Светорассеивающий лист для светодиодных панелей с торцовым вводом излучения

Полезная модель относится к светорассеивающим средствам, используемым в светодиодных устройствах освещения с торцовым вводом излучения в различных областях, например в осветительных устройствах для освещения помещений, в рекламных устройствах и т.д., и может быть выполнена в виде панелей, листов и тому подобных конструкций различных габаритных размеров в зависимости от требований, предъявляемых к готовой продукции.
В настоящее время широкое применение светорассеивающих листов обусловлено повышенным спросом на предметы интерьера, рекламную продукцию и декоративно-архитектурную подсветку помещений и зданий.
Известен светорассеиватель для осветительного устройства, раскрытый в заявке Великобритании GB 1314401 A, F21M 3/12, 26.04.1973, выполненный из светопропускающего материала и имеющий выпуклую поверхность, при этом его фронтальная поверхность выполнена с продольными и поперечными углублениями разнообразных форм, пересекающимися в парах. Указанные углубления расположены в одном продольном, в одном поперечном и двух диагональных направлениях. Недостатком известного светорассеивателя является сложность изготовления ввиду многообразности форм углублений, а также недостаточная эффективность светопреломления из-за неоднородности углублений, а получение указанных заглублений является трудоемким и затратным процессом.
Известен светильник RU 134612 U1, F21S 4/00, 20.11.2013, в котором раскрыт светодиодный светильник, содержащий пластиковый рассеиватель светового потока, внешняя поверхность которого содержит рифления в виде светорассеивающего рисунка, полученные методом лазерной гравировки. Данный рассеиватель не обеспечивает высокую степень распределения светового потока и светопроницаемость.
Также известен рассеиватель светового потока светодиодного светильника, раскрытый в RU 99105 U1, F21S 13/00, 10.11.2010, на внешней поверхности которого выполнены элементы в виде сопряженных полусфер. Указанный рассеиватель не обеспечивает равномерное рассеивание светового потока из-за наложения преломляющихся световых лучей при прохождении света через полусферы и трудоемок в изготовлении.
Известен светорассеиватель по патенту RU 104809 U1, H05K 5/00, 13.11.2010, в котором фронтальная сторона листа содержит светорассеивающие частицы, а противоположная сторона содержит светоотражающее покрытие. Технология изготовления данного листа основана на нанесении частиц на поверхность светопрозрачного материала, что не позволяет получить однородную структуру поверхности и обеспечить равномерное распределение светового потока с обеспечением высокой светопроницаемости.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является техническое решение по патенту RU 95793 U1, F21V 7/04, 10.07.2010, где использована светорассеивающая панель, на одной из сторон которой выполнены в виде отдельных оптически неоднородных элементов, совокупность которых представляет собой светорассеивающий рисунок, рассеивающий излучаемый с торца панели световой поток, при этом указанные элементы содержат в составе фотолюминофорные наполнители, которые дополнительно излучают свет с возможностью изменения цветопередачи светодиодов, что обеспечивает длительное послесвечение панели. Данная конструкция используется преимущественно в системах аварийного освещения, сложна в изготовлении и обеспечивает низкую светопроницаемость ввиду неоднородности распределения элементов светорассеивающего рисунка.
Техническая проблема заключается в устранении недостатков известных технических решений, которые не обеспечивают равномерность распределения светового потока и высокую светопроницаемость, а также трудоемки в изготовлении, поскольку требуют дополнительных операций по нанесению светорассеивающего рисунка на поверхность, которые производят, преимущественно, методом лазерной гравировки или шелкографии, и дополнительных расходов на выполнение указанной операции, что повышает также себестоимость готовой продукции.
Для решения указанной технической проблемы разработан светорассеивающий лист для светодиодных панелей с торцовым вводом излучения, выполненный из пластика, при этом он изготовлен методом экструзии с получением в процессе изготовления светорассеивающего рисунка на лицевой и задней сторонах листа, причем светорассеивающий рисунок лицевой стороны листа, используемой в качестве лицевой стороны светодиодной панели, выполнен в виде параллельно расположенных ребер, толщина которых равна их высоте, и обеспечивающих распространение света по длине ребер, а задняя сторона светорассеивающего листа выполнена в виде множества равномерно распределенных выемок глубиной 0,1-0,15 мм, обеспечивающих перераспределение светового потока для получения равномерной засветки по всей поверхности светодиодной панели, при этом светорассеивающий лист выполнен с толщиной 2-6 мм и обеспечивает светопроницаемость до 92%.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявленной полезной моделью, характеризуемой приведенной выше совокупностью существенных признаков, является улучшение равномерности распределения светового потока и повышение светопроницаемости с одновременным снижением трудоемкости и себестоимости изготовления.
Приведенные выше существенные признаки влияют на возможность решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого полезной моделью технического результата, то есть находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.
Заявленная полезная модель поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - общий вид светорассеивающего листа.
Фиг. 2 - схематичный вид установки светорассеивающего листа в осветительном устройстве.
Светорассеивающий лист изготовлен из пластика методом экструзии, в процессе чего светорассеивающий рисунок образуется непосредственно при изготовлении листа одновременно на его лицевой и задней сторонах, т.е. формование указанных поверхностей происходит во время экструзионного литья пластика. Лицевая сторона листа выполнена в виде параллельно расположенных ребер (1), толщина которых равна их высоте. Эта сторона листа используется в качестве лицевой стороны светодиодной панели и обеспечивает распространение света по длине ребер. Равномерность расположения ребер и их размер позволяет получить равномерное распределение светового потока от светодиодов (4). Задняя сторона светорассеивающего листа содержит множество равномерно распределенных по поверхности листа выемок (2) глубиной 0,1-0,15 мм, которые обеспечивают перераспределение светового потока для получения равномерной засветки по всей поверхности светодиодной панели. Указанные выемки могут иметь различную форму. Светорассеивающий лист выполнен толщиной (3) 2-6 мм и обеспечивает светопроницаемость до 92% при условии соответствующего выполнения его элементов.
Указанные показатели подтверждаются исследованиями, проведенными в ходе разработки данного конструкторского решения и опробованы в светодиодных панелях, используемых в частности в различных моделях светодиодных светильников, световых витринах и световых панелях интерьера, для освещения и художественного оформления.
Некоторые основные показатели физико-технических характеристик полученного листа приведены в таблице I:
Светодиодные линейки рекомендуется располагать вплотную к торцам заготовки, поскольку при относе линейки освещенность поверхности может быть снижена в пределах 1% на 1 мм площади.
Технические характеристики освещенности поверхности при использовании заявленного решения в светодиодной панели приведены в следующих диаграммах.
Таким образом, основной особенностью заявленного светорассеивающего листа является возможность его изготовления методом экструзивного литья с получением заданного светорассеивающего рисунка, что обеспечивает снижение затрат на изготовление ввиду отсутствия дополнительных операций по нанесению рисунка на поверхность пластикового листа.
Выполнение лицевой поверхности листа с ребрами, обеспечивающими равномерное рассеивание света по их длине в сочетании с равномерно расположенными углублениями на задней стороне листа, обеспечивающими перераспределение светового потока от светодиодных элементов, позволяет достичь такую высокую светопроницаемость листа по сравнению с известными аналогичными решениями.
Благодаря возможности выполнения заявленного светорассеивающего листа в диапазоне толщин 2-6 мм создана возможность производства современных светодиодных светильников, ультратонких светодиодных панелей, панелей декоративного освещения и панелей интерьерной и уличной навигации и обеспечить тем самым практически любые потребности отечественного рынка рекламного и художественного освещения, а также производства светодиодных светильников с минимальными затратами и минимальным количеством отходов, что является оптимальным решением по соотношению «цена-качество».