DE2461837C2

DE2461837C2 - Digitale Anzeigevorrichtung mit einer Punktmatrix

Info

Publication number: DE2461837C2
Application number: DE19742461837
Authority: DE
Inventors: James M. New Orleans La. Lapeyre
Original assignee: Laitram LLC
Current assignee: Laitram LLC
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1974-12-30
Publication date: 1985-05-30
Also published as: DE2461837A1

Description

a: durch 16-12-11-10-14-20-21-22,

b: durch 3-7-1Ϊ-15-20-21-22-17-12,

c: durch 11-10-14-20-21,

d: durch 4-8-12-16-21-20-14-10-11, 25

e: durch 6-7-12-11-10-14-20-21-22,

f: durch 4-3-7-11-15-20-10-12,

g: durch 12-7-3-4-5-9-13-17-22-21-15,

h: durch 3-7-11-15-20-12-17-22,

i: durch 3-11-15-20, 30

j: durch 4-12-16-21-20,

k: durch 3-7-11-15-20-12-16-22,

1: durch 3-7-11-15-20-21,

m: durch 19-14-10-15-21-16-12-17-23,

n: durch 10-14-19-15-12-16-21, 35

o: durch 11-10-14-20-21-16,

p: durch 16-17-13-8-3-7-11-15-20,

q: durch 22-16-11-10-14-20-21,

r: durch 10-11-12-15-20,

s: durch 13-12-16-21-20, oder durch 13-8-7-11-16-21-20-14, 40

t: durch 3-7-11-15-20-6-8,

u: durch 10-14-20-21-16-12,

v: durch 10-15-21-16-12,

w: durch 10-15-21-16-12-17-23-18, oder durch 1-6-11-7-3-8-13-9-5,

x: durch 10-15-20-12-16-22, 45

y: durch 6-11-8-12-16-21,

z: durch 6-7-8-12-16-21-22-23.

Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale Anzeigevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2 angegebenen Gattung. Derartige digitale Anzeigevorrichtungen werden benutzt, um statische Anzeigen zu liefern oder eine Laufschrift zu erzeugen. Eine Zusammenfassung von alphanumerischen Anzeigesystemen ist in der Zeitschrift »radio mentor 1972, Heft 10, Seite 478—482« beschrieben. Hier 55 werden die weit verbreiteten Siebensegmentanzeigen beschrieben, die insbesondere zur Darstellung von Ziffern benutzt werden. Es sind jedoch auch Anzeigesysteme mit Punktmatrix bekannt, die beispielsweise eine 7x5 Matrix, eine 7x9 Matrix oder eine 5x9 Punktmatrix aufweisen.

Die Oberbegriff liehe Fassung der Ansprüche 1 und 2 geht aus von einer Anzeigevorrichtung gemäß der US-PS 49 226 bzw. US-PS 30 76 187. Bei der Anzeigevorrichtung nach der erstgenannten US-PS, die als Laufschrift 60 ausgebildet ist, sind die Lichtemissionselemente zeilenweise über die gesamte Schriftzeile angeordnet, und eine Unterteilung in einzelne Felder ist nicht vorgesehen. Bei der Anzeigevorrichtung nach der US-PS 30 76 187 ist jedes Matrixfeld in nicht weniger als 136 Anzeigepunkte unterteilt. Trotz dieser Vielzahl von Matrixputikten ergibt sich keine besonders deutliche Darstellung, weil jedes Zeichen bezüglich der Linienbreite nur von einem einzigen Lichtemissionselement gebildet wird, welches im Vergleich zur Flächenerstreckung des Matrixfeldes 65 einen sehr kleinen Durchmesser aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einer kleinen Anzahl einzelner Lichtemissionselemente auskommt und dennoch in der Lage ist, eine

große Anzahl von Zeichen leicht lesbar zu liefern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe für numerische Zeichen gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und für alphanumerische Zeichen durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2.

Durch die Erfindung wird eine Punktmatrix geschaffen, bei der die dargestellten Zeichen und Symbole deutlich lesbar und voneinander unterscheidbar sind und dennoch ein ästhetisches Aussehen besitzen. Dabei ergibt sich ein gefälliges Schriftbild, weil die Zeichen um einen Winkel von ca. 60° nach rechts geneigt sind.

Eine solche Neigung von Zeichendarstellungen ist zwar aus der DE-OS 20 06 983 bekannt, jedoch wird hier keine Punktmatrix zur Darstellung verwendet, sondern in bestimmter Weise geformte gerade und gebogene Segmentabschnitte.

Durch die Erfindung wird es möglich, mit nur 16 Punkten jede Ziffer und viele andere Zeichen übersichtlich darzustellen.

Zwar kommt die Anzeigevorrichtung nach der US-PS 35 76 099 durch eine noch geringere Zahl von Leuchtpunkten aus, nämlich mit 13 Leuchtpunkten per Ziffer, jedoch auf Kosten einer übersichtlichen Darstellungsweise, weil die Zeichen gemäß der »eckigen« Siebensegment-Darstellung verzerrt werden.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Punktmatrix, bestehend aus 16 Lichtemissionselementen mit der Darstellung der Ziffern von 0 bis 9;

F i g. 2 eine Ansicht einer 24-Punktmatrix;

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht aller Ziffern, der Buchstaben mit Ober- und Unterlänge und verschiedener mathematischer Symbole dargestellt mit der 24-Punkt-Matrix gemäß F i g. 2;

F i g. 4 eine schematische Darstellung eines Schaltbildes zur individuellen Erregung vorbestimmter, lichtemittierender Elemente.

Zunächst wird auf F i g. 1 der Zeichnung Bezug genommen. Hier ist eine Punktmatrix vorgesehen, die aus 16 Lichtemissionselementen 20 besteht Jedes lichtemittierende Element ist als Kreis oder kreisförmiger Punkt dargestellt, jedoch sind auch andere geometrische Gestaltungen, insbesondere Sechsecke oder Ovale denkbar, sofern sie dicht benachbart zueinander ineinander geschachtelt werden können. Nach dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wird jede Ziffer aus 16 lichtemittierenden Elementen gebildet, die von einem Rahmen 22 getragen werden und vom Betrachter aus gesehen, in 5 horizontalen Zeilen mit je 3 oder 4 Elementen angeordnet sind. In der Punktmatrix gemäß F i g. 1 sind 3 obere Zeilen und eine untere Zeile mit je 3 Elementen vorgesehen, und eine Zeile (die von unten her gesehen zweite Zeile) enthält 4 Elemente. Die Elemente sind eng miteinander verschachtelt, ähnlich einem Mosaik, welches aus aneinander stoßenden Sechsecken besteht, so daß mehr Elementspalten gebildet werden, die vom Betrachter aus gesehen unter etwa 60° nach rechts und links relativ zur Horizontalen geneigt sind. Dies bedeutet, daß einige Buchstaben, Ziffern und Symbole insbesondere jene mit langen Bestandteilen, die normalerweise vertikal liegen, z. B. die Ziffern 1 und 0, die Buchstaben mit Oberlängen, z. B. D, E, F, I usw. und viele andere Buchstaben, z. B. Kleinbuchstaben mit Oberlängen wie b, d, f, h, i, t usw. nach rechts geneigt erscheinen, was sowohl ansprechend im Aussehen ist und auch mit der allgemein akzeptierten Praxis beispielsweise bei Kursivschrift übereinstimmt

Die Anordnung der Zeilen ist derart, daß 4 Mehrelement-Säulen nach rechts geneigt sind, wobei jede der Säulen von links nach rechts gezählt 4 bzw. 5,5 bzw. 2 Elemente enthält Ebenso werden 5 nach links geneigte Spalten gebildet die von iinks nach rechts betrachtet, 2 bzw. 3 bzw. 4 bzw. 4 bzw. 2 Elemente enthalten. Mit der Matrix ist man in der Lage, sämtliche Ziffern darzustellen, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist Darüber hinaus kann eine große Zahl von Groß- und Kleinbuchstaben neben mathematischen und Interpunktionszeichen dargestellt werden. Wenn die Elemente aufeinander folgend von 1 bis 16 numeriert werden, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist, indem man die waagerechten Elemente zeilenweise zählt dann können alle Ziffern durch geeignete Erregung einer bestimmten Zahl lichtemittierender Elemente dargestellt werden. Beispielsweise wird die Ziffer 1 dadurch dargestellt daß die Elemente 2,5,8,11 und 14 oder die Elemente 3,6,9,12,15 erregt werden. Die Ziffer »3« kann dargestellt werden, indem die Elemente 1, 2, 6, 8,9,13 bis 16 erregt werden, während die Ziffer »4« durch die Erregung der Elemente 1,3,4,6,7 bis 9 und 12 sowie 15 geschrieben werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform gemäß F i g. 2 und 3 ist eine Punktmatrix von 24 lichtemittierenden Elementen 30 vorgesehen, die dicht in horizontalen Reihen bzw. Zeilen und Spalten eingeschachtelt sind, die wie bei F i g. 1 schräggestellt sind. Die Anordnung der Matrix, die in einem Rahmen 32 angeordnet ist, besteht aus 5 Zeilen, die 5 bzw. 4 bzw. 4 bzw. 5 bzw. 6 Elemente besitzen, wodurch wiederum 5 Mehrelement-Spalten entstehen, die vom Betrachter aus gesehen etwa 60° nach rechts und links relativ zu den horizontalen Zeilen geneigt sind. Die Spalten weisen von links nach rechts betrachtet 4 Spalten mit 5 Elementen und 1 Spalte mit 2 Elementen auf. Die erste und letzte Spalte besteht nur aus einem einzigen Element

Mit dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 und 3 ist es möglich, sämtliche Ziffern und Groß- und Kleinbuchstaben sowie verschiedene mathematische Symbole und Interpunktionssymbole darzustellen. Außerdem sind alternative Wege denkbar, um gewählte Zeichen darzustellen, beispielsweise können die Ziffern 1 und 2 wie dargestellt, unterschiedlich geschrieben werden und ebenso die Buchstaben A, B, E und V sowie X. Ferner können die Buchstaben a, b, e und w verschieden geschrieben werden. All diese Buchstaben, Ziffern und Symbole können zum größten Teil leicht erkannt werden, denn sie entsprechen sehr weitgehend in Form und Grundaussehen der üblicherweise akzeptierten Form und entsprechen in ihrem Gesamtbild einem speziellen Buchstaben einer Ziffer oder einem SymboL

Wenn z. B. die Elemente der Punktmatrix von 1 bis 24 fortlaufend von links nach rechts zeilenweise bezeichnet werden, läßt sich leicht herausfinden, welche Elemente einen Buchstaben oder eine Ziffer bilden. Zur Darstellung der Ziffer 2,3,8,12,16 und 21 bis 23 erregen. Um den Kleinbuchstaben »j« darzustellen, erregt man die Elemente

4,12,16,20 und 21. Um ein kleines »s« darzustellen, werden die Elemente 7,8,11,14,20 und 21 erregt. Um einen Großbuchstaben »E« darzustellen, werden die Elemente 2 bis 4,6 und 10 bis 12,14 und 19 bis 21 erregt. Andere Kombinationen ergeben sich ohne weiteres aufgrund ihrer alphanumerischen Gestalt.

Die alphanumerische Darstellung lichtemittierender Elemente ist in besonderem Maße geeignet zur Benutzung für eine Schnellerkennung elektrisch betätigter Apparate, z. B. von Meßinstrumenten, Aufzeichnungsgeräten, von einem Computer oder von Anzeigevorrichtungen. Bei Anwendungen, bei denen Faktoren wie eine minimale Größe, niedriger Leistungsverbrauch und ein schnelles Ansprechen insbesondere erwünscht sind, können die lichtemittierenden Elemente als Leuchtdioden ausgebildet sein. Fig.4 zeigt ein Beispiel einer Halbleiterschaltung zur Erregung einer aus 16 Leuchtdioden bestehenden Punktmatrix, wobei nur 4 der 16 Dioden im Schaltbild dargestellt sind. Außerdem zeigt das Schaltbild die Schaltanordnung zur Steuerung der Erregung vorgewählter Leuchtdioden. Bei dem dargestellten System sind die Leuchtdioden 40,41,42 und 43 in Reihe zueinander und zum Emitter des Transistors Qp geschaltet, der als Konstantstromquelle dient. Der Kollektor des Transistors Qp ist mit einem Anschluß 44 verbunden, an den eine Spannung angelegt wird. Die Basis ist über einen Basiswiderstand 46 mit dem Kollektor verbunden. Die Anschaltung jeder Leuchtdiode gemäß einem bestimmten Symbol oder Zeichen wird dadurch erreicht, daß jede Diode an einen Transistor angeschaltet ist, der wenn er leitend ist, als Kurzschluß wirkt und die jeweilige Leuchtdiode abschaltet.

Die Kollektor-Emitter Kreise der Transistoren Qi, Q₂, Q3 ■ ■ ■ Qie sind jeweils parallel zu den Leuchtdioden 40, 41, 42 ... 43 geschaltet, und die Basiselektroden der Transistoren sind mit Generatoren beispielsweise einer Gruppe von Stromquellen verbunden, die manuell oder durch einen Computer oder gemäß dem Ausgang eines Decoders aktiviert werden, wodurch das jeweilige Zeichen geschrieben wird. Der Zeichengenerator liefert Signale, die jene Transistoren anschalten, welche die für ein spezielles Zeichen nicht erforderlichen Leuchtdioden kurzschließen. Wenn z. B. die Darstellung gemäß F i g. 1 benutzt wird und die Ziffer »4« zu schreiben ist, dann werden die Leuchtdioden, die den Elementen 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 12 und 15 entsprechen aktiviert, und jene Transistoren die andere Elemente steuern angeschaltet, wodurch die Erregung der entsprechenden verbleibenden Dioden verhindert wird.

Die Schaltung erzeugt eine statische Darstellung. Es ist jedoch klar, daß andere Schaltungen benutzt werden können, die in ihrem Aufbau bekannt sind und nicht nur statische Darstellung, sondern dynamische Darstellungen erlauben, wobei die Emitter in schneller Folge erregt werden. Dynamische Darstellungen haben bei zahlreichen Anwendungen Vorteile, insbesondere zur Vereinfachung der Darstellung in Verbindung mit einem Computer.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Digitale Anzeigevorrichtung mit einer Punktmatrix von selektiv erregbaren Lichtemissionselementen für jedes Feld, wobei bei jeder Punktmatrix die Lichtemissionselemente in gleichem Abstand vonebander auf fünf übereinander liegenden Zeilen angeordnet und die Zeilen gegeneinander auf Lücke versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen jeder Punktmatrix mit Lichtemissionselementen (20) in folgender Anordnung gebildet sind:

oberste Zeile:

drei Elemente (1,2,3);

zweite Zeile:

drei Elemente (4,5,6) gegenüber der oberen Zeile nach links um eine halbe Teilung versetzt; dritte Zeile:

drei Elemente (7,8,9) gegenüber der zweiten Zeile nach links um eine halbe Teilung versetzt; is vierte Zeile:

vier Elemente (10,11,12,13) über die dritte Zeile nach links und rechts gleichmäßig vorstehend; unterste Zeile:

drei Elemente (14,15,16) symmetrisch bezüglich der Mitte der vierten Zeile in der gleichen Anordnung wie in der dritten Zeile, und daß bei fortlaufender Numerierung der Elemente von 1 bis 16 zeilenweise von links oben bis rechts unten die Ziffern wie folgt dargestellt werden:

1: durch die Elemente 2-5-8-11-14, 2: durch 1-2-6-9-8-11-14-15-16, 3: durch 1-2-6-9-8-13-14-15-16, 4: durch 1-3-4-6-7-8-9-12-15,

5: durch 3-2-1-4-8-9-13-16-15-14-10,

6: durch 2-5-8-11-15-16-13-9, 7: durch 1-2-3-6-9-12-15, 8: durch 1-2-6-9-8-11-15-16-13-4, 9: durch 8-4-1-2-6-9-12-15, 0: durch 1-2-6-9-12-15-14-10-7-4.

2. Digitale alphanumerische Anzeigevorrichtung mit einer Punktmatrix von selektiv erregbaren Lichtemissionselementen für jedes Feld, wobei bei jeder Punktmatrix die Lichtemissionselemente in gleichem Abstand voneinander auf fünf übereinander liegenden Zeilen angeordnet und die Zeilen gegeneinander auf Lücke versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen jeder Punktmatrix mit Lichtemissionselementen (30) in folgender Anordnung gebildet sind:

oberste Zeile:

fünf Elemente (1,2,3,4,5); zweite Zeile:

vier Elemente (6,7,8,9) symmetrisch bezüglich der Mitte der ersten Zeile; dritte Zeile:

vier Elemente (10, 11, 12, 13) gegenüber den Elementen der zweiten Zeile nach links um eine halbe Teilung versetzt; vierte Zeile:

fünf Elemente (14,15,16,17,18) symmetrisch bezüglich der Mitte der dritten Zeile beidseitig gleichweit überstehend; unterste Zeile:

sechs Elemente (19,20,21,22,23,24) symmetrisch bezüglich der Mitte der dritten und vierten Zeile, und so daß bei fortlaufender Numerierung der Elemente von 1 bis 24 zeilenweise von links oben bis rechts

unten die Zeichen wie folgt dargestellt werden: 1: durch die Elemente 2-3-7-11-15-20-19-21, 2: durch 2-3-8-12-16-21-22-23 oder durch 2-3-8-12-11-15-20-21-22, 3: durch 2-3-8-12-11-17-22-21-20, 4: durch 2-6-10-11-12-13-4-8-12-16-21,

5: durch 4-3-2-6-11-16-21-20-14, 6: durch 3-7-11-15-21-22-17-12, 7: durch 2-3-4-8-12-16-21, 8: durch 3-3-8-12-17-22-21-15-11-6, 9: durch 11-6-2-3-8-12-16-21,

0: durch 2-3-8-12-16-21-20-14-10-6,

A: durch 3-7-11-15-20-8-13-18-24-16-17,

B: durch 3-7-11-15-20-2-4-9-13-18-23-22-21-12,

C: durch 4-3-2-6-10-14-20-21-22-17,

D: durch 2-3-4-9-13-17-22-21-20-19-15-11-7,

E: durch 4-3-2-6-10-14-19-20-21-22-11-12,

F: durch4-3-2-6-10-14-19-ll-12,

G: durch 4-3-2-6-10-14-20-21-22-17-13-12,

H: durch 2-6-10-14-19-5-9-13-17-22-11-12,

I: durch 3-7-11-15-20,

J: durch4-8-12-16-21-20-14,

K: durch 2-6-10-14-19-4-8-12 11-16-22-23, 5

L: durch 2-6-10-14-19-20-21-22,

M: durch 1-6-11-16-3-8-i3-18-24-12-10-14-19,

N: durch 2-6-10-14-19-5-9-13-17-22-7-12,

O: durch 2-3-4-9-13-17-22-21-20-14-10-6,

P: durch 11-12-13-9-4-3-2-6-10-14-19, io

Q: durch 16-17-13-9-4-3-2-6-10-14-20-21-22-23-24,

R: durch 23-22-16-11-12-13-9-4-3-2-1-6-10-14-19,

S: durch 9-4-3-7-12-17-22-21-15, oder durch 9-4-3-2-6-11-12-17-22-21-20-14,

T: durch 1-2-3-4-5-7-11-15-20,

U: durch 2-6-10-14-20-21-22-17-13-9-5, 15

V: durch 1-6-11-16-22-17-13-9-5,

W: durch 1-6-11-16-22-17-13-9-5-3-8-18-24,

X: durch 2-7-12-17-23-4-8-16-21, oder durch 1-6-11-15-20-4-8-12-17-23,

Y: durch 1-6-11-4-8-12-16-21,

Z: durch 1-2-3-7-11-15-20-21 22, 20