Стробоскопическое проекционное устройство

 

Изобретение относится к программируемым электронно-механическим стробоскопическим проекционным устройствам, предназначенным для объемно-динамической визуализации преимущественно рекламных сообщений в виде текстов и/или изображений. Техническим результатом является создание программируемого стробоскопического проекционного устройства, обеспечивающего визуализации рекламных сообщений с эффектом их свободного парения (подвешенности) в пространстве. Для этого устройство имеет, по меньшей мере, один связанный валом с приводом вращения носитель множества источников света, расположенных на его внешней поверхности, блок управления, при этом все источники света выполнены точечными, их носитель консольно закреплен на валу и выполнен в виде стержня, который имеет форму образующей подходящего тела вращения, толщину, соизмеримую с поперечным размером точечного источника света, и ширину, достаточную для исчезновения из поля зрения наблюдателя при вращении, оптическая ось каждого точечного источника света ориентирована в направлении нормали к образующей того тела вращения, которая задана формой стержня-носителя этих источников света. 15 з.п. ф-лы, 24 ил.

Изобретение относится к структурным схемам и конструкции программируемых электронно-механических стробоскопических проекционных устройств для объемно-динамической визуализации преимущественно рекламных сообщений в виде текстов и/или изображений. Такие устройства могут быть использованы в наружной и внутренней световой рекламе предпочтительно на предприятиях массового обслуживания и на выставках и ярмарках для привлечения покупателей и посетителей.

Уровень техники Стробоскопический эффект, на котором основаны кинематограф и телевидение, феноменологически известен подавляющему большинству людей (см., например: Большой Энциклопедический словарь ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ. - Москва: Научное издательство "Большая Российская Энциклопедия", 1998, с.507).

В кинематографе его реализуют перемещением кинопленки как носителя образной и/или текстовой информации перед источником света, который последовательно проецирует отдельные кадры на экран с частотой, превышающей инерционность восприятия человеческого глаза (≈0,1 с). При этом на экране может наблюдаться движущееся или неподвижное изображение. Аналогично - в смысле кадровой подачи - формируют изображения в телевизионных приемниках и на дисплеях персональных компьютеров.

Однако использование заранее отснятых кино- или видеофильмов для рекламных целей, например, на выставках и ярмарках давно стало привычным для посетителей и потому привлекает для просмотра, как правило, специалистов.

Этого достаточно для рекламы промышленного оборудования или материалов, но явно недостаточно для массового привлечения покупателей в магазины и предприятия общественного питания и для рекламы на выставках и ярмарках товаров массового спроса.

При этом только на дисплеях ПЭВМ, используя современные программы анимации, удается относительно быстро перестраивать информационное содержание рекламы, а обычные кино- и телепрограммы приходится монотонно повторять в течение всего времени экспозиции рекламируемых товаров.

Поэтому такие общепризнанные специалисты в рекламе, как K.BOVE и W.ARENS (см. "Contemporary Advertising", 5nd Ed., Richard D. Irwin, Inc., 1994), отмечают, что потребность в общедоступных программируемых средствах, которые могут быть легко перестроены на демонстрацию часто меняющихся рекламных сообщений, до сих пор остается неудовлетворенной в достаточном объеме.

Так, эта потребность не может быть в полной мере удовлетворена широко известными программируемыми матричными проекционными устройствами типа "бегущая строка" или типа полиэкранных телевизионных рекламных комплексов.

Их основой обычно служит массивный и громоздкий каркас, на лицевой стороне которого в один или несколько рядов смонтированы от нескольких сотен до нескольких тысяч источников света (далее сокращенно ИС). Эти ИС подключены к источнику электроэнергии, например, через такое весьма сложное коммутационное устройство управления, которое известно из US Patent 4967373.

Это устройство, предназначенное, в частности, для управления многоцветным матричным проекционным комплексом, имеет: микропроцессор, блок ячеек хранения адресов и блок ячеек хранения данных, у которых каждая ячейка подключена к указанному микропроцессору, блок плат видеопамяти, у которого каждая плата подключена к ячейкам хранения адресов и ячейкам хранения данных, блок контуров управления графическими данными, в котором каждый контур подключен к соответствующим ячейкам хранения данных и ячейкам хранения адресов для получения от указанных плат видеопамяти изображений, которые должны быть показаны матричным проекционным устройством, контуры адресов и данных подключены к указанным микропроцессору и блокам ячеек хранения адресов и данных для коммутации указанного блока плат видеопамяти с блоком контуров управления графическими данными по командам микропроцессора и коммутатор, который подключен к блоку контуров управления графическими данными для преобразования получаемых изображений в электрические сигналы управления указанным проекционным комплексом.

Понятно, что матричные проекционные устройства эффективны для экспресс-передачи новостей и рекламной информации на улицах и площадях мегаполисов.

Однако рекламные обращения к потокам случайных людей малоэффективны, а цена передаваемых сообщений оказывается слишком высокой для целенаправленного привлечения внимания к товарам и услугам массового спроса, которые обычно производят разрозненные предприятия малого бизнеса.

Поэтому потребность в создании простых, дешевых в изготовлении и удобных в эксплуатации проекционных устройств остается актуальной.

Из числа устройств такого типа по технической сущности к предлагаемому наиболее близко стробоскопическое проекционное устройство no US Patent 4689604. Оно имеет: носитель ИС в виде кольцеобразного барабана; привод вращения, кинематически связанный валом с указанным носителем ИС;
три расположенные на внешней боковой поверхности барабана вертикальные панели, каждая из которых оснащена множеством ИС, расположенных в виде демонстрационных колонок;
блок управления ИС на основе микропроцессора, который оснащен датчиком положения барабана-носителя ИС, синхронизатором и программными средствами записи подлежащих демонстрации текстов и/или изображений и обработки записанных данных для выработки команд на включение-выключение ИС.

Во время работы такого устройства рекламные сообщения перемещаются относительно барабана в направлении, которое противоположно направлению его вращения. При этом полное сообщение может заключаться во множество кадров. Протяженность каждого из демонстрируемых кадров меньше окружности барабана и ограничена начальной колонкой ИС и, через некоторый промежуток, конечной колонкой ИС. Датчик положения запускает микропроцессор, который генерирует последовательность сигналов синхронизации, единую для каждой перемещаемой барабаном демонстрационной колонки ИС. Для каждого оборота микропроцессор устанавливает последовательности управления панелями ИС с синхронизацией их свечения в каждой демонстрационной колонке.

В описанном устройстве визуализация текстов и/или изображений происходит непосредственно на фоне ясно видимого барабана, что существенно снижает эффективность рекламы. Действительно, посетители выставок и ярмарок и покупатели давно привыкли к светящимся надписям и изображениям на произвольных носителях. Поэтому в случаях, когда поиск товаров и услуг массового спроса не имеет целенаправленного характера, они обычно не воспринимают адресованную им рекламную информацию.

Сущность изобретения
В основу изобретения положена задача изменением состава и структуры создать такое программируемое стробоскопическое проекционное устройство, которое обеспечивало бы визуализацию рекламных сообщений с вызывающим удивление эффектом их "свободного парения (подвешенности) в пространстве".

Эта задача решена тем, что в стробоскопическом проекционном устройстве, имеющем:
по меньшей мере, один носитель ИС;
привод вращения, кинематически связанный валом с указанным носителем ИС;
множество ИС, расположенных на внешней поверхности указанного носителя;
блок управления ИС на основе микропроцессора, который оснащен датчиком положения указанного носителя, синхронизатором и программными средствами записи подлежащих демонстрации текстов и/или изображений и обработки записанных данных для выработки команд на включение-выключение ИС,
согласно изобретению
а) все ИС выполнены точечными;
б) носитель точечных ИС консольно закреплен на валу привода вращения и выполнен в виде стержня, который имеет:
форму образующей подходящего тела вращения,
толщину, соизмеримую с поперечным размером точечного ИС, и
измеренную в радиальном направлении ширину, достаточную для исчезновения такого стержня из поля зрения наблюдателя при вращении; и
в) оптическая ось каждого точечного ИС ориентирована в направлении нормали к образующей того тела вращения, которая задана выбранной формой стержня-носителя этих ИС.

Точечными ИС в таком устройстве могут служить, например, известные специалистам и общедоступные светодиоды и/или торцы оптоволоконных световодов.

Поскольку удаленные от геометрической оси приводного вала тонкие стержни-носители точечных ИС при вращении исчезают из поля зрения наблюдателей, постольку описанная комбинация признаков обеспечивает иллюзию свободного парения в воздухе демонстрируемых объемных рекламных сообщений. Поэтому даже для сведущих в оптике людей эти сообщения в первый момент представляются особенно загадочными и привлекательными. При этом выбором подходящей для нужд конкретного рекламодателя формы образующей тела вращения можно обеспечивать разные рекламные эффекты. Например, стержни-носители точечных ИС в виде дуги окружности или дуги эллипса соответственно позволяют показывать статические или динамические рекламные сообщения на невидимой наблюдателю поверхности сферы или эллипсоида. Некоторые же иные указанные ниже формы этих стержней могут обеспечить получение таких целостных свободно парящих объемных изображений, которые будут иметь форму вазы, чайника, распадающейся струи фонтана и т.д.

Именно в эффекте свободного парения заключается принципиальное отличие световых эффектов, достигаемых с помощью предложенного устройства, от сходных эффектов, достигаемых с помощью популярных в шоу-бизнесе лазерных демонстрационных систем, которые оставляют в воздухе ясно видимые световые трассы, простирающиеся от лазерных проекторов к изображениям.

Первое дополнительное отличие состоит в том, что:
а) толщина m стержня-носителя точечных ИС выбрана из условия
d_тиc<m≤9d_тиc,
где d_тиc - поперечный размер светоизлучающей поверхности точечного ИС;
б) ширина В стержня-носителя точечных ИС выбрана из условия
В≤0,1R_max,
где R_max - радиус окружности, описываемой тем точечным ИС, который максимально удален от геометрической оси приводного вала.

Соблюдение указанных соотношений размеров гарантирует эффект рекламных сообщений при общепринятых для стробоскопических проекционных устройств частотах смены кадров в интервале 16-25 с^-1 и более.

Второе дополнительное отличие состоит в том, что на валу привода вращения противоположно указанному выше стержню-носителю точечных ИС в одной с ним геометрической плоскости консольно закреплен балансир. Тем самым (особенно при ветровых нагрузках) повышается устойчивость стержня-носителя точечных ИС при вращении.

Третье, дополнительное ко второму отличие состоит в том, что балансир также выполнен в виде стержня, который имеет форму образующей подходящего тела вращения и оснащен с внешней стороны подключенными к блоку управления точечными ИС. Таким образом удается создавать произвольный и по желанию изменяемый цветовой фон для демонстрируемого рекламного сообщения или совмещать разные части (например, изображение и текст) одного и того же рекламного сообщения. При этом в зависимости от желаемых дополнительных рекламных эффектов и руководствуясь известными специалистам по теоретической механике принципами балансировки можно в широких пределах изменять геометрическую форму, массу и удаленность такого балансира от геометрической оси вала. В частности, с точки зрения простоты изготовления и монтажа предпочтителен балансир в виде прямого вертикального выступа, хотя ясно, что возможны и иные формы.

Четвертое, дополнительное к третьему отличие состоит в том, что основной стержень-носитель точечных ИС и/или балансир дополнительно снабжены точечными ИС с внутренней стороны, обращенной к геометрической оси вращения вала.

Это позволяет придать рельефность объемным светящимся рекламным сообщениям, если дополнительные точечные ИС установлены только на внутренней стороне основного стержня-носителя, или эффект легкого затенения текстовой информации, демонстрируемой через ИС на внешней стороне основного стержня-носителя, если дополнительные точечные ИС установлены также и на внутренней стороне балансира.

Пятое дополнительное отличие состоит в том, что в геометрических плоскостях, расположенных под углом к геометрической плоскости расположения указанного стержня-носителя точечных ИС, выбранном в интервале 0°<ϕ<180°, расположен, по меньшей мере, один дополнительный стержень-носитель размещенных с внешней стороны и подключенных к блоку управления точечных ИС, имеющий форму образующей тела вращения.

В этом случае стробоскопический эффект достижим при тем меньшей частоте вращения вала в сравнении с общепринятым минимальным уровнем 16 с^-1, чем больше дополнительных стержней-носителей точечных ИС будет установлено на общем валу предпочтительно на равных угловых расстояниях один от другого.

Достигаемое при снижении частоты вращения уменьшение механических (и в том числе аэродинамических) нагрузок на основной и дополнительные стержни-носители позволяет существенно увеличить радиусы окружностей, описываемых теми точечными ИС, которые на каждом стержне-носителе максимально удалены от геометрической оси приводного вала. При таком увеличении указанных радиусов существенно возрастают размеры парящих в воздухе рекламных сообщений и усиливается эффективность их воздействия на потенциальных потребителей.

Шестое, дополнительное к пятому отличие состоит в том, что основной и дополнительные стержни-носители точечных ИС выполнены одинаковыми по форме и размерам и расположены на угловых расстояниях, кратных примерно 45^o. Эта форма выполнения наиболее проста в изготовлении и создает наиболее благоприятные предпосылки для балансировки инертных масс.

Седьмое, дополнительное к пятому или шестому отличие состоит в том, что каждый стержень-носитель точечных ИС имеет противоположный ему и расположенный в одной с ним геометрической плоскости консольно закрепленный балансир. Как уже было отмечено выше, тем самым повышается устойчивость стержней-носителей точечных ИС при вращении, что особенно важно при ветровой нагрузке.

Восьмое, дополнительное к седьмому отличие состоит в том, что каждый балансир имеет форму образующей подходящего тела вращения и оснащен с внешней стороны подключенными к блоку управления точечными ИС. Таким образом удается по ходу демонстрации создавать и по желанию изменять комбинированный цветовой фон рекламного сообщения или совмещать разные части (например, изображение и текст) одного и того же рекламного сообщения с изменением цветов по ходу демонстрации.

Девятое дополнительное отличие состоит в том, что стробоскопическое проекционное устройство снабжено, по меньшей мере, одним дополнительным валом привода вращения, который пространственно удален от первого вала и синхронизирован с ним по частоте вращения подходящим средством и на котором также консольно закреплен, по меньшей мере, один имеющий форму образующей подходящего тела вращения стержень-носитель точечных ИС.

Такое увеличение количества пространственно разнесенных и снабженных собственными стержнями-носителями точечных ИС валов привода вращения позволяет существенно расширить арсенал средств рекламного воздействия на потенциальных потребителей товаров и услуг.

Десятое, дополнительное к девятому отличие состоит в том, что основной вал и, по меньшей мере, один дополнительный вал привода вращения связаны с общим двигателем синхронизирующей механической передачей. Общедоступными примерами таких передач могут, например, служить хорошо известные специалистам зубчатые или цепные передачи. При их использовании электронное управление включением-выключением точечных ИС, приводимых во вращение разными валами, окажется наиболее простым.

Одиннадцатое, дополнительное к девятому или десятому отличие состоит в том, что каждая пара соседних параллельно установленных валов синхронизирована по фазе, а расстояние А между ними удовлетворяет условию
A<maxR+mахR_i+1,
где maxR_i+maxR_i+1 - сумма радиусов окружностей, описываемых теми точечными ИС, которые максимально удалены от геометрических осей соответствующих валов.

Как ясно из сказанного выше, каждый из таких валов имеет собственные стержни-носители точечных ИС. Эти стержни могут быть разными, а предпочтительно одинаковыми по форме образующих тел вращения, причем даже одинаковые по такой форме стержни могут быть разными по линейным размерам. При этом в зависимости от программ визуализации возможны постепенные или мгновенные взаимные переходы и взаимопроникновение частей рекламных сообщений с поверхности, описываемой одним стержнем, на поверхность, описываемую другим стержнем, в том числе с дополнительным эффектом смешивания цветов.

Двенадцатое, дополнительное к одиннадцатому отличие состоит в том, что стробоскопическое проекционное устройство снабжено более чем двумя, параллельно установленными валами, каждый из которых имеет одинаковые по форме и одинаково ориентированные в исходном угловом положении прямые стержни-носители точечных ИС.

Таким образом, на последовательно парящих в пространстве и дополняющих одна другую преимущественно цилиндрических невидимых потребителям поверхностях, которые по существу образуют волнообразный "экран", можно высвечивать крупные и потому видные издалека рекламные сообщения.

Тринадцатое, дополнительное к двенадцатому отличие состоит в том, что на каждом, кроме первого и последнего, валу наряду с основным стержнем-носителем точечных ИС установлен дополнительный прямой стержень-носитель точечных ИС большего радиуса, а на первом и последнем валах установлены только короткие стержни-носители точечных ИС, которые совпадают с основными стержнями-носителями по форме, размерам и угловому положению.

Преимущество этого частного варианта реализации изобретения состоит в следующем. Короткие стержни-носители точечных ИС обеспечивают формирование основного невидимого потребителю рекламы свободно парящего в воздухе "экрана". Длинные же стержни-носители точечных ИС обеспечивают формирование дополнительного "экрана", который также свободно парит в воздухе эквидистантно основному "экрану". Рекламное сообщение на дополнительный "экран" можно выводить как одновременно с заполнением основного "экрана", так и отдельно с регулируемой по желанию рекламодателя скоростью. Оба "экрана" могут быть использованы как для дублирования или показа подлежащих одновременному восприятию разных частей одного и того же рекламного сообщения в желаемой цветовой гамме, так и для показа разных рекламных сообщений, которые могут быть раздельно восприняты при углах наблюдения от 35^o до 75^o относительно нормали к поверхности любого "экрана".

Четырнадцатое, дополнительное к девятому отличие состоит в том, что стробоскопическое проекционное устройство снабжено двумя соосными установленными с аксиальным промежутком валами, с каждым из которых консольно связан, по меньшей мере, один стержень-носитель точечных ИС, имеющий форму образующей подходящего тела вращения, и эти стержни-носители установлены в указанном промежутке между валами.

Такая конструкция обеспечивает полное взаимопроникновение объемных светящихся рекламных сообщений или поглощение одного такого сообщения другим сообщением с желаемой скоростью.

Пятнадцатое, дополнительное к четырнадцатому отличие состоит в том, что соосные валы привода вращения связаны с общим двигателем синхронизирующей механической передачей, и эта передача снабжена регулятором величины аксиального промежутка между валами. Таким образом, в процессе показа обеспечивается относительное механическое сближение-удаление частей одних и тех же или дополняющих одно другое рекламных сообщений, что позволяет дополнительно привлечь внимание покупателей товаров или потребителей услуг.

Краткое описание чертежей
Далее сущность изобретения поясняется подробным описанием конструкции и работы предложенного устройства со ссылками на чертежи, где изображены на:
фиг. 1 обобщенная структурная схема стробоскопического проекционного устройства с одним валом привода вращения и противоположно один другому консольно закрепленными на нем разными по форме и размерам основным стержнем-носителем точечных ИС и балансиром с такими ИС;
фиг. 2 упрощенная геометрическая схема взаиморасположения точечных ИС на основном стержне-носителе и балансире, которые показаны на фиг.1 (вид сбоку);
фиг. 3 вид сверху на основной стержень-носитель точечных ИС и балансир, которые показаны на фиг.1;
фиг. 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, 10 и 11, 12 и 13 примеры возможных форм стержней-носителей точечных ИС и соответственно описываемых ими тел вращения;
фиг.14 схематический пример фиксации точечных ИС на внешней и внутренней поверхностях основного стержня-носителя и балансира, которые противоположно один другому консольно закреплены на одном приводном валу;
фиг. 15 схема взаиморасположения точечных ИС согласно фиг.14 с указанием геометрических параметров (вид сбоку);
фиг. 16 схема взаиморасположения точечных ИС согласно фиг.14 с указанием угла смещения частей рекламных сообщений при вращении вала (вид сверху);
фиг. 17-19 геометрические схемы предпочтительного взаиморасположения одной, двух и трех пар закрепленных на одном валу основных стержней-носителей точечных ИС и балансиров (виды сверху);
фиг. 20 схема стробоскопического проекционного устройства с двумя параллельными валами привода вращения (вид в плане);
фиг. 21 то же, что на фиг.20 (вид сбоку с упрощенной схемой привода и схемой взаимопроникновения рекламных сообщений);
фиг. 22 схема стробоскопического проекционного устройства с множеством параллельных валов (вид сбоку);
фиг.23 то же, что и на фиг.22 (вид сверху с частью корпуса);
фиг.24 схема стробоскопического проекционного устройства с двумя соосными валами (вид сбоку).

Наилучшие варианты осуществления изобретения
Предложенное устройство в наиболее простой и обычно используемой форме осуществления изобретательского замысла (фиг.1) имеет:
предпочтительно полый корпус 1 для размещения большинства указанных ниже блоков и узлов и средств их соединения;
привод 2 вращения, который жестко закреплен в корпусе 1;
по меньшей мере, один выходной вал 3 указанного привода 2 вращения;
по меньшей мере, один стержень-носитель 4 расположенных на его внешней поверхности множества точечных ИС 5, в качестве которых могут быть, например, использованы общедоступные светодиоды или торцы оптоволоконных световодов;
блок 6 управления включением-выключением точечных ИС 5, которые подключены к этому блоку 6 через подходящий не показанный особо коммутатор, и
блок питания 7, к которому через блок 6 управления подключен привод 2 вращения и который при необходимости может быть оснащен подходящим стандартным стабилизатором напряжения из числа доступных на рынке.

Стержни-носители 4 могут иметь подробно описанные далее балансиры 8, которые по желанию также могут быть оснащены точечными ИС 5.

Привод 2 вращения обычно выполнен на основе, по меньшей мере, одного электродвигателя, который при необходимости может быть оснащен редуктором и иными средствами типа механических передач вращения на два и более выходных валов 3. Электродвигатель может быть без труда выбран специалистами из числа доступных на рынке, а редуктор и механические передачи могут быть спроектированы и изготовлены общеизвестными методами. Поэтому перечисленные узлы привода 2 вращения явно не показаны и не обозначены на чертежах.

Блок 6 управления может быть выполнен на основе подходящих микропроцессора, датчика положения указанного стержня-носителя 4 и синхронизатора. Эти узлы также особо не показаны на чертежах, ибо доступны на рынке и без труда могут быть выбраны специалистами. В частности, основой блока 6 может служить коммутационное устройство управления, которое подобно вышеупомянутому устройству согласно US Patent 4967373.

Специалистам понятно, что блок 6 управления оснащен аппаратными и программными средствами, достаточными для записи подлежащих демонстрации рекламных сообщений в виде текстов и/или изображений и обработки записанных данных для выработки команд на включение-выключение точечных ИС 5. При этом и функция синхронизации может быть реализована непосредственно микропроцессором с применением соответствующих программных средств.

Также понятно, что программные средства, поставляемые вместе с устройством согласно изобретению, всегда подготовлены с учетом конкретной формы осуществления изобретательского замысла. Примерами факторов, порознь и совместно учитываемых в программах, могут служить:
форма и размеры каждого стержня-носителя 4,
количество и пространственное взаиморасположение стержней-носителей 4 и балансиров 8, оснащенных точечными ИС 5, на каждом отдельном валу 3 привода 2 вращения,
количество и пространственное взаиморасположение валов 3 привода 2 вращения,
тип, количество и цвет точечных ИС 5, размещенных на каждом стержне-носителе 4 или балансире 8,
типы данных, используемых в рекламных сообщениях применительно к отдельным национальным или товарным сегментам мирового рынка,
количество одновременно демонстрируемых рекламных сообщений.

В простейшем случае (см. левые части фиг.1 и 2) один стержень-носитель 4 консольно закреплен на валу 3 привода 2 вращения. Он имеет форму образующей подходящего тела вращения, толщину, соизмеримую с поперечным размером точечного ИС 5, и такую измеренную в радиальном направлении ширину, которая достаточна для исчезновения этого стержня-носителя 4 из поля зрения наблюдателя при вращении вала 3.

Оптическая ось каждого точечного ИС 5 ориентирована в направлении нормали к образующей того тела вращения, форму которой имеет соответствующий стержень-носитель 4 (см. фиг.2). При этом для качественной визуализации объемных объектов типа шара ИС 5 нужно позиционировать на стержне-носителе 4 так, чтобы их геометрические оси пересекались вблизи геометрического центра шара с погрешностью (по углу сектора расхождения) не более 5%.

Желательно, чтобы на валу 3 привода 2 вращения противоположно указанному стержню-носителю 4 в одной с ним геометрической плоскости, как видно на правых частях фиг.1 и 2 и, особенно, на фиг.3, был консольно закреплен балансир 8. Он может быть выполнен в виде произвольного по форме груза, уравновешивающего стержень-носитель 4. Однако предпочтительно, чтобы балансир 8 (см. фиг. 1 и 2) был выполнен в виде дополнительного стержня-носителя расположенных с его внешней стороны точечных ИС 5. Такой балансир 8 может иметь как одинаковую с основным стержнем-носителем 4, так и иную форму образующей тела вращения и предпочтительно должен быть расположен на большем, чем стержень-носитель 4, расстоянии от геометрической оси вала 3, как это видно на фиг.3.

Также желательно, чтобы толщина m (см. фиг.3) стержня-носителя 4 или несущего дополнительные точечные ИС 5 балансира 8 была выбрана из условия
d_тиc<m≤9d_тиc,
где d_тиc - поперечный размер светоизлучающей поверхности точечного ИС 5, а ширина В (см. фиг.2) стержня-носителя 4 была выбрана из условия
В≤0,1R_max,
где R_max - радиус, описываемый тем точечным ИС 5, который максимально удален от геометрической оси вала 3 (см. фиг.2).

Абстрактными примерами образующих тел вращения могут служить:
прямая - для цилиндра или конуса;
дуга окружности - для сферы;
дуги иных предпочтительно плавных кривых типа эллипса, гиперболы, параболы и т.д. соответственно для эллипсоида, гиперболоида, параболоида и т. д. и
произвольные комбинации прямых и/или дуг одинаковых и/или разных кривых.

Некоторые конкретные примеры возможных форм образующих тел вращения для основных стержней-носителей 4 показаны на фиг.4, 6, 8, а для сочетаний таких стержней 4 с балансирами 8, несущими собственные точечные ИС 5, - на фиг.10 и 12. Соответствующие им тела вращения видны на фиг.5, 7, 9, 11 и 13.

Среди простых примеров осуществления изобретения особо следует выделить вариант согласно обеим (левой и правой) частям фиг.1 и 2 и фиг.10 и 11. Как видно на фиг.1, 2 и, особенно, 10, точечные ИС 5 на основном стержне-носителе 4 охватывают угол более 90^o, а предпочтительно около 180^o, тогда как на балансире 8 этот угол обычно выбран в пределах от 10^o до 40^o. При этом точечные ИС 5 желательно располагать на балансире 8 так, чтобы они были примерно противоположны соответствующим ИС 5 в средней части основного стержня-носителя 4.

Разумеется, приведенные примеры никоим образом не ограничивают список возможных форм образующих тел вращения, которые могут быть выбраны и иными с учетом пожеланий конкретных рекламодателей.

Возможен и более сложный вариант устройства согласно изобретению. В нем, по меньшей мере, один стержень-носитель с внутренней, обращенной к геометрической оси вращения вала 3 стороны (см. фиг.14) дополнительно снабжен точечными ИС 5. При этом неважно, будет ли это только основной стержень-носитель 4 или только балансир 8, или они оба.

Любые стержни-носители 4 точечных ИС 5 и любые балансиры 8 могут быть консольно присоединены к выходным валам 3 как непосредственно, так и с помощью кронштейнов, которые свободны от точечных ИС. Примеры таких не обозначенных особо кронштейнов, которые являются частями балансиров 8, показаны на фиг.1 и 2, 10 и 12. Но в любом случае предпочтительно, чтобы указанные соединения были разъемными для облегчения ремонта стержней-носителей 4 точечных ИС 5 и балансиров 8 или замены одних таких деталей на другие.

Целесообразно (см. фиг. 18 и 19), чтобы в геометрических плоскостях, расположенных под углом ϕ к геометрической плоскости расположения основного стержня-носителя 4 точечных ИС, был расположен, по меньшей мере, один дополнительный стержень-носитель 4' (4" и т.д.) точечных ИС 5, который тоже имеет форму образующей подходящего тела вращения. Такой угол следует выбирать в интервале 0°<ϕ<180°.
Желательно также, чтобы основной 4 и дополнительные 4' (4" и т.д.) стержни-носители точечных ИС 5 имели одинаковую форму и линейные размеры и были расположены под углами, которые кратны примерно 45^o. Естественно желательно и то, чтобы каждый такой стержень-носитель 4, 4', 4" имел противоположный ему и расположенный в одной с ним геометрической плоскости собственный консольно закрепленный на валу 3 балансир 8 (8', 8" и т.д.), имеющий форму образующей подходящего тела вращения и оснащенный с внешней стороны подключенными к блоку 6 управления точечными ИС 5. В этих случае балансиры 8, 8', 8" могут быть тождественны соответствующим стержням-носителям 4, 4', 4" по форме, линейным размерам и количеству точечных ИС 5.

Поскольку при увеличении количества пар таких стержней-носителей и балансиров, закрепленных на одном валу 3, возникает возможность обеспечить стробоскопический эффект при существенном снижении скорости вращения вала 3 и моментов инерции вращающихся частей, постольку диаметр тел вращения, описываемых точечными ИС 5, может быть существенно увеличен. Естественно, что для повышения жесткости и устойчивости при таком увеличении диаметров по верхним частям стержней-носителей 4, 4', 4" и балансиров 8, 8', 8" могут быть наложены не показанные на чертежах дополнительные механические связи.

С точки зрения удобства монтажа, технического обслуживания и ремонта целесообразно также, чтобы все стержни-носители 4, 4', 4" точечных ИС 5, включая балансиры 8, 8', 8", которые одновременно служат носителями таких ИС 5, были однотипны по конструкции, а именно:
имели унифицированные гнезда для монтажа точечных ИС 5 в виде светодиодов или для фиксации торцов оптоволоконных световодов;
имели пазы или сообщающиеся с упомянутыми гнездами сквозные отверстия для прокладки жгутов электрических проводов к светодиодам или жгутов оптических волокон.

В частности, стержни-носители точечных ИС 5 могут иметь форму прямых или изогнутых трубок с отверстиями-гнездами в стенках. Поскольку указанные особенности конструкции стержней-носителей точечных ИС 5 очевидны для специалистов по прокладке электрических или оптоволоконных жгутов с отводами, они подробно не рассмотрены в этом описании.

Для существенного расширения арсенала средств рекламного воздействия устройство согласно изобретению (см. фиг.20 и 24) может быть снабжено, по меньшей мере, одним дополнительным валом 3' привода 2 вращения. Этот вал 3' пространственно удален от первого вала 3, синхронизирован с ним по частоте вращения подходящим средством и снабжен также консольно закрепленным, по меньшей мере, одним имеющим форму образующей подходящего тела вращения стержнем-носителем 4 точечных ИС 5.

Должно быть ясно, что на этих фигурах два вала показаны только для облегчения восприятия возможностей осуществления изобретательского замысла, а в действительности количество валов может быть больше.

В некоторых формах осуществления изобретения (см. фиг.20) предпочтительно, чтобы основной и, по меньшей мере, один дополнительный валы 3 и 3' были параллельны и связаны с общим двигателем привода 2 вращения синхронизирующей, например зубчатой или цепной, механической передачей 9 (см. фиг.21 и 22).

Понятно, что расстояние А между геометрическими осями каждых двух соседних параллельных валов 3_i и 3_i+1 может быть выбрано в весьма широких пределах. Так, оно может быть заведомо больше суммы или равно сумме (maxR_i+maxR_i+1) радиусов окружностей, описываемых теми точечными ИС 5, которые максимально удалены от геометрических осей соответствующих валов.

При этом устройство согласно изобретению, в котором А≥maxR_i+maxR_i+1, тем более предпочтительно для одновременного показа независимых рекламных сообщений, чем более величина А превышает указанную сумму.

Однако, как будет показано ниже при описании работы, для рекламных целей особенно интересны случаи, когда каждая пара соседних параллельно установленных валов 3_i и 3_i+1 синхронизирована по фазе, а расстояние между ними удовлетворяет условию A<maxR+maxR_i+1.

В таком наиболее простом случае, который показан на фиг.21, желательно, чтобы на каждом валу были консольно попарно установлены предпочтительно под прямым углом один к другому основной 4 и дополнительный 4' стержни-носители точечных ИС 5, имеющие преимущественно разные линейные размеры. В частности, основные стержни 4 могут иметь форму дуг окружностей разных диаметров, а дополнительные стержни 4' - форму отрезков вертикальных прямых. Также желательно, чтобы упомянутые стержни в каждой паре были снабжены общими балансирами 8 на коротких кронштейнах.

В более сложных частных вариантах осуществления изобретения (см. фиг.22 и 23) устройство снабжено более чем двумя, параллельно установленными валами 3. Каждый из них имеет одинаковые и одинаково ориентированные в исходном положении прямые стержни-носители 4 точечных ИС 5.

При этом целесообразно, чтобы:
на всех промежуточных валах между первым и последним валами наряду с основным стержнем-носителем 4 был установлен больший по размеру дополнительный прямой стержень-носитель 4' точечных ИС 5, а
на первом и последнем валах 3 были установлены только такие стержни-носители точечных ИС 5, которые совпадают с основными стержнями-носителями 4 по форме, линейным размерам и угловому положению.

Еще в одном частном варианте осуществления изобретательского замысла (см. фиг.24) предложенное устройство снабжено двумя соосными последовательно установленными с аксиальным промежутком валами 3. С каждым таким валом 3 консольно связан, по меньшей мере, один стержень-носитель 4 точечных ИС 5, имеющий форму образующей подходящего тела вращения, и эти стержни-носители 4 установлены в указанном промежутке между валами 3.

Для получения дополнительных оптических эффектов желательно, чтобы эти соосные валы 3 привода 2 вращения были связаны с общим двигателем синхронизирующей механической передачей и чтобы эта передача была снабжена регулятором 10 величины аксиального промежутка между валами 3.

Должно быть ясно, что наряду с приведенными примерами параллельного и соосного расположения валов 3 в одной плоскости возможны и иные формы осуществления изобретательского замысла. Так, не исключено расположение нескольких параллельных валов 3 в вершинах произвольного (причем не обязательно равностороннего) многоугольника. При этом в зависимости от желаемых оптических эффектов вполне может быть осуществлено и такое расположение, по меньшей мере, двух валов 3, при котором их геометрические оси лежат в одной плоскости или в разных плоскостях и расположены под некоторым углом один к другому (соответственно пересекаясь в одной точке или скрещиваясь).

Также ясно, что для подключения точечных ИС 5, выполненных в виде светодиодов, к блоку питания 7 может быть использован подключенный к выходу блока 6 управления, не показанный, явно подходящий электромеханический коммутатор, выполненный, например в виде набора "кольца-щетки", в котором количество пар указанных элементов равно количеству установленных на соответствующем валу 3 точечных ИС 5. Аналогично, при использовании торцов оптоволоконных световодов в качестве точечных ИС 5 могут быть использованы подходящие оптоэлектронные коммутаторы.

Работает стробоскопическое проекционное устройство согласно изобретению следующим образом.

Независимо от конкретной формы выполнения устройства вначале в его блок 6 управления на основе микропроцессора вводят рекламное сообщение. Для этого используют такие обычные аппаратные средства, как клавиатура (для текстов), сканер (для изображений) или дисководы ПЭВМ (для предварительно записанных на дискетах рекламных сообщений любых видов) и т.д. Далее этот блок 6 с учетом некоторых или всех выше перечисленных факторов, учитываемых программными средствами управления, среди которых всегда фигурируют количество и исходное положение стержней-носителей точечных ИС 5, формирует последовательность команд на их включение-выключение и сигнал готовности устройства к запуску.

При включении привода 2 блок 6 управления контролирует вращение выходного вала 3 и после достижения им заданной скорости отрабатывает указанную последовательность команд. Если таких валов 3 несколько, то демонстрация рекламных сообщений начинается после того, как все эти валы выйдут на рабочий режим.

Главный демонстрационный эффект подвешенности, по меньшей мере, одного рекламного образа и/или текста в пространстве на невидимом потребителю носителе также не зависит от конкретной формы выполнения устройства и достигается во всех случаях, поскольку смена "кадров" происходит со скоростью, превышающей инерционность человеческого глаза.

В простейшем случае (см. фиг.1-3 без учета точечных ИС 5 на балансире 8 и фиг. 4-9) этот эффект удается наблюдать в чистом виде. Действительно, при вращении тонкого стержня-носителя 4 со скоростью ≥16 с^-1 он гарантированно исчезает из поля зрения наблюдателей, а светящиеся буквы или линии, формируемые синхронизированными с вращением вспышками групп точечных ИС 5, "повисают" в пространстве и активно привлекают внимание потенциальных потребителей рекламируемых товаров или услуг.

Этот эффект подвешенности тем более удивителен, чем ближе толщина m стержня-носителя 4 к поперечному размеру d_тиc светоизлучающей поверхности точечных ИС 5 и чем меньше ширина B этого стержня-носителя 4 в сравнении с радиусом R_max окружности, описываемой тем точечным ИС 5, который максимально удален от геометрической оси приводного вала 3.

При использовании более сложных конструкций указанный эффект подвешенности может быть дополнен другими световыми эффектами, еще более привлекающими внимание наблюдателей.

Например, во время работы устройства согласно фиг.1-3 (но уже при условии оснащения балансира 8 собственными точечными ИС 5, как это подчеркнуто на фиг.10) эти дополнительные точечные ИС 5 создают невидимую в процессе работы ленту, опоясывающую также невидимое тело вращения, описываемое точечными ИС 5 на основном стержне-носителе 4 (см. фиг.11). На такой комбинации тела вращения и ленты можно по-разному показывать взаимодополняющие части одного и того же рекламного сообщения или одновременно показывать разные рекламные сообщения, наложенные одно на другое.

Естественно, что из-за меньшего количества точечных ИС 5 на балансире 8 невидимая лента обычно служит для показа текстов или простейших образов предпочтительно в режиме бегущей строки, а невидимое тело вращения используют для показа существенно более сложных рекламных сообщений или их частей.

Еще более сложные световые эффекты обеспечивает устройство согласно изобретению, в котором с внутренней стороны стержня-носителя 4 и/или балансира 8 дополнительно установлены точечные ИС 5 (фиг.14). С его помощью можно либо придать рельефность объемным образным рекламным сообщениям (обычно при подсветке основного изображения, формируемого вспышками точечных ИС 5 на внешней стороне стержня-носителя 4, вспышками таких ИС на его внутренней стороне), либо слегка затенить текстовые рекламные сообщения (обычно при определенном порядке включения точечных ИС 5 на обеих сторонах балансира 8).

Указанные дополнительные эффекты обусловлены тем, что точечные ИС 5 на внутренней стороне стержня-носителя 4 или балансира 8 при вращении вала 3 кажутся наблюдателям смещенными на линейное расстояние х и угол α относительно точечных ИС 5 на их внешней стороне (см. фиг.15 и 16). Понятно, что величины x и α будут тем больше и соответственно рельефность или затенение будут тем заметнее, чем шире в направлении вдоль радиуса будет соответствующий стержень-носитель 4 или балансир 8.

Применение двух или четырех пар закрепленных на одном валу 3 стержней-носителей 4 точечных ИС 5 (см. соответственно фиг.18 и 19 в сравнении с фиг. 17) позволяет вдвое или вчетверо уменьшить число оборотов вала 3. Возможное при таком снижении угловой скорости мелькание стержней-носителей 4 точечных ИС 5 успешно маскируется насыщением рекламных сообщений, например, декоративными деталями и значительными (до 1 м и более) размерами демонстрируемых текстов и/или изображений.

Устройство согласно фиг.21, в котором пара параллельных валов 3_i и 3_i+1 синхронизирована по фазе и расположена с межосевым расстоянием A<maxR+maxR_i+1, способно при показе рекламных сообщений обеспечить еще один необычный и особо привлекательный эффект взаимопроникновения и/или переноса объемных светящихся изображений и текстов (см. фиг.22). Взаимопроникновение и/или перенос могут происходить с разными скоростями в зависимости от программы, используемой блоком 6 управления. Их воздействие на наблюдателей усиливается при микшировании и/или чередовании цветов вспыхивающих точечных ИС 5 и при использовании на разных валах 3 разных по размерам стержней-носителей 4 и/или балансиров 8, оснащенных точечными ИС 5.

Устройство согласно фиг.22 позволяет сформировать невидимый для наблюдателей волнообразный (см. фиг.23) "экран", по которому перемещаются или на котором зафиксированы показываемые рекламные сообщения. Действительно, при синфазном вращении более чем двух, параллельных валов 3 одинаковые прямые стержни-носители 4 точечных ИС 5 формируют невидимую наблюдателям совокупность цилиндрических поверхностей. Поэтому на всей такой поверхности или на любой ее части можно показывать либо дополняющие одна другую колеблющиеся в пространстве части одного и того же рекламного сообщения, либо, по меньшей мере, однократно волнообразно перемещать рекламное сообщение вдоль "экрана". Естественно, что при соответствующем программном обеспечении направление и/или скорость перемещений рекламных сообщений или их частей можно задавать произвольно.

Совместное применение на всех промежуточных валах 3 более длинных дополнительных прямых стержней-носителей 4' и на первом и последнем валах 3 одинаковых с основными дополнительных стержней-носителей 4 точечных ИС 5 позволяет создать два невидимых наблюдателям эквидистантных свободно парящих в пространстве "экрана" и:
либо формировать на каждом "экране" разные дополняющие одна другую (в частности, образную и текстовую) части рекламных сообщений, одновременно видимые одному и тому же наблюдателю под углом, отклоняющимся от прямого в диапазоне примерно ±45^o,
либо показывать на разных "экранах" разные рекламные сообщения, одновременно видимые разным наблюдателя под разными углами.

И, наконец, устройство, показанное на фиг.24, позволяет изменять высоту одних и тех же или глубину взаимопроникновения разных рекламных образов в процессе их показа. Для этого достаточно периодически переключать регулятор 10 на увеличение-уменьшение аксиального промежутка между соосными валами 3.

В заключение следует отметить, что в любом частном варианте реализации изобретательского замысла из-за исчезающе малой инерционности точечных ИС 5 при постоянной угловой скорости вала (или валов) 3 привода 2 вращения можно, используя программные средства, изменять в широком диапазоне скорость и/или направление визуализации любых рекламных сообщений.

Промышленная применимость
Предложенное устройство может быть легко изготовлено промышленным путем и доступно для массовых рекламодателей в лице представителей малого и среднего бизнеса. Оно обеспечивает демонстрацию произвольных образных и/или текстовых рекламных сообщений с вызывающим удивление эффектом их свободного парения в пространстве.

Это удивление способствует проявлению хорошо известного психологам эффекта подсознательного переноса восприятия рекламных сообщений на восприятие рекламируемых (особенно новых) товаров и услуг и потому активно стимулирует их приобретение и потребление.

Широкое применение даже простейших устройств согласно изобретению на выставках и ярмарках для показа товарных знаков и знаков обслуживания фирм-экспонентов и чередующихся с такими знаками рекламных сообщений может существенно облегчить ориентирование посетителей в массе выставочных стендов.

Формула изобретения

1. Стробоскопическое проекционное устройство, имеющее, по меньшей мере, один носитель источников света, привод вращения, кинематически связанный валом с указанным носителем источников света, множество источников света, расположенных на внешней поверхности указанного носителя, блок управления источниками света на основе микропроцессора, который оснащен датчиком положения указанного носителя, синхронизатором и программными средствами записи подлежащих демонстрации текстов и/или изображений и обработки записанных данных для выработки команд на включение-выключение источников света, отличающееся тем, что а) все источники света выполнены точечными; б) носитель точечных источников света консольно закреплен на валу привода вращения и выполнен в виде стержня, который имеет форму образующей подходящего тела вращения, толщину, соизмеримую с поперечным размером точечного источника света, и измеренную в радиальном направлении ширину, достаточную для исчезновения такого стержня из поля зрения наблюдателя при вращении; в) оптическая ось каждого точечного источника света ориентирована в направлении нормали к образующей того тела вращения, которая задана выбранной формой стержня-носителя этих источников света.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что а) толщина m стержня-носителя точечных источников света выбрана из условия d_тиc<m≤9d_тиc, где d_тиc - поперечный размер светоизлучающей поверхности точечного ИС; б) ширина В стержня-носителя точечных ИС выбрана из условия В≤0,1R_max, где R_max - радиус, описываемый тем точечным источником света, который максимально удален от геометрической оси приводного вала.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на валу привода вращения противоположно указанному выше стержню-носителю точечных источников света в одной с ним геометрической плоскости консольно закреплен балансир.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что балансир также выполнен в виде стержня, который имеет форму образующей подходящего тела вращения и оснащен с внешней стороны подключенными к блоку управления точечными источниками света.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что основной стержень-носитель точечных источников света и/или балансир дополнительно снабжены точечными источниками света с внутренней стороны, обращенной к геометрической оси вращения вала.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в геометрических плоскостях, расположенных под углом φ к геометрической плоскости расположения указанного стержня-носителя точечных источников света, выбранным в интервале 0°< φ < 180°, расположен, по меньшей мере, один консольно закрепленный на валу дополнительный стержень-носитель размещенных с внешней стороны и подключенных к блоку управления точечных источников света, имеющий форму образующей подходящего тела вращения.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что основной и дополнительные стержни-носители точечных источников света выполнены одинаковыми по форме и размерам и расположены на угловых расстояниях, кратных примерно 45^o.

8. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что каждый стержень-носитель точечных источников света имеет противоположный ему и расположенный в одной с ним геометрической плоскости консольно закрепленный балансир.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что каждый балансир имеет форму образующей подходящего тела вращения и оснащен с внешней стороны подключенными к блоку управления точечными источниками света.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено, по меньшей мере, одним дополнительным валом привода вращения, который пространственно удален от первого вала и синхронизирован с ним по частоте вращения подходящим средством и на котором также консольно закреплен, по меньшей мере, один имеющий форму образующей подходящего тела вращения стержень-носитель точечных источников света.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что основной вал и, по меньшей мере, один дополнительный вал привода вращения связаны с общим двигателем синхронизирующей механической передачей.

12. Устройство по п. 10 или 11, отличающееся тем, что каждая пара соседних параллельно установленных валов синхронизирована по фазе, а расстояние А между ними удовлетворяет условию A<maxR+maxR_i+1, где maxR_i+maxR_i+1 - сумма радиусов окружностей, описываемых теми точечными источниками света, которые максимально удалены от геометрических осей соответствующих валов.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что оно снабжено более чем двумя параллельно установленными валами, каждый из которых имеет одинаковые по форме и одинаково ориентированные в исходном угловом положении прямые стержни-носители точечных источников света.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что на каждом, кроме первого и последнего, валу наряду с основным стержнем-носителем точечных источников света установлен дополнительный прямой стержень-носитель точечных источников света большего радиуса, а на первом и последнем валах установлены только короткие стержни-носители точечных источников света, которые совпадают с основными стержнями-носителями по форме, линейным размерам и угловому положению.

15. Устройство по п.10, отличающееся тем, что оно снабжено двумя соосными установленными с аксиальным промежутком валами, с каждым из которых консольно связан, по меньшей мере, один стержень-носитель точечных источников света, имеющий форму образующей подходящего тела вращения, и эти стержни-носители установлены в указанном промежутке между валами.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что соосные валы привода вращения связаны с общим двигателем синхронизирующей механической передачей и эта передача снабжена регулятором величины аксиального промежутка между валами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.09.2008

Дата публикации: 27.02.2011

---