Декоративный светильник

 

Использование: в осветительных устройствах для специальных световых эффектов . Сущность изобретения: светильник содержит корпус 1 с проектором 2 и приводом 3. Передняя 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 представляет собой источник 16 света в отражателе 17. Транспарант 8 выполнен в виде полой прозрачной камеры с расположенными в ней элементами 18 мозаичного изображения. Окно 19 транспаранта 8 служит для освещения элементов 18 осветителем 6, а его боковое окно 20 - осветителем 12. Корпус 21 осветителя 12 - кольцеобразный с кольцевой щелью 22 вблизи окна. Напротив щели 22 установлен в корпусе21 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 субтрактивных цветов. Предлагаемый осветитель обеспечивает на экране, помимо динамического калейдоскопического изображения, 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ) (Г

17 !Д ! / (21) 4782249/07 (22) 16,01,90 (46) 23,06.92. Бюл. ¹ 23 (71 Черкасский завод "Фотоприбор" (72) А.Ф.Домрин (53) 628.952.9(088.8) (56) Патент США ¹ 3163078, кл. 84 — 464, 1964.

Авторское свидетельство СССР . № 1141261, кл. F 21 P 3/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1324673, кл. А 63 1 17/00, 1985, Авторское свидетельство СССР

N 1365023, кл, G 02 В 27/08, 1986. (54) ДЕКОРАТИВНЫЙ СВЕТИЛ6НИК (57) Использование: в осветительных устройствах для специальных световых эффектов. Сущность изобретения: светильник содержит корпус 1 с проектором 2 и приводом 3. Передняя 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, ., .. Ж,, 1742579 А1 (я)5 F 21 P 1/02, G 02 В 27/08 осветитель 12 бокового света и многоходовую зеркальную систему из зеркал 13 и 14.

Корпус 1 установлен на основании 15. Осветитель 6 представляет собой источник 16 света в отражателе 17. Транспарант 8 выполнен в виде полой прозрачной камеры с расположенными в ней элементами 18 мозаичного изображения. Окно 19 транспаранта 8 служит для освещения элементов 18 осветителем 6, а его боковое окно 20 — осветителем 12. КоÄ 12 — кольцеобразный с кольцевой щелью 22 вблизи окна. Напротив щели 22 установлен в корпусе 21 кольцевой источниксвета. 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 субтрактивных цветов. Предлагаемый освети ель обеспечивает на экране, помимо динамического калейдоскопического изображения, цветной динамический фон, однородный в пределах экрана, и увеличивает освещенность экрана, 3 з.п, ф-лы, 4 ил.

1742579

Изобретение относится к светотехнике, в частности к декоративным осветительным устройствам для создания специальных световых эффектов, а именно для создания динамических светоцветовых эффектов, основанных на орнаментальных мозаичных изображениях, и может быть использовано в быту для освещения помещений, в качестве ночника, элемента иллюминации интерьера квартиры, индивидуального средства психологической разгрузки, детской игрушки и развлекательного средства, а также для рекламных оформлений и для 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 вращения светофильтр и трафарет. За трафаретом установлен отражающий эффект, формирующий на экране световое изображение мозаичной структуры. При выполнении отражающего элемента в виде, например, нескольких цилиндров, расположенных параллельно друг другу и оптической оси, на экране создается картина, образованная пересечением световых круговых пятен.

Недостатком этого декоративного светильника является относительная бедность декоративного эффекта, обусловленная отсутствием на экране резких цветных мозаичных изображений на однородном цветовом фоне, слабая контрастность цветового рисунка. Кроме тога, недостатком светильника является большое рассеивание света, выходящего из каждого цилиндра отражающего элемента, нивелирующее и без того бедный декоративный эффект на экране.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является декоративный светильник, представляющий собой корпус с размещенными внутри него проектором 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 отражателем и конденсор, оптически прозрачный динамический транспарант, светофильтр, многогранный элемент с зеркальными боковыми гранями, помещенный в цилиндре, и обьектив. Многогранный элемент состоит из треугольных граней, расположенных вершинами навстречу одна другой, причем боковые стороны граней совмещены. Внутренняя поверхность цилиндра и внешняя поверхность многогранного

55 элемента выполнены зеркальными. Транспарант, светофильтр и многогранный элемент кинематически связаны с приводным двигателем.

При проецировании света через динамический транспарант и светофильтр формируются световые образы, поступающие в многогранный элемент с зеркальными гранями. На экране образуется изображение, созданное многогранным элементом. При вращении многогранного элемента и транспаранта на экране образуются меняющиеся по структуре световые рисунки.

Недостатком известного декоративного светильника является относительная бедность и нечеткость декоративного эффекта на его экране, Цель изобретения — улучшение декоративного эффекта за счет обеспечения получения на экране резкого, контрастного, динамического калейдоскопического изображенкя на однородном, плавно изменяющемся 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 гранями и объектив, а также установленный в сечении светового пучка светофильтр, в котором транспарант, многогранный элемент и светофильтр установлены с возможностью вращения вокруг их осей симметрии и кинематически связаны 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 коаксиально 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 установлены в его корпусе напротив щели, совпадающей по ширине с боковой поверхностью транспаранта.

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

1742579

55 торцами, совпадающими соответственно с выходным окном осветителя 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,3 — объектив, выполненный из двух пространственно разнесенных компонентов, между которыми установлена апертурная диафрагма и два мозаичных светофильтра; на фиг,4 — мозаичный светофильтр, вариант выполнения.

Декоративный светильник включает корпус 1 (фиг.1), в котором размещены проектор 2 и привод 3. Передняя 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 поверхностями 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, состоящую по крайней мере из двух неподвижных плоских зеркал 13 и 14, размещенных по Z-образной схеме. Корпус 1 установлен на основании 15.

Осветитель 6 заднего света представляет 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 осветителя 6 заднего света и имеет цилиндрическую или призматическую, прямую (не показано) или искривленную форму.

Световые размеры светопровода 7 сопряжены с размерами выходного окна осветителя 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. Для повышения яркости экрана 4 (фиг,1) необходимо увеличение яркости динамического транспаранта 8, т.е. необходимо концентрирование во входном окне динамического транспаранта 8 возможно большей световой энергии. Для исключения световых потерь и подведения всего света, излучаемого осветителем 6 (фиг,2) заднего света, к динамическому транспаранту 8, большой входной торец конического концентратора 7 совпадает с выходным окном осветителя 6, à его малый выходной торец совпадает по размерам с входным окном динамического транспаранта 8 и расположен непосредственно вблизи него. но механически с ним не связан. Выходное окно концентратора 7 есть наименьшее из сечений зеркального конуса, которого достигают все лучи света, излученного источником 16, не испытывая при этом возвращения к входному торцу. Стенки трубчатого светопровода или концентратора 7 в силу их относительно большой площади одновременно выполняют функцию радиатора охлаждения. Для усиления теплоотвода они дополнительно могут быть снабжены ребрами охлаждения, Динамический транспарант 8 может иметь самое разное исполнение. В одном из вариантов он выполнен в виде полой замкнутой цилиндрической камеры с оптически прозрачными всеми своими стенками и с расположенными внутри нее элементами 18 формирования мозаичного изображения (зернами цветных стекол разного типа), Торцовое окно 19 динамического транспаранта

8 служит для освещения формообразующих элементов 18 осветителем 6 заднего света.

Боковое окно 20 транспаранта 8, выполненное в виде кольца, предназначено для освещения элементов 18 калейдоскопического орнамента осветителем 12 (фиг.1) бокового света, Динамический транспарант 8 установлен относительно многогранного элемента 9 неподвижно. При этом не исключена возможность выполнения транспаранта 8 съемным для замены его другим транспарантом с иными элементами 18 (фиг.2).

Корпус 21 осветителя 12 бокового света выполнен кольцеобразным с кольцевой щелью 22 со стороны меньшего своего радиуса. Корпус 21 установлен коаксиально динамическому транспаранту 8 и неподвижно по отношению к корпусу 1. При этом кольцевая щель 22 в корпусе осветителя 12 расположена в непосредственной близости от бокового окна 20 (фиг.2) динамического транспаранта 8. Внутренняя поверхность корпуса 21 (фиг,1) осветителя 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 рэс1742579

10

35

45

55 стояниях друг от друга. Аналогично концентрично щели 22 установлена кольцевая лампа однолампового источника 23 света.

Внутренняя зеркальная поверхность корпуса 21 служит для канализации излучения источника 23 в сторону кольцевой щели 22 и является 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 кольцевая щель 22 — вблизи другого фокуса. В многоламповом осветителе 12 бокового света используются 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 отверстиями, совпадающими с основаниями призмы. Внутренняя повсрхность 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 стеклянных полос, имеющих на одной стороне зеркально отражающее покрытие, нанесенное методом вакуумной металлизации. Светоотражающее покрытие может быть нанесено и на наружную сторону стеклянных полос, составляющих призму 9, что позволяет выполнить металлизацию технологически просто. но увеличивает потери света при отражении и приводит к сдвоенным контурам изображения. 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 залинзоBûм расположением апертурной диафрагмы 24. Кроме того, он может состоять из двух пространственно разнесенных компонентов 25 и 26 (фиг,3), между которыми установлена апертурная диафрагма 24, Вблизи плоскости диафрагмы 24 и параллельно ей в сечении светового пучка установлен светофильтр 11, являющийся оптическим элементом изменения цвета излучения. 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 вращения вокруг их осей, расположенных параллельно оптической оси объектива 10 (фиг,1), Вращающиеся мозаичные светофильтры дополнительных цветов, установленные вблизи апертурной диафрагмы объектива, являются устройством смещения цветов на экране 4 светильника.

Установленные с возможностью вращения динамический транспарант 8, многогранная призма 9 и мозаичный светофильтр

11 кинематически связаны с приводным электродвигателем 3, подключенным, например, через трансформатор (не показан) к электрической сети. Кинематическая связь призмы 9 с двигателем 3 может быть реализована, например, посредством гибкого звена 29, обхватывающего ведущий шкив 30 на валу электродвигателя 3 и ведомый шкив

31, закрепленный неподвижно на многогранном элементе 9. Кинематическая связь мозаичн зго светофильтра 11 с двигателем 3 выполнена, например, в виде гибкого вала

32, обладающего большой жесткостью на кручение и малой на изгиб. Гибкий вал 32 содержит на своих концах арматуру для присоединения к валу приводного двигателя 3 и рабочего органа (шестерни) 33, непосредственно взаимодействующего с мозаичным светофильтром 11.

Трехходовая, например, зеркальная система, содержащая пару неподвижных отражательных элементов, расположенных по ходу луча света по Z-образной схеме, включает первичное 13 и вторичное 14 плоские зеркала, обращенные отражающими поверхностями друг к другу. Эта зеркальная система установлена между проектором 2 и экраном 4 и служит для оптического сопряжения плоскости проекции (транспаранта 8) с просветным экраном 4, Первичное зеркало 13 установлено на оптической оси проектора 2 под углом к оси, а вторичное зеркало

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

Декоративный светильник работает следующим образом.

В исходном состоянии источники света не включены, При последовательном включении осветителей заднего 6 и бокового 12 света загораются входящие в них источники

16 и 23 света. При дальнейшем включении приводного двигателя 3 последний начинает работать и с помощью гибкого звена 29 и гиокого вала 32 передает крутящий момент на шкив 31 и рабочий ррган 33, приводя во вращение многогранную призму 9 с неподвижно связанным с ней динамическим транспарантом 8 и мозаичный светофильтр

1742579

11. Источник 16 света с отражателем 17 освещает входной торец светопровода 7, расположенного вплотную к отражателю 17.

Благодаря замкнутости области пространства, ограниченной отражателем 17, светопроводом 7 и транспарантом 8, а также зеркальности внутренней поверхности отражателя 17 и светопровода 7, все лучи света, вышедшие из источника 16 света, распространяются внутри светопровода 7 за счет отражений от его внутренней поверхности и направляются к его выходномуторцу, расположенному вблизи динамического транспаранта 8, создавая в зоне объекта проекции большую плотность потока излучения. Использование светопровода 7 позволяет 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 благодаря большим размерам входного торца возможно использование источника 16 света больших габаритов и мощности, а благодаря малому выходному торцу — повышение плотности потока лучистой энергии. В результате многократных отражений света источника 16 (фиг.1) в светопроводе 7 повышается равномерность освещенности динамического транспаранта 8 светом осветителя 6. Вследствие перемешивания света в светопроводе

7 достигается достаточная для целей проекции равномеоность освещенности транспаранта 8, а вследствие сохранения направленного характера освещения — высокий коэффициент полезного использования света осветителя. Сплошное изояркостное излучающее выходное окно светопровода 7 служит вторичным источником заднего света.

Аналогично осветителю 6 заднего света происходит работа осветителя 12 бокового света, канализирующего излучение источника 23 в кольцевую щель 22, в корпусе осветителя 12 и концентрирующего его там, обеспечивая при этом светосмешение.

Кольцевая щель 22 также становится вторичным источником бокового света.

Поток света от осветителя 6 через плоское торцовое окно 19 (фиг.2) и поток света от осветителя 12 (фиг.1) через кольцевое бокове окно 20 (фиг.2) попадают внутрь транспаранта 8 и распространяются в нем, претерпевая многократные отражения и преломления на цветных стеклянных крошках 18 — элементах формирования мозаич5

55 ного изображения. При этом в освещении динамического транспаранта 8 одновременно участвуют все лампы источника 23 (фиг.1) и источник 16, обеспечивая необходимую яркость и равномерность освещения. Однако возможно и раздельное освещение транспаранта 8 оним из осветителей 6 и 12. Преломленные и отраженные на элементах 18 (фиг.2) калейдоскопического орнамента в сторону многогранной призмы 9 пучки лучей попадают на зеркальные грани призмы 9, многократно отражаясь от них. Призма 9 размножает эти световые пучки, формируя на выходе излучения, идущие 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 вращаются и эти световые пучки, несущие информацию об изображении.

Объектив 10 с помощью зеркал 13 и 14 формирует калейдоскопическую мозаику подвижных изображений транспаранта 8 на просветном экране 4, создавая красочный декоративный эффект, одновременно обеспечивая освещение помещения.

При использовании в светильнике одного или двух мозаичных светофильтров 11 и

27 излучение, проходя их, меняет свой спектральный состав. Исключив с помощью субтрактивных светофильтров 11 и 27 из белого света излучение одного из двух основных цветов, можно получить на экране 4 любой возможный цвет. Расположение светофильтров 11 и 27 вблизи апертурной диафрагмы, т.е. в зоне обеспечения максимальной нерезкости их изображения, обеспечивает плавное изменение цвета одновременно на всей площади экрана 4.

Применение изобретения позволяет улучшить декоративный эффект, создаваемый светильником, что выражается в возможности использования в качестве элементов формирования мозаичного изображения как оптически прозрачных, так и оптически непрозрачных объектов при освещении их осветителем заднего света и/или бокового света. Улучшение декоративного эффекта выражается также в возможности обеспечения на экране, помимо динамического основного калейдоскопического изображения, цветной динамичной фоновой засветки, однородной в пределах всего экрана и плавно изменяющейся со временем, как по яркости, так и по цветности. Это создает большую привлекательность светильника. Светильник обеспечивает создание в помещении условий психологической разгрузки за счет исключения резких перепадов цветности и яркости цветового фона на

1742579

12 экране, снижения сенсорного голода многообразием создаваемым на экране цветовых и мозаичных композиций. Техническое решение позволяет существенно увеличить освещенность экрана светильника за счет эффективного использования световой энергии нескольких источников света и эффективного свето- и цветосмешения. При этом возможность применения компактных маломощных источников света и плоских зеркал существенно уменьшает габариты светильника.

Формула изобретения

1. Декоративный светильник, включающий 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 гранями и объектив, а также установленный в сечении светового пучка светофильтр, причем транспарант, многогранный элемент и светофильтр установлены с возможностью вращения вокруг их осей симметрии и кинематически связаны с приводом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения декоративного эффекта, он дополнительно снабжен осветителем бокового света с кольцеобразным корпусом в виде концентратора лучистой энергии с кольцевой щелью со стороны его меньшего радиу5 са, установленным коаксиально транспаранту и напротив него, и светопроводом, установленным между осветителем заднего света и транспарантом, при этом транспарант выполнен с кольцеобразной

10 оптически прозрачной боковой поверхностью, а светофильтр установлен вблизи апертурной диафрагмы объектива.

2. Светильник по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что осветитель света выполнен или

15 многоламповым, или с одним кольцевым источником света, а лампы установлены в его корпусе напротив щели, совпадающей по ширине с боковой поверхностью транспаранта.

20 3. Светильник по п,1, отл ич а ю щийс я тем, что светопровод выполнен в виде продольного криволинейного зеркального трубчат го элемента с входным и выходным торцами, совпадающими соответственно с

25 выходным окном осветителя заднего света и с входным торцовым окном транспаранта.

4. Светильник по п.1, от л и ч а ю щ и йс я тем, что светофильтр выполнен мозаичным, составленным из состы"îâàí,íûõ в

ЗО кольцо полей с различными оптическими характеристиками.

1742579

Составитель А.Домрин

Редактор И.Дербак Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 2274 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 415

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101