ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ С АНИМАЦИЕЙ

Полезная модель относится к области электроники и издательского дела и может быть использована как средство обучения со звуковой и визуальной демонстрацией материала в составе книг-игрушек и журналов, а также в развлекательной индустрии игрушек. Основным свойством этой полезной модели является способность воспроизведения анимированных изображений со звуковым сопровождением либо без него.
7
Известны устройства, в которых напечатанная в книге визуальная информация дополняется звуковой (патенты RU №2448372, МПК A63H 33/38, G09B 5/00 13.05.2011; RU №2187836, МПК G06F 15/04, G09B 5/00, 25.06.2001). Недостатком данных устройств является малая привлекательность графической информации в силу ее статичности.
7
7
7
Для придания изображению иллюзии движения существует большое число устройств, в которых производится последовательный показ пользователю изображений, соответствующих различным фазам движения (патенты US №7000343 МПК G09F 11/00 21.02.2006; US №7151541 МПК G06T 15/00, G09F 11/00 19.12.2006; US 2004209544 МПК A63H 33/22, A63H 33/26 21.10.2004). Недостатком данных устройств является необходимость механического перемещения отдельных частей устройства, а также отсутствие звукового сопровождения.
Наиболее близким к данной полезной модели является устройство Magic Mirror Laptop (http://www.marksandspencer.com/First-Magic-Mirror-Laptop-Тоу/dp/B0059A5MQ8). Устройство содержит полупрозрачное зеркало, транспаранты с напечатанными изображениями и светодиоды подсветки. При выключенных светодиодах зеркало скрывает транспаранты. При включении одного из светодиодов через зеркало становится видимым изображение одного из транспарантов. Показ изображения может сопровождаться звуком. К достоинствам данного устройства относится отсутствие движущихся частей. Недостатком устройства является пространственное разнесение изображений, что значительно увеличивает габариты устройства и снижает качество анимированного изображения.
Целью данной полезной модели является повышение качества анимированного изображения, уменьшение габаритов и энергопотребления устройства.
Предлагаемый модуль с анимацией иллюстрируется чертежами.
Фиг. 1. - Устройство модуля.
Фиг. 2. - Устройство транспаранта.
Фиг. 3. - Схема электрическая принципиальная.
Фиг. 4. - Вариант выполнения транспаранта с нанесенным маскирующим покрытием.
Фиг. 5. - Вариант выполнения толкателя с нанесенными маскирующим покрытием и изображениями фаз движения.
Фиг. 6. - Вариант выполнения толкателя с нанесенными маскирующим покрытием, изображениями фаз движения и защитным покрытием.
Электронный модуль с анимацией содержит корпус 1 с нижней и верхней частями 2 и 3, прозрачную крышку 4 и транспарант 5 с изображениями, установленные в верхней части 3, микроконтроллер 6 с возможностью вывода звуковой информации через динамик 7, одну либо несколько кнопок 8 активации, батарейный отсек 9 и светодиоды 10 подсветки. Светодиоды 10 выбираются таким образом, чтобы спектры их излучения не перекрывались.
Дополнительно модуль снабжен маскирующим элементом 11, расположенным над транспарантом 5, защитным элементом 12, расположенным под транспарантом 5, и печатной платой 13, транспарант 5 содержит изображения 14 и 15 двух и более различных фаз движения объекта, выполненных красками с неперекрывающимися спектрами пропускания, хотя бы частично лежащими в области спектров излучения светодиодов 10, верхняя часть 3 корпуса выполнена с отверстием 16, в котором размещены транспарант 5, маскирующий элемент 11 и защитный элемент 12, а печатная плата 13, динамик 7 и батарейный отсек 9 размещены в цилиндрическом выступе 17 нижней части 2 корпуса 1.
Светодиоды 10 подсветки, микроконтроллер 6 и кнопки 8 активации установлены на печатной плате 13. В нижней части 2 корпуса 1 выполнено посадочное место 18 для динамика 7. Кнопки 8 активации электрически подсоединены параллельно друг к другу и последовательно к микроконтроллеру 6, который далее подключен параллельно к светодиодам 10 подсветки и к динамику 7.
Транспарант 5 выполняется из прозрачной пленки, на которую наносятся изображения 14 и 15 двух либо более фаз движения объектов. Изображения 14 и 15 различных фаз движения выполняется с помощью красителей, спектры пропускания которых не перекрываются и хотя бы частично лежат в области спектров излучения светодиодов.
Маскирующий элемент 11 выполняется из материала, хорошо пропускающего световое излучение светодиодов 10 подсветки, и в то же время рассеивает излучение, падающее на модуль снаружи. Например, маскирующий элемент 11 может быть выполнен из белой матовой полиэтиленовой пленки толщиной 50 мкм.
Защитный элемент 12 служит для предотвращения повреждения транспаранта 5 кнопками 8 активации и может быть выполнен из оргстекла.
Электрическая схема модуля приведена на фиг. 3. Основой этой схемы является специализированный микроконтроллер 6 (DD1), обладающий достаточной нагрузочной способностью для непосредственного управления светодиодами 10 подсветки (VD1 и VD2), а также возможностью вывода широтно-модулированного сигнала на динамическую головку динамика 7 (BA1). Кнопки 8 активации (кнопки запуска SA1-SA3) соединены параллельно, что повышает надежность срабатывания, а также позволяет разместить их равномерно по окружности, что необходимо для механического удержания прозрачной крышки 4 в верхнем положении.
Модуль работает следующим образом.
После нажатия на прозрачную крышку 4 она опускается и нажимает одну либо несколько кнопок 8 активации. В результате этого, по команде микроконтроллера 6 происходит включение одного одноцветного светодиода 10 подсветки (либо одного из кристаллов, входящих в состав многоцветного светодиода), а также, при необходимости, запуск звукового сопровождения. При позитивном исполнении изображений 14 и 15 на транспаранте 5 свет светодиода 10 (например, с зеленым спектром излучения) подсвечивает фазу движения, напечатанную на транспаранте 5 красителем с максимумом пропускания в зеленой части спектра, при этом другие фазы движения выглядят черными и сливаются с черным фоном транспаранта 5. Затем включается светодиод 10 с другим спектром излучения, например, красным (либо меняется спектр излучения многоцветного светодиода), при этом становится видна другая фаза движения, напечатанная красителем с максимумом пропускания в красной части спектра. Процесс повторяется со всеми фазами движения.
При негативном исполнении изображений 14 и 15 на транспаранте 5 свет светодиода 10 (например, с зеленым спектром излучения) подсвечивает фазу движения, напечатанную на транспаранте 5 красителем с максимумом пропускания в красной части спектра, что воспринимается пользователем как черный цвет на зеленом фоне. Затем описанный процесс повторяется со светодиодами 10 с другим спектром излучения.
В качестве светодиодов 10 могут использоваться выводные либо SMD светодиоды с неперекрывающимися спектрами излучения, либо один светодиод, способный изменять спектр излучения в зависимости от управляющих сигналов.
Маскирующий элемент 11 может быть выполнен совмещенным с транспарантом 5. Для этого на транспарант 5 наносят слой красителя, пропускающего излучение светодиодов 10 и рассеивающего падающее сверху излучение (например, слой матовой белой краски).
Маскирующий элемент 11 и транспарант 5 также могут быть нанесены на нижнюю часть прозрачной крышки 4, при этом маскирующий элемент 11 и транспарант 5 выполняются в виде лакокрасочного покрытия.
Также возможно нанесение маскирующего элемента 11, транспаранта 5 и защитного элемента 12 на нижнюю часть прозрачной крышки 4, при этом защитный элемент 12 представляет собой слой прозрачного лака.
Такое выполнение электронного модуля с анимацией обеспечивает повышение качества анимированного изображения, уменьшение габаритов и энергопотребления устройства по сравнению с известными полезными моделями.