СИСТЕМА ДЛЯ СОЗДАНИЯ СВЕТОВЫХ ЭФФЕКТОВ
SYSTEM TO CREATE LIGHT EFFECTS

2420-183553RU/065
Изобретение относится к системе, служащей для создания световых эффектов, в частности, в декоративных целях, включающей в себя источник света и текстильный плоскостной материал, просвечиваемый источником света в направлении лицевой стороны или освещаемый с помощью отраженного света.
Известны такие системы из ткани с полотняным переплетением, представляющие собой абажур с расположенным за ним источником света. В полотняном переплетении перекрещенные нити основы и нити утка попеременно располагаются друг над другом и друг под другом. При этом сквозь отверстия в ткани виден диффузно затемненный источник света.
Исходя из этого, в основу изобретения положена задача, еще более усовершенствовать известные в уровне техники системы и создать осветительные объекты, которые наряду с осветительной функцией и наложением поверхности также позволяют получить особенно привлекательную конфигурацию.
Для решения этой задачи предлагается комбинация признаков, указанная в п.1 формулы изобретения. Предпочтительные и усовершенствованные варианты осуществления изобретения содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.
В основе изобретения лежит задача создания предназначенной для просвечивания решетчатой структуры, по возможности не содержащей изгибов нитей. Соответственно этому согласно изобретению предлагается, чтобы текстильная структура включала в себя многослойную ткань или соответственно двухслойную тканевую структуру из нитей основы, образующих слой нитей основы, и из нитей утка, образующих слой нитей утка, прилегающий с одной стороны к слою нитей основы. Двухслойная ткань позволяет получить параллельную ориентацию нитей в соответствующем слое нитей при регулируемой в широких пределах плотности нитей, при этом нити всегда прилегают друг к другу одной и той же (внутренней) половиной стороны нити, так что возможно целенаправленное воздействие на отклонение падающих лучей света в направлении лицевой стороны с целью достижения неожиданных световых эффектов в виде виртуального изображения на изнаночной стороне.
Другое усовершенствование в этом отношении достигается за счет того, что нити основы и нити и утка проложены по существу прямолинейно и соответственно задают отдельную плоскость.
Особенно предпочтительно, если плотность нитей слоя нитей утка предпочтительно в несколько раз больше, чем плотность нитей слоя нитей основы. Тем самым может обеспечиваться большая поверхность нитей, служащая для отклонения света или соответственно отражения, в то время как одновременно достигается достаточная для прохождения света степень разрыхления.
В этой связи предпочтительно, если расстояние между нитями утка от одного края нитей до другого находилось в пределах от 0,05 мм до 1 мм, и чтобы расстояние между нитями основы, измеренное от середины нити до середины нити, находилось в пределах от 0,6 мм до 10 мм.
Другое преимущество в отношении тканевой структуры и отражательных свойств достигается за счет того, что нити основы и/или нити утка образованы из пряжи филаментных нитей, выполненных предпочтительно в виде моноволокна, или - для достижения усиленных световых эффектов - из крученой нити или соответственно крученой пряжи. При этом предпочтительно, если нити основы и/или нити утка состоят из полимерного материала, такого как ПЭТ (полиэтилентерефталат), ПА (полиамид), ПК (поликарбонат), ПП (полипропилен), ПТФЭ (политетрафторэтилен), ПВДФ (поливинилиденфторид), ПМАА (полиметакриламид), ПАН (полиакрилонитрил) или ПЭ (полиэтилен), или из металла или минеральных волокон, таких как стекловолокна, или неорганические волокна. При этом нити основы и/или нити утка могут быть прозрачными или предпочтительно окрашенными в белый или черный цвет.
Предпочтительным образом нити основы и нити утка, выполненные в виде пряжи из филаментной комплексной нити, имеют диаметр в пределах от 0,05 до 3 мм, предпочтительно от 0,08 до 1 мм. Возможно также введение таких нитей утка в комбинации с пряжей из штапельного волокна.
Двухслойная тканевая структура может предпочтительным образом фиксироваться за счет того, что нити основы и нити утка соединены друг с другом связующими нитями, при этом связующие нити обвивают отвернутые друг от друга наружные стороны нитей основы и утка. При этом предпочтительно, если связующие нити выполнены в виде мононитей или комплексных нитей на основе полимера, в частности, из ПЭТ (полиэтилентерефталат), ПА (полиамид), ПК (поликарбонат), ПП (полипропилен), ПТФЭ (политетрафторэтилен), ПВДФ (поливинилиденфторид), ПМАА (полиметакриламид), ПАН (полиакрилонитрил) или ПЭ (полиэтилен), и имеют диаметр менее 0,1 мм.
Для достижения особенно впечатляющих световых эффектов источник света должен состоять из одного или нескольких точечных или линейных отдельных источников света, предпочтительно светодиодов. При этом отдельные источники света могут быть расположены, будучи распределенными по линии, по поверхности плоскости или в пространстве.
Чтобы получить особенно выраженные световые эффекты, источник света должен быть расположен на расстоянии не менее 5 мм от изнаночной стороны текстильного плоскостного материала, отвернутой от лицевой стороны.
Для упрощенной инсталляции предпочтительно, если текстильный плоскостной материал зафиксирован в крепежном устройстве, а именно, будучи натянутым или изогнутым в пространстве. Также предпочтительно, прежде всего, в отношении защиты от повреждения и загрязнения, если текстильный плоскостной материал заделан в прозрачную составную или, соответственно, несущую структуру. Это может осуществляться путем заделки между двумя стеклянными пластинами способом ламинирования или способом заливки смолой. Возможно также вклеивание между двумя пластинами из плексигласа или также заливка. Заделанный материал может свободно подвергаться тепловой деформации с образованием пространственных тел. Кроме того, носители могут подвергаться обработке резанием и склеиваться с целью изготовления пространственно протяженных тел. Возможно также одно- или двухстороннее ламинирование с помощью несущих пленок, так чтобы образовывалась подобная ткани, гибкая поверхность, благодаря чему особенно упрощается применение.
Другое усиление эффекта достигается за счет того, что текстильный плоскостной материал включает в себя несколько последовательно просвечиваемых тканевых поверхностей.
Предпочтительным образом свет от источника света по существу отклоняется, проходя через параллельные друг другу нити в обоих слоях нитей с целью создания светового эффекта. Такие эффекты могут создаваться за счет того, что текстильный плоскостной материал как оптическая единица по ходу лучей создает виртуальное изображение, наблюдаемое с лицевой стороны. Особенно предпочтительно, если глубина изображения или, соответственно, расстояние от виртуального изображения до текстильного плоскостного материала значительно больше, чем глубина предмета или, соответственно, расстояние от источника света до текстильного плоскостного материала.
Ниже изобретение поясняется подробнее на примерах осуществления, схематичным образом изображенных на чертежах. Показано:
фиг.1: осветительная система, включающая в себя источник света и текстильный плоскостной материал, расположенный впереди с лицевой стороны в упрощенном сечении;
фиг.2 и 3: фрагмент текстильного плоскостного материала на виде с лицевой стороны и с изнаночной стороны;
фиг.4 и 5: распределение по линии и по поверхности нескольких точечных источников света;
фиг.6: прохождение лучей при рассматривании осветительной системы.
Изображенная на чертеже осветительная система позволяет получать световые эффекты, которые наряду с осветительной функцией могут также использоваться в декоративных целях. Система включает в себя источник 10 света и текстильный плоскостной материал 12, который может просвечиваться светом 14 источника 10 света в направлении лицевой стороны 16. При рассматривании с лицевой стороны возникает виртуальное изображение источника 10 света в отвернутом от лицевой стороны изнаночном пространстве.
Для создания такого эффекта текстильный плоскостной материал 12, представляющий собой двухмерно протяженную, ровную или изогнутую ткань, состоит из двухслойной решетчатой структуры. Эта структура, как показано на фиг.1, образуется из скрещивающихся под прямым углом нитей 18 основы и нитей 20 утка. При этом нити фона 18, 20 фиксируются между собой тонкими связующими нитями 22 подобно перевивочному переплетению. Для лучшей наглядности расположение нитей на фиг.1 показано без соблюдения масштаба.
Как следует также из фиг.2 и 3, нити 18 основы образуют ровный слой 26 нитей основы, а нити 20 утка отдельный от него, ровный или, соответственно, поверхностно отделенный слой 24 нитей утка. Для этого нити 18 основы и нити 20 утка расположены, по существу прямолинейно, так что слои нитей не проникают друг в друга. Нити фона 18, 20 касаются друг друга, таким образом, всегда одной и той же (внутренней) половиной стороны нити, в то время как связующие нити 22 обвивают отвернутые друг от друга наружные стороны нитей 18, 20 фона. При необходимости точки перекрещивания могут также дополнительно фиксироваться клеем.
Для достижения особых световых эффектов целесообразно расположение нитей 20 утка с плотностью, в несколько раз большей, чем плотность нитей 18 основы. Например, расстояние между нитями утка от края нити до края нити может находиться в пределах от 0,05 мм до 1 мм, в то время как расстояние между нитями основы, измеренное от середины нити до середины нити, составляет от 0,6 мм до 10 мм. Нити 18, 20 основы и утка должны при этом иметь диаметр в пределах от 0,05 до 3 мм, целесообразно от 0,08 до 1 мм, и предпочтительно быть выполнены в виде мононитей. Связующие нити 22, представляющие собой мононити или комплексные нити на основе полимера, могут иметь диаметр менее 0,1 мм. Возможно также, чтобы поперечное сечение нити отличалось от круглой формы, например, трилобальное. В таком случае диаметр нити может определяться поверхностью вращения, которая получается путем вращения поперечного сечения нити вокруг его центральной оси.
В качестве материала нитей 18, 20 фона пригоден также полимерный материал, такой как ПЭТ (полиэтилентерефталат), ПА (полиамид), ПК (поликарбонат), ПП (полипропилен), ПТФЭ (политетрафторэтилен), ПВДФ (поливинилиденфторид), ПМАА (полиметакриламид), ПАН (полиакрилонитрил) или ПЭ (полиэтилен). Альтернативно возможно также применение металлических нитей, стеклянных нитей или нитей из неорганических материалов. Материал нитей может быть прозрачным или окрашенным. Предпочтительно нити утка состоят из пряжи из филаментной комплексной нити и при необходимости вводятся в комбинации с пряжей из штапельного волокна. В основе также возможны комбинации с пряжами из волокна. Также возможно производить отделку ткани с целью обеспечения специфических свойств, таких как, например, защита от воспламенения, в частности, для применения внутри помещения. Возможно также придание самим материалам нитей трудновоспламеняемых свойств путем использования соответствующих добавок. Наряду с применением внутри помещений возможно целенаправленное придание ткани свойств для применения вне помещений (УФ-облучение, влажность, воздух, содержащий соль). Это осуществляется путем использования добавок в пряже или, соответственно, путем обработки поверхности ткани.
Текстильный плоскостной материал 12 может крепиться в крепежном устройстве, например, раме 28. Источник 10 света может быть при этом закреплен на раме 28 или, например, смонтирован отдельно на потолке комнаты или стене. При этом необходимо, чтобы источник 10 света находился позади на расстоянии по меньшей мере в 5 мм, если смотреть в направлении перпендикуляра к поверхности, от плоскостного материала 12 для получения особенно выраженных световых эффектов. Для этого также предпочтительно, если источник 10 света выполнен в виде точечного источника света.
Как показано в примере на фиг.4 и 5, источник 10 света может включать в себя множество отдельных источников 30 света, каждый из которых предпочтительно, представляя собой светодиод, образует точечный источник света. Отдельные источники 30 света могут быть расположены, будучи распределенными по линии (фиг.4) или по поверхности (фиг.5) в плоскости предмета, проходящей параллельно текстильному плоскостному материалу 12. Но возможно также варьирующееся расстояние или расположение под наклоном относительно текстильного плоскостного материала 12. Применение RGB (Red-Green-Blue - полноцветных) светодиодов обеспечивает возможность управления цветом световых эффектов. Сложные световые эффекты могут также создаваться за счет последовательного расположения нескольких многослойных тканей в качестве текстильного плоскостного материала и совместного их просвечивания.
На фиг.6 наглядно поясняется создание светового эффекта с помощью текстильного плоскостного материала по ходу лучей проходящего света источника 10 света. При этом исходящие от источника 10 света лучи 14 света отклоняются цилиндрической боковой поверхностью 32 параллельных нитей 18, 20 фона. Плотно расположенные нити 20 утка образуют при этом основную отражающую поверхность, которая отражает лучи 14 в глаз 34 наблюдателя. Тогда в продолжении 36 обратного направления получается виртуальное изображение 38, которое для наблюдателя появляется с изнаночной стороны плоскостного материала 12. В зависимости от слоя и плотности нитей возникают точечные или линейные, или решетчатые эффекты изображения, которые варьируются в зависимости от расположения и ориентации источника света, а также местонахождения наблюдателя или, соответственно, угла наблюдения. При этом нити 18 основы или нити 20 утка могут быть расположены на лицевой стороне 16 плоскостного материала 12.
В принципе, возможно также, чтобы источник 10 света был расположен рядом с наблюдателем также с лицевой стороны плоскостного материала 12, и в отраженном свете при обратном отражении светил в глаз 34 наблюдателя. В этом случае описанные выше эффекты изображения могут также наблюдаться с эффектом пространственной глубины виртуального изображения позади поверхности ткани. Для этой конфигурации в качестве источника света особенно подходят так называемые сверхмощные светодиоды.
Применяемые пряжи из филаментных нитей (предпочтительно мононити) обеспечивают хорошие отражающие поверхности, так что свет практически не рассеивается. Кроме того, текстильный плоскостной материал 12, благодаря слоистой конструкции и вытянутым нитям 18, 20 фона, отличается тем, что хорошие отражательные свойства материала нитей сохранятся, и что имеется в распоряжении достаточно свободная поверхность нитей, служащая отражающей поверхностью. Кроме того, в ткани благодаря вытянутому слою нитей и различным плотностям нитей в слое утка и основы имеются достаточно большие отверстия, через которые отражаемый свет может падать на наблюдателя.
В принципе, падающий свет отражается от обоих слоев 24, 26 нитей. Каждый слой нитей создает световой эффект перпендикулярно оси нитей. Интенсивность создаваемого светового эффекта зависит от количества отражающих поверхностей. Благодаря повышенной плотности нитей утка, виртуальное изображение, создаваемое слоем 24 нитей утка, также является более плотным и обладает более высокой интенсивностью света. Возможно наложение на виртуальное изображение, создаваемое слоем 26 нитей основы, настолько, что оно не будет больше восприниматься наблюдателем. На чистое отражение от поверхности 32 может, в зависимости от материала нитей, накладываться преломление. Кроме того, благодаря малым расстояниям между нитями в направлении утка возможно также возникновение дифракций в зазоре.
Другая предпочтительная возможность применения текстильного плоскостного материала 12 заключается в его использовании в качестве плоскости проекции для проектора, например, Beamer. В этом случае плотно расположенные нити 20 утка должны быть обращены к проектору. Таким образом, может обеспечиваться двойная функция, потому что плоскость проекции, когда она не используется, может применяться в декоративных целях при освещении ее источником 10 света сзади.