WO2021124245A1 - Mechanische anzeigevorrichtung zur darstellung von schriftzeichen - Google Patents

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WO2021124245A1
WO2021124245A1 PCT/IB2020/062181 IB2020062181W WO2021124245A1 WO 2021124245 A1 WO2021124245 A1 WO 2021124245A1 IB 2020062181 W IB2020062181 W IB 2020062181W WO 2021124245 A1 WO2021124245 A1 WO 2021124245A1
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display device
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pixel
rings
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Holger DRIEHAUS
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Rxnx Ug (Haftungsbeschränkt)
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a mechanical display device for displaying characters according to the features in the preamble of claim 1.
  • a mechanical display device has become known in the prior art, for example, as drop-leaf displays as departure boards at airports or electromagnetic 7-segment displays as gas station displays, in which the displayed content of the characters displayed is always changed by a mechanical process.
  • the known mechanical display devices have minimal energy consumption compared to screens, since no further electrical energy is required after the characters have been set. Consequently, the mechanical display devices are particularly suitable for periodically changing characters or for content that is displayed therewith.
  • the fall leaf displays typically have 52 individually printed leaves and a separate servomotor for each character. Due to the large number of moving parts and servomotors, however, the display devices that have become known are often susceptible to defects and, on the other hand, cause high manufacturing costs.
  • the invention was therefore based on the object of providing a mechanical display device with significantly reduced manufacturing and operating costs.
  • the object is achieved with the features of claim 1.
  • the rings of the mechanical display device are passive components that are only moved to create new characters and otherwise remain in their set orientation.
  • the characters shown can in particular be capital letters (capital letters), numbers or simple pictograms.
  • a common axis is initially understood to mean an arrangement of the rings that is aligned in the axial direction.
  • the rings are also supported by a continuous physical axis.
  • first and second pixels are applied to the surface of all rings.
  • the first and / or second pixels directly adjoin one another and cover the entire ring in the circumferential direction.
  • the beginning of the sequence of first and second pixels directly adjoins the end of the sequence in the circumferential direction.
  • the first pixels differ from the second pixels by a high-contrast, that is to say distinguishable color scheme, which is also understood to mean a black and white design.
  • the term pixel is generally understood to mean colored areas. These colored areas are of the same size for the first and second pixels and typically have a square shape.
  • a defined and stepless rotation of several adjacent rings creates a coherent pattern through which alphanumeric characters can be represented. If there is a sufficient number of adjacent rings, not only individual characters, but also individual or multiple words can be displayed in one viewing plane.
  • the capital letter “I” can be represented by a string of identical pixels on a single ring, whereas the capital letters “M” and “W” usually extend over five neighboring rings.
  • a free character in the form of a Ring with the same first or second pixels in the viewing plane. Each character is typically five or six first and / or second pixels high.
  • the surface of the rings is advantageously designed to be cylindrical or polygonal.
  • a cylindrically shaped surface of the ring is understood to mean a circular shape of the ring.
  • the first and / or second pixels located above and below the line of sight can also be recognized with a relatively low distortion.
  • the cylindrical shape it is also possible to shape the surface of the rings as a polygon.
  • each first or second pixel could preferably be arranged on a flat surface and a kink could be formed in the contour of the ring between these pixels.
  • the rings are preferably arranged in a common housing and thereby largely covered by the housing.
  • the housing initially serves to support the rings, preferably by means of a common axis running through the housing in the axial direction, on which the rings are pushed and rotatably mounted. If the housing is made of an opaque material, such as, for example, a colored plastic or aluminum, the areas of the rings covered by the housing are no longer visible.
  • the housing can in particular have a viewing window running in the axial direction.
  • the viewing window delimits the viewing plane so that only the first and / or second pixels of the rings arranged in the area of the viewing window are visible and are involved in the formation of one or more characters.
  • the viewing window is expediently dimensioned in the circumferential direction of the housing in such a way that five or six first and / or second pixels are visible.
  • the proposed size of the viewing window allows a sufficient height of the characters over a total of five or six first and / or second pixels, so that all characters can be displayed.
  • Each ring can have a width in the axial direction corresponding to a width of the first and / or second pixel. This has the advantage that each first and / or second pixel fully utilizes the width of the ring and consequently characters formed from the first and / or second pixels have a continuous color gradient between the pixels of the same type.
  • the first and second pixels expediently directly adjoin one another. This relates to the arrangement of the first and second pixels in the circumferential direction of the ring, so that a uniform color gradient of pixels of the same type is also possible at the height of the characters. As a result of the surfaces of adjacent rings being directly adjacent to one another, the same color gradients of the first and / or second pixels involved also merge into one another in the axial extent of the rings.
  • a sequence of 25 to 50 first and second pixels is typically arranged on each ring.
  • each ring has a sequence with a total of 32 first and second pixels.
  • a character height of a total of five first and / or second pixels and a housing are assumed here, the viewing window of which in the circumferential direction also advantageously has a size of five first and / or second pixels.
  • Each character composed of the first and / or second pixels is broken down into vertical strips with a width of one image point (first or second pixel). This results in sub-patterns of five image points arranged one above the other with computationally exactly 32 combinations, since there are five image points in each sub-pattern and the first and second pixels have two different colors, i.e. 2 5 combinations.
  • a A pattern with 160 pixels is created when the 32 individual 5-pattern patterns are arranged one below the other without overlapping.
  • the 32 first and second pixels are in the order 5 x first pixel, 1 x second pixel, 1 x first pixel, 1 x second pixel, 1 x first pixel, 2 x second pixel, 1 x first pixel, 3 x second pixel,
  • each order of 32 first and second pixels always comprises an arrangement of: 1 x 5 adjoining first or second pixels, 1 x 3 adjoining first or second pixels, 2 x 2 adjoining first or second pixels and 4 x 1 first or second pixel.
  • the order of the first and second pixels can be determined, for example, according to the following algorithm.
  • each ring has a sequence with 25 first and second pixels.
  • This is a compressed reproduction of the characters to be displayed, in which the display area increases from 5/32 to 5/25.
  • the enlargement is based on the exclusive use of the pixel patterns required for the font. In combination with an overlaying of the pixel patterns, this enables significantly smaller dimensions of the mechanical display device and thus a multi-line display device with a familiar, approximately simple line spacing.
  • 3 x second pixel, 1 x first pixel and 5 x second pixel are arranged.
  • each ring has an order of 40 first and second pixels.
  • This embodiment is preferably combined with a housing in which the viewing window has a height of six first and / or second pixels in the circumferential direction.
  • the first and second pixels on each ring are advantageously 1 x first pixel, 1 x second pixel, 1 x first pixel, 4 x second pixel, 1 x first pixel, 6 x second pixel, 6 x first pixel, 1 x second pixel,
  • one of the end rings is driven by a servomotor. This further reduces the manufacturing costs, since only a single servomotor is installed in the mechanical display device. Maintenance and servicing are also simpler, since the single servomotor can be attached to an exposed and easily accessible position of the mechanical display device. If there is a transmission problem between the servomotor and the ring at the end, only the servomotor and, if necessary, the ring at the end need to be exchanged.
  • the ring at the end and all the rings behind it have a driving lug protruding in the axial direction, which engages in an interior of the adjacent ring and comes to rest on a component of the adjacent ring when it is rotated.
  • the servomotor sets the ring at the end in rotation, the driver nose of which makes contact with the component of the next ring after less than one rotation and also causes it to rotate in the same direction of rotation. After a few revolutions, all rings rotate in the same direction and the ring furthest from the end-side ring is positioned in such a way that the desired first and / or second pixels are visible.
  • the servomotor now changes the direction of rotation in order to adjust the ring in front of it.
  • the component of the adjacent ring is advantageously a spoke.
  • it is the spoke, on which a protruding driver nose is also formed.
  • the remaining spokes without them integrally formed driver lugs are set back in the axial direction with respect to the surface of the support element, so that the driver lug of the adjacent ring rotates without contact over these spokes.
  • each ring has its own servomotor.
  • the driver lugs can be dispensed with.
  • a mixed form of the two embodiments described above is also conceivable, in which groups of several rings are each driven by a common servomotor.
  • the servomotor drives a ring of the associated group and this driven ring transmits a torque to other rings of the same group, for example by means of axially protruding driver lugs.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the mechanical display device according to the invention comprising a cylindrical housing 31 and a plurality of support elements 20 in the form of rings 20 received therefrom in the axial direction x.
  • the rings 20 are designed with a surface 21 that is always closed in the circumferential direction, on which an always identical sequence 22 of first and second pixels 23, 24 is applied. All rings 20 are identical; the diameter and the axial width are thus the same for all rings 20.
  • the first pixels 23 are shown as a black area and the second pixels 24 as a white area. It is essential here that the first pixels 23 and the second pixels 24 have a sufficiently high contrast and thus a character 10 formed from the first and second pixels 23, 24 is easy to read. In principle, other color combinations or an inverted sequence 22 of first and second pixels 23, 24 are also possible.
  • the rings 20 can only be seen through a viewing window 32 arranged in the housing 31.
  • the viewing window 32 runs in the axial direction x through the housing 31 and can be shaped as a slot or covered with a transparent pane.
  • the viewing window 32 is open in the circumferential direction to such an extent that five of each ring 20 are stacked one above the other arranged first and / or second pixels 23, 24 are visible.
  • the remaining first and second pixels 23, 24 are covered by the preferably optically opaque housing 31 and are therefore not visible.
  • a plurality of characters 10 formed from the first and second pixels 23, 24 can be seen in the viewing window 32, first and second pixels 23, 24 of several rings 20 being involved in each character 10.
  • the rings 20 with their sequence 22 of first and / or second pixels 23, 24 applied to the respective surface 21 can be rotated relative to one another in such a way that all letters of the alphabet as well as numbers and some special characters can be displayed.
  • the letters R-Y-N-X are shown.
  • the letter R is composed of four adjacent rings 20. These are the second to fifth rings 20 from the left in the image plane.
  • the first and second pixels 23, 24 directly adjoin one another. This requires that the first and second pixels 23, 24 have a width bp which corresponds to the width b R of the associated ring 20 in the axial direction x.
  • the adjacent rings 20 are rotatably mounted on a common axis 30.
  • the common axis 30 is arranged in a stationary manner relative to the housing 31.
  • the cylindrical surface 21 of each ring 20 is by means of several Spokes 27 attached to a bearing sleeve 28 aligned concentrically to the surface 21.
  • the bearing sleeves 28 of all rings 20 are pushed onto the common axis 30 and hold the surfaces 21 of the rings 20 in a cylindrical plane.
  • An interior space 26 is formed in the circumferential direction between two adjacent spokes 27.
  • a driver nose 25 protrudes axially on one of the spokes 27 and also protrudes laterally beyond the surface 21 of the respective ring 20.
  • the driver nose 25 has a width corresponding to% of the first and / or second pixel 23, 24 in the circumferential direction. As a result, every first and / or second pixel can also be controlled halfway.
  • the sequence 22 of the first and second pixels 23, 24 is applied to two rings 20 arranged next to one another, offset with respect to the driver lug 25.
  • all rings 20 can be provided with the same sequence 22 and it is avoided that the sequences 22 of the adjacent rings 20 meet the driver lug 25 at the same point, since each adjacent pair of rings 20 has a non-controllable position, namely on which the driver lugs 25 would overlap.
  • FIG. 2 shows three rings 20 assembled on an axis 30, the driver lug 25 of the middle ring 20 engaging the interior 26 of the ring 20 located to the left in the plane of the drawing.
  • the driver nose 25 can slide over all the spokes 27 of the adjacent ring 20 except for the spoke 27 with the molded driver nose 25.
  • the spoke 27 with the driver nose 25 of the adjacent ring 20 formed thereon is grasped by the driver nose 25 and the associated ring 20 is set in rotation in the circumferential direction until the desired arrangement of first and second pixels 23, 24 appears in the viewing window 32.
  • the servomotor 33 is only in operative connection with an adjoining, end-side ring 20a.
  • the servomotor 33 is typically connected to a microprocessor (not shown here). To produce characters 10, the servomotor 33 rotates the end-side ring 20a and the latter rotates the adjacent ring 20 via its driver lug 25, which in turn rotates the adjacent ring 20 via its driver lug 25. The servomotor 33 rotates in the same direction of rotation until the desired sequence 22 of first and / or second pixels 23, 24 can be seen on the ring 20 located furthest away from the servomotor 33 within the viewing window 32.
  • the servomotor 33 changes the direction of rotation and rotates the end ring 20a and all subsequent rings 20 until the desired sequence 22 of first and / or second pixels 23, 24 can be seen on the penultimate ring 20 with respect to the servomotor 33 within the viewing window 32.
  • the direction of rotation of the servomotor 33 then changes each time after the end position of a ring 20 has been reached until all characters 10 are set within the viewing window 32.
  • each first and / or second pixel 23, 24 can be controlled.
  • FIG. 4 shows a compressed pattern of first and / or second pixels 23, 24 according to a second exemplary embodiment, in which, unlike in the exemplary embodiment according to FIG. 3, not any arbitrary combination of first and / or second pixels 23, 24 can be displayed . Rather, the display is limited to the font developed for it.
  • the overall pattern has a total of 23 possibilities for a combination of the first and second pixels 23, 24, since two of the total of 25 columns shown occur twice.
  • the possible combinations are also shown in the upper half of the image as columns with a total of five first and / or second pixels 23, 24 arranged one above the other next to one another. In the lower half of the image, the same columns are shown directly next to one another and shifted downwards by a first / second pixel.
  • the projection onto the right edge of the image in the image plane results in the sequence 22 of the first and second pixels 23, 24 in a form developed from the surface 21 of the ring 20.
  • both the 32 pattern according to FIG. 3 and the 25 pattern according to FIG. 4 can also be used for multiline script by means of several display devices arranged one below the other, the compressed font of the 25 pattern having a comparatively larger viewing window 32 and with several arranged one below the other Display devices can be approximately adhered to a familiar, simple line spacing.
  • FIG. 5 shows a sequence 22 of first and second pixels 23, 24 developed from a ring 20. In an upper portion of the image there are a total of 35 columns with a pattern of first and / or second pixels 23, 24 without repetitions to recognize.
  • each of the columns has six first and / or second pixels 23, 24 arranged one above the other and is consequently for a housing 31 with a viewing window 32 that is also six pixels 23, 24 in the circumferential direction intended.

Abstract

Es wird eine mechanische Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Schriftzeichen (10) beschrieben, aufweisend mehrere nebeneinander angeordnete Tragelemente (20), die zueinander verfahrbar sind und auf deren Oberfläche (21) jeweils eine Reihenfolge (22) von ersten sowie zweiten zueinander kontrastreichen Pixeln (23, 24) aufgebracht ist. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Anzeigevorrichtung mit deutlich verringerten Herstellungs- und Betriebskosten bereitzustellen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Tragelemente (20) um eine gemeinsame Achse (30) drehbar gelagerte Ringe (20, 20a) sind.

Description

Mechanische Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Schriftzeichen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine mechanische Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Schriftzeichen gemäß den im Oberbegriff des Anspruchs 1 stehenden Merkmalen.
Unter einer mechanischen Anzeigevorrichtung sind im Stand der Technik beispielsweise Fallblattanzeigen als Abflugtafeln an Flughäfen oder elektromagnetische 7-Segmentanzeigen als Tankstellenanzeigen bekannt geworden, bei denen stets eine Änderung des dargestellten Inhalts der angezeigten Schriftzeichen durch einen mechanischen Vorgang erfolgt. Neben einer besonders guten Lesbarkeit und großflächigen Darstellungsmöglichkeiten weisen die bekannten mechanischen Anzeigevorrichtungen einen im Vergleich zu Bildschirmen minimalen Energieverbrauch auf, da nach Einstellung der Schriftzeichen keine weitere elektrische Energie benötigt wird. Folglich eignen sich die mechanischen Anzeigevorrichtungen besonders für sich periodisch ändernde Schriftzeichen beziehungsweise damit angezeigte Inhalte. Die Fallblattanzeigen besitzen typischerweise 52 individuell gedruckte Blätter und jeweils einen separaten Stellmotor je Schriftzeichen. Aufgrund der vielen beweglichen Teile und Stellmotoren sind die bekannt gewordenen Anzeigevorrichtungen jedoch häufig anfällig für Defekte und verursachen andererseits hohe Herstellungskosten.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Anzeigevorrichtung mit deutlich verringerten Herstellungs- und Betriebskosten bereitzustellen. Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Ringe der mechanischen Anzeigevorrichtung sind passive Bauelemente, die lediglich zum Erstellen neuer Schriftzeichen bewegt werden und ansonsten in ihrer eingestellten Ausrichtung verharren. Die dargestellten Schriftzeichen können insbesondere Großbuchstaben (Versalien), Zahlen oder einfache Piktogramme sein.
Unter einer gemeinsamen Achse wird zunächst eine in axialer Richtung fluchtende Anordnung der Ringe verstanden. Vorzugsweise sind die Ringe auch von einer durchgehenden, physischen Achse gehalten.
Auf der Oberfläche ist eine bei allen Ringen identische Reihenfolge von ersten und zweiten Pixeln aufgebracht. Die ersten und/oder zweiten Pixel schließen sich unmittelbar aneinander an und bedecken den gesamten Ring in Umfangsrichtung. Der Beginn der Reihenfolge von ersten und zweiten Pixeln grenzt in Umfangsrichtung unmittelbar an das Ende der Reihenfolge an. Die ersten Pixel unterscheiden sich von den zweiten Pixeln durch eine kontrastreiche, das heißt unterscheidbare Farbgebung, unter der auch eine schwarze und weiße Ausgestaltung verstanden wird. Unter dem Begriff Pixel werden allgemein Farbflächen verstanden. Diese Farbflächen sind bei den ersten und zweiten Pixeln gleich groß und weisen typischerweise eine quadratische Form auf.
Durch eine definierte und stufenlose Drehung mehrerer angrenzender Ringe entsteht ein zusammenhängendes Muster, durch welches alphanumerische Schriftzeichen darstellbar sind. Es lassen sich bei einem Vorhandensein einer ausreichenden Anzahl benachbarter Ringe nicht nur einzelne Schriftzeichen, sondern auch einzelne oder mehrere Worte in einer Betrachtungsebene abbilden. So lässt sich der Großbuchstabe „I“ durch eine Aneinanderreihung gleicher Pixel auf einem einzigen Ring darstellen, wohingegen sich die Großbuchstaben „M“ und „W“ in der Regel über fünf benachbarte Ringe erstrecken. Zwischen einzelnen Buchstaben kann ein Freizeichen in Form eines Ringes mit in der Betrachtungsebene gleichen ersten oder zweiten Pixeln eingedreht sein. Jedes Schriftzeichen ist typischerweise fünf oder sechs erste und/oder zweite Pixel hoch.
Vorteilhafterweise ist die Oberfläche der Ringe zylindrisch oder polygonartig ausgebildet. Unter einer zylindrisch geformten Oberfläche des Rings wird eine Kreisform des Rings verstanden. Hierdurch sind auch die über und unter der Blickachse befindlichen ersten und/oder zweiten Pixel mit einer verhältnismäßig geringen Verzerrung zu erkennen. Anstelle der zylindrischen Form ist es auch möglich, die Oberfläche der Ringe als Polygonzug auszuformen. In diesem Fall könnte vorzugsweise jedes erste oder zweite Pixel auf einer ebenen Fläche angeordnet und zwischen diesen Pixeln eine Knickstelle in der Kontur des Rings ausgebildet sein.
Die Ringe sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und dadurch weitgehend von dem Gehäuse überdeckt. Das Gehäuse dient zunächst einmal der Lagerung der Ringe, vorzugsweise mittels einer in axialer Richtung durch das Gehäuse verlaufenden, gemeinsamen Achse, auf welcher die Ringe aufgeschoben und drehbar gelagert sind. Sofern das Gehäuse aus einem blickdichten Material, wie zum Beispiel einem eingefärbten Kunststoff oder Aluminium gefertigt ist, sind die von dem Gehäuse abgedeckten Bereiche der Ringe nicht mehr sichtbar.
Das Gehäuse kann insbesondere ein in axialer Richtung verlaufendes Sichtfenster aufweisen. Das Sichtfenster begrenzt die Betrachtungsebene, so dass lediglich die im Bereich des Sichtfensters angeordneten, ersten und/oder zweiten Pixel der Ringe sichtbar und an der Bildung eines oder mehrerer Schriftzeichen beteiligt sind.
Günstigerweise ist das Sichtfenster in Umfangsrichtung des Gehäuses derart bemessen, dass fünf oder sechs erste und/oder zweite Pixel sichtbar sind. Die vorgeschlagene Größe des Sichtfensters ermöglicht eine ausreichende Höhe der Schriftzeichen über insgesamt fünf oder sechs erste und/oder zweite Pixel, so dass sich alle Schriftzeichen darstellen lassen.
Jeder Ring kann in axialer Richtung eine Breite entsprechend einer Breite des ersten und/oder zweiten Pixels aufweisen. Hieraus resultiert der Vorteil, dass jedes erste und/oder zweite Pixel die Breite des Rings vollständig ausnutzt und folglich aus den ersten und/oder zweiten Pixeln gebildete Schriftzeichen einen durchgehenden Farbverlauf zwischen den gleichartigen Pixeln aufweisen.
Zweckmäßigerweise grenzen die ersten und zweiten Pixel unmittelbar aneinander an. Dieses betrifft die Anordnung der ersten und zweiten Pixel in Umfangsrichtung des Rings, so dass auch in der Höhe der Schriftzeichen ein gleichmäßiger Farbverlauf gleichartiger Pixel möglich ist. Durch ein unmittelbares Aneinandergrenzen der Oberflächen benachbarter Ringe, gehen auch in axialer Erstreckung der Ringe die gleichen Farbverläufe der beteiligten ersten und/oder zweiten Pixel ineinander über.
Typischerweise ist auf jedem Ring eine Reihenfolge von 25 bis 50 ersten und zweiten Pixeln angeordnet.
Gemäß einer ersten, alternativen Ausgestaltung weist jeder Ring eine Reihenfolge mit insgesamt 32 ersten und zweiten Pixeln auf. Hierbei wird eine Zeichenhöhe von insgesamt fünf ersten und/oder zweiten Pixeln sowie ein Gehäuse unterstellt, dessen Sichtfenster in Umfangsrichtung günstigerweise ebenfalls eine Größe von fünf ersten und/oder zweiten Pixeln aufweist. Jedes aus den ersten und/oder zweiten Pixeln zusammengesetzte Schriftzeichen ist in vertikale Streifen mit einer Breite von einem Bildpunkt (erstes oder zweites Pixel) zerlegt. Hierdurch entstehen Untermuster von fünf übereinander angeordneten Bildpunkten mit rechnerisch exakt 32 Kombinationen, da in jedem Untermuster fünf Bildpunkte vorhanden sind und die ersten und zweiten Pixel zwei unterschiedliche Farben aufweisen, das heißt 25 Kombinationen. Ein Muster mit 160 Pixeln kommt zustande, wenn die 32 einzelnen 5er-Muster ohne Überlappung untereinander angeordnet sind.
Vorzugsweise sind auf jedem Ring die 32 ersten und zweiten Pixel in der Reihenfolge 5 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 2 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 3 x zweites Pixel,
1 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel, 2 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel, 3 x erstes Pixel, 2 x zweites Pixel, 2 x erstes Pixel, 5 x zweites Pixel angeordnet.
Typischerweise umfasst jede Reihenfolge von 32 ersten und zweiten Pixeln stets eine Anordnung von: 1 x 5 aneinander angrenzende erste oder zweite Pixel, 1 x 3 aneinander angrenzende erste oder zweite Pixel, 2 x 2 aneinander angrenzende erste oder zweite Pixel sowie 4 x 1 erste oder zweite Pixel.
Die Reihenfolge der ersten und zweiten Pixel kann beispielsweise gemäß dem nachfolgenden Algorithmus ermittelt sein.
1. Starte mit fünf ersten Pixeln.
2. Nehme die letzten vier ersten oder zweiten Pixel, füge am Ende einen zweiten Pixel hinzu und prüfe, ob diese neue 5er-Kombination bereits in dem bestehenden Muster gemäß Punkt 1 enthalten ist.
3. Falls nein, erstelle ein weiteres Muster, bestehend aus allen Pixeln gemäß Punkt 1 und dem neuen Pixel aus Punkt 2.
4. Wiederhole die Schritte gemäß Punkt 2 bis Punkt 3 mit einem ersten Pixel.
5. Wiederhole die Schritte gemäß Punkt 2 bis Punkt 4 für jedes neu entstandene Muster.
6. Nehme das erste Muster und prüfe, ob sämtliche 32 Kombinationen (2L5) in dem Muster enthalten sind.
7. Entferne das Muster, wenn es unvollständig ist.
8. Wiederhole die Schritte gemäß Punkt 6 und Punkt 7 für alle Muster. 9. Entferne von jedem verbleibenden Muster die letzten vier Pixel (da diese mit den ersten vier Pixeln identisch sind).
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung weist jeder Ring eine Reihenfolge mit 25 ersten und zweiten Pixeln auf. Hierbei handelt es sich um eine komprimierte Widergabe der abzubildenden Schriftzeichen, bei der sich der Darstellungsbereich von 5/32 auf 5/25 vergrößert. Die Vergrößerung basiert auf der ausschließlichen Anwendung der für die Schriftart benötigten Pixelmuster. In Kombination mit einer Überlagerung der Pixelmuster sind hierdurch deutlich geringere Abmessungen der mechanischen Anzeigevorrichtung und damit eine mehrzeilige Anzeigevorrichtung mit einem gewohnten annähernd einfachen Zeilenabstand möglich.
Für diese Ausführungsform hat es sich als besonders sinnvoll herausgestellt, wenn die ersten und zweiten Pixel in der Reihenfolge 5 x erstes Pixel,
1 x zweites Pixel, 3 x erstes Pixel, 2 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel,
1 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel,
3 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel und 5 x zweites Pixel angeordnet sind.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform weist jeder Ring eine Reihenfolge von 40 ersten und zweiten Pixeln auf. Diese Ausführungsform ist vorzugsweise mit einem Gehäuse kombiniert, in welchem das Sichtfenster in Umfangsrichtung eine Höhe von sechs ersten und/oder zweiten Pixeln aufweist.
Vorteilhafterweise sind auf jedem Ring die ersten und zweiten Pixel in der Reihenfolge 1 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 4 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 6 x zweites Pixel, 6 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel,
1 x erstes Pixel, 2 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 1 x zweites Pixel, 3 x erstes Pixel, 3 x zweites Pixel, 1 x erstes Pixel, 2 x zweites Pixel, 3 x erstes Pixel,
2 x zweites Pixel angeordnet. Alle alternativen Ausgestaltungen der Reihenfolgen von ersten und zweiten Pixeln eines Ringes weisen aufeinanderfolgende erste oder zweite Pixel entsprechend der Größe des im Gehäuse angeordneten Sichtfensters auf. Hierdurch ist es möglich, zwischen den darzustellenden alphanummerischen Schriftzeichen für Abgrenzungszwecke ein Freizeichen einzufügen.
Es kann vorgesehen sein, dass einer der endseitigen Ringe von einem Stellmotor angetrieben ist. Hierdurch werden die Herstellungskosten noch weiter gesenkt, da lediglich ein einziger Stellmotor in der mechanischen Anzeigevorrichtung verbaut ist. Auch die Wartung und Instandhaltung gestaltet sich einfacher, da der einzige Stellmotor an einer exponierten und gut zugänglichen Position der mechanischen Anzeigevorrichtung angebaut sein kann. Sollte ein Übertragungsproblem zwischen dem Stellmotor und dem endseitigen Ring bestehen, braucht lediglich der Stellmotor und gegebenenfalls noch der endseitige Ring getauscht zu werden.
Bei dieser Ausführungsform weisen der endseitige Ring und alle dahinterliegenden Ringe eine in axialer Richtung vorstehende Mitnehmernase auf, welche in einen Innenraum des benachbarten Rings eingreift und bei einer Drehbewegung an einem Bauelement des benachbarten Rings zur Anlage kommt. Der Stellmotor versetzt den endseitigen Ring in Drehung, dessen Mitnehmernase nach weniger als einer Umdrehung das Bauelement des nächsten Rings kontaktiert und diesen ebenfalls im gleichen Drehsinn mitdrehen lässt. Nach einigen Umdrehungen vollziehen alle Ringe den gleichen Drehsinn und der zum endseitigen Ring entfernteste Ring wird derart gestellt, dass die gewünschten ersten und/oder zweiten Pixel sichtbar sind. Nunmehr wechselt der Stellmotor jeweils den Drehsinn, um den davor befindlichen Ring einzustellen.
Vorteilhafterweise ist das Bauelement des benachbarten Rings eine Speiche. Insbesondere handelt es sich um die Speiche, an der ebenfalls eine vorstehende Mitnehmernase angeformt ist. Die übrigen Speichen ohne daran angeformter Mitnehmernase sind in axialer Richtung bezüglich der Oberfläche des Tragelementes zurückversetzt, so dass die Mitnehmernase des benachbarten Rings über diese Speichen berührungslos hinwegrotiert. Hierdurch resultiert der Vorteil, dass die mit der Mitnehmernase versehende Speiche radial durch den Innenraum des Rings verläuft und auch von einer verschlissenen oder dejustierten Mitnehmernase erfasst wird, die übrigen Speichen jedoch nicht an der Übertragung eines Drehmomentes von einem auf den benachbarten Ring beteiligt sind. Hieraus resultiert eine besonders definierte Verstellung des oder der Ringe.
Gemäß einerweiteren, alternativen Ausführungsform weist jeder Ring einen eigenen Stellmotor auf. In diesem Fall kann auf die Mitnehmernasen verzichtet werden.
Es ist auch eine Mischform aus beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen denkbar, bei der Gruppen von mehreren Ringen jeweils von einem gemeinsamen Stellmotor angetrieben sind. Der Stellmotor treibt einen Ring der zugehörigen Gruppe an und dieser angetriebene Ring überträgt ein Drehmoment an weitere Ringe derselben Gruppe beispielsweise mittels axial vorstehender Mitnehmernase.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand von fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen die
Fig. 1 : eine perspektivische Ansicht auf die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht auf vier Ringe mit darauf aufgebrachten ersten und zweiten Pixeln; Fig. 3: eine grafische Ableitung einer Reihenfolge von insgesamt 32 ersten und zweiten Pixeln sowie
Fig. 4: eine grafische Ableitung einer Reihenfolge von insgesamt 25 ersten und zweiten Pixeln und
Fig. 5: eine grafische Ableitung einer Reihenfolge von insgesamt 40 ersten und zweiten Pixeln.
Die Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die erfindungsgemäße mechanische Anzeigevorrichtung umfassend ein zylindrisches Gehäuse 31 und einer davon in axialer Richtung x aufgenommenen Vielzahl von Tragelementen 20 in Form von Ringen 20. Die Ringe 20 sind mit einer in Umfangsrichtung stets geschlossenen Oberfläche 21 ausgebildet, auf welcher eine immer gleiche Reihenfolge 22 von ersten und zweiten Pixeln 23, 24 aufgebracht ist. Alle Ringe 20 sind identisch ausgebildet; der Durchmesser und die axiale Breite sind somit bei allen Ringen 20 gleich.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die ersten Pixel 23 als schwarze Fläche und die zweiten Pixel 24 als weiße Fläche dargestellt. Wesentlich ist hierbei, dass die ersten Pixel 23 und die zweiten Pixel 24 ausreichend kontrastreich und somit ein aus den ersten und zweiten Pixeln 23, 24 gebildetes Schriftzeichen 10 gut lesbar ist. Grundsätzlich sind auch andere Farbkombinationen oder eine invertierte Reihenfolge 22 von ersten und zweiten Pixeln 23, 24 möglich.
Die Ringe 20 sind ausschließlich durch ein in dem Gehäuse 31 angeordnetes Sichtfenster 32 erkennbar. Das Sichtfenster 32 verläuft in axialer Richtung x durch das Gehäuse 31 und kann als Schlitz ausgeformt oder mit einer durchsichtigen Scheibe abgedeckt sein. Das Sichtfenster 32 ist in Umfangsrichtung soweit geöffnet, dass von jedem Ring 20 fünf übereinander angeordnete erste und/oder zweite Pixel 23, 24 sichtbar sind. Die übrigen ersten und zweiten Pixel 23, 24 sind von dem vorzugsweise optisch undurchsichtigen Gehäuse 31 abgedeckt und daher nicht sichtbar.
In dem Sichtfenster 32 sind mehrere aus den ersten und zweiten Pixeln 23, 24 gebildete Schriftzeichen 10 zu erkennen, wobei an jedem Schriftzeichen 10 erste und zweite Pixel 23, 24 mehrerer Ringe 20 beteiligt sind. Die Ringe 20 sind mit ihrer auf der jeweiligen Oberfläche 21 aufgebrachten Reihenfolge 22 von ersten und/oder zweiten Pixeln 23, 24 derart zueinander verdrehbar, dass alle Buchstaben des Alphabets sowie Zahlen und einige Sonderzeichen darstellbar sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die Buchstaben R-Y-N-X abgebildet.
Bei dem in der Bildebene ganz links angeordneten ersten Ring 20 handelt es sich um ein aus mehreren identischen zweiten Pixeln 24 gebildetes Freizeichen. Der Buchstabe R ist aus vier benachbarten Ringen 20 zusammengesetzt. Hierbei handelt es sich um die in der Bildebene zweiten bis fünften Ringe 20 von links. Für ein geschlossenes Schriftbild des angezeigten Schriftzeichens 10 grenzen die ersten und zweiten Pixel 23, 24 unmittelbar aneinander an. Dieses bedingt, dass die ersten und zweiten Pixel 23, 24 eine Breite bp aufweisen, die der Breite bR des zugehörigen Rings 20 in der axialen Richtung x entspricht.
Auf dem sich anschließenden sechsten Ring 20 sind fünf aufeinanderfolgende zweite Pixel 24 in den Bereich innerhalb des Sichtfensters 32 gedreht, so dass mit Hilfe dieses Rings 20 ein Freizeichen als Abgrenzung zu dem nachfolgenden Schriftzeichen 10 dargestellt ist.
Wie besonders gut in der Darstellung der Fig. 2 zu erkennen ist, sind die benachbarten Ringe 20 auf einer gemeinsamen Achse 30 drehbar gelagert. Die gemeinsame Achse 30 ist ortsfest zu dem Gehäuse 31 angeordnet. Die zylindrische Oberfläche 21 eines jeden Rings 20 ist mittels mehrerer Speichen 27 an einer konzentrisch zu der Oberfläche 21 ausgerichteten Lagerhülse 28 befestigt. Die Lagerhülsen 28 aller Ringe 20 sind auf die gemeinsame Achse 30 aufgeschoben und halten die Oberflächen 21 der Ringe 20 in einer zylindrischen Ebene. Zwischen zwei benachbarten Speichen 27 ist in Umfangsrichtung ein Innenraum 26 ausgebildet.
An jedem Ring 20 steht an einer der Speichen 27 eine Mitnehmernase 25 axial vor und überragt dabei seitlich auch die Oberfläche 21 des jeweiligen Rings 20. Die Mitnehmernase 25 weist in Umfangsrichtung eine Breite entsprechend % des ersten und/oder zweiten Pixels 23, 24 auf. Hierdurch lässt sich jeder erste und/oder zweite Pixel auch halb ansteuern.
Grundsätzlich ist bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen die Reihenfolge 22 der ersten und zweiten Pixel 23, 24 auf zwei nebeneinander angeordneten Ringen 20 bezüglich der Mitnehmernase 25 versetzt aufgebracht. Hierdurch können alle Ringe 20 mit derselben Reihenfolge 22 versehen sein und es wird vermieden, dass die Reihenfolgen 22 der benachbarten Ringe 20 an derselben Stelle auf die Mitnehmernase 25 treffen, da jedes benachbarte Paar von Ringen 20 eine nicht-ansteuerbare Position aufweist, nämlich die, auf welcher sich die Mitnehmernasen 25 überschneiden würden.
Die Fig. 2 zeigt drei auf einer Achse 30 zusammengesetzte Ringe 20, wobei die Mitnehmernase 25 des mittleren Rings 20 in den Innenraum 26 des in der Bildebene links daneben befindlichen Rings 20 eingreift. Dabei kann die Mitnehmernase 25 über alle Speichen 27 des benachbarten Rings 20 bis auf die Speiche 27 mit der angeformten Mitnehmernase 25 hinwegstreifen. Die Speiche 27 mit der daran ausgebildeten Mitnehmernase 25 des benachbarten Rings 20 wird von der Mitnehmernase 25 erfasst und der zugehörige Ring 20 in Umfangsrichtung solange in Drehung versetzt, bis die gewünschte Anordnung von ersten und zweiten Pixeln 23, 24 in dem Sichtfenster 32 erscheint. Hierdurch ist es möglich, mit einem einzigen Stellmotor 33 (siehe Fig. 1), der insbesondere in axialer Richtung x an einem Ende des Gehäuses 31 angeordnet sein kann, alle Ringe 20 gegeneinander zu verstellen. Der Stellmotor 33 steht lediglich mit einem angrenzenden, endseitigen Ring 20a in Wirkzusammenhang.
Typischerweise ist der Stellmotor 33 mit einem hier nicht gezeigten Mikroprozessor verbunden. Zum Herstellen von Schriftzeichen 10 dreht der Stellmotor 33 den endseitigen Ring 20a und dieser über seine Mitnehmernase 25 den benachbarten Ring 20, der wiederum über seine Mitnehmernase 25 dessen benachbarten Ring 20 in Drehung versetzt. Der Stellmotor 33 dreht solange im selben Drehsinn, bis die gewünschte Reihenfolge 22 von ersten und/oder zweiten Pixeln 23, 24 am bezüglich des Stellmotors 33 entferntest liegenden Ring 20 innerhalb des Sichtfensters 32 erkennbar ist. Anschließend wechselt der Stellmotor 33 den Drehsinn und verdreht den endseitigen Ring 20a und alle nachfolgenden Ringe 20 solange, bis die gewünschte Reihenfolge 22 von ersten und/oder zweiten Pixeln 23, 24 am bezüglich des Stellmotors 33 vorletzten Ring 20 innerhalb des Sichtfensters 32 erkennbar ist. Anschließend wechselt der Drehsinn des Stellmotors 33 jedes Mal nach Erreichen der Endlage eines Rings 20 solange, bis alle Schriftzeichen 10 innerhalb des Sichtfensters 32 eingestellt sind.
Die Fig. 3 stellt alle mögliche Kombinationen von fünf ersten und zweiten Pixeln 23, 24 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels dar, wie sie in einem Sichtfenster 32 wahrgenommen werden können. Hieraus ergeben sich bei fünf ersten und zweiten Pixeln 23, 24 und zwei unterschiedlichen Farben 25 = 32 Kombinationen, die zur Veranschaulichung als 32 nebeneinander abgebildeten Säulen in der oberen Bildhälfte abgebildet sind.
In der unteren Bildhälfte sind die nebeneinander angeordneten Säulen jeweils um ein erstes oder zweites Pixel 23, 24 nach unten versetzt und anschließend an den rechten Bildrand projiziert. Durch die horizontale Projektion oder Überlagerung der vertikal und horizontal um jeweils ein Pixel zueinander versetzten möglichen Säulen entsteht die Reihenfolge 22, die in aufgewickelter Form auf der Oberfläche 21 jedes Rings 20 angeordnet und für alle Ringe 20 der mechanischen Anzeigevorrichtung identisch ist. Bei dem Ausführungsbeispiel mit 32 Kombinationen ist jeder erste und/oder zweite Pixel 23, 24 ansteuerbar.
Die Fig. 4 zeigt ein komprimiertes Muster von ersten und/oder zweiten Pixeln 23, 24 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem anders als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 nicht jede beliebige Kombination von ersten und/oder zweiten Pixeln 23, 24 darstellbar ist. Die Darstellung ist vielmehr auf die dafür entwickelte Schriftart beschränkt.
Das Gesamtmuster weist insgesamt 23 Möglichkeiten für eine Kombination der ersten und zweiten Pixel 23, 24 auf, da zwei der insgesamt 25 dargestellten Säulen doppelt Vorkommen. Die möglichen Kombinationen sind ebenfalls in der oberen Bildhälfte als Säulen mit insgesamt fünf übereinander angeordneten ersten und/oder zweiten Pixeln 23, 24 nebeneinander dargestellt. In der unteren Bildhälfte sind dieselben Säulen unmittelbar nebeneinander und um einen ersten/zweiten Pixel nach unten verschoben angetragen. Die Projektion an den in der Bildebene rechten Bildrand ergibt die Reihenfolge 22 der ersten und zweiten Pixel 23, 24 in einer von der Oberfläche 21 des Rings 20 abgewickelter Form.
Prinzipiell kommen auch für eine mehrzeilige Schrift mittels mehrerer untereinander angeordneter Anzeigevorrichtungen sowohl das 32er Muster gemäß Fig. 3 als auch das 25er Muster gemäß Fig. 4 in Frage, wobei die komprimierte Schriftart des 25er Musters ein vergleichsweise größeres Sichtfenster 32 aufweist und bei mehreren untereinander angeordneten Anzeigevorrichtungen annähernd ein gewohnter, einfacher Zeilenanstand eingehalten sein kann. Die Fig. 5 stellt in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine von einem Ring 20 abgewickelte Reihenfolge 22 von ersten und zweiten Pixeln 23, 24 dar. In einem oberen Bildabschnitt sind insgesamt 35 Säulen mit einem Muster von ersten und/oder zweiten Pixeln 23, 24 ohne Wiederholungen zu erkennen. Anders als bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und Fig. 4 weist jede der Säulen sechs übereinander angeordnete erste und/oder zweite Pixeln 23, 24 auf und ist infolgedessen für ein Gehäuse 31 mit einem in Umfangsrichtung ebenfalls sechs Pixel 23, 24 bemessenen Sichtfenster 32 vorgesehen.
Durch Übertragung der Säulen versetzt um einen ersten oder zweiten Pixel 23, 24 nach unten sowie zur Seite und anschließende seitliche Projektion in Pfeilrichtung entsteht die auf jedem Ring 20 angeordnete Reihenfolge 22.
Bezugszeichenliste
10 Schriftzeichen
20 Tragelement/Ring
20a endseitiger Ring
21 Oberfläche Tragelemente
22 Reihenfolge Pixel
23 erste Pixel (schwarz)
24 zweite Pixel (weiß)
25 Mitnehmernase
26 Innenraum
27 Bauelement/Speiche
28 Lagerhülse
30 Achse
31 Gehäuse
32 Sichtfenster
33 Stellmotor bp Breite Pixel bR Breite Ring x axiale Richtung

Claims

Patentansprüche
1. Mechanische Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Schriftzeichen (10), aufweisend mehrere nebeneinander angeordnete Tragelemente (20), die zueinander verfahrbar sind und auf deren Oberfläche (21) jeweils eine Reihenfolge (22) von ersten sowie zweiten zueinander kontrastreichen Pixeln (23, 24) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (20) um eine gemeinsame Achse (30) drehbar gelagerte Ringe (20, 20a) sind.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (21) der Ringe (20, 20a) zylindrisch oder polygonartig ausgebildet ist.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (20, 20a) in einem gemeinsamen Gehäuse (31) angeordnet sind.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (31) ein in axialer Richtung (x) verlaufendes Sichtfenster (32) aufweist.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (32) in Umfangsrichtung des Gehäuses (31) derart bemessen ist, dass fünf oder sechs erste und/oder zweite Pixel (23, 24) sichtbar sind.
6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ring (20, 20a) in axialer Richtung (x) eine Breite (bR) entsprechend einer Breite (bp) des ersten und/oder zweiten Pixels (23, 24) aufweist.
7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Pixel (23, 24) unmittelbar aneinander angrenzen.
8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der endseitigen Ringe (20a) von einem Stellmotor (33) angetrieben ist.
9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Ring (20a) und alle dahinterliegenden Ringe (20) eine in axialer Richtung (x) vorstehende Mitnehmernase (25) aufweisen, welche in einen Innenraum (26) des benachbarten Rings (20) eingreift und bei einer Drehbewegung an einem Bauelement (27) des benachbarten Rings (20) zur Anlage kommt.
10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (27) des benachbarten Rings (20) eine Speiche (27) ist.
11. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ring (20) einen eigenen Stellmotor (33) aufweist.
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