устройство для имитационного рисования

Формула изобретения

1. Устройство для имитационного рисования в виде подложки с нанесенным на нее изображением, отличающееся тем, что устройство имеет информационный слой в виде цветного изображения для детского визуального эмоционального восприятия со скрытой полной световой и цветовой характеристикой и гидрофильную основу со свойством изменения физических характеристик светорегулирующей диафрагмы при смачивании с возможностью фрагментарной визуализации и восстановления световой и цветовой характеристики изображения информационного слоя в плоскости контакта при комбинированном воздействии на поверхность устройства предмета с влажной поверхностью.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на поверхности устройства имеется видимое наружное контурное изображение в виде основных контурных линий, соответствующих проекции рисунка информационного слоя, или видимого краевого контура реального изображения, где основные компоненты слоев имеют разные оптические и цветовые характеристики, один из которых в виде слоя дисперсии образует фон светорассеивающей светорегулирующей диафрагмы, а определяющие функцию слоев основные компоненты которых имеют разную степень гидрофильности и физические свойства, один из которых изменяет свои физические и механические свойства при смачивании, достаточные для получения минимального механического эффекта мазка или растворения в пределах минимум одного слоя.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно выполнено многослойным, с сопряженными через разделяющую их клеевую гидрофильную основу отдельными информационным слоем и наружным слоем в виде светонепроницаемой светорегулирующей диафрагмы, где информационный слой представлен фиксированным на плотной бумажной основе в виде листа картона типографским способом растворимыми или нерастворимыми красками изображения, включающим сказочные персонажи и элементы, а светорегулирующая диафрагма представляет фиксированный на информационном слое водорастворимым клеем гуммиарабиком слой мелкодисперсного светонепроницаемого растворимого или нерастворимого органического или неорганического вещества.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что фрагмент целостного изображения выполнен видимым через отсутствующий сегмент светорегулирующей диафрагмы в этой проекции.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что информационный слой покрыт прозрачным гидрофобным лаковым покрытием.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что светорегулирующая диафрагма выполнена на съемной прозрачной пленке и включает дисперсию коалина.

7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что световая диафрагма представляет собой непрозрачную, растворимую светорассеивающую субстанцию в виде дисперсии глюкозы или поливинилпирролидона, нанесенную на гидрофильные краски или клеевую поверхность гидрофильного информационного слоя.

8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что светорегулирующая диафрагма представляет собой непрозрачную нерастворимую субстанцию в виде слоя дисперсного каолина, крахмала, нанесенную на гидрофильные краски или клеевую поверхность гидрофильного информационного слоя методом напыления.

9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что изображение на подложке представляет собой слой индикаторного вещества, изменяющего окраску при определенном значении РН, а светорегулирующая диафрагма представлена слоем сухого вещества, растворы которого имеют кислую или щелочную среду.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к детским развивающим устройствам, в основе которых лежит процесс рисования любыми красками на однотонном полотне, бумажном листе или аналогичный процессу раскраске контурных рисунков.

Прототипом является детская кукла с нанесенными на поверхность имитирующими пятнами из термочувствительной пленки, предназначенная для определенной игровой ситуации в виде умывания куклы. При контакте с теплой водой для умывания «пятна» становятся невидимыми. Основным признаком прототипа является использование ситуационного, невидимого при определенных условиях, термочувствительного образа в виде конкретного имитирующего изображения на поверхности куклы, визуализация которого достигается изменением температуры. Использование данного изобретения в устройстве для рисования ограничено зависимостью термопленки от температуры, невозможностью фрагментарного выделения рисунка на поверхности полотна в месте контакта.

Следующим прототипом являются рисунки на почтовых открытках, нанесенные офсетной печатью и покрытые непрозрачным при определенных условиях слоем, чтобы скрыть часть изображения. Для этого используется краска "VVV24", которая при увлажнении делает отпечаток видимым. Как только вода высыхает, отпечаток, нанесенный краской "VVV24", снова становится непрозрачным. Ввиду опасных для здоровья свойств в детской практике непосредственно данная краска не может быть использована. Возникающее при смачивании (гидратации) «просветление» слоя краски не восстанавливает полную цветовую характеристику изображения и не имитирует в полной мере реальный процесс рисования изображения кистью или другим предметом ввиду отсутствия минимального механического эффекта имитации мазка.

Вышеперечисленные устройства и свойства веществ ранее не использовались с целью создания устройства для имитационного рисования, которое, в отличии от прототипа, включает безвредные инертные компоненты, обладает более совершенными светоотражающими свойствами и оптимальными гидрофильными свойствами для имитации процесса рисования. В отличии от обычного рисования изобретение представляет собой более технически простое устройство для пользования детьми при рисовании.

Целью изобретения является создание технических возможностей для реализации имитационного рисования как способа воспроизведения изображения, которое, в отличии от аналога, должно обладать рядом преимуществ в части технической простоты использования самого способа рисования и используемых для этой цели технических устройств в целом. Дополнительной задачей изобретения является создание нового подхода и оригинального устройства для физического и психического развития детей малого возраста, в том числе для развития ассоциативных связей центральной и периферической нервной систем и потенцирования творческих возможностей за счет детского развивающего пособия для имитационного рисования, предполагающего использование технических возможностей с целью обозначения и получения ситуационного и имитационного эффекта в процессе рисования, связанного с последовательной визуализацией скрытого изображения, которое обозначается в восприятии у ребенка как результат его деятельности в виде законченного, реального художественного рисунка, который пока ему не доступен для воспроизведения, что может снижать возрастной критерий для занятий рисованием.

Данная задача решается тем, что используется способ имитационного рисования, который реализуется путем фрагментарной визуализации с эффектом мазка и восстановления при обычном освещении световой и цветовой характеристики нанесенного на подложке скрытого изображения для детского визуального эмоционального восприятия, недоступного для воспроизведения, через комбинированное воздействие при контактном рисовании влажным предметом по поверхности устройства, имеющего светорегулирующую диафрагму, а само устройство для имитационного рисования имеет информационный слой в виде цветного изображения для детского визуального эмоционального восприятия со скрытой полной световой и цветовой характеристикой и гидрофильную основу со свойством изменения физических характеристик поверхностной светорегулирующей диафрагмы при смачивании в пределах образования минимального эффекта мазка или растворения с возможностью фрагментарной визуализации и восстановления изображения информационного слоя в плоскости контакта при комбинированном воздействии с эффектом механического разрушения на поверхность устройства предмета с влажной поверхностью, где варианты изобретения могут представлять собой устройство с внутренним информационным слоем в виде многоцветного при обычном освещении детского рисунка для визуального эмоционального восприятия, полная световая характеристика которого в совокупности с поверхностью подложки полностью или частично скрыта фоном выполненного по гидрофильной основе поверхностной светорассеивающей или светонепроницаемой диафрагмы или устройство на поверхности может иметь видимое наружное контурное изображение в виде основных контурных линий, соответствующих проекции рисунка информационного слоя или видимого краевого контура изображения.

На фиг.1 представлены основные элементы устройства для рисования, выполненного в виде стандартного альбомного листа, общий вид. На фиг.2 представлен на разрезе А-А вариант устройства со светорегулирующей диафрагмой на гидрофильной основе. На фиг.3 представлен принцип работы устройства для имитационного рисования, общий вид. На фиг.4 представлен вариант устройства с гидрофильным информационным слоем, вид на разрезе А-А. На фиг.5 представлен вариант устройства со съемной светорегулирующей диафрагмой, разрез.

Устройство для рисования 1 может выполняться в разных вариантах. В простом и доступном варианте (фиг.1) изобретение выполняется в варианте стандартного альбомного листа, плотная бумажная основа которого выполняет функцию подложки 2 для нанесения на нее художественного изображения 3, которое может включать любые узнаваемые сказочные или реальные образы из живой или неживой природы, представлять одиночное изображение или сложную смысловую художественную картину, выполненные ручным, типографским, офсетным, фотографическим или иным промышленным способом. В смысловом значении изображение должно представлять собой красочную, многоцветную картинку, которую обычно используют при игре или работе с детьми и которая доступна для визуального эмоционального восприятия. Использование текстовых фрагментов, строгих геометрических форм или одноцветного изображения не несет эмоциональной нагрузки, учитывая возрастную категорию детей, для которых предназначено данное изобретение. В случае использования красок изображение может быть выполнено любым инертным и безвредным красителем, например гуашью, масляной краской, тушью. В данном случае это основной компонент информационного слоя 4, который, как правило, характеризуется такими физическими свойствами, как минимальным сродством к воде или минимальной гидрофильностью и определенной устойчивостью к механическим воздействиям. Оптимальным является нерастворимость основного компонента данного слоя. Коэффициенты растворимости в воде или гидрофильность красок или выполненных рисунков должны быть минимальные, чтобы сохранить изображение при смачивании водой. Кроме того, картина в некоторых вариантах изобретения может быть выполнена и другими известными способами, например нанесением нерастворимых цветных аппликаций и т.д., порошковой покраской, металлизацией и т.д. При использовании слаборастворимых красок необходимым является большее сродство к воде основного гидрофильного компонента одного из слоев, например основы поверхностной светорегулирующей диафрагмы, для визуализации имитационного изображения и создания имитации эффекта мазка. При использовании нерастворимого компонента светорегулирующей диафрагмы эффект может быть реализован отдельной промежуточной гидрофильной основой или аналогичным компонентом информационного слоя. Необходимым условием для полной реализации эффекта изобретения является разная степень гидрофильности и механическая устойчивость после смачивания основных компонентов слоев, предполагающих изменение физических и механических свойств гидрофильной основы преимущественно одного из слоев с целью получения эффекта мазка или растворения. Информационный слой 4 устройства как рисунок для визуального эмоционального восприятия ребенка, как правило, характеризуется определенной устойчивостью изображений и рисунков к поверхностным физическим воздействиям, главным образом к механическим воздействиям и к воздействию жидкости. Поэтому для этой цели используются нерастворимые или слаборастворимые в воде краски, пигменты, что отличает в этом варианте изобретения основное вещество данного слоя от компонентов светорегулирующей диафрагмы. Внутренний информационный слой определяет, в конечном итоге, интерес ребенка к творчеству через обозначение как бы выполненного им художественного изображения в процессе рисования, что в реальном процессе ему недоступно. Поэтому сюжеты информационного слоя должны быть понятны, красочны, чтобы получить эффект создания имитационного изображения только на уровне зрительного восприятия. В отдельных вариантах изобретения используемые красители могут быть гидрофильными и могут менять свои механические свойства в определенных пределах при контакте с водой с образованием, например, относительно подвижного или деформируемого геля.

Для дополнительной стабилизации изображения, защиты и разделения слоев с целью улучшения потребительских свойств устройства в целом информационный слой может быть покрыт прозрачным, светопроницаемым, нерастворимым лаковым покрытием в виде промежуточного слоя, растворимость которого в воде приближается к минимуму. Данное покрытие защищает и сохраняет красочное изображение от механического воздействия и влаги в процессе рисования влажной кистью или другим предметом с подобными свойствами. Кроме того, данное покрытие позволяет уменьшать усилие и частоту движений для фрагментации светорегулирующей диафрагмы во время рисования.

Изображение информационного слоя 4 в изобретении выполнено скрытым и невидимым при обычном освещении без дополнительного комбинированного воздействия на поверхность устройства. В одних вариантах изобретения изображение полностью или частично невидимо за фоном 5 особого непрозрачного, светорассеивающего или имеющего другой световой фон поверхностного слоя, представляющего собой по своей функции световую или светорегулирующую диафрагму 6. Данный элемент 6 устройства делает полностью или частично невидимым при естественном освещении полностью или частично полную световую и цветовую характеристику изображения 3 на информационном слое 4 за счет светорассеивающего эффекта используемой дисперсии основного компонента диафрагмы или непрозрачного в состоянии дегидратации основного компонента светорегулирующей диафрагмы. В других случаях можно использовать свойства веществ к изменению цветовой характеристики при контакте с водой при определенном значении РН, например индикаторных веществ. В одних случаях прозрачность и (или) возможность механической фрагментации светорегулирующей диафрагмы достигается в момент контакта с водой по плоскости гидрофильного слоя. В других случаях изменение оптических и (или) механических свойств гидрофильного компонента одного из слоев, чаще светорегулирующей диафрагмы, предполагает химическую или физическую модификацию основного компонента другого слоя за счет соединения компонентов при рисовании, что позволяет сделать видимым информационный слой. Светорегулирующая диафрагма в одном варианте может скрывать только полную цветовую характеристику изображения, оставляя видимыми контурные изображения 7. В этом случае изображение по сути приближено к контурным рисункам. Различия в световой и цветовой характеристике (прозрачность, светоотражение и т.д.), степени гидрофильности и механической устойчивости при смачивании основных компонентов слоев позволяют сохранять изображение и его цветовую характеристику при комбинированном воздействии, включающем смачивание водой и механическое воздействие кисти. Контуры изображения в виде линий могут наноситься непосредственно на световую диафрагму в проекции изображения на информационном слое в виде наружного информационного слоя, отражая в этом виде основную характеристику рисунка на информационном слое. В этом случае на поверхности выполняется или оставляется проекционное контурное изображение информационного слоя в виде основных контурных линий, соответствующих проекции изображения информационного слоя или видимого краевого контура изображения, что приближает устройство к контурным раскраскам по способу использования.

В следующем варианте изобретения светорегулирующая диафрагма 6 выполняется с «окном» в проекции определенной части изображения, которое позволяет видеть данный фрагмент в натуральном виде в полной световой и цветовой гамме. Таким образом, в основных вариантах изобретения видимый фон светорегулирующей диафрагмы полностью или частично скрывает изображение информационного слоя, а основные компоненты слоев различаются по оптическим, цветовым характеристикам чувствительностью к изменению РН, степени гидрофильности, другим физическим и механическим характеристикам. Последние признаки определяют эффект получения или имитацию мазка и фрагментацию световой диафрагмы, что связано с изменением физических свойств одного из слоев, выполненного на гидрофильной основе. Поэтому основной компонент одного из слоев должен иметь как минимум такую степень гидрофильности, которая позволяет получать минимальный механический, разрушающий структуру слоя эффект, обеспечивающий процесс имитационного рисования. В данном случае подразумевается гидрофильная основа со свойством изменения физических характеристик светорегулирующей диафрагмы при смачивании. Минимальный механический эффект гидрофильного слоя проявляется возможностью перемешивания слоя, смещения относительно другого слоя, изменения толщины, вязкости, обратимой или необратимой деформации геля, стирания или изменения поверхности и т.д. Этот эффект реализуется зависимостью механической структуры слоя или основного компонента от гидрофильности, что предполагает изменение прочности или устойчивости покрытия или слоя при смачивании водой. Таким образом, восстановление изображения достигается фрагментарной визуализацией по гидрофильной основе, изменяющей свои физические и механические свойства при смачивании и соответственно характеристики слоя от минимальной степени (гель) до степени текучести или полной растворимости, что предопределяет получение механического эффекта мазка минимум в пределах одного слоя. В случае использования растворимых компонентов фрагментация светорегулирующей диафрагмы в основном достигается полным растворением компонента при минимальном механическом эффекте на уровне имитации мазка и минимальном стирании поверхности слоя или разрушении структуры от механического воздействия. При этом светорассеивающий эффект дисперсии растворимого вещества сменяется прозрачностью раствора, что позволяет визуализировать информационный слой. Основные варианты изобретения связаны с различиями в структуре и устройстве светорегулирующей диафрагмы 6 и гидрофильной основы.

Основные варианты изобретения

В первом варианте (фиг.2) световая диафрагма 6 представляет собой слой высокодисперсного, непрозрачного или светонепроницаемого для видимого света вещества 8, например мела, коалина, крахмала, фиксированного поверх непосредственно информационного слоя 4 с изображением 3 или на промежуточный лаковый слой водорастворимым прозрачным клеем, например гуммиарабиком, жидким стеклом, образующих гидрофильный слой 9. Природный клей гуммиарабик или жидкое стекло выполняют функции гидрофильной клеевой основы для фиксации тонкого слоя дисперсного вещества 8 над информационным слоем 4, разделяя таким образом слои по границе гидрофильной основы 9 и практически не смешивая основные компоненты слоев друг с другом по толщине слоя. Такая светорегулирующая диафрагма 6 на основе высокодисперсного непрозрачного светорассеивающего вещества 8 делает невидимым художественное изображение 3 или картинку, создавая однотонный оптический фон 5 на рабочей поверхности устройства 1, которое представляет собой в этом случае чистый лист бумаги или картона для рисования. Для создания непрозрачной световой диафрагмы 6 могут быть использованы как водорастворимые, так и нерастворимые вещества в виде дисперсии, например каолин, мел, крахмал, растворимые производные целлюлозы, сахара, поливинилпирролидон. Эти вещества безопасны для детей. Технология нанесения покрытий из данных веществ или субстанций на клеевую основу или на информационный слой подложку достаточно хорошо известны. Таким образом, в данном варианте устройство включает минимум два сопряженных по гидрофильной основе 9 друг с другом слоя с разными оптическими и физическими свойствами, что позволяет при смачивании поверхности устройства механически разделять слои по гидрофильной основе и делать видимым информационный слой 4. Сопряжение двух слоев 4 и 6 по гидрофильной основе 9 при смачивании позволяет механически разрушать непрозрачный тонкодисперсный нерастворимый слой влажной кистью, куском поролона, просто пальцами. Такой гидрофильный слой 9 может иметь высокую степень растворимости или высокое сродство к воде с образованием геля, что позволяет реализовать механический эффект разрушения светорегулирующей диафрагмы и эффект образования мазка. При использовании дисперсии растворимого вещества 8 световая диафрагма 6 в основном растворяется и просветляется после механического воздействия и перемешивания дисперсии и гидрофильной основы. Таким образом, для получения полного эффекта рисования кистью основное вещество одного из слоев должно иметь более высокое сродство к воде или более высокий коофициент растворимости или гидрофильности по сравнению с основным веществом другого сопряженного с ним слоя. При этом основной гидрофильный компонент меняет свои механические свойства при смачивании до степени, достаточной для получения минимального механического эффекта мазка в отличии от другого слоя, который сохраняется при рисовании, имея меньший коофициент гидрофильности и большую механическую прочность.

Процесс рисования на данном устройстве (фиг.3) осуществляется следующим образом. Влажной или мокрой кистью 10, кусочком увлажненного поролона или другого материала совершаются последовательные механические движения по рабочей поверхности полотна. В процессе рисования светорегулирующая диафрагма 6 легко разрушается в месте контакта влажной кисти за счет комбинированного воздействия, включающего механическое воздействие кисти, набухание, растворение и смещение связующего водорастворимого клеевого состава как гидрофильной основы или растворения непосредственно основного гидрофильного компонента светорегулирующей диафрагмы. При этом по ходу движения кисти 10 образуется «дефект» 11 в светорегулирующей диафрагме 6, через который визуализируется часть или фрагмент 12 художественного рисунка 3 или определенный образ. При дальнейшем рисовании появляются новые фрагменты и в конечном итоге возникает целостная картина изображения в полной световой и цветовой характеристике.

Таким образом, при рисовании достигается эффект мазка или фрагментарная визуализация и восстановление полной световой и цветовой характеристики изображения информационного слоя 3 при комбинированном воздействии, включающем гидратацию и механическое смещение, стирание или разрушение слоя светорегулирующей диафрагмы 6 при контакте с движущимся влажным предметом в пределах площади контакта. В конечном итоге у ребенка возникает ощущение создания данного художественного изображения собственными усилиями в процессе рисования. В реальной же действительности ребенок не может создать рисунок, максимально приближенный к изображению на информационном слое. Имитация получения такого изображения с помощью данного устройства 1 в процессе его собственной деятельности повышает интерес ребенка к этому виду игровых занятий. Кроме этого, данный вид деятельности можно использовать в лечебных целях у детей с ограниченными возможностями, что позволяет рассматривать данный метод не только как игровой, но и как потенциально лечебный метод, а само устройство как специальное лечебное пособие для имитационного рисования. В сравнении с традиционным рисованием имитационный метод технически прост и не требует специального технического обеспечения, сложных движений и составления комбинаций красок. После предварительной апробации способа в 4-х случаях из 5-ти дети до 3,5 лет предпочитают имитационное рисование традиционному рисованию красками.

Другим вариантом изобретения (фиг.4) является устройство 1, где информационный слой 3, выполненный водорастворимыми или гидрофильными красками на гидрофильной основе 13, покрыт дисперсией методом напыления прямо на влажную или клеевую поверхность рисунка или краску в виде слоя тонкодисперсного однотонного светонепроницаемого слоя 8 из нерастворимого или растворимого вещества дисперсии, например крахмала, каолина, сахара, что позволяет сделать невидимым красочное изображение 3. В этом случае после высыхания или в состоянии дегидратации светорегулирующая диафрагма 6 будет представлять собой напыленный слой непрозрачного однотонного вещества 8 непосредственно на гидрофильную основу 13 рисунка 3, выполненного водорастворимыми красками, которые даже после высыхания сохраняют способность к растворению. При механическом воздействии влажной кисти 10 или увлажненного поролона, гидрофильная основа 13 изображения 3 становится пластичной в пределах образования консистенции геля, достаточного для получения минимального механического эффекта, что позволяет смешивать разные слои, фрагментировать светорегулирующую диафрагму и получать в итоге цветное видимое, несколько размытое, но доступное для восприятия изображение независимо от степени гидрофильности основного вещества светорегулирующей диафрагмы. Как и в предыдущем варианте, основные компоненты, определяющие функции слоев, в исходном состоянии не смешаны по толщине всего слоя и границей разделения слоев является контактная гидрофильная поверхность используемых водорастворимых красок или основы информационного слоя, на которую напыляется тонкий поверхностный слой светорегулирующей диафрагмы 6, например, из нерастворимого непрозрачного вещества 8. В состоянии дегидратации слои фиксированы друг к другу, но не смешаны на всю толщину слоя. При гидратации исходное соотношение основных компонентов в случае использования нерастворимого вещества 8 не меняется до момента механического воздействия, которое сопровождается перемешиванием слоев при образовании мазка и визуализацией световой характеристики красочного слоя изображения в сравнении с фоном основного компонента светорегулирующей диафрагмы. При использовании нерастворимых красок достаточно использовать в составе красок связующую гидрофильную основу, например, из клея гуммиарабика. При использовании водорастворимого основного компонента 8 светорегулирующей диафрагмы 6, например углеводов или поливинилпирролидона, работа устройства существенно не меняется. Данный вариант максимально приближен к процессу рисования красками.

Одним из вариантов изобретения (фиг.5) является устройство со съемной световой диафрагмой, которая представляет собой съемную прозрачную пленку 14, на которой выполнена световая диафрагма 6 в любом из вариантов. Как и во всех вариантах для получения механического эффекта мазка основное вещество одного из слоев, например основа 9 световой диафрагмы 6, должна иметь такую степень гидрофильности и свойства, которые позволяют разрушать стабильную в состоянии дегидратации структуру слоя при контакте с влажным предметом для обеспечения минимального механического эффекта, имитирующего мазок кисти или фрагментацию световой диафрагмы, особенно в варианте с нерастворимыми компонентами. При этом прозрачная пленка как слой не претерпевает существенных изменений, имея минимальные гидрофильные свойства в пределах смачивания или набухания.

Одним из вариантов изобретения является устройство, где изображение на подложке представляет собой информационный слой с нанесенным на подложку индикаторным веществом, изменяющим окраску при определенном значении РН. В проекции изображения на разделяющий слой гидрофильной основы фиксирован одним из способов слой сухого вещества, растворы которого имеют кислую или щелочную среду, световой фон которого частично или полностью скрывает видимое изображение. Для этой цели можно использовать, например, лимонную кислоту или соду в виде дисперсии или порошка. Отделенный гидрофильной основой или полупроницаемой мембраной от компонентов световой диафрагмы информационный индикаторный слой с невидимым или моноцветным изображением при контакте с влажной кистью и механическом перемешивании исходных компонентов информационного слоя и световой диафрагмы в виде растворов, геля образует видимое или иное цветное изображение. Для образования информационного индикаторного слоя можно использовать различные бесцветные или окрашенные индикаторные вещества, например фенофталеин. Данное изобретение найдет широкое применение в детской практике как оригинальное пособие и метод, развивающий ассоциативные связи нервной системы и творческие возможности ребенка.