DE4130844A1

DE4130844A1 - Alphanumeric display panel with surface mount LED(s) - guides LED outputs through irregularly shaped optical conductors to provide mosaic pattern display surface

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Publication number: DE4130844A1
Application number: DE19914130844
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1991-09-17
Publication date: 1993-03-18

Abstract

The display segments comprise surface mount technology LEDs (2) that are mounted on a back plate (1). The LEDs outputs are transmitted to optical conductors or lenses (4) that are shaped to form an irregular output surface (5,6). The complete panel surface has mosaic format and individual LEDs are energised to provide the observer with an optical light to dark contrast effect. ADVANTAGE - Improved contrast display.

Description

Die Erfindung betrifft eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung mit einem für jedes anzuzeigende Zeichen vorgesehenen Satz von jeweils in einen sichtbaren und in einen unsichtbaren Zustand steuerbaren, verschiedene Grundformen aufweisenden Segmenten, wobei jedes angezeigte Zeichen aus einer Kombination von im sichtbaren Zustand befindlichen, aus dem Satz ausgewähslten Segmenten gebildet ist, die alle entlang einer Linie aneinanderstoßen.The invention relates to an alphanumeric display device with one for each character to be displayed Set of one in a visible and one in an invisible State controllable, showing different basic forms Segments, each character displayed from a combination of those in the visible state from the sentence selected segments, all along one Butt the line.

Eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung der vorgenannten Art ist bereits aus der EP 01 80 685 A1 bekannt. Bei dieser Anzeigeeinrichtung bestehen die einzelnen Zeichen aus jeweils 62 bzw. 64 Segmenten von vorwiegend unregelmäßigen Flächen mit drei, vier, fünf, sechs oder acht Ecken. Für jedes anzuzeigende Zeichen wird eine entsprechende und ausgewählte Menge von Segmenten angesteuert und dadurch von außen sichtbar gemacht. Trotz der verhältnismäßig kleinen Anzahl von Segmenten können alphanumerische Zeichen dargestellt werden, die für den Betrachter leicht lesbar sind. Von Nachteil bei dieser bekannten alphanumerischen Anzeigeeinrichtung wird es angesehen, daß die Segmente einzelne, unregelmäßig geformte Körper sind, die jeweils in ihrer Gesamtheit zum Leuchten gebracht werden. Obwohl der von der Oberfläche her betrachtete mosaikartige Flächenaufbau einer solchen Anzeigeeinrichtung vom Grundgedanken her vorteilhaft ist, erscheint es fraglich, daß mit dieser bekannten Methode die exakte und scharf voneinander getrennte Ausleuchtung von einzelnen Segmenten zur Darstellung eines einzelnen Zeichens möglich ist. Zumindest aber ist der technische Aufwand nicht unerheblich.An alphanumeric display device of the aforementioned type is already known from EP 01 80 685 A1. With this display device the individual characters consist of each 62 or 64 segments of predominantly irregular Surfaces with three, four, five, six or eight corners. For each characters to be displayed will be a corresponding and selected one Quantity of segments controlled and therefore from the outside made visible. Despite the relatively small number Alphanumeric characters can be represented by segments that are easy to read for the viewer. A disadvantage in this known alphanumeric display device it is considered that the segments are individual, irregular are shaped bodies, each in its entirety to Lights are brought. Although from the surface considered mosaic-like surface structure of such a display device is advantageous from the basic idea appears it is questionable that with this known method the exact and Illumination of individual segments that is sharply separated from one another is possible to represent a single character. At least the technical effort is not insignificant.

Aus dem technischen Artikel "SMT-LED" von Siemens und Hewlett- Packard, gedruckt in Deutschland 10/90, ist eine neue Bauform einer SMT-Leuchtdiode bekanntgeworden, die an die Stelle von bekannten radialen Leuchtdioden zum Einsatz empfohlen wird. Während eine radiale Leuchtdiode direkt in Frontplatten eingebaut wird, ist eine solche Einbauweise bei einer SMT- Leuchtdiode nicht möglich, weil die Leiterplatte mit einer aufsitzenden Leuchtdiode aus mechanischen und elektrischen Gründen in einem Abstand von der Frontplatte entfernt ist. Aus diesem Grunde kommen bei der Lösung mit einer SMT-Leuchtdiode Lichtleiter oder Linsen zum Einsatz. Solche Lichtleiter und Linsen können in unterschiedlichen Formen und Größen hergestellt werden, wodurch sich zusammen mit der SMT-Leuchtdiode leuchtende Flächen in beliebiger Form herstellen lassen.From the technical article "SMT-LED" by Siemens and Hewlett- Packard, printed in Germany 10/90, is a new design an SMT light-emitting diode, which has become known recommended by known radial light emitting diodes becomes. While a radial light emitting diode directly in front panels is installed, such an installation is with an SMT LED not possible because the circuit board with a mounted light-emitting diode made of mechanical and electrical Reasons at a distance from the front panel. Out for this reason come with the solution with an SMT light-emitting diode Light guides or lenses are used. Such light guides and lenses can be made in different shapes and sizes be, which together with the SMT light emitting diode have luminous surfaces made in any shape.

Nach diesem bekannten technischen Artikel sind die SMT-Leuchtdioden auch für Laufschriften und einfache Anzeigezwecke einsetzbar, wobei einige typische Lichtleiterformen dargestellt werden, mit denen sich beliebige leuchtende Flächen oder Piktogramme darstellen lassen. Ein Hinweis auf eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art läßt sich diesem technischen Artikel nicht entnehmen.According to this well-known technical article are the SMT LEDs can also be used for tickers and simple display purposes, some typical fiber optic shapes are shown be with which any luminous surfaces or pictograms show. An indication of an alphanumeric Display device of the type mentioned can be this do not remove technical article.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei verbesserter Ablesbarkeit der angezeigten Zeichen mit relativ geringem technischem Aufwand auskommt und eine hohe technische Qualität gewährleistet.It is an object of the invention to provide an alphanumeric display device of the type mentioned to create that with improved Readability of the displayed characters with relatively little technical effort and a high technical quality guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Segmente aus SMT-Leuchtdioden in Kombination mit Lichtleitern gebildet sind, deren Lichtaustrittsflächen unterschiedliche Grundformen aufweisen, die linienförmig aneinanderstoßen. According to the invention this object is achieved in that the Segments made of SMT LEDs in combination with light guides are formed, the light exit surfaces of which are different Have basic shapes that abut each other in a line.

Damit greift diese Erfindungdie Vorteile der mosaikartig aufgebauten Anzeigefläche aus der EP 01 80 685 A1 auf, ohne jedoch deren Nachteile aufzuweisen. Die Nachteile werden insbesondere darin gesehen, daß jedes der einzelnen Segmente angesteuert werden muß und demzufolge die Leitungen sogar zum Teil zwischen den Segmenten verlaufen müssen. Obwohl es aus dem technischen Artikel "SMT-LED" von Siemens und Hewlett-Packard bekannt ist, unterschiedliche Lichtleiterformen in Kombination mit SMT- Leuchtdioden für Laufschriften und einfache Anzeigezwecke vorzusehen, so gibt dieser technische Artikel dennoch keinen Hinweis darauf, die Anzeigefläche eines anzuzeigenden Zeichens mosaikartig aus Lichtleiter-Lichtaustrittsflächen aufzubauen.This invention thus takes advantage of the mosaic-like structure Display area from EP 01 80 685 A1, but without to show their disadvantages. The disadvantages in particular seen in that each of the individual segments are controlled must and therefore the lines even partially between the Segments must run. Although it is from the technical Article "SMT-LED" from Siemens and Hewlett-Packard is known different light guide shapes in combination with SMT To provide LEDs for tickers and simple display purposes, so this technical article doesn't give any Indicates the display area of a character to be displayed to be built like a mosaic out of fiber optic light exit surfaces.

In Ausbildung der Erfindung kann jedes anzuzeigende Zeichen aus einem gleichen Satz von unsymmetrischen und symmetrischen Grundformen der Lichtaustrittsflächen zusammengesetzt sein. Ferner können die Lichtleiter mit ihren Lichtaustrittsflächen zu einer Anzeigefläche eines anzuzeigenden Zeichens aufgefächert sein. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht schließlich vor, daß mehrere Gruppen von SMT-Leuchtdiosen mit Lichtleitern zur Bildung von zusammengesetzten Zeichen auf einer oder mehrerer zusammengefügter Platinen oder Leiterplatten vorgesehen sind.In an embodiment of the invention, each character to be displayed can be made up of an identical set of asymmetrical and symmetrical basic forms of the light exit surfaces. Further can the light guide with their light exit surfaces to a Display area of a character to be displayed fanned out. Another embodiment of the invention finally provides that several groups of SMT LEDs with light guides for Formation of compound characters on one or more assembled boards or circuit boards are provided.

Bei den Multi-Segment-Display-Leuchtdioden handelt es sich also um eine Anordnung von Dioden auf einer Trägerplatine, die über optische Lichtelemente aus Kunststoff zu einer eigentlichen Anzeigefläche aufgefächert werden. Durch den Lösungsgedanken ist es möglich, im Gegensatz zu den bekannten und geometrisch angeordneten Leuchtpunkten eine alphanumerische Anzeige mit einer verbesserten Ablesbarkeit durch eine unsymmetrische Auswahl von einzelnen Segmenten zu erreichen.The multi-segment display LEDs are therefore to an arrangement of diodes on a carrier board that over optical light elements made of plastic to an actual Display area to be fanned out. Because of the solution it is possible, in contrast to the known and geometric arranged illuminated dots with an alphanumeric display improved readability through an asymmetrical selection of individual segments.

Die als SMT-Bauteile verfügbaren Leuchtdioden sind klein und benötigen einen nur geringen Platz auf der Leiterplatte. Sie werden mit Bestückungsautomaten mit relativ geringem Kostenaufwand auf die Platine bzw. Leiterplatte aufmontiert. Die kleine Bauform ermöglicht ein dichteres Setzen der Leuchtdioden, als es mit herkömmlichen Leuchtdioden machbar ist. Um von der nachteiligen, punktuellen Leuchtkraft einer herkömmlichen Leuchtdiode wegzukommen, wird ein Kunststofflichtleiter oder eine Linse für jede LED zu einer Frontfläche, die als Mosaikfläche aufgebaut ist, hingeführt.The LEDs available as SMT components are small and require only a small space on the circuit board. they are equipped with automatic placement machines with relatively low cost mounted on the circuit board or printed circuit board. The little one The design enables the LEDs to be set closer than it is is feasible with conventional LEDs. In order from the disadvantageous, selective luminosity of a conventional light emitting diode to get away is a plastic light guide or a lens for each LED to a front surface that is constructed as a mosaic surface is led.

In der Zeichnung sit ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtAn example of the invention is shown in the drawing. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung gemäß der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 1 shows a section through an alphanumeric display device according to the line II in Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die alphanumerische Anzeigeeinrichtung in Pfeilrichtung II nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the alphanumeric display device in the direction of arrow II of FIG. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der alphanumerischen Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 1 in vereinfachter perspektivischer Darstellung. FIG. 3 shows a section of the alphanumeric display device according to FIG. 1 in a simplified perspective illustration.

In der Schnittdarstellung nach Fig. 1 ist eine Leiterplatte 1 gezeichnet, auf welcher in regelmäßigen Abständen zueinander SMT-Leuchtdioden 2 aufmontiert sind. Die Leuchtdioden 2 sind auf der Leiterplatte oder Platine 1 schaltungstechnisch angeschlossen. Die Ansteuerung erfolgt über eine Steuerungsleitung 3 in stark vereinfachter Darstellung, welche mit einer Eingabeeinrichtung und einem Rechner in üblicher Weise in Verbindung steht.In the sectional view of FIG. 1 a circuit board 1 is drawn, on which at regular distances from one another SMT LEDs 2 are mounted over. The light emitting diodes 2 are connected to the circuit board 1 . The control takes place via a control line 3 in a very simplified representation, which is connected to an input device and a computer in the usual way.

Auf die SMT-Leuchtdioden 2 sind Lichtleiter 4 oder Linsen aufgesetzt, die unregelmäßig geformte Lichtaustrittsflächen 5 besitzen, die dem Betrachter zugewandt sind. Dadurch entstehen also für die Lichtleiter 4 Lichtaustrittsflächen 5 mit unterschiedlichen geometrischen Grundformen, die linienförmig aneinanderanstoßen. Wie die Draufsicht gemäß Fig. 3 zeigt, entsteht durch die aneinanderanstoßenden Linien 6 ein mosaikartiges Gebilde von unregelmäßigen und zueinander unsymmetrischen wie auch unsymmetrisch zueinander angeordneten Segmenten als Lichtaustrittsflächen 5.Light guides 4 or lenses are placed on the SMT light-emitting diodes 2 , which have irregularly shaped light exit surfaces 5 which face the viewer. This results in light exit surfaces 5 with different basic geometrical shapes for the light guides 4 , which abut one another in a line. As the plan view according to FIG. 3 shows, the abutting lines 6 result in a mosaic-like structure of irregular and mutually asymmetrical as well as asymmetrically arranged segments as light exit surfaces 5 .

Je nach Ansteuerung der SMT-Leuchtdioden 2 entstehen für den Betrachter in optimal lesbarer Weise im Hell-Dunkel-Kontrast scharf zueinander abgeghrenzte Lichtaustrittsflächen 5 der Lichtleiter 4, die ein gewünschtes alphanumerisches Zeichen bilden.Depending on the activation of the SMT light-emitting diodes 2 , the light guide surfaces 5 of the light guides 4 , which form a desired alphanumeric character, are created in a clearly legible manner in light-dark contrast for the viewer.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Lichtaustrittsflächen 5 der Lichtleiter 4 durch eine Schutzscheibe 7 abgedeckt. Die Anzeigeeinrichtung ist außerdem seitlich durch Seitenwände 8 eingefaßt, welche die Leiterplatte 1 und die durchsichtige Schutzscheibe 7 begrenzen.As can be seen from FIG. 1, the light exit surfaces 5 of the light guides 4 are covered by a protective pane 7 . The display device is also bordered laterally by side walls 8 which limit the circuit board 1 and the transparent protective screen 7 .

Anstelle der Lichtleiter 4 ist auch eine Kombination der SMT- Leuchtdioden 2 mit Linsen denkbar.Instead of the light guide 4 , a combination of the SMT light-emitting diodes 2 with lenses is also conceivable.

Mit der alphanumerischen Anzeigeeinrichtung kan jedes anzuzeigende Zeichen 10 aus einem gleichen Satz von Lichtaustrittsflächen 5 der Lichtleiter 4 gebildet werden. Die gesamte Oberfläche der anzuzeigenden Zeichen bildet die Anzeigefläche 9 der alphanumerischen Anzeigeeinrichtung. Die Leiterplatten 1 mit den aufmontierten SMT-Leuchtdioden 2 sind so gestaltet, daß sie miteinander verbunden werden können, um so Gruppen von Leuchtdioden 2 mit Lichtleitern 4 zu bilden. Auf diese Weise entstehen im Prinzip beliebig große alphanumerische Anzeigeeinrichtungen für Anzeigezwecke und für Laufschriften.With the alphanumeric display device, each character 10 to be displayed can be formed from the same set of light exit surfaces 5 of the light guides 4 . The entire surface of the characters to be displayed forms the display surface 9 of the alphanumeric display device. The circuit boards 1 with the mounted SMT light-emitting diodes 2 are designed such that they can be connected to one another in order to form groups of light-emitting diodes 2 with light guides 4 . In principle, alphanumeric display devices of any size are created for display purposes and for tickers.

Claims

1. Alphanumeric display device with a set of segments which are provided for each character to be displayed and which can be controlled in a visible and in an invisible state and have different basic shapes, each displayed character being formed from a combination of segments which are in the visible state and selected from the set, all of which abut each other along a line, characterized in that the segments are formed from SMT light-emitting diodes ( 2 ) in combination with light guides ( 4 ), the light exit surfaces ( 5 ) of which have both the same and different basic shapes which abut one another in a line.

2. Alphanumeric display device according to claim 1, characterized in that each character to be displayed is composed of the same set of asymmetrical and asymmetrically arranged basic shapes of light exit surfaces ( 5 ).

3. Alphanumeric display device according to claims 1 to 2, characterized in that the light guides ( 4 ) with their light exit surfaces ( 5 ) are fanned out to a display surface ( 9 ) of a character to be displayed.

4. Alphanumeric display device according to claims 1 to 3, characterized in that several groups of SMT light-emitting diodes ( 2 ) with light guides ( 4 ) for forming composite characters on one or more assembled circuit boards ( 1 ) are provided.