Пристрій для одержання світлового зображення

1 Пристрій для одержання світлового зображення, що містить джерело світла і прозорий об'єм, принаймні, з одним додатковим блоком, що розміщений у об'ємі або на його поверхні і має штучно створені в ньому або внесені в нього розсіювальні центри, який відрізняється тим, що він обладнаний блоком керування інтенсивністю, кольором і тривалістю випромінювання світлового потоку, створюваного одним або декількома джерелами світла, а також одним або декількома додатковими оптичними елементами уведення світлового потоку, на вході яких установлені джерела світла, а виходи оптично з'єднані з прозорим об'ємом, геометрія додаткових оптичних елементів забезпечує спрямоване уведення світлового потоку усередину об'єму під кутами, більшими за кри тичний, при цьому Si/S2=3 10, де si - площа вихідного Перерізу ДОДаТКОВИХ ОПТИЧНИХ елемеНТІВ, S2 - площа вхідного перерізу додаткових оптичних елементів, і коефіцієнти заломлення додаткових оптичних елементів і прозорого об'єму зв'язані співвідношенням пг^пі, де П - коефіцієнт залом2 лення додаткового оптичного елемента, пі - коефіцієнт заломлення прозорого об'єму 2 Пристрій за п 1 , який відрізняється тим, що додатковий оптичний елемент виконаний у вигляді плоско паралельно і пластини, яка має оптичний контакт із прозорою, наприклад плоскопаралельною, панеллю 3 Пристрій за п 1 , який відрізняється тим, що додатковий оптичний елемент виконаний у вигляді клина, у якого поверхня S плоска і перпендикуля2 рна до поверхні прозорого об'єму, наприклад до поверхні плоскопаралельної прозорої панелі 4 Пристрій за п і , який відрізняється тим, що поверхня S виконана опуклою або нахиленою до 2 поверхні прозорого об'єму, наприклад до площини поверхні плоскопаралельної прозорої панелі 5 Пристрій за п і , який відрізняється тим, що одна з поверхонь пристрою, наприклад торцева поверхня плоскопаралельної прозорої панелі, виконана дзеркальною О 00 со сч Винахід відноситься до пристроїв для одержання світлового зображення і може бути використаний з різними рекламними і демонстраційними засобами з особливими ефектами, які забезпечують створення візуально об'ємних кольорових зображень, що спостерігаються, з незвичайним світловим ефектом, що створює особливий декоративний ефект, відтворений в об'ємах і на площинах Відомий спосіб висвічування екрана, заснований на використанні прозорої площини, на внутрішній поверхні якої розташовують світлодюди і матовані ділянки поверхні (див опис до авт св СРСР №1727158, М кл G09F9/33, опубл 15 04 92) Оскільки випромінювання з поверхні СВІТЛОДІОДІВ відбувається з діаграмою спрямованості ламбертовського типа, при якому частина променів, що падають на границю поділу стеклоповітря під кутами більшими, ніж критичні, розповсюджується шляхом повного внутрішнього відображення, ці відбиті промені, потрапляючи на матовані ділянки пластини, висвічують темні зони екрана Змінюючи показник заломлення прозорої площини, можна змінювати величину потоку, який перетерплює повне внутрішнє відображення, що дозволяє змінювати яскравість освітлюваних зон екрана Однак винахід використовують, в основному, у пристроях відображення інформації, оскільки інших можливостей впливати на світловий потік воно не передбачає Крім того, з одного боку, розміщення СВІТЛОДІОДІВ безпосередньо на освітлюваній площині з однієї сторони не завжди можливо, а з другого, висвітлення носить статичний характер, (О 62380 що зменшує можливість використання його, наприклад, у рекламній або інших цілях Відомий також пристрій для одержання світлового потоку, що містить прозору пластину з нанесеними на її лицьову площину за допомогою гравірування зображеннями і світловідбивальним непрозорим покриттям, а також джерело світла, розташоване у торцевій непокритої площині пластини (див опис до авт св №1253843, М кл B44F1/02, опубл 30 08 86) Пристрій має також додаткову прозору пластину того ж розміру, що і пластина, яка несе зображення, розташовану з тильної площини основної прозорої пластини з нанесеним світловідбивальним непрозорим покриттям, причому в якості непрозорого СВІТЛОВІДбивального покриття використані шари чорної і білої фарби і безбарвного матового лаку, а джерело світла установлене з можливістю висвітлення одночасно і торцевій площини додаткової пластини й основної Використання двох прозорих пластин зі світловідбивальним покриттям на другій пластині дозволяє усунути відблиски, що виходять із гравірування, підвищує контраст і видимість зображення, підвищує яскравість у темний час доби завдяки наявності додаткової пластини Однак не завжди є можливість використання другої пластини того ж розміру, що й основна, і можливість розташування джерела світла в торці пластин Ці обставини обмежують можливість використання описаного технічного рішення, наприклад, у рекламних цілях Додаткова пластина однакових розмірів, що й основна, істотно збільшує витрати на виготовлення пристроїв великих розмірів Крім того, естетична привабливість пристрою невелика, оскільки декоративне зображення одержують тільки за рахунок гравірування на поверхні основної пластини Найбільш близьким до рішення, що заявляється, по призначенню, технічній сутності і результату, що досягається, при використанні є пристрій для одержання світлового зображення, що містить джерело світла і прозорий об'єм, принаймні, з одним додатковими блоком, що розміщений у об'ємі або на його поверхні і має штучно створені в ньому або внесені в нього центри, що розсіюють, (див опис до патенту України №41195, М кл Y44F1/00, опубл 15 08 01), у якому джерело світла також розташоване у торцевій площини пластини Останнє технічне рішення дозволяє створити естетичні і привабливі декоративні зображення однаково привабливі в будь-який час доби Однак, як і в попередніх випадках, торцеве підсвічування декоративних панелей істотно зменшує можливості використання технічного рішення, оскільки центри, що розсіюють, виявляються занадто далеко розташованими від джерел світла й ефективність підсвічування виявляється зниженою Крім того, не завжди є можливість розташувати джерела світла в торці, наприклад, листа, якщо він уже вставлений у раму або композицію Тому метою пропонованого технічного рішення є розширення функціональних можливостей, спрощення конструкції і зниження вартості при виготовленні декоративних панелей або інших об'ємів В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для одержання світлового зображення, у якому, внаслідок виконання його з одним або декількома додатковими оптичними елементами для уведення світлового потоку, на вході яких установлені джерела світла, а виходи оптично з'єднані з прозорим об'ємом, виконання геометрії додаткових оптичних елементів так, що забезпечується спрямоване уведення світлового потоку усередину пластини під кутами більшими, ніж критичний, при цьому S-|/S2=3-1O, де Si - площа вихідного перетину додаткових оптичних елементів, S2 - площа вхідного перетину додаткових оптичних елементів, і коефіцієнти заломлення додаткових оптичних елементів і прозорого об'єму зв'язані співвідношенням П2> п1, де П2 - коефіцієнт заломлення додаткового оптичного елемента, ги коефіцієнт переломлення прозорого об'єму, забезпечується уведення світлового потоку в будьякій доступній крапці бічної поверхні прозорого об'єму усередину його направленно і під кутами більше, ніж критичний, і за рахунок цього розширюються функціональні можливості пристрою, зменшується вартість при виготовленні Як основну пластину можна застосувати, наприклад, скло вже готової вітрини Таким чином, найбільш дорогий елемент рекламного виробу плоско паралельна пластина, оптично прозора, яка має поліровану поверхню, доповнюється вже існуючим виробом у процесі нескладного монтажу Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для одержання світлового зображення, що містить джерело світла і прозорий об'єм, принаймні, з одним додатковими блоком, що розміщений у об'ємі або на його поверхні і має штучно створені в ньому або внесені в нього центри, що розсіюють, ВІДПОВІДНО до винаходу, він постачений блоком керування інтенсивністю, кольором і тривалістю висвітлювання світлового потоку, створюваного одним або декількома джерелами світла, одним або декількома додатковими оптичними елементами уведення світлового потоку, на вході яких установлені джерела світла, а виходи оптично з'єднані з прозорим об'ємом, геометрія додаткових оптичних елементів забезпечує спрямоване уведення світлового потоку усередину пластини під кутами більшими, ніж критичний, при цьому S-|/S2=3-1O, де Si - площа вихідного перетину додаткових оптичних елементів, S2 - площа вхідного перетину додаткових оптичних елементів, і коефіцієнти заломлення додаткових оптичних елементів і прозорого об'єму зв'язані співвідношенням П2>П1, ДЄ П2 - КОефіЦІЄНТ ЗЗЛОМЛЄННЯ ДОдаткового оптичного елемента, ги - коефіцієнт переломлення прозорого об'єму ВІДПОВІДНО ДО винаходу, додатковий оптичний елемент виконаний у виді плоскопаралельної пластини, яка має оптичний контакт із прозорою, наприклад, пл ос копа рал ель ною панеллю ВІДПОВІДНО ДО винаходу, додатковий оптичний елемент виконаний у виді клина, у якого поверхня S2 плоска і перпендикулярна до поверхні прозорого об'єму, наприклад, до поверхні плоскопаралельної прозорої панелі ВІДПОВІДНО ДО винаходу, поверхня S2 виконана опуклою або нахиленою до поверхні, наприклад, 62380 до площини поверхні плоскопаралельної прозорої панелі ВІДПОВІДНО ДО винаходу, одна з поверхонь пристрою, наприклад, торцева поверхня плоскопаралельної прозорої панелі виконана дзеркальною Як видно з викладу сутності рішення, що заявляється, воно відрізняється від прототипу і, отже, є новим Рішення також має винахідницький рівень Відомий, наприклад, пристрій для демонстрації інформації, що містить світлопровідний елемент з оптично прозорого матеріалу з полірованими поверхнями, принаймні, на одній з яких розміщений, принаймні один дифузно відбиваючий знак, джерело світла для підсвічування дифузно відбиваючого знака, і яке постачено, принаймні, одним додатковим світлопровідним елементом з оптичнопрозорого матеріалу з полірованими поверхнями, на одній з який розміщений, принаймні, один дифузно-відбиваючий знак, і виконаний конформним стосовно наявного світлопровідному елементу, і пристрій, постачений, принаймні, одним додатковим джерелом світла для підсвічування дифузно відбиваючого знаку, при цьому для підсвічування дифузно відбиваючих знаків установлені крапкові джерела світла і пристрій постачений блоком електронне- програмного керування крапковими джерелами світла (див опис до патенту України №39770, М кл G09F9/00, опубл 15 06 01) Фіг 7 Хід променів при уведенні світлового потоку через поверхню, виконану як похила площина з дзеркальною поверхнею на торці плоскопаралельної панелі (S-|/S2=7, П2=п-і=1,5) Фіг 8 Хід променів при уведенні світлового потоку через поверхню, виконану як похила площина з дзеркальною поверхнею на торці плоскопаралельній панелі також нахиленої стосовно площини панелі (S-|/S2=7, П2=п-і=1,5) Пристрій для одержання світлового зображення (Фіг 1) містить прозорий об'єм 1, виконаний з оргскла у виді панелі Прозора панель 1 у даному випадку містить один додатковий блок 2, що розміщений в ній і має штучно створені в ньому центри 3, що розсіюють Оскільки передбачається, що панель 1 буде розміщена як рекламний щит у віконному прорізі з торців установка джерел світла неможлива Тому на панелі 1 розміщена прозора плоско паралельна пластина 4 (або оптичний клин, фігЗ) із дзеркальним покриттям 5 У торці 6 пластини 4 установлений джерела світла 7, режими роботи яких визначаються електроннім блоком (на фіг не показаний) керування інтенсивністю, кольором і тривалістю висвітлювання світлового потоку Плоскопаралельна пластина 4 на вході 6 світлового потоку має площу S2 рівну 0,5см2, площина 8, що прилягає до поверхні панелі, має площу Si рівну 1,5-5,0см2 Коефіцієнт заломлення плоскопаралельної пластини 4 П2=1,5, коефіцієнт заломлення прозорої панелі 1 п-і=1,8 Однак пропоноване рішення принципово відрізняється тим, що дозволяє відмовитися від торцевого підсвічування, використовувати безліч варіантів уведення світлового потоку в, наприклад, інформаційний екран, наближаючи джерело світла до носив інформації, які розташовани у прозорому об'ємі Рішення промислове придатне, оскільки може бути використане для створення світлових ефектів в об'ємах і на площинах Фіг 1 Схема пристрою з уведенням світлового потоку через плоскопаралельну пластину від декількох джерел світла Фіг 2 Хід променів у прозорій панелі з уведенням світлового потоку через плоскопаралельну пластину (S-i/S2=10, П2=п-і=1,5) Фіг 3 Схема пристрою з уведенням світлового потоку через оптичний елемент у виді клина від декількох джерел світла (Si /S2=3, П2=1,5, п-і=1,8) Фіг 4 Хід променів у прозорій панелі з уведенням світлового потоку через оптичний елемент у виді клина (S-|/S2=5, П2=п-і=1,5) Фіг 5 Хід променів при уведенні світлового потоку через поверхню, виконану як частина сферичної ПОВерХНІ (S-|/S2=10, П2=П-| = 1,5) Фіг 6 Хід променів при уведенні світлового потоку через поверхню, виконану як похила площина (Si/S2=5, п2=пі=1,5) Пристрій працює так, як показано на фіг 2, 4-8, тобто світло від джерела світла 7, наприклад, світло діода проходить, наприклад, через торець 6 пластини 4 Пройшовши границю розподілу 8, світло частково перетинає панель 1 і, заломивши, залишає панель 1 Велика частина світлового потоку поширюється уздовж панелі 1, при повному внутрішньому відображенні від поверхонь панелі 1, розсіюється на центрах 3, що розсіюють Можна збільшити КІЛЬКІСТЬ світла, спрямованого уздовж панелі 1, якщо виконати вхідну поверхню, наприклад похилою або сферичної форми, як показано на фіг 5 і 6, або виконати торці основної панелі також дзеркальними, перпендикулярними або похилими, як показано на фіг 7 і 8 Як видно з опису прикладів здійснення пропонованого пристрою, максимальне висвітлення, наприклад, плоскої поверхні можна здійснити використовуючи джерела світла, розташовані на поверхні прозорого об'єму практично в будь-якім МІСЦІ Немає необхідності використовувати торцеве підсвічування Пристрій може працювати на готових прозорих панелях без істотної їхньої реконструкції Тому функціональні можливості в пропонованого пристрою значно більш широкі, чим у відомих пристроїв 62380 г. 1 62380 10 їк-7 Комп'ютерна верстка А Ярославцева Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119