DE9205054U1 - Vorrichtung zur Darstellung von alphanumerischen Zeichen, Symbolen und/oder Bildern auf einer Leuchtanzeigetafel - Google Patents

Description

TELEFUNKEN SYSTEMTECHNIK GMBH VE2El/Sl/kr

Sedanstraße 10 HH 92/09

W-7900 Ulm (Donau)

"Vorrichtung zur Darstellung von alphanumerischen Zeichen, Symbolen und/oder Bildern auf einer Leuchtanzeigetafel"

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der DE 34 34 355 Al ist eine Leuchtanzeigetafel bekannt, die aus einer Vielzahl von Leuchtelementen, die aus den einen Enden von Lichtleitern bestehen und in deren andere Enden Licht eingespeist wird, gebildet wird. Hierbei können die Lichtleiter zu Bündeln zusammengefaßt und jedem Bündel eine Lichtquelle zugeordnet sein. Das Licht der Leuchtelemente ist unabhängig voneinander steuerbar, wobei zum Steuern des Lichtes der Leuchtelemente elektrisch schaltbare Verdunkler vorgesehen sind. Die Verdunkler können nach Art des an sich bekannten Flüssigkristalleffektes ausgebildet sein. Auch können die elektrisch schaltbaren Verdunkler in einer Verdunklereinheit, bestehend aus mehreren in einer Ebene nebeneinander liegenden Verdunklern, zusammengefaßt werden.

Um derartige Leuchtanzeigetafeln, die vorzugsweise aus 20 matrixartigen alphanumerischen Anzeigevorrichtungen zusammengefügt sind, für große Verkehrssignalanlagen, Hinweis-

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und Werbetafeln verwenden zu können, werden sehr starke Lichtquellen mit hoher Leuchtdichte benötigt, damit Buchstaben, Zahlen oder Symbole aus großer Entfernung und im Nebel noch deutlich zu erkennen sind. Die Verwendung starker Lichtquellen bringt allerdings den Nachteil mit sich, daß bei der Hell- und Dunkelschaltung der einzelnen Matrixpunkte der Anzeigetafel zur Gestaltung der Buchstaben, Zahlen und/oder Symbole die dunkel geschalteten und somit jeweils als ein Verdunkler wirkenden Matrixpunkte doch noch ein Dunkellicht durchlassen, also nicht genügend Kontrast zu den hell geschalteten Matrixpunkten haben. Hierdurch wird die Erkennbarkeit einer solchen Anzeige oder Information sehr verschlechtert, wenn nicht gar unmöglich.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Darstellung der alphanumerischen Zeichen, Symbole und/oder Bilder mit sehr großem Kontrast und bei Lichtquellen mit sehr großer Leuchtdichte ermöglicht.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß als Lichtquellen Xenonlampen oder ähnliche Lampen mit sehr hoher Leuchtdichte vorgesehen sind, daß mindestens zwei jeweils mit Polarisationsfiltern zusammenwirkende Elemente mit einer in ihren optischen Eigenschaften veränderbaren Flüssigkeit zu einem Anzeigemodul zusammengefaßt sind, und daß die Verdunkler des zweiten Elementes derart gesteuert sind, daß das von den Verdunklern des ersten Elementes austretende Dunkellicht durch die Verdunkler des zweiten nachgeordneten Elementes in der Polarisationsebene gesperrt wird.

In einer Ausgestaltung der Neuerung wird vorgeschlagen, daß Flüssigkristallzellen seriell zu einem Flüssigkristall-Anzeigemodul zusammengefaßt sind.
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Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen 3 bis 6 beschrieben.

Jede Flüssigkristallzelle besteht, wie nachstehend noch anhand von Fig. 2 eingehend erläutert wird, aus einer zwischen zwei Glasplatten eingeschlossenen in ihren optischen Eigenschaften veränderbaren Flüssigkeit, wobei auf den Außenflächen der Glasplatten jeweils ein Polarisationsfilter angeordnet ist. An den beiden Innenseiten der Glasplatten sind mehrere transparente Elektroden angebracht, wobei z. B. die Fläche einer Elektrode der Fläche eines Verdunklers entspricht. Die Elektroden und damit die Verdunkler der Flüssigkristallzelle sind an eine Ansteuervorrichtung elektrisch angeschlossen. Sie erhalten entsprechend ihrer räumlichen Anordnung und entsprechend der jeweiligen darzustellenden Anzeige unterschiedliche Spannungen, die dazu führen, daß sich zwischen gegenüberliegenden Elektroden unterschiedliche elektrische Felder ausbilden. Die elektrischen Felder bewirken wiederum eine Veränderung der optischen Eigenschaften der Flüssigkeitsschicht. Entsprechend der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle wird die Polarisationsebene des einfallenden Lichtes durch den ersten Polarisator orientiert, der nur das Licht hindurchtreten läßt, welches in seiner Polarisationsebene schwingt. Das übrige Licht, z. B. 60 % des einfallenden Lichtes, wird absorbiert. Das hindurchgetretene Licht gelangt durch die erste Glasscheibe und die benachbarten transparenten Elektroden zu der Flüssigkristallschicht. Hier erfolgt entsprechend der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle eine entsprechende Orientierung der von dem Polarisator ausgewählten Polarisationsebene. Die Polarisationsebene kann dabei unbeeinflußt bleiben oder z. B. um 90' gedreht werden. Die unter verschiedenen Polarisationsebenen austretenden Lichtanteile gelangen durch die zweiten transparenten Elektroden und die obere Glasscheibe zu dem anderen Polarisator. Entspricht die Polarisationsebene des Lichtanteils derjenigen des zweiten Polarisators, so kann dieser

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Lichtanteil ungehindert hindurchtreten. Die Flüssigkristallanzeige ist an diesen Stellen hell gesteuert. Steht die Polarisationsebene des Lichtanteils dagegen senkrecht auf derjenigen des zweiten Polarisators, so wird dieser Lichtanteil im Polarisator absorbiert. An dieser Stelle ist die Flüssigkritallanzeige dunkel gesteuert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Neuerung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Darstellung von alphanumerischen Zeichen oderdgl. auf einer Anzeigetafel, und

Fig. 2 ein explosionsartig dargestelltes Flüssigkristall-Anzeigemodul mit Verdunklern, das als Beispiel den Buchstaben "A" zeigt, wie er in einer 5x7 Matrix

erscheinen würde.

In Fig. 1 besteht die Lichtquelle 1 z. B. aus einer Xenonlampe mit sehr hoher Leuchtdichte. Um das Lichtleiterbündel 4 mit einem Wärmeschutzfilter 2 und einem Farbfilter 3 genau im Fokus der Lichtquelle 1 anbringen zu können, bedarf es eines Montageringes la. Das Flüssigkristall-Anzeigemodul 6 kann nach Bedarf und Anwendungszweck verschiedene Abmessungen haben. Dementsprechend sind die Montagerahmen 7 und 7a als Aufnahmehalterung sowohl für das Anzeigemodul 6 als auch für die Lichtleiter 4 und 4a anzupassen. Die eigentliche Anzeigetafel 8 ist je nach Verwendungszweck in beliebiger Größe ausgeführt und kann z. B. auch noch mit verschiedenen Abstrahllinsen 9 versehen werden. Eine alphanumerische Ansteuervorrichtung 5 ist für eine gemeinsame oder einzelne Ansteuerung der Matrixpunkte vorgesehen.

Bei sehr großen Anzeigen werden Lichtquellen mit Leuchtdichten von einigen 100 000 cd/m² benötigt, um die Sichtbarkeit auch auf große Entfernung und bei ungünstigen Witterungsverhältnissen zu garantieren. Werden heute bekannte

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hocheffiziente Polarisatoren mit nur einer Flüssigkristallzelle zur Abdunklung z. B. der Lichtpunkte einer Matrix eingesetzt, so zeigt die Praxis, daß immer ein unzulässiges Restlicht oder Dunkellicht bei den dunkel geschalteten Punkten vorhanden ist. Das bedeutet, daß das erreichbare Abdunklungsverhältnis nicht ausreicht, um das störende Restlicht zu verhindern. Gute Ergebnisse können dann erzielt werden, wenn Abdunklungsverhältnisse von ca. 1:1.0000 bis ca. 1:1.000.000 erreicht werden.

Die Fig. 2 zeigt eine Hintereinanderschaltung von zwei Flüssigkristallzellen 6.1 und 6.2 zu einem Flüssigkristall-Anzeigemodul 6, mit dem diese großen Abdunklungsverhältnisse erreicht werden können. Dabei ist jede der Flüssigkristallzellen 6.1 und 6.2 zusammengesetzt aus Polarisationsfiltern 6.11, 6.13, 6.21, 6.23 und den mit Flüssigkristallmaterial gefüllten Glasplatten 6.12 und 6.22 , an deren Innenwandungen die eingangs beschriebenen Elektroden entsprechend den vorhandenen Verdunklern angeordnet sind. Die Ansteuerung der Elektroden und damit der die Matrixpunkte 6.15, 6.25 bildenden Verdunklereinheit sowie die Erzeugung der Darstellung z. B. des Buchstabens A erfolgt in der eingangs beschriebenen Weise. Hierzu können alle Matrixpunkte 6.15, 6.25 gemeinsam oder einzeln über die Kontaktierungsflachen 6.14 und 6.24 von einer z. B. alphanumerischen Steuereinheit 5 in verschiedener Weise geschaltet werden. Es ist ebenfalls möglich, die Steuereinheit 5 so zu erweitern, daß der Transmissionsgrad (Abdunklung) auch stufenlos geregelt werden kann.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß es für weniger große Abdunklungsverhältnisse ausreicht, wenn zwischen den mit Flüssigkristallmaterial gefüllten Glasplatten 6.12 und 6.22 nur ein Polarisationsfilter z. B. 6.13 angebracht wird. In einer derartigen Anordnung ist auf die richtige Polarität der Filter zu achten.

Claims (6)

- 6 - HH 92/09 Schutzansprüche

1) Vorrichtung zur Darstellung von alphanumerischen Zeichen, Symbolen und/oder Bildern auf einer eine Vielzahl von Leuchtelementen aufweisenden Leuchtanzeigetafel, insbesondere für Großanzeigen bei Verkehrssignalanlagen, wobei die Leuchtelemente durch die Lichtaustrittsflächen von Lichtleitern gebildet werden, in deren Eingangsflächen das Licht von mindestens einer Lichtquelle eintritt, wobei die Lichtleiter vorzugsweise zu mindestens zwei Bündeln, denen jeweils eine eigene Lichtquelle zugeordnet ist, zusammengefaßt sind, und wobei zum Steuern des Lichtes der Leuchtelemente jeder Lichtleiter einen von einer Ansteuervorrichtung elektrisch angesteuerten Verdunkler in Flüssigkristalltechnik aufweist, die zusammen eine Flüssigkristallzelle bilden, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen (1) Xenonlampen oder ähnliche Lampen mit sehr hoher Leuchtdichte vorgesehen sind, daß mindestens zwei jeweils mit Polarisationsfiltern (6.11, 6.13, 6.21, 6.23) zusammenwirkende Elemente mit einer in ihren optischen Eigenschaften veränderbaren Flüssigkeit (6.1 und 6.2) zu einem Anzeigemodul (6) zusammengefaßt sind, und daß die Verdunkler des zweiten Elementes (6.2) derart gesteuert sind, daß das von den Verdunklern des ersten Elementes (6.1) austretende Dunkellicht durch die Verdunkler des zweiten nachgeordneten Elementes (6.2) in der Polarisationsebene gesperrt wird.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkristallzellen (6.1 und 6.2) seriell zu einem Flüssigkristall-Anzeigemodul (6) zusammengefaßt sind, und daß die Flüssigkristallzellen (6.1, 6.2) die Aufgaben der EIemente übernehmen.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das noch austretende Dunkellicht liefernden Verdunkler der ersten Flüssigkristallzelle (6.1) und jeder

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nachgeordnete Verdunkler in der Polarisationsebene gekreuzt zum vorangegangenen Verdunkler geschaltet ist.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzellen (6.1, 6.2) jeweils zwei Polarisationsfilter (6.11, 6.13 bzw. 6.21, 6.23) aufweisen.

5) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flüssigkristallzelle (6.1) mit zwei Polarisationsfiltern (6.11, 6.13) ausgerüstet ist, während die zweite Flüssigkristallzelle (6.2) nur einen Polarisationsfilter (6.21) aufweist.

6) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Flüssigkristallzellen (6.1, 6.2) mit zwei Polarisationsfiltern (6.11, 6.13, 6.21, 6.23) jeweils ein gleiches Matrix-Layout aufweisen, dessen Matrixpunkte mit der Anordnung der einzeln oder auch gemeinsam hell oder dunkel steuerbaren Verdunkler der Flüssigkristallzellen übereinstimmen.