СПОСОБ ПОЛИХРОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСВЕТКИ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОЛЯ Российский патент 2003 года по МПК G09F13/02 

Изобретение относится к осветительному оборудованию, предназначено для использования в качестве светового указателя и может быть применено, например, при оформлении интерьеров служебных помещений, вокзалов, в качестве рекламы и т.д.

Известен способ полихроматической подсветки информационного поля, в котором поверхность с символами, изображениями или надписями подсвечивается с тыльной стороны с помощью источников света, состоящих из светодиодов. См., например, патент РФ N 2137211, МКИ G 09 F 13/00 "Указатель световой", опубл. 10.09.1999 г. в Б.И. N 25.

Известный способ позволяет высвечивать имеющиеся на информационном поле изображения.

Его недостатком является ограниченная область применения, так как высвечиваемая информация недостаточно контрастна и поэтому плохо различима, особенно в условиях большого скопления людей, наличии различного рода рекламных плакатов и при дополнительной внешней освещенности. Кроме того, смена информации достаточно трудоемка.

Более близким по технической сущности и принятым за прототип является способ полихроматической подсветки информационного поля, описанный в патенте США N 5934798, НКИ 362/497, МКИ B 60 Q 1/56 "Светодиодный указатель" (Light emmition diod license lamp), опубл. 10.08.1999 г.

В известном способе информационное поле освещается источником света из светодиодов, располагаемых перед поверхностью с символами или надписями, что позволяет относительно просто заменять саму поверхность с информацией.

Однако подсвечиваемая информация, так же как и в предыдущем техническом решении, может оказаться недостаточно различимой, особенно в условиях изменяющегося внешнего освещения.

Целью данного изобретения является повышение зрительного воздействия за счет создания большей контрастности изображения, с широкой гаммой цветовых оттенков, изменяющихся как в динамическом, так и в статическом режиме в зависимости от назначения и внешней освещенности. В результате повышается универсальность предлагаемого способа подсветки.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе полихроматической подсветки информационного поля, заключающемся в том, что содержащиеся на поверхности надписи, символы или изображения освещаются с внешней стороны с помощью светодиодов, согласно изобретению, в качестве источника света применяются светодиоды с красным, зеленым и синим спектрами излучения, причем яркость каждой группы светодиодов одного спектра излучения изменяется с помощью соответствующего регулятора тока.

В варианте технического решения подсветка осуществляется светодиодами, располагаемыми в плоскости информационного поля, а световой поток направляется на поверхность с помощью отражателей.

В варианте технического решения символы и надписи на информационном поле выполняются из светоотражающего материала.

В варианте технического решения поверхность информационного поля закрашивается в один из цветов спектра, например, в синий или красный цвет.

В варианте технического решения поверхность информационного поля выполняется гофрированной.

В варианте технического решения гофрированная поверхность выполняется с острыми кромками так, чтобы световые потоки, исходящие от источников света каждой стороны, освещали одну сторону гофрированной поверхности.

В варианте технического решения поверхность информационного поля выполняется гладкой, а символы или надписи гофрированы.

В варианте технического решения поверх информационного поля наносится гофрированное покрытие из прозрачного материала.

В варианте технического решения информационное поле подсвечивается светом, отраженным от прозрачной или полупрозрачной плоскости, располагаемой под острым углом к полю, от источников света, установленных между плоскостью и таблицей на стороне, противоположной острому углу.

Применение светодиодов с красным, зеленым и синим спектрами излучения позволяет изменять цвет поля таблицы и цвет информации, в зависимости от условий освещенности или для привлечения внимания.

Подсветка информационного поля отраженным светом от источников света, находящихся в плоскости информационного поля, расширяет возможности дизайнеров, способствуя повышению универсальности способа.

Использование светоотражающего материала для надписей или символов делает информацию более контрастной.

Окрашивание информационного поля в один из цветов спектра, например в красный или синий, дает возможность варьировать результирующий цвет фона за счет изменения спектрального состава источников света. Это также способствует повышению различимости информации.

Выполнение поверхности таблицы гофрированной позволяет расцвечивать информационную поверхность во вое цвета радуги, что также способствует привлечению внимания к информации.

Исполнение поверхности информационной таблицы в виде гофра с острыми кромками так, чтобы световые потоки, исходящие от источников света, отражаясь от гофрированной поверхности, были направлены в сторону наблюдателя, позволяет сделать информацию более контрастной.

Выполнение гладкой таблицы с гофрированными символами или надписями способствует повышению видимости информации.

Наличие прозрачного гофрированного покрытия, нанесенного поверх информации, обеспечивает более высокий контраст между полем и надписью.

При наличии прозрачной или полупрозрачной поверхности, располагаемой под углом к информационному полю со световыми приборами, размещаемыми между прозрачной поверхностью и полем на стороне, противоположной острому углу, дает возможность более полно использовать световой поток источников света и, тем самым, повысить различимость информации или сократить количество источников света. Дополнительным достоинством данного варианта технического решения является также возможность обеспечить полную герметичность конструкции.

Наличие всех перечисленных совокупных элементов данного изобретения улучшает зрительное восприятие информации, повышает универсальность предлагаемого способа полихроматической подсветки информации, способствует расширению эргономических возможностей дизайна за счет увеличения цветового диапазона информационного поля.

Представленное изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее данный способ, выполненное в форме таблицы с надписью (вид сверху).

На фиг.2 представлен фронтальный вид устройства.

На фиг. 3 имеется изображение устройства по данному способу, в котором подсветка информационного поля производится с помощью отражателей, направляющих световой поток от световых приборов, располагаемых в плоскости информационного поля.

На фиг. 4 показана принципиальная электрическая схема включения светодиодов.

На фиг. 5 дан график зависимости силы света (яркости) светодиода от величины протекающего по нему тока.

На фиг.6 нарисован вариант фрагмента поверхности таблицы (информационного поля) в гофрированном исполнении (вид сверху).

На фиг.7 изображен фрагмент гофрированной поверхности таблицы с острыми кромками (вид сверху).

На фиг.8 дан вариант технического решения, в котором имеется гофрированное покрытие из прозрачного материала, закрывающего информационное поле таблицы (вид сверху).

На фиг.9 имеется конструкция, в которой поверхность таблицы имеет прозрачное покрытие, располагаемое под углом к поверхности (вид сбоку).

Общие детали на всех фигурах обозначены одинаково.

Устройство, согласно способу полихроматической подсветки информационного поля, выполнено следующим образом. Таблица 1 (фиг.1) имеет поверхность (информационное поле) 2, на которую наносится информация 3 с шириной линии надписи "d" в виде символов, рисунков или надписей (фиг.2). Поверхность 2 освещается источниками света 4 (фиг.1, 2), расположенными с двух сторон от информационного поля на держателях 5 так, чтобы световой поток от них был направлен в сторону поверхности таблицы под некоторым углом к ней. Источники света 4 могут быть также установлены в плоскости поверхности 2 таблицы 1 (фиг. 3), а световой поток от них направлен на поверхность 2 отражателями 6. Информация 3, наносимая на поверхность 2, может выполняться из светоотражающего материала.

Каждый источник света 4 состоит из светодиодов, имеющих красный, зеленый и синий спектры излучения. Каждая группа светодиодов одного спектра излучения подсоединена к источнику питания через соответствующий регулятор тока. Так, светодиоды с красным спектром излучения 4' (фиг.4) соединены с регулятором 7. Светодиоды с зеленым спектром излучения 4'' соединены с регулятором 8, и, наконец, светодиоды с синим спектром излучения 4''' соединены с регулятором 9. Схема соединения светодиодов зависит от их количества. В данном случае каждая группа состоит из шести элементов одного цвета и включенных по последовательно-параллельной схеме. Конструктивно в одном корпусе могут встраиваться три светодиода с красным, зеленым и синим спектрами излучения.

Поверхность 2 таблицы 1 может быть окрашена в любой цвет спектра, например в синий или красный цвет.

Ток I_F, протекающий через светодиод, и сила света (яркость) I_v, излучаемая светодиодом, связаны между собой практически прямой пропорцией (линия 10 на фиг.5).

В варианте технического решении вся поверхность таблицы 1 выполняется гофрированной (11) (фиг. 6). Причем расстояние между впадинами гофра много меньше ширины "d" линии надписи 3.

В варианте технического решения поверхность 11 таблицы 1 вместе с символами или надписями 3 выполнена в виде гофрированной поверхности (фиг.7) с острыми кромками 12, причем угол наклона граней организован так, чтобы световые потоки, исходящие от светодиодов 4 каждой стороны, освещали одну сторону гофрированной поверхности 11, а отраженный от поверхности свет был направлен в сторону наблюдателя. Длина складки у основания гофры много меньше ширины линии d надписи 3 или символа, идущей вдоль складок.

В варианте технического решения символы или надписи 3 выполняются гофрированными и прикрепляются к гладкой поверхности 2 таблицы 1 (не обозначено).

В варианте технического решения поверхность 2 таблицы 1 с символами или надписями 3 покрывается прозрачным материалом 13 (фиг.8), внешняя поверхность 14 которого выполнена гофрированной.

В варианте технического решения поверхность 2 таблицы 1 с символами или надписями 3 имеет прозрачное или полупрозрачное покрытие 15 (фиг.9) из стекла или пластмассы, располагаемое под острым углом к поверхности 2. Световые приборы 4 находятся на стороне, противоположной острому углу на держателе 5. При этом ось светового потока от источников света 4 может быть направлена параллельно поверхности 2.

Световой указатель, выполненный согласно способу полихроматической подсветки информационного поля, действует следующим образом. Светодиоды 4 (фиг. 1, 2, 3) освещают с двух сторон информационное поле (поверхность таблицы) 2, заполненное информацией 3, прямым (фиг.1, 2, 6, 7, 8) или отраженным светом (фиг.3, 9). Группы светодиодов с различным спектром излучения 4', 4'' и 4''', получая питание от соответствующего регулятора тока 7, 8 или 9 (фиг.4), изменяют свою яркость в зависимости от величины протекающего через них тока.

Согласно колориметрической системе любой цвет с длиной волны 380-780 нм может быть получен путем смешения трех цветов: красного, зеленого и синего в различных пропорциях (см., например, кн. Щепкина Н.С. Основы светотехники. М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 264-288). Изменяя яркость группы светодиодов с красным, зеленым или синим спектрами излучения с помощью регуляторов 7, 8 и 9, можно, таким образом, получить любой цвет подсветки информационного поля. Причем, эта полигармоническая подсветка может непрерывно меняться в динамическом режиме за счет применения генераторов переменного напряжения с определенным характером изменения тока, устанавливаемых в цепи светодиодов, либо создаваться статическая подсветка информационного поля. Такая подсветка привлекает внимание к информации, даже при наличии дополнительных внешних источников света. Так, при солнечном свете, попадающем на информационное поле, привлечь внимание можно, например, подсвечивая поле красным или синим цветом. В принципе возможно, за счет использования датчика света, менять подсветку информации при наличии дополнительных внешних источников света.

Для повышения контраста между фоном (поверхностью 2 таблицы 1) и информацией 3, поверхность 2 покрывается монохроматической краской, например синей или красной. Если поверхность 2 имеет красный цвет, то при синем освещении от светодиодов 4 фон станет черным, оттеняя таким образом синеватую надпись. Аналогичный эффект будет при сочетании синей поверхности поля при засвечивании его красным светом. Только информация будет светиться красноватым оттенком. Иными словами, кажущийся цвет фона будет определяться сочетанием цвета поверхности и суммарного спектрального состава излучения, исходящего от источников света 4.

В случае, когда таблица 1 (фиг.6) имеет гофрированную поверхность 11, то ее окраска будет зависеть от того, под каким углом располагается гофрированная часть. Так, части поверхности гофры, которые идут параллельно плоскости таблицы 1, будут окрашены в цвет, определяемый смесью световых потоков, направленных с двух сторон от источников света 4, а части гофры, находящиеся под углом к плоскости таблицы, будут иметь цвет, определяемый суммарным световым спектром излучения, направленного с той или иной стороны от источников света 4. При этом обеспечивается разноокрашенный, радужный фон поверхности и изображения.

Наличие гофрированной поверхности 11 с острыми кромками 12 (фиг.7) позволяет значительно повысить видимость информации, поскольку световой поток от надписи направлен в сторону наблюдателя, с другой стороны, можно обеспечить разноокрашенный фон и изображение за счет подсветки гофрированного информационного поля различными цветами с каждой стороны.

Применение гофрированной надписи 3 на гладком поле 2 таблицы 1 при подсветке надписи светильниками 4 обеспечит хорошую контрастность, а изменение цвета подсветки позволит привлечь к надписи внимание.

Если поверхность таблицы 2 с надписями 3 покрывается прозрачным материалом 13 с внешней гофрированной поверхностью 14 (фиг.8), то за счет того, что световой поток по-разному проходит через образованные волнами гофры 14 плоские линзы, подсветка информационного поля будет иметь необычную раскраску, если учесть, что и источники света имеют различный спектр излучения. Это позволяет привлекать внимание к надписи даже при наличии дополнительных внешних источников света, имеющихся в окружности.

В варианте, представленном на фиг.9, где имеется прозрачное или полупрозрачное покрытие 15 (фиг.9), располагаемое под углом к поверхности 2 таблицы 1, обеспечивается более полное использование светового потока от источников света 4. При этом подсветка может осуществляться только с одной стороны, поскольку световой поток, многократно отражаясь от покрытия 15 и поверхности 2, дает равномерное освещение. Данное решение позволяет, к тому же, герметизировать информационное поле вместе с источниками света, что позволяет использовать этот вариант при освещении, например, ценных художественных картин. При этом нагрев поверхности практически исключается, поскольку светодиоды, как известно, имеют невысокую температуру корпуса.

В совокупности предложенных вариантов технических решений, данный способ полихроматической подсветки информационного поля представляет широкие возможности для исполнения надписей изображений или символов для различных назначений.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа полихроматической подсветки информационного поля заключаются в следующем:
1. Повышена универсальность светящегося объекта благодаря возможности большого выбора вариантов окраски информации и фона как в статическом, так и в динамическом режиме и в зависимости от внешней дополнительной подсветки.

2. Повышена контрастность информации также за счет различных вариантов изменения цвета фона и информации.

Изобретение относится к осветительному оборудованию. Его использование при оформлении интерьеров или в качестве рекламы позволяет получить технический результат в виде повышения универсальности подсветки за счет создания большей контрастности изображения с возможностью получения широкой гаммы цветов, изменяющихся как в статическом, так и в динамическом режимах. Способ заключается в том, что содержащиеся на поверхности надписи, символы или изображения освещаются с внешней стороны с помощью светодиодов с красным, зеленым и синим спектрами излучения и яркость каждой группы светодиодов одного спектра излучения изменяется с помощью соответствующего регулятора тока. Технический результат достигается благодаря тому, что поверхность информационного поля выполняется гофрированной, либо поверхность информационного поля выполняется гладкой, а символы или надписи гофрированы. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 9 ил.

1. Способ полихроматической подсветки информационного поля, заключающийся в том, что содержащиеся на поверхности надписи, символы или изображения освещаются с внешней стороны с помощью светодиодов с красным, зеленым и синим спектрами излучения и яркость каждой группы светодиодов одного спектра излучения изменяется с помощью соответствующего регулятора тока, отличающийся тем, что поверхность информационного поля выполняется гофрированной. 2. Способ полихроматической подсветки информационного поля по п.1, отличающийся тем, что гофрированная поверхность выполняется с острыми кромками так, чтобы световые потоки, исходящие от источников света каждой стороны, освещали одну сторону гофрированной поверхности. 3. Способ полихроматической подсветки информационного поля по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что гофрированное покрытие выполнено из прозрачного материала. 4. Способ полихроматической подсветки информационного поля по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что информационное поле подсвечивается светом, отраженным от прозрачной плоскости, располагаемой под острым углом к полю от источников света, установленных между плоскостью и полем на стороне, противоположной острому углу. 5. Способ полихроматической подсветки информационного поля по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что поверхность информационного поля закрашивается в один из цветов спектра, например в синий или красный цвет. 6. Способ полихроматической подсветки информационного поля, заключающийся в том, что содержащиеся на поверхности надписи, символы или изображения освещаются с внешней стороны с помощью светодиодов с красным, зеленым и синим спектрами излучения и яркость каждой группы светодиодов одного спектра излучения изменяется с помощью соответствующего регулятора тока, отличающийся тем, что поверхность информационного поля выполняется гладкой, а символы или надписи гофрированы. 7. Способ полихроматической подсветки информационного поля по п.6, отличающийся тем, что гофрированные символы или знаки выполняются с острыми кромками так, чтобы световые потоки, исходящие от источников света каждой стороны, освещали одну сторону гофрированной поверхности. 8. Способ полихроматической подсветки информационного поля по любому из пп. 6 и 7, отличающийся тем, что гофрированное покрытие выполнено из прозрачного материала. 9. Способ полихроматической подсветки информационного поля по любому из пп. 6-8, отличающийся тем, что информационное поле подсвечивается светом, отраженным от прозрачной плоскости, располагаемой под острым углом к полю от источников света, установленных между плоскостью и полем на стороне, противоположной острому углу. 10. Способ полихроматической подсветки информационного поля по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что поверхность информационного поля закрашивается в один из цветов спектра, например в синий или красный цвет.