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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtanzeige, insbesondere
zur Darstellung von Zeichen, Symbolen und/oder Bildern, mit einer
Trägereinrichtung,
auf welcher eine Mehrzahl von ein Leuchtelementraster definierenden
Leuchtelementen zum Erzeugen sichtbarer elektromagnetischer Strahlung
angeordnet ist.
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Leuchtanzeigen
der eingangs beschriebenen Art kommen heutzutage im Alltag in vielfältigen Ausführungen
zum Einsatz. Diese auch als "Display" bezeichneten Vorrichtungen
werden beispielsweise als Anzeigetafeln für öffentliche Verkehrsmittel,
in Sporthallen und Stadien sowie als Großbildschirme im Innen- und Außenbereich
eingesetzt. Insbesondere sehr große Leuchtanzeigen haben den
Nachteil, dass sie nur schwer transportierbar sind. Des Weiteren
sind alle oben beschriebenen Leuchtanzeigen üblicherweise nur für einen
ganz bestimmten Einsatzzweck ausgebildet und auch geeignet.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtanzeige
der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass sie vielfältiger und einsetzbar
und/oder einfacher zu handhaben ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Leuchtanzeige der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Leuchtanzeige eine Rasteränderungseinrichtung aufweist
zum Verändern des
Leuchtelementrasters von mindestens einer ersten Anzeigestellung
in mindestens eine zweite Anzeigestellung.
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Die
Rasteränderungseinrichtung
ermöglicht es,
das Leuchtelementraster der Leuchtanzeige in gewünschter Weise zu verändern und
so mindestens zwei, vorzugsweise drei oder noch mehr, Leuchtelementraster,
die auch als Pixelraster bezeichnet werden können, zu definieren. Jedes
von den Leuchtele menten definierte Leuchtelementraster gibt wiederum
eine Anzeigestellung vor. In unterschiedlichen Anzeigestellungen
sind die Leuchtelemente relativ zueinander unterschiedlich angeordnet.
Dabei können
insbesondere Abstände,
aber auch relative Winkelstellungen zwischen den Leuchtelementen
veränderbar
sein, um unterschiedliche Anzeigestellungen zu definieren. Beispielsweise
wäre es
denkbar, das Leuchtelementraster in einer ersten Anzeigestellung besonders
klein, also insbesondere mit minimalen Abmessungen einer äußeren Begrenzung
desselben, auszuführen,
so dass sich diese erste Anzeigestellung als Transportstellung oder
als Kleindisplay für
einen geringen Betrachtungsabstand eignet. Des Weiteren kann beispielsweise
in einer zweiten Anzeigestellung das Leuchtelementraster so gedehnt
oder aufgespreizt sein, dass insgesamt eine sehr große Leuchtanzeige
ausgebildet wird, welche sich insbesondere als große Videoanzeige,
beispielsweise auch im Außenbereich,
nutzen lässt.
Ferner kann durch die Rasteränderungseinrichtung
ein Leuchtelementraster definiert werden, welches optimal an einen
Betrachtungsabstand zu einem Betrachter angepasst werden kann. So
kann beispielsweise in Innenbereichen ein kleineres Leuchtelementraster
mit kleineren Abständen
zwischen den Leuchtelementen eingestellt werden, im Außenbereich,
zum Beispiel beim Einsatz der Leuchtanzeige auf Veranstaltungen,
bei denen Betrachter einen großen
Abstand von der Leuchtanzeige haben, ein großes Leuchtelement- oder Pixelraster.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
die Rasteränderungseinrichtung
so auszubilden oder vorzusehen, dass nur diskrete vordefinierte
Leuchtelementraster oder Anzeigestellungen definierbar sind. Besonders
vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Rasteränderungseinrichtung derart
ausgebildet ist, dass die Leuchtanzeige stufenlos von der mindestens
einen ersten Anzeigestellung in die mindestens eine zweite Anzeigestellung
und/oder umgekehrt überführbar ist. Eine
solche Rasteränderungseinrichtung
ermöglicht es,
das Leuchtelementraster individuell an die entsprechenden Bedürfnisse
beim Einsatz der Leuchtanzeige anzupassen.
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Günstig ist
es, wenn die Rasteränderungseinrichtung
in Form einer ein-, zwei- oder
dreidimensionalen Rasteränderungseinrichtung
ausgebildet ist zum Ändern
des Leuchtelementraster in einer, zwei oder drei Raumrichtungen.
Unter einer eindimensionalen Rasteränderungseinrichtung ist beispielsweise eine
Rasteränderungseinrichtung
zu verstehen, bei welcher Abstände
zwischen den Leuchtelementen nur in einer Raumrichtung geändert werden.
Unter einer zweidimensionalen Rasteränderungseinrichtung ist insbesondere
eine Rasteränderungseinrichtung zu
verstehen, bei der beispielsweise in Zeilen und Spalten angeordnete
Leuchtelemente sowohl in Zeilen- als auch in Spaltenrichtung in
ihrem Abstand relativ zueinander, also in zwei linear unabhängigen Raumrichtungen
veränderbar
sind. Unter einer dreidimensionalen Rasteränderungseinrichtung ist beispielsweise
eine Rasteränderungseinrichtung
zu verstehen, mit welcher ein Leuchtelementraster auf einer gekrümmten Fläche, beispielsweise
eines Ausschnitts einer Kugeloberfläche, veränderbar ist. Entsprechend dem
Aufblasen eines Luftballons können so
Leuchtelemente dreidimensional in ihren Relativpositionen verändert werden.
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Vorzugsweise
definiert die Rasteränderungseinrichtung
einen Vergrößerungsfaktor
in einer, zwei oder drei Raumrichtungen in einem Bereich von 2 bis
20. Dies bedeutet, dass ausgehend von einer minimalen Ausdehnung
des Leuchtelementrasters dieses mindestens um den Faktor 2 bis maximal
um den Faktor 20 vergrößert werden
kann. Besonders günstig
sind Vergrößerungsfaktoren
im Bereich von 2 bis 10.
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Zur
Ausbildung einer für
den Betrachter optimal sichtbaren Leuchtanzeige ist es günstig, wenn die
das Leuchtelementraster definierenden Leuchtelemente eine Ebene
oder eine im Raum gekrümmte Fläche definieren.
So kann insgesamt eine flächenhafte
Leuchtanzeige beziehungsweise ein flächenhaftes Leuchtelementraster
definiert werden. Insbesondere können
so eckige oder runde Leuchtanzeigen ausgebildet werden. Denkbar
wären auch Leuchtanzeigen
in Form von Kugeln, auf deren Oberflächen die Leuchtelemente zur
Ausbildung des Leuchtelementrasters angeordnet sind.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
die Leuchtelemente rein statistisch zur Ausbildung der Leuchtanzeige
anzuordnen. Um die Leuchtanzeige zur Darstellung von Bildern und
insbesondere auch Videosignalen nutzen zu können, ist es günstig, wenn
das Leuchtelementraster durch regelmäßig angeordnete Leuchtelemente
definiert ist.
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Günstigerweise
weist das Leuchtelementraster von den Leuchtelementen definierte
Zeilen und Spalten auf. Dies ermöglicht
es, die Leuchtanzeige beispielsweise als Monitor mit einem definierten Pixelraster
zu nutzen, welcher beispielsweise von einem Computer angesteuert
wird.
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Besonders
einfach wird der Aufbau einer Leuchtanzeige, wenn die Zeilen und
Spalten senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander orientiert
sind.
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Die
Ausgestaltung der Rasteränderungseinrichtung
wird besonders einfach, wenn ein Spalten- und/oder Zeilenabstand
von Zeilen und/oder Spalten des von den Leuchtelementen definierten
Leuchtelementrasters veränderbar
ist. Dies bedeutet insbesondere, dass nur durch Ändern des Spalten- oder Zeilenabstands
der Leuchtelemente eine eindimensionale Rasteränderungseinrichtung definiert
wird. Sollen beispielsweise sowohl Spalten- als auch Zeilenabstand änderbar
sein, kann dies mittels einer zweidimensionalen Rasteränderungseinrichtung
erreicht werden.
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Zur
Ausbildung von Leuchtanzeigen, welche geeignet sind, Informationen
oder Bilder in gewünschter
Weise darzustellen, ist es vorteilhaft, wenn ein minimaler Spalten-
und/oder Zeilenabstand einen Wert in einem Bereich von 5 mm bis
50 mm aufweist.
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Um
mit derzeit am Markt verfügbaren
Leuchtelementen, insbesondere Leuchtdioden (LEDs), gut sichtbare
Leuchtanzeigen ausbilden zu können,
ist es günstig,
wenn ein maximaler Spalten- und/oder Zeilenabstand einen Wert in
einem Bereich von 50 mm bis 300 mm aufweist.
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Das
Leuchtelementraster kann auf besonders einfache Weise dadurch verändert werden,
dass ein Abstand der das Leuchtelementraster definierenden Leuchtelemente
mit der Rasteränderungseinrichtung
veränderbar
ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine erste Anzeigestellung
eine Anzeigestellung mit minimalen Abständen der Leuchtelemente in einer,
zwei oder drei Raumrichtungen definiert und dass die mindestens
eine zweite Anzeigestellung eine Anzeigestellung mit maximalen Abständen der Leuchtelemente
in einer, zwei oder drei Raumrichtungen definiert. Beispielsweise
kann die Anzeigestellung mit minimalen Abständen der Leuchtelemente eine
Transportstellung definieren, die Anzeigestellung mit maximalen
Abständen
der Leuchtelemente eine Anzeigestellung, bei welcher die Leuchtanzeige ein
Display mit einer maximal großen
Leuchtfläche ausbildet.
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Damit
die Leuchtanzeige beispielsweise an einen Computer oder ein Steuergerät angeschlossen werden
kann, ist es vorteilhaft, wenn sie eine elektrische Anschlusseinrichtung
zum Anschließen
der Leuchtanzeige an eine Ansteuerung aufweist.
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Die
Handhabbarkeit der Leuchtanzeige wird weiter verbessert, wenn die
Anschlusseinrichtung auf einer Rückseite
der Trägereinrichtung
angeordnet ist.
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Zur
Ausbildung einer aktiven Leuchtanzeige ist es günstig, wenn diese elektrisch
anregbare Leuchtelemente umfasst.
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Um
mit der Leuchtanzeige eine möglichst
gerichtete Abstrahlung zu erreichen, ist es günstig, wenn die Mehrzahl von
Leuchtelementen derart ausgebildet ist, dass sie erzeugte Strahlung
in Form einer Richtungskeule abstrahlen.
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Eine
Leuchtanzeige mit besonders hoher Effizienz, das heißt besonders
großer
Lichtausbeute bei minimalem Energieeinsatz, kann insbesondere dadurch
aus gebildet werden, dass die Mehrzahl von Leuchtelementen in Form
von Leuchtdioden ausgebildet ist.
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Vorzugsweise
sind die Leuchtdioden mindestens teilweise in Form von Leuchtdioden
ausgebildet, die drei separat ansteuerbare Diodenelemente aufweisen
zum Erzeugen von Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge. Derartige
Leuchtdioden können insbesondere
eingesetzt werden, um Weißlicht
zu erzeugen beziehungsweise um Licht beliebiger Wellenlänge zu erzeugen
durch Überlagerung
von Licht der drei Diodenelemente mit entsprechenden Intensitäten.
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Besonders
günstig
ist es, wenn die Trägereinrichtung
mindestens zwei Trägerelemente
aufweist und wenn die Mehrzahl von Leuchtelementen auf den mindestens
zwei Trägerelementen
angeordnet ist. Beispielsweise kann so das Leuchtelementraster auf
einfache Weise dadurch verändert
werden, dass die mindestens zwei Trägerelemente relativ zueinander
bewegt werden, insbesondere in ihrem Abstand relativ zueinander
verändert
werden.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
dass jedes Trägerelement
nur ein einziges Leuchtelement trägt. Dies ist insbesondere dann
vorteilhaft, wenn zwei- oder dreidimensionale Rasteränderungseinrichtungen
vorgesehen sind. Günstig
kann es jedoch sein, wenn jedes Trägerelement mindestens zwei
Leuchtelemente trägt.
Vorzugsweise können
es auch zehn oder mehr Leuchtelemente sein, die bereits selbst in definierter
Weise angeordnet sind. Beispielsweise können so konstruktiv einfach
aufgebaute eindimensionale Rasteränderungseinrichtungen zum Einsatz kommen.
Ferner wird so auch der Fertigungsaufwand für die Leuchtanzeige verringert,
da sich insbesondere eine Mechanik einer eindimensionalen Rasteränderungseinrichtung
einfacher ausbilden lässt als
bei zwei- oder dreidimensionalen Rasteränderungseinrichtungen.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
die auf einem gemeinsamen Trägerelement
angeordneten Leuchtelemente mittels einer weiteren Rasteränderungseinrichtung
in ihrem räumlichen
Abstand relativ veränderbar
anzuordnen. Der Aufbau der Leuchtanzeige wird jedoch deutlich vereinfacht,
wenn die auf einem ge meinsamen Trägerelement angeordneten Leuchtelemente
relativ zueinander feststehend angeordnet sind. So kann quasi ein
festes, dem jeweiligen Trägerelement
zugeordnetes Pixelraster vorgegeben werden, welches einen Teil oder
eine Untermenge des Leuchtelementrasters der Leuchtanzeige bildet.
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Der
Aufbau der Leuchtanzeige vereinfacht sich weiter, wenn die auf den
mindestens zwei Trägerelementen
angeordneten Leuchtelemente jeweils in einer Reihe angeordnet sind.
Beispielsweise können zwei
oder mehr Leuchtelemente auch als Pixelgruppe gruppiert angeordnet
sein, insbesondere zur Ausbildung von sogenannten Weißlichtpixeln
durch Anordnung von drei oder mehr Leuchtelementen, die rotes, blaues
und grünes
Licht aussenden. Daher ist die Anordnung in Reihen optional auch
so zu verstehen, dass die jeweiligen, durch Leuchtelemente definierte
Pixelgruppen in Reihen angeordnet sind.
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Ein
besonders einfacher Aufbau der Leuchtanzeige kann dadurch erreicht
werden, dass die mindestens zwei Trägerelemente stab- oder röhrenförmig ausgebildet
sind. Die Leuchtelemente lassen sich dann auf den stab- oder röhrenförmigen Trägerelementen
anordnen. Röhrenförmige Trägerelemente
haben insbesondere den Vorteil, dass sie lichtdurchlässig ausgebildet
werden können,
was es gestattet, die Leuchtelemente im Inneren des röhrenförmigen Trägerelements
anzuordnen, so dass diese vor äußeren Einflüssen, insbesondere
vor Schmutz, Wasser oder auch mechanischen Einflüssen, geschützt sind, um eine Lebensdauer
der Leuchtanzeige zu verlängern.
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Um
Leuchtanzeigen gewünschter
Größe ausbilden
zu können,
ist es günstig,
wenn die mindestens zwei Trägerelemente
eine Länge
in einem Bereich von 0,2 m bis 3 m aufweisen.
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Damit
auf einfache Weise eine großflächig leuchtende
Leuchtanzeige ausgebildet werden kann, ist es vorteilhaft, wenn
jedes der mindestens zwei Trägerelemente
10 bis 1000 Leuchtelemente trägt. Selbstverständlich können auch
noch mehr Leuchtelemente auf jedem Trägerelement vorgesehen sein.
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Eine
regelmäßige Anordnung
der Leuchtelemente lässt
sich auf besonders einfache Weise dadurch erreichen, dass die mindestens
zwei Trägerelemente
parallel zueinander angeordnet sind.
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Um
das Leuchtelementraster mit der Rasteränderungseinrichtung besonders
einfach ändern zu
können,
ist es günstig,
wenn die mindestens zwei Trägerelemente
parallel zueinander verschiebbar sind. So lassen sich die Trägerelemente
vorhang- oder jalousieartig zusammen oder auseinander bewegen, wodurch
beispielsweise ein Zeilen- oder Spaltenabstand der Leuchtelemente
allein durch Bewegen der Trägerelemente
verändert
werden kann.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
die Leuchtanzeige mit einer manuell bedienbaren und betreibbaren
Rasteränderungseinrichtung
auszustatten. Um ein Leuchtelementraster der Leuchtanzeige automatisch ändern zu
können,
ist es vorteilhaft, wenn die Rasteränderungseinrichtung eine Antriebseinrichtung
umfasst zum Bewegen und Überführen der
Trägereinrichtung
von der mindestens einen ersten Anzeigestellung in die mindestens
eine zweite Anzeigestellung. So können beispielsweise Bilder-
oder Videosignale, die unterschiedliche Seitenverhältnisse
der Leuchtanzeige für
eine optimale Darstellung erfordern, automatisch bei Vorliegen eines
entsprechenden Signals nach Verändern
des Leuchtelementrasters optimiert durch die Leuchtanzeige ausgegeben werden.
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Besonders
einfach wird der Aufbau der Antriebseinrichtung, wenn sie mindestens
einen Spindeltrieb umfasst zum Bewegen der mindestens zwei Trägerelemente.
Beispielsweise können
die Trägerelemente
direkt mit dem Spindeltrieb gekoppelt sein oder indirekt durch eine
Verbindung mit weiteren Trägerelementen.
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Besonders
einfach wird der Aufbau der Antriebseinrichtung, wenn das mindestens
eine Antriebselement in Form einer Gewindespindel ausgebildet ist.
Insbesondere kann die Gewindespindel ein Außengewinde in Form eines Bewegungsgewindes
aufweisen, welches günstigerweise
als Trapezgewinde aus gebildet ist. Mit der Gewindespindel können an den
Trägerelementen
beziehungsweise diesen zugeordnete korrespondierende Gewindehülsen koaxial zu
einer Längsachse
der Gewindespindel bewegt werden.
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Um
durch Rotation einer einzigen Gewindespindel zwei Trägerelemente
besonders effizient auseinander oder aufeinander zu bewegen zu können, ist
es günstig,
wenn das mindestens eine Antriebselement mindestens zwei gegenläufige Gewindeabschnitte
aufweist. So ist es möglich,
dass zwei auf dem Antriebselement geführte und angetriebene Lagerelemente,
beispielsweise Gewindehülsen
mit Innengewindeabschnitten, durch Rotation einer einzigen Gewindespindel
gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden können.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
mit der Antriebseinrichtung jedes Trägerelement direkt anzutreiben.
Besonders günstig
ist es jedoch, wenn die mindestens zwei Trägerelemente gelenkig miteinander
verbunden sind. Dies ermöglicht
es, beispielsweise durch Antreiben von nur einem oder zwei Trägerelementen
gleichzeitig alle Trägerelemente
in entsprechender Weise zu bewegen.
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Besonders
einfach wird der Aufbau der Rasteränderungseinrichtung, wenn benachbarte
Trägerelemente über Lenker
miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind freie Enden der benachbarten Trägerelemente über die
Lenker miteinander verbunden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeweils zwei benachbarte
Trägerelemente
verbindende Lenker einander kreuzen und verschwenkbar aneinander
gelagert sind und dass freie Enden der mindestens zwei benachbarten
Trägerelemente
im Kreuzungsbereich der zwei Lenker an den Lenkern gehalten sind.
Auf diese Weise lässt
sich ein Scherenglied insbesondere zur Verbindung benachbarter Trägerelemente
ausbilden, wobei auf einfache Weise ein Abstand zwischen den Trägerelementen
durch Verschwenken der Lenker relativ zueinander einstellbar ist.
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Insbesondere
bei Leuchtanzeigen mit mehr als zwei Trägerelementen ist es vorteilhaft,
wenn eine Mehrzahl von Lenkern vorgesehen ist zur Ausbildung von
mindestens einer Scherengliedanordnung. Die Scherengliedanordnung
kann vollständig symmetrisch
ausgebildet sein, wobei die Trägerelemente
vorzugsweise im Kreuzungsbereich zweier Lenker mit der Scherengliedanordnung
gekoppelt sind. Dies ermöglicht
es, alle Koppelstellen der Scherengliedanordnung mit den Trägerelementen auf
einer geraden Linie zu erhalten, wodurch insbesondere eine ein-
oder zweidimensionale Veränderung
des Leuchtelementrasters mit der Rasteränderungseinrichtung möglich wird.
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Um
die Stabilität
der Leuchtanzeige zu erhöhen,
ist es günstig,
wenn zwei oder mehr Scherengliedanordnungen vorgesehen sind. Beispielsweise können die
Scherengliedanordnungen jeweils an freien Enden der Trägerelemente
angreifen oder mit diesen verbunden oder gekoppelt sein.
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Die
Funktion der Rasteränderungseinrichtung
sowie die Stabilität
der Leuchtanzeige kann weiter dadurch verbessert werden, dass die
Leuchtanzeige eine Führungseinrichtung
für die
mindestens zwei Trägerelemente
umfasst zum Führen
einer Bewegung derselben beim Überführen von
der mindestens einen ersten in die mindestens eine zweite Anzeigestellung
und/oder umgekehrt. Die Führungseinrichtung
ermöglicht
es, einen definierten Übergang zwischen
der mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten Anzeigestellung
sicherzustellen.
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Der
Aufbau der Führungseinrichtung
wird besonders einfach, wenn diese mindestens eine Führungsschiene
umfasst, welche eine Bewegungsbahn für die mindestens zwei Trägerelemente
definiert. Die Führungsschiene
kann optional geradlinig oder gekrümmt ausgebildet sein, je nachdem,
welche Form die Leuchtanzeige beziehungsweise die von den Leuchtelementen
definierte Leuchtfläche
der Leuchtanzeige aufweisen soll.
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Besonders
stabil wird der Aufbau der Leuchtanzeige, wenn freie Enden der mindestens
zwei Trägerelemente
in der mindestens einen Führungsschiene
geführt
sind.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
die Führungseinrichtung
in Form einer Rollführung
auszubilden. Besonders einfach und kostengünstig sowie wartungsarm wird
die Führungseinrichtung,
wenn diese in Form einer Gleitführung
ausgebildet ist.
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Eine
besonders einfache Lagerung und Führung der Trägerelemente
kann dadurch erreicht werden, dass die Gleitführung an den Trägerelementen gehaltene
oder diesen zugeordnete Gleitelemente umfasst, welche in der mindestens
einen Führungsschiene
gleitend geführt
und gehalten sind. So kann eine Reibung im Bereich der Führungseinrichtung deutlich
herabgesetzt werden.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
eine gemeinsame Ansteuerung für
alle Leuchtelemente vorzusehen. Um jedoch die Leuchtanzeige möglichst unabhängig von
Fremdsteuerungen zu machen sowie die Ansteuerzeit für die Leuchtelemente
zu optimieren, ist es günstig,
wenn jedem der mindestens zwei Trägerelemente eine Leuchtelementansteuerung
zugeordnet ist. Diese kann insbesondere zur Ansteuerung der am jeweiligen
Trägerelement
angeordneten Leuchtelemente dienen.
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Der
Aufbau der Leuchtanzeige wird weiter vereinfacht, wenn die Leuchtelementansteuerung
am Trägerelement
angeordnet ist. So lassen sich Leuchtanzeigen mit identischen Trägerelementen ausbilden,
die jeweils Leuchtelemente mit zugehöriger Leuchtelementansteuerung
aufweisen.
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Die
nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient
im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht einer schematisch dargestellten Leuchtanzeige
mit teilweise entfernter Verkleidung;
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2:
eine vergrößerte perspektivische
Teilansicht einer Trägereinrichtung
der Leuchtanzeige aus 1;
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3:
eine vergrößerte perspektivische
Teilansicht einer Führungseinrichtung
der Trägereinrichtung
aus 2;
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4:
eine Seitenansicht eines Teils der in 3 dargestellten
Führungseinrichtung
von vorn;
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5:
eine Teilansicht der Trägereinrichtung aus 4 in
Richtung des Pfeils A;
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6:
eine Schnittansicht längs
Linie 6-6 in 5;
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7:
eine Draufsicht auf die Trägereinrichtung
analog 5 mit zusammengeschobenen Trägerelementen; und
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8:
eine vergrößerte Ausschnittsansicht von
Trägerelementen
der Leuchtanzeige in einer zusammengeschobenen Anzeigestellung.
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In
den 1 bis 8 ist eine insgesamt mit dem
Bezugszeichen 10 versehene Leuchtanzeige schematisch dargestellt,
die auch als Leuchtanzeigevorrichtung oder als Display bezeichnet
werden kann. Die Leuchtanzeige 10 umfasst eine Mehrzahl von
Leuchtelementen 12, 14 und 16, welche
vorzugsweise in Form von Leuchtdioden (LEDs) ausgebildet sind. Die
Leuchtelemente 12, 14 und 16 können insbesondere
auch derart ausgebildet sein, dass sie erzeugte Strahlung im sichtbaren
Spektralbereich in Form einer Richtungskeule abstrahlen, wobei alle Leuchtelemente 12, 14 und 16 insbesondere
so angeordnet und orientiert sind, dass die Richtungskeulen senkrecht
zu einer von den Leuchtelementen 12, 14 und 16 aufgespannten
Ebene ausgestrahlt werden, also in Richtung des Pfeils B in 1.
Die Leuchtelemente 12, 14 und 16 sind
elektrisch anregbar und zeichnen sich durch eine hohe Quantenausbeute
aus.
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Die
Leuchtanzeige 10 umfasst ferner eine Trägereinrichtung 18,
auf der die Leuchtelemente 12, 14 und 16 angeordnet
sind. Die Trägereinrichtung 18 umfasst
eine Mehrzahl von Trägerelementen 20,
die in Form von Licht sichtbarer Wellenlänge transmittierender Röhren 22 ausgebildet
sind. In den Figuren sind lediglich zehn Röhren dargestellt, um den prinzipiellen
Aufbau der Leuchtanzeige 10 zu zeigen. In der Praxis können mehr
als zehn Röhren
vorgesehen sein, insbesondere kann die Leuchtanzeige 10 50
bis 200 Röhren 22 umfassen,
vorzugsweise 90 Röhren 22.
In jede Röhre 22 eingeschoben
ist eine langgestreckte streifenförmige Platine 24,
auf der die Leuchtelemente 12, 14 und 16 sowohl
mechanisch als auch elektrisch kontaktiert sind. Die Röhren 22 weisen eine
Länge in
einem Bereich von 20 cm bis 3 m auf, vorzugsweise sind sie auf einer
Länge von
etwa 1 m sichtbar, wie bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Die
Leuchtelemente 12, 14 und 16 sind auf der
Platine 24 in Form von Pixeleinheiten 26 angeordnet,
deren Mittel- oder Schwerpunkte einen Abstand 28 von 30
mm voneinander aufweisen. Jede Pixeleinheit 26 umfasst
fünf nebeneinander
in einer Reihe angeordnete Leuchtelemente 12, 14 und 16, wobei
das mittlere Leuchtelement 16 in Form einer blauen Leuchtdiode
ausgebildet ist, die dem Leuchtelement 16 beidseitig benachbarten
Leuchtelemente 14 in Form von grünen Leuchtdioden und die die
Pixeleinheit beidseitig begrenzenden Leuchtelemente 12 in
Form von roten Leuchtdioden. Durch entsprechende Ansteuerung, das
heißt
Wahl der Leuchtintensität
der einzelnen Leuchtelemente 12, 14 und 16 der
Pixeleinheit 26 kann, eine beliebige Farbe der Pixeleinheit 26 gemischt
werden, so dass ein in den Figuren nicht dargestellter Betrachter
der Leuchtanzeige 10 jede Pixeleinheit 26 als
einen Leuchtfleck mit einer definierten Farbe wahrnehmen kann. Bei
dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf jeder
Platine 24 33 Pixeleinheiten 26 mit je fünf Leuchtelementen 12, 14 und 16 vorgesehen.
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Die
Pixeleinheiten 26 auf jeweils einem Trägerelement 20 definieren
eine Spalte 30. Reihen 32, die auch als Zeilen
oder Bildzeilen bezeichnet werden können, eines durch die Leuchtelemente 12, 14 und 16 beziehungsweise
die Pixeleinheiten 26 definierten Leuchtelementrasters 34 werden
durch Leuchtelemente 12, 14 und 16 beziehungsweise
Pixeleinheiten 26 auf unterschiedlichen Trägerelementen 18 definiert,
wie in 8 schematisch dargestellt.
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Zum
Verändern
des Leuchtelementrasters 34 von mindestens einer ersten
Anzeigestellung in mindestens eine zweite Anzeigestellung ist eine
insgesamt mit dem Bezugszeichen 36 versehene Rasteränderungseinrichtung
vorgesehen. Diese umfasst zylindrische Bolzen 38, 38' und 38'', die in freie Enden 40 der
Trägerelemente 20, 20' und 20'' eingeführt und an diesem, beispielsweise
mittels Schrauben 39, befestigt sind. Das mittlere Trägerelement 20' der Leuchtanzeige 10 ist
mit aus dem Trägerelement 20' herausragenden
Endabschnitten 42 der Bolzen 38' an jeweils einer Profilschiene 44 unbeweglich
festgelegt. Jeder Endabschnitt 42 ragt etwas durch die
Profilschiene 44 hindurch und ist von einer Gleitlagerbuchse
oder auch DU-Buchse umgeben. Auf die Buchse aufgesetzt sind zwei
aus einem streifenförmigen
Flachmaterial gefertigte Lenker 46', die jeweils mittig eine Bohrung
zur Aufnahme der Gelenkbuchse aufweisen. An freien Enden der Lenker 46' sind Bohrungen
vorgesehen, die der Aufnahme einer Verbindungsschraube 50 sowie
einer Gelenk- oder
DU-Buchse dienen, mit welcher das freie Ende 48' jedes Lenkers 46' mit einem freien
Ende 48'' eines weiteren
Lenkers 46'' gelenkig verbunden
ist.
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Die
Profilschiene 44 ist Teil einer Führungseinrichtung und dient
als Führungsschiene
für die Trägerelemente 20.
Sie weist im Querschnitt, wie in 6 dargestellt,
ein im Wesentlichen rechteckiges Profil auf und ist sowohl oben
als auch unten mit jeweils einem Führungsschlitz 52 versehen.
Die beiden zum mittleren Trägerelement 20' benachbarten
Trägerelemente 20'' der Leuchtanzeige 10 weisen
ebenfalls jeweils zwei in die Enden 40 der Trägerelemente 20 eingeführte Bolzen 38'' auf, die die beiden Führungsschlitze 52 der
eine Führungsschiene
bildenden Profilschiene 44 durchsetzen. Im Inneren der Schiene
ist die Bolzen 38'' umgebend jeweils
ein quaderförmiger,
ein Gleitelement bil dender Gleitkörper 54 angeordnet,
der in einer von der Profilschiene 44 definierten Längsrichtung 56 in
der Profilschiene 44 verschiebbar ist.
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Die
beiden dem mittleren Trägerelement 20' benachbarten
Trägerelemente 20'' weisen Bolzen 38'' auf, die etwas länger sind
als die an den übrigen Trägerelementen 20 montierten
Bolzen 38. Ein über die
Profilschiene 44 hinausragender Antriebsabschnitt 58 des
Bolzens 38'' ist mit einer
Querbohrung 60 versehen, die ein Innengewinde 62 aufweist,
welches korrespondierend zu einem Außengewinde 64 einer
Antriebsspindel 66 ist. Das Außengewinde 64 ist
in Form eines Bewegungsgewindes ausgebildet, vorzugsweise als Trapezgewinde.
Die Antriebsspindel 66 weist eine Gesamtlänge von
etwas mehr als 200 mm auf und trägt
mittig einen Zylinderabschnitt 68, welcher einen im Vergleich
zu einem Außendurchmesser
des Außengewindes 64 größeren Außendurchmesser
aufweist. Der Zylinderabschnitt 68 ist starr mit der Antriebsspindel 66 verbunden.
Das Außengewinde 64 ist
auf einer Seite des Zylinderabschnitts 68 als Linksgewinde
M5 ausgeführt,
auf der anderen Seite des Zylinderabschnitts 68 als Rechtsgewinde
M5. Jeder der Antriebsabschnitte 58 durchsetzt zentrale
Bohrungen zweier Lenker 46'', die ein weiteres
Lenkerpaar bilden. Wie in 5 dargestellt, sind
freie Enden 48'' dieser Lenker 46'' mit den freien Enden 48' der oben beschriebenen
ersten beiden Lenker 46' des
mittleren Trägerelements 20 gelenkig verbunden.
Die weiteren beiden freien Enden 48'' der Lenker 46'' sind analog mit freien Enden 48 zwei
weiterer Lenker 46 verbunden, die wiederum mittels Gelenkbuchsen
und Verbindungsschrauben 50 an Endabschnitten 42 von
in Trägerelemente 20 eingeführten Bolzen 38 beweglich
gelagert sind. So werden insgesamt zwei Scherengliedanordnungen 70 ausgebildet
durch Verbinden von jeweils zwei, ein einzelnes Scherenglied bildenden
Lenkern 46', 46'' und 46.
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Die
Antriebsspindel 66 bildet ein Antriebselement einer Antriebseinrichtung 67 der
Rasteränderungseinrichtung 36.
Hierzu dient ein schematisch in 4 gestrichelt
eingezeichneter Antrieb 72, beispielsweise in Form eines
Elektromotors, welcher mit einem geeigneten Kraftübertragungselement 74,
beispielsweise einer Antriebskette oder einem Antriebsriemen, eine
Antriebs kraft auf den Zylinderabschnitt 68 übertragen
kann. Dieser kann optional auch eine Außenverzahnung aufweisen, um über eine
Antriebskette eingeleitete Drehmomente aufzunehmen. Optional kann
selbstverständlich
auch eine manuelle Betätigung,
das heißt
ein manuelles Verdrehen der Antriebsspindel 66, ermöglicht werden,
beispielsweise durch eine an einem Ende der Antriebsspindel 66 ansteckbare
oder anderweitig verbindbare Kurbel.
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Durch
Verdrehen der Antriebsspindel 66 um ihre Längsachse
führen
die Antriebsabschnitte 58 aufgrund der mit dem Außengewinde 64 korrespondierenden
Gewinde 62 eine Zwangsbewegung aus, die zudem durch die
in der Profilschiene 44 geführten Gleitkörper 54 vorgegeben
ist, nämlich
eine Bewegung längs
einer Bahn oder Bahnkurve parallel zur Längsrichtung 56. Folge
hiervon ist jedoch, dass durch die spezielle Ausgestaltung der Scherengliedanordnungen 70 benachbarte
Trägerelemente 20, 20', 20'' voneinander weg beziehungsweise
aufeinander zu bewegt werden können,
und zwar jeweils parallel zueinander. So ist es möglich, das
Leuchtelementraster 34 mit der Rasteränderungseinrichtung 36 zu
verändern,
insbesondere zu vergrößern oder zu
verkleinern. Beispielsweise kann die Leuchtanzeige 10 von
einer ersten Anzeigestellung, in welcher die Trägerelemente 20 voneinander
einen minimalen Abstand 76 aufweisen, wie dies in den 7 und 8 beispielhaft
dargestellt ist, in eine zweite Anzeigestellung überführt werden, in der der Abstand 76 zwischen
von den Trägerelementen 20, 20', 20'' definierten Längsachsen 77 maximal
ist, wie dies beispielsweise in den 1 bis 5 dargestellt
ist. Ein minimaler Abstand der Spalten 30 beträgt dann
bei der in den Figuren dargestellten Leuchtanzeige 10 20 mm,
kann jedoch auch einen Wert in einem Bereich von 5 mm bis 30 mm
aufweisen. Ein maximaler Abstand zwischen den Trägerelementen 20, also
ein maximaler Spaltenabstand beträgt bei dem in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiel
der Leuchtanzeige 10 85 mm.
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Die
in den Figuren dargestellte Leuchtanzeige 10 zeigt, wie
bereits erwähnt,
exemplarisch lediglich zehn Trägerelemente 18, 18' und 18''. Vorzugsweise umfasst sie jedoch
90 Trägerelemente 18, 18' und 18'', so dass insgesamt ein Display
ausgebildet werden kann, welches eine Gesamtbreite von 7,65 m bei maximal
auseinander gefahrenen Trägerelementen 20, 20' und 20'' aufweist. Werden die Trägerelemente 20, 20' und 20'', wie in den 7 und 8 dargestellt,
so weit wie möglich
zusammen geschoben, verringert sich eine maximale Breite der eine Leucht-
oder Abstrahlfläche
der Leuchtanzeige 10 definierenden Trägerelemente 20, 20' und 20'' auf 1,80 m.
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Es
ist offensichtlich, dass die beschriebene Konstruktion der Leuchtanzeige 10 beliebig
skaliert werden kann. Dies bedeutet, dass sowohl die Zahl der Trägerelemente 20, 20' und 20'' beliebig variiert werden kann,
als auch deren Länge
sowie die Zahl der auf den Trägerelementen 20, 20' und 20'' angeordneten Leuchtelemente 12, 14 und 16.
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Statt
der Leuchtelemente 12, 14 und 16 zur Ausbildung
eines Pixeleinheit 26 können
auch einzelne Leuchtelemente in Form von dreifarbigen Leuchtdioden
vorgesehen werden, welche ebenfalls geeignet sind, Licht beliebiger
Wellenlänge
durch entsprechende Ansteuerung der einzelnen, Licht unterschiedlicher
Farben abstrahlender Diodenelemente erreicht werden.
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Zur
Optimierung der Ansteuerung der Leuchtanzeige 10 ist an
einem Ende jedes Trägerelements 20, 20' und 20'' eine Leuchtelementansteuerung 78 in
Form einer elektronischen Steuerung in einem quaderförmigen Gehäuse 80 angeordnet.
Die Leuchtelementansteuerungen 78 sind in nicht dargestellter
Weise mit einer auf einer Rückseite
der Leuchtanzeige 10 angeordneten, in 1 schematisch
gestrichelt gezeichneten Anschlusseinrichtung 88 verbunden, über die
die Leuchtanzeige 10 beispielsweise mit einem Computer
verbunden werden kann, um Zeichen, Bilder oder Filme mit der Leuchtanzeige 10 wiederzugeben.
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Zum
Schutz der Rasteränderungseinrichtung 36 ist
die Profilschiene 44 vollständig mit einer Verkleidung 82 versehen,
die in Form einer weiteren Profilschiene mit einem einzigen Führungsschlitz 84 ausgestattet,
welcher nur von einem verjüngten
kurzen Abschnitt 86 der Bolzen 38, 38' und 38'' durchsetzt wird. Für einen
Betrachter sind dann nur die beiden Verkleidungen 82 sowie
die sich zwischen diesen erstreckenden Röhren 22 sichtbar.
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Die
oben beschriebene Leuchtanzeige 10 weist eine Rasteränderungseinrichtung 36 in
Form einer eindimensionalen Änderungseinrichtung
auf zum Ändern
des Leuchtelementrasters in einer Raumrichtung. Wie beschrieben,
wird dies erreicht durch paralleles Aufspreizen der Trägerelemente 20, 20' und 20'' in gleichem Maße, was durch die Scherengliedanordnung 70 mit
identischen, das heißt gleich
langen und miteinander verbundenen Lenkern 46, 46' und 46'' erreicht wird. Durch die Scherengliedanordnung 70 ist
zudem eine stufenlose Einstellung des Abstands zwischen den Trägerelementen 18, 18' und 18'' möglich, so dass die Leuchtanzeige 10 beziehungsweise
deren Leuchtelementraster 34 optimal an einen Abstand der
Leuchtanzeige 10 zu einem Betrachter angepasst werden kann.
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Wird
die beschriebene Leuchtanzeige 10 dahingehend modifiziert,
dass die Leuchtelemente 12, 14 und 16 auf
den Trägerelementen 18, 18' und 18'' nicht feststehend, sondern ebenfalls
aufspreizbar angeordnet werden, beispielsweise durch eine weitere Scherengliedanordnung,
das heißt
durch Ausbilden der Trägerelemente 18, 18' und 18'' selbst als Scherenglieder, kann
das Leuchtelementraster 34 auch in einer zweiten Raumrichtung
verändert
werden, nämlich
parallel zu den Längsachsen 77.
So lässt
sich eine zweidimensionale Rasteränderungseinrichtung ausbilden.
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Wie
dargelegt, kann bei insgesamt 90 zusammen geschobenen Röhren 22 eine
Leuchtfläche von
einer Größe von 1
m Höhe
und 1,8 m Breite eingestellt werden, bei maximal auseinander gespreizten
Trägerelementen 18, 18' und 18'' eine von den Leuchtelementen 12, 14 und 16 definierte
Leuchtfläche
von 1 m Höhe
und 7,65 m Breite. Die Rasteränderungseinrichtung 36 ermöglicht es,
eine Breite der Leuchtanzeige zwischen 1,8 m und 7,65 m beliebig einzustellen.
Dies entspricht einem Vergrößerungsfaktor
von 4,25. Durch entsprechende Wahl der Abmessungen können alternativ
auch Vergrößerungsfaktoren
in einem Bereich von 2 bis 20 erreicht werden.
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Eine
minimale Breite sowie eine maximale Breite der Leuchtanzeige 10 wird
definiert durch die Zahl der Röhren
sowie deren Größe, das
heißt
deren individuelle Breite. Eine maximale Aufspreizung benachbarter
Trägerelemente 20 voneinander
wird bestimmt durch eine Länge
der Lenker 46, 46' und 46''. Somit ist das oben beschriebene
Prinzip geeignet, Leuchtanzeigen beliebiger Größe auszubilden, da deren Leuchtelementraster
in gewünschter
Weise verändert
werden kann, und zwar von mindestens einer ersten Anzeigestellung
in mindestens eine zweite Anzeigestellung.