Пристрій для демонстрації інформації

1. Пристрій для демонстрації інформації, який містить принаймні два світлопровідних елементи з полірованими поверхнями, з яких широкі поверхні, що примикають одна до одної, встановлені з проміжком між собою, а вузькі поверхні оптично погоджені з наборами точкових джерел світла, дві рахункові множини дифузно-відбиваючих фігур, конформних одна до одної, які рівномірно нанесені на широких поверхнях світлопровідних елементів у вигляді дво х растрових стр уктур, що мають період, не більший від однієї кутової хвилини, а також плівковий носій із повнокольоровим зображенням, розміщений в проміжку між світлопровідними елементами, і непрозору світловідбиваючу підкладку, встановлену з проміжком відносно зовнішньої поверхні другого світлопровідного елемента, при цьому набори точкових джерел світла електрично погоджені з електронним блоком керування, який відрізняє ться тим, що взаємні положення кожної дифузно-відбиваючої фігури першої і другої растрової структури на поверхнях першого та другого світлопровідних елементів, одна відносно другої, вибрані співпадаючими по геометричній осі і/або встановлені зі зсувом від зазначеної осі, і значення 2 (19) 1 3 83897 4 поверхнею другого світлопровідного елемента вибрано таким, що значення цього проміжку збільшується за лінійним законом від периферії до геометричного центра світловідбиваючої підкладки принаймні по одній координаті. Пристрій для демонстрації інформації відноситься до галузі декоративно-освітлювальної техніки, а також до галузі рекламно-інформаційних технологій. Винахід, що заявляється, може також знайти застосування в архітектурі і дизайні життєвого середовища людини, наприклад, для світлового оформлення будинків і для інтер'єрного декоративного висвітлення, візуальної репрезентації буквеної цифрової інформації, а також у прикладній психології як пристрої, які виконують функції психологічної реабілітації. Актуальність розробки пристрою, який заявляється, визначається результатами апробації та експлуатації конструкцій пристроїв аналогів. У результаті досліджень було виявлено ряд недоліків, що знижують ефективність використання аналогічних пристроїв. У першу чергу це відноситься до пристроїв, які мають габарити євро формату A1 і більше. Основним недоліком таких пристроїв є нерівномірна освітленість їхніх площин у вигляді зниження інтенсивності дифузійного відбивання світлових променів за експонентним законом аж до появи так званого «світлового провалу» у центральній зоні інформаційного поля. Метою винаходу є розробка пристрою для демонстрації інформації з габаритами, що перевищують формат A1, у якому все інформаційне поле було би однорідне освітлено. Аналогом пристрою, який заявляється, є пристрій, виконаний відповідно до формули винаходу за патентом України №2668A на винахід „Світовий інформаційний екран” [МКИ G09F 9/00 від 15.07.2004р]. У пристрої аналогу і у пристрою, що заявляється, збігаються наступні ознаки наявності: - принаймні, двох світлопровідних елементів, зроблених з акрилового скла у вигляді прямокутних пластин, встановлених з проміжком та оснащений торцевим підсвічуванням точковим джерелом світла, принаймні, з одного торця; - диффузно відбиваючих знаків та/або заднього тла, нанесених на широку поверхню, принаймні, одного із світлопровідних елементів; - повнокольорового зображення, яке нанесено на прозору плівку і розміщено в проміжок між світлопровідними елементами. Основний недолік пристрою аналога, який не дозволяє досягти мети, поставленої перед пристроєм, який заявляється, є обмеження габариту екрана. Цей недолік пов'язаний із інтегральними втратами при множинних дифузійних відбиваннях, що мають місце у середовищі світлопровідних елементів. Наприклад, при застосуванні одного світлопровідного елемента із акрилового скла товщиною 6мм, який підсвічується з одного торця і має суцільний дифузно-відбиваючий фон критичне значення довжини (висоти) світлопровідного елемента складає не більш 250мм. При цьому підвищення інтенсивності випромінювання, наприклад, світлодіодів, які оптично погоджені із одним торцем світлопровідного елемента, не призводить до підвищення цієї довжини тому, що закон падіння інтенсивності світла при дифузних відбивання має експонентний вигляд. Для висвітлення повнокольорового зображення на плівковому носії використовуються ультратонкі інформаційні екрани (дисплеї) фірми KRASLEX [KR ASLEX Company catalogue, 2002, USA], в конструкції яких використовуються, так звані растрові дифузно-відбиваючи растри, іменовані далі, як дифузно-відбиваючі растри. У вказаного екрана по сукупності відмінних ознак обрано в якості другого аналога. У конструкції дисплею аналога і у пристрої, який заявляється, збігаються наступні ознаки наявності: - принаймні, одного світлопровідного елемента з акрилового скла, на поверхні якого регулярним чином нанесена рахункова множина фігур (дифузно-відбиваюча растрова структура); - точкових джерел світла, оптично погоджених, принаймні, із з одним торцем світлопровідного елемента; - плівкового носія інформації з повнокольоровим зображенням, оптично погодженого з поверхнею світлопровідного елемента з растровою, структурою; - світловідбиваючого екрана, встановленого із зовнішнього боку світлопровідного елемента. Основний недолік пристрою аналога, який не дозволяє досягти мети, поставленої перед пристроєм, який заявляється, є обмеження габаритів екрана. Цей недолік визначається, по перше, фізичним протиріччям між світловими втратами, які відбуваються при множинних дифузних відбиваннях світлови х променів на фігура х растра, а, по друге, наявністю усього лише одного світлопровідного елемента з торцевим підсвічуванням, що унеможливлює будь який перерозподіл світлових потоків для оптимізації освітленості інформаційного полю пристрою. Наприклад, при використанні одного світлопровідного елементу з акрилового скла товщиною 6мм із растровою дифузно відбиваючий структурою, який підсвічується з одного торця, критичне значення довжини (висоти) інформаційного поля складає 450мм. При цьому використання більш інтенсивних світлодіодів практично не впливає на отримані значення. Цей недолік виключено в конструкцію пристрою за патентом України №55035 на корисну модель "Пристрій для демонстрації інформації" (МКИ G09 F9/00, G)(F 13/00 від 17.06.2002р., опублікований 17.03.2003 р. у бюлетені №). Зазначений пристрій за сукупністю своїх відмітних ознак є прототипом стосовно пристрою, який заявляється. У пристрої-прототипі і у пристрої, який заявляється, збігаються наступні ознаки наявності: - принаймні, двох світлопровідних елементів з акрилового скла у вигляді пластин, установлених 5 83897 із зазором між собою, що мають поліровані широкі поверхні і вузькі (торцеві) поверхні; - принаймні, одного дифузно відбиваючого знаку, розміщеного, принаймні, на одній із широких поверхонь кожного зі світлопровідних елементів; - точкових джерел світла (світлодіодів), оптично погоджених принаймні, з однією торцевою полірованою поверхнею кожного зі світлопровідних елементів; - двох растрови х ди фузно-відбиваючих структур, які виконані з двох рахункових множин дифузно-відбиваючих фігур, які виконані конформними один до одного і розміщені на широких поверхнях вказаних світлопровідних елементів, що утворюють дві растрові структурі з періодом, який не перевищує однієї кутової хвилини; - світловідбиваючої підкладки, розташованої з тильної сторони широкої поверхні останнього зі світлопровідних елементів; - повнокольорове зображення на прозорій плівці, яка встановлена в проміжок між двома будьякими світлопровідними елементами - електронного блоку програмного управління роботою крапкових джерел світла. Не дивлячись на удосконалення, які застосовані в пристрої прототипі, було виявлено декілька недоліків, які не дозволяють підвищити габарити пристрою і забезпечити оптимальну рівномірність освітлення інформаційного поля. Основний недолік пристрою-прототипу, який заявляється, є не ефективне застосування законів геометричної оптики, що не дозволяє досягти мети, поставленої перед пристроєм. Для усунення цього недоліку необхідно ввести в конструкцію пристрою, який заявляється, такі нові відмітні ознаки: - вибір закономірності взаємного положення на широких поверхнях світлопровідних елементів кожної дифузно-відбиваючої фігури із першої та другої растрової структури, які у сукупності утворюють спільну дифузно-відбиваючу растрову структуру, параметри періода і скважності яких мають другі значення відносно первинних растрових структур; - вибір закономірності підвищення значень оптичної щільності D кожної із дифузно віддзеркалюючих фігур першої і/або другої растрової стр уктури з інтервалу 0.2 < D < 1.0, у напрямку від периферії до геометричного центру світлопровідних елементів де: D = I0/I1, I0 - інтегральна інтенсивність світла, яке падає на дифузно-відбиваючу фігур у, I1 - інтегральна інтенсивність світла, яке відбивається від дифузно-відбиваючої фігури; - вибір закономірності підвищення площі кожної із дифузно віддзеркалюючих фігур першої і/або другої растрової структури у напрямку від периферії до геометричного центру світлопровідних елементів; - вибір закономірності підвищення значення повітряного проміжку між зовнішній поверхнею світлопровідного елемента із дифузно-відбиваючої растровою структурою и поверхнею світловідбиваючого екрана; - формування спільної дифузно-відбиваючої 6 фігури, яка по формі є конформною деякому фрагменту повнокольорового зображення, для реалізації принципу "світлового акценту" при розміщенні на одній вісі вказаних растрової фігурі та фрагмента. В основу пристрою для демонстрації інформації, який заявляється, поставлена задача розробити такий пристрій, при застосуванні якого досягається технічний результат, який включає підвищення якості світлових параметрів, збільшення габаритів, забезпечення оптимальної рівномірності освітлення його інформаційного поля. Поставлена технічна задача вирішується за рахунок використання світло оптичних принципів перерозподілу світлового випромінювання всередині світлопровідних елементів та в їх повітряних проміжках шляхом: - вибору форми, площі, періоду растрових структур і закону розподілу дифузно відбиваючих фігур у растрови х стр уктурах, які нанесені на поверхнях світлопровідних елементів; - вибору взаємного положення дифузно відбиваючих фігур растрови х структур одна щодо др угої на поверхнях світлопровідних елементів; - вибору значення оптичної щільності D дифузійно відбиваючих фігур, з інтервалу 0.2 < D < 1.0, включно змін значень D від мінімального до максимального в напрямку від периферії до центра кожного із світлопровідних елементів. В основу пристрою для демонстрації інформації, який заявляється, поставлена задача підвищення якості його світлових параметрів, у збільшенні габаритів пристрою, у забезпеченні оптимальної рівномірності висвітлення інформаційного поля. Поставлена задача досягається тим, що в пристрої для демонстрації інформації, взаємні положення кожної дифузно-відбиваючої фігури першої і другої растрової стр уктури на поверхнях першого та другого світлопровідних елементів одна відносно другої обрані співпадаючими по геометричній вісі і/або встановлені зі зсувом від зазначеної вісі і значення вказаних зсувів для кожної в дифузно-відбиваючих фігур, принаймні, по одній координаті обрано не перевищуючим половини періоду любої растрової структури. Одержана таким чином спільна дифузно-відбиваюча структура виконана конформною всій інформаційній площі пристрою і/або конформною фрагменту повнокольорового зображення, яке нанесено на прозорій плівці, при цьому спільна растрова фігура, яка виконана конформною до зазначеного фрагменту зображення встановлена на одній вісі з ним, змінні площі диффузно-відбиваючих фігур першої та другої растрови х стр уктур,, а також змінні значення їх оптичної щільності із інтервалу 0.2 < D < 1.0 обранні з підвищенням від мінімального до максимального значень у напрямку від периферійних зон поверхонь першого та другого світлопровідних елементів до їх геометричного центру. Для пристрою, який заявляється, відмітні ознаки, приведені вище, є істотними і визначають його винахідницький рівень. Ці ознаки є необхідними і достатніми для досягнення бажаного технічного результату. 7 83897 При використанні пристрою для демонстрації інформації, який заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, який полягає в підвищенні якості його світлових параметрів, у збільшенні габаритів пристрою, з одночасним забезпеченням оптимальної рівномірності висвітлення інформаційного полю пристрою без падіння освітленості в центральній зоні інформаційного поля. Найбільш важливими істотними ознаками пристрою, яка заявляється, є такі: - вибір закономірності взаємного положення кожної дифузно-відбиваючої фігури із першої та другої растрової структури одна відносно другої на широких поверхнях світлопровідних елементів, які у сук упності утворюють спільну дифузновідбиваючу растрову структур у, параметри періода і скважності яких мають другі значення відносно первинних растрових стр уктур; - вибір закономірності підвищення значень оптичної щільності D кожної із дифузно віддзеркалюючих фігур першої і/або другої растрової стр уктури з інтервалу 0.2 < D < 1.0, у напрямку від периферії до геометричного центру світлопровідних елементів; - вибір закономірності підвищення площі кожної із дифузно віддзеркалюючих фігур першої і/або другої растрової структури у напрямку від периферії до геометричного центру світлопровідних елементів; - вибір закономірності підвищення значення повітряного проміжку між зовнішній поверхнею світлопровідного елемента із дифузно-відбиваючої растровою структурою и поверхнею світловідбиваючої підкладки; - формування спільної дифузно-відбиваючої фігури, яка по формі є конформною деякому фрагменту повнокольорового зображення, для реалізації принципу "світлового акценту" вказаних растрової фігурі та фрагмента. Відмінна ознака вибору закономірності взаємного положення кожної дифузно-відбиваючої фігури із першої та другої растрової стр уктури одна відносно другої на широких поверхнях світлопровідних елементів, призначена для утворення спільної дифузно-відбиваючої растрової структури, яка має відмінні параметри періода і скважності відносно первинних растрових структур, що забезпечує можливість перерозподілу світлових потоків. Ця можливість визначається тим, що кожну локальну дифузійно відбиваючу світло фігур у оточує зона з дзеркальними відбиваннями, тобто растрові структури забезпечують інтегральну освітленість інформаційного поля, яка складається із множини локальних дифузних відбивань. Світлові промені від локальних дифузних відбивань розташовані в кутовому просторі 4p радіан з інтенсивністю ІДОЛ, а світло ві промені від локальної зони дзеркальних відбивань мають інтенсивність ІЗОЛ. При цьому потрібно зважити на те, що глядач може бачити лише тільки дифузно відбиті промені світла. Спільна інтенсивність світлового випромінювання, наприклад, на першому світлопровідному елементі ІS1 може бути представлена як сума інтенсивності всіх дифузно-відбитих и дзе 8 ркально відбитих променів ІS1 = ІДОЛ + ІЗОЛ. При кожному послідовному дифузному відбитку інтенсивність ІДОЛ зменшується по закону експоненти і залежить від: - значення кута падіння світлового проміння на поверхню дифузно-відбиваючої фі гури; - від площі дифузно-відбиваючої фігури, яка збільшується у напрямку від периферії до центру світлопровідного елемента; - від значення оптичної щільності D, яка збільшується у напрямку від периферії до центру світлопровідного елемента. Можливі два варіанта взаємного розтушування дифузно-відбиваючих фігур одна щодо др угої. Перший варіант - дифузно-відбиваючі фігури з першої та другої растрової структури розміщуються на одній вісі, другий варіант - зазначені фігури розташовані із зсувом одна щодо другої. При розміщенні дифузно-відбиваючих фігур на одній вісі інтегральна інтенсивність спільної растрової структури визначається як IS = IS1 + DIS2, де 0,2 < D < 1.0. B цьому випадку локальна інтенсивність в кожній локальній «дифузно-відбиваючий точці» перевищується на значення DIS1. Такий перерозподіл світла є технологічним прийомом перевищення спільної освітленості інформаційного поля. При зсуві положення кожної дифузновідбиваючої фігури, наприклад, першої растрової структури відносно кожної фігури із другої растрової стр уктури на половину їх періоду формується спільна растрова структура з меншими значеннями періоду. Для цього випадку інтегральна освітленість інформаційного поля IZ = 2 I SДОЛ + І SЗОЛ перевищується майже у два рази, бо площа дифузного відбивання SДОЛ. У спільній растровій структурі у два рази більше і з'являться можливість збільшити габарити пристрою. Таким чином, за рахунок вибору закономірності взаємного розміщення дифузно-відбиваючих фігур у спільній растровій структурі забезпечується рівномірність освітленості інформаційного поля і підвищення критичного значення довжини (висоти) Lk світлопровідного елемента. Вибір параметрів підвищення площі та оптичної щільності дифузно-відбиваючих фігур у напрямку від зон периферії до центру є додатковим прийомом забезпечення «тонкого» настроювання розподілу освітленості по всьому інформаційному полю пристрою. Для зручності подивимось знову один з світлопровідних елементів, зафіксував при цьому значення оптичної щільності дифузновідбиваючих фі гур D = 1.0. При підвищені площі дифузно-відбиваючої фігури, наприклад, лінійно у напрямку світлового проміння, підвищується вклад світлової компоненти SIДОЛ. Одночасно з підвищенням площі дифузно-відбиваючих фігур площі зон з дзеркальним відбиванням пропорційно зменшуються, що призводить до зменшення інтенсивності ІЗОЛ. Це призводить до підвищення освітленості зон, що знаходяться на периферії. Подивимось тепер ознаку підвищення оптичної щільності з інтервалу 0.2 < D > 1.0. Тоді паралельно розташовані дифузно відбиваючі смуги перерозподіляють вісьові світлові потоки уздовж оптичної вісі, одночасно екрануючи поза осьові світлові промені. Цим досягається рівномірність висвітлення всього інформаційного поля і збільшення габаритів пристрою. Це є найбільш простий варіант виконання растрової структури. Таким чином, сукупність відмітних ознак, приведених у пункті 3 формули винаходу, причиннонаслідковим образом зв'язана з технічною задачею, поставленої перед пристроєм, що заявляється, і тому є істотною. У пункті 4 формули винаходу конкретизуються відмітні ознаки створення рахункової множини дифузно відбиваючих фігур. За цим пунктом формули фігури першої і другої растрових стр уктур виконані у виді конформних (топологічно подібних) колу фігур, які співпадають і/або зміщені одна щодо другої по двох координатам. Ці ознаки відносяться до пристроїв, які мають співвідношення L/H 11 83897 = 1.0. Для пристроїв з великими габаритами, які мають форму близьку до квадратної, використовується підсвічування світлодіодами чотирьох торців світлопровідних елементів. Тому використання растрової структури, які конформні колу, має місце тільки локальне екранування світлових променів, у межах своєї площі. Тому вибираючи форму дифузно відбиваючих фігур, їхні площі, взаємне положення зон дифузного і дзеркального відбивань світлових променів, а також закон їх розподілу зазначених зон на поверхнях світлопровідних елементів, досягають найбільш оптимальний рівень рівномірності висвітлення інформаційного поля пристрою і збільшення його габаритів. Таким чином, сукупність відмітних ознак, приведених у пункті 4 формули винаходу, причиннонаслідковим образом зв'язана з технічною задачею, що поставлена перед пристроєм, що заявляється, і тому є істотною. У пункті 5 формули винаходу конкретизується конструкція пристрою, який має світловий декоративний ефект «прожекторних» променів. Для досягнення цього на широкій поверхні, принаймні, одного світлопровідного елемента перпендикулярно її поверхні виконано, принаймні, один наскрізний отвір, який розміщений над точковим джерелом світла в проміжку між ними. Завдяки наскрізним отворам відбувається екранування поза осьових променів від джерел світла. При включенні двох поруч розташованих світлодіодів по черзі відбувається екранування поза осьових променів наскрізним отвором і на растровій дифузно відбиваючий поверхні виникають тіньові зони, які пересуваються по ній, створюючи ілюзію прожекторних променів. Таким чином, сукупність відмітних ознак, приведених у пункті 7 формули винаходу, причиннонаслідковим образом зв'язана з технічною задачею, поставленою перед пристроєм, що заявляється, і тому є істотною. У пункті 6 формули винаходу конкретизується конструкція пристрою, у якому світловідбиваюча підкладка встановлена із повітряним проміжком відносно широкої поверхні другого світлопровідного елемента. При цьому значення зазору обрано таким, що він збільшується за лінійним законом від периферії до геометричного центра підкладки, принаймні, по одній координаті. Завдяки наявності повітряного проміжку, який змінює своє значення, в ньому утворюється гострий кут a > 0°, тому кут відбивання світлового проміння підвищується у два рази. При цьому частина поза осьових світлових променів, відбитих від поверхні підкладки вертаються ближче до центру, що підвищує тим самим рівень його підсвічування. Таким чином, сукупність відмітних ознак, приведених у пункті 6 формули винаходу, причинно-наслідковим образом зв'язана з технічною задачею, поставленою перед пристроєм, що заявляється, і тому є істотною. Винахід ілюструється графічним матеріалом, на фігурах якого представлені: на Фіг.1 - поперечний розріз пристрою для демонстрації інформації в зборі; на Фіг.2 - загальний вид пристрою з рознесеними в просторі елементами; 12 на Фіг.3 - варіант виконання растрових структур дифузно відбиваючих фігур смугової форми; на Фіг.4 - варіант виконання растрових структур дифузно відбиваючих фігур, які конформні (топологічно подібні) колу; на Фіг.5 - варіант виконання растрових структур дифузно відбиваючих фігур, що конформні прямокутнику; на Фіг.6 - поперечний розріз пристрою з комбінованими растровими структурами для досягнення світлового акценту фрагмента зображення; на Фіг.7 - загальний вид пристрою з комбінованими растровими структурами; на Фіг.8 - ілюстрація виконання дифузно відбиваючої фігури із площею, що змінюється; на Фіг.9 - ілюстрація перерозподілу світлови х променів усередині світлопровідних елементів 1-3; на Фіг.10 - ілюстрація перерозподілу світлови х променів при їхньому відбиванні від світловідбиваючої підкладки; на Фіг.11 - ілюстрація ефекту "прожекторних" променів на растровій дифузно відбиваючий поверхні пристрою. У графічних матеріалах прийняті наступні позначення: 1, 2, 3 - світлопровідні елементи з акрилового скла, які утворюють блок інформаційного поля пристрою; 4, 5 - дифузно відбиваючі фігури, що утворюють растрові структури; 6 - дифузно відбиваюча інформація; 7 - плівковий носій інформації із повнокольоровим зображенням; 6, 9, 10 - гр упи точкових джерел світла торцевого підсвічення світлопровідних елементів 1, 2, 3; 11 - світловідбиваюча підкладка; 12 - повнокольорове зображення на плівковому носії 7; 13 - фрагмент повнокольорового зображення на плівковому носії 7; 14-15 - світлові промені від світло діодів 8-10; 16 - наскрізні отвори у світлопровідних елементах. На Фіг.1 і 2 представлені загальний вигляд пристрою для демонстрації інформації. Поперечний розріз пристрою, представлений на Фіг.1, містить у собі три світлопровідних елементи 1, 2 і 3, які виконані, наприклад, із прямокутних сві тлопровідних пластин акрилового скла. На широких поверхнях світлопровідних елементів 2 і 3 нанесені дві множини дифузно відбиваючих фігур 4 і 5, які утворюють дві растрові структури. На широкій поверхні світлопровідного елемента 1 нанесена дифузно відбиваюча інформація 6, наприклад, у вигляді літер тексту. У проміжку між двома поверхнями світлопровідних елементів 1 і 2, що примикають одна до одної, встановлено плівковий носій 7 з повнокольоровим зображенням. Торцеве підсвічування світлопровідних елементів 1-3 здійснюється трьома групами точкових джерел світла, наприклад, світлодіодами 8, 9 і 10 (світлодіоди оптично погоджені з відповідними торцевими поверхнями зазначених світлопровідних елементів). Упритул до зовнішньої поверхні світлопровідного елемента 3 встановлена світловідбиваюча підкла 13 83897 дка 11, яка виконана, наприклад, з листового білого полівінілхлориду. Крім функції повернення розсіяного світла від світлодіодів 8, 9 і 10 пластина 11 є в той же час фіксуючим елементом усієї конструкції пристрою. На Фіг.2 показаний фронтальний вид пристрою. Для зручності викладу на Фіг.2 світловідбиваюча підкладка 11 виключені розгляду, а дифузно відбиваючі елементи 4 і 5 на поверхнях світлопровідних елементів 2 і З нанесені у виді двох множин смуг, які розташовані ортогонально одна до одної. Відносно до дифузно відбиваючих фігур 4 і 5 світлодіоди 9 і 10 орієнтовані паралельно оптичної вісі світлових променів для виключення ефекту екранування світлових променів під час торцевого підсвічування. На плівці 7 розміщене повнокольорове зображення 12, яке висвітлюється дифузно дифузно відбиваючим світлом від растрових структур смугови х фігур 4 і 5. Графічна дифузно відбиваюча інформація 6 нанесена на поверхню світлопровідного елемента 1. Приклад виконання двох растрових структур смугови х фігур 4, 5 додатково представлений на Фіг.3. Ширина кожної смуги 4 або 5 і період отриманих растрових структур вибирається на підставі обмеження кутового поля зору людського ока, яка складає 1 кутову хвилину або 0.1мм із відстані 250мм. Значення максимального зсуву D дифузно відбиваючих смуг 4 і 5 одна щодо одної в пристрої, у свою чергу, обмежена половиною значення періоду растрів. Оскільки смугові фігури 4 і 5 орієнтовані по одній з координат паралельно оптичної вісі світлодіодів 9 і 10, то значення зсуву D цих смуг також здійснюється по одній координаті. Для пристроїв демонстрації інформації, у яких відношення ширини і довжини світлопровідних елементів S/H = 1.0 (інформаційне поле пристрою наближається до квадратної форми) використовуються дифузно відбиваючі фігури 4 та 5 у вигляді множин фігур, які конформні колу (а також еліпсу, трикутнику, ромбу і т.і.), як це представлено на Фіг.4 і 5. Максимальні значення габаритів дифузно відбиваючих кіл чи ромбів 4 і 5 (Фіг.4, 5) також визначаються обмеженням кутового поля зору людського ока, а значення зсувів D1 і D2 цих фігур одна щодо одної здійснюється по двох координатах. Зазначені дифузно відбиваючі фігури 4 та 5 у порівнянні з фігурами у виді смуг є більш складними при виробництві, але завдяки таким формам в пристрої забезпечується можливість збільшити площу висві тлення інформаційного поля пристрою за рахунок підсвічування пристрою з чотирьох торців зустрічно. На Фіг.6 і 7 представлений варіант конструкції пристрою, у якому вирішується задача забезпечення локального підвищення освітленості фрагмента повнокольорового зображення для його світлового акценту. З цією метою на широкій поверхні світлопровідного елемента 2 (Фіг.6) растрова структура 4 виконується у виді множини дифузно відбиваючи фігур 4, замикання яких (зовнішня границя множини) має форму, подібну до зовнішніх границь фрагмента 13 зображення на плівковому носії 7 (Фіг.7). При цьому, растрова дифузно відбиваюча структура 5, що нанесена по всій поверхні світлопровідного елемента 3, розподілена рів 14 номірно, створюючи рівномірно освітлене тло для базового висвітлення усього повнокольорового зображення при торцевому підсвічуванні світлодіодами 10. При включенні групи світлодіодів 9 на освітленому повно кольоровому зображенні з'являється яскраво освітлений фрагмент 13. Одним із прийомів перерозподілу світлови х променів усередині світлопровідних елементів 2 і 3 є використання дифузійно відбиваючих фігур 4 та 5, які виконані на широких поверхнях світлопровідних елементів 2 і 3 у виді фігур з перемінним значенням їхніх площ у напрямку від периферії до геометричного центра цих елементів. Найпростішими є фігури, що виконані у виді множин смуг та ромбів, як це показано на Фіг.5 та 8. Зміна значень діагоналей кожної з фігур 4 і 5 (ромба) обрано лінійним. При збільшенні площі відбивання кожної з фігур 4 і 5 відбувається інтегральне збільшення обсягу наступних відбитих світлових променів. За рахунок збільшення площ досягається збільшення освітленості світлопровідних елементів 2 і 3, що розташовані ближче до їхніх центральних зон. Такий прийом збільшення освітленості широко використовується в пристрої з великими габаритами. Розподіл світлових променів від світлодіодів 9, 10 усередині світлопровідних елементів 1-3 при їхні х відбиваннях від дифузно відбиваючих фігур 4 і 5 представлено на Фіг.9. Усередині світлопровідних елементів 1-3 присутні дві компоненти відбивань, перша з них є дзеркальні відбивання світлових променів на межі розподілу оптичних середовищ з повітрям, друга компонента є дифузні відбивання променів від фігур 4 і 5. Так, світлові проміні 14 від світлодіодів 10 відбиваються від поверхні 5 у простір, і промені 15 вільно проходять усередину світлопровідного елемента 2, розподіляються в ньому і беруть участь у висвітленні зображення 6. Аналогічним чином світлові промені 14 від світлодіода 9 відбиваються диффузно від фігури 4 і також висвітлюють зображення 6. Частина світлових променів, які йдуть від світлодіодів 9, 10, дзеркально відбивається від полірованих зон, що оточують фігури 4 і 5 на поверхнях елементів 2 і 3, а потім, після багаторазових дзеркальних відбивань потрапляють на поверхню дифузно відбиваючих фігур 4 та 5, роблячи тим самим внесок у додаткове висвітлення зображення 6. Таким чином, зображення 6 висвітлюється світлом із сумарною інтенсивністю I0 = І14 + І15. Конструктивно можливо використовувати прийом додаткового перерозподілу світлових потоків за допомогою світловідбиваючої підкладки 11, що встановлений з тильної поверхні світлопровідного елемента 3, як це представлено на Фіг.11. При такій установці між поверхнями світлопровідного елементу 3 і поверхнею підкладки 11, яка відбиває світло, утворюється гострий кут Ф. Завдяки такій установці підкладки 11 кут падіння світлових променів 13 на її поверхню збільшується, і частина світлових променів повертається усередину оптичного середовища світлопровідного елемента 3, а потім ці промені роблять свій внесок до освітленості повнокольорового зображення. Формування ефекту "прожекторних променів " 15 83897 на дифузно відбиваючих поверхнях світлопровідних елементів 2 и 3 представлено на Фіг.11. Для реалізації цього ефекту в сві тлопровідних елементах 2 і 3 просвердлюються наскрізні отвори 16. Їх розміщення передбачається біля освітлюємого торця над світлодіодами 9, 10 в проміжку між ними. Отвори 16 екранують вісьові 14 и поза вісьові 17 світові промені. Коли один з світлодіодів з груп 9, 10 ввімкнутий на деякий час, то завдяки проекції екранованих променів 14 і 17 на растрових дифузно відбиваючих поверхнях з'являється нерухома тіньова смуга, яка розбігається від працюючого світлодіода по всій довжині світлопровідних елементів 2 и 3. Якщо у часі другий та третій світлодіоди, які розміщені під отвором 16 і по черзі вмикаються та вимикаються, то на растрових дифузно відбиваючих поверхнях з'являється рухливі тіньові смуги, кількість яких дорівнюється кількості світлодіодів, які вмикаються по черзі. Усі вищенаведені варіанти конструктивного виконання пристрою для демонстрації інформації реалізуються завдяки оптимальному використанню законів геометричної оптики. При торцевому підсвічуванні світлодіодами, які мають, наприклад, діаграму спрямованості випромінювання від 90° до 120°, усередину світлопровідних елементів 1, 2 і 3 надходять світлові потоки, що складаються з променів, розподілених усередині світлового конуса з вершиною в кутом 60° (від 330° до 30°). Усередині цього світлового конуса з кутом при вершині 60° зосереджено 70% загальної світлової енергії світлодіода (умовно осьові промені). Зовні цього конуса зосереджені поза вісьові промені, сумарна енергетика яких складає 30%. Світлова провідність всередині оптичного середовища відбувається при багаторазових відбиваннях на границі розділу, оптичних середовищ, які мають різні значення по 16 казника оптичного заломлення. При дзеркальних відбиваннях (Френелєвські відбивання) зменшення інтенсивності світла мінімальне. Найбільші втрати при багаторазових відбиваннях від дифузно відбиваючих поверхонь зазнають поза вісьові промені, тому в пристроях - аналогах і прототипі усі такі промені практично втрачали свою інтенсивність на поверхні світлопровідного елемента біля його освітлюваного торця. У пристрої, який заявляється, саме за рахунок введення множини розривів суцільного дифузно відбиваючого тла досягається перерозподіл світлових променів, як вісьових, так і поза вісьових. Пристрій для демонстрації інформації є перспективною реалізацією нових те хнічних можливостей проектування світлооптичних систем візуального відображення знакової, графічної та іншої інформації. Пристрій, який заявляється, крім світло-інформаційної і рекламної галузей застосування може бути успішно використаний для проектування і виготовлення енергозберігаючої освітлювальної апаратури, інтер'єрного оформлення службових, виробничих і житлових приміщень, для створення товарів домашнього використання. Усі нові можливості пристрою, який заявляється, засновані на ефективному використанні базових законів геометричної оптики, на досягненнях світлотехніки і розвитку нових технологій в галузі високо інтенсивних світлодіодів. Виробництво нових конструкцій пристроїв для демонстрації інформації, заснованих на використанні відмітних ознак згідно з формулою винаходу освоєне в м. Харкові. Варто мати на увазі, що цей винахід не обмежується описаними і показаними тут варіантами і можуть бути здійснені інші його варіанти в межах сутності, яка визначена патентною формулою. 17 83897 18 19 83897 20 21 83897 22 23 83897 24 25 83897 26 27 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 83897 Підписне 28 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601