УСТРОЙСТВО ПОДСВЕТКИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ И СИСТЕМ ИНДИКАЦИИ

Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к осветительным устройствам, работающим в комбинации с другими устройствами различного назначения, и может быть использована для их подсветки в условиях плохой видимости или в тех случаях, когда необходимо улучшить условия эксплуатации.
Для освещения шкал приборного оборудования, а также рабочих органов применяются различные источники, излучение от которых непосредственно используется в качестве подсветки. В этом случае местоположение источника оптического излучения однозначно зависит от конфигурации освещаемого поля. Возможна подсветка с помощью устройства состоящего из оптически связанных источников излучения и световодов или светопроводов [1, 2]. Здесь источник оптического излучения может быть конструктивно не связан с освещаемым объектом. К основным недостаткам указанных устройств, следует отнести сложность конструкции светопроводящей системы, с помощью которой необходимо обеспечить заданную диаграмму направленности излучения и при этом достичь требуемой величины светового потока.
Известно устройство подсветки систем индикации, которое выбрано в качестве прототипа [3], выполненное в виде оптически сопряженной с источником света удлиненной светопроводящей пластины, со светопринимающей, светоформирующей и световыводящей поверхностями, геометрический профиль которых обеспечивает заданную диаграмму направленности для излучения, прошедшего сквозь удлиненную светопроводящую пластину и вышедшего со стороны световыводящей поверхности. Конструктивно это достигается за счет установки дополнительного излучающего элемента в специальном центральном отверстии и изготовлении светопроводящей пластины в виде двух не равных составных частей с двумя удлиненными элементами, расположенными так, что конечный участок каждого элемента выступает из большей части пластины и образует дополнительный светопроводящий контур.
Недостатками известного устройства являются: сложность его конструкции и, соответственно, ограниченная область применения.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании конструкции устройства с повышенным эффективным выводом излучения в заданную область пространства и с расширенными функциональными возможностями.
Заявляемое устройство подсветки рабочих органов управления и систем индикации, как и устройство выбранное в качестве прототипа, выполнено в виде оптически сопряженной с источником света удлиненной светопроводящей пластины, со светопринимающей, светоформирующей и световыводящей поверхностями, геометрический профиль которых обеспечивает заданную диаграмму направленности для излучения, прошедшего сквозь удлиненную светопроводящую пластину и вышедшего со стороны световыводящей поверхности.
В отличие от прототипа, в заявляемом устройстве подсветки рабочих органов управления и систем индикации в теле удлиненной светопроводящей пластины со стороны, обращенной к световыводящей поверхности, в светоформирующей поверхности выполнены углубления в сторону световыводящей поверхности, образующие дополнительный рассеиватель.
Причем в устройстве подсветки рабочих органов управления и систем индикации удлиненной светопроводящей пластине может быть придана форма дуги, углубления выполнены равноудаленными друг от друга, геометрический профиль углублений может представлять собой сопряженные цилиндрическую и сферическую поверхности, при этом цилиндрическая часть углублений может быть выполнена с радиусом, не превышающим половины толщины удлиненной светопроводящей пластины, а ее ось симметрии может быть расположена на светоформирующей поверхности или вне тела удлиненной светопроводящей пластины.
На фиг.1 представлено схематическое изображение варианта конкретного исполнения устройства подсветки рабочих органов управления и систем индикации, а также сечение удлиненной светопроводящей пластины.
В данном конкретном случае устройство подсветки рабочих органов управления и систем индикации состоит из удлиненной светопроводящей пластины в форме дуги 1, в которой имеются: светоформирующая поверхность 2, светопринимающая поверхность 3, световыводящая поверхность 4 и углубления 5. Источником света являются два светодиода 6, подключенные к источнику питания 7. Шкала индикатора 8 охватывается удлиненной светопроводящей пластиной в форме дуги 1. Углубления 5 выполнены равноудаленными друг от друга, геометрический профиль углублений представляет собой сопряженные цилиндрическую и сферическую поверхности, а цилиндрическая часть углублений выполнена с радиусом равным половине толщины удлиненной светопроводящей пластины 1, при этом ее ось симметрии расположена на светоформирующей поверхности 2.
Заявляемое устройство подсветки рабочих органов управления и систем индикации работает следующим образом. С помощью источника питания 7 подается напряжение на светодиоды 6, которые оптически сопряжены с удлиненной светопроводящей пластиной в форме дуги 1. Светодиоды 6 активируются, излучение от них, проходя сквозь светопринимающую поверхность 3, распространяется по удлиненной светопроводящей пластине 1, отражаясь от светоформирующей поверхности 2. По мере распространения часть излучения проходит сквозь световыводящую поверхность 4 и непосредственно освещает шкалу индикатора 8. Методы, средства выполнения подобных элементов, а также процессы, лежащие в основе распространения излучения по светопроводу, хорошо известны и подробного пояснения не требуют.
Вторая часть излучения взаимодействует с углублениями 5, которые являются дополнительным рассеивателем. При этом излучение направляется преимущественно в сторону индикатора со шкалой 8 и, пройдя сквозь световыводящую поверхность 4, также освещает его шкалу. Внесение в конструкцию устройства дополнительного рассеивателя приводит к повышению эффективности формирования заданной диаграммы направленности и равномерности потока излучения. В данном конкретном случае заданная диаграмма направленности излучения определяется конфигурацией шкалы индикатора 8.
В устройствах с другой конфигурацией индикатора или специальными требованиями к освещению его шкалы, например, путем выделения части или некоторых зон с помощью подсветки, углубления, образующие дополнительный рассеиватель, выполняются только со стороны выделяемых участков. Такое освещение применяется в тех случаях, когда необходимо обратить внимание на важные или критические параметры, отражаемые системой индикации, и повысить безопасные условия эксплуатации изделия.
Заявляемое решение, при расположении дополнительного рассеивателя в теле удлиненной светопроводящей пластины, позволяет упростить конструкцию устройства, тем самым расширить его область применения и использовать не только для подсветки шкал индикаторов различной конфигурации, но и для подсветки органов управления объектов различного назначения, например, рукояток, кнопок и т.п.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемой полезной модели, является упрощение конструкции устройства подсветки рабочих органов управления и систем индикации, что обусловлено совмещением конфигурации дополнительного рассеивателя с одной из поверхностей удлиненной светопроводящей пластины.
Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается тем, что предлагаемая конструкция устройства подсветки разработана с использованием стандартных элементов, широко используемых в настоящее время материалов. Устройство разработано для серийного изготовления в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования и технологии.
Кроме указанного выше результата, практическое осуществление заявленной полезной модели позволяет расширить возможности ее использования применительно к тем областям, где необходимо улучшить или повысить безопасные условия эксплуатации или работы.
Литература
1. Физический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия. Главный редактор А.М.Прохоров, 1983.
2. Руководство по технической эксплуатации ТУ-214, раздел 033, подраздел 033.10.00, стр.17.
3. Патент на полезную модель №51728, Кл.: G01D 11/28.