Выходное оптическое устройство светомузыкальной установки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 A 63 7 17 00

+&ã

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3730580/24-21 (22) 20.04.84 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (71) Казанский ордена Трудового Красного

Знамени и ордена Дружбы народов авиационный институт им. А. Н. Туполева (72) P. М. Куртсеитов и P. Ф. Сайфуллин (53) 621.828 (088.8) (56) Сакин И. Л. Инженерная оптика. Л.:

Машиностроение, 1976, с. 25 — 27, 137 — 144.

Руководство по эксплуатации светомузыкальной установки «Электроника Е1 — 04».

Волгоградский машиностроительный завод. (54) (57) 1. ВЫХОДНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ

УСТРОЙСТВО СВЕТОМУЗЫКАЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ, содержащее источник света, перед которым расположены последовательно и параллельно друг другу трафарет теневой проекции и экран, причем на трафарете теневой проекции закреплены разноцветные светофильтры и формообразующие элементы, при этом трафарет теневой проекции жестко связан с первым выходом первого кинематического блока, вход которого соединен с первым выходом электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения теплового излучения потребления элек„„Я0„„1233887 Д1 трической энергии при одновременном расширении художественно-изобразительных возможностей, в него введены несущий диск из светонепроницаемого материала с центральным и боковыми отверстиями, на котором между центральным и боковыми отверстиями закреплены положительные линзы так, что их оптические оси параллельны плоскости несущего диска, а на конце его перед боковыми отверстиями под углом 42-- 60" к плоскости диска закреплены светоотражательные элементы, причем сам несущий диск расположен параллельно трафарету теневой проекции перед источником света так, что ось симметрии его центрального отверстия совпадает с осью симметрии источника света, при этом несущий диск жестко связан с вторым выходом первого кинематического блока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светофильтры выполнены в виде секторов и расположены на трафарете теневой проекции.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен второй кинематический блок, вход которого соединен с вторым выходом электродвигателя, а выход механически связан с патроном источника света.

7 Ч

1233887

Изобретение относится к светомузыке, а именно к устройствам для создания световых эффектов в светомузыка.чьных установках, и может быть использовано в динамических светоэффектных устройствах, в рекла ме.

Целью изобретения яв.чяется уменьшение теплового излучения потребления электроэнергии при одновременном расширении xy,loë<åñTâåíío-изобразительных возможностей светомузыкяльного устройства.

На фиг. 1 представлено выходное оптическое устройство светомузыкальной установки, разрез; на фиг. 2 — — вариант несущего диска, вид сверху.

Выходное оптическое устройство светомузыкальной установки (фиг. 1) содержит источник света 1 с отражателем 2, трафарет 3 теневой проекции, содержащий светофильтры 4 и формообразующие элементы 5. Экран

6 установлен за трафаретом 3 теневой проекции параллельно ему. Несущий диск 7, выполненный из светонепроницаемого материала и установленный межд источником света 1 и трафаретом 3 теневой проекции параллельно последнему, содержит (фи-. 2) центральное и боковые отверстия 8, положительные линзы 9, закрепленные между центральным и боковыми отверстиями 8 так,что их оптические оси параллельны плоскости диска 7. Светоотражательные элементы 10 установлены на конце несущего диска 7 перед боковыми отверстиями 8 под углом

42 — 60 к плоскости. несущего диска 7. Первый выход электромотора 11 соединен с первым кинематическим блоком 12, с вторым кинематическим блоком 13, причем первый и второй выходы первого кинематического блока 12 жестко связаны с трафаретом 3 теневой проекции и несущим диском 7 соответственно, а выход второго кинематического блока 13 механически связан с патроном источника света 1.

Выходное оптическое устройство светомузыкальной установки работает следующим образом.

Источник света 1 излучает свет во все стороны. Часть светового потока оТ источника светя 1 излучается вдоль оси источника света 1 перпендикулярно плоскости трафарета 3 теневой проекции и через центральное отверстие 8 в несущем диске 7, светофильтр 4 и формообразующий элемент 5 проецируется в виде светового образа на экран 6. Часть светового потока, излучаемого источником света 1 в противоположную от экрана 6 сторону, возвращается отражателем 2 в сторону экрана 6 и также через формообразующий эпемент 5 проецируется на экран 6.

Световой поток, излучаемый источником света 1 в боковые стороны, вдоль трафарета 3 теневой проекции или под неболь1пиM углом к нему, собирается положиTåëь10

2С

25 зо

45 ными линзами 9 и узким пучком света направляется на светоотряжятсльный элемент

10. который поворачивает этот пучок света в сторону трафарета 3 теневой проекции и через боковые отверстия 8, формообрязую ций элемент„5 проецируется на экран 6. ,1ля цветовой окраски световых образов на трафарете 3 теневой проекции у«тановлены светофильтры 4, которые движутся вместе с трафаретом 3.

Светофильтры 4 выполнены в виде отдельных секторов и закреплены на трафарете

3 в спектральной последовательности. например красный — желтый — - зеленый голубой — — крясныи. Таким образом, можно 110лучать нс только чистые, но и промежуточные цвета, когда мимо источника света 1 проходит граница двух соседних светофильтров.

Несу1ций диск 7 и трафяреч 3 теневой проекции приводятся в движение с электромотором 11 через кинематический блок 12 и вращакггся друг относительно друга в противоположных направлениях, чтобы на экране 6 не няблк)далось постоянного однонаправленного перемещения световых образов.

Светоотражательный элемент 10 и формообразующий элемент 5 трафарета 3 теневой проекции расположены оптически соосно.

При перемещении трафарета 3 теневой проекции относительно источника света 1 на экране 6 наблюдаются плавно трансформирующиеся световые образы. За счет использования п положительных линз 9 и и светоотряжатсльных элементов 10 создается соответствующее количество (п) перемещающихся мнимых источников света, в результате чего световые эффекты, создаваемые выходным оптическим устройством, не повторяются и получаются разнообразными по тету, фактуре, конфигурации, местоположению. С помощью второго кинематического блока 13 дополнительно предусмотрено управление масштабом изображения путем перемещения источника света 1 относительно центрального отверстия несущего диска 7 в пределах его размеров параллельно плоскости несущего диска 7,: также перемещение источника света 1 перпендик>лярно плоскости несущего диска 7 в пределах размеров положительных линз 9.

Так, например, когда исгочник света 1 перемещается параллельно плоскости несущего диска 7, то изображенис оТ источника свега 1 на экране 6 увеличивается в размерах при приближении его к положительным линзам 9 и уменьшается при удалении от линз 9, а в случае перемещения источника света 1 перпендикулярно плоскости несущего диска 7 изображение от него на экране 6 То приближается к цептру источник света 1 приближается и;1иску 7), то смещается к краям несущего диска 7 (источник света удаляется от диска 7).!

233887

Таким образом, при одновременном движении источника света 1 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на экране 6 наблюдаются одновременные перемещения, трансформации, изменения масштабов проецируемого изображения, что и создаст на экране 6 постоянно меняющиеся по рисунку, фактуре, местоположению световые эффекты.

Все описанные трансформации световых образов наблюдаются при наклоне светоотражающих элементов 10 на угол 42 -60 к плоскости несу)цего диска 7.

В выходных оптических устройствах с трафаретами 3 теневой проекции положительные линзы зачастую используются и как дополнительные формообразующие элементы 5, трансформирующие изображение светящегося тела источника света 1 (лампы накаливания) при ее проекции на экран 6, т. е. как анаморфозные преобразователи.

При этом трансформации формы и масштаб проецируемого тела очень сильно зависят от относительного размещения линзы, используемой в качестве формообразующего элемента 6 между источником света 1 и экраном 6, ее фокусного расстояния и углового смещения формообразующего элемента 5 (которым является линза) относительно неподвижной нити накала источника света 1.

Масштаб изображения на экране 6 изменяется вследствие изменения пропорциональных соотношений расстояний между источником света 1, линзой, используемой в качестве формообразующего элемента 5, и экраном 6. Например, при уменьшении расстояния между источником света 1 и формообразующим элементом 5 с помощью блока

13 проекция изображения на экране 6 увеличивается в размерах, а при увеличении -уменьшаться. Лна1огичная картина наблюдается при проекции изображения через центральное отверстие 8, когда источник света 1 перемещается перпендикулярно плоскости несущего диска 7.

При одновременном перемещении источника света 1 в параллельной и перпендикулярной плоскостях относительно несущего диска 7 на экране 6 наблюдается одновременное изменение размеров н конфигурации изображения.

При конкретной реализации число источников света 1. в выходном оптическом устройстве завнсит от числа каналов схемы формирования управляющих сигналов светомузыкальной установки. При использовании широко распространенных 3 — 4-канальных схем формирования управляющих сигналов светомузыкяльной установки соответственно в выходном оптическом устройстве устанавливается 3 — 4 источника света 1. Минимальное количество источников света 1 один при применении простейшей схемы формирования управляюгцих сигналов светому 0

55 зыкальной установки с использованием огибающей звукового сигнала. Световые обризы при этом не станут менее зрелищными, поскольку формируется большее количество мнимых источников света.

Для получения дополнительных световых эффектов отражатель 2 может иметь за13IIную или произвольно текстурированнуK) lloверхность.

Формообразующий элемент 5 может быть также выполнен прорезным с орнлмснтыльно-декоративным рисунком и т,ll.

Положительные линзы 9 располагаются в зависимости от конструктивных разчсров выходного оптического устройствя нл расстоянии (0,4 — -0,8)1„, где f< -- фокусное расстояние линзы (размеры даны по оппги ItCKOH OCIi ) . HCT0 illHK CBPT3 1 — — II3 р3ССТОНнип (0,3 2) 1,) от главной плоскости линзы.

Положительные линзы 9 могут быть расположены одновременно на разных расстояниях от источника света 1.

Кроме того, положительные линзы 9 могут ичеть одинаковые и различные фокус)!ые расстояния.

Наиболее интересные зре1и цнь)с эффекты получаются (прп удалении 3Kp3II3 ;IO

0.7 м) с линзами 9 с фокмсным рясстояниеч

1 = — 30 — 140 мм. Кроче того. прн о1новременном вращении линзы 9 и отражательного элемента 10 вмсстс с,1иском 7 вокруг источника света 1 (в простейшем случае iieподвижного) размеры светового пятна нл экране 6 постоянно изменяются из-)л того, IT0 нить пакя13 источника светы 1 имсет малый диаметр н большую длину. У выбранного источники светя 1, например лямпы типы БК220 — -100, нить накала выпо IHCII;-I в виде почти прямолинейного элемеIIT3, длины сlo приблизпгельно равна 20 мч, диаметр

1 мм. Когда плоскость линзы 9 параллельна плоскости нити накала источника светл 1, To ii.3oHI 3 cI)cToB0I о пЯтна 0T Ilcc I)3 H(501ülII3, H H3000pOT, KOl 13 II 10CKOCTH 1 3 II331 9 встанет перпендикулярно плоскости нити II3кала источника света 1, то площадь просцирусмого светового пятна на экране 6 H3H ICIIIшая. Естественно, что прп плавном врлп1ении линзы 9 вокруг нити накала на экране 6 источника света 1 происходит, одновременно с изменением конфигурации светового пятна и изменение его площади, которос также воспринимается кяк изменение масштабы изображения (считаем. что в рассмытрнвиемый период времени источник светя 1 осгыется, например. «нсподвижныч»).

Таким образом, при работе ряссмлтривясх)ого устройства, когда одновременно tlp0исходит относительное перемещение источника света 1. формообразуloHIHx элсч оптов (линз) 9, свстоотражательных элементов 10, нл экране наблк)дается одновременное измснение конфигурации светового ооризы, его размера, направления движения, что способ1233887

8,. 6г г — 8s

ВНИИПИ Заказ 2675/4 1ираж 406 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. УУжгород, ул. Г1роектная, 4 ствует в конечном итоге достижению поставленной цели.

В предлагаемом устройстве при использовании, например, бытовой лампы типа

БК 220- 100 мощностью 100 Вт световой поток равен !450 лм, диаметр колбы 61 мм, длина 105 мм, диаметр линз выбран равным 0,8-- 1,2 диаметра лампы. Удаление лин3bl 9 от центральной оптической оси выбраIIo, исходя из параметров оптимального телесного угла (90 — 75 ) с учетом отклонения источника света 1 кинематическим блоком 13

-на 15 мм в любую сторону от центральной оптической оси. При этом наименьшее удаление линзы 9---50 мм, наибольшее 80 мм.

Фокусное расстояние линзы 9 выбирается из

HçâcñTíoãî соотношения, выражающего зави

:имость между этим фокусным расстоянием — расстоянием от предмета до главной

IIJIocK0cTH линзы и От гла1ВНОЙ плоскости линзы до экрана

Г:ветоотражательные элементы 10 установлены под углом 42 — 60 так, что между верхней кромкой его и линзой 9 образуется зазор в 15 мм. Исходя из рассмотренных соотношений размеров, диаметр несущего диска 7 и трафарета 3 теневой проекции берутся в пределах 300- 350 мм.

Металлический отражатель 2, например, для лампы параболической формы с внешним диаметром 80 мм и высотой 60 мм имеет центральное отверстие диаметром 38 мм с зажимом для крепления патрона типа Е27Н! 2П лампы и другим зажимом для крепления ры1О чага кинематического олока 13. Трафарет 3 теневой проекции толщиной 1,5 мм и несущий диск 7 толщиной 3 мм имеют диаметр 350 мм, выполнены из сплава 716Т, покрыты черной оксидной пленкой, причем

15 диаметр центрального отверстия 8 в несущем диске 7 равен 80 мм, боковые отверстия 8 имеют диаметр 65 мм, а светоотражательный элемент 10, размещенный над ним например, зеркало прямоугольной формы размером 70к90 мм или, соответствующих размеров, прямоугольHàÿ поворотная призма.

В качестве кинематического блока 12 может быть использован, например, редуктор, в качестве кинематического блока 13 кривошипно-шатунный, например, механизм с двухстепенным движением рабочего органа.