способ декоративной подсветки

Формула изобретения

1. Способ декоративной подсветки, заключающийся в формировании света от трех разноцветных источников, расположенных внутри светящего объекта и питаемых от разных генераторов с изменяющимися во времени по треугольному закону и сдвинутыми по фазе напряжениями, отличающийся тем, что объект подсвечивается светильниками, встроенными в элементы светящего объекта, преломляющие свет, каждый светильник состоит из трех различающихся по цвету источников света и каждый источник света получает питание от своего генератора с изменяющимся во времени напряжением, причем светящий объект дополнительно подсвечивается внешними фонарями из трех различающихся по цвету источников света, выполненных на основе светодиодов, и каждый источник света также получает питание от генератора с изменяющимся во времени напряжением.

2. Способ декоративной подсветки по п.1, отличающийся тем, что к каждому генератору подключены источники света с различным спектром излучения.

Описание изобретения к патенту

Заявленное изобретение относится к осветительному оборудованию, предназначенному для создания декоративных световых эффектов на объектах различного назначения, например при оформлении интерьеров служебных помещений, вокзалов, фонтанов, бассейнов и театрализованных представлений, кафе, ресторанов и т.д.

Известен способ декоративной подсветки, заключающийся в том, что цвет светового потока, излучаемый источником света изменяется при прохождении через вращающиеся диффракционные решетки (см., например, патент РФ № 2029908, МКИ F 21 P 3/00 "Лазерное светоэффективное устройство", опубл. 27.02.1996 г. в БИ №6).

Известный способ позволяет создавать на экране динамический рисунок из светящихся точек.

Его недостатком является наличие вращающихся элементов, что снижает его надежность. Кроме того, возможное сочетание цветов ограничено.

Более близким по технической сущности и принятым за прототип, является способ декоративной подсветки, описанный в патенте Российской федерации № 2020376, МКИ F 21 P 3/00 "Декоративный светильник", опубл. 30.09.1994 г. в БИ №16. Суть известного технического решения заключается в том, что подсветка светящего объекта формируется как результат сложения световых потоков трехцветных источников света, получающих питание от разных генераторов с изменяющимися по симметричной треугольной форме напряжениями, сдвинутыми по фазе.

Известный способ позволяет плавно изменять цвет излучения. Его недостатком является относительная ограниченная цветовая гамма излучения и, как следствие, ограниченный диапазон применения.

Целью данного изобретения является повышение декоративного эффекта и универсальности светящего объекта.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе декоративной подсветки, заключающемся в формировании подсветки от трех источников света, располагаемых внутри светящего объекта и питаемых от разных генераторов с изменяющимися по симметричной треугольной форме напряжениями, сдвинутыми по фазе, согласно изобретению объект подсвечивается светильниками, встроенными в элементы светящего объекта, преломляющие свет.

В варианте технического решения светящий объект дополнительно подсвечивается внешними фонарями.

В варианте технического решения встроенные в преломляющие элементы светильники состоят из трех разноцветных источников света и, каждый источник света получает питание от своего генератора с изменяющимся во времени напряжением.

В варианте технического решения внешние фонари состоят из трех различающихся по цвету источников света, и каждый источник света получает питание от генератора с изменяющимся во времени напряжением.

В варианте технического решения законы изменения напряжения генераторов различны.

В варианте технического решения декоративные источники света подключаются к генераторам напряжения по схеме, основанной на математическом методе перестановок так, чтобы суммарные световые потоки декоративных светильников отличались друг от друга.

В известном устройстве для декоративной подсветки, содержащем корпус с трехцветными источниками света, включенными на изменяющемся по фазе и напряжению генераторы, согласно изобретению трехцветные источники света встроены в прозрачные элементы конструкции, выполненные из преломляющих свет материалов, вне корпуса установлены внешние фонари с тремя разноцветными источниками света и каждый источник получает питание от генератора с изменяющимся во времени напряжением.

Подсветка светящего объекта светильниками, встроенными в элементы, преломляющие свет, повышает декоративные свойства светящего объекта.

Подсветка светящего объекта от внешних фонарей обеспечивает большую красочность и игру света на преломляющих свет элементах даже при выключенном на объекте источнике света.

Подсветка объекта от встроенных в преломляющие свет элементы светодиодов и внешних фонарей с трехцветными источниками света, устанавливаемыми с разных сторон от объекта, изменение их цвета и яркости позволяет получать результирующий световой поток с калейдоскопической гаммой красок, что существенно повышает декоративный эффект.

Еще больший декоративный эффект создается в случае, когда законы изменения напряжений генераторов различны.

Подключение источников света декоративных светильников к генераторам напряжения по схеме, основанной на математическом методе перестановок так, чтобы суммарные световые потоки декоративных светильников отличались друг от друга, позволяют сократить количество генераторов при сохранении динамической гаммы изменения цвета и яркости световых потоков, идущих от различных светильников.

Предлагаемое техническое решение благодаря многообразию световых декоративных эффектов может найти широкое применение для декоративной подсветки самых разных объектов, что расширяет область применения данного решения.

Описание иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 дан вид декоративной подвески со встроенным светильником - светодиодом.

На фиг.2 представлен вариант светящего объекта с конструктивными элементами и элементами подвески, преломляющими свет.

На фиг.3 изображен светящий объект с подсвечиванием от внешних фонарей.

На фиг.4 нарисована принципиальная схема включения светодиодов с различным спектром излучения.

На фиг.5 показан характер зависимости напряжения от времени для генераторов, питающих светодиоды с различным спектром излучения.

На фиг.6 имеется график изменения светового потока светодиодов в зависимости от тока.

На фиг.7 представлена принципиальная электрическая схема варианта включения источников света от генераторов.

Общие для всех фигур элементы обозначены одинаково.

Светящий объект согласно способу декоративной подсветки выполнен следующим образом. В качестве образца для описания использована люстра с декоративными преломляющими свет элементами в виде гирлянд. Верхние элементы 1 (фиг.1) гирлянд, выполненных, например, из пластмассы с высоким коэффициентом преломления, имеют в своей верхней части встроенные светильники в виде светодиодов 2. Ниже подвешивается вся гирлянда из преломляющих элементов. Общее количество n светодиодов серии 2; 2₁-2_n зависит от устройства люстры, числа гирлянд и способа их подвески. Нижний индекс в обозначении встраиваемых светодиодов соответствует номеру подсвечиваемой гирлянды.

В варианте технического решения каждый светильник 2 выполняется на основе трехцветных светодиодов, например с красным (2_n’), зеленым (2_n’’) и синим (2_n’’’) спектрами излучения, скомпанованных в одном корпусе.

Люстра содержит плафон 3 (фиг.2), основные источники света 4, элементы конструкции 5 и декоративные гирлянды 6. Элементы 5 и 6 выполняются из преломляющего свет материала. В чаше 7 расположен декоративный светильник, состоящий из трехцветных источников света 8, выполняющий функции подсветки декоративных элементов люстры.

В качестве декоративного светильника 8 может быть применен однокорпусный трехцветный светодиод с красным (8’), зеленым (8’’) и синим (8’’’) спектрами излучения.

Люстра в сборе 9 (фиг.3) подсвечивается внешними разноцветными фонарями 10, 11, 12 и 13, подвешиваемыми на стенах или к потолку помещения.

В варианте технического решения, фонари 10, 11, 12 и 13 выполняются на основе трехцветных светодиодов с красным 10’, 11’, 12’, 13’; зеленым 10’’, 11’’, 12’’, 13’’ и синим 10’’’, 11’’’, 12’’’, 13’’’ спектрами излучения, встроенными в общие корпуса фонарей.

Все источники света подключаются к своему генератору, например, 2₁’, 2₁’’, 2 ₁’’, 2_n’, 2_n’’, 2_n’’’, 8’, 8’’, 8’’’ подключаются соответственно к генераторам 16, 15, 14, 19, 18, 17, 22, 21, 20 (фиг.4), которые, в свою очередь, соединены с общим преобразователем 23 и имеют выключатель 24. Общее количество генераторов равно количеству источников света. Так, если в данном примере общее количество декоративных подсвечивающих источников света равно 6, то таково же должно быть и число генераторов, а с учетом источников света внешних фонарей общее число генераторов равно 15.+3n, где n - число подсвечиваемых гирлянд.

Генераторы 14-22, так же как и другие, обеспечивают различные графики изменения напряжения для источников света с различным спектром излучения, например для генератора 14 этот график обозначен цифрой 25 (фиг.5), для генератора 15 цифрой 26 и для генератора 16 цифрой 27. Графики изменения напряжения остальных генераторов аналогичны, но отличаются по продолжительности восходящих и нисходящих линий.

Зависимость между величиной тока Iф, протекающего через светодиод, и излучаемым им световым потоком Ф практически линейна и обозначена на фиг.6 цифрой 28.

Для уменьшения количества генераторов на фиг.7 представлена схема включения 18 источников света - светодиодов с различными спектрами излучения от трех генераторов. Для того чтобы все декоративные светильники и фонари отличались друг от друга цветом излучения схема на фиг.7 составлена на основе математического метода перестановки, согласно которому число перестановок Рm равно m!, где m - общее число источников света отдельного декоративного светильника. Для шести светильников с 18 светодиодами количество генераторов равно трем. Для большего количества светильников, для обеспечения различия в цвете необходимо увеличивать и количество генераторов. Так на схеме фиг.7 к генератору 14 подключены светодиоды 2’, 8’, 10’’’, 11’’, 12’’, 13’’’. К генератору 15 подключены светодиоды 2’’’, 8’’, 10’, 11’, 12’’’, 13’’. К генератору 16 подключены светодиоды 2’’, 8’’’, 10’’, 11’’’, 12’, 13’. Для сокращения количества генераторов в данной схеме светодиоды серии 2 с одинаковым цветом излучения соединяются последовательно. Порядок включения светодиодов таков, что любой тип декоративного светильника имеет результирующий световой поток, отличающийся от других по цвету и яркости.

Люстра согласно способу декоративной подсветки действует следующим образом. Светодиоды 2 (фиг.1), встроенные в верхние элементы подвески 1 гирлянды имеют световой поток, направленный вниз. При этом они обеспечивают подсветку всей гирлянды, создавая, таким образом, в сочетании с декоративными светильниками 8 красочный эффект игры света на гранях преломляющих элементов 5 и 6 (фиг.2). Конструкция светящего объекта не имеет особого значения.

В варианте технического решения внешние фонари 10, 11, 12 и 13, имеющие разноокрашенные световые потоки, направленные на преломляющие свет элементы 5 и 6, создают эффект игры света на гранях элементов подвески вне зависимости от того, горят ли основные источники света 4 или нет. Сочетание световых потоков от светодиодов 2 и 8, а также фонарей 10, 11, 12 и 13 заставляет преломляющие элементы люстры светиться всеми цветами радуги.

Светодиоды в декоративном светильнике 8, встроенные в светильники 2, а также во внешних фонарях 10, 11, 12, 13 получают питание от отдельных генераторов, как в схеме на фиг.5. Генераторы изменяют свое напряжение по различным законам, изменяя и ток соответствующего светодиода. При этом изменяется его световой поток (фиг.6) и яркость. В каждом трехцветном декоративном светильнике создается результирующий световой поток, определяемый суммированием трех компонент, красного (светодиоды 2’, 8’, 10’, 11’, 12’, 13’) зеленого (светодиоды 2’’, 8’’, 10’’, 11’’, 12’’, 13’’), и синего (светодиоды 2’’’, 8’’’, 10’’’, 11’’’, 12’’’, 13’’’). Как известно, любой цвет получается как результат смешения трех цветов - красного, зеленого и синего. Изменяя световые потоки компонентов, можно плавно переходить от одного цвета к другому. Таким образом, в сочетании разноцветных и постоянно меняющихся по цвету и яркости световых потоков от находящихся на светящемся объекте светильников и внешних фонарей создается калейдоскопическая, неповторимая гамма красок, обеспечивающая великолепную игру света на элементах подвески люстры или любого другого объекта.

В варианте технического решения, представленном на фиг.7, при практически аналогичном эффекте, экономится количество генераторов. В данном случае их количество сокращается с 18 до 3.

Технико-экономические преимущества предлагаемого светильника со светодиодной подсветкой заключаются в следующем.

1. Повышается универсальность светящего объекта благодаря возможности большого выбора вариантов декоративной подсветки.

2. Повышаются декоративные свойства изделия за счет игры света от большого числа светильников с изменяющимися по яркости и цвету световыми потоками.