усовершенствованный стенд для показа изображений

Формула изобретения

1. Устройство для показа изображений, включающее в себя кожух, рамку, установленную в кожухе и приспособленную удерживать чередующееся изображение и оптический барьер, включающий в себя множество практически параллельных вытянутых прутьев, разнесенных от рамки и приспособленных для затенения частей установленного чередующегося изображения, и при этом чередующееся изображение в сочетании с оптическим барьером отображают трехмерные изображения наблюдателю.

2. Устройство для показа изображений по п.1, содержащее далее изображение, установленное в рамке.

3. Устройство для показа изображений по п.2, в котором изображение является составленным из многочисленных чередующихся изображений, нанесенных на прозрачный материал.

4. Устройство для показа изображений по п.2, в котором изображение изготовлено на едином куске материала.

5. Устройство для показа изображений по п.1, в котором прутья могут быть выдавлены из неотражающего материала, такого как анодированный алюминий.

6. Устройство для показа изображений по п.1, в котором прутья имеют треугольное или круглое сегментное поперечное сечение.

7. Устройство для показа изображений по п.6, в котором прутья выровнены таким образом, что наименьшее расстояние между изображением и прутьями находится у вершины прутьев.

8. Устройство для показа изображений по п.6, в котором обращенная к наблюдателю поверхность прутьев является ровной или изогнутой.

9. Устройство для показа изображений по п.1, в котором прутья расположены смежно в линейной матрице с промежутком между смежными прутьями.

10. Устройство для показа изображений по п.9, в котором прутья направлены вертикально.

11. Устройство для показа изображений по п.9, в котором прутья расположены таким образом, что имеется соотношение 80/20 ширины прута к зазору.

12. Устройство для показа изображений по п.9, в котором расположение прутьев обеспечивает просмотр под углом 15-165°.

13. Устройство для показа изображений по п.9, в котором ширина каждого прута составляет 20,32 мм.

14. Устройство для показа изображений по п.9, в котором зазор между каждым прутом составляет 5,08 мм.

15. Устройство для показа изображений по п.1, в котором кожух приспособлен для вмещения источника света для обеспечения задней подсветки изображения, расположенного в рамке.

16. Устройство для показа изображений по п.15, в котором источник света является множеством флюоресцентных ламп.

17. Устройство для показа изображений по п.1, в котором кожух изготовлен из неотражающего непрозрачного материала.

18. Устройство для показа изображений по п.1, в котором расстояние между рамкой изображения и оптическим барьером является регулируемым.

19. Устройство для показа изображений по п.18, в котором расстояние между рамкой изображения и оптическим барьером является регулируемым вручную.

20. Устройство для показа изображений по п.18, в котором расстояние между рамкой изображения и оптическим барьером является регулируемым автоматически.

21. Устройство для показа изображений по п.18, в котором регулирование осуществляется посредством подходящей механической или электромеханической регулирующей системы.

22. Устройство для показа изображений по п.18, в котором регулирование осуществляется посредством телескопических или скользящих разделителей.

23. Устройство для показа изображений по п.1, в котором относительное горизонтальное и вертикальное положение рамки изображения и оптического барьера является регулируемым.

24. Устройство для показа изображений по п.23, в котором регулирование осуществляется посредством подходящей механической или электромеханической регулирующей системы.

25. Устройство для показа изображений по п.1, в котором кожух может быть наклонен для обеспечения оптимального наблюдения.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к доскам объявлений для отображения изображений, а в особенности к доскам объявлений для отображения изображений, которые представляются наблюдателю трехмерными.

Уровень техники

Трехмерные, анимационные и перелистывающие технология в настоящее время осуществляются посредством использования двояковыпуклых линз, расположенных перед оттиском перемежающихся изображений. Патент США №5847808 дает общее понимание данной технологии. Оттиск изготовляется с использованием программного обеспечения, которое берет «кусочки» или «полоски» нескольких изображений и чередует их с помощью офсетного пресса или цифрового принтера. Оттиск наносится прямо на заднюю часть двояковыпуклых линз таким образом, чтобы чередующиеся части присоединились к растрам линз. Двояковыпуклые линзы затеняют подмножество чередующихся полосок при наблюдении с одного определенного угла таким образом, что составное изображение представляется содержащим полоски, созданные из одного или более перемежающихся изображений. Когда угол зрения наблюдателя перемещается, затеняются другие полоски, представляя наблюдателю другое составное изображение.

Там где оттиск содержит полоски из множества изображений разных слоев объекта, достигается эффект трехмерного изображения. В данном контексте, трехмерность означает, что наблюдатель воспринимает изображение как имеющее глубину при наблюдении с различных углов. Перелистывающие и анимационные технологии действуют в сходной манере, когда несколько чередующихся последовательных изображений представлены на оттиске, а наблюдатель видит каждое одно за другим, когда они видны с различных углов. Это дает ощущение анимации или перелистывания, если использовано только два изображения. Подобный же эффект может быть достигнут при использовании барьера вместо двояковыпуклых линз, как представлено в патентах США №5695346 и №4927238. В данном случае линии черного барьера затеняют определенные части чередующегося оттиска на определенных углах.

Хотя существующая технология может быть использована для отображения трехмерных изображений, анимации и перелистывания в формате доски объявлений, это достаточно сложный и дорогостоящий процесс из-за ограничений в технологии. Например, самой большой доступной двояковыпуклой линзой является линза в 2,5×1,2 метра. Следовательно, для создания дисплея размером с доску объявлений должны быть объединены многочисленные линзы и оттиски.

Сущность изобретения

Целью изобретения является создание устройства, которое может отображать изображения размером с доску объявлений, которые представляются трехмерными.

В одном объекте настоящее изобретение состоит устройства для отображения изображений, включающего в себя: кожух, рамку, вставленную в кожух и приспособленную для удержания чередующегося изображения, и оптический барьер, отнесенный от этой рамки и приспособленный для затенения частей установленного чередующегося изображения.

Предпочтительно, устройство далее включает в себя изображение, установленное в рамке. Данное изображение является объединением множества перемежающихся изображений.

Предпочтительно, перемежающиеся изображения совместно с оптическим барьером отображают трехмерные изображения наблюдателю.

В одном варианте осуществления изображение наложено на едином куске прозрачного материала.

Предпочтительно, оптический барьер включает в себя множество вытянутых прутьев. Прутья могут быть выдавлены из неотражающего материала, такого как анодированный алюминий. Предпочтительно, прутья имеют треугольное или круглое сегментное сечение.

Предпочтительно, прутья расположены смежно в линейной решетке, ориентированы вертикально, с промежутком между смежными прутьями. Предпочтительно, прутья разнесены таким образом, что существует соотношение 80/20 ширины прута к промежутку. Наиболее предпочтительно, ширина каждого прута составляет 20,32 мм, а промежуток между прутами 5,08 мм для обеспечения просмотра под углом от 15-165°.

Предпочтительно, кожух предназначен вмещать источник света для обеспечения задней подсветки изображения, установленного в рамке. Источник света может быть, например, множеством флюоресцентных ламп. Предпочтительно, кожух изготовлен из неотражающего непрозрачного материала.

Предпочтительно, расстояние между рамкой изображения и барьером регулируется вручную или автоматически. Это может осуществляться посредством подходящей механической или электромеханической регулирующей системы, такой как телескопические или скользящие разделители. Это может изменять кажущуюся глубину отображаемого изображения и (или) обеспечивать достижение устройством желательного оптического эффекта.

Предпочтительно, относительное горизонтальное и вертикальное положение рамки изображения и оптического барьера регулируется вручную или автоматически. Это может осуществляться посредством подходящей механической или электромеханической регулирующей системы. Это может осуществляться для совмещения перемежающегося изображения с прутьями барьера и (или) обеспечивать достижение устройством желательного оптического эффекта.

Предпочтительно, кожух может быть наклонен для обеспечения оптимального наблюдения.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты осуществления изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 показывает предпочтительный вариант осуществления доски объявлений в собранном виде для отображения изображений согласно изобретению;

Фиг.2 показывает доску объявлений в разобранном виде, включая рамку изображения и оптический барьер;

Фиг.3 показывает поперечное сечение доски объявлений из точки А на фиг.1;

Фиг.4 показывает поперечное сечение доски объявлений из точки В на фиг.1;

Фиг.5А показывает более подробно один вариант осуществления оптического барьера по отношению к изображению;

Фиг.5В показывает более подробно другой вариант осуществления оптического барьера по отношению к изображению;

Фиг.6A-6D показывают пример чередующегося изображения по отношению к оптическому барьеру.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг.1 показывает предпочтительный вариант осуществления доски 10 объявлений согласно изобретению в собранном виде. Термин «доска объявлений» используется во всем описании для обозначения конструкции, которая отображает изображения. Хотя конструкция настоящего изобретения не является доской объявлений в общепринятом смысле, она может быть использована для отображения изображений таких размеров и свойств, которые обычно отображаются существующими досками объявлений. Например, она может отобразить изображения размером 6×3 метра или больше.

В предпочтительном варианте осуществления доска 10 объявлений предназначена для отображения трехмерных изображений. Доска 10 объявлений включает в себя непрозрачный кожух 11, состоящий из основания (не видно на фиг.1) и четырех сторон. Оптический барьер 12 покрывает кожух 11. Предпочтительно, оптический барьер 12 изготовлен из множества непрозрачных прутьев, например 14, поддерживаемых прямоугольной рамкой 15. Изображение, отображаемое доской 10 объявлений, видно через оптический барьер 12. Конструкция 10 образует легкую коробку, которая в значительной степени ограничивает поступление или выход света. Обычные общие размеры доски объявлений составляют 6,5×3,5 метра, причем бóльшие размеры в основном видны непропорционально увеличенными в продольном направлении.

Фигуры 2-4 показывают внутренние части доски 10 объявлений. Рамка 20 изображения, предназначенная для удержания изображения 21, расположена во внутренней части 22 кожуха 11. Предпочтительно, рамка изображения изготовлена из стали или подобного материала и имеет неотражающий край шириной примерно от 10 до 20% длины изображения 21 для улучшения наблюдения. Альтернативно, может быть использована иная ширина изображения. Изображение 21 является объединением множества перемежающихся изображений. В одном варианте осуществления изображение наложено на едином куске подходящего прозрачного или полупрозрачного для света материала, такого как конкретный освещенный контржурным светом холст или подобного. Изображение 21 может быть растянуто и установлено на рамке 20, а запирающая система механического натяжения (не показано) удерживает изображение 21 туго натянутым. Рамка 20 изображения отделена от задней стенки 23 кожуха 11 четырьмя разделяющими стержнями, три из которых видны на фиг.2 (24а-24с). Разделяющие стержни 24a-24d взаимосвязаны между рамкой 20 и задней стенкой 23 кожуха 11 любыми известными из уровня техники средствами. Оптический барьер 12 присоединен к рамке 20 изображения и отделен (28) от нее четырьмя разделяющими стержнями, три из которых видны (24а-24с).

В одном варианте осуществления внутренность 23 кожуха 11 позади рамки 20 изображения вмещает подходящий источник света (показано на фиг.3 и 4) для подсветки изображения 21. Источник света может быть, например, пучком флюоресцентных ламп 30, как показано на фиг.3 и 4. Освещение изображения 21 таким образом позволяет увидеть оттиск изображения через оптический барьер 12. Выступ 27 обеспечивает некоторое экранирование передней части кожуха от внешнего света для улучшения условий наблюдения. Предпочтительно, вся конструкция может быть наклонена для оптимизации наблюдения.

Фиг.3 является видом сбоку доски объявлений из точки А на фиг.1. Эта фигура показывает пространственную связь между решеткой, изображением и подсветкой более подробно. Как можно видеть, изображение 21 отделено от решетки 12 разделяющими стержнями 25b и 25с. Изображение также отделено от задней части кожуха 11 разделяющими стержнями 24b и 24с. Лампы 30 расположены между изображением 21 и задней частью кожуха 11 для подсветки изображения 21.

Фиг.4 является видом доски объявлений с точки В на фиг.1. Вновь можно видеть совмещение оптического барьера 12, изображения 20, разделяющих стержней 24а, b, 25a, b и ламп 30 в кожухе 11. Эта фигура показывает, что оптический барьер 12 включает в себя множество прутьев 14, окруженных рамкой 15.

В вариантах осуществления, описанных выше, изображение предусмотрено на оттиске 21. В альтернативных вариантах осуществления изображение может быть предусмотрено на других визуальных мультимедийных средствах. Такие средства включают в себя обратную проекцию изображения на экран или наружный телевизионный экран. Когда изображения отображаются на этих мультимедийных средствах, световая коробка позади экрана может быть не нужна. Эти визуальные мультимедийные средства также позволяют легко менять изображение. Например, доска объявлений по изобретению может быть использована для последовательного отображения множества изображений.

Фиг.4 и 5А и В показывают сечение оптического барьера 12 более подробно. На этих фигурах барьер 12 состоит из множества вытянутых прутьев, например 14, с треугольным или круглым сегментным сечением. Например, передняя поверхность каждого прута является ровной или изогнутой, а задняя скошена таким образом, что вершина прута обращена к изображению. Прутья 14 расположены в линейной решетке, причем каждый проходит вертикально от вершины к дну рамки 15. Рамка 15 предпочтительно является неотражающей, а в предпочтительных вариантах осуществления имеет ширину приблизительно от 200 до 300 мм для улучшения просмотра изображения. Каждый из прутьев 14 изготовлен из жесткого неотражающего материала, такого как экструзия анодированного алюминия. Не отражающие свойства уменьшают в течение дня отражение внешнего света, который уменьшает видимость изображения 21.

В альтернативных вариантах осуществления прутья могут быть любой формы, которая обеспечивает меняющееся изображение, когда наблюдатель проходит мимо доски объявлений. В идеале, наиболее близкая к изображению часть прутьев имеет наименьшую ширину по сравнению с частью прутьев, наиболее близкой к проходящему мимо наблюдателю. Например, прутья могут иметь Т-образную форму, причем верхушка Т находится ближе всего к проходящему наблюдателю, а ножка простирается к изображению. В идеале, конструкция прутьев поможет максимизировать угол наблюдения изображения. Прутья также должны быть сконструированы, чтобы минимизировать отражение от прута, максимизировать прочность прута и минимизировать подвижность прута. Отражение от прута может быть минимизировано несколькими путями, в том числе матовым черным покрытием по меньшей мере любой поверхности прута, видимой проходящему наблюдателю, или покрытием ямками по меньшей мере любой поверхности прута, видимой проходящему наблюдателю. Прочность прута может быть максимизирована посредством изготовления прута из жесткого материала. Дополнительная прочность может быть получена путем введения сильно растяжимой проволоки внутри любой пустотелой части прута. Подвижность прутьев может быть минимизирована благодаря сильно натянутой проволоке внутри пустотелых частей прута. Кроме того, сильно натянутая проволока может быть введена горизонтально позади и (или) через части прута для последующего предотвращения подвижности прутьев в условиях улицы.

Смежные прутья 14 размещены таким образом, чтобы образовать зазор 50 между каждой парой прутьев, через который проходящий наблюдатель может видеть части изображения 21. Предпочтительно, существует соотношение 80/20 ширины прута к зазору, хотя допустимо отклонение до 5%. На фиг.5А это соотношение является соотношением А к С, где В является шириной прута 14 и зазора 50. Например, в предпочтительном варианте осуществления каждый прут 14 имеет ширину 20,23 мм, а зазор 50 между каждым прутом составляет 5,08 мм. Как будет оценено, могут быть использованы другие величины, которые сохраняют соотношение 80/20 ширины прута к зазору 50.

Как видно на фиг.5А, треугольная задняя часть каждого прута 14 позволяет проходящему наблюдателю видеть изображение с более чем 150-градусным обзором. Изменением ширины и глубины прутьев 14 угол наблюдения может быть изменен. Например, угол наблюдения , образованный прутьями на фиг.5, находится между 55° и 125°, составляя полный угол наблюдения 70°. На фиг.5В соотношение ширины к глубине прута 14 увеличено, давая более широкий угол наблюдения. На фиг.5В угол наблюдения находится между 40° и 140°, составляя угол наблюдения 100°. На этих фигурах изображение затенено под углами и . Если прутья имеют в ширину 20,23 мм с зазором 5,08 мм и подходящую глубину, то может быть получен угол обзора 165°. Если проходящий наблюдатель находится вне угла обзора, изображение будет затенено решеткой 12. Для получения лучшего обзора части 14 решетки должны оставаться параллельными друг другу и равноудаленными от изображения 21. Части решетки должны быть изготовлены из материала, который противостоял бы движению под напором ветра и другим условиям вне помещения.

Фигуры 6A-6D показывают пример перемежающегося изображения 21 согласно изобретению. Изображение 21 показано и на виде спереди, и на виде сверху для иллюстрации его соотношения с оптическим барьером 12. Каждое изображение, образующее изображение 21, разделено на пиксельные полоски, например 60. Первая полоска каждого изображения расположена рядом на изображении 21 и образует один «набор». Набор может содержать любое количество полосок, но в предпочтительном варианте осуществления набор составляет от 10 до 25 полосок. Количество наборов зависит от количества прутьев доски объявлений. Например, если десять изображений образуют перемежающееся изображение 21, каждый набор содержит десять полосок, по одной от каждого изображения. Второй набор образован вторыми полосками каждого из десяти изображений и расположен рядом со вторым набором. Этот процесс выполняется для третьего и последующих наборов, образуя полное изображение 21, собранное из расположенных рядом наборов кусочков изображений. Формирование изображений в виде полосок и наборов может быть осуществлено на компьютере перед тем, как изображение напечатано или другим образом отображено.

Один набор 61 изображения 21 показан на фиг.6А. Ширина набора 61 соответствует ширине прута 14 плюс зазор 50 до другого прута. В предпочтительном варианте осуществления эта ширина составляет 2,54 мм или 1 дюйм. Каждая из десяти полосок, образующих набор 61, имеет ширину, составляющую одну десятую этой общей ширины, то есть 2,54 мм. Все наборы 61 должны совмещаться с соответствующими прутьями 14. Если они не совмещены, как показано на фиг.6b, относительные позиции барьера 12 и изображения 21 должны регулироваться из не выровненной позиции 62 на выровненную 63.

Как будет оценено, перемежающееся изображение 21 может быть образовано различным количеством изображений, что приведет к различному количеству полосок, образующих набор 61. Например, любое число от 10 до 25 может быть использовано в изображении 21, приводя к соответствующему количеству кусочков в наборе 61. В каждом случае общая ширина набора 61 будет соответствовать ширине прута 14 плюс зазор 50, и, следовательно, ширина каждой полоски должна соответственно регулироваться. Если доска объявлений отображает объекты трехмерно, каждое изображение, образующее изображение 21, относится к отличному слою трехмерных объектов. Если доска объявлений отображает анимированные или перелистывающие объекты, каждое изображение на изображении 21 относится к одному изображению в анимированной/перелистывающей последовательности. Перемежающееся изображение 21 может быть изготовлено из отдельных изображений с помощью перемежающего программного обеспечения. Если изображение отображается трехмерно, использование различных слоев, обеспечиваемых каждым изображением, придает всему изображению вид глубины, создавая таким образом трехмерный эффект.

Различные дополнительные признаки могут быть введены в основную доску 10 объявлений. Рамка 20 изображения и оптический барьер 12 могут быть соединены регулируемыми разделителями 24а-24с, чтобы облегчить регулировку зазора 28. Например, разделительные стержни 24а-24с могут быть телескопическими или скользящими, чтобы они могли быть выдвинуты или втянуты вручную, или автоматически для регулирования зазора. Альтернативно, может быть установлена любая другая подходящая механическая или электромеханическая регулирующая система. Подобным же образом, вертикальное или горизонтальное положение рамки 20 изображения и (или) барьера 12 может регулироваться ручными или электромеханическими средствами, чтобы правильно выровнять изображение 21 с прутьями 14 оптического барьера 12. Правильное выравнивание наборов 61 изображения 21 и прутьев 14 оптического барьера 12 важно для обеспечения достижения желательного оптического эффекта. Преднамеренное движение изображения 21 и (или) барьера 12 может, однако, создать нужный анимационный эффект. Предпочтительно, поперечное движение не превышает ширины прута 14. Например, одна опция состоит в использовании электрического мотора для регулирования изображения поперечно и (или) горизонтально от 20 до 30 мм.

Если изображение напечатано, материал изображения может немного растягиваться сам по себе при установке на рамку 20 изображения в зависимости от конкретных свойств и состава материала изображения и прогнозируемых окружающих условий. Может оказаться необходимым оценить это растяжение в продольном и поперечном направлениях и компенсировать его, чтобы обеспечить правильное выравнивание. Может быть проведен математический анализ растяжения материала изображения, и он используется при производстве изображения 21, чтобы удостовериться, что растяжение материала берется в расчет, а результирующие перемежения правильно заданы в рамках разрешенных допусков. Процесс печати предпочтительно использует более высокое разрешение, нежели стандартная печать для доски объявлений, а количество краски, напечатанной на материале, удвоено по плотности, чтобы цвет был долговечен и не смывался. Если изображение отображается при помощи других мультимедийных средств, анализ растяжения может не потребоваться.

Отображенное трехмерное изображение может иметь видимую глубину от 60 до 100% ширины доски объявлений в зависимости от использованных изображений и фонового слоя изображения 21. Это кажущаяся, а не настоящая глубина, которая может меняться от наблюдателя к наблюдателю. Кажущаяся глубина трехмерного изображения, отображаемого доской 10 объявлений, может быть изменена путем изменения расстояния 28 (показано на фиг.6С) между оптическим барьером 12 и изображением 21. Изменение зазора 28 также обеспечивает достижение правильного оптического эффекта. Расстояние 28 между рамкой 20 и барьером 12 рассчитано для получения необходимой ясности изображения, трехмерного эффекта и глубины изображения. Например, как показано на фиг.6С, образуется более широкий угол обзора 65, если зазор 28 между оптическим барьером 12 и изображением 21 увеличен путем перемещения барьера 12 из положения А в положение В. Это возможно благодаря увеличенным углам линии зрения 66 от глаза 67 наблюдателя через зазоры в барьере 12 к изображению 21. В результате, различные поднаборы полосок 60 составляют изображение, а наблюдателю 67 представляется бóльшая глубина на отображенном изображении. Как показано на фиг.6D, если барьер 12 перемещен ближе к изображению 21 из положения В в положение А, образуется меньший угол обзора 69 из-за уменьшенных углов линии 70 зрения. Различные кусочки изображения, составляющие изображение 21, заблокированы в отличие от фиг.6С. Видимые наблюдателю кусочки составляют сборное изображение, которое имеет меньшую глубину, чем у изображения, показанного на фиг.6С. Подобным же образом, когда наблюдатель движется в поперечном направлении перед оптическим барьером 12, угол его линий зрения через барьер 12 тоже меняется. Это приводит к тому, что барьер 12 затеняет различные поднаборы полосок каждого набора, демонстрируя наблюдателю различное составное изображение, образованное из полосок. В случае трехмерного изображения 21 наблюдателю покажется, что он видит отображаемое изображение с разных углов, перемещаясь в поперечном направлении.

Различные дополнительные признаки могут быть факультативно воплощены в изобретении. Рамка 20 может быть разблокирована и отодвинута назад, например, на 500 мм, чтобы получить доступ для замены изображения 21 или провести текущий ремонт или тому подобное. Элементы конструкции 10 предпочтительно изготовлены из материалов со сходными коэффициентами теплового расширения для уменьшения неравномерного расширения. Двери и пути доступа могут быть включены в доску объявлений для облегчения ремонта и замены изображений. Могут быть дистанционно установлены датчики для определения температуры, влажности и света в целях наблюдения условий. В доску объявлений могут быть введены дренажные средства. В доску объявлений может быть включено дополнительное освещение для выделения изображения и обеспечения нужного распределения света.

Вышесказанное описывает изобретение с его предпочтительными вариантами осуществления. Изменения и усовершенствования, как будет очевидно для специалистов, предназначаются для включения в объем изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.