DE7125875U

DE7125875U - Display and reading devices for electrical measuring devices

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Publication number: DE7125875U
Application number: DE7125875U
Authority: DE
Original assignee: Gossen GmbH
Current assignee: Gossen GmbH
Publication date: 1974-05-02

Description

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Anzeige- und Ablesevorrichtungen für elektrische Meßgeräte Display and reading devices for electrical measuring devices

Die in folgenden näher beschriebene Erfindung betrifft Anzeige- und Ablesevorrichtungen für Meßgeräte, mit denen elektrische oder elektrisch erfaßbare Größen gemessen werden und bei denen der Meßwert mit Hilfe mehrerer elektronisch angesteuerter Lauchtelemente besonderer Ausgestaltung quasianalog ähnlich einem Leuchtband oder durch eine Lichtmarke dargestellt wird und bei denen die Meßwerte durch besonders einfache Vorrichtungen zur automatischen Kontaktgabe ausgelesen werden können.The invention described in more detail below relates to display and reading devices for measuring devices with which electrical or electrically detectable quantities are measured and in which the measured value is measured electronically with the aid of several controlled lighting elements of special design quasi-analog similar to a light strip or through a light mark is displayed and in which the measured values by particularly simple devices for automatic Contacting can be read out.

Aazeige-Leuchtbänder.sind an sich bereits bekannt. So gibt es beispielsweise Anordnungen, vornehmlich für Großanzeige und v.'e it ablesung, bei denen neben- oder übereinander angeordnete Glühlampen nacheinander aufleuchten, wobei diese über Relais oder elektronische Bauteile entsprechend dem sich ändernden Meßwert angesteuert v/erden.A display light strips are already known per se. So there There are, for example, arrangements, primarily for large displays and readings, where they are arranged next to or one above the other Incandescent lamps light up one after the other, using relays or electronic components according to the changing measured value controlled v / ground.

Weiterhin gibt es elektrische Meßinstrumente klassischer Bauart, bei denen ein von einer Glühlampe ausgehender Lichtstrahl durch Blenden oder Spiegel auf dem drehbeweglichen Teil des Meßw'erks so gesteuert bzw. umgelenkt wird, daß auf einer Mattglas-Skalenscheibe längs der Skalengraduierung ein dem steigenden oder fallenden Meßwert folgendes Lichtoder Schattenband entsteht oder auch eine wandernde Lichtmarke, wie beispielsweise bei einem Lichtmarkengalvanoneter.There are also electrical measuring instruments of the classic type in which a light beam emanating from an incandescent lamp is controlled or deflected by diaphragms or mirrors on the rotatable part of the measuring unit so that on a frosted glass dial along the scale graduation a light or following the rising or falling measured value A shadow band is created or a moving light mark, as for example with a light mark galvanometer.

Letztendlich sind auch Anordnungen bekannt, bei denen zur Erzeugung der Anzeige-Leuchtbänder Elektrolumineszenzzellen oder auch Flüssigkristallzellen verwendet werden.Finally, arrangements are also known in which electroluminescent cells are used to generate the display light strips or liquid crystal cells can also be used.

Mit allen diesen vorbekannten Anordnungen ist es aber : bisher nicht gelungen, einen analogen Anzeiger ähnlich _~ ..;.··■ I einem Quecksilber-Thermometer, und möglichst selbst- ./:! leuchtend zu gestalten, ein Ziel, das bereits seit Jahren Vv angestrebt wird, insbesondere da, wo eine Vielzahl von verschiedenen· Einzelwerten gleichzeitig überwacht werden muß (Flugzeugcockpit, Schaltwarte oder dergleichen).With all of these previously known arrangements, however, it is: so far not been able to find an analog scoreboard similar to _ ~ ..;. ·· ■ I a mercury thermometer, and if possible yourself- ./ :! to make it shine, a goal that Vv The aim is, in particular, where a large number of different individual values are monitored at the same time must (aircraft cockpit, control room or the like).

Dagegen haben Anzeigevorrichtungen mit Leuchtdioden als aktiven Bauteilen gegenüber den bekannten. Anzeige- und Ablesemögiichkeiten- folgende besonderen Vorteile:In contrast, display devices with light-emitting diodes as active components have compared to the known. Display and reading options- the following special advantages:

1. Sie sind sehr unempfindlich gegenüber mechanischen und klimatischen Einflüssen, da sie keine beweglichen Teile besitzen und praktischerweise vergossen ..werden.1. They are very insensitive to mechanical ones and climatic influences, as they have no moving parts and are conveniently encapsulated ..will.

2. Sie sind selbstleuchtend und benötigen daher keine2. They are self-luminous and therefore do not need any

■" zusätzliche "Skalenbeleuchtung und auch keine weitere funktionsbedingte Fremdlichtquelle.■ "Additional" scale lighting and no other function-related extraneous light source.

3. Die Anzeigegeschwindigkeit ist sehr hoch. Sie hängt praktisch nur von den Meßwertgebern und von der Ansteuerung ab.3. The display speed is very fast. In practice, it only depends on the transducers and the control.

•4. .Die mittlere Lebensdauer ist im Vergleich zu den vorbekannten Anordnungen erneblich hoher.• 4. The average service life is significantly higher compared to the previously known arrangements.

5. Bei allen elektromechanischen Anzeigesystemen müssen im Gegensatz zu der vorliegenden Anordnung Massen bewegt, sowie Reibungen und Rückstellmomente überwunden werden, wodurch die Einstellgeschwindigkeit5. In all electromechanical display systems , in contrast to the present arrangement, masses have to be moved, and friction and restoring torques have to be overcome, thereby reducing the setting speed

sehr begrenzt ist. Ferner sind bei derartigen Systemen Dämpf ungsmaßnahmen gegen Über schwingungen, erforderlich.is very limited. Furthermore, damping measures against excessive vibrations are required in such systems, necessary.

6. Die Skala kann beliebig geformt sein, nämlich langgestreckt, oval- oder kreisförmig., da auf kein bewegliches Anzeigeelement (Zeiger) Rücksicht genommen werden muß. Auch können zwei oder sehr Skalen waagerecht oder senkrecht dicht nebsn- oder untereinander angebracht werden. .„6. The scale can be of any shape, namely elongated, oval or circular no moving display element (pointer) has to be taken into account. Also can be two or very dense scales horizontally or vertically attached next to each other or one below the other. . "

7. Das quasianaloge Anzeigeband selbst kann auf einfache Weise, ähnlich wie bei Autotaciiometern, mehrfarbig ausgeführt werden, da es Leuchtdioden für mehrere Farben gibt.7. The quasi-analog display band itself can be adjusted in a simple manner, similar to autotaciiometers, multi-colored, as there are light-emitting diodes for several colors.

8. Die Kombination von Ist- und Sollwertanzeige und jauch die Anbringung von Schaltkontakten läßt sich bei den infragestehenden Leuchtdiodenbändern bzw. -skalen technisch besonders einfach durchführen.8. The combination of actual and setpoint display and Yes, switching contacts can also be attached to the light-emitting diode strips in question. -scales are technically particularly easy to carry out.

Es war also Aufgabe der Erfindung, eine Anzeige- und Ablesevorrichtung zu schaffen, bei der die aufgezählten Vorteile bei Verwendung von Leuchtdioden zum Tragen kommen.It was therefore the object of the invention to provide a display and reading device to create in which the listed advantages of using light-emitting diodes come into play.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Anzeigeelemente mehrere elektronisch angesteuerte und aneinandergereihte Leuchtdioden oder integrierte Leuchtdiodenreihen dienen, die vorzugsweise monolithisch aufgebaut, kammartig eingekerbt und mit optisch vergrößernden Mitteln derart aufgebaut sind, daß zur Anzeige eines Meßwertes ein leicht ablesbares, aus den Einzeldioden gebildetes quasianaloges Leuchtband oder eine Lichtmarke entstehen und daßThis is achieved according to the invention in that as display elements several electronically controlled and lined up light-emitting diodes or integrated light-emitting diode rows serve, which are preferably constructed monolithically, notched in a comb-like manner and with optically magnifying means are constructed in such a way that an easily readable quasi-analog, formed from the individual diodes, is used to display a measured value Light band or a light mark arise and that

zur Erzielung einer wirtschaftlichen Fertigung die Leuchtdioden und die Ansteuerelsmente in hybrider oder monolithischer Technik integriert werden.to achieve economical production the light-emitting diodes and the control elements in hybrid or monolithic Technology can be integrated.

Die besondere Ausgestaltung der Leuchtdiodenkämme, ihre besondere Fassung, ihr Zusammenbau mit den elektronischen Ansteuerungsmitteln und die praktische Ausführung verschiedener Ablesevorrichtungen und eine Vorrichtung zur Kontaktgabe sind in der folgenden Beschreibung näher erläutert.The special design of the light emitting diode combs, their special version, their assembly with the electronic ones Control means and the practical implementation of various reading devices and a device for making contact are explained in more detail in the following description.

Figur 1 zeigt den erfindangsgemäßen Diodenkamm in seiner Fassung im Längsschnitt, während die Figuren 2 und 3 Querschnitte längs der Schnittlinien A-A und B-B erkennen lassen. FIG. 1 shows the diode comb according to the invention in its Version in longitudinal section, while Figures 2 and 3 show cross sections along the cutting lines A-A and B-B.

Dieser Diodenkamm besteht -aus mehreren, vorzugsweise monolithisch integrierten Einzsldiodeu. Der Kamm hat ein relativ hchas Längen-Breitenverhältnis von etwa 100 : 8 und ist in genau gleichen Abständen, und zwar vorzugsweise in zahn Einzeldioden, unterteilt. In der praktischen Ausführung hat ein derartiger Kamm eine bevorzugte Länge von 10 mm und eine aktive Leuchtbreite von vorzugsweise 0,5 bis 1 mm. Im Hinblick auf diose Dimensionen ist in der beigegebenen Zeichnung ein Darstellungsraaßstab von 10 : 1 gewählt worden.This diode comb consists of several, preferably monolithic integrated single diode. The ridge has a relatively high aspect ratio of about 100: 8 and is at exactly the same intervals, preferably in Zahn single diodes, divided. In practice, such a comb has a preferred length of 10 mm and an active luminous width of preferably 0.5 to 1 mm. With regard to these dimensions is given in the Drawing a display scale of 10: 1 has been chosen.

Wie man den Figuren 1 bis 3 entnehmen kann, ist der eigentliche Diodenkamm 1 auf einer Metallplatte öder auf einer metallisierten Keramik- oder Kunststoffträgerplatte 2 aufgelötet bzw. mittels Gold-Germanium beispielsweise auflegiert. · Zur Erzielung einer einfachen Fertigung bzw. einer guten mechanischen Stabilisierung werden beim Herstellungsprozeß _ei«e Vielzahl von Monolithen, zuerst auf Metallplatten oder auf entsprechend metallisierte und ausgeätzte größere Keramik- oder Kunststoffplatten in entsprechenden AnordnungenAs can be seen in FIGS. 1 to 3, this is the real one Diode comb 1 on a metal plate or on a metallized one Ceramic or plastic carrier plate 2 is soldered on or, for example, alloyed by means of gold-germanium. · In order to achieve simple manufacture or good mechanical stabilization, the manufacturing process _ei «a multitude of monoliths, first on metal plates or on correspondingly metallized and etched larger ceramic or plastic plates in appropriate arrangements

aufgelötet bzw. auflegiert und danach in genau gleichen Abständen in ihrer lishtaktiven Schicht eingekerbt und die Oberflächen vorzugsweise mit aufgedampften MetaiX-gittern 3 versehen. Danach werden die Kämme bzw. Träger aus den größeren Trägerplatten einzeln oder in Kammreihen ausgesägt und nach den in der Halbleiterfertigung üblichen Verfahren weiterbearbeitet. Die Keramik- bzw. Kunststo^f-TrägerunterSeiten sind tilt den Kontaktbahnen 4 versehen. Bei Metallträgern erübrigen sich diese Kontaktbahnen.soldered or alloyed on and then notched and notched in their lishtactive layer at exactly the same intervals the surfaces preferably with vapor-deposited MetaiX grids 3 provided. Then the combs or carriers are sawn out of the larger carrier plates individually or in rows of combs and further processed according to the methods customary in semiconductor manufacturing. The ceramic or plastic carrier undersides are tilt the contact tracks 4 provided. In the case of metal supports, these contact tracks are not required.

Dis Verbindungen der Oberflächen bzw. der aufgedampften Metallgitter 3 mit den Kontaktbahnen 4 werden beispielsweise mittsls etwa 30 pm starker, nicht näher dargestellter Golddrähtchen \ind mittels Thermokompression hergestellt. Die g3Eisinsaa3 ßasis 5 der Leuchtdiode^ ist übsr die Anschlüsse 6 herausgeführt, während die Kontaktbahnsn 4 über die Anschlüsse 7 herausgeführt warden. Das trifft bei Verwendung von Keramik- oder Kunststoffträgem zu. Bei Motallträgern wird sinngemäß verfahren.The connections of the surfaces or the vapor-deposited Metal grids 3 with the contact tracks 4 are for example with about 30 pm thick, not shown, gold wires \ ind manufactured by means of thermocompression. The g3Eisinsaa3 base 5 of the light-emitting diode ^ is over the connections 6 led out, while the Kontaktbahnsn 4 through the connections 7. This applies when using ceramic or plastic supports. With engine mounts is proceeded accordingly.

Um mit sincm geringen Anragungsstrom arbeiten zu können und um auch den Materialaufwand möglichst niedrig zu halten, beträgt die Kammbreite, wie bereits schon erwähnt wurde. vorzugs\v3is3 0,5 bis 1 im.In order to be able to work with sincm low supply current and In order to keep the cost of materials as low as possible, the ridge width is, as already mentioned. preferred \ v3is3 0.5 to 1 im.

Zur Verbreiterung des Lichtbandes, zur Homogenisierung der Leuchtdichte und zur Erzielung einer weitgehenden Unabhängigkeit der Meßwortablesung vom Blickwinkel des Beobachters wird der eigentliche Diodenkainm 1 halbzylinderformig mit lichtdurchlässigem Material so umgeben, daß der Mittelpunkt der Lichtquelle, nämlich die Oberseite jeder Einzsldiode, mit der Zylinderachse zusammenfällt. Des weiteren wird aus den genannten Gründen dieser Halbzylinder in derTo widen the light band, to homogenize the Luminance and to achieve a high degree of independence of the measurement word reading from the perspective of the observer the actual Diodenkainm 1 is semi-cylindrical with surrounded by translucent material so that the center of the light source, namely the top of each individual diode, coincides with the cylinder axis. Furthermore, for the reasons mentioned, this half cylinder is in the

— Θ —- Θ -

Farbe der lichtemittierenden Diode eingefärbt und auf den , ■ ...Color of the light-emitting diode colored and placed on the, ■ ... Lichtaustrittsflächen entsprechend angerauht. Die Licht- ·,. .JLight exit surfaces roughened accordingly. The light- ·,. .J

eintrittsflachen werden vorzugsweise streulinsenförmig *entry surfaces are preferably divergent lens-shaped *

ausgebildet oder aber ebenfalls angerauht. '"formed or also roughened. '"

Um bei der Kleinheit der Bauelemente einen weitgehenden ~ ' mechanischen Schutz auch der Anschlüsse 6 und 7 zu gewähr- . ' leisten, wird der Halbzylinder 8 an seiner Unterseite durch "' eine Platte 9 gleichen Materials abgedeckt. Damit sind auch die Halbleiterkämme gegen äußere Einflüsse allseitig ge- . ·' ' schützt. .'··..In order to achieve an extensive ~ ' mechanical protection of connections 6 and 7 as well. ' perform, the half-cylinder 8 is covered on its underside by a plate 9 of the same material the semiconductor combs against external influences on all sides. · '' protects. . '·· ..

Um eine gate Lichtbegrenzung jeder Einzeldiode gegenüber den Nachbardioden zu erzielen, wird der Halbzylinder 8 von der flachen Saite aus bis nahe an die Zylinderoberfläche hin mit vorzugsweise keilförmigen Kerben 10 versehen. Diese Einkerbungen werden eingedrückt, damit in den Kerbungen selbst möglichst glatte Oberflächen entstehen. Die Weiten und Abstände dieser Kerbungen decken sich auf der Höhe der Leuchtdiodenoberfläche mit den Einkerbungen des Diodenkammes.To a gate light limitation opposite each individual diode To achieve the neighboring diodes, the half cylinder 8 of of the flat string close to the cylinder surface provided with preferably wedge-shaped notches 10. These notches are pressed into the notches themselves surfaces that are as smooth as possible are created. The widths and distances of these notches coincide with the notches of the diode comb at the level of the light-emitting diode surface.

Zur Begrenzung des Lichtes der Einzeldioden gegenüber den -jeweiligen Nachbardioden können auch in die Einkerbungen :■** des Halbzylinders und der Monolithen verspiegelte oder up,- · :' ■■.'■;,' durchsichtige Plättchen eingelegt werden, oder aber die _..-..'·|. :'f\ Einkerbungen werden mit. einem entsprechenden Material z.B. ' -".'^ undurchsichtigen Pastern ausgefüllt. - ~ :'.;"'To limit the light of the individual diodes compared to the respective neighboring diodes, the notches: ■ ** of the half-cylinder and the monoliths mirrored or up, - · : '■■.'■;,' transparent plates can be inserted, or the _ ..- .. '· |. : 'f \ notches are marked with. a corresponding material e.g. '- ".' ^ opaque pastes filled in. - ~: '.;"'

Eine gemäß der Erfindung konzipierte Anzeigevorrichtung ist t in Figur 4 im Schnitt schematisch dargestellt. Aus dieser ist zu ersehen, daß durch die Bereits beschriebene einsei- . !_ tige Herausführung aller Anschlußdrähte 6 und 7 eine einfacheA display device designed in accordance with the invention is t shown schematically in section in FIG. From this it can be seen that the one already described is one. ! _ term lead out of all connecting wires 6 and 7 a simple one

.....jfy..... jfy

Montage- und elektrische Anschlußmöglichkeit einzelner Leuchtkämme auf der Trägerplatte 11 einer gedruckten . . . Schaltung, die gleichzeitig auch die elektronischen Ansteuerungsmittel 12 aufnimmt, gegeben ist.Assembly and electrical connection possibility of individual light combs on the support plate 11 of a printed. . . Circuit, which at the same time also accommodates the electronic control means 12, is given.

Der während des Meßvorganges aufleuchtende Halbzylinder wird zweckmäßigerweise in eine trichterförmige Skalenplatte 13 eingesetzt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mehrere Meßinstrumente, beispielsweise auf Schaltpulten, von verschiedenen Seiten her gleich gut abgelesen werden sollen.The half-cylinder which lights up during the measuring process is expediently inserted into a funnel-shaped scale plate 13. This is particularly advantageous when several measuring instruments, for example on Control panels, which should be read equally well from different sides.

Handelt es sich aber um kleine Meßgeräte oder um Einzelmeßgeräte beispielsweise als Ablesevorrichtungen für elektronische Geräte, wird man anstelle der beschriebenen Zylinderlinse S auch einen Rechteekkörper 14 zählen, wie er in Figur dargestellt ist. Dabei liegt die Oberfctatfr des Leuchtkammes in gleicher Höhe mit der Skalenplatte 13.If, however, it is a question of small measuring devices or individual measuring devices, for example as reading devices for electronic devices, instead of the cylinder lens S described, a rectangular body 14 will also be counted, as shown in FIG is shown. The upper part of the light comb lies here at the same height as the scale plate 13.

Während im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 die Ansteuerungselemente 12 für die Leuchtdioden getrennt von letzteren auf einer gedruckten Schaltungsplatte 11 eingelötet waren, werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur Verbilligung bei hohen Stückzahlen die Leuchtdiodenkämme in unmittelbarer Nachbarschaft der Ansteuerschaltkreise angeordnet, wie dies - ; in Figur 6 dargestellt 1st. Bei diesem Verfahren werden vorzugsweise Metallträger für ganze Kammreihen verwendet.While in the exemplary embodiment according to FIG. 4, the control elements 12 for the light-emitting diodes are separate from the latter a printed circuit board 11 were soldered, in a further embodiment of the invention for cheaper in the case of high numbers of items, the light-emitting diode combs are arranged in the immediate vicinity of the control circuits, as this -; shown in Figure 6 1st. In this process, metal supports are preferably used for entire rows of combs.

Diese Figur zeigt eine Platine 16 in Draufsicht, auf der mehrere der bereits beschriebenen Diodenkämme 1 mit deren Trägern 2 als Kammreihe 17 aufgeklebt sind. Parallel zu diesen Kämmen sind unmittelbar daneben möglichst gleich lange und gleich hohe integrierte Schaltkreise 18 aufgereiht.This figure shows a top view of a circuit board 16 on which several of the diode combs 1 already described are glued with their carriers 2 as a comb row 17. In parallel with these combs, integrated circuits 18 of the same length and height are lined up immediately next to them.

IOIO

Gegenüber Jeder einzelnen Leuchtdiode liegt auf dem Ansteuer-IS der Ausgang der jeweiligen Ansteuerschaltung für die einzelne Leuchtdiode. Die Ansteuerung kann über Suhiöueregiotc? lait Parallelauslosuns oder über Zähler § ' und Dekodierer geschehen. Durch die unmittelbare NäheOpposite each individual light-emitting diode, the output of the respective control circuit for the individual light-emitting diode is located on the control IS. Control can be via Suhiöueregiotc? lait happen Parallelauslosuns or counter § 'and decoder. Because of the close proximity

.!; können die entsprechenden Ausgänge der Ansteuer-IS mit.!; can use the corresponding outputs of the control IS

den Oberflächen bzw. den aufgedämpften Metallgittern 3 der einseinen Leuchtdioden wiederum beispielsweise mittels Golddrähtchen und mittels Thermokompression oder durch andere vorteilhafte Verfahren wie beispielsweise das Ultraschallverfahren verbunden werden. Um diese Verbindungen fertigungstechnisch möglichst rationell durchführen zu können, werden gemäß der Erfindung diese Verbindungsdrähtchen in nicht näher bezeichneten elektrisch nichtleitenden Bändern gefaßt. Vorzugsweise aber werden durchsichtige j Gewebe ait entsprechenden Metallfolien kaschiert und diethe surfaces or the dampened metal grids 3 of the single light-emitting diodes, for example, by means of gold wires and thermocompression or by other advantageous methods such as the ultrasonic method get connected. In order to carry out these connections as efficiently as possible from a manufacturing point of view can, according to the invention, these connecting wires in unspecified electrically non-conductive Ribbons tied. Preferably, however, transparent fabrics are laminated with corresponding metal foils and the

! Metallfolien so ausgeätzt und dann solche Streifen ausge-! Metal foils so etched out and then such strips

schnitten, daß ein Band entsteht, auf welchem die Verbin-cut so that a ribbon is created on which the connections

]■ dungsleitungen wiederum in entsprechenden Abständen ange-] ■ connection lines, in turn, at appropriate intervals

^₁ ordnet sind. Das Gleiche gilt für die Verbindungen zwischen^ ₁ are arranged. The same goes for the connections between

den einzelnen Ansteuer-IS 18. Die Ansteuer-IS können in Γ dieser hybriden Technik beispielsweise in Si-MOS-Technikthe individual control IS 18. The control IS can in Γ this hybrid technology, for example in Si-MOS technology

],· ' - ausgeführt werden.], · '- are executed.

: Zwei Anwendungen der hybriden Technik sind in den Figuren V" und 8 dargestellt, wobei über den Leuchtdiodenkämmen "17 *f . . bzw. den Ansteuer-IS 18 bzw. über eine Kombination beider ii auf einer gemeinsamen Platte die durchsichtigen und entspre: Two applications of the hybrid technology are shown in Figures V ″ and 8, with “17 * f. . or the control IS 18 or a combination of both ii on a common plate, the transparent and correspond

chend keilförmig eingekerbten Halbzylinder 8 bzw. Rechteckkörper 14 aufgeklebt sind. Auf der Unterseite der Kunststoff plat inen 16 sind die größeren Bauteile, beispielsweise ein Versorgungstransformator 19, angebracht. Wie man diesen Figuren weiterhin entnehmen kann, ist der gesamte Aufbauchend wedge-shaped notched half cylinder 8 or rectangular body 14 are glued. On the bottom of the plastic Plat inen 16, the larger components, for example a supply transformer 19, are attached. How to do this Figures can still be seen is the entire structure

nit Gießharz 20 ur.gossen. Auf der Unterseite sind lediglich je 3T.-ei Anschlüsse 21 und 22 für die Versorgungsspannung und für den Anschluß der Üe2größe herausgeführt. Originally cast with resin 20. On the bottom are merely 3T.-ei connections 21 and 22 for the supply voltage and for the connection of the Üe2 size.

Zur weiteren Verbilligung in der Massenproduktion werden die Anstcuer-IS und die Leuchtdicden in einer Technik und in 3incn weitgehend einheitlichen Arbeitsablauf integriert. Bei GaAsP- oder GaP-Leuchtdioden, wird beispielsweise also eine Art GaAs?- oder eine GaP-MOS-Fet-Tcchnik angewendet. Die elektrischen Verbindungen werden dabei wie üblich durch aufgedämpftes Metall hergestellt. Das Wesentliche dieser erf indungsgcnäiien und nicht näher bezeichneten* Integration besteht also in der einheitlichen Technologie der Leuchtdioden and der Ansteuerschaltung.To make mass production even cheaper, the Anstcuer-IS and the Leuchtdicden are in one technology and Integrated into 3incn largely uniform workflow. In the case of GaAsP or GaP light-emitting diodes, for example, a type of GaAs or a GaP-MOS-Fet technology is used. As usual, the electrical connections are made using vapor-deposited metal. The essence of this erf indungsgcnäiien and unspecified * integration consists in the uniform technology of the light-emitting diodes and the control circuit.

Die Anzahl der in einem !'.eßinstrument zu verwendenden Leuchtdiodenkässis hängt von der Meßwert auf lösung ab, die dieses Instrument zu erbringen hat, das heißt, daß bei Instrunenten mit einer Klassengenauigkeit von 1,5 etwa zehn Diodenkäsme (= 100 Einzeldioden) und bei Klasse 2,5 nur etwa sechs Diodenkärame (» 60 Einzeldioden) erforderlich sind. Das bedeutet aber, daß man bei Kleinindikatoren (Klassengenauigkeit 5 und schlechter) mit nur zwei bis vier LeuchtdiodenkäKmen auskommt. Diese geringe Anzahl pro ließgerät gestattet es, die Einzeldioden sehr viel einfacher, beispielsweise über Spannungsteiler und nachgeschaltete Transistoren anzusteuern. Diese Ansteuerschaltungen können dann vorteilhafterweise auch in Dünn- oder Dickfilmtechnik ausgeführt werden.The number of light-emitting diode boxes to be used in a measuring instrument depends on the measurement value resolution that this instrument has to provide, that is, for instruments with a class accuracy of 1.5, about ten diode boxes (= 100 individual diodes) and at Class 2.5 only requires about six diodes (»60 individual diodes). However, this means that with small indicators (class accuracy 5 and worse) you can get by with only two to four LEDs. This small number per let device makes it much easier to control the individual diodes, for example via voltage dividers and downstream transistors. These control circuits can then advantageously also be implemented using thin or thick film technology.

Neben den Leuchtdiodenkäramen können am Anfang und an Ende der Skala Einzeldioden angebracht werden, die bei Dunkelheit Anfang und Ende markieren und die Betriebsbereitschaft des Gerätes signalisieren.In addition to the light-emitting diodes, individual diodes can be attached at the beginning and at the end of the scale, which mark the beginning and end in the dark and signal that the device is ready for operation.

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Sollen nun größere Anseiger oder Indikatoren mit Skalenlängen von beispielsweise 150 mm und taehr gebaut werden, so werden erf indungsgeaäß Halbzylinderkörper oder Rechteckkörper nach den Figuren 9, 10 und 11 verwendet, in'die dann Einzeldioden gemäß den Figuren 12 und 13 eingesetzt werden. .Should now larger indicators or indicators with scale lengths of 150 mm and more are built, for example, half-cylinder bodies or rectangular bodies are used according to the invention 9, 10 and 11 are used, and then single diodes according to FIGS. 12 and 13 are inserted into them will. .

In Figur 9 ist ein Halbzylinder eines Großindikators im Schnitt dargestellt. In diesen Halbzylinder sind in Abständen von beispielsweise 5 mm wiederum keilförmige Kerben 10 und in gleichen Abständen zwischen den keilförmigen Kerben Hohlräume 23 zur Aufnahme der Einzel-Leuchtdioden eingedrückt Die Oberflächen der Hohlräume 23, d.h. die Lichteintrittsflächen, sind wiederum angerauht bzw. vorzugsweise wie eine Streulinse geformt, um das Licht der Dioden auf der gesamten Halbzylinder-Oberfläche oder der Rechteckkörper-Oberfläche möglichst gleichiaässig sichtbar zu machen.In Figure 9, a half cylinder of a large indicator is shown in section. In this half cylinder are at intervals of, for example, 5 mm, in turn, wedge-shaped notches 10 and at equal intervals between the wedge-shaped notches Cavities 23 pressed in to accommodate the individual light-emitting diodes The surfaces of the cavities 23, i.e. the light entry surfaces, are in turn roughened or preferably shaped like a divergent lens in order to cover the light of the diodes over the whole Half-cylinder surface or the rectangular body surface to make them visible as uniformly as possible.

Die Anschlüsse der Einzeldioden sind in eingedrückten Nuten auf beiden Seiten der Halbzylinder- oder Rechteckkörperbasis herausgeführt und auf einer Leiterplatte 24 verlötet..Die Leiterplatte trägt zugleich die Bauelemente der Ansteuerschaltung und die Bauteile für die Meßschaltung und die Versorgung; In den Halbzylinder- oder den RechtecSkörper können natürlich Dioden der verschiedensten Leuchtfarben eingelegt · werden. - ■ . ■ . The connections of the individual diodes are led out in indented grooves on both sides of the half-cylinder or rectangular body base and soldered on a circuit board 24. The circuit board also carries the components of the control circuit and the components for the measuring circuit and the supply; Of course, diodes of the most varied of luminous colors can be inserted into the half-cylinder or rectangular body. - ■. ■.

Diese Großindikatoren lassen sich .nun relativ einfach herstellen. Die Halbzylinderkörper oder Rechteckkörper werden · im ganzen tait Hilfe entsprechender Werkzeuge aus geeignetem . durchsichtigem Werkstoff geformt bzw. gepreßt. Die Höhlungen 23 zur Aufnahme der Leuchtdioden sind In ihren leiten den verwendeten Leuchtdioden angepaßt. Die Leuchtdioden sind These large indicators can now be produced relatively easily . The half-cylinder bodies or rectangular bodies are made from suitable tools with the help of appropriate tools. molded or pressed from transparent material. The cavities 23 for receiving the light-emitting diodes are adapted in their guide to the light-emitting diodes used. The light emitting diodes are

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gemäß der Erfindung für diesen Anwendungsfall vorzugsweise so ausgeführt, wie es in den Figuren 12 und 13 dargestellt ist. Die Anschlußfahne 25 ist an einem Ende vorzugsweise rechteckförmig durchbrochen. Das durchbrochene Ende ist rahmenförnig auf der mit einem Kontaktgitter versehenen leuchtenden Diodenfläche und die Anschlußfahne 26 auf der Diodenbasis wiederum beispielsweise durch Thermokompression aufgebracht. Diese nackten bzw. ungeschützten und mechanisch nicht stabilen Leuchtdioden werden in die Ausnehmungen 23 der Halbsylinder- oder Rechteckkörper eingelegt, .so daß sie mit den Basisflächen dieser Körper möglichst plan abschließen. Auf die Basisflächen dieser Körper und der Dioden werden dann entsprechende Leiterplatten aufgeklebt. Die Größen der Leiterplatten sind wiederum den Frontseiten der Anzeiger angepaßt. Auf der Unterseite der Leiterplatten sind die größeren Bauteile wie beispielsweise ein Versorgungstransformator befestigt. Auch diese Großindikatoren werden zur Stabilisierung vorzugsweise in sogenannten verlorenen Kunststoffgießformen vergossen.preferably according to the invention for this application designed as shown in FIGS. Terminal lug 25 is preferably at one end rectangular openwork. The openwork end is framed on the luminous diode surface provided with a contact grid and the terminal lug 26 on the Diode base in turn applied, for example, by thermocompression. These bare or unprotected and mechanical unstable light-emitting diodes are inserted into the recesses 23 of the half-cylinder or rectangular body, so that they with the base surfaces of these bodies as flat as possible. On the base surfaces of these bodies and the diodes will be then appropriate circuit boards glued on. The sizes of the circuit boards are in turn the fronts of the indicators customized. The larger components such as a supply transformer are on the underside of the circuit boards attached. These large indicators are also preferably used in so-called lost plastic molds for stabilization shed.

Eine Anzeigevorrichtung gemäß Figur 7 läßt sich in einfacher Weise dadurch zu einer kontaktgebenden Meßvorrichtung erweitern, daß aan über der Zylinderlinse einen oder mehrere verschiebbare anklemmbare oder steckbare Bügel anbringt, die je einen Fotowiderstaad enthalten. . A display device according to FIG. 7 can be easily expanded to a contact-making measuring device by attaching one or more slidable clip-on or plug-in brackets over the cylinder lens, each of which contains a photo resistor. .

Eine derartige Kontaktvorrichtung mit beispielsweise verschiebbaren Bügeln ist in den Figuren 14 und 15 näher dargestellt. Diese zeigen ein Meßgerät, bei dem die Zylinderlinse mit den ...: Nuten 27 versehen 1st, in denen die Abtastreiter 28 über die gesamte Skalenlänge verschiebbar sind. Diese Reiter enthalten je einen Fotowiderstand 29, der über ein flexibles Kabel 30 mit dem entsprechenden Schaltrelais auf der Rückseite des Gerätes verbunden ist. Such a contact device with, for example, displaceable brackets is shown in more detail in FIGS. These show a measuring device in which the cylinder lens is provided with ...: grooves 27, in which the scanning riders 28 can be displaced over the entire length of the scale. These tabs each contain a photoresistor 29, which is connected via a flexible cable 30 to the corresponding switching relay on the rear of the device.

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Die bislang beschriebenen Anordnungen beziehen sich in der Hauptsache auf Anzeige- und Ablesevorrichtungen, bei denen die Meßwertanzeige durch ein quasianaloges Leuchtband erfolgt. Durch entsprechende Auslegung der Ansteuerkreise für die Einzeldioden in den Känaen ist es auch möglich, eine e-inzelne Lichtinarke entsprechend den sich ändernden !.-eßwert längs der Ableseskala wandern zu lassen.The arrangements described so far relate mainly to display and reading devices which the measured value is displayed by a quasi-analog light strip. By appropriate design of the control circuits it is also for the individual diodes in the channels possible, a single light mark according to the itself to let the changing! .- measured value wander along the reading scale.

Claims

Protection claims

1. Display and reading device for electrical measuring devices, in which the measured value display by a quasi-analog light strip or a light mark takes place, characterized in that several light-emitting diodes lined up as display elements or rows of light-emitting diodes are used, which are preferably monolithic, notched in a comb-like manner and with optically magnifying means are constructed in such a way that an easily readable, from the Quasi-analog light band or a light mark formed by individual dicden are created.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the notched comb-like and sawn out accordingly Monoliths (1) are preferably 10 mm long and 0.5 to 1 mm wide and that the distances between the notch centers preferably be about 1 mm.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that when using metallized and accordingly etched out ceramic or plastic carrier plates (2) the two LED feeds (6, 7) on a circuit board on one side of the sawed-out carrier plates are led out, with the continuous bases. (5)

'' of the light-emitting diodes via preferably two connections (5)

■ are brought out.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that when using metal support plates, the control circuits (18) in the immediate Near and preferably at the same height next to the light emitting diode combs (17) on a circuit board (16) so in This hybrid Tschnik can be arranged that the diode surfaces, the preferably vapor-deposited contact grid (3) carry, in a simple way with the outputs of the in this case preferably in Si-l'OS-Tschnik executed control circuits are connected ^ can.'

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the light emitting diode combs or the rows of light emitting diodes semicylindrical in such a way with translucent Material (8) are surrounded that the center of the single light sources in the cylinder axis to lie outlines.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the light emitting diode combs or dig for different applications of the light emitting diode display Rows of light emitting diodes to widen the light bandea and to homogenize the luminance in a rectangular shape with translucent material, i.e. with a back body (14) are surrounded, whereby the light-emitting diodes lie along and in the middle of the rectangular body base area.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis β, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzylinder- und Rechteckkörper zur Begrenzung des Lichtes .jeder Leuchtdiode gegenüber den Nachbarleuchtdioden von den Grundflächen aus bis nana an die Oberflächen bzw. Lichtaustrittsflächen hin Tnit vorzugsweise keilförmigen Kerben (10) versehen sind, die sich in ihren Abständen und in ihren lichten Veiten mit den Einkerbungen der Leuchtdioden decken und die zur Vermeidung von Lichtverlusten bzw. zur Erzielung möglichst glatter Kerbwandungen in die durchsichtigen Körper (8, 14) eingedrückt sind,7. Device according to claims 1 to β, characterized in that the half-cylinder and rectangular body to limit the light. Each light-emitting diode compared to the neighboring light-emitting diodes from the base up to nana towards the surfaces or light exit areas Tnit preferably wedge-shaped notches (10) are provided, which clear in their distances and in their Cover Veiten with the notches of the light-emitting diodes and which are pressed into the transparent bodies (8, 14) to avoid light loss or to achieve the smoothest possible notch walls,

S. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (10) der Halbzylindor- und Rachteckkörper (8, 14) mit verspiegelten oder undurchsichtigen vorzugsweise keilförmigen Plättchen oder mit reflektierenden oder undurchsichtigen Pasten ausgelegt werden oder daß alle Oberflächen mit Ausnahme der Lichtein- und Lichtaustrittsflächen verspiegelt sind.S. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the notches (10) of the semi-cylindrical and rectangular bodies (8, 14) are designed with mirrored or opaque, preferably wedge-shaped plates or with reflective or opaque pastes or that all surfaces with the exception the light entry and exit surfaces are mirrored.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzylinder- und Rechteckkör· per (8, 14) zur Homogenisierung des austretenden Lichtes in der Farbe des Lichtes der Leuchtdioden eingefärbt sind.9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that the half-cylinder and rectangular body colored by (8, 14) to homogenize the exiting light in the color of the light from the light emitting diodes are.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ilalbzylinder- und Rechteckkörper (8, 14) zur Homogenisierung des austretenden Lichtes B\if den Lichteintritts- und den Lichtaustrittsflächen angerauht sind.10. Device according to claims 1 to 9, characterized in that the Ilalb-cylinder and rectangular bodies (8, 14) for homogenizing the exiting light B \ if the light entry and the light exit surfaces are roughened.

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11. Vorrichtung nach den'Änsprüchen 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchteintrittsflachen der Halbzylinder- und Rechteckkörper (8,14) definiert nach den optischen Brechungsgesetzen streulinsenförmig gewölbt sind.11. Device according to den'Änsprüche 1 to 10, characterized in that the light entry surfaces of the Half-cylinder and rectangular bodies (8, 14) defined according to the optical laws of refraction in the shape of a scattering lens are arched.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang und am Ende der Leuchtdiodenmeßreihen bzw. der Meßskalen Einzeldioden angebracht werden, die bei Dunkelheit Skalenanfang und -ende markieren und die Eetriebsbereitschaft bzw. den Einschaltzustand des Meßgerätes signalisieren.12. Device according to claims 1 to 11, characterized in that at the beginning and at the end of the light-emitting diode measuring rows or the measuring scales individual diodes are attached, the beginning and end of the scale when it is dark mark and signal the readiness for operation or the switch-on status of the measuring device.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzylinder- und Rechteckkörper (8,14) so im Meßgerät angeordnet sind, daß sie zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen nicht aus dem Meßinstru= menten-Panel heraussagen.13. Device according to claims 1 to 12, characterized in that the half-cylinder and rectangular body (8,14) are arranged in the measuring device in such a way that they are not out of the measuring instrument to protect against mechanical damage menten panel.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzylinder- oder Rechteckkörper (8,14) in einer der Skala entsprechenden Länge im Ganzen so geformt werden, daß die Diodenkämme mit ihren Ansteuerschaltungen bzw. Einzeldioden, beide mit ihren Trägern bzw. mit ihren Schaltplatinen in entsprechende Aushöhlungen eingelegt bzw. auf ihren Schaltplatinen14. Device according to claims 1 to 13, characterized in that the half-cylinder or rectangular body (8,14) are shaped as a whole in a length corresponding to the scale so that the diode combs with their control circuits or individual diodes, both with their Carriers or with their circuit boards inserted into corresponding cavities or on their circuit boards mit den Körpern verklebt sind.are glued to the bodies.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Einzeldioden für Großanzeiger bzw, Indikatoren die Einzeldioden auf ihren leuchtenden, mit Kontaktgittern versehenen Oberflächen unterschiedlich zur Diodenbasisflache durch am Ende rechteckförmig durchbrochene Metallbändchen bzw. Zuführungen (25) rahmenartig gefaßt sind und daß die Leuchtdioden in diesem nackten und mechanisch nicht sehr stabilen Zustand einzeln oder auf ihren. Schaltplatinen verlötet in die entsprechen· den Ausnehmungen (23) der Halbzylinder- oder Rechteckkörper eingelegt sind.15. Device according to claims 1 to 14, characterized characterized in that when using single diodes for large displays or indicators, the single diodes on their luminous surfaces with contact grids different from the diode base area framed by metal strips or feeders (25) with rectangular perforations at the end are and that the light-emitting diodes in this bare and mechanically not very stable state individually or on their. Circuit boards soldered into the corresponding the recesses (23) of the half-cylinder or rectangular body are inserted.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für verschiedene Anwendungsfälle die Ilalbzylinder- oder Rechtackkörp^v (8,14) für Kreisskalenmeßinstrumente kreisförmig geformt werden und daß die Leuchtdioden in die entsprechenden Aushöhlungen (23) wiederum einzeln oder auf Schaltplatinen verlötet eingelegt werden, oder daß die Halbzylinder-) oder Rechteckkörper in beliebig anderer Form, wie beispielsweise oval oder polygonartig gewählt werden.18. Device according to claims 1 to 15, characterized in that for various applications the Ilalb-cylinder or rectangular bodies ^ v (8,14) for Circular scale measuring instruments are circular and that the light-emitting diodes in the corresponding cavities (23) turn individually or on circuit boards inserted soldered, or that the half-cylinder) or rectangular body are chosen in any other shape, such as oval or polygonal.

17. Device according to claims 1 to 17, characterized characterized in that to achieve a modular system the display elements, consisting of diode combs, control circuitry, their carriers and Their semi-cylindrical or rectangular bodies are preferably combined to form units, preferably 20 mm in length, so that the lengthways of the scales can be selected in a simple manner of 20, 40 .... 100 and 120 mm put together.

18. Device according to claims 1 to 18, characterized in that to create contact Display or measuring devices on the half-cylinder or rectangular bodies (8, 14) one or more displaceable or Umklemm- or relocatable bracket (28) are attached, each with a photo resistor (29) or Light-sensitive nalbieitsrbau contain glemons.

19. Device according to claims 1 to 19, characterized in that the Ilalb cylinder and also the rectangular body or the scale plates for holding the bracket with grooves (27) and with electrical connectors. fertilize or clamping devices or are generally provided with contact devices.

20. Device according to claims 1 to 20, characterized in that that the indicating or measuring devices are cast so that from the cast resin bodies (20) only the half-cylinder and rectangular body from the Front side and di3 electrical connections (21, 22) protrude from the rear side and that on the front side of the cast resin body Turned parts with internal thread for attaching scale front plates of any shape are.

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