[其他]低功耗特大屏幕数字显示装置

说明书

一种适于白天显示的低功耗，特大屏幕数字显示装置。

本实用新型属于数字显示方式。

已有的大屏幕数字显示方式，如白炽灯和发光二极管等发光器件，在白天显示效果差，且其功率消耗与显示时间、显示数字的多少及相应数字显示字段的尺寸成比例。显然，显示时间越长，数字越多，字段尺寸越大，功率消耗就越多。液晶显示尽管白天效果稍好，功耗低，但难以将显示屏幕做得较大。已有显示方式的有关性能详细比较如下表：

                    显示数    白天                                    机械  温度

显示方式    字尺寸    效果    视角  对比度功耗  强度  范围  寿命  成本

白炽灯    特大    较差    150°    大    特大    小    宽    较长    较低

辉光放电管    较大    较差    120°    大    较大    小    窄    短    高

发光二极管    特大    较差    150°    较大    大    小    宽    长    较高

等离子体    较大    较差    120°    大    较大    小    窄    短    高

液        晶    小    较好    120°    大    低    小    窄    短    高

本发明的目的是为克服现有大屏幕显示方式白天效果差及受显示器件或功耗的限制，实现在白天以低功耗清晰地作特大屏幕显示。

附图说明：

图1是数字显示面板的正视图。

（A）显示面板上的七个洞口；（B）某一数字段b的结构外观图。

图2是驱动电路原理图

图3是显示装置的具体结构图

（C）正视图        （D）俯视图

如图所示，本实用新型所述的数字显示装置，主要由步进角为180°的步进电动机，固定在电动机轴〔6〕上的园柱状体〔5〕及一块显示面板〔4〕组成。其中，显示面板〔4〕由铝、木材等非导磁材料制成，有对应于数字七段显示法中的各段加工制成洞口〔7〕a、b、c、d、e、f、g。洞口〔7〕尺寸根据需要设计。显示面板〔4〕的表面涂成黑或白色，园柱状体〔5〕作为可转动的数字显示字段，其两个半园面上分别涂黑白色。

作为一个具体实施例，本发明是利用涂成黑（或白）色的显示面板〔4〕与涂有黑和白色的园柱状体〔5〕的两个半园面实现数字段显示的。只有当显示面板〔4〕和园柱状体〔5〕有黑白高对比度时，才有该字段的显示。由步进电动机和园柱体〔5〕组成的各显示段，置于面板〔4〕后。园柱状体〔5〕用泡沫塑料一类的强度足够，比重小的材料制成，它的长度小于洞口〔7〕的长，直径大于洞口宽，两者的相互位置，在结构上应保持园柱状体〔5〕的一部分嵌露出洞口〔7〕，且有一空隙，保证园柱状体〔5〕转动时与洞口〔7〕的边沿无摩擦，这样可减小驱动阻力，且使视角不小于150°。园柱状体〔5〕沿轴向固定在步进电动机轴〔6〕上，当步进电动机以180°为步进角转动时，带动园柱状体亦转动180°，从而交替了洞口〔7〕的黑白色，这个可转动的显示字段与显示面板〔4〕一起实现了显示。可见其是一个利用对比度的机械显示装置，不是一个发光器件。因此白天显示效果特好，且屏幕可做得足够大，并不受尺寸限制。驱动电路原理参见图2，它是由信号微分电路和共射互补对称推挽放大电路组成，其负载为步进电动机，它是气隙不均匀的，单相永磁式结构，其步进角为180°，它是由用较细的高强度漆包线制成的绕组〔1〕、有一对磁极的转子〔2〕、用高导磁率合金制成的定子〔3〕组成。微分电路的作用是将来自信号源一般持续时间较长的矩形波，经RC电路变成正负窄脉冲，放大后驱动步进电动机带动园柱状体〔5〕转动，以交替黑白色，交替后自动定位保持状态，不再需能量。另外，合适设计步进电动机的绕组匝数和磁路，脉冲功率也可很小，故整个功耗很低。对于通常的大屏幕数字显示钟，好多字段每天要一直保持通电达十几小时，因而耗电很大。而本装置采用窄脉冲驱动，实现显示，并将持续时间较长的矩形波化为窄脉冲，故大大降低了功耗。功耗主要取决于数字段的变化频率，而与显示时间长短无关。因此，完全能做到用干电池供电，实现大屏幕显示，比已有数字显示钟的功耗低得多。本装置的性能如下表：

显示数    白天    视角    对比度    功耗    机械    温度    寿命    成本