СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК G09F13/18 G09F13/42 

Изобретение относится к способам создания изображения в прозрачных материалах, в частности, может быть применено для получения световых эффектов визуально меняющихся изображений в светопрозрачных объектах из стекла, хрусталя, оргстекла и т.д.

Известен способ получения светового изображения (см. патент РФ 2063066, МПК G 09 F 13/18). Данное устройство представляет собой объем, ограниченный передней и задней панелями и рамкой, заполненный инертным газом. На панели нанесено проводящее покрытие заданной геометрической формы. При приложении напряжения в объеме возникает тлеющий разряд, повторяющий геометрическую форму проводящего покрытия. Однако полученное изображение не может быть объемным и многоцветным.

Известен также способ получения светового изображения (см. патент РФ 2121926, МПК В 44 С 5/08), взятый за прототип. Способ заключается в освещении внутриобъемного светорассеивающего рисунка световым пучком, испытывающим по крайней мере однократное полное внутреннее отражение в прозрачном объекте. Устройство состоит из прозрачного объекта с внутриобъемным светорассеивающим рисунком, источника света и оптической системы, формирующей световой пучок. При изменении положения или диаграммы направленности источника света возможно создание эффекта анимации, за счет последовательной подсветки отдельных частей рисунка. Однако возможности анимации этой последовательностью и ограничены.

Для реализации способа по этому патенту необходимо создание внутриобъемного светорассеивающего рисунка, что связано с использованием сложных технологических процессов и дорогостоящего оборудования (лазерное облучение или облучение пучками заряженных частиц). Данный способ не позволяет создавать многоцветные изображения. Для внесения изменений в рисунок необходимо создание нового прозрачного объекта с новым внутриобъемным светорассеивающим рисунком. Таким образом, данный способ не позволяет создавать светодинамические и многоцветные изображения.

Технической задачей данного изобретения является создание визуально меняющегося изображения, а именно: получение одноцветного или многоцветного динамического (визуальное изменение размеров, изменение объемности, изменение последовательности или периодичности во времени появления изображений), либо получение статического изображения, но фрагментарно меняющего цвет.

Техническая задача осуществляется путем реализации способа получения изображения, заключающегося в освещении источником света торца прозрачного объекта, содержащего светорассеивающий рисунок, при этом используют n прозрачных объектов, закрепленных параллельно друг другу, где n не менее двух, и соответствующее число источников света, подсвеченных каждый независимо своим источником света, причем на каждый из n прозрачных объектов предварительно наносят либо одинаковый, либо иной по отношению к остальным светорассеивающий рисунок, либо изменяют цвет источника света по отношению к остальным, либо первое и второе вместе, а управление источниками света осуществляют посредством контроллера, с заранее заданным алгоритмом, обеспечивающим различную последовательность и продолжительность включения источников света, при этом источники света соединяют в электрическую цепь вместе с контроллером параллельно.

Подсветку каждого прозрачного объекта можно осуществить покадрово. Подсветку всех прозрачных объектов можно осуществить одновременно.

Сущность изобретения подтверждается чертежами.

Фиг.1 - схема устройства, реализующего способ получения изображения.

Фиг.2 - принцип получения изображения в одном прозрачном объекте.

Фиг. 3 - пример получения изображения путем последовательной подсветки прозрачных объектов.

Фиг.4 - пример получения эффекта изменения объема.

Фиг.5 - пример получения многоцветного изображения.

Фиг.6 - пример создания трехцветного изображения.

Фиг. 7 - пример взаимного расположения источников света (светодиодов) и прозрачного объекта.

Фиг.8 - пример исполнения кожуха в сечении.

Фиг.9 - пример исполнения крышки кожуха.

Фиг.10 - пример фиксации прозрачных объектов в кожухе.

На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего заявляемый способ получения изображения на примере трех прозрачных объектов 1, расположенных параллельно друг другу, с нанесенными на них светорассеивающими рисунками 2. Устройство содержит источники света 3, освещающие прозрачный объект 1 в торец и управляемые контроллером 4, подключенным к источнику питания 5. Верхняя торцевая часть прозрачных объектов 1 и источников света 3 заключена в кожух 6. Нижняя торцевая часть прозрачных объектов 1 закрыта рамкой 7. Боковые торцы прозрачных объектов 1 закрыты светоотражающей пленкой (не показана).

В качестве прозрачного объекта 1 может быть использована пластина стекла, хрусталя, оргстекла и т. д. Прозрачные объекты 1 могут быть как плоскими, так и изогнутыми, но абсолютно одинаковыми для каждого устройства. Каждый прозрачный объект подсвечивается независимо своим источником света 3. Светорассеивающий рисунок 2, выполненный путем создания поверхностных дефектов, может быть нанесен с помощью механического воздействия (например, гравировка), лазером и т.д. Он может быть как плоским, так и объемным. В качестве источников света 3 могут быть использованы лампы накаливания, люминесцентные лампы, светодиоды и т.д. Кожух 6 должен быть выполнен таким образом, чтобы свет попадал только в торец прозрачного объекта 1. Для усиления свечения торцы прозрачных объектов 1 можно отполировать, а боковые и нижние торцы обклеить светоотражающей пленкой. Кожух 6 и рамка 7 выполняют также роль фиксации прозрачных объектов 1. Контроллер 4 выполняет функции управления источниками света 3, например, светодиодами с целью создания визуально изменяющегося в соответствии с заданной программой (алгоритмом) изображения: одноцветного или многоцветного динамического (визуальное изменение размеров, достижение объемности, изменение последовательности или периодичности во времени появления изображений), либо получение статического изображения, но фрагментарно меняющего цвет.

Количество "n" прозрачных объектов 1 зависит от необходимого количества цветов и/или кадров анимации.

Принцип получения изображения представлен на фиг.2. Изображение получается за счет рассеяния на светорассеивающем рисунке 2, нанесенном на прозрачный объект 1, излучения от источника света 3. Причем в отсутствие светорассеивающего рисунка 2 излучение испытывает полное внутреннее отражение и не выходит за пределы прозрачного объекта 1, что делает его невидимым для глаза наблюдателя. Для достижения эффекта полного внутреннего отражения, световое излучение от источника света 3 вводится через торец прозрачного объекта 1. Часть излучения, не претерпевшая полного внутреннего отражения, поглощается кожухом 4.

Светодинамическое изображение получается при использовании нескольких прозрачных объектов 1, закрепленных параллельно друг другу, способом покадровой подсветки (фиг. 3). На каждый из прозрачных объектов 1 нанесен один светорассеивающий рисунок 2 - "кадр" (например, на первую первый, на вторую второй и т.д.) Каждый из прозрачных объектов 1 имеет независимую подсветку. Управление алгоритмом включения источников света 3 осуществляется с помощью контроллера 4. Для получения светодинамического изображения контроллер 4 выдает сигнал на включение источника света 3 для подсветки первого прозрачного объекта 1, при этом все остальные источники света 3 выключены (фиг.3А). Затем контроллером 4 выключается подсветка первого прозрачного объекта 1 и включается источник света 3 для подсветки второго прозрачного объекта 1 (фиг. 3Б) и т. д. В результате такой последовательной покадровой подсветки возникает светодинамическое изображение (анимация).

На фиг.4 отражен другой пример получения светодинамического изображения в виде эффекта изменения объема. В этом случае используется также несколько прозрачных объектов 1, закрепленных параллельно друг другу. Контроллером 4 одновременно включаются источники света 3 для подсветки нескольких прозрачных объектов 1. На фиг.4 отражен данный способ на примере четырех прозрачных объектов 1. Первоначально включен источник света 3 для подсветки первого прозрачного объекта 1 (фиг.4А). Далее контроллер 4 включает источник света 3, подсвечивающий второй прозрачный объект 1, при этом источник света 3, подсвечивающий первый прозрачный объект 1, остается включенным (фиг.4Б). Таким образом достигается эффект светодинамический эффект увеличения объема. При последовательном выключении источников света 3, подсвечивающих прозрачные объекты 1, будет достигаться эффект уменьшения объема. Таким образом может быть получен анимационный эффект изменения объема.

Многоцветное изображение получается путем использования пакета из n-го количества прозрачных объектов 1, закрепленных параллельно друг другу, где n соответствует количеству цветов, используемых для построения изображения. На каждом из прозрачных объектов 1, посредством нанесения светорассеивающего рисунка 2, создается одноцветная часть изображения, которая подсвечивается источником света 3 определенной цветности. Для получения трехцветного изображения (фиг. 5) необходимо использование трех прозрачных объектов 1, на каждый из которых нанесен светорассеивающий рисунок 2, соответствующий части общего изображения и подсвеченный источником света 3 определенного цвета. При этом используются источники света 3 трех различных цветов, так что каждый из трех прозрачных объектов 1 подсвечивается источниками света 3 одной цветности.

Таким образом, получается эффект фрагментарного статического изменения цвета, т.е. многоцветное изображение. Многоцветное изображение можно сделать также светодинамическим, если ввести для каждого цвета покадровую подсветку, описанную выше. При этом для получения определенного цвета по контуру светорассеивающий рисунок должен быть плоским, для получения полной цветовой заливки изображения рисунок должен быть объемным.

При использовании нескольких прозрачных объектов 1, с нанесенным на них одинаковыми светорассеивающими рисунками 2, но подсвечиваемыми источниками света 3 различной цветности, можно получить изображение, меняющее цвет в соответствии с алгоритмом, заданным в контроллере 4 (другая разновидность светодинамического изображения).

Таким образом достигается поставленная техническая задача, а именно создание визуально меняющегося изображения, то есть получение одноцветного или многоцветного динамического (визуальное изменение размеров, изменение объемности, изменение последовательности или периодичности во времени появления изображений), либо получение статического изображения, но фрагментарно меняющего цвет.

Пример конкретного технического исполнения.

В качестве конкретного примера исполнения может быть рассмотрена трехслойная плоская вывеска.

На оргстекле шириной 5 мм (светопрозрачный объект 1) наносят изображение (светорассеивающий рисунок 2) гравировальной машиной (не показана). Глубина гравировки составляет 0,5 мм. Оргстекло в количестве "n" вырезают в соответствии с фиг.7. Оргстекло имеет размеры 400•300 мм плюс сверху имеются 3 выступа 8 (2 по краям и 1 посередине) высотой 6 мм (высота светодиода (источника света 3) плюс ширина скотча (не показан), с помощью которого крепится оргстекло) длиной 6 мм. Также согласно фиг.7 вырезают матовое стекло 9 шириной 0,5 мм (фиг.10), необходимое для того, чтобы светорассеивающий рисунок 2 был невидимым в режиме, когда источники света 3 выключены.

На электрической плате 10 размером 400•22 мм устанавливают светодиоды (источники света 3) в три ряда, как показано на фиг.6. В данной вывеске используют светодиоды (источники света 3) диаметром 5 мм. В данных светодиодах имеется шапка (основание) диаметром 6 мм, что и обуславливает их установку указанным на фиг. 6 и фиг.7 образом. По краям и середине платы 10 имеются свободные места 11 длиной 6 мм для крепления стекол к плате 10 с помощью двухстороннего скотча шириной 0,5 мм. Для предотвращения свечения светодиодов в соседние ряды, между рядами светодиодов прокладывается гибкая светоблокирующая пленка 11. Светодиоды каждого ряда соединены параллельно в электрическую цепь.

Далее, с помощью двухстороннего прозрачного скотча толщиной 0,5 мм, оргстекла соединяют между собой. Полосы скотча наклеивают в нижней и верхней части оргстекол, а также на торцы выступов 8 для крепления оргстекол к плате 10, затем оргстекла прижимают друг к другу. Сверху прикрепляют плату 10 со светодиодами так, чтобы выступы 8 оргстекол зашли в соответствующие свободные места 11 на плате 10. Двухсторонний скотч надежно закрепляет оргстекла и плату 10.

Для предотвращения свечения торцов вывески их обклеивают полосой светоотражающей пленки шириной 16,5 мм.

Далее, получившуюся конструкцию вставляют в специальный алюминиевый профиль (кожух 6) так, чтобы плата 10 вошла в пазы кожуха 6. Профиль имеет длину 400 мм, ширину стенок 1 мм. Затем по бокам закрепляют плоские пластмассовые крышки 13, которые приклеивают к оргстеклам. В верхней части профиля предусматривают отверстие для вывода проводов питания каждого ряда светодиодов, которые присоединяют непосредственно к контроллеру 4. В качестве контроллера 4 может быть использован, например, контроллер "мигалка" (см. Р. Трейстер. Радиолюбительские схемы на ИС типа 555. - М.: Мир, 1988, с.211-214)
Таким образом, собрана вывеска, которую можно подключать непосредственно к контроллеру 4, задающему программы (алгоритмы) включения/выключения источников света 3, рассмотренные выше, что подтверждает реализацию описанного способа.

Изобретение относится к способам создания изображений в прозрачных подсвечиваемых материалах. Его применение позволяет получить технический результат в виде создания изображения, являющегося многоцветным и динамически меняющимся. Этот результат достигается благодаря тому, что при осуществлении способа используют n прозрачных объектов, закрепленных параллельно друг другу, и соответствующее число источников света одной или различной цветности, каждый из которых независимо подсвечивает соответствующий ему прозрачный объект, причем светорассеивающий рисунок, нанесенный на каждый из n прозрачных объектов, либо одинаков, либо иной по отношению к остальным, а управление источниками света осуществляют посредством контроллера, обеспечивающего различную последовательность и продолжительность включения источников света, при этом источники света соединяют параллельно контроллеру. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ получения изображения, заключающийся в освещении источником света торца прозрачного объекта, содержащего светорассеивающий рисунок, отличающийся тем, что используют n прозрачных объектов, закрепленных параллельно друг другу, где n не менее двух, и соответствующее число источников света, каждый из которых независимо подсвечивает соответствующий ему прозрачный объект, при этом используются источники света одной цветности или различной цветности, причем светорассеивающий рисунок, нанесенный на каждый из n прозрачных объектов, либо одинаков, либо иной по отношению к остальным, а управление источниками света осуществляют посредством контроллера, обеспечивающего различную последовательность и продолжительность включения источников света, при этом источники света соединяют параллельно контроллеру. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подсветку каждого прозрачного объекта осуществляют покадрово. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подсветку всех прозрачных объектов осуществляют одновременно.