DE4040567C1 - - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einer Vielzahl von Anzeigepunkten, bei der jeder Anzeigepunkt durch das stirnseitige Ende einer beleuchteten Lichtleitfaser gebildet ist, wobei vor dem stirnseitigen Ende jeder Lichtleitfaser in einer Anzeigetafel ein im Querschnitt runder und gegenüber dem Querschnitt der Lichtleitfaser größerer, mit einem vorgegebenen Radius konvex gewölbten Abschnitt versehener Lichtkollektor angeordnet ist.The invention relates to a display device with a Variety of display points where each display point through the front end of a lighted optical fiber is formed, wherein before the front end of each Optical fiber in a scoreboard a rounder in cross-section and greater than the cross-section of the optical fiber, with a given radius convex curved section provided light collector is arranged.
Eine Anzeigevorrichtung dieser Art ist in der DE 81 24 380 U1 beschrieben. Bei dieser bekannten Anzeigevorrichtung erscheinen die leuchtenden Anzeigepunkte klein, da die Lichtleitfasern geringe Durchmesser aufweisen und auch vor ihrem stirnseitigen Ende kaum eine Vergrößerung der Anzeigepunkte bewirken. Um die Anzeigeflächen der Anzeigepunkte zu vergrößern, sind die Enden der Lichtleitfasern auch schon mit Abstrahlkörpern verbunden worden, die die Anzeigeflächen auf etwa 5 mm vergrößern. Jedoch war auch hierbei die Anzeigequalität noch nicht befriedigend.A display device of this kind is disclosed in DE 81 24 380 U1 described. In this known display device the glowing display points appear small because the Optical fibers have small diameter and also before their frontal end barely an increase in the Effect display points. Around the display areas of the display points To enlarge, the ends of the optical fibers are already have been connected to radiating bodies, which are the display surfaces increase to about 5 mm. However, here was the Display quality not yet satisfactory.
Um mit den auf die bekannte Weise gebildeten Anzeigepunkten großflächige Anzeigen darstellen zu können, die auch in größeren Entfernungen gut erkennbar sind, müssen die Anzeigepunkte in kleinem Abstand zueinander angeordnet werden. To the display points formed in the known manner to be able to display large displays that are also in larger distances are clearly visible, the Display points are arranged at a small distance from each other.
Dies führt aber zu einer sehr großen Anzahl von Anzeigepunkten und daher aufwendigen Anzeigevorrichtungen. Wenn mit der Anzeigevorrichtung auch verschiedene Anzeigen dargestellt werden sollen, müssen schaltbare Anzeigepunkte verwendet werden, die über eine Steuerung betrieben werden. Der Aufwand für eine großflächige Anzeige wird dadurch auch im Bereich der Steuerung groß.However, this leads to a very large number of display points and therefore expensive display devices. If with the Display device also displayed various displays switchable display points must be used be operated via a controller. The effort for a large-scale display is thereby also in the area the controller big.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der für großflächige Anzeigen die Anzahl der Anzeigepunkte wesentlich reduziert ist, ohne daß dadurch die Anzeige schlechter erkennbar ist.It is an object of the invention to provide a display device of to create the aforementioned type, in the large-scale Display the number of display points significantly reduced is, without thereby the display is less recognizable.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jeweils der konvex gewölbte Abschnitt dem stirnflächigen Ende der Lichtleitfaser zugekehrt und, dem stirnseitigen Ende der Lichtleitfaser abgekehrt, mit einer umlaufenden Fase versehen ist, die in einem vorgegebenen Winkel zur Mittelachse des jeweiligen Anzeigepunktes steht, daß an der Anzeigetafel der durch die Fase gebildete Abschnitt des Lichtkollektors vorsteht und daß die dem stirnseitigen Ende der Lichtleitfaser abgekehrte Seite des Lichtkollektors aufgerauht ist.This object is achieved according to the invention in that in each case the convexly curved section of the end face the optical fiber facing and, the front end the optical fiber turned away, with a circumferential chamfer is provided, which at a predetermined angle to the central axis the respective display point is that on the scoreboard the section of the light collector formed by the chamfer protrudes and that the front end of the optical fiber roughened side of the light collector is roughened.
Mit Hilfe der so gestalteten Lichtkollektoren wird der Abstrahlwinkel des Anzeigepunktes vergrößert, so daß die Abstände zwischen den Anzeigepunkten vergrößert und so die Anzahl der Anzeigepunkte pro Flächeneinheit stark reduziert werden kann. Diese Ausgestaltung der Anzeigeeinrichtung ist besonders vorteilhaft für großflächige Anzeigen, die aus größerer Entfernung betrachtet werden. Die aufgerauhte Stirnseite des Lichtkollektors sorgt dafür, daß dieser Bereich des Lichtkollektors gleichmäßig ausgeleuchtet wird, obwohl die Abstrahlfläche der Lichtleitfaser kleiner ist. Dies ist auf die an der aufgerauhten Stirnseite auftretende Streuung zurückzuführen.With the help of the thus designed light collectors is the Beam angle of the display point is increased, so that the Gaps between the display points increases and so does the Number of display points per unit area greatly reduced can be. This embodiment of the display device is especially beneficial for large displays that look greater distance. The roughened Front of the light collector ensures that this area the light collector is illuminated evenly, although the emitting surface of the optical fiber is smaller. This is due to the roughened end face Attributed to scattering.
Mit dem Radius des konvex gewölbten Abschnittes und dem Winkel der Fase des Lichtkollektors kann der Abstrahlwinkel des Anzeigepunktes festgelegt werden, so daß je nach Anzeigegröße und Betrachtungsabstand optimale Verhältnisse mit stark reduzierter Anzahl von Anzeigepunkten erreicht werden kann.With the radius of the convexly curved section and the angle the chamfer of the light collector, the beam angle of the Display point are set so that depending on the display size and viewing distance optimal relationships with strong reduced number of display points can be achieved.
Ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß der konvex gewölbte Abschnitt des Lichtkollektors auf der dem stirnseitigen Ende der Lichtleitfaser zugekehrten Rückseite der Anzeigetafel vorsteht, dann sind auch die lichteintrittseitigen konvexen Flächen des Lichtkollektors leicht zugänglich.Is provided according to a further embodiment that the convex curved section of the light collector on the front end of the optical fiber facing back the scoreboard protrudes, so are the light entry side convex surfaces of the light collector easy to access.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das stirnseitige Ende der Lichtleitfaser mit einem Abstrahlkörper verbunden ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Lichtleitfaser, jedoch kleiner als der Durchmesser des Lichtkollektors. Die Mittellängsachse des Abstrahlkörpers ist hierbei auf die Mittelängsachse des Lichtkollektors ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird schon die Abstrahlfläche am Ende der Lichtleitfaser vergrößert.A further advantageous embodiment provides that the front end of the optical fiber with a radiating body is connected, whose diameter is greater than that Diameter of the optical fiber, but smaller than that Diameter of the light collector. The central longitudinal axis of the Radiator is in this case on the central longitudinal axis of the Light collector is aligned. That's the way it will be the radiating surface at the end of the optical fiber increases.
Damit die Anzeigevorrichtung auch für unterschiedlich einstellbare Anzeigen verwendbar ist, wird nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß die Anzeigetafel zu den stirnseitigen Enden der Lichtleitfasern oder Abstrahlkörper einen Abstand aufweist, und daß zwischen den stirnseitigen Enden der Lichtleitfasern oder der Abstrahlkörper und den Lichtkollektoren Schaltelemente angeordnet sind, mit denen die optischen Wege zwischen diesen Teilen sperrbar und freigebbar sind.So that the display device also for different adjustable displays is usable, after another Design provided that the display panel to the front ends of the optical fibers or radiating bodies has a distance, and that between the front-side Ends of the optical fibers or the radiator and the Light collectors switching elements are arranged, with which the optical paths between these parts lockable and releasable are.
Die Anzeigevorrichtung für variable Anzeigen ist dabei nach einer Ausgestaltung so ausgelegt, daß pro Lichtleitfaser oder Abstrahlkörper ein Gehäuse mit einem Fach vorgesehen ist, daß die Lichtleitfaser oder der Abstrahlkörper in einem Durchbruch des Bodens des jeweils zugeordneten Faches befestigt ist und außerhalb einer Drehachse einer im Bereich der offenen Seite des Faches gelagerten Klappe in das Fach ragt, daß die Lichtleitfaser oder der Abstrahlkörper die Drehbewegung der Klappe auf etwa 90° begrenzt, daß die Klappe in der einen Stellung das zugeordnete Fach abdeckt und in der anderen Stellung den optischen Weg zwischen der Lichtleitfaser oder dem Abstrahlkörper und dem Lichtkollektor freigibt und daß die Klappe mittels zugeordneter, impulsgesteuerter Elektromagnete in die eine oder andere Stellung einstellbar ist, wobei die jeweilige Stellung mittels Remanenz der Elektromagnete festhaltbar ist.The display device for variable displays is after an embodiment designed so that per optical fiber or Radiator is a housing provided with a compartment, that the optical fiber or the radiating in a Breakthrough of the bottom of the respective associated compartment is attached and outside a rotation axis one in the area of the open Side of the compartment mounted flap in the compartment sticks out that the Optical fiber or the radiating the rotational movement of the Flap limited to about 90 ° that the flap in one Position covers the assigned compartment and in the other Position the optical path between the optical fiber or the radiator and the light collector releases and that the flap by means of associated, pulse-controlled Electromagnets in one or the other position adjustable is, whereby the respective position by means of remanence the Electromagnets is firmly held.
Für einen Abstrahlwinkel jedes Anzeigepunktes von 7° ist vorgesehen, daß der Abstrahlkörper einen Durchmesser von 5 mm aufweist, daß der Lichtkollektor mit einem Durchmesser von 20 mm in einem Abstand von 15 mm zur Abstrahlfläche des Abstrahlkörpers angeordnet ist, und daß die Fase einen Winkel von 60° und der Radius des Abschnittes einen Wert von 25 mm aufweisen.For a viewing angle of each display point of 7 ° provided that the radiating body has a diameter of 5 mm has, that the light collector with a diameter of 20 mm at a distance of 15 mm to the radiating surface of the Abstrahlkörpers is arranged, and that the chamfer an angle of 60 ° and the radius of the section has a value of 25 mm respectively.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten, schaltbaren Anzeigepunktes näher erläutert. Es zeigt: The invention will be described with reference to a drawing shown in the drawing, switchable display point explained in more detail. It shows:
Fig. 1 im Schnitt einen im Anzeigezustand befindlichen schaltbaren Anzeigepunkt und Fig. 1 in section a switchable display point located in the display state and
Fig. 2 im Schnitt denselben im Nichtanzeigezustand befindlichen Anzeigepunkt. Fig. 2 in section the same display in the non-display state.
Die Anzeigevorrichtung nach der Erfindung umfaßt ein Gehäuse 10 zum drehbaren Lagern von Klappen 15, wie Fig. 1 erkennen läßt. Dieses Gehäuse 10 besteht im wesentlichen aus einer Platte, die zur Anzeigeseite hin im Querschnitt quadratische Fächer 11 aufweist, deren Wände an der Platte angeformt sind. Dieses Gehäuse 10 kann auch aus mehreren, aneinandergereihten Teilgehäusen zusammengesetzt sein, um eine matrixförmige Anzeigevorrichtung ausreichender Größe zu erhalten. Die Fächer 11 sind in Zeilen und Spalten angeordnet. In jedem benötigten Fach 11 ist mit einer Drehachse 14 eine Klappe 15 drehbar gelagert und zwar so, daß diese Klappe 15 in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangsstellung, die der Nichtanzeigestellung entspricht, das zugeordnete Fach 11 abdeckt. In den Boden des Faches 11 ist eine Bohrung 12 eingebracht, die einen am lichtaustrittseitigen, d. h. stirnseitigen Ende einer Lichtleitfaser 31 angebrachten Abstrahlkörper 30 aufnimmt. Die Bohrung 12 ist dabei so ausgelegt, daß der Abstrahlkörper 30 durch Preß- und/oder Paßsitz darin gehalten ist und in das zugeordnete Fach 11 ragt. Die Anordnung ist dabei so, daß der Abstrahlkörper 30 außerhalb der Drehachse 14 der Klappe 15 liegt, die vorzugsweise diagonal im Fach 11 verläuft und im Bereich der offenen Seite des Faches 11 angeordnet ist. Hinter dem Fach 11 sind auf der Außenseite des Bodens, d. h. der Platte, der Klappe 15 zugeordnete Paare von Elektromagneten 13 angebracht, mit dem die beiden Stellungen der Klappe 15 eingestellt werden. In der Anzeigestellung nach Fig. 1 kann sich die Klappe 15 jedoch nicht um 180° drehen, da der Abstrahlkörper 30 einen Anschlag für die Klappe 15 bildet, so daß diese sich nur um etwa 90° drehen kann und das aus dem Abstrahlkörper 30 austretende Licht freigibt und zu einem Lichtkollektor 22 gelangen läßt, der lichtaustrittseitig vor dem Abstrahlkörper 30 in einer Anzeigetafel 20 angeordnet ist. Der Abstand der Anzeigetafel 20 ist so gewählt, daß sich die Klappen 15 in die Anzeigestellung nach Fig. 1 einstellen können. Die Lichtkollektoren 22 sind im Querschnitt rund und als Abschnitte eines Glas- oder eines durchsichtigen Kunststoffstabes ausgebildet. Der Querschnitt der Lichtkollektoren 22 ist größer als der Querschnitt der Abstrahlkörper 30. Die Längsmittelachsen der Lichtkollektoren 22 sind auf die Längsmittelachsen der zugeordneten Abstrahlkörper 30 ausgerichtet. Die Anzeigetafel 20 weist Bohrungen 21 für die Lichtkollektoren 22 auf, welche durch Paß- und/oder Preßsitz darin gehalten sind.The display device according to the invention comprises a housing 10 for rotatably supporting flaps 15 , as shown in FIG. 1 reveals. This housing 10 consists essentially of a plate having the display side in cross-section square compartments 11 , whose walls are integrally formed on the plate. This housing 10 can also be composed of a plurality of juxtaposed part housings to obtain a matrix-shaped display device of sufficient size. The compartments 11 are arranged in rows and columns. In each required compartment 11 , a flap 15 is rotatably mounted with a rotation axis 14 in such a way that this flap 15 in the initial position shown in Fig. 2, which corresponds to the Nichtanzeigestellung, the associated compartment 11 covers. In the bottom of the compartment 11 , a bore 12 is introduced, which receives a light emitting on the end, ie the front end of an optical fiber 31 mounted radiating element 30 . The bore 12 is designed so that the radiating body 30 is held by pressing and / or snug fit therein and projects into the associated compartment 11 . The arrangement is such that the radiating element 30 is located outside the axis of rotation 14 of the flap 15 , which preferably runs diagonally in the compartment 11 and is arranged in the region of the open side of the compartment 11 . Behind the tray 11 are on the outside of the bottom, ie the plate, the flap 15 associated pairs of electromagnets 13 are attached, with which the two positions of the flap 15 are set. In the display position shown in FIG. 1, however, the flap 15 can not rotate through 180 °, since the radiating body 30 forms a stop for the flap 15 , so that it can rotate only about 90 ° and the light emerging from the radiating body 30 releases and can reach a light collector 22 , the light exit side is arranged in front of the radiating element 30 in a display panel 20 . The distance of the display panel 20 is selected so that the flaps 15 can be set in the display position of FIG . The light collectors 22 are round in cross-section and formed as sections of a glass or a transparent plastic rod. The cross section of the light collectors 22 is larger than the cross section of the emission bodies 30 . The longitudinal central axes of the light collectors 22 are aligned with the longitudinal central axes of the associated radiating bodies 30 . The display panel 20 has holes 21 for the light collectors 22 , which are held by fitting and / or press fit therein.
Um den Abstrahlwinkel des Anzeigepunktes zu vergrößern, ist der Lichtkollektor 22, dem Abstrahlkörper 30 zugekehrt, mit einem Abschnitt 23 versehen, der mit einem Radius r konvex gewölbt ist. Auf der dem Abstrahlkörper 30 abgekehrten Seite ragt der Lichtkollektor 22 mit einem mit einer Fase 24 versehenen Abschnitt aus der Anzeigetafel 20. Diese Fase 24 steht in einem vorgegebenen Winkel α zur Längsmittelachse des Lichtkollektors 22. Der Radius r und der Winkel α sind die Größen, mit denen ein gewünschter Abstrahlwinkel erzielt werden kann. Die dem Abstrahlkörper 30 abgekehrte Stirnseite 25 des Lichtkollektors 22 ist aufgerauht, damit sie gleichmäßig ausgeleuchtet wird und zur Verbesserung der optischen Darstellung des Anzeigepunktes beiträgt. Dies wird trotz kleinerer Abstrahlfläche des Abstrahlkörpers 30 mit Hilfe des Streulichtes erreicht. Mit zunehmendem Abstand von der Anzeigetafel 20 wird aufgrund des vergrößerten Abstrahlwinkels und der Streuwirkung der Anzeigepunkt noch großflächiger, so daß die benachbarten Anzeigepunkte der Anzeigevorrichtung in entsprechend vergrößertem Abstand in der Anzeigetafel 20 angeordnet werden können. So lassen sich z. B. mit einer 5×7-Matrix von Anzeigepunkten Zahlen und Buchstaben darstellen, die selbst in einer Entfernung von 10 bis 20 Metern bei einer Höhe von ca. 50 cm gut erkennbar sind. Dabei ist ein Abstrahlwinkel des Anzeigepunktes von 7° mit folgenden Auslegungen erreicht worden:In order to increase the emission angle of the display point, the light collector 22 , facing the emission body 30 , is provided with a section 23 which is convexly curved with a radius r. On the side facing away from the emission body 30 , the light collector 22 projects from the display panel 20 with a portion provided with a chamfer 24 . This chamfer 24 is at a predetermined angle α to the longitudinal center axis of the light collector 22nd The radius r and the angle α are the magnitudes with which a desired radiation angle can be achieved. The end face 25 of the light collector 22 facing away from the emission body 30 is roughened so that it is uniformly illuminated and contributes to the improvement of the visual representation of the display point. This is achieved despite the smaller emission surface of the emission body 30 with the aid of the scattered light. With increasing distance from the display panel 20 is due to the increased radiation angle and the scattering effect of the display even larger area, so that the adjacent display points of the display device can be arranged in a correspondingly greater distance in the display panel 20 . So can be z. Example, with a 5 × 7 matrix of display points represent numbers and letters that are clearly visible even at a distance of 10 to 20 meters at a height of about 50 cm. In this case, a viewing angle of the display point of 7 ° has been achieved with the following interpretations:
Die Elektromagnete 13 haben eine Remanenz, so daß die jeweils eingestellte Stellung der Klappen 15 aufrechterhalten wird, bis eine Ansteuerung für die andere Stellung erfolgt. Jedem Fach 11, d. h. jeder Klappe 15, ist daher ein Paar von Elektromagneten 13 zugeordnet. Jeweils ein Elektromagnet 13 der Paare dient zur Einstellung und Aufrechterhaltung der Anzeigestellung nach Fig. 1, während bei der Erregung des jeweils anderen Elektromagneten 13 der Paare die Klappen 15 in die Ausgangsstellung nach Fig. 2 gebracht und darin festgehalten werden. In der Ausgestaltung, d. h. der Nichtanzeigestellung, verschließen die Klappen 15 die zugeordneten Fächer 11, wobei eine Seitenwand des Faches 11 als Anschlag dient. Die beleuchtete Lichtleitfaser 31 mit dem Abstrahlkörper 30 wird dabei abgedeckt, so daß kein Licht auf den zugeordneten, vorgeschalteten Lichtkollektor 22 gelangen kann. Die Stirnseite 25 des Lichtkollektors 22 und die Fase 24 bleiben dabei absolut dunkel, so daß ein sehr hohes Schaltverhältnis zwischen der Anzeigestellung und der Ausgangstellung, d. h. Nichtanzeigestellung einer Klappe 15 erreicht ist.The electromagnets 13 have a remanence, so that each set position of the flaps 15 is maintained until a trigger for the other position takes place. Each compartment 11 , ie each flap 15 , is therefore associated with a pair of electromagnets 13 . In each case an electromagnet 13 of the pairs is used to set and maintain the display position of FIG. 1, while in the excitation of the respective other electromagnet 13 of the pairs, the flaps 15 are brought into the initial position of FIG. 2 and held therein. In the embodiment, ie the Nichtanzeigestellung, the flaps 15 close the associated compartments 11 , wherein a side wall of the compartment 11 serves as a stop. The illuminated optical fiber 31 with the radiating body 30 is covered, so that no light can reach the associated, upstream light collector 22 . The end face 25 of the light collector 22 and the chamfer 24 remain absolutely dark, so that a very high switching ratio between the display position and the starting position, ie Nichtanzeigestellung a flap 15 is reached.
Die Anzeigevorrichtung kann in Matrixform aufgebaut werden, wobei die Klappen 15 mit den Elektromagneten 13 in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Die Verdrahtung kann eine Leiterplatte übernehmen, auf die das Gehäuse 10 mit den Anschlüssen der Elektromagnete 13 aufgesteckt und verlötet werden kann. Dabei bilden die Einstellspulen der Elektromagnete 13 die Einstellmatrix, während die Rückstellspulen der Elektromagnete 13 die Rückstellmatrix bilden.The display device can be constructed in matrix form, with the flaps 15 are arranged with the electromagnets 13 in rows and columns. The wiring can take over a printed circuit board, on which the housing 10 can be plugged and soldered to the terminals of the electromagnets 13 . The adjusting coils of the electromagnets 13 form the setting matrix, while the reset coils of the electromagnets 13 form the reset matrix.
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |