Anordnung zur Darstellung von Bildern mit lichtemittierenden Dioden

Abstract

 Bei einer Anordnung zur Darstellung von Bildern mit lichtemittierenden Dioden sind zwei Typen von Modulen vorhanden. Der erste Modultyp weist eine matrixartige Verdrahtung mit gleichviel Zeilen- und Spaltenleitungen auf, bei der jede Zeilenleitung mit einer und nur einer Spaltenleitung verbunden ist und bei der an jedem Kreuzungspunkt von Spaltenleitung und Zeilenleitung mit Ausnahme derjenigen Kreuzungspunkte, an denen die sich kreuzenden Zeilen- und Spaltenleitungen miteinander verbunden sind, je eine lichtemittierende Diode angeordnet ist, deren einer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Zeilenleitung und deren anderer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Spaltenleitung verbunden ist. Der zweite Modultyp weist eine Matrix-Verdrahtung mit ebenso vielen Zeilen- und Spaltenleitungen wie der erste Modultyp auf, wobei an jedem Kreuzungspunkt von Zeilen- und Spaltenleitungen des zweiten Modultyps je eine lichtemittierende Diode angeordnet ist, deren einer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Zeilenleitung und deren anderer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Spaltenleitung verbunden ist. Die Anordnung ist nach Art einer quadratischen Matrix aus den beiden Modultypen derart zusammengesetzt, daß die Module einer Diagonalen der Matrix aus Modulen des ersten Typs und die übrigen Elemente der Matrix aus Modulen des zweiten Typs bestehen. Außerdem ist jeder Modul einer Zeile mit seinem in der Zeile benachbarten Modul(en) und jeder Modul einer Spalte mit seinem in der Spalte benachbarten Modul(en) derart verbunden, daß jede Zeilenleitung und jede Spaltenleitung eines Moduls jeweils mit der gleichen Zeilen- bzw. Spaltenleitung des benachbarten Moduls verbunden ist.

Beschreibung

[0001] Anzeigeeinheiten (Displays) zur Darstellung von Bildern werden heute unter anderem mit lichtemittierenden Dioden (LED's) ausgeführt. Um eine hinreichend hohe Auflösung zu erreichen, muß eine sehr große Anzahl von Bildpunkten (d. h. z. B. LED's) verwendet werden. In IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-26 (1979), Seiten 1182 bis 1186 sind z. B. solche Anzeigeeinheiten beschrieben, die zwischen 6.144 und 38.400 LED's aufweisen. Um diese große Anzahl von LED's getrennt ansteuern zu können, ist eine entsprechend große Anzahl von Zuleitungen notwendig. Wird die Verdrahtung in Art einer Matrix mit Zeilen- und Spaltenzuleitungen ausgeführt, können z. B. mit n Zuleitungen n²/4 LED's angesteuert werden (n gerade).

[0002] Aus Gründen einer wirtschaftlichen Fertigung ist es sinnvoll, Displays mit einer sehr großen Anzahl von LED's in Modulbauweise auszuführen, wie z. B. in Aviation Week & Space Technology, June 18, 1979, Seiten 73 bis 77, beschrieben. So erreicht man, daß einzelne Fehler durch Austausch eines Moduls beseitigt werden können.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Display mit LED's anzugeben, das aus Modulen zusammengesetzt ist und das derart verdrahtet ist, daß die Anzahl der zur Ansteuerung des Displays erforderlichen Zuleitungen möglichst gering ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des vorliegenden Anspruchs 1 gelöst.

[0004] Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Anordnung nach der Erfindung aus zwei Typen von Modulen zusammengesetzt ist, daß der erste Modultyp nach einem bestimmten Prinzip verdrahtet ist, daß der zweite Modultyp nach Art einer Matrix verdrahtet ist und daß die Gesamtanordnung wiederum nach dem bestimmten Prinzip verdrahtet ist. Dieses Prinzip sowie der übrige Teil der Erfindung werden im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

[0005] Die Figur 1 zeigt den Aufbau des ersten Moduls am Beispiel eines Moduls mit 6 Zuleitungen und 6 x 5 = 30 Dioden. Als Zuleitungen werden die sechs Zeilenleitungen a₁....a₆ benutzt. Neben den sechs Zeilenleitungen a_l....a₆ sind bei dem ersten Modultyp der Figur 1 die sechs Spaltenleitungen b_l..b₆ vorhanden, so daß die Anzahl der Zeilenleitungen gleich der Anzahl der Spaltenleitungen ist. Wie aus der Figur 1 weiter hervorgeht, weist der erste Modultyp eine matrixartige Verdrahtung auf, bei der jede Zeilenleitung mit einer und nur einer Spaltenleitung verbunden ist, und zwar ist a₁ mit b_l, a₂ mit b₂, ^a₃ mit b₃, a₄ mit b₄, a₅ mit b₅ und a₆ mit b₆ verbunden. Bei dem ersten Modultyp der Figur 1 ist an jedem Kreuzungspunkt von Zeilen- und Spaltenleitungen, an dem die sich kreuzenden Zeilen- und Spaltenleitungen nicht miteinander verbunden sind, d. h. an allen Kreuzungspunkten mit Ausnahme der Kreuzungspunkte K₁₁, K_22' K_33' K₄₄, K₅₅ und ^K66' je eine lichtemittierende Diode vorhanden. Dagegen sind an denjenigen Kreuzungspunkten K₁₁, K_22' ^K_33' ^K_44' ^K₅₅ und ^K₆₆ keine LED's vorhanden, an denen die sich kreuzenden Zeilen-und Spaltenleitungen miteinander verdrahtet sind. Der eine Anschluß der LED's des ersten Modultyps der Figur 1 ist jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Zeilenleitung und der andere Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Spaltenleitung verbunden.

[0006] Die Figur 2 zeigt den zweiten Modultyp, der nach dem bekannten Prinzip der Matrixschaltung aufgebaut ist. Der zweite Modultyp weist ebenso viele Zeilen- und Spaltenleitungen wie der erste Modultyp auf. Beim zweiten Modultyp sind an jedem Kreuzungspunkt von Zeilen- und Spaltenleitungen LED's vorhanden, deren einer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Zeilenleitunq und deren anderer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Spaltenleitunq verbunden ist. Beim zweiten Modultyp sind, wie die Figur 2 zeigt, generell keine Zeilenleitungen mit Spaltenleitungen verbunden. Der zweite Modultyp der Figur 2 besitzt je 6 Zeilen- und Spaltenleitungen sowie 36 Dioden.

[0007] Die Figur 3 zeigt die Zusammenschaltung von vier Modulen des ersten und 12 Modulen des zweiten Typs zu einem Display mit in diesem Fall 4 x 30 + 12 x 36 = 552 LED's. Zur Ansteuerung dieses Displays dienen die nach links herausgeführten 24 Leitungen. Das Display der Figur 3 ist nach Art einer quadratischen (4 x 4)-Matrix aus den beiden Modultypen derart zusammengesetzt, daß die vier Dia^gonalelem^en^{te M}₁₁, M_22' M₃₃ und _M44 der Matrix aus Modulen des ersten Typs 1 und die übrigen zwölf Elemente der Matrix aus Modulen des zweiten Typs 2 bestehen. Der Modul M₁₁ ist mit seinem in der Zeile benachbarten Modul M₁₂ derart verbunden, daß jede Zeilenleitung a₁ bis a₆ mit der gleichen Zeilenleitung des benachbarten Moduls verbunden ist. Ebenso ist der Modul M₁₁ mit seinem in der Spalte benachbarten Modul M₂₁ derart verbunden, daß jede Spaltenleitung b₁ bis b₆ mit der gleichen Spaltenleitung des benachbarten Moduls verbunden ist.

[0008] In der gleichen Weise sind alle Module jeder Zeile M₁₁ bis ^M_14' M₂₁ bis M₂₄, M₃₁ bis M₃₄ und M₄₁ bis M₄₄ und alle Module jeder Spalte M₁₁ bis M₄₁, M₁₂ bis M₄₂, M₁₃ bis ^M₄₃ und ^M₁₄ bis M₄₄ miteinander verbunden.

[0009] Nach dem in der Figur 3 gezeigten Schema können auf analoge Weise beliebig viele Module zu einem Display zusammengeschaltet werden. Geht man von n Zuleitungen pro Modul aus, so enthält der Modul vom ersten Typ N₁ = n.(n-l) LED's und der Modul vom zweiten Typ N₂ = n² LED's. Bildet man aus solchen Modulen ein Display mit je m Modulen in beiden Dimensionen, so enthält dieses m Module vom ersten Typ und m²-m Module vom zweiten Typ. Die Gesamtzahl an LED's ist demnach N = mN₁ + (m²-m).N₂ = m.n.(n-1) + m.(m-1)n² = mn.(mn-1). Die Anzahl der Zuleitungen des Gesamtdisplays ist mn, und die Anzahl der hiermit ansteuerbaren Dioden mn.(mn-l), übereinstimmend mit der Gesamtzahl der LED's.

Ansprüche

1) Anordnung zur Darstellung von Bildern mit lichtemittierenden Dioden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Typen von Modulen vorhanden sind, daß der erste Modultyp eine matrixartige Verdrahtung mit gleichviel Zeilen- und Spaltenleitungen aufweist, bei der jede Zeilenleitung mit einer und nur einer Spaltenleitung verbunden ist und bei der an jedem Kreuzungspunkt von Spaltenleitung und Zeilenleitung mit Ausnahme derjenigen Kreuzungspunkte, an denen die sich kreuzenden Zeilen- und Spaltenleitungen miteinander verbunden sind, je eine lichtemittierende Diode angeordnet ist, deren einer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Zeilenleitung und deren anderer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Spaltenleitung verbunden ist, daß der zweite Modultyp eine Matrix-Verdrahtung mit ebenso vielen Zeilen- und Spaltenleitungen wie der erste Modultyp aufweist, daß an jedem Kreuzungspunkt von Zeilen- und Spaltenleitungen des zweiten Modultyps je eine lichtemittierende Diode angeordnet ist, deren einer Anschluß jeweils mit der im Kreuzunqspunkt vorhandenen Zeilenleitung und deren anderer Anschluß jeweils mit der im Kreuzungspunkt vorhandenen Spaltenleitung verbunden ist, daß die Anordnung nach Art einer auadratischen Matrix aus den beiden Modultypen derart zusammengesetzt ist, daß die Module einer Diagonalen der Matrix aus Modulen des ersten Typs und die übrigen Elemente der Matrix aus Modulen des zweiten Typs bestehen, jeder Modul einer Zeile mit seinem in der Zeile benachbarten Modul(en) und jeder Modul einer Spalte mit seinem in der Spalte benachbarten Modul(en) derart verbunden ist, daß jede Zeilenleitung und jede Spaltenleitung eines Moduls jeweils mit der gleichen Zeilen- bzw. Spaltenleitung des benachbarten Moduls verbunden ist:

2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche lichtemittierenden Dioden in einem Raster so angebracht sind, daß die Dioden einer Zeile voneinander den gleichen Abstand haben, und daß auch die Dioden einer Spalte voneinander den gleichen Abstand haben.

Zeichnung