DE2932413A1

DE2932413A1 - Darstellungs- bzw. anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2932413A1
Application number: DE19792932413
Authority: DE
Inventors: Michael V Hamby; Arthur A Mouyard; Paul A Tomaszek
Original assignee: Chicago Miniature Lamp Inc
Current assignee: Chicago Miniature Lamp Inc
Priority date: 1978-08-25
Filing date: 1979-08-09
Publication date: 1980-03-13
Also published as: FR2434447A1; FR2434447B1; US4254453A

Description

MÖNCHEN DR. E. ViIECANO DR. M. KOHItR DtPl₁-INO. C GBtNHARDT

HAMBURG DIPL-ING. ]. GlAESER

DIPL-ING. W. NIEMANN OFCOUNSa

WIEGAND NIEMANN KÖHLER GERNHARDT GLAESER

PATtNTAHWXlTt Zugaion·» beim EuropaUdftvn Potentemt

TElEFON: 031-555* 76/7 TELEGRAMME: KAPpATENT TE IE X. 52«068 KARP D

D-SOOO MDNCHEN2 HERZOG-WILHELM.STR. 16

9. August 1979

43 523/79 12/Ul

GHIGAGO MINIATUKE LAMP WOEKS CHICAGO (V.St.A.)

DaretellüBgs- bzw· Anzeigevorrichtung

Die Stfinäung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Darstellungs- bzw. Anzeigevorrichtungen, und insbesondere auf eine alphanumerische Barstellungs- bzw. Anzeigevorrichtung bzw. auf eine Barstellungs- bzw. Anzeigevorrichtung für Zeichen ₅ Viobei die Vorrichtung ein vorbestimmtes Muster bzw. eine vorbestimmte Matrix von M Spalten und N Zeilen oder Reihen von einzeln betätigbaren Beleuchtungsquellen aufweist.

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Eine solche alphanumerische Darstellungs- bzw. Anzeigevorrichtung wird entweder einzeln für die Darstellung oder Anzeige von einzelnen Zeichen verwendet oder in Kombination mit anderen ähnlichen Darstellungen oder Anzeigen für Nachrichten, bewegliche Darstellungen oder Anzeigen und dergleichen. Der Einfachheit halber wird eine solche Vorrichtung nachstehend als Anzeigevorrichtung bezeichnet.

Es sind verschiedene alphanumerische Anzeigevorrichtungen für die Darstellung von Zeichen und Nachrichten bekannt. Eine Anzeigevorrichtung ist typisch durch eine oder mehre einzelne Anzeigevorrichtungen dargestellt, deren jede eine Anordnung 5^7 von einzeln betätigbaren Beleuchtungsquellen aufweist, um Zeichendarstellungen und Darstellungen von Nachrichten genau wiederzugeben. Beispielsweise liefert ein Standardformat die Erzeugung von 64 Zeichen des ASCII-Systems. Diese Anzeigevorrichtungen werden gesteuert durch eine geeignete Schaltung zur Steuerung der Erzeugung der Zeichen, um vorbestimmte Nachrichten durch zweckentsprechendes und ausgewähltes Steuern der Betätigung der vorbestimmten Matrixstellungen oder Anordnungsstellungen jeder der Anzeigeanordnungen anzuzeigen, um das geeignete Zeichen für eine vorbestimmte Zeitdauer darzustellen.

Eine alphanumerische Anzeigevorrichtung dieser allgemeinen Art ist eine "DATABLOX"- Anzeigevorrichtung, hergestellt und verkauft von Chicago Miniature Lamp Works von General Instrument . Corporation, Chicago. Diese besondere Anzeigevorrichtung erzeugt ein Zeichen einer Höhe von etwa 1o cm (4 Zoll) und sie umfasst eine Anordnung mit 5 Spalten und 7 Reihen oder Zeilen. Diese Anzeigevorrichtung wird zusammengefügt durch das Einsetzen und Anordnen von 35 einzelnen eingekapselten LED-Quellen in einer zweckentsprechenden Anordnung auf einer gedruckten Stromkreiskarte. Erzielt wird dies durch Einsetzen der Vorrichtungsleiter jeder der einzelnen LED-Quellen durch

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Ausrichtungslocher in der gedruckten Stromkreiskarte· Nach dem Einsetzen werden die Leiter der LED-Quellen verlötet. Die gedruckte Stromkreiskarte umfasst leitende plattierte Pfade, um eine Steuermatrix oder Kontrollmatrix für die LED-Quellen au bilden. Als nächstes wird beim Zusammenbau eine einzelne Eeflektoreinrichtung über jeder der 35 angeordneten LED-Quellen angeordnet. Weiterhin wird eine einzelne Linsenkappe über der Oberseite jeder Reflektorexnrichtung angeordnet. Die gedruckte Stromkreistafel mit den angeordneten LED-Quellen, den Reflektoreinrichtungen und den Linsenkappen wird dann in die Vorderwand einer Anzeigevorrichtung eingesetzt. Diese Vorderwand umfasst eine Vorderwandfläche mit einer Anordnung von 35 Zwischenräumen oder Löchern, die mit den Linsenkappen jeder der Stellungen in der Anordnung zusammenpassen können. Die genannte Vorderfläche ist beispielsweise aus Metall gebildet, wobei die Linsenlöcher ausgestanzt oder ausgeschnitten sind. Die genannte Vorderfläche der Vorderwand wird zuletzt mit einer allgemein nicht xeflekti-ersnden Fläche bzw. mit einem solchenüberzug versehen. Die Linsenkappen werden typisch aus einem Kunststoff material hergestellt, beispielsweise aus rotem, gelben oder grünen Kunststoff. Auf diese Weise ragen die einzelnen Linsenkappen vor und dieAnordnung der Linsenkappe ist an der Vorderwand der Anzeigevorrichtung sichtbar. Die gedruckte Stromkreistafel weist Ausgangsverbindungen für Verbindung mit der Schaltung zum Steuern oder Kontrollieren der Erzeugung von Zeichen auf.

Die bekannten Anzeigevorrichtungen sind allgemein für ihren beabsichtigten Zweck geeignet, jedoch ist es erwünscht, Arbeitscharakteristiken zu verbessern und das Aussehen und die Qualität der Anzeige solcher Vorrichtungen zu verbessern. Weiterhin ist es erwünscht, die Herstellung und den Zusammenbau von Anzeigevorrichtungen zu vereinfachen. Beispielsweise bestehen hinsichtlich des Aussehens der Anzeigevorrichtung gewisse Einschränkungen vom Standpunkt des Glanzes oder der Blendung und

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der ReflexionseigenschaftetJ, der Blickfeldeigenschef ten und des allgemeinen Kontrastes bei der Gesamtvorrichtung oder Gesamtanzeige zwischen betätigten und unbetätigten Teilen aus. Insbesondere sind die Linsenkappen in den nichtbetätigten Stellungen unter verschiedenen Betrachtungsbedingungen im Kontrast zu den Hintergrundteilen der Anzeigevorrichtung leicht sichtbar. Die ünterscheidbarkeit der nicht betätigten Linsenkappen führt weiterhin zu einer Verringerung im Kontrast mit Bezug auf die betätigten Stellen oder Stellungen in der Vorrichtung. Zusätzlich dazu, dass die einzelnen Linsenstellungen in der Anordnung gegenüber dem kontrastierenden Hintergrund bequem erkennbar oder unterscheidbar sind, ist auch der Kontrast bei hellem Umgebungslicht verringert zufolge von Reflexionen von der Oberfläche von Linsen in nichtbetätigten Stellungen.

Weiterhin erfordern der Zusammenbau und die Herstellung von Anzeigevorrichtung aus einzelnen Bauteilen viele einzelne Arbeitsschritte des Zusammenfügens und das Zusammenfügen einer grossen Anzahl von einzelnen Teilen. Zusätzlich wird durch den Zusammenbau der einzelnen Bauteile das gewünschte vorbestimmte Verhältnis der Bauteile nicht optimiert und er erfordert einen hohen Grad an Fachkenntnis von dem den Zusammenbau ausfuhrenden Personal. Beispielsweise müssen die eingekapselten LED-Packungen einzeln eingesetzt werden, wobei die Leiter der LED-Packungen durch die gedruckte Stromkreistafel hindurchgeführt werden müssen und die LED-Quelle der Oberfläche der gedruckten Stromkreiskarte so nahe wie möglich angeordnet werden für richtige Ausrichtung und maximale Ausgangswirksamkeit. Jedoch ist unabhängig von der Sorgfalt und der Fachkenntnis des den Zusammenbau ausführenden Personals die Beständigkeit oder Gleiehmässigkeit solcher Arbeitsvorgänge nicht hoch und demgemäss ist das Anordnen jeder LED-Quelle nicht sehr genau. Weiterhin sind die LED-Quellen, die an der gedruckten Stromkreistafel angebracht sind, nicht mit einem hohen Grad an Wärmeisolierung versehen. Demgemäss kann eine Wärmebeanspruchung der Bindung

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der LED-Chips zu einem Versagen der Chips führen zufolge einer durch Wärme hervorgerufenen Beschädigung oder Zerstörung der Verbindung der feinen Drähte oder Leiter an dem LED-Chip während der Lotvorgänge der gedruckten Stromkreiskarte. Die Herstellung und der Zusammenbau der 35 einzelnen Reflektoren und Linsenkappen und ihre Anbringung an der Anzeigeeinrichtung erfordern ebenfalls einen hohen Grad an Fachkenntnis und führen zu erhöhten Hanähabungskosten und erhöhtem Arbeitsaufwand beim Zusammenbau.

Es ist demgemäss ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anzeigevorrichtung zu schaffen, die aus einer minimalen Anzahl von bequem zusammengefügten Bauteilen hergestellt ist, wobei eine Anzeigeeinrichtung erhalten wird, die verbesserte Arbeitscharakteristiken und eine verbesserte Anzeigequalität hat.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, mit einer Linsenanordnung und einer Vorderwand oder Vordertafel, die als ein einheitlicher Bauteil mit einheitlichen oder integralen Linsenbereichen, die eine Anordnung bilden, hergestellt ist.

Es ist ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, mit einer Reflektoranordnung, die als ein einheitlicher Bauteil mit integralen oder einheitlichen Reflektorhohlräumen für jede Stellung der Anordnung der Anzeigevorrichtung hergestellt ist.

Es ist ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, mit einer Anordnung zum Ausrichten und Anbringen von Beleuchtungsquellen mit einheitlich gebildeten Ausführungen zum Ausrichten der Beleuchtungsquellen und zum Anordnen der Beleuchtungsquellen für jede der Beleuchtungsquellen, wobei durch die Ausführung zum Ausrichten und- Anordnen das Zusammenbauen und das Herstellen beim Einsetzen

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und Anbringen der Beleuchtungsquellen der Anzeigevorrichtung leichtgemacht ist und ausserdem genaues Anordnen jeder der Beleuchtungsquellen in der Gesamtheit der Anzeigevorrichtung geschaffen ist.

Es ist ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anzeigevorrichtung zu schaffen, mit Weitwinkelbe trachtungscharakteristiken, mit maximierter Wirksamkeit des Lichtausganges, mit verbesserter Blendfreiheit und Eigenschaften des Nichtreflektierens, wobei die verbesserten Eigenschaften geschaffen sind durch die einzelnen Bauteile und ihren Zusammenbau.

Es ist ein noch weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei welcher eine «inimale Anzahl von Bauteilen verwendet wird, um die Anzeigevorrichtung wirksam zusammenzubauen. Die Bauteile umfassen Anordnungen, um genaues Anordnen und Ausrichten der Beleuchtungsquellen, der Reflektoren und der Linseneinrichtungen der Anzeigevorrichtung zu schaffen.

Gemäss einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung für wahlweises Anzeigen von Zeichen geschaffen, gesteuert durch eine zugeordnete Programmschaltung für die Erzeugung von Zeichen. Die Anzeigevorrichtung verwendet bei einem Zeichenformat eine Matrixanordnung von 5x7 von einzeln betätigbaren Beleuchtungsquellen, beispielsweise von LED-Pestkörperlampen oder Peststofflampen, wobei programmierte Kombinationen der einzelnen Beleuchtungsquellen betätigt werden, um die programmierten Zeichen darzustellen oder anzuzeigen.

Die Anzeigevorrichtung umfasst eine Ausführung aus Linsen und Vorderfläche mit einheitlich oder integral gebildeten Linsenbereichen. Diese Ausführung aus Linsen und Vorderfläche ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform hergestellt als ein einheitlicher Bauteil, beispielsweise durch einen Spritz-

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formungsvorgang. Die Ausführung aus Linsen und Voräerwand ist hergestellt mit integralen äie Blendung verringernden Eigenschaften, Weitwinkelbetrachtungseigenschaften und Eigenschaften hinsichtlich der Verstärkung des Kontrastes. Die Linsenbereiche der Ausführung aus Linsen und Vorderwand können, wenn sie nicht betätigt werden, von dem Hintergrund der förderwand nicht unterschieden werden, so dass verbesserter Kontrast geschaffen ist. Die Anzeigevorrichtung umfasst weiterhin eine Reflektoranordnung mit einheitlich gebildeten Reflektorhohlräumen· Die Reflektorausführung ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ebenfalls als ein einheitlicher Bauteil hergestellt durch einen Spritzformungsvorgang. Die einheitlich gebildeten Reflektorhohlräume weisen vorbestimmte Oberflächencharak- *. λ A.j-1 O£ollimiererb _. . . . ,_ _, , teristiken zum\ ^er Lichtstrahlen auf, die von der mittleren Achse der Reflektorhohlräume ausgesendet sind. Die Anzeigevorrichtung umfasst weiterhin eine Ausführung für Ausrichtung und Anbringung der Beleuchtungsquellen, und bei dieser Ausführung sind einheitlich Teile für das Anbringen der Beleuchtungsquellen und das Ausrichten der Beleuchtungsquellen gebildet. Die Ausführung zum Einordnen und Ausrichten der Beleuchtungsquellen ist bei einer bevorzugten Ausführungsform als ein einheitlicher Bauteil durch einen Spritzformungsvorgang gebildet.

Die Ausfuhrungen zum Anbringen und zum Ausrichten der Beleuchtungsquellen steuern das genaue Anordnen der Beleuchtungsquellen in der Anzeigevorrichtung, und sie ermöglichen leichten Zusammenbau.

Dm die Anzeigevorrichtung zusammenzubauen, wird eine gedruckte Stromkreistafel bzw. ein solches Substrat der Anzeigevorrichtung mit der Unterfläche oder Bodenfläche der Ausführung zum Ausrichten und Anordnen der Beleuchtungsquellen verbunden. Danach werden die einzelnen Beleuchtungsquellen in die betreffenden einzelnen Ausrichtungs- und Anbringungsausfüh-

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rungen eingesetzt. Vorrichtungsleiter, die von der Unterseite der Beleuchtungsquellen vorragen, erstrecken sich durch entsprechende Ausrichtungslocher der Ausführung zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen und durch die gedruckte Stromkreistafel. Um den Zusammenbau der Anzeigevorrichtung fortzusetzen, wird die Ausführung zum Ausrichten und Anbringen mit der mit ihr verbundenen gedruckten Stromkreistafel und den eingesetzten Beleuchtungsquellen mit der Reflektoranordnung zusammengesetzt. Mit der Ausführung zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen wird die Anordnung der Beleuchtungsquellen gesteuert bzw. kontrolliert, wobei vorbestimmte Körperteile jeder der Beleuchtungsquellen sich in betreffende einzelne Reflektorhohlräume in einem vorbestimmten Verhältnis mit dem betreffenden Reflektorhohlraum erstrecken, um maximale Wirksamkeit des Lichtausganges und Kollimation der Lichtstrahlen von den Beleuchtungsquellen zu erzielen. Die Reflektorausführung und die Ausführung zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen sind mit zusammenpassenden Ausbildungen versehen für Anbringung in einem vorbestimmten Verhältnis für richtige Ausrichtung zwischen {Jedem Reflektorhohlraum und der betreffenden ausgerichteten Beleuchtungsquelle. Zu diesem Zeitpunkt werden beim Zusammenbau der Anzeigevorrichtung die Leiter der Beleuchtungsquellen, die durch die Unterseite der gedruckten Stromkreiskarte vorragen, auf eine vorbestimmte Länge abgeschnitten, falls dies erforderlich ist, und die gesamte Unterfläche der gedruckten Stromkreiskarte wird wellengelötet (wave soldered). Die teilweise zusammengebaute Anzeigevorrichtung wird dann elektrisch geprüft. Um den Zusammenbau der Anzeigevorrichtung zu vervollständigen, werden die Reflektoranordnung mit der mit ihr verbundenen Ausführung zum Ausrichten und Anbringen und mit der gedruckten Stromkreistafel mit der Ausführung aus Linsen und Vorderwand verbunden, und zwar mittels einer vorbestimmten Anbringungsausführung, um Ausrichtung der Linsenbereiche mit den Reflektorhohlräumen zu schaffen.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht einer Anzeigevorrichtung gemäss der Erfindung, wobei das Zusammenpassen und der Zusammenbau verschiedener Bauteile dargestellt sind.

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Ausführung zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen der Anzeigevorrichtung gemäss Pig. 1.

Fig. 3 ist eine vordere Ansicht der Ausführung zum Ausrichten und Anordnen der Beleuchtungsquellen gemäss Fig. 2.

Fig. 4 ist eine in vergrössertem Masstab gehaltene Teilschnittassicht eines Teiles der zusammengebauten Anzeigevorrichtung geraäss Pig. 1, wobei das Verhältnis zueinander und das Anordnen der Bauteile der Anzeigevorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt sind.

Fig. 5 ist eine Teilansicht nach Linie 5-5 der Pig. 4-, wobei Merkmale der Ausführung zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen dargestellt sind.

Fig. 6 ist eine Draufsicht der Reflektorausführung der Anzeigevorrichtung gem. Pig. 1.

Fig. 7 ist eine Vorderansicht der Reflektorausführung gem. Fig. 6

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Fig, 8 ist eine in vergrössertem Masstab gehaltene Teilschnittansicht eines einzelnen Heflektors der Reflektoreinrichtung nach Linie 8-8 der Fig. 6

Fig. 9 ist eine Draufsicht der die Linsen und die Vorderwand umfassenden Ausführung der Anzeigevorrichtung gem. Fig. 1

Fig. 1o ist eine Schnittansicht der die Linsen und die Vorderwand bildenden Ausfuhrung nach Linie 1o-1o der Fig. 9.

Fig. 11 ist eine in vergrössertem Masstab gehaltene Teilansicht der Ausführung aus Linsen und Vorderwand gem. Fig. 9» wobei ein einzelner Linsenbereich dargestellt ist.

Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines Linsenbereiches nach Linie 12-12 der Fig. 11.

In der Zeichnung und insbesondere in Fig. 1 ist eine Anzeigevorrichtung gem. der Erfindung allgemein mit 1o bezeichnet, und ihre Bauteile sind in nicht zusammengebautem Zustand dargestellt. Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen besonderen Ausführungsform ist eine Anzeigevorrichtung 1o mit fünf Spalten und sieben Zeilen bzw. Reihen dargestellt zur Verwendung als eine Anzeige zum Erzeugen üblicher Zeichen.

Die Anzeigevorrichtung 1o umfasst eine gedruckte Stromkreiskarte bzw. ein solches Substrat 12 mit einer leitenden Platzierung an einer oder mehreren Flachen, um nach dem Zusammenbau elektrische Verbindungen der Schaltung bzw. des Stromkreises der Vorrichtung zu bestimmen. Die gedruckte Stromkreiskarte 12 weist weiterhin ein vorbestimmtes Muster von Leiterlöchern auf zur Aufnahme von Leitern oder Leiter-

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drahten von eingesetzten Bauteilen. Die Löcher in der gedruckten Stromkreiskarte 12 sind bei einer besonderen Ausführungsform plattierte durchgehende Löcher, um elektrische Verbindungen zwischen leitenden plattierten Pfaden auf beiden Flachen der gedruckten Stromkreiskarte zu bilden.

Die Beleuchtung beim Betrieb der Vorrichtung 1o wird geschaffen durch eine vorbestimmte Anzahl von einzelnen Beleuchtungsquellen 14. Bei der besonderen Ausführungsform gem. Pig. 1 ist für jede Stellung in der Anordnung mit fünf Spalten und sieben Zeilen oder Reihen in der Vorrichtung 1o eine Beleuchtungsquelle 14 vorgesehen. Die Anzeigevorrichtung 1o umfasst weiterhin eine allgemein mit 16 bezeichnete Ausführung für Ausrichtung und Anbringung der Beleuchtungsquellen 14. Diese Ausführung 16 hat die allgemeine Form einer dünnen, rechtwinkligen Platte bzw. eines dünnen rechtwinkligen Abstandsteiles. Wahrend des Zusammenbaus der Anzeigevorrichtung 1o werden die Beleuchtung^quellen 14 in die Ausführung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14 eingesetzt. Die Ausführung 16 umfasst eine Zeilen- und Spaltennatrix von Ausbildungen für Ausrichtung und Anbringung, wobei diese Ausbildungen allgemein mit 18 bezeichnet sind. Diese Ausbildungen 18 entsprechen dem gewünschten Anzeigeformat, betrachtet von der Vorderseite der fertiggestellten und zusammengebauten Anzeigevorrichtung 1o. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dies eine Anordnung 5*7. Jede der Ausrichtungs- und Anbringungsausbildungen 18 umfasst eine vorbestimmte Ausführung zur Aufnahme einer betreffenden Beleuchtungsquelle 14 und schafft vorbestimmte Charakteristiken hinsichtlich Ausrichtung und Anordnung der Beleuchtungsquellen 14, wie es nachstehend im einzelnen beschrieben wird.

Die Beleuchtungsquellen 14 sind bei einer besondern Ausführungsform LED-Packungen, d.h. Packungen aus lichtaussendenden Dioden oder Festkörperlampen, die typisch hergestellt

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sind durch Einkapseln eines LED-Chips mit daran angebrachten Leitern oder Leiterdrähten. Die Leiter werden mit dem LED-Chip typisch durch Drahtbindung oder andere Techniken verbunden.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf Fig. 4 ist ersichtlich, dass jede der Beleuchtungsquellen 14 bei einer besonderen bevorzugten Ausführungsform eine eingekapselte LED-Einrichtung ist, mit einem Korper 2o, der ein gewölbtes Vorderende oder Oberende und einen unteren Basisflansch 22 an der Basis des zylindrischen Körperteiles 2o hat. Vorrichtungsleiter 24, 26 erstrecken sich von der Basis der LED-Einrichtung 14 zum Ausführen von elektrischen und mechanischen Verbindungen. Die Beleuchtungsquelle 14 ist bei einer besonderen Ausführungsform eine Pestkörperlampe CM 4-244 von Chicago Miniature Lamp Works. Die Beleuchtungsquelle 14 hat annähernd die GrSsse eines Standard ANSI T-1- Bauteilpackungsumrisses. Die Gesamthohe des Körperteiles 2o einschliesslich des Basisflansches 22 beträgt 0,19 bis 0,21 Zoll (4,83 - 5,33 mm), und die annähernde Dicke des Basisflansches 22 beträgt 0,020 Zoll (0,508 mm). Der Durchmesser des Körperteiles 2o beträgt 0,115 bis 0,13 Zoll (2,92 - 3,3 mm). Der Durchmesser des Basisflansches 22 beträgt 0,15 bis 0,16 Zoll (3,81 - 4,06 mm). Der Basisflansch 22 besitzt weiterhin eine abgeflachte Seite für Zwecke der Ausrichtung und Identifizierung. Die Leiter 24 und 26 haben einen Querschnitt von etwa 0,014 Quadratzoll ( 9,032 mm ) und eine Länge von 0,5 bis

1,0 Zoll (12,7 bis 25,4 mm). Die obigen Abmessungen einer besonderen Beleuchtungsquelle 14 sind nur für Erläuterun gazwecke angegeben und sie stellen keine Beschränkung der Erfindung dar. Die Erfindung umfasst die Verwendung von Beleuchtungsquellen verschiedener Gestalten und Abmessungen mit geeigneten Modifizierungen oder Änderungen der verschiedenen Bauteile der Anzeigevorrichtung 1o. Das bei dem Einkapseln der BeIeuchtungsquelle 14 verwendete Material ist lichtdurch-

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lässig oder lichtübertragend und es ist bei besonderen Ausführungsformen eine Epoxidharzzusammensetzung. Die Farbe des Einkapselungsmaterials ist rot, grün, gelb oder orange.

Nachstehend wird der Zusammenbau der Anzeigevorrichtung 1o betrachtet, wobei zusätzlich auf die Fig. 2 bis 5 Bezug genommen wird. Die gedruckte Stromkreistafel 12 wird an der Ausführung 16 für Ausrichtung und Anbringung der Beleuchtungsquellen 14 befestigt und genau angeordnet in Ausrichtung mit dieser Ausführung 16 durch zusammenpassenden Sitz einer vorbestimmten Anzahl von gerippten Yorsprüngen oder Stiften 3o, die sich von der TJnterflache der Ausführung 16 erstrecken und in entsprechende Löcher 32 in der gedruckten Stromkreistafel 12 eintreten. Die Ausführung 16 nnd die gedruckte Stromkreistafel 12 werden in einem geeigneten Halter (nicht dargestellt) angeordnet, um zusätzliche Herstellungs- und Zusammenbauschritte einschliesslich des Einsetzens der Beleuchtungsquellen 14 in die Ausführung 16 zu vei-eiafachen. Die Halterung umfasst bei einer besonderen Ausführungsform Anordnungs- und Tragstifte auf, die durch eine vorbestimmte Anzahl von Löchern 34 in der gedruckten Stromkreistafel 12 und in eine entsprechende Anzahl von kreisförmigen Ausnehmungen 36 vorragen, die sich in die Unterflasche der Ausführung 16 für Ausrichtung und Anbringung der Lichtquellen 14 erstrecken.

Die Beleuchtungsquellen 14 werden einzeln in die Ausrichtungs- und Anbringungsausbildungen 18 in der Ausführung 16 eingesetzt. Während des Einsetzens der Beleuchtungsquellen 14 werden die Leiter 24,26 jeder Beleuchtungsquelle ausgerichtet und sie gehen durch Löcher in der Ausführung 16 bzw. Platte 16 und durch betreffende ausgerichtete Löcher in der gedruckten Stromkreistafel 12 hindurch. Die AUsrichtungs- und Anbringungsausbildungen 18 schaffen vorbestimmte Ausrichtung und vorbestimmte Anordnung für die Beleuchtungsquellen 14 sowie Ausrichtung der Leiter 24,26 in den betreffenden Aufnahme-

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löchern, die durch die gedruckte Stromkreistafel hindurchgehen, und sie ermöglichen schnelles und vereinfachtes Einsetzen der Beleuchtungsquellen 14 während des Zusammenbaus.

Nachdem eine vorbestimmte Anordnung von Beleuchtungsquellen 14 in die Ausrichtungs- und Anbringungsausbildungen bezw. Ausrichtungs- und Anbringungsbehälter 18 eingesetzt worden ist, sind die Beleuchtungsquellen 14 in dem vorbestimmten Anordnungsmuster richtig ausgerichtet und angeordnet, und sie sind mit einer vorbestimmten Federungseigenschaft versehen durch die Ausrichtungs- und Anbringungsausbildungen 18. Diese vorbestimmten Federungseigenschaften bestehen bei einer besonderen Ausführungsform aus einem vorbestimmten Federungsvermogen, welches geschaffen ist durch die Leiter 24,26 in den Ausrichtungs- und Anbringungsbehältern 18 bei Ansprechen auf Anlegen einer senkrechten Druckkraft an den Basisflansch 22 der Beleuchtungsquellen 14.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, dass die Anzeigevorrichtung 1o eine Reflektoreinrichtung 4o aufweist mit einer Anordnung von einheitlich gebildeten Reflektorhohlräumen oder Reflektorflächen 42. Die Anordnung von Reflektorhohlräumen oder Reflektorflächen 42 an der Reflektoreinrichtung 4o ist der vorbestimmten Anordnung der Anzeigevorrichtung 1o identisch, was bedeutet, dass sie das gleiche Anordnungsmuster hat, wie es en der Ausführung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14 vorgesehen ist.

Für weiteren Zusammenbau der Anzeigevorrichtung 1o wird die Reflektoreinrichtung 4o über der Einrichtung 16 angeordnet. Die von der Einrichtung 16 vorragenden Beleuchtungsquellen 14 sind mit betreffenden Reflektorhohlräumen 42 ausgerichtet und erstrecken sich in diese über Löcher 44, von denen ge eines am Boden jedes Reflektorhohlraumes 42 vorgesehen

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ist· Die Reflektoreinrichtung 4o und die Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen werden in vorbestimmtem Verhältnis zueinander gesichert durch Zusammenpassen von Teilen einer vorbestimmten Anzahl von vorragenden Nasenarmen 4-6, die an der Einrichtung 16 gebildet sind, und betreffende Nuten 48, die in der Reflektoreinrichtung 4o gebildet sind. Das vorbestimmta Lageverhältnis von Reflektoreinrichtung 4o und Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14» wie es durch den Sicherungseingriff der Nasenarme 46 mit den Nuten 48 geschaffen ist, sowie die Dimensionierung der Reflektorhohlräume 42, der Beleuchtungquellen 14 und der Ausrichtungs- und Anbringungsausbildungen 18 bestimmen die genaue Anordnung und das Halten der Beleuchtungsquellen 14 in den Reflektorhohlräumen 42. Hierdurch werden Zusammenbau und Handhabung der Anzeigevorrichtung 1o vor dem Verlöten der Leiter 24,26 der Beleuchtungsquellen 14 weiter vereinfacht. Dies bedeutet, dass die Leiter 24,26 vor ihrem Verlöten nicht gebogen werden müssen, um die Beleuchtungsquellen 14 zu halten, und weiterhin ist keine Haltekraft durch Personal oder eine äussere Einrichtung während des Verlötens der Leiter 24,26 erforderlich, unabhängig davon, ob ein Wellenlötvorgang ausgeführt wird, oder ob die Leiter einzeln verlötet werden, wenn ein Wellenlötvorgang nicht angewendet wird.

Danach werden die Leiter 24,26 der Beleuchtungsquellen 14> die sich durch die Unterfläche der gedruckten Stromkreistafel 12 erstrecken, zweckentsprechend abgeschnitten und die gesamte gedruckte Stromkreiskarte mittels eines Wellenlötvorganges behandelt. Zu diesem Zeitpunkt des Zusammenbaus der Anzeigevorrichtung 1o werden die Betriebseigenschaften elektrisch geprüft und einer Sichtbetrachtung unterworfen durch Anbringung an einem geeigneten nicht dargestellten Prüfhalter durch Verbindung des Prüfhalters mit der gedruckten Stromkreiskarte 12. Die gedruckte Stromkreistafel 12 weist eine Verbindeausbildung

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auf. Bei besonderen Ausführungsformen weist die Verbinderausbildung eine Reihe von vorragenden Verbinderstiften oder einen Kantenverbinder auf.

Die Anzeigevorrichtung 1o weist einen plattenarbigen Bauteil 5o auf, der die Linsen umfasst und gleichzeitig die Torderfläche darstellt. Dieser plattenartige Bauteil 5o besitzt eine vorbestimmte Anordnung von integralen Linsenbereichen 52, und zwar in der gleichen- Anordnung wie die Beleuchtunsquellen 14. Die Linsen- und Vorderplatte 5o wird über der Heflektoreinrichtung 4o angeordnet, wobei die Unterkante 54 der Seitenwand der Reflektoreinrichtung 4o mit einer vorbestimmten Anzahl von vorragenden Rippen 56 verriegelt wird, die von den Seitenwänden der Linsen- und Vorderplatte 5o nach innen vorragen. Bei der zusammengebauten Anzeigevorrichtung 1o sind die Linsenbereiche 52, die Reflektorhohlräume 42 und die Beleuchtungsquellen 14 richtig angeordnet in einem vorbestimmten Verhältnis, wie es in Fig. 4 wiedergegeben ist, um die Übertragung des Lichtausganges der Quellen 14 zu optimieren und um vorbestimate Betriebseigenschaften zu schaffen.

Nachstehend werden die Einzelheiten der Platte 16 für Ausrichtung und Anbringung der Beleuchtungsquellen 14 unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 betrachtet. Jede der Ausrichtungsund Anbringungsausbildungen 18 umfasst einen kreisförmigen ausgenommenen Teil, der eine ausgenommene Basisflanschbezugsflache 6o schafft. Der kreisförmige ausgenommene Teil und die Basisflanschbezugsfläche 6o umfassen eine abgeflachte Ausrichtungskante 62, die vorgesehen ist, um den Basisflansch 22 der Beleuchtungsquelle 14 einzupassen und auszurichten. Die Ausbildungen 18 umfassen weiterhin einen Spreizkeil 63, der sich unter der Baisflanschbezugsfläche 6o über die Dicke der Platte 16 für Ausrichtung und Anbringung der Beleuchtungsquellen 14 erstreckt. Der Spreizkeil 63 weist zwei dreieckfSrmige Keilflächen 64 und 66 auf. Die dreieckigen Keilflächen 64 und

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66 sind jeweils so angeordnet, dass die Spitze sich am Boden der Ausrichtungs- und Anbringungsausbildung 18 befindet. Auf diese Weise verlaufen die dreieckigen Keilflä-chen (Fig. 4) schräg nach aussen und nach unten durch die Ausrichtungs- und Anbringungsausbildung 18. Die Spitze jeder der dreieckigen Flächen 64 und 66 umfasst ein Leiterausrichtungsloch 68, bzw. 7o zur Aufnahme des betreffenden Leiterdrahtes 24 bzw. 26 einer Beleuchtunsquelle 14, Demgemäss richtet der Spreizkeil 63 die Leiter 24*26 beim Einsetzen der Beleuchtungsquelle 14 aus und orientiert sie, wobei die Leiter 24,26 nach unten entlang der dreieckigen Keilfläche 64 bzw. 66 und durch das Leiterloch 68 bzw, 7o gerichtet werden. Demgemäss wird durch den Spreizkeil 63 diejenige Phase des Zusammenbaus, während welcher die Beleuchtungsquellen 14 eingesetzt werden, in grossem Ausmass vereinfacht. Der Durchmesser der Leiterlöcher 68, 7o ist in vorbestimmten Ausmass grosser als die Dicke der Leiterdrähte 24,26. Beim Einsetzen einer Beleuchtungsquelle 14 werden die Leiterdrähte 24,26 gegenüber dem Abstand vor dem Einsetzen nach aussen verformt. Der Abstand der Leiterausrichtungslöcher 68,7o ist etwas grosser als der Abstand der Leiter 24,26 im unverformten Zustand. Demgemäss wird durch das Verformen oder Spreizen der Leiterdrähte 24,26 eine vorbestimmte Federcharakteristik bzw. ein Federungsvermögen für die Beleuchtung quelle geschaffen, und zwar im Ansprechen auf eine Druckkraft, die an den Körperflansch 22 der Beleuchtungsquelle 14 angelegt wird. Die ausgenommene Flanschfläche 6o schafft eine "bottomingoutⁿ-Bezugsebene für die Unterfläche des Flansches 22 der Beleuchtungquelle 14, um eine genaue Anordnung der Beleuchtungsquelle 14 zu bestimmen und eine Begrenzung hinsichtlich der zusammengebauten Stellung der Beleuchtungsquelle 14 in Kombination mit dem vorbestimmten Federungsvermögen zu schaffen, welches durch den Spreizkeil 63 und die Leiter 24,26 geschaffen ist. Bei einer besonderen bevorzugten Ausführungsform wird die Platte oder Ausführung 16 für Ausrichten und Anbringung der Beleuchtungsquellen 14 mit einem Spritsformun&sVorgang herge-

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stellt, mit einheitlich geformten Ausrichtungs- und Anbringungsanordnungen 18, Nasenarmen 46, kreisförmigen Ausnehmungen 36 und Vorsprüngen 3o.

Hinsichtlich von Einzelheiten der Reflektoreinrichtung wird auch auf die Fig. 6 bis 8 Bezug genommen. Bei einer besonderen bevorzugten Ausführungsform wird die Reflek-toreinrichtung 4o mit einem Spritzformungsvorgang hergestellt mit einer einheitlich geformten und bestimmten Anordnung von Reflektorhohlräumen 42, deren o'eder eine innere Reflektorfläche 76 besitzt mit vorbestimmten Pokalcharakteristiken und mit einer mittleren öffnung 44 zur Aufnahme des Körperteiles 2o einer Beleuchtungsquelle 14·

Gemäss einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist die innere Reflektorfläche 76 eine parabolische Fläche mit variablem Brennpunkt bzw. eine Fläche eines Paraboloides, d.h. eine"Reihe von parabolischen Flächen, deren jede einen unterschiedlichen Fokalpunkt bzw. Brennpunkt entlang einer mittleren Achse 45 durch den Reflektorhohlraum 42 hat. Die Fläche 76 des Reflektorhohlraumes 42 ist dazu bestimmt, von verschiedenen Stellen entlang der mittleren Achse 45 ausgehende Lichtstrahlen zu sammeln und zu kollidieren und zwar zu einem Strahl oder Bündel von Lichtstrahlen parallel zur mittleren Achse 45· Die parabolische Reflektorfläche 76 mit variabler oder sich ändernder Krümmung berücksichtigt das Ausgehen der Beleuchtungsquelle 14 von einer theoretischen Punktquelle aus, sowie die Tatsache, dass das tatsächliche Aussenden von der Beleuchtungsquelle 14 an verschiedenen Stellen entlang der mittleren Achse 45 erfolgt. Tatsächlich koordiniert oder kollimiert der Punkt an der Reflektorfläche 76 von der Beleuchtungsquelle 14 ausgehende Lichtstrahlen entlang der mittleren Achse 45. Demgemäss ist die Wirksamkeit des Lichtausganges maximiert, innere Reflexion ist minimiert und es wird ein kollimierter Lichtstrahl hervorgerufen. Der Grund dafür, dass die Beleuchtungsquelle

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keine Punktquelle ist, liegt in der Brechung, welche die vcn dem LED-Chip ausgehende Lichtstrahlen an der Grenzfläche zwischen dem Einkapselungsmaterials des Körpers 2o und 3er Umgebung (Luft) ausserhalb des Körpers 2o erfahren. Die nachstehende Tabelle von Abmessungen der Reflektorfläche 76, wie sie in Pig. 8 angegeben ist, und die den Reflektorhohlraum bestimmt, ist als erläuterndes Beispiel einer besonderen Ausführungsform gemäss den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu verstehen und stellt keine Einschränkung dar,

Durchmesser Höhe

Zoll TKi Zoll mm

a .400 (10.16) .284 (7-21)

b .338 ( 8.59) .200 (5.08)

c .279 ( 7.09) .140 (3.56)

d .225 ( 5.72) .100 (2.54)

e .169 ( 4.29) .070 (1.78)

f .132 ( 3.35) .057 (1.45)

Zusätzlich zum Kollimieren oder Koordinieren von Lichtstrahlen, die von den Belouchtungsquellen 14 ausgehen und von der Reflektorfläche 76 reflektiert werden, wird Licht auch direkt von der Beleuchtun^gsquelle 14 ohne Reflexion und direkt aus dem Reflektorhohlraum 42 heraus allgemein entlang der mittleren Achse 45 gesendet. Während der Herstellung der Reflektoreinrichtung 4o werden die Flächen 76 der Reflektorhohlräume 42 gemäss einer besonderen Ausführungsform mit einem Finish versehen bzw. fertigbehandelt zu einer Fläche von 2 Mikrozoll

und mit einem reflektierenden

Silberüberzug plattiert. Das Finish an den Bereichen 41 der oberen Fläche der Reflektoreinrichtung 4o zwischen den Reflektorhohlräumen 42 ist ein schweres mattes Finish,um diese Bereiche nichtreflektierend zu machen·

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Beim Zusammenbau oder beim Anordnen der Reflektoreinrichtung 4o über der Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14, treten die Beleuchtungsquellen 14 in die Reflektorhohlräume 42 ein und ragen in diese in einem vorbestimmten Lageverhältnis mit Bezug auf die äussere Unterfläche 8o des Reflektorhohlraumes 42 vor. Insbesondere ist die obere Fläche des ^lansches 22 jeder Beleuchtungsquelle 14 (in Fig. 8 in unterbrochenen Linien wiedergegeben) in Berührung mit der Unterfläche 8o angeordnet, und zwar nach Sicherungseingriff der vorragenden Nasenarme 46 der Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14 mit den Nuten 48 der Reflektoreinrichtung 4o. Gemäss den vorbestimmten Dimensionsverhältnissen der Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14 und der Reflektoreinrichtung 4o berührt die Basisfläche oder Unterfläche 8o der Reflektoreinrichtung 4o den Flansch 22 der LED-Quelle, um den vorragenden Körperteil 2o der LED-Quelle in dem Reflektorhohlraum 42 für Optimierung des Lichtausganges und der Betriebscharakteristiken der Anzeigevorrichtung 1o richtig anzuordnen. Bei einer besonderen Ausführungsform, die den Tabellenwerten hinsichtlich der Abmessungen des Reflektorhohlraumes 42 entspricht, erstreckt sich der Körper 2o der Beleuchtungsquelle 14 um etwa 0,12o Zoll (3,o48 mm) in den Reflektorhohlraum 42, bzw. die Höhe des Körperteiles 2o beträgt angenähert 0,2 Zoll (5»o8 mm), gemessen von der Bodenfläche 80j die hier als Bezugsfläche genommen ist. Weiterhin beträgt der Durchmesser der Bezugsfläche 6o des Basisflansches 22 0,1775 Zoll (4,51 mm) und die Tiefe dieser Bezugsfläche 6o befindet sich 0,020 Zoll (0,51 mm) unter der Oberfläche oq>r Fläche der Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14.

In Obereinstimmung mit wichtigen Merkmalen der Erfindung und nach dem Zusammenbau der Anzeigevorrichtung 1o wird zufolge der Federungseigenschaften, die durch den Spreizkeil 63 und die Leiter 24,26 geschaffen sind, der Basisflansch 22 der

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Beleuchtungsquelle 14 gegen die Unterfläche 8o der Reflektoreinrichtung 4o angeordnet, wenn während des Zusammenbaus eine Kraft gegen den Flansch 22 von der Fläche 8o angelegt wird. Wenn von dar Fläche 8o eine Kraft an den Basisflansch 22 angelegt wird, bewegt sich der Basisflansch 22 in Übereinstimmung mit der federnden Anbring- bzw. Haltekraft, die von den Leitern 24,26 ausgeübt wird, in der kreisförmigen Ausnehmung 6o weiter nach unten. Die Dimensions- bzw. Abmessungsverhältnisse, die Ausrichtungs- und Anbringungsausbildungen 18, die Beleuchtungsquellen 14 und die Reflektoreinrichtung 4o sind so bestimmt und hergestellt, dass Berührung oder im ungünstigsten Fall ein kleiner vorbestimmter Spielraum zwischen der Oberseite des Basisflansches 22 der Beleuchtungsquelle 14 und der Basisbezugsfläche 80 der Reflektoreinrichtung 4o beim Zusammenbau der Anzeigevorrichtung 1o vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt beim Zusammenbau der Anzeigevorrichtung 1o und wie oben erwähnt, werden die sich durch die gedruckte Stromkreiskarte 12 erstreckenden Leiter 24,26 in zweckentsprechender Weise abgeschnitten und die gesamte Unterfläche der gedruckten Stromkreiskarte 12 wird wellengelotet (wave soldered). Es ist zu bemerken, dass die Beleuchtungsquellen 14 und die eingekapselten Chip-Teile von innen wärmeisoliert und aus engster Nahe des Wellenlötvorganges entfernt sind, um auf diese Weise durch Wärme hervorgerufene Beschädigungen zu verringern, wobei diese Wärme sich aus dem Wellenlotvorgang ergibt. Weiterhin schaffen die Ausrichtungsund Anbringungsausbildungen 18 eine Orientierung und ein Anordnen der Beleuchtungsquellen 14 innerhalb der Anzeigevorrichtung 1o und in den Löchern in der gedruckten Stromkreiskarte 12-. Wenn die Mterlöcher 69,71 in der gedruckten Stromkreiskarte 12 dazu verwendet würden, die Beleuchtungsquelle 14 auszurichten, müssten die Leiterlocher 69,71 notwendigerweise kleiner als bei der Ausführung gemäss der Erfindung sein, und zwar für zweckentsprechende Bestimmung der A_usri_CQtung, und sie müssten auch in viel engerem Abstand voneinander liegen. Gemäss der Erfindung werden durch das Vorhandensein der Einrich-

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tung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14 diese um die Dicke der Einrichtung bzw. Tafel oder Platte 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14 im Abstand von der gedruckten Stromkreiskarte 12 gehalten bzw. angeordnet. Demgemäss befinden sich die Leiterlöcher 69,71 in einem grösseren Abstand voneinander, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, und zwar durch die schrägen Leiter 24,26, um während der WeI-lenlötvorgänge die Probleme hinsichtlich des Überbrückens oder der Brückenbildung von Lötmaterial zu verringern. Bei einer besonderen Ausführungsform beträgt der Leiterdrahtabstand am Austritt des Basisflansches 22 der Beleuchtungsquellen 14 etwa O,o55 Zoll (1,4o mm), und am Eintritt der gedruckten Stromkreiskarte beträgt der Abstand der Leiter 24,26 etwa 0,125 Zoll (3,18 am) Demgemäss beträgt der Mittenabstand der Leiterlöcher 69,71 annähernd 0,125 Zoll (3,18 mm).

Gemäss wichtigen Merkmalen der Erfindung, wobei auf die Fig. 9-12 Bezug genommen wird, ist bei einer besonderen bevorzugten Ausführungsform die Tafel oder Platte 5o, welche gleichzeitig die Linsenplatte und die Vorderplatte ist, mittels eines Spritzformungsvorganges hergestellt, wobei eine Anordnung von Linsenflächen oder Linsenbereichen 52 einheitlich geformt und bestimmt ist. Gemäss Fig. 11 und 12 umfasst jeder der Linsenbereiche 52 ein vorbestimmtes Muster von erhabenen sphärischen Abschnitten oder Teilen von Kugeln 9o. Das bestimmte Muster von erhabenen, sphärischen Abschnitten 9o umfasst die Definition des vorbestimmten Abstandes, des Krümmungsradius und der Höhe der sphärischen Abschnitte 9o. Die Höhe der sphärischen Abschnitte 9o ist definiert als die Strecke, um welche sich der sphärische Abschnitt 9o über die Bezugsfläche 91 zwischen den erhabenen sphärischen Abschnitten 9o erstreckt. Das Verhältnis der Höhe der sphärischen Abschnitte 9o zu dem Krümmungsradius (jedes erhabenen sphärischen Abschnittes 9o bestimmt die Optimierung des Lichtausganges und den Gesamtbetrachtungswinkel β von der Vorderseite der Anzeigeeinrich-

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•bung ic, gemessen von einer mittleren Achse 1oo des Linsenbereiclies 52. Der Betrachtungswinkel β ist zwischen den Achsen 1o1, 1o2 um die mittlere Achse 1oo definiert bzw. bestimmt. Die mittlere Achse 1oo des Linsenbereiches 52 stimmt mit der mittleren Achse 4-5 der Reflektorhohlräume 52, wie in Fig. 4 gezeigt, überein. Die Innenfläche oder Unterflache 1o6 und die Aussenflache oder obere Fläche 1o4 der Linsenanordnung 5o zwischen den Linsenbereichen 52 hat ein stark mattes Finish. Die Innenfläche bzw, Unterfläche 1o5 der Linsenbereiche 52 und die Aussenfläche baw.. die obere Fläche der Linsenbereiche 52 einschliesslich der Bezugsfläche °/1 zwischen den sphärischen Abschnitten 9o und die sphärischen Abschnitt 9o haben bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein glattes Finish, spezifiziert als ein 2 Mikrozoll-Finish oder als eine in grossem Ausmass polierte Fläche.

Gemäss einem wichtigen Merkmal der Erfindung und in einer besonderen bevorzugten Aasführungsform ist die Platte oder Tafel 5o, welche die Linsenplatte und gleichzeitig die Vorderplatte ist, durch Spritzformung gebildet, wobei der Formungsvorgang die Parameter, die strukturellen Verhältnisse und die Abmessungen der Linsenanordnung 5o bestimmt, ohne dass weitere Fertigstellungsvorgänge oder Bearbeitungsvorgänge erforderlich sind. Das matte Finish an den Flächen 1o4 und 1o6 verhindert Blendwirkungen bzw. RefIe^ ionswirkungen wie auch die Anordnung der erhabenen sphärischen Abschnitte9o an der Aussenfläche der Lins en an Ordnung 5o, welche die "betrachtete Fläche der Anzeigevorrichtung 1o ist, angegeben durch den Pfeil entlang der Achse loo.

Der relative Abstand der sphärischen Abschnitte 9o ist

durch die gewünschte Verteilung des Lichtausganges über den Betrachtungswinkel bestimmt. Während ein Betrachtungswinkel H beschrieben ist, ist zu verstehen, dass der übertragene

Beleuchtungsstrahl oder Lichtstrahl, der von dera Linsenbereich.

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52 ausgeht, einen Kegel beschreibt, der durch die Drehung der Achsen 1o1, 1o2 um die mittlere Achse 1oo gebildet ist. Eine relativ gleiche Oberflächenbereichsverteilung der erhabenen sphärischen Abschnitte 9o und der ebenen Teile 91 führt zu einer nahezu gleichmässigen Verteilung des Lichtausganges über den Betrachtungswinkelßmit der Ausnahme desjenigen übertragenen Lichtausganges von der Beleuchtungsquelle 14, der direkt aus den Linsenbereich 52 austritt und nicht von dem Reflektorhohlraum 4-2 reflektiert und kollimiert wird. Dies führt zu einer verstärkten Konzentration des Lichtausganges estlang der Achse 1oo. Bei besonderen Anwendungen und Ausführungsformen von Anzeigevorrichtungen ist erhöhte Konzentration des entlang der Achse austretenden Lichtes erwünscht. Bei anderen Anwendungen ist erhöhte Konzentration des entlang der Achse austretenden Lichtes bei besonderen Ausführungsformen verringert durch Schaffung einer höheren Konzentration von sphärischen Abschnitten 9o in dem mittleren Teil des Linsenbereiches 52. Bei einer besonderen bevorzugten Ausführungsform beträgt der Betrachtungswinkel β etwa 9o°, um einen Betrachtungswinkel von 45° auf jeder Seite der mittleren Achse 1oo zu erreichen. Die Grosse jedes sphärischen Abschnittes 9o ist bestimmt durch die praktischen Gesichtspunkte, einen bequem herstellbaren Pormhohlraum zu erzielen, der die sphärischen Abschnitte 9o genau beschreibt. Bei einer bevorzugten besonderen Ausführungsform beträgt der Krümmungsradius der sphärischen Abschnitte 9o 0,020 Zoll (0,52 mm), während die Höhe der sphärischen Abschnitte 0,004 bis 0,005 Zoll (0,10 bis 0,13 mm) beträgt, wobei das Huster der sphärischen Abschnitte 9o durch die Reihen oder Zeilen von sphärischen Abschnitten bestimmt ist, identifiziert durch den Winkel <3^ = 3o°, wie es in Fig. 11 angegeben ist. Bei einer abgewandelten, besonderen Ausführungsform sind die sphärischen Abschnitte 9o an der unteren Fläche 1o5 der Linsenbereiche 52 gebildet und die obere Fläche der Linsenbereiche 52 ist eben. Jedoch wird bei dieser besonderen Ausführungsform eine Verringerung der Blendfreiheit nicht erzielt.

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Gemäss wichtigen Merkmalen der vorliegenden Erfindung ist das Verhältnis der Höhe der sphärischen Abschnitte 9o zu ihrem Krümmungsradius in Übereinstimmung mit dem erwünschten Gesamtbetrachtungswinkel f& und der Menge an Lichtübertragung durch die Linsenbereiche 52 hindurch relativ zu dem in die Linse zurückreflektiertem Licht bestimmt. Das mathematische Verhältnis zum Bestimmen der maximalen Menge an Lichtübertragung uni des maximalen Betrachtungswinkels β ist abgeleitet von trigonometrischen Verhältnissen und dem Sne11'sehen Gesetz mit folgendem Ergebnis

(1-W

worin h die Höhe des sphärischen Abschnittes 9o, R der Krümmungs radius des sphärischen Abschnittes 9o, Nj der Brechungsindex des Materials, aus welchem der Linsenbereich 52 hergestellt ist, und Ν™ der Brechungsindex des die äussere Fläche des Linsenbereiches 52 umgebenden Materials ist. Pur Umgebungsluft ist N„ » 1,000 und für einen Linsenbereich 52, der bei einer besonderen Ausführungsform aus einem Polycarbonatmaterial hergestellt ist, ist N₁ = 1,586. Das Ergebnis ist ein Verhältnis von Höhe zu Radius, d.h. von h zu R = 0,22382. Die obigen Formel basiert darauf, dass der Winkel Og der aus dem Linsenbereich 52 austretenden Strahlen kleiner als oder gleich 9o° ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass unabhängig vom Einfallwinkel Qj der austretende Strahl gebrochen und nicht innen zurück in den Linsenbereich 52 reflektiert wird. Der Einfallwinkel O₁ ist der Winkel, der durch den einfallenden Lichtstrahl und eine Linie rechtwinklig zu der Fläche (sphärischer Abschnitt 9o) an dem Schnittpunkt zwisc-hen dem einfallenden Strahl und dieser Fläche gebildet ist. Der Winkel Ö_E, der von dem austretenden oder gebrochenen Strahl gebildet wird, stellt den Winkel dar, der zwischen dem austretenden Strahl und der Senkrechten zu der Fläche gebildet ist.

Die zusammengebaute Anzeigevorrichtung 1o ist bei einer

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besonderen Ausführungsform mittels einer Anordnung von im Abstand voneinander befindlichen ausdehnbaren Haltesfciften montiert oder angebracht, die sich von einer nicht dargestellten senkrechten Halteanordnung erstrecken. Die Haltestifte sind mit den Löchern 34 in der gedruckten Stromkreiskarte ausgerichtet und erstrecken sich durch diese hindurch und in die kreisförmigen Ausnehmungen 36 in der Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14.

Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Schaltung zum Steuern oder Kontrollieren der Erzeugung von Zeichen zum Antreiben und Steuern der Anzeigevorrichtung 1o mit der gedruckten Stromkreiskarte über einen Kantenverbinder verbunden, der so angeordnet ist, dass er mit leitenden plattierten Pfaden oder Fingern an einer Kante der gedruckten Stromkreiskarte zusammenpasst, die sich über die Einrichtung 16 zum Ausrichten und Anbringen der Beleuchtungsquellen 14 hinauserstreckt· Bei einer anderen besonderen Ausführungsform ist die Schaltung zum Steuern oder Kontrollieren der Erzeugung von Zeichen mit der gedruckten Stromkreiskarte 12 über Verbinderstifte verbunden, die in die Unterfläche der gedruckten Stromkreiskarte 12 eingesetzt sind und sich von dieser erstrecken.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

f 1. Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Linseneinricntung (5o) mit einheitlich gebildeten Linsenbereichen (52), die in einer vorbestimmten Anordnung vorgesehen sind, eine Reflektoreinrichtung (4o) mit einheitlich gebildeten Reflektorhohlräumen (42), die in einer vorbestimmten Anordnung in Ausrichtung mit den Linsenbereichen vorgesehen sind, und durch Beleuchtungsquellen (I4)jvon denen je eine in .jedem Reflektorhohlraum angeordnet ist und deren jede elektrische Verbindungen (z.B. 12,24,26) für wahlweise Erregung jeder der Beleuchtungsquellen aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (z.B. 16,18), um die Beleuchtungsquellen (14) in einem vorbestimmten Verhältnis mit Bezug auf den entsprechenden Reflektorhohlraum (42) anzuordnen, in welchem die Beleuchtungsquelle angebracht werden soll.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Beleuchtungsquelle (14) einen Körperteil (2o) und Leiter (24,26), die sich von dem Körperteil erstrecken, aufweist und dass die die Beleuchtungsquellen anordnende Einrichtung Mittel (beispielsweise 63) aufweist, die mit den Leitern zusammenarbeiten, um für den entsprechenden Körperteil jeder Beleuchtungsquelle eine vorbestimmte federnde Halteeigenschaft oder Anbringungseigenschaft zu schaffen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass ein gedrucktes Stromkreissubstrat (12) vorgesehen ist mit einer vorbestimmten Anordnung von Löchern (z.B. 69,71) für Aufnahme der Leiter (24,26) der Beleuchtungsquellen (14), und dass die die Beleuchtungsquellen anordnende Einrichtung;

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weiterhin Mittel (beispielsweise 68,7o) für Ausrichtung der Leiter mit den Löchern intern gedruckten Stromkreissubstrat aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Beleuchtungsquellen (14) anordnende Einrichtung weiterhin eine allgemein planar gestaltete Ausführung von Anbringungsstellen (18) einer Anbringungseinrichtung aufweist, die in der vorbestimmten Anordnung vorgesehen sind, und dass jede der Stellungen der Anbringungseinrichtung eine allgemein kreisförmige Ausnehmungsflache (6o) unter der Flächenebene der allgemein planar gestalteten Ausführung bestimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Körperteile (2o) der Beleuchtungsquellen (14) einen erweiterten Basisflanschteil (22) aufweisen, mit einer vorbestimmten Ausrichtungsausbildung, und"dass die allgemein kreisförmige Ausnehmungsflache (6o) Mittel (z.B. 62) zum Zusammenpassen mit der Ausrichtungsausbildung der Beleuchtungsquellen aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurchgekennzeichnet, dass die federnden Haltemittel Mittel (z.B. 63, 64,66) zum Vergrössern des normalen Abstandasder Leiter (24,26) beim Einsetzen der Beleuchtungsquelle (14) in die die Beleuchtungsquelle anordnende Einrichtung aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Vergrössern des normalen Abstandes eine Keilfläche (64,66) aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungseinrichtung Ausrichtungslöcher (68,7o) in der die Beleuchtungsquellen (14) anordnenden Einrichtung aufweist, die mit der federnden Halteeinrich-

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tung zusammenarbeiten und in einem vorbestimmten Verhältnis mit Bezug auf diese angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ^eder Reflektorhohlraum (42) eine Reflektorfläche (76) aufweist mit Mitteln zum Kollimieren von Licht, welches von einer Reihe von Stellen entlang einer Achse (45) durch die Mitte des Reflektorhohlraumes und der Beleuchtungsvorrichtung austritt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimierungseinrichtung eine vorbestimmte Oberflächencharakteristik (z.B. Da-Df,Ha-Hf,) aufweist, mit einer Mehrzahl von parabolischen Flächen, die unterschiedliche Brennpunkte haben.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die die Beleuchtungsquellen (14) anordnende Einrichtung Mittel (z.B. 46) aufweist zum Zusammenarbeiten mit der Reflektoreinrichtung (z.B . bei 48) zum sichern Verbinden der Reflektoreinrichtung und der die Beleuchtungsquellen anordnenden Einrichtung.
13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenbereiche (52) der Linseneinrichtung Mittel (z.B. 9o,91*©£«) aufweisen zum.Empfangen eines allgemein kollimierten Beleuchtungsstrahles von Lichtstrahlen von dem betreffenden Reflektorhohlraum (42) in der Einrichtung und zum Dispergieren oder Verteilen des allgemein kollimierten Beleuchtungsstrahles über ein vorbestimmtes Volumen, welches bestimmt ist durch einenBetrachtungswinkel ( /3 ) um eine mittlere Achse (100) über den Linsenbereich.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme- und Verteilungsmittel weiterhin Mittel (z.3.

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9o,91 ,dl/) zum Verteilen des Beleuchtungsstrahles in im wesentlichen gleichförmiger Weise über einen ersten vorbestimmten Teil des vorbestimmten Volumens aufweisen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme- und Verteilermittel weiterhin Teile (9o) von sphärischen Körpern oder Kugeln aufweisen, die aus dem Material der Linsenbereiche (52) einheitlich gebildet sind und von der vorderen betrachteten Fläche (1o4) des Linsenbereiches (52) vorragen^ durch welche hindurch die Beleuchtungsstrahlen austreten.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenbereiche (52) Beleuchtung auch direkt von der entsprechenden Beleuchtungsquelle (14) in der Anordnung erhalten und zwar zusätzlich zu dem allgemein kollimierten Beleuchtungsstrahl von aus dem Reflektorhohlraum (42) austretenden Licht.
17» Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (z.B. h/R) des Krümmungsradius (R) und der Höhe (h) der sphärischen Teile (9o) einen vorbestimmten Wert (z.B. 0,22382) hat in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Betrachtungswinkel und der Verteilung des Beleuchtungsstrahles.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis berechnet ist durch Maximieren des Prozentsatzes des Beleuchtungsstrahles, der von dem Linsenbereich (52) aus übertragen wird, und durch Maximieren der Dispersion oder Verteilung des übertragenen Lichtes .

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