EP1171860B1 - Elektromagnetische anzeigevorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1171860B1
EP1171860B1 EP99927654A EP99927654A EP1171860B1 EP 1171860 B1 EP1171860 B1 EP 1171860B1 EP 99927654 A EP99927654 A EP 99927654A EP 99927654 A EP99927654 A EP 99927654A EP 1171860 B1 EP1171860 B1 EP 1171860B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display device
panel
pixel
flap
tilting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99927654A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1171860A1 (de
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19802218A external-priority patent/DE19802218B4/de
Application filed by Annax Anzeigesysteme GmbH filed Critical Annax Anzeigesysteme GmbH
Publication of EP1171860A1 publication Critical patent/EP1171860A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1171860B1 publication Critical patent/EP1171860B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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, parts Pixels, each rotatable with one stored, bistable, with respect to their axis of rotation asymmetrical tilt flap are provided in each their two stable positions each one of the two parts of the plate surfaces in the area of Covering pixels, which is the front of the Plate facing side of the tilt flap and that of the tilt flap in this position concealed part of the Plate in the area of the pixel with a first color and the other side of the tilt flap and the other Part of the plate in the area of the pixel with a second color are colored on each tilt flap a permanent magnet is attached near the axis of rotation is and the movement of the tilt flap from one first layer into a second layer by one Pixel assigned, arranged on the back of the plate, a bobbin with bobbin and Coil base and an electromagnet with a core takes place, and the tightening device a carrier has, the coil foot of the electromagnet inserted into the carrier and the coil head is attached
  • Such electromagnetic display devices are used to build up scoreboards where the information presented in a simple manner change, i.e. replace or have adjusted.
  • the scoreboard consists of a large number of individual pixels arranged in a matrix, the pixels that are electromagnetic between two different states back and forth can switch, so that they can be in a light or dark color appear. From these Pixels can be any letters, numbers or other characters, where a Matrix of seven lines with five pixels each Most characters are sufficient.
  • EP 0 401 980 B1 describes one display device readable even in the dark, their individual pixels each from a circular disk with a radial slot, which is one perpendicular to the slot on the Diameter of the circular axis of rotation is rotatably mounted.
  • the circular disc can be by one arranged next to her on the axis of rotation Permanent magnet and one behind it Electromagnets at an angle of approximately 180 ° rotate between two stops, causing the viewer in one position the light front facing the circular disc and the end of one behind it arranged light guide visible in the slot while in the other position the dark one Side of the circular disk facing forward and the Light guide covers.
  • the present invention given the task of an electromagnetic To create display device that both at brightness easy to read as in the dark guaranteed of the information presented.
  • this object is achieved by that each pixel with an opening in the Plate is provided, one on each pixel Carrier arranged in the direction of the opening Base is assigned, and on the base a light emitting diode is supported.
  • the present invention is based on the idea the electromagnetic display device with pixels that are easy to read in daylight, those with bistable tilt flaps between two colors, for example a light one like white or yellow, formed with a reflective film can be, and a dark such as black can be switched back and forth, and every pixel with at least one preferably in the light area arranged light-emitting diode (LED) to be provided at diminishing lighting the legibility of the display device supports and even in the dark ensures good legibility.
  • LED light-emitting diode
  • To do this electromagnetic display device with square Pixels are equipped with bistable Tilting flaps, which depending on the switching status one of take two possible positions on the pixel, between two colors, preferably a light one a dark, switchable.
  • the Tilt flaps are close to their axes of rotation equipped with a permanent magnet, each depending on the position of the tilt flap either with its north or with its south pole towards the on the Rear of the plate arranged and the respective Pixel associated electromagnet has the itself from a bobbin and one in the bobbin inserted magnetic core made of pins soft or remanent material.
  • the use of a remanent core has the advantage of triggering a switching process magnetization of the core is sufficient, the current pulse on the coil is therefore essential shorter than the actual switching process of the Tilt flap can be. Guaranteed at the same time the magnetization of the remanent core a safe Hold the tilting flap in the once set Location.
  • the light emitting diode can be so low Electricity is operated that its lifespan is practically unlimited.
  • One arranged behind the plate Serves to electromagnets and LEDs in defined positions and intervals, that correspond to the pitch of the pixels holders.
  • the coil feet are in the carrier used and this is in the direction of the openings equipped in the pixel-pointing bases, which take up the LEDs and on them Way a uniform distance to the openings ensure in the individual pixels, from which overall good readability of the display device results in darkness.
  • a particularly simple and therefore preferred rotatable Storage of the tilt flaps is obtained by molding appropriate bearing blocks on the plate, the one located at the ends of the axis of rotation of the tilting flap Pick up bearing journal.
  • the tilt flap should be in its two stable positions each cover one half of the square pixel. This can be done, for example, by a Achieve the shape of a rectangular flap, where the axis of rotation is through one of the long ones Sides of the rectangle.
  • Higher switching speeds and the possibility of a 90 ° rotation of the display without Change their physical properties are the advantages of this design of the tilting flaps. For a good area filling of the scoreboard those adjacent to the axis of rotation, possibly also other corners of the tilt flaps with cutouts for Recording the bearing blocks are provided.
  • the one required for the movement of the tilting flaps Permanent magnet can in the simplest case in the Glued to the tilting flap near the axis of rotation his. In a further development of the invention, he is in a pocket inserted in the tilt flap and then closed it, for example taped or welded. To this The permanent magnet is wise against harmful environmental influences securely protected and runs no risk to corrode, still fall off or to move.
  • the attachment of the electromagnet Plate and carrier via detachable snap connections which takes advantage of the elasticity of the material form in recesses of plate and carrier and lock the coil head and coil foot into it.
  • the carrier of the display device is preferred in this way trained that the coil foot of the electromagnet from the side in the radial direction into the carrier can be inserted and locked, one in a groove engaging on the coil foot on the support the electromagnet against axial displacement sets.
  • the display device according to the invention can the display device according to the invention with permanent glowing Operate LEDs. To reduce electricity consumption and operating costs are recommended, however To connect the light emitting diodes of the individual pixels that they are with the movements of the associated tilting flap be switched on and off, so only then light up when they come from the associated tilt flap are released.
  • the display device For good readability of the display device according to the invention in the dark is a large opening angle the one emitted by the individual pixels Light desirable.
  • the Height of the base arranged on the carrier for the LEDs of the individual pixels selected so that the top end of the light emitting diode with the front the plate is flush, so with the The front of the plate is located on one level, which means the shadowing of that emitted by the light emitting diode Light through the side walls of the opening is minimized without the movement of the tilt flaps to affect. From this flush installation method the LED has a large reading angle, which enables a quick detection of the image point the eye enables.
  • the individual pixels with a transparent windscreen equipped by its back from that assigned to the pixel LED is illuminated and as a lens the passing light is scattered.
  • the transparent cover expedient, the opening in the plate so that the light of the LED by as large a part of the part of the pixel not covered by the tilt flap can step through.
  • both Parts of each pixel with one or each equipped with several LEDs expediently different colors on both pixel parts LEDs are used, the Color to the respective coloring of the assigned Parts of the pixels are adjusted. Leave this way create display devices that also in the dark colored characters in front of a different colored Can represent background and yourself therefore excellent for information and advertising purposes suitable.
  • the individual pixels on the plate in the form of a Matrix can be arranged, for example seven Lines with five pixels each, for a total of 35 pixels can contain what numbers, letters and have other characters displayed. From a variety such displays can be then scoreboards to display many characters build, the size of which is flexible to that of each Purpose of the insert dependent need can be adjusted. It is also conceivable Place the matrix-like arrangement of the pixels to choose a strip-like arrangement of the plate, the stripes in columns or stripes also arranged a matrix for displaying Numbers, letters and characters result.
  • the bearing blocks a tilt flap so far out that they partially survive the square pixel area and together with the respective pedestal Neighbor pixels in the area of at the corners of the recessed square pixels are.
  • the field distribution of that generated by the electromagnet Magnetic field can be determined by the exact shape of the pin-shaped coil core.
  • the invention recommends the coil core in axial direction through the coil foot extend what the bundling of the field lines on Reinforced coil head in the desired manner and at the same time unwanted stray fields in the area of the neighboring coils reduced.
  • the lower ends of the Coil cores can be seen through holes in the circuit board be plugged into the electrical connections of LEDs and electromagnets for Power supply are soldered. This gives one a guide that populates the circuit board relieved, and increased mechanical Stability of the entire arrangement.
  • FIG 1 is a supervision of an inventive electromagnetic display device to see the 5 pixels arranged on a strip consists.
  • Each of the pixels essentially has one square shape with cutouts the four corners and is along its diagonals divided in two, each part of a tilting flap (1) is covered.
  • Have the tilt flaps (1) the shape of right-isosceles Triangles with cutouts at the corners, the Hypotenuse (2) of the triangles with the axis of rotation of the Tilt flap collapses.
  • At both ends of the Axes of rotation are arranged on trunnions (3) which the tilting flap is rotatably mounted in bearing blocks (4) is.
  • the Plate (5) In the bottom right of every pixel is the Plate (5) with an opening through which an LED (6) can be seen.
  • the tilting flap (1) is in one position from the left shown in which it covers the light-emitting diode (6).
  • the side of the tilt flap facing up here (1) and the visible part of the pixel Part of the plate (5) are in one here shaded shading shown.
  • the other four shown in the drawing pixels are in the other possible switching state in which the tilt flap occupies a position in which the pixel is in a bright Color appears and the LED (6) closes see is. Switching between the two positions takes place over one located below each pixel Electromagnet on the one on the tilt flap attached permanent magnet (7) acts.
  • the plate (5) is on its sides with the bearing blocks (4) provide adjacent recesses (8), which allow multiple lines of the invention electromagnetic display device with no space between the pixels in a defined Positioning one another and so for example to form a matrix of seven such rows with which letters, numbers and other characters can be displayed easily.
  • Figure 2 is a partially in section drawn pixel of the display device according to the invention seen in side view.
  • There is an electromagnet below the center of the pixel arranged with a bobbin (9) arranged coil head (11) above and below arranged coil foot (12) and a pin-shaped Core (10) consists of retentive material.
  • coil head (11) and coil foot (12) engage in corresponding Recesses in the plate (5) and carrier (16) one where it snaps into detachable snap connections are.
  • the plate (5) only two of the pixels, for example the second and fourth, with Snap connections for the coil head (11) equipped.
  • On the carrier (16) is on the opening for the light emitting diode (6) in the plate (5) pointing base (13) arranged on its has a recess in the upper end the light-emitting diode (6) is held in a well-defined position is.
  • On its surface in the axial direction running grooves serve to accommodate the electrical Connections (14) of the light emitting diode (6).
  • the result is an electromagnetic display device which is characterized by a high area filling distinguished and equally day and night is clearly recognizable and legible.

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Description

Die Erfindung betrifft eine 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 angeordneten, einen Spulenkörper mit Spulenkopf und Spulenfuß sowie einen Kern aufweisenden Elektromagneten erfolgt, sowie die Anziegevorrichtung einen Träger besitzt, der Spulenfuß des Elektromagneten in dem Träger eingewetzt ist und der Spulenkopf an der Platte befestigt ist.
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.
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 Kippklappe in Form eines rechtwinkligen Dreiecks ausgestattet ist, wobei die Drehachse mit der Hypothenuse 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.
Die Druckschrift EP 0 401 980 B1 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 B1 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.
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 Antriebsvorrichtung voneinander beabstandet sind, woraus insgesamt eine vergleichsweise geringe Flächenfüllung und damit eine Beeinträchtigung der Lesbarkeit dieser Anzeigevorrichtungen resultieren. Außerdem stehen die Scheiben bei kursförmig gebildeten Pixeln 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 der Scheibe angeordnet ist, was zur teilweisen Abschattung des emittierten Lichtes führt und die seitliche Ablesbarkeit entsprechender Anzeigevorrichtungen wesentlich verschlechtert.
Hiervon ausgehend hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine elektromagnetische Anzeigevorrichtung zu schaffen, die sowohl bei Helligkeit wie auch bei Dunkelheit eine gute Ablesbarkeit der dargestellten Informationen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Pixel mit einer Öffnung in der Platte versehen ist, jedem Pixel ein auf dem Träger angeordneter, in Richtung der Öffnung weisender Sockel zugeordnet ist, und auf dem Sockel eine Leuchtdiode gehaltert ist.
Dabei liegt der vorliegenden Erfindung die Idee zugrunde, 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 Anzeigevorrichtung 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 jeweiligen 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 Rückseite 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.
Eine besonders einfache und daher bevorzugte drehbare Lagerung der Kippklappen erhält man durch Anformung entsprechender Lagerböcke an die Platte, die an den Enden der Drehachse der Kippklappe befindliche Lagerzapfen aufnehmen.
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 erreichen, 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.
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 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 Kippklappen, leicht austauschen lassen.
Bevorzugt wird der Träger der Anzeigevorrichtung so ausgebildet, daß der Spulenfuß des Elektromagneten von der Seite her in radialer Richtung in den Träger 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 Bestückung 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 Anzeigevorrichtung ohne weiteres mit permanent leuchtenden Leuchtdioden betreiben. Zur Reduktion von Stromverbrauch und Betriebskosten wird aber empfohlen, die Leuchtdioden der einzelnen Pixel so zu beschalten, daß sie mit den Bewegungen der zugehörigen Kippklappe ein- und ausgeschaltet werden, also nur dann leuchten, wenn sie von der zugehörigen Kippklappe freigegeben sind.
Für eine gute Lesbarkeit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 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.
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 Werbezwecke eignen.
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.
Eine gute Platzausnutzung der auf der Anzeigetafel zur Verfügung stehenden Fläche und eine gute Lesbarkeit der dargestellten Informationen erfordern eine möglichst vollständige Ausnutzung der Pixelfläche 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 Lagerböcke einer Kippklappe so weit außen anzuordnen, daß sie teilweise über die quadratische Pixelfläche überstehen 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.
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 Leiterplatte erleichtert, und eine erhöhte mechanische Stabilität der gesamten Anorndung.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung 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 erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung, die aus einem Streifen aus Pixeln besteht,
Figur 2
eine Seitenansicht eines Pixels einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, die teilweise in Schnittdarstellung gezeichnet ist.
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 Kippklappe (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 dargestellten 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 Lagerböcke (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.
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 Kippklappe (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 stiftförmigen Kern (10) aus remanentem Material besteht. Spulenkopf (11) und Spulenfuß (12) greifen in entsprechende 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, mit 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.
Im Ergebnis erhält man eine elektromagnetische Anzeigevorrichtung, die sich durch eine hohe Flächenfüllung auszeichnet und bei Tag und Nacht gleichermaßen gut erkennbar und lesbar ist.

Claims (16)

  1. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung bestehend aus einer Platte (5) mit einer Anzahl von zweigeteilten, im wesentlichen quadratischen Pixeln, die jeweils mit einer drehbar gelagerten, bistabilen, bezüglich ihrer Drehachse asymmetrischen Kippklappe (1) 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 (5) zugewandte Seite der Kippklappe (1) und der von der Kippklappe (1) in dieser Lage verdeckte Teil der Platte (5) im Bereich des Pixels mit einer ersten Farbe und die andere Seite der Kippklappe und der andere Teil der Platte (5) im Bereich des Pixels mit einer zweiten Farbe eingefärbt sind,
    auf jeder Kippklappe (1) ein Permanentmagnet (7) in der Nähe der Drehachse angebracht ist
    und die Bewegung der Kippklappe (1) aus einer ersten Lage in eine zweite Lage durch einen dem Pixel zugeordneten, an der Rückseite der Platt (5) angeordneten einen Spulenkörper (9) mit Spulenkopf (11) und Spulenfuß (12) sowie einen Kern (10) aufweisenden Elektromagneten erfolgt sowie
    die Anzeigevorrichtung einen Träger (16) besitzt,
    der Spulenfuß (12) des Elektromagneten in den Träger (16) eingesetzt ist,
    und der Spulenkopf (11) an der Platte (5) befestigt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    jedes Pixel mit einer Öffnung in der Platte (5) versehen ist,
    jedem Pixel ein auf dem Träger (16) angeordneter, in Richtung der Öffnung weisender Sockel (13) zugeordnet ist, und
    auf dem Sockel (13) eine Leuchtdiode gehaltert ist.
  2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippklappen (1) an beiden Enden der Drehachse Lagerzapfen (3) aufweisen, die in Lagerböcken (4), die an die Platte (5) angeformt sind, gelagert sind.
  3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippklappen (1) im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind.
  4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippklappen (1) im wesentlichen dreieckig ausgebildet sind und die Drehachse jeweils mit der Hypothenuse (2) des Dreiecks zusammenfällt.
  5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (7) auf die Kippklappe (1) aufgeklebt oder in eine in die Kippklappe (1) eingebrachte Tasche eingeschoben ist.
  6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Ausnehmungen in Platte (5) und Träger (16), in denen Spulenkopf (11) und Spulenfuß (12) mit Schnappverbindungen lösbar befestigt sind.
  7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (9) mit dem Spulenfuß (12) in radialer Richtung in die Ausnehmung des Trägers (16) einschiebbar ist.
  8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch permanent leuchtende Leuchtdioden.
  9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden der einzelnen Pixel mit den Bewegungen der Kippklappe (1) ein- und ausgeschaltet werden.
  10. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Leuchtdiode mit der Vorderseite der Platte (5) bündig abschließt.
  11. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine transparente Abdeckung der Öffnung.
  12. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Teilen eines jeden Pixels jeweils zumindest eine Leuchtdiode zugeordnet ist.
  13. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pixel auf der Platte (5) als Matrix angeordnet sind.
  14. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pixel auf der Platte (5) als Streifen angeordnet sind.
  15. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch an den Lagerböcken (4) in den Rand der Platte (5) eingebrachte Ausnehmungen (8), die die Lagerböcke (4) einer angrenzenden Platte (5) aufnehmen können.
  16. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch einen axial durch den Spulenfuß (12) hindurch verlängerten Spulenkern (10).
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