DE7242805U

DE7242805U - Anordnung bei leuchtdioden

Info

Publication number: DE7242805U
Application number: DE19727242805
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1972-11-21
Filing date: 1972-11-21
Publication date: 1973-07-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei Leuchtdiode^ für opcische Projektionseinrichtungen, insbesondere für die bedarfsweise Ausleuchtung und Barstellung von Symbolen auf den Frontplatten von Schaltgeräten und Schaltwarten unter Verwendung von fest mit den Leuchtdioien verbundenen Linsenanordnungen.

Bei Einzelprojektionseinrichtungen, beispielsweise Tasten und Schaltern, und Mehrfachprojektionssystemen, wie optischen Digitalanzeigern und Mosaikbausteinen von Schaltwarten werden zum Darstellen beliebiger Symbole mit zunehmender Miniaturisierung der Bauelemente anstelle von herkömmlichen Signallampen immer häufiger Leuchtdioden verwendet. Leuchtdioden haben gegenüber Signallampen den Vorteil einer äußerst geringen Leistungsaufnahme; sie können daher von integrierten Schaltkreisen direkt gesteuert werden. Sie besitzen ferner eine sehr hohe Lebensdauer, führen zu keiner unzulässigen Erwärmung in ihrer näheren Umgebung und weisen eine außerordentlich hohe Leuchtdichte auf. Dem Einsatz derartiger Leuchtdioden in herkömmlichen optischen Projektionseinrichtungen steht lediglich ihre geringe räumliche Ausdehnung und damit ihre niedrige Flächenleuchtdichte bezogen auf die Leuchtfläche von Signallampen entgegen. Will man dennoch zu einer brauchbar kontrastreichen Darstellung der abzubildenden Symbole gelangen, muß dafür gesorgt werden, daß ein möglichst großer Anteil des von den Leuchtdioden in verschiedene Richtungen ausgehenden Lichtstromes für die Projektion erfaßt und zur Ausleuchtung einer Leuchtfläche verwendet wird, die größer ist als die Abmessungen der eigentlichen Leuchtdioden.

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Zu diesem 7weck sind heute Leuchtdioden auf dem Markt, die mit einer Projektionslinse versehen sind. Aufgabe dieser Projektionslinse ist es, das von der Leuchtdiode ausgehende Licht zu bündeln und über einen Informationsträger bestimmte Symbole auf einer Darstellungsfläche zur Anzeige zu bringen. Die Güte einer solchen optischen Projektionseinrichtung ist maßgeblich bestimmt durch die Güte der Projektionslinse der verwendeten Leuchtdiode. Wegen der äußerst geringen Abmessungen der Leuchtdioden, ihrer Temperaturempfindlichkeit und der feinen Verbindungsleitungen zu den Anschlußelektroden ist es unmöglich, derartige Leuchtdiodenanordnungen durch einen Spritzvorgang herzustellen. Aus diesem Grunde erfolgt die Herstellung derartiger Anordnungen bisher durch Gießen der Projektionslinsen und Einbetten der Leuchtdioden in die noch flüssige Gießmasse. Die Güte derartiger gegossener Projektionslinsen liegt erheblich unterhalb der Güte gleichartiger Linsen, die unter Druck durch einen Spritzvorgang herstellbar sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchtdiode zu schaffen, die zu Projekcionszwecken mit einer durch einen Spritzvorgang hergestellten Linsenanordnung versehen ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Linsenanordnung aus einem Spritzteil besteht und daß die Leuchtdiode mit den zugehörigen Anschlußelektroden durch einen Gießvorgang mit der Linsenanordnung fest verbunden ist. Die Linsenanordnung besteht zweckmäßigerweise aus eine.».· Sammellinse und einer diese umgebenden katadioptrischen Ringoptik, die einen homogenen Körper mit gemeinsamem Brennpunkt bilden, wobei die gekrümmte Fläche der Linsenanordnung in der Brennebene abgeblattet ist und als Anlage für eine Leuchtdiode dient. Die die Leuchtdiode und die Linsenanordnung umgebende Gießmasse weist zweckmäßigerweise einen oberhalb des Brechungsindex der Linsenanordnung liegenden Brechungsindex auf.

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Die Erfindung ist nachatehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Pig, 1 zeigt in perapektiviaoher Daratellung drei Leuchtdioden, die nach der Erfindung mit speziellen Linsenanordnungen veraehen worden sind,

Pig. 2 und 3 ähnliche Anordnungen mit unterschiedlich ausgebildeten Anschlußelektroden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist abgenommen, daß die für die Leuchtdioden zu verwendenden Linsenanordnungen aus einer Sammellinse 1 und einer diese umgebenden katadioptrisehen Ringoptik 2 durch einen Spritzvorgang hergestellt sind. Dies ist angedeutet durch Verbindungsstege 3 zwischen den durch den gleichen Spritzvorgang hergestellten Linsenanordnungen für verschiedene Leuchtdioden. Diese Verbindungsstege können bis zur endgültigen Fertigstellung der Leuchtdiodenanordnungen zur gegenseitigen Fixierung der Linsenanordnungen diene'i. Es ist aber auch möglich, jede Linsenanordnung für pich herzustellen oder gemeinsam hergestellte Linsenanordnungen nach dem Auftrennen der Verbindungsstege auf andere Art und Weise zu fixieren.

Linsenanordnungen aus Sammellinsen und diese umgebenden katadioptrischen Ringoptiken sind an sich bekannt. Sie v/erden beispielsweise im Eisenbahnsicherungswesen für hochwertige Signaloptiken verwendet. Die Erfindung besteht nicht in der Verkleinerung einer auf einem anderen Anwendungsgebiet bewährten Linsenanordnung für die Verwendung bei Leuchtdi^den, sondern in der Schaffung einer Leuchtdiode mit einer beliebigen Linsenanordnung, deren Projektionsgüte sehr viel höher liegt als bei allen bisher bekannten Leuchtdioden dieser Art.

Jede Leuchtdiode 4 besitzt zwei Anschlußelektroden 5 und 6, die durch zwei nachträglich ausbrechbare oder auaschneidbare Stege 7 und 8 miteinander verbunden sind. Die Anschlußelektroden können über weitere Stege 9 und 10 mit den Anschlußelektrouen

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weiterer Leuchtdioden verbunden sein. Zweck dieser Stege ist es, die Anschlußelektroden untereinander und gegeneinander bis zur Fertigstellung der Leuchtdiodenanordnungen zu. fixieren. Die eine der beiden An&chlußelektroden für eine Leuchtdiode ist an ihrem oberen Ende abgewinkelt und bildet eine Anlagefläche für die Leuchtdiode, die mit ihr elektrisch leitend verbunden ist. Die jeweils andere Anschlußelektrode ist durch einen feinen Draht 11 mit dem anderen Pol der Leuchtdiode verbunden. Die gegenseitige Fixierung der Anschlußelektroden durch die Verbindungsstege stellt sicher, daß die elektrischen Anschlüsse zwischen Leuchtdiode und Anschlußelektrode während des Zusammenfügens der Linsenanordnung mit der eigentlichen Leuchtdiode nicht zerstört wird.

Für die Herstellung der Leuchtdiodenanordnung werden die Anschlußelektroden 5 und 6 eines Elektrodenpaares zusammen mit der zugehörigen Leuchtdiode 4 auf die hückseite der Linsenanordnung aufgesetzt und ausgerichtet. Die Linsenanordnung ist in der gemeinsamen Brennebene von Sammellinse und katadioptrischer Ringoptik abgeplattet, so daß die Leuchtdiode in der Brennebene der Linsenanordnung angeordnet werden kann. Nach dem Ausrichten der Anschlußelektroden werden diese mit der Linsenanordnung durch einen Gießvorgang fest verbunden. Beide Anschlußelektroden sind im Bereich der sie umgebenden Gießmasse abgebogen bzw. hakenförmig ausgebildet, so daß ein sicherer Sitz der Anschlußelektroden in der Gießmasse gewährleistet ist.

Nach dem Aushärten der Gießmasse werden die Verbindungsstege zwischen den Anschlußelektroden untereinander und zu den Anschlußelektroden weiterer Leuchtdioden ausgebrochen oder ausgeschnitten. Die Leuchtdiode für die Anwendung in optischen Projektionseinrichtungen ist damit fertiggestellt. Es kann zweckmäßig sein, mindestens eine der Anschlußeiektroden durch eine besondere Formgebung oder eine besondere Markierung zuiu Anschluß für positives oder negatives Potential zu kennzeichnen.

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In Pig. 2 ist die Leuchtdiode für optische Projektionseinrichtungen in einem Metallgehäuse 12 angeordnet. Eine der Anschlußelektroden ist über eine metallische Grundplatte 13 mit dem einen Pol der Leuchtdiode 4 und ggf. auch mit dem Metallgehäuse 12 elektrisch leitend verbunden, während die andere Anschlußelektrode für den Gegenpol der Leuchtdiode isoliert in die Metallplatte 13 eingebettet ist. Die Verbindung zwischen Grundplatte 13 und Leuchtdiode 4 erfolgt ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig- 1 durch Ausgießen des Metallgehäuses 12 mit einer Gießmasse.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist nur eine einzige Anschlußelektrode vorgesehen. Diese Anschlußelektr^de ist isoliert in eine metallische Grundplatte 13 eingebettet und mit dem einen Pci der Leuchtdiode 4 elektrisch leitend verbunden. Der andere Pol der Leuchtdiode ist über eine Zuleitung mit der metallischen Grundplatte verbunden, die zur Kontaktierung dient und ständig an dem einen Pol einer Speisespannung squelle liegt. Die Anordnung nach Pig. 3 ist besonders geeignet für die Verwendung in Projektionseinrichtungen, bei denen die Leuchtdioden gegebenenfalls zusammen mit weiteren elektronischen Bauelementen auf gedruckten Leiterplatten angeordnet sind .

3 Figuren VPA 9/260/3003

Claims

g-a a 4Ln s ρ r ü c h e

1. Anordnung bei Leuchtdioden für optische Projektionseinrichtungen, inabesondere für die bedarfsweise Ausleuchtung und Darstellung von Symbolen auf den Frontplatten von Schaltgeräten uno Schaltwarten, unter Verwendung von fest mit.den Leuchtdioden verbundenen Linsenanordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (1 und 2) aus einem Spritzteil besteht und daß die Leuchtdiode (4) mit den zugehörigen Anschlußelek«roden (5 und 6) durch einen Gießvorgang mit der Linsenanordnung fest verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Linsenanordnung aus einer Sammellinse (1) und einer diese umgebenden katadioptrischen Ringoptik (2) besteht, die einen homogenen Körper mit gemeinsamem Brennpunkt bilden, wobei die gekrümmte Fläche der Linsenanordnung in der Brennebene abgeplattet ist und als Anlage für eine Leuchtdiode (4) dient.

3· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß d^e die Leuchtdiode (4) und die Linsenanordnung (1 und 2) umgebende Gießmasse einen oberhalb des Brechungsindex der Linsenanordnung liegenden Brechungsindex aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlußelektrod^ri (5 und 6) für jede Leuchtdiode (4) streifenförmig ausge :.ilet und durch mindestens zwei nachträglich ausbrechbare .rw. ausschneidbare Stege (7 und 8) ao lange einen gemeinsamen Körper bilden, bis sie mit der Linsenanordnung verbunden sind.

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5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine (5) der beiden Anschlußelek troden für eine Leuchtdiode innerhalb des durch die Gießmasse zu umschließenden Bereiches abgewinkelt ist und eine parallel zur Brennebene der Linsenanordnung (1 und 2) verlaufende Anlagefläche für die Leuchtdiode (4) bildet und daß die andere, über einen Draht mit der Leuchtdiode verbundene Anschlußelektrode (6) hakenförmig augebildet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden streif enförrnigen Anschlußelektroden (5 und 6) für eine Leuchtdiode (4) mit den Anschlußelektroden weiterer Leuchtdioden über ausbrechbare bzw. ausschneidbare Stege (9 und 10) verbunden sind, bis die gegebenenfalls ebenfalls untereinander noch verbundenen Linsenanordnungen fest mit den Leuchtdioden verbunden sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Gießmasse mit der Linsenanordnung fest verbundene Leuchtdiode in einem Metallgehäuse (12 in Fig. 2) angeordnet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschluß der Leuchtdiode mit einer metallischen Außenseite (13 in Fig. 3) der Anordnung leitend verbunden ist.

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