EP0770202A1 - Illuminated display device with illuminated pointer - Google Patents

Illuminated display device with illuminated pointer

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Publication number
EP0770202A1
EP0770202A1 EP95924147A EP95924147A EP0770202A1 EP 0770202 A1 EP0770202 A1 EP 0770202A1 EP 95924147 A EP95924147 A EP 95924147A EP 95924147 A EP95924147 A EP 95924147A EP 0770202 A1 EP0770202 A1 EP 0770202A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pointer
light
flag
axis
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95924147A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Klopp
Jean-Pierre c/o F. Masada MAEDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Ebauchesfabrik ETA AG
Original Assignee
Ebauchesfabrik ETA AG
Eta SA Fabriques dEbauches
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebauchesfabrik ETA AG, Eta SA Fabriques dEbauches filed Critical Ebauchesfabrik ETA AG
Priority to EP95924147A priority Critical patent/EP0770202A1/en
Publication of EP0770202A1 publication Critical patent/EP0770202A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/28Structurally-combined illuminating devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/10Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards
    • B60Q3/14Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards lighting through the surface to be illuminated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/10Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards
    • B60Q3/16Circuits; Control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/60Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects
    • B60Q3/62Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides
    • B60Q3/64Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides for a single lighting device

Definitions

  • the invention relates to an illuminated display device according to the preamble of claim 1.
  • the document DE-OS 33 00 271 shows a display device with a light guide disc and a single light source attached on the underside.
  • the light guide disc has a plurality of deflection surfaces, which causes the rays emanating from the light source to be divided into two groups of rays. Finally, further deflection surfaces direct these two beam groups onto the pointer.
  • the document DE-OS 41 21 248 shows a similar solution in which the light is in turn first directed into the scale carrier and then into the pointer via deflection surfaces.
  • Solution is the scale disc from the outside, i.e. of their
  • Illuminated peripheral area The light flowing through the dial is directed into the pointer flag by means of deflection surfaces provided in the pointer.
  • This embodiment has the disadvantage that the light sources provided in the peripheral area on the one hand take up additional space, and on the other hand cause additional costs, in particular due to the electrical connections.
  • this solution does not permit intensive and uniform illumination of the pointer flag, since the light sources are too far away from the pointer.
  • the invention is therefore based on the object of providing a display device of the type mentioned at the outset which ensures intensive and uniform display and / or pointer lighting, is space-saving, is flexible with regard to component replacement, and consists of a few simple elements, each of which has one low manufacturing effort is required and is therefore inexpensive, and preferably generates low waste heat.
  • the achievement of the object according to the invention results from the features of claim 1; the subclaims define preferred configurations. Since the entire light deflection is provided in the pointer in the solution according to the invention, the total outlay of the display device and, with it, the cost are considerably reduced.
  • the light originating from a few light sources can be homogenized, so that the illumination of the pointer flag is largely intense regardless of the rotational position of the pointer.
  • the motor can serve as a support for the light source arrangement.
  • Eliminating the need for an outstanding steel motor shaft is also cost-saving, as this is made possible by a plastic shaft molded onto the pointer. is set.
  • the hole provided in the motor axis is much simpler and cheaper.
  • the solution according to the invention is particularly suitable in the automotive and watch industry for speed, speed, tank, temperature, time displays or the like.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the display device according to the invention with a first embodiment of the pointer according to the invention in vertical section along line II in FIG. 2
  • FIG. 2 shows a detail of a top view of the first embodiment of the display device according to the invention 3 shows a perspective view of the first embodiment of the display device according to the invention with the first embodiment of the pointer according to the invention, partially cut away
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the pointer according to the invention.
  • the display device shown in Fig.1-3 has a stepper motor 1 and a light guide plate 2, which are fixedly connected to a housing, not shown.
  • a rotatable pointer 3 is in direct drive connection with the stepping motor 1 via a common axis of rotation 4 running orthogonally through the light guide disk 2.
  • the pointer 3 as well as the light guide disk 2 are made of a translucent material such as PMMA or PC.
  • the stepper motor 1 has a motor underside 5, on which motor feed connections 6 are provided, and one Motor top 7 on which a circuit board 8 is located.
  • light sources 9 are arranged concentrically around and as close as possible to the axis of rotation 4.
  • Particularly suitable as light sources 9 are LEDs 9, which have a small dimension and a long service life, and which are considerably cheaper in comparison to incandescent lamps. Three to five LEDs 9 are preferably provided.
  • the circuit board 8 has conductor tracks, not shown, which connect the LEDs 9 in series. As a result, only two LED feed connections 10 are necessary, which penetrate the stepper motor 1 and advantageously protrude from the stepper motor 1 on the underside 5 of the motor in the region of the motor feed connections 6.
  • the LED and motor feed connections 10 and 6 are connected to a control circuit, not shown.
  • the fact that the LED and motor supply connections 10 and 6 are located in the immediate vicinity means that the installation and assembly work is as small as possible.
  • the stepper motor 1 has a motor axis 11, which does not protrude either on the motor bottom 5 or on the motor top 7, but has a longitudinal bore 12 on the motor top 7.
  • a pointer shaft 13 is pressed into this longitudinal bore 12 and forms part of the pointer 3, which is made from one piece by injection molding.
  • a pointer hub 14 Connected to the pointer shaft 13 is a pointer hub 14 which passes through a bore 15 provided in the light guide disk 2 without contact.
  • a pointer lug 16 connects to the pointer hub 14 and runs essentially parallel to the light guide disk 2.
  • the light guide disc 2 has an upper side 17, on which a scale 18 is attached.
  • the pane 2 consists of a translucent material and is provided with indices 19 (FIGS. 2, 3).
  • the pointer hub 14 has an underside 20, on which there is an annular ring which is concentric with respect to the axis of rotation 4 and is elliptical in cross section Bead 21 with a light coupling surface 22 is provided (Fig.l).
  • the pointer hub 14 has a cavity 24, which is closed on the upper side with a pointer cap 25 that is not translucent, for example, and adjoins a deflecting surface 26 which is frustoconical in cross section and is located above the bead 21 at the level of the light guide disk 2.
  • This deflection surface 26 has an inclination of 45 ° with respect to the axis of rotation 4 (FIG. 1) and extends over almost the entire circumference around the axis of rotation 4 (FIG. 2).
  • An essentially annular light supply region 27 is provided between this deflection surface 26 and the bead 21.
  • Another flat deflection surface 28 which also has an inclination of 45 ° with respect to the axis of rotation 4, has the width of the pointer flag 16 and closes the full circle with the frustoconical deflection surface 26.
  • the flat deflection surface 28 is located above the light guide disc 2 at the level of the pointer flag 16. Between this deflection surface 28 and the bead 21, an essentially prismatic light supply region 29 is provided in the pointer hub 14.
  • the light flows through the pointer 3 and the light guide disk 2 as follows, all of the following statements also applying in principle to the second embodiment of the display device according to the invention and to the second embodiment of the pointer according to the invention:
  • the three LEDs shown are arranged in such a way that one of them illuminates the upper area of the scale 18, while the other two each cover the left and right area of the scale 18 by an angle of approximately 100 °.
  • Light rays 30 originating from the light sources 9 are deflected on the light coupling surface 22 of the elliptical bead 21 in accordance with the law of light refraction and run in the pointer hub 14 parallel to the axis of rotation 4.
  • a first portion 31 of the light rays 30 passes through the prismatic light supply area 29, strikes the flat deflection surface 28, is totally reflected there at an angle of 90 ° and is directed into the pointer flag 16.
  • a second portion 32 of the light beams 30 passes through the cylindrical light supply area 27 and meets the frustoconical deflection surface 26, is deflected outward with respect to the axis of rotation 90 ° outwards, in accordance with the principle of total reflection, and is introduced into the light guide disk 2.
  • the light beams 32 coming from the frustoconical deflection surface 26 are homogeneously distributed in the light guide disk 2, so that the entire light guide disk 2, or the scale 18, is also uniformly illuminated directly under the pointer flag 16.
  • the ring-shaped light supply region 27 thus enables the light beams to be passed on with a tangential directional component around the axis of rotation 4 and in the
  • the ring-shaped light supply area 27 naturally also enables more intensive and uniform illumination of the light guide disk 2.
  • FIG. 4 in which a second embodiment of the display device according to the invention is shown with a second embodiment of the pointer according to the invention, the reference numbers from FIGS. 1 to 3 have been adopted for essentially identical items. On the other hand, new usage numbers have been defined for those deviating from the first embodiment. Only the differences compared to FIGS. 1 to 3 are discussed below.
  • the stepper motor designated by 1 'in FIG. 4 differs from that with reference number 1 from FIGS. 1 to 3 only in another embodiment of the motor axis 11, which is designated by 11' in FIG.
  • the motor axis 11 'does not have a longitudinal bore 12, but consists of solid material, for example steel, and projects beyond the top 7 of the motor.
  • the pointer 3 'shown in FIG. 4 does not have a pointer shaft 13, but rather a bore 13' running inside the pointer hub 14 'and along the axis of rotation 4, which enables it to be plugged onto the motor axis 11'.
  • the pointer hub 14 ' is also adjoined by a pointer flag 16' which tapers towards its outer end, but which, in contrast to the pointer flag 16, has no curvature on the underside, but rather runs straight on the top and bottom.
  • the pointer hub 14 ' has an underside 20' on which an annular light coupling surface 22 'is formed which is concentric with respect to the axis of rotation 4, around which an essentially frustoconical light coupling and deflecting surface 23' adjoins, for example 45 ° to the axis of rotation 4 is inclined.
  • the cavity denoted by 24 ' which almost coincides with the cavity 24 of the pointer 3 in FIGS. 1 to 3, borders in an analogous manner on an approximately frustoconical and arranged in the pointer hub 14' and concentrically about the axis of rotation 4
  • This deflection surface 26 extends approximately over the full circumference around the axis of rotation 4, but is arched in contrast to the deflection surface 26, i.e. convex.
  • annular solid material region 27 ' which, in accordance with the shape of the deflection surface 26' and the light coupling surface 23 ', forms a conically hollowed truncated cone.
  • a flat deflection surface 28 is also formed in the pointer hub 14 ', which has an inclination of 45 ° with respect to the axis of rotation 4 and the width of the pointer flag 16' and closes the full circle with the deflection surface 26 '.
  • the flat deflection surface 28 is located above the light guide disk 2 at the level of the pointer flag 16 '. Between the deflecting surface 28 and the underside 20 ', essentially the same approximately prismatic light supply region 29 is provided in the pointer hub 14'.
  • the light flows through the pointer 3 'and the light guide disk 2 as follows, all of the following statements also applying in principle to the first embodiment of the display device according to the invention and to the first embodiment of the pointer according to the invention:
  • Light rays 30 'originating from the light sources 9 hit the light coupling surface 22 and the light coupling and deflection surface 23' and are at least partially deflected approximately in the direction of the axis of rotation 4.
  • a first portion 31 'of the light beams 30' passes through the prismatic light supply area 29, strikes the flat deflection surface 28, is totally reflected there at an angle of 90 ° and is directed into the pointer flag 16 '.
  • the pointer flag 16 'tapering outwards from the pointer hub 14' Due to the shape of the pointer flag 16 'tapering outwards from the pointer hub 14', the light rays 31 'are increasingly refracted at shorter intervals, which counteracts the decreasing light intensity towards the outside, so that the pointer 3' in its glows brightly over the entire length.
  • a second portion 32 'of the light beams 30' passes through the cylindrical light supply area 27 * and meets the frustoconical deflection surface 26 ', is deflected outwards with respect to the axis of rotation 90 ° outwards, in accordance with the principle of total reflection, and into the light inserted conductor disc 2.
  • the light rays 32 'entering the light guide disk 2 are composed of light rays 33' guided via the pointer hub 14 'and light rays 34' originating directly from the light sources 9, the two components being entirely the same.
  • This solution also enables uniform and intensive illumination of the light guide disk 2. It is in particular the light coupling-in and deflecting surface 23 'which enables the necessary space for the direct irradiation of the light guide disk 2 by the LEDs 9.
  • Light rays running obliquely to this and outside the pointer hub 14 ' can also be deflected at it or deflected into the light guide disk 2.
  • the light sources are approximately point sources, in addition to the axially extending light rays, non-axially extending light rays also arise in the pointer hub 14 'despite the specially designed underside 20'.
  • Such a light beam is entered in part in FIG. 4 and designated 35 '. Otherwise, several light beams 30 'running in different directions are shown.
  • the terms axially, non-axially and tangentially refer to the axis of rotation 4.
  • the ring-shaped light supply region 27 'thus enables the light beams with a tangential directional component to be passed around the axis of rotation 4 and subsequently a homogenization of the halo which is still heterogeneous in the region of the light sources 9.
  • the illumination which is constant regardless of the rotational position, is particularly good in the second embodiment of the pointer.
  • the ring-shaped light feed region 27 naturally also enables more intensive and uniform illumination of the light guide disk 2.
  • the approximately prismatic light supply area 29 can be designed to taper in the area towards the underside 20 or 20 'of the pointer 3 or 3' or be basically conical in order to increase the light intensity in the pointer flag 16 or 16 '.
  • the motor supply connections 6 can emerge on the top 7 of the motor and can be contacted on the printed circuit board 8.
  • Such a motor is generally referred to as a front contact motor.
  • the LED feed connections 10 do not pass through the motor, but only straight onto the printed circuit board 8, from where the electrical connection is made to an electronic circuit which enables the LEDs and the motor to be controlled.

Landscapes

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Abstract

An illuminated display device is disclosed with a light-guiding indicating dial (2), a light-guiding pointer (3, 3') with a pointer vane (16, 16'), and a light source (8, 9, 10) for producing light beams (30, 30') and feeding them into the pointer vane (16, 16') and dial (2); the pointer (3, 3') has deflecting surfaces (26, 28, 23', 26') which deflect a first portion (31, 31') of the light beams (30, 30') produced by the light source into the pointer vane (16, 16') and a second portion (32, 32') into the dial (2), and permit an even illumination of the pointer vane (16, 16') irrespective of its rotational position.

Description

BELEUCHTETE ANZEIGEVORRICHTUNG UND BELEUCHTETER ZEIGER ILLUMINATED INDICATOR AND ILLUMINATED POINTER
Die Erfindung betrifft eine beleuchtete Anzeigevor¬ richtung nach dem Obergegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an illuminated display device according to the preamble of claim 1.
Die Schrift DE-OS 33 00 271 zeigt eine Anzeigevor¬ richtung mit einer Lichtleiterscheibe und einer einzigen, unterseitig angebrachten Lichtquelle. Die Lichtleiter¬ scheibe weist mehrere Umlenkflächen auf, welche eine Auf¬ teilung des von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen in zwei Strahlengruppen bewirkt. Weitere Umlenkflächen lenken diese beiden Strahlengruppen schliesslich auf den Zeiger. Obwohl die vorgeschlagene Lösung eine gleichmässige Zeigerbeleuchtung ermöglicht, wird der Nachteil einer auf¬ wendigen Ausgestaltung der Lichtleiterscheibe als notwen¬ diges Uebel in Kauf genommen.The document DE-OS 33 00 271 shows a display device with a light guide disc and a single light source attached on the underside. The light guide disc has a plurality of deflection surfaces, which causes the rays emanating from the light source to be divided into two groups of rays. Finally, further deflection surfaces direct these two beam groups onto the pointer. Although the proposed solution enables uniform pointer lighting, the disadvantage of an elaborate design of the light guide disk as a necessary evil is accepted.
Die Schrift DE-OS 41 21 248 zeigt eine ähnliche Lösung, bei der das Licht wiederum zunächst in den Skalen¬ träger und dann über Umlenkflächen in den Zeiger gelenkt wird.The document DE-OS 41 21 248 shows a similar solution in which the light is in turn first directed into the scale carrier and then into the pointer via deflection surfaces.
Auch bei dieser Lösung ist die aufwendige Ausgestal¬ tung des Skalenträgers, welcher das grösste Bauelement der Anzeigevorrichtung darstellt, ein bedeutender Nachteil.With this solution, too, the complex design of the scale carrier, which is the largest component of the display device, is a significant disadvantage.
Bei der in der Schrift DE-OS 28 48 001 gezeigtenWhen shown in the document DE-OS 28 48 001
Lösung wird die Skalenscheibe von aussen, d.h. von ihremSolution is the scale disc from the outside, i.e. of their
Umfangsbereich her beleuchtet. Das die Skalenscheibe durchflutende Licht wird mittels im Zeiger vorgesehener Umlenkflächen in die Zeigerfahne geleitet.Illuminated peripheral area. The light flowing through the dial is directed into the pointer flag by means of deflection surfaces provided in the pointer.
Diese Ausführung weist den Nachteil auf, dass die im Umfangsbereich vorgesehenen Lichtquellen einerseits einen zusätzlichen Raumbedarf beanspruchen, anderseits insbe¬ sondere durch die elektrischen Verbindungen zusätzliche Kosten hervorrufen.This embodiment has the disadvantage that the light sources provided in the peripheral area on the one hand take up additional space, and on the other hand cause additional costs, in particular due to the electrical connections.
Ausserdem ermöglicht diese Lösung keine intensive und gleichmässige Ausleuchtung der Zeigerfahne, da die Licht¬ quellen zu weit vom Zeiger entfernt sind. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine intensive und gleichmässige Anzeige- und/oder Zeigerbeleuchtung sicherstellt, platzsparend ist, flexibel hinsichtlich Bauteilaustausch ist, aus wenigen, einfachen Elementen besteht, die je¬ weils einen geringen Herstellungsaufwand erfor- dem und somit kostengünstig sind, und vorzugsweise geringe Abwärme erzeugt. Die Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1; die Unteransprüche definieren bevorzugte Ausgestaltungen. Da bei der erfindungsgemässen Lösung die gesamte Lichtumlenkung im Zeiger vorgesehen ist, reduziert sich der Gesamtaufwand der Anzeigevorrichtung und mit ihm die Kosten erheblich.In addition, this solution does not permit intensive and uniform illumination of the pointer flag, since the light sources are too far away from the pointer. The invention is therefore based on the object of providing a display device of the type mentioned at the outset which ensures intensive and uniform display and / or pointer lighting, is space-saving, is flexible with regard to component replacement, and consists of a few simple elements, each of which has one low manufacturing effort is required and is therefore inexpensive, and preferably generates low waste heat. The achievement of the object according to the invention results from the features of claim 1; the subclaims define preferred configurations. Since the entire light deflection is provided in the pointer in the solution according to the invention, the total outlay of the display device and, with it, the cost are considerably reduced.
Dadurch, dass die Lichtquellen direkt den Zeiger be- leuchten, wird eine intensive und gleichmässige Ausleuch¬ tung der Zeigerfahne erzielt. Ausserdem ist eine solche Anordnung platzsparend, da auf Lichtquellen aussen an der Lichtleiterscheibe verzichtet werden kann.Because the light sources illuminate the pointer directly, intensive and uniform illumination of the pointer flag is achieved. In addition, such an arrangement is space-saving since there is no need for light sources on the outside of the light guide disk.
Durch die besonders ausgestaltete Unterseite des er- findungsgemässen Zeigers und der sich dahinter befindende, ringförmige Vollmaterialbereich kann das von wenigen Lichtquellen stammende Licht homogenisiert werden, so dass die Ausleuchtung der Zeigerfahne weitgehend unabhängig von der Drehlage des Zeigers gleichbleibend intensiv ist. Durch die Verwendung von kostengünstigen LED's als Lichtquellen entsteht weniger Abwärme und der Gesamtaufbau wird kompakter. Ausserdem kann der Motor als Support der Lichtquellenanordnung dienen.Due to the specially designed underside of the pointer according to the invention and the ring-shaped solid material area located behind it, the light originating from a few light sources can be homogenized, so that the illumination of the pointer flag is largely intense regardless of the rotational position of the pointer. By using inexpensive LEDs as light sources, less waste heat is generated and the overall structure becomes more compact. In addition, the motor can serve as a support for the light source arrangement.
Ebenfalls kostensparend wirkt sich der Verzicht auf eine herausragende Motorachse aus Stahl aus, da diese durch eine an den Zeiger angespritzte Kunststoffwelle er- setzt wird. Die in der Motorachse vorgesehene Bohrung ist wesentlich einfacher und kostengünstiger.Eliminating the need for an outstanding steel motor shaft is also cost-saving, as this is made possible by a plastic shaft molded onto the pointer. is set. The hole provided in the motor axis is much simpler and cheaper.
Die erfindungsgemässe Lösung eignet sich besonders in der Automobil- und der Uhrenindustrie für Geschwinding- keits-, Drehzahl-, Tank-, Temperatur-, Zeitanzeigen oder ähnliches.The solution according to the invention is particularly suitable in the automotive and watch industry for speed, speed, tank, temperature, time displays or the like.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsformen der erfin¬ dungsgemässen Anzeigevorrichtung rein beispielsweise an¬ hand der Zeichungen näher erläutert. Es zeigen: Fig.l eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung mit einer ersten Ausführungs¬ form des erfindungsgemässen Zeigers im Vertikal¬ schnitt entlang der Linie I-I in Fig.2, Fig.2 ausschnittweise eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Anzeige¬ vorrichtung mit der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Zeigers, teilweise wegge¬ brochen, Fig.3 eine perspektivische Ansicht der ersten Aus- führungsform der erfindungsgemässen Anzeigevor¬ richtung mit der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Zeigers, teilweise geschnit¬ ten und Fig.4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsge- mässen Anzeigevorrichtung mit einer zweiten Aus¬ führungsform des erfindungsgemässen Zeigers in selber Ansicht wie Fig.l. Die in Fig.1-3 dargestellte Anzeigevorrichtung weist einen Schrittmotor 1 und eine Lichtleiterscheibe 2 auf, die mit einem nichtgezeigten Gehäuse fest verbunden sind. Ein drehbarer Zeiger 3 steht über eine gemeinsame, ortho¬ gonal durch die Lichtleiterscheibe 2 verlaufende Drehachse 4 in direkter AntriebsVerbindung mit dem Schrittmotor 1.Two embodiments of the display device according to the invention are explained in more detail below, purely for example with reference to the drawings. 1 shows a first embodiment of the display device according to the invention with a first embodiment of the pointer according to the invention in vertical section along line II in FIG. 2, FIG. 2 shows a detail of a top view of the first embodiment of the display device according to the invention 3 shows a perspective view of the first embodiment of the display device according to the invention with the first embodiment of the pointer according to the invention, partially cut away, and FIG. 4 shows a second embodiment of the pointer according to the invention. display device with a second embodiment of the pointer according to the invention in the same view as FIG. The display device shown in Fig.1-3 has a stepper motor 1 and a light guide plate 2, which are fixedly connected to a housing, not shown. A rotatable pointer 3 is in direct drive connection with the stepping motor 1 via a common axis of rotation 4 running orthogonally through the light guide disk 2.
Der Zeiger 3 wie auch die Lichtleiterscheibe 2 beste- hen aus einem durchscheinendem Material wie PMMA oder PC.The pointer 3 as well as the light guide disk 2 are made of a translucent material such as PMMA or PC.
Der Schrittmotor 1 weist eine Motorunterseite 5, an welcher Motorspeiseanschlüsse 6 vorgesehen sind, und eine Motoroberseite 7 auf, auf der sich eine Leiterplatte 8 befindet. Auf dieser Leiterplatte 8 sind konzentrisch um und möglichst nahe an der Drehachse 4 Lichtquellen 9 ange¬ ordnet. Als Lichtquellen 9 eignen sich vorzüglich LED's 9, die eine kleine Abmessung und eine lange Lebensdauer haben sowie im Vergleich zu Glühlampen wesentlich billiger sind. Vorzugsweise sind drei bis fünf LED's 9 vorgesehen. Die Leiterplatte 8 weist nicht gezeigte Leiterbahnen auf, welche die LED's 9 in Reihe schalten. Dadurch sind ledig- lieh zwei LED-Speiseanschlüsse 10 notwendig, die den Schrittmotor 1 durchdringen und vorteilhafterweise an der Motorunterseite 5 im Bereich der Motorspeiseanschlüsse 6 aus dem Schrittmotor 1 herausragen. Die LED- und Motor¬ speiseanschlüsse 10 bzw 6 sind mit einer nicht gezeigten SteuerSchaltung verbunden. Dadurch, dass sich die LED- und Motorspeiseanschlüsse 10 bzw 6 in unmittelbarer Nähe be¬ finden, wird ein kleinstmöglicher Installations- und Mon¬ tageaufwand erzielt.The stepper motor 1 has a motor underside 5, on which motor feed connections 6 are provided, and one Motor top 7 on which a circuit board 8 is located. On this circuit board 8, light sources 9 are arranged concentrically around and as close as possible to the axis of rotation 4. Particularly suitable as light sources 9 are LEDs 9, which have a small dimension and a long service life, and which are considerably cheaper in comparison to incandescent lamps. Three to five LEDs 9 are preferably provided. The circuit board 8 has conductor tracks, not shown, which connect the LEDs 9 in series. As a result, only two LED feed connections 10 are necessary, which penetrate the stepper motor 1 and advantageously protrude from the stepper motor 1 on the underside 5 of the motor in the region of the motor feed connections 6. The LED and motor feed connections 10 and 6 are connected to a control circuit, not shown. The fact that the LED and motor supply connections 10 and 6 are located in the immediate vicinity means that the installation and assembly work is as small as possible.
Der Schrittmotor 1 weist eine Motorachse 11 auf, die weder an der Motorunter- 5, noch an der Motoroberseite 7 herausragt, sondern eine Längsbohrung 12 an der Motorober- seite 7 aufweist. In diese Längsbohrung 12 ist eine Zei¬ gerwelle 13 eingepresst, die einen Bestandteil des aus einem Stück im Spritzguss gefertigten Zeigers 3 bildet. An die Zeigerwelle 13 schliesst eine Zeigernabe 14 an, die durch eine in der Lichtleiterscheibe 2 vorgesehene Bohrung 15 berührungsfrei hindurchführt. Oberhalb der Lichtleiterscheibe 2 schliesst eine Zeigerfahne 16 an die Zeigernabe 14 an und verläuft im wesentlichen parallel zur Lichtleiterscheibe 2.The stepper motor 1 has a motor axis 11, which does not protrude either on the motor bottom 5 or on the motor top 7, but has a longitudinal bore 12 on the motor top 7. A pointer shaft 13 is pressed into this longitudinal bore 12 and forms part of the pointer 3, which is made from one piece by injection molding. Connected to the pointer shaft 13 is a pointer hub 14 which passes through a bore 15 provided in the light guide disk 2 without contact. Above the light guide disk 2, a pointer lug 16 connects to the pointer hub 14 and runs essentially parallel to the light guide disk 2.
Die Lichtleiterscheibe 2 weist eine Oberseite 17 auf, auf welcher eine Skala 18 angebracht ist. Die Scheibe 2 besteht aus einem durchscheinenden Material und ist mit Indices 19 versehen (Fig.2, 3) . Die Zeigernabe 14 weist eine Unterseite 20 auf, an welcher ein bezüglich der Drehachse 4 konzentrischer, ringförmiger, im Querschnitt elliptisch ausgebildeter Wulst 21 mit einer Lichteinkoppelfläche 22 vorgesehen ist (Fig.l) .The light guide disc 2 has an upper side 17, on which a scale 18 is attached. The pane 2 consists of a translucent material and is provided with indices 19 (FIGS. 2, 3). The pointer hub 14 has an underside 20, on which there is an annular ring which is concentric with respect to the axis of rotation 4 and is elliptical in cross section Bead 21 with a light coupling surface 22 is provided (Fig.l).
Die Zeigernabe 14 weist einen Hohlraum 24 auf, der oberseitig mit einer beispielsweise nicht durchscheinenden Zeigerkappe 25 abgeschlossen ist und an eine im Quer¬ schnitt kegelstumpfförmige Umlenkfläche 26 angrenzt, die sich oberhalb des Wulstes 21 auf der Höhe der Licht¬ leiterscheibe 2 befindet. Diese Umlenkfläche 26 weist be¬ züglich der Drehachse 4 eine Neigung von 45° auf (Fig.l) und erstreckt sich über annähernd den vollen Umkreis um die Drehachse 4 (Fig.2) . Zwischen dieser Umlenkfläche 26 und dem Wulst 21 ist ein im wesentlichen ringförmiger Lichtzuführbereich 27 vorgesehen.The pointer hub 14 has a cavity 24, which is closed on the upper side with a pointer cap 25 that is not translucent, for example, and adjoins a deflecting surface 26 which is frustoconical in cross section and is located above the bead 21 at the level of the light guide disk 2. This deflection surface 26 has an inclination of 45 ° with respect to the axis of rotation 4 (FIG. 1) and extends over almost the entire circumference around the axis of rotation 4 (FIG. 2). An essentially annular light supply region 27 is provided between this deflection surface 26 and the bead 21.
Eine weitere, ebene Umlenkfläche 28, die ebenfalls bezüglich der Drehachse 4 eine Neigung von 45° aufweist, hat die Breite der Zeigerfahne 16 und schliesst mit der kegelstumpfförmigen Umlenkfläche 26 den Vollkreis. Die ebene Umlenkfläche 28 befindet sich oberhalb der Licht¬ leiterscheibe 2 auf der Höhe der Zeigerfahne 16. Zwischen dieser Umlenkfläche 28 und dem Wulst 21 ist in der Zeiger¬ nabe 14 ein im wesentlichen prismatischer Lichtzuführ¬ bereich 29 vorgesehen.Another flat deflection surface 28, which also has an inclination of 45 ° with respect to the axis of rotation 4, has the width of the pointer flag 16 and closes the full circle with the frustoconical deflection surface 26. The flat deflection surface 28 is located above the light guide disc 2 at the level of the pointer flag 16. Between this deflection surface 28 and the bead 21, an essentially prismatic light supply region 29 is provided in the pointer hub 14.
Das Licht durchflutet den Zeiger 3 und die Licht¬ leiterscheibe 2 wie folgt, wobei alle folgenden Feststel- lungen grundsätzlich auch für die zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung und für die zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Zeigers gel¬ ten:The light flows through the pointer 3 and the light guide disk 2 as follows, all of the following statements also applying in principle to the second embodiment of the display device according to the invention and to the second embodiment of the pointer according to the invention:
Gemäss Figur 3 sind die drei gezeigten LED's so ange- ordnet, dass eine davon den oberen Bereich der Skala 18 beleuchtet, während die beiden andern jeweils um den Win¬ kel von etwa 100° entfernt den linken bzw rechten Bereich der Skala 18 abdecken.According to FIG. 3, the three LEDs shown are arranged in such a way that one of them illuminates the upper area of the scale 18, while the other two each cover the left and right area of the scale 18 by an angle of approximately 100 °.
Aus den Lichtquellen 9 stammende Lichtstrahlen 30 werden an der Lichteinkoppelflache 22 des elliptischen Wulstes 21 nach dem Gesetz der Lichtbrechung umgelenkt und verlaufen in der Zeigernabe 14 parallel zur Drehachse 4. Ein erster Anteil 31 der Lichtstrahlen 30 durchläuft den prismatischen Lichtzuführbereich 29, trifft auf die ebene Umlenkfläche 28, wird dort im Winkel von 90° total¬ reflektiert und in die Zeigerfahne 16 gelenkt. Ein zweiter Anteil 32 der Lichtstrahlen 30 durchläuft den zylindrischen Lichtzuführbereich 27 und trifft auf die kegelstumpfförmige Umlenkfläche 26, wird bezüglich der Drehachse 90° nach aussen hin, dem Prinzip der Total¬ reflexion entsprechend, umgelenkt und in die Lichtleiter- Scheibe 2 hineingeführt.Light rays 30 originating from the light sources 9 are deflected on the light coupling surface 22 of the elliptical bead 21 in accordance with the law of light refraction and run in the pointer hub 14 parallel to the axis of rotation 4. A first portion 31 of the light rays 30 passes through the prismatic light supply area 29, strikes the flat deflection surface 28, is totally reflected there at an angle of 90 ° and is directed into the pointer flag 16. A second portion 32 of the light beams 30 passes through the cylindrical light supply area 27 and meets the frustoconical deflection surface 26, is deflected outward with respect to the axis of rotation 90 ° outwards, in accordance with the principle of total reflection, and is introduced into the light guide disk 2.
Die von der kegelstumpfförmigen Umlenkfläche 26 kom¬ menden Lichtstrahlen 32 werden in der Lichtleiterscheibe 2 homogen verteilt, so dass die gesamte Lichtleiterscheibe 2, beziehungsweise die Skala 18, auch unmittelbar unter der Zeigerfahne 16 gleichmässig beleuchtet wird.The light beams 32 coming from the frustoconical deflection surface 26 are homogeneously distributed in the light guide disk 2, so that the entire light guide disk 2, or the scale 18, is also uniformly illuminated directly under the pointer flag 16.
Da die Leuchtquellen angenähert Punktquellen sind, entstehen trotz des besonders ausgebildeten Wulstes 21 in der Zeigernabe 14 nebst den axial verlaufenden Licht¬ strahlen auch nicht-axial verlaufende Lichtstrahlen. Durch den zwischen der Umlenkfläche 26 und der Unterseite 20 befindlichen, ringförmigen Lichtzuführbereich 27 können diejenigen Lichtstahlen, die eine nicht-axiale, insbeson¬ dere eine tangentiale Richtungskomponente aufweisen, zum prismatischen Lichtzuführbereich 29 geleitet werden und von dort ebenfalls in die Zeigerfahne 16 gelangen. Ein solcher Lichtstrahl ist ansatzweise in der Figur 1 einge¬ tragen und mit 35 bezeichnet. Ansonsten sind nur axial verlaufende Lichtstrahlen 30 dargestellt. Selbstverständ¬ lich beziehen sich die Begriffe axial, nicht-axial und tangential auf die Drehachse 4.Since the light sources are approximately point sources, in addition to the axially extending light rays, non-axially extending light rays also occur in the pointer hub 14 despite the specially designed bead 21. Through the annular light supply area 27 located between the deflecting surface 26 and the underside 20, those light steels which have a non-axial, in particular a tangential directional component, can be guided to the prismatic light supply area 29 and from there also reach the pointer vane 16. Such a light beam is partially entered in FIG. 1 and designated 35. Otherwise, only axially extending light rays 30 are shown. Of course, the terms axially, non-axially and tangentially relate to the axis of rotation 4.
Da nun also auch Lichtstrahlen 30 mit einer nicht¬ axialen Komponente, insbesondere mit einer tangentialen Komponente zur Ausleuchtung der Zeigerfahne 16 beitragen, bedeutet dies in der Folge ebenfalls, dass die Intensität der Zeigerausleuchtung beim Drehen des Zeigers kaum schwankt, obwohl nur beispielsweise drei vorwiegend lokal strahlende LED's als ungleichmässige Lichtquelleneinheit wirken.Since light rays 30 with a non-axial component, in particular with a tangential component, now also contribute to the illumination of the pointer flag 16, this also means that the intensity of the pointer illumination hardly fluctuates when the pointer is rotated, although only for example three predominantly locally shining LEDs act as an uneven light source unit.
Der ringförmige Lichtzuführbereich 27 ermöglicht somit ein Weiterleiten der Lichtstrahlen mit einem tangen- tialen Richtungsanteil um die Drehachse 4 herum und in derThe ring-shaped light supply region 27 thus enables the light beams to be passed on with a tangential directional component around the axis of rotation 4 and in the
Folge eine Homogenisierung der im Bereich der LichtquellenFollow a homogenization in the area of the light sources
9 noch heterogenen Lichthof.9 still heterogeneous atrium.
Darüber hinaus ermöglicht der ringförmige Lichtzu¬ führbereich 27 natürlich auch eine intensivere und gleich- massigere Ausleuchtung der Lichtleiterscheibe 2.In addition, the ring-shaped light supply area 27 naturally also enables more intensive and uniform illumination of the light guide disk 2.
In der Figur 4, in welcher eine zweite Ausführungs- form der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Zeigers dargestellt ist, sind für im wesentlichen Identisches die Bezugsnummer von den Figuren 1 bis 3 übernommen worden. Für von der ersten Ausführungsform Abweichendes sind hin¬ gegen neue Benugsnu mern definiert worden. Im folgenden wird nur auf die Unterschiede im Vergleich zu Figur 1 bis 3 eingegangen. In diesem Sinne unterscheidet sich der in Figur 4 mit 1' bezeichnete Schrittmotor gegenüber demjenigen mit der Bezugsnummer 1 von Figur 1 bis 3 lediglich in einer anderen Ausführungsform der Motorachse 11, die in Figur 4 mit 11' bezeichnet ist. Im Gegensatz zur Motorachse 11 weist die Motorachse 11' keine Längsbohrung 12 auf, sondern besteht aus Vollmaterial, beispielsweise Stahl, und ragt über die Motoroberseite 7 hinaus.In FIG. 4, in which a second embodiment of the display device according to the invention is shown with a second embodiment of the pointer according to the invention, the reference numbers from FIGS. 1 to 3 have been adopted for essentially identical items. On the other hand, new usage numbers have been defined for those deviating from the first embodiment. Only the differences compared to FIGS. 1 to 3 are discussed below. In this sense, the stepper motor designated by 1 'in FIG. 4 differs from that with reference number 1 from FIGS. 1 to 3 only in another embodiment of the motor axis 11, which is designated by 11' in FIG. In contrast to the motor axis 11, the motor axis 11 'does not have a longitudinal bore 12, but consists of solid material, for example steel, and projects beyond the top 7 of the motor.
Somit weist der in Figur 4 dargestellte Zeiger 3 ' keine Zeigerwelle 13 auf, sondern eine innerhalb der Zeigernabe 14' und entlang der Drehachse 4 verlaufende Bohrung 13 ' , die ein Aufstecken auf die Motorachse 11 ' ermöglicht.Thus, the pointer 3 'shown in FIG. 4 does not have a pointer shaft 13, but rather a bore 13' running inside the pointer hub 14 'and along the axis of rotation 4, which enables it to be plugged onto the motor axis 11'.
Oberhalb der Lichtleiterscheibe 2 schliesst an die Zeigernabe 14' ebenfalls eine sich gegen ihr äusseres Ende hin verjüngende Zeigerfahne 16' an, die aber im Gegensatz zur Zeigerfahne 16 unterseitig keine Krümmung aufweist, sondern ober- wie unterseitig gerade verläuft. Die Zeigernabe 14' weist eine Unterseite 20' auf, an welcher eine ringförmige und bezüglich der Drehachse 4 konzentrische Lichteinkoppelflache 22' ausgebildet ist, um welche herum eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Lichteinkoppel- und umlenkfläche 23' anschliesst, die bei¬ spielsweise 45° zur Drehachse 4 geneigt ist.Above the light guide disk 2, the pointer hub 14 'is also adjoined by a pointer flag 16' which tapers towards its outer end, but which, in contrast to the pointer flag 16, has no curvature on the underside, but rather runs straight on the top and bottom. The pointer hub 14 'has an underside 20' on which an annular light coupling surface 22 'is formed which is concentric with respect to the axis of rotation 4, around which an essentially frustoconical light coupling and deflecting surface 23' adjoins, for example 45 ° to the axis of rotation 4 is inclined.
Der mit 24' bezeichnete Hohlraum, der nahezu mit dem Hohlraum 24 des Zeigers 3 der Figuren 1 bis 3 überein¬ stimmt, grenzt in analogem Sinne an eine in der Zeigernabe 14' und konzentrisch um die Drehachse 4 angeordnete, näherungsweise kegelstumpfförmige und in Bezug zur Dreh¬ achse 4 um beipielsweise etwa 45° geneigte Umlenkfläche 26' an, die sich ebenfalls auf Höhe der Lichtleiterscheibe 2 befindet. Diese Umlenkfläche 26 erstreckt sich annähernd über den vollen Umkreis um die Drehachse 4, ist im Gegen¬ satz zur Umlenkfläche 26 jedoch gewölbt, d.h. konvex.The cavity denoted by 24 ', which almost coincides with the cavity 24 of the pointer 3 in FIGS. 1 to 3, borders in an analogous manner on an approximately frustoconical and arranged in the pointer hub 14' and concentrically about the axis of rotation 4 Rotary axis 4 on, for example, about 45 ° inclined deflection surface 26 ', which is also located at the level of the light guide disk 2. This deflection surface 26 extends approximately over the full circumference around the axis of rotation 4, but is arched in contrast to the deflection surface 26, i.e. convex.
Zwischen der Umlenkfläche 26' und der Unterseite 20' ist ein ringförmiger Vollmaterialbereich 27' vorgesehen, der entsprechend der Form der Umlenkfläche 26' und der Lichteinkoppelfläche 23 ' ein konisch ausgehöhlter Kegel¬ stumpf bildet.Between the deflection surface 26 'and the underside 20' there is an annular solid material region 27 'which, in accordance with the shape of the deflection surface 26' and the light coupling surface 23 ', forms a conically hollowed truncated cone.
Identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel ist in der Zeigernabe 14' auch eine ebene Umlenkfläche 28 aus¬ gebildet, die bezüglich der Drehachse 4 eine Neigung von 45° und die Breite der Zeigerfahne 16' aufweist und mit der Umlenkfläche 26' den Vollkreis schliesst. Die ebene Umlenkfläche 28 befindet sich oberhalb der Lichtleiter¬ scheibe 2 auf Höhe der Zeigerfahne 16'. Zwischen der Umlenkfläche 28 und der Unterseite 20' ist in der Zeiger- nabe 14' im wesentlichen derselbe näherungsweise prisma¬ tische Lichtzuführbereich 29 vorgesehen.Identical to the first exemplary embodiment, a flat deflection surface 28 is also formed in the pointer hub 14 ', which has an inclination of 45 ° with respect to the axis of rotation 4 and the width of the pointer flag 16' and closes the full circle with the deflection surface 26 '. The flat deflection surface 28 is located above the light guide disk 2 at the level of the pointer flag 16 '. Between the deflecting surface 28 and the underside 20 ', essentially the same approximately prismatic light supply region 29 is provided in the pointer hub 14'.
Das Licht durchflutet den Zeiger 3 ' und die Licht¬ leiterscheibe 2 wie folgt, wobei alle folgenden Feststel¬ lungen grundsätzlich auch für die erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung und für die er¬ ste Ausführungsform des erfindungsgemässen Zeigers gelten: Aus den Lichtquellen 9 stammende Lichtstrahlen 30' treffen auf die Lichteinkoppelfläche 22 und die Lichtein¬ koppel- und umlenkfläche 23 ' und werden mindestens teil¬ weise ungefähr in Richtung zur Drehachse 4 hin abgelenkt. Ein erster Anteil 31' der Lichtstrahlen 30' durch¬ läuft den prismatischen Lichtzuführbereich 29, trifft auf die ebene Umlenkfläche 28, wird dort im Winkel von 90° totalreflektiert und in die Zeigerfahne 16' gelenkt. Durch die sich von der Zeigernabe 14' ausgehend nach aussen hin verjüngende Form der Zeigerfahne 16' werden die Licht¬ strahlen 31' zunehmend in kürzeren Abständen gebrochen, was der nach aussen hin abnehmenden Lichtintensität ent¬ gegenwirkt, so dass der Zeiger 3' in seiner ganzen Länge weitgehend gleichmässig hell leuchtet. Ein zweiter Anteil 32' der Lichtstrahlen 30' durch¬ läuft den zylindrischen Lichtzuführbereich 27* und trifft auf die kegelstumpfförmige Umlenkfläche 26', wird bezüg¬ lich der Drehachse 90° nach aussen hin, dem Prinzip der Totalreflexion entsprechend, umgelenkt und in die Licht- leiterscheibe 2 hineingeführt.The light flows through the pointer 3 'and the light guide disk 2 as follows, all of the following statements also applying in principle to the first embodiment of the display device according to the invention and to the first embodiment of the pointer according to the invention: Light rays 30 'originating from the light sources 9 hit the light coupling surface 22 and the light coupling and deflection surface 23' and are at least partially deflected approximately in the direction of the axis of rotation 4. A first portion 31 'of the light beams 30' passes through the prismatic light supply area 29, strikes the flat deflection surface 28, is totally reflected there at an angle of 90 ° and is directed into the pointer flag 16 '. Due to the shape of the pointer flag 16 'tapering outwards from the pointer hub 14', the light rays 31 'are increasingly refracted at shorter intervals, which counteracts the decreasing light intensity towards the outside, so that the pointer 3' in its glows brightly over the entire length. A second portion 32 'of the light beams 30' passes through the cylindrical light supply area 27 * and meets the frustoconical deflection surface 26 ', is deflected outwards with respect to the axis of rotation 90 ° outwards, in accordance with the principle of total reflection, and into the light inserted conductor disc 2.
Die in die Lichtleiterscheibe 2 gelangenden Licht¬ strahlen 32' setzen sich aus über die Zeigernabe 14' geleiteten Lichtstrahlen 33' sowie direkt von den Licht¬ quellen 9 stammenden Lichtstrahlen 34' zusammen, wobei sich die beiden Anteil durchaus gleich sein können. Auch mit dieser Lösung wird eine gleichmässige und intensive Ausleuchtung der Lichtleiterscheibe 2 ermöglicht. Es ist insbesondere die Lichteinkoppel und -umlenkfläche 23 ' , welche den nötigen Freiraum für die direkte Bestrahlung der Lichtleiterscheibe 2 durch die LED's 9 ermöglicht. Schräg zu dieser und ausserhalb der Zeigernabe 14' ver¬ laufende Lichtstrahlen können an ihr ausserdem abgelenkt bzw in die Lichtleiterscheibe 2 hineingelenkt werden.The light rays 32 'entering the light guide disk 2 are composed of light rays 33' guided via the pointer hub 14 'and light rays 34' originating directly from the light sources 9, the two components being entirely the same. This solution also enables uniform and intensive illumination of the light guide disk 2. It is in particular the light coupling-in and deflecting surface 23 'which enables the necessary space for the direct irradiation of the light guide disk 2 by the LEDs 9. Light rays running obliquely to this and outside the pointer hub 14 'can also be deflected at it or deflected into the light guide disk 2.
Da die Leuchtquellen angenähert Punktquellen sind, entstehen trotz der besonders ausgebildeten Unterseite 20' in der Zeigernabe 14' nebst den axial verlaufenden Licht¬ strahlen auch nicht-axial verlaufende Lichtstrahlen. Durch den zwischen der Umlenkfläche 26' und der Unterseite 20' befindlichen, ringförmigen Lichtzuführbereich 27' können diejenigen Lichtstahlen, die eine nicht-axiale, insbeson¬ dere eine tangentiale Richtungskomponente aufweisen, zum prismatischen Lichtzuführbereich 29 geleitet werden und von dort ebenfalls in die Zeigerfahne 16' gelangen. Ein solcher Lichtstrahl ist ansatzweise in der Figur 4 einge¬ tragen und mit 35' bezeichnet. Ansonsten sind mehrere, in verschiedene Richtungen verlaufende Lichtstrahlen 30' dar- gestellt. Selbstverständlich beziehen sich auch in diesem Fall die Begriffe axial, nicht-axial und tangential auf die Drehachse 4.Since the light sources are approximately point sources, in addition to the axially extending light rays, non-axially extending light rays also arise in the pointer hub 14 'despite the specially designed underside 20'. By The light beams 27 'located between the deflecting surface 26' and the underside 20 'can be directed to the prismatic light feed area 29 and from there also into the pointer vane 16', those light beams which have a non-axial, in particular a tangential directional component. reach. Such a light beam is entered in part in FIG. 4 and designated 35 '. Otherwise, several light beams 30 'running in different directions are shown. Of course, in this case too, the terms axially, non-axially and tangentially refer to the axis of rotation 4.
Da nun also auch Lichtstrahlen 30' mit einer nicht¬ axialen Komponente, insbesondere mit einer tangentialen Komponente zur Ausleuchtung der Zeigerfahne 16' beitragen, bedeutet dies in der Folge ebenfalls, dass die Intensität der Zeigerausleuchtung beim Drehen des Zeigers kaum schwankt, obwohl nur beispielsweise drei vorwiegend lokal strahlende LED's als ungleichmässige Lichtquelleneinheit wirken.Since light rays 30 'with a non-axial component, in particular with a tangential component, now also contribute to the illumination of the pointer flag 16', this also means that the intensity of the pointer illumination hardly fluctuates when the pointer is turned, although only for example three predominantly locally emitting LEDs act as an uneven light source unit.
Der ringförmige Lichtzuführbereich 27 ' ermöglicht somit ein Weiterleiten der Lichtstrahlen mit einem tangen¬ tialen Richtungsanteil um die Drehachse 4 herum und in der Folge eine Homogenisierung der im Bereich der Lichtquellen 9 noch heterogenen Lichthof.The ring-shaped light supply region 27 'thus enables the light beams with a tangential directional component to be passed around the axis of rotation 4 and subsequently a homogenization of the halo which is still heterogeneous in the region of the light sources 9.
Da dieser Homogenisierungseffekt beim erfindungs¬ gemässen Zeiger 3 bzw 3 ' im Vergleich zu bekannten Zeigern deutlich besser ist, d.h. weil trotz nur diskret ange¬ ordneter Lichtquellen eine konstante Ausleuchtung der Zeigerfahne 16' erzielt wird, ist der erfindungsgemässe Zeiger alleine, d.h. ohne Lichtleiterscheibe 2, äusserst interessant. Ein solcher Zeiger weist ansich diesen Vor¬ teil auf.Since this homogenization effect is much better in the case of pointer 3 or 3 'according to the invention compared to known pointers, i.e. because, despite only discrete arranged light sources, a constant illumination of the pointer flag 16 'is achieved, the pointer according to the invention is alone, i.e. without light guide disc 2, extremely interesting. Such a pointer itself has this advantage.
Die von der Drehposition unabhängig konstant Aus- leuchtung ist beim Zeiger in seiner zweiten Ausführungs¬ form besonders gut. Darüber hinaus ermöglicht der ringförmige Lichtzu¬ führbereich 27 ' natürlich auch eine intensivere und gleichmässigere Ausleuchtung der Lichtleiterscheibe 2.The illumination, which is constant regardless of the rotational position, is particularly good in the second embodiment of the pointer. In addition, the ring-shaped light feed region 27 'naturally also enables more intensive and uniform illumination of the light guide disk 2.
Der näherungsweise prismatische Lichtzuführbereich 29 kann im Bereich zur Unterseite 20 bzw 20' des Zeigers 3 bzw 3 ' hin auslaufend ausgestaltet oder grundsätzlich konisch sein, um die Lichtstärke in der Zeigerfahne 16 bzw 16' zu erhöhen.The approximately prismatic light supply area 29 can be designed to taper in the area towards the underside 20 or 20 'of the pointer 3 or 3' or be basically conical in order to increase the light intensity in the pointer flag 16 or 16 '.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, LED's einzusetzen, die einen breiten Abstrahlwinke1 aufweisen, damit die Un¬ abhängigkeit der Ausleuchtung der Zeigerfahne von der relativen Drehlage des Zeigers in Bezug auf die Licht¬ quellenanordnung noch ausgeprägter wird.In principle, it is advantageous to use LEDs which have a wide beam angle 1, so that the independence of the illumination of the pointer flag from the relative rotational position of the pointer with respect to the light source arrangement is even more pronounced.
Mit dem Ziel, die Herstellungs- und Montagekosten weiter zu senken, können die Motorspeiseanschlüsse 6 auf der Oberseite 7 des Motors heraustreten und auf der Leiterplatte 8 kontaktiert werden. Ein solcher Motor wird im allgemeinen als Frontkontaktmotor bezeichnet. In diesem Fall gelangen die LED-Speiseanschlüsse 10 nicht durch den Motor hindurch, sondern nur gerade auf die Leiterplatte 8, von wo aus der elektrische Anschluss an eine elektronische Schaltung erfolgt, welche die Ansteuerung der LED's und des Motors ermöglicht. With the aim of further reducing the manufacturing and assembly costs, the motor supply connections 6 can emerge on the top 7 of the motor and can be contacted on the printed circuit board 8. Such a motor is generally referred to as a front contact motor. In this case, the LED feed connections 10 do not pass through the motor, but only straight onto the printed circuit board 8, from where the electrical connection is made to an electronic circuit which enables the LEDs and the motor to be controlled.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Beleuchtete Anzeigevorrichtung mit einer licht¬ leitenden Skalenscheibe (2) , einem lichtleitenden, um eine Drehachse (4) drehbaren Zeiger (3; 3') mit einer Zeiger¬ fahne (16; 16'), sowie einer Lichtquellenanordnung (8, 9, 10) mit mindestens einer Lichtquelle (9) zum Erzeugen und Einspeisen von Lichtstrahlen (30; 30') in den Zeiger (3; 3') und die Skalenscheibe (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (3; 3') Umlenkflächen (26, 28; 23', 26') aufweist, um einerseits einen ersten Teil (31; 31') der von der Lichtquellenanordnung (8, 9, 10) erzeugten Licht¬ strahlen (30, 30') in die Zeigerfahne (16; 16') und ander¬ seits einen zweiten Teil (32; 32") in die Skalenscheibe (2) zu lenken.1. Illuminated display device with a light-guiding dial (2), a light-guiding pointer (3; 3 ') rotatable about an axis of rotation (4) with a pointer flag (16; 16'), and a light source arrangement (8, 9 , 10) with at least one light source (9) for generating and feeding light rays (30; 30 ') into the pointer (3; 3') and the dial (2), characterized in that the pointer (3; 3 ') Deflecting surfaces (26, 28; 23 ', 26') has a first part (31; 31 ') of the light rays (30, 30') generated by the light source arrangement (8, 9, 10) into the pointer flag ( 16; 16 ') and on the other hand to steer a second part (32; 32 ") into the dial (2).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass der Zeiger (3; 3) eine sich im wesentlichen um die Drehachse (4) erstreckende Zeigernabe (14; 14') auf¬ weist, an welche die Zeigerfahne (16; 16') anschliesst und dass die Umlenkflächen (26, 28; 23', 26') im Bereich der Zeigernabe (14; 14') angeordnet sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the pointer (3; 3) has a pointer hub (14; 14 ') which extends essentially around the axis of rotation (4) and to which the pointer flag (16; 16 ') and that the deflection surfaces (26, 28; 23', 26 ') are arranged in the area of the pointer hub (14; 14').
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass zur Umlenkung des ersten Teiles (31; 31') der Lichtstrahlen in die Zeigerfahne (16; 16') eine erste Umlenkfläche (28) und zur Umlenkung des zweiten Teiles (32; 32') der Lichtstrahlen in die Skalenscheibe (2) eine zweite Umlenkfläche (26; 26') vorgesehen sind.3. Device according to claim 2, characterized in that for deflecting the first part (31; 31 ') of the light beams into the pointer flag (16; 16') a first deflection surface (28) and for deflecting the second part (32; 32 ') of the light rays in the dial (2) a second deflection surface (26; 26') are provided.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, dass die erste Umlenkfläche (28) eine im wesentlichen ebene Fläche bildet, die jeweils etwa 45° zur Drehachse (4) und zur Zeigerfahne (16; 16') geneigt und auf Höhe der Zeigerfahne (16; 16') angeordnet ist.4. The device according to claim 3, characterized gekennzeich¬ net that the first deflecting surface (28) forms a substantially flat surface, each inclined approximately 45 ° to the axis of rotation (4) and the pointer flag (16; 16 ') and at the level of Pointer flag (16; 16 ') is arranged.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, dass die zweite Umlenkfläche (26; 26') eine im wesentlichen konzentisch und nahezu vollständig um die Drehachse (4) verlaufende Fläche bildet, die jeweils etwa 45° zur Drehachse (4) und zur Skalenscheibe (2) geneigt und auf Höhe der Skalenscheibe (2) angeordnet ist.5. The device according to claim 3, characterized gekennzeich¬ net that the second deflection surface (26; 26 ') forms a substantially concentric and almost completely around the axis of rotation (4) extending surface, each approximately 45 ° to the axis of rotation (4) and to the dial (2) and at the level of the dial (2).
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Zeigernabe (14) mindestens eine der Licht- quellenanordnung (8, 9, 10) zugekehrte Lichteinkoppel¬ fläche (22; 22 ',23') aufweist.6. The device according to claim 3, characterized in that the pointer hub (14) has at least one light coupling surface (22; 22 ', 23') facing the light source arrangement (8, 9, 10).
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (9) der Lichtquellenanordnung (8, 9, 10) eine lichtemittierende Diode (9) ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one light source (9) of the light source arrangement (8, 9, 10) is a light-emitting diode (9).
8. Lichtleitender Zeiger (3; 3') für die beleuchtete Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass er Umlenkflächen (26, 28; 23', 26') aufweist, um einerseits einen ersten Teil von einer Lichtquellen- anordnung (8, 9, 10) erzeugten Lichtstrahlen (30; 30') in die Zeigerfahne (16; 16') und anderseits einen zweiten Teil in die Skalenscheibe (2) zu lenken.8. Light-guiding pointer (3; 3 ') for the illuminated display device according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net that it has deflecting surfaces (26, 28; 23', 26 ') to on the one hand a first part of a light source arrangement ( 8, 9, 10) generated light beams (30; 30 ') into the pointer flag (16; 16') and on the other hand to direct a second part into the dial (2).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Zeiger (3; 3') ein einstückiges Spritzguss- teil ist. 9. The device according to claim 8, characterized gekennzeich¬ net that the pointer (3; 3 ') is a one-piece injection molded part.
10. Um eine Drehachse (4) drehbarer, lichtleitender Zeiger (3; 3') mit einer Zeigernabe (14; 14') und einer Zeigerfahne (16; 16') dadurch gekennzeichnet, dass die Zeigernabe (14; 14') mindestens einen wenigstens teilweise im wesentlichen konzentrisch um die Drehachse (4) verlaufenden Lichteinkoppelbereich (22; 22', 23') zur Einkopplung von Lichtstrahlen (30; 30') in die Zeigernabe (14; 14') aufweist und mindestens ein an den Lichtein¬ koppelbereich (22; 22', 23') und an die Zeigerfahne (16; 16') angrenzender optischer Verbindungsbereich (21, 27, 29; 27') aus lichtleitendem Werkstoff vorgesehen ist, um die in die Zeigernabe (14; 14') eingekoppelte Licht¬ strahlen (30; 30') in die Zeigerfahne (16; 16') zu leiten, wobei sich der Verbindungsbereich (21, 27, 29; 27') in der Nähe der Zeigerfahne (16; 16') mindestens teilweise ent¬ lang des Lichteinkoppelbereiches (22; 22", 23') erstreckt, um eine gleichmässige, von der Drehlage des Zeigers (3; 3 ' ) weitgehend unabhängige Beleuchtung der Zeigerfahne (16; 16') zu ermöglichen. 10. A light-conducting pointer (3; 3 ') rotatable about an axis of rotation (4) with a pointer hub (14; 14') and a pointer flag (16; 16 '), characterized in that the pointer hub (14; 14') has at least one has at least partially concentrically extending light coupling area (22; 22 ', 23') around the axis of rotation (4) for coupling light beams (30; 30 ') into the pointer hub (14; 14') and at least one to the light coupling area (22; 22 ', 23') and to the pointer flag (16; 16 ') adjoining optical connection area (21, 27, 29; 27') made of light-conducting material is provided, around which is coupled into the pointer hub (14; 14 ') To guide light rays (30; 30 ') into the pointer flag (16; 16'), the connection area (21, 27, 29; 27 ') in the vicinity of the pointer flag (16; 16') being at least partially ent¬ long of the light coupling area (22; 22 ", 23 ') extends in order to provide a uniform illumination d. largely independent of the rotational position of the pointer (3; 3') he pointer flag (16; 16 ').
11. Zeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (21, 27, 29; 27') in der Nähe der Zeigerfahne (16; 16') eine erste Umlenkfläche (28) aufweist, um mindestens einen ersten Teil (31; 31') der Lichtstrahlen (30; 30') vom Verbindungsbereich (21, 27, 29; 27') in die Zeigerfahne (16; 16') zu lenken.11. The pointer according to claim 1, characterized in that the connecting region (21, 27, 29; 27 ') in the vicinity of the pointer flag (16; 16') has a first deflection surface (28) to at least a first part (31; 31 ') of the light beams (30; 30') from the connection area (21, 27, 29; 27 ') into the pointer flag (16; 16').
12. Zeiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (21, 27, 29; 27') einen an den Lichteinkoppelbereich (22; 22', 23') angrenzenden, nähe¬ rungsweise ringförmigen Verteilbereich (21, 27, 27') um- fasst, um den ersten Teil (31; 31') der eingekoppelten Lichtstrahlen (30; 30') in die Zeigerfahne (16; 16') zu lenken.12. Pointer according to claim 2, characterized in that the connecting area (21, 27, 29; 27 ') is an approximately annular distribution area (21, 27, 27') adjoining the light coupling area (22; 22 ', 23'). ) to direct the first part (31; 31 ') of the injected light beams (30; 30') into the pointer flag (16; 16 ').
13. Zeiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (21, 27, 29; 27') einen an die Zeigerfahne (16; 16') angrenzenden, im wesent'lichen pris- maförmigen Leitbereich (29) aufweist, um den ersten Teil13. Pointer according to claim 3, characterized in that the connecting area (21, 27, 29; 27 ') has an essentially prism-shaped guide area (29) adjacent to the pointer flag (16; 16'), around which first part
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP (31; 31') der eingekoppelten Lichtstrahlen (30; 30') in die Zeigerfahne (16; 16') zu lenken.CORRECTED SHEET (RULE 91) ISA / EP (31; 31 ') of the coupled light beams (30; 30') into the pointer flag (16; 16 ').
14. Zeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine wenigstens teilweise im wesent- liehen konzentrisch um die Drehachse (4) verlaufende Lichteinkoppelbereich (22; 22', 23') im wesentlichen der Mantelfläche eines Kegelstumpfes entspricht.14. The pointer according to claim 1, characterized in that the at least one light coupling region (22; 22 ', 23') which runs at least partially essentially concentrically about the axis of rotation (4) essentially corresponds to the lateral surface of a truncated cone.
15. Zeiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (21, 27, 29; 27') eine an den ringförmigen Verteilbereich (21, 27, 27') angrenzende, zweite Umlenkfläche (26; 26') aufweist, die im wesent¬ lichen konzentrisch um die Drehachse (4) verläuft, um mindestens einen zweiten Teil (32; 32') der eingekoppelten Lichtstrahlen (30; 30') im wesentlichen radial aus der Zeigernabe (14; 14') heraus zu leiten.15. Pointer according to claim 5, characterized in that the connecting region (21, 27, 29; 27 ') has a second deflecting surface (26; 26') which adjoins the annular distribution region (21, 27, 27 ') and which is in the runs concentrically around the axis of rotation (4) in order to guide at least a second part (32; 32 ') of the injected light beams (30; 30') essentially radially out of the pointer hub (14; 14 ').
16. Zeiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umlenkfläche (26; 26*) konvex ist.16. Pointer according to claim 6, characterized in that the second deflection surface (26; 26 *) is convex.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP CORRECTED SHEET (RULE 91) ISA / EP
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