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WO2000031493A1 - Tejido mimetico interactivo - Google Patents

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WO2000031493A1
WO2000031493A1 PCT/ES1999/000368 ES9900368W WO0031493A1 WO 2000031493 A1 WO2000031493 A1 WO 2000031493A1 ES 9900368 W ES9900368 W ES 9900368W WO 0031493 A1 WO0031493 A1 WO 0031493A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fabric
mimetic
interactive
capsules
pigmentation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES1999/000368
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Carlos Jesús GONZALEZ BAENA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from ES9802488A external-priority patent/ES2151431B1/es
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2000031493A1 publication Critical patent/WO2000031493A1/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise
    • F41H3/02—Flexible, e.g. fabric covers, e.g. screens, nets characterised by their material or structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1677—Structural association of cells with optical devices, e.g. reflectors or illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1506—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect caused by electrodeposition, e.g. electrolytic deposition of an inorganic material on or close to an electrode

Definitions

  • the present invention refers to an interactive mimetic fabric, the purpose of which is to provide a fabric capable of changing the image by varying its colors and their distribution according to some parameters that are introduced electronically and in digital format, thus presenting great versatility in the imitation of images of any kind.
  • the invention is especially applicable to military camouflages, both personnel, vehicles, equipment or camps.
  • the invention allows its application in very diverse fields, such as advertising on variable-image posters, intelligent walls for buildings, interior decoration, clothing of alterable aesthetic clothing, etc.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION Various camouflage mimetic fabrics are known that mimic the usual shades of a particular environment or landscape through their colors. These fabrics have the disadvantage that the image they provide is completely invariable and fixed, so that to successfully use camouflages in areas of different visual appearance, different and corresponding fabrics specially designed for the area in question must be used.
  • tissues that change their colors depending on the ultraviolet radiation to which they are exposed and others that modify it by the exposure of electron emitting sources (electron guns), which are used for printing a fixed image on the tissue .
  • electron emitting sources electron guns
  • the invention consists of an interactive mimetic fabric that is formed, in its basic format, by four layers of different materials. These four layers, from the innermost to the outermost, are: an insulating protective sheet, a circuit printed on flexible sheet provided with certain electronic components, an ink cell honeycomb, and a transparent protective sheet. These layers can be thermally bonded together, or by chemical or biochemical compounds.
  • the protective insulation sheet is located on the underside of the fabric and is responsible for protecting the circuit that is on it from moisture, dust and erosion caused by use.
  • This first layer may consist of a thin insulating plastic layer. Below said first layer, that is to say more internally, other materials (metal sheets, rubbers, glues, etc.) may be applied to achieve the desired qualities to be given to the mimetic fabric of the invention, such as adhesion, insulation, flotation. , etc.
  • the circuit printed on flexible sheet constituting the second layer is where all the printed circuitry is established for the control of ink cells belonging to the next layer or third layer. Like the first insulation layer described above, this second layer can be light and flexible to allow the fabric to be folded or rolled.
  • the printed circuit of the second layer can have control microchips that regulate the electrical signals by the tracks of said circuit according to a programming or orders received.
  • the control circuit of ink capsules or compartments belonging to the cells referred to above can be simple, double or of greater redundancy for each specific area of tissue, so that in the case of being double or of greater redundancy it is possible that the The fabric continues to function even if it is damaged in the aforementioned area due to accidental breaks or intentional cuts to adjust it to the desired size, without losing the mimetic capacity of this area.
  • the honeycomb of constituent ink cells of the third layer can be formed by thin sheets of plastic, heat sealed or glued together, forming small bubbles (unit cells), containers of the interiors or ink capsules.
  • each unit cell can constitute an image point in the total image of the tissue, so that as the size of these cells is reduced and the proximity between them increases, the resolution of the tissue image will be improved.
  • each unit cell of the third layer may be formed by two levels: a lower level and a higher level.
  • the lower level is formed by a variable number of ink rooms, according to the colors and tones that you wish to obtain.
  • it could be formed by a single cabin filled with a single ink, (to obtain images based on a single color), or by two, three, four or more rooms, each loaded with a different ink.
  • the underside of these cabins or capsules has metallic terminations, to make contact with the reception points of the printed circuit of the second layer, through which the current of this one passes to electrodes of the passenger compartment ink.
  • the upper level of each unit cell is a place where an overlay of inks is performed. This upper level is separated from the lower level by an opaque membrane, preferably white, which performs the image background function, preventing the lower ink rooms from being visible from the outside.
  • each filter corresponds and communicates with one of the lower level cabins, so that ink can be passed from a cabin to its corresponding filter and vice versa.
  • Each ink is injected from the lower cabin to the corresponding upper filter, always remaining isolated in its own film with respect to the other inks.
  • the upper filters are superimposed on each other to allow the passage of light through all of them. This causes the white light ray that enters the unit bubble or cell, upon reaching the opaque membrane or a high opacity filter to be returned as the color resulting from the combination of filters.
  • the inks are fixed at the upper level until new data is introduced, in which case they return to their capsule or cabin of origin, to re-exit according to what quantity is indicated again, and can also return in the amount required according to calculations of computer, to leave in the corresponding filter the desired quantity.
  • the passage of the inks of the lower rooms to the upper filters and vice versa may preferably be carried out by two methods although They rule out other possibilities.
  • One such method consists in the passage of electric current by electrodes located at the ends of the assembly formed by each cabin and its filter; so that due to the effects of the change in polarity and current intensity in these electrodes, and depending on the composition of the inks, an attraction of the pigment particles, towards one electrode or another and in greater or lesser quantity depending on their charge electric
  • the other method is performed by the process known as osmosis. This process entails the presence in the rooms and ink filters of an element of salt composition as electrodes, which makes the ink travel from one place to another according to the saturation on each side of a membrane located between the ink container elements and the upper filters.
  • an ink of metallic component gold, silver, copper, mercury, etc.
  • an ink of metallic component can be added to increase or decrease the amount of light to be reflected (brightness control).
  • the presence in some filter of certain shades of ink can provide control over the contrast of the image.
  • the amount of ink that each cabin injects to achieve the desired color in each cell may be due to a simple computer program similar to those controlled by current inkjet printers. Said program controls the size of the surface to cover (by means of responses received from the microchips installed in each sheet of tissue), calculate the amount of ink to be injected into each unit bubble or cell and the colors to be used, and finally send the data to the tissue through one of the communications ports of an external computer or transmitter (digital telephone, digital switchboard, etc.). The consequence of this process is that the tissue is pigmented individually in each cell that forms it. Depending on the inks, brightness and contrasts that are used, one or another "printed" image will result in the fabric.
  • the inks used are vacuum packed in their respective capsules.
  • tissue breakage fluid spillage can be prevented by the presence (optional) in their composition of substances of instant solidification upon contact with air. Once exposed to the air, the solidified ink can be removed with water or other solvent that does not damage the surface of the fabric.
  • the set of inks and substances that can be used is very varied depending on the final aspect that you want to transmit to the formed image (pastel, reflective, fluorescent colors, etc.).
  • the fourth and last layer of the fabric of the invention is a protective sheet that is a transparent or translucent surface that is responsible for protecting the honeycomb from ink cells from moisture, breakage and wear.
  • the thickness of this fourth layer will depend on the application to which the tissue is dedicated.
  • the data transfer system between sheets or tissue areas can be carried out via connection.
  • the following steps can be distinguished, without limitation: a) From an digital camera, scanner or disk, the image to be imitated is taken. b) The data is transferred to a computer in the form of a digital image. c) The computer software:
  • Each microchip of the tissue indicates to the computer its own presence and decrypts the digital information it receives. This operation can be performed if desired by the corresponding signal receiver or by the computer connected to the tissue.
  • the decrypted information allows the passage of electric current to the unit cells and causes in them the appropriate tonalities, so that the tissue is stained with the image taken in step a).
  • Y f) The chips communicate to the computer or sender the good or bad reception of the information and the situation of "prepared to receive new information".
  • the electrical supply of the tissue microchips it can be carried out by means of photovoltaic cells, small batteries, button-type batteries inserted regularly in the different areas of the tissue, or directly by cable from a generator external to the tissue. Said batteries or the like will connect to the corresponding tracks of the printed circuit constituting the second layer of the fabric.
  • each of said independent cells is preferably flat or spherical. If it is flat, it has a layer structure analogous to that described above, but if it is spherical, the different layers are arranged concentrically, so the first inner layer or protective layer of the printed circuit is not required.
  • the layer referred to above as the second layer or printed circuit is determined by a single microchip that constitutes the core of said independent cell.
  • this microchip Surrounding this microchip is the equivalent of the third layer or honeycomb of cells referred to above, and in this case it is a single cell formed by its corresponding ink, opaque membrane and filters. These cabins, membrane and filter are arranged here as concentric spherical bodies.
  • each spherical cell Surrounding the outermost spherical filter, the previously designated fourth layer or transparent protective sheet is disposed, which in this case will be a kind of transparent spherical shell that protects To the rest of the cell.
  • Each spherical cell has fibers for the coupling between cells, the corresponding electrical connection cables being included in these fibers.
  • the constituent ink cell honeycomb of the third layer of the fabric is formed by a plurality of unit cells, each of which contains several pigmentation capsules grouped in the same horizontal plane. As before, each of these unit cells constitutes an image point in the total image of the tissue, so that as it is possible to decrease the size of these cells and increase the proximity between them, the resolution of the image of the cell will be improved. tissue.
  • each third layer unit cell preferably has three pigmentation capsules, corresponding to three primary colors to form a color point analogously to that produced on a color television or in a print by trichromia.
  • Said pigmentation capsules (preferably three or four to employ trichromia or four-color systems respectively) can be grouped in the same horizontal plane, so that the overall color of the cell perceived at a certain distance is the chromatic combination of the pigmentation capsules. that compose it, enabling a great chromatic richness.
  • each pigmentation capsule is constituted by: a lower electrode, a closed enclosure, single color ink, a mobile porous membrane and a transparent upper electrode.
  • the electrodes and the porous membrane are connected to the tracks prepared for it in the lower circuit of the second layer of the tissue.
  • the lower electrode can be of any conductive material, but the upper electrode It must be transparent (conductive resin, tin dioxide (Sn 0 2 ) or similar).
  • This embodiment has the peculiarity of not being the ink that moves inside the pigmentation capsule, but an opaque porous membrane capable of being electrically charged (for example a polymer) and therefore of being attracted to one electrode or another by virtue of the sign of the electric charge that this and the electrodes have.
  • each capsule can show a more or less intense color by virtue of the position taken by this membrane. If it is attached to the lower electrode, the incident light would be reflected with the color of the ink positioned on it. If the membrane is attracted to the upper electrode, the ink will be evacuated through the pores of this membrane and an increasingly clear tone of the color of the ink used will appear until it disappears once the membrane has reached the upper electrode .
  • each pigmentation capsule is formed by a lower electrode of any conductive material, another upper electrode that must be transparent, a fixed membrane of electrically alterable porosity and single color ink.
  • the movement of the ink (formed by colored particles of a polymer or other polarizable conductive element, suspended in a colored fluid) is caused by the activation of the end electrodes with a different electrical potential, among which an electric field will be created with the ability to move the pigmented particles into the transparent solution.
  • the fact that the capsule shows the color of the ink with more or less intensity will be due to the presence of the porous membrane placed between both electrodes, capable of increasing the size of these pores by virtue of an electric current.
  • This membrane can be constructed by a metallic alloy (copper-nickel, titanium-nickel or similar) or by any element or chemical compound capable of modifying its internal crystalline network electronically increasing the distance between its atoms, molecules or ions and thus leaving gaps of a diameter such that the ink particles can pass through it. By closing the passage of current through this membrane, the size of these pores would decrease and the system would remain stable.
  • the pigmentation capsules can dispense with the inner membrane, in which case they include an opaque electro-rheological liquid, that is, electrically variable viscosity; including conductive and polarizable pigmentation particles in said liquid.
  • each capsule has, in addition to the upper and lower electrodes referred to above, electrodeological fluid control electrodes through which its viscosity can be varied, thus facilitating or hindering the movement of the pigmentation particles towards the upper or lower electrodes. bottom of the corresponding capsule.
  • the capsules can be arranged in arrays of rows and columns that facilitate their electrical connection.
  • the amount of ink shown by each capsule to achieve the desired color in each cell is due to a simple computer program similar to those controlled by the inkjet printers. them.
  • This program controls the size of the surface to be covered (by means of responses received from the microchips installed in each sheet of tissue), calculates the quantities of inks that each unit cell must show and the proportions of colors to be used, and finally sends the data to the fabric through a communications port of an external computer or transmitter (digital telephone, digital switchboard, etc).
  • an external computer or transmitter digital telephone, digital switchboard, etc.
  • Camouflaged military camp A plane or satellite takes a picture of the area where the camp is to be assembled and the digitized image to the ground control center. Here, the image is adjusted to the interactive mimetic tissue surface on which it will be projected. The information is then sent via satellite to the camp receiver, which dumps the information into the tissue.
  • the fabric which is already covering the camp, mimics the colors and looks like the terrain. As shadows will occur during the day it would be convenient to take a new image of the camp every certain number of hours. The shadows of the camp with photographic retouching would be clarified and the information would be turned over again, resulting in a perfect imitation of the terrain on which the camp is located.
  • Camouflaged military vehicle A plane or satellite takes a picture of the area where the camp is to be assembled and the digitized image to the ground control center. Here, the image is adjusted to the interactive mimetic tissue surface on which it will be projected. The information is then sent via satellite to the camp receiver, which dumps the information into the tissue.
  • the fabric
  • the mimetic fabric is attached to all the faces of the vehicle, and a digital camera takes a continuous image of the entire surrounding environment and passes it to the control center. This sends the data to the tissue, corresponding to each side the image it has in its opposite side. The fabric takes on the appearance of the continuous image, so that the vehicle mimics the surroundings, being invisible to the naked eye.
  • Camouflaged airstrip The aircraft approaches an area with the intention of landing, although no track can be distinguished where to do it. A few moments before taking land, an airstrip appears in the field with the colors more in line with the visibility conditions of that moment due to the activation of the corresponding mimetic fabric. Once land is taken, the runway disappears along with the plane again due to the activation of the corresponding mimetic tissue.
  • the exterior face of the buildings can change color by means of the corresponding mimetic fabric to vary the interior temperature, advertise products, display images at giant size, etc. f) Interior decoration:
  • the roads may know the position of the vehicles through appropriate means of recognition and display messages on the road through mimetic fabric surfaces, notifying the driver of excessive speed, a risk situation later, relative humidity, ambient temperature, etc. .
  • Dividing lines and more or less striking zebra crossings may also be shown through areas of mimetic tissue depending on the atmospheric state, visibility conditions, etc. i) Invisible coverage in visible or ultraviolet light:
  • an "invisibility" suit would consist of:
  • mini-cameras arranged in such a way that among all of them, they are able to obtain a global image of what surrounds the object to be camouflaged. These cameras would divide the images obtained into thousands of portions.
  • An application with many possibilities of being marketed would be that of mimetic fabric attached to a rental video cover.
  • the video-amateur would take from the shelf a cover page without the image of the movie you have selected.
  • the store clerk would connect said cover in an apparatus prepared to pass, for example, the information of the actual image of the selected film, the logo and the data of the video club, and the date of return. Once this data has been transformed into images on the cover, the customer would take home a videotape contained in a reusable cover, as many times as desired and for any type of data that is introduced.
  • FIGURES Figure 1 Schematically represents an exploded perspective view of the constituent layers of the interactive mimetic tissue of the present invention.
  • Figure 2. Schematically represents a top plan view of a rectangular area of an interactive mimetic fabric made according to the invention.
  • Figure 3. Schematically represents an exploded perspective view of the third layer (ink cell honeycomb) constituting a mimetic fabric made according to the invention, showing the upper and lower levels that in this case conform to said third layer.
  • Figure 4. Schematically represents the communication between a mimetic fabric made according to the invention and an external computer.
  • Figure 5. Schematically represents an exploded perspective view of an embodiment of an ink cell constituting an independent cell. of flat configuration that allows forming a mimetic fabric according to the invention.
  • Figure 6. Schematically represents a perspective and sectioned view of an independent spherical cell embodiment that allows forming a mimetic tissue according to the invention.
  • Figure 7 Schematically represents a plan view of several spherical cells of the type referred to in Figure 6 and joined together to form an interactive mimetic thread that allows forming a mimetic tissue according to the invention.
  • Figure 8. Schematically represents a plan view of several mimetic threads of the type referred to in the previous figure 7 and joined together to form a mimetic fabric according to the present invention.
  • Figure 9. Schematically represents a perspective view of a pigment capsule embodiment of a unit cell of an interactive mimetic tissue, according to the present invention.
  • Figure 10. Schematically represents a perspective view of another embodiment of the pigmentation capsule of a unit cell of an interactive mimetic tissue, according to the present invention.
  • Figure 11. Schematically represents a profile view of another embodiment of the pigmentation capsule of a unit cell of an interactive mimetic tissue, according to the present invention.
  • Figure 12. Schematically represents a perspective view of a unit cell embodiment of an interactive mimetic tissue, according to the present invention and said cell being composed of three pigmentation capsules of the type referred to in the previous figure.
  • Figure 13 Schematically represents a plan view of a grouping of pigmentation capsules of a mimetic tissue made according to the present invention, said capsules being arranged in a matrix of rows and columns that facilitate their electrical connection.
  • the interactive mimetic fabric of the first embodiment has a first layer 1 which is an insulating protective sheet constituting the innermost part of the fabric.
  • This layer 1 is followed by a second layer 2 which is a circuit printed on flexible foil.
  • a third layer 3 which is an ink cell honeycomb and which connects with a fourth and last layer 4 which is a transparent protective sheet that constitutes the outermost part of the fabric.
  • layers 1 to 4 are thermally bonded together forming a compact but flexible assembly. Layers 1 and 4 are therefore protective of the remaining. Layer 1 may adjacently incorporate additional layers (not shown in the figures) such as layers of adhesive, rubber, insulators or others that are required to give the resulting fabric certain characteristics. However, layer 4 must be the most internal and transparent to reveal the image that forms in layer 3.
  • Layer 2 has microchips or microcircuits 5 and the corresponding printed circuit conductors or tracks 6 in which said microchips 5 are connected, the electrodes of a unit 7 cells belonging to layer 3 and small power cells or cables of feeding.
  • tissue 8 In each specific area of tissue 8, a possible redundancy in the circuitry is provided, so that the tissue can continue to function before breakage accidental 9 or intentional cuts for size adjustments.
  • the data dumped 10 in each area 8 are transmitted 11 to the next tissue area through the tracks 6.
  • the initial reception of data can be carried out by radiofrequency techniques including the corresponding receivers in the microcircuits 5 or by direct connection by conventional connectors that join the fabric to an external transmitter or computer 12.
  • Plate 3 includes heat sealed or bonded plastic sheets that form a plurality of regularly distributed bubbles.
  • In each bubble one of the unit cells 7 referred to above is constituted and each unit cell forms an image point of variable color, so that it is this layer 3 in which the image showing the mimetic tissue is formed.
  • Each unit cell 7 has a lower level 13 and a higher level 14. These levels 13 and 14 are separated by an opaque reflective membrane 15, preferably white, with background image functions.
  • the lower level 13 there are several capsules or compartments 16, each loaded with a different colored ink.
  • the first example four rooms 16 are provided, as shown in Figure 3, although in other examples this number of rooms 16 may be higher or lower depending on image qualities and required costs.
  • each filter 17 is communicated with one of the rooms 16, so that the ink of each room 16 can pass into the corresponding filter 17 and vice versa; and so that on the upper level 14 there are as many filters 17 as there are rooms 16 on the lower level 13.
  • each passenger compartment 16-filter 17 have electrodes connected to the printed circuit of layer 2, so that depending on the polarity and current intensities in said electrodes, and according to the composition of the ink inside said layer together, the ink from the filter 17 can be passed to the cabin 16 and vice versa.
  • the passage of ink from the compartments 16 to the filters 17 and vice versa can be carried out with other methods, such as osmosis, communicating vessels, heating of the inks or an attached organic or inorganic metal or compound, by control valves electromagnetic, the combination of some of them, or any others.
  • a metal, organic or inorganic compound capable of modifying its volume is incorporated annexed as a result of the acceleration of electrons that occurs in its atoms, ions or molecules to the passage of an electric current, causing the displacement of ink from one end to another of the interior set 16-filter 17 according to the increase or decrease in volume suffered by said material.
  • said ink passage is carried out as a result of a temperature increase applied directly to the ink, a resistance, causing the consequent displacement of ink from one end to another of the interior assembly 16-filter 17 according to the increase or decrease in the passage of electrons through that resistance.
  • the ink flow is carried out as a consequence of the use of electromagnetic control valves, the inks are passed from one side of the interior 16-filter assembly 17 through the opening or closing of these valve systems .
  • said ink step can be performed as a result of the combined use of some of the methods set forth above.
  • the amount of ink that each cabin 16 injects or absorbs to obtain the desired colors in the unit 7 cells responds to a simple computer program of the type controlled by conventional inkjet color printers.
  • inventions include an LED or light element disposed between the membrane 15 and the filters 17, and which will also be connected to the printed circuit of layer 2, so that the resulting tissue emits images With own light.
  • the inks used may optionally include substances of immediate solidification upon contact with the air so that there is no spillage of liquids in case of breakage of the rooms 16.
  • the stages of operation in the fabric of the present example can be structured in the following points:
  • a second embodiment of the invention is constituted by small independent and flat cells, each cell presenting a single inkjet cell constituting an image point, and a layer structure similar to that described in the previous example. The union and connection between these cells gives rise to the mimetic tissue of this example.
  • the injection cell 20 of this second embodiment of the invention is illustrated in Figure 5. In this case, five corresponding filters 17 and five ink compartments 16 having a grouped arrangement in the form of circular sectors have been used, further appreciating the corresponding opaque membrane 15 and injection channels 21 between each capsule or cabin 16 and corresponding filter 17.
  • the five inks used corresponding to the five passenger compartment 16-filter 17 assemblies of this second example are yellow, cyan, magenta, black (contrast control) and metallic (brightness control).
  • a third example of embodiment of the invention is constituted by small independent, rigid and spherical geometry cells 22, as illustrated in Figure 6.
  • the layer 1 referred to in the first example is not required, and the layers 2, 3 and 4 se they have consecutively as concentric spherical bodies.
  • Layer 2 in this third example is constituted by a single control microchip 5 arranged in the core 23 of the spherical cell 22.
  • this core 23 are the compartments 16 of the corresponding layer 3, followed by the membrane 15 and the filters 17, to which the transparent protective layer 4 finally covers.
  • the transparent protective layer 4 finally covers.
  • five 16-filter cabin 17 sets have been used, with respective yellow, cyan, magenta, black and metallic inks.
  • Each spherical cell 22 has hitch fibers 24 in diametrically opposed areas. These fibers 24 include interwoven the corresponding microchip conductors 5 of the core 23.
  • the fibers 24 allow several spherical cells 22 to be connected to form an interactive mimetic thread 25, as illustrated in Figure 7, as well as to connect several of said threads 25 to form the corresponding mimetic tissue 26, as represented in figure 8.
  • layer 2 also has microchips or microcircuits and the corresponding conductors or printed circuit tracks in which in addition to said microchips, electrodes 27 and 28 of pigmentation capsules 29, 30 or 41 belonging are connected to unit 31 cells in turn belonging to layer 3, and small power cells or power cables.
  • electrodes 27 and 28 of pigmentation capsules 29, 30 or 41 belonging are connected to unit 31 cells in turn belonging to layer 3, and small power cells or power cables.
  • in each a certain area of tissue has provided a possible redundancy in the circuitry, so that the fabric can continue to operate in case of accidental breaks or intentional cuts for size adjustments.
  • the data dumped in each area are transmitted to the next area of tissue through the tracks of the layer 2 circuit.
  • the initial reception of data can be carried out by radiofrequency techniques including the corresponding receivers in the microcircuits of said layer.
  • Layer 2 or by direct connection using conventional connectors that connect the fabric to an external transmitter or computer.
  • the layer 3 is formed by unit cells 31, each unit cell 31 being composed of several pigmentation capsules 29, 30 or 41 arranged in the same horizontal plane, so that the color intensity of these capsules 29, 30 or 41 can be varied electronically.
  • Each capsule 29, 30 or 41 has a single color of varying intensity, so that to obtain an image point with wide color possibilities in each cell 31, three pigmentation capsules can be used, each with a primary color, such and as shown in Figure 11.
  • the fundamental difference of the embodiments that follow with respect to the previous first examples refers to the arrangement of said capsules 29, 30 or 41 in the same horizontal plane within each cell 31 and to the constitution itself of these capsules 29, 30 or 41, the following embodiments referring to said constitution.
  • the pigmentation capsule 29, shown in Figure 9 is constituted by a lower electrode 27 of any conductive material, a closed enclosure 32 that includes single color ink, a mobile porous membrane 33 of polymer or other compound and a transparent upper electrode 28 of conductive resin, Sn 0 2 or the like, so that electrodes 27 and 28 constitute the lower and upper limits respectively of enclosure 32 and so that membrane 33 remains in the inside the enclosure 32, being able to move up and down, as shown in Figure 9.
  • the lower electrode 27, the upper electrode 28 and the mobile membrane 33 have respective connection terminals 34, 35 and 36 that will be connected to the corresponding tracks or points of the circuit of the second layer 2.
  • the membrane 33 moves towards one or the other electrode 27 or 28 depending on its electric charge, so that by varying its polarity it is attracted up or down, whereby the amount of ink (and therefore the intensity of the corresponding color) observable from the outside can vary by a large margin, determining a greater or lesser saturation of the color of the corresponding capsule 29 in the corresponding cell 31.
  • the pigmentation capsule 30, shown in Figure 10 is constituted by a lower electrode 27 of any conductive material, a closed enclosure 32, which includes single color ink, a fixed membrane 37 of electrically alterable porosity (this membrane 37 can be constructed with a metal alloy of copper-nickel, titanium-nickel, or the like), and a transparent upper electrode 28 of conductive resin or the like.
  • electrodes 27 and 28 constitute the lower and upper limits respectively of the enclosure 32, and with the particularity that the ink is formed by colored particles 38 of polymer, or other polarizable conductive substance, suspended in a colorless fluid and capable of not to cross the membrane 37 as a function of its electrical state, whereby the electrical state of the electrodes 27 and 28 varies, said particles 38 will be attracted to one or the other of them.
  • the electrical state of the membrane 37 is varied, thereby altering its porosity and It allows or prevents the passage of particles 38 therethrough, thus determining a greater or lesser saturation of the color of the corresponding capsule 30 in the corresponding cell 31.
  • the lower electrode 27, the upper electrode 28 and the fixed membrane 37 of the capsule 30 of this fifth embodiment also have respective connection terminals 34, 35 and 39 that will be connected to the corresponding tracks of the circuit of the second layer 2.
  • each pigmentation capsule 41 can dispense with the inner membrane in the corresponding enclosure 32, in which case the inside of each capsule has an opaque electro-rheumatic liquid 42 (this is a fluid which changes in viscosity, plasticity and / or elasticity as a result of the passage of an electric current through it) with conductive, polarizable and suspended pigmentation particles 38 in said fluid.
  • an opaque electro-rheumatic liquid 42 this is a fluid which changes in viscosity, plasticity and / or elasticity as a result of the passage of an electric current through it
  • each capsule 41 also includes the transparent upper electrode 28 and the lower electrode 27, control electrodes 43 and 44 of the electro-rheological fluid 42, and their operation consists in varying the electrical state of these control electrodes 43 and 44 to vary the viscosity of the electro-rheological fluid 42 and facilitate or hinder the movement of the pigmentation particles 38 towards the upper electrode 28 or lower 27, depending on the variations of the electrical states of the referred ones upper and lower electrodes 27, so that said particles 38 can be stabilized in one or another position within the corresponding capsule 41, implying a greater or lesser saturation of the externally observable color.
  • the respective capsules 29, 30 or 41 of the mimetic tissue can be grouped in an array of rows and columns, as shown in Figure 13, so that facilitates the realization of the corresponding electrical connections.
  • all upper electrodes 28 of all capsules 29, 30 or 41 of the tissue are capable of presenting a single common electrical contact, and all lower electrodes 27 of all capsules 29, 30 or 41 of the tissue can also have a single common electrical contact, so that the individualization of electrical contacts in the capsules 29, 30 or 41 can be performed only for membranes 33 or 37, or for fluid 42, which facilitates very much the corresponding realizations.
  • the inks used in these embodiments 4 ⁇ , 5 ⁇ and 6 ⁇ may also optionally include substances of immediate solidification upon contact with the air so that there is no liquid spillage in case of ruptures of capsules 29, 30 or 41.
  • the operating stages in the corresponding tissue Mimetic for these last three embodiments coincide with those of the first three embodiments, which were described for the first embodiment.
  • the applications of the corresponding fabric for the six described embodiments are numerous and among them are those detailed above in the "Description of the invention" section of this report.
  • the enclosure 32 that configures the capsules 29, 30 or 41 can be constituted by a plastic, hollow, parallelepipedic or cylindrical body and less than 1 cm high. (approximately 1 to 2 mm); while the connection between several capsules, 29, 30 or 41, as well as between several cells 31 can be carried out with an elastomeric material or flexible rubber 40, to give flexibility to the assembly.
  • the membranes 33 and 37, as well as the electro-rheological fluid 42, will preferably be of the base color that the application requires, so that the loss of color saturation in a particular capsule 29, 30 or 41 implies a color modification until reaching a extreme situation of tonality equal to that of said base color, which can be gray, white, cream, etc.
  • the basic color will be a beige color, while in an advertising label it may be white.
  • the inks thereof may be respectively of the primary colors cyan, magenta and yellow, which together with the base hue of the membrane, 33 or 37, or of the liquid 42 It will give a wide color gamut.
  • cells 31 of four capsules 29, 30 or 41 could be used whose respective inks would be of the three colors referred to above plus a black ink, thus being able to simulate the four-color prints currently made on paper .
  • the ink tones that provide the best results will be used according to the manufacturer's criteria.
  • the color saturation in each capsule 29, 30 or 41 in the functioning of the mimetic tissue can be variable continuously or present only two possible stable situations, one of maximum saturation and another of minimum saturation, which greatly facilitates the corresponding electronic implementation without greatly reducing the color possibilities.
  • the hardware requirements for the operation of the mimetic tissue consist of:
  • USB Universal Serial Bus
  • - a digital camera. It is necessary in some applications to take data from outside or simply to take unprinted images.
  • - a serial port connector. It can be used an RS-232 interface to transmit the corresponding signals. If the system is in noisy environments or exposed to possible intentional interference, the protocol can be changed and a safer form of communication can be used.
  • Another possible alternative is to use a current loop, which modulates with intensity.
  • types of communication between the fabric and the PC such as serial, parallel, via radio, infrared, USB, etc.
  • - flat twisted pair cable This is the preferred means of transmission to the tissue. Once in the tissue, the signal is distributed through other pathways consistent with the size and elasticity of the tissue.
  • ASIC circuits Application Specific Integrated Circuit
  • They are the intelligent organ that is capable of interacting with their environment, that is, capable of recognizing the capsules around them, transmitting information, etc.
  • actuators that are in direct contact with the capsules 29 and that provide them with analog voltages to their terminals 34, 35 and 36. These actuators are separated by suitable insulators and are responsible for moving the porous membrane 33 in one or more Another direction in the vertical. Regarding software needs, it is required:
  • an image processing program For example, a package of Corel Draw 8.0, Adobe Photo-Shop, Corel Photo-paint or similar programs that allow visualization of images and an environment of Graphic development with a powerful toolkit.
  • this software handles tasks such as automatic recognition of the tissue surface and the number of capsules 29 that exist, data application, data feed-back, general maintenance, etc.
  • FPGA electronic programmable logic device technology
  • ASIC chips microelectronic integration
  • a physical address system is used that allows the group of capsules 29 to be controlled to be desired.
  • packages composed of an address and instructions are written on the system buses.
  • an image coding algorithm is required through which the conversion of the image format provided by the corresponding program (JPEG, RGB, GIF, etc.) is made to data understandable by the logic of the fabric.
  • Small software is used that converts an RGB file into a CMA (Cyan, Magenta, Yellow), or CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black) file.
  • a recognition is made of the number of them that make up the mimetic tissue.
  • the total tissue area is subdivided into areas controlled by small chips.
  • a small software algorithm capable of performing small maintenance functions, if connected to a power source, is stored on each chip.
  • the PC has to give a recognition order to determine the extent of the tissue and its number of capsules 29.
  • a proportional tension is generated at this distance and this is what is sent to him computer as updated capsule information.
  • the image treatment program will form on screen what you receive from the mimetic tissue.
  • USB Universal Serial Bus
  • serial communication protocols such as RS-232 or the current loop can be used.
  • parallel communication you can use the Centronics standard which is the most widespread in personal computers. Parallel communication has the advantage that data can be transmitted at a higher speed and the disadvantage that the computer's fabric could not be excessively moved away.
  • Wireless communication can be done via radio and infrared. If done via radio, you can use an FSK modulation that is simple and robust. In this case, the fabric incorporates an FSK receiver integrated in a small tablet applied to the corresponding tissue connector. In the case of infrared communication, the fabric will also have the corresponding receiver, which is simpler than the FSK receiver but the distance at which it can be moved away from the corresponding transmitter functioning correctly is quite less than in the case of radio communication.
  • capsules 29 According to the different applications, three fundamental sizes are provided in capsules 29. Thus, it is possible to distinguish: small capsules with a side less than 1 mm intended for applications such as fabrics for t-shirts, posters, paintings, floors, walls, etc; medium capsules with a side between 1 and 5 mm intended for applications such as advertising signs; and large capsules with a side between 5 mm and several centimeters provided for applications such as military camouflages, building coatings and large surfaces, etc.

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Abstract

Cuenta con una primera capa (1) constituida por una lámina aislante de protección, con una segunda capa (2) constituida por un circuito impreso sobre lámina flexible, con una tercera capa (3) constituida por un panal de celdas (7, 31) de tinta, y con una cuarta capa (4) transparente o translúcida de protección. Una imagen a imitar por el tejido se forma en la tercera capa (3) de éste mediante puntos de imagen constituidos por dichas celdas (7, 31). Cada celda (7) puede variar su color mediante la inyección o retracción de tintas de diversos colores en unos filtros (17) transparentes, apilados y comunicados con respectivos habitáculos (16) de tinta; o bien cada celda (31) incluye varias cápsulas de pigmentación (29, 30, 41) dispuestas en un único plano horizontal y estando cargadas cada una de estas cápsulas con una única tinta de visibilidad variable y color distinto al de las tintas correspondientes a otras cápsulas de pigmentación de su misma celda (31).

Description

TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un tejido mimético interactivo, cuya finalidad consiste en proporcionar un tejido capaz de cambiar de imagen variando sus colores y la distribución de los mismos en función de unos parámetros que le son introducidos electrónicamente y en formato digital, presentando así una gran versatilidad en la imitación de imágenes de cualquier tipo.
La invención es especialmente aplicable a camuflajes militares, tanto de personal, como de vehículos, equipos o campamentos. No obstante, la invención posibilita su aplicación en campos muy diversos, tales como publicidad en carteles de imagen variable, paramentos inteligentes para edificios, decoración de interiores, ropas de vestir de estética alterable, etc. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Son conocidos diversos tejidos miméticos de camuflaje que imitan mediante sus colores las tonalidades habituales de determinado ambiente o paisaje. Estos tejidos presentan el inconveniente de que la imagen que proporcionan es completamente invariable y fija, de manera que para emplear con éxito camuflajes en zonas de distinto aspecto visual hay que utilizar distintos y correspondientes tejidos especialmente diseñados para la zona de que se trate.
Existen también tejidos que cambian sus colores dependiendo de la radiación ultravioleta a la que se les expone y otros que lo modifican por la exposición de fuentes emisoras de electrones (cañones de electrones), que son utilizados para la impresión de una imagen fija en el tejido.
Por otra parte, no conocemos en el estado de la técnica actual tejidos que puedan variar la imagen que presentan en función de órdenes electrónicas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención consiste en un tejido mimético interactivo que está formado, en su formato básico, por cuatro capas de diferentes materiales. Dichas cuatro capas, desde la más interna a la más externa, son: una lámina aislante de protección, un circuito impreso sobre lámina flexible provisto de determinados componentes electrónicos, un panal de celdas de tinta, y una lámina transparente de protección. Estas capas pueden estar unidas entre sí térmicamente, o mediante compuestos químicos o bioquímicos.
Preferentemente, la lámina aislante de protección está situada en la cara inferior del tejido y es la encargada de proteger el circuito que se encuentra sobre ella de la humedad, el polvo y la erosión causada por el uso. Esta primera capa puede estar constituida por una fina capa plástica aislante. Por debajo de dicha primera capa, es decir más internamente, podrán ser aplicados otros materiales (láminas metálicas, gomas, colas, etc.) para conseguir las cualidades que se desee dar al tejido mimético de la invención, tales como adherencia, aislamiento, flotación, etc. El circuito impreso sobre lámina flexible constituyente de la segunda capa es donde se establece toda la circuitería impresa para el control de unas celdas de tinta pertenecientes a la capa siguiente o tercera capa. Al igual que la primera capa de aislamiento anteriormente descrita, esta segunda capa puede ser ligera y flexible para permitir que el tejido pueda ser plegado o enrollado.
El circuito impreso de la segunda capa puede disponer de microchips de control que regulan las señales eléctricas por las pistas de dicho circuito en función de una programación o unas órdenes recibidas. El circuito de control de unas cápsulas o habitáculos de tinta pertenecientes a las celdas referidas anteriormente puede ser simple, doble o de mayor redundancia para cada determinado área de tejido, de manera que en el caso de ser doble o de mayor redundancia se posibilita que el tejido siga funcionando aún en el caso de sufrir daños en el referido área por roturas accidentales o cortes intencionados para ajustarlo al tamaño deseado, sin por ello perder la capacidad mimética de este área. El panal de celdas de tinta constituyente de la tercera capa puede estar formado por finas láminas de plástico, termoselladas o pegadas entre sí, formando pequeñas burbujas (celdas unidad), contenedoras de los habitáculos o cápsulas de tinta. Cada celda unidad puede constituir un punto de imagen en la imagen total del tejido, de manera que según se consiga disminuir el tamaño de estas celdas y aumentar la proximidad entre las mismas se mejorará la resolución de la imagen del tejido. Según algunas de las realizaciones de la invención, cada celda unidad de la tercera capa puede estar formada por dos niveles: un nivel inferior y un nivel superior.
El nivel inferior está formado por un número variable habitáculos de tinta, según los colores y tonos que se deseen obtener. Asi, podría estar formado por un único habitáculo lleno con una sola tinta, (para conseguir imágenes basadas en un sólo color), o por dos, tres, cuatro o más habitáculos, cargados cada uno con una tinta diferen- te.
La cara inferior de estos habitáculos o cápsulas lleva unas terminaciones metálicas, para tomar contacto con los puntos de recepción del circuito impreso de la segunda capa, a través de los cuales pasa la co- rriente de éste a unos electrodos de los habitáculos de tinta.
El nivel superior de cada celda unidad es un lugar en donde se realiza una superposición de tintas. Este nivel superior se encuentra separado del nivel inferior por una membrana opaca, preferentemente de color blanco, que realiza la función de fondo de imagen, impidiendo que sean visibles desde el exterior los habitáculos de tinta inferiores .
En este nivel superior también hay unos compartimentos que llamaremos filtros y que están dispuestos a modo de placas transparentes, paralelas y superpuestas . Cada filtro corresponde y comunica con uno de los habitáculos del nivel inferior, de manera que pueda pasar tinta de un habitáculo a su correspondiente filtro y viceversa.
Cada tinta es inyectada desde el habitáculo inferior al correspondiente filtro superior permaneciendo siempre aislada en su propia película respecto de las otras tintas . Los filtros superiores se encuentran superpuestos unos a otros para permitir el paso de luz a través de todos ellos. Esto hace que el rayo de luz blanca que entra en la burbuja o celda unidad, al llegar a la membrana opaca o a un filtro de gran opacidad sea devuelto como el color resultante de la combinación de filtros.
Las tintas quedan fijadas en el nivel superior hasta que le son introducidos nuevos datos, en cuyo caso retornan a su cápsula o habitáculo de procedencia, para volver a salir en según qué cantidad se le indique nuevamente, pudiendo también retornar en la cantidad requerida según cálculos de ordenador, para dejar en el correspondiente filtro la cantidad deseada.
El paso de las tintas de los habitáculos inferiores a los filtros superiores y viceversa, podrá ser realizado preferentemente mediante dos métodos aunque no se descartan otras posibilidades.
Uno de dichos métodos consiste en el paso de corriente eléctrica por electrodos situados en los extremos del conjunto formado por cada habitáculo y su filtro; de manera que por efectos del cambio de polaridad e intensidad de corriente en estos electrodos, y según la composición de las tintas, se produce una atracción de las partículas de pigmento, hacia un electrodo u otro y en mayor o menor cantidad según sea su carga eléctrica. El otro método se realiza mediante el proceso conocido como osmosis. Este proceso conlleva la presencia en los habitáculos y filtros de tinta de un elemento de composición salina a modo de electrodos, que hace que la tinta viaje de un lugar a otro según la saturación a cada lado de una membrana situada entre los elementos contenedores de tinta y los filtros superiores .
Otros métodos a usar serian por ejemplo: por vasos comunicantes, por calentamiento de la tinta y su consiguiente aumento de volumen. Por el aumento de volu- men de un metal o compuesto orgánico o inorgánico (por medios electrotérmicos) introducido en los habitáculos de tinta, por válvula de control electromagnético, etc..
En el filtro más bajo del referido nivel superior se puede agregar una tinta de componente metáli- co (oro, plata, cobre, mercurio, etc.) para aumentar o disminuir la cantidad de luz que se desee reflejar (control de brillo) .
La presencia en algún filtro de ciertos tonos de tinta puede proporcionar el control sobre el contraste de la imagen.
La cantidad de tinta que inyecta cada habitáculo para conseguir el color deseado en cada celda puede obedecer a un sencillo programa informático similar a los que controlan las impresoras de inyección de tinta actua- les. Dicho programa controla el tamaño de la superficie a cubrir (mediante respuestas que recibe de los microchips instalados en cada lámina de tejido), calcula la cantidad de tinta que se debe de inyectar en cada burbuja o celda unidad y los colores a usar, y finalmente envía los datos al tejido a través de uno de los puertos de comunicaciones de un ordenador externo o emisor (teléfono digital, centralita digital, etc.). La consecuencia de este proceso es que el tejido se pigmente individualmente en cada celda que lo forma. Según las tintas, brillos y contrastes que sean usados resultará una u otra imagen "impresa" en el tejido. Por otra parte, anteponiendo un diodo luminiscente a la membrana opaca reflectante que separa los referidos niveles superior e inferior, se puede conseguir además aumentar el brillo natural de la superficie del tejido de forma artificial y en la medida que se desee, para obtener superficies que proyectan luz a modo de foco.
Las tintas empleadas van envasadas al vacío en sus respectivas cápsulas. En caso de rotura del tejido, el derrame de fluidos se puede impedir por la presen- cia (opcional) en la composición de éstos, de sustancias de solidificación instantánea al contacto con el aire. Una vez expuesta al aire, la tinta solidificada podrá ser retirada con agua u otro disolvente que no dañe la superficie del tejido. El juego de tintas y sustancias que se puede utilizar es muy variado según el aspecto final que se desee transmitir a la imagen formada (colores pasteles, reflectantes, fluorescentes, etc.).
Respecto a la cuarta y última capa del tejido de la invención, se trata de una lámina de protección que es una superficie transparente o translúcida que se encarga de proteger el panal de celdas de tinta de humedades, roturas y del desgaste. El grosor de esta cuarta capa dependerá de la aplicación a la que se dedique el tejido.
El sistema de traspaso de datos entre lámi- ñas o áreas de tejido se puede realizar mediante conexio- nes de cable convencional o mediante fibra óptica, con conectivos estándares en el mercado.
Respecto al proceso de funcionamiento del tejido mimético interactivo de la invención, se pueden distinguir, sin carácter limitativo las siguientes etapas: a) Desde una cámara digital, escaner o disco, se toma la imagen a imitar. b) Los datos pasan a un ordenador en forma de imagen digital . c) El software del ordenador:
- permite el retoque fotográfico de la imagen original;
- y reconoce la superficie total de la zona a teñir, contando el número y los tipos de respuestas que recibe de los chips insertados en cada unidad de tejido. Estas respuestas pueden ser transmitidas mediante técnicas de radiofrecuencia o mediante cable y conectores convencionales . d) Volcado de datos sobre el tejido. Igualmen- te este vuelco de datos puede realizarse con técnicas de radiofrecuencia o con cable y conectores convencionales . Este volcado de datos se puede efectuar en formato digital y encriptado, si desea, sobre el correspondiente receptor digital conectado al tejido o sobre un chip diseñado para ello, para evitar la introducción de datos externos no autorizados.
Cada microchip del tejido indica al ordenador su propia presencia y desencripta la información digital que recibe. Esta operación puede ser realizada si se desea por el correspondiente receptor de señal o por el ordenador conectado al tejido. e) La información desencriptada permite el paso de corriente eléctrica a las celdas unidad y provoca en ellas las tonalidades adecuadas, con lo que el tejido queda teñido con la imagen tomada en la etapa a) . Y f) Los chips comunican al ordenador o emisor la buena o mala recepción de la información y la situación de "preparado para recibir nueva información" .
Respecto a la alimentación eléctrica de los microchips del tejido, puede realizarse mediante células fotovoltáicas, pequeñas baterías, pilas de tipo botón insertadas regularmente en las distintas áreas del tejido, o directamente por cable desde un generador externo al tejido. Dichas pilas o similares conectarán con las pistas que correspondan del circuito impreso constituyente de la segunda capa del tejido.
Se ha previsto una realización de la invención en la que las capas del tejido se disponen conformando pequeñas células independientes que unidas entre sí dan lugar a hilos miméticos. Estos hilos unidos entre sí dan lugar al tejido mimético. En este caso, cada una de dichas células independientes es preferentemente plana o esférica. Si es plana presenta una estructura de capas análoga a la descrita anteriormente, pero si es esférica las diferentes capas de disponen concéntricamente, por lo que no se requiere la primera capa o capa interna de protección del circuito impreso. En esta realización de células esféricas, la capa referida anteriormente como segunda capa o circuito impreso está determinada por un único microchip que constituye el núcleo de la referida célula independiente. Rodeando a este microchip se encuentra el equivalente a la tercera capa o panal de celdas que se aludió anteriormente, y que en este caso es una única celda formada por sus correspondientes habitáculos de tinta, membrana opaca y filtros. Estos habitáculos, membrana y filtro se disponen aquí a modo de cuerpos esféricos concéntricos.
Rodeando al filtro esférico más externo, se dispone la designada anteriormente como cuarta capa o lámina transparente de protección, que en este caso será una especie de cascarón esférico transparente que protege al resto de la célula. Cada célula esférica dispone de unas fibras para el enganche entre células, incluyéndose en estas fibras los correspondientes cables de conexión eléctrica. Según otras realizaciones de la invención, el panal de celdas de tinta constituyente de la tercera capa del tejido está formado por una pluralidad de celdas unidad, cada una de las cuales contiene varias cápsulas de pigmentación agrupadas en un mismo plano horizontal. Al igual que anteriormente, cada una de estas celdas unidad constituye un punto de imagen en la imagen total del tejido, de manera que según se consiga disminuir el tamaño de estas celdas y aumentar la proximidad entre las mismas se mejorará la resolución de la imagen del tejido. Sin embargo, en estas otras realizaciones, cada celda unidad de la tercera capa dispone preferentemente de tres cápsulas de pigmentación, correspondientes a tres colores primarios para formar un punto de color de manera análoga al que se produce en un televisor en color o en una impresión por tricromía.
Las referidas cápsulas de pigmentación (preferentemente tres o cuatro para emplear sistemas de tricromía o cuatricromía respectivamente) pueden estar agrupadas en un mismo plano horizontal, de manera que el color global de la celda percibida a cierta distancia es la combinación cromática de las cápsulas de pigmentación que la componen, posibilitando una gran riqueza cromática.
Según una realización, cada cápsula de pigmentación está constituida por: un electrodo inferior, un recinto cerrado, tinta de un sólo color, una membrana porosa móvil y un electrodo superior transparente. Los electrodos y la membrana porosa están conectados a las pistas preparadas para ello en el circuito inferior de la segunda capa del tejido. El electrodo inferior puede ser de cualquier material conductor, pero el electrodo superior tiene que ser transparente (resina conductora, dióxido de estaño (Sn 02) o similar).
Esta realización tiene la peculiaridad de no ser la tinta la que se mueve dentro de la cápsula de pigmentación, sino una membrana porosa opaca capaz de cargarse eléctricamente (por ejemplo un polímero) y por lo tanto de verse atraída hacia un electrodo u otro en virtud del signo de la carga eléctrica que tengan ésta y los electrodos . Por este método cada cápsula puede mostrar un color más o menos intenso en virtud de la posición que tome esta membrana. Si ésta se encuentra pegada al electrodo inferior la luz incidente saldría reflejada con el color de la tinta posicionada sobre ella. Si la membrana se ve atraída hacia el electrodo superior la tinta será evacuada a través de los poros de esta membrana e irá apareciendo un tono cada vez más claro del color de la tinta empleada hasta desaparecer éste una vez que la membrana ha alcanzado el electrodo superior. Según los cálculos realizados para averiguar el comportamiento de este sistema, es totalmente viable este proceso siempre y cuando exista una buena relación entre viscosidad de la tinta, superficie de poros de la membrana y otras propiedades físicas y eléctricas de los componentes que entran a formar parte. Por otro lado, la estabilidad de la membrana en su posición está garantizada por las citadas relaciones.
En otra realización, cada cápsula de pigmentación está formada por un electrodo inferior de cualquier material conductor, otro electrodo superior que debe ser transparente, una membrana fija de porosidad alterable eléctricamente y tinta de un sólo color. El movimiento de la tinta (formado por partículas coloreadas de un polímero u otro elemento conductor polarizable, suspendidas en un fluido de color) está provocado por la activación de los electrodos extremos con un potencial eléctrico distinto, entre los cuales se creará un campo eléctrico con capacidad para mover las partículas pigmentadas dentro de la disolución transparente. El que la cápsula muestre el color de la tinta con más o menos intensidad se deberá a la presencia de la membrana porosa colocada entre ambos electrodos, capaz de aumentar el tamaño de esos poros en virtud de una corriente eléctrica. Esta membrana puede estar construida por una aleación metálica (cobre-níquel, titanio-níquel o similar) o por cualquier elemento o compuesto químico capaz de modificar su red cristalina interna electrónicamente aumentando la distancia entre sus átomos, moléculas o iones y dejando así huecos de un diámetro tal que las partículas de tinta puedan atravesarlo. Al cerrar el paso de corriente a través de esta membrana disminuiría el tamaño de estos poros y el sistema quedaría estable.
Según otra realización, las cápsulas de pigmentación pueden prescindir de la membrana interna, en cuyo caso incluyen un líquido opaco electrorreológico, es decir, de viscosidad variable eléctricamente; incluyéndose en dicho líquido partículas de pigmentación conductoras, y polarizables . En este caso, cada cápsula presenta, además de los electrodos superior e inferior referidos anteriormente, unos electrodos de control del fluido electrorreológico mediante los que se puede variar su viscosidad, facilitando o dificultando así el movimiento de las partículas de pigmentación hacia los electrodos superior o inferior de la correspondiente cápsula.
En cualquiera de las realizaciones, las cápsulas se pueden disponer en matrices de filas y columnas que facilitan su conexionado eléctrico.
En todas las realizaciones que emplean cápsulas de pigmentación, la cantidad de tinta mostrada por cada cápsula para conseguir el color deseado en cada celda obedece a un sencillo programa informático similar a los que controlan las impresoras de inyección de tinta actúa- les . Dicho programa controla el tamaño de la superficie a cubrir (mediante respuestas que recibe de los microchips instalados en cada lámina de tejido), calcula las cantidades de tintas que debe mostrar cada celda unidad y las proporciones de colores a usar, y finalmente envía los datos al tejido a través de un puerto de comunicaciones de un ordenador externo o emisor (teléfono digital, centralita digital, etc). La consecuencia de este proceso es que el tejido se pigmenta individualmente en cada celda que lo forma.
Respecto a las aplicaciones del tejido de la invención, éstas son muy numerosas, aportándose seguidamente algunas de ellas: a) Campamento militar camuflado: Un avión o satélite toma una imagen de la zona en la que se va a montar el campamento y se envía la imagen digitalizada al centro de control de tierra. Aquí, se ajusta la imagen a la superficie de tejido mimético interactivo sobre la que se va a proyectar. Después se envía a través de satélite la información al receptor del campamento, el cual vuelca la información en el tejido. El tejido, que ya se encuentra cubriendo el campamento, mimetiza los colores y toma el aspecto del terreno. Como se producirán sombras durante el día sería conveniente volver a tomar una nueva imagen del campamento cada cierto número de horas . Se aclararían las sombras del campamento con retoque fotográfico y se volvería a volcar la información en el tejido, con lo que resulta una imitación perfecta del terreno sobre el que se encuentra el campamento. b) Vehículo militar camuflado:
El tejido mimético se encuentra adherido sobre todas las caras del vehículo, y una cámara digital toma una imagen continua de todo el entorno que le rodea y la pasa al centro de control. Este envía los datos al tejido haciendo corresponder a cada lateral la imagen que tiene en su lado opuesto. El tejido toma el aspecto de la imagen continua, con lo que el vehículo se mimetiza con el entorno, quedando invisible a simple vista. c) Pista de aterrizaje camuflada: La aeronave se acerca a una zona con intención de aterrizar, aunque no puede distinguirse ninguna pista donde hacerlo. Unos momentos antes de tomar tierra, aparece sobre el terreno una pista de aterrizaje con los colores más acordes a las condiciones de visibilidad de ese momento debido a la activación del correspondiente tejido mimético. Una vez tomada tierra, la pista desaparece junto con el avión nuevamente debido a la activación del correspondiente tejido mimético. d) Rótulos publicitarios: El tejido mimético se adhiere al correspondiente soporte publicitario. A través de satélite o repetidor digital se envían los datos a un receptor disponible en el soporte, con lo que la imagen presente en el tejido cambia inmediatamente a una nueva imagen. Esto posibilita el alquiler de las vallas publicitarias por tiempo de exposición al público, como ocurre con las publicidades de cadenas de radio y televisión. e) Edificios con paramentos inteligentes:
La cara exterior de los edificios puede cambiar de color mediante el correspondiente tejido mimético para variar la temperatura interior, anunciar productos, mostrar imágenes a tamaño gigante, etc. f) Decoración de interiores:
Las paredes, suelos y techos, asi como los muebles y tejidos pueden cambiar de color y aspecto para ofrecer en cada momento la imagen que se desee, incluyendo obras de arte, paisajes, juegos, etc. g) Ropa de vestir alterable mediante teléfono móvil : Los teléfonos móviles se podrían comercializar con una serie de imágenes digitalizadas grabadas en su memoria, o con acceso a bases de datos con imágenes, con lo que se cargaría la imagen en el teléfono móvil y se pasaría al tejido mimético de la correspondiente prenda de vestir. h) Carreteras inteligentes:
Las carreteras podrán conocer la posición de los vehículos mediante oportunos medios de reconocimiento y mostrar mensajes sobre la calzada mediante superficies de tejido mimético, avisando al conductor de una velocidad excesiva, una situación de riesgo más adelante, la humedad relativa, la temperatura ambiental, etc. También podrán mostrarse a través de zonas de tejido mimético líneas divisorias y pasos de cebra más o menos llamativos dependiendo del estado atmosférico, condiciones de visibilidad, etc. i) Cobertura invisible a la luz visible o ultravioleta:
Dado que el ojo humano distingue los objetos gracias a su capacidad de aislarlos mentalmente del fondo que los rodea, mediante el reconocimiento de su figura y de los colores que lo definen, sería posible engañarlo haciendo que la figura modifique estas propiedades por medio de una cobertura capaz de variar sus colores de forma interactiva empleando el tejido mimético interactivo de la invención. Así pues, un traje de "invisibilidad" estaría compuesto por:
- una serie de minicámaras dispuestas de tal forma que entre todas ellas, sean capaces de obtener una imagen global de lo que rodea al objeto que se quiere camuflar. Estas cámaras dividirían las imágenes obtenidas en miles de porciones.
- un ordenador para el procesamiento de la información obtenida de las referidas cámaras, efectuándose un reconocimiento del color que prevalece en cada porción, permitiendo el paso de corriente eléctrica a las celdas que correspondan del tejido mimético que se encuentran en el lado contrario al de la cámara en cuestión.
- unas celdas según el tejido de la invención, conectadas con este ordenador y estas cámaras y que modifiquen su color hasta obtener en su superficie una combinación capaz de devolver una longitud de onda electromagnética del espectro que se desea imitar (luz visible o luz ultravioleta), que el correspondiente ordenador definió como color de la porción de imagen que captó la cámara opuesta y que esta celda debe encargarse de imitar. La combinación de varias de estas celdas imitando las imágenes que las cámaras opuestas captan, daría como resultado la "desaparición" del objeto a la vista de los presentes. j ) Filtros interactivos para cámaras de televisión y vídeo, cámaras fotográficas y focos de iluminación:
Consiste en una superposición de filtros incoloros alineados entre sí y conectados, mediante conductos a una caja perpendicular a ellos. Esta caja hace las veces de lámina de circuito impreso y de compartimento de cápsulas de tinta. Este dispositivo sería colocado delante del objetivo de la cámara o del foco, y desde un ordenador o mediante un dispositivo especialmente diseñado para ello, se establecería un color en estos filtros que sería el resultado de la combinación de los colores y cantidades de éstos que hubieran sido inyectados desde las cápsulas o habitáculos de tinta. En este caso, dichos filtros serían del tipo de los descritos en las primeras realizaciones de la invención, es decir transparentes. Se prevé también la implementación en estos filtros interactivos, de conectores de tipo USB (Universal Serial Bus) para el control, desde un solo ordenador, de todos los filtros que se deseen (hasta un máximo de unos ciento veintisiete, en la actualidad), conectando un filtro con otro en serie hasta conectar todos los filtros. k) Piel artificial para androides: La versatilidad del tejido mimético interactivo es extraordinaria, y sus aplicaciones se dispararán en el momento en que se comercialice. Una de las aplicaciones más llamativas es su utilización como piel para robots androides. Ya que en este tipo de robots se busca el que se asemejen en todo lo posible al ser humano, es lógico pensar que sus creadores querrán que además de mover una mano como lo haría un ser humano, también modifique el color de su piel si sus condiciones de enfado, alegría, esfuerzo, calor, etc, varían. Es decir, si el robot cogiese por ejemplo un objeto pesado, éste simularía estar levantando algo con mucho esfuerzo si, además, de levantarlo despacio y de poner la expresión que conlleva esto en un humano, la piel de su cara y manos se tornarán de un color rojo más intenso. Para ello, el ordenador del robot daría las órdenes necesarias para que las correspondientes células miméticas cambiasen a un tono en el que abundase más este color. 1) Etiquetas interactivas para ropa:
En una aplicación como ésta, en la que es muy difícil el cambio de la batería que alimenta la etiqueta, debido a que todo el sistema debe ir sellado herméticamente para poder lavar la etiqueta con la ropa, el ahorro de energía facilitado por la invención se hace imprescindible. En este tipo de etiquetas el fabricante, vendería su ropa con un pequeño retal de tejido mimético, una batería de botón plana y un chip conteniendo la información preprogra- mada de los diferentes diseños que éste quiere que aparez- can en dicha etiqueta. m) Carátulas de vídeos de alquiler interactivo:
Una aplicación con muchas posibilidades de ser comercializada sería la de tejido mimético pegado a una carátula de video de alquiler. El vídeo-aficionado cogería del estante una carátula sin la imagen de la película que ha seleccionado. El dependiente de la tienda conectaría dicha carátula en un aparato preparado para pasar, por ejemplo, la información de la imagen real de la película seleccionada, el logotipo y los datos del vídeo club, y la fecha de devolución. Una vez transformados estos datos en imágenes sobre la carátula, el cliente se llevaría a casa una cinta de vídeo contenida en una carátula reutilizable, tantas veces como se desee y para cualquier tipo de datos que se le introduzcan.
A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha repre- sentado el objeto de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Figura 1.- Representa esquemáticamente una vista en perspectiva explosionada de las capas constituyentes del tejido mimético interactivo de la presente invención.
Figura 2.- Representa esquemáticamente una vista en planta superior de un área rectangular de un tejido mimético interactivo realizado según la invención. Figura 3.- Representa esquemáticamente una vista en perspectiva explosionada de la tercera capa (panal de celdas de tinta) constituyente de un tejido mimético realizado según la invención, mostrando los niveles superior e inferior que conforman en este caso a dicha tercera capa. Figura 4.- Representa esquemáticamente la comunicación entre un tejido mimético realizado según la invención y un ordenador exterior.
Figura 5.- Representa esquemáticamente una vista en perspectiva explosionada de una realización de celda de tinta constituyente de una célula independiente de configuración plana que permite conformar un tejido mimético según la invención.
Figura 6.- Representa esquemáticamente una vista en perspectiva y seccionada de una realización de célula independiente de configuración esférica que permite conformar un tejido mimético según la invención.
Figura 7.- Representa esquemáticamente una vista en planta de varias células esféricas del tipo de la referida en la figura 6 y unidas entre sí para formar un hilo mimético interactivo que permite conformar un tejido mimético según la invención.
Figura 8.- Representa esquemáticamente una vista en planta de varios hilos miméticos del tipo del aludido en la anterior figura 7 y unidos entre sí para formar un tejido mimético según la presente invención.
Figura 9.- Representa esquemáticamente una vista en perspectiva de una realización de cápsula de pigmentación de una celda unidad de un tejido mimético interactivo, según la presente invención. Figura 10.- Representa esquemáticamente una vista en perspectiva de otra realización de cápsula de pigmentación de una celda unidad de un tejido mimético interactivo, según la presente invención.
Figura 11.— Representa esquemáticamente una vista de perfil de otra realización de cápsula de pigmentación de una celda unidad de un tejido mimético interactivo, según la presente invención.
Figura 12.- Representa esquemáticamente una vista en perspectiva de una realización de celda unidad de un tejido mimético interactivo, según la presente invención y componiéndose dicha celda de tres cápsulas de pigmentación del tipo de la referida en la anterior figura .
Figura 13.- Representa esquemáticamente una vista en planta de una agrupación de cápsulas de pigmenta- ción de un tejido mimético realizado según la presente invención, estando dispuestas dichas cápsulas en una matriz de filas y columnas que facilitan su conexionado eléctrico. DESCRIPCIÓN DE UNO O VARIOS EJEMPLOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN Seguidamente se realiza una descripción de varios ejemplos de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras .
Así, el tejido mimético interactivo del primer ejemplo de realización, cuenta con una primera capa 1 que es una lámina aislante de protección constituyente de la parte más interna del tejido. A esta capa 1 le sigue una segunda capa 2 que es un circuito impreso sobre lámina flexible. A continuación hay una tercera capa 3 que es un panal de celdas de tinta y que conecta con una cuarta y última capa 4 que es una lámina transparente de protección que constituye la parte más externa del tejido.
Estas cuatro capas 1 a 4 están unidas térmicamente entre sí formando un conjunto compacto pero flexible. Las capas 1 y 4 son por tanto de protección de las restantes. La capa 1 puede incorporar adyacentemente capas adicionales (no representadas en las figuras) tales como capas de adhesivo, goma, aislantes u otras que se requieran para dar al tejido resultante determinadas características. Sin embargo, la capa 4 debe ser la más interna y transparente para dejar ver la imagen que se forma en la capa 3.
La capa 2 dispone de microchips o microcircui- tos 5 y de los correspondientes conductores o pistas 6 de circuito impreso en las que se conectan dichos microchips 5, los electrodos de unas celdas unidad 7 pertenecientes a la capa 3 y pequeñas pilas de alimentación o cables de alimentación.
En cada determinado área de tejido 8 se ha previsto una posible redundancia en la circuitería, de manera que el tejido pueda seguir funcionando ante roturas accidentales 9 ó cortes intencionados para ajustes de tamaño .
Los datos volcados 10 en cada área 8 son trasmitidos 11 al área siguiente de tejido a través de las pistas 6. La recepción inicial de datos puede efectuarse mediante técnicas de radiofrecuencia incluyendo los receptores correspondientes en los microcircuitos 5 ó por conexión directa mediante conectores convencionales que unan el tejido a un emisor u ordenador externo 12. La placa 3 incluye láminas plásticas termose- lladas o pegadas que conforman una pluralidad de burbujas distribuidas regularmente. En cada burbuja se constituye una de las celdas unidad 7 referidas anteriormente y cada celda unidad conforma un punto de imagen de color variable, de manera que es esta capa 3 en la que se forma la imagen que muestra el tejido mimético.
Cada celda unidad 7 dispone de un nivel inferior 13 y de un nivel superior 14. Estos niveles 13 y 14 están separados por una membrana opaca reflectante 15, preferentemente blanca, con funciones de fondo de imagen.
En el nivel inferior 13 hay varias cápsulas o habitáculos 16, cada uno de ellos cargado con una tinta de color diferente. En este primer ejemplo se han previsto cuatro habitáculos 16, tal y como muestra la figura 3, aunque en otros ejemplos este número de habitáculos 16 puede ser mayor o menor en función de calidades de imagen y costes requeridos.
En el nivel superior 14 hay varios filtros de color 17 que son unos compartimentos transparentes dispues- tos apiladamente. Cada filtro 17 está comunicado con uno de los habitáculos 16, de manera que la tinta de cada habitáculo 16 puede pasar al interior del correspondiente filtro 17 y viceversa; y de manera que en el nivel superior 14 hay tantos filtros 17 como habitáculos 16 haya en el nivel inferior 13. Así, la luz incidente 18 sobre la capa 3 atraviesa los filtros 17, se refleja en la membrana 15 ó en un filtro de tinta metálica y vuelve a atravesar los filtros 17, produciendo una luz reflejada 19 que presentará una tonalidad de color dependiendo de las cantidades de tinta depositadas en los distintos filtros 17, pudiendo obtenerse una gama muy amplia de colores y tonalidades con el empleo de únicamente tres o cuatro filtros 17, y pudiendo interactuar sobre la cantidad de luz reflejada en el caso de disponer de un filtro con tinta metálica. Los extremos de cada conjunto habitáculo 16- filtro 17 presentan unos electrodos conectados al circuito impreso de la capa 2, de manera que en función de la polaridad y las intensidades de corriente en dichos electrodos, y según la composición de la tinta del interior de dicho conjunto, se puede hacer pasar la tinta del filtro 17 al habitáculo 16 y viceversa.
En otros ejemplos el paso de tinta de los habitáculos 16 a los filtros 17 y viceversa puede realizarse con otros métodos, como por ejemplo por osmosis, vasos comunicantes, calentamiento de las tintas o un metal o compuesto orgánico o inorgánico anexo, por válvulas de control electromagnético, la combinación de algunos de ellos, u otros cualesquiera.
En el caso de que dicho paso de tinta se efectúe por vasos comunicantes, se incorpora anexo un metal, compuesto orgánico o inorgánico capaz de modificar su volumen como consecuencia de la aceleración de electrones que se produce en sus átomos, iones o moléculas al paso de una corriente eléctrica, provocando el desplazamiento de tinta de un extremo a otro del conjunto habitáculo 16- filtro 17 según el aumento o disminución de volumen que sufra el citado material.
En el caso de que dicho paso de tinta se efectúe como consecuencia de un aumento de temperatura aplicado directamente sobre la tinta, se incorpora una resistencia, provocando el consiguiente desplazamiento de tinta de un extremo a otro del conjunto habitáculo 16- filtro 17 según el aumento o disminución del paso de electrones por esa resistencia. En el caso de que el paso de tinta se efectúe como consecuencia de la utilización de válvulas de control electromagnético, se provoca el paso de tintas de un lado a otro del conjunto habitáculo 16-filtro 17 por la apertura o cierre de estos sistemas de válvulas. Además, dicho paso de tinta se puede efectuar como consecuencia de la utilización combinada de algunos de los métodos expuestos anteriormente.
En cualquier caso, la cantidad de tinta que inyecta o absorbe cada habitáculo 16 para obtener los colores deseados en las celdas unidad 7, responde a un sencillo programa informático del tipo de los que controlan las impresoras de color de inyección de tinta convencionales .
Se ha previsto que otros ejemplos de realiza- ción de la invención incluyan un LED o elemento lumínico dispuesto entre la membrana 15 y los filtros 17, y que estará además conectado al circuito impreso de la capa 2, de manera que el tejido resultante emita imágenes con luz propia. Las tintas empleadas pueden incluir opcional- mente sustancias de solidificación inmediata al contacto con el aire para que no se produzca derrame de líquidos en caso de rotura de los habitáculos 16.
Las etapas de funcionamiento en el tejido del presente ejemplo pueden estructurarse en los siguientes puntos :
- captación de imagen a representar en el tejido mediante cámara, grabación o similares;
- paso de los datos de dicha imagen al ordenador externo 12; tratamiento adecuado de dichos datos (opcional) ;
- paso de los datos convenientemente tratados a los microchips 5 del tejido; - apertura de puertas de corriente hacia las celdas unidad 7 para provocar los cambios de color;
- formación de la imagen a representar en la capa 3 del tejido;
- y envío de datos desde los microchips 5 al ordenador 12, indicando la disponibilidad de recibir nueva información.
Un segundo ejemplo de realización de la invención se constituye mediante pequeñas células independientes y planas, presentando cada célula una única celda de inyección de tinta constituyente de un punto de imagen, y una estructura de capas similar a la descrita en el anterior ejemplo. La unión y conexión entre estas células da lugar al tejido mimético de este ejemplo. La celda de inyección 20 de este segundo ejemplo de realización de la invención se ilustra en la figura 5. En este caso se han empleado cinco filtros 17 y cinco habitáculos de tinta 16 correspondientes que presentan una disposición agrupada en forma de sectores circulares, apreciándose además la correspondiente membrana opaca 15 y unos canales de inyección 21 entre cada cápsula o habitáculo 16 y filtro correspondiente 17.
Las cinco tintas empleadas correspondientes a los cinco conjuntos habitáculo 16-filtro 17 de este segundo ejemplo son amarilla, cyan, magenta, negra (control de contraste) y metálica (control de brillo).
Un tercer ejemplo de realización de la invención se constituye mediante pequeñas células independientes, rígidas y de geometría esférica 22, tal y como se ilustra en la figura 6. En este caso no se requiere la capa 1 referida en el primer ejemplo, y las capas 2, 3 y 4 se disponen consecutivamente a modo de cuerpos esféricos concéntricos .
La capa 2 en este tercer ejemplo se constituye mediante un único microchip 5 de control dispuesto en el núcleo 23 de la célula esférica 22.
Alrededor de este núcleo 23 se encuentran los habitáculos 16 de la correspondiente capa 3, seguidos de la membrana 15 y los filtros 17, a los cuales recubre por último la capa 4 transparente de protección. En este tercer ejemplo se han empleado, al igual que en el segundo ejemplo, cinco conjuntos habitáculo 16-filtros 17, con respectivas tintas amarilla, cyan, magenta, negra y metálica.
Cada célula esférica 22 dispone de fibras de enganche 24 en zonas diametralmente opuestas. Estas fibras 24 incluyen entretejidos los correspondientes conductores del microchip 5 del núcleo 23.
Además las fibras 24 permiten conectar varias células esféricas 22 para formar un hilo mimético interac- tivo 25, tal y como se ilustra en la figura 7, así como conectar varios de dichos hilos 25 para formar el correspondiente tejido mimético 26, tal y como se representa en la figura 8.
A continuación, se describen otras realizacio- nes, que al igual que el primer ejemplo, presentan la estructura de capas 1, 2, 3, y 4 que se describió para dicho primer ejemplo. En estas otras realizaciones, la capa 2 también dispone de microchips o microcircuitos y de los correspondientes conductores o pistas de circuito impreso en las que se conectan además de dichos microchips, los electrodos 27 y 28 de unas cápsulas de pigmentación 29, 30 ó 41 pertenecientes a unas celdas unidad 31 a su vez pertenecientes a la capa 3, y pequeñas pilas de alimentación o cables de alimentación. También en estas otras realizaciones, en cada determinado área de tejido se ha previsto una posible redundancia en la circuitería, de manera que el tejido pueda seguir funcionando ante roturas accidentales o cortes intencionados para ajustes de tamaño. Al igual que antes, los datos volcados en cada área son transmitidos al área siguiente de tejido a través de las pistas del circuito de la capa 2. La recepción inicial de datos puede efectuarse mediante técnicas de radiofrecuencia incluyendo los receptores correspondientes en los microcircuitos de dicha capa 2 ó por conexión directa mediante conectores convencionales que unan el tejido a un emisor u ordenador externo.
Para todas las realizaciones que se describen a continuación, la capa 3 está formada por unas celdas unidad 31, componiéndose cada celda unidad 31 de varias cápsulas de pigmentación 29, 30 ó 41 dispuestas en un mismo plano horizontal, de manera que la intensidad del color de estas cápsulas 29, 30 ó 41 se puede variar electrónicamente. Cada cápsula 29, 30 ó 41 presenta un único color de intensidad variable, de manera que para obtener un punto de imagen con amplias posibilidades cromáticas en cada celda 31 se pueden emplear tres cápsulas de pigmentación, cada una de ellas con un color primario, tal y como se representa en la figura 11. La diferencia fundamental de las realizaciones que siguen respecto de los anteriores primeros ejemplos se refieren a la disposición de dichas cápsulas 29, 30 ó 41 en un mismo plano horizontal dentro de cada celda 31 y a la propia constitución de estas cápsulas 29, 30 ó 41, refi- riéndose las siguientes realizaciones a dicha constitución.
Asi, en una cuarta realización de la invención, la cápsula de pigmentación 29, mostrada en la figura 9, se constituye mediante un electrodo inferior 27 de cualquier material conductor, un recinto cerrado 32 que incluye tinta de un sólo color, una membrana porosa móvil 33 de polímero u otro compuesto y un electrodo superior transparente 28 de resina conductora, Sn 02 o similar, de manera que los electrodos 27 y 28 constituyen los limites inferior y superior respectivamente del recinto 32 y de manera que la membrana 33 queda en el interior del recinto 32, pudiéndose desplazar hacia arriba y hacia abajo, tal y como se representa en la figura 9.
El electrodo inferior 27, el electrodo superior 28 y la membrana móvil 33 disponen de respectivos terminales de conexión 34, 35 y 36 que se conectarán a las correspondientes pistas o puntos del circuito de la segunda capa 2.
En esta cuarta realización la membrana 33 se desplaza hacia uno u otro electrodo 27 ó 28 en función de su carga eléctrica, de manera que variando su polaridad se ve atraída hacia arriba o hacia abajo, con lo que la cantidad de tinta (y por tanto la intensidad del correspondiente color) observable desde el exterior puede variar en un gran margen, determinando una mayor o menor saturación del color de la correspondiente cápsula 29 en la correspondiente celda 31.
En una quinta realización de la invención, la cápsula de pigmentación 30, mostrada en la figura 10, se constituye mediante un electrodo inferior 27 de cualquier material conductor, un recinto cerrado 32, que incluye tinta de un sólo color, una membrana fija 37 de porosidad alterable eléctricamente (pudiendo construirse esta membrana 37 con una aleación metálica de cobre-níquel, titanio-níquel, o similares), y un electrodo superior transparente 28 de resina conductora o similar. De manera que los electrodos 27 y 28 constituyen los limites inferior y superior respectivamente del recinto 32, y con la particularidad de que la tinta está formada por partículas coloreadas 38 de polímero, u otra sustancia conductora polarizable, suspendidas en un fluido incoloro y capaces o no de atravesar la membrana 37 en función del estado eléctrico de la misma, con lo que según se varíe el estado eléctrico de los electrodos 27 y 28, dichas partículas 38 se verán atraídas hacia uno u otro de ellos. Para ajustar la cantidad de partículas 38 por encima o por debajo de la membrana 37, lo cual implica una mayor o menor intensidad de color observable desde el exterior, se varía el estado eléctrico de la membrana 37, con lo que se altera su porosidad y se posibilita o impide el paso de partículas 38 a su través, determinándose asi una mayor o menor saturación del color de la correspondiente cápsula 30 en la correspondiente celda 31.
El electrodo inferior 27, el electrodo superior 28 y la membrana fija 37 de la cápsula 30 de esta quinta realización, también disponen de respectivos terminales de conexión 34, 35 y 39 que se conectarán a las correspondientes pistas del circuito de la segunda capa 2.
Según una sexta realización de la invención, representada en la figura 11, cada cápsula de pigmentación 41 puede prescindir de la membrana interna en el correspondiente recinto 32, en cuyo caso el interior de cada cápsula presenta un líquido opaco electrorreológico 42 (esto es un fluido que cambia de viscosidad, plasticidad y/o elasticidad como consecuencia del paso de una corriente eléctrica a través suyo) con partículas de pigmentación 38 conductoras, polarizables y suspendidas en dicho fluido. En este caso, cada cápsula 41 incluye además del electrodo superior transparente 28 y del electrodo inferior 27, unos electrodos de control 43 y 44 del fluido electrorreológico 42, y su funcionamiento consiste en variar el estado eléctrico de estos electrodos de control 43 y 44 para variar la viscosidad del fluido electrorreológico 42 y facilitar o dificultar el movimiento de las partículas de pigmentación 38 hacia el electrodo superior 28 ó inferior 27, según las variaciones de los estados eléctricos de los referidos electrodos superior 28 e inferior 27, de manera que dichas partículas 38 pueden quedar estabilizadas en una u otra posición dentro de la correspondiente cápsula 41, implicando una mayor o menor saturación del color observable externamente.
En las realizaciones 4§, 5§ y 6§ descritas, las respectivas cápsulas 29, 30 ó 41 del tejido mimético se pueden agrupar matricialmente en una disposición de filas y columnas, tal y como se muestra en la figura 13, de manera que se facilita la realización de las correspondientes conexiones eléctricas.
Para todas estas realizaciones 4§, 5§ y 6§ la cantidad de tinta que se haga visible en las correspondientes cápsulas 29, 30 ó 41 responderá al control de los electrodos 27, 28, 43 y 44 y de las membranas 33 ó 37, según un programa informático del tipo de los que controlan las impresoras de color de inyección de tintas convencionales .
En estas realizaciones 4§, 5§ y 6§, las necesidades energéticas para mantener el estado de la membrana 33 ó 37, o del líquido 42 una vez que se ha establecido la correspondiente imagen, son nulas, por lo que el consumo de energía del correspondiente tejido mimético es asimismo nulo. En estas realizaciones 4§, 5§ y 6§, todos los electrodos superiores 28 de todas las cápsulas 29, 30 ó 41 del tejido son susceptibles de presentar un único contacto eléctrico común, y todos los electrodos inferiores 27 de todas las cápsulas 29, 30 ó 41 del tejido también pueden presentar un único contacto eléctrico común, de manera que la individualización de contactos eléctricos en las cápsulas 29, 30 ó 41 se puede efectuar solamente para las membranas 33 ó 37, o para el fluido 42, lo que facilita mucho las realizaciones correspondientes . Las tintas empleadas en estas realizaciones 4§, 5§ y 6§ también pueden incluir opcionalmente sustancias de solidificación inmediata al contacto con el aire para que no se produzca derrame de líquidos en caso de roturas de las cápsulas 29, 30 ó 41. Las etapas de funcionamiento en el correspondiente tejido mimético para estas tres últimas realizaciones coinciden con las de las tres primeras realizaciones, que se describieron para el primer ejemplo de realización. Las aplicaciones del correspondiente tejido para las seis realizaciones descritas son numerosas y entre ellas se encuentran las detalladas anteriormente en el apartado "Descripción de la invención" de esta memoria.
Por otra parte, el recinto 32 que configura a las cápsulas 29, 30 ó 41 puede constituirse mediante un cuerpo plástico, hueco, paralelepipédico o cilindrico y de altura inferior a 1 cm. (aproximadamente entre 1 y 2 mm); mientras que la unión entre varias cápsulas, 29, 30 ó 41, así como entre varias celdas 31 puede efectuarse con un material elastómero o goma flexible 40, para dar flexibilidad al conjunto.
Las membranas 33 y 37, así como el fluido electrorreológico 42, serán preferiblemente del color base que requiera la aplicación, de manera que la pérdida de saturación de color en una determinada cápsula 29, 30 ó 41 suponga una modificación del color hasta llegar a una situación extrema de tonalidad igual a la de dicho color base, que puede ser gris, blanco, crema, etc. Por ejemplo en la aplicación de piel artificial el color básico será un color beige, mientras que en un rótulo publicitario puede ser el blanco.
En una celda 31 de tres cápsulas, 29, 30 ó 41, las tintas de éstas pueden ser respectivamente de los colores primarios cyan, magenta y amarillo, que junto con la tonalidad base de la membrana, 33 ó 37, o del líquido 42 dará una amplia gama cromática. Para mayores posibilidades de contraste se podrían emplear celdas 31 de cuatro cápsulas 29, 30 ó 41 cuyas respectivas tintas serían de los tres colores referidos anteriormente más una tinta de color negro, pudiendo así simularse las impresiones de cuatricro- mía que se realizan actualmente sobre papel. Para otras aplicaciones se usarán los tonos de tinta que mejores resultados proporcionen según el criterio del fabricante. La saturación de color en cada cápsula 29, 30 ó 41 en el funcionamiento del tejido mimético puede ser variable de manera continua o presentar únicamente dos situaciones estables posibles, una de máxima saturación y otra de mínima saturación, lo cual facilita mucho la correspondiente implementación electrónica sin reducir grandemente las posibilidades cromáticas.
Concretando dicha implementación para el caso de emplear sólo las dos referidas situaciones estables de saturación de color, y empleando cápsulas 29, esto es, según la cuarta realización descrita en este apartado, las necesidades hardware para el funcionamiento del tejido mimético consisten en:
- un PC con suficiente capacidad de memoria.
- una tarjeta BUS USB (Universal Serial Bus) opcional. Se emplea este bus para introducir datos en el ordenador PC desde dispositivos externos o para enviar datos a tejidos interconectados . La elección del USB se debe a que el sistema debe tener la potencia suficiente para responder a unos criterios de calidad.
- un escáner. En caso de querer adquirir imágenes impresas y guardarlas en un fichero que es el que utiliza el software del ordenador para tratar la imagen.
- una cámara digital. Necesaria en algunas aplicaciones para tomar datos del exterior o simplemente para tomar imágenes no impresas. - un conector puerto serie. Se puede utilizar un interfaz RS-232 para transmitir las correspondientes señales. Si el sistema estuviese en entornos ruidosos o expuesto a posibles interferencias intencionadas se puede cambiar el protocolo y utilizar una forma de comunicación más segura. Otra posible alternativa es utilizar un lazo de corrientes, que modula con intensidad. Hay un amplio abanico de posibilidades de tipos de comunicación entre el tejido y el PC, tales como serie, paralelo, vía radio, infrarrojos, USB, etc. - cable de par trenzado plano. Este es el medio preferente de transmisión hasta el tejido. Una vez en el tejido, la señal se reparte mediante otras vías acordes con el tamaño y la elasticidad del tejido. Debido a las condiciones del tejido conviene tener unas pistas extrapla- ñas para conectar el cable al tejido. Por otra parte se requieren conectores acordes con el grosor y tamaño del tejido. circuitos ASIC (Application Specific Integrated Circuit), que implementan los correspondientes microchips de control. Son el órgano inteligente que es capaz de interactuar con su entorno, es decir, capaz de reconocer las cápsulas que tienen a su alrededor, transmitirles información, etc.
- unos actuadores que están en contacto directo con las cápsulas 29 y que proporcionan a las mismas unos voltajes analógicos a sus terminales 34, 35 y 36. Estos actuadores están separados mediante aislantes adecuados y son los encargados de mover la membrana porosa 33 en una u otra dirección en la vertical. Respecto a las necesidades software se requiere:
- un programa de tratamiento de imágenes : Por ejemplo un paquete de programas Corel Draw 8.0, Adobe Photo-Shop, Corel Photo-paint o similar que permita visualizar las imágenes y disponer de un entorno de desarrollo gráfico con un potente juego de herramientas.
- un software específico que se implementa en algún lenguaje de alto o bajo nivel dependiendo de si está dentro de memoria, en una EPROM dentro del correspondiente controlador, o en otro tipo de hardware (como por ejemplo en los chips de control de las células). Básicamente, este software se encarga de tareas tales como reconocimiento automático de la superficie del tejido y del número de cápsulas 29 que existen, aplicación de datos, feed-back de los datos, mantenimiento general, etc.
En la implementación del hardware se puede emplear tecnología electrónica de dispositivos lógicos programables (FPGA) o bien integración microelectrónica (chips ASIC) . Aunque el diseño de ASIC es lo más habitual, la realización mediante FPGA presenta la ventaja de un período de desarrollo más corto. Aunque su densidad de puertas es menor, son fácilmente programables por el usuario mediante herramientas CAD que permiten captura esquemática, síntesis y simulación a partir de una descrip- ción en un HDL (Hardware Description Language). Las FPGA resultan interesantes para el desarrollo rápido y económico de prototipos o series pequeñas, aunque no permiten diseños tan complejos como los ASIC. Dependiendo del tamaño y número de cápsulas 29 que se quieran, interesará más una opción u otra. En el caso de emplear chips ASIC se puede organizar el tejido mimético con un conjunto muy grande de cápsulas agrupadas en racimos. Cada uno de ellos va a estar controlado por un circuito ASIC que se va a encargar de ser la interfaz digital-analógica. Por el tejido va un medio de transmisión
(buses) por el que pueden circular tramas de información tanto en el sentido controlador-cápsula 29 como en el contrario. Para llegar a la cápsula 29 que se quiera se necesita asignar una dirección a cada cápsula 29 mediante un sistema que discrimine una cápsula 29 de otra dependien- do del racimo en que se encuentre. De ello se encargará el correspondiente direccionamiento .
Para poder direccionar a las cápsulas 29 y darles o requerir de ellas información se emplea un sistema de direcciones físicas que permite controlar el grupo de cápsulas 29 que se desee. Así, por los buses del sistema se escriben paquetes compuestos de una dirección y unas instrucciones .
Respecto a la implementación software se requiere un algoritmo de codificación de imágenes mediante el que se hace la conversión del formato de imagen que nos proporciona el correspondiente programa (JPEG, RGB, GIF, etc) a datos comprensibles por la lógica del tejido. Se emplea un pequeño software que convierta un fichero RGB en un fichero CMA (Cyan, Magenta, Amarillo), o CMYK (Cyan, Magenta, Amarillo, Negro).
Una vez reconocido el tejido de alguna forma y sabiendo que cápsulas 29 se pueden utilizar, se cambia su estado de forma secuencial, en orden creciente de direccio- nes y mediante un algoritmo de actualización de imágenes. Cuando ya no queden tramas que transmitir el sistema entra en un estado permanente del que no sale hasta que se recibe alguna nueva orden desde el PC.
Para el reconocimiento de las cápsulas 29 se hace un reconocimiento del número de ellas que componen el tejido mimético. El área total del tejido está subdividida en zonas controladas por pequeños chips . En cada chip se tiene guardado, por hardware, un pequeño algoritmo de software capaz de realizar pequeñas funciones de manteni- miento, en caso de estar conectado a una fuente de energía. El PC tiene que dar una orden de reconocimiento para determinar la extensión del tejido y su número de cápsulas 29. En cada cápsula 29, según la distancia que exista entre su membrana 33 y su fondo, se genera una tensión proporcio- nal a esta distancia y esto es lo que se manda hacia el ordenador como información actualizada de la cápsula. El programa de tratamiento de imágenes formará en pantalla lo que va recibiendo desde el tejido mimético. Así se consigue reconocer el estado de las cápsulas 29, delimitar hasta donde llega el tejido, y saber que información actual tienen las células, creándose en la pantalla del PC un mapa actualizado con las células existentes y los colores.
Mediante conectores USB (Universal Serial Bus) se pueden tener unidos diferentes retales de tejido mimético interactivo. Estos conectores actúan como puente para que la información siga difundiéndose por el trozo de tejido que se añade.
En la comunicación del PC u ordenador con el controlador que exista en el tejido mimético se han previsto tres posibles alternativas cuyo uso depende del tipo de aplicación que se vaya a desarrollar y que consisten en comunicación serie, comunicación paralelo y comunicación inalámbrica.
En la comunicación serie se pueden emplear protocolos tales como el RS-232 o el lazo de corriente. En la comunicación paralelo se pueden emplear la norma Centronics que es la más extendida en ordenadores personales. La comunicación paralelo tiene la ventaja de que los datos se pueden transmitir a mayor velocidad y el inconve- niente de que no se podría alejar excesivamente el tejido del ordenador. La comunicación inalámbrica se puede efectuar vía radio y por infrarrojos. Si se hace vía radio se puede emplear una modulación FSK que es sencilla y robusta. En este caso el tejido incorpora un receptor FSK integrado en una pequeña pastilla aplicada al correspondiente conector del tejido. En el caso de la comunicación por infrarrojos el tejido también dispondrá del correspondiente receptor, el cual es más sencillo que el receptor FSK pero la distancia a la que se puede alejar del corres- pondiente emisor funcionando correctamente es bastante menor que en el caso de la comunicación vía radio.
Según las distintas aplicaciones se han previsto tres tamaños fundamentales en las cápsulas 29. Así, cabe distinguir: cápsulas pequeñas con un lado inferior a 1 mm previstas para aplicaciones tales como tejidos para camisetas, pósters, cuadros, suelos, paredes, etc; cápsulas medianas con un lado entre 1 y 5 mm previstas para aplicaciones tales como rótulos publicitarios; y cápsulas grandes con un lado entre 5 mm y varios centíme- tros previstas para aplicaciones tales como camuflajes militares, recubrimiento de edificios y grandes superficies, etc.
Finalmente, cabe señalar que se prevé la utilización combinada de diferentes características descritas en los tres últimos ejemplos de la invención, y/o la utilización combinada de características de los tres primeros ejemplos de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES 1.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, especialmente diseñado para camuflajes variables en el tiempo, siendo no obstante aplicable a cualquier superficie en la que se desee obtener una imagen completamente alterable; caracterizado porque cuenta con:
- una primera capa o capa más interna ( 1 ) constituida por una lámina aislante de protección,
- una segunda capa (2) constituida por un circuito impreso sobre lámina flexible y provisto de determinados componentes electrónicos,
- una tercera capa (3) constituida por un panal de celdas (7 ó 31) de tinta que permiten la formación de una imagen mediante puntos de imagen de color variable, y
- una cuarta capa o capa más externa (4) transparente o translúcida y de protección;
2.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas capas (1 a 4) se encuentran unidas entre sí, formando un conjunto compacto y flexible.
3.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas capas (1 a 4) se encuentran unidas entre si, formando pequeñas células rígidas (22) conectables entre sí.
4.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas cuatro capas (1 a 4) incorporan opcionalmente y adyacentemente a la primera capa (1), una o más láminas de materiales con los que se dota al tejido de características específicas tales como adherencia, flotabilidad, aislamiento u otras.
5.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, 2 ó 3 caracterizado porque dichas cuatro capas (1 a 4) se unen entre sí térmicamente, o mediante compuestos químicos o bioquímicos .
6.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos componentes electrónicos de la segunda capa (2) consisten en microchips o microcircuitos (5) y medios de alimentación, conectados ambos a las pistas (6) del correspondiente circuito impreso, conectando además dichas pistas (6) con unos electrodos terminales de unas celdas unidad (7) pertenecientes a la tercera capa (3).
7.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos medios de alimentación consisten en pequeñas baterías, pilas de tipo botón, células fotovoltáicas, o conexión directa por cable a una fuente exterior.
8.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos circuito impreso y componentes electrónicos de la segunda capa (2) se encuentran dispuestos de manera redundante cada cierto área (8) de tejido, al objeto de posibilitar el funcionamiento de éste ante roturas (9) o cortes voluntarios.
9.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos microcircuitos (5) reciben y envían datos respecto a un emisor u ordenador externo (12) mediante técnicas de radiofrecuencia y/o mediante conectores convencionales, o por otros medios.
10.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, caracterizado porque la tercera capa (3) se constituye mediante láminas plásticas selladas que conforman una pluralidad de celdas unidad (7) de distribución uniforme y constituyentes de los referidos puntos de imagen.
11.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 10, caracterizado porque cada celda unidad (7) cuenta con un nivel inferior (13) y con un nivel superior (14) separados por una membrana opaca reflectante (15), existiendo en el nivel inferior (13) una o varias cápsulas o habitáculos (16) cargados con tintas de colores diferentes y comunicadas con respectivos filtros (17) que son unos compartimentos transparentes y superpuestos dentro del nivel superior (14); de manera que al llegar a estos compartimentos o filtros (17) las tintas de los correspondientes habitáculos (16) dichos filtros (17) actúan como filtros de color respecto a la luz externa incidente (18), reflejando una luz (19) cuya tonalidad depende de las tintas inyectadas en los filtros (17).
12.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 11, caracterizado porque en cada celda unidad (7) dichos habitáculos (16) se disponen en número variable según los resultados que se deseen obtener.
13.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 11, caracterizado porque alguna de dichas tintas puede presentar opcional ente componentes metálicos al objeto de constituir un control de brillo de la correspondiente imagen .
14.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 11, caracterizado porque alguna de dichas tintas puede presentar opcionalmente tonalidades que permiten constituir un control de contraste de la correspondiente imagen.
15.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 11, caracterizado porque los extremos de cada conjunto habitáculo (16)-filtro (17) existente en las celdas unidad (7) disponen de electrodos o terminales conectados a las pistas (6) del circuito impreso de la segunda capa (2) del tejido, al objeto de facilitar el paso de las tintas de los habitáculos (16) a los filtros (17) o viceversa.
16.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho paso de tintas se efectúa por cambios de polaridad e intensidad de corriente en esos electrodos, en cuyo caso, según la - 39 - composición de las tintas se produce una atracción de las partículas de pigmento hacia uno u otro electrodo en función de su carga eléctrica.
17.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho paso de tintas se efectúa por osmosis, en cuyo caso los habitáculos (16) y filtros (17) incluyen un elemento de composición salina que actúa a modo de electrodos y que permite que la tinta se desplace de un extremo a otro del conjunto habi- táculo (16)-filtro (17) según la saturación existente a cada lado de una membrana dispuesta en el interior de dicho conjunto.
18.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho paso de tintas se efectúa por vasos comunicantes, en cuyo caso se incorpora anexo un metal, compuesto orgánico o inorgánico capaz de modificar su volumen como consecuencia de la aceleración de electrones que se produce en sus átomos, iones o moléculas al paso de una corriente eléctrica, provocando el desplazamiento de tinta de un extremo a otro del conjunto habitáculo (16)-filtro (17) según el aumento o disminución de volumen que sufra el citado material.
19.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho paso de tintas se efectúa como consecuencia del aumento de temperatura aplicado directamente sobre la tinta, en cuyo caso se incorpora una resistencia, provocando el consiguiente desplazamiento de tinta de un extremo a otro del conjunto habitáculo (16)-filtro (17) según el aumento o disminución del paso de electrones por esta resistencia.
20.- TEJIDO MIMENTICO INTERACTIVO, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho paso de tintas se efectúa como consecuencia de la utilización de válvulas de control electromagnético, provocando el paso de tintas de un lado a otro del conjunto habitáculo (16)- filtro (17) por la apertura o cierre de estos sistemas de válvulas .
21.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho paso de tintas se efectúa como consecuencia de la utilización combinada de algunos de los métodos expuestos en las reivindicaciones 16, 17, 18, 19 y/o 20.
22.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho paso de tinta está controlado por un programa informático análogo a los empleados en impresoras de color de inyección de tinta.
23.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 11, caracterizado porque entre la referida membrana opaca (15) y los filtros (17) se dispone opcional- mente un elemento lumínico conectado al circuito impreso de la segunda capa (2), al objeto de que el tejido resultante emita imágenes con luz propia.
24.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 11, caracterizado porque dichas tintas incluyen opcionalmente sustancias de solidificación inmediata al contacto con el aire, al objeto de evitar derrames de líquidos en caso de rotura de los habitáculos (16).
25.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 3, caracterizado porque dichas pequeñas células disponen de una única celda de tinta (7) constituyente de un sólo punto de imagen.
26.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 3 , caracterizado porque dichas pequeñas células presentan una configuración plana.
27.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 3, caracterizado porque dichas pequeñas células (22) presentan una configuración esférica, en cuyo caso se suprime la primera capa (1), la segunda capa (2) está formada por un único microchip (5) dispuesto en el núcleo (23) de la correspondiente célula (22) y la tercera y cuarta capas (3 y 4) rodean consecutiva y esféricamente a dicho núcleo (23); disponiendo además la célula esférica (22) de unas fibras de enganche (24) que incluyen entretejidos los correspondientes conductores de dicho único microchip (5) y que permiten unir varias de dichas células esféricas (22) entre sí.
28.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 27, caracterizado porque varias de la referida célula esférica (22) se encuentran unidas entre sí mediante dichas fibras de enganche (24) formando un hilo mimético interactivo (25).
29.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 28, caracterizado porque dicho hilo (25) se encuentra unido a otros hilos (25) similares mediante las referidas fibras de enganche (24) formando un tejido mimético interactivo (26).
30.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según cualquier combinación de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta un funcionamiento que se estructura en las siguientes etapas: a) captación de la imagen a imitar desde una cámara digital, escaner, disco o similares; b) envío de los datos de dicha imagen a un ordenador (12) en forma de imagen digital; c) tratamiento de dichos datos en el ordenador
( 12 ) , comprendiendo :
- retoque fotográfico opcional de la imagen original, y
- reconocimiento de la superficie total de la zona a imprimir contando el número y los tipos de respuestas que recibe de los microchips (5) insertados en cada unidad de tejido; d) volcado de los datos correspondientes en formato digital y encriptado, si se desea, sobre el correspondiente receptor digital conectado al tejido sobre un chip diseñado para ello, para evitar la introducción de datos externos no autorizados; e) paso de corriente eléctrica a las celdas unidad (7 ó 31) facilitado por la correspondiente informa- ción desencriptada, provocando en dichas celdas (7 ó 31) las tonalidades adecuadas; y f) comunicación al ordenador (12) o al emisor que corresponda de la buena o mala recepción de la información en el tejido, así como la disponibilidad del tejido para recibir nueva información.
31.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de dichas celdas (31) de la tercera capa (3) se constituye mediante varias cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) dispuestas en un único plano horizontal y estando cargada cada una de estas cápsulas (29, 30 ó 41) con una tinta de visibilidad variable y de color distinto al de las tintas correspondientes a otras cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) de su misma celda (31); de manera que a cierta distancia cada celda (31) presenta un color global correspondiente a una combinación cromática variable de sus cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) componentes.
32.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque dichas varias cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) se presentan en número de tres en cada celda (31), siendo los colores de sus tintas los correspondientes a tres respectivos colores primarios diferentes .
33.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque cada cápsula de pigmentación (29) incluye un electrodo inferior (27), un recinto cerrado (32) que incluye tinta de un sólo color, una membrana porosa móvil (33) y un electrodo superior transparente (28); de manera que el electrodo inferior (27) limita inferiormente al recinto (32), el electrodo superior (28) limita superiormente al recinto (32) y la membrana móvil (33) queda en el interior del recinto (32) pudiendo desplazarse hacia arriba o hacia abajo del mismo en función de su estado eléctrico y del estado eléctrico de los electrodos (27 y 28), lo que determina una menor o mayor saturación del color visto exteriormente; presentando dichos electrodos (27, 28) y membrana móvil (33) terminales de conexión (34, 35 y 36) con puntos del circuito de la segunda capa (2) del tejido mimético.
34.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque cada cápsula de pigmentación (30) incluye un electrodo inferior (27), un recinto cerrado (32) que incluye tinta de un sólo color, una membrana fija (37) de porosidad alterable eléctricamen- te y un electrodo superior transparente (28); de manera que el electrodo inferior (27) limita inferiormente al recinto (32), el electrodo superior (28) limita superiormente al recinto (32), y la membrana fija (37) queda en una zona aproximadamente central del recinto (32); presentando dicha tinta partículas de color (38) de una sustancia conductora polarizable, suspendidas en un fluido incoloro y capaces o no de atravesar la membrana fija (37) en función del estado eléctrico de la misma, de manera que según el estado eléctrico de los electrodos (27 y 28) las referidas partículas (38) son atraídas hacia uno u otro de ellos; ajustándose la cantidad de partículas de color (38) por encima o por debajo de la membrana fija (37), lo cual implica una mayor o menor saturación de color visto exteriormente, mediante la variación del estado eléctrico de dicha membrana fija (37), lo cual altera su porosidad permitiendo o impidiendo el paso de dichas partículas (38) a su través; disponiendo dichos electrodos (27 y 28) y membrana fija (37) de terminales de conexión (34, 35 y 39) con puntos del circuito de la segunda capa (2) del tejido mimético.
35.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque cada cápsula de pigmentación (41) incluye un electrodo inferior (27); un electrodo superior transparente (28); un recinto cerrado (32) que dispone de un fluido opaco electrorreológico (42) (de viscosidad variable eléctricamente) y de una tinta compuesta por partículas de pigmentación (38) conductoras, polarizables y suspendidas en dicho fluido (42); y unos electrodos de control (43 y 44) del fluido electrorreológi- co (42); de manera que variando el estado eléctrico de dichos electrodos de control (43 y 44) se varía la viscosidad del referido fluido (42), facilitando o dificultando el movimiento de las referidas partículas de pigmentación (38) hacia el electrodo superior (28) o inferior (27), según las variaciones de los estados eléctricos de los referidos electrodos superior (28) e inferior (27); implicando así una mayor o menor saturación del color de la cápsula (41) visto externamente.
36.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 33, caracterizado porque dicho estado eléctrico de los electrodos (27 y 28) y de la membrana móvil (33) está controlado por un programa informático análogo a los empleados en impresoras de color de inyección de tinta.
37.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 34, caracterizado porque dicho estado eléctrico de los electrodos (27 y 28) y de la membrana fija (37) está controlado por un programa informático análogo a los empleados en impresoras de color de inyección de tinta.
38.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 35, caracterizado porque dichos estados eléctricos de los electrodos superior (28), inferior (27) y de control (43 y 44), está controlado por un programa informático análogo a los empleados en impresoras de color de inyección de tinta.
39.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según una cualquiera de las reivindicaciones 33, 34 y 35, caracterizado porque dicha tinta incluye opcionalmente sustancias de solidificación inmediata al contacto con el aire, al objeto de evitar derrames de fluidos en caso de rotura de las cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41).
40.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según una cualquiera de las reivindicaciones 33, 34 y 35, caracterizado porque el electrodo inferior (27) es de cualquier material conductor, mientras que el electrodo superior transparente (28) es de resina conductora, dióxido de estaño (Sn 02) o similar.
41.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 33, caracterizado porque dicha membrana porosa móvil (33) es de polímero.
42.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 34, caracterizado porque dicha membrana fija (37) de porosidad alterable eléctricamente se construye con una aleación de cobre-níquel, titanio-níquel o similares.
43.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 34, caracterizado porque dichas partículas de color (38) de una sustancia conductora polarizable son de polímero.
44.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según una cualquiera de las reivindicaciones 33, 34 y 35, caracterizado porque dicho recinto (32) se constituye mediante un cuerpo plástico paralelepipédico o cilindrico y de altura inferior a 1 c .
45.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque dichas cápsulas (29, 30 ó 41) y/o celdas (31) se encuentran unidas mediante un material elastómero o goma flexible (40).
46.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según una cualquiera de las reivindicaciones 33, 34 y 35, caracteri- zado porque dicha membrana (33 ó 37) o fluido electrorreo- lógico (42) es de un color base que requiere la aplicación concreta.
47.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque dichas varias cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) se presentan en número de cuatro en cada celda (31) siendo los colores de sus tintas los correspondientes a tres colores primarios diferentes y al negro respectivamente.
48.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según una cualquiera de las reivindicaciones 32 y 47, caracterizado porque dichos tres colores primarios son cyan, magenta y amarillo.
49.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque la saturación de color en cada cápsula de pigmentación (29, 30 ó 41) es variable de manera continua.
50.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque la saturación de color en cada cápsula de pigmentación (29, 30 ó 41) presenta únicamente dos situaciones estables correspondientes a la saturación máxima y a la saturación mínima respectivamente .
51.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 33, caracterizado porque la implementación electrónica del funcionamiento de dichas cápsulas de pigmentación (29) y del correspondiente tejido mimético incluye:
- un ordenador PC;
- una tarjeta BUS USB (Universal Serial Bus) opcional de introducción y salida de datos en el PC;
- un escáner y/o una cámara digital para adquisición de imágenes;
- un conector puerto serie para transmisión de señales; - cable de par trenzado como medio de conexión entre el PC y el tejido; circuitos ASIC (Application Specific Integrated Circuit) o dispositivos lógicos programables (FPGA) para la implementación de unos microchips de control incluidos en el tejido mimético;
- unos actuadores que proporcionan voltajes analógicos a los referidos terminales de conexión (34, 35 y 36) de las cápsulas (29);
- un programa de tratamiento de imágenes; y - un programa de desarrollo específico que se encarga de tareas tales como reconocimiento de superficie de tejido, número de cápsulas de pigmentación (29) que hay, aplicación de datos, realimentación de datos y mantenimiento general .
52.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 33, caracterizado porque en la implementación electrónica de dichas cápsulas de pigmentación (29) y del correspondiente tejido se emplean buses de transmisión dispuestos en el tejido y que distribuyen una pluralidad de paquetes de información, cada uno de los cuales se compone de una dirección y de unas instrucciones.
53.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 51, caracterizado porque dicho programa de desarrollo específico incluye un algoritmo de codificación de imágenes que convierte un fichero RGB (red, green, blue) - u otra codificación colorimétrica convencional- en un fichero CMA (cyan, magenta, amarillo); así como un algoritmo de actualización de imágenes que permite cambiar el estado de las cápsulas de pigmentación (29) de manera secuencial y en orden creciente de direcciones.
54.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 51, caracterizado porque dichos microchips tienen almacenados algoritmos que efectúan funciones de mantenimiento para determinados áreas del tejido mimético.
55.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 51, caracterizado porque dicho PC facilita una orden de reconocimiento que determina la extensión del tejido y el número de cápsulas de pigmentación (29) existentes .
56.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 51, caracterizado porque dicho PC recibe información de cada cápsula de pigmentación (29) que le indica el estado de la misma según la distancia de su membrana (33) a su fondo, esto es, según el estado eléctri- co de sus terminales de conexión (34, 35 y 36).
57.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 51, caracterizado porque dicho tejido mimético se encuentra separado en distintos retales unidos entre sí mediante conectores.
58.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 57, caracterizado porque dichos conectores son de tipo USB (Universal Serial Bus).
59.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 51, caracterizado porque la comunicación de dicho PC con los correspondientes controladores incluidos en el tejido mimético presentan las alternativas de comunicación serie, comunicación paralelo y comunicación inalámbrica.
60.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 59, caracterizado porque dicha comunicación serie emplea un protocolo RS-232.
61.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 59, caracterizado porque dicha comunicación serie emplea un protocolo de lazo de corriente.
62.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 59, caracterizado porque dicha comunicación paralelo emplea la norma Centronics .
63.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 59, caracterizado porque dicha comunicación inalámbrica presenta las alternativas de ser por vía radio y por rayos infrarrojos.
64.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 63, caracterizado porque dicha comunicación inalámbrica vía radio emplea una modulación FSK.
65.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 33, caracterizado porque dichas cápsulas (29) presentan varios tamaños fundamentales en función de las distintas aplicaciones del tejido mimético.
66.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 65, caracterizado porque dichos varios tamaños consisten en unas cápsulas pequeñas de lado inferior a 1 mm, unas cápsulas medianas con un lado entre 1 y 5 mm, y unas cápsulas grandes con un lado entre 5 mm y varios centímetros .
67.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según una cualquiera de las reivindicaciones 33, 34 y 35, caracterizado porque todos los electrodos superiores (28) de todas las cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) del tejido son susceptibles de presentar un único contacto eléctrico común, y todos los electrodos inferiores (27) de todas las cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) del tejido también son susceptibles de presentar un único contacto eléctrico común, de manera que la individualización de contactos eléctricos en las cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) se efectúa solamente para las correspondientes membranas (33 ó 37) o para los electrodos de control (43 y 44).
68.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según la reivindicación 31, caracterizado porque dichas cápsulas de pigmentación (29, 30 ó 41) se agrupan matricialmente en filas y columnas que facilitan la realización de las correspondientes conexiones eléctricas .
69.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según una cualquiera de las reivindicaciones 33, 34 y 35, caracterizado porque una vez establecida la imagen del correspon- diente tejido, las necesidades energéticas para mantener el estado de la membrana (33 ó 37) o del fluido electrorreológico (42) son nulas, de manera que dicha imagen se mantiene sin aporte de energía.
70.- TEJIDO MIMETICO INTERACTIVO, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye la utilización combinada de características expresadas en las reivindicaciones 1 a 30 y/o la utilización combinada de características expresadas las reivindicaciones 31 a 69.
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