DE3021502C2

DE3021502C2 - Display device

Info

Publication number: DE3021502C2
Application number: DE19803021502
Authority: DE
Inventors: Robert 8012 Ottobrunn Ludes; Manfred 8500 Nürnberg Szyska
Original assignee: Friedrich Merk Telefonbau GmbH
Current assignee: Friedrich Merk Telefonbau GmbH
Priority date: 1980-06-07
Filing date: 1980-06-07
Publication date: 1987-05-07
Also published as: DE3021502A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit mindestens einem bistabilen, elektromagnetischen Anzeigeelement, jeweils bestehend aus einem drehbaren, einen Polarisationsmagneten aufweisenden Anker, wobei die Anzeige von einer von zwei Seitenflächen eines um die Längsachse drehbaren, den Anker bildenden Dreikantprismas gebildet wird, der Polarisationsmagnet im Innern des Dreikantprismas im Bereich der Längsachse angebracht ist und die Steuerung des Ankers durch ein stationäres, einen Kern aufweisendes Elektromagnetsystem erfolgt.The invention relates to a display device with at least one bistable, electromagnetic display element, each consisting of a rotatable armature having a polarization magnet, wherein the display is formed by one of two side surfaces of a triangular prism that is rotatable about the longitudinal axis and forms the armature, the polarization magnet is mounted inside the triangular prism in the region of the longitudinal axis and the armature is controlled by a stationary electromagnet system having a core.

Aus der DE-OS 20 62 697 ist eine derartige Anzeigevorrichtung bekannt. Dort wird ein bistabiles, elektromagnetisch gesteuertes Anzeigeelement beschrieben, welches einen scheibenförmigen Polarisationsmagneten aufweist, welcher symmetrisch zur Drehachse angeordnet ist und in jeder der beiden möglichen stabilen Lagen mit seiner Magnetisierungsrichtung einen Winkel von 60° gegenüber der Mittelachse des stationären Elektromagnetsystems bildet. Das Elektromagnetsystem weist dabei einen U-förmigen Kern auf, dessen freie Schenkelenden in unmittelbarer Nachbarschaft des Polarisationsmagneten liegen.Such a display device is known from DE-OS 20 62 697. This describes a bistable, electromagnetically controlled display element which has a disk-shaped polarization magnet which is arranged symmetrically to the axis of rotation and in each of the two possible stable positions forms an angle of 60° with its magnetization direction relative to the center axis of the stationary electromagnet system. The electromagnet system has a U-shaped core whose free leg ends are in the immediate vicinity of the polarization magnet.

Eine derartige Anzeigevorrichtung eignet sich zur Wiedergabe alpha-numerischer Zeichen. Durch die bistabile Arbeitsweise wird im jeweiligen Anzeigezustand keine Energie benötigt, da auch die Rückstellung durch entsprechende Rückstellimpulse erfolgt. In einem Anzeigeblock legt jedes Anzeigeelement infolge der matrixartigen Anordnung einen bestimmten Bildpunkt fest und die Auswahl der Bildpunkte innerhalb der Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung bestimmt den Charakter des jeweils dargestellten Zeichens.Such a display device is suitable for displaying alphanumeric characters. Due to the bistable mode of operation, no energy is required in the respective display state, since the reset is also carried out by corresponding reset pulses. In a display block, each display element defines a specific pixel due to the matrix-like arrangement and the selection of pixels within the display area of the display device determines the character of the character displayed.

Nachteilig bei derartigen Anzeigeelementen ist jedoch, daß durch das Umschlagen des Ankers ein verhältnismäßig großer Raum beansprucht wird. Der gewünschten Kleinheit derartiger Anzeigevorrichtungen, die mit solchen Anzeigeelementen ausgestattet sind, steht der konstruktive Aufbau der bekannten Anzeigeelemente mit einem bistabilen Verhalten oftmals entgegen.The disadvantage of such display elements, however, is that a relatively large amount of space is required when the armature is turned over. The desired small size of such display devices, which are equipped with such display elements, is often opposed by the structural design of the known display elements with a bistable behavior.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sie sich unter Verwendung sehr kleiner und wirtschaftlich ausführbarer Anzeigeelemente auf einfache Weise zu einem Anzeigeblock zusammenfügen läßt.The invention is based on the object of developing a display device of the type mentioned at the outset in such a way that it can be easily assembled into a display block using very small and economically feasible display elements.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Polarisationsmagnet eine in der Längsachse liegende Achse hufeisenförmig derart umgreift, daß entweder der eine Pol oder der andere Pol sich in unmittelbarer Nähe des in den Anker hineinragenden Endes des stiftförmigen Kerns des Elektromagnetsystems befindet.This task is solved in that the polarization magnet surrounds an axis lying in the longitudinal axis in a horseshoe shape in such a way that either one pole or the other pole is located in the immediate vicinity of the end of the pin-shaped core of the electromagnet system which projects into the armature.

Durch die hufeisenförmige Ausbildung des Polarisationsmagneten und die stiftförmige Ausbildung des Kerns des Elektromagnetsystems wird erreicht, daß in jeder der beiden Lagen des Ankers sich ein Pol des Polarisationsmagneten in unmittelbarer Nähe des Endes des Kerns des Elektromagnetsystems befindet. Hierdurch wird nicht nur eine kompakte Bauweise erreicht, sondern auch die Größe des elektrischen Stellimpulses verringert.The horseshoe-shaped design of the polarization magnet and the pin-shaped design of the core of the electromagnet system ensure that in each of the two positions of the armature, one pole of the polarization magnet is located in the immediate vicinity of the end of the core of the electromagnet system. This not only results in a compact design, but also reduces the size of the electrical actuating pulse.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zur Darstellung alpha-numerischer Zeichen mehrere Reihen von jeweils auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Ankern mit Hilfe eines Halterahmens matrixartig zusammengefaßt sind.A further development of the invention consists in that, in order to display alphanumeric characters, several rows of anchors, each arranged on a common axis, are combined in a matrix-like manner with the aid of a holding frame.

Durch die Verwendung eines Halterahmens können die einzelnen Anker eng zusammengefaßt werden, wodurch sich eine bessere Auflösung der anzuzeigenden Zeichen ergibt.By using a holding frame, the individual anchors can be grouped closely together, resulting in a better resolution of the characters to be displayed.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht auch darin, daß auf der der Anzeigeebene abgewandten Seite des Halterahmens ein Isolierblock mit matrixartig angeordneten Bohrungen angebracht ist, welche zur Aufnahme der einzelnen Elektromagnetsysteme dienen.A further development of the invention also consists in that an insulating block with holes arranged in a matrix is attached to the side of the holding frame facing away from the display plane, which serve to accommodate the individual electromagnet systems.

Durch die Verwendung eines besonderen Isolierblocks zur Aufnahme der Elektromagnetsysteme, deren Kerne durch entsprechende Bohrungen in den Halterahmen hineinragen, läßt sich leicht ein defekter Anker nach Abnehmen des Halterahmens auswechseln, ohne daß hierzu das vollständige Anzeigeelement ausgebaut werden muß.By using a special insulating block to accommodate the electromagnet systems, the cores of which protrude through corresponding holes in the holding frame, a defective armature can easily be replaced after removing the holding frame without having to remove the entire display element.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages arise from the subclaims.

In der Zeichnung sind die konstruktiven Einzelheiten und der Aufbau eines ganzen Anzeigeblocks dargestellt. Es zeigtThe drawing shows the structural details and the structure of an entire display block. It shows

Fig. 1 einen Elektromagneten mit drehbarem Anker im Schnitt, Fig. 1 an electromagnet with rotating armature in section,

Fig. 2 dieselbe Anordnung in einer Ansicht, Fig. 2 the same arrangement in a view,

Fig. 3 den schematischen Aufbau eines Anzeigeblocks ohne die einzelnen Halteelemente wie Halterahmen und Isolierblock, Fig. 3 the schematic structure of a display block without the individual holding elements such as holding frame and insulating block,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil eines Anzeigeblocks mit teilweise weggelassenem Halterahmen, Fig. 4 is a plan view of a part of a display block with a partially omitted holding frame,

Fig. 5 einen Schnitt in Richtung A-A der Fig. 4 und Fig. 5 is a section in direction AA of Fig. 4 and

Fig. 6 eine Schaltungsanordnung zur Darstellung der Einstell- und Rückstellstromkreise eines Anzeigeblocks gemäß Fig. 5. Fig. 6 is a circuit arrangement showing the setting and resetting circuits of a display block according to Fig. 5.

In Fig. 1 und 2 ist eine in eine Setzspule und eine Löschspule aufgeteilte Wicklung 1 eines Elektromagneten in eine entsprechende Bohrung eines Isolierblocks 8 eingelegt, die ihrerseits nur angedeutet ist. Der stiftförmige, weichmagnetische Kern 2 des Elektromagneten ist durch eine entsprechende Bohrung eines Halterahmens 3 geführt, der durch einen kragenförmigen Ansatz 9 gleichzeitig als Anschlag für zwei Seitenflächen 6 und 7 eines Dreikant-Prismas dient, das um eine Achse 4 drehbar ist. In dieses Dreikant-Prisma eingebaut ist ein Polarisationsmagnet 5, der bei einer Änderung der Polarisationsrichtung des Elektromagneten 1, 2 ebenfalls seine Stellung ändert und einen Wechsel zwischen den zur Anzeige dienenden Seitenflächen 6 bzw. 7 vornimmt. Da die beiden Pole des hufeisenförmig ausgebildeten Polarisationsmagneten 5 in enger Nachbarschaft zum Ende des Kerns 2 liegen, kann eine Umsteuerung des Anzeigeelements durch verhältnismäßig schwache Einstell- bzw. Löschimpulse vorgenommen werden.In Fig. 1 and 2, a winding 1 of an electromagnet, divided into a setting coil and a cancellation coil, is inserted into a corresponding hole in an insulating block 8 , which in turn is only indicated. The pin-shaped, soft magnetic core 2 of the electromagnet is guided through a corresponding hole in a holding frame 3 , which, through a collar-shaped projection 9 , also serves as a stop for two side surfaces 6 and 7 of a triangular prism that can be rotated about an axis 4. A polarization magnet 5 is built into this triangular prism, which also changes its position when the polarization direction of the electromagnet 1, 2 changes and switches between the side surfaces 6 and 7 used for display. Since the two poles of the horseshoe-shaped polarization magnet 5 are in close proximity to the end of the core 2 , the display element can be reversed using relatively weak setting or cancellation pulses.

In Fig. 3 sind die einzelnen Anzeigeorgane von vier Schauzeichen, die einen Teil eines ganzen Anzeigeblocks bilden, schematisch wiedergegeben. Es handelt sich dabei um die Anker 31, 32, 33 und 34, die zeilenweise um eine gemeinsame Achse schwenkbar sind. Die Verschwenkung erfolgt unter der Einwirkung der zugeordneten Elektromagneten mit ihren Kernen 35, 36, 37 und 38 und den Spulen 39 bis 42. Jede dieser Spulen 39 bis 42 setzt sich aus einer Setz- und einer Löschspule zusammen, wobei die aus Fig. 3 ersichtlichen, kammartigen Schienen, die aus Fig. 6 ersichtlichen Strompfade wiedergeben.In Fig. 3, the individual display elements of four indicators, which form part of a complete display block, are shown schematically. These are the armatures 31, 32, 33 and 34 , which can be pivoted line by line about a common axis. The pivoting takes place under the influence of the associated electromagnets with their cores 35, 36, 37 and 38 and the coils 39 to 42. Each of these coils 39 to 42 is made up of a setting coil and a cancelling coil, whereby the comb-like rails shown in Fig. 3 reproduce the current paths shown in Fig. 6.

Wie nämlich Fig. 6 zeigt, sind die einzelnen Setz- und Löschspulen der verschiedenen Anzeigeelemente zeilen- und spaltenweise zusammengefaßt, wobei in die getrennt geführten Zeilenleitungen jeweils eine Entkoppelungsdiode D 1 bzw. D 2 eingefügt ist. Die Bestimmung, welche der Spulen zu erregen bzw. rückzustellen ist, um einen bestimmten Bildpunkt zu aktivieren bzw. wieder zu löschen, erfolgt durch Auswahl von Eingangsklemmen YS 1 bis YL 7 bzw. von Spaltenpunkten X 1 bis X 5.As Fig. 6 shows, the individual setting and erasing coils of the various display elements are grouped together in rows and columns, with a decoupling diode D 1 or D 2 being inserted into the separately routed row lines. The determination of which of the coils is to be excited or reset in order to activate or erase a certain pixel is made by selecting input terminals YS 1 to YL 7 or column points X 1 to X 5 .

In Fig. 3 erfolgt über Verbindungskämme 51, 52 und 53 die Spaltenauswahl, während über Verbindungsschienen 54, 56 die Zeilenauswahl stattfindet. Dabei sind jeder Zeile zwei Verbindungsschienen 54 und 56 zugeordnet, da über die eine die Aktivierung der Setzspulen dieser Zeile und über die andere die Aktivierung der Löschspulen dieser Zeile erfolgt. In jeder der Zuleitungen ist dabei eine der bereits in Fig. 6 erwähnten Entkoppelungsdioden D 1 und D 2 eingebaut.In Fig. 3, the column selection is carried out via connecting combs 51, 52 and 53 , while the row selection is carried out via connecting rails 54, 56. Two connecting rails 54 and 56 are assigned to each row, since the one activates the setting coils of this row and the other activates the quenching coils of this row. One of the decoupling diodes D 1 and D 2 already mentioned in Fig. 6 is installed in each of the supply lines.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, sind die einzelnen Magnetspulen 39 bis 42 in matrixartig verteilten Bohrungen 60 des Isolierblocks 8 eingelegt, der außer mit den Bohrungen 60 auch mit weiteren Bohrungen 70, 71 und 72 versehen ist, durch die die stiftchenförmigen Ansätze der Verbindungskämme 51 bzw. die an den Verbindungsschienen 54, 56 angeschlossenen Entkoppelungsdioden D 1, D 2 geführt werden. Jeder Bohrung 60 sind dabei drei solcher Bohrungen 70, 71 und 72 zur Aufnahme der Spulenanschlüsse zugeordnet.As shown in Fig. 4 and 5, the individual magnetic coils 39 to 42 are inserted into holes 60 distributed in a matrix-like manner in the insulating block 8 , which, in addition to the holes 60 , is also provided with further holes 70, 71 and 72 through which the pin-shaped projections of the connecting combs 51 or the decoupling diodes D 1 , D 2 connected to the connecting rails 54, 56 are guided. Each hole 60 is assigned three such holes 70, 71 and 72 for receiving the coil connections.

Die die Bohrungen im Isolierblock 8 durchdringenden Kerne der einzelnen Magnete werden, wie auch aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, durch entsprechende Bohrungen eines Halterahmens 3 geführt, der seinerseits Achsen 4 mit den entsprechenden Ankern 31 bzw. 32, 33 und 34 trägt. Diese gemäß den Fig. 1 und 2 ausgestalteten Anzeigeelemente mit ihrem jeweiligen U-förmigen Polarisationsmagneten stellen die eigentliche Anzeigefläche des ganzen Anzeigeblocks dar, wie er schaltungsmäßig aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die Halterung der Achsen 4 erfolgt mit Hilfe einer Abdeckplatte 55. Bei Störungen in der Arbeitsweise der einzelnen drehbaren Anker braucht also lediglich der Halterahmen 3 abgenommen werden, ohne daß dadurch an den sonstigen Bauelementen des Anzeigeblocks Veränderungen vorzunehmen sind. Die Anschlüsse der Verbindungskämme 51 bis 53 bzw. Verbindungsschienen 54, 56 werden zweckmäßig als Steckerstifte ausgebildet, so daß auch die Verkabelung sehr einfach gehalten werden kann. Besondere Verteilerleisten und dergleichen sind nicht notwendig.The cores of the individual magnets, which penetrate the holes in the insulating block 8 , are guided, as can be seen from Fig. 1 and 2, through corresponding holes in a holding frame 3 , which in turn carries axes 4 with the corresponding armatures 31 or 32, 33 and 34. These display elements, designed as shown in Fig. 1 and 2, with their respective U-shaped polarization magnets, represent the actual display surface of the entire display block, as can be seen in terms of circuitry from Fig. 6. The axes 4 are held in place with the aid of a cover plate 55. In the event of malfunctions in the operation of the individual rotating armatures, only the holding frame 3 needs to be removed without having to make any changes to the other components of the display block. The connections of the connecting combs 51 to 53 or connecting rails 54, 56 are expediently designed as plug pins, so that the wiring can also be kept very simple. Special distribution strips and the like are not necessary.

Claims

1. Display device with at least one bistable, electromagnetic display element, each consisting of a rotatable armature having a polarization magnet, the display being formed by one of two side surfaces of a triangular prism which forms the armature and is rotatable about the longitudinal axis, the polarization magnet being mounted inside the triangular prism in the region of the longitudinal axis and the armature being controlled by a stationary electromagnet system having a core, characterized in that the polarization magnet ( 5 ) surrounds an axis ( 4 ) lying in the longitudinal axis (Y) in a horseshoe shape such that either one pole (N) or the other pole (S) is located in the immediate vicinity of the end of the pin-shaped core ( 2 ) of the electromagnet system which projects into the armature.

2. Display device according to claim 1, characterized in that a collar-shaped projection ( 9 ) enclosing the pin-shaped core ( 2 ) serves as a stop for the inner sides of the side surfaces ( 6, 7 ).

3. Display device according to claim 1 or 2, characterized in that the axis ( 4 ) is common to several anchors.

4. Display device according to claim 3, characterized in that for the representation of alphanumeric characters, several rows of anchors each arranged on a common axis ( 4 ) are combined in a matrix-like manner with the aid of a holding frame ( 3 ).

5. Display device according to claim 4, characterized in that the holding frame ( 3 ) has guide holes arranged in a matrix for the passage of the cores ( 2 ) of the respective electromagnet systems assigned to the individual armatures.

6. Display device according to one of claims 4 or 5, characterized in that on the side of the holding frame ( 3 ) facing away from the display plane, an insulating block ( 8 ) with bores ( 60 ) arranged in a matrix-like manner is attached, which serve to accommodate the individual electromagnet systems.

7. Display device according to claim 6, characterized in that each electromagnet system has a setting coil and a cancelling coil, the current supply to which takes place via two connecting rails ( 54, 56 ) assigned to a row of these coils and via a connecting comb ( 51 ) common to both coils and assigned to a column of these coils.

8. Display device according to claim 7, characterized in that the connections of the coils of the electromagnet systems to the connecting rails ( 54, 56 ) are each made via a decoupling diode (D 1 , D 2 ).

9. Display device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the ends of the connecting rails ( 54, 56 ) and the connecting combs ( 51 ) are formed as plug pins.