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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zeitmessgerät, das ein Hintergrundbeleuchtungsmodul für eine Datenanzeigevorrichtung enthält. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein solches Beleuchtungsmodul, das dazu bestimmt ist, eine Datenanzeigevorrichtung beispielsweise des Flüssigkristalltyps, die in einen tragbaren Gegenstand wie etwa in eine Armbanduhr integriert ist, von hinten zu beleuchten.
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Technischer Hintergrund der Erfindung
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Tragbare Gegenstände wie etwa Armbanduhren oder aber tragbare Telephone, die mit digitalen Datenanzeigevorrichtungen ausgerüstet sind, sind seit langem bekannt. Ein Beispiel einer digitalen Datenanzeigevorrichtung ist durch Flüssigkristall-Anzeigezellen gegeben. Solche Flüssigkristall-Anzeigezellen umfassen typischerweise ein vorderes Substrat, das zur Seite eines Betrachters gerichtet ist, und ein hinteres Substrat, das sich parallel zu und in einem Abstand von dem vorderen Substrat erstreckt. Das vordere und das hintere Substrat sind durch einen Einkapselungsrahmen, der ein geschlossenes Volumen für den Einschluss eines Flüssigkristalls begrenzt, miteinander vereinigt. Herkömmlicherweise sind Sätze entsprechender Elektroden und Gegenelektroden auf den Oberflächen gegenüber dem vorderen und dem hinteren Substrat strukturiert. Durch Anlegen einer geeigneten Spannung ist es möglich, die optischen Eigenschaften des Flüssigkristalls an dem Kreuzungspunkt zwischen einer ausgewählten Elektrode und einer ausgewählten Gegenelektrode zu modifizieren und Daten anzuzeigen.
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Sehr schnell ist entstanden der Wunsch, die digitale Datenanzeigevorrichtung beleuchten zu können, um die Lesbarkeit der angezeigten Daten zu verbessern. Eine elementare Lösung als Reaktion auf diesen Wunsch hat darin bestanden, eine Punktlichtquelle unter der Oberfläche der Anzeigevorrichtung anzuordnen. Eine solche Lösung hat den Hauptvorteil, dass sie einfach auszuführen ist und kostengünstig ist. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass sie keine homogene Beleuchtung der Anzeigeoberfläche ermöglicht. Selbst wenn nämlich die Lichtquelle von der Datenanzeigevorrichtung teilweise abgedeckt ist, ruft ihre Lichtstrahlung um die Position, an der sie sich befindet, einen Halo hervor, der von außen durch das Anzeigeelement hindurch sichtbar ist.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist vorgeschlagen worden, unter der Oberfläche der Datenanzeigevorrichtung ein Hintergrundbeleuchtungsmodul anzuordnen. Ein solches Hintergrundbeleuchtungsmodul ist gewöhnlich aus einem Lichtleiter aufgebaut, in den das Licht, das durch eine auf einer integrierten Schaltungskarte montierte Lichtquelle erzeugt wird, eingeleitet wird. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul umfasst auf einer unteren Fläche einen reflektierenden Film und auf einer oberen Fläche einen lichtstreuenden Film.
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Der Hauptvorteil eines solchen Hintergrundbeleuchtungsmodul besteht darin, eine homogene Ausleuchtung der Anzeigeoberfläche der Datenanzeigevorrichtung zu ermöglichen. Das durch die Lichtquelle erzeugte Licht wird nämlich in den Lichtleiter eingeleitet und breitet sich in dessen gesamtem Volumen aus. Wenn das Licht aus dem Lichtleiter durch Lichtextraktoren, die auf der Oberfläche des Lichtleiters strukturiert sind, ausgekoppelt wird, wird es durch den reflektierenden Film und den lichtstreuenden Film auf der gesamten Oberfläche der Datenanzeigevorrichtung homogen verteilt.
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Ein solches Hintergrundbeleuchtungsmodul hat die Form eines vormontierten Elements, das bei Anbietern erworben wird. Diese Module sind teuer und haben vor allem einen großen Platzbedarf. Die verschiedenen Komponenten dieser Hintergrundbeleuchtungsmodule sind nämlich in einem Rahmen montiert. Genauer sind der reflektierende Film und der lichtstreuende Film beiderseits des Lichtleiters mittels eines doppelseitigen Klebebandes befestigt, während der damit beschichtete Lichtleiter sowie die gedruckte Schaltungsplatte auf den Rahmen thermisch geschweißt sind, indem Höcker aus Kunststoff, die dem Modul eine Dicke verleihen, geschmolzen werden. Folglich ist es noch immer notwendig, das Hintergrundbeleuchtungsmodul auf eine Platine thermisch zu schweißen, um es beispielsweise in einem Uhrengehäuse unterbringen zu können, was eine zusätzliche Dicke hinzufügt.
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Im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung wird unter ”Platine” eine Platte verstanden, die in Zeitmessgeräten die Brücken und die verschiedenen Organe des Uhrwerks trägt (siehe "Dictionnaire professionel illustré de I'horlogerie, I + II, Ausgabe 2002).
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Ein Beispiel eines solchen Hintergrundbeleuchtungsmoduls ist in dem Dokument
EP 1566687 A1 offenbart. Ein Abstandshalter in Rahmenform ist abnehmbar an einer gedruckten Schaltungsplatte über Füße, die mit der Scheibe der gedruckten Schaltungsplatte in Kontakt sind, montiert. Ein Aufnahmeraum am äußeren Teil des Abstandshalters ist vorgesehen, um eine Leuchtdiode aufzunehmen. Der Abstandshalter in Rahmenform umfasst außerdem einen ersten inneren Rand, der mit zwei flexiblen Zapfen versehen ist, die an Seitenwänden des ersten Randes angeordnet sind. Ein Reflektor und eine Lichtleiterplatte werden zwischen einer Abstützfläche des ersten Randes und den zwei flexiblen Zapfen gehalten. Der Abstandshalter umfasst außerdem einen zweiten inneren Rand, an dem ein lichtstreuender Film angeordnet ist, der sich mittels einer Lasche abstützt. Ein zweiter Film ist anschließend so angeordnet, dass er sich auf dem lichtstreuenden Film abstützt, der ebenfalls mittels einer Lasche festgehalten wird. Auf diese Weise werden sämtliche Elemente zum Durchlassen und Reflektieren des Lichts in dem Abstandshalter gehalten, der selbst an der gedruckten Schaltungsplatte montiert ist, auf der die Leuchtdiode befestigt ist.
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Es ist verständlich, dass, sobald die Elemente zum Durchlassen und Reflektieren des Lichts sowie die gedruckte Schaltungsplatte und die Leuchtdiode an dem Abstandshalter montiert sind, das so gebildete Modul noch immer an einer Platine des Zeitmessgeräts montiert werden muss, was teuer ist und vor allem einen hohen Platzbedarf hat. Es muss nämlich die Überdicke berücksichtigt werden, die durch die Montage des Abstandshalters in der Uhrenplatine eingeführt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diese Nachteile sowie weitere Nachteile zu beseitigen, indem sie eine Hintergrundbeleuchtungsanordnung für eine Datenanzeigevorrichtung schafft, deren Integration in ein Zeitmessgerät weniger Platz in Anspruch nimmt.
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Hierzu betrifft die vorliegende Erfindung ein Zeitmessgerät, das eine digitale Datenanzeigevorrichtung und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul, das unter der digitalen Datenanzeigevorrichtung angeordnet ist, umfasst, wobei dieses Hintergrundbeleuchtungsmodul wenigstens einen Lichtleiter umfasst, in den das durch eine Lichtquelle erzeugte Licht eingeleitet wird, wobei das Zeitmessgerät dadurch gekennzeichnet ist, dass das Hintergrundbeleuchtungsmodul direkt in einer Uhrenplatine montiert ist, die wenigstens eine Zeitmesskomponente der Uhr aufnimmt.
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Dank dieser Merkmale schafft die vorliegende Erfindung ein Zeitmessgerät, in dem ein Modul, um eine digitale Datenanzeigevorrichtung von hinten zu beleuchten, direkt in einer Uhrenplatine montiert ist, die außerdem wenigstens eine Komponente eines Uhrwerks der Uhr aufnimmt. Es wird daran erinnert, dass im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung unter ”Platine” eine Platte verstanden wird, die in den Zeitmessgeräten die Brücken und die verschiedenen Organe des Uhrwerks trägt (siehe "Dictionnaire professionel illustré de I'horlogerie, I + II, Ausgabe 2002). Indem daher die vorliegende Erfindung lehrt, ein Hintergrundbeleuchtungsmodul direkt in der Platine einer Uhr zu montieren, ermöglicht sie ein Vermeiden der getrennten Anordnung, die beim Kauf teurer ist und die vor allem mehr Platz beansprucht und eine Überdicke erzeugt, wenn sie in einer Platine eines Uhrwerks montiert ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden genauen Beschreibung einer Ausführungsform der Hintergrundbeleuchtungsanordnung gemäß der Erfindung, wobei dieses Beispiel lediglich zur Erläuterung und nicht beschränkend und in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen gegeben wird, in denen:
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1 eine perspektivische Explosionsansicht von oben einer Platine eines Uhrwerks ist, in der ein Hintergrundbeleuchtungsmodul einer digitalen Datenanzeigevorrichtung montiert ist, und
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2 eine perspektivische Ansicht in größerem Maßstab der Platine von 1 ist und
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3 eine perspektivische Ansicht von unten der Platine des Uhrwerks von 1 ist.
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Genaue Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung geht von der allgemeinen erfinderischen Idee aus, die darin besteht, ein Hintergrundbeleuchtungsmodul direkt in einer Platine eines Uhrwerks zu montieren, statt ein solches Hintergrundbeleuchtungsmodul in Form eines vormontierten, getrennten Elements, das bei Anbietern erworben wird, vorzusehen. Ein solches vormontiertes Element ist nämlich typischerweise aus einem Beleuchtungsmodul gebildet, dessen verschiedenen Komponenten an ihrem Ort in einem Rahmen montiert sind und gehalten werden, der seinerseits in einer Platine des Zeitmessgeräts montiert werden muss. Eine solche Lösung ist daher teurer und benötigt mehr Platz, weil nicht nur Mittel zum Befestigen der Komponenten des Beleuchtungsmoduls in dem Rahmen, sondern auch Mittel zum Befestigen der resultierenden Gesamtheit in der Platine vorgesehen werden müssen. Darin läuft die vorliegenden Erfindung den Gewohnheiten des Fachmanns entgegen, der stets die Hintergrundbeleuchtungsanordnungen als getrennte Elemente angesehen hat, die in dem Uhrengehäuse montiert werden müssen, und der niemals in Betracht gezogen hat, die Komponenten eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls direkt in einer Uhrenplatine zu montieren.
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Im Folgenden wird unter Oberseite alles verstanden, was sich auf Seiten eines Betrachters befindet, während unter Unterseite alles verstanden wird, was sich entgegengesetzt zu dem Betrachter befindet.
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Die 1 und 2 sind perspektivische Ansichten von oben und im zerlegten Zustand einer Platine eines Uhrwerks gemäß der Erfindung. Diese Platine, die als Ganzes mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, ist dazu vorgesehen, ein Hintergrundbeleuchtungsmodul 2 für eine digitale Datenanzeigevorrichtung 4 wie etwa eine Flüssigkristall-Anzeigezelle aufzunehmen. In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel ist die Platine 1 im Wesentlichen kreisförmig. Selbstverständlich kann die Platine 1 nicht kreisförmig sein und kann insbesondere in Abhängigkeit von der Geometrie des Uhrengehäuses, von dem die Platine 1 aufgenommen wird, beispielsweise eine rechtwinklige Form haben.
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In einer vereinfachten Ausführungsform ist das Hintergrundbeleuchtungsmodul 2 aus einem Lichtleiter 6 gebildet, in den das von einer Lichtquelle erzeugte Licht eingeleitet wird. In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel ist die Lichtquelle durch eine Leuchtdiodenleiste 8 gebildet, die aus einer oder mehreren Leuchtdioden gebildet ist und die mit dem Lichtleiter 6 optisch gekoppelt ist. Selbstverständlich wird dieses Beispiel einer Lichtquelle nur zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung angegeben und selbstverständlich können vom Fachmann auf dem Gebiet andere Typen von Lichtquellen in Betracht gezogen werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
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Zu ihrer elektrischen Versorgung umfasst die Leuchtdiodenleiste 8 zwei elektrische Verbindungsanschlüsse 10, durch die sie über zwei elektrische Federkontakte 12 mit einer Quelle für elektrische Energie verbunden ist, die in einem in der Platine 1 ausgebildeten Aufnahmeraum 14 aufgenommen ist. Die Leuchtdiodenleiste 8 umfasst außerdem elektronische Mittel, die für die Steuerung ihrer elektrischen Versorgung notwendig sind.
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Der Lichtleiter 6 umfasst eine untere Oberfläche 6A, auf die ein reflektierender Film 16 geklebt ist, und eine obere Oberfläche 6B, auf die ein lichtstreuender Film 18 geklebt ist. Das von der Leuchtdiodenleiste 8 erzeugte Licht breitet sich im gesamten Volumen des Lichtleiters 6 aus und wird hiervon durch Extraktorstrukturen 20, die wenigstens in der oberen Oberfläche 6B des Lichtleiters 6 ausgebildet sind, ausgekoppelt.
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In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel hat der Lichtleiter 6 eine im Wesentlichen rechtwinklige Gestalt. Selbstverständlich kann der Lichtleiter 6 in Abhängigkeit von den Bedürfnissen eine von dieser rechtwinkligen Form abweichende Form haben, beispielsweise kann er quadratisch oder kreisförmig sein.
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In der Platine 1 sind geradlinige Rillen 22 ausgebildet, in die nachgiebige Verbinder 24 eingesetzt sind, beispielsweise des Typs jener, die unter der eingetragenen Marke Zébra® im Handel sind. Diese nachgiebigen Verbinder 24 sind dazu vorgesehen, die elektrische Verbindung zwischen der digitalen Datenanzeigevorrichtung 4 und einer elektronischen Steuerschaltung 26, die auf einer unteren Fläche 28 einer gedruckten Schaltungsplatte 30, die im unteren Teil der Platine 1 aufgenommen ist, montiert ist (siehe 3).
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Auf der oberen Seite ist die Platine 1 außerdem mit mehreren Befestigungszapfen 32 (vier in dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel) sowie mit zwei Zentrier- und Ausrichtzapfen 34, die einander diametral gegenüberliegen, versehen. Entsprechend ist der Lichtleiter 6 mit zwei Löchern 34A, mit denen die Zentrier- und Ausrichtzapfen 34 in Eingriff sind, sowie mit vier Löchern 32A, die dazu bestimmt sind, die Befestigungszapfen 32 aufzunehmen, versehen. Wenn der Lichtleiter 6 angeordnet ist, wird er durch thermisches Verschweißen der Befestigungszapfen 32 unbeweglich gemacht.
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Wie oben erwähnt, ist auf der Unterseite der Platine 1 eine gedruckte Schaltungsplatte 30 montiert (siehe 3). Diese gedruckte Schaltungsplatte 30, die eine elektronische Steuerschaltung 26 der digitalen Datenanzeigevorrichtung 4 trägt, ist in Bezug auf die Platine 1 zentriert und durch thermisches Schweißen auf dieser mittels dreier Zapfen 36, die einteilig mit der Platine 1 ausgebildet sind, befestigt. Leiterbahnen 38, die auf der gedruckten Schaltungskarte 30 strukturiert sind, dienen insbesondere dazu, die elektronische Steuerschaltung 26 mit der digitalen Datenanzeigevorrichtung 4 über die nachgiebigen Leiter 24 elektrisch zu verbinden. Andere elektronische Komponenten 40, die für die richtige Funktion des Zeitmessgeräts ebenfalls notwendig sind, sind ebenfalls auf der gedruckten Schalterkarte 30 montiert.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die eben beschriebene Ausführungsform eingeschränkt und es können vom Fachmann auf dem Gebiet verschiedene einfache Abwandlungen und Varianten in Betracht gezogen werden, ohne den Rahmen der Erfindung, wie er durch die beigefügte Ansprüche definiert ist, zu verlassen. Insbesondere ist klar, dass die Platine 1, die oben beschrieben worden ist, eine Platine im Sinne der Uhrentechnik ist, d. h. eine Platte, die in den Zeitmessgeräten die Brücken und die verschiedenen Organe des Uhrwerks trägt. Wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht, trägt die Platine 1 nicht nur das Hintergrundbeleuchtungsmodul 2, sondern umfasst tatsächlich insbesondere einen Aufnahmeraum 14 für die Aufnahme einer Batteriezelle und Rillen 22 für die Führung nachgiebiger Verbinder 24, die dazu dienen, an die digitale Datenanzeigevorrichtung 4 Befehle zu übertragen, die von der elektronischen Steuerschaltung 26 erzeugt werden, außerdem trägt sie eine gedruckte Schaltungskarte 30. Folglich ist die Platine 1 gemäß der Erfindung nicht nur ein Rahmen, der der Montage des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 2 dient, sondern auch eine Platine im Sinne der Uhrentechnik, d. h. sie trägt Organe des Uhrwerks.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ”Dictionnaire professionel illustré de I'horlogerie, I + II, Ausgabe 2002 [0007]
- ”Dictionnaire professionel illustré de I'horlogerie, I + II, Ausgabe 2002 [0012]
