DE4435389C2 - Anzeigetafel mit Leuchtzeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigetafel mit mehreren je­ weils an einen Rechner oder ein Steuerelement elektrisch angekoppelten Grundelementen mehreckigen Grundrisses als Träger von Leuchtzeichen oder Symbolen, wobei die Symbole mehrerer Grundelemente in ein Gesamtmuster - insbesondere ein Gleisbild od. dgl. - auf der Anzeigetafel lückenlos eingefügt sind.

Eine solche Anzeigetafel ist aus einer Veröffentlichung der Siemens AG "Mosaic Mimic-diagram Control Boards for the Chemical Industry" bekannt. Sie zeigt in eine - aus grundrißlich quadratischen Platten zusammengefügte - Anzeigetafel an vorbestimmten Stellen eingesteckte grund­ rißlich ebenfalls quadratische Grundelemente, die von innen beleuchtete Symbole tragen und an die Beleuchtung erzeu­ gende elektrische Steuerelemente angekoppelt sind.

Nach der DE 39 33 498 A1 wird bei einem "Baustein für ein Rastertafelfeld" eine LCD-Anzeige mit Hintergrundbeleuchtung als Symbolgenerator eingesetzt. Die Leuchtdioden, also die sog. LEDs, dienen in Verbindung mit einer diffusen Platte der Hintergrundbeleuchtung für einen LCD-Bildschirm. Die viereckige Konstruktion erlaubt es nicht, Symbole darzustellen, die bis an die äußeren Abmessungen des Abdeckrahmens der Vorrichtung gehen, weshalb ein Gesamtbild nicht realisiert zu werden vermag.

Durch die DE 33 13 558 A1 ist eine Anzeigenabdeckung für Geräte des allgemeinen Maschinen- und Apparatebaus beschrieben. Eine Abdeckplatte in Form einer rechteckigen Anzeigenab­ deckung mit Punktraster ist für bestimmte Spektralbereiche durchlässig und auf das lichtemittierende Element abge­ stimmt.

Die JP-Abstract 5-252624 A offenbart eine Anzeigeeinrich­ tung mit Lichtbeleuchtung mit aus einer Platte gefrästem Symbol. Dessen Kanten und seine Umgebung leuchten beim Be­ treiben der Anzeige. Das Licht kann die Kanten des Symbols nicht überschreiten. Somit tritt ein Anzeigeneffekt wie bei einer LCD-Armbanduhr auf. Die Anzeige ist so ausgelegt, daß die Umgebung leuchtet, nicht aber das Symbol.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Anzeige- oder Bedientafel der eingangs genannten Art herzustel­ len, die es erlaubt, einzelne Bilder aus einer Mehrzahl von Grundelementen zusammenzustellen und diese in Abhängigkeit von einem Rechner zu aktivieren bzw. zu beleuchten.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches, die Unteransprüche geben günstige Ausgestaltun­ gen an.

Erfindungsgemäß umgibt ein sechseckiges Gehäuse des Grund­ elements eine Platine mit einer Schaltung und LEDs sowie ein auf diese aufgesetztes transluzentes Anzeigesegment, das an eine Diffusorplatte anschließt, wobei diese mit einem dem Querschnitt oder Grundriß des Anzeigesegments entsprechenden Symbol versehen ist.

Mit diesem Symbol erfolgt eine Visualisierung über ein Lichtbandsegment.

Als günstig hat es sich erwiesen, daß das Anzeigesegment etwa rechtwinkelig zur Diffusorplatte und zur Platine ver­ läuft. Im übrigen ergeben die Symbole mehrerer Grundele­ mente ein Gesamtmuster auf jener Anzeigetafel.

In zweckmäßiger Ausgestaltung sollen die Diffusorplatten überdeckende transparente Deckplatten der Grundelemente aneinandergefügt sein und eine geschlossene Fläche bilden. Diese Diffusor­ platten sind Leitweg für von der Platine durch das transparente Anzeigesegment geführte Strahlen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1: eine Schrägsicht auf eine aus mehreren auf einer Grundplatte angeordneten Grundelementen zusammengefügte Anzeige- oder Bedientafel;

Fig. 2: eine Schrägsicht auf eine Randlei­ ste der Bedientafel;

Fig. 3: ein Grundelement in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Ausführung;

Fig. 4: ein Schema einer Gruppe von Grund­ elementen in Schrägsicht;

Fig. 5: eine Explosionsdarstellung des Grundelementes mit über einem Steckeranschluß erkennbarer Elektronikplatine, einem Gehäuse, einem Anzeigesegment, einem Diffusor und eine Deckplatte;

Fig. 6 bis 9: verschiedene Darstellungen von Dif­ fusoren in Draufsicht;

Fig. 10: ein weiteres Grundelement in Draufsicht mit Ergänzungselementen;

Fig. 11: ein Anzeigesegment in Draufsicht;

Fig. 12: den Schnitt durch Fig. 11 nach deren Linie XII-XII;

Fig. 13: einen Abschnitt der Grundplatte in Draufsicht;

Fig. 14: einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 13 nach deren Feld XIV;

Fig. 15, 16: zwei alternative Querschnitte durch Fig. 13 nach deren Linie XV-XVI;

Fig. 17: eine Schemazeichnung zu einer To­ talreflexion am Querschnitt eines Anzeigesegmentes;

Fig. 18: ein Anzeigesegment in Frontansicht mit segmentiertem Strahlenübergang;

Fig. 19: ein Anzeigesegment in Frontsicht mit kontinuierlichem Strahlenübergang;

Fig. 20: den Schnitt durch zwei Grundelemente mit einer Skizze zu einem Modulübergang.

Eine in Fig. 1 teilweise dargestellte Anzeige- oder Bedientafel 10 setzt sich aus einzelnen Modulen oder Grundelementen 12 polygonen Grundrisses zusammen, die an einen aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellten elektronischen Rechner oder an ein Steuergerät angeschlossen sind. Letzteres steuert die einzelnen Grundelemente oder Module 12 derart, daß Bewegungsabläufe und statische Informationen auf der Bedientafel 10 angezeigt werden. Die Visualisierung erfolgt optisch über ein Lichtband oder Lichtsegmente. Über Schalter 14 an den Grundelementen 12 oder entsprechend angebrachte berührungslose Sensoren können Informationen eingegeben werden. Die eingestellten Benutzerinformationen und externen Sensordaten werden vom Rechner erfaßt und ausgewertet. Der Datenaustausch zwischen Rechner, Sensoren und Grundelementen 12 erfolgt bidirektional über serielle oder parallele Schnittstellen.

Das in Fig. 1, 3 erkennbare Grundelement 12 ist von sechseckigem Grundriß einer Seitenlänge a von hier 30 mm sowie der Höhe h von 32 mm. Mehrere dieser Grundelemente 12 werden - wie gesagt - zur Bedientafel 10 zusammengefügt, die durch - gegebenenfalls von einer Randleiste 16 abra­ genden - Dreieckskörpern 18 seitlich zu einem lückenlosen rechteckigen Tableau ergänzt werden.

Die Möglichkeit, Grundelemente 12 unterschiedlicher Positionen aneinanderzureihen, bietet den Vorteil, mit wenigen solchen Grundelementen 12 eine vorgegebene komplexe Struktur nachzubilden, wie dies beispielsweise Fig. 4 verdeutlicht.

Mit diesen Grundelementen 12 läßt sich beispielsweise das bei 20 in Fig. 1 angedeutete Gleisbild einer Modellei­ senbahn in verkleinertem Maßstab nachbilden, das auf den einzelnen Grundelementen 12 unterschiedliche Musterlinien 21 erzeugt. Diese lassen sich zu unterschiedlichen Bildern 20 zusammensetzen.

Das Gesamtbild der Anzeige läßt sich also leicht ändern, erweitern und den jeweiligen Verhältnissen anpassen, da die Grundelemente 12 zueinander kompatibel sind; einzelne von ihnen sind jederzeit leicht auszutauschen, beispielsweise durch Schnappverschlüsse zu verbinden und durch Aufstecken auf eine Grundplatte 22 gemäß Fig. 13 zu fixieren; von der Grundplatte 22 ragen beispielsweise Paarungen von Klemmstegen 24, 24 _a auf, welchen die Grundelemente 12 aufgesetzt werden können. Die elektrische Verbindung der Grundelemente 12 untereinander und zum Rechner hin erfolgt über einfache Steckverbinder, Kabel od. dgl.

Fig. 5 zeigt - in der Zeichnung diagonal einander zugeordnet - die einzelnen Bauteile eines solchen Grund­ elementes 12 mit einem ringförmigen polygonen Gehäuse 26, das von einer Diffusorplatte 28 mit aufliegender transparenter Deckplatte 30 der Dicke q von 3 mm überspannt wird. Auf der Diffusorplatte 28 ist in Fig. 3, 5 ein Teil des zu Fig. 1 beschriebenen Gleis- oder Schienenbildes 20 als Y-artiges Symbol 21 zu erkennen, dem unterhalb der Diffusorplatte 28 ein Anzeigesegment 32 entsprechenden Grundrisses aus transluzentem Werkstoff zugeordnet ist.

Das Anzeigesegment 32 lagert mit an seiner Unterkante ausgeformten Fußleisten 34 auf einer isolierenden Deckhaut 36, die in Fig. 5 auf einer sie tragenden Elektronikplatine 38 nur in einer Ecke angedeutet ist. Auch ist in Fig. 5 unterhalb der - Schaltungselemente 39 aufnehmenden - Platine 38 ein elektrisches Anschlußband 40 mit Stecker 42 zu erkennen.

Die Deckplatten 30 der einzelnen Grundelemente oder Module 12 ergänzen einander zu der geschlossenen ebenen Fläche der Bedientafel 10 und schützen die darunterliegenden Diffusorplatten 28, dienen aber gleichzeitig zur Versteifung des Gehäuses 26, an dem sie mittels Stiftschrauben 31 festliegen.

Die Diffusorplatte 28 bricht die Strahlung, die von Licht emittierenden Dioden (LED) 44 der Platine 38 über das transparente Anzeigesegment 32 zur Deckplatte 30 gelenkt werden, und es entsteht im Bereich des jeweiligen Symbols 21 eine gleichmäßige Leuchtfläche. Hintergrund und Leuchtfläche liegen in einer Ebene.

Über die Formgebung des transparenten Anzeigesegmentes 32 kann die gewünschte aktive Leuchtfläche vorgegeben werden - mehrere Formen von Leuchtflächen 21 _a bis 21 _d sind auf den Diffusorplatten 28 _a bis 28 _d der Fig. 6 bis 9 zu erkennen.

Die Fig. 10, 11 verdeutlichen ein solches Anzeigesegment 32 _a der beispielsweisen Höhe e von 16 mm aus einer Mittelwand 46 und zwei von einem Basisabschnitt 47 nach außen gebogenen Kurvenstücken 48, das zur Lichtfläche 21 _a der Fig. 6 paßt. In Fig. 12 werden drei Felder 46 _a bis 46 _c erkennbar, welche durch Spalte 49 getrennt sind und nach unten hin in jenen Aufsatzfüßen oder Fußleisten 34 der Höhe i enden. Diese Fußleisten 34 stehen in Einbaulage auf jener Platine bzw. auf deren Isolierplatte oder Deckhaut 36 auf.

Die Ausgestaltung des Grundelements 12 _a in Fig. 10 ist oktogonal, wobei von einer Kante ein halsartiger Ansatz 13 abragt; anderen Kanten sind ergänzende Dreieckskörper 18, 18 _a zugeordnet.

Um einen optimalen Wirkungsgrad zu erreichen, sollen die Anzeigesegmente 32 - die, wie gesagt, den Umrissen der Leuchtflächen 21 _a bis 21 _d entsprechen - so ausgelegt sein, daß an den Seitenflächen 33 der Anzeigesegmente 32 eine Totalreflexion der Strahlung erfolgt, wie dies in Fig. 17 angedeutet wird. Dort ist auf der Platine 38 eine LED 44 zu erkennen und mit Konturen 52 angedeutet, daß der Zwischenraum bis zur Unterkante des im Querschnitt wiedergegebenen Anzeigesegmentes 32 mit Silikon ausgefüllt sein kann, um eine bessere Lichtankopplung zu erzielen. Der Strahlengang ist innerhalb des Anzeigesegmentes 32 verdeutlicht, ebenfalls bei 54 die Totalreflexion symbolisiert.

Fig. 18 zeigt drei LED 44, die mit R (rot), G (grün) und B (blau) bezeichnet sind und deren Reflexionsstrahlen der Zeichnung entnommen zu werden vermögen.

Es entsteht an der Oberkante 56 des Anzeigesegments 32 ein scharfer Übergang zwischen den einzelnen Farbzonen r (rot), g (grün) und b (blau). Statt des segmentierten Überganges der Fig. 18 können auch kontinuierliche Übergänge vorhanden sein, wie dies Fig. 19 zu verdeutlichen versucht; hier sind die Farbübergänge fließend.

Fig. 20 schließlich zeigt skizzenhaft den Übergang von einem Grundelement 12 _b zu einem benachbarten Grundelement 12 _c. Ein Spalt 58 kann die fließende und kontinuierliche Anzeige in eine segmentierte Anzeige umwandeln.

Claims (9)

1. Anzeigetafel mit mehreren jeweils an einen Rechner oder ein Steuerelement elektrisch angekoppelten Grundelemen­ ten mehreckigen Grundrisses als Träger von Leuchtzei­ chen oder Symbolen, wobei die Symbole mehrerer Grund­ elemente lückenlos in ein Gesamtmuster, insbesondere ein Gleisbild od. dgl., auf der Anzeigetafel eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein sechseckiges Gehäuse (26) des Grundelements (12, 12 _a bis 12 _c) eine Platine (38) mit einer Schaltung (39) und LEDs (44) sowie ein auf diese aufgesetztes transluzentes Anzeigesegment (32, 32 _a) umgibt, das an eine Diffusorplatte (28) anschließt, wobei diese mit einem dem Querschnitt oder Grundriß des Anzeigesegments (32, 32_a) entsprechenden Symbol (21, 21 _a bis 21 _d) verse­ hen ist.

2. Anzeigetafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigesegment (32, 32 _a) etwa rechtwinkelig zur Diffusorplatte (28) und zur Platine (38) verläuft.

3. Anzeigetafel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Diffusorplatten (28) überdeckende transparente Deckplatten (30) der Grundelemente (12, 12 _a bis 12 _c) aneinandergefügt sind und eine geschlos­ sene Fläche bilden.

4. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusorplatte (28) Leitweg für von der Platine (38) durch das transparente Anzeigeseg­ ment (32) geführte Strahlen ist.

5. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Platine (38) und dem auf ihr etwa vertikal ausgerichteten Anzeigesegment (32) wenigstens eine LED (44) angeordnet ist.

6. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine LED (44) eine isolierende Deckhaut (36) durchgreift, die auf den Schaltelementen (39) der Platine (38) aufliegt und auf der das Anzeige­ segment (32) ruht.

7. Anzeigetafel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine LED (44) an das Anzeigesegment (32) durch ein lichtkoppelndes Medium (52) angeschlossen ist.

8. Anzeigetafel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (32) mit scharfen Übergängen für die von mehreren LEDs (44) ausgehende Strahlung ausgebildet ist (Fig. 18).

9. Anzeigetafel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (32) kontinuierliche Übergänge für Strahlen mehrerer LEDs (44) bildet (Fig. 19).