Устройство для отображения информации в виде чередующихся символов дорожных или навигационных знаков Советский патент 1987 года по МПК G09F9/00 

13

Изобретение относится к линзообразным параллактически панорамограм- мам и предназначено для получения важной визуальной информации, изменяющейся в соответствии с метоположе нием наблюдателя

Цель изобретения - повышение качества изображения за счет устранения параллакса.

На фиг. 1 представлено устройство ДД1Я отображения информации при использовании в качестве дорожного знака; на фиг. 2 то же, поперечное с ечение.

Устройство t для отображения инфомации в виде чередующ: -5хся символов дорожных или навигационных знаков содержит опорную панель 2, лицевукэ поверхность 3 опорной панели, ларс Ш лельные перегородки 4, по/цюжкн ;; предметного поля, растровый элемент 6 символа, -цилиндрическую линзу 7, угол 8 наблюдения, рассеиватели 9,;

При использовании в качестве; дорожного знака устройство 1 для отображения информации в виде чередующихся -символов, дорожных или навря а ционных знаков (фиг. 1) устанавливают, например, у шоссе на подходе к изогнутому участку. Устройство предназначено для отображения двух видов символов дорожных указателей.

Когда автомобиль пpибл и;иaeтcя к устройству 1 и его водитель находитс в положении А, на устройстве 1 для водителя отображается сш-шол Вид в точке А. Когда автомобиль перенес- в точку БЭ то на устройстве 1 будет отображен символ Bi-щ в точке в. Соответственно, когда автомобх-шь переместит водителя в положение С, то на устройстве 1 будет отображен символ Вид в точке С.

Согласно варианту конструкции, изобр 1женному на фиг. 2, устройство содержит множество цил5-шдрических линз 7, однако могут применяться сферические линзы, а также лтгзовые элементы иных форм. При использовани линз с кpyглы :l поперечным сечением возможно появление нежелательной аберации, если ширина линз слишком велика в сравнении с фокусным растоя нием. В ряде случаев, когда необходима большая ширина или меньшее фокусное расстояние, наример для увеличения рабочей угловой ширины системы, можно использоваФь сферические линзы

32

л обы сделать линзу устойчивой к ме- ханическим повреждениям, в ее конструкцию может быть введено армирование.

За цилиндр1-гческ1 Ши линзами 7 в их фокусах находятся подложки 5 предметного поля, разделенные параллельными перегородками 4, закрепленными на лидевой поверхности 3 опорной панели 2. Каждая подложка 5 предметного поля соответствует конкретной цил1-шд- рической линзе 7 и располагается так, что луч света,, падалощжг на цилиндрическую линзу 7, направлен на соответствующую подложку 5 предметного поля, Каждая подложка 5 предметного поля простирается иа величину, соответствующую предельному углу 8 наблюдения. На кггждой подложке 5 предметного поля нанесены растровые элементы 6 СгШБола, сопряженные с разл1-г-1ньгми положениями обзора и распределенные на подложке 5 предметного поля так,

чтобы каждый такой элемент был избирательно виден наблюдателю через эк- составленный из и;ил1-шдр ячеек их л1-ш:з 7„ Поэтому, когда наблюдатель меняет угловое положение, происходит

смена видимого ему изобра;кения. Соответствующим размещением элементов 6 па подложках 5 предмет1-п х полей достигается э хЬект смены изображения или указания в некоторой части поверхности : крана, составленного из линз 7.

Следует згьметить, что все элементы 6 символа, видимые через одну из цилиндри-ческих линз 7, заключены в

пределах соответствующей конкретной подложки 5 предметного поля.

Согласно фиг. 2 предусматриваются пеплоские подложки 5 пред -1етного , кривизна которьгх такова, что нанесенные на них растровые элементы

6сго вола расположены в пределах фокуса соответствующей цилиндрической линзы вне зависимости от угла 8 набл одения. В случае цилиндрических линз

7форма ПОДЛО7ККИ 5 также цилиндрическая. При использовании линзовых элементов иной формы линзовым полям придается соответствующая конфигурация. Представленные на фиг, 2 искривленные поверхности подложек 5 могут быть выполнены из литой пластмассы или листового металла. Невозможно также использование линзовых

конструкций, обеспечивающих коррекцию кривизны поля.

Вместо плавно изогнутых поверхностей цодложки 5 для коррекции предметного поля с целью соответствия фокусам линзовых элементов также можно предусмотреть ступенчату-го форму подложки 5, составленную из плоских опорных поверхностей. Такая струкция обес:печивает точную коррек- ц 1ю лишь в ограниченном количестве углов 8 наблюденияJоднако в пределах каждой обзорной фазы отклонения можно сделать пренебрежимо малыми, Б ряде случаев такая конструкция может облегчить выполнение подложки 5 предметного поля,

Коррекцшо параллакса, вызванную изменением угла 8 наблюдения, выполняют путем постепенного изменения интервала или ширины различных растровых элементов 6 символа от одной подложки 5 предд--)етного поля к последующей по всей ширине устройства 1,

Описание относительной ширинь элементов 6 символа для компенсации параллакса дано на случай получения одновременного изменения изображения по всему устройству 1, однако следуе учитывать, что иногда желательно неодновременное изменение изображения на знаке . В качестве примера приведе направленную стрелу, поочередно удлиняющуюся и сокращающуюся. В этом случае также используют описаннь е принципы регулирования ширины различных элементов изображения с тем, чтобы преднамеренно получить параллакс и противопараллакс. За счет этого достигается желаемая скорость и степень перемещения видимого изображения.

Таким образом, ширина растровых элементов 6 символа изменяется как в пределах каждой подложки 5 предметного поля, так и при переходе от одн подложки 5 к другой.

При работе в ночйое время освещение устройства 1 практически полностью осуществляется за счет автомобильных фар, грубо аппроксимирук - щих точечные источники. Оптические конструкции цилиндрических линз 7 фокусируют свет фар в относительно прерьшистые участки. т,еГ фокусируют свет от компактного источника типа фар в узкую полоску на подложке 5. Поэтому свет от левой фары фокуснру5

0

5

0

0

5

0

5

ется на подложке 5 в одном месте, а сват от правой фары - в другом месте. подложки 5.

В результате соответствующие элементы изображения кажутся ярче, если водитель автомоби ля находится на том же направлениНу что м олнл из фар, и кяжутся совсем темникт, если линия водителя нахс ДК гся между линиям:., Проведело ьии от фар до знака. Так как последняя; ситуация является наиболее частым случаем, то нехватку яркости можно компенсировать, рассеивая освещение знака так, чтобы на элеиенты 6 всегда падало достаточно света для восприятия изображения наблюдателем.

Для повытеиия общей яркости установленную позади линз 7 подложку 5 пред1метного поля выполняют из оптически прозрачного материала, причем более темные участки - элементы 6 помещены на подложке 5 предметного поля и выполнены из непрозрачного материала, напри 1ер краски. На некотором расстоянии позади подложки 5 за фокусами линз 7 установлены рассеи- ватели 9. При прохождении света через прозрачные участки подложек 5 и за фокусы линз 7 он рассеивается и освещает сравнительно большой участок подложки 5. Свет, отраженньм от рас- сеивателя 9, сл:,-жит для освещения подложки 5 предикатного поля при углах 8 наблюдения, отличных от углов первоначального падения света.

Для получения требуемой освещенности можно использовать рассеивате- ли 9 из стеклянных бусин. В этом случае свет фокусируется внутри шарика близ его противоположной стороны. Обратная сторона шарика заделана в отражающий материал или покрыта им, поэтому свет возвращается к той стороне, откуда пришел. При идеальном сферическом отражателе, когда диаметр шарика идентичен его фокусному расстоянию, отраженньш от задней стороны шарика свет возвращается и кол- лимируется так, чтобы он возвратился точно в том направлении, откуда пришел.

На практике диаметр сферы обычно не точно равен фокусному расстоянию, и сферическая аберрация оказывается большой. Поэтому изображение, формируемое на задней поверхности шарика, представляет не точку, а значительнуго площадь. Если отражаюипгй материал, в который зацелан (например, непрозрачнгзя пластмасса) или которым он локрыт (например, краска), является диффузным отра ч ателем, то свет ди(})фузно возвращается от каждой точки изобр;ажения„ При этом свет из шарика появляется после внутре - него отражения в нем с значительпьм угловым рассеянием относите;по1 о направления его первоначального падепил и через площадь передней поверхности . В результате зиачите.пьная г 1лощадь5 занятая шар1жами, предстает освещенной.

Обычно стеклянн,ые шарики наьгосят лишь на те участки элементов изображения, которые должны выглядеть яр- , На 1есение шариков на темные зоны приводит к возврату некоторого количества света, так как темные области обычно не идеаль1 ;о черные. В результате ухудшается контраст между светльми и темными областями знака при уху.дшепии его набгподаемости,

Изображение на устройстве отображения информации может нести альное или графтг-шское сообщение, а также может быть простам в виде площади одного цвета; черел пота,ейся с тенями. Два устройства с чередованием желтых и черных могут размещаться по сторонам типового дорожного знака. Растры элементов каждого устройства можно расположить так, чтобы одно устройство-вьп лядело желтым, а другое черным, и наоборот. За счет выбора правильной скорости смены из обр алее НИИ на устройстве и компенсации параллакса и скорости смены угла обзора в соответствии с . изложенными методами достигается эффект, подобный действию электрически мигалок, установленнЕлс рядом со знаком Преимуществом устройства

тображения )ормации является отутствие необходимости в источнике лектролит аи ия.

ормула изобретения

1„ Устройство для отображения ин- ормадии в виде чередующихся символов дорожных или навигационных знаков,

содержащее опорную панель, на лицевой поверхности которой вертикально установлены параллельные перегородки, между которьтг 1и расположены подложки пред 1етнЕ)1х полей, на каждой из которых расположены растровые элементы символов5 и цк ли 1дрические линзы, ус гановленные параллельно лицевой поверхности опорной панели на фокус- ном расстоянии от нее и вдоль подложек предметных полей, причем центральная образующая каждой дилиндри- ческой линзы расположена над соответствующей параллельной перегородкой, высота которой определяется в зависимости от величины предельного угла 1{аблюдения си шолов, а ширрша каждой цилиндрической линзы равна,ширине подложки предметного поля-, отличающееся тем, что, с целью

повмления качества изображения за

счет устранения параллакса, устройство содержит рассеиватели, а подложки предметных полей выполнены в виде пластин вогнутой цилиндрической фор- мы, левые и правые прямоугольные торцы которых прикреплены к основанию и ребру соответствующих параллельных перегородок, а на их поверхности установлены рассеиватели, причем шири- на каждого растрового элемента символов выбирается из условия постоянства угла наблюдения символа.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рассеива- тели выпоштены в виде множества прозрачных гаариков.

///

Вид 6 то теС

Изобретение относится к лт-шзо- образным параллактическим панорамограм- мам и предназначено для полу гения важной визуальной информации, изменяющейся в соответствии с местоположением наблюдателя. Целью изобретения является повышение качества отображения за счет устранения параллакса с Устройство содержит опорную панель 2, лицевую поверхность 3 опорной панели, параллельные перегородки 4, подложки 5 предметного поля, растровые элементы 6 символов, цилиндрические линзы 7 и рассеиватели 9. Положки 5 предметных полей вьшол- нены вогнутыми, а ширина каждого растрового элемента 6 символов выбрана из условия постоянства угла наблюдения. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. с S S Ч Z 5 if 6 5 Д Фиг.2 сн

Вид в fi

Редактор В.Петрага

Составитель Л.Абросимов

Техред В.КадарКорректор Н.Король

Заказ 3130/59Тираж 433Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.1