RU2556385C1 - Устройство для создания и отображения алфавитно-цифровой и графической информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области техники индикации, в частности к программируемым устройствам отображения информации. Техническим результатом является повышение объема передаваемой информации за счет расширения диапазона отображения информации в диапазоне длин волн, напрямую не воспринимаемых человеческим глазом (формировании светового потока в режиме инфракрасного или ультрафиолетового излучения). Устройство для формирования и отображения алфавитно-цифровой и графической информации содержит источник питания, задающий блок и светоизлучающие элементы. Задающий блок содержит микроконтроллер или микропроцессор, кнопки ввода информации, регулировочные резисторы и усиливающие ток транзисторы. Светоизлучающие элементы выполнены в виде матрицы, световой поток которой сформирован в режиме инфракрасных или ультрафиолетовых длин волн. Микроконтроллер или микропроцессор оснащены запоминающими устройствами, позволяющими формировать посредством кнопок ввода изображение путем режима включено/выключено для каждого светоизлучающего элемента как в виде постоянного высвечивания изображения на матрице светоизлучающих элементов, так и на их последовательное включение/выключение, создавая эффект «бегущей строки». 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области техники индикации, в частности к программируемым устройствам отображения информации, предназначенным для передачи информационных, рекламных и иных сообщений в виде алфавитно-цифровой и графической информации.

Известно устройство для формирования наглядного восприятия информации посредством светодиодов, в котором используется эффект «остаточного изображения», воспринимаемого человеческим глазом (US 6069595, 30.05.2000).

Недостатком данного устройства является отсутствие конструктивной оптимизации элементов видеополя, что не позволяет повысить разрешение отображаемой информации, а следовательно, не обеспечивается требуемое качество восприятия информации. Кроме того, используемые светодиоды отображают информацию только в одном цвете.

Этот недостаток устранен в другом известном устройстве, в котором источники управления световым потоком размещены более рационально, а именно оптимизирована конструкция и расположение световых кластеров в информационных столбцах, определены необходимые размеры информационных столбцов и расстояние между ними при формировании видеополя изображения (RU 2288511, 27.11.2006). За счет возможности изображения информации с регулировкой ее разрешения обеспечивается повышенное качество данного устройства. Данное устройство принимается в качестве ближайшего аналога (прототипа).

Недостатком указанного устройства является снижение эффективности ее использования для отображения алфавитно-цифровой и графической информации из-за узкого диапазона используемых длин волн для отображения информации, так как световой поток формируется только в световом спектре, видимым человеческим глазом, что ограничивает объем передаваемой информации.

Технический результат заявленного устройства заключается в повышении объема передаваемой информации за счет расширения диапазона ее отображаемости путем создания устройства, обеспечивающего формирование и отображение алфавитно-цифровой и графической информации в диапазоне длин волн, напрямую не воспринимаемых человеческим глазом (формировании светового потока, например, в режиме инфракрасного или ультрафиолетового диапазона длин волн в первом случае 760 нм и более, во втором - 380 нм и менее), а также обеспечение либо считывания информации в ограниченном пространстве, либо ее трансляции на массовую целевую аудиторию.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для формирования и отображения в невидимом диапазоне длин волн алфавитно-цифровой и графической информации содержит источник питания, задающий блок и светоизлучающие элементы, при этом источник питания в виде постоянного напряжения соединен с задающим блоком, содержащим микроконтроллер или микропроцессор, кнопки ввода информации, регулировочные резисторы и усиливающие ток транзисторы, через которые задающий блок подключен к светоизлучающим элементам, выполненным в виде матрицы, световой поток которой сформирован в режиме инфракрасных или ультрафиолетовых длин волн в невидимом диапазоне, при этом микроконтроллер или микропроцессор оснащены запоминающими устройствами, позволяющими формировать посредством кнопок ввода информации требуемое изображение путем режима включено/выключено для каждого светоизлучающего элемента как в виде постоянного высвечивания сформированного изображения на матрице светоизлучающих элементов, так и на их последовательное включение/выключение, создавая эффект «бегущей строки».

Кроме того, задающий блок устройства связан с внешним устройством хранения и отображения информации об изображении в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ).

Причем связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении является проводной или беспроводной.

Беспроводная связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении осуществляется по инфракрасному каналу.

Помимо этого беспроводная связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении осуществляется по радиоканалу.

Устройство также может быть встроено в электрическую схему лэптопа, при этом матрица светоизлучающих элементов в виде дисплея монтируется в крышку лэптопа со стороны, противоположной стандартному расположению дисплея лэптопа.

Устройство может быть встроено и в электрическую схему iPada, причем матрица световых элементов встраивается в корпус iPada со стороны, противоположной пользователю iPada.

Матрица световых элементов представляет собой дисплей на основе светодиодов либо представляет собой дисплей на основе жидких кристаллов с подсветкой светодиодами инфракрасного или ультрафиолетового диапазона длин волн.

Устройство для создания и отображения алфавитно-цифровой и графической информации поясняется чертежами.

На фиг. 1 - общий вид устройства, в котором компактно в едином корпусе размещены все конструктивные элементы.

На фиг. 2 - устройство, встроенное в лэптоп - вид сбоку.

На А показана возможная форма матрицы световых элементов на основе светодиодов или жидких кристаллов в виде дисплея вмонтированная в лэптоп - вид спереди.

В одном из предпочтительных вариантов (фиг. 1) устройство состоит из корпуса 1, в который вмонтированы источник питания 2, представляющий собой источник постоянного напряжения 3…5 В, задающий блок 3 и набор светоизлучающих элементов, выполненных в виде матрицы в М строк на К столбцов светодиодов 4.

При этом источник питания 2 электрически соединен с задающим блоком 3, содержащим микроконтроллер 5, кнопки ввода информации 6, регулировочные резисторы 7 и усиливающие ток транзисторы 8, через которые задающий блок 3 подключен к матрице светоизлучающих элементов 4.

Задающий блок 3 - (General subject: set unit) это функциональный блок автоматического управляющего устройства, фиксирующий предписания, соответствующие заданному алгоритму управления, и значения задающих величин.

Задающий блок 3 и матрица светоизлучающих элементов 4, формирующая световой поток в режиме инфракрасного в диапазоне длин волн 760 нм и более или ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 380 нм и менее, скреплены с корпусом 1 посредством четырех кронштейнов, проходящих через отверстия, выполненных в дне корпуса 1 и отверстия по краям платы задающего блока 3. Положение платы задающего блока 3 относительно корпуса 1 и матрицы светоизлучающих элементов 4 фиксируют втулками. Микроконтроллер 5 служит для отслеживания внешних входных сигналов и формирования управляющих выходных сигналов в зависимости от заранее определенного алгоритма, к одному из портов которого подключены строки М светоизлучающей матрицы, а к другому ее порту столбцы К и может быть выполнен на базе недорогих микроконтроллеров Microchip (например, picl2f629) или ATMEL (например, ATtiny13). Причем он оснащен постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) (на фигурах не показано) и оперативным запоминающим устройствам (ОЗУ) (на фигурах не показано), позволяющими формировать посредством кнопок ввода информации 6 требуемое изображение путем режима включено/выключено для каждого светоизлучающего элемента как в виде постоянного высвечивания сформированного изображения на матрице светоизлучающих элементов, так и на их последовательное включение/выключение, создавая эффект «бегущей строки».

В дне корпуса 1 выполнены отверстия, через которые выведены кнопки ввода информации 6 задающего блока 3, а также тумблер включения/выключения 9 источника питания 2. В случае компактного размещения всех конструктивных элементов в едином корпусе 1 устройство снабжено крышкой 10, выполненной из светопрозрачного материала.

Устройство может быть встроено в электрическую схему лэптопа 11 (фиг. 2, вид А) или любого другого типового мобильного устройства, содержащего микропроцессор, при этом матрица светоизлучающих элементов 4 будет вмонтирована в крышку лэптопа 12 и фиксироваться с помощью рамки 13 со стороны, противоположной стандартному расположению дисплея 14 лэптопа 11. Дисплей 14 обеспечивает работу лэптопа 11 по стандартному отображению цифровой, цифробуквенной или графической информации электронным способом. В этом случае дисплей 14 лэптопа 11 фиксируют с помощью рамки 15. Для подключения матрицы светоизлучающих элементов 4 в электрическую схему материнской платы лэптопа 11 предусмотрен переключатель (на фигурах не показано) последовательности режима работы матрицы светоизлучающих элементов 4 и дисплея 14. А с материнской платы выводят два параллельных кабеля для подключения матрицы светоизлучающих элементов 4 и дисплея 14 посредством разъемов. Устройство также может быть расположено на рекламном щите, работа которого обеспечивается с помощью управляющего сигнала с персонального компьютера.

В случае когда устройство встроено в электрическую схему iPada, матрица светоизлучающих элементов 4 располагается в корпусе iPada или чехле таким образом, чтобы можно было читать информацию со стороны, противоположной пользователю iPada. При расположении матрицы светоизлучающих элементов 4 в чехле сигнал с материнской платы iPada передается с помощью коннектора.

Излучающие световые элементы 4 представляют собой светодиоды либо представляют собой панель на основе жидких кристаллов с подсветкой светодиодами инфракрасного или ультрафиолетового диапазонов длин волн.

Устройство для формирования и отображения в невидимом диапазоне волн алфавитно-цифровой и графической информации работает в предпочтительном варианте следующим образом.

Включают тумблер включения/выключения 9 источника питания 2, представляющего собой источник постоянного напряжения и запитывают плату задающего блока 3, в который вмонтирован микроконтроллер 5, на вход которого через регулировочные резисторы 7, усиливающие ток транзисторы 8 и кнопки ввода информации 6 подают запитывающие и управляющие сигналы. Микроконтроллер 5 формирует посредством кнопок ввода информации 6 с помощью ПЗУ и ОЗУ требуемое изображение путем установления режима включено/выключено для каждого светоизлучающего элемента, например, светодиода в соответствии с требуемым изображением. А командные сигналы даются как на постоянное высвечивание сформированного изображения на матрице светоизлучающих элементов 4, так и на последовательное включение/выключение последующих столбцов К матрицы светоизлучающих элементов 4 и выключение/включение предыдущих столбцов, тем самым создавая эффект «бегущей строки» и обеспечивая повторяемость и скорость отображения изображения, выводимого на матрицу светоизлучающих элементов 4.

Управляющие сигналы с части выходных контактов микроконтроллера 5, по количеству соответствующих количеству столбцов К матрицы светоизлучающих элементов 4, через резисторы 7 и усиливающие ток транзисторы 8 поступают на общую шину (на фигурах не показано), параллельно соединяющую аноды светоизлучающих элементов, например светодиодов соответствующего столбца. Остальная часть выходных контактов микроконтроллера 5 через регулировочные резисторы 7 связана с шинами, параллельно соединяющими катоды светоизлучающих элементов (светодиодов) соответствующих М-строк (на фигуре не показано). Сформированный с помощью заявленных конструктивных элементов устройства и его работы световой поток в режиме инфракрасного в диапазоне длин волн 760 нм и более или ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 380 нм и менее позволяет увеличить объем передаваемой и отображаемой информации.

В случае когда устройство встраивается в лэптоп или другое мобильное устройство, формирование и отображение информации осуществляется аналогично работе описанного предпочтительного варианта.

Таким образом, благодаря использованию заявленного устройства, обеспечивающего возможность формирования и отображения алфавитно-цифровой и графической информации с его помощью, в невидимом диапазоне волн значительно увеличивается объем передаваемой информации в спектре невидимого излучения и обеспечивается как считывание информации в ограниченном пространстве, так и ее трансляцию на массовую целевую аудиторию.

Claims (9)

1. Устройство для формирования и отображения алфавитно-цифровой и графической информации, содержащее источник питания, задающий блок и светоизлучающие элементы, отличающееся тем, что источник питания в виде постоянного напряжения соединен с задающим блоком, содержащим микроконтроллер или микропроцессор, кнопки ввода информации и регулировочные резисторы и усиливающие ток транзисторы, через которые задающий блок подключен к светоизлучающим элементам, выполненным в виде матрицы, световой поток которой сформирован в режиме инфракрасных или ультрафиолетовых длин волн, при этом микроконтроллер или микропроцессор оснащены запоминающими устройствами, позволяющими формировать посредством кнопок ввода информации требуемое изображение путем режима включено/выключено для каждого светоизлучающего элемента как в виде постоянного высвечивания сформированного изображения на матрице светоизлучающих элементов, так и на их последовательное включение/выключение, создавая эффект «бегущей строки».

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задающий блок связан с внешним устройством хранения и отображения информации об изображении в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ).

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении является проводной или беспроводной.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что беспроводная связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении осуществляется по инфракрасному каналу.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что беспроводная связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении осуществляется по радиоканалу.

6. Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что оно встроено в электрическую схему лэптопа, при этом матрица светоизлучающих элементов в виде дисплея вмонтирована в крышку лэптопа со стороны, противоположной стандартному расположению дисплея лэптопа.

7. Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что оно встроено в электрическую схему iPada, причем матрица светоизлучающих элементов встроена в корпус iPada со стороны, противоположной пользователю iPada.

8. Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что матрица светоизлучающих элементов представляет собой дисплей на основе светодиодов.

9. Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что матрица светоизлучающих элементов представляет собой дисплей на основе жидких кристаллов с подсветкой светодиодами инфракрасного в диапазоне длин волн 760 нм и более или ультрафиолетового диапазона длин волн в диапазоне длин волн 380 нм и менее.

Images