CN2329062Y - 光散射平面显示器 - Google Patents

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一种光散射平面显示器,属于广告、标牌板面。它由固定架、透明的平面显示屏、镀膜或铝箔、发光二极管、电源构成。显示屏上加工有组成字符或图案的梯形截面凹槽,凹槽为毛面,其余面均光滑。发光二极管发出的光在显示屏两侧面间全反射,到达凹槽表面时被漫反射,人眼可清楚地从前方看到明亮的字符或图案。它造价低、亮度高、不易损坏,寿命较发光二极管阵列提高1～5倍。可广泛应用于广告、装潢、标牌等行业中。

Description

光散射平面显示器
本实用新型涉及广告、标牌板面，更明确地说是用于广告、牌照、装饰、各种标志、灯箱、城市美化亮化等场合的光散射平面显示器。
近几年来，随着技术的发展和社会消费水平的不断提高，在公共场合大量使用着各种广告板面、灯箱和标牌。最常见的有玻璃微珠反射式荧光标牌、霓虹灯、发光二极管阵列显示器、光导纤维灯箱和各种光源的灯箱。霓虹灯亮度高、醒目，但易碎、易断条损坏。荧光标牌造价低，但亮度差，不会自主发光。发光二极管阵列亮度高，多变化，但造价高，耗电大，某几只发光二极管损坏后也会断条；另外，其表面要安装防水面板，既影响亮度，又提高了成本，制作工艺相当复杂。一般的灯箱亮度大，但耗电大，光源也易损坏。光纤灯箱亮度较大，色彩变化多，但制作工艺太复杂，成本也稍高。
本实用新型的目的，在于克服上述缺点和不足，提供一种造价低，有色彩变化，亮度较高，制作工艺简单，不易损坏，可靠性高，耗电少，节约能源，可以自主发光，即使个别几只发光二极管或微型光源损坏后对整体影响也不大的光散射平面显示器。
为了达到上述目的，本实用新型光散射平面显示器由固定架、安装在固定架中沿周边排有孔的透明的平面显示屏，镀或贴在平面显示屏周边的镀膜或铝箔，安装在平面显示屏的孔中的发光二极管或其它微型光源，向发光二极管或其它微型光源供电的电源电控电路所构成。平面显示屏的孔、周边表面及两侧面均为光滑面，以避免光线的漫反射，使之形成理想的反射面。平面显示屏的底面加工有凹下的其横截面为梯形凹槽的字符或图案，梯形横截面凹槽的表面为粗糙的毛面，以使光线在毛面上形成漫反射，从而使人眼可在平面显示屏的前方看到这些光亮的字符或图案。
电源电路接通时，发光二极管得电发光。光线由孔折射进入平面显示屏。相当一部分光线达到临界角，从而在平面显示屏内在其两侧面间全反射。当反射光由平面显示屏这种光密介质进入字符或图案的梯形横截面凹槽中的空气这种光疏介质时，在其粗糙的界面(毛面)上被漫反射，其中相当一部分反射至平面显示屏的前面，于是人眼就可以看到这些光亮的字符或图案。换句话说，字符或图案的凹槽就成为明亮的线条显示出来。排列在平面显示屏周边的孔既可以是加工在其端面上的盲孔，也可以是沿边沿加工在其两侧面间的通孔。
发光二极管发光时，部分光线进入平面显示屏周边区域。这些光线被周边镀膜或铝箔多次反射，也进入平面显示屏内。如周边端面按临界角成斜面，光线被斜面全反射，可以省去镀膜或铝箔。
平面显示屏由有机玻璃、塑料或玻璃等透明材料制成，可以压制、注塑或机械加工制成，较便宜而且工艺较简单。平面显示屏底面和固定架之间还可以加衬底，如白色，使之更醒目。
电源电控电路可以是单纯的电源，也可以由电源和光控电路构成。前者简单。后者可以自动控制，白天不亮，晚上自动接通电路使之发光显示，节约能源。
发光二极管可以是可以发两种颜色的双色发光二极管，以使字符或图像可以两种颜色交替显示、变化，以更吸引人。也可以用2～3种颜色的发光二极管交替规律排列，当某种颜色的发光二极管亮时，字符或图像就显示某种色彩，从而可以有2～3种色彩交替显示。同样可以吸引人，增强效果。发光二极管安装于平面显示屏的周边孔中，被密封，因而不易受损，使用寿命大大提高。
本实用新型的任务就是这样完成的。
本实用新型有色彩变化，吸引力强，亮度高，可以自主发光。其制作工艺简单，造价低。同时，它不易损坏，可靠性高，即使个别发光二极管损坏也不会影响整体亮度。和过去的发光二极管阵列相比，其寿命延长1～5倍。它耗电少，节约能源。可以广泛应用于广告、装潢、标牌、美化亮化等场合中。
以下结合实施例及其附图对本实用新型作更进一步的描述。
图1为本实施例1的结构示意图。
图2为图1的局部剖面示意图。
图3为实施例1的光学原理图。
图4为实施例2的电源电控电路原理图。
图5为实施例3汽车牌照用光散射平面显示器的电源电控电路的原理图。
图1和图2所示，实施例1由固定架1、排有孔2以透明塑料制的平面显示屏3、其周边的镀膜4、安装在孔2中的双色发光二极管6、供电电源7构成。平面显示屏3底面加工有横截面为梯形凹槽8的字符，其表面为粗糙的毛面5。而平面显示屏3的其余面均为光滑面。
图3所示，发光二极管6发出的光线在平面显示屏3的两侧面间依次全反射传播，当达到梯形横截面凹槽8的毛面5时，因毛面5的局部小平面角度不定，即被漫反射。其中一部分光线从前方反射出来。因此，在平面显示屏3的前方均可看到光亮的字符或图案。
图4所示，实施例2的电源电控电路由电源9和光控电路10构成。它安装于户外，以自然光控制亮灭。当照明度大于50勒克斯时的白天，电源自动切断，字符和图案无光。当照明度小于50勒克斯时的晚上，电源自动接通，字符和图案发光。
图4组成了红绿交替闪烁电路。若去掉一组发光二极管可为单色闪烁电路。图中由IC1运放和T1构成施密特光控开关。环境亮度变化时，光敏二极管D的内阻是变化的。若调节R3设定一定的VR值，若环境光亮时，光敏二极管呈低阻状态，经R1与其分压VA＜VB；此时，经反相比较IC1输出呈高电平T1截止，T1处关断状态。反之，环境光暗时光敏二极管呈高阻状态，经分压VA＞VB；此时IC1输出呈低电平，T1导通，呈开通状态，完成光电开关之功能。若光电开关导通，电压VC加入 IC1，
Figure Y9822036900052
IC2，
Figure Y9822036900053
IC3， IC4上，由
Figure Y9822036900055
IC1，
Figure Y9822036900056
IC2组成的占空比1∶1的方波发生器即可工作。振荡频率由CT、RT的值来控制。方波发生器产生的方波经
Figure Y9822036900057
IC3，
Figure Y9822036900058
IC4反相缓冲交替驱动T2,T3，使T2,T3交替通断。V01,V02端连接红、绿发光二极管组，即可红绿交替发光。发光二极管嵌入平面显示屏内，从而实现了光控平面散射显示之功能。其中IC1以LM741运算放大器构成， IC1、
Figure Y98220369000510
IC2、
Figure Y98220369000511
IC3、 IC4以CD 4011四与非电路构成。
图5为汽车牌照用光散射平面显示器的电源电控电路的实施例3。
使用本实施例3的汽车牌照显示器在不改变原车结构，不改变原牌照外形尺寸和衬底颜色、字符的基础上，实现光控自动显示字符变色发光。即白天行驶汽车牌照不发光，其颜色和字符与原先的一样。当外界环境光线低到一定程度时，车牌字符显示绿光。若运行中刹车时，车牌字符变红色。在特殊行驶中，可开启紧急开关，汽车牌字符红色闪烁。雾雨天开启雾天开关，车牌字符显示黄色光，满足雾雨天的需要。本实用新型仅是在原牌照上稍加改动便实现上述特点。使用本实用新型有利于交通管理行车监督和行车安全及美化城市。本实用新型具有霓虹光效果，防水，防震，防锈，具有很高的实用性。
本光控电路是由光电开关11、方波发生器12、比较器13、显示器14和开关15组成的。当行车开关K1闭合启动时电路即工作。若环境光线明亮时，光敏二极管D呈低阻值与R分压VA＜VB时经
Figure Y9822036900061
IC1施密特反相比较器输出为高电平，经二极管D1,D2分别接入 IC2的同相端和
Figure Y9822036900063
IC4的同相端。因
Figure Y9822036900064
IC2是同相输入即输出同相高电平，
Figure Y9822036900065
IC3也是同相输入同相输出，即
Figure Y9822036900066
IC3，
Figure Y9822036900067
IC4输出都是高电平，即T1,T2截止，关断发光二极管LED,V01、V02无电压，发光管不亮。若环境光线较暗时，光敏二极管D与电阻R分压VA＞VB时，
Figure Y9822036900068
IC1输出呈低电平，二极管D1,D2截止；此时，因
Figure Y9822036900069
IC3、 IC4输入端输入电阻非平衡输入，根据输入电阻分压比VC＜VD即
Figure Y98220369000611
IC4输出高电平T1截止；VE＜VF即
Figure Y98220369000612
IC4输出低电平T2导通，绿色发光，二极管组发光工作。即为正常运行状态。本电路采用非平衡输入电阻来获得比较器的回差以提高抗干扰性能。如果在紧急状态，紧急状态开关K2闭合，高电平经D3、D4分别接入 IC4的同相端使
Figure Y98220369000614
IC4的输出高电平，T2截止；关断绿色发光二极管LED,D3接入方波发生器，建立电阻中点工作电压。上端经两个R电阻分压使之产生
Figure Y98220369000615
IC2的同相输入
Figure Y98220369000616
VT电压，保证方波发生器的工作。经其 IC2的方波输出加到
Figure Y98220369000618
IC3的同相输入端，调制
Figure Y98220369000619
IC3使T1按调制频率开关，产生红色发光二极管闪烁。调制频率由RT、CT的具体参数控制。如果雾雨天，可打开雾灯开关K3，此时D5导通接入 IC3的反相端，使
Figure Y98220369000621
IC3输出低电平，T1导通，红色发生二极管发光与原绿色二极管合成黄色光，满足雾天要求。若行车中，刹车时，踩动刹车开关K4，高电平经D6接入
Figure Y98220369000622
IC3的反相端，使 IC3输出低电平，T1导通，点亮红色发光二极管。同时高电平经D7接入
Figure Y98220369000624
IC4的同相端，使
Figure Y98220369000625
IC4的输出高电平使T2截止，即只显示红色不显绿色。上述电路行车中不管在什么状态下运行，只要刹车显示器都显红色。该电路只用一只4运放如LM324就可以完成复杂的状态，工作电压12～24V，电路简单，成本低，耗电小，可以广泛地应用各种汽车牌照上。
实施例1～实施例3亮度高，造价低，寿命较发光二极管阵列提高5倍，可以广泛应用于广告、标牌、装潢等场合中。

Claims (6)

1、一种光散射平面显示器，其特征在于它由固定架、安装在固定架中沿周边排有孔的透明的平面显示屏，镀或贴在平面显示屏周边的镀膜或铝箔，安装在平面显示屏的孔中的发光二极管或其它微型光源，向发光二极管或其它微型光源供电的电源电控电路所构成，平面显示屏的孔、周边端面及两侧面均为光滑面，平面显示屏的底面加工有凹下的横截面为梯形凹槽的字符或图案，梯形横截面凹槽的表面为粗糙的毛面。
2、按照权利要求1所述的光散射平面显示器，其特征在于所说的平面显示屏由透明有机玻璃、透明塑料或透明玻璃制成。
3、按照权利要求1或2所述的光散射平面显示器，其特征在于所说的电源电控电路由电源和光控电路构成。
4、按照权利要求1或2所述的光散射平面显示器，其特征在于所说的发光二极管为双色发光二极管或者2～3种颜色的发光二极管有规律地交替排列。
5、按照权利要求3所述的光散射平面显示器，其特征在于所说的发光二极管为双色发光二极管或者2～3种颜色的发光二极管有规律地交替排列。
6、按照权利要求4所述的光散射平面显示器，其特征在于所说的光控电路由与电源9相连并且依次输出输入相连的光电开关、方波发生器、开关电路、比较器和显示器电路构成。
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