1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29766
(51) G06F 3/02 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0587.1
(22) 28.04.2014
(45) 15.04.2015, бюл. №4
(72) Сулейменов Ибрагим Эсенович (KZ); Мун
Григорий Алексеевич (KZ); Седлакова Зденка
Зденовна (CZ); Игликов Игорь Владимирович (KZ)
(73) Некоммерческое акционерное общество
"Алматинский университет энергетики и связи";
Институт макромолекулярной химии Академии
наук Чешской Республики (CZ); Национальная
инженерная академия Республики Казахстан (KZ)
(56) Шаймагамбетова А.А., Сулейменов И.Э.
Разработка новых рекламных систем с
радиоэлектронным управлением и отработка схем
их внедрения, Магистреская диссертация,
г. Алматы, 2014
(54) СПОСОБ ОТОБРАЖЕНИЯ БУКВЕННО-
ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
(57) Изобретение относится к области систем
отображения символьной, в частности, буквенно-
цифровой информации и может быть применено в
средствах рекламы и массового оповещения, а
также в архитектурного элемента оформления
мегаполисов.
Способ отображения буквенно-цифровой
информации, заключающийся в синтезе
изображения буквы или иного символа как
совокупности светящихся элементов, причем
каждый из элементов представляет собой плоский
световод с ненулевым коэффициентом рассеяния
материала, снабжаемый отдельным источником
света, который имеет существенно меньшие
размеры, чем осветительный элемент в целом.
Преимуществом данного способа ввода
символьной информации является возможность
существенного удешевления буквенно цифровых
индикаторных панелей, снижение их веса, а также
увеличение размеров отдельных символов.
Кроме того, данный способ позволяет
реализовывать панели, являющиеся оптически
прозрачными в исходном состоянии, что позволяет
размещать их непосредственно на торговых
витринах, стеклах офисных зданий и т.д.,
осуществляя переход к индикации рекламы в
ночное время.
Дополнительным преимуществом данного
способа является возможность реализации
объемных символов, что обеспечивается
использованием плоских световодов сложной
формы, в частности, составляющих буквенно-
цифровые символы из изогнутых элементов.
(19)KZ(13)A4(11)29766
2. 29766
2
Изобретение относится к области систем
отображения символьной, в частности, буквенно-
цифровой информации и может быть применено в
средствах рекламы и массового оповещения, а также
в качестве архитектурного элемента оформления
мегаполисов.
Известен ряд способов синтеза изображений
буквенно-цифровых символов, основанный на
высвечивании отдельных элементов заданной
формы, составляющих в совокупности символ,
например, цифру. В частности, на рынке широко
представлены изделия, в которых изображение
арабских цифр синтезируется с использованием
трафарета, содержащего 7 идентичных элементов,
причем высвечивание элементов достигается с
использованием различных физических принципов
(жидкокристаллические индикаторы, газоразрядные
индикаторы и т.д.) (Каспаров И.В.Учебно-
методический комплекс по дисциплине «Средства
отображения информации», МИШ, Нижний
Новгород, 2010)
Недостатком данной совокупности способов
являются технические сложности, возникающие при
реализации символов больших размеров, так как это
или требует изготовления источников света
большой площади, или использования
значительного количества таких источников.
Известна совокупность способов отображения
буквенно-цифровой информации, основанная на
использовании типовых дисплейных экранов
(плазменных, жидкокристаллических и т.д.). В этом
случае изображение символов формируется теми же
средствами, что и любое другое изображение
(Томилин М.Г., Невская Г.Е./Дисплеи на жидких
кристаллах/Учебное пособие - СПб: СПбГУ ИТМО,
2010, с.108).
Недостатком данной группы способов также
являются значительные сложности при индикации
символов значительных размеров (использование
дисплейных экранов больших габаритов), а также
возможность синтезировать только плоскостные
символы.
Известна совокупность способов отображения
буквенно-цифровой информации, основанная на
использовании светодиодных панелей. В данном
случае изображение буквы или цифры
синтезируется из отдельных светящихся точечных
элементов, в качестве которых может
выступать непосредственно светодиод.
(С.Никифоров//Проблемы, теория и реальность
светодиодов для современных систем отображения
информации высшего качества//Компоненты и
технологии, №5, 2005)
Недостатком данного способа также являются
технические сложности при синтезе изображений
символов больших размеров, а также значительные
габариты устройств, обеспечивающих индикацию
информации необходимость использования
большого числа независимых источников света, и
возможность синтеза только плоского изображения
символов.
Наиболее близким аналогом по числу
существенных признаков (прототипом) является
способ отображения буквенно-цифровой
информации, основанный на использовании плоских
световодов. В устройствах, реализующих данный
способ, изображение буквы или символа
формируется с использованием конечного числа
светящихся элементов заданной конструкции
(Шаймагамбетова А.А., науч. руководитель
Сулейменов И.Э.// Разработка новых рекламных
систем с радиоэлектронным управлением и
отработка схем их внедрения//Магистерская
диссертация, Алматы, 2014)
Каждый из элементов представляет собой
плоский световод, к которому подводится
оптический сигнал, формируемый удаленным
источником света. Свечение элемента достигается за
счет процессов рассеяния света внутри световода,
для чего при изготовлении световода используется
материал с ненулевым коэффициентом
светорассеяния (например, прозрачный материал, в
который дополнительно вводятся
светорассеивающие частицы). Передача оптического
сигнала от источника света к элементам,
формирующим символы, обеспечивается с помощью
дополнительного плоского световода, материал,
которого обладает максимально низким значением
коэффициента рассеяния света.
Основным недостатком прототипа является
необходимость использования дополнительных
световодов, что приводит к потерям света и
усложнению технологии изготовления устройств,
реализующих данный способ.
Технической задачей изобретения является
разработка способа отображения буквенно-
цифровой информации, основанного на
использовании плоских световодов,
обеспечивающего возможность индикации символов
значительных размеров и минимизацию потерь
оптического сигнала.
Технический результат, полученный от
осуществления изобретения - упрощение
технологии изготовления при использовании
плоских световодов, существенное удешевление
буквенно-цифровых индикаторных панелей,
снижение их веса, а также увеличение размеров
отдельных символов, кроме того, возможность
реализации объемных символов, что обеспечивается
использованием плоских световодов сложной
формы, в частности, составляющих буквенно-
цифровые символы из изогнутых элементов.
Для достижения технического результата в
способе отображения буквенно-цифровой
информации, заключающемся в синтезе
изображения символа с помощью ограниченного
числа элементов, построенных на основе плоских
световодов, выполняемых из материала с ненулевым
коэффициентом рассеяния света, согласно
изобретению, для минимизации потерь оптического
сигнала, источники света размещаются
непосредственно внутри плоских световодов,
совокупность которых обеспечивает
воспроизведения символа, причем геометрия
световода выбирается исходя из условия минимума
потерь оптического сигнала.
3. 29766
3
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами:
Фиг.1 - общая блок-схема устройства,
реализующего способ,
Фиг.2 - схема отдельного элемента формирования
изображения,
Фиг.3 - иллюстративная схема использования
устройства, реализующегося способ, в рекламных
целях.
Устройство (Фиг.1) содержит:
Совокупность элементов на основе плоских
световодов (1), обеспечивающих синтез изображения.
Источники света (2).
Подложку (3).
Блок коммутации (4).
Отдельный элемент формирования изображения
содержит:
Пленочное покрытие, формирующее плоскостной
световод (1), и обладающее ненулевым
коэффициентом рассеяния света.
Источники света (2).
Подложку (3).
Способ осуществляют следующим образом.
Для индикации конкретного символа на
определенные источники света (2, Фиг.1) подают
напряжение, формируемое блоком (4, Фиг.1), причем
указанные источники выбирают в соответствии с
геометрией индицируемого символа.
Возникновение освещенности элементов (1, Фиг.1)
обусловлено следующими процессами. Свет от
источника (2, Фиг.2) попадает непосредственно
вовнутрь световода (1, Фиг.2). Излучение
распространяется по данному световоду за счет
эффекта полного внутреннего отражения, т.е. в
отсутствие процессов рассеяния света оно покидает
световод только на торце пленки. Однако, вследствие
того, что материал световода обладает ненулевым
коэффициентом рассеяния света (например, в его
состав вводятся рассеивающие частицы), часть
излучения изменяет направление распространения,
вследствие чего эффект полного внутреннего
отражения перестает иметь место. Соответствующая
часть излучения покидает световод (1, Фиг.2),
благодаря чему элементы (1, Фиг.1) визуально
воспринимаются как освещенные.
Преимуществом данного способа отображения
буквенно-цифровой информации является
возможность изготовления светящихся элементов
значительных размеров при использовании
небольшого количества источников света. Так, для
создания элемента размером 10 см достаточно
использовать два световода, расположенных как
показано на Фиг.1.
Кроме того, существует возможность реализации
объемных индикаторных панелей и панелей сложной
формы. Такая возможность связана с тем, что
световоды, формирующие элементы индикации
изображения, могут быть изогнутыми.
Дополнительным существенным преимуществом
заявляемого способа является возможность реализации
частично прозрачных индикаторных панелей. А
именно, используемая полимерная пленка для
обеспечения устойчивой индикации должна иметь
сравнительно малый коэффициент рассеяния света. В
силу малой толщины пленки (1-2 мм и менее), это
означает, что потери излучения, распространяющегося
в направлении, перпендикулярном поверхности
пленки, могут быть сделаны менее 5%. Этот
показатель отвечает потерям света при прохождении
через оконное стекло и связан с различием в
коэффициентах преломления сред.
Следовательно, основная площадь элементов,
формирующих изображение, является практически
прозрачной. Это позволяет располагать индикаторные
панели, реализующие заявляемый способ, на витринах,
окнах офисных зданий и т.д. (Фиг.3). Области, в
которых располагаются источники света, в примере,
показанном на Фиг.3, декорируются оконной
решеткой, что создает иллюзию полной оптической
прозрачности используемой системы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ отображения буквенно-цифровой
информации, заключающийся в синтезе изображения
символа с помощью ограниченного числа элементов,
построенных на основе плоских световодов,
выполняемых из материала с ненулевым
коэффициентом рассеяния снега, отличающийся тем,
что источники света размещают непосредственно
внутри элементов (плоских световодов), причем
геометрия световода выбирается исходя из условия
минимума потерь оптического сигнала.
