SK282375B6 - Displejový prvok - Google Patents

Abstract

Displejový prvok pozostáva z pohyblivého člena (22) tvoreného signálnym terčíkom, ktorý sa otáča v uhlovom rozsahu 160° až 180° a v jeho ON, prípadne OFF, polohe je viditeľná jeho svetlá strana (22B), prípadne tmavá strana (22D). Svetlá strana (22B) je v ON polohe pohyblivého člena (22) osvetľovaná trvalo zapojeným LED-svetelným zdrojom, čo umožňuje pozorovanie tejto svetlej strany (22B) v prvom uhle (l. dir.), ktorý je symetrický k smeru (V) pozorovania. Ak sa pohyblivý člen nachádza v polohe OFF, potom je LED-svetelný zdroj smerom k pozorovateľovi týmto pohyblivým členom zakrytý. Displejové prvky môžu byť v takom vyhotovení, že okrem svetla odrazeného od osvetlených členov (22) môže pozorovateľ v druhom uhle (dir) v ON polohe pohyblivého člena (22) vidieť aj priamo LED-svetelný zdroj. Displejové prvky môžu byť usporiadané v sústave, ktorá tvorí panel s meniteľným informačným obsahom. Displejové prvky môžu byť usporiadané v stĺpoch a tieto stĺpce v riadkoch. Sú možné aj iné kombinácie opísaných usporiadaní.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka displejových prvkov, ktorý obsahuje pohyblivý člen obracajúci sa do smeru pozorovania svojou svetlou stranou v polohe ON alebo tmavou stranou v polohe OFF.

Doterajší stav techniky

Sú známe dísplejové prvky, ktoré pozostávajú z otočného signálneho terčíka určujúceho strednú rovinu displejového prvku. Tento signálny terčík má svoje protiľahlé strany zafarbené tak, že jedna z nich má vysoký kontrast proti pozadiu, zatiaľ čo zvyšná strana svojím zafarbením tomuto pozadiu zodpovedá. Signálny terčík je otočný okolo osi otáčania, ktorá je približne rovnobežná so zmienenou strednou rovinou, takže v smere pozorovania, čo je os kužeľa uhlov pozorovaní, ktorý nemusí nutne byť rotačný, je potom zrejmá buď svetlá alebo tmavá strana signálneho terčíka. Stator tvorí pozadie pre jednotlivé signálne terčíky aje zafarbený tmavo, aby bol kontrast so svetlými stranami signálnych terčíkov a súčasne sa dosiahol súlad s tmavými stranami týchto signálnych terčíkov. Svetlé a tmavé strany signálnych terčíkov sú striedavo viditeľné v ON a OFF polohách týchto signálnych terčíkov.

Nedostatkom týchto známych displejových prvkov je predovšetkým skutočnosť, že nemôžu byť usporiadané v bezprostrednej blízkosti krycieho skla, napríklad predného skla vozidla, pretože pred nimi je potrebný priestor na umicstnenie svetelného zdroja alebo zdrojov, ktorými sú tieto dísplejové prvky osvetľované. Úlohou vynálezu je preto predovšetkým nájdenie takej konštrukcie displejového prvku, ktorá umožní jeho umiestnenie v bezprostrednej blízkosti predného skla a ktorá vylúči potrebu vypínania jednotlivých svetelných zdrojov.

Podstata vynálezu

Uvedená úloha rieši nedostatky známych displejových prvkov tohto druhu a do značnej miery odstraňuje displejový prvok s pohyblivým členom podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že displej o vý prvok je vybavený LED-svetelným zdrojom usporiadaným na osvetlenie svetlej strany pohyblivého člena v jeho ON polohe. Svetlá strana je v OFF polohe pohyblivého člena odvrátená od smeru pozorovania. Pohyblivý člen je tvorený signálnym terčíkom s osou otáčania, ktorá je približne kolmá na smer pozorovania.

Sústava displejových prvkov je zložená zo stĺpcov, ktoré sú zostavené z radov displejových prvkov so šírkou zodpovedajúcou jednotlivým displejovým prvkom.

Označovací panel vozidla je zložený zo sústavy displejových prvkov umiestnených za predným sklom vozidla a viditeľných cez toto predné sklo. Uvedené dísplejové prvky sú vyhotovené tak, že sústava môže byť usporiadaná v bezprostrednej blízkosti predného skla vozidla. Displejové prvky, ktoré pritom môžu získať statický náboj, sú pritom usporiadané v dostatočnej vzdialenosti od predného skla, aby sa predišlo interakcii medzi statickými nábojmi tohto predného skla a displejových prvkov. Označovací panel vozidla vybavený sústavou displejových prvkov je vyhotovený tak, že dísplejové prvky sú v tejto sústave usporiadané tak, že táto sústava môže byť usporiadaná za predným sklom vozidla a môže byť viditeľná cez toto predné sklo. Inými slovami, dísplejové prvky sú vyhotovené tak, že ich sústava môže byť usporiadaná v bezprostrednej blízkosti predného skla. Predné sklo môže byť v zvislom smere zakrivené a sústava je zložená zo stĺpcov a je tvarovaná v súlade so zakrivením tohto predného skla.

Vlastný displejový prvok, ktorý pozostáva zo statora a rotora, je vyhotovený tak, že rotor je tvorený signálnym terčíkom namontovaným na statore na otáčanie sa v uhle v približnom rozsahu 160 až 180 medzi ON a OFF koncovou polohou okolo osi otáčania približne kolmej na smer pozorovania, rotor je do smeru pozorovania vo svojich koncových ON a OFF polohách obrátený svojou svetlou stranou a tmavou stranou, displejový prvok je vybavený prostriedkami na otáčanie signálneho terčíka okolo jeho osi otáčania medzi ON a OFF polohou, na najmenej jednej strane statora je usporiadaná bočná stena s LED-osvetľovacím zdrojom, ktorá vystupuje pred osou otáčania, stator je vybavený prostriedkami na vymedzenie otáčania signálneho terčíka medzi jeho ON a OFF polohou, pričom LED-svetelný zdroj je usporiadaný pred týmto signálnym terčíkom a v jeho ON polohe a môže teda osvetľovať jeho svetlú stranu, prípadne za týmto signálnym terčíkom v jeho OFF polohe, keď je LED-svetelný zdroj v smere pozorovania signálnym terčíkom zakrytý a bočná stena zakrýva svetlo LED-svetelného zdroja v smere naprieč k sústave.

Stĺpec displejových prvkov, ktorý určuje pozdĺžny smer a protiľahlé strany v smere naprieč k tomuto pozdĺžnemu smery, je vyhotovený tak, že každý displejový prvok pozostáva z rotora a statora, rotor je tvorený signálnym terčíkom namontovaným na statore na otáčanie sa v uhle v približnom rozsahu 160 až 180 medzi ON a OFF koncovou polohou okolo osi otáčania približne kolmej na smer pozorovania, rotor je do smeru pozorovania vo svojich koncových ON a OFF polohách obrátený svojou svetlou stranou a tmavou stranou, displejový prvok je vybavený prostriedkami na otáčanie signálneho terčíka okolo jeho osi otáčania medzi ON a OFF polohou, na najmenej jednej strane statora je usporiadaná bočná stena s LED-osvetľovacím zdrojom, ktorá vystupuje pred os otáčania, stator je vybavený prostriedkami na vymedzenie otáčania signálneho terčíka medzi jeho ON a OFF polohou, pričom LED-svetelný zdroj je usporiadaný pred týmto signálnym terčíkom v jeho ON polohe a môže teda osvetľovať jeho svetlú stranu, prípadne za týmto signálnym terčíkom v jeho OFF polohe, kedy je LED-svetelný zdroj v smere pozorovania signálnym terčíkom zakrytý a bočná stena zakrýva svetlo LED-svetelného zdroja v smere naprieč k sústave.

Rad stĺpcov displejových prvkov umiestnených svojimi stranami vedľa seba je vyhotovený tak, že každá z bočných stien tieni svetlo z LED-svetelného zdroja v oboch smeroch naprieč k sústave. Každá z bočných stien tieni svetlo z LED-svetelného zdroja v oboch smeroch naprieč k sústave.

Displejový prvok na pozorovanie v smere osi pozorovania, ktorý pozostáva zo statora a rotora, je vyhotovený tak, že rotor je tvorený signálnym terčíkom namontovaným na statore na otáčanie sa okolo osi otáčania a na zviditeľňovanie svojej svetlej strany a tmavej strany vo svojej ON a OFF polohe, displejový prvok je vybavený prostriedkami na otáčanie signálneho terčíka okolo jeho osi otáčania medzi ON a OFF polohou, na statore je usporiadaný LED-svetelný zdroj na osvetľovanie svetlej strany signálneho terčíka v jeho ON polohe a zakiytý týmto signálnym terčíkom v jeho OFF polohe a stator je vybavený prostriedkami na blokovanie svetla z LED-svetelného zdroja v smeroch priečnych k smeru pozorovania. Prostriedky na blokovanie svetla sú výhodne tvorené bočnými stenami usporiadanými na statore. Bočná stena je výhodne tvorená doskou ploš ných spojov a LED-svetelný zdroj je usporiadaný na strane bočnej steny privrátenej k signálnemu terčíku.

Stĺpec displejových prvkov je výhodne vyhotovený tak, že uvedené blokovacie prostriedky sú všetky usporiadané na tej istej strane stĺpca, pričom bočné steny sú kombinované tak, že sú tvorené jedinou bočnou stenou na jednej strane zmieneného stĺpca.

Sústava displejových prvkov je výhodne vyhotovená tak, že displejové prvky majú podobné prostriedky na každej svojej strane a tieto blokovacie prostriedky blokujú svetlo z LED-svetelných zdrojov na všetkých stranách.

Displejový prvok s navzájom protiľahlou svetlou a tmavou stranou je výhodne vyhotovený tak, že je vybavený prostriedkami na otáčanie signálnym terčíkom medzi jeho koncovou ON polohou a OFF polohou, v ktorých je v smere pozorovania viditeľná svetlá strana, prípadne tmavá strana, pričom LED-svetelný zdroj je usporiadaný na osvetľovanie svetlej strany signálneho terčíka v jeho ON polohe a je zakrytý týmto signálnym terčíkom v jeho OFF polohe. LED-svetelný zdroj je výhodne usporiadaný na jednej strane signálneho terčíka a uložený v puzdre s odrazným povrchom, ktoré dovoľuje vstup svetla z tohto LED-svetelného zdroja len v smere osvetľovania uvedenej svetlej strany signálneho terčíka.

LED-svetelný zdroj, t. j. Light Emitting Dióde, prislúchajúci k jednotlivým signálnym terčíkom, je teda súčasťou každého displcjového prvku. Ak je do smeru pozorovania obrátená svetlá strana signálneho terčíka, t. j. signálny terčík sa nachádza v ON polohe, nachádza sa LED-svetelný zdroj nad touto svetlou stranou a osvetľuje ju. LED-svetelný zdroj je zapnutý nepretržite, takže v OFF polohe signálneho terčíka musí byť v smere k pozorovateľovi zakrytý.

„Dopredu“ a „dozadu“ sú smery od displejového prvku smerom k pozorovateľovi a opačne.

„Sústavou“ sa rozumie celý označovací panel autobusu alebo iný svetelný panel, ktorý je zložený z „podsústav“, ktoré sú zložené zo stĺpcov jednotlivých displejových prvkov alebo jednotlivých displejových prvkov.

Pokiaľ sa tu hovorí o „LED“, rozumejú sa tým aj skupiny luminiscenčných diód.

„Smerom pozorovania“ sa všeobecne rozumie stred miesta, premietnutý do roviny kolmej na smer pozorovania, z ktorého má byť displejový prvok alebo sústava displejových prvkov pozorovaná.

„Kužeľ uhlov pozorovania“ obklopuje smer pozorovania a obsahuje premet do roviny miest, z ktorých má byť displejový prvok alebo sústava displejových prvkov pozorovaná.

Jedna z podstatných výhod vynálezu spočíva v tom, že uhol v pôdorysnom pohľade, pod ktorým môžu byť osvetlené signálne terčíky pozorované, je asi 150 a je rozložený symetricky k pozdĺžnej osi autobusu, na ktorom je sústava podľa vynálezu usporiadaná. V uhle približne 75 od pozdĺžnej osi autobusu je však viditeľné aj priame svetlo z LED-svetelných zdrojov, ale len na strane autobusu, smerom ku ktorej je svetlo z LED-svetelných zdrojov zamerané. Toto je výhodné, pretože autobus je často pozorovaný z chodníka. Teda, na autobusoch pre väčšinu krajín s výnimkou Veľkej Británie a Austrálie bude tento 75 sektor napravo od strednej osi autobusu, zatiaľ čo pre Veľkú Britániu a Austráliu bude naľavo.

Sú známe signálne terčíky osvetlené koncami optických vláken. Ako príklady je možné uviesť patenty: US 4 974 353 z 04.12. 90 Norfolk, US 5 022 171 z 11. 06.91 Norfolk a ďalší, US 5 055 832 z 08. 06.91 Browne.

Ale, optické vlákna, ktoré sú vhodné na pomerne úzke uhly pozorovania, nie sú pre široké uhly pozorovania také vhodné ako LED-luminiscenčné diódy. Navyše, LED sú lacnejšie do takej podstatnej miery, že displej s LED môže byť praktickou aplikáciou, zatiaľ čo podobné aplikácie so svetelnými vláknami by z ekonomického hľadiska boli nepraktické.

Sú známe aj vyhotovenia displejov s otočnými signálnymi terčíkmi, v ktorých sú použité LED-svetelné zdroje. Ako príklad je možné uviesť US patent č. 5 055 325 z 24.09.91. Podľa tohto patentu však nie je zaistené zakrytie LED-svetelného zdroja vlastným signálnym terčíkom, prinajmenšom nie pre široký uhol pozorovania. LED-svetelný zdroj sa preto v OFF polohe signálneho terčíka musí vypínať. Riešenie podľa predloženého vynálezu však predpokladá, že LED-svetelný zdroj bude pri preklápaní signálneho terčíka z ON polohy do OFF polohy a naopak zapnutý nepretržite, čím sa ušetria náklady na spínacie obvody na jednotlivé LED-osvetľovacie zdroje. Takéto spínacie obvody sú konštrukčne náročné a tiež nákladné.

Úlohou vynálezu je preto nájdenie takej konštrukcie displejového prvku na použitie samotného alebo v sústave, v ktorej v polohe ON signálneho terčíka bude jeho signálny terčík zdôraznený osvetlením, zatiaľ čo v OFF polohe tohto signálneho terčíka musí byť LED-svetelný zdroj proti pozorovateľovi týmto signálnym terčíkom zakrytý, pričom svetlo z LED-svetelného zdroja má byť orientované tak, aby osvetľovalo len svetlú stranu k tomuto LED-svetelnému zdroju priradeného signálneho terčíka a aby tiež len v tomto prípade bolo toto svetlo viditeľné priamo.

Úlohou vynálezu je taktiež nájdenie takej konštrukcie displejového prvku alebo sústavy displejových prvkov, ktorá v ON polohe signálnych terčíkov umožní ich pozorovanie v širokom uhlovom rozsahu, zatiaľ čo v OFF polohe má byť svetlo z LED-svetelného zdroja v širokom uhlovom rozsahu zakryté. Svetlo odrážané od signálneho terčíka, ktoiý je osvetlený LED-svetelným zdrojom, má byť pritom viditeľné v rovinnom uhle, ktorý bude vo vodorovnej rovine symetrický.

„Smerom pozorovania signálneho terčíka“ sa tu rozumie smer približne kolmý na priemernú polohu osvetleného signálneho terčíka v jeho ON a OFF polohe a súčasne kolmý na os otáčania tohto signálneho terčíka. Táto os nie je rovnobežná so signálnym terčíkom v jeho ON a OFF polohe, pretože ON a OFF poloha signálneho terčíka sú navzájom o niečo odlišné, aby sa rozsah jeho otáčania dostal pod 180, pretože použitím elektromagnetického pohonu by pri otáčaní signálneho terčíka v rozsahu 180 vznikli problémy s týmto pohonom, najmä s jeho počiatočným točivým momentom. Použitím sústavy displejových prvkov sa pod smerom pozorovania rozumejú približne kolmice na plochu tejto sústavy.

„Rovinným pohľadom“ sa tu rozumie pohľad v smere kolmom na smer pozorovania a rovnobežnom so strednou rovinou sústavy. „Rovinný pohľad“ vo vzťahu k autobusu bude teda približne zvislý, v iných aplikáciách však môže mať ľubovoľnú inú reálnu orientáciu.

Na základe toho, čo tu už bolo povedané, že v prípade označovacieho panelu na autobus alebo iné vozidlo bude „rovinný pohľad“ v približne vodorovnej rovine a miesta, odkiaľ bude možné pozorovať svetlo z LED-svetelných zdrojov, budú všetky ležať na jednej strane smeru pozorovania osvetlených signálnych terčíkov.

Jedným z aspektov vynálezu je displejový prvok vhodný ako súčasť sústavy, ktorý je vybavený signálnym terčikom, ktorý je otočný medzi jeho ON polohou, v ktorej je smerom k pozorovateľovi viditeľná svetlá strana tohto signálneho terčíka a jeho OFF polohou, v ktorej je smerom k

SK 282375 Β6 pozorovateľovi viditeľná tmavá strana tohto signálneho terčíka, pričom LED-svetelný zdroj je usporiadaný tak, že v ON polohe signálneho terčíka osvetľuje jeho svetlú stranu. Displejový prvok alebo sústava zložená z displejových prvkov môžu byť usporiadané v bezprostrednej blízkosti predného skla autobusu alebo iného vozidla, aby takto boli cez toto predné sklo viditeľné pre chodcov. Priblíženie displejového prvku k prednému sklu je obmedzené len priestorom potrebným na pohyb signálneho terčíka medzi jeho ON a OFF polohou a interakciou elektrostatických nábojov medzi signálnym terčíkom a predným sklom.

Čím bližšie je sústava usporiadaná k prednému sklu, tým širší uhol pozorovania sa dosiahne.

Úlohou vynálezu je taktiež nájsť také konštrukcie displejového prvku, v ktorých bude svetelný zdroj nevyžadujúci väčšiu údržbu, pričom tento svetelný zdroj má byť v porovnaní so známymi riešeniami tohto druhu aj lacnejší.

Inou úlohou vynálezu je taktiež nájdenie konštrukcie displejového prvku tvoriaceho základný modul. Z týchto základných modulov alebo obrazových prvkov má byť možné zostaviť pomerne veľké sústavy, obsahujúce napríklad 20 až 40 takýchto modulov, aby sa dosiahla dobrá rozlišovacia schopnosť v tom zmysle, že v porovnaní s rozmermi sústavy sa použijú malé moduly, pričom jednotlivé moduly - displejové prvky budú mať pomerne veľké efektívne oblasti.

„Efektívnou oblasťou“ sa tu rozumie pomer plochy označovacieho panelu alebo sústavy, ktorú zaberajú svetlé oblasti jednotlivých signálnych terčíkov, ak sú všetky v ON polohe, k celkovej ploche označovacieho panelu alebo sústavy. Tento pomer je meradlom účinnosti označovacieho panelu alebo sústavy, aj keď toto meradlo nemusí byť úplne presné, najmä s ohľadom na svetelné efekty LED-svetelných zdrojov a uhlové nastavenie panelu so signálnymi terčíkmi vo vzťahu k uhlu pozorovania. Potreba dosiahnutia pokiaľ možno veľkej efektívnej plochy predpokladá použitie pravouhlých signálnych terčíkov, pretože tieto sa pri usporiadaní vedľa seba vyznačujú maximálnym využitím plochy a teda v ON polohe vytvárajú v sústave najväčšiu ON polohu. Potreba použitia modulov alebo displejových prvkov s malou plochou v porovnaní s rozmermi sústavy teda predpokladá použitie štvorcových modulov s približne štvorcovými signálnymi terčíkmi.

Pod pojmom „LED“ alebo „LED-svetelný zdroj“ sa tu rozumie polovodičový čip, ktorý je usporiadaný v optickej sústave a prípadne uzavretý v puzdre, pre jednoduchosť sa tu používa spoločný termín „LED“.

Podľa vynálezu sa teda dosiahne displejový prvok alebo stĺpec, alebo sústava displejových prvkov, zvyčajne štvorcového tvaru, pričom signálny terčík sa otáča okolo osi tak, že v smere pozorovania je viditeľná buď svetlá alebo tmavá strana. Pozadie signálneho terčíka má pri pohľade v smere pozorovania vysoký kontrast proti svetlej strane signálneho terčíka a súčasne podobné zafarbenie ako tmavá strana tohto signálneho terčíka. LED-svetelný zdroj, ktorý sa nachádza na statore, je usporiadaný tak, že osvetľuje svetlú stranu signálneho terčíka nachádzajúceho sa vo svojej ON polohe a je v smere pozorovania zakrytý týmto signálnym terčíkom, keď sa tento nachádza vo svojej OFF polohe. Displejový prvok podľa vynálezu je ďalej vybavený prostriedkami zabraňujúcimi úniku svetla z LED-svetelného zdroja v smere priečnom na smer pozorovania.

Je výhodné, ak sa pre signálny terčík použije známy elektromagnetický pohon. V rámci vynálezu je možné použiť aj iné druhy pohonu.

Vo výhodnom uskutočnení vynálezu je na jednej strane signálneho terčíka usporiadaná doska plošných spojov a

LED-svetelný zdroj je usporiadaný tak, že jeho svetlo osvetľuje svetlú stranu signálneho terčíka, keď sa tento signálny terčík nachádza vo svojej ON polohe. Toto všetko závisí od polohy signálneho terčíka v jeho ON polohe. Svetlá strana signálneho terčíka je v polohe ON výhodne mierne sklonená smerom k LED-svetelnému zdroju, ktorého svetlo je orientované naprieč k smeru pozorovania. Displejový prvok je vybavený prostriedkami na zabránenie úniku svetla v smeroch odchýlených podstatnejšie od požadovaného smeru svetla z LED-svetelného zdroja. Tieto prostriedky sú tvorené puzdrom po stranách optickej sústavy, ktorá je orientovaná v požadovanom smere svetla a smerom dozadu doskou plošných spojov. Pritom sa zachová dostatočná divergencia svetla z LED-svetelného zdroja od požadovaného smeru osvetlenia, takže pozorovateľ na chodníku pred autobusom, t.j. na jeho zvolenej strane, pozri uvedené, môže pri signálnych terčíkoch v ich ON polohách vidieť priamo aj svetlo vyžarované príslušnými LEDsvetelnými zdrojmi,

Zmienená bočná stena nemusí byť v rámci vynálezu nutne tvorená zmienenou doskou plošných spojov. Je to však výhodné riešenie, pretože plošné spoje na ňu môžu súčasne tvoriť prívody pre LED-svetclné zdroje.

Ďalej je výhodné, ak namiesto dvoch bočných stien na každom displejovom prvku alebo stĺpci sa použije len jedna spoločná bočná stena. Protiľahlá bočná stena v smere vyžarovania LED-svetelného zdroja je potom tvorená bočnou stenou susedného displejového prvku alebo stĺpca.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Podstata vynálezu je ďalej objasnená na neobmedzujúcich príkladoch jeho uskutočnenia, ktoré sú opísané na základe pripojených výkresov.

Na obr. 1 je čiastkový pohľad na stĺpec displejových prvkov podľa vynálezu.

Na obr. 2A je znázornený LED-svetelný zdroj, optická sústava a puzdro podľa vynálezu.

Na obr, 2B je znázornené v detailnom bočnom pohľade puzdro LED-svetelného zdroja a plošný spoj.

Na obr. 3A v rovine 3A - 3A z obr. 1, je znázornený rez terčíkom v polohe ON, keď je viditeľná jeho svetlá strana.

Na obr. 3B v rovine 3B - 3B z obr.l, je znázornený rez terčíkom v polohe OFF, keď je viditeľná jeho tmavá strana.

Na obr. 4 je znázornený čelný pohľad na stĺpec displejových prvkov.

Na obr. 5 jc schematický čelný pohľad na prednú stranu autobusu s označovacím panelom tvoreným sústavou displejových prvkov podľa vynálezu.

Na obr. 6 je schematický rez prednou časťou autobusu s označovacím panelom v zvislej rovine prechádzajúcou pozdĺžnou osou autobusu.

Na obr. 7 sú znázornené uhly pozorovania osvetlených terčíkov a priameho pozorovania LED-svetelných zdrojov.

Na obr. 8A a 8C sú znázornené dosiaľ známe usporiadania označovacích panelov v autobuse.

Na obr. 8B v porovnaní s obr. 8A a 8C usporiadania označovacieho panelu podľa vynálezu v autobuse, zodpovedajú alternatíve z obr. 6.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornená časť stĺpca displejových prvkov podľa vynálezu. Stator 10 alebo nehybná časť každého displejového prvku je tvorený puzdrom s otvorenou pred4 nou stranou, ktoré pozostáva z dna 12, bočných stien 14S a čelných stien 14E vystupujúcich smerom dopredu z dna 12 a vymedzujúcich takto štvorcový tvar displej ového prvku, ktorým je zaistené dobré využitie priestoru a efektívne využitie plochy displeja.

V navzájom protiľahlých rohoch štvorcového tvaru displejového prvku sú usporiadané stípčeky 16, v ktorých sú vytvorené úložné otvoiy 18 na osičky 20 signálnych terčíkov, ktoré majú tmavé strany 22D a svetlé strany 22B, čo celé tvorí pohyblivý člen 22. V signálnom terčíku je vytvorený vraz 31, aby tento signálny terčík pri svojom pohybe medzi svojimi koncovými polohami mohol prejsť okolo príslušných jadier 26B, 26D.

Pohon signálnych terčíkov je výhodne elekromagnetický a je uskutočnený tak, že magnet 24 na alebo v signálnom terčíku je svojou osou N-S orientovaný kolmo na os otáčania signálneho terčíka, t. j. kolmo na osičku 20 a je poháňaný prepínaním polarity jadier 26B a 26D, ktoré majú vždy opačnú polaritu, prepnutím ktorej sa dosiahne otočenie signálneho terčíka. Uprostred dna 12 každého displejového prvku je usporiadaný permanentný magnet 29 s magnetickou osou v smere V pozorovania, ktorý modifikuje magnetické pole vytvárané jadrami 26B, 26D a zaisťuje tak priaznivejší počiatočný točivý moment. Zmienený pohon je výhodne uskutočnený podľa US patentu č. 3 518 664 na meno MK Taylor z 30. 06. 1970, na ktorého obsah sa tu odkazuje. Polarita jadier 26B, 26D sa prepína cievkami 28, ktoré tieto jadra 26B, 26D obklopujú a sú napájané z neznázomeného prúdového zdroja.

Takto elektromagneticky ovládaný signálny terčík sa medzi koncovými polohami ON a OFF otáča zvyčajne v uhle 160 až necelých 180, pretože dosiahnutie otočenia o plných 180 je ťažké s ohľadom na nedostatočný počiatočný točivý moment elektromagnetického pohonu signálneho terčíka.

Magnet 24 je výhodne uložený v strednej vrstve signálneho terčíka, zloženého z viacerých vrstiev, napríklad podľa US patentov č. 3 953 274 a č. 3 871 945, oba na meno Winrow a ďalší, na ktorých obsah sa tu odkazuje. Je však samozrejmé, že magnet 24 môže byť inštalovaný alebo namontovaný inak.

Môže byť tiež použitý iný elektromagnetický pohon, prípadne pohon na inom princípe, čo všetko patrí do rozsahu vynálezu.

Na jednej strane každého displejového prvku je usporiadaná bočná stena 30, ktorá vystupuje dopredu zo stien 22E a 22S. Z obr. 4 je zrejmé, že všetky bočné steny 30 stĺpca jednotlivých displejových prvkov môžu byť združené v jedinú bočnú stenu 30 a statory 10 alebo puzdra môžu byť tvorené jediným spoločným odliatkom alebo výliskom. Bočná stena 30 je výhodne tvorená doskou plošných spojov. Na strane bočnej steny 30 priklonenej k signálnemu terčíku je usporiadaný neznázomený LED-čip, ktorý je vybavený optickou sústavou 32 a uložený v puzdre 34. LED-číp alebo LED-svetelný zdroj je na bočnej stene 30 prichytený svojou anódou 36 a katódou 38, a to na plošných spojoch 40. V puzdre 34 je vytvorený otvor dovoľujúci vyžarovanie svetla z LED-svetelného zdroja v úzkom kuželi, ktorý je súosový s osou A tohto LED-svetelného zdroja, ktorá prebieha kolmo na smer V pozorovania a je orientovaná na signálny terčík. Tento signálny terčík je vo svojej ON polohe mierne sklonený smerom k LED-svetelnému zdroju, tento sklon je nastavený dĺžkou jadra 26B, ktorého koniec pôsobí ako doraz v koncovej ON polohe podľa obr. 3A, takže svetlá strana 22B signálneho terčíka je osvetľovaná kužeľom svetla z LED-svetelného zdroja, ktorý je súosový s týmto LED-svetelným zdrojom. Uniku svetla v ne žiaducich smeroch je v priečnom smere zabránené odrazovými stenami puzdra 34, ktoré má otvorenú zadnú stranu na pripojenie LED-svetelného zdroja a zozadu bočnou stenou 30.

Smer osi A LED-svetelného zdroja je nezávislý od ON polohy signálneho terčíka, takže do rámca vynálezu patrí aj zmena sklonu signálneho terčíka a jeho svetlé strany 22B. V takomto prípade však puzdro 34 musí byť presmerované tak, aby svetelný kužeľ s osou A osvetľoval túto svetlú stranu 22B.

Je treba poznamenať, že určitá časť svetla z LED-svetelného zdroja prejde pred svetlou stranou 22B signálneho terčíka, ale len v jeho ON polohe, takže pozorovateľ toto svetlo vidí priamo, pozri uhol DIR na obr. 7, ktorý je približne 75.

Na druhej strane, svetlá strana 22B signálneho terčíka, ktorá je osvetlená pomocou LED-svetelného zdroja, môže byť pozorovaná v symetrickom uhle LDISK, ktorý je približne 150.

Optická sústava 32 môže byť uskutočnená známym spôsobom tak, aby bol zaistený uhol DIR približne 75 napravo od pozdĺžnej osi autobusu (obr. 6) a celkový uhol

I.DISK pozorovania približne 150, symetrický približne k tejto pozdĺžnej osi autobusu.

Je treba poznamenať, že signálny terčík vo svojej OFF polohe bráni v dostatočnej miere úniku svetla v smere alebo oblasti pozorovania. Polohu signálneho terčíka v jeho OFF polohe určuje koniec jadra 26D. Bočná stena 30, ktorá je tvorená doskou plošných spojov, zabraňuje bočnému úniku svetla v oboch polohách signálneho terčíka.

Hoci zmienená bočná stena 30 môže byť usporiadaná po oboch stranách displejového prvku, dáva sa prednosť uskutočneniu len s jednou bočnou stenou 30, takže úniku svetla je potom zabránené bočnou stenou 30A, pozri obr. 1 a 6, ktorá je znázornená čiarkované a je súčasne bočnou stenou 30 susedného displejového prvku na strane protiľahlej k pôvodnej bočnej stene 30.

Na obr. 4 je znázornený stĺpec siedmich displejových prvkov, z ktorých päť je von obrátených svetlou stranou 22B a dva tmavou stranou 22D. Tiež na obr. 4 je zrejmá bočná stena 30A susedného displejového prvku v sústave.

Na obr. 5 je znázornený autobus vybavený sústavou displejových prvkov, ktorá tvorí jeho označovací panel. Schematický obr. 7 nie je smerodajný pre počet obrazových prvkov v sústave. Označovací panel autobusu môže byť tvorený napríklad dvadsiatimi prvkami na výšku a štyridsiatimi obrazovými prvkami na šírku.

Na obr. 6 je schematicky naznačené, ako blízko môže byť sústava A displejových prvkov usporiadaná pri prednom skle C autobusu tak, aby bola pre chodca viditeľná cez toto predné sklo C. Táto „bezprostredná blízkosť“ môže byť dosiahnutá zásluhou toho, že osvetlenie sústavy je zaistené zvnútra pomocou LED-svetelných zdrojov v displejových prvkoch.

Vzdialenosť sústavy A a ich displejových prvkov v označovacom paneli autobusu alebo iného vozidla od predného skla CA autobusu BA je naznačená tiež na obr. 8A a 8C, znázorňujúcich známy stav techniky a na obr. 8B, znázorňujúci sústavu AB podľa vynálezu. Na obr. 8A je teda znázornené usporiadanie podľa známeho stavu techniky. Autobus BA je tu vybavený predným sklom CA a bodovým alebo terčíkovým matricovým displejom AA usporiadaným tak, aby bol viditeľný cez predné sklo CA. Bohužiaľ, matricový displej AA musí byť oddelený od predného skla CA smerom dozadu, aby svetlé strany signálnych terčíkov mohli byť osvetlené osvetľovacím zdrojom alebo osvetľovacími zdrojmi DA. Podľa obr. 8B môže byť bodový alebo terčíkový matricový displej AB usporiadaný tak blízko predného skla CB autobusu BB, ako je to len možné, pričom toto priblíženie je obmedzené len potrebnou vzdialenosťou na otáčanie signálnych terčíkov a vylúčením interakcie so statickým nábojom medzi signálnymi terčíkmi a predným sklom CB, ktorá bude diskutovaná neskoršie. Dosiahnutie tejto minimálnej vzdialenosti je umožnené tým, že jednotlivé signálne terčíky sú podľa vynálezu osvetlené vlastnými LED-svetelnými zdrojmi. Je zrejmé, že usporiadanie umožnené displejovými prvkami podľa vynálezu dovoľuje širší uhol pozorovania matricového displeja AB vo všetkých smeroch, než je tomu pri matricovom displeji AA podľa obr. 8A. Ďalší príklad uskutočnenia známeho zo stavu techniky je znázornený na obr. 8C, kde je pod neho za matricovým displejom AA usporiadaný halogénový svetelný zdroj DC, ktorý osvetľuje zrkadlo EC, ktoré je sklonené a/alebo tvarované tak, aby odrážalo svetlo na matricový displej AA. Z geometrie tohto usporiadania je zrejmé, že možný uhol pozorovania podľa obr. 8C podľa známeho stavu techniky je podstatne užší než možný uhol pozorovania podľa obr. 8B, rovnako ako známe usporiadanie podľa obr. 8A má užší uhol pozorovania než usporiadanie podľa obr. 8B.

Okrem toho je treba uvážiť, že v usporiadaniach podľa obr. 8A a 8C sú signálne terčíky matricového displeja osvetlené nerovnomerne, pretože dráha svetla k hornému okraju matricového displeja AA, t. j. k jeho oblasti odľahlej od svetelného zdroja DA, DC, je väčšia než k spodnému okraju matricového displeja AA. Naopak, osvetlenie signálnych terčíkov podľa vynálezu, t. j. podľa obr. 8B, bude viac rovnomerné, pretože každý signálny terčík je osvetľovaný svojím vlastným LED-svetelným zdrojom.

Priblíženie matricového displeja AB k prednému sklu CB je obmedzené dvoma podmienkami.

Po prvé, v niektorých prípadoch môže nevodívé predné sklo C, CB, najmä ak je z organického skla, niesť značný elektrostatický náboj, takže ak vzdialenosť medzi týmto predným sklom C, CB a signálnymi terčíkmi matricového displeja AB je malá, môže dôjsť k interakcii s elektrostatickým nábojom nachádzajúcim sa na nevodivých častiach signálneho terčíka a k ovplyvneniu funkcie tohto signálneho terčíka. Teda, signálny terčík musí byť usporiadaný v takej vzdialenosti od predného skla CB, aby k tomu nemohlo dôjsť. Len ako príklad je možné uviesť, že pri signálnom terčíku s priemerom 13 mm je potrebné, aby medzi osou otáčania signálneho terčíka a predným sklom C alebo CB bola vzdialenosť 25 mm, pozri aj obr. 3A a 3B, ktoré však nie sú kreslené v mierke.

Po druhé, medzi umiestnením signálneho terčíka a predným sklom C alebo CB musí byť určitý priestor na otáčanic týchto signálnych terčíkov, pozri oblúky EA na obr. 3Aa3B.

Slovnému obratu „bezprostredná blízkosť“ je teda treba rozumieť s uvedeným prvým a druhým obmedzením.

S prihliadnutím na základné poučky geometrie je teda zrejmé, že priblížením matricového displeja AB a jeho displejových prvkov k prednému sklu C sa dosiahne podstatné rozšírenie možného uhla pozorovania tohto matricového displeja AB.

Zvislé usporiadanie podľa obr. 8B môže byť zmenené na mierne šikmé usporiadanie podľa obr. 6, v oboch prípadoch sa dosiahne rozšírenie možného uhla pozorovania. Toto je prednosť v porovnaní s prípadmi veľkého odstupu matricového displeja AA od predného skla C A podľa známeho stavu techniky, kde matricový displej AA musí byť oddelený od predného skla CA smerom dozadu, aby bolo miesto na namontovanie svetelného zdroja DA, DC, osvetľujúceho tento matricový displej AA.

Pretože sústava displejových prvkov podľa vynálezu môže byť usporiadaná tesne pri prednom skle C autobusu B, musí byť táto sústava často zakrivená tak, aby sa prispôsobila zakriveniu tohto predného skla C. Sústava je preto výhodne zostavená zo stĺpcov so šírkou rovnajúcou sa len šírke jedného displejového prvku, ako je toto zrejmé z obr. 6 a z jednotlivých displejových prvkov v rozsahu, ktorý je potrebný na zostavenie požadovaného modulu.

Na obr. 7 sú znázornené požadované uhly pozorovania, t. j. uhol I.DISK pozorovania osvetlených signálnych terčíkov s veľkosťou približne 150 a asymetrický uhol DIR priameho pozorovania LED-svetelných zdrojov s veľkosťou približne 75.

Znázornená asymetria sa použije v prípade, že najbližší chodník je napravo od autobusu, čo je väčšina krajín s výnimkou Veľkej Británie a Austrálie. Autobusy pre Veľkú Britániu alebo Austráliu budú vybavené displejovými prvkami v zrkadlovo obrátenom uskutočnení, t. j. so zámenou pravej strany za ľavú. V niektorých prípadoch postačí jednoduché obrátenie týchto displejových prvkov.

Nie je žiadne obmedzenie, čo sa týka tvaru signálneho terčíka, na druhej strane je však pravda, že efektívne využitie priestoru sa dosiahne štvorcovým alebo obdĺžnikovým tvarom signálnych terčíkov.

Hoci os otáčania signálnych terčíkov, t. j. osička 20, je znázornená ako uhlopriečna, je možné v rámci vynálezu použiť aj osi otáčania orientované zvislo alebo vodorovne. Riešenie podľa vynálezu je možné použiť napríklad v spojené so signálnymi terčíkmi so zvislými osami otáčania a podlhovastým tvarom, ktoré sú opísané v US patente č. 4 577 427 z 25. 03. 1986 na meno John Browne, na ktorého obsah sa tu odkazuje.

Ako dorazy pre signálny terčík v jeho ON a OFF polohe slúžia jadrá 26B a 26D, ktoré určujú koncové polohy signálneho terčíka. Zmienené dorazy však môžu byť uskutočnené aj inak a jadra 26B a 26D potom slúžia len na elektromagnetický pohon signálnych terčíkov.

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Displejový prvok, ktorý obsahuje stator v ktorom je uložený pohyblivý člen otáčajúci sa do smeru pozorovania svojou svetlou stranou v polohe ON alebo tmavou stranou v polohe OFF, vyznačujúci sa tým, že je na statore (10) vybavený LED-svetelným zdrojom usporiadaným na osvetľovanie svetlej strany (22B) pohyblivého člena (22) v jeho ON polohe.
2. 2. Displejový prvok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že pohyblivý člen (22) v OFF polohe je svojou svetlou stranou (22B) odvrátený od smeru (V) pozorovania.
3. 3. Displejový prvok podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že pohyblivý člen (22) má tvar signálneho terčíku s osou (20) otáčania, ktorá je v podstate kolmá na smer (V) pozorovania.
4. 4. Displejový prvok podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že pohyblivý člen (22) v tvare signálneho terčíka je v statore (10) uložený otočné medzi ON a OFF polohu v uhlovom rozsahu 160° až 180°.
5. 5. Displejový prvok podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pohyblivý člen (22) je vo svojej OFF polohe usporiadaný v smere (V) pozorovania pred LED-svetelnými zdrojmi.

   SK 282375 Β6
6. 6. Displejový prvok podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pohyblivý člen (22) je uložený v statore (10), ktorý pozostáva z bočnej steny (30, 30A), na ktorej je uložený LED-svetelný zdroj, ktorý sa nachádza pred pohyblivým členom (22) v jeho ON polohe.
7. 7. Displejový prvok podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že bočná stena (30,30A) je uložená do cesty svetlu z LED-svetelného zdroja v smere priečnom na smer (V) pozorovania.
8. 8. Displejový prvok podľa nároku 6 alebo 7, vyznačujúci sa tým, že bočná stena (30, 30A) je tvorená doskou plošných spojov.
9. 9. Displejový prvok podľa niektorého z nárokov 5 až 7, vyznačujúci sa tým, že LED-svetelný zdroj pozostáva z LED-diódy uloženej v puzdre (34) neprepúšťajúcom svetlo so smerom vyžarovania k svetlej strane (22B) pohyblivého člena (22) v jeho ON polohe.
10. 10. Displejový prvok podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pohyblivé členy (22) spolu s ich statormi (10) vytvárajú stĺpce displejových prvkov.
11. 11. Displejový prvok podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že statory (10) v stĺpci displejových prvkov, spolu so svojimi pohyblivými členmi (22) tvorý svojimi bočnými stenami (30, 30A) spoločnú bočnú stenu na svetlej strane stĺpca.
12. 12. Displejový prvok podľa nároku 10 alebo 11, vyznačujúci sa tým, že stĺpce displejových prvkov sú usporiadané v sústave týchto stĺpcov displejových prvkov, z ktorých každý pozostáva zo statora (10) a jemu príslušnému pohyblivému členu (22).
13. 13. Displejový prvok podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že pohyblivý člen (22) je tvorený signálnym terčíkom.
14. 14. Displejový prvok podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že statory (10) a im príslušné pohyblivé členy (22) sú spredu prekryté predným sklom (CB).
15. 15. Displejový prvok podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že predné sklo (CB) jc uložené v bezprostrednej blízkosti statorov (10) a im prislúchajúcim pohyblivým členom (22).
16. 16. Displejový prvok podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že predné sklo (CB) je od statorov (10) a im prislúchajúcich pohyblivých členov (22) uložené vo vzdialenosti dostatočnej na vylúčenie vzájomnej interakcie statických nábojov na tomto prednom skle (CB) a pohyblivých členoch (22).
17. 17. Displejový prvok podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 14 až 16, vyznačujúci sa tým, žc predné sklo (CB) je pri pohľade v zvislom smere zakrivené a stĺpce a/alebo sústavy displejových stĺpcov sú zakrivené podľa toho predného skla (CB).