FORMACIÓN DE IMÁGENES ESCULTÓRICAS CON MOSAICOS ÓPTICOS.

Formación de imágenes escultóricas con mosaicos ópticos Campo técnico La invención se refiere a estructuras para representar imágenes y, en particular, a estructuras que comprenden una pluralidad de elementos de mosaico que reflejan o refractan la luz. Antecedentes Con frecuencia, las imágenes se representan aplicando pintura o tinta a una superficie bidimensional. Visualizaciones que tienen dichas imágenes se pueden producir fácilmente, sin embargo, no son visualmente dinámicas. El artista, Daniel Rozin, desarrolló un aparato para representar imágenes, conocido como el Espejo de Madera, que se describe en http://fargo.itp.tsoa.nyu.edu/~danny/mirror.html. El Espejo de Madera comprende una pluralidad de piezas de madera, que cada una está conectada a un servomotor y se puede inclinar, aproximadamente, treinta grados hacia arriba y hacia abajo. Si el Espejo de Madera se ilumina desde arriba las piezas de madera que están inclinadas hacia arriba parecen más luminosos y las piezas de madera que están inclinadas hacia abajo parecen más oscuras. Texas Instruments Incorporated ha desarrollado la tecnología Digital Light Processing que utiliza dispositivos digitales de microespejos (DMDs). Como se describe en la patente estadounidense Nº 6.857.751, de Penn y col., un DMD es un dispositivo electromecánico que comprende una matriz de miles de espejos basculantes. Cada espejo se puede inclinar más/menos diez grados, para la condición de encendido activa o la condición de apagado. Para que los espejos se puedan inclinar, cada espejo está acoplado a una o más bisagras montadas en postes de sujeción y separado por medio de una cámara de aire sobre circuitos de control subyacentes. El documento US5633755 se considera la técnica anterior más próxima y describe un sistema de proyección que usa microespejos. Los ejemplos anteriores de la técnica relacionada y las limitaciones relacionadas con la misma pretenden ser ilustrativos y no exclusivos. Otras limitaciones de la técnica relacionada resultarán evidentes para los expertos en la materia previa lectura de la memoria descriptiva y un análisis de los dibujos. Resumen de la invención Las siguientes formas de realización y aspectos de las mismas se describen e ilustran conjuntamente con sistemas, herramientas y procedimientos que pretenden ser de ejemplo e ilustrativos. En varias formas de realización se han reducido o eliminado uno o más de los problemas que se han descrito anteriormente, mientras que otras formas de realización están dirigidas a otras mejoras. La invención proporciona una estructura para representar una imagen que tiene una pluralidad de píxeles según la reivindicación 1. La estructura comprende una pluralidad de elementos de mosaico sujetos entre sí en una relación fija. Cada uno de los elementos de mosaico comprende una superficie generalmente plana inclinada en un ángulo de inclinación respecto a un plano de referencia. Cada uno de los elementos de mosaico corresponde al menos a un píxel de la imagen y tiene un ángulo de orientación respecto a una dirección de referencia. El ángulo de orientación definido entre proyecciones, en el plano de referencia, de una línea normal a la superficie generalmente plana y de una línea paralela a la dirección de referencia. El ángulo de orientación está determinado por una característica del al menos un píxel correspondiente. Otro aspecto de la invención proporciona una estructura para representar una imagen que tiene una pluralidad de píxeles. La estructura comprende una pluralidad de elementos de mosaico sujetos entre sí en una relación controlada. Cada uno de los elementos de mosaico comprende una superficie generalmente plana inclinada en un ángulo de inclinación respecto a un plano de referencia. Cada uno de los elementos de mosaico corresponde al menos a un píxel de la imagen y tiene un ángulo de orientación respecto a una dirección de referencia. El ángulo de orientación definido entre proyecciones, en el plano de referencia, de una línea normal a la superficie generalmente plana y de una línea paralela a la dirección de referencia. El ángulo de orientación está determinado por una característica del al menos un píxel correspondiente. La estructura comprende además una pluralidad de actuadores 2 para variar dinámicamente los ángulos de orientación de los elementos de mosaico mediante control de un sistema de control. Cada actuador está acoplado a uno de los elementos de mosaico de manera que cada elemento de mosaico se puede mover para que tenga uno cualquiera de una pluralidad de ángulos de orientación diferentes. 5 Otro aspecto de la invención comprende un procedimiento de representación de una imagen que tiene una pluralidad de píxeles. El procedimiento comprende formar una pluralidad de elementos de mosaico sujetos entre sí en una relación controlada, correspondiendo cada uno de la pluralidad de elementos de mosaico al menos a uno de la pluralidad de píxeles y teniendo una superficie generalmente plana, determinar una dirección de la luz incidente y orientar cada elemento de mosaico de manera que la superficie generalmente plana esté inclinada en un ángulo de 10 inclinación respecto a un plano de referencia y de manera que una proyección de una línea normal a la superficie generalmente plana en el plano de referencia y una proyección de la dirección de la luz incidente en el plano de referencia definan un ángulo de orientación. El ángulo de orientación de cada elemento de mosaico está determinado por una característica del al menos un píxel correspondiente. 15 Además de las formas de realización y aspectos de ejemplo que se han descrito anteriormente, otros aspectos y formas de realización resultarán evidentes tomando como referencia los dibujos y analizando las siguientes descripciones detalladas. Breve descripción de los dibujos En las figuras de referencia de los dibujos se ilustran formas de realización de ejemplo. La intención es que las formas de realización y figuras que se describen en este documento se consideren ilustrativas en lugar de restrictivas. En los dibujos, que ilustran formas de realización no limitantes de la invención: 25 la Figura 1 representa esquemáticamente una estructura para representar una imagen según una forma de realización de la invención; la Figura 2 es una vista en corte tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 1; las Figuras 3 a 5 muestran la estructura de la Figura 1 con luz que incide en la misma desde direcciones diferentes; las Figuras 6A a 6C muestran una estructura según otra forma de realización de la invención desde ángulos de visión diferentes; 35 la Figura 7 representa esquemáticamente una estructura translúcida acoplada a una carcasa que tiene una fuente de luz en la misma según una forma de realización de la invención; la Figura 7A es una vista en corte tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 7; 40 la Figura 8 muestra un aparato para hacer una estructura para representar una imagen según otra forma de realización de la invención;   la Figura 9 muestra uno de los entrantes del aparato de la Figura 8; la Figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de control del aparato de la Figura 8; la Figura 11 muestra un único elemento de mosaico de una estructura para representar una imagen según otra forma de realización de la invención; la Figura 12 es una vista en despiece ordenado del elemento de mosaico de la Figura 11; la Figura 13 muestra una estructura para representar una imagen según otra forma de realización de la invención; la Figura 14 muestra un único elemento de mosaico unido a un elemento de soporte individual según otra forma de realización de la invención; la Figura 15 muestra una estructura para representar una imagen según otra forma de realización de la invención; la Figura 16 muestra un estructura con elementos de mosaico activos para representar imágenes dinámicas según 3 una forma de realización de la invención; la Figura 17 muestra un elemento de mosaico activo según una forma de realización de la invención; la Figura 18 muestra un elemento de mosaico activo según otra forma de realización de la invención; la Figura 19 es una vista posterior del elemento de mosaico activo de la Figura 18; la Figura 20 es una vista desde abajo del elemento de mosaico activo de la Figura 18; la Figura 21 muestra una elemento de mosaico activo según otra forma de realización de la invención; la Figura 22 es una vista en corte tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 21; la Figura 23 muestra un elemento de mosaico activo según otra forma de realización de la invención; la Figura 24 es una vista en perspectiva desde abajo del elemento de mosaico activo de la Figura 23; la Figura 25 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de control de la estructura con elementos de mosaico... [Seguir leyendo]

1. Una estructura (10) para representar una imagen que tiene una pluralidad de píxeles, comprendiendo la estructura (10): una pluralidad de elementos de mosaico (22) sujetos entre sí en una relación fija, comprendiendo cada uno de los elementos de mosaico (22) una superficie generalmente plana inclinada en un ángulo de inclinación respecto a un plano de referencia, correspondiendo cada uno de los elementos de mosaico (22) al menos a un píxel de la imagen y teniendo un ángulo de orientación respecto a una dirección de iluminación desde la que luz de una fuente de luz incide en la estructura (10), el ángulo de orientación definido entre proyecciones, en el plano de referencia, de: una línea normal a la superficie generalmente plana y una línea paralela a la dirección de iluminación, en la que el ángulo de orientación está determinado por una luminosidad del al menos un píxel correspondiente. 15 2. Una estructura (10) según la reivindicación 1 que comprende además un soporte (20) que tiene una superficie en la que la pluralidad de elementos de píxel están acoplados a la superficie del soporte. 3. Una estructura (10) según la reivindicación 2, en la que cada elemento de mosaico (22) comprende un saliente (24) que sobresale de la superficie del soporte (20). 4. Una estructura (10) según la reivindicación 3, en la que cada saliente (24) es cilíndrico. 5. Una estructura (10) según la reivindicación 2, en la que el soporte (20) comprende además una chapa y cada elemento de mosaico (22) comprende además una aleta formada a partir de la chapa. 6. Una estructura (10) según la reivindicación 2, en la que el soporte (20) comprende un medio óptico y cada elemento de mosaico (22) comprende una zona de transparencia discontinua en el medio óptico. 7. Una estructura (10) según la reivindicación 2, en la que el soporte (20) comprende además una 30 pluralidad de aberturas dentadas y cada elemento de mosaico (22) comprende además un cilindro cortado que tiene una base dentada adaptada para engranar una de las aberturas dentadas. 8. Una estructura (10) según la reivindicación 1, en la que la pluralidad de elementos de mosaico (22) están suspendidos linealmente en una o más columnas. 9. Una estructura (10) según la reivindicación 8, en la que las columnas están dispuestas para formar una matriz tridimensional de elementos de mosaico (22). 10. Una estructura (10) según la reivindicación 1, en la que todos los elementos de mosaico (22) tienen el mismo ángulo de inclinación. 11. Una estructura (10) según la reivindicación 1, en la que la superficie generalmente plana de cada elemento de mosaico (22) tiene un recubrimiento blanco mate. 45 12. Una estructura (10) según la reivindicación 2, en la que la superficie del soporte (20) es sustancialmente no reflectante y la superficie generalmente plana de cada elemento de mosaico (22) es sustancialmente reflectante.   13. Una estructura (10) según la reivindicación 3, en la que el soporte (20) y los salientes (24) están formados de un material translúcido. 14. Una estructura (10) según la reivindicación 13, en la que el material translúcido tiene un índice de refracción en el intervalo de 1 a 1,3. 15. Una estructura (10) según la reivindicación 2, en la que el soporte (20) no es plano. 16. Un aparato de visualización que comprende una estructura (10) según la reivindicación 13 con una carcasa que contiene una fuente de luz. 11 17. Un aparato de visualización según la reivindicación 16, en el que la estructura (10) coincide con una pared de la carcasa y los salientes (24) se introducen en la carcasa, de manera que la luz de la fuente de luz se refracta por medio de la estructura (10) para visualizar la imagen. 5 18. Un procedimiento de construcción de la estructura (10) de la reivindicación 3, comprendiendo el procedimiento: proporcionar el soporte (20) que tiene la superficie; formar la pluralidad de salientes (24) en la misma extendiéndose generalmente en perpendicular a la superficie del soporte (20); asignar el ángulo de orientación a cada uno de los salientes (24) en función de la luminosidad del al menos un píxel correspondiente y cortar cada uno de los salientes (24) hacia abajo en una dirección a lo largo del ángulo de orientación para formar una superficie de extremo generalmente plana inclinada en un ángulo agudo respecto a la superficie del soporte (20). 19. Un procedimiento según la reivindicación 18, en el que formar la pluralidad de salientes (24) comprende además mecanizar la superficie del soporte (20) para formar una pluralidad de cilindros que se extienden generalmente en perpendicular desde la superficie del soporte (20). 20 20. Un procedimiento según la reivindicación 18, en el que asignar el ángulo de orientación a cada uno de los salientes (24) comprende además determinar una luminosidad del al menos un píxel correspondiente para cada saliente (24). 21. Un procedimiento según la reivindicación 20, en el que asignar el ángulo de orientación a cada uno de 25 los salientes (24) comprende además determinar una dirección desde la que la luz incidirá en los salientes (24) y asignar un valor en el intervalo de -180 a +180 grados desde la dirección de la luz incidente como el ángulo de orientación para cada saliente (24), en el que los salientes (24), para los que el al menos un píxel correspondiente es más luminoso, tienen un valor de 0 grados asignado como el ángulo de orientación y los salientes (24), para los que el al menos un píxel correspondiente es menos luminoso, tienen un valor de ±180 grados asignado como el ángulo 30 de orientación.   22. Un procedimiento según la reivindicación 21, en el que el ángulo de orientación de cada uno de los salientes (24) es continuamente variable en el intervalo de -180 a +180 grados, de manera que variaciones arbitrariamente tenues de la luminosidad del al menos un píxel correspondiente se pueden representar por medio del saliente (24). 23. Un aparato (40) para construir la estructura (10) de la reivindicación 4, comprendiendo el aparato (40): una base (42) que tiene una pluralidad de entrantes (48) en la misma, correspondiendo cada entrante a uno de los salientes (24); una pared (44) que se extiende hacia arriba de la base (42) para definir un volumen (46) y un taco cilíndrico (50) en cada entrante (48), el taco cilíndrico (50) conectado para que gire, de manera que se puede controlar, según el ángulo de orientación del elemento de mosaico correspondiente (22), de manera que un material moldeable se puede introducir en el volumen (46) y dejar que endurezca para producir la estructura (10). 24. Un procedimiento de uso de un aparato (40) según la reivindicación 23, en el que el material moldeable se vierte en el volumen (46). 25. Un procedimiento de uso de un aparato (40) según la reivindicación 23, en el que el material moldeable se introduce a presión en el volumen (46). 26. Un procedimiento de uso de un aparato (40) según la reivindicación 23, en el que el material moldeable se hunde en el volumen (46) creando una presión reducida en el volumen (46). 55 27. Un procedimiento de uso de un aparato (40) según la reivindicación 23, en el que el material moldeable se introduce en el volumen (46) mediante estampado termoplástico. 28. Un procedimiento de uso de un aparato (40) según la reivindicación 23, en el que el material moldeable se introduce en el volumen (46) mediante moldeo termoplástico. 12 29. Una estructura (10) para representar una imagen que tiene una pluralidad de píxeles, comprendiendo la estructura: una pluralidad de elementos de mosaico (22) sujetos entre sí en una relación controlada, comprendiendo cada uno de los elementos de mosaico (22) una superficie generalmente plana inclinada en un ángulo de inclinación respecto a un plano de referencia, correspondiendo cada uno de los elementos de mosaico (22) al menos a un píxel de la imagen y teniendo un ángulo de orientación respecto a una dirección de iluminación desde la que luz de una fuente de luz incide en la estructura (10), el ángulo de orientación definido entre proyecciones, en el plano de referencia, de: una línea normal a la superficie generalmente plana y una línea paralela a la dirección de iluminación, en la que el ángulo de orientación está determinado por una luminosidad del al menos un píxel correspondiente y una pluralidad de actuadores para variar dinámicamente los ángulos de orientación de los elementos de mosaico (22) mediante control de un sistema de control, estando acoplado cada actuador a uno de los elementos de mosaico (22) de manera que cada elemento de mosaico (22) se puede mover para que tenga uno cualquiera de una pluralidad de ángulos de orientación diferentes. 30. Una estructura (10) según la reivindicación 29, en la que los actuadores están adaptados para variar dinámicamente los ángulos de inclinación y orientación de los elementos de mosaico (22) mediante control del sistema de control. 31. Una estructura (10) según la reivindicación 29, en la que cada elemento de mosaico (22) comprende además un saliente (24) que sobresale de una superficie de un soporte (20) y en la que cada actuador comprende además un actuador giratorio conectado para girar uno de los salientes correspondientes (24). 25 32. Una estructura (10) según la reivindicación 29, en la que cada elemento de mosaico (22) comprende además una plataforma acoplada a un árbol y en la que cada actuador comprende además un actuador giratorio conectado para girar uno de los árboles correspondientes. 33. Una estructura (10) según la reivindicación 30, en la que cada elemento de mosaico (22) comprende 30 además una sección esférica sujeta en una pieza cóncava con medios de retención, teniendo la sección esférica un imán en la misma y en la que cada actuador comprende además al menos tres bobinas, posicionadas en la pieza cóncava y conectadas para recibir corriente para generar campos magnéticos, para controlar los ángulos de inclinación y orientación de uno de los elementos de mosaico correspondiente (22). 35 34. Una estructura (10) según la reivindicación 30, en la que cada elemento de mosaico (22) comprende además una plataforma acoplada, de manera que puede pivotar, a un base, teniendo la plataforma un árbol que se extiende desde la misma hasta una cavidad de la base, teniendo el árbol un imán en un extremo del mismo opuesto a la plataforma y en la que cada actuador comprende además al menos tres bobinas, posicionadas en la base y conectadas para recibir corriente para generar campos magnéticos, para controlar los ángulos de inclinación y 40 orientación de uno de los elementos de mosaico correspondiente (22).   35. Un procedimiento de representación de una imagen que tiene una pluralidad de píxeles, comprendiendo el procedimiento: formar una pluralidad de elementos de mosaico (22) sujetos entre sí en una relación controlada, correspondiendo cada uno de la pluralidad de elementos de mosaico al menos a uno de la pluralidad de píxeles y teniendo una superficie generalmente plana; determinar una dirección de la luz incidente y orientar cada elemento de mosaico (22) de manera que la superficie generalmente plana esté inclinada en un ángulo de inclinación respecto a un plano de referencia y de manera que una proyección de una línea normal a la superficie generalmente plana en el plano de referencia y una proyección de la dirección de la luz incidente en el plano de referencia definan un ángulo de orientación, en el que el ángulo de orientación de cada elemento de mosaico (22) está determinado por una luminosidad del al menos un píxel correspondiente. 36. Un procedimiento según la reivindicación 35, que comprende además asignar un valor en el intervalo de -180 a +180 grados como el ángulo de orientación para cada elemento de mosaico (22), en el que los elementos de mosaico (22) para los que el al menos un píxel correspondiente es más luminoso tienen un valor de 0 grados asignado como el ángulo de orientación y los elementos de mosaico (22) para los que el al menos un píxel correspondiente es menos luminoso tienen un valor de ±180 grados asignado como el ángulo de orientación. 37. Un procedimiento según la reivindicación 36, en el que el ángulo de orientación de cada elemento de 13   mosaico (22) es continuamente variable en el intervalo de -180 a +180 grados, de manera que variaciones arbitrariamente tenues de la luminosidad del al menos un píxel correspondiente se pueden representar por medio del elemento de mosaico (22). 14     16   17   18   19     21   22   23   24     26   27   28   29     31