RU12454U1 - Сигнальное оптическое устройство (варианты) - Google Patents

Abstract

на полезную модель

СИГНАЛЬНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (варианты) Заявляемая полезная модель позволяет создать экономичное сигнальное оптическое устройство, предназначенное в качестве, например, дорожного знака, рекламы и других устройств, светящих в ночное время и хорошо различимых в дневное время за счет естественного освещения.

Прямое излучение светоизлучающих диодов (СИД) не применимо для изготовления рассматриваемого устройства из-за дискретности изображения сигнала при прозрачном защитном стекле или из-за искажения изображения текстовой или символьной информации при защитном стекле с растром.

В полезной модели излучение СИД вводится в световод, выполненный в виде объемного тела из оптически прозрачного материала, например, в виде листа. На поверхности световода нанесены участки с покрытием и без покрытия, соответствующие изображению сигнала и отражающие излучение СИД, выходящее из световода непосредственно или через сменный трафарет в виде сигнала заданной формы и цвета.

Для повыщения оптических характеристик устройства поверхность световода в местах ввода излучения СИД может быть выполнена не плоской, а криволинейной, а покрытие - отражающим, преобразующим излучение и, в том числе, состоять из фрагментов.

Применение в устройстве световода позволяет создавать, например, светящие рекламы больщого размера с хорошей различимостью информации в любое время суток.

РЕФЕРАТ

Description

СИГНАЛЬНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (варианты)

Полезная модель относится к сигнальным оптическим устройствам, в частности к устройствам световой информации и рекламы.

Известны сигнальные оптические устройства 1, 2, содержащие источник света из светоизлучающих диодов (СИД) и защитное стекло, в том числе в качестве рассеивателя. Недостатком устройства I является невозможность отображения сигнала с текстовой или символьной информацией из-за рассеяния излучения источника света растром защитного стекла. В устройстве 2, принятом за прототип, защитное стекло прозрачно, но при наблюдении сигнала на близком расстоянии неравномерность свечения сигнала искажает его изображение из-за дискретности расположения СИД. При этом цвет сигнала ограничен красным, желтым, зеленым и синим тоном.

Задача, на рещение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании сигнального оптического устройства с равномерным свечением сигнала любой геометрической формы и цвета, предназначенного в качестве, например, дорожного знака, рекламы и т.п. устройств, светящих в ночное время, а в дневное время хорощо различимых за счет естественного освещения.

Оптическая схема предлагаемого устройства содержит источник света из СИД с излучением любой длины волны (цвета), световод и сменный трафарет.

Световод представляет собой объемное тело из оптически прозрачного материала в виде любой геометрической фигуры (например, призма, цилиндр, пирамида, сфера), но технологически предпочтительным является исполнение конструкции световода в виде листа из органического стекла, т.е. фигуры, у которой противоположные поверхности плоскопараллельны, а расстояние между ними значительно меньше длины и щирины этих поверхностей. В полезной модели поверхность световода подразделяется на поверхность с изображением сигнала, противоположную ей и остальную поверхность. Изображение сигнала пpe cтaвляeт собой сочетание участков с

MnK:F21Q3/00

покрытием и без покрытия и может наноситься на одну поверхность световода или на противоположную ей, или на противолежащие поверхности. Для увеличения угла наблюдения сигнала устройства поверхность световода со стороны наблюдателя может состоять из нескольких частей, например, граней, на которые наносятся самостоятельные изображения одного или разных сигналов. Причем, восприятие этих сигналов может быть объемным, за счет исполнения частичной или полной объемности поверхности световода с изображением сигнала. Покрытие выполняется окрашиванием, наклеиванием пленки или другим способом. Покрытие может быть отражающим, поглощающим, разноцветным, люминесцентным, декоративным и, в том числе, состоять из фрагментов, а также наноситься полностью или частично. Наличие полного или частичного покрытия на поверхности световода, не содержащей изображения сигнала, определяется возможностью использования механизма полного внутреннего отражения излучения в световоде (например, для повышения кпд устройства). С другой стороны частичное покрытие обеспечивает возможность наблюдения сигнала устройства через световод. Так, например, если изображение сигнала нанесено на поверхность световода, противоположную обращенной к наблюдателю, то для наблюдения сигнала через световод на поверхности световода,

обращенной к наблюдателю, не должно быть покрытия в пределах не менее размеров проекции изображения сигнала на нее. Излучение СИД вводится в световод в любом месте его поверхности, в том числе через поверхность, где имеется изображение сигнала. Под местом ввода излучения подразумевается та часть поверхности световода, через которую излучение СИД входит в световод. Место ввода излучения выполняется плоским, а если необходимо увеличить (уменьшить) угол излучения, вошедшего в световод, - криволинейным (выпуклым, вогнутым и т.д.).

Трафарет располагается на выходе излучения из световода, т.е. между световодом и наблюдателем, и необходим в случае частой смены информации, даваемой устройством. Он может быть выполнен как с плоской, так и с криволинейной поверхностью, в том числе в виде листа из оптически прозрачного или непрозрачного материала, но его форма повторяет форму поверхности световода, обращенной к нему. При наличии трафарета, изображение сигнала наносится не на световоде, а на поверхности трафарета, если трафарет из оптически прозрачного материала. Если трафарет выполнен из непрозрачного материала, то изображение сигнала на его поверхности обеспечивается сочетанием вырезов-, соответствующих светящим элементам сигнала. Трафарет может быть постоянным или сменным, а вокруг световода может располагаться несколько трафаретов, количество которых определяется количеством сигналов и углом для обзора устройства.

Устройство имеет конструкцию, варианты исполнения которой схематично показаны на фиг. 1-5, с вводом излучения СИД через разные стороны световода.

На фиг. 1 излучение СИД 1 вводится в световод 2 через поверхность 3, на которой имеются объемные элементы 4 и изображение сигнала, образуемое сочетанием участков с покрытием 5 и без покрытия 6. Поверх покрытия 5 на поверхности 3 световода имеется видимое наблюдателем декоративное покрытие 9. На остальной части поверхности 7, не содержащей изображение сигнала, покрытие 5 выполнено частично (для использования эффекта полного внутреннего отражения). Форма поверхности 7 световода напротив мест ввода излучения 8 выполнена в одном месте плоской, в другом - криволинейной 10, что обеспечивает заданное распределение потока излучения в световоде. Покрытие 5 в зависимости от длины волны излучения СИД может быть выполнено отражающим или люминесцентным, т.е. преобразующим излучение СИД в излучение устройства другой длины (цвета).

На фиг.2 показано устройство с изображением сигнала на поверхности 7 световода 2 для наблюдения сигнала через поверхность 3. Покрытие участков с изображением сигнала выполнено из фрагментов, например, отражающего 5, люминесцентного 11, разноцветного 12 и без покрытия 6. В месте ввода излучения 8 поверхность световода выполнена криволинейной в отличие от фиг.2.

На фиг.З показано устройство с изображением сигнала на противолежащих сторонах поверхности световода 2. Причем, напротив участков с покрытием 5 на одной стороне поверхности световода находятся участки без покрытия 6 на противоположной стороне его поверхности и наоборот.

На фиг.4 показано устройство с трафаретом 13 из оптически прозрачного материала. На поверхности трафарета, в данном случае со стороны наблюдения, имеется изображение сигнала из участков с покрытием 5 и без покрытия 6, а видимый слой покрытия является декоративным 9. Поверхность 7 световода 2, кроме поверхности 3, обращенной к трафарету 13, имеет полностью или частично покрытие 5 и покрытие 12 (разноцветное).

На фиг.З показано устройство, в котором трафарет 13 выполнен из оптически непрозрачного материала с вырезами 14 в местах светящих элементов изображения сигнала. Поверхность трафарета повторяет трехгранную форму поверхности 3 световода, обращенной к трафарету. Покрытие 5 имеется на поверхности 7 световода и на внутренней поверхности трафарета 13. На поверхности трафарета со стороны наблюдателя имеется декоративное покрытие 9.

На примере конструкции на фиг.1 рассмотрим принцип работы устройства в ночное и дневное время: излучение СИД 1, например, белого цвета, входя в световод 2 через место ввода излучения 8, отражается полностью от участка без покрытия на поверхности 7 (за счет полного внутреннего отражения) с уменьщением угла излучения (криволинейный участок 10 поверхности 7 напротив места ввода 8) или с тем же углом излучения (плоский участок). Затем, излучение распространяется по световоду и, попадая на поверхность 7 или 3 с покрытием 5, отражается, изменяя форму индикатрисы на косинусную. При дальнейщем распространении излучение окрашивается в заданный цвет, если покрытие цветное, или изменяет длину волны, если покрытие 5 люминесцентное, и выходит через участки без покрытия 6 на поверхности 3, принимая параметры изображения сигнала на поверхности 3; в дневное время, когда СИД

выключены, естественный свет, входя в устройство через участки в изображении сигнала без покрытия 6, отражается от покрытия 5, распространяется по световоду, окрашиваясь или изменяя длину волны (в зависимости от материала покрытия 5), и выходит к наблюдателю в виде сигнала, сформированного его изображением на поверхности 3 световода. В зависимости от материала покрытия 5 применяется СИД с длиной волны излучения наиболее эффективной для взаимодействия с покрытием 5.

Изготовленные в соответствии с предлагаемой полезной моделью образцы устройства прошли опытную эксплуатацию и подтвердили ожидаемый результат.

1.Свидетельство РФ № 6598 на полезную модель Оптическое сигнальное устройство, кл. 6F21Q3/00, приоритет от 19 марта 1997 г.

2.Свидетельство РФ №4801 на полезную модель Сигнальное оптическое устройство, кл. 6F21Q3/00, приоритет от 5 марта 1996 г.

ЛИТЕРАТУРА:

Claims (9)

1. Сигнальное оптическое устройство, содержащее источник света из светоизлучающих диодов, отличающееся тем, что излучение источника света вводится в оптически прозрачный в виде объемного тела световод, на одном или нескольких участках поверхности которого в соответствии с изображением и формой одного или нескольких сигналов, а на остальной части поверхности частично либо полностью, нанесено покрытие, за исключением мест ввода излучения, прозрачных для излучения источника света и выполненных в виде плоских либо криволинейных участков поверхности.

2. Сигнальное оптическое устройство по п.1, отличающееся тем, что при наличии изображения сигнала на противоположных участках поверхности участкам с покрытием противолежат участки без покрытия и наоборот.

3. Сигнальное оптическое устройство по п.1, отличающееся тем, что покрытие является отражающим или люминесцентным, а видимый слой покрытия - декоративным.

4. Сигнальное оптическое устройство по п.1, отличающееся тем, что покрытие выполнено в виде фрагментов различного цвета.

5. Сигнальное оптическое устройство, содержащее источник света из светоизлучающих диодов, отличающееся тем, что излучение источника света вводится в оптически прозрачный в виде объемного тела световод, на поверхности которого частично либо полностью, кроме одного или нескольких участков, а на установленном напротив них, одном или нескольких трафаретах, в соответствии с изображением и формой одного или нескольких сигналов нанесено покрытие, за исключением мест ввода излучения, прозрачных для излучения источника света и выполненных в виде плоских либо криволинейных участков поверхности световода, причем трафарет, по крайней мере, повторяет форму обращенной к нему части поверхности световода и является постоянным либо сменным.

6. Сигнальное оптическое устройство по п.5, отличающееся тем, что покрытие является отражающим или люминесцентным.

7. Сигнальное оптическое устройство по п.5, отличающееся тем, что покрытие выполнено в виде фрагментов различного цвета.

8. Сигнальное оптическое устройство по п.5, отличающееся тем, что трафарет выполнен из оптически прозрачного материала, покрытие нанесено на одной или(и) другой его поверхности, а видимый слой покрытия является декоративным.

9. Сигнальное оптическое устройство по п.5, отличающееся тем, что трафарет выполнен из оптически непрозрачного материала с вырезами, соответствующими светящим элементам изображения сигнала, на поверхности трафарета, обращенной к световоду, нанесено отражающее или люминесцентное покрытие, а на противоположной ей - декоративное.