BRPI0706514A2 - dispositivos expositores e método de fabricação de painel expositor - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVOS EXPOSITORES E MéTODO DE FABRICAçAO DE PAINEL EXPOSITOR. A presente invenção descreve um painel expositor(10) compreendendo um substrato (12) com uma ou mais superfícies e um ou mais mecanismos (30) no interior do substrato (12) Quando uma ou mais superfícies do substrato (12) são iluminadas os mecanismos (30) redirecionam a iluminação para formar uma imagem.

Description

"DISPOSITIVOS EXPOSITORES E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAINELEXPOSITOR"

Este pedido reivindica prioridade do pedidoprovisional norte-americano No. 60/758,376 depositado em 12de janeiro de 2006, cujo pedido provisional encontra-seaqui incorporado como referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presepte invenção diz respeito de modo geral adispositivos expositores e aparelhos e métodos desinalização para fabricar os mesmos e, em uma modalidadeparticular não-limitativa, a dispositivos expositores eaparelhos de sinalização apresentando substratostransparentes e métodos de fabricação dos mesmos.

ANTECEDENTES

Diversos tipos de dispositivos expositores, porexemplo, painéis de exposição, tais como placas, letreiros,etc., são amplamente usados. Um tipo de painel expositorconvencional é feito através da impressão de letras e/ounúmeros em um substrato usando tinta, corantes, etc.

Substratos tais como aço, madeira, vidro, etc., podem serusados para confeccionar o painel expositor. Exemplos detais painéis expositores incluem placas e letreiros. Outrotipo de painel expositor convencional utiliza uma exibiçãodinâmica. Exemplos de tais painéis expositores dinâmicosincluem painéis de cristal liquido, painéis com diodoemissor de luzes (LED), etc. Ainda outro tipo de painelconvencional inclui tubos de neon e dispositivos estáticossimilares que exibem informações mais ou menos fixas.Para efeitos estéticos ou práticos, pode ser desejávelescolher um tipo de painel expositor ao invés de outro. Porexemplo, um cartaz com letras e/ou números em um substratotransparente, tal como uma vitrine de vidro de uma loja,permite aos clientes olhar através da maior parte davitrine para o interior da loja para ver as mercadorias emexposição. Como outro exemplo, pode ser desejável utilizarum cartaz de neon para enviar informações quando uma pessoaquer ser capaz de acender o painel à noite e mantê-loapagado durante o dia.

Seria desejável prover um dispositivo expositor queapresente características aperfeiçoadas quando comparadocom dispositivos expositores conhecidos. Seria aindadesejável prover um dispositivo expositor capaz dedirecionar ou redirecionar radiação eletromagnética em umaou mais direções pré-determinadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O dispositivo compreende um substrato e pelo menos ummecanismo de direção de radiação no interior do substrato.Este mecanismo é configurado para direcionar radiaçãoeletromagnética principalmente em uma direção pré-determinada.

O dispositivo expositor compreende um substratoapresentando uma superfície de exibição e pelo menos ummecanismo de direção de radiação no substrato. Estemecanismo é configurado para direcionar pelo menos umaparte da radiação eletromagnética no substratoprincipalmente em direção à superfície de exibição.Um método de fabricação de um painel expositorcompreende concentrar um foco de radiação no interior de umsubstrato para formar um mecanismo de direção de radiaçãoconfigurado para direcionar radiação introduzida nosubstrato principalmente em uma direção pré-determinada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção será descrita com referência às seguintesfiguras de desenhos nas quais as referências numéricasidentificam partes assemelhadas em todas as figuras.

A Figura 1 é uma vista esquemática (não em escala) deuma parte de um dispositivo expositor incorporandocaracterísticas da invenção;

A Figura 2 é uma vista esquemática (não em escala) deuma parte de um outro dispositivo expositor incorporandocaracterísticas da invenção;

A Figura 2A é uma vista esquemática (não em escala) deuma parte de um dispositivo adicional expositorincorporando características da invenção;

A Figura 3 é uma vista esquemática (não em escala) deuma parte de ainda outro dispositivo expositor incorporandocaracterísticas da invenção;

A Figura 4 é uma vista esquemática (não em escala) deum aparelho para fabricar o dispositivo expositorapresentando as características da invenção; e

As Figuras 5A e 5B são vistas esquemáticas (não emescala) de um dispositivo expositor da invenção no estadodesativado (5A) e ativado (5B).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOConforme presentemente utilizadas, os termosdirecionais e espaciais tais como "esquerda", "direita","interno", "externo", "acima", "abaixo" e semelhantes,dizem respeito à invenção tal como ilustrada nas figurasdos desenhos. No entanto, deve ser compreendido que ainvenção pode assumir diversas orientações alternativas e,portanto, tais termos não devem ser consideradoslimitativos. Ainda, conforme presentemente utilizados, osnúmeros que representam dimensões, características físicas,parâmetros de processamento, quantidades de ingredientes,condições de reação, e similares, utilizados no relatóriodescritivo e reivindicações devem ser entendidos como sendomodificados em todas as instâncias pela expressão "cercade". Portanto, a não ser que esteja indicado de outraforma, os valores numéricos constantes no relatóriodescritivo e reivindicações a seguir podem variardependendo das propriedades desejadas que se almeja obterna presente invenção. No mínimo, e não como tentativa delimitar a aplicação da doutrina de equivalência ao escopodas reivindicações, cada valor numérico deve ser ao menosconsiderado à luz do número de dígitos tidos comosignificativos e pela aplicação de técnicas de aproximaçãousuais. Outrossim, todas as faixas aqui apresentadas devemser entendidas como incluindo os valores iniciais e finaise toda e qualquer sub-faixa ali compreendida. Por exemplo,uma faixa indicada de "1 a 10" deve ser considerada comoincluindo toda e qualquer sub-faixa entre (e inclusive) ovalor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas assub-faixas começando com um valor mínimo de 1 ou mais eterminando com um valor máximo de 10 ou menos, por exemplo,Ia 3.3, 4.7 a 7.5, 5.5 a 10 e semelhantes. As expressões"região visivel" ou "luz visível" referem-se à radiaçãoeletromagnética apresentando um comprimento de onda nafaixa de 380 nm a 800 nm. As expressões "regiãoinfravermelha" ou "radiação infravermelha" referem-se aradiação eletromagnética tendo um comprimento de onda nafaixa de mais que 800 nm a 100, 000 nm. As expressões"região ultravioleta" ou "radiação ultravioleta" significamenergia eletromagnética tendo um comprimento de onda nafaixa de 300 nm a menos do que 380 nm. Adicionalmente,todos os documentos, tais como mas não limitados a,patentes concedidas e pedidos de patente aqui referidos,devem ser considerados como estando "incorporados porreferência" em sua totalidade. Os valores de"transmitância visível" e "comprimento de onda dominante"são aqueles determinados através dos métodos convencionais.

A presente invenção provê um artigo inovador capaz deser, mas não limitado à, painel expositor para direcionarluz em uma ou mais direções pré-determinadas. Uma imagem,tal como, mas não limitada à, uma mensagem, sinal, logo,etc (referidos aqui individualmente ou coletivamente como"imagens") pode ser exibida em um painel expositor. Emalgumas modalidades, de modo a ver a imagem, uma ou maissuperfícies do painel podem ser iluminadas. Conformepresentemente utilizada, a expressão "superfície" incluitanto as superfícies maiores do artigo (por exemplo para umartigo retangular, as superfícies frontal e traseira) comoas bordas (laterais) do artigo. Em uma modalidade não-limitativa, quando uma ou mais superfícies do painel sãoiluminadas, por exemplo, por iluminação de borda, umaimagem se torna visível pelo menos em uma superfície dopainel.

Para os objetivos da presente discussão, a invençãoserá discutida com referência ao uso com um "painelexpositor". Conforme presentemente utilizada, a expressão"painel expositor" refere-se a qualquer artigo designadopara direcionar radiação eletromagnética e/ou exibir uma oumais imagens de acordo com a prática da invenção. Exemplosde painéis expositores incluem, mas não estão limitados à,letreiros, dispositivos sinalizadores, vitrines, pára-brisas, lanternas laterais, lanternas traseiras, tetossolares e tetos lunares, para citar apenas alguns. Noentanto, deve ser entendido que a invenção não estálimitada ao uso com estes artigos especificamenteindicados, mas poderia ser posta em prática com artigos emqualquer área desejada, tal como, mas não limitado a,janelas laminadas ou não-laminadas residenciais e/oucomerciais, unidades de vidro isolante e/ou transparênciaspara veículos para uso em terra, ar, espaço, acima da águaou debaixo da água. Portanto, deve ser entendido que asmodalidades especificamente apresentadas como exemplos sãorelatadas simplesmente para explicar os conceitos gerais dainvenção e que a invenção não se encontra limitada a taismodalidades exemplificativas específicas.

Um painel expositor não-limitativo 10 incorporandoaspectos da invenção é mostrado nas Figuras 1 a 3.

Conforme melhor visto nas Figuras 1 e 2, o painel expositor10 inclui um substrato 12 o qual, na modalidade ilustradanão-limitativa, é mostrado como um substrato retangular 12possuindo uma primeira superfície maior (superfíciefrontal) 14, uma segunda superfície maior (superfícietraseira) 16, uma borda frontal 18, uma borda traseira 20,uma borda esquerda 22 e uma borda direita 24. Namodalidade ilustrada, a primeira superfície maior 14 dosubstrato 12 compreende uma superfície de exibição 26. Umeixo de substrato 28 estende-se ao menos parcialmenteatravés do substrato 12 e em pelo menos uma parte do eixode substrato 28 é substancialmente paralelo à superfície devisão 26. Deve ser compreendido que a invenção não estálimitada ao uso com substratos retangulares, mas poderiaser usada com qualquer formato de substrato, tal como masnão limitado a, esférico, quadrado, cônico, piramidal,elíptico, ou cilíndrico, para citar apenas alguns.

Adicionalmente, as superfícies ou bordas opostas dosubstrato 12 não precisam necessariamente ser paralelasumas às outras. O painel expositor 10 inclui um ou maismecanismos de direcionamento de energia 30, conformedescrito em mais detalhes abaixo. Os mecanismos 30 sãoconfigurados para direcionar radiação eletromagnética deforma seletiva ou preferencial, isto é, luz visível, em umaou mais direções pré-determinadas, por exemplo, em direçãoà superfície de exibição 26.

Na prática geral da invenção, o substrato 12 do painelexpositor 10 pode ser confeccionado a partir de qualquermaterial desejado que possua as características desejadas.

Por exemplo, o substrato 12 pode ser transparente outranslúcido à luz visível. Por "transparente", entenda-sepossuindo transmitância de luz visível maior que 0% atémenos de 100%. Alternativamente, o substrato 12 pode sertranslúcido. Por "translúcido", entenda-se que permite apassagem de energia eletromagnética (isto é, luz visível)através de mas não difundindo esta energia de tal modo queos objetos do lado oposto ao observador não estejamclaramente visíveis. Exemplos de materiais adequadosincluem, mas não estão limitados a, substratos plásticos(tais como polímeros acrílicos, tais como poliacrilatos;polialquilametacrilatos, tais como polymetilmetacrilatos,polietilmetacrilatos, polipropilmetacrilatos, e similares;poliuretanos; policarbonatos; polyalquilaetereftalatos,tais como polibutilenotereftalatos (PET),polipropilenoetetereftalatos, polibutilenoetereftalatos, esimilares; polímeros contendo polisiloxanos; ou copolímerosde quaisquer monômeros para a preparação destes, oumisturas destes); substratos cerâmicos; substratos de vidroou misturas e combinações de quaisquer dos acima citados.

Por exemplo, o substrato 12 pode incluir vidro convencionalsoda-cal-silica, vidro borosilicado, ou vidro chumbado. 0vidro pode ser vidro transparente. Por "vidrotransparente" entende-se vidro sem coloração ou tintura.

Alternativamente, o vidro pode ser vidro tingido oucolorido de outra forma. 0 vidro pode ser temperado outermo tratado. Conforme aqui utilizada, a expressão "termotratado" significa temperado ou ao menos parcialmentetemperado. 0 vidro pode ser de qualquer tipo, tal comovidro flutuado convencional, e pode ser de qualquercomposição que apresente propriedades óticas, isto é,qualquer valor de transmissão visível, transmissãoultravioleta, transmissão infravermelha e/ou transmissãototal de energia solar. Por "vidro flutuado" entende-sevidro formado por meio de um processo convencional deflutuação para formar uma tira de vidro flutuado. A tira éentão cortada e/ou formada e/ou termo tratada conformedesejado. Exemplos de processos de flutuação de vidroencontram-se nas Patentes norte-americanas 4,466,562 e4,671,155. Embora não limitando-se à invenção, exemplos devidros adequados para o substrato 12 estão descritos naspatentes norte-americanas 4,746,347; 4,792,536; 5,030,593;5,030,594; 5,240,886; 5,385,872 e 5,393,593. O substrato12 pode apresentar quaisquer dimensões desejadas, isto é,comprimento, largura, formato ou espessura. Em umamodalidade exemplificativa não limitativa, o substrato 12pode ter 1 mm a 10 mm de espessura, por exemplo, 1 mm a 5mm de espessura, ou 1.5 mm a 2.5 mm, ou 1.8 mm a 2.3 mm.

Em uma modalidade não-limitativa, o substrato 12 podeapresentar alta transmitância de luz visível em umcomprimento de onda de referência de 550 nanômetros (nm) .

Por "alta transmitância de luz visível" entende-setransmitância de luz visível a 55 nm maior ou igual a 85%,tal como maior ou igual a 87%, tal como maior ou igual a90%, tal como maior ou igual a 91%, tal como maior ou iguala 92. Um vidro não-limitativo de alta transmitância de luzvisível útil para a prática da presente invenção estádescrito nas patentes norte-americanas 5,030,593 e5,030,594 e é comercializado pela PPG Industries, Inc., soba marca Starphire®. Em uma modalidade não-limitativa, osmecanismos 30 apresentam um índice refrativo diferente queo material do substrato. A diferença no índice refrativopode ser obtida de qualquer maneira desejada. Em umamodalidade não-limitativa, os mecanismos 30 podem (1)apresentar densidade diferente, por exemplo, densidademaior, do que o substrato envolvendo seu entorno imediato;(2) apresentar uma composição diferente que o substratoenvolvendo seu entorno imediato; ou (3) ser mecanicamentedistinto do substrato envolvendo seu entorno imediato, istoé, possuir áreas de estresse localizadas e/ou incluirfissuras no substrato. Conforme presentemente utilizado,"entorno imediato" significa uma distância na faixa de 10microns a 1 milímetro de distância do mecanismo 30, talcomo menos do que 1000 micrometros, tal como menos do que500 micrometros, tal como menos do que 200 micrometros. Omecanismo 30 pode apresentar um índice refrativo que édiferente do substrato em torno 12. Em uma modalidade não-limitativa, o mecanismo 30 pode apresentar um índicerefrativo que é diferente, por exemplo, maior, que omaterial em torno. Por exemplo, o mecanismo 30 podeapresentar um índice refrativo que é pelo menos 0.002diferente, isto é, maior, do que o material em torno, talcomo 0.004 maior, tal como 0.006 maior, tal como 0.008maior, tal como 0.01 maior, tal como 0.02 maior, tal como0.03 maior, tal como 0.05 maior, tal como 0.07 maior, talcomo 0.09 maior, tal como 0.1 maior, tal como 0.9 maior,tal como 1.0 maior que o índice refrativo do substrato 12envolvendo seu entorno imediato. A alteração no índicerefrativo entre o mecanismo 30 e o material em torno podeser gradativa ou abrupta. Para mecanismos discretos (taiscomo aquelas nas Figuras 1 a 2A) a alteração no índicerefrativo pode ser mais gradativa do que para o mecanismocontínuo 30 mostrado na Figura 3 (onde uma mudança maissúbita no índice refrativo é desejada para evitar ouminimizar o "vazamento" da energia eletromagnética domecanismo contínuo).

Para um substrato de vidro 12, quando (1) acima seaplica, o mecanismo 30 será feito de vidro e podeapresentar uma densidade diferente, isto é, maior do que ovidro em seu entorno imediato. Quando (2) acima se aplica,

0 mecanismo 30 pode, por exemplo, ser resultante dapolimerização de uma rede de sílica dentro da massa dosubstrato de vidro 12 o que poderia ocorrer como resultadodos átomos de sódio movendo-se para o interior do vidro eafastando-se do mecanismo 30. Quando (3) acima se aplica,pontos de estresse e/ou fissuras localizadas podem seformar no substrato de vidro 12 para criar novas interfacesdentro do substrato 12. De acordo com a presente invenção,os mecanismos 30 podem ser de qualquer formato e diversosmecanismos 30 podem ser do mesmo ou de diferentes formatos.

Na modalidade não-limitativa ilustrada nas Figuras 1 e 2,os mecanismos 30 podem apresentar um comprimento (vistas delado) na faixa de 400 nanômetros a 1 milímetro, por exemplo1 micron a 5 microns. Cada mecanismo 30 pode apresentartamanho igual ou diferente. As modalidades ilustradas nasFiguras 1 e 2 utilizam uma pluralidade de mecanismosindividuais espaçados 30. Na Figura 1, ao menos parte dosmecanismos 30 está disposta em fileira (em um plano). NasFiguras 2 e 2A, ao menos alguns dos mecanismos 30 estãodispostos em fileiras diferentes (planos diferentes). Opainel expositor 10 pode incluir mecanismos 30 em um oumais planos e apresentando uma ou mais orientações. Namodalidade mostrada na Figura 3, o mecanismo 30 é mostradona forma de um guia de onda ou conduto estendendo-se aomenos parcialmente através do substrato 12 e apresentandouma primeira extremidade 32 e uma segunda extremidade 34.

O mecanismo na Figura 3 pode apresentar formato tubular comqualquer seção cruzada desejada, tal como circular, oval,poligonal (por exemplo, quadrada, triangular, etc) etc. Aprimeira e segunda extremidades 32, 34 não precisamterminar em uma das superfícies do substrato 12 maspoderiam começar e terminar dentro do substrato 12.

Um método exemplificativo de construir um painelexpositor 10 da presente invenção será primeiramentedescrito com relação à Figura 4 e em seguida a operação dediversas modalidades do painel expositor 10 será descrita.

Um aparelho exemplificativo 40 para construir dispositivosexpositores da invenção está ilustrado na Figura 4. 0aparelho 40 inclui um dispositivo de fixação 42 para alojare fixar o substrato 12. O aparelho 40 inclui ainda umlaser 44 e uma lente focalizadora 46. Opcionalmente, oaparelho 40 pode ainda incluir ou utilizar um prismaconvencional 48. Um filme 51 de um fluído com índicecompatível, tal como água, pode estar localizado entre oprisma 48 e a superfície do substrato 12.O laser 44 pode ser um laser pulsado convencional, talcomo mas não limitado a um laser convencional denanosegundos, picosegundos ou fentosegundos.

Lasers adequados incluem, mas não estão limitados a,lasers de safira dopados com titânio ou lasers de cristalde granada-aluminio-itrio-neodimio (YAG), por exemplo, comcomprimentos de onda próximos a região infravermelha.Lasers particularmente adequados incluem lasers pulsadosapresentando comprimento de onda na faixa de 280nm a 156nm,tal como 700nm a 1064nm; um tempo de pulso na faixa de 100femtosegundos a 5 nanosegundos; e uma potência na faixa de1 a 5 millijoules.

A lente 4 6 pode ser qualquer lente convencional, talcomo mas não limitada a uma objetiva de microscópio de IOxa 20x. A lente 46 pode ser altamente transparente àradiação eletromagnética emitida pelo laser 44.

0 substrato 12 e laser 44 podem ser movidos comrelação um ao outro. Por exemplo, na modalidade ilustrada,o dispositivo de fixação 42 inclui um dispositivo demovimento 50 o qual pode ser usado para mover o substrato12 em qualquer direção relativa ao laser 44. No entanto, éigualmente possível que a montagem de laser 44, lentefocalizadora 46 e prisma 48 possa ser movida ao invés dosubstrato 12.

Para formar um mecanismo 30 no substrato 12, oaparelho 40 é ajustado de tal modo que o ponto focai dolaser 44 esteja no interior do substrato 12. Quando olaser 44 é energizado, a radiação eletromagnética passaatravés da lente focalizadora 46 e através do prisma 48para dentro do substrato 12. 0 prisma 48 auxilia naredução da perda de reflexão que ocorreria caso o laser 44estivesse apontado em um ângulo com relação a superfície dosubstrato. Um fluido de índice compatível, tal como umóleo, pode ser colocado entre o prisma 48 e o substrato 12.

No ponto focai, a radiação eletromagnética acarreta aformação do mecanismo 30, por exemplo por meio da alteraçãona densidade e/ou nas qualidades óticas do material dosubstrato. Conforme pode ser apreciado na Figura 4, umavez que o laser 44 está posicionado em um angulo 52 comrelação a superfície do substrato 12, o eixo longitudinal43 do mecanismo 30 irá também ser compensado por um angulosimilar 56 de um plano substrato 58 passando através domecanismo 30. Uma vez que um mecanismo 30 esteja formado,o dispositivo de movimento 50 pode ser ativado para mover osubstrato 12 para reposicionar o ponto focai do laser 44 nointerior do substrato 12. O laser 44 pode então sernovamente ativado e outro mecanismo 30 será formado nosubstrato 12. Caso o substrato 12 seja simplesmentetrasladado ao longo do plano 58, uma estrutura tal comoaquela mostrada na Figura 1 resultará. Baseado no angulodo laser 44 com relação ao substrato 12, o mecanismo 30 iráapresentar tipicamente um formato oval ou circular, porexemplo apresentando um diâmetro (eixo longo no caso deoval) na faixa de 400nm a Imm, tal como 400nm a 300microns, tal como 400nm a 200 microns, tal como 400 nm alOOmicrons, tal como 400nm a 50 microns, tal como 400nm a10 microns, tal como 400nm a 5 microns, tal como 400nm a 1micron. Conforme será apreciado, quanto menor for odiâmetro do mecanismo 30 e quanto menos mecanismos 30 porárea unitária do substrato 12 houver, menos visíveis serãoos mecanismos 30 ao olho nu.

Caso o substrato 12 seja trasladado na direção doplano 58 mas também variado em distância com relação aolaser 44, uma estrutura tal como aquela ilustrada na Figura2 será formada. Caso o substrato 12 seja trasladado eainda rotado ou pivotado, uma estrutura tal como aquelamostrada na Figura 2A será formada.

Alternativamente, o aparelho 40 pode ainda ser usadopara formar um mecanismo 30 cilíndrico ou tubular conformemostrado na Figura 3. 0 mecanismo cilíndrico 30 pode serreto ou curvo e atua como canal ótico ou guia de onda.

Conforme será apreciado por um técnico no assunto, paraformar um mecanismo de formato tubular 30, o substrato 12pode ser posicionado de maneira similar conforme mostradona Figura 4. 0 ponto focai do laser 44 pode serposicionado em ou próximo de uma borda, tal como uma bordainferior, do substrato 12 e o laser 44 ativado. Enquanto olaser 44 é ativado (isto é, pulsado), o dispositivo demovimento 50 pode ser usado para vagarosamente ou de formamais acelerada mover o substrato 12 para ajustar a posiçãodo ponto focai do laser 4 4 para formar o mecanismo deformato tubular 30 mostrado na Figura 3.

A seguir será descrita a operação de váriasmodalidades não-limitativas de painéis expositores 10 dapresente invenção. Observando-se a Figura 1, os mecanismossão formados no substrato 12 e posicionados para formarum padrão ou imagem quando iluminados. Por exemplo, aFigura 5A ilustra a superfície de exibição 26 do painelexpositor 10 quando o painel expositor 10 não estáiluminado. Os mecanismos 30 podem ser não-detectáveis ouapenas levemente detectados pela observação a olho nu. Istoé devido à pequena dimensão do mecanismo 30. No entanto,voltando à Figura 1, quando uma fonte de radiaçãoeletromagnética (por exemplo, a fonte de luz 60) é ativadae direcionada ao substrato 12, por exemplo na borda direita24 do substrato 12, ao menos parte da radiaçãoeletromagnética 62 da fonte de luz 60 é direcionada aointerior do substrato 12.

Conforme pode ser apreciado da Figura 1, quando aradiação eletromagnética 62 entra em contato com osmecanismos 30, ao menos uma parte da radiação 62 que atingeos mecanismos 30 é redirecionada de seu caminho original emdireção à superfície de exibição 26. Assim, os mecanismos30 atuam como pequenos espelhos que refletem ouredirecionam o caminho da radiação eletromagnética 62. AFigura 5B ilustra a superfície de observação 26 do painelexpositor 10 quando a fonte de luz 60 é iluminada pararevelar a imagem formada pela radiação refletida dosmecanismos 30 dispostos no substrato 12.

A modalidade mostrada na Figura 2 atua de forma similarpara direcionar a radiação 62 primariamente em direção àsuperfície de exibição 26. No entanto, na modalidadeilustrada na Figura 2A, a radiação 62 é direcionada emvárias direções diferentes.

A modalidade ilustrada na Figura 3 poderia atuar demodo similar ao descrito acima. Isto é, uma fonte de luz60 é posicionada adjacente à primeira extremidade 32 domecanismo alongado 30. Quando a fonte de luz 60 é ativada,a radiação eletromagnética 62 da fonte de luz 60 passaatravés da primeira extremidade 32 para o interior domecanismo 30 e é direcionada da primeira extremidade 32para a segunda extremidade 34. Devido à diferença noindice refrativo entre o mecanismo 30 e o vidro em volta, aluz que ingressa no mecanismo 30 não é refletida de volta 'ao substrato de vidro, mas sim, permanece no mecanismo 30.

Em um aspecto amplo da invenção, os mecanismos 30podem ser tridimensionais e apresentar qualquer razão deaspecto. Cada mecanismo 30 pode apresentar razão de aspectoigual ou diferente. Os mecanismos 30 podem ser orientadosem qualquer angulo relativo a uma superfície do substrato12. Os diversos mecanismos 30 podem ser orientados nomesmo angulo ou ângulos diversos. Por exemplo, um ou maismecanismos 30 podem ser orientados em um angulo de 45° comrelação a superfície 2 6 do substrato 12 através do qual umaimagem será exibida. 0 número de mecanismos 30 por áreaunitária.no substrato pode variar de qualquer maneira.

De acordo com a presente invenção, quando uma ou maissuperfícies do substrato 12 são iluminadas, uma imagem évisível através de ao menos uma superfície do substrato 12.

Conforme mencionado acima, a iluminação de uma ou maissuperfícies do substrato inclui iluminação das bordas. Emuma modalidade não-limitativa, a imagem pode ser maisvisível em uma superfície do substrato 12 do que em outrassuperfícies (isto é, a imagem é mais intensa em umasuperfície do substrato 12 do que em outras). Este efeitopode ocorrer quando os mecanismos 30 no substrato 12 sãotrabalhados para fazer com que a luz iluminada sejaredirecionada preferivelmente em uma direção ao invés deser aleatoriamente redirecionada.

Em uma modalidade não-limitativa, os mecanismos 30redirecionam luz da fonte de luz 60 que atinge osmecanismos 30 principalmente em uma direção. Por"principalmente", entende-se mais que 50% da luzredirecionada entra em uma direção pré-determinada, porexemplo, mais que 75% da luz redirecionada, por exemplo, oumais que 85% da luz redirecionada. Em outras palavras, aluz é direcionada anisotropicamente de uma maneira pré-determinada em oposição a isotropicamente em todas asdireções. Alternativamente, conforme observado na Figura2a, os mecanismos 30 podem ser agrupados para redirecionarluz em diversas direções distintas. Por exemplo, um grupode mecanismos 30 pode redirecionar luz em uma primeiradireção, e outro grupo de mecanismos 30 pode redirecionarluz em uma direção diferente.

Não há limitação com relação ao tipo de imagens quepodem ser exibidas pelo painel expositor 10. Por exemplo,a imagem pode consistir de palavras, diversas formas,logos, símbolos, etc., em seu formato. Diversas corespodem ser visíveis através do substrato 12 pelo uso defontes de luz 60 de diferentes cores.

Em uma modalidade não-limitativa, imagens diferentessão exibidas no substrato 12 dependendo de qual superfíciedo substrato 12 é iluminada. Por exemplo, "NÃO" pode serexibido quando uma superfície do substrato 12 é iluminada,e "SIM" pode ser exibido quando outra superfície éiluminada.

Em outra modalidade não-limitativa, múltiplassuperfícies do substrato 12 podem ser iluminadas ao mesmotempo com fontes de luz 60 de diferentes cores para exibiruma imagem multicolorida. Alternativamente, mecanismosdiferentes 30 podem preferencialmente refletir radiaçãoeletromagnética de diferentes comprimentos de onda. Assim,os mecanismos 30 iluminados com a mesma fonte de luz podemdirecionar ou refletir múltiplas cores.

De acordo com a presente invenção, o painel expositor10 pode ser usado para redirecionar luz para uma variedadede objetivos uma vez que os mecanismos 30 no interior dosubstrato podem direcionar luz em uma ou mais direçõesespecíficas quando uma ou mais superfícies do substrato 12são iluminadas. Por exemplo, o painel expositor 10 podeser uma clarabóia utilizada para redirecionar a luz do solem uma direção particular em um recinto.

De acordo com a presente invenção, a fonte de luz 60para iluminar a superfície do substrato pode ser qualquerfonte de luz que possa ser usada para transmitir a mensagemdesejada, símbolo, logo, anúncio, etc., no substrato.

Alternativamente, a fonte de luz 60 pode prover radiaçãoeletromagnética na faixa de comprimento de onda invisíveltal como as faixas de comprimento de onda infravermelha(IR) e/ou ultravioleta (UV) , e o mecanismo 30 pode serconfigurado de tal modo que reflitam radiação somentenestas faixas invisíveis para formar uma imagem que éinvisível ao olho nu mas poderia ser detectada com filtrosadequados, lentes ou receptores. Fontes de luz adequadasincluem, mas não estão limitadas a, visíveis, comprimentosde onda laser, lâmpadas de halogênio e incandescentes, LEDsde várias cores, fontes de radiação IR, fontes de radiaçãoUV e similares. A iluminação da superfície pode serdiretamente da fonte de luz 60 ou indiretamente porexemplo, de uma fibra ótica que está próxima de uma fontede luz 60. A iluminação da superfície de forma indiretapossibilita que a fonte de luz 60 seja disposta a um angulodo artigo.

Em uma modalidade não limitativa, uma fonte de luzadequada é a luz natural, por exemplo, raios solaresdiretos.

O artigo da presente invenção pode ser usado dediversas maneiras. Por exemplo, o artigo pode ser usado emveículos tais como, por exemplo, uma luz de freio emmontagem central elevada (CHMSL) , um dispositivo desinalização, tal como um sinal de entrada, etc. ou umpainel visor (HUD). O artigo da presente invenção podeainda ser usado como sinalizador para um restaurante, porexemplo, ou para exibir um símbolo tal como um logo em umaplaca de vidro.

Em uma modalidade não-limitativa, o artigo da invençãopode ser incluído em um substrato que contém elementosfoto-ativos ou como cobertura para um dispositivo foto-voltáico. O artigo da invenção redireciona luz aoselementos fotoativos com o objetivo de aumentar aquantidade de energia gerada pelos elementos fotoativos.

Como outro exemplo não-limitativo, o artigo da invenção éposicionado em uma janela para redirecionar luz para áreasespecificas de um recinto para efeitos de iluminação, talcomo uma área que não receba muita luz natural.

Em outra modalidade possível não-limitativa, osmecanismos 30 podem ser induzidos para dispersar a luzfortemente quando uma intensa fonte de luz ilumina o painelexpositor 10 de uma superfície ou borda particular, destaforma revelando o padrão em falha e obscurecendo o que estápor trás do painel expositor 10. Se a fonte de luz édirecionada de qualquer das outras superfícies ou bordas, opadrão falho pode mal ser visível, se é que o é. Sem afonte de luz intensa, o padrão falho pode ser completamenteou substancialmente invisível ao olho nu. Ao ligar edesligar a fonte de luz, o que está por trás do vidro podeser obscurecido ou remotamente revelado.

Em uma modalidade não-limitativa, o dispositivo dainvenção não precisa exibir uma imagem quando iluminado massim, ao invés disso, ser usado para redirecionar radiaçãoeletromagnética, tal como mas não limitada à luz natural,em uma ou mais direções pré-determinadas. Por exemplo, osmecanismos 30 da invenção podem ser incorporados em umatransparência arquitetônica, tal como uma janela,clarabóia, etc., para preferivelmente direcionar a luz dosol em direção a uma área específica de um recinto.

Adicionalmente, o comprimento de onda da luzintroduzida pela fonte de radiação 60 no substrato 12 podeser selecionado para combinar ou complementar as qualidadesde transmissão do material substrato. Por exemplo, se omaterial do substrato transmite luz verde mas bloqueia ouabsorve luz azul ou luz vermelha, uma fonte de radiação 60configurada para emitir luz verde poderia ser utilizada.Isto é, a fonte de radiação 60 pode ser selecionada paracombinar com o comprimento de onda ou faixa de comprimentode onda mais transparente ao substrato 12.

Alternativamente, a composição do substrato 12 pode serselecionada para complementar ou combinar com o comprimentode onda desejado a ser transmitido. O material oucomposição do substrato pode ser selecionado para absorverou bloquear (isto é, filtrar) , um ou mais comprimentos deonda indesejados e transmitir um ou mais comprimentos deonda desejados.

Será prontamente apreciado por aqueles versados natécnica que podem ser efetuadas alterações na invenção semafastar dos conceitos descritos no presente relatóriodescritivo. Tais alterações devem ser consideradas comoincluídas no escopo da invenção. Portanto, as modalidadesespecíficas descritas em detalhe acima são ilustrativas enão limitam o escopo da invenção, a qual deve receber todaa amplitude das reivindicações anexas e todo e qualquerequivalente das mesmas.

Claims (18)

1. Dispositivo caracterizado por compreender:um substrato; eao menos um mecanismo direcionador deradiação no interior do substrato, em que o mecanismo éconfigurado para direcionar radiação eletromagnéticaprimariamente em uma direção pré-determinada.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do substrato compreender vidro.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do mecanismo compreender umadensidade maior que a do substrato em seu entorno.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do mecanismo compreender um índicerefrativo maior que o do substrato em seu entorno.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do mecanismo compreender umacomposição distinta daquela do substrato em seu entorno.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do mecanismo compreender ao menosuma fissura no substrato.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do mecanismo compreender ao menosuma área de estresse localizada no substrato.

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do substrato incluir uma superfíciede exibição e o ao menos um mecanismo ser configurado paradirecionar radiação de um interior do substrato em direçãoà superfície de exibição para formar uma imagem.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do mecanismo ser configurado pararedirecionar radiação eletromagnética dentro de determinadafaixa de comprimento de onda.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato do mecanismo ser configurado pararedirecionar radiação eletromagnética dentro de faixas decomprimentos de onda IR e/ou UV.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender uma pluralidade demecanismos configurados para direcionar radiaçãoeletromagnética em uma pluralidade de direções.

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mecanismo compreende umindice refrativo ao menos 0,002 distinto do índicerefrativo do substrato.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de incluir uma fonte de radiaçãoadjacente ao dispositivo expositor.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mecanismo dedirecionamento de radiação compreende um mecanismo tubular.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mecanismo é uma luz defreio em montagem central elevada.

16. Dispositivo expositor, caracterizado porcompreender:um substrato incluindo uma superfície deexibição; eao menos um mecanismo de direcionamento deradiação no substrato, o mecanismo sendo configurado paradirecionar ao menos uma parte da radiação eletromagnéticano substrato primariamente em direção à superfície deexibição.

17. Dispositivo expositor, caracterizado porcompreender:um substrato incluindo uma superfície deexibição; euma pluralidade de mecanismos dedirecionamento de radiação no substrato; euma fonte de radiação eletromagnéticaconfigurada para introduzir radiação eletromagnética aointerior do substrato;em que os mecanismos são configurados paradirecionar ao menos uma parte da radiação eletromagnéticaintroduzida no substrato pela fonte de radiaçãoeletromagnética primariamente em direção à superfície deexibição.

18. Método de fabricação de painel expositor,caracterizado pelo fato de compreender:focalizar um feixe de radiação no interiorde um substrato para formar um mecanismo de direcionamentode radiação configurado para direcionar radiaçãointroduzida no substrato primariamente em uma direção pré-determinada.