Термокапиллярный способ создания световых спецэффектов и устройство для его осуществления

Термокапиллярный способ создания световых спецэффектов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для создания световых спецэффектов на концертных площадках, в танцевальных залах и в домашних условиях. При создании таких спецэффектов важно обеспечить многообразие светового рисунка и его динамическую трансформацию в ритме музыки.

Наиболее распространенным способом создания световых спецэффектов является способ, при котором динамическую картину светового поля получают, проецируя свет через кассеты движущихся светофильтров [1-3], но даже сложные механические приводы кассет [2-3] дают ограниченный набор световых картин; а сами светофильтры определяют высокий уровень потерь излучения.

Известен [4] декоративный светильник, в котором для изменения направления света от лампы накаливания используется непрерывный процесс испарения, конденсирования и отекания воды по поверхностям, предназначенным для пропускания света к декоративным стеклам.

Недостатками известного способа и устройства является их инерционность, низкий КПД и отсутствие механизма управления рисунком светового поля.

Предлагаемый способ состоит в том, что динамично изменяющееся световое поле сложной структуры создается в результате отражения света от свободной поверхности жидкого слоя, управляемо деформируемой термоиндуцированными капиллярными течениями [5, 6].

Наибольший декоративный эффект достигается при использовании лазерных источников, так как в этом случае картина световых каустик дополняется интерференционными структурами. На фиг.1, в качестве примера, приведены наблюдаемые на белом экране последовательные трансформаций светового поля пучка (от лазерного диода), отраженного жидкой поверхностью, деформируемой тепловыми импульсами от точечного нагревателя.

Для реализации способа предлагается устройство, изображенное на фиг.2. Здесь 1 основание; 2 прозрачная сферическая камера, на которой закреплены лазерные диоды 3, чьи пучки 4 направлены на полый шар 5 с точечными нагревателями 6; 7 рабочая жидкость (нелетучая жидкость с добавлением мелкодисперсных, хорошо отражающих свет частиц); 8 насос; 9 электронный блок управления диодами 3, нагревателями 6 и насосом 8; 10 емкость для сбора рабочей жидкости (эта емкость герметично соединена с камерой 2); 11 микрофон; 12 сетевой провод.

Работает устройство следующим образом. Насосом 8 жидкость 7 подается по трубке 13 на вершину шара, откуда она тонким слоем стекает в емкость 10. Блок 9, на основании сигнала микрофона 11, управляет работой насоса, нагревателей и диодов. При включении отдельного нагревателя индуцируются деформация свободной поверхности жидкого слоя в виде локального углубления 14, которое быстро релаксирует по окончанию нагрева. Световые пучки, отражаясь от искривленной поверхности слоя, создают вокруг устройства световое поле 15, с одной стороны, бесконечно разнообразное по структуре, с другой стороны, динамика изменения этого поля определяется музыкальным ритмом.

Таким образом, заявляемые способ и устройство позволяют создавать световые поля сложной структуры (с ярко выраженным декоративным эффектом), обеспечивают простой механизм управления динамикой светового рисунка и высокоэффективное использование световой энергии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ №2005953, F 21 Р 3/00, 1994, Бюл. №1.

2. А.с. СССР №1488663, F 21 Р 3/00, 1989, Бюл. №23.

3. Патент РФ №2056582, F 21 Р 5/02, 1996, Бюл. №8.

4. А.с. СССР №1760236, F 21 Р 3/00, 1992, Бюл. №33.

5. Пшеничников А.Ф., Токменина Г.А. Деформация свободной поверхности жидкости термокапиллярным движением // МЖГ, №3, 1983, с.150-153.

6. Безуглый Б.А., Федорец А.А. Лазерный метод измерения толщины тонкого слоя жидкости на твердой поверхности с помощью термокапиллярного отклика // Письма в ЖТФ. - 2001. - №9. - С.20-25.

1. Способ создания световых спецэффектов, основанный на взаимодействии света с жидкими объектами, отличающийся тем, что свет направляют на слой жидкости, свободную поверхность которого деформируют, индуцируя термокапиллярные течения.

2. Устройство для осуществления способа, содержащее источники света и герметичную прозрачную камеру с жидкостью, отличающееся тем, что камера имеет форму сферы, на внутренней поверхности которой фиксируются источники световых пучков, направленных на расположенный в центре камеры шар, на вершину которого насосом подается жидкость, которая стекает по поверхности шара, а термокалиллярные течения индуцируются вмонтированными в шар в местах падения световых пучков точечными нагревателями, управляемыми электронным блоком.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в его корпус встроен микрофон, который сопряжен с электронным блоком управления точечными нагревателями.