ДЕКОРАТИВНЫЙ МНОГОЦВЕТНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Область техники
Данное изобретение относится к освещению, в частности к источникам света как стационарным, так и переносным.
Предшествующий уровень техники
Предлагаемые в настоящее время декоративные светильники, основанные как на традиционных источниках света, так и на светодиодах весьма разнообразны по внешнему оформлению, но их эстетическое и эмоциональное воздействие на человека не всегда учитывается. Часто они мало привлекательны. Исключение составляют экземпляры, выполненные как произведения искусства.
Значительное улучшение параметров светоизлучающих диодов, наблюдаемое в последнее время, позволило приступить к реализации их преимуществ в тех областях, в которых она была ограничена ранее их низкими светотехническими характеристиками. В последние годы налажен серийный выпуск высокоэффективных светодиодов всех основных цветов, потребляющих небольшую мощность, имеющих КПД более высокий, чем у ламп накаливания, и значительный срок службы, достигающий 100 000 ч. На их основе в настоящее время созданы и выпускаются пока образцы светильников и ламп (см., например, патент США №6257737 [1], международную заявку WO 01/24583 [2]). В соответствии с [1] создается белый свет с помощью статического смешения красного, зеленого и синего (голубого) излучения светодиодов. При этом смешение должно быть прецизионным и однородным не только по спектру и мощности, но и в пространстве.
Известна декоративная лампа, включающая стеклянную оболочку, не менее двух светодиодов разного цвета, расположенных внутри оболочки, и цоколь, установленный в основании упомянутой лампы, содержащий систему электродов для подключения лампы к электрической сети питания с одной стороны и светодиодов с другой. При этом головки светодиодов изготовлены так, чтобы их излучение распространялось во все стороны кроме цоколя (см. патент ЕР 0822371,
[3]). К ее недостаткам относятся отсутствие гаммы цветовых эффектов, что обуславливает ее недостаточную привлекательность.
Очевидно, что оставляют наилучшее впечатление и соответственно более привлекательны светильники с изменяемым во времени цветом свечения, которые таким образом являются значительно более декоративными.
Наиболее близким настоящему изобретению является декоративный многоцветный светильник (см. международную заявку WO 01/41514 [4]). Источник излучения упомянутого светильника состоит из светодиодов трех цветов, локализованных в трех одноцветных группах, и схемы управления с контроллером. Группы размещены на плате и свечение каждой одноцветной группы светодиодов пространственно разделено. Подача питания происходит через схему управления с контроллером, который содержит программированные каналы для раздельного управления излучением светодиодов каждого цвета, т.е. для раздельного управления одноцветными группами.
Источник излучения смонтирован на плоском основании, причем на одной его стороне размещена плата с тремя группами одноцветных светодиодов, а на другой стороне - схема управления с контроллером. Рассеиватель, через который проходит излучение светодиодов, закреплен в стенках корпуса, который в свою очередь закреплен на основании, со стороны расположения светодиодов. Выводы питания схемы управления размещены и смонтированы вне рассеивателя. Рассеиватель представляет собой прозрачную пластину, с рифленой поверхностью для получения более однородного и эстетичного свечения светодиодов каждой одноцветной группы. В рассматриваемом известном светильнике [4] обеспечивается последовательное включение светодиодов различного цвета и не наблюдается смешения их излучений в виду имеющегося конструктивного решения. Такой светильник [4], не производит сильного эмоционального воздействия, он недостаточно эстетичен и привлекателен.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение привлекательности декоративного многоцветного светильника, эффективности, надежности, расширение его функциональных возможностей и добавление новых потребительских свойств, упрощение его эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что декоративный многоцветный светильник, включающий источник излучения, содержащий по меньшей мере два
светодиода разных цветов с заданными пространственными распределениями излучения, размещенные с заданной пространственной локализацией, плата и устройство управления, содержащее программированные каналы для раздельного управления излучением светодиодов каждого цвета, а также включающий рассеиватель и электрические выводы, причем светодиоды разных цветов пространственно локализованы по меньшей мере в одну группу, при этом светодиоды в группе или группы светодиодов размещены по крайней мере по периферии многоугольника или круга, а рассеиватель, по крайней мере частично окружающий область распространения излучения светодиодов, выполнен по крайней мере из двух частей и плата со светодиодами помещена внутри него.
Отличием предложенного декоративного многоцветного светильника (далее «Светильник») является оригинальная совокупность существенных отличительных признаков, заключающаяся в новизне расположения элементов, их связей между собой, материалов, из которых выполнены элементы. Выбор такой совокупности позволяет изготовлять Светильники различного широкого предназначения, высоконадежные, значительно лучшего эстетического и эмоционального восприятия, экономичные, новые, несложные по конструкции, достаточно дешевые и технически воспроизводимые с помощью известных средств. Отметим, что далее светодиоды различного цвета одной и той же группы будем называть «кластером».
Предложенный Светильник может быть выполнен в различных модификациях, его элементы также могут быть разной формы, из различных материалов и т.д. и все они будут связаны единым общим замыслом.
Различные модификации Светильника в том числе обусловливает различное количество рассматриваемых его элементов.
Так, например, технический результат достигается тем, что
- предложенный Светильник снабжен дополнительно по крайней мере одним источником излучения,
- источник излучения дополнительно снабжен по крайней одним устройством управления,
- источник излучения дополнительно снабжен по крайней мере одной платой, заданно расположенной по отношению к имеющейся плате в зависимости от конфигурации и количества элементов рассеивателя, количества кластеров, светодиодов в кластере, количества устройств управления и их расположения и т.д.,
- на плате может(гут) быть расположен(ы) кластер(ы) и/или устройство(а) управления,
- на плате может(гут) быть расположено(ы) устройство(а) управления и плата может быть размещена внутри рассеивателя или вне рассеивателя, (расположение вне рассеивателя в том числе позволяет упростить эксплуатацию Светильника - упрощено обслуживание устройства управления и его смена),
- по крайней мере одна группа светодиодов (один кластер) дополнительно расположена в центральной области рассеивателя.
- все устройства управления расположены на одной и той же плате,
- каждое устройство управления расположено на соответствующей ему плате,
- рассеиватель может быть расположен на основании,
- основание может быть выполнено или монолитным или составным.
- плата или платы, размещенные внутри рассеивателя, может(-гут) быть расположена(-ы) как на основании, так и непосредственно на внутренней части рассеивателя, или каким-либо другим способом закреплена(-ы) внутри рассеивателя,
Взаимное расположение имеющихся и дополнительных элементов зависит от конкретной конструкции Светильника в связи с его предназначением. При этом достигается большее разнообразие цветовой гаммы, повышение привлекательности Светильника, а также увеличение его эффективности.
Технический результат достигается также тем, что каждая из частей рассеивателя выполнена или пропускающей, или отражающей, или частично пропускающей и частично отражающей излучения светодиодов, и в тоже время является или рассеивающей, или преломляющей, или одновременно преломляющей и рассеивающей.
Для получения упомянутых сочетаний оптических характеристик предложенные рассеиватели могут быть изготовлены из различных материалов, могут иметь разные покрытия, состояния поверхностей, внутренние свойства стенок рассеивателей, либо они могут быть выполнены определенным конструктивным образом. В результате достигается оптимизация заявленного технического результата.
Для достижения технического результата предложено внутреннюю поверхность какой-либо из частей рассеивателя выполнять не только отражающей (и в тоже время рассеивающей и/или преломляющей) излучения для получения наиболее сильного эффекта, но и диффузно отражающей, в том числе матированной, имеющей большую составляющую рассеивающего эффекта, что позволяет получать более мягкое и ровное излучение.
В следующих модификациях технический результат достигается тем, что по крайней мере одна часть рассеивателя выполнена из
- стекла, молочного цвета, или
- пластмассы, по крайней мере частично прозрачная, или
- ограненного стекла или ограненного хрусталя, или
- прозрачной пленки, в том числе поляризационно интерферирующей.
Возможны другие варианты выполнения Светильников.
Для достижения технического результата предложено по крайней мере одну часть рассеивателя выполнять из материала, имеющего области частично пропускающие и частично отражающие. Излучение светодиодов в таком Светильнике будет частично отражаться от поверхности рассеивателя и частично проходить через его стенки.
Смешение излучения светодиодов разных цветов в Светильнике происходит во внутреннем объеме рассеивателя, на его поверхностях и внутри его стенок.
Предложенные Светильники весьма эффектны, эстетичны.
Части рассеивателя могут быть выполнены в виде пластины, пленки, а также в виде купола, чаши, открытых с одной стороны параллелепипеда, куба и т.д., выходное поперечное сечение которых может представлять собой круг, эллипс, букву, цифру, или иметь какую-либо другую произвольную форму.
Предложено некоторое видоизменение рассмотренных модификаций. При этом технический результат достигается тем, что в Светильнике между кластерами дополнительно имеется экран из светонепроницаемого материала, причем по крайней мере одна поверхность экрана отражающая. В предложенной модификации предотвращается по крайней мере частично взаимная засветка разных областей рассеивателя при работе светодиодов, что представляется привлекательным в связи с возможностью создания, например, контрастных разноцветных секторов Светильника. Повышается его эстетическое и эмоциональное воздействие.
Технический результат достигается тем, что по крайней мере его источник излучения и электрические выводы герметизированы, что может быть использовано для любой предложенной ранее модификации Светильника.
Такой Светильник можно использовать или в условиях потенциально высокой влажности, например, для ландшафтного освещения, или например, в различных плавающих и водопогружаемых предметах, таких как игрушки, мячи, кораблики, лодки, рыбки, которые могут также служить своеобразными
рекламными носителями, т.е. расширены функциональные возможности и добавлены новые потребительские свойства Светильника.
Для всех предложенных модификаций для достижения технического результата предложены различные расположения групп светодиодов, например,
- оси излучения светодиодов преимущественно перпендикулярны внутренней поверхности соответствующей части рассеивателя (в этом случае эффективность Светильника возрастает),
- световые потоки светодиодов преимущественно равномерно распределены по поверхности рассеивателя.
- имеется по крайней мере две группы светодиодов, облучающих разные участки рассеивателя.
Технический результат также достигается тем, что форма основания может быть различной, например, плоской, выпуклой, вогнутой, выпукло-вогнутой, плоским кругом, многоугольником и т.д., или какой-либо другой формы, соответствующей требуемой модификации Светильника, распределению светодиодов, групп светодиодов по поверхностям основания для получения заданного распределения световых потоков по внутренней поверхности рассеивателя.
Предложенные различные расположения светодиодов и их групп также позволяют расширить функциональные возможности и добавить новые потребительские свойства Светильника, улучшить эстетическое и эмоциональное восприятие, повысить его привлекательность, эффективность.
Технический результат достигается тем, что устройство управления может быть выполнено в виде или схемы управления с контроллером, и/или микропроцессорной системы управления. При этом контроллер может быть снабжен или вставной микрокартой, или микропереключателем, или оптическим датчиком. Управление цветовой гаммой такого Светильника может осуществляться в соответствии с любой известной программой, выбираемой по желанию потребителя.
Технический результат достигается также тем, что электрическими выводами могут быть или выводы питания - для устройства управления, размещенного внутри рассеивателя, или выводы управления - для устройства управления, размещенного вне рассеивателя.
Предлагаемый Светильник позволяет расширить декоративно-художественные возможности светильников подобного вида за счет реализации цветовых динамических эффектов, а именно, смешивания различных цветов
излучений, которое происходит во внутреннем объеме рассеивателя, на его поверхностях и внутри его стенок.
Кроме того, он воспринимается как действительно декоративный, его свечение эстетично и он оказывает сильное эмоциональное воздействие на состояние индивидуума.
Предложенный декоративный многоцветный светильник имеет новую оригинальную совокупность соединения элементов, оригинальные элементы, что позволяет заключить, что полезная модель нова.
Реализация полезной модели не представляет трудностей, его элементы просты в изготовлении, технология их производства известна, они достаточно дешевы и заменяемы. Предложение удовлетворяет критерию «промышленная применимость».
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение поясняется фигурами 1-3.
На Фиг.1 схематически изображен продольный разрез Светильника с центральным и периферийным расположением светодиодов.
На Фиг.2 схематически изображен вид сверху Светильника в соответствии с Фиг.1 при снятой плоской крышке, являющейся верхней частью рассеивателя.
На Фиг.3 схематически изображен продольный разрез Светильника с периферийным расположением светодиодов.
Варианты осуществления изобретения
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи. Приведенные примеры изготовления Светильника не являются единственными и предполагают наличие других реализаций, особенности которых отражены в совокупности признаков формулы изобретения.
Первая модификация предложенного Светильника (см. Фиг.1, 2) содержит источник излучения, состоящий из светодиодов 1 в количестве 21 штук, скомпонованных в кластеры по три разного цвета (в данном случае красного, синего и зеленого цвета) в каждом кластере, смонтированных на отдельных семи платах 2. В серединной части изделия расположена одна плата 2 со светодиодами
1, названными центральными. На нижней части платы 2 смонтировано устройство управления 3 (в данной модификации - схема управления с контроллером 3, далее «схема управления 3»), предназначенное для управления центральными светодиодами 1. Основание 4 выполнено из двух частей: первая - шестигранник с отверстием в серединной части, в которой размещена вторая часть основания 4, с помещенной на ней ранее упомянутой платой 2 с центральными светодиодами 1. По шести боковым сторонам шестигранника установлены остальные шесть плат 2 со светодиодами 1, названными периферийными (см. Фиг.1 и 2). Оси излучений центральных и периферийных светодиодов 1 практически перпендикулярны друг другу. Монтажная плоскость платы 2 с центральными светодиодами 1 перпендикулярна монтажным плоскостям плат 2 с периферийными светодиодами 1. Еще одна схема управления 3 установлена на одной из шести плат 2 для периферийных светодиодов 1.
Обе части основания 4 закреплены на внутренней поверхности основания первой части рассеивателя 5. Толщина первой части основания 4 равна высоте стенок первой части рассеивателя 5, а толщина второй части основания 4 выбрана такой, чтобы между вершинами центральных светодиодов 1 и первой частью рассеивателя 5 оставался какой-либо зазор. Величина этого зазора практического значения не имеет. Это позволяет освещать разные части рассеивателя Светильника.
Первая часть 5 рассеивателя выполнена из пластмассы молочного цвета в виде плоской круглой коробочки с перпендикулярными стенками и плоским основанием, на внутренней поверхности которого нанесено отражающее и частично рассеивающее покрытие. Стенки первой части пропускают и рассеивают и преломляют излучение. Первая часть 5 рассеивателя закрыта плоской крышкой - верхней второй частью 6 рассеивателя, выполненной из стекла молочного цвета. которое пропускает, рассеивает и преломляет излучение.
Выводы питания 7 (электрические выводы автономной схемы управления 3) выведены через отверстие в основании первой части 5 рассеивателя и соединены с источником питания постоянного тока (на Фиг.3 не показано). Источником питания может быть преобразователь переменного сетевого напряжения 220 В в напряжение постоянного тока, с номиналом, например, 5 В, 9 В, 12 В.
Светильник работает при подключении источника питания к электрической сети. Источником питания может быть преобразователь переменного сетевого напряжения 220В в напряжение постоянного тока, с номиналом, например, 5 В, 9 В, 12 В. Управление питанием светодиодов 1 осуществляется в динамическом режиме
при помощи схем управления 3 в соответствии с заданными известными программами изменения интенсивности свечения светодиодов 1 разного цвета в каждом источнике излучения. Источник излучения, в котором используются светодиоды 1 трех основных цветов, а именно, красного, синего и зеленого позволяет получить наибольшее количество цветов и оттенков, видимых человеческим глазом. В результате при различной и изменяемой во времени интенсивности свечения светодиодов 1 каждого конкретного источника излучения в соответствующей части рассеивателя возникает непрерывно изменяемая цветовая гамма, поскольку промежуточные цвета и оттенки образуются за счет смешивания излучений светодиодов 1 разного цвета. Такое смешение происходит в объеме каждой соответствующей части рассеивателя и
- если для периферийных светодиодов 1 объем ограничен свободной периферийной частью основания и стенками первой части 5 рассеивателя, а также свободной периферийной частью плоской крышки - второй части 6 рассеивателя, то смешение их излучений будет также происходить на внутренней поверхности упомянутой части основания и на поверхностях и внутри стенок первой части 5 рассеивателя и на поверхностях и внутри стенки плоской крышки - второй части б рассеивателя, а
- если для центральных светодиодов 1 объем ограничен свободной частью основания первой части 5 рассеивателя, а также центральной частью плоской крышки - второй части 6 рассеивателя, то смешение их излучений будет также происходить на внутренней поверхности свободной части основания первой части 5 рассеивателя и на поверхностях и внутри стенки плоской крышки - центральной части второй части 6 рассеивателя.
Если в источниках излучения, установленных в разных объемах рассеивателя, используются программы, реализующие различные изменения цвета во времени, то такой Светильник в целом обладает исключительной декоративностью, связанной с динамическим контрастом цветовых гамм, наблюдаемых в двух объемах рассеивателя.
Если в источниках излучения, установленных в разных объемах рассеивателя, используются программы, реализующие совпадающие между собой изменения цвета во времени, то такой Светильник также интересен, хотя менее декоративен.
Вторая модификация (см. Фиг.3) отличается от первой тем, что отсутствуют центральные светодиоды 1, плата 2, на которой они были смонтированы, и вторая часть основания 4 под центральными светодиодами и схема управления 3,
управляющая излучением центральных светодиодов 1; рассеиватель из пластмассы молочного цвета состоит из трех частей: верхней и нижней пластин 6 и боковых стенок 5 между ними, причем в верхней и нижней пластинах б выполнены центрированные монтажные отверстия.
В этом варианте реализации смешение излучений периферийных светодиодов 1 происходит в объеме рассеивателя, который ограничен стенками 5 рассеивателя и периферийными частями верхней и нижней пластин 6 рассеивателя, а также смешение происходит на поверхностях и внутри боковых стенок 5 рассеивателя и на поверхностях и внутри стенок периферийных частей верхней и нижней пластин 6 рассеивателя.
Такая модификация удобна для использования ее в качестве своеобразной лампочки, создающей различные цветовые эффекты, помещенной, например, в плафон и т.д. Кроме того, такая конструкция удобна для установки нескольких предложенных Светильников в виде стопки.
Предложенные модификации при надлежащей полной герметизации корпуса или по крайней мере источника излучения и электрических выводов могут эксплуатироваться во влажной среде, в том числе при погружении в воду.
Улучшение декоративности Светильника обусловлено реализацией возможности одновременного свечения светодиодов не менее двух цветов по любой известной программе. В результате появляется возможность получения промежуточных цветов из-за смешивания излучений светодиодов разного цвета, т.е. получение различных цветовых эффектов, повышая привлекательность декоративного многоцветного Светильника
Промышленная применимость
Предлагаемая полезная модель позволяет создавать весьма простые в изготовлении, недорогие, доступные для широкого спектра употребления и одновременно очень эффектные и привлекательные, прекрасно эстетически и эмоционально воспринимаемые людьми различного темперамента, декоративные Светильники. Предложенные конструкции могут использоваться как в качестве самостоятельных интерьерных Светильников, так и входить в состав других более сложных конструкций Светильников, а именно, служить их составной частью в качестве источников света с интересной цветовой гаммой. Это определило разнообразие их использования как в интерьерах квартир, офисов, для украшения витрин и столиков в магазинах, кафе, ресторанах, клубах, отелях, других
помещениях, так и в парках, садах, на приусадебных участках и т.п., а также для подсветки фонтанов, водоемов и других объектов, а, кроме того, как вспомогательное средство в медицинских и санаторно-курортных учреждениях.
Источники известности, использованные при написании заявки:
1. Патент США 6257737 (MARSHALL, Т.; PASHLEY, M.; HERMAN, S.;
US), 10.07.2001, 362/231, F 21 V 9/00,
2. Международная заявка WO 01/24583 (TRANSPORTATION AND ENVIRONMENT RESEARCH INSTITUTE LTD., KR), 05.04.2001, H 05 B 33/00,
3. Патент ЕР 0822371 (HIYOSHI ELECTRIC CO., LTD., JP), 04.02.98, F 21 P 3/00,
4. Международная заявка WO 01/41514 (RUTHENBERG, D., US), 07.06.2001, H 05 B 37/00.