Модульна оптична система світлового табло

Реферат: Модульна оптична система світлового табло містить світлодіоди, розташовані на осях ідентичних стрижневих лінз з багатокутним поперечним перерізом, зокрема квадратним, шестикутним чи восьмикутним, які утворюють модульний екран табло. Кожна стрижнева лінза має опуклу параболічну частину (2) круглого контуру, утворену на рівнобічній основі (3) лінзи і спрямовану в бік світлодіода (1), а передня площина (4) має форму зрізаного конуса з гострим кутом, що закінчується у верхній частині плоскою круглою площиною (5). UA 99969 C2 (12) UA 99969 C2 UA 99969 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей винахід відноситься до модульної оптичної системи світлового табло, що використовується для дорожніх знаків різного змісту, інформаційних знаків чи текстових табло. Відомі світлові табло різного змісту, що складаються із стрижневих лінз. Зазвичай стрижневі лінзи у формі призми мають квадратні чи шестикутні основи, що прилягають одна до другої, утворюючи таким чином модульний екран табло. У якості джерел світла в світлових табло використовуються світлодіоди. Вони монтуються на задній панелі табло в осях стрижневих лінз. Модульна оптична система для дорожніх знаків, представлена в ЕР 1179219, складається з регулярної матриці світло діодів, розташованих на однакових відстанях один від одного, а кожен світлодіод має стрижневі лінзи з опуклою передньою поверхнею. Світлодіоди закріплені на задній панелі дорожнього знака, а лінзи розташовані на своїх оптичних осях у спеціальних гніздах передньої панелі. Поперечний переріз лінзи-квадрат. Сторона цього квадрата дорівнює відстані між діодами. Після кріплення в передній панелі вони утворюють модульний екран дорожнього знака. Коли модульний екран безпосередньо освітлюється сонячними променями чи іншим інтенсивним джерелом світла, виникає сонячний фантомний ефект, який дуже перешкоджає зчитуванню відображуваної інформації. У системах, що складаються з джерела світла і монтажних засобів джерела світла фантомний ефект зазвичай зменшують за допомогою спеціально розташованих діафрагм. Проте вони можуть знижувати інтенсивність випромінюваного світла і, як наслідок, видимість табло. Завдання цього винаходу - усунути фантомний ефект у модульному світловому табло, зберігаючи при цьому прекрасну видимість відображуваного повідомлення. Модульна оптична система світлового табло, що складається зі світлодіодів, розташованих на осях ідентичних стрижневих лінз з багатокутним поперечним перерізом, зокрема квадратним, шестикутним чи восьмикутним, які створюють модульний екран табло, у відповідності до винаходу характеризується тим, що кожна стрижнева лінза має опуклу параболічну частину круглого контуру, утворену на рівнобічній основі стрижня і спрямовану в бік світлодіода, а передня площина стрижневої лінзи має форму зрізаного конуса з гострим кутом, що закінчується у верхній частині плоскою круглою площиною. Краще, коли діаметр круглої площини мінімум вдвічі менший за діаметр контуру параболічної частини. Крім того краще, коли контур параболічної частини відокремлений від контурна краю основи поверхнею, що утворює монтажну площину стрижневої лінзи. Краще, коли контур параболічної частини вписується у форму основи стрижневої лінзи. У втіленні цієї системи передні, якому віддається перевага, площини лінз можуть мати поліровану конічну поверхню, матову конічну поверхню, постійний світлонепроникний шар, що вкриває конічну поверхню, або тривимірну конічну поверхню. В іншому втіленні цієї системи, якому віддається перевага, передні площини лінз закриті кришкою, що відповідає їх формі, яка має по осі стрижневих лінз отвори, що відкривають круглі площини (5). У рішенні відповідно до цього винаходу, завдяки формі передньої площини стрижневих лінз, кількість зовнішнього світла, що надходить у діод через стрижневу лінзу, обмежена, внаслідок чого скорочується інтенсивність світла, що падає на світлодіоди. Решта світла, що проникає через стрижневі лінзи, фокусується на короткій відстані безпосередньо за параболічною частиною лінзи. Це ще скорочує освітлення світлодіодів розсіяним зовнішнім світлом і зменшує фантомний ефект, а також майже повністю усуває ефект відбивання. У випадку полірованої конічної передньої поверхні стрижневих лінз зовнішнє світло відбивається таким чином, що освітлення світлодіодів стає неістотним. Конічна поверхня розсіює світло набагато ефективніше у випадку матової чи тривимірної поверхні. В результаті фантомний ефект ослаблюється. У свою чергу, світло, випромінюване світлодіодом, фокусується параболічною частиною лінзи у вихідній круглій площині, що покращує видимість відображуваної інформації. Конічну частину лінз також можна вкрити непрозорим шаром чи кришкою. Цей винахід представлений на кресленнях, де на фіг. 1 показана оптична система дорожнього знаку з модульним екраном у поздовжньому перерізі, на фіг. 2 показана частина екрану з фіг. 1 у фронтальній проекції, на фіг. 3 показана частина модульного екрану зі стрижневих лінз шестикутного поперечного перерізу в боковій проекції, на фіг. 4 показана частина екрану з фіг. 3 у фронтальній проекції, на фіг. 5 показана інша частина модульного екрану зі стрижневих лінз шестикутного поперечного перерізу у боковій проекції, на фіг. 6 показана частина екрану з фіг. 5 у фронтальній проекції, на фіг. 7 показана частина модульного екрану зі стрижневих лінз восьмикутного поперечного перерізу у боковій проекції, а на фіг. 8 показана частина екрану з фіг.7 у фронтальній проекції. 1 UA 99969 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Як показано на фіг. 1, модульна оптична система світлового табло містить світлодіоди 1, розташовані на осях ідентичних стрижневих лінз квадратного поперечного перерізу, утворюючих модельний екран світлового табло. Стрижнева лінза має випуклу параболічну частину 2 круглого контуру, розташовану в основі 3 квадратного тіла 7 і спрямовану в бік світлодіода 1. Контур параболічної частини 2 відокремлений від контуру краю основи 3 площиною, що утворює монтажну площину стрижневої лінзи. З максимальним діаметром круглого контуру він вписується у форму основи 3. Площину основи 3 навколо параболічної частини 2, що утворює монтажну площину, можна використовувати для монтажу і юстирування стрижневої лінзи в корпусі світлового табло. Передня частина 4 лінзи має форму зрізаного конуса з гострим кутом, що закінчується у верхній частині плоскою круглою площиною 5. Сусідні лінзи прилягають одна до другої своїми бічними сторонами. Передні площини 4 лінз закриті кришкою 6, що відповідає їх формі, яка має по осі стрижневих лінз отвори, що відкривають круглі площини (5). Діаметри круглих площин 5 набагато менші за діаметр контуру параболічної частини 2. Кришка 6 на передній площині модульного екрана, утвореного стрижневими лінзами, встановлюється на корпусі світлового табло. Виїмки, зроблені в кришці 6, що відповідає формі передніх площин 4 лінз, полегшують їх монтаж і юстирування ззовні дорожнього знака чи інформаційного табло. Кришка 6 також закриває контактні поверхні лінз і обмежує доступ зовнішнього світла. Як показано на фіг. 2, модульний екран виготовляється зі суміжних стрижневих лінз квадратного поперечного перерізу, укорочена передня частина яких закінчується круглими площинами 5, через які світлодіод випромінює світло, що фокусується параболічною частиною 2 лінзи. Контур параболічної частини 2 показаний пунктирною лінією. Конічна частина передньої площини 4 може бути полірованою, матовою, вкритою непрозорим шаром чи тривимірною. У світловому табло з таким чином виготовленим модульним екраном світлодіоди 1 розташовані на відстанях, що дорівнюють відстаням між сторонами стрижневих лінз. На фіг. 3 і 4 показаний модульний екран, виготовлений зі стрижневих лінз із шестикутним тілом 8. Такий екран може мати форму стільника. У прикладі втілення, показаному на фіг. 5 і 6, модульний екран, виготовлений зі стрижневих лінз із шестикутним тілом 8, має щілини між рядами сусідніх стрижневих лінз. Ці щілини між лінзами можна використовувати для посилення екрана за допомогою додаткових монтажних елементів. В іншому прикладі втілення, показаному на фіг. 7 і 8, модульний екран виготовлений зі стрижневих лінз з восьмикутним тілом 9. У цьому прикладі втілення модульний екран має щілини між лінзами, що прилягають одна до іншої своїми бічними сторонами. У рішенні відповідно до цього винаходу, світло, що випромінюється світлодіодом 1 у напрямку екрану, падає на задню частину стрижневої лінзи, де фокусується параболічною частиною 2. Завдяки цьому, все випромінюване світло проходить через укорочений край передньої частини лінзи і потрапляє на плоску круглу площину 5. Разом з тим, форма передньої площини 4 усуває фантомний ефект. У випадку сонячного світла, яке можна вважати паралельним осі лінз, незначна частина світла, що проходить через круглу площину 5 в напрямку світлодіодів 1, буде фокусуватися на дуже малій відстані за параболічною частиною 2 лінзи. Як наслідок сам світлодіод буде освітлюватися лише дуже розсіяним світлом, і лише дуже мала частина потрапить на світлодіод, тобто на елемент, що також відбиває світло. Це запобігає появі фантомного ефекту і ефекту відображення, тобто створення зображення зовнішнього джерела світла. У рішенні відповідно до цього винаходу, конічна передня частина 4 може бути полірованою, матовою чи тривимірною у формі канавок чи виїмок на поверхні. У випадку полірованої бічної площини конуса, зовнішнє світло так відхиляється, що лише незначна частина його падає на світлодіод. Матування поверхні дає в результаті ефективніше розсіяння світла і, таким чином, подальше послаблення фантомного ефекту. Конічну передню площину 4 можна також вкрити постійним непрозорим шаром, що запобігає падінню на цю площину зовнішнього світла. Світлове табло зі системою у відповідності до цього винаходу може також мати кришку 6, яка обмежує об'єм зовнішнього світла, що потрапляє на передню площину екрану, і яка використовується для точного встановлення модульного екрану в корпусі табло. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Модульна оптична система світлового табло, що містить світлодіоди, розташовані на осях ідентичних стрижневих лінз з багатокутним поперечним перерізом, зокрема квадратним, 2 UA 99969 C2 5 10 15 20 шестикутним чи восьмикутним, які утворюють модульний екран табло, яка відрізняється тим, що кожна стрижнева лінза має опуклу параболічну частину (2) круглого контуру, утворену на рівнобічній основі (3) лінзи і спрямовану в бік світлодіода (1), а передня частина (4) має форму зрізаного конуса з гострим кутом, що закінчується у верхній частині плоскою круглою площиною (5). 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що діаметр круглої площини (5) мінімум вдвічі менший за діаметр контуру параболічної частини (2). 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що контур параболічної частини (2) відокремлений від контуру краю основи (3) поверхнею, що утворює монтажну площину стрижневої лінзи. 4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що контур параболічної частини (2) вписується у форму основи (3) стрижневої лінзи. 5. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що передні частини (4) лінз мають поліровану конічну поверхню. 6. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що передні частини (4) лінз мають матову конічну поверхню. 7. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що передні частини (4) лінз мають конічну поверхню, вкриту постійним непрозорим шаром. 8. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що передні частини (4) лінз мають конічну поверхню з виконаними на ній канавками чи виїмками. 9. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що передні частини (4) лінз закриті кришкою (6), що відповідає їх формі, яка має по осі стрижневих лінз отвори, що відкривають круглі площини (5). 3 UA 99969 C2 4 UA 99969 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5