 8 та 65 світловідбиваюча зона 9 мають таке взаємне розташування, що всі вони оптично погоджені між собою, уможливлюючи освітлення додаткової інформації. На зовнішній широкій поверхні світлопровідного елемента 2 нанесена растрова дифузно відбиваюча структура (вид А), що розглядається нижче. На верхній торцевій поверхні світлопровідного елемента 2 виконаний напівкруглий виріз 12, який дозволяє швидко змінити слайд 4 в проміжку між елементами 1 і 2. Дифузно відбиваюча структура, яка представлена на Фіг.3, виконана у вигляді рахункової множини дифузно відбиваючих фігур 13, які рівномірно розподілені на зазначеній поверхні. Кожна з растрових структур, що розподілена на площині по двох координатах, має заздалегідь визначені значення періоду і шпаруватості розташування фігур 13. Це уможливлює оптимальний перерозподіл світлових потоків від джерел світла усередині світлопровідного елемента 2.

Для вирішення технічної задачі щодо збільшення габаритів екрана необхідно компенсувати світлові втрати, 7/0 які виникають при багаторазових дифузних відбитках цих потоків від фігур 13, що обумовлено експонентним законом падіння інтенсивності світла у разі множинних дифузних відбитків усередині оптичного середовища світлопровідного елемента 2. Для подолання цього фізичного протиріччя в конструкції екрана, який заявляється, передбачено установку додаткового світлопровідного елемента 14, як показано на Фіг.4 і 5. Додатковий світлопровідний елемент 14 із своєю дифузно відбиваючою структурою 13 виконує функцію додаткового /5 джерела висвітлення інформаційного поля екрана. Таким чином, рівень освітленості слайда 4 і рівномірність його освітленості можна підвищити, підбираючи відповідні закономірності розподілу фігур 13 та їхній період і змінюючи площу та оптичну щільність на поверхнях світлопровідних елементів 2 і З.

На Фіг.б і 7 окремо представлені конструктивні елементи світлопровідного екрана 2 (Фіг.б) і захисного скла 1 (Фіг.7) екрана, який заявляється. На Фіг.б показане взаємне розташування люмінесцентних ламп 7 для

Підсвічування бічних торців світлопровідного елемента 2. Зазначені лампи 7 розміщені усередині наскрізних прорізів б, а додаткові світлодіоди 8 - усередині наскрізних прорізів б з верхньої або нижньої сторони світлопровідного елемента 2 (14). Припустимо, що якщо ширина світлопровідного елементів 2 дорівнює | 4, то ширина його зони, що зайнята дифузно відбиваючою растровою структурою 13, дорівнює І 5. Нижня і верхня зони світлопровідного елемента 2, які також не зайняті дифузно відбиваючою растровою структурою 13, складає, ов припустимо, Ні. Наявність такої зони забезпечує висвітлення додаткової інформації у вікні 11 (Фіг.7), що вирізується в непрозорій рамці 10. Для висвітлення додаткової інформації 4, 5 у зазначеній зоні висотою Н /4 т наноситься додаткове світловідбиваюче тло 9, пофарбований, наприклад, білою фарбою. При суміщенні на одній вісі вікна 10, фона 15 і плівкового носія 4 з додатковою інформацією 5 остання висвітлюється світлом, що дифузно відбивається від фона 9. Оскільки світлодіоди 8 мають електричний зв'язок з електронним блоком о зо Керування, додаткова інформація 5 висвітлюється в динамічному режимі при зміні спектра та інтенсивності випромінювання світлодіодів 8, а також при зміні послідовності та часу їхнього вмикання-вимкнення. -

На Фіг.8 представлений варіант розміщення світлодіодів 8 відносно освітлюваного торця світлопровідного «- елемента 2. Для збільшення освітленості тла 9 у тілі світлопровідного елемента 2 виконані декілька криволінійних вирізів 16, що за формою (кривизною) є конформними щодо пластикової лінзи світлодіодів 8, ісе) кількість вирізів дорівнюється кількості світлодіодів 8. Завдяки таким вирізам 16 в світлопровідному елементі с 2 формується циліндрична лінза негативної сили у фронтальному перерізі. Зазначена лінза не змінює напрямок світлових променів 17 і 18 у меридіональному і сагітальному перерізах, оскільки в цих перерізах світлопровідного елемента 2 немає кривизни. Але, у фронтальному перерізі отримана циліндрична лінза збільшує силу поза осьових променів. Таким чином, з'являється можливість "ухопити" частку світлової енергії, « 0 яка концентруються в поза осьових променях і втрачається безповоротно, якщо зазначена циліндрична лінза в с буде відсутня.

Світловий інформаційний екран є перспективною реалізацією нових технічних можливостей проектування ;» світлооптичних систем візуального представлення знакової, графічної та іншої інформації. Ці нові можливості світлових екранів, які можна вважати альтернативою відомим лайт-боксам, засновані на ефективному

Використанні базових законів геометричної оптики, досягненнях світлової інженерії і розвитку новітніх технологій. ко Виробництво нових конструкцій світлових інформаційних екранів, що базуються на використанні відмітних ознак формули корисної моделі, яка заявляється, освоєне в м. Харкові.

Ме. Варто зазначити, що ця корисна модель не обмежується описаними і показаними тут варіантами і може бути - здійсненою у вигляді інших варіантів реалізації в межах сутності патентної формули.

Claims (2)

Формула винаходу (42)

1. Світловий інформаційний екран, що містить базовий оптично прозорий світлопровідний елемент прямокутної форми, у якому принаймні одна торцева поверхня оптично погоджена з джерелом світла, а на одну широку поверхню нанесена базова періодична растрова структура, яка дифузно відбиває світло, що надходить с від джерел світла, оптично прозорий захисний елемент прямокутної форми і світловідбиваючий екран, що встановлений з тильної сторони світлового інформаційного екрана, при цьому між широкими поверхнями світлопровідного та захисного елементів передбачений повітряний проміжок для розміщення в ньому плівкового во носія інформації з повнокольоровим зображенням, який відрізняється тим, що на верхній торцевій поверхні світлопровідного елемента виконаний напівкруглий виріз, а на широкій поверхні світлопровідного елемента зі сторони бічних і принаймні одного з його торців - нижнього або верхнього - виконані прорізи прямокутної форми для розміщення джерел світла, які оптично погоджені з вузькими торцевими поверхнями світлопровідного елемента, по периметру широкої поверхні захисного елемента розміщена світлонепроникна рамка, в якій 65 вирізане принаймні одне вікно довільної форми, де розміщений з можливістю швидкої заміни носій інформації, який дифузно пропускає і/або дифузно відбиває світло, при цьому в нижній або верхній частині базового світлопровідного елемента нанесено додаткове дифузно відбиваюче тло, розташоване напроти вікна і носія додаткової інформації, причому на вузькій торцевій поверхні, яка оптично погоджена зі світлодіодами, виконані вирізи, кривизна яких збігається з кривизною монолітних пластикових лінз світлодіодів.

2. Світловий інформаційний екран за п. 1, який відрізняється тим, що між світлопровідним елементом і світловідбиваючим екраном встановлений додатковий світлопровідний елемент з додатковою періодичною растровою дифузно відбиваючою структурою, яка розміщена на його широкій поверхні, при цьому період додаткової растрової структури вибраний рівним періоду базової растрової структури або зміщений за фазою на величину, що не перевищує половини значення періоду базової растрової структури, причому принаймні один з 70 бічних або нижніх торців додаткового світлопровідного елемента також забезпечений принаймні одним вирізом для установки другої додаткової групи світлодіодів, що також має електричний зв'язок з електронним блоком програмного керування.

З. Світловий інформаційний екран за п. 1, який відрізняється тим, що в бічних вирізах світлопровідного елемента розміщені люмінесцентні лампи трубчастої форми. що 2 «в) «- «- (Се) с

- . и? іме) (о) - - 70 (42) 60 б5