ДЕКОРАТИВНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК F21P3/00 

Изобретение относится к светотехнике, а именно к конструкциям декоративного устройства для создания специальных световых эффектов, которое может быть применено при оформлении витрин, интерьеров ресторанов, выставочных залов, фойе театров, дискотек, т.е. помещений общественного назначения.

Известен декоративный светильник [1] для оформления витрин, интерьеров квартир, кинотеатров, состоящий из соосно установленных источников света, сферического отражателя, диска со светофильтрами, прозрачной пластины направленно-рассеянного пропускания и пучка волоконных световодов, скрепленных у входного торца.

Однако создание специального светового эффекта в этом светильнике возможно за счет вращения пучка волоконных световодов только вокруг своей оси, что обеспечивает меньший декоративный эффект.

Известно выходное устройство светомузыкальной установки [2] содержащее основание, в центральной зоне которого расположены источники света со светонепроницаемыми перегородками между ними, светофильтры и формообразующие элементы, внутренние и внешние формообразующие трафареты.

Недостатком данного устройства является незначительная степень декоративного эффекта вследствие вращения установки только относительно вертикальной оси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство многоцветного подсвечивания фонтана [3] содержащее стойку, перекрытые цветными светофильтрами световые приборы и средство их перемещения в пространстве, выполненное в виде кубика Рубика, внутри которого установлены электропривода для поворота внешних слоев кубика. Все это устройство заключено в светопропускающий кожух, образуя светильник.

Хотя в данном устройстве перемещение световых приборов осуществляется в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, создается недостаточный декоративный эффект. Кроме того, недостатком этого устройства является сложность его конструкции вследствие большого количества электроприводов.

Задачей изобретения является повышение декоративного эффекта за счет обеспечения пространственного относительно двух пересекающихся осей вращения внешней поверхности светильника светового табло относительно его неподвижного центра с возможностью изменения картин изображений, возникающих как на всей его поверхности, так и на отдельных участках.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в декоративном осветительном устройстве, содержащем стойки, на которых установлен светильник с источниками света и электроприводы. Светильник выполнен из внешней с отверстиями для отражателей источников света и внутренней несущих оболочек, соединенных между собой стержнями, включая управляющие, и снабжен блоком электронного формирования изображения, связанным с управляющими стержнями, на которых установлены пружины и соединенные с ними инерционные массы с возможностью свободного скольжения последних по стержням, включающим неподвижные электрические контакты и подвижные контакты, расположенные в инерционных массах, при этом внешняя оболочка светильника соединена с двумя приводами, обеспечивающими ее вращение относительно двух пересекающихся осей.

Кроме того, стойки устройства могут быть выполнены равно- или разновеликими по высоте, образуя разные углы пересечения между осями вращения, образованными основным и дополнительным приводами вращения светильника, а устройство может быть установлено как на полу помещения, так и подвешено к его перекрытию или посредством кронштейна закреплено на стене.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 структурная схема электронного формирования изображения; на фиг.5 а,б управляющий стержень, на котором размещена одна инерционная масса; на фиг.6 управляющий стержень с двумя инерционными массами; на фиг.7 схемы изменения вектора мгновенной угловой скорости в зависимости от изменения количественного соотношения относительной и переносной угловых скоростей; на фиг.8 а-м схемы очертания и опирания различных по форме светильников.

Декоративное осветительное устройство содержит платформу со стойками 1, привод 2 ее вращения, светильник 3, установленный на стойках 1 с закрепленным на одной из стоек 1 приводом 4.

Светильник 3 состоит из внешней 5 и внутренней 6 несущих оболочек, соединенных стержнями 7, обеспечивающими пространственную жесткость конструкции светильника 3. На внешней оболочке 5 имеются отверстия с установленными в них отражателями 8 источников света 9, которые все вместе образуют световое табло.

Для управления формирования картин изображения на световом табло светильника 3 в его внутреннем объеме имеются управляющие стержни 10, (фиг.3, 5 и 6), на которых размещены пружины 11 и соединенные с ними инерционные массы 12, а также неподвижные контакты 13. В инерционные массы 12 вмонтированы пружинные контакты 14. Стержни 10 для инерционных масс 12 являются одновременно радиальными направляющими, вдоль которых за счет шлицевого соединения массы 12 могут свободно перемещаться, растягивая пружины 11. При этом происходит некоторая фиксация положения инерционных масс 12 в местах совмещения подвижного 14 и неподвижного 13 контактов с помощью фиксирующих устройств 15.

Количество управляющих стержней 10, а также количество размещенных на них инерционных масс 12 и других элементов, обеспечивающих формирование электрических цепей, определяется требованиями по созданию соответствующего количества картин изображений последовательно сменяющихся как на всей внешней поверхности светильника светового табло, так и на отдельных его участках.

Управляющие стержни 10 соединены с блоком 16 электронного формирования изображения 16 (фиг.3 и 4), связанным с блоком 17 питания, которые размещены в центре светильника 3. Основной функциональной частью блока 16 является блок постоянного запоминающего устройства, в котором записаны коды изображения. Блок электронного формирования изображения реализован по схеме, предложенной в книге Яблонский Ф.М. Троицкий Ю.В. Средства отображения информации, М, Высшая школа, 1985, с.54-62.

Светильник 3 приводится во вращение относительно оси, пересекающей вертикальную ось вращения приводом 4, посредством конической пары 18, установленной на выходном валу привода 4 и приводных валах светильника 3, расположенных диаметрально противоположно.

Декоративное осветительное устройство работает следующим образом.

Включают привод 2 и приводят платформу со стойками 1 во вращение вокруг своей оси. Одновременно включают привод 4 и посредством конической пары 18 приводят во вращение светильник 3 относительно второй оси.

Таким образом, при работе обоих приводов 2 и 4 устройства происходит вращение светильника 3 относительно двух пересекающихся осей, из которых вращение относительно одной из них обеспечивается приводом 2 с относительной угловой скоростью ω_отн, а относительно второй оси, проходящей через узлы сопряжения светильника 3 со стойками, закрепленными на платформе 1, вращение обеспечивается приводом 4 с переносной угловой скоростью ω_пер. При этом светильник 3 имеет неподвижный центр, совпадающий с точкой пересечения указанных осей вращения (фиг.1).

Кроме того, в рассматриваемый момент времени светильник 3 вращается также вокруг мгновенной оси вращения, направленной вдоль вектора мгновенной угловой скорости (фиг.7), равного:
=+
С течением времени мгновенная ось вращения меняет свое положение, описывая коническую поверхность, вершина которой находится в центре светильника 3.

При вращении светильника 3 инерционные массы 12 под действием центробежных сил перемещаются вдоль стержня 10, растягивая пружины 11. При этом их относительный поворот исключен за счет шлицевого соединения (фиг.5 и 6). Для обеспечения большей степени определенности положения скользящего контакта 14, вмонтированного в инерционную массу 12, по отношению к неподвижным контактам 13, а также исключения колебаний инерционных масс 12 вследствие соединения их с пружинами 11, а следовательно, и для стабилизации изображения на световом табло, между стержнем 10 и инерционным массами 12 устанавливаются фиксирующие положения последних устройств 15. При этом фиксирующая сила в момент остановки вращения светильника 3 преодолевается упругой силой растяжения пружин 11 и инерционные массы 12 возвращаются в исходное положение.

Для получения на вращающейся в пространстве внешней оболочке светильника 3 световом табло запланированных картин изображений как на всей поверхности, так и на отдельных ее участках, необходимо соответственно запрограммировать перемещение инерционных масс 12, происходящее вследствие развития в них центробежных сил, что обеспечивается варьированием следующих факторов:
1. Очертания фоpмы светильника: сферическое, эллипсоидальное и др. (фиг. 8);
2. Габаритных размеров светильника;
3. Схема опирания светильника, кроме светильника сферического очертания (фиг.8б, в, г, м), например, светильник, имеющий поверхность эллипсоида вращения или куба (фиг.8б, в,г, и), позволяет получать дополнительный спектр изменения центробежных сил, развиваемых инерционными массами, воздействующих на пружины в цикле, как по их величине, так и по их диапазону, что обеспечивает большое количество вариантов переключения картин изображения на световом табло;
4. Углы пересечения между осями вращения, создаваемые основным и дополнительным приводами вращения светильника (фиг.8 а-з);
5. Места размещения инерционных масс в объеме светильника;
6. Геометрические параметры инерционных масс и плотности материала, из которого они изготовлены;
7. Величины и соотношения угловых скоростей вращения ω_отн и ω_пер. (фиг. 7).

Совместное рассмотрение динамического и кинематического расчетов позволяет определить как величину и амплитуду центробежной силы, развиваемой инерционной массой 12, так и положение ее в пространстве в исходный момент времени, т. е. траекторию ее движения. Зная изменение центробежных сил по величине в цикле, легко определить значения перемещений инерционных масс 12 с подвижными контактами 14 относительно их исходного положения вдоль стержней 10 с неподвижными контактами 13.

При постоянных угловых скоростях ω_отн и ω_пер. вращения светильника 3 через группу неподвижных контактов 13, расположенных на стержнях 10 и подвижных контактов 14, вмонтированных в инерционные массы 12, в блок электронного формирования изображения 16 передается управляющий сигнал на переключением на световом табло картин изображения, количество которых соответствует количеству неподвижных контактов 13. При этом очевидно, что стабильное в цикле включение соответствующих картин изображения происходит в случае перемещения инерционных масс 12 вдоль стержня 10 на расстояние от центра светильника 3 и обеспечивает совмещение подвижного 14 и неподвижного 13 контактов, а скорость смены картин изображения зависит от скорости перемещения подвижных контактов 14 (фиг.4, 5 и 6).

Таким образом, декоративное осветительное устройство предлагаемой конструкции со светильником, вращающимся его неподвижного центра, способно обеспечить больший декоративный эффект вследствие варьирования как формы и способов опирания светильника, так и параметров и места размещения во внутреннем объеме светильника инерционных масс, перемещение которых вдоль направляющих стержней под действием развиваемых в них центробежных сил через группу неподвижных и подвижных контактов обеспечивает передачу сигнала в блок электронной схемы формирования изображения на переключение картин изображения как на всей поверхности, так и на отдельных участках светового табло. Этому же способствует изменение относительной и угловой скоростей вращения светильника в диапазоне соответственно 0 n и n 0.

Использование: в декоративных устройствах, которые могут быть использованы при оформлении витрин, выставочных залов, фойе театров, дискотек и т.п. Для повышения декоративного эффекта светильник устройства выполнен из внешней и внутренней несущих оболочек, соединенных стержнями. На внешней оболочке расположены отверстия для отражателей источников света. Часть стержней является управляющими и соединена с электронной схемой формирования изображения, расположенной в центре светильника. На управляющих стержнях установлены инерционные массы с возможностью их свободного скольжения по ним и расположены неподвижные электрические контакты. Подвижные контакты размещены в инерционных массах. Внешняя оболочка светильника соединена с двумя приводами, обеспечивающими ее вращение относительно двух пересекающихся осей. 8 ил.

ДЕКОРАТИВНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее стойки, на которых установлен светильник с источниками света, и электроприводы, отличающееся тем, что светильник выполнен из внешней с отверстиями для отражателей источников света и внутренней несущих оболочек, соединенных между собой стержнями, включая управляющие, и снабжен блоком электронного формирования изображения, связанным с управляющими стержнями, на которых установлены пружины и соединенные с ними инерционные массы, имеющие возможность свободного скольжения по стержням, включающим электрические подвижные, расположенные в инерционных массах, и неподвижные контакты, при этом внешняя оболочка светильника соединена с двумя приводами, обеспечивающими ее вращение относительно двух пересекающихся осей.