УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСЛЯЦИИ АЛФАВИТНО-ЦИФРОВОЙ И ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Полезная модель относится к средствам передачи информации, в частности ее трансляции в виде алфавитно-цифровой и графической информации.
Для воспроизведения мнемонических символов, букв и цифр используют буквенно-цифровые индикаторы, в частности матричные индикаторы, внутри которых выводы излучателей света объединены определенным образом в матрицу, а подавая питание на определенную строку и столбец, инициируют свечение заданной ячейки. К важнейшим параметрам индикаторов относят угол обзора, число цветов, яркость, разрешение по горизонтали и вертикали, контрастность, потребляемую мощность, время отклика и прочее.
Известно устройство для формирования изображения содержащее блок памяти, блок сканирования, соединенный прямой связью с блоком формирования видеосигнала, и носитель изображения, причем блок памяти соединен с блоком сканирования, а блок формирования видеосигнала соединен с носителем изображения. Блок сканирования соединен с блоком памяти обратной связи, а блок формирования видеосигнала соединен с носителем изображения оптически или электрически, а носитель изображения выполнен в виде набора излучающих элементов. При этом в качестве блока сканирования оно содержит матричный экран с блоком развертки, а в качестве блока формирования видеосигнала оно содержит светодиоды (RU 2131171, 27.05.1999).
Недостатком данного устройства является небольшой объем передаваемой информации.
Известно также устройство для отображения алфавитно-цифровой и графической информации, состоящее из n параллельных между собой информационных стоек с общим источником питания, в видеополе отображаемой информации столбцы движущегося матричного изображения с эффектом "остаточное изображение", каждый столбец содержит световые кластеры строк, при этом каждый световой кластер строки выполнен в форме геометрического прямоугольника с длиной диагонали, равной удвоенной длине наименьшей стороны, расположенной параллельно столбцу по длине, в прямоугольнике пересечением диагоналей образованы равносторонние смежные треугольники, в углах которых расположены цветные светодиоды, формирующие два смежных пикселя светового кластера строки, при этом в смежных углах треугольников цветных пикселей расположен общий светодиод одного из трех цветов свечения, ширина светового кластера совмещена с наименьшими сторонами прямоугольника, и световые кластеры расположены вдоль длины столбца на расстоянии, равном ширине светового кластера.
В данном устройстве источники управления световым потоком размешены 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 его разрешения, обеспечивается повышенное качество данного устройства. Данное устройство принимается в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Недостатком указанного устройства является снижение эффективности его 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 отображаемой информации за счет отображения алфавитно-цифровой и графической информации, как в видимом диапазоне длин волн электромагнитного спектра, так и в невидимом диапазоне длин волн инфракрасного или ультрафиолетового спектра светодиодами с постоянным и/или импульсным режимом работы, обеспечивающим совместную или раздельную трансляцию информации, как для целевых пользователей, так и ее трансляцию на массовую аудиторию.
Указанный технический результат достигается тем, что создано устройство для трансляции информации, содержащее источник питания, задающий блок и светоизлучающие элементы, при этом оно содержит источник питания в виде постоянного напряжения, соединенный 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, содержащей светодиоды видимого диапазона в М строк на К столбцов и светодиоды невидимого диапазона - инфракрасного или ультрафиолетового диапазона в М строк и К-1 столбцов, 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» отдельно для группы светодиодов видимого диапазона и группы светодиодов невидимого диапазона.
В предпочтительном варианте задающий блок связан с внешним устройством хранения и отображения информации об изображении в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ).
В другом предпочтительном варианте связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении является проводной или беспроводной.
В другом предпочтительном варианте беспроводная связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении осуществляется по инфракрасному каналу.
В следующем предпочтительном варианте беспроводная связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении осуществляется по радиоканалу.
В другом предпочтительном варианте устройство может быть встроено в электрическую схему лэптопа, при этом матрица светоизлучающих элементов в виде дисплея вмонтирована в крышку лэптопа со стороны, противоположной стандартному расположению дисплея лэптопа.
В другом предпочтительном варианте устройство может быть встроено в электрическую схему планшетного компьютера, причем матрица светоизлучающих элементов встроена в корпус планшетного компьютера или встроена в футляр планшетного компьютера со стороны, противоположной пользователю планшетного компьютера.
В следующем предпочтительном варианте матрица светоизлучающих элементов представляет собой дисплей на основе светодиодов.
В другом предпочтительном варианте матрица светоизлучающих элементов представляет собой дисплей на основе жидких кристаллов с подсветкой светодиодами видимого диапазона и невидимого - инфракрасного в диапазоне длин волн 760 нм и более или ультрафиолетового диапазона длин волн в диапазоне длин волн 380 нм и менее.
В другом предпочтительном варианте светодиоды группы видимого диапазона и светодиоды группы невидимого диапазона излучают и/или не излучают свет независимо друг от друга, осуществляя по отдельности или одновременно трансляцию информации.
В другом предпочтительном варианте устройство содержит светодиоды с импульсным режимом работы.
В другом предпочтительном варианте светодиоды снабжены оптическими линзами или системой линз для каждого светодиода.
В следующем предпочтительном варианте светодиоды снабжены регулируемыми по направлению оптическими линзами или системой линз для каждого светодиода.
В одном из предпочтительных вариантов устройство для трансляции алфавитно-цифровой и графической информации поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.
На фиг. 2 - общий вид устройства с размещенными в нем всеми конструктивными элементами.
На фиг. 3 - представлен вид С (Фиг. 2) - вид устройства сверху.
На фиг. 4 устройство, встроенное в лэптоп.
В одном из предпочтительных вариантов (см. Фиг. 1) устройство содержит источник питания 1 электрически соединенный с задающим блоком 2, а задающий блок 2 подключен к матрице светоизлучающих элементов 3, световой поток которой сформирован двумя группами светодиодов. Светодиоды группы А поз. 4 формируют световой поток в режиме видимого диапазона длин волн, а светодиоды группы В поз. 5 формируют световой поток в режиме инфракрасных или ультрафиолетовых длин волн в невидимом диапазоне. Причем трансляция светодиодов группы А и светодиодов группы В осуществляется независимо друг от друга и эти две группы светодиодов могут по отдельности или одновременно транслировать информацию или быть в режиме «молчания».
Причем устройство (см. Фиг. 2 и 3) состоит из корпуса 6, в который вмонтированы источник питания 1, представляющий собой источник постоянного напряжения 3…5 В, задающий блок 2 и набор светоизлучающих элементов, выполненных в виде матрицы 3, содержащей светодиоды видимого диапазона группы А поз. 4 в М строк на К столбцов и светодиоды, например, инфракрасного или ультрафиолетового диапазона группы В поз. 5 в М строк и К-1 столбцов.
При этом задающий блок 2 содержит кнопки ввода информации 8, микроконтроллер 7, регулировочные резисторы 9 и усиливающие ток транзисторы 10, через которые задающий блок 2 подключен к матрице светоизлучающих элементов 3.
Задающий блок 2 - (General subject: set unit) это функциональный блок автоматического управляющего устройства, фиксирующий предписания, соответствующие заданному алгоритму управления, и значения задающих величин.
Задающий блок 2, и матрица светоизлучающих элементов 3, формирующая световой поток в режиме видимого и невидимого (инфракрасного в диапазоне длин волн 760 нм и более или ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 380 нм и менее) диапазонов, скреплены с корпусом 6 посредством четырех кронштейнов (на фигурах не показаны), проходящих через отверстия, выполненных в дне корпуса 6 и отверстия по краям платы задающего блока 2. Положение платы задающего блока 2 относительно корпуса 6 и матрицы светоизлучающих элементов 3 фиксируют втулками (на фигурах не показаны). Кроме того, задающий блок устройства может быть связан с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении в виде проигрывателя CD, TV-тюнера, видеокамеры, видеомагнитофона, персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ). Эти устройства, обладая повышенными возможностями для хранения и обработки информации, позволяют предельно упростить схему задающего блока, сведя его функцию к приему информации и управлению светодиодами. Причем связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении может быть проводной или беспроводной. Беспроводная связь задающего блока с внешним устройством хранения и обработки информации об изображении может осуществляться по инфракрасному каналу либо по радиоканалу. Микроконтроллер 7 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 К-1 и может быть выполнен на базе недорогих микроконтроллеров Microchip (например, picl2f629) или ATMEL (например, ATtinyl3). Причем он оснащен постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) (на фигурах не показано) и оперативным запоминающим устройствам (ОЗУ) (на фигурах не показано), позволяющими формировать требуемое изображение путем задания режима включено/выключено для каждого светоизлучающего элемента как в виде постоянного высвечивания сформированного изображения на матрице светоизлучающих элементов, так и создавая эффект «бегущей строки» отдельно для группы светодиодов А поз.4 и группы светодиодов В поз. 5.
В дне корпуса 6 выполнены отверстия (на фигурах не показано), через которые выведены тумблер включения/выключения 11 источника питания 1. В случае компактного размещения всех конструктивных элементов в едином корпусе 6 устройство может быть снабжено крышкой 12, выполненной из светопрозрачного материала.
Технические средства, примененные при изготовлении описанного устройства, широко распространены и увязываются по известным законам конструирования. Например, в задающем блоке использован микропроцессор (микроконтроллер), остальные элементы в пояснении не нуждаются.
Однако соединение известных элементов дало неожиданный сверхсуммарный эффект увеличения объема передаваемой информации, что даст возможность фактического увеличения площади отображения информации в том числе рекламной площади в разы при прежних размерах щита.
Устройство может быть встроено в электрическую схему лэптопа 13 (см. Фиг. 4) или любого другого типового мобильного устройства, содержащего микропроцессор 7, при этом матрица светоизлучающих элементов 3 будет вмонтирована в крышку лэптопа на поверхности 15, противоположной пользователю. Дисплей 14 обеспечивает работу лэптопа 13 по стандартному отображению цифровой, цифро-буквенной или графической информации (изображения) электронным способом. С материнской платы выводят кабель для подключения матрицы светоизлучающих элементов 3 посредством разъема. 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 планшетного компьютера, матрица светоизлучающих элементов 3 располагается в корпусе планшетного компьютера или в чехле, таким образом, чтобы можно было читать информацию со стороны, противоположной пользователю планшетного компьютера. При расположении матрицы светоизлучающих элементов 3 в чехле сигнал с материнской платы планшетного компьютера передается с помощью коннектора.
Излучающие световые элементы 3 представляют собой две группы светодиодов в видимом инфракрасном, либо ультрафиолетовом диапазоне длин волн, либо представляют собой панель на основе жидких кристаллов с лампой подсветки видимого диапазона совместно со светодиодами инфракрасного или ультрафиолетового диапазонов длин волн. В предпочтительном варианте с целью увеличения мощности излучения в единицу времени режим работы светодиодов организован (выполнен) импульсным, а с целью увеличения яркости излучения светодиоды снабжены оптическими линзами или системой линз для каждого светодиода. Кроме того, с целью организации требуемой направленности излучения светодиоды снабжены регулируемыми по направлению оптическими линзами или системой линз для каждого светодиода.
Устройство для трансляции информации в видимом и невидимом диапазоне волн алфавитно-цифровой и графической информации работает в предпочтительном варианте следующим образом.
Включают тумблер включения/выключения 11 источника питания 1, представляющего собой источник постоянного напряжения, и запитывают плату задающего блока 2, в который вмонтирован микроконтроллер 7, на вход которого через кнопки ввода информации 8, регулировочные резисторы 9, усиливающие ток транзисторы 10 подают запитывающие и управляющие сигналы. Микроконтроллер 7 с помощью ПЗУ и ОЗУ формирует 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 3, так и на последовательное включение/выключение последующих К и К-1 столбцов матрицы светоизлучающих элементов 3 и выключение/включение предыдущих столбцов, тем самым создавая эффект «бегущей строки» или изображения в постоянном режиме и обеспечивая отображение информации в видимом инфракрасном, либо ультрафиолетовом диапазоне длин волн, а также повторяемость и скорость отображения изображения, выводимого на матрицу светоизлучающих элементов 3.
Управляющие сигналы с части выходных контактов микроконтроллера 7, по количеству соответствующих количеству столбцов К и К-1 матрицы светоизлучающих элементов 3, через резисторы 9 и усиливающие ток транзисторы 10 поступают на общую шину (на фигурах не показано), параллельно соединяющую аноды светоизлучающих элементов, например, светодиодов соответствующего столбца. Остальная часть выходных контактов микроконтроллера 7 через регулировочные резисторы 9 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 видимого диапазона длин волн, а также инфракрасного в диапазоне длин волн 760 нм и более или ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 380 нм и менее позволяет увеличить объем отображаемой и передаваемой 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, как в видимом, так и в невидимом диапазоне волн, благодаря чему значительно увеличивается объем передаваемой информации и обеспечивается, как считывание информации в ограниченном пространстве - целевая аудитория, так и ее трансляцию на массовую аудиторию.