EA004517B1 - Система отображения информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системам отображения информации, используемым при архитектурном проектировании и строительстве зданий как фасада, так и интерьера, площадей, спортивных сооружений, концертных и танцевальных залов. Сущность изобретения состоит в том, что система отображения информации, включающая подложки из прозрачного материала, светоизлучающие элементы, электроды, контактные площадки и устройство управления, состоит из одного или нескольких стеклопакетов, внутри которых расположены светоизлучающие элементы, а устройство управления разделено на две части, одна из которых размещена внутри стеклопакета, а другая часть, управляющая информационной системой в целом, - вне стеклопакета. Система отображения информации выполняет роль остекления и/или других архитектурно-строительных элементов здания, причем в качестве светоизлучающих элементов используют светодиоды, лампы накаливания и/или другие источники света. Кроме того, она может иметь плоскую, гнутую и/или трубчатую форму. Система отображения информации внутри единичного стеклопакета имеет активное резервирование как светоизлучающих элементов, так и элементов управляющего устройства, причем она может работать в статическом и/или динамическом режиме вывода информации. На поверхность стеклопакета может быть нанесено просветляющее, светоделительное, теплоотражающее и/или солнцезащитное покрытие. Система отображения информации имеет светопропускание выше 0%. Светоизлучающие элементы, например светодиоды, размещают с обеспечением возможности прохождения информации стеклопакета в обоих направлениях, без нарушения функционального назначения

Description

Изобретение относится к системам отображения информации, используемым при архитектурном проектировании и строительстве зданий, как фасада, так и интерьера, площадей, спортивных сооружений, концертных и танцевальных залов.

Известна система отображения информации (1), состоящая из прозрачной пластмассовой панели, имеющей внутренние пустотелые сквозные параллельные полости, проходящие через структуру панели, а с торцевых ее частей вставлены планки со светодиодами, входящие внутрь полостей. Обе стороны панели используются как информационное поле, на котором размещены трафареты с прозрачным или темным текстом.

Недостатком такой системы является то, что сама панель не является матричным экраном, и изображение статично, что не позволяет его программно видоизменять, т.е. данная система отображения информации не относится к знакосинтезирующим.

Известна также система отображения информации (2), представляющая собой матрицу экранов, изображение на каждом из которых создается при помощи индивидуальной проекционной установки.

Недостатком такой системы является недостаточная яркость, большая толщина экрана и высокое энергопотребление.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой системе отображения информации является система на основе светодиодного матричного плоского экрана, содержащего корпус из стекла или акрила, подложку из стекла или кварца, горизонтальные и вертикальные электроды, светоизлучающие диоды и слой жидкокристаллического вещества между лицевой панелью корпуса и поверхностью светодиодов, а также устройство управления (3).

Недостатком прототипа является сложность изготовления, высокая стоимость (в пересчете на единицу площади). Эта система используется для отображения информации небольшого размера, и только для экранов индивидуального пользования. Кроме этого, по прототипу невозможно изготавливать информационные модули с бесшовной стыковкой.

Задачей изобретения является упрощение системы отображения информации для экранов большого размера.

Указанная задача достигается тем, что система отображения информации, включающая подложки из прозрачного материала, светоизлучающие элементы, электроды, контактные площадки и устройство управления, состоит из одного или нескольких стеклопакетов, внутри которых расположены светоизлучающие элементы, а устройство управления разделено на две части, одна из которых размещена внутри стеклопакета, а другая часть, управляющая информационной системой в целом, - вне стеклопакета.

Система отображения информации выполняет роль остекления и/или других архитектурно-строительных элементов здания, причем, в качестве светоизлучающих элементов используют светодиоды, лампы накаливания и/или другие источники света.

Кроме того, она может иметь плоскую, гнутую и/или трубчатую форму.

Система отображения информации внутри единичного стеклопакета имеет активное резервирование, как светоизлучающих элементов, так и элементов управляющего устройства, причем, она может работать в статическом и/или динамическом режиме вывода информации.

На поверхность стеклопакета может быть нанесено просветляющее, светоделительное, теплоотражающее и/или солнцезащитное покрытие.

Система отображения информации имеет светопропускание выше 0%.

Светоизлучающие элементы, например светодиоды, размещают с обеспечением возможности прохождения информации стеклопакета в обоих направлениях, без нарушения функционального назначения прозрачных поверхностей.

Светоизлучающие элементы, например светодиоды, размещают с обеспечением возможности прохождения информации стеклопакета в обоих направлениях, без нарушения функционального назначения прозрачных поверхностей.

Система отображения информации может быть выполнена с разной степенью герметичности, а также выполнена любого размера.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображена заявленная система отображения информации.

Система отображения информации включает один или несколько стеклопакетов 1, который является информационным модулем заявленной системы и представляет собой типовой строительный элемент, в качестве которого может выступать как единичный стеклопакет, так и часть здания или сооружения, изготовленная из единичных стеклопакетов (например, стена здания, мансарда, потолок, пол помещения).

Внутри каждого единичного стеклопакета размещена система отображения информации, включающая электрически соединенные между собой светоизлучающие элементы, например полупроводниковые светодиоды 2, управляемые программным устройством. Часть программного устройства 3, которая управляет светодиодами единичного стеклопакета установлена внутри него, а другая часть программного устройства 4, управляющая информационной системой в целом, расположена вне единичного стеклопакета.

Система отображения информации внутри единичного стеклопакета оснащена системой активного резервирования, как светоизлучаю щих элементов, так и элементов управляющего устройства, система резервирования предполагает, что, например, параллельные включения светоизлучающих элементов, работающих в режиме использования их мощности на 40-60%. При отказе какого-либо элемента дублирующий параллельно включенный элемент начинает работать на полную мощность, не снижая качества работы системы отображения информации.

Таким же образом работает система резервирования элементов управляющего устройства. Вынос части управляющего устройства за пределы единичного стеклопакета позволяет оперативно осуществлять управление всей информационной системой, которая может занимать не только часть здания, но и объединять информационные системы, расположенные на нескольких зданиях. Расположение части управляющего устройства непосредственно в единичном стеклопакете дает возможность минимизировать количество электрических связей с внешней системой управления.

Управление информационной системой основано на современном программном обеспечении с использованием современной аппаратной поддержки, что позволяет объединять в единую сеть не только светодиоды одного табло, но и большое количество различных табло на разных объектах. Это позволяет создать информационные системы (например, экраны) больших размеров площадью до нескольких сотен квадратных метров.

Использование импульсных источников небольшой мощности (с КПД до 90%) в общей распределенной системе энергопитания системы отображения информации позволяет уменьшить потребление электроэнергии, повысить надежность, улучшить массогабаритные характеристики.

Заявленная система отображения информации имеет модульный принцип построения, где модулем является стеклопакет, общепринятый в строительстве.

Система отображения информации может быть использована как элемент части фасада здания или сооружения, части интерьера здания (потолка, пола, стены, окна) без нарушения функционального предназначения строительных конструкций или архитектурных элементов, которые одновременно являются несущими силовыми конструкциями для системы отображения информации.

Таким образом, имеет место совмещение функций: изготовленные из стеклопакета части здания или сооружения кроме своих строительных функций (окон, стен, ограждений) одновременно исполняют роль силовых несущих конструкций для элементов системы отображения информации.

Согласно изобретению могут быть использованы стеклопакеты: одно и многокамерные, прямоугольной, многоугольной, круглой или другой формы, например плоские, выпуклые, вогнутые, рельефные применяемые для отделки интерьера и интерьера зданий и помещений, включая стены, перегородки, полы и потолки.

Потери светового потока, проходящего через стеклопакет, могут составить 5-7% в зависимости от заполнения площади стеклопакета светоизлучающими и управляющими элементами. Но и эти потери могут быть компенсированы за счет просветляющих покрытий.

Эти покрытия позволяют повысить яркость и контраст информационного изображения и уменьшить блики за счет уменьшения отражения от стекла на внутренних и внешних поверхностях стеклопакета.

Светодиоды системы отображения информации могут быть закрыты с одной из сторон, что позволяет обеспечить при необходимости прохождение светового потока изнутри здания наружу или внутри здания без нарушения функционирования прозрачных поверхностей, изготовленных из стеклопакетов. Прозрачные части здания, например окна, пропускают поток передаваемой информации наружу здания, но эта информация может не просматриваться изнутри этого здания или помещения и не мешать нормальному функционированию этих окон или других прозрачных частей здания или сооружения, изготовленных из стеклопакетов (например, часть стены или ограждение моста). Предлагаемое устройство позволяет встраивать в стеклопакет элемент системы отображения информации с любым шагом расположения светодиодов и с любым процентом заполнения площади стеклопакета в зависимости от вида и объема передаваемой информации, что расширяет возможности системы отображения информации.

Расположение системы отображения информации внутри изготовленных из стеклопакетов прозрачных архитектурных элементов или частей зданий упрощает эксплуатацию устройства, так как не требует дополнительной, очистки лицевой поверхности информационного табло, поскольку совмещено с обычным мытьём окон или прозрачных поверхностей, что очень важно в городских условиях.

Пример конкретного выполнения предлагаемого устройства.

Для проектируемой системы отображения информации размером 20 м х 40 м была изготовлена часть экрана с общим размером информационного поля 6 м² (использованы 3 модуля размером 1 м х 2 м каждый).

Толщина стекла в стеклопакете составляла 4 мм. Вес каждого модуля составляет 50 кг. Экран был изготовлен с использованием полноцветных светодиодов. Шаг между пикселями 50 мм.

На стекло было нанесено 3-слойное просветляющее покрытие, обеспечивающее коэффициент отражения менее 1% с каждой поверх ности. Интегральное светопропускание модуля системы отображения информации составляет 90%.

При таком шаге светодиодов на данном модуле изображение на информационной системе, наблюдаемое с расстояния 60 м, будет аналогично изображению на экране компьютера. Общее количество пикселей - 480000. Максимально потребляемая мощность - 100 Вт/м², среднее потребление в динамическом режиме в 2-4 раза меньше.

Предлагаемая система не нарушает архитектурной целостности здания и позволяет полностью отказаться от конструктивных силовых элементов, поддерживающих систему отображения информации, так как в роли такого поддерживающего устройства выступает непосредственно часть здания или сооружения, изготовленная из стеклопакетов.

Создание унифицированного ряда информационных стеклопакетов позволит их использовать при проектировании как обычные строительные элементы.

Предлагаемая система отображения информации отличается высокой степенью надежности и долговечности за счет обеспечения работы системы отображения информации в условиях стабильного микроклимата герметичного стеклопакета, что увеличивает срок службы системы в несколько раз.

Улучшаются тепловые характеристики стеклопакета благодаря неинтенсивному, равномерному тепловому полю создаваемому внутри него системой отображения информации при работе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент РФ № 2178588, кл. 6 09Е 13/08, 2002 г.

2. Патент РФ № 2139561, кл. 6 09Е 19/18, 1999 г.

3. Авторское свидетельство СССР № 1385132, кл. 6 09Е 9/30, 1988 г. (прототип).

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система отображения информации, содержащая светоизлучающие элементы, электроды, контактные площадки и устройство управления светоизлучающими элементами, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один стеклопакет, внутри которого расположены светоизлучающие элементы, при этом устройство управления состоит из управляющей светоизлучающими элементами стеклопакета части, расположенной внутри этого стеклопакета, и части, управляющей информационной системой в целом, размещенной вне стеклопакета.
2. 2. Система отображения информации по п.1, отличающаяся тем, что стеклопакет выпол няет роль остекления и/или является архитектурно-строительным элементом здания.
3. 3. Система отображения информации по пи. 1-2, отличающаяся тем, что в качестве свето излучающих элементов используют светодиоды, лампы накаливания и/или другие источники света.
4. 4. Система отображения информации по пи. 1-3, отличающаяся тем, что она имеет плоскую, гнутую и/или трубчатую форму.
5. 5. Система отображения информации по пи. 1-4, отличающаяся тем, что на поверхность стеклопакета нанесено просветляющее, светоделительное, теплоотражающее и/или солнцезащитное покрытие.
6. 6. Система отображения информации по пи. 1-5, отличающаяся тем, что система отображения информации внутри единичного стеклопакета имеет активное резервирование как светоизлучающих элементов, так и элементов управляющего устройства.
7. 7. Система отображения информации по пи. 1-6, отличающаяся тем, что она имеет светопропускание выше 0%.
8. 8. Система отображения информации по пи. 1-7, отличающаяся тем, что светоизлучающие элементы внутри стеклопакета крепят непосредственно на стекле, решетке, натянутых струнах, стержнях или других подобных конструктивных элементах, обеспечивающих регулярность их расположения.
9. 9. Система отображения информации по пи. 1-8, отличающаяся тем, что светоизлучаю щие элементы, например светодиоды, размещают с обеспечением возможности прохождения информации стеклопакета в обоих направлениях без нарушения функционального назначения прозрачных поверхностей.
10. 10. Система отображения информации по пп.1-9, отличающаяся тем, что она работает в статическом и/или динамическом режиме выво- да информации.