BRPI0805438A2 - equipamento eletrÈnico com dispositivos interativos, provido de módulo de sensoriamento óptico compacto e módulo de projeção articulados - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO ELETRÈNICO COM DISPOSITIVOS INTERATIVOS, PROVIDO DE MóDULO DE SENSORIAMENTO óPTICO COMPACTO E MóDULO DE PROJEçãO ARTICULADOS. Onde de forma inédita o equipamento (A) é idealizado com conceito construtivo composto de uma pluridade de dispositivos e módulos funcionais,notadamente um dispositivo de abertura/fechamento do equipamento; um módulo funcional de projeção (a2) de imagens; um módulo de sensoriamento óptico (a3); um dispositivo emissor de informação (a4) e um módulo de controle e processamento de informações (a5), todos estes sustentados em uma coluna (ai), sendo que a inovação propriamente dita reside na possibilidade deste equipamento (A) poder apresentar seus módulos funcionais de projeção (a2) e sensoriamento (a3) articulados como movimentos radiais de abertura ou fechamento junto às extremidades da coluna (ai), providas de elementos de articulação (Art1) e (Art2), onde em especial o módulo de sensoriamento óptico (a3) se apresenta compacto, graças ao inédito conceito de captura indireta de imagens geradas no lado interno da tela (6), do tipo "touch screen" ou "m uIti-touch".

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO DE PATENTE DE INVENÇÃO"EQUIPAMENTO ELETRÔNICO COM DISPOSITIVOS INTERATIVOS, PRO-VIDO DE MÓDULO DE SENSORIAMENTO ÓPTICO COMPACTO E MÓDU-LO DE PROJEÇÃO ARTICULADOS"

O presente pedido de patente de invençãodo titulo em epígrafe e objeto de descrição e reivindicação nesta cártula tratade uma solução inventiva que tem como campo de aplicação ditado por equi-pamentos eletrônicos, especificamente em equipamento do tipo célula, portátilou não, providos de dispositivos interativos, desenvolvidos para o uso individualou simultâneo de múltiplos usuários, onde este tipo de equipamento encontragrande aplicação nas áreas de educação, treinamentos, planejamento, proces-sos decisórios, supervisão e controle; criação e produção artística, dentre ou-tras aplicações.

Desta feita o invento ora reivindicado trata deum sistema integrado de dispositivos interativos, dentre os quais se destaca aaplicação de inédito módulo de sensoriamento óptico, que inova por apresentardimensões compactas, fruto de um inédito arranjo físico de seus componentesprincipiais (tela + espelho especial + câmera), conferindo ao equipamento orequisito de atividade inventiva, haja vista que equipamentos eletrônicos destanatureza, conhecidos do estado da técnica, apresentam característica comumde grande dimensão.

Outra condição de inovação, ainda dentro doescopo de uma solução compacta, reside na construtividade impar do conjuntode dispositivos interativos e ou estruturais que compõem o equipamento orareivindicado, estes providos de um inédito mecanismo de articulação.

Em adição é pertinente ressaltar que apesardo módulo de sensoriamento se apresentar compacto, o mesmo não implicaem prejuízo na qualidade final de operação da tela do tipo "touch screen" ou"multi-touch", pois sua área útil operacional é reduzida sem, no entanto com-prometer a ergonomia operacional da mesa da qual faz parte.

Assim é conclusivo que o equipamento pro-vido de dispositivos de interação integrados inova por apresentar construtivida-de que confere vantagens de ordem técnica, ergonômica e econômica, sendoque em complemento tal ineditismo construtivo é provido de atividade inventiva,pois tal conceito construtivo não decorre de maneira óbvia ou evidente das so-luções construtivas antecipadas no estado da técnica para equipamentos dotipo célula, portátil ou não, de dispositivos interativos, onde em adição este sis-tema se vale de aplicabilidade industrial, atendendo aos requisitos de patepte-abilidade, notadamente como patente de invenção, conforme disposto no artigo8o da Lei 9.279.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA: a fim de pro-piciar veracidade ao contexto explicitado no quadro introdutório será apresen-tada uma explanação sobre o estado da técnica para soluções em equipamen-tos providos de tela provida de tecnologia de sensoriamento interativo, parauso individual ou mesmo para uso simultâneo por múltiplos usuários, permitin-do assim reconhecer sua lógica funcional, onde será possível a um técnico quemilita no assunto reconhecer seus aspectos limitantes, para em momento pos-terior discorrer sobre as vantagens agregadas com a introdução de um módulode sensoriamento compacto, bem como um mecanismo de articulação paraeste e os demais módulos funcionais que compõem o inédito equipamento

No mercado há uma grande diversidade deequipamentos de informática providos de telas sensíveis á pressão pontual so-bre sua superfície, realizada por meio de instrumento adequado ( toque dasmãos e dedos, caneta digitalizadora, dentre outros). Estes dispositivos variamdesde um aparelho de celular com tela tipo "touch screen" ou ainda "multi-touch", passando por computadores de uso pessoal e até mesmo quadros es-colares, todos estes providos tecnologia de sensoriamento da superfície.

Conceito construtivo dos equipamentos: namaior parte dos casos são dispostos com um primeiro plano de imagem naposição vertical, com uma única tela, integrando ainda componentes como umamesa inclinada cuja superfície é definida por uma tela do tipo "touch screen"(ou multi-touch) esta com tecnologia de transdução embarcada, apresentandosoftwares e acessórios diversos, tal como teclado projetado, podendo ainda terembarcado dispositivos de comunicação sem-fio por exemplo.

Quanto à tecnologia de transdução há umauma grande diversidade de princípios físicos sendo utilizados, cabendo desta-car lâminas condutoras de eletricidade transparentes com detecção do toquedas mãos por meio de variação da resistência elétrica, capacitância e forças decampo, transdutores ultra-sônicos aplicados em lâminas de vidro ou feixes deluz tangentes à superfície.

No entanto encontra destaque os sistemas desensoriamento que fazem uso de princípios ópticos para reconhecimento dospontos de pressão sobre a face de uma superfície translúcida onde este conta-to gera uma reação, devido a um fenômeno físico, interferindo com a reflexãointerna da luz infravermelha, gerando manchas luminosas correspondentes à(s)área(s) de toque, que por sua vez podem ser detectadas por câmera de vídeosensível a luz infravermelha, posicionada frente à outra face da superfície. Emderradeiro um software adequado realiza o processamento dos quadros de ví-deo gerados em tempo real, identificando as coordenadas do(s) ponto(s) toca-do(s), e repassando-as a aplicativos que podem então utilizar a superfície datela do tipo "multi-touch" como um dispositivo de entrada.

Uma análise crítica dos equipamentos provi-dos de módulo de sensoriamento óptico, tal como descrito no parágrafo anteri-or, leva à reflexão sobre a restrição de natureza física, ou em outras palavras,ao tamanho excepcional que este tipo de equipamento apresenta quando devi-damente montado, onde este tamanho converge por gerar limitações quanto àportabilidade do mesmo e conseqüentemente restringindo seu campo de apli-cação.

PROPOSTA DA INVENÇÃO: diante do ex-posto nos fundamentos da técnica o requerente idealizou um inédito "equipa-mento, eletrônico operado por um ou vários usuários, provido de um sistemaintegrado de dispositivos interativos, cujo paradigma de desenvolvimento foibalizado na obtenção de excelência e confiabilidade funcional para este tipo deequipamento, solvendo em particular um problema de portabilidade, problemaeste revelado nas inúmeras soluções antecipadas pelo estado da técnica.

Para que tal objetivo seja obtido, o equipa-mento eletrônico foi idealizado balizado em um conceito construtivo formadopor um conjunto de dispositivos e módulos funcionais, quais sejam:

1. Dispositivo de abertura/fechamento doequipamento;

2. Módulo funcional de projeção de imagens

3. Módulo de sensoriamento óptico;

4. Dispositivo emissor de informação; e

5. Módulo de controle e processamento deinformações.

Em especial o módulo de sensoriamento óp-tico e o dispositivo de abertura/fechamento do equipamento são aspectos dediferenciação que conferem ao inédito equipamento os requisitos de novidade,atividade inventiva e aplicação industrial, onde em especial o módulo de senso-riamento é determinante na redução física do volume do equipamento, ao pas-so que o dispositivo de abertura//; fechamento do equipamento permite umaotimização deste volume quando o mesmo não se encontra em uso, garantindoassim sua portabilidade e ergonomia de transporte.

Desta feita é revelado que o citado módulo desensoriamento óptico é provido de inédita tecnologia, a qual é balizada em umadisposição impar dos componentes tela, espelho diferenciado e câmera, ondeesta câmera fica posicionada na extremidade posterior da componente tela,que por sua vez pode estar em posição linear ou inclinada, em relação à super-fície de descanso e sustentação do equipamento, sendo que imediatamenteabaixo desta tela é definido um espelho especial, que apresenta superfície pla-nificada em sua área frontal que migra de forma linear para uma área convexajunto à sua porção extrema posterior. Assim a mínima distancia entre tela eespelho garante a montagem de um módulo de sensoriamento compacto, semprejuízo da qualidade de imagens capturadas pela câmera.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS: a complemen-tar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das carac-terísticas do presente pedido de invenção, acompanha esta, em anexo, umconjunto de desenhos, onde de maneira exemplificada, embora não limitativa,se representou uma forma de realização para o equipamento de uso por um oumúltiplos usuários, provido de módulo de sensoriamento compacto e ainda comdispositivos de abertura/fechamento dos módulos funcionais, de sensoriamentoóptico compacto e módulo de projeção de imagens ora reivindicado, onde:A figura 1 é uma representação em vistaperspectiva frontal do equipamento eletrônico provido de módulo de sensoria-mento compacto e módulo de projeção articulados;

A figura 2 é uma representação em vistaperspectiva posterior do equipamento eletrônico provido de módulo de sensori-amento compacto e módulo de projeção articulados;

A figura 3 é uma representação em vistaperspectiva frontal do equipamento eletrônico provido de módulo de sensoria-mento compacto e módulo de projeção articulados, em posição de fechamentocompactada;

A figura 4 é uma representação em vistalateral do equipamento eletrônico provido de módulo de sensoriamento com-pacto e módulo de projeção articulados;

A figura 5 é uma representação em vistafrontal do equipamento eletrônico provido de módulo de sensoriamento com-pacto e módulo de projeção articulados;

A figura 6 é uma representação em vistade planta do equipamento eletrônico provido de módulo de sensoriamentocompacto e módulo de projeção articulados; e

A figura 7 é uma representação em cortelongitudinal "XX" do equipamento eletrônico provido de módulo de sensoria-mento compacto e módulo de projeção articulados, revelando a construtividadede cada módulo funcional e dispositivos.

DESCRIÇÃO DETALHADA: a seguinte des-crição detalhada deve ser lida e interpretada com referência aos desenhosapresentados, onde estes são altamente diagramáticos, representando umaforma de realização preferida do equipamento eletrônico provido de módulo desensoriamento compacto e módulo de projeção articulados, não sendo inten-cionados a limitar o escopo do invento, este sim limitado apenas ao explicitadono quadro reivindicatório.

Com referência aos desenhos ilustrados opresente pedido de patente de invenção se refere a um equipamento eletrôni-co (A) provido de módulo de sensoriamento óptico compacto (a3), cujo conceitoconstrutivo é revelado através das figuras 1; 2; 3; 4; 5 e 6 respectivamente.

Do conceito construtivo geral: o equipamento(A) é composto por uma coluna (a1), onde esta tem por função primária provera sustentação em sua parte superior de um módulo de projeção (a2) e em suaparte inferior de um módulo compacto de sensoriamento (a3), sendo que paratal é definido um dispositivo de abertura/fechamento do equipamento. Em com-plemento, esta coluna (a1) tem por função secundária alojar o módulo de con-trole e processamento de informações (a5), onde em derradeiro a parede verti-cal anterior desta coluna (a1) é destinada à fixação de um dispositivo emissorde informação (a4).

Ressalta-se que é condição mandatária quea coluna (a1) mantenha, sobre uma superfície qualquer de apoio, horizontaluniforme, todo o conjunto formado por módulo de projeção (a2) e módulo desensoriamento (a3) devidamente estabilizado, uma vez que é primordial que oscomponentes internos dos módulos citados tenham um exato alinhamento comesta superfície de apoio, devido à projeção de imagem gerada por um compo-nente projetor (12) sobre a superfície da componente tela (6) do módulo com-pacto de sensoriamento (a3).

Uma vez revelado o conceito construtivo geraldo equipamento (A) na forma de dispositivos e módulos funcionais, estes pas-sam a ser descritos em detalhamento técnico, onde na figura 7 é revelada suaconstrutividade particular.

1. Dispositivo de abertura/fechamento doequipamento : na região de conexão do módulo de projeção (a2) e módulo desensoriamento (a3) com as extremidades da coluna (a1) é definido um par demecanismos de articulação, notadamente um mecanismo de articulação supe-rior (ArtI) que permite movimentos radiais de abertura/fechamento do módulode projeção (a2) e um mecanismo de articulação inferior (Art2) que permitemovimentos radiais de abertura/fechamento do módulo compacto de sensoria-mento (a3), sendo que este equipamento (A) em uma condição de fechamentodos módulos de projeção (a2) e sensoriamento compacto (a3) é revelado atra-vés da figura 3.

2. Do módulo de projeção (a2): é formadopor uma carcaça (10) que contém um sub-chassi (11), que comporta em seuinterior um componente projetor de imagens (12) onde de forma anterior e ad-jacente a este é montado um primeiro espelho (13), especificamente um espe-lho de primeira face, que tem a função auxiliar na redução da altura geral doequipamento (A), sendo que há ainda uma câmera (14) posicionada paralela-mente ao projetor de imagens (12), cujo foco deste é direcionado à superfícieda mesa (9) definida no módulo de sensoriamento (a3);

3. Do módulo de sensoriamento (a3): for-mado por uma inédita tecnologia de sensoriamento de natureza óptica , sendocomposto por uma estrutura (4) que dá suporte em sua parte interna a umatela (6), ou monitor, com tecnologia "touch screen"e ou "multi-touch", que emuma forma de realização possível pode ser uma tela com diferenciada tecnolo-gia de transdução, traduzida na forma de um dispositivo de sensoriamento eeliminação de efeito memória, revelado no patente ( número do protocolo inici-al, n.018080062013, depositada em 06/10/2008 de título "SISTEMA INTE-GRADO DE DISPOSITIVOS INTERATIVOS, COM DISPOSITIVO DE SENSO-RIAMENTO E MINIMIZAÇÃO DE FEITO MEMÓRIA EMBARCADO, APLICA-DO EM EQUIPAMENTOS OPERADOS POR UM OU MÚLTIPLOS USUÁ-RIOS", onde este é formado por uma tela composta por um conjunto de trêsplacas, sendo uma placa de proteção; uma placa de amortecimento e retornoe uma placa de contato que é sobreposta a um tampo (7), onde este conjunto édelimitado por uma moldura (8) cujo contorno interno tem definida uma plurida-de de elementos "LEDs".

Acrescenta-se ainda que esta tela (6) na for-ma de realização ora revelada, pode ser posicionada tanto de forma paralela àsuperfície de apoio do próprio equipamento (A), como também pode apresentaruma determinada inclinação (In), tal como revelado na figura 7, onde a especi-ficação desta inclinação pode variar em função de necessidades pontuais decada projeto de equipamento (A), podendo variar entre maior que zero graus emenor que 90 graus.

Já na parte posterior desta tela (6) é fixadauma câmera (9) que por sua vez é conectada ao módulo de controle e pro-cessamento de informações (a5).Em complemento, um espelho de superfíciecalculada (5), o qual apresenta geometria impar formada de uma área anteriorplanificada e que migra esta área superficial para uma geometria convexa emsua extremidade posterior.

Acrescenta-se que o inédito módulo de senso-riamento (a3) compacto pode ter construtividade embarcada com toda sorte detecnologia de sensoriamento de natureza óptica;

4. Dispositivo emissor de informação (a4):definido na forma de um monitor (3), tal como um monitor de LCD ou Plasma,em toda sorte de dimensão, tal como 20 pol; 22 pol; 26 pol dentre outros; e

5. Do módulo de controle e processamentode informações (a5): composto por toda sorte de elementos eletrônicos (comoPC, placa de vídeo, fontes, controles e sistema de ventilação), os quais sãoacionados por meio de comandos (a6') dispostos na forma de menu de botões,na parede posterior da própria coluna (a1).

Do desiqn e dimensões do equipamento (A):foram balizados pelas características técnicas que regem a dimensão do módu-lo de sensoriamento (a3), que por sua vez é regido pela relação do conjuntoformado por tela (6) - espelho (5) - câmera (9), que por sua vez determinou oângulo de inclinação (In), convergindo assim na determinação do tamanho daimagem a ser projetada pela tela (6), e daí por diante os outros elementos.

Este tamanho de imagem por sua vez é limitado pelas características ópticasdo projetor de imagens (12), determinando a posição deste assim como do es-pelho (13) a ele acoplado.

Desta feita a utilização deste espelho (13)junto à câmera (9) é justificada para que se possa diminuir a altura total doequipamento (A) e dar-lhe uma continuidade estética

A forma de realização descrita neste tópico dedetalhamento construtivo do invento é fornecida apenas a título de exemplo.

Alterações, modificações e variações podem ser realizadas para outras quais-quer formas de realização construtiva particulares por aqueles com habilidadena arte sem, no entanto divergir do objetivo revelado no pedido de patente, oqual é exclusivamente definido pelas reivindicações anexas.Verifica-se pelo que foi descrito e ilustradoque o "EQUIPAMENTO ELETRÔNICO COM DISPOSITIVOS INTERATIVOS,PROVIDO DE MÓDULO DE SENSORIAMENTO ÓPTICO COMPACTO E MÓ-DULO DE PROJEÇÃO ARTICULADOS" ora reivindicado se enquadra às nor-mas que regem a patente de invenção à luz da Lei de Propriedade Industrial,merecendo pelo que foi exposto e como conseqüência, o respectivo privilégio.

Claims (4)

1.)"EQUIPAMENTO ELETRÔNICO COM DISPOSITIVOS INTERATIVOS,PROVIDO DE MÓDULO DE SENSORIAMENTO ÓPTICO COMPACTO EMÓDULO DE PROJEÇÃO ARTICULADOS", cujo equipamento (A) é formadopor uma coluna (a1), cuja estrutura interna aloja um módulo de controle e pro-cessamento de informações (a5), composto por elementos como um computa-dor, uma placa de vídeo, fontes, controles e sistema de ventilação, acionadospor comandos (a6') dispostos na forma de menu de botões, estes dispostosexternamente na parede posterior da coluna (a1), cuja parede anterior recebeum dispositivo emissor de informação (a4), tal como um monitor do tipo LCD ecorrelatos, onde as extremidades desta coluna (a1) recebem um módulo deprojeção (a2) em sua parte superior e um módulo de sensoriamento (a3), emsua parte inferior, sendo que este equipamento (A) é diferenciado por ser ca-racterizado por apresentar um dispositivo de abertura/fechamento definido porum mecanismo de articulação superior (Art1), disposto na extremidade superiorda coluna (a1) ao qual é montado o módulo de projeção (a2) e por um meca-nismo de articulação inferior (Art2) disposto na extremidade inferior da coluna(a1) ao qual é montado o módulo de sensoriamento (a3) compacto; o módulode projeção (a2) é composto por uma carcaça (10) que contém um sub-chassi(11), que comporta em seu interior um componente projetor de imagens (12)onde em posição anterior e adjacente a este é montado um primeiro espelho(13), especificamente um espelho de primeira face, e ainda uma câmera (14)posicionada paralelamente ao projetor de imagens (12); um módulo de senso-riamento (a3) composto por uma estrutura (4) que dá suporte em sua parte in-terna a uma tela (6), ou monitor, com tecnologia "touch screen"e ou "multi-touch" embarcada e sobreposta a um tampo (7) delimitado por uma moldura (8)cujo contorno interno tem definida uma pluridade de elementos "LEDs", ondena parte posterior da tela (6) é fixada uma câmera (9) conectada ao módulo decontrole e processamento de informações (a5), onde imediatamente abaixo datela (6) é posicionado um espelho de superfície calculada (5), sendo que o focoda câmera (9) é direcionado diretamente sobre a área superficial do espelho desuperfície calculada (5);

2.)"EQUIPAMENTO ELETRÔNICO COM DISPOSITIVOS INTERATIVOS,PROVIDO DE MÓDULO DE SENSORIAMENTO ÓPTICO COMPACTO EMÓDULO DE PROJEÇÃO ARTICULADOS", de acordo com a reivindicação 1onde a tela (6) do módulo de sensoriamento (a3) é caracterizada por poder serposicionada tanto de forma paralela à superfície de apoio do próprio equipa-mento (A), como também pode apresentar uma determinada inclinação (In),onde esta inclinação pode variar entre maior que zero graus e menor que 90graus;

3.)"EQUIPAMENTO ELETRÔNICO COM DISPOSITIVOS INTERATIVOS,PROVIDO DE MÓDULO DE SENSORIAMENTO ÓPTICO COMPACTO EMÓDULO DE PROJEÇÃO ARTICULADOS", de acordo com a reivindicação 1onde a geometria do espelho de superfície calculada (5) do módulo de sensori-amento (a3) compacto é caracterizado por ser formado de uma área anteriorplanificada e que migra esta área superficial para uma geometria convexa emsua extremidade posterior.

4.)"EQUIPAMENTO ELETRÔNICO COM DISPOSITIVOS INTERATIVOS,PROVIDO DE MÓDULO DE SENSORIAMENTO ÓPTICO COMPACTO EMÓDULO DE PROJEÇÃO ARTICULADOS", de acordo com a reivindicação ,onde o módulo de sensoriamento (a3) compacto é caracterizado por poderapresentar toda sorte de tecnologia de sensoriamento de natureza óptica adap-tável ao posicionamento regido pela relação do conjunto tela (6) - espelho (5) -câmera (9) e ângulo de inclinação (In).