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Die
Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, der für eine
Bühne oder
einen großen
Bildschirm im Freien geeignet ist.
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Übliche Anzeigenvorrichtungen
dieser Art weisen als sogenannte lichtemittierende Anzeigetafeln
auf. Bei lichtemittierenden Anzeigetafeln sind eine Vielzahl von
lichtemittierenden Elementen, wie LEDs (lichtemittierende Dioden),
in einer Matrix auf einem vergleichsweise großen plattenartigen Halteteil
angeordnet, das aus einem starren Korpus besteht, und die lichtemittierenden
Elemente werden durch eine Steuerung lichtemissionsgesteuert.
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Es
gibt kein besonderes Problem mit der lichtemittierenden Anzeigetafel
hinsichtlich der mechanischen Stabilität, da das plattenartige Trageteil
aus einem steifen Korpus besteht. Daher kann es als Anzeigetafel
im Freien verwendet werden. Da die Vorrichtung jedoch zwangsläufig starr
fixiert ist, war es schwierig, die Aufstellungsbedingungen gemäß den Gegebenheiten
vor Ort in geeigneter Weise zu verändern. Daher ist es schwierig,
die Vorrichtung zum Beispiel als Anzeigevorrichtung auf einer Bühne zu verwenden,
bei der unterschiedliche Aufstellungsbedingungen erforderlich sind.
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Das
US-Patent 5,900,850 zeigt
ein großdimensionales
transportables Bildanzeigesystem lichtemittierender Dioden mit einer
oder mehreren Anzeigepaneelen, mit einem Netz oder einer netzartigen Struktur,
das bzw. die vorzugsweise durch untereinander verbundene flexible,
faltbare Bänderelemente gebildet
ist, die in mehreren vertikalen Spalten und horizontalen Reihen
angeordnet sind. Lichtquellen mit lichtemittierenden Dioden sind
an Punkten mit vorgegebenem Abstand auf den Spaltenbändern montiert,
um eine Matrix zur Projektion von mehrfarbigen Bildern zu bilden.
Jedes Paneel enthält
Verbinder an gegenüberliegenden
Enden der vertikalen Bänder,
um die Paneele miteinander und mit einer Haltekonstruktion zu verbinden,
um das Anzeigesystem als Kulisse, Reklametafel oder andere Bildanzeigeanordnung
aufzustellen. Jedes Paneel kann eine oder mehrere Energieversorgungseinheiten
und Steuerkreise enthalten, die in von den Paneelen gestützten Gehäusen montiert
sind, und an eine Hauptsteuerungseinheit angeschlossen sind, um
Lichtquellen zur Projektion von mehrfarbigen Standbildern oder beweglichen
Bildern, Videobildern oder alphanumerischen Textbilder zu steuern.
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Die
WO 00/31463 zeigt ein Gehäuse- und Montagesystem
für eine
streifenförmige
Beleuchtungseinrichtung, im Besonderen eine Beleuchtungseinrichtung
der Art, bei der mehrere Lichtquellen mit lichtemittierender Dioden
(LED) in Abständen
innerhalb eines langgestreckten röhrenartigen transluzenten Gehäuses angeordnet
sind, das zur Ausbreitung, Verteilung und Streuung von Licht der
LED-Lichtquellen ausgebildet ist. Das röhrenartige Gehäuse hat zwei
langgestreckte auf der Außenseite
der Röhre aus
einem Teil gebildete Rippen. Das Innere der Röhre hat sich längs erstreckende
Formausbildungen zur Aufnahme von montierten LED-Lichtquellen innerhalb
der Röhre.
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Um
die Aufstellungsbedingungen relative frei zu verändern wurde schon eine Anzeigevorrichtung vorgeschlagen,
bei der ein flexibles Netz anstatt des plattenartigen Trageteils
verwendet wird, und eine Vielzahl von lichtemittierenden Elementen
auf dem flexiblen Netz angeordnet wird. Mit dieser vorgeschlagenen
Anzeigevorrichtung sind die Freiheitsgrade der Aufstellungsmöglichkeiten
erheblich vergrößert. Diese
Art von Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass der Anzeigebildschirm
aufgrund von Windlast schwanken kann, da er sehr windanfällig ist. Daher
ist er für
eine Anzeigevorrichtung im Freien nicht geeignet, besonders nicht
als große
Bildanzeigevorrichtung.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung
bereitzustellen, die vorteilhaft ist, indem:
- (a)
der Anzeigebildschirm nicht windanfällig ist, so dass er aufgrund
von Windlast nicht schwankt;
- (b) der Anzeigebildschirm unter jedweden Aufstellungsbedingungen
(Aufstellungsposition, Stellung, usw.) installiert werden kann,
entsprechend den Bedingungen vor Ort; und
- (c) der Hintergrund hinter dem Anzeigebildschirm sichtbar ist
und der Anzeigebildschirm von hinten beleuchtet werden kann, so
dass bemerkenswerte Bühneneffekte
erzielt werden können,
wenn die Vorrichtung als Anzeigevorrichtung für eine Bühne verwendet wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist im unabhängigen Anspruch 1 wiedergegeben.
Einige optionale Merkmale sind in den davon abhängigen Ansprüchen dargestellt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, mit
einem Trageteil, einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen,
die an dem Trageteil befestigt sind und eine vorgegebene Anzeige
ausführen,
indem lichtemittierende Elemente lichtemissionsgesteuert werden
und die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: ein oder eine
Mehrzahl von lichtemittierenden Elementpaneelen, jedes mit einem
Halterahmen und einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementstäben, parallel
in regelmäßigen Abständen angeordnet,
und mit dem Halterahmen verbunden, jeder lichtemittierende Elementstab
durch ein zylindrisches transluzentes Rohr überdeckt; und Lichtemissionssteuerungsmittel
inklusive Computer, welches die Mehrzahl der licht emittierenden
Elementstäbe
in einer oder der Mehrzahl der lichtemittierenden Elementpaneele
lichtemissionssteuert.
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Die
lichtemittierenden Elementpaneele sind vorzugsweise in einem vorbestimmten
Muster in vertikalen und horizontalen Richtungen angeordnet und flexibel
miteinander durch flexible Mittel verbunden.
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Die
Erfindung kann vollständiger
verstanden werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in
Verbindung mit der begleitenden Zeichnung, wobei
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1 eine
schematische Darstellung ist, die den gesamten Aufbau einer Anzeigevorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Darstellung ist, die eine konkrete interne Struktur eines lichtemittierenden
Elementpaneels einer Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt;
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3A eine
perspektivische Ansicht eines Hauptteils der Anzeigevorrichtung
gemäß der Ausführungsform
ist, die einen konkreten Aufbau eines lichtemittierenden Elementstabes
zeigt;
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3B eine
Vorderansicht eines Anzeigemoduls ist, die einen konkreten Aufbau
eines lichtemittierenden Elementstabes der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform
zeigt;
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3C eine
Rückansicht
eines Anzeigemoduls ist, die einen konkreten Aufbau eines lichtemittierenden
Elementstabes der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt;
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4A–4D Abbildungen
sind, die Beispiele von Stellungsänderungen des gesamten Anzeigebildschirms
der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform
zeigen.
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(Ausführungsform)
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In 1,
bezeichnen die Bezugszeichen 1 bzw. 2 ein Steuerungssystem
und ein Anzeigesystem einer Anzeigevorrichtung.
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Das
Steuerungssystem 1 umfasst einen Regler 10, eine
DMX(Standard für
Beleuchtungssignale)-Konsole 20, ein Videogerät 30,
eine Bildschirmanzeige 40, usw. Der Regler 10 umfasst
einen Hauptrechner 11, Nebenrechner 12 und 13 usw.,
und enthält
eine Festplatte. Die DMX-Konsole 20 steuert in Echtzeit
das Wechseln und Mischen verschiedener Bilder, einen Farbwechsel,
eine Wiedergabegeschwindigkeit von Animationen, eine Wechselgeschwindigkeit
von Beleuchtung und desgleichen, unter Verwendung eines DMX-Signals,
das als weltweiter Standard für
Steuerungssignale von Beleuchtungsgeräten verwendet wird.
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Das
Steuerungssystem 1 ist daher so konstruiert, dass es dem
Anzeigesystem 2 ermöglicht Bitmap-Bilddatenanimationen
wiederzugeben, die im Regler 10 gespeichert sind, Vollfarbbeleuchtung durch
Abstraktionsbilder vorzuführen,
die auf einer Datenberechnung der Steuerungssoftware auf dem Hauptrechner 11 basieren,
und ein Fernsehbild durch das Videogerät 30 darzustellen.
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Das
Anzeigesystem 2 umfasst zum Beispiel zwölf Einheiten von lichtemittierenden
Elementpaneelen 50, die in einer Matrix von vier Reihen
und drei Spalten angeordnet sind. Die lichtemittierenden Elementpaneele
sind flexibel miteinander durch flexible Mittel 50H verbunden,
d.h. die Verbindung von zum Beispiel einem Scharniermechanismus
mit einem Schlossmechanismus. In dieser Ausführungsform werden LEDs (lichtemittierende
Dioden) als lichtemittierende Elemente verwendet. Das Anzeigesystem 2 kann
als Ganzes mit Halteelementen 60 an einer Halteschiene 70 hängen, damit
es als Bühnenanzeigevorrichtung
oder Grossbild-Anzeigevorrichtung im Freien aufgestellt werden kann.
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Das
Anzeigesystem 2 wird durch das Steuerungssystem 1 und
einen internen Steuerungsabschnitt (der später beschrieben wird) gesteuert,
und so konstruiert, dass es willkürliche Anzeigen darstellen
kann, so dass das gesamte System als ein einziger Grossbildschirm
dient oder ein Teil des Systems als begrenzter Bildschirm fungiert.
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Die
Anzahl und das Anordnungsschema von lichtemittierenden Elementpaneelen,
die verbunden sind, um den Bildschirm zu bilden, sind nicht besonders
begrenzt. In anderen Worten können
eine willkürliche
Anzahl von Paneelen zu einem willkürlichen Schema angeordnet werden,
je nach der Situation.
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2 ist
eine Abbildung, die einen konkreten internen Aufbau von einem der
lichtemittierenden Elementpaneelen 50 zeigt. Ein Steuerungsabschnitt 50A ist
in einem oberen Rahmen 50FU eines Halterahmens 50F des
lichtemittierenden Elementpaneels 50 untergebracht. Ein
Anzeigeabschnitt 50B liegt in dem gesamten Anzeigebereich
des lichtemittierenden Elementpaneels 50. Tatsächlich ist
die Breite des oberen Rahmens 50FU im wesentlichen dieselbe
wie die des unteren Rahmens 50FD und der linken und rechten
Rahmen 50FL und 50FR.
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Der
Steuerungsabschnitt 50A umfasst einen Taktgeber 51,
eine Mehrzahl von (fünf
in dieser Ausführungsform)
Kommu nikationsplatten 52 und Treiber 53. Der Taktgeber 51 arbeitet
in Reaktion auf ein Steuerungssignal, das vom Regler 10 über ein
Signalkabel L1 bereitgestellt wird. Jede der Kommunikationsplatten 52 enthält einen
Kommunikationskreis, der einen vom Taktgeber generierten Taktimpuls empfängt und
Informationen mit dem Regler 10 über ein Signalkabel L2 austauscht.
Die Treiber 53 arbeiten in Reaktion auf ein Führungssignal
von den Kommunikationsplatten 52, und steuern die Lichtemission des
Anzeigeabschnitts 50B.
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Der
Taktimpuls des Taktgebers 51 wird in Serie über ein
Signalkabel L3 an die Kommunikationsplatten 52 gegeben.
Jede Kommunikationsplatte 52 ist mit drei Treibern 53 verbunden.
Jeder Treiber 53 steuert zwei lichtemittierende Elementstäbe 80 des Anzeigeabschnitts 50B.
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Im
Anzeigeabschnitt 50B ist eine Mehrzahl von (30 in
dieser Ausführungsform)
lichtemittierenden Elementstäben 80 in
regelmäßigen Abständen G parallel
angeordnet, und mit dem aus einem starren Material, zum Beispiel
Metall, bestehenden Halterahmen 50F verbunden. In dieser
Ausführungsform
sind die lichtemittierenden Elementstäbe 80 parallel in
einem Abstand K, von zum Beispiel 60 mm, angeordnet. Jeder lichtemittierende
Elementstab 80 ist mit einem zylindrischen transluzenten
Rohr überdeckt.
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3A bis 3C zeigen
einen konkreten Aufbau des lichtemittierenden Elementstabs 80. Wie
in 3A dargestellt, hat der lichtemittierende Elementstab 80 ein
Rohr 81 mit einem Außendurchmesser
von etwa 20 mm und ein dünnes,
in das Rohr 81 eingeführtes
Anzeigemodul 82. Das Rohr 81 besteht aus einem
transluzenten Material, zum Beispiel transluzentem Polykarbonat.
Das Anzeigemodul 82 umfasst, wie in 3B dargestellt,
Pixel P1, P2 und P3, die auf der vorderen Oberfläche einer langen Verdrahtungsplatte 83 angebracht
sind.
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Jedes
Pixel hat LEDs (lichtemittierende Dioden), die Farben in den drei
Grundfarben: R (rot), G (grün)
und B (blau) entsprechend emittieren, und nahe einander in vertikaler
Richtung angeordnet sind. Die rückwärtige Oberfläche der
Verdrahtungsplatte 83 enthält Druckschaltungen PR, wie
in 3C dargestellt. Ein Referenzsymbol T bezeichnet
eine Klemme zum Anschluss der Druckschaltung PR und des Treibers 53.
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Die
Verdrahtungsplatte 83 hat eine Breite W, die im Wesentlichen
dem inneren Durchmesser d des zylindrischen transluzenten Rohrs 81 entspricht. Wenn
die Verdrahtungsplatte 83 daher in das transluzente Rohr
eingeführt
wird, wird sie automatisch in der Mitte des Rohrs 81 positioniert.
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4A bis 4D sind
Abbildungen, die Beispiele zeigen, in denen die Stellung des gesamten Anzeigebildschirms
der Anzeigevorrichtung durch Biegen der zwischen den lichtemittierenden
Elementpaneelen 50 liegenden flexiblen Mitteln 50H verändert wird.
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4A und 4A sind
Draufsichten und 4C und 4D sind
Seitenansichten des Anzeigebildschirms.
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In
der in 4A gezeigten Stellung sind linke
und rechte lichtemittierende Elementpaneele 50L und 50R aus
Richtung E betrachtet, durch den Pfeil in der Zeichnung angedeutet,
nach innen gebogen. Wenn die Paneele in dieser Stellung sind, kann
ein sogenannter Panoramaeffekt betont werden.
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In
der in 4B gezeigten Stellung ist eines der
linken und rechten lichtemittierenden Elementpaneele 50L und 50R (z.B.
das linke Paneel 50L) aus Richtung E betrachtet, durch
den Pfeil in der Zeichnung angedeutet, nach außen gebogen. Wenn die Paneele
in dieser Stellung sind, kann ein wilder Eindruck betont werden.
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In
der in 4C gezeigten Stellung sind die beiden
oberen lichtemittierenden Elementpaneele 50M und 50N aus
Richtung E betrachtet, durch den Pfeil in der Zeichnung angedeutet,
nach vorn geneigt, während
die beiden unteren lichtemittierenden Elementpaneele 50V und 50W senkrecht
bleiben.
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Weiterhin
sind in der in 4D gezeigten Stellung die lichtemittierenden
Elementpaneele 50M, 50N, 50V und 50W im
Zickzack gebogen, so dass die Paneele 50M und 50V aus
Richtung E betrachtet, durch den Pfeil in der Zeichnung angedeutet,
nach vorne neigen. Wenn die Paneele in dieser Stellung sind, kann
ein wilder Eindruck betont werden, wie in dem Fall von 4B.
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Die
Anzeigevorrichtung der Ausführungsform
weist ein Halteteil und eine Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen
auf, die mit dem Halteteil verbunden sind, und eine vorgegebene
Anzeige ausführen,
indem lichtemittierende Elemente lichtemissionsgesteuert werden,
wobei die Anzeigevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie
umfasst: ein oder eine Mehrzahl von lichtemittierenden Elementpaneelen 50,
jedes mit einem Halterahmen 50F und einer Mehrzahl von
lichtemittierenden Elementstäben 80,
parallel in regelmäßigen Abständen G (zum Beispiel
etwa 40 mm) angeordnet, und mit dem Halterahmen 50F verbunden,
wobei jeder lichtemittierende Elementstab 80 durch ein
zylindrisches transluzentes Rohr überdeckt ist; und Lichtemissionssteuerungsmittel
(10 bis 40, 51 bis 53) inklusive
Computer (11 bis 13), welches die Vielzahl der
lichtemittierenden Elementstäbe 80 in
einer oder der Mehrzahl der lichtemittierenden Elementpaneele 50 lichtemissionssteuert.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung sind die lichtemittierenden Elementstäbe 80 am
Halterahmen 50F befestigt. Außerdem bestehen Zwischenräume von
etwa 40 mm zwischen den lichtemittierenden Elementstäben 80,
die einzeln durch das zylindrische transluzente Rohr 81 überdeckt
sind. Wenn die Anzeigevorrichtung im Freien, auch bei starken Wind, aufgestellt
wird, kann daher der Wind reibungslos durch den Zwischenraum strömen. Entsprechend
ist die Anzeigevorrichtung nicht leicht windanfällig; die Anzeigevorrichtung
schwankt nicht aufgrund von Windlast und die lichtemittierenden
Elementpaneele 50 werden durch den Wind nicht zerstört.
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Die
lichtemittierenden Elementpaneele 50 sind in einem vorgegebenen
Muster in vertikalen und horizontalen Richtungen angeordnet und
flexibel miteinander durch flexible Mittel 50H verbunden.
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Bei
dieser Anzeigevorrichtung können
die Aufstellungsbedingungen (Aufstellungsposition, Stellung, usw.)
des gesamten Anzeigebildschirms bis zu einem gewissen Grad frei
verändert
werden, da die lichtemittierenden Elementpaneele 50 flexibel
miteinander verbunden sind. Da die lichtemittierenden Elementpaneele 50 von
regelmäßiger Größe und modularisiert
sind, können
sie weiterhin in einem simplen Verfahren einfach hergestellt werden.
Zudem können Transport
und Zusammenbau sehr leicht sein.
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Der
lichtemittierende Elementstab 80 weist ein zylindrisches
transluzentes Rohr 81 und ein in das transluzente Rohr 81 eingesetztes
Anzeigemodul 82 auf, und das Anzeigemodul 82 hat
eine lange Platte 83, und eine Vielzahl von Pixel P1, P2,
P3..., angeordnet in einer Linie entlang einer Längsrichtung der Platte 83,
wobei jedes Pixel LEDs der drei Grundfarben: R (rot), G (grün) und B
(blau) und Verdrahtung PR zur Steuerung der Lichtemission verbunden mit
den Pixel P1, P2, P2. ... hat.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung ist das Anzeigemodul 82,
das LEDs der drei Grundfarben als Pixel, angeordnet auf einer langen
Platte 83, hat, kompakt in dem transluzenten Rohr 81 untergebracht.
Daher kann die Anzeigevorrichtung einfach hergestellt und gehandhabt
werden, und ist sehr wetterfest.
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Die
lange Verdrahtungsplatte 83 des Anzeigemoduls 82 ist
eine Leiterplatte mit einer Breite W, die im Wesentlichen dem inneren
Durchmesser d des zylindrischen transluzenten Rohrs 81 entspricht.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung wird die Leiterplatte 83 automatisch
in der Mitte des Rohrs 81 positioniert, wenn sie in das
transluzente Rohr 81 eingeführt wird. Daher kann das Anzeigemodul
leicht zusammengebaut werden, ohne Zuhilfenahme eines speziellen
Positionierungsteils.
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Die
Pixel P1, P2, P3... im Anzeigemodul 82 sind in einer Matrix
in mindestens jedem lichtemittierenden Elementpaneel 50 angeordnet,
und zweidimensional gewählt,
und über
die Verdrahtung PR lichtemissionsgesteuert, mit dem Ergebnis, dass
ein großes
Farbbild dargestellt werden kann.
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In
der obigen Anzeigevorrichtung kann eine Vollfarbbeleuchtung durch
Abstraktionsbilder, ein Fernsehbild und desgleichen flexibel im
gesamten Bereich oder in einem begrenzten Bereich des Anzeigebildschirms
eines einzelnen oder einer Mehrzahl von miteinander verbundenen
lichtemittierenden Paneelen 50 dargestellt werden. Weiterhin
kann der Hintergrund hinter dem Anzeigebildschirm sichtbar sein,
und der Anzeigebildschirm kann von hinten beleuchtet werden, so
dass mehr bemerkenswerte Bühneneffekte
erzielt werden können,
wenn die Vorrichtung als Bühnekulisse
verwendet wird. Die Anzeigevor richtung kann auch als Großbildschirmanzeige für eine Veranstaltung
im Freien verwendet werden.
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Das
transluzente Rohr 81 besteht aus transparentem Polykarbonat.
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In
dieser Anzeigevorrichtung ist das transluzente Rohr 81,
das als Abdeckung dient, tropfwasserbeständig und ohne weiteres erhältlich.
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Die
Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform
kann wie folgt modifiziert werden:
das transluzente Rohr kann
aus einem Plastikmaterial einer vorgegebenen Farbe bestehen,
das
Biegemittel kann anstatt des Scharniermechanismus ein elastisches
Teil sein,
neben LEDs können
andere lichtemittierende Elemente verwendet werden.