Устройство для синтезирования изображения
Изобретение относится к средствам отображения информации. Его использование обеспечивает достижение технического результата в виде упрощения изготовления устройства и повышения его надёжности и долговечности. Устройство для синтезирования изображения содержит основание с отверстиями, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы. Цвет одной стороны информационных элементов совпадает с цветом лицевой стороны основания, а цвет другой стороны отличается от цвета лицевой стороны основания. Технический результат достигается благодаря тому, что информационные элементы установлены в отверстиях с помощью гибких связующих элементов, которые соединяют каждый информационный элемент с основанием по линии, расположенной вдоль оси вращения указанного информационного элемента. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к средствам отображения визуальной цифровой, текстовой или графической информации.
Известно индикаторное устройство, содержащее основание с отверстиями, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы, цвет одной стороны которых совпадает с цветом основания, а цвет другой стороны отличается от цвета основания (заявка ЕПВ №0482885, МПК G 09 F 9/37, 1990). В этом устройстве информационные элементы закреплены в отверстиях с помощью выступов, установленных в пазах основания. Указанное устройство сложно в изготовлении и ненадежно в эксплуатации.
Известно также устройство для синтезирования изображения, содержащее основание с отверстиями, в которых установлены информационные элементы, цвет которых отличается от цвета лицевой стороны основания (см. RU 2079897 С1, кл. G 09 F 9/37, опубл. 20.05.1997). В этом устройстве информационные элементы соединены с основанием посредством гибких связующих элементов по всему периметру отверстий. Это позволяет выворачивать внутреннюю поверхность информационных элементов наружу. К недостаткам указанного устройства относятся сложность изготовления, неудобство в эксплуатации и недостаточная различимость синтезируемой информации, обусловленная тем, что информационные элементы не могут быть полностью скрыты.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для синтезирования изображения, содержащее основание с отверстиями, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы, цвет одной стороны которых совпадает с цветом лицевой стороны основания, а цвет другой стороны отличается от цвета лицевой стороны основания (заявка РФ №96110299/09, кл. G 09 F 9/37, 1996). В этом устройстве информационные элементы установлены на осях, соединенных с основанием. Указанное устройство характеризуется сложностью изготовления, недостаточными надежностью и долговечностью.
Заявляемое устройство для синтезирования изображения, как и прототип, содержит основание с отверстиями, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы, цвет одной стороны которых совпадает с цветом лицевой стороны основания, а цвет другой стороны отличается от цвета лицевой стороны основания.
В отличие от прототипа, в заявляемом устройстве информационные элементы снабжены гибкими связующими элементами, при этом гибкие связующие элементы каждого информационного элемента соединяют указанный информационный элемент с основанием по линии, расположенной вдоль оси вращения указанного информационного элемента.
Наличие перечисленных отличительных признаков в совокупности с другими существенными признаками изобретения позволяет существенно снизить стоимость устройства для синтезирования изображения за счет упрощения процесса его изготовления, а также повысить надежность и долговечность устройства за счет исключения возможности износа информационных элементов.
Приведенная совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
В одном из частных случаев устройство для синтезирования изображения выполнено из материала, обладающего гибкостью и упругостью, каждый информационный элемент выполнен в виде плоской фигуры, имеющей ось симметрии, совпадающую с осью вращения этого информационного элемента, форма и размеры каждого отверстия совпадают с формой и размерами фигуры, образованной установленным в этом отверстии информационным элементом путем уменьшения размера указанного информационного элемента в направлении, перпендикулярном оси вращения указанного информационного элемента, при этом указанная ось симметрии информационного элемента совпадает с соответствующей осью симметрии отверстия.
В другом частном случае устройство для синтезирования изображения также выполнено из материала, обладающего гибкостью и упругостью, каждый информационный элемент выполнен в виде плоской фигуры, имеющей ось симметрии, совпадающую с осью вращения этого информационного элемента. Особенность этого частного случая состоит в том, что каждое отверстие имеет форму и размеры фигуры, образованной половиной установленного в этом отверстии информационного элемента путем отсечения указанной половины от целого информационного элемента по линии, совпадающей с указанной осью симметрии информационного элемента, а также путем уменьшения размера указанной половины в направлении, перпендикулярном оси вращения указанного информационного элемента, при этом указанная ось симметрии информационного элемента совпадает с краем отверстия, соответствующим линии указанного отсечения.
Наличие указанных частных существенных признаков в совокупности с общими существенными признаками позволяет в полной мере реализовать функциональное назначение устройства для синтезирования изображения и обеспечивает достижение требуемого технического результата.
В следующем частном случае устройство для синтезирования изображения выполнено из материала, обладающего гибкостью и упругостью, каждый информационный элемент выполнен в виде плоской фигуры, имеющей ось симметрии, совпадающую с осью вращения этого информационного элемента, каждое отверстие имеет форму и размеры фигуры, образованной половиной установленного в этом отверстии информационного элемента путем отсечения указанной половины от целого информационного элемента по линии, совпадающей с указанной осью симметрии информационного элемента, а также путем уменьшения размера указанной половины в направлении, перпендикулярном оси вращения указанного информационного элемента, при этом указанная ось симметрии информационного элемента совпадает с краем отверстия, соответствующим линии указанного отсечения. Данное устройство отличается тем, что основание имеет поле, разделенное на квадраты, каждый информационный элемент имеет форму и размеры фигуры, образованной соответствующим квадратом путем скругления углов указанного квадрата, а ось вращения каждого информационного элемента совпадает с диагональю соответствующего квадрата. Такая форма выполнения устройства для синтезирования изображения обеспечивает достижение требуемого технического результата. Кроме того, наличие признаков, отличающих данное устройство, позволяет синтезировать графические изображения. Тем самым достигается дополнительный технический результат - расширение функциональных возможностей устройства.
На фиг.1 изображен общий вид устройства для синтезирования изображения.
На фиг.2, 3 и 4 изображены фрагменты устройств для синтезирования изображения, соответствующих различным формам выполнения.
На фиг.5 изображено устройство для синтезирования изображения с матричным расположением информационных элементов.
На всех фигурах использованы следующие цифровые обозначения:
1 - основание;
2 - информационный элемент;
3 - отверстие;
4 - гибкий связующий элемент;
5 - ось вращения информационного элемента;
6 - дополнительное отверстие;
7, 8 - части информационных элементов;
9, 10 - части основания.
Устройство, изображенное на фиг.1, позволяет синтезировать изображения арабских цифр. Такое устройство содержит основание 1 с отверстиями, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы 2, цвет одной стороны которых совпадает с цветом лицевой стороны основания 1, а цвет другой стороны отличается от цвета лицевой стороны основания 1. В одном положении информационные элементы 2 неразличимы на фоне основания 1, а в другом положении отчетливо видны.
Устройство для синтезирования изображения, фрагмент которого представлен на фиг.2, содержит плоское основание 1 с отверстиями 3, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы 2. Оси вращения информационных элементов 2 расположены в плоскости основания 1. Цвет одной стороны информационных элементов 2 совпадает с цветом лицевой стороны основания 1, а цвет другой стороны отличается от цвета лицевой стороны основания 1. Информационные элементы 2 снабжены гибкими связующими элементами 4, при этом гибкие связующие элементы 4 каждого информационного элемента 2 соединяют указанный информационный элемент 2 с основанием 1 по линии, расположенной вдоль оси 5 вращения указанного информационного элемента 2. В данном конкретном примере линия соединения гибких связующих элементов 4 с основанием 1 совпадает с осью 5 вращения информационного элемента 2, однако, это не является обязательным. В некоторых случаях допускается отклонение указанной линии соединения от оси 5 при сохранении возможности вращения информационного элемента 2 вокруг оси 5. Необходимым условием достижения технического результата во всех случаях является то, что гибкие связующие элементы 4 каждого конкретного информационного элемента 2 соединяют этот информационный элемент 2 с основанием 1 по линии, расположенной вдоль оси 5 вращения этого информационного элемента 2. Другими словами, во всех случаях гибкие связующие элементы 4 соединяют каждый соответствующий им информационный элемент 2 с основанием 1 по линии, пролегающей вблизи оси 5 вращения этого информационного элемента 2. Линия соединения гибких связующих элементов 4 каждого информационного элемента 2 с основанием 1 совпадает с осью 5 вращения соответствующего информационного элемента 2, либо указанная линия соединения отклоняется от указанной оси 5 вращения. Максимальное отклонение указанной линии соединения от оси 5 вращения информационного элемента 2 составляет 30% от величины максимального расстояния между гибкими связующими элементами 4 этого информационного элемента 2, либо указанное отклонение составляет 30% от ширины гибкого связующего элемента 4 в случае, когда информационный элемент 2 имеет один гибкий связующий элемент 4.
Устройство для синтезирования изображения (фиг.2) выполнено из материала, обладающего гибкостью и упругостью. Каждый информационный элемент 2 выполнен в виде плоской фигуры, имеющей ось симметрии, совпадающую с осью 5 вращения этого информационного элемента. Форма и размеры каждого отверстия 3 совпадают с формой и размерами фигуры, образованной установленным в этом отверстии информационным элементом 2 путем уменьшения размера этого информационного элемента в направлении, перпендикулярном оси 5 вращения указанного информационного элемента. Указанная ось симметрии информационного элемента 2 совпадает с соответствующей осью симметрии отверстия 3, т. е. с той осью симметрии отверстия 3, которая при совмещении фигуры отверстия 3 с вышеупомянутой фигурой, образованной информационным элементом 2, совпадает с указанной осью симметрии информационного элемента 2. Информационный элемент 2 выполнен в виде многоугольника, а размер отверстия 3 относительно соответствующего размера информационного элемента 2 уменьшен путем округления углов фигуры, образующей отверстие 3.
В устройстве (фиг.2) в качестве гибких связующих элементов 4 служат выступающие части информационного элемента 2, расположенные по бокам информационного элемента 2 по одну сторону от оси 5 вращения этого информационного элемента 2. Гибкие связующие элементы 4 выполнены заодно с основанием 1 и с информационным элементом 2. Такая форма выполнения позволяет изготавливать устройство, например, методом литья, благодаря чему упрощается процесс изготовления за счет исключения операции сборки.
Устройство функционирует следующим образом.
В исходном (нерабочем) положении информационный элемент 2 расположен перпендикулярно к плоскости основания 1, как это показано на фиг.2. При воздействии на информационный элемент 2 он поворачивается вокруг оси 5 вращения за счет гибкости связующих элементов 4. В момент завершения поворота заостренный конец информационного элемента 2 упирается в участок основания 1, прилегающий к скругленному краю отверстия 3. При дальнейшем воздействии в том же направлении информационный элемент 2 изгибается и его заостренный конец преодолевает указанный участок основания. После окончания воздействия информационный элемент 2 распрямляется. За счет упругости гибких связующих элементов 4 информационный элемент 2 стремится вернуться в исходное положение, однако его заостренный конец упирается в упомянутый участок основания с противоположной стороны. Таким образом, информационный элемент 2 фиксируется в рабочем положении. Из этого положения информационный элемент 2 выводится путем воздействия на него в противоположном направлении.
Устройство для синтезирования изображения, фрагмент которого изображен на фиг.3, содержит основание 1 с отверстиями 3, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы 2, цвет одной стороны которых совпадает с цветом лицевой стороны основания 1, а цвет другой стороны отличается от цвета лицевой стороны основания 1. Каждый информационный элемент 2 соединен с основанием 1 посредством гибких связующих элементов 4 по линии, расположенной на основании 1 в области, прилегающей к оси 5 вращения соответствующего информационного элемента 2. Линия соединения гибких связующих элементов 4 с основанием 1 может быть прямой, кривой либо ломаной. Во всех случаях указанная линия соединения располагается на основании 1 в пределах указанной области, прилегающей к оси 5 вращения соответствующего информационного элемента 2. Максимальное удаление границы указанной области от соответствующей оси 5 вращения составляет 30% от ширины соответствующего информационного элемента 2, измеренной по оси 5 вращения этого информационного элемента 2. В данном примере исполнения каждый информационный элемент 2 соединен с основанием 1 посредством одного гибкого связующего элемента 4, в качестве которого служит гибкая полоска основания 1, прилегающая к информационному элементу 2. Информационный элемент 2 соединен с основанием 1 посредством гибкого связующего элемента 4 по линии, совпадающей с осью 5 вращения этого информационного элемента 2. Данное устройство выполнено из материала, обладающего гибкостью и упругостью. Информационный элемент 2 выполнен в виде плоской фигуры, имеющей ось симметрии, совпадающую с осью 5 вращения этого информационного элемента 2.
В устройстве, выполненном в соответствии с фиг.3, каждое отверстие 3 имеет форму и размеры фигуры, образованной половиной установленного в этом отверстии информационного элемента 2 путем отсечения указанной половины от целого информационного элемента 2 по его оси симметрии, совпадающей с осью 5 вращения, а также путем уменьшения размера указанной половины в направлении, перпендикулярном оси 5 вращения. Информационный элемент 2 имеет форму квадрата со скругленными углами. Размер отверстия 3 по отношению к соответствующему размеру половины информационного элемента 2 уменьшен за счет большего радиуса скругления угла отверстия 3. Вышеуказанная ось симметрии информационного элемента 2, совпадающая с осью 5 вращения, совпадает с краем отверстия 3, соответствующим линии указанного отсечения, т. е. с тем краем отверстия 3, который при совмещении фигуры отверстия 3 с вышеуказанной фигурой, образованной половиной информационного элемента 2, совпадает с линией указанного отсечения половины информационного элемента 2 от целого.
Описанное устройство (фиг.3) функционирует так же, как и устройство, выполненное в соответствии с фиг.2.
Устройство, изображенное на фиг.3, может быть снабжено дополнительными отверстиями 6, обеспечивающими возможность воздействия на информационные элементы 2 в обоих направлениях при отсутствии доступа с тыльной стороны основания 1. Указанное устройство также может быть изготовлено методом литья.
Устройство, изображенное на фиг.4, является разновидностью устройства, изображенного на фиг.3. В этом устройстве каждый информационный элемент состоит из частей 7 и 8, а основание состоит из частей 9 и 10. Часть 7 образована путем просечки части контура фигуры, образованной половиной информационного элемента, в части 9 основания. Часть 8 образована путем высечки из части 10 основания контура фигуры, образованной целым информационным элементом. Часть 7 скреплена с частью 8, а часть 9 - с частью 10. Части 7 и 9 изготовлены из гибкого материала. Части 8 и 10 могут быть изготовлены из более жесткого, но упругого материала. В процессе изготовления устройства при высечке частей 8 оставляют слабые технологические связи частей 8 с частью 10 основания, позволяющие сохранять необходимое взаимное положение частей 8 до момента их скрепления с частями 7. На заключительном этапе изготовления указанные технологические связи разрушают.
Процесс сборки устройства, выполненного в соответствии с фиг.4, предельно прост, так как включает в себя лишь скрепление двух плоских деталей, например, путем склеивания. Основное достоинство такого технического решения заключается в том, что для изготовления устройства может быть использован дешевый и высокопроизводительный метод высечки деталей из листового материала, что позволяет снизить стоимость таких деталей, а в конечном итоге и устройства в целом до весьма низкого уровня.
На основе устройств, соответствующих фиг.3 или 4, может быть создано устройство для синтезирования изображения с матричным расположением информационных элементов 2 (см. фиг.5). В этом устройстве основание 1 имеет поле, разделенное на квадраты. Каждому информационному элементу 2 соответствует один из указанных квадратов. Каждый информационный элемент 2 имеет форму и размеры фигуры, образованной соответствующим квадратом путем скругления углов указанного квадрата. Ось 5 вращения каждого информационного элемента 2 совпадает с диагональю соответствующего квадрата. В приведенном примере оси 5 вращения всех информационных элементов 2 расположены параллельно друг другу, при этом часть информационных элементов 2 имеют общие оси вращения.
Устройство, выполненное в соответствии с фиг.5, при достаточном количестве информационных элементов 2 позволяет синтезировать любые графические изображения.
Формула изобретения
1. Устройство для синтезирования изображения, содержащее основание с отверстиями, в которых установлены с возможностью вращения информационные элементы, цвет одной стороны которых совпадает с цветом лицевой стороны основания, а цвет другой стороны отличается от цвета лицевой стороны основания, отличающееся тем, что информационные элементы установлены в отверстиях с помощью гибких связующих элементов, которые соединяют каждый информационный элемент с основанием по линии, расположенной вдоль оси вращения указанного информационного элемента.
2. Устройство для синтезирования изображения по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено из материала, обладающего гибкостью и упругостью, а каждый информационный элемент выполнен в виде плоской фигуры, ось симметрии которой прилегает к области оси вращения этого информационного элемента.
3. Устройство для синтезирования изображения по п. 2, отличающееся тем, что форма и размеры каждого отверстия совпадают с формой и размерами фигуры, образованной установленным в этом отверстии информационным элементом с уменьшением размера этого отверстия от размера указанного информационного элемента в направлении, перпендикулярном оси вращения указанного информационного элемента, совпадающей с осью симметрии отверстия и прилегающей к оси симметрии информационного элемента.
4. Устройство для синтезирования изображения по п. 2, отличающееся тем, что каждое отверстие имеет форму и размеры фигуры, образованной половиной установленного в этом отверстии информационного элемента от линии, совпадающей с осью симметрии этого информационного элемента, прилегающей к оси его вращения, с уменьшением размера указанной половины в направлении, перпендикулярном оси вращения указанного информационного элемента, при этом указанная ось симметрии информационного элемента совпадает с краем отверстия, соответствующим указанной линии, совпадающей с осью симметрии информационного элемента.
5. Устройство для синтезирования изображения по п. 4, отличающееся тем, что основание имеет поле, разделенное на квадраты, каждый информационный элемент имеет форму и размеры фигуры, образованной соответствующим квадратом со скруглением его углов, а ось вращения каждого информационного элемента прилегает к диагонали соответствующего квадрата.
РИСУНКИ
