УНИВЕРСАЛЬНАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ

Заявленная полезная модель относится к световым информационным устройствам, светильникам различного назначения и может найти применение, в частности, в качестве уличного указателя, номерного знака транспортного средства, маркера, рекламно-информационного устройства, или указателя в системе аварийной сигнализации, с сетевым или автономным электропитанием, в стационарном или мобильном исполнении.
Известна светодиодная информационная панель, которая содержит корпус, плату со светодиодами, расположенными на поверхности пластины, рассеиватель, выполненный из прозрачного пластика с информационными символами. (См., например, патент РФ №2143139 «Устройство индикации», МПК G 09 F 9/302, опубл. 20.12.99. в Б.И. №35).
Недостаток известного технического решения заключается в том, что известная светодиодная панель может найти ограниченное применение, например, в приборных досках. Кроме того, она трудоемка в изготовлении, обладает большим весом и снабжена специальным, сложным рассеивателем.
Более близким по технической сущности к данной полезной модели и, принятой за прототип, является световая панель, описанная в полезной модели РФ №41181 «Рекламное световое устройство», МПК G09F 9/00 опубл. 10.10.2004 в Б.И. №28.
Известная световая панель содержит рассеиватель, информационные символы, выполненные в виде трафарета, корпус с основанием и источники света, расположенные внутри корпуса.
Известная световая панель имеет относительно небольшой вес.
Недостаток известной световой панели заключается в том, что в качестве источников света в ней используются лампы накаливания, а световой поток, излучаемый известной панелью, неравномерно распределен по рассеивателю. Срок службы панели невелик; что определяется применяемыми источниками света. Изменять яркость и цвет свечения в ней практически невозможно. Поэтому такая панель имеет ограниченное применение в качестве световой рекламной информации.
Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной модели является расширение диапазона применения, повышение срока службы, при стабильном и равномерно распределенном на поверхности рассеивателя световом потоке. Дополнительно решается задача изменения яркости свечения информационных символов, в зависимости от внешней освещенности и, при необходимости, изменения цвета свечения.
Технический результат достигается за счет того, что универсальная светодиодная информационная панель, содержащая рассеиватель, информационные символы, выполненные в виде трафарета, корпус с основанием, источники света, расположенные внутри корпуса и блок электропитания и управления, согласно полезной модели, к одному краю основания, под углом к основанию и рассеивателю, прикреплена полка, рассеиватель расположен между внешней кромкой полки и другим краем основания, источники света размещены на
плате, плата прикреплена к внутренней стороне полки, источниками света являются светодиоды, а блок питания и управления электрически соединен с датчиком внешней освещенности, установленным на внешней поверхности корпуса панели, причем внутренняя поверхность основания имеет светоотражающее покрытие.
В варианте технического решения полка расположена под прямым углом к основанию, а светодиоды установлены на полке так, что центральные оси их световых потоков проходят параллельно плоскости основания.
В варианте технического решения полка расположена под прямым углом к рассеивателю, а светодиоды установлены на полке так, что центральные оси их световых потоков проходят параллельно плоскости рассеивателя.
В варианте технического решения полка расположена под острым углом к основанию и рассеивателю, а светодиоды установлены на полке так, что центральные оси их световых потоков проходят между плоскостью основания и плоскостью рассеивателя.
В варианте технического решения внутренняя поверхность основания выполнена рифленой.
В варианте технического решения информационные символы расположены на внутренней поверхности рассеивателя.
В варианте технического решения информационные символы расположены на внешней поверхности рассеивателя.
В варианте технического решения информационные символы расположены на внутренней поверхности основания.
В варианте технического решения светодиоды помещены в трубку, выполненную из оптически прозрачного материала.
В варианте технического решения внутреннее пространство между основанием и рассеивателем заполнено прозрачным полимером.
Установка полки со световыми приборами под углом к основанию позволяет уменьшить количество световых приборов и обеспечить лучшую равномерность свечения поверхности с информационными символами.
Применение светодиодов даст возможность повысить срок службы панели, по крайней мере, в 200 раз в сравнении с прототипом.
Наличие датчика внешней освещенности, подключенного к блоку питания и управления, расположенного на внешней поверхности панели, позволяет экономить электроэнергию и обеспечивает возможность хорошего восприятия информации при различных уровнях внешней освещенности.
Различные варианты расположения полки со светодиодами под углом к основанию и рассеивателю позволят обеспечить равномерность распределения светового потока по поверхности с изображением информационного символа, в зависимости от типа применяемых светодиодов. Равномерность распределения светового потока получается и за счет того, что внутренняя поверхность основания имеет светоотражающее покрытие и выполняется с рифлениями.
Расположение информационных символов на внутренней поверхности рассеивателя обеспечивает защищенность панели от внешних воздействий.
Расположение информационных символов на внешней поверхности рассеивателя позволяет оперативно изменять информационные символы.
Расположение информационных символов на внутренней поверхности основания расширяет информационные возможности данной панели.
Размещение светодиодов в трубке, выполненной из оптически прозрачного материала, позволяет упросить монтаж световых приборов.
Если внутреннее пространство между основанием и рассеивателем заполнено прозрачным полимером, то такая панель приобретает свойства прочного монолитного материала, практически не подверженного внешнему воздействию.
Универсальная светодиодная информационная панель иллюстрируется 8 фигурами.
На фиг.1 показана панель при виде сбоку.
На фиг.2 имеется лицевая сторона панели.
На фиг.3 приведена внутренняя сторона полки со светодиодами.
На фиг.4 изображена панель, на которой центральные оси световых потоков светодиодов проходят параллельно плоскости основания.
На фиг.5 имеется вид панели, где центральные оси световых потоков светодиодов проходят параллельно плоскости рассеивателя.
На фиг.6 дана боковая проекция панели, в которой светодиоды установлены в прозрачной трубке.
Фиг.7 демонстрирует расположение светодиодов в прозрачной трубке.
На фиг.8 нарисована принципиальная электрическая схема панели.
Универсальная светодиодная информационная панель устроена следующим образом. Корпус платы имеет пластмассовое основание 1 (фиг.1, 2), выполненное в виде прямоугольной пластины, например, из поликарбоната. Внутренняя поверхность основания покрыта светоотражающим слоем (на фиг. не показан). Внутренняя поверхность основания также может быть снабжена рифлениями (на фиг. не показаны). С одной стороны основания, перпендикулярно его плоскости, расположена плоская полка 2, выполненная из того же пластического материала, что и основание. На поверхности полки, обращенной в сторону основания, установлена плата 3 со светодиодами 4. Светодиоды 4 установлены на плате 3 так, что центральные оси их световых потоков проходят параллельно плоскости основания 1. Между внешней кромкой полки 2 и вторым краем основания 1 установлен рассеиватель 3, выполненный из прозрачного пластического материала. Для повышения равномерности свечения поверхность рассеивателя может быть матирована. При виде сбоку вся конструкция принимает вид прямоугольного треугольника, один, меньший катет которого представляет собой полка 2, а гипотенузой является рассеиватель 5. С боковых сторон корпус закрыт пластмассовыми боковыми пластинами 6, которые с внутренней стороны могут быть покрыты светоотражающим слоем. Внутренняя сторона рассеивателя 5 снабжена информационными символами, выполненными в виде трафарета. Трафарет может быть позитивным 7', т.е. с темными информационными символами на прозрачном фоне или негативным 7″, т.е. со светящимися символами на непрозрачном, темном фоне.
В вариантах технического решения информационные символы нанесены на наружной поверхности рассеивателя.
В варианте технического решения информационные символы нанесены на внутренней поверхности основания.
Допускается сочетание нанесения информационных символов сразу на всех указанных поверхностях.
На внешней поверхности полки установлен датчик внешней освещенности (ДВО) 8 с автоматом включения и выключения. Внутри панели, на одной из боковых пластин 6, расположен блок питания и управления 9. Для крепления к несущей поверхности, основание снабжено петлями 10. В свою очередь светодиоды 4 могут иметь определенный спектр излучения, например желтый или белый, или иметь различный спектр излучения, например, красный и желтый, или красный и белый. В последних двух случаях светодиоды равномерно распределены по поверхности платы (фиг.3) в чередующемся порядке. Общее количество светодиодов, плотность их расположения на плате, зависит от размера информационной поверхности панели, мощности используемых источников света и угла распределения их световых потоков.
В варианте технического решения полка 2 с платой 3 расположена под острым углом к плоскости основания и перпендикулярно к плоскости рассеивателя 5 (фиг.4). При этом светодиоды на полке установлены так, что центральные оси их световых потоков направлены параллельно поверхности рассеивателя. При виде сбоку, со стороны боковой пластины, такая конструкция представляет собой также прямоугольный треугольник, в котором гипотенузой является основание, а катетами полка 2 и рассеиватель 5.
В варианте технического решения полка 2 со светодиодами 4 и светодиоды на ней расположены так, что центральные оси световых потоков светодиодов проходят под острым углом, как к поверхности основания, так и к поверхности рассеивателя 5 (фиг.5). При этом в одном из вариантов, при виде сбоку, панель напоминает равнобедренный треугольник, стороны которого, образованные основанием и рассеивателем примерно равны между собой.
В варианте технического решения источник света выполнен в виде световой трубки 10 (фиг.6), изготовленной из оптически прозрачного материала, в которую на определенном расстоянии вставлены светодиоды 4. В трубке светодиоды расположены вдоль нее (фиг.7), а их световые потоки направлены в одну сторону. Для создания однонаправленного светового потока световая трубка снабжена отражателем 11. Светодиоды в трубке могут располагаться так, что центральные оси их световых потоков направлены перпендикулярно ее оси. Для такого варианта исполнения трубки отражатель может не потребоваться. Трубка крепится к внутренней поверхности полки. При этом допустимо выполнение панели в соответствии со всеми перечисленными вариантами расположения полки.
В варианте технического решения внутреннее пространство между основанием 1, полкой 2, боковыми пластинами 6 и рассеивателем 5 заполнено прозрачным полимером, который твердеет после заполнения указанного пространства панели.
Электрически светодиоды 4 универсальной светодиодной информационной панели соединены по последовательно-параллельной схеме (фиг.8) и получают питание от внешней сети переменного или постоянного тока через блок преобразования напряжения и управления 9. К блоку 9 подключен ДВО 8.
Универсальная светодиодная информационная панель действует следующим образом. При включении световых приборов 4 световой поток пронизывает все внутреннее пространство панели. При этом поверхность рассеивателя 5 с
информационными символами 7 освещается частично прямым светом, а частично отраженным от основания 1. Доля этих световых потоков зависит от расположения полки 2 по отношению к поверхности основания и рассеивателя и угла распределения светового потока от светодиодов. Зеркальная поверхность основания и рифления на его поверхности способствуют равномерному распределению светового потока по поверхности рассеивателя. Если информационные символы размещаются на внутренней поверхности основания, то на рассеивателе будет сформировано несколько рассеянное их отображение, что может быть более привлекательно, особенно для целей рекламы.
Различные варианты расположения полки (фиг.1, 4, 5) позволяют формировать равномерное распределение светового потока по поверхности информационного поля в зависимости от типа применяемых светодиодов и размеров панели.
Применение световой трубки (фиг.6, 7) позволит упросить монтаж источников света и обеспечить повышенную влагозащищенность панели.
Если внутреннее пространство панели заполнено твердым прозрачным полимером, то такая панель приобретает свойства монолитного прочного устройства, практически не подверженного разрушению и воздействию влаги.
Наличие ДВО позволяет экономить электроэнергию, обеспечивает нормальное восприятие информации при различных уровнях внешней освещенности и способствует увеличению срока службы светодиодов. Сигнал от ДВО зависит от уровня внешней освещенности. Чем выше внешняя освещенность, тем выше сигнал от датчика освещенности и тем ниже световой поток светодиодов. Соотношение сигналов датчика и светового потока светодиодов рассчитаны так, что суммарный световой поток остается на определенном, заранее заданном уровне, что позволяет снизить потребление электроэнергии, при высокой внешней освещенности, и автоматизировать процесс включения панели в период наступления сумерек. Экономия энергии определяется также и самим использованием светодиодов, так как их энергопотребление, по меньшей мере, в три раза меньше, чем у ламп накаливания.
Если применены светодиоды с различной цветностью, то, регулируя ток отдельных групп светодиодов различной цветности, можно изменять суммарную цветовую гамму световой панели, как результат сложения световых потоков. Для этого ручки регуляторов должны быть вынесены на внешнюю сторону панели.
Большое количество источников света - светодиодов относительно небольшой мощности дает возможность регулировать в широком диапазоне общую яркость панели или отдельных областей ее информационной поверхности за счет изменения яркости отдельных групп светодиодов, либо отключением части из них.
Панель может быть прикреплена или подвешена в любом положении к любой несущей поверхности любыми известными способами, в том числе и с помощью монтажных петель 10. При этом некоторый наклон поверхности с информационными символами в сторону, наблюдателя обеспечит лучшее восприятие информации. Панель также можно использовать и на транспортных средствах. При этом допускается как электропитание от внешней или бортовой сети, так и от автономного источника. Поскольку энергопотребление светодиодов в несколько раз меньше, чем у ламп накаливания, то энергии автономного источника хватит на длительный период времени.
Предлагаемая панель может быть применена в качестве номерного знака транспортного средства. При этом располагать панель следует так, чтобы полка со световыми приборами оказалась снизу.
Универсальность панели определяется тем, что ее можно использовать и как информационное табло различного назначения, и как указатель, и как элемент рекламы, и как осветительный прибор, и как таблица номерного знака. Ее можно крепить в любом положении к любой стационарной поверхности или к транспортному средству. Питание панели можно осуществлять от сети переменного тока, от бортовой сети постоянного тока или от любого вида автономного источника электропитания. Можно вносить оперативную информацию на внешней поверхности рассеивателя или формировать ее на внутренних поверхностях рассеивателя или основания. Цвет свечения также можно изменять, если применены светодиоды с различным спектром свечения. Различные варианты исполнения предлагаемой панели расширяют возможности ее применения. Вес изделия невелик, а себестоимость определяется, в основном, стоимостью применяемых источников света.
Технико-экономические преимущества предлагаемой светодиодной панели заключаются в следующем:
1. Снижена трудоемкость изготовления и вес изделия.
2. Снижена стоимость изделия за счет снижения трудоемкости.
3. Повышен срок службы изделия за счет использования светодиодов.
4. Упрощен монтаж.
5. Достигнута большая универсальность за счет большого числа модификаций изделия и возможностей применения.
6. Появилась возможность регулирования цветности панели.
7. Снижен расход электроэнергии, как за счет использования светодиодов, так и в результате применения ДВО.
8. Уменьшена материалоемкость панели.