EP1171860A1 - Electromagnetic display device - Google Patents

Electromagnetic display device

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Publication number
EP1171860A1
EP1171860A1 EP99927654A EP99927654A EP1171860A1 EP 1171860 A1 EP1171860 A1 EP 1171860A1 EP 99927654 A EP99927654 A EP 99927654A EP 99927654 A EP99927654 A EP 99927654A EP 1171860 A1 EP1171860 A1 EP 1171860A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display device
plate
pixel
tilting flap
tilting
Prior art date
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Granted
Application number
EP99927654A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1171860B1 (en
Inventor
Helmut Fischer
Wolfgang KÖGLER
Rudolf Pongratz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Annax Anzeigesysteme GmbH
Original Assignee
Annax Anzeigesysteme GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19802218A external-priority patent/DE19802218B4/en
Application filed by Annax Anzeigesysteme GmbH filed Critical Annax Anzeigesysteme GmbH
Publication of EP1171860A1 publication Critical patent/EP1171860A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1171860B1 publication Critical patent/EP1171860B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/37—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements
    • G09F9/375—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements the position of the elements being controlled by the application of a magnetic field

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic display device consisting of a plate with a number of two, essentially square pixels, each of which is provided with a rotatable, bistable tilting flap which is asymmetrical with respect to its axis of rotation and which is in each of its two stable positions covers one of the two parts of the plate surfaces in the area of the pixel, the side of the tilting flap facing the front of the plate and the part of the plate in the area of the pixel covered by the tilting flap in this position having a first color and the other side of the tilting flap and the other part of the plate in the area of the pixel are colored with a second color, a permanent magnet is attached to the tilting flap in the vicinity of the axis of rotation, and the movement of the tilting flap from a first position to a second position by one assigned to the pixel, at which Rear of the plate arranged, a bobbin with coil Head and coil foot as well as a core with electro-magnetic.
  • Such electromagnetic display devices are used to build up display boards in which the information displayed can be changed in a simple manner, that is to say exchanged or adapted.
  • the display panel consists of a large number of individual pixels arranged in a matrix, the pixels that are electromagnetically located between them let two different states switch back and forth so that they appear, for example, in a light or dark color. Any letters, numbers or other characters can be put together from these pixels, whereby a matrix of seven lines with five pixels each is sufficient to represent most characters.
  • a generic electromagnetic display device is known from the patents DE 35 01 912 C2 and DE 36 01 018 C2, which consists of a matrix of square pixels arranged on a plate, each of which has a bistable tilting flap in the form of a bistable tilting flap rotatably mounted in two bearing blocks a right-angled triangle, the axis of rotation coinciding with the hypothesis of the triangle.
  • the tilt flap covers half of the part of the plate belonging to the square pixel, the respectively visible parts of the plate and tilt flap being uniform and different for both positions of the tilt flap, for example colored black and white.
  • Switching between the two display states of the pixel takes place via an electromagnet arranged below the pixel, which is composed of a coil former and a pin-shaped core and which toggles the flap flap equipped with a permanent magnet when an appropriate voltage is applied between the two layers.
  • This structure of the individual pixels enables an almost complete, almost space-free utilization of the advertising space by the pixels, which are only due to the recesses required in the area of the pedestals is somewhat impaired.
  • This good area filling results in good legibility of the letters, numbers and other characters represented by the display device, provided that this is sufficiently illuminated by daylight or artificial light. In poorly lit places or in the dark, however, this type of display device can only be used in conjunction with an additional light source that illuminates its front.
  • Document EP 0 401 980 B1 describes a display device which can also be read in the dark, the individual pixels of which each consist of a circular disk with a radial slot which is rotatably mounted about an axis of rotation running perpendicular to the slot on the diameter of the circular disk.
  • the circular disc can be rotated by an adjacent permanent magnet on the axis of rotation and an electromagnet located behind it through an angle of approximately 180 ° between two stops, whereby the viewer in one position faces the bright front of the circular disc and the end of a light guide arranged behind it is visible in the slot, while in the other position the dark side of the circular disc faces forward and covers the light guide.
  • the latter display devices have the advantage of being able to be operated and read even in the dark.
  • the parts of the pixels used for the display are circular and are spaced apart from one another due to the electromagnetic drive device arranged next to the circular disk, which overall results in a comparatively small area filling and thus an impairment of the readability of these display devices.
  • the panes in the case of pixels formed in a course are not parallel to the display plane, at least in one of their switching states, so that the image point appears different when viewed from different directions.
  • a particular disadvantage of pixels formed from circular disks is that the light source is usually somewhat behind the
  • Disk is arranged, which leads to partial shadowing of the emitted light and the lateral readability of corresponding display devices deteriorates significantly.
  • the present invention has set itself the task of creating an electromagnetic display device that As well as in the dark, the information displayed can be easily read.
  • the display device has a carrier, the coil base of the electromagnet is inserted into the carrier, the coil head is attached to the plate, each pixel is provided with an opening in the plate and each pixel is arranged on the carrier , is assigned in the direction of the opening facing base on which a light emitting diode is mounted.
  • the present invention is based on the idea of forming the electromagnetic display device with pixels which are easy to read in daylight, and which have bistable tilt flaps between two colors, for example a bright one such as white or yellow, which can be formed with a reflective film, and one dark ones, such as black, can be switched back and forth, and each pixel is to be provided with at least one light-emitting diode (LED), which is preferably arranged in the bright area and which supports the readability of the display device when the lighting diminishes and also ensures good readability even in the dark.
  • LED light-emitting diode
  • the electromagnetic display device is to be equipped with square pixels which can be switched between two colors, preferably a light and a dark one, with bistable tilting flaps which, depending on the switching state, occupy one of two possible positions on the pixel.
  • the tilting flaps To move the tilting flaps, they are close to their axes of rotation equipped with a permanent magnet which, depending on the position of the tilting flap, points either with its north or with its south pole in the direction of the electromagnet arranged on the back of the plate and assigned to the respective pixel, which consists of a coil former and a pin-shaped core inserted into the coil former composed of magnetically soft or remanent material.
  • a retentive core has the advantage that a magnetization of the core is sufficient to initiate a switching process, and the current pulse on the coil can therefore be considerably shorter than the actual switching process of the tilting flap.
  • the magnetization of the retentive core ensures that the tilting flap is held securely in the position once it has been set.
  • the back of each pixel is equipped with a light-emitting diode which shines through an opening preferably made in the bright area of the pixel.
  • the light emitting diode can be operated with such a low current that its service life is practically unlimited.
  • a carrier arranged behind the plate serves to hold electromagnets and light-emitting diodes in defined positions and intervals that correspond to the grid dimension of the pixels.
  • the coil feet are inserted in the carrier and this is equipped with bases in the direction of the openings in the pixels, which receive the light-emitting diodes and in this way a uniform distance from the openings ensure in the individual pixels, which overall results in good readability of the display device in the dark.
  • a particularly simple and therefore preferred rotatable mounting of the tilting flaps is obtained by integrally forming corresponding bearing blocks on the plate, which receive bearing journals located at the ends of the axis of rotation of the tilting flap.
  • the tilt flap In its two stable positions, the tilt flap should cover half of the square pixel. This can be achieved, for example, by a tilting flap in the form of a rectangle, in which the axis of rotation runs through one of the long sides of the rectangle. A more favorable weight distribution with respect to the axis of rotation and thus a lower moment of inertia is obtained, however, by designing the tilting flap in the form of a right-angled isosceles triangle, in which the axis of rotation coincides with the hypotenuse of the triangle. Higher switching speeds and the possibility of a 90 "rotation of the display without changing its physical properties are the advantages of this design of the tilting flaps. For a good surface filling of the display panel, the corners of the tilting flaps adjacent to the axis of rotation, and possibly also other corners, with recesses for receiving the bearing blocks be provided.
  • the permanent magnet required for the movement of the tilting flaps can be glued to the tilting flap in the vicinity of the axis of rotation his. In a further development of the invention, it is inserted into a pocket placed in the tilting flap and then closed, for example glued or welded. In this way, the permanent magnet is safely protected against harmful environmental influences and runs no risk of corroding, falling or shifting.
  • the electromagnet is attached to the plate and carrier via releasable snap connections which can be formed in the recesses of the plate and carrier using the elasticity of the material and in which the coil head and coil base snap into place.
  • the carrier of the display device is preferably designed such that the coil base of the electromagnet can be inserted and latched into the carrier in the radial direction from the side, a bead on the carrier engaging in a groove on the coil base fixing the electromagnet against axial displacement.
  • One advantage of this construction of the display device is that it is facilitated by an automatic machine that can simply insert the electromagnets in the radial direction, while the light-emitting diodes have to be inserted axially. Since the light-emitting diodes are released by the tilting flap in one position and covered in the other, the display device according to the invention can readily be illuminated permanently
  • the light-emitting diodes of the individual pixels be peeled in such a way that they are switched on and off with the movements of the associated tilting flap, i.e. only light up when they are released by the associated tilting flap.
  • a large aperture angle of the light emitted by the individual pixels is desirable for good readability of the display device according to the invention in the dark.
  • the height of the base arranged on the carrier for the light-emitting diodes of the individual pixels is selected so that the upper end of the light-emitting diode is flush with the front of the plate, that is to say it is in one plane with the front of the plate, thereby shadowing the light-emitting diode emitted light is minimized through the side walls of the opening without affecting the movement of the tilt flaps.
  • This flush installation of the light-emitting diode results in a large reading angle, which enables the image point to be detected quickly by the eye.
  • the individual pixels are equipped with a transparent front pane which is illuminated from the rear by the light-emitting diode associated with the pixel and as a diffusing screen the passing light is scattered.
  • a transparent front pane which is illuminated from the rear by the light-emitting diode associated with the pixel and as a diffusing screen the passing light is scattered.
  • both parts of each pixel are each equipped with one or more light-emitting diodes, expediently different light-emitting diodes are used on both pixel parts, the color of which is adapted to the respective coloring of the assigned parts of the pixels.
  • display devices can be created which can display colored characters against a different colored background even in the dark and are therefore outstandingly suitable for information and advertising purposes.
  • the individual pixels can be arranged on the plate in the form of a matrix which can contain, for example, seven lines with five pixels each, that is to say a total of 35 pixels, with which numbers, letters and other characters can be represented.
  • a large number of such display devices can then be used to construct display boards for displaying many characters, the size of which can be flexibly adapted to the needs depending on the intended use of the use board. It is also conceivable to replace the matrix-like arrangement of the pixels to select a stripe-shaped arrangement of the plate, the stripes arranged in columns or stripes likewise giving a matrix for displaying numbers, letters and characters.
  • the invention provides for the bearing block of a tilting flap to be arranged so far outwards that they partially protrude beyond the square pixel area and are arranged together with the bearing block of the respective neighboring pixel in the region of the cutouts made at the corners of the square pixels .
  • the invention recommends to provide the edges of each plate in the area of the bearing blocks with recesses which can accommodate the protruding bearing blocks of the adjacent plate. This way you get a defined arrangement of the pixels of adjacent plates with very small gaps, which benefits the use of space and on the display board and the legibility of the information displayed.
  • the field distribution of the magnetic field generated by the electromagnet can be influenced by the exact shape of the pin-shaped coil core.
  • a high field strength and thus a bundling of the field lines in the area of the permanent magnet above the coil head is desirable for a quick and reliable folding over of the tilting flaps.
  • the invention recommends extending the coil core in the axial direction through the coil foot, which increases the bundling of the field lines on the coil head in the desired manner and at the same time reduces unwanted stray fields in the area of the adjacent coils.
  • the lower ends of the coil cores can be inserted through holes in the circuit board to which the electrical connections of LEDs and electromagnets for power supply are soldered. This results in a guide which facilitates the assembly of the printed circuit board and an increased mechanical stability of the entire arrangement.
  • FIG. 1 is a side view of a pixel of a display device according to the invention, which is partially drawn in a sectional view.
  • FIG. 1 shows a top view of an electromagnetic display device according to the invention, which consists of 5 pixels arranged on a strip.
  • Each of the pixels has an essentially square shape with cutouts at the four corners and is divided in two along its diagonals, each part being covered by a tilting flap (1).
  • the tilt flaps (1) have the shape of right-angled isosceles triangles with cutouts at the corners, the hypotenuse (2) of the triangles coinciding with the axis of rotation of the tilt flap.
  • bearing pins (3) are arranged, with which the tilting flap is rotatably mounted in bearing blocks (4).
  • the plate (5) is provided with an opening through which a light-emitting diode (6) can be seen.
  • the tilting flap (1) is shown in a position in which it covers the light-emitting diode (6).
  • the side of the tilting flap (1) pointing upwards and the visible part of the part of the plate (5) belonging to the pixel are colored in a shaded shade shown here.
  • the other four shown in the drawing The pixels in contrast are in the other possible switching state, in which the tilt flap assumes a position in which the pixel appears in a light color and the light-emitting diode (6) can be seen.
  • the plate (5) is provided on its sides with recesses (8) adjoining the pedestals (4), which enable several lines of the electromagnetic display device according to the invention to be placed in a defined position without a space between the pixels and thus, for example, a matrix to form seven such lines with which letters, numbers and other characters can be easily represented.
  • FIG. 2 shows a side view of a pixel of the display device according to the invention, partially drawn in a sectional view.
  • An electromagnet is arranged below the center of the pixel and consists of a coil body (9) with a coil head (11) arranged above and a coil base (12) arranged below and a pin-shaped core (10) made of remanent material. Coil head (11) and coil foot (12) engage in recesses in plate (5) and carrier (16) where they are snapped into detachable snap connections.
  • To facilitate the exchange of the plate (5) only two of the pixels, for example the second and the fourth, are included
  • they and the electrical connections (15) of the electromagnet are soldered onto a circuit board, which also receives the lower end of the pin-shaped core (10) in a bore, thereby reliably fixing the position of the pixel on the circuit board.
  • an electromagnetic display device which is characterized by a high area filling and is equally well recognizable and readable day and night.

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Abstract

The invention relates to an electromagnetic display device, comprising a panel which consists of a number of substantially square pixels which are divided into two parts. Each pixel is provided with a rotatably-mounted, bistable tilting flap which is asymmetrical in relation to its rotational axis. Said tilting flap covers one of the two portions of the panel surface in the pixel zone when the flap lies in each of its two stable positions. The side of the tilting flap facing the front side of the panel and the portion of the panel in the pixel zone which is covered by the tilting flap in this position has a first colour and the other side of the tilting flap and the other portion of the panel in the pixel zone has a second colour. A permanent magnet is fitted to the tilting flap in close proximity to the rotational axis. The tilting flap is displaced from a first position into a second position by an electromagnet which is located on the reverse side of the panel and is allocated to the pixels and which has a coil body and a core. The display device panel is connected to a base plate which faces the reverse side of said panel and has at least one opening in one section of each pixel. A pin which is located on the base plate is allocated to each opening and is directed towards said opening. The pin contains a recess on the side facing the panel, in which a light-emitting diode is inserted.

Description

Elektromagnetische Anzeigevorrichtung Electromagnetic display device
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische An- Zeigevorrichtung bestehend aus einer Platte mit einer Anzahl von zweigeteilten, im wesentlichen quadratischen Pixeln, die jeweils mit einer drehbar gelagerten, bistabilen, bezüglich ihrer Drehachse asymmetrischen Kippklappe versehen sind, die in je- der ihrer beiden stabilen Lagen jeweils einen der beiden Teile der Plattenoberflächen im Bereich des Pixels abdeckt, wobei die der Vorderseite der Platte zugewandte Seite der Kippklappe und der von der Kippklappe in dieser Lage verdeckte Teil der Platte im Bereich des Pixels mit einer ersten Farbe und die andere Seite der Kippklappe und der andere Teil der Platte im Bereich des Pixels mit einer zweiten Farbe eingefärbt sind, auf jeder Kippklappe ein Permanentmagnet in der Nähe der Drehachse ange- bracht ist und die Bewegung der Kippklappe aus einer ersten Lage in eine zweite Lage durch einen dem Pixel zugeordneten, an der Rückseite der Platte angeordneten, einen Spulenkörper mit Spulenkopf und Spulenfuß sowie einen Kern aufweisenden Elektroma- gneten erfolgt.The invention relates to an electromagnetic display device consisting of a plate with a number of two, essentially square pixels, each of which is provided with a rotatable, bistable tilting flap which is asymmetrical with respect to its axis of rotation and which is in each of its two stable positions covers one of the two parts of the plate surfaces in the area of the pixel, the side of the tilting flap facing the front of the plate and the part of the plate in the area of the pixel covered by the tilting flap in this position having a first color and the other side of the tilting flap and the other part of the plate in the area of the pixel are colored with a second color, a permanent magnet is attached to the tilting flap in the vicinity of the axis of rotation, and the movement of the tilting flap from a first position to a second position by one assigned to the pixel, at which Rear of the plate arranged, a bobbin with coil Head and coil foot as well as a core with electro-magnetic.
Derartige elektromagnetische Anzeigevorrichtungen dienen zum Aufbau von Anzeigetafeln, bei denen sich die dargestellten Informationen in einfacher Weise verändern, also austauschen oder anpassen lassen. Dazu besteht die Anzeigetafel aus einer Vielzahl von matrixartig angeordneten einzelnen Bildpunkten, den Pixeln, die sich elektromagnetisch zwischen zwei verschiedenartigen Zuständen hin und her schalten lassen, so daß sie beispielsweise in einer hellen oder dunklen Farbe erscheinen. Aus diesen Pixeln lassen sich beliebige Buchstaben, Ziffern oder sonstige Zeichen zusammensetzen, wobei eine Matrix aus sieben Zeilen mit je fünf Pixeln zur Darstellung der meisten Zeichen ausreicht.Such electromagnetic display devices are used to build up display boards in which the information displayed can be changed in a simple manner, that is to say exchanged or adapted. For this purpose, the display panel consists of a large number of individual pixels arranged in a matrix, the pixels that are electromagnetically located between them let two different states switch back and forth so that they appear, for example, in a light or dark color. Any letters, numbers or other characters can be put together from these pixels, whereby a matrix of seven lines with five pixels each is sufficient to represent most characters.
Aus den Patentschriften DE 35 01 912 C2 und DE 36 01 018 C2 ist eine gattungsgemäße elektromagnetische Anzeigevorrichtung bekannt, die aus einer auf einer Platte angeordneten Matrix aus quadratischen Pixeln besteht, von denen jede mit einer in zwei Lagerböcken drehbar gelagerten bistabilen Kipp- klappe in Form eines rechtwinkligen Dreiecks ausgestattet ist, wobei die Drehachse mit der Hypo- thenuse des Dreiecks zusammenfällt. In ihren beiden stabilen Lagen bedeckt die Kippklappe jeweils eine Hälfte des zum quadratischen Pixel gehörigen Teils der Platte, wobei die jeweils sichtbaren Teile von Platte und Kippklappe einheitlich und für beide Lagen der Kippklappe unterschiedlich, beispielsweise schwarz und weiß gefärbt sind. Die Umschaltung zwischen beiden Anzeigezuständen des Pixels erfolgt über einen unterhalb des Pixels angeordneten Elektromagneten, der sich aus einem Spulenkörper und einem stiftförmigen Kern zusammensetzt und die mit einem Permanentmagneten ausgestattete Kippklappe bei Anlegung einer entsprechenden Spannung zwischen beiden Lagen hin und her klappt. Dieser Aufbau der einzelnen Pixel ermöglicht eine fast vollständige, nahezu zwischenraumfreie Ausnutzung der Anzeigenfläche durch die Bildpunkte, die lediglich durch die im Bereich der Lagerböcke erforderlichen Aussparungen etwas beeinträchtigt wird. Aus dieser guten Flächenfüllung resultiert eine gute Lesbarkeit der mit der Anzeigevorrichtung dargestellten Buchstaben, Ziffern und sonstigen Zeichen, sofern diese durch Tages- oder Kunstlicht ausreichend beleuchtet wird. An schlecht beleuchteten Plätzen oder bei Dunkelheit läßt sich diese Art der Anzeigevorrichtung dagegen nur in Verbindung mit einer zusätzlichen Lichtquelle, die ihre Vorderseite anstrahlt, verwenden.A generic electromagnetic display device is known from the patents DE 35 01 912 C2 and DE 36 01 018 C2, which consists of a matrix of square pixels arranged on a plate, each of which has a bistable tilting flap in the form of a bistable tilting flap rotatably mounted in two bearing blocks a right-angled triangle, the axis of rotation coinciding with the hypothesis of the triangle. In its two stable positions, the tilt flap covers half of the part of the plate belonging to the square pixel, the respectively visible parts of the plate and tilt flap being uniform and different for both positions of the tilt flap, for example colored black and white. Switching between the two display states of the pixel takes place via an electromagnet arranged below the pixel, which is composed of a coil former and a pin-shaped core and which toggles the flap flap equipped with a permanent magnet when an appropriate voltage is applied between the two layers. This structure of the individual pixels enables an almost complete, almost space-free utilization of the advertising space by the pixels, which are only due to the recesses required in the area of the pedestals is somewhat impaired. This good area filling results in good legibility of the letters, numbers and other characters represented by the display device, provided that this is sufficiently illuminated by daylight or artificial light. In poorly lit places or in the dark, however, this type of display device can only be used in conjunction with an additional light source that illuminates its front.
Die Druckschrift EP 0 401 980 Bl beschreibt eine auch bei Dunkelheit ablesbare Anzeigevorrichtung, deren einzelnen Pixel jeweils aus einer Kreisscheibe mit einem radial verlaufenden Schlitz bestehen, die um eine senkrecht zum Schlitz auf dem Durchmesser der Kreisscheibe verlaufende Drehachse drehbar gelagert ist. Die Kreisscheibe läßt sich durch einen neben ihr auf der Drehachse angeordneten Permanentmagneten und einen dahinter befindlichen Elektromagneten um einen Winkel von etwa 180° zwischen zwei Anschlägen drehen, wodurch den Betrachter in der einen Lage die helle Vorderseite der Kreisscheibe zugewandt und das Ende eines dahinter angeordneten Lichtleiters im Schlitz sichtbar wird, während in der anderen Lage die dunkle Seite der Kreisscheibe nach vorne weist und den Lichtleiter abdeckt. Aus der Patentschrift EP 0 463 725 Bl ist eine ähnlich aufgebaute Anzeigevorrichtung bekannt, bei der die Kreisscheibe lediglich um 90° gedreht wird, so daß in einem Schaltzustand des Pixels die helle Vorderseite, im anderen die dunkle Kante der Kreisscheibe nach vorne weist. Die zur Beleuchtung des Pixels eingesetzten Lichtquellen, insbesondere von Leuchtdioden sind in der ersten Lage des Pixels durch eine runde Öffnung in der Kreisscheibe sichtbar und werden beim Umschalten des Pixels über einen Reedkontakt ausgeschaltet.Document EP 0 401 980 B1 describes a display device which can also be read in the dark, the individual pixels of which each consist of a circular disk with a radial slot which is rotatably mounted about an axis of rotation running perpendicular to the slot on the diameter of the circular disk. The circular disc can be rotated by an adjacent permanent magnet on the axis of rotation and an electromagnet located behind it through an angle of approximately 180 ° between two stops, whereby the viewer in one position faces the bright front of the circular disc and the end of a light guide arranged behind it is visible in the slot, while in the other position the dark side of the circular disc faces forward and covers the light guide. From the patent EP 0 463 725 B1 a similarly constructed display device is known, in which the circular disc is only rotated by 90 °, so that the bright front side in one switching state, the dark front side in the other Edge of the circular disk faces forward. The light sources used to illuminate the pixel, in particular light-emitting diodes, are visible in the first position of the pixel through a round opening in the circular disc and are switched off via a reed contact when the pixel is switched over.
Die letztgenannten Anzeigevorrichtungen besitzen aufgrund der in die Pixel integrierten Lichtquellen den Vorzug, auch bei Dunkelheit betrieben und abgelesen werden zu können. Dem steht aber der Nachteil gegenüber, daß die zur Anzeige genutzten Teile der Pixel kreisförmig und aufgrund der neben der Kreisscheibe angeordneten elektromagnetischen Antriebs- Vorrichtung voneinander beabstandet sind, woraus insgesamt eine vergleichsweise geringe Flächenfüllung und damit eine Beeinträchtigung der Lesbarkeit dieser Anzeigevorrichtungen resultieren. Außerdem stehen die Scheiben bei kursför ig gebildeten Pi- xeln zumindest in einem ihrer Schaltzustände nicht parallel zur Anzeigeebene, so daß der Bildpunkt bei Betrachtung aus verschiedenen Richtungen unterschiedlich erscheint. Ein besonderer Nachteil aus Kreisscheiben gebildeter Pixel ist darin zu sehen, daß die Lichtquelle in der Regel etwas hinter derBecause of the light sources integrated into the pixels, the latter display devices have the advantage of being able to be operated and read even in the dark. However, this is offset by the disadvantage that the parts of the pixels used for the display are circular and are spaced apart from one another due to the electromagnetic drive device arranged next to the circular disk, which overall results in a comparatively small area filling and thus an impairment of the readability of these display devices. In addition, the panes in the case of pixels formed in a course are not parallel to the display plane, at least in one of their switching states, so that the image point appears different when viewed from different directions. A particular disadvantage of pixels formed from circular disks is that the light source is usually somewhat behind the
Scheibe angeordnet ist, was zur teilweisen Abschattung des emittierten Lichtes führt und die seitliche Ablesbarkeit entsprechender Anzeigevorrichtungen wesentlich verschlechtert.Disk is arranged, which leads to partial shadowing of the emitted light and the lateral readability of corresponding display devices deteriorates significantly.
Hiervon ausgehend hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine elektromagnetische Anzeigevorrichtung zu schaffen, die sowohl bei Hei- ligkeit wie auch bei Dunkelheit eine gute Ablesbar- keit der dargestellten Informationen gewährleistet.Proceeding from this, the present invention has set itself the task of creating an electromagnetic display device that As well as in the dark, the information displayed can be easily read.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzeigevorrichtung einen Träger besitzt, der Spulenfuß des Elektromagneten in den Träger eingesetzt ist, der Spulenkopf an der Platte befestigt ist, jedes Pixel mit einer Öffnung in der Platte versehen ist und jedem Pixel ein auf dem Träger angeordneter, in Richtung der Öffnung weisender Sockel zugeordnet ist, auf dem eine Leuchtdiode gehaltert ist.This object is achieved in that the display device has a carrier, the coil base of the electromagnet is inserted into the carrier, the coil head is attached to the plate, each pixel is provided with an opening in the plate and each pixel is arranged on the carrier , is assigned in the direction of the opening facing base on which a light emitting diode is mounted.
Dabei liegt der vorliegenden Erfindung die Idee zu- gründe, die elektromagnetische Anzeigevorrichtung mit bei Tageslicht gut lesbaren Pixeln zu bilden, die mit bistabilen Kippklappen zwischen zwei Farben, beispielsweise einer hellen wie weiß oder gelb, die mit einer reflektierenden Folie gebildet sein kann, und einer dunklen wie beispielsweise schwarz hin- und herschaltbar sind, und jedes Pixel mit zumindest einer vorzugsweise im hellen Bereich angeordneten Leuchtdiode (LED) zu versehen, die bei nachlassender Beleuchtung die Lesbarkeit der Anzei- gevorrichtung unterstützt und auch bei Dunkelheit eine gute Lesbarkeit gewährleistet. Dazu soll die elektromagnetische Anzeigevorrichtung mit quadratischen Pixeln ausgestattet werden, die mit bistabilen Kippklappen, die je nach Schaltzustand eine von zwei möglichen Lagen auf dem Pixel einnehmen, zwischen zwei Farben, vorzugsweise einer hellen und einer dunklen, umschaltbar sind. Zur Bewegung der Kippklappen sind diese in der Nähe ihrer Drehachsen mit einem Permanentmagneten ausgestattet, der je nach Lage der Kippklappe entweder mit seinem Nordoder mit seinem Südpol in Richtung des auf der Rückseite der Platte angeordneten und dem jeweili- gen Pixel zugeordneten Elektromagneten weist, der sich aus einem Spulenkörper und einem in den Spulenkörper eingebrachten stiftförmigen Kern aus magnetisch weichem oder remanenten Material zusammensetzt. Die Verwendung eines remanenten Kernes hat dabei den Vorteil, daß zur Auslösung eines Schaltvorganges eine Ummagnetisierung des Kernes ausreicht, der Strompuls auf der Spule also wesentlich kürzer als der eigentliche Umschaltvorgang der Kippklappe sein kann. Gleichzeitig gewährleistet die Magnetisierung des remanenten Kernes einen sicheren Halt der Kippklappe in der einmal eingestellten Lage. Um die Erkennbarkeit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung auch bei Dunkelheit zu gewährleisten, wird jedes Pixel auf seiner Rück- seite mit einer Leuchtdiode ausgestattet, die durch eine vorzugsweise in den hellen Bereich des Pixels eingebrachte Öffnung hindurchleuchtet. Bei dieser Anwendung kann die Leuchtdiode mit einem so geringen Strom betrieben werden, daß ihre Lebensdauer praktisch unbegrenzt ist. Ein hinter der Platte angeordneter Träger dient dazu, Elektromagneten und Leuchtdioden in definierten Positionen und Abständen, die dem Rastermaß der Pixel entsprechen, zu haltern. Dazu sind die Spulenfüße in den Träger eingesetzt und dieser ist mit in Richtung der Öffnungen in den Pixeln weisenden Sockeln ausgestattet, die die Leuchtdioden aufnehmen und auf diese Weise einen einheitlichen Abstand zu den Öffnungen in den einzelnen Pixeln gewährleisten, woraus insgesamt eine gute Lesbarkeit der Anzeigevorrichtung bei Dunkelheit resultiert.The present invention is based on the idea of forming the electromagnetic display device with pixels which are easy to read in daylight, and which have bistable tilt flaps between two colors, for example a bright one such as white or yellow, which can be formed with a reflective film, and one dark ones, such as black, can be switched back and forth, and each pixel is to be provided with at least one light-emitting diode (LED), which is preferably arranged in the bright area and which supports the readability of the display device when the lighting diminishes and also ensures good readability even in the dark. For this purpose, the electromagnetic display device is to be equipped with square pixels which can be switched between two colors, preferably a light and a dark one, with bistable tilting flaps which, depending on the switching state, occupy one of two possible positions on the pixel. To move the tilting flaps, they are close to their axes of rotation equipped with a permanent magnet which, depending on the position of the tilting flap, points either with its north or with its south pole in the direction of the electromagnet arranged on the back of the plate and assigned to the respective pixel, which consists of a coil former and a pin-shaped core inserted into the coil former composed of magnetically soft or remanent material. The use of a retentive core has the advantage that a magnetization of the core is sufficient to initiate a switching process, and the current pulse on the coil can therefore be considerably shorter than the actual switching process of the tilting flap. At the same time, the magnetization of the retentive core ensures that the tilting flap is held securely in the position once it has been set. In order to ensure that the display device according to the invention can be recognized even in the dark, the back of each pixel is equipped with a light-emitting diode which shines through an opening preferably made in the bright area of the pixel. In this application, the light emitting diode can be operated with such a low current that its service life is practically unlimited. A carrier arranged behind the plate serves to hold electromagnets and light-emitting diodes in defined positions and intervals that correspond to the grid dimension of the pixels. For this purpose, the coil feet are inserted in the carrier and this is equipped with bases in the direction of the openings in the pixels, which receive the light-emitting diodes and in this way a uniform distance from the openings ensure in the individual pixels, which overall results in good readability of the display device in the dark.
Eine besonders einfache und daher bevorzugte drehbare Lagerung der Kippklappen erhält man durch An- formung entsprechender Lagerböcke an die Platte, die an den Enden der Drehachse der Kippklappe befindliche Lagerzapfen aufnehmen.A particularly simple and therefore preferred rotatable mounting of the tilting flaps is obtained by integrally forming corresponding bearing blocks on the plate, which receive bearing journals located at the ends of the axis of rotation of the tilting flap.
Die Kippklappe soll in ihren beiden stabilen Lagen jeweils eine Hälfte des quadratischen Pixels abdecken. Dies läßt sich beispielsweise durch eine in Form eines Rechtecks ausgebildete Kippklappe errei- chen, bei der die Drehachse durch eine der langen Seiten des Rechteckes verläuft. Eine günstigere Gewichtsverteilung bezüglich der Drehachse und damit ein geringeres Trägheitsmoment erhält man aber bei einer Ausbildung der Kippklappe in Form eines rechtwinklig-gleichschenkligen Dreieckes, bei dem die Drehachse mit der Hypothenuse des Dreiecks zusammenfällt. Größere Umschaltgeschwindigkeiten und die Möglichkeit einer 90"-Drehung der Anzeige ohne Änderung ihrer physikalischen Eigenschaften sind die Vorzüge dieser Ausbildung der Kippklappen. Für eine gute Flächenfüllung der Anzeigetafel müssen die an die Drehachse angrenzenden, eventuell auch andere Ecken der Kippklappen mit Aussparungen zur Aufnahme der Lagerböcke versehen werden.In its two stable positions, the tilt flap should cover half of the square pixel. This can be achieved, for example, by a tilting flap in the form of a rectangle, in which the axis of rotation runs through one of the long sides of the rectangle. A more favorable weight distribution with respect to the axis of rotation and thus a lower moment of inertia is obtained, however, by designing the tilting flap in the form of a right-angled isosceles triangle, in which the axis of rotation coincides with the hypotenuse of the triangle. Higher switching speeds and the possibility of a 90 "rotation of the display without changing its physical properties are the advantages of this design of the tilting flaps. For a good surface filling of the display panel, the corners of the tilting flaps adjacent to the axis of rotation, and possibly also other corners, with recesses for receiving the bearing blocks be provided.
Der für die Bewegung der Kippklappen erforderliche Permanentmagnet kann im einfachsten Fall in der Nähe der Drehachse auf die Kippklappe aufgeklebt sein. In einer Fortbildung der Erfindung wird er in eine in die Kippklappe eingebrachte Tasche eingeschoben und diese anschließend verschlossen, beispielsweise zugeklebt oder geschweißt. Auf diese Weise ist der Permanentmagnet vor schädlichen Umwelteinflüssen sicher geschützt und läuft weder Gefahr, zu korrodieren, noch abzufallen oder sich zu verschieben.In the simplest case, the permanent magnet required for the movement of the tilting flaps can be glued to the tilting flap in the vicinity of the axis of rotation his. In a further development of the invention, it is inserted into a pocket placed in the tilting flap and then closed, for example glued or welded. In this way, the permanent magnet is safely protected against harmful environmental influences and runs no risk of corroding, falling or shifting.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Befestigung des Elektromagneten auf Platte und Träger über lösbare Schnappverbindungen, die sich unter Ausnutzung der Elastizität des Materials in Ausnehmungen von Platte und Träger bilden lassen und in denen Spulenkopf und Spulenfuß einrasten. Hieraus resultiert ein reparaturfreundlicher modularer Aufbau der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, bei dem sich Elektromagneten und Leuchtdioden, insbesondere aber die Platte mit den Kipp- klappen, leicht austauschen lassen.In an advantageous embodiment of the invention, the electromagnet is attached to the plate and carrier via releasable snap connections which can be formed in the recesses of the plate and carrier using the elasticity of the material and in which the coil head and coil base snap into place. This results in a repair-friendly modular structure of the display device according to the invention, in which electromagnets and light-emitting diodes, but in particular the plate with the tilting flaps, can be easily replaced.
Bevorzugt wird der Träger der Anzeigevorrichtung so ausgebildet, daß der Spulenfuß des Elektromagneten von der Seite her in radialer Richtung in den Trä- ger einschiebbar und einrastbar ist, wobei ein in eine Nut am Spulenfuß eingreifender Wulst an Träger den Elektromagneten gegen eine axiale Verschiebung festlegt. Ein Vorteil dieses Aufbaus der Anzeigevorrichtung liegt in der Erleichterung ihrer Be- stückung durch einen Automaten, der die Elektromagneten einfach in radialer Richtung einschieben kann, während die Leuchtdioden axial eingesetzt werden müssen. Da die Leuchtdioden von der Kippklappe in einer Lage freigegeben und in der anderen abgedeckt werden, läßt sich die erfindungsgemäße Anzeigevorrich- tung ohne weiteres mit permanent leuchtendenThe carrier of the display device is preferably designed such that the coil base of the electromagnet can be inserted and latched into the carrier in the radial direction from the side, a bead on the carrier engaging in a groove on the coil base fixing the electromagnet against axial displacement. One advantage of this construction of the display device is that it is facilitated by an automatic machine that can simply insert the electromagnets in the radial direction, while the light-emitting diodes have to be inserted axially. Since the light-emitting diodes are released by the tilting flap in one position and covered in the other, the display device according to the invention can readily be illuminated permanently
Leuchtdioden betreiben. Zur Reduktion von Stromverbrauch und Betriebskosten wird aber empfohlen, die Leuchtdioden der einzelnen Pixel so zu beschälten, daß sie mit den Bewegungen der zugehörigen Kipp- klappe ein- und ausgeschaltet werden, also nur dann leuchten, wenn sie von der zugehörigen Kippklappe freigegeben sind.Operate LEDs. To reduce power consumption and operating costs, it is recommended that the light-emitting diodes of the individual pixels be peeled in such a way that they are switched on and off with the movements of the associated tilting flap, i.e. only light up when they are released by the associated tilting flap.
Für eine gute Lesbarkeit der erfindungsgemäßen An- Zeigevorrichtung bei Dunkelheit ist ein großer Öffnungswinkel des von den einzelnen Pixeln abgestrahlten Lichtes wünschenswert. Hierzu wird die Höhe der auf dem Träger angeordneten Sockel für die Leuchtdioden der einzelnen Pixel so gewählt, daß das obere Ende der Leuchtdiode mit der Vorderseite der Platte bündig abschließt, sich also mit der Plattenvorderseite in einer Ebene befindet, wodurch die Abschattung des von der Leuchtdiode emittierten Lichtes durch die seitlichen Wandungen der Öffnung minimiert wird, ohne die Bewegung der Kippklappen zu beeinträchtigen. Aus dieser bündigen Einbauweise der Leuchtdiode resultiert ein großer Ablesewinkel, der eine schnelle Erfassung des Bildpunktes durch das Auge ermöglicht. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden die einzelnen Pixel mit einer transparenten Frontscheibe ausgestattet, die von ihrer Rückseite her von der dem Pixel zugeordneten Leuchtdiode angestrahlt wird und als Streuscheibe das durchtretende Licht aufstreut. Bei dieser Ausbildung der Pixel ist es für eine gute Ausleuchtung der transparenten Abdeckung zweckmäßig, die Öffnung in der Platte so auszubilden, daß das Licht der Leuchtdiode durch einen möglichst großen Teil des nicht von der Kippklappe abgedeckten Teils des Pixels hindurchtreten kann.A large aperture angle of the light emitted by the individual pixels is desirable for good readability of the display device according to the invention in the dark. For this purpose, the height of the base arranged on the carrier for the light-emitting diodes of the individual pixels is selected so that the upper end of the light-emitting diode is flush with the front of the plate, that is to say it is in one plane with the front of the plate, thereby shadowing the light-emitting diode emitted light is minimized through the side walls of the opening without affecting the movement of the tilt flaps. This flush installation of the light-emitting diode results in a large reading angle, which enables the image point to be detected quickly by the eye. In an advantageous development of the invention, the individual pixels are equipped with a transparent front pane which is illuminated from the rear by the light-emitting diode associated with the pixel and as a diffusing screen the passing light is scattered. With this configuration of the pixels, it is expedient for good illumination of the transparent cover to design the opening in the plate such that the light from the light-emitting diode can pass through as large a part of the part of the pixel that is not covered by the tilting flap as possible.
In einer Fortbildung der Erfindung werden beide Teile eines jeden Pixels mit jeweils einer oder mehreren Leuchtdioden ausgestattet, wobei zweckmäßigerweise auf beiden Pixelteilen farblich unterschiedliche Leuchtdioden verwendet werden, deren Farbe an die jeweilige Farbgebung der zugeordneten Teile der Pixel angepaßt ist. Auf diese Weise lassen sich Anzeigevorrichtungen schaffen, die auch bei Dunkelheit farbige Schriftzeichen vor einem andersfarbigen Hintergrund darstellen können und sich daher hervorragend für Informations- und Werbe- zwecke eignen.In a further development of the invention, both parts of each pixel are each equipped with one or more light-emitting diodes, expediently different light-emitting diodes are used on both pixel parts, the color of which is adapted to the respective coloring of the assigned parts of the pixels. In this way, display devices can be created which can display colored characters against a different colored background even in the dark and are therefore outstandingly suitable for information and advertising purposes.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung können die einzelnen Pixel auf der Platte in Form einer Matrix angeordnet werden, die beispielsweise sieben Zeilen mit je fünf Pixeln, also insgesamt 35 Pixel enthalten kann, womit sich Ziffern, Buchstaben und sonstige Zeichen darstellen lassen. Aus einer Vielzahl derartiger Anzeigevorrichtungen lassen sich dann Anzeigetafeln zur Darstellung vieler Zeichen aufbauen, deren Größe flexibel an den vom jeweiligen Einsatzzweck der Einsatztafel abhängigen Bedarf angepaßt werden kann. Es ist auch denkbar, an Stelle der matrixförmigen Anordnung der Pixel auf der Platte eine streifenförmige Anordnung zu wählen, wobei die Streifen in Spalten oder Streifen angeordnet ebenfalls einen Matrix zur Anzeige von Ziffern, Buchstaben und Zeichen ergeben.In an expedient embodiment of the invention, the individual pixels can be arranged on the plate in the form of a matrix which can contain, for example, seven lines with five pixels each, that is to say a total of 35 pixels, with which numbers, letters and other characters can be represented. A large number of such display devices can then be used to construct display boards for displaying many characters, the size of which can be flexibly adapted to the needs depending on the intended use of the use board. It is also conceivable to replace the matrix-like arrangement of the pixels to select a stripe-shaped arrangement of the plate, the stripes arranged in columns or stripes likewise giving a matrix for displaying numbers, letters and characters.
Eine gute Platzausnutzung der auf der Anzeigetafel zur Verfügung stehenden Fläche und eine gute Lesbarkeit der dargestellten Informationen erfordern eine möglichst vollständige Ausnutzung der Pixel- fläche für die Anzeige und einen möglichst geringen Zwischenraum zwischen den für die Anzeige genutzten Flächen nicht nur der auf einer Platte unmittelbar benachbarten Pixel sondern auch nebeneinander angeordneter Pixel auf benachbarten Platten. Dabei wird die Unterbringung der Lagerböcke zu einem Problem, da sie einerseits möglichst weit außen am Pixelrand angeordnet werden sollten, um die nutzbare Anzeigefläche des Pixels nicht zu beeinträchtigen, wodurch sich aber andererseits der Zwischenraum zwischen benachbarten Pixelreihen in unerwünschter Weise vergrößert. Als günstige Kompromißlösung dieses Problems sieht die Erfindung vor, die Lagerbocke einer Kippklappe so weit außen anzuordnen, daß sie teilweise über die quadratische Pixelfläche über- stehen und zusammen mit dem Lagerbock des jeweiligen Nachbarpixels im Bereich von an den Ecken der quadratischen Pixel eingebrachten Aussparungen angeordnet sind. Um diese Konstruktion auch über benachbarte Platten fortsetzen zu können, empfiehlt die Erfindung, die Ränder einer jeden Platte im Bereich der Lagerböcke mit Ausnehmungen zu versehen, die die vorstehenden Lagerböcke der angrenzenden Platte aufnehmen können. Auf diese Weise erhält man eine definierte Anordnung der Pixel benachbarter Platten mit sehr geringen Zwischenräumen, was der Platzausnutzung und auf der Anzeigetafel und der Lesbarkeit der dargestellten Informationen zugute kommen.Good use of the space available on the display panel and good legibility of the information displayed require the fullest possible use of the pixel area for the display and the smallest possible space between the areas used for the display and not only those immediately adjacent on a plate Pixels but also juxtaposed pixels on adjacent plates. The placement of the pedestals becomes a problem since, on the one hand, they should be arranged as far out as possible on the edge of the pixel in order not to impair the usable display area of the pixel, but on the other hand, this undesirably increases the space between adjacent rows of pixels. As a favorable compromise solution to this problem, the invention provides for the bearing block of a tilting flap to be arranged so far outwards that they partially protrude beyond the square pixel area and are arranged together with the bearing block of the respective neighboring pixel in the region of the cutouts made at the corners of the square pixels . In order to be able to continue this construction also over adjacent plates, the invention recommends to provide the edges of each plate in the area of the bearing blocks with recesses which can accommodate the protruding bearing blocks of the adjacent plate. This way you get a defined arrangement of the pixels of adjacent plates with very small gaps, which benefits the use of space and on the display board and the legibility of the information displayed.
Die Feldverteilung des vom Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes läßt sich durch die genaue Form des stiftförmigen Spulenkernes beeinflussen. Für ein schnelles und zuverlässiges Umklappen der Kippklappen ist eine hohe Feldstärke und somit eine Bündelung der Feldlinien im Bereich des Permanentmagneten oberhalb des Spulenkopfes wünschenswert. Hierzu empfiehlt die Erfindung, den Spulenkern in axialer Richtung durch den Spulenfuß hindurch zu verlängern, was die Bündelung der Feldlinien am Spulenkopf in der gewünschten Weise verstärkt und gleichzeitig unerwünschte Streufelder im Bereich der Nachbarspulen verringert. Die unteren Enden der Spulenkerne können durch Bohrungen in der Leiterplatte gesteckt werden, an der die elektrischen Anschlüsse von Leuchtdioden und Elektromagneten zur Stromversorgung angelötet sind. Hierdurch erhält man eine Führung, die die Bestückung der Leiter- platte erleichtert, und eine erhöhte mechanische Stabilität der gesamten Anorndung.The field distribution of the magnetic field generated by the electromagnet can be influenced by the exact shape of the pin-shaped coil core. A high field strength and thus a bundling of the field lines in the area of the permanent magnet above the coil head is desirable for a quick and reliable folding over of the tilting flaps. For this purpose, the invention recommends extending the coil core in the axial direction through the coil foot, which increases the bundling of the field lines on the coil head in the desired manner and at the same time reduces unwanted stray fields in the area of the adjacent coils. The lower ends of the coil cores can be inserted through holes in the circuit board to which the electrical connections of LEDs and electromagnets for power supply are soldered. This results in a guide which facilitates the assembly of the printed circuit board and an increased mechanical stability of the entire arrangement.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er- findung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand zweier Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird. Es zeigen Figur 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäßeFurther details, features and advantages of the invention can be found in the following description, in which an embodiment of the invention is explained in more detail with the aid of two drawings. Show it Figure 1 is a plan view of an inventive
Anzeigevorrichtung, die aus einem Streifen aus Pixeln besteht, Figur 2 eine Seitenansicht eines Pixels einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, die teilweise in Schnittdarstellung gezeichnet ist.Display device, which consists of a strip of pixels, Figure 2 is a side view of a pixel of a display device according to the invention, which is partially drawn in a sectional view.
In Figur 1 ist eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße elektromagnetische Anzeigevorrichtung zu sehen, die aus 5 auf einem Streifen angeordneten Pixeln besteht. Jedes der Pixel besitzt eine im wesentlichen quadratische Form mit Aussparungen an den vier Ecken und ist entlang seiner Diagonalen zweigeteilt, wobei jeweils ein Teil von einer Kippklappe (1) abgedeckt ist. Die Kippklappen (1) besitzen die Form von rechtwinklig-gleichschenkligen Dreiecken mit Aussparungen an den Ecken, wobei die Hypothenuse (2) der Dreiecke mit der Drehachse der Kippklappe zusammenfällt. An beiden Enden der Drehachse sind Lagerzapfen (3) angeordnet, mit denen die Kippklappe in Lagerböcken (4) drehbar gelagert ist. Rechts unten in jeden Pixel ist die Platte (5) mit einer Öffnung versehen, durch die eine Leuchtdiode (6) zu sehen ist. Beim zweiten Pixel von links ist die Kippklappe (1) in einer Lage dargestellt, in der sie die Leuchtdiode (6) verdeckt. Die hier nach oben weisende Seite der Kipp- klappe (1) und der sichtbare Teil des zum Pixel gehörigen Teil der Platte (5) sind in einem hier schraffiert dargestellten dunklen Farbton eingefärbt. Die anderen vier in der Zeichnung darge- stellten Pixel befinden sich dagegen im anderen möglichen Schaltzustand, bei dem die Kippklappe eine Lage einnimmt, in der das Pixel in einem hellen Farbton erscheint und die Leuchtdiode (6) zu sehen ist. Das Umschalten zwischen beiden Lagen erfolgt über einen unterhalb eines jeden Pixels angeordneten Elektromagneten, der auf den an der Kippklappe befestigten Permanentmagneten (7) einwirkt. Die Platte (5) ist an ihren Seiten mit an die La- gerböcke (4) angrenzenden Ausnehmungen (8) versehen, die es ermöglichen, mehrere Zeilen der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Anzeigevorrichtung ohne Zwischenraum zwischen den Pixeln in definierter Lage aneinanderzusetzen und so beispielsweise eine Matrix aus sieben derartigen Zeilen zu bilden, mit der sich Buchstaben, Ziffern und sonstige Zeichen ohne weiteres darstellen lassen.FIG. 1 shows a top view of an electromagnetic display device according to the invention, which consists of 5 pixels arranged on a strip. Each of the pixels has an essentially square shape with cutouts at the four corners and is divided in two along its diagonals, each part being covered by a tilting flap (1). The tilt flaps (1) have the shape of right-angled isosceles triangles with cutouts at the corners, the hypotenuse (2) of the triangles coinciding with the axis of rotation of the tilt flap. At both ends of the axis of rotation bearing pins (3) are arranged, with which the tilting flap is rotatably mounted in bearing blocks (4). In the bottom right of each pixel, the plate (5) is provided with an opening through which a light-emitting diode (6) can be seen. At the second pixel from the left, the tilting flap (1) is shown in a position in which it covers the light-emitting diode (6). The side of the tilting flap (1) pointing upwards and the visible part of the part of the plate (5) belonging to the pixel are colored in a shaded shade shown here. The other four shown in the drawing The pixels in contrast are in the other possible switching state, in which the tilt flap assumes a position in which the pixel appears in a light color and the light-emitting diode (6) can be seen. Switching between the two positions takes place via an electromagnet arranged below each pixel, which acts on the permanent magnet (7) attached to the tilting flap. The plate (5) is provided on its sides with recesses (8) adjoining the pedestals (4), which enable several lines of the electromagnetic display device according to the invention to be placed in a defined position without a space between the pixels and thus, for example, a matrix to form seven such lines with which letters, numbers and other characters can be easily represented.
In Figur 2 ist ein teilweise in Schnittdarstellung gezeichnetes Pixel der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung in Seitenansicht zu sehen. Man erkennt einen teils durch die Mittelebene des Pixels und teils durch die Ebene der Leuchtdiode (6) verlaufenden Schnitt durch die Platte (5) mit der Kipp- klappe (1) und der Öffnung mit der Leuchtdiode (6) , wobei sich das obere Ende der Leuchtdiode (6) in einer Ebene mit der Vorderseite der Platte (5) befindet. Unterhalb der Pixelmitte ist ein Elektromagnet angeordnet, der aus einem Spulenkörper (9) mit oberhalb angeordneten Spulenkopf (11) und unterhalb angeordneten Spulenfuß (12) sowie einem stiftförmi- gen Kern (10) aus remanentem Material besteht. Spulenkopf (11) und Spulenfuß (12) greifen in entspre- chende Ausnehmungen in Platte (5) und Träger (16) ein, wo sie in lösbaren Schnappverbindungen eingerastet sind. Dabei sind zur Erleichterung des Austausches der Platte (5) lediglich zwei der Pixel, beispielsweise das zweite und das vierte, mitFIG. 2 shows a side view of a pixel of the display device according to the invention, partially drawn in a sectional view. One recognizes a section through the plate (5) with the tilting flap (1) and the opening with the LED (6), partly through the central plane of the pixel and partly through the plane of the light-emitting diode (6), the upper end being the light-emitting diode (6) is in one plane with the front of the plate (5). An electromagnet is arranged below the center of the pixel and consists of a coil body (9) with a coil head (11) arranged above and a coil base (12) arranged below and a pin-shaped core (10) made of remanent material. Coil head (11) and coil foot (12) engage in recesses in plate (5) and carrier (16) where they are snapped into detachable snap connections. To facilitate the exchange of the plate (5), only two of the pixels, for example the second and the fourth, are included
Schnappverbindungen für den Spulenkopf (11) ausgestattet. Auf dem Träger (16) ist ein auf die Öffnung für die Leuchtdiode (6) in der Platte (5) zu weisender Sockel (13) angeordnet, der an seiner oberen Stirnseite eine Ausnehmung aufweist, in der die Leuchtdiode (6) in gut definierter Lage gehaltert ist. An seiner Oberfläche in axialer Richtung verlaufende Nuten dienen zur Aufnahme der elektrischen Anschlüsse (14) der Leuchtdiode (6) . Zur Stromversorgung des Pixels werden sie und die elektrischen Anschlüsse (15) des Elektromagneten auf einer Leiterplatte festgelötet, die außerdem in einer Bohrung das untere Ende des stiftförmigen Kernes (10) aufnimmt, wodurch die Lage des Pixels auf der Leiterplatte zuverlässig fixiert wird.Snap connections for the coil head (11) equipped. On the support (16) there is a base (13) which points to the opening for the light-emitting diode (6) in the plate (5) and which has a recess on its upper end face in which the light-emitting diode (6) has a well-defined shape Location is supported. Grooves on its surface running in the axial direction serve to receive the electrical connections (14) of the light-emitting diode (6). To power the pixel, they and the electrical connections (15) of the electromagnet are soldered onto a circuit board, which also receives the lower end of the pin-shaped core (10) in a bore, thereby reliably fixing the position of the pixel on the circuit board.
Im Ergebnis erhält man eine elektromagnetische Anzeigevorrichtung, die sich durch eine hohe Flächenfüllung auszeichnet und bei Tag und Nacht gleicher- maßen gut erkennbar und lesbar ist. As a result, an electromagnetic display device is obtained which is characterized by a high area filling and is equally well recognizable and readable day and night.

Claims

P A T E N T A N S P RÜ C H E PATENT REPRESENTATION
1. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung bestehend aus einer Platte mit einer Anzahl von zweigeteilten, im wesentlichen quadratischen Pixeln, die jeweils mit einer drehbar gelagerten, bistabilen, bezüglich ihrer Drehachse asymmetrischen Kippklappe versehen sind, die in jeder ihrer beiden stabilen Lagen jeweils einen der beiden Teile der Plattenoberflächen im Bereich des Pixels abdeckt, wobei die der Vorderseite der Platte zugewandte Seite der Kippklappe und der von der Kippklappe in dieser Lage verdeckte Teil der Platte im Bereich des Pixels mit einer ersten Farbe und die andere Seite der Kippklappe und der andere Teil der Platte im Bereich des Pixels mit einer zweiten Farbe eingefärbt sind, auf jeder Kippklappe ein Permanentmagnet in der Nähe der Drehachse angebracht ist und die Bewegung der Kippklappe aus einer ersten Lage in eine zweite Lage durch einen dem Pixel zugeordneten, an der Rückseite der Platte angeordne- ten, einen Spulenkörper mit Spulenkopf und Spulenfuß sowie einen Kern aufweisenden Elektromagneten erfolgt dadurch gekennzeichnet/ daß1. Electromagnetic display device consisting of a plate with a number of two-part, essentially square pixels, each of which is provided with a rotatably mounted, bistable, with respect to its axis of rotation asymmetrical tilting flap, which in each of its two stable positions one of the two parts of the plate surfaces in the area of the pixel, the side of the tilting flap facing the front of the plate and the part of the plate covered by the tilting flap in this position in the area of the pixel having a first color and the other side of the tilting flap and the other part of the plate in the area of the pixel are colored with a second color, a permanent magnet is attached to each tilting flap in the vicinity of the axis of rotation and the movement of the tilting flap from a first position into a second position by means of one assigned to the pixel and arranged on the back of the plate Bobbin with bobbin and bobbin and egg NEN core electromagnet is characterized in that
- die Anzeigevorrichtung einen Träger besitzt,the display device has a carrier,
- der Spulenfuß des Elektromagneten in den Träger eingesetzt ist, - der Spulenkopf an der Platte befestigt ist,- the coil base of the electromagnet is inserted in the carrier, - the coil head is attached to the plate,
- jedes Pixel mit einer Öffnung in der Platte versehen ist und- Each pixel is provided with an opening in the plate and
- jedem Pixel ein auf dem Träger angeordneter, in Richtung der Öffnung weisender Sockel zugeordnet ist,each pixel is assigned a base arranged on the support and pointing in the direction of the opening,
- auf dem eine Leuchtdiode gehaltert ist.- on which an LED is mounted.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Kippklappen an beiden Enden der Drehachse Lagerzapfen aufweisen, die in Lagerböcken, die an die Platte angeformt sind, gelagert sind.2. Display device according to claim 1, character- ized in that the tilt flaps have at both ends of the axis of rotation bearing pins which are mounted in bearing blocks which are integrally formed on the plate.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippklappen im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind.3. Display device according to claim 1 or 2, characterized in that the tilt flaps are substantially rectangular.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippklappen im wesentlichen dreieckig ausgebildet sind und die Drehachse jeweils mit der Hypothenuse des Dreiecks zusammenfällt.4. Display device according to claim 1 or 2, characterized in that the tilting flaps are substantially triangular and the axis of rotation coincides with the hypotenuse of the triangle.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet auf die Kippklappe aufgeklebt oder in eine in die Kippklappe eingebrachte Tasche eingeschoben ist.5. Display device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the permanent magnet is glued to the tilting flap or inserted into a pocket placed in the tilting flap.
6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Ausnehmungen in Platte und Träger, in denen Spulenkopf und Spulenfuß mit Schnappverbindungen lösbar befestigt sind.6. Display device according to one of claims 1 to 5, characterized by recesses in the plate and support in which the coil head and coil base are releasably attached with snap connections.
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper mit dem Spulen- fuß in radialer Richtung in die Ausnehmung des Trägers einschiebbar ist.7. Display device according to claim 6, characterized in that the coil body with the coil foot in the radial direction can be inserted into the recess of the carrier.
8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch permanent leuchtende Leuchtdioden.8. Display device according to one of claims 1 to 7, characterized by permanently illuminated light-emitting diodes.
9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden der einzelnen Pixel mit den Bewegungen der Kippklappe ein- und ausgeschaltet werden.9. Display device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the light-emitting diodes of the individual pixels are switched on and off with the movements of the tilting flap.
10. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Leuchtdiode mit der Vorderseite der Platte bündig abschließt. 10. Display device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the upper end of the light-emitting diode is flush with the front of the plate.
11. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine transparente Abdeckung der Öffnung.11. Display device according to one of claims 1 to 10, characterized by a transparent cover of the opening.
12. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Teilen eines jeden Pixels jeweils zumindest eine Leuchtdiode zugeordnet ist.12. Display device according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one light-emitting diode is assigned to both parts of each pixel.
13. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pixel auf der Platte als Matrix angeordnet sind.13. Display device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pixels are arranged on the plate as a matrix.
14. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pixel auf der Platte als Streifen angeordnet sind.14. Display device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pixels on the plate are arranged as strips.
15. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch an den Lagerböcken in den Rand der Platte eingebrachte Ausnehmungen, die die Lagerböcke einer angrenzenden Platte aufnehmen können.15. Display device according to one of claims 1 to 14, characterized by recesses made on the bearing blocks in the edge of the plate, which can accommodate the bearing blocks of an adjacent plate.
16. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch einen axial durch den Spulenfuß hindurch verlängerten Spulenkern. 16. Display device according to one of claims 1 to 15, characterized by an axially elongated through the bobbin core.
EP99927654A 1998-01-22 1999-04-09 Electromagnetic display device Expired - Lifetime EP1171860B1 (en)

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