Патент на изобретение №2172983

(54) ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКОЕ ТАБЛО

(57) Реферат:

Изобретение относится к средствам отображения информации и предназначено для использования в сфере рекламы. Технический результат – обеспечение большой площади изображений с помощью ограниченного числа активных элементов, позволяющих создавать многослойное полноцветное изображение. Достигается это размещением на лепестках вращающегося с достаточной угловой скоростью ротора сгруппированных в триады светодиодов, расположенных определенным образом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам отображения информации и предназначено, помимо всего прочего, для использования в сфере рекламы.

В настоящее время электронно-механические табло применяются в самых различных сферах и целях, и повсеместно имеет место тенденция постоянного увеличения размеров демонстрационных экранов. В исключительных случаях площадь отдельных экранов – например на стадионах – превышает сотни квадратных метров и на них выводятся полноцветные изображения.

Эта тенденция абсолютно закономерна, так как “один взгляд стоит тысячи слов”. Но достигается этот рекламный эффект дорогой ценой: количество отдельных элементов демонстрационных экранов должно быть больше числа элементов демонстрируемого изображения. Особенно это относится к передаче текстовой информации, когда избыточность элементов экрана по отношению к числу элементов текста может достигать ста и даже тысячи крат!
Задачей данного изобретения является создание устройства для демонстрации изображений большой площади с помощью ограниченного числа активных элементов, количество которых должно быть на несколько порядков величины меньше количества элементов демонстрируемого изображения.

Прототипом предлагаемого устройства является промышленное изделие, продемонстрированное на Ганноверской ярмарке 1999 года. Это устройство (см. Фиг. 1) состоит из неподвижного корпуса 1, в котором помещен электродвигатель 2 с вертикально расположенным валом 3. На валу закреплен плоский ротор 4, на периферии которого установлен блок (матрица) одноцветных светодиодов 5. При подаче на светодиоды напряжения они мгновенно засвечиваются; при снятии напряжения – гаснут. При “поджигании” светодиодов во время вращения ротора 4 с достаточной угловой скоростью светящиеся светодиоды “рисуют” кольцевую полосу, число строк которой равно числу светодиодов в матрице 5. При подаче на любой светодиод последовательности двоичных сигналов включения-выключения в одинаковой фазе по отношению к некому реперному мгновенному положению ротора на сетчатке глаза наблюдателя возникает “стоячее” изображение нарисованной этим светодиодом строки, состоящее из засвеченных и затемненных участков, соответствующих заданной двоичной последовательности сигналов включения-выключения. Минимальный размер светящихся участков можно уменьшить до размера светодиодов. При достаточно большом количестве строк и синхронизированной с угловым положением ротора 4 подаче единой параллельной двоичной последовательности сигналов на все светодиоды матрицы на кольцевой полосе будет нарисовано стоячее изображение с максимальным числом пикселей, равным произведению числа строк на длину окружности кольцевой полосы, деленному на диаметр светодиодов. Угловое положение ротора 4 определяется по отношению к реперу, роль которого может выполнять светодиод 7, установленный на корпусе устройства, свет которого в свою очередь улавливается светоприемником 8, установленным на роторе 4. Очевидно, что в устройство также входят формирователь синхросигнала 6, опорный генератор 9, процессор 10, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 11 и буферная матрица 12. В зависимости от фазового сдвига подаваемой последовательности воспроизводимое изображение можно заставить “плыть” по воображаемой строке в любую сторону.

Недостатками данного устройства-прототипа являются его малая информативность и низкие демонстрационные возможности, поскольку вся информация представляется только на одной единственной полосе, “рисуемой” единственной светодиодной матрицей, а также недостаточная цветовая вариативность демонстрируемого изображения, определяемая характером свечения установленных в матрице светодиодов. Эти минусы резко снижают эффективность использования известного устройства.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание устройства, позволяющего создавать многослойное, полноцветное изображение.

Список фигур чертежей:
Фиг. 1. Блок-схема известного устройства
Фиг. 2. Блок-схема предлагаемого устройства
Фиг. 3. Формирование изобразительного пространства
Фиг. 4. Остановка ротора с помощью стробоскопической подсветки
На фиг. 1 – 4 использованы следующие условные обозначения составных элементов:
1 – корпус устройства
2 – двигатель
3 – вал двигателя
4 – ротор
5 – светодиодная матрица
6 – формирователь синхросигнала
7 – светодиодный датчик
8 – фотоприемник
9 – опорный генератор
10 – процессор
11 – ПЗУ
12 – буферная матрица
13 – блок питания
14 – стробоскопический блок
Для обеспечения указанного технического результата предложено устройство, блок-схема которого представлена на фиг. 2, содержащее формирователь синхросигнала, опорный генератор, процессор, ПЗУ и буферную матрицу, а также вращающийся плоский ротор с установленными на его внешнем периметре матрицами светодиодов, засвечиваемых в соответствии с заданной параллельной двоичной последовательностью сигналов включения-выключения, что совпадает с существенными признаками известного устройства. Причем ротор устройства выполнен из множества лепестков, на внешнем периметре которых, а также внутри вырезов в них установлены сгруппированные в триады светодиодные матрицы, расположенные таким образом, что кольцевые поверхности вращения матриц одной триады совпадают построчно, при этом светодиоды отдельных строк триады матриц светятся соответственно комплементарными красным, зеленым или синим цветом, а периодичность и характер свечения светодиодов, рисующих общие строки триад, заданы с учетом мгновенных угловых координат данного элемента таким образом, что на сетчатке глаз смотрящего на вращающийся ротор возникает полноцветное изображение.

Кроме того, в зависимости от фазового сдвига подаваемой последовательности сигналов включения-выключения светодиодов воспроизводимое отдельными триадами изображение “плывет” по воображаемой строке в любую сторону.

Кроме того, на корпусе установлен блок стробоскопической подсветки, фазово-синхронизированные вспышки которого “останавливают” ротор в глазах наблюдателя в любом положении ротора.

Работа предлагаемого устройства аналогично прототипу основана на инерции зрительного восприятия при вращении многолепесткового ротора 4 с размещенными на нем светодиодами матрицы 5, закрепленного на оси 3 двигателя 2, установленного в корпусе 1. Свечением светодиодов матрицы 5 управляет процессор 10, организующий передачу потенциала зажигания от ПЗУ 11 на светодиоды матрицы 5 через буферную матрицу 12. Тактовые импульсы, управляющие работой процессора 10, поступают на вход последнего с выхода опорного генератора 9, который синхронизируется формирователем синхросигнала 6, выполненного в виде разомкнутой оптронной пары, состоящей из светодиода 7 и фотоприемника 8. Блок питания 13 обеспечивает работу электродвигателя 2 и стробоскопического блока 14. Фиг. 3 поясняет принцип формирования объемного цветного изображения в предлагаемом устройстве, а фиг.4 – эффект визуально наблюдаемой остановки ротора 4 при его стробоскопической подсветке блоком 14.

Из приведенного рассмотрения работы предлагаемого устройства следует, что технический результат предлагаемого изобретения обеспечен именно существенными отличиями последнего, состоящими в том что:
– ротор выполнен многолепестковым, “объемным”;
– установка множества матриц светодиодов на внешней периферии лепестков ротора, а также в вырезах этих лепестков позволяет “рисовать” разнообразные тела вращения;
– матрицы светодиодов сгруппированы в триады и установлены – на одном или на разных лепестках таким образом, что образуемые матрицами одной триады кольцевые поверхности вращения совпадают построчно;
– светодиоды, рисующие общие строки триад, светятся разными комплементарными цветами, а именно красным, зеленым и синим цветом;
– фазовые по отношению к реперному мгновенному положению ротора периоды включения-выключения светодиодов, рисующих общие строки, определяется с учетом мгновенных координат каждого светодиода таким образом, чтобы на сетчатке глаза наблюдателя сформировался “стоячий” полноцветный элемент изображения.

Техническая задача изобретения достигается тем, что размещение на лепестках вращающегося с достаточной угловой скоростью ротора потриадно сгруппированных матриц светодиодов позволяет создать квазиобъемное, полноцветное и многослойное изображение, что усиливает выразительность информационного 20 пространства и позволяет реализовать разнообразные зрительные эффекты.

С помощью стробоскопической подсветки с фазовой регулировкой по отношению к реперному мгновенному положению ротора вращающийся ротор можно “остановить” в глазах наблюдателя в любом положении.

Формула изобретения

1. Электронно-механическое табло, содержащее синхронизируемый посредством формирователя синхросигнала опорный генератор для управления работой процессора, предназначенного для передачи потенциала зажигания от постоянного запоминающего устройства через буферную матрицу на светодиоды, установленные на внешней периферии лепестка вращающегося с достаточной для обеспечения инерции зрительного восприятия угловой скоростью ротора и засвечиваемые в соответствии с заданной параллельной двоичной последовательностью сигналов включения-выключения, отличающееся тем, что ротор выполнен состоящим из множества лепестков с вырезами в них, при этом светодиоды сгруппированы в триады и установлены на внешней периферии указанных лепестков и внутри вырезов в них и расположены таким образом, что кольцевые поверхности вращения светодиодов одной триады совпадают, при этом светодиоды отдельных триад светятся комплементарными красным, зеленым, синим цветами, периодичность и характер засвечивания светодиодов в триадах заданы с учетом мгновенных угловых координат данных светодиодов таким образом, что в глазах наблюдателя возникает полноцветное изображение, а параллельная двоичная последовательность сигналов включения – выключения задана с фазовым сдвигом таким образом, что изображение, формируемое соответствующими светодиодами, “плывет” в любую сторону.

2. Электронно-механическое табло по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено блоком стробоскопической подсветки, фазово-синхронизированные вспышки которого “останавливают” упомянутый ротор в глазах наблюдателя в любом положении.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.06.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2003

Извещение опубликовано: 20.11.2003