-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
(LCDs) und insbesondere eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
mit einer blockförmigen
Anordnung.
-
Allgemeiner
Stand der Technik
-
Die
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ("LCD") wird zum Übermitteln
von Informationen in einer Reihe von Industriebranchen und Anwendungsbereichen
verwendet. Beispielsweise profitieren Computer, Hinweistafeln, Telefone,
Fernsehgeräte,
Küchengeräte, Armaturenbretter
in Fahrzeugen, Flugzeug-Cockpits und unzählige andere Einrichtungen
mit elektronischen Anzeigen von der Verwendung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Unterschiedliche Anwendungsbereiche erfordern unterschiedliche Arten
von Anzeigevorrichtungen, und die Technologie für Anzeigevorrichtungen entwickelt
sich ständig
weiter, um die Bedürfnisse
zufriedenzustellen und die Leistung der Anzeigevorrichtungen in
alten und neuen Anwendungsbereichen gleichermaßen zu verbessern.
-
Großflächige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen,
beispielsweise in einem Laptop-Computer, sind weithin erhältlich,
doch normalerweise kostspielig. Für viele Anwendungsbereiche
sind die Größe und der
Preis dieser großen
Anzeigevorrichtungen ein Hindernis, sowohl in bezug auf die Kosten
als auch auf die Herstellung. Es ist insbesondere schwierig, Anzeigevorrichtungen
mit geeigneter Größe und entsprechendem
Preis für
den Einsatz im einfachen Kleinluftfahrtmarkt zu erhalten. Gegenwärtig sind
die Instrumentenbretter zum Anzeigen von Fluginformationen im Cockpit
einzelne Daten-Anzeigevorrichtungen von etwa 6 Zoll auf 8 Zoll,
und ihre Kosten bewegen sich jeweils in einer Größenordnung von zehntausend
Dollar pro Stück.
-
Es
ist häufig
wünschenswert, über eine
redundante Hardware der Anzeigevorrichtung zum Zweck der Datenbereitstellung
im Fall eines Ausfalls einer Anzeigevorrichtung zu verfügen. Beispielsweise
müssen
in der Luftfahrtindustrie kritische Daten, wie zum Beispiel Lage
des Flugzeugs, Flughöhe, Fluggeschwindigkeit
usw. dem Piloten jederzeit problemlos zur Verfügung stehen. Sollte eines der
Anzeigesysteme ausfallen, muß ein
Backup-System für die
unmittelbare Anzeige betriebsbereit sein. In der gegenwärtigen Situation
führen
Einschränkungen, wie
beispielsweise Kosten und der im Cockpit vorhandene physikalische
Platz zu Problemen hinsichtlich der Bereitstellung des gewünschten
Backup-Systems in
der Luftfahrtindustrie. Außerdem
ist der Austausch von fehlerhaften großflächigen Anzeigevorrichtungen
sowohl in bezug auf die Ersatzteilkosten als auch auf die reparaturbedingte
Ausfallzeit kostspielig.
-
Demzufolge
ist eine weniger kostspielige Alternative zu der großflächigen Anzeigevorrichtung
für einzelne
Daten erforderlich. Außerdem
wird ein Anzeigesystem mit Redundanzfähigkeiten benötigt, ohne
daß die
Kosten dadurch erheblich steigen.
-
Kurzdarstellung
der Erfindung
-
Ein
Flüssigkristall-Anzeigesystem
mit einer Vielzahl von Einheiten einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
(LCD) wird in einer blockförmigen
Anordnung bereitgestellt. Ein Kanalführungssystem mit wenigstens
einer Kanalgruppe wird aus einer oder mehreren Einheiten ausgebildet.
Jede Kanalgruppe steuert den Betrieb der Einheiten in der Gruppe.
Jede Einheit kann gleichzeitig verschiedene Daten anzeigen, um eine
großflächige Anzeigevorrichtung
auszubilden. Alternativ dazu können
Daten auf Einheiten im Bedarfsfall redundant sein.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Diese
und andere Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, die
Ansprüche
im Anhang und die begleitenden folgenden Zeichnungen besser verständlich.
-
1 und 5 zeigen
beispielhafte blockförmige
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
in Übereinstimmung
mit verschiedenen Gesichtspunkten und Ausführungsformen der Erfindung.
-
2 veranschaulicht
im Blockschaltbild einen Kanalführungsplan
für ein
Flüssigkristall-Anzeigesystem
mit mehreren Blöcken
in Übereinstimmung mit
einer Ausführungsform
der Erfindung; und
-
3 und 4 zeigen
in einer Draufsicht ein Flüssigkristall-Anzeigesystem
mit vier Blöcken
in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
-
Detaillierte
Beschreibung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes System und Verfahren
zum Verwenden von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
(LCDs). Insbesondere umfaßt
ein Flüssigkristall-Anzeigesystem gemäß verschiedenen
Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von mehreren Einheiten
einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (wobei
jede Einheit im folgenden als ein "Block" bezeichnet wird). Jeder einzelne Block
kann eine getrennte Energieversorgung und Verarbeitungseinheit umfassen,
oder alternativ Bestandteil einer Gruppe von zwei oder mehr Blöcken sein,
die eine Gruppen-("Kanal"–) Energieversorgung und/oder
Verarbeitungseinheit besitzen. Die Kanäle können in verschiedenen Anordnungen
kombiniert werden, wie beispielsweise in Reihen oder säulenförmig. Die
Kanalführung
erhöht
die Datenverläßlichkeit
durch die Bereitstellung eines redun danten Datenverarbeitungssystems.
-
1 veranschaulicht
ein beispielhaftes blockförmiges
Flüssigkristall-Anzeigesystem 100 in Übereinstimung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung. Das System 100 umfaßt einen Rahmen 102, ein
Abdeckungsglas 104, eine Bildschirm-Teilvorrichtung 106,
eine Vielzahl von Blöcken 108,
eine Trägervorrichtung 109 und
eine Vertiefung 110. Der Rahmen 102 ist mit der
Vertiefung 110 mittels jeder geeigneten Technik verbunden,
wie beispielsweise durch Schrauben, Bolzen, Epoxidharz oder ähnliches.
Die restlichen Komponenten werden zwischen dem Rahmen 102 und
der Vertiefung 110 eingeschoben. Der Rahmen kann aus jedem
geeigneten Material bestehen, das für leichte strukturelle Halterungen verwendet
wird, beispielsweise Leichtmetalle und Kunststoff.
-
Die
Glasabdeckung 104 stellt eine gemeinsame Abdeckung für die darunter
liegenden Blöcke 108 bereit.
In Kombination mit dem Rahmen 102 und der Vertiefung 110 stellt
die Glasabdeckung 104 ein geeignetes Gehäuse für das Flüssigkristall-Anzeigesystem
bereit. Vorzugsweise besteht die Glasabdeckung 104 aus
einem blendfreien Material und ist ausreichend dick, um für das System
Schutz und Halterung bereitzustellen. Wie gezeigt, kann die Glasabdeckung
einfach zwischen dem Rahmen 102 und der Bildschirm-Teilvorrichtung 106 "schwimmen". Alternativ kann
die Abdeckung 104 an einem der anderen Elemente mit Epoxidharz
befestigt werden oder Verbindungsöffnungen zum Aufnehmen einer
Schraube, eines Bolzens oder einer ähnlichen Befestigungsvorrichtung
umfassen.
-
Die
Bildschirm-Teilvorrichtung 106 ist ein im wesentlichen
planares Stück
aus einem geeigneten Material, das für leichte strukturelle Halterungen
verwendet wird, beispielsweise ein Leichtmetall und Kunststoff.
Die Bildschirm-Teilvorrichtung 106 ist offen oder an der
Position jedes Blocks 108 "ausgeschnitten". Die Bildschirm-Teilvorrichtung gestattet einen
kleinen Abstand zwischen jedem der Blöcke, was, wie im folgenden
detaillierter ausgeführt
wird, die elektromechanischen Schnittstellen zu jedem der Blöcke ermöglicht.
Vorzugsweise hat die Bildschirm-Teilvorrichtung 106 eine
Farbe, welche die Sichtbarkeit der Bildschirm-Teilvorrichtung minimiert, wenn
die Anzeige betrachtet wird. Beispielsweise hat jeder der Blöcke der
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
in einer bestimmten Ausführungsform
einen schwarzen oder dunkel gefärbten
Hintergrund, wobei verschiedene Farben in der Anzeige leuchten.
Für diese
spezielle Anwendung ist die Bildschirm-Teilvorrichtung vorzugsweise
ein Material mit dunkler Farbe oder ist mit einer dunklen Farbe
bemalt, um sich im wesentlichen optisch an den dunklen Hintergrund
der einzelnen Blöcke
anzugleichen, siehe zum Beispiel 4. Natürlich lassen
sich je nach Bedarf verschiedene andere Farben für die Bildschirm-Teilvorrichtung
verwenden, um das Betrachten der Anzeige zu vereinfachen.
-
Die
Blöcke 108 sind
einzelne Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten,
die dem durchschnittlichen Fachmann wohlbekannt sind. Das beispielhafte
Flüssigkristall-Anzeigesystem 100 umfaßt vier
Blöcke 108.
Obwohl dies in 1 nicht dargestellt ist, sollte klar
sein, daß jeder
Block die entsprechende Hintergrundbeleuchtung, Energieversorgung,
Verarbeitung und andere elektrische/mechanische Elemente, die für einen
Flüssigkristall-Anzeigeablauf üblich sind, umfaßt. Die
detaillierten elektrischen/mechanischen Abläufe von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
liegen außerhalb
des Umfangs der Erfindung und werden daher hier nicht erläutert.
-
Jeder
Block 108 einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
weist vorzugsweise eine kleine Größe auf. Die Anforderungen der
Verbraucher führten
zu den aktuellen Entwicklungen in der Technologie für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
hinsichtlich der Reduzierung der Größe der Geräte und ihrer Anzeigen. Kleinere,
weniger kostspielige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
sind jetzt einfacher erhältlich.
Derzeit sind Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
in der Größenordnung
von drei Zoll auf fünf
Zoll für
ein paar tausend Dollar erhältlich
und mit zunehmend besserer Herstellbarkeit wird erwartet, daß die Kosten
weiter sinken. Außerdem
weisen die kleineren Anzeigen verbesserte Auflösungen auf. Beispielsweise
sind tragbare Einrichtungen, die in der Lage sind, HDTV- (hochauflösendes Fernsehen)
Bilder anzuzeigen, jetzt auf dem Verbrauchermarkt erhältlich.
Die kleineren Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen,
die in diesen Geräten
verwendet werden, besitzen eine höhere Auflösung als bisher erhältlich. Damit
sind Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
dieser Art von einer geeigneten Größe und eine geeignete Wahl
für die
vorliegende Erfindung.
-
Die
Trägervorrichtung 109 bietet
eine Halterung für
jeden Block 108 und für
das System 100. In der vorliegenden Ausführungsform
sind vier Blöcke und
vier einzelne "Ausschnitt"-Bereiche der Trägervorrichtung 109 vorhanden.
Mit anderen Worten, die Trägervorrichtung 109 ist
vorzugsweise als eine stabile Rahmenkonstruktion mit an den Stellen
ausgeschnittenen Abschnitten konstruiert, an denen jeder Block positioniert
werden soll. Wie bei der Bildschirm-Teilvorrichtung 106 gestattet
die Trägervorrichtung 109 eine
Beabstandung zwischen jedem Block. Die Trägervorrichtung 109 kann
aus jedem geeigneten Material für
den Einsatz in einer strukturellen Halterungsauslegung für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
hergestellt werden, beispielsweise aus Leichtmetall und Kunststoff.
Die Trägervorrichtung 109 kann
in geeigneter Weise an der Vertiefung 110 mittels Schrauben,
Bolzen oder Epoxidharz befestigt werden. Die Vertiefung 110 stellt
eine Halterung für die
Blöcke
bereit und kann aus jedem geeigneten Material hergestellt sein,
wie beispielsweise aus Leichtmetall. Die Vertiefung 110 befindet
sich im allgemeinen in nächster
Nähe zu
der Hintergrundbeleuchtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
und ist daher vorzugsweise ein Mate rial, das die Wärmeübertragung
von der Anzeige unterstützen
kann. Obwohl dies in 1 nicht dargestellt ist, kann
die Vertiefung 110 Schlitze oder Öffnungen zum Hindurchführen von
verschiedenen Drähten
und ähnlichem
zu den Blöcken
umfassen. In einer Ausführungsform umfaßt die Vertiefung 110 eine
gleiche Anzahl von Durchführungsschlitzen
wie von Blöcken.
Auf diese Weise kann jeder Block im wesentlichen autonom sein.
-
Unter
folgender Bezugnahme auf 2 wird ein Blockschaltbild eines
beispielhaften Kanalführungssystems
für ein
aus mehreren Blöcken
bestehendes Flüssigkristall-Anzeigesystem 200 in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Die Kanalführung ist eine Technik zum
Bereitstellen der gewünschten
redundanten Datenfunktionen in dem Flüssigkristall-Anzeigesystem. Es
sollte klar sein, daß es
verschiedene andere Redundanz-Techniken geben kann und nicht beabsichtigt ist,
daß 2 einschränkend ist,
sondern stattdessen bereitgestellt wird, um das Verständnis eines
geeigneten Systems zu erleichtern. Wie offenkundig ist und vom Fachmann
erkannt wird, gibt es zahlreiche Anordnungen für die Kanäle und Blöcke und tatsächlich bei
weitem zu viele Kombinationen, als daß sie hier aufgelistet werden
könnten.
Beispielsweise können
die Kanäle
entweder in Reihen, säulenförmig oder
nach einzelnen Anzeigen gruppiert werden. Die in den Anzeigen dargestellten
Daten können
so angeordnet werden, daß sich
alle die Daten eines zusammengehörigen
Typs auf einer einzelnen Anzeige befinden, oder sie können auf
mehreren Anzeigen dargestellt werden, wenn der leere Raum aufgrund der
blockförmigen
Anordnung nicht beanstandet wird.
-
Wie
in der vorliegenden Erfindung gezeigt, umfaßt das System 200 ein
Konzept mit zwei Kanälen/vier
Anzeigen, das einen Prozessor 202 für ersten Kanal, einen Prozessor 204 für einen
zweiten Kanal und vier Blöcke 206 -209 ("Anzeige 1 – 4") aufweist. Das System 200 umfaßt des weiteren
jeweils einen Eingang/Ausgang 210 und 212 für den ersten und
zweiten Kanal, jeweils eine Energieversorgung 214 und 216 für den ersten
und zweiten Kanal und eine optionale Rahmensteuerung 218.
Die Anzeigen 206 – 209 sind
blockförmige
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen,
wie vorher beschrieben, und umfassen vorzugsweise die von der Größe her kleiner
ausgelegten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen.
-
Der
Prozessor 202 von Kanal 1 ist in geeigneter Weise mit den
Anzeigen 206 und 207 gekoppelt. Wie es in der
Technologie von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen üblich ist,
ist in das System eine Intelligenzvorrichtung integriert, um die
verschiedenen Anzeigeausgaben zu steuern. Beispielsweise können die
Farbe und Helligkeit der Anzeige durch eine Verarbeitungseinheit
oder ein Verarbeitungsmittel gesteuert werden. Aus Gründen der
einfacheren Darstellung sind die Prozessoren 202 und 204 als einzelne
Blöcke
gezeigt; es sollte jedoch klar sein, daß jeder der Prozessorblöcke mehrere
Mikroprozessoren zum Ausführen
verschiedener Funktionen umfassen kann, die in der Branche für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
vollkommen verstanden werden. Beispielsweise kann der Prozessor 202,
der die Anzeigen 206 und 207 steuert und verwaltet,
einen Prozessor für
die Datenausgabe und Graphikprozessoren für jede der Anzeigen umfassen.
-
Die
Kanal-Energieversorgung 214 und 216 stellt die
notwendige Energie für
das Anzeigesystem bereit, einschließlich der Anzeigen, Prozessoren
und Eingängen
/Ausgängen.
Die Energieversorgung 214 und 216 umfaßt typische
Elemente einer Energieversorgung, d.h. Wandler, Gleichrichter, Regulatoren, Eingangsstromspitzenschutz
und Überspannungs-/Stromgrenzwert-Schutz.
Die Energieversorgung ist im allgemeinen mit Mehrfachspannung ausgelegt
und stellt die Energie für
die Anzeigevorrichtung und die damit verbundenen digitalen Logikfunktionen
bereit. In einer speziellen Ausführungsform kann das
System 200 in das Instrumentenbrett eines Flugzeugs eingebaut
werden. In diesem Fall liefern die Flugzeuggeneratoren etwa 28 V
Gleichstrom, der an der Kanal-Energieversorgung
aufgenommen wird, beispielsweise über eine Stromschiene. Die
Energieversorgungen können
die notwendige Hardware zum Wandeln der 28 V in die benötigte Antriebsenergie
für die
Anzeigen und Prozessoren umfassen.
-
Die
Kanal-Eingänge/Ausgänge 210 und 212 umfassen
eine Hardware, die für
die Aufnahme und Verteilung von Informationen für die Anzeigen ausgelegt ist,
d.h. digital und/oder analog. Wie in der vorliegenden Ausführungsform
dargestellt ist, können
einer oder mehrere bidirektionale Datenbusse verwendet werden, um
die Informationen zum Kanal-Eingang/Ausgang hin und von diesem ausgehend
zu transportieren. Es gibt mehrere Konfigurationen und Techniken,
die verwendet werden können,
um zusammengehörige
Daten von Interesse an den Kanal zu liefern, und wie vorher erwähnt können die
Informationen in verschiedenen Kombinationen angezeigt werden.
-
In
einer bestimmten Ausführungsform
kann das System 200 in das Instrumentenbrett eines Flugzeugs
eingebaut werden, und der Eingang/Ausgang 210 von Kanal
1 kann Informationen für
die Anzeigen 206 und 207 übertragen. In diesem Fall kann
ein Höhenmesser "A" vorhanden sein, der Meßwerte von
einer Position auf dem Flugzeug abnimmt und die Meßwerte "A" auf dem bidirektionalen Datenbus 1 zur
Verfügung
stellt . Es kann auch ein Höhenmesser "B" vorhanden sein, der eine zweite Gruppe
von Meßwerten
von einer zweiten Stelle an dem Flugzeug abnimmt und die Meßwerte "B" auf dem bidirektionalen Datenbus 2 zur
Verfügung
stellt. Beide dieser Meßwerte
von den Sensoren A und B werden dann am Eingang/Ausgang 210 von
Kanal 1 empfangen und an den Prozessor 202 von Kanal 1
weitergeleitet. Der Prozessor 202 kann dann die Meßwerte von
den zwei Sensoren analysieren und auswählen oder kombinieren und die
Informationen an die An zeige 1 verteilen. Der Eingang/Ausgang 212 von
Kanal 2 kann auf den bidirektionalen Datenbussen 1 und/oder 2 von
Kanal 2 die gleichen Meßwerte
empfangen wie Kanal 1, oder Kanal 2 kann alternativ andere Meßwerte empfangen.
-
Optionale
Rahmensteuerungen 218 stellen ein Mittel für die manuelle
Eingabe von Anweisungen für
die Prozessoren 202 und 204 bereit. Beispielsweise
kann der Rahmen, zum Beispiel der Rahmen 102 in 1,
Schaltflächen,
Knöpfe
oder ähnliches
für die
manuelle Einstellung der Beleuchtung der Anzeigen, zum Umschalten
der anzuzeigenden Daten oder zum Umschalten zwischen Blöcken umfassen, um
die Daten anzuzeigen (dies ist besonders bei Redundanz-Anwendungen
nützlich).
Die Rahmensteuerungen sind in geeigneter Weise mit den Prozessoren
gekoppelt, so daß die
Befehle des Bedieners interpretiert und ausgeführt werden können.
-
Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung, die eine besonders nützliche Anwendung in der Luftfahrtindustrie
besitzt, (obwohl nicht beabsichtigt ist, sie darauf einzuschränken), umfaßt den Zusatz
einer GPS- (Global Positioning Satellite) Maschine. Beispielsweise
können
Informationen von den Prozessoren an eine GPS-Maschine geliefert
und von dieser empfangen werden, wie zum Beispiel Satellitenstatus,
Höhe, Länge, Breite
und zahlreiche weitere Daten, die im Nachrichtenaustausch zwischen
Satellit/Flugzeug üblich
sind.
-
Wie
vorher erwähnt,
können
die Anzahl der Blöcke
und die Anordnung der Blöcke
entsprechend einer bestimmten Anwendung unterschiedlich sein. Es
ist beispielsweise oft wünschenswert, über Datenredundanz-Funktionen
zu verfügen,
unter anderem für
den Fall, daß eine
Anzeige ausfällt.
In der vorliegenden Erfindung kann jeder Block (bzw. jede Gruppe
von Blöcken) über einen
eigenen Computer und Energieversorgungsantrieb verfügen. Auf
diese Weise, wenn einer oder sogar mehrere der Blöcke ausfallen
und die Daten nicht mehr anzeigen können, werden die Daten auf
den restlichen Blöcken
nicht beeinträchtigt.
Außerdem
können
die Daten von einem fehlerhaften Block "umgeschaltet" werden, um auf einem funktionsfähigen Block
angezeigt zu werden.
-
Unter
folgender Bezugnahme auf 3 ist ein beispielhaftes Anzeigesystem 300 mit
vier Blöcken
in der Draufsicht und in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 300 umfaßt die Blöcke 301 – 304,
die in einer Konfiguration mit zwei Säulen /zwei Reihen angeordnet sind.
Beispielsweise kann das System 300 eine Anzeige mit einem
Konzept von zwei Kanälen/vier
Blöcken
sein, wie vorher für
das System 200 beschrieben wurde. Auf diese Weise können zwei
der Anzeigen 301 und 303 über Kanal 1 betrieben werden,
und zwei der Anzeigen 302 und 304 können über Kanal
2 betrieben werden. Die Anzeigen 301 und 303 sind
die "obere Hälfte" des Anzeigesystems,
und die Anzeigen 302 und 304 sind die "untere Hälfte" des Systems. Wenn
einer oder beide der Blöcke
in der oberen Hälfte
des Systems ausfallen, können
die kritischen Informationen, die normalerweise in den Anzeigen 301 und 303 betrachtet
werden, auf die Anzeigen 302 und 304 umgeleitet
("kanalisiert") werden und umgekehrt.
-
Das
System 300 stellt des weiteren einen Rahmen 306,
eine Rahmensteuerung 308 und eine Bildschirm-Teilvorrichtung 310 dar.
Der Rahmen 306 ist dem vorher beschriebe-nen Rahmen 102 sowohl von
der Funktion als auch von der Struktur her ähnlich. Wie gezeigt, umfaßt der Rahmen 306 eine
Befestigungsvorrichtung in jeder der vier Ecken, die den Rahmen 306 in
geeigneter Weise mit einer darunter befindlichen Halterungsstruktur
verbinden können. Die
Rahmensteuerung 308 stellt einen knopfähnlichen Vorsprung für die manuelle
Einstellung der Anzeige oder des Betriebs des Systems 300 bereit.
Die Bildschirm-Teilvorrichtung 310 ist in bezug auf Funktion
und Struktur der vorher beschriebenen Bildschirm-Teilvorrichtung 106 ähnlich.
Obwohl sie nicht als solches dargestellt ist, kann die Bildschirm-Teilvorrichtung 310 in
geeigneter Weise farbig sein, um das Betrachten der Anzeigen zu
erleichtern.
-
4 stellt
ein beispielhaftes Anzeigesystem 400 eines Flugzeug-Instrumentenbretts
in der Draufsicht und in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung dar. Das Anzeigesystem 400 umfaßt vier
Blöcke,
die durch eine Bildschirm-Teilvorrichtung von dunkler Farbe voneinander
getrennt sind, d.h. von einem schwarzen Blech. In der vorliegenden
Anwendung umfassen die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
einen Hintergrund von dunkler Farbe, wodurch das Bereitstellen einer
Bildschirm-Teilvorrichtung
von dunkler Farbe die optische Angleichung an die Anzeige unterstützt wird,
und stellen eine natürliche
Wahrnehmungstrennung zwischen angezeigten Informationen bereit.
-
In
der Luftfahrtindustrie ist historisch bedingt, daß kritische
Daten, wie beispielsweise Flughöhe, Motorstatus
und Fluglage oberhalb von weniger wichtigen Informationen angezeigt
werden, wie beispielsweise der Lufttemperatur. Weiterhin unter Bezugnahme
auf das beispielhafte Instrumentenbrett 400 zeigt der Quadrant
oben links Motorsteuerung, Fluggeschwindigkeit, Flughöhe und Daten
der Flugleitanlage an. Der Quadrant oben rechts zeigt Flughöhe, Vertikalgeschwindigkeit
und Daten zum Motorstatus an. Der Quadrant unten links zeigt Uhrzeit
und Temperatur, Kurs und horizontale Navigationsdaten an. Der Quadrant
unten rechts wird für
Multifunktionszwecke verwendet und zeigt gegenwärtig einen Warnhinweis. Unter
Verwendung eines Kanalführungsverfahrens
der vorliegenden Erfindung können Daten,
die in den oberen Quadranten angezeigt werden, im Fall eines Anzeigeausfalls
in die unteren Quadranten umgeleitet werden und umgekehrt. Das System 400 ist
als ein Beispiel für
eine mögliche
Anwendung und Anordnung bereitgestellt, und eine Einschränkung darauf
ist nicht beabsichtigt. Wie problemlos offenkundig wird, liegt jede Anzahl
von Blöcken,
die in verschiedenen Anordnungen konfiguriert sind, innerhalb des
Umfangs der Erfindung. Des weiteren können die angezeigten Informationen
in jeder benötigten
Reihenfolge oder Art und Weise vorliegen, gleichgültig, ob
für ein
Flugzeuginstrumentenbrett oder eine andere Anwendung.
-
Unter
folgender Bezugnahme auf 5 wird ein beispielhaftes blockförmiges Anzeigesystem 500 einer
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Das System 500, das dem System 100 ähnelt, umfaßt einen
Rahmen 502, ein Abdeckungsglas 504, eine Bildschirm-Teilvorrichtung 506,
eine Vielzahl von Blöcken 508,
eine Trägervorrichtung 509 und
eine Vertiefung (Rückplatte) 510,
von denen alle im wesentlichen die gleichen Funktionen wie vorher
beschrieben ausführen.
Das System 500 umfaßt des
weiteren eine Rahmensteuerungs-PCB-
(Leiterplatten-) Baugruppe 512, die unter dem und durch den
Rahmen 502 befestigt ist. Die Rahmensteuerungs-PCB-Baugruppe 512 ist
vorzugsweise mit einem oder mehreren Prozessoren gekoppelt, die
in Verbindung mit den Blöcken 508 stehen.
-
Wie
allgemein bekannt ist, benötigen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
eine Quelle für
eine Hintergrundbeleuchtung zum Beleuchten der Anzeige. Wie vorher
erwähnt,
kann die Hintergrundbeleuchtung für jeden einzelnen Block eine
getrennte Struktur und Funktion für jeden Block umfassen oder ein
kombinierter Prozeß sein.
Weiterhin sind unter Bezugnahme auf 5 die Blöcke 508 in
geeigneter Weise so in der Trägervorrichtung 509 befestigt,
daß alle
Blöcke
durch einen kleinen Abstand voneinander getrennt sind. In dieser
Ausführungsform
umfaßt
jeder Block 508 eine eigene separate Hintergrundbeleuchtung 514.
Es gibt zahlreiche Techniken für
die Hintergrundbeleuchtung von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen,
deren Details jedoch über
den Umfang dieser Erfindung hinausgehen. Eine solche Technik für die Hintergrundbeleuchtung 514 umfaßt das Implementieren
einer flachen Einschub-Leuchtdiode, wie sie beispielsweise in der
US-Patentanmeldung Nr. 09/384,137 beschrieben ist, die am 27. August
1999 eingereicht und dem gleichen Rechtsnachfolger wie für die vorliegende
Erfindung übertragen wurde.
-
Die
Vertiefung oder Rückplatte 510 ist
der vorher beschriebenen Vertiefung 110 ähnlich,
mit Ausnahme dessen, daß die
Vertiefung 510 eine oder mehrere Öffnungen zum Hindurchführen von
Drähten
und ähnlichem
aufweist. Beispielsweise umfaßt das
System 500 vier Blöcke 508,
wobei jeder seine eigene Leuchtdiode 514 für die Hintergrundbeleuchtung
aufweist. Die Vertiefung 510 kann vorzugsweise vier Öffnungen
umfassen, von denen jeweils eine auf jeden der Blöcke gerichtet
ist, um Energie, Befehle und ähnliches
an jede Leuchtdiode 514 und Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 508 weiterzuleiten.
Die zwischen den einzelnen Blöcken
vorgesehene Beabstandung stellt ausreichend Raum bereit, um Drähte mit
jedem der Blöcke
und der Hintergrundbeleuchtung zu koppeln, falls erforderlich. Die
Vertiefung 510 kann an einer größeren Einheit (wie in 5 gezeigt) befestigt
sein, die zusätzliche
elektromechanische Vorrichtungen für das System 500 aufnimmt.
-
Um
die Beschreibung kurz zu halten, sind herkömmliche Techniken für die Signalverarbeitung, Datenübertragung,
Signalgebung und Netzwerksteuerung und andere funktionale Gesichtspunkte
der Systeme (und Komponenten der einzelnen Betriebskomponenten der
Systeme) hier nicht im Detail beschrieben. Des weiteren sollen die
Verbindungsleitungen, die in den darin enthaltenen Figuren gezeigt sind,
(z.B. in 2), beispielhafte funktionale
Beziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen
Elementen darstellen. Es ist anzumerken, daß viele alternative oder zusätzliche
funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einem
angewandten Anzeigesystem vorhanden sein können.
-
Es
sollte klar sein, daß die
speziellen Ausformungen, die hier gezeigt und beschrieben sind,
veranschaulichend sind für
verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung, einschließlich
des besten Modus, und daß nicht
beabsichtigt ist, den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner
Weise einzuschränken.
Obwohl sie zum Beispiel zweckmäßigerweise
in Zusammenhang mit einem Flugzeug-Anzeigesystem beschrieben wurde,
können
verschiedene andere Anwendungsmöglichkeiten
ebenfalls davon profitieren. Im allgemeinen können verschiedene andere Systeme,
in denen weniger kostspielige Alternativen und/oder mehrere Anzeigen
erforderlich sind, gut für
die vorliegende Erfindung geeignet sein, beispielsweise Anzeigen
in Fahrzeug-Armaturenbrettern, medizinischen Überwachungsgeräten, Monitoren
im Börsenhandel,
TV-Studioproduktionen und Militärfahrzeug-Positionsanzeigen,
um einige zu nennen. Außerdem
konzentrierte sich die Beschreibung hier in hohem Maße auf eine
Anzeige mit vier Blöcken;
es sollte jedoch klar sein, daß auch
mehr oder weniger Blöcke
gleichermaßen
erfolgreiche Ergebnisse bereitstellen können. Es ist beabsichtigt,
daß diese
und andere Änderungen
oder Modifizierungen im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind,
wie dies in den folgenden Ansprüchen
dargelegt wird.