DE3228203A1

DE3228203A1 - Optische abstimmanzeige

Info

Publication number: DE3228203A1
Application number: DE19823228203
Authority: DE
Inventors: Walter Prof. Dr. 8011 Neukeferloh Heywang; Valentin Dipl.-Phys. 8000 München Mágori
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-07-28
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1984-02-09

Description

Optische Abstimmanzeige.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Abstimmanzeige, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist.
Für FM-Empfänger ist es bekannt, ein Drehspulinstrument mit Ruhelage in Skalenmitte zur Abstimmanzeige zu verwenden. Die richtige Frequenzeinstellung liegt dann vor, wenn das Instrument einen Ausschlag Null anzeigt. Anstelle eines solchen Drehspulinstruments ist es auch bekannt, eine Anzahl von Leuchtdioden (LED) zu verwenden, von denen die eine Leuchtdiode bei zu niedrig eingestellter Frequenz und die andere Diode bei zu hoch eingestellter Frequenz leuchtet. Bei richtiger Abstimmung kann vorgesehen sein, daß beide Dioden zusammen leuchten. Hierzu ist es bekannt, Leuchtdioden verschiedener Farbe zu verwenden, um damit zu hohe oder zu niedrige Frequenzeinstellung unterscheiden zu können.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei noch die Abstimmanzeige mit einer einzigen Leuchtdiode erwähnt, die bei optimaler Abstimmung aufleuchtet, mit der aber nicht erkennbar ist, ob man bei ungenügender Abstimmung mit der Frequenz zu hoch oder zu niedrig liegt. Bei sehr dichter Aufeinanderfolge der Senderfrequenzen kann dies bei der richtigen Sendereinstellung störend sein.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtdioden-Abstimmanzeige derart auszubilden, die beim Vorgang des Abstimmens durch Farbveränderung ein Signal gibt, das die notwendige Tendenz der weiteren Abstimmung anzeigt. Die erfindungsgemäße Abstimmanzeige soll in ihrer Funktion für die Bedienungsperson nicht nur besonders auffällig bzw. begrifflich leicht verständlich sein, sondern sie soll auch technisch in einfacher Weise und insbesondere mit geringstem Platzbedarf zu realisieren sein, damit z.B. die Leuchtdioden-Anordnung auf dem zu verstellenden Skalenzeiger angeordnet werden kann.
Diese Aufgabe wird für eine optische Abstimmanzeige nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein Ausgangspunkt der Erfindung ist die Verwendung einer sogenannten mehrfarbigen Leuchtdiode, d.h. eines einzigen integrierten Bauelements, das in ein und demselben Gehäuse ein mit einer Farbe, z.B. rot, leuchtendes und ein weiteres, mit einer anderen Farbe, z.B. grün, leuchtendes LED-Element enthält. In einer solchen mehrfarbigen Leuchtdiode kann sowohl das eine LED-Element als auch das andere LED-Element unabhängig voneinander angesteuert werden. Es können auch beide Elemente gleichzeitig angesteuert werden, und darüber hinaus kann das Maß der Ansteuerung eines jeden der LED-Elemente auch verschieden hoch sein. Wegen des integralen Aufbaues der beiden LED-Elemente erzeugt diese mehrfarbige Leuchtdiode zum einen Licht der einen Farbe. Es kann auch Licht allein der anderen Farbe erzeugen. Bei gleichzeitiger gemeinsamer Ansteuerung ist die Mischfarbe, gelb aus beispielsweise rot und grün, zu sehen. Unterschiedliches Stärkeverhältnis fUhrt zu weiteren Farbnuancen, wie beispielsweise orange und hellgrün.
Bei der Erfindung ist vorgesehen, bei dem einen unzulänglichen Abstimmzustand das LED-Element der einen Farbe z.B. rot aufleuchten zu lassen. Der dazu andere unzulängliche Abstimmzustand oberhalb (bzw. unterhalb) der richtigen Abstimmung wird durch Aufleuchten des anderen LED-Elements, z.B. grün, repräsentiert. Bei optImaler Abstimmung ist gelbe Farbe zu erkennen, und beispielsweise orange deutet darauf hin, daß man sich der optimalen Abstimmung aus der Einrichtung bereits angenähert hat, diese aber noch nicht erreicht ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung kann auch darin bestenen, als mit verschiedenen Farben leuchtende LED-Elemente Einzel-Leuchtdioden zu verwenden, bei denen durch zusätzliche optische Einrichtungen, wie z.B. Lichtleitern, die zur das erfindungsgemäß vorgesehene Mischlicht notwendige Farblichtmischung erreicht ist. Die im folgenden dargelegten weiteren Uberlegungen gelten für diese Art der Mischlichtbildung sinngemäß.
Bei Empfängern mit Stumm-Abstimmung kann der Gesamtstrom beider LED-Elemente mit dem zur Stumm-Schaltung des Niederfrequenzgeräteteils verwendeten Signal an- und abgeschaltet werden. Die Abstimmanzeige leuchtet somit nur dann auf, wenn ein 'empfangswürdiger Empfangssignalpegel' vorliegt.
Für die erfindungsgemäß vorgesehene Leuchtdiode kann zusätzlich zur Abhängigkeit der Leuchtfarbe von der Frequenzabweichung der Abstimmung vorgesehen sein, daß die HellIgkeit dieser Leuchtdlode von der Empfangsfeldatärke abhängt bzw. die Helligkeit, mit der diese Diode leuchtet, ein erkennbares Maß für diese Empfangsfeldatärke ist. Mit der Helligkeit der erfindungsgemäß vorgesehenen Leuchtdiode als (Weiterem) Kriterium kann die Erfindung auch als Abstimmanzeige für amplitudenmodulierte Empfangssignale verwendet werden. Große Helligkeit entspricht großer Empfangsfeldstärke. Für frequenzmodulierte empfangene Sendesignale kann diese Ausgestaltung der Erfindung dahingehend mit Vorteil verwendet werden, bei der Abstimmung einen solchen Sender einzustellen, der unter einer Anzahl von zu empfangenden Sendern mit demselben Programm die größte Empfangsfeldstärke bietet.
Die für die Erfindung vorgesehene 'mehrfarbige' Leuchtdiode als optische Abstimmanzeige kann vorteilhafterweise zusammen mit wenigstens einer weiteren solchen 'mehrfarbigen' Leuchtdiode verwendet sein. Diese zweite Leuchtdiode oder die weiteren Leuchtdioden können als Vergleichsnormal benutzt werden, und zwar in verschiedenen Varianten.
Eine solche weitere Lumineszenzdiode läßt man mit derjenigen Farbe leuchten, mit der die erfindungsgemäß vorgesehene Leuchtdiode bei optimaler Abstimmung leuchten soll. Dies erleichtert das Erkennen eines erreichten optimalen Abstimmzustandes.
Besonders einfach und vorteilhaft ist es, mit einer einzigen 'mQhrfarbigen' Leuchtdiode zwischen der dem aktuellen Abstimmzustand entsprechenden Ansteuerung und der der exakten Abstimmung entsprechenden Ansteuerung periodisch zu wechseln. Man erhält so eine periodische Einblendung der 'Sollfarbe'. Dies bedeutet einen periodIschen Wechsel zwischen 'Sol;' und 'Istfarbe. Bei nicht exakter Abstimmung ist ein 'BliScen' der Leuchtferbe zu beobachten; dieses verschwindet bei exakter Abstimmung.
Bei Verwendung zweier nahe beielnanderllegender, erfindungsgemäß betrIebener mehrfarbiger Leuchtdioden läßt sich eine Abstimmanzeige verwirklichen, die auch von farbenblinden Personen benutzt werden kann. Dazu ist durch schaltungstechnische Maßnahmen zu erreichen, daß die beiden Leuchtdioden der Abweichung vom exakten Abstimmzustand entsprechend zusätzliche unterschiedlich hell leuchten. Dies sei an einem Beispiel verdeutlicht: Richtige Abstimmung: Beide Leuchtdioden leuchten gelb und gleich hell.
Frequenz zu tief: Rechte Diode leuchtet rot und heller als die linke.
Frequenz zu hoch: Linke Diode leuchtet grün und heller als die rechte.
Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zu den beigefügten Figuren hervor.
Fig.1 zeigt einen konstruktiven Aufbau einer für die Erfindung verwendeten "mehrfarbigen" Leuchtdiode, die aus wenigstens zwei LED-Elementen mit voneinander verschiedener Farbe besteht, und die Fig. 2 bis 5 zeigen Schaltungsbeispiele für verschiedene Ausführungsformen.
Mit 1 ist diese mehrfarbige Leuchtdiode bezeichnet, in der das eine LED-Element mit 2 und das andere LED-Element mit 3 angegeben ist. Die Elemente 2 und 3 haben getrennte Anschlüsse. In Fig.1 ist diese integrierte Leuchtdiode auf dem Skalenzeiger 4 angebracht.
Die Fig.1 zeigt auch eine zweite integrale "mehrfarbige" Leuchtdiode entsprechend em T Weiterbildung der Erfindung, gemäß der ein Farb- und/oder Helligkeitsvergleich zum Erkennen der richtigen Abstimmung vorgenommen wird.
Die Fig.2 zeigt eine Abstimmanzeige mit Differenzverstärker, bei der die Farbänderung der Leuchtdiode durch Veränderung der Spannungsdifferenz zwischen den Eingängen A und B erreicht ist. Die Helligkeit kann am Eingang C eingestellt werden. Mit Q1 bis Q3 sind Transistoren bezeichnet, das Bezugszeichen 8 bezieht sich auf den Differenzverstärker und das Bezugszeichen 1 weist auf die Leuchtdiode mit den zwei LED-Elementen 2 und 3 hin. In der Schaltung der Fig.2 liegen die beiden LED-Elemente 2 und 3 der Leuchtdiode 1 am kollektor des Transistors Q1 bzw. Q2. Der Gesamtstrom wird durch die mit dem Transistor Q3 aufgebaute steuerbare Stromquelle vorgegeben, und zwar entsprechend der am Steuereingang C anliegenden Spannung. Für die Verteilung des Gesamtstroms auf die beiden LED-Elemente 2 und 3 ist die Differenz zwischen den an den Eingängen A und B anliegenden Spannungen maßgeblich. Beispielsweise wird der Eingang A mit dem Demodulatorausgang des Differenzverstärkers 8 (mit dem Anschluß 8 eines TBA 120) verbunden. Der Eingang B liegt an einem Spannungsteiler 9, mit dem die mittlere Mischlichtleuchtfarbe für die richtige Abstimmung eingestellt wird. Mit 10 ist der Spannungsteiler für die Helligkeitseinstellung bezeichnet.
Die Fig.3 und 4 zeigen alternative Ausführungen des erfindungsgemäßen Prinzips. Der Gesamtstrom wird durch eIne -teuerbare Stromquelle oder durch eine steuerbare Spar-,ngsquelle in Verbindung mit einem Vorwiderstand vorgegeben. Die Verteilung des Gesamtstroms auf die beiden LED-Elemente 2 und 3 erfolgt im Schaltbetrieb, z.B.
durch Schalttransistoren Q1 Q2' die mit rechteckförmiger Wechselspannung 33 angesteuert werden. Das Tastverhältnisdieser Wechselspannung 33 wird so gewählt, daß sich bei richtiger Abstimmung eine mittlere Leuchtfarbe ergibt. Bei Abweichung von der richtigen Abstimmung wird das.Tastverhältnis so verändert, daß sich die Leuchtfarbe in oben beschriebener Weise mit Schwergewicht zum einen LED-Element (mit der einen Farbe) oder zum anderen LED-Element (mit der anderen Farbe) hin verschiebt.
In den Fig.2, 3 und 4 ist jeweils noch eine oben-beschriebene weitere Leuchtdiode 5 angegeben, die den oben beschriebenen Möglichkeiten eines Vergleichs bezüglich Farbe und/oder Helligkeit dient. Der Einfachheit halber sind die LED-Elemente dieser weiteren Diode 5 parallelgeschaltet angegeben. Es kann für den alleinigen Helligkeitsvergleich an sich anstelle der mehrfarbigen Diode 5 auch eine Einzeldiode verwendet sein. Diese Möglichkeit besteht auch für den Farbvergleich, soweit eine solche Lumineszenzdiode zur Verfügung steht, die diejenige Farbe hat, die der Mischfarbe für optimale Abstimmung der erfindungsgemäß vorgesehenen Leuchtdiode 1 entspricht.
Fig.5 zeigt einen Vorschlag zur schaltungstechnischen Verwirklichung der periodischen Einblendung der 'lSoll-Farbe". Zu Fig.2 ist lediglich ein Umschalter 50, ein astabiler Multivibrator 51 und ein Spannungsteiler 52 hinzugekommen. Am Spannungsteiler 52 wird die Spannung eingestellt, die bei richtiger Abstimmung auch am Ausgang des FM-Demodulators anliegt. Diese Spannung könnte auch am Spannungsteiler 9 eingestellt werden. In diesem Falle kann der Spannungsteiler 52 entfallen, was eine Verringerung des Schaltungsaufwandes auf Kosten der freien Wählbarkeit der "Soll-Farbe" bedeutet.
Es sei darauf hingewiesen, daß die oben angegebenen Farbbeispiele lediglich der Erläuterung dienen und daß auch andere Farben und Mischfarben verwendet werden können, für die entsprechende Leuchtdioden zur Verfügung stehen.
9 Patentansprüche 5 Figuren

Claims

Patentanscrüche: 1. Optische Abstimmanzeige mit einer Leuchtdiode und mit einer elektronischen Ansteuerschaltung, g e k e n nz e i c h n e t dadurch, daß die Leuchtdlode (1) Elemente (2, 3) umfaßt, die bei entsprechender Ansteuerung (Fig.2-5) wahlweise verschiedenfarbiges Leuchten ergeben, und daß die Ansteuerung so gewählt ist, daß bei Fehlabstimmung nach der einen Frequenzseite wenigstens im wesentlichen die Farbe des einen Elementes (2) und bei Fehlabstimmung nach der anderen Frequenzseite wenigstens in wesentlichen die Farbe des anderen Elementes (3) vorherrscht, und bei Erreichen optimaler Abstimmung eine Mischfarbe ausgestrahlt wird.
2. Optische Abstlmmanzeige nach Anspruch 1, g e k e n n-J e i c h n e t dadurch, daß die Leuchtdiode (i) aus LED-Elementen (2, 3) in integrierter Weise aufgebaut ist.
3. Optische Abstimmanzeige nach Anspruch 1, g e k e n ne 1 i c h n e t dadurch. daß die Leuchtdiode durch Lichtleiter miteinander gekoppelte LED-Elemente umfaßt.
4. Optische Abstlmmanzeige nach Anspruch 1, 2 oder 3, g e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß die Ansteuerschaltung (Fig.5) so ausgebildet ist, daß sie zeitlich wechselweise die Leuchtdiode (1) zum einen mit der Soll-Farbe und zum anderen mit der der omlentaner Abstimmung entsprechenden Farbe aufleuchten läßt, so daß bei optimaler Abstimmung das durch einen dauernden Farbwechsel bewirkte Blinken der Leuchtdiode verschwindet.
5. Optische Abstimmanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß eine zusätzliche Leuchtdiode (5) vorgesehen ist (Fig.2, 3, 4), die mit der Soll-Farbe der optimalen Abstimmung leuchtet.
6. Optische Abstimmanzeige nach Anspruch 5, vorzugsweise geeignet für farbblinde Personen, g e k e n n -z e i c h n e t dadurch, daß für die zusätzliche Leuchtdiode ein vorgegebener konstanter Helligkeitswert vorgesehen ist und daß die Ansteuerschaltung derart ausgebildet ist, daß die von dieser Ansteuerschaltung gesteuerte Leuchtdiode (1) bei noch vorliegender Rehlabstimmung eine demgegenüber geringere Lichthelligkeit aufweist.
7. Optische Abstimmanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß zusätzlich die Gesamthelligkeit analog zur Empfangsfeldstärke gesteuert wird.
8. Optische Abstimmanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in einem Empfänger mit Stummabstimmung, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abstimmanzeige nur dann aufleuchtet, wenn auch der Niederfrequenzanteil nicht stummgeschaltet ist.
9. Optische Abstimmanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine oder mehreren Leuchtdioden (1, 5) auf dem Skalenzeiger (4) angeordnet sind.