DE19623015A1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, elektrisch leitenden Schichten, die durch jeweils eine elektrisch nichtleitende Schicht voneinander getrennt sind, mit mindestens einem elek­ trisch ansteuerbaren Anzeigeelement mit zwei in die Schichten einstechbaren Kontaktierungsstiften entsprechender Länge, von denen zumindest der längere Kontaktierungsstift teilweise elektrisch isoliert ist, und mit einer Ansteuereinrichtung, die mit den elektrisch leitenden Schichten elektrisch verbun­ den ist.

Eine derartige Anzeigevorrichtung ist beispielsweise in der europäischen Offenlegungsschrift 0 057 157 beschrieben. Bei der bekannten Vorrichtung werden als elektrisch leitende Schichten Metallfolien und als elektrisch nichtleitende Schichten isolierende, durchstechbare Materialien, wie Kork oder Hartschaum verwendet. Darin sind an beliebiger Stelle Leuchtköpfe als Anzeigeelemente einstechbar, die zu ihrer elektrischen Versorgung über entsprechende nadelartige Ele­ mente in Kontakt mit den Metallfolien gebracht werden. Insbe­ sondere in Verbindung mit verschieden farbigen Leuchtköpfen läßt sich demnach nahezu jedes gewünschte Leuchtzeichen her­ stellen. Bei Verwendung von mehr als zwei Metallfolien sowie von Leuchtköpfen, die nur jeweils zwei bestimmte Metallfolien kontaktieren, kann zudem zwischen verschiedenen Zeichen umge­ schaltet werden, indem jeweils nur bestimmte Metallfolien und damit nur die zugehörigen Leuchtköpfe elektrisch versorgt werden.

Problematisch ist bei der bekannten Anzeigevorrichtung jedoch die Qualität des elektrischen Kontaktes zwischen Metallfolie und nadelartigem Element. Denn durch das Einstechen der na­ delartigen Elemente wird die Metallfolie an dieser Stelle dauerhaft zerstört. Eine gute Kontaktierung ist also nur dann gewährleistet, wenn das nadelartige Element exakt eingestochen wird und an der Einstichstelle verbleibt. Jedoch kann bei­ spielsweise durch Erschütterungen beim Transport eine La­ geänderung herbeigeführt oder aber durch Querbewegungen beim Einstechen die Einstichstelle ausgeweitet werden, was den Verlust der Formschlüssigkeit und damit Kontaktstörungen jeg­ licher Art zur Folge haben kann. Darüber hinaus sind Ände­ rungen des Anzeigebildes durch Umstecken der Leuchtköpfe - wenn überhaupt - nur wenige Male und nur in begrenztem Umfang mög­ lich, da ein erneutes Einstechen in eine vorhandene Einstich­ stelle problematisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevor­ richtung der eingangs genannten Art mit zuverlässiger Kontak­ tierung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merk­ malen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteran­ sprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ist nicht nur die Kontaktqualität erhöht, sondern auch aufgrund nahezu un­ begrenzter Änderungsmöglichkeiten des Anzeigebildes eine uni­ verselle Anwendbarkeit gegeben. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, daß die elektrisch leitenden Schichten in flächiger Verteilung elektrisch leitenden, elastischen Kunststoff ent­ halten. Durch die Elastizität wird erreicht, daß in jedem Fall ein bestimmter Anpreßdruck auf die eingesteckten Kontaktstifte erzeugt wird, der eine hohe Kontaktqualität im allgemeinen als auch insbesondere bei Erschütterungen und ungenauem Einstechen sicherstellt. Darüber hinaus wird durch die Elastizität er­ reicht, daß die Einstichstelle nach dem Entfernen der Kontak­ tierungsstifte sich von selbst wieder schließt, wodurch ein erneutes Einstechen von Kontaktierungsstiften ohne weiteres ermöglicht wird.

Zwei Kontaktierungsstifte können dabei koaxial oder parallel zueinander angeordnet werden. Bei konzentrischer Anordnung befindet sich der längere, teilweise isolierte Kontaktie­ rungsstift innen und wird von einem röhrenartig ausgebildeten kürzeren Kontaktierungsstift in Höhe der Isolation um­ schlossen. Die parallele Anordnung der Kontaktierungsstifte verhindert ein Verdrehen, während eine koaxiale Anordnung ein Verdrehen der Anzeigeelemente zuläßt je nach gewünschtem An­ wendungsfall. In beiden Fällen ist die Anzahl der Kontaktie­ rungsstifte nicht nur auf zwei begrenzt, sondern es können auch mehr als zwei Kontaktierungsstifte pro Anzeigeelement vorgesehen werden. Je nach Art des Anzeigeelements können beispielsweise zwei Kontaktierungsstifte zur elektrischen Versorgung und ein dritter Kontaktierungsstift zur Signal­ übertragung und/oder zur Adressierung eines bestimmten An­ zeigeelements verwendet werden. Neben selbstleuchtenden An­ zeigeelementen wie beispielsweise Glühlampen, Floureszenzan­ zeigen oder Leuchtdioden können dabei in gleicher Weise auch reflexive Anzeigeelemente wie beispielsweise Flüssigkri­ stallanzeigen oder elektromechanische Anzeigen alternativ oder zusätzlich verwendet werden.

Bei einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anzeigevor­ richtung sind zwei elektrisch leitende Schichten sowie eine dazwischen befindliche, elektrisch nichtleitende Schicht ein­ stückig ausgebildet. Dabei wird in einem aus elektrisch nicht­ leitendem Kunststoff hergestellten Träger von zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen her eine elektrisch leitende Substanz eingebracht, wobei ein dazwischen liegender, elek­ trisch nichtleitender Bereich verbleibt. Durch die einstückige Ausbildung wird neben einer einfacheren Herstellungsweise eine große Kompaktheit und eine hohe mechanische Stabilität er­ zielt.

Um eine bessere Stromverteilung innerhalb des elektrisch lei­ tenden Kunststoffes zu erreichen, wird in der jeweiligen elek­ trisch leitenden Schicht eine metallische Gitterstruktur wie beispielsweise ein Metallgitter oder ein metallisches Gaze flächig angeordnet. Die metallische Gitterstruktur kann dabei an der Oberfläche der jeweiligen Schicht plaziert oder aber in den Kunststoff selbst eingebettet werden.

Zur Minimierung der Anzahl von erforderlichen elektrisch lei­ tenden Schichten kann die Ansteuereinrichtung verschieden­ artige Signale erzeugen, auf die jeweils nur bestimmte Anzei­ genelemente reagieren. Die Anzeigeelemente werden dabei bei­ spielsweise abhängig von der jeweiligen Spannungspolarität oder von dem jeweiligen Spannungspegel aktiviert. Für komple­ xere Anwendungen können darüber hinaus intelligente Adressie­ rungen eingesetzt werden.

Um die Zuverlässigkeit der Anzeigevorrichtung weiter zu erhö­ hen, kann die Ansteuereinrichtung den Betriebszustand, bei­ spielsweise Stromstärke und Isolation der Anzeige überwachen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung kann eine Funktionseinstel­ lung und Anzeigebildauswahl über eine Fernsteuereinrichtung erfolgen, die mit der Ansteuereinrichtung gekoppelt ist. Da­ durch wird ermöglicht, das Anzeigebild den jeweiligen Erfor­ dernissen auf einfache Weise anzupassen, wie dies beispiels­ weise bei Vorträgen mit begleitenden Vorführungen wünschens­ wert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei in der Zeich­ nung gezeigten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Schichten 1, 2, 3 aus leitendem, elastischem Kunststoff vor­ gesehen, zwischen denen jeweils Schichten 4, 5 aus nicht lei­ tendem, elastischem Kunststoff angeordnet sind. Als Kunststoff findet beispielsweise leitfähiger Schaumstoff oder leitfähiges Gummimaterial Verwendung. Der Schaumstoff wird beispielsweise aus ESD-Schäumen hergestellt und anschließend durch entspre­ chende Tränkverfahren mit leitenden Substanzen in einen für die Nutzstromleitung geeigneten Leitfähigkeitsbereich gebracht. Um bei der erzielten Leitfähigkeit die Stromver­ teilung weiter zu verbessern, werden zudem Metallgitter 6, 7, 8 in die Schichten 1, 2, 3 aus leitfähigem, elastischem Kunst­ stoff eingebettet. Die nichtleitenden Schichten 4, 5 sind aus dem gleichen elastischen Kunststoff-material gefertigt wie die Schichten 1, 2, 3, wobei auf eine Tränkung mit leitenden Sub­ stanzen verzichtet wurde.

In dieses mehrlagige, Sandwich-artige Gebilde mit den einzel­ nen Schichten 1 bis 5 sind Anzeigeelemente in Form kleiner Glühlämpchen 9 bis 12 eingesteckt. Dazu weisen die Glühlämp­ chen 9 bis 12 jeweils zwei Kontaktierungsstifte 13 bis 20 auf, von denen jeweils einer 13, 15, 17, 19 kürzer ist als der jeweils andere 14, 16, 18, 20. Bei den Glühlämpchen 9 und 11 ist der jeweils längere Kontaktierungsstift 14, 18 so lange, daß er bis zur Schicht 2 reicht. Dagegen enden die Kontaktie­ rungsstifte 16 und 20 der Glühlämpchen 10 und 12 in der Schicht 3. Um Kurzschlüsse mit den Schichten 1 bzw. 1 und 2 zu verhindern, sind die jeweils längeren Kontaktierungsstifte 14, 16, 18, 20 mit einer isolierenden Umhüllung versehen. Diese Umhüllungen 21 bis 24 beginnen jeweils unmittelbar am Kopf des jeweiligen Glühlämpchens 9 bis 12 und enden in bestimmten Ab­ stand vom Ende des jeweils längeren Kontaktierungsstiftes 14, 16, 18, 20. Die Kontaktierungsstifte 13 bis 20 können dabei jeweils zugespitzte Enden aufweisen, um das Einstechen zu er­ leichtern. Während die Kontaktierungsstifte 13 und 14 bzw. 15 und 16 im wesentlichen parallel zueinander, also nebeneinander angeordnet sind, sind die Kontaktierungsstifte 17 und 19 hohl­ röhrenartig ausgeführt und über den jeweils zugehörigen zwei­ ten Kontakt 18 bzw. 20 übergeschoben. Die Stifte 17 und 18 bzw. 19 und 20 sind damit koaxial angeordnet.

Die Metallgitter 6, 7, 8 sind mit einer Ansteuereinrichtung 25 elektrisch verbunden, die beim Ausführungsbeispiel eine Span­ nungsquelle 26 sowie einen Umschalter 27 enthält. Ein Anschluß der Spannungsquelle 26 ist dabei mit der Schicht 1 verbunden, während der andere Anschluß der Spannungsquelle 26 mittels des Umschalters 27 entweder auf die Schicht 2 oder auf die Schicht 3 aufschaltbar ist. Die Betätigung des Umschalters 27 erfolgt beim Ausführungsbeispiel manuell, kann aber in gleicher Weise auch mittels spezieller Kontrolleinrichtungen erfolgen. Je nachdem welche der beiden Schichten 2 oder 3 auf die Span­ nungsquelle 26 aufgeschaltet ist, leuchten die Glühlämpchen 9 und 11 oder die Glühlämpchen 10 und 12.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind in einem Träger 28 aus nichtleitendem, elektrischem Kunststoff von zweieinan­ der gegenüberliegenden Oberflächen her durch entsprechendes Tränken mit leitfähigen Substanzen zwei elektrisch leitfähige Bereiche 29 und 30 geschaffen worden. Die beiden Bereiche 29 und 30 sind dabei derart ausgebildet, daß sie nicht aneinander heranreichen und somit ein dazwischen liegender nicht leitender Bereich verbleibt. An den Oberflächen, von denen her die Trän­ kung erfolgte, sind Metallgitter 31 und 32 angeordnet, die zu einer besseren Stromverteilung beitragen sollen. In den Träger 28 sind Leuchtdioden 33 und 34 mit interner Strombegrenzung eingesteckt. Dazu weisen sie Kontaktierungsstifte 35 bis 38 auf. Die jeweils kürzeren Kontaktierungsstifte 35 und 37 der Leuchtdioden 33 und 34 reichen dabei bis zur näher gelegenen, elektrisch leitenden Schicht 29, während die jeweils längeren Kontaktierungsstifte 36 bzw. 38 bis zur entfernt gelegenen, elektrisch leitenden Schicht 30 sich erstrecken. Die Kontak­ tierungsstifte 36 und 38 sind zudem jeweils mit Isolierhülsen 39 und 40 umgeben, um einen Kurzschluß mit der Schicht 29 zu verhindern. Die Leuchtdioden 33 und 34 benötigen zum Betrieb Spannungen entgegengesetzter Polarität. Demzufolge leuchtet je nach angelegter Polarität nur eine der beiden Leuchtdioden 33 und 34. Zur Erhöhung der jeweiligen Sperrspannung kann ge­ gebenenfalls eine Gleichrichterdiode in Serie geschaltet wer­ den.

Die beiden elektrisch leitende Schichten darstellenden Berei­ che 29 und 30 werden über die Metallgitter 31 und 32 sowie zugehörige Verbindungsleitungen durch eine Ansteuereinrichtung 39 versorgt. Diese erzeugt zum einen Spannungen unter­ schiedlicher Polarität als auch jeweils Spannungen unter­ schiedlichen Pegels. Dazu sind vier in Reihe geschaltete Span­ nungsquellen 40 bis 43 vorgesehen, deren mittlerer Abgriff mit dem Metallgitter 31 verschaltet ist. Die übrigen Abgriffe sind über einen Umschalter 44 auf das Metallgitter 32 aufschaltbar.

Je nach Stellung des Umschalters 44 wird eine Spannung von positiver oder negativer Polarität an die Metallgitter 31 und 32 angelegt, wobei sowohl bei positiver als auch negativer Polarität zudem jeweils ein höherer und ein niedrigerer Wert abgegeben werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch die unterschiedlichen Spannungsbeträge unterschiedliche Leuchtstärken der Leuchtdioden 33 und 34 hervorgerufen. In gleicher Weise ist es aber auch möglich, daß bestimmte Leucht­ dioden nur auf bestimmte Spannungsbereiche ansprechen.

Die Steuerung des Umschalters 44 erfolgt mittels eines Mikro­ controllers 45, der aus bestimmten Eingangsinformationen An­ steuersignale zur Erzeugung bestimmter Anzeigenbilder gene­ riert. Anstelle der Steuerung des Umschalters 44 durch den Mikrocontroller 45 kann der Mikrocontroller 45 beispielsweise bei intelligenter Adressierung bestimmte Daten und/oder Adres­ sen zu den jeweiligen Anzeigeelementen direkt übertragen.

Darüber hinaus wird vorliegend der Mikrocontroller 45 dazu verwendet, den Betriebszustand der Anzeigevorrichtung zu über­ wachen, um bei bestimmten auftretenden Störungen entsprechende Maßnahmen einzuleiten. Die Überwachung erfolgt beispielsweise mittels einer Strommeßeinrichtung 46 sowie einer Spannungsmeß­ einrichtung 47, die ihre Meßwerte fortlaufend an den Mikrocon­ troller 45 übermitteln. Dieser vergleicht die gemessenen Werte mit gegebenen Werten und leitet daraus ab, ob beispielsweise hinsichtlich Stromaufnahme oder Isolation eine Störung vor­ liegt.

Die zur Auswahl des jeweiligen Anzeigenbildes vorgesehenen Eingangssignale des Mikrocontrollers 45 werden durch bei­ spielsweise eine optoelektronische Fernsteuereinrichtung be­ reitgestellt, deren Empfangsteil 48 mit der Ansteuereinrich­ tung 39 im allgemeinen und mit dem Mikrocontroller 45 im be­ sonderen verbunden ist. Die Empfangseinrichtung 48 wiederum erhält ihre Informationen von einer mit einer Tastatur ausge­ statteten Sendeeinrichtung 49, über die bestimmte Befehle und/oder Daten zur Empfangseinrichtung und anschließend an den Mikrocontroller 45 übertragen werden können.

Neben den gezeigten Ausführungsbeispielen können darüber hin­ aus Ausgestaltungen vorgesehen werden, bei denen anstelle von Metallgittern metallisches oder metallisiertes Gaze und/oder anstelle von Leuchtdioden und Glühlämpchen Fluoreszenz-, LCD- sowie elektromechanische Anzeigen verwendet werden können. Die Ansteuerung der Anzeigeelemente kann dabei je nach Anwen­ dungsfall zeitkontinuierlich oder getaktet erfolgen. Außer durch eine entsprechende Polarität und einem entsprechenden Spannungswert des Ansteuersignals kann die Auswahl einzelner Anzeigeelemente darüber hinaus durch eine intelligente Adres­ sierung wie beispielsweise über eine Informationseinprägung der Speisespannung oder mittels eigens zugeführter Adressie­ rungssignale erfolgen.

Die Anzeigevorrichtung kann in beliebiger Weise und auf be­ liebigen Untergründen angebracht werden oder aber auch frei im Raum aufgehängt werden. Sie ist somit insbesondere für Mo­ tivpinnwände geeignet, bei denen durch Aufbringen beliebiger Motive aus dem technischen, kaufmännischen oder privaten Be­ reich durch Einstecken verschiedener selbstleuchtender Anzei­ geelemente mittels entsprechender Farbe, Intensität und/oder Blinken auf bestimmte Stellen eines untergelegten Motivs hin­ gewiesen werden kann. Des weiteren ist ein Einsatz in Lehr­ systemen möglich, bei denen beispielsweise verschiedene Funk­ tionsbilder oder Ablaufdiagramme durch entsprechende Anordnung von Anzeigeelementen geschaffen werden, wobei die einzelnen Bilder beispielsweise mittels einer Fernbedienung ausgewählt werden können. Weiterhin ist der Einsatz bei In­ formationstafeln für Veranstaltungen sowie in Verbindung mit Landkarten zum Aufzeigen entsprechender Örtlichkeiten nach Eingabe bestimmter Informationen in das Anzeigesystem möglich. Im allgemeinen ist die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung bei allen Arten von Leuchtsymbolen, Leuchtschriftzeichen und Leuchtlogos einsetzbar.

Claims (8)

1. Anzeigevorrichtung
mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, elek­ trisch leitenden Schichten (1, 2, 3, 29, 30), die durch je­ weils eine elektrisch nichtleitende Schicht (4, 5, 28) von­ einander getrennt sind,
mit mindestens einem elektrisch ansteuerbaren Anzeigeelement (9, 10, 11, 12, 33, 34) mit mindestens zwei in die Schichten (1, 2, 3, 4, 5, 28, 29, 30) einstechbaren Kontaktierungsstif­ ten (13 bis 20, 35 bis 38) entsprechender Länge von denen mindestens der längere Kontaktierungsstift (14, 16, 18, 20, 36, 38) teilweise elektrisch isoliert ist und
mit einer Ansteuereinrichtung (25, 39), die mit den elektrisch leitenden Schichten (1, 2, 3, 29, 30) elektrisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die elek­ trisch leitenden Schichten (1, 2, 3, 29, 30) in flächiger Verteilung elektrisch leitenden, elastischen Kunststoff ent­ halten.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kontaktierungsstifte (13 bis 20, 35 bis 38) eines An­ zeigeelements (9, 10, 11, 12, 33, 34) koaxial angeordnet sind.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kontaktierungsstifte (13 bis 20, 35 bis 38) eines An­ zeigeelements (9, 10, 11, 12, 33, 34) parallel zueinander angeordnet sind.

4. Anzeigervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elek­ trisch leitende Schichten (29, 30) sowie eine dazwischen be­ findliche elektrisch nichtleitende Schicht (28) zusammen durch einen einstückigen, aus elektrisch nichtleitendem Kunststoff hergestellten Träger (28), in den von zwei einander gegen­ überliegenden Oberflächen her elektrisch leitende Substanzen eingebracht sind, gebildet wird.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei min­ destens einer elektrisch leitenden Schicht (1, 2, 3, 29, 30) eine metallische Gitterstruktur (6, 7, 8, 31, 32) flächig an­ geordnet ist.

6. Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ steuereinrichtung (39) verschiedenartige Signale erzeugt, auf die jeweils nur bestimmte Anzeigeelemente (33, 34) reagieren.

7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ steuereinrichtung (39) den Betriebszustand der Anzeigeelemente (33, 34) überwacht.

8. Anzeigevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ steuereinrichtung (39) mit einer Fernsteuereinrichtung (48, 49) gekoppelt ist.