EP1319998B1 - Aiguilles lumineuses et dispositif d'affichage comportant de telles aiguilles, notamment dans une pièce d'horlogerie - Google Patents
Aiguilles lumineuses et dispositif d'affichage comportant de telles aiguilles, notamment dans une pièce d'horlogerie Download PDFInfo
- Publication number
- EP1319998B1 EP1319998B1 EP20010204843 EP01204843A EP1319998B1 EP 1319998 B1 EP1319998 B1 EP 1319998B1 EP 20010204843 EP20010204843 EP 20010204843 EP 01204843 A EP01204843 A EP 01204843A EP 1319998 B1 EP1319998 B1 EP 1319998B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- hand
- light
- head
- needle
- reflectors
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B19/00—Indicating the time by visual means
- G04B19/30—Illumination of dials or hands
- G04B19/305—Illumination of dials or hands the hands carrying the light source
Definitions
- the present invention relates to a needle having a piece made of a transparent material and capable of being illuminated so that the needle becomes bright and visible even in the dark, in particular in an analog display device such as that of a timepiece.
- timepiece luminous dials which are surmounted by two coaxial luminous hands formed of a body made of a transparent material connected to an opaque head for fixing the needle on its axis.
- the body of transparent material has a bevelled face which serves as a reflector to reflect the incident light in the axis of the needle.
- the beveled face of one of the needles is offset radially from the beveled face of the other needle to avoid shading.
- an analogue display by means of light needles in portable devices where the available electrical energy is very limited, as in watches there is therefore the need for a device capable of providing sufficient illumination of at least a portion of each needle from one or more fixed light sources of low power.
- it is intended to increase the light output, ie the portion of the light emitted by the source that is actually returned by the needles to an observer.
- An additional object is to arrange a needle made of transparent material so as to to illuminate more particularly parts of the body of the needle, so that its position is clearly visible to the observer even if the power available to illuminate the needle is low.
- the reflectors are located substantially at the same distance from the axis of rotation, but this distance is different from one needle to another in order to avoid that a reflector of a lower needle completely mask a reflector of the overlying needle.
- the reflectors can advantageously be distributed in the head of the needle not only near the body of the needle, but also in parts of the head located at a distance from this body. Intercepting a portion of the axial light flux on different regions of the periphery of the needle head offers several advantages.
- the reflectors may have a larger total area and thus intercept more light than a reflector disposed in front of the body of the needle as provided in the document WO 96/02810 .
- the light source is formed by two or more small members, spaced apart from each other about the axis of rotation, an adequate distribution of the reflectors provides a reflected light intensity which varies less, during the rotation of the light. the needle, only with a single reflector located in front of the body.
- some of the reflectors may advantageously have respective different orientations, which makes it possible to direct light preferentially towards certain regions of the needle, either to illuminate these regions more specifically, or to obtain a fairly uniform distribution of the light taking into account the shape of the needle.
- FIG 1 is schematically shown the outer contour of the box of a wristwatch 1 provided with a time display device including a dial 10, an hour hand 11 and a minute hand 12, these needles being fixed to respective coaxial shafts 13 and 14 driven by a not shown clockwork movement, in order to rotate about their common axis 15.
- the dial 10 is placed on a dial support 16 and these two elements comprise a central orifice 17 in which is fixed a light guide 18 formed by the wall of a cylindrical tube of transparent material, which extends around the shafts 13 and 14.
- the light source 21 is formed by a plurality of light-emitting diodes (LEDs) 23 which are distributed around the shafts and mounted on the printed circuit board 20 according to the SMD technique.
- the diodes 23 are preferably in number of three and are distributed uniformly about the axis, in this case 120 ° from each other. They are all lit at the same time, for example by means of a control circuit mounted on the card 20 and activated by means of a manual organ such as a push-button of the watch.
- the watch movement can be of any type. If it is electronic, it can be mounted either on the underside of the printed circuit board 20 or on another card below.
- the needles 11 and 12 are intended to be illuminated internally by the light source 21, to facilitate the reading of the time and in particular make it possible in the dark.
- a dial illumination is not realized in the example shown here, but it can be provided, as will be explained later.
- the hour hand 11 comprises a metal central sleeve 26 and a piece 27 ( figure 4 ) of transparent material which forms an elongate body 28 and a circular head 29 of the needle, the head 29 having a central hole 30 in which is fixed the sleeve 26.
- the part 27 may advantageously be a molded piece of synthetic material, for example PMMA example, manufactured by overmoulding on the metal sleeve. The latter is fixed on the corresponding shaft 14 in the usual way.
- the body 28 of the needle preferably has a triangular or trapezoidal shape in plan, but other shapes are possible depending on the needs.
- the minute hand 12 arranged in a conventional manner above the hour hand 11, also comprises a metal central sleeve 32 and a piece 33 made of transparent material ( figure 3 ) comprising an elongate body 34 and a circular head 35 provided with a central hole 36 where the sleeve 32 is fixed.
- This transparent part 33 can be made in the same way as the part 27 of the other hand, with a head of same size but a longer body.
- the upper face of the head 35 of the minute hand is covered with an opaque cover 37 which has been omitted in the figures 2 and 3 to clarify the drawings.
- reflectors 40 are distributed in the head 29 of the hour hand 11, around the central hole 30 of this head. In the present case, these reflectors are eleven in number and are all situated substantially at the same distance R1 from the axis of rotation 15. Likewise, several reflectors 41 are distributed in the head 35 of the minute hand 12. In the present case, the reflectors 41 are nine in number and are situated substantially at the same distance R2 from the axis 15. This distance R2 is smaller than R1, so that each reflector 41 can always receive a part of the axial flow. light from the light guide 18 through the hour hand 11, without the risk of being entirely in the shadow of one of the reflectors 40 of this needle.
- Each of the reflectors 40 and 41 is preferably formed by an oblique surface of a recess 43 ( figure 6 ) shaped dihedral formed in the transparent head of each needle, one of the faces of the dihedral forming the oblique reflector and the other face 44 of the dihedral being substantially vertical, that is to say parallel to the axis of rotation 15, in order to intercept the least possible axial light flux.
- the other faces 45 of each recess 43 are also vertical for the same reason.
- the reflectors remote from the body are oriented so as to avoid returning the light to the central hole 30, 36 of the head.
- An opaque, preferably reflective, coating is applied to the peripheral surface 46, 47 of each needle head 29, to prevent outward leakage of light there.
- a needle as described here can also be made of cut and polished glass.
- any light ray arriving from the bottom on a reflector in a direction substantially parallel to the axis 15 undergoes a total internal reflection, provided that the refractive index of the transparent material is greater than ⁇ 2, which is the case of PMMA, the various types of glass and other transparent materials used to make such needles.
- the total internal reflection makes it possible to drive more light energy towards the body of the needle than one could do with metallic reflectors.
- the light guide 18 may also be made of one of the materials mentioned above.
- the three light-emitting diodes 23 are of small size and therefore almost point-like. Each of them emits light with a strong predominance in the axial direction, that is to say parallel to the axis 15. Part of the light that is not parallel to this axis can be reflected by reflection total inside the guide 18 by the cylindrical faces thereof. A reflective coating may be applied to the lower portion of the lateral surfaces of the guide, where the incident rays are too oblique to fulfill the total internal reflection condition. However, the intensity of the light exiting the upper surface of the guide towards the needles is not uniform over the entire periphery of the beam.
- the distribution of the reflectors 40 and 41, as represented in the Figures 2 to 5 , is chosen so that the portion of light reflected in each needle varies relatively little during the rotation of the needle. This distribution therefore depends on the number of diodes forming the light source 21.
- the light guide 18 Since the light guide 18 is fixed with respect to the diodes 23, it is possible to give it an optical configuration tending to produce at its output an optimum light beam, either to standardize the luminous intensity around the periphery of the beam, or so that most of the light rays have an axial direction at their exit from the guide.
- the lower face of the guide may have vis-à-vis each diode form producing a lens effect, especially in the form of Fresnel lenses. Similar arrangements may be provided on the upper face of the guide.
- the reflectors 41 are closer to the axis 15, while the reflectors 40 of the other hand are further from the axis .
- the hole 30 of the lower needle 11 is larger and could therefore hardly be circumvented by the reflected light if the reflectors 40 were close to it.
- the intensity of the light in the axial beam is a little larger near the interior, it is better to use this part of the beam to illuminate the upper needle, given the dispersion and losses of light in the head of the lower needle.
- an advantageous solution consists in providing light diffusion surfaces at appropriate places, in particular on the lower face. of this body.
- this arrangement makes it possible to place opaque structural or decorative elements in the central zone of the body of the needle.
- the paint can be applied simply in one layer, as it is represented by a bold line in the drawings, or fill the entire groove.
- the other needle will be provided with a similar groove, but having a different pattern.
- diffusing surfaces 54 are formed directly by inclined flanks of the underside of the body 28 of the needle.
- the number of light needles is not limited to two.
- a watch having a center second hand it may also be luminous and made according to the principles described above, so that the three coaxial needles are illuminated by the same axial light beam.
- a non-luminous central second hand carried by a shaft which passes through the sleeve 32 and the cover 37 of the minute hand 12 could be added.
- a needle made according to the principles of the present invention can also be used as a single needle of any indicator, for example on the dashboard of an automobile.
- the plurality of reflectors distributed in the head of a needle according to the invention may also comprise reflectors arranged along the peripheral surface of the head of the needle and having an inclination close to 45 °.
- this peripheral surface will preferably have a serrated shape, so that these reflectors direct the reflected light towards the body of the needle.
- the body of the needle can have a variable thickness, for example due to a lower face that rises towards the tip of the needle and reflects upward incident rays.
- This longitudinally inclined face may also include diffusing surfaces.
- the illumination source 21 may be in other forms. Light sources of elongate or even annular shape can be used in particular to ensure a better uniformity of the light intensity around the axis.
- the dial support 16 could be made of transparent material and combined with the guide 18 to drive a portion of the light from the source 21 underneath the dial to illuminate certain openings of the dial and / or hourly indexes arranged on it.
- the annular light guide 18 could be rotatable and integral with the transparent part of the nearest needle, in this case the hour hand 11 in the example of FIG. figure 1 , to avoid a loss of light between these two elements.
- the manufacture of this part would be more expensive than that of a flat needle.
Description
- La présente invention concerne une aiguille comportant une pièce faite d'un matériau transparent et susceptible d'être illuminée pour que l'aiguille devienne lumineuse et visible même dans l'obscurité, en particulier dans un dispositif d'affichage analogique tel que celui d'une pièce d'horlogerie.
- L'invention concerne aussi un dispositif d'affichage analogique pour une pièce d'horlogerie, comportant de telles aiguilles. L'invention concerne en outre une montre comportant un tel dispositif d'affichage.
- Actuellement, il est courant d'utiliser une aiguille en matière transparente colorée qu'on éclaire intérieurement pour qu'elle apparaisse lumineuse, en particulier pour faciliter la lecture nocturne d'un indicateur analogique tel que l'indicateur de vitesse dans un véhicule automobile. On trouve par exemple dans les publications de
brevets WO 96/02810 US 5 546 888 etDE 38 17 874 la description de dispositifs dans lesquels un faisceau lumineux, produit par une source fixe, pénètre axialement dans un moyeu rotatif transparent de l'aiguille unique et atteint une surface de réflexion qui répartit la lumière dans le corps allongé de l'aiguille. Pour que le corps de l'aiguille apparaisse suffisamment et uniformément lumineux, il est connu d'y incorporer une substance fluorescente. Toutefois, la consommation d'énergie électrique de ces dispositifs a limité leurs applications jusqu'à présent. - L'idée d'éclairer intérieurement les aiguilles d'une pièce d'horlogerie dans le même but est déjà ancienne, mais ne peut pas être mise en pratique de la même façon que dans les dispositifs susmentionnés, surtout à cause de la disposition coaxiale des aiguilles des heures, des minutes et éventuellement des secondes, et de la superposition des têtes circulaires des aiguilles. Pour atteindre la tête de l'aiguille supérieure, le faisceau lumineux axial doit traverser la tête de chaque aiguille sous-jacente, où le flux de lumière doit à la fois être divisé et dirigé d'une part vers le corps de l'aiguille et d'autre part vers l'aiguille sus-jacente. En outre, comme la zone de l'axe de rotation est généralement occupée par un arbre opaque, la lumière ne peut pas passer dans cette zone, sauf si l'on utilise un arbre transparent. Il en résulte alors des difficultés particulières pour distribuer la lumière.
- Dans le brevet
suisse no. 160 797 - D'autre part, il a été proposé d'éclairer les aiguilles d'une pièce d'horlogerie au moyen d'éléments électroluminescents fixés au corps transparent ou translucide de chaque aiguille (voir par exemple le
brevet US 5 623 456 ). Un tel système a l'inconvénient de nécessiter des contacts électriques tournants qui prennent de la place et sont peu fiables à la longue. - Dans les dessins de la demande de
brevet JP 55-60894 - Le document de
brevet allemand DE 837 070 C décrit plusieurs exemples de cadrans lumineux pour pièce d'horlogerie qui sont surmontés de deux aiguilles lumineuses coaxiales formées d'un corps fait d'une matière transparente relié à une tête opaque servant à fixer l'aiguille sur son axe. A l'endroit de la jonction avec la tête, le corps en matière transparente présente une face en biseau qui sert de réflecteur pour réfléchir la lumière incidente dans l'axe de l'aiguille. La face en biseau d'une des aiguilles est décalée en direction radiale par rapport à la face en biseau de l'autre aiguille pour éviter de l'ombrager. - Pour permettre un affichage analogique au moyen d'aiguilles lumineuses dans des appareils portables où l'énergie électrique disponible est très limitée, comme dans les montres, il existe donc le besoin d'un dispositif capable d'assurer un éclairement suffisant d'au moins une partie de chaque aiguille à partir d'une ou plusieurs sources lumineuses fixes de faible puissance. En particulier par rapport à l'art antérieur, on vise à augmenter le rendement lumineux, c'est à dire la part de la lumière émise par la source qui est effectivement renvoyée par les aiguilles vers un observateur. Un but supplémentaire consiste à agencer une aiguille en matière transparente de façon à illuminer plus spécialement certaines parties du corps de l'aiguille, afin que sa position soit clairement visible par l'observateur même si la puissance disponible pour illuminer l'aiguille est faible.
- A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention concerne une aiguille pour un dispositif d'affichage analogique, notamment dans une pièce d'horlogerie selon la revendication 1.
- Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un dispositif d'affichage à aiguilles lumineuses pour une pièce d'horlogerie, comportant : un cadran; des aiguilles coaxiales disposées au-dessus du cadran et comportant chacune une pièce en matériau transparent qui forme une tête et un corps d'aiguille, les têtes respectives des aiguilles étant superposées et fixées à des arbres respectifs pour tourner autour d'un axe de rotation commun; et une source stationnaire d'éclairage agencée pour éclairer par-dessous l'ensemble des têtes des aiguilles au moyen d'un flux lumineux sensiblement parallèle à l'axe de rotation; le dispositif étant caractérisé en ce qu'au moins deux des aiguilles sont réalisées conformément au premier aspect de l'invention. De préférence, dans chaque aiguille considérée individuellement, les réflecteurs sont situés sensiblement à la même distance de l'axe de rotation, mais cette distance est différente d'une aiguille à une autre afin d'éviter qu'un réflecteur d'une aiguille inférieure masque entièrement un réflecteur de l'aiguille sus-jacente.
- Grâce à ces dispositions, les réflecteurs peuvent avantageusement être répartis dans la tête de l'aiguille non seulement à proximité du corps de l'aiguille, mais aussi dans des parties de la tête situées à distance de ce corps. Intercepter ainsi une part du flux lumineux axial sur différentes régions du pourtour de la tête d'aiguille offre plusieurs avantages. Les réflecteurs peuvent avoir une plus grande surface totale et donc intercepter plus de lumière qu'un réflecteur disposé en face du corps de l'aiguille comme le prévoit le document
WO 96/02810 - D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation préféré, présenté ci dessous à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la
figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un dispositif d'affichage analogique de l'heure au moyen d'aiguilles lumineuses selon l'invention dans une montre; - la
figure 2 est une vue de dessus des aiguilles des heures et des minutes représentées dans lafigure 1 ; - la
figure 3 est une vue en perspective de l'aiguille des minutes; - la
figure 4 est une vue en perspective de l'aiguille des heures; - la
figure 5 représente plus en détail l'aiguille des heures, vue de dessus; - la
figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de lafigure 5 ; - la
figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de lafigure 5 ; et - la
figure 8 est une vue analogue à lafigure 7 et représente une variante d'exécution. - Dans la
figure 1 , on a représenté schématiquement le contour extérieur de la boîte d'une montre-bracelet 1 pourvue d'un dispositif d'affichage de l'heure comprenant notamment un cadran 10, une aiguille des heures 11 et une aiguille des minutes 12, ces aiguilles étant fixées à des arbres respectifs coaxiaux 13 et 14 entraînés par un mouvement d'horlogerie non représenté, afin de tourner autour de leur axe commun 15. Le cadran 10 est posé sur un support de cadran 16 et ces deux éléments comportent un orifice central 17 dans lequel est fixé un guide de lumière 18 formé par la paroi d'un tube cylindrique en matériau transparent, qui s'étend autour des arbres 13 et 14. Au-dessous du support 16 se trouve une carte à circuits imprimés 20 portant une source de lumière 21 vis-à-vis de la face inférieure 22 du guide de lumière 18, pour produire un faisceau lumineux dirigé essentiellement axialement, c'est à dire parallèle à l'axe 15, qui est conduit dans cette direction par le guide 18. Dans le présent exemple, la source lumineuse 21 est formée par une pluralité de diodes électroluminescentes (LED) 23 qui sont réparties autour des arbres et montées sur la carte à circuits imprimés 20 selon la technique SMD. Les diodes 23 sont de préférence en nombre de trois et sont réparties uniformément autour de l'axe, en l'occurrence à 120° les unes des autres. Elles sont allumées toutes en même temps, par exemple grâce à un circuit de commande monté sur la carte 20 et mis en action au moyen d'un organe manuel tel qu'un bouton-poussoir de la montre. - Le mouvement d'horlogerie peut être d'un type quelconque. S'il est électronique, il peut être monté soit sur la face inférieure de la carte à circuits imprimés 20, soit sur une autre carte située au-dessous.
- Les aiguilles 11 et 12 sont destinées à être illuminées intérieurement par la source lumineuse 21, pour faciliter la lecture de l'heure et en particulier rendre celle-ci possible dans l'obscurité. Un éclairage du cadran n'est pas réalisé dans l'exemple représenté ici, mais il peut être prévu, comme on l'expliquera plus loin.
- Dans la
figure 2 , l'aiguille des heures 11 est représentée en traits interrompus parce qu'elle y est masquée par l'aiguille des minutes 12. Dans lesfigures 3 à 6 , on a omis la douille centrale de chaque aiguille afin de montrer seulement la pièce transparente de l'aiguille. - L'aiguille des heures 11 comporte une douille centrale métallique 26 et une pièce 27 (
figure 4 ) en matériau transparent qui forme un corps allongé 28 et une tête circulaire 29 de l'aiguille, la tête 29 ayant un trou central 30 dans lequel est fixée la douille 26. La pièce 27 peut avantageusement être une pièce moulée en matière synthétique, par exemple en PMMA, fabriquée par surmoulage sur la douille métallique. Cette dernière est fixée sur l'arbre correspondant 14 de la façon habituelle. Le corps 28 de l'aiguille a de préférence une forme triangulaire ou trapézoïdale en plan, mais d'autres formes sont possibles selon les besoins. - L'aiguille des minutes 12, disposée de manière classique au-dessus de l'aiguille des heures 11, comporte également une douille centrale métallique 32 et une pièce 33 en matériau transparent (
figure 3 ) comprenant un corps allongé 34 et une tête circulaire 35 pourvue d'un trou central 36 où est fixée la douille 32. Cette pièce transparente 33 peut être réalisée de la même façon que la pièce 27 de l'autre aiguille, avec une tête de même taille mais un corps plus long. La face supérieure de la tête 35 de l'aiguille des minutes est recouverte d'un capot opaque 37 qui a été omis dans lesfigures 2 et3 afin de clarifier les dessins. - Plusieurs réflecteurs 40 sont répartis dans la tête 29 de l'aiguille des heures 11, autour du trou central 30 de cette tête. Dans le cas présent, ces réflecteurs sont au nombre de onze et sont tous situés sensiblement à une même distance R1 de l'axe de rotation 15. De même, plusieurs réflecteurs 41 sont répartis dans la tête 35 de l'aiguille des minutes 12. Dans le cas présent, les réflecteurs 41 sont au nombre de neuf et sont situés sensiblement à une même distance R2 de l'axe 15. Cette distance R2 est plus petite que R1, afin que chaque réflecteur 41 puisse toujours recevoir une part du flux axial de lumière provenant du guide de lumière 18 à travers l'aiguille des heures 11, sans risquer d'être entièrement dans l'ombre d'un des réflecteurs 40 de cette aiguille. Un tel risque est aussi évité par le fait que le nombre et la répartition des réflecteurs sont différents d'une aiguille à l'autre. Chacun des réflecteurs 40 et 41 est formé de préférence par une surface oblique d'un creux 43 (
figure 6 ) en forme de dièdre ménagé dans la tête transparente de chaque aiguille, l'une des faces du dièdre formant le réflecteur oblique et l'autre face 44 du dièdre étant sensiblement verticale, c'est-à-dire parallèle à l'axe de rotation 15, afin d'intercepter le moins possible du flux lumineux axial. Les autres faces 45 de chaque creux 43 sont également verticales pour la même raison. - Dans l'exemple représenté, la pièce transparente formant le corps 28, 34 et la tête 29, 35 de chaque aiguille est plate, de sorte que l'épaisseur de la tête est la même que celle du corps de l'aiguille. Les réflecteurs 40 et 41 peuvent s'étendre à travers toute l'épaisseur de cette pièce et sont inclinés à environ 45° par rapport à l'axe 15 et au faisceau lumineux, pour réfléchir la lumière de ce dernier vers l'intérieur du corps de chaque aiguille. Dans les vues en plan des
figures 2 et5 , on remarque que les réflecteurs 40 et 41 ont généralement des orientations différentes, d'une part pour répartir la lumière réfléchie dans le corps de l'aiguille et, d'autre part, pour que la lumière réfléchie par les réflecteurs les plus éloignés du corps passe autant que possible entre les réflecteurs situés plus près du corps. C'est pourquoi ces derniers sont plus espacés que les premiers. En outre, les réflecteurs éloignés du corps sont orientés de façon à éviter de renvoyer la lumière vers le trou central 30, 36 de la tête. Un revêtement opaque, de préférence réfléchissant, est appliqué sur la surface périphérique 46, 47 de chaque tête d'aiguille 29, 35 pour prévenir la fuite de lumière vers l'extérieur à cet endroit. - On notera qu'une aiguille telle que décrite ici peut aussi être réalisée en verre taillé et poli.
- Grâce à l'inclinaison d'environ 45° des réflecteurs, tout rayon lumineux arrivant du bas sur un réflecteur dans une direction sensiblement parallèle à l'axe 15 subit une réflexion totale interne, à condition que l'indice de réfraction de la matière transparente soit supérieur à √2, ce qui est le cas du PMMA, des divers types de verre et d'autres matières transparentes utilisables pour réaliser de telles aiguilles. La réflexion totale interne permet de conduire plus d'énergie lumineuse vers le corps de l'aiguille qu'on ne pourrait le faire avec des réflecteurs métalliques. Le guide de lumière 18 peut également être fait d'un des matériaux mentionnés ci-dessus.
- Les trois diodes électroluminescentes 23 sont de petite taille et donc quasi ponctuelles. Chacune d'elle émet de la lumière avec une forte prédominance dans la direction axiale, c'est-à-dire parallèle à l'axe 15. Une part de la lumière qui n'est pas parallèle à cet axe peut être réfléchie par réflexion totale à l'intérieur du guide 18 par les faces cylindriques de celui-ci. Un revêtement réfléchissant peut être appliqué sur la partie inférieure des surfaces latérales du guide, là où les rayons incidents sont trop obliques pour remplir la condition de réflexion totale interne. Cependant, l'intensité de la lumière sortant de la surface supérieure du guide en direction des aiguilles n'est pas uniforme sur tout le pourtour du faisceau. La répartition des réflecteurs 40 et 41, telle que représentée dans les
figures 2 à 5 , est choisie de façon que la part de lumière réfléchie dans chaque aiguille varie relativement peu au cours de la rotation de l'aiguille. Cette répartition dépend donc du nombre de diodes formant la source lumineuse 21. - Comme le guide de lumière 18 est fixe par rapport aux diodes 23, il est possible de lui donner une configuration optique tendant à produire à sa sortie un faisceau lumineux optimal, soit pour uniformiser l'intensité lumineuse sur le pourtour du faisceau, soit pour que la plupart des rayons lumineux aient une direction axiale à leur sortie du guide. Par exemple, la face inférieure du guide peut présenter vis-à-vis de chaque diode une forme produisant un effet de lentille, notamment sous la forme de lentilles de Fresnel. Des dispositions analogues peuvent être prévues sur la face supérieure du guide.
- On remarque que c'est dans l'aiguille supérieure, ici l'aiguille des minutes 12, que les réflecteurs 41 sont plus proches de l'axe 15, tandis que les réflecteurs 40 de l'autre aiguille sont plus éloignés de l'axe. Il y a deux raisons à cela. D'une part, le trou 30 de l'aiguille inférieure 11 est plus grand et pourrait donc difficilement être contourné par la lumière réfléchie si les réflecteurs 40 étaient proches de lui. D'autre part, comme l'intensité de la lumière dans le faisceau axial est un peu plus grande près de l'intérieur, il vaut mieux d'utiliser cette partie du faisceau pour éclairer l'aiguille supérieure, compte tenu de la dispersion et des pertes de lumière dans la tête de l'aiguille inférieure.
- Avec un tel agencement, des simulations numériques ont montré qu'il est possible d'obtenir une excellente uniformité de l'intensité d'éclairage de chaque corps d'aiguille au cours de la rotation, ainsi qu'un bon rendement lumineux, ce rendement étant défini comme le rapport entre la puissance lumineuse traversant une section transversale à la base du corps 28, 34 d'une des deux aiguilles et la puissance lumineuse totale de la source 21. On a trouvé par le calcul des valeurs de rendement de l'ordre de 3,8 % à 4.5 % avec l'agencement représenté, alors que les rendements obtenus avec des réflecteurs situés seulement en face du corps de l'aiguille sont voisins de 2 % seulement.
- Pour visualiser nettement la position de chaque aiguille au moyen de la lumière ainsi réfléchie vers l'intérieur du corps transparent de l'aiguille, une solution avantageuse consiste à ménager des surfaces de diffusion de lumière à des endroits appropriés, en particulier sur la face inférieure de ce corps. Dans l'art antérieur, il a été proposé de réaliser de telles surfaces diffusantes grâce à une structure dépolie ou granuleuse de la surface de la matière transparente. Avec la faible puissance lumineuse disponible dans le dispositif décrit ici, ce mode de réalisation des surfaces diffusantes n'est pas optimal, car l'éclairement des surfaces reste trop faible.
- Une solution plus efficace consiste à visualiser le corps de l'aiguille au moyen d'une ou plusieurs surfaces de diffusion de lumière qui sont de préférence inclinées par rapport au plan général de ce corps, afin de recevoir directement de la lumière provenant des réflecteurs, et sont recouvertes d'une peinture blanche ou colorée, ou d'une peinture fluorescente. Les zones peintes facilitent en outre la visibilité diurne de l'aiguille. Les
figures 5 à 7 montrent un exemple de disposition de telles surfaces diffusantes 50 qui sont formées par les flancs inclinés d'une rainure 51 ménagée dans la face inférieure 52 du corps 28 de l'aiguille des heures. La rainure 51 peut être formée lors du moulage de la pièce transparente. Son tracé suit de préférence le contour extérieur du corps 28 afin que l'observateur puisse voir sensiblement la même forme de l'aiguille de jour et de nuit. De plus, cette disposition permet de placer des éléments structurels ou décoratifs opaques dans la zone médiane du corps de l'aiguille. La peinture peut être appliquée simplement en une couche, comme elle est représentée par un trait gras dans les dessins, ou remplir toute la rainure. L'autre aiguille sera pourvue d'une rainure analogue, mais ayant un tracé différent. - Dans la variante représentée à la
figure 8 , des surfaces diffusantes 54 sont formées directement par des flancs inclinés de la face inférieure du corps 28 de l'aiguille. - Les exemples décrits ci-dessus peuvent faire l'objet de multiples modifications ou variantes sans sortir du cadre de l'invention, tel que défini par les revendications annexées. En particulier, le nombre des aiguilles lumineuses n'est pas limité à deux. Par exemple dans une montre ayant une aiguille de seconde au centre, celle-ci peut aussi être lumineuse et réalisée selon les principes exposés ci-dessus, de sorte que les trois aiguilles coaxiales sont éclairées par le même faisceau lumineux axial. Dans une autre exécution du dispositif d'affichage illustré par la
figure 1 , on pourrait ajouter une aiguille de seconde centrale non lumineuse, portée par un arbre qui traverse la douille 32 et le couvercle 37 de l'aiguille des minutes 12. Bien entendu, une aiguille réalisée selon les principes de la présente invention peut aussi être utilisée comme aiguille unique d'un indicateur quelconque, par exemple sur le tableau de bord d'une automobile. - La pluralité de réflecteurs répartis dans la tête d'une aiguille selon l'invention peut également comporter des réflecteurs disposés le long de la surface périphérique de la tête de l'aiguille et présentant une inclinaison proche de 45°. Dans ce cas, cette surface périphérique aura de préférence une forme dentelée, afin que ces réflecteurs dirigent la lumière réfléchie vers le corps de l'aiguille.
- Au lieu d'être plat, le corps de l'aiguille peut avoir une épaisseur variable, par exemple grâce à une face inférieure qui monte en direction de la pointe de l'aiguille et qui réfléchit vers le haut les rayons incidents. Cette face inclinée longitudinalement peut aussi comporter des surfaces diffusantes.
- Etant donné qu'un corps d'aiguille mince en matière synthétique est relativement déformable, notamment par des effets thermiques, on peut prévoir de le rigidifier au moyen d'éléments métalliques extérieurs ou intérieurs, par exemple un barreau radial soudé à la douille centrale.
- Au lieu d'être formée par les trois diodes électroluminescentes 23 décrites ci-dessous, la source d'éclairage 21 peut se présenter sous d'autres formes. On peut notamment utiliser des sources lumineuses de forme allongée ou même annulaire, pour assurer une meilleure uniformité de l'intensité lumineuse autour de l'axe.
- Selon une variante non représentée, le support de cadran 16 pourrait être réalisé en matériau transparent et combiné au guide 18 afin de conduire une partie de la lumière de la source 21 par-dessous le cadran pour rendre lumineuses certaines ouvertures du cadran et/ou des index horaires disposés sur celui-ci.
- Selon une autre variante, le guide annulaire de lumière 18 pourrait être rotatif et solidaire de la pièce transparente de l'aiguille la plus proche, en l'occurrence l'aiguille des heures 11 dans l'exemple de la
figure 1 , afin d'éviter une perte de lumière entre ces deux éléments. Par contre, la fabrication de cette pièce serait plus coûteuse que celle d'une aiguille plate.
Claims (16)
- Aiguille (11, 12) pour un dispositif d'affichage analogique, notamment dans une pièce d'horlogerie, comportant une pièce en matériau transparent (27, 33) qui forme un corps (28, 34) de l'aiguille et une tête (29, 35) de l'aiguille, ladite tête étant centrée par rapport à un axe de rotation (15) de l'aiguille et agencée pour recevoir un flux lumineux sur sa face inférieure et répartir au moins une partie de ce flux dans le matériau transparent,
caractérisée en ce que la tête (29, 35) de l'aiguille comporte une pluralité de réflecteurs (40, 41) répartis autour du dit axe de rotation (15) dans ladite tête et agencés pour réfléchir une part dudit flux lumineux vers le corps (28, 34) de l'aiguille. - Aiguille selon la revendication 1, caractérisée en ce que les réflecteurs (40, 41) sont répartis dans la tête de l'aiguille non seulement à proximité du corps de l'aiguille, mais aussi dans des parties de la tête situées à distance de ce corps.
- Aiguille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins certains des réflecteurs (40, 41) ont des orientations respectives différentes.
- Aiguille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les réflecteurs (40, 41) sont agencés pour produire une réflexion totale interne des rayons lumineux sensiblement parallèles audit axe (15).
- Aiguille selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque réflecteur (40, 41) est formé par une surface oblique d'un creux (43) ménagé dans la pièce en matériau transparent.
- Aiguille selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit creux (43) a la forme d'un dièdre dont l'une des faces forme le réflecteur (40, 41) et l'autre face (44) est sensiblement parallèle à l'axe de rotation.
- Aiguille selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pièce en matériau transparent est une pièce moulée en matière synthétique.
- Aiguille selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pièce en matériau transparent est plate, ses faces supérieure et inférieure étant planes.
- Aiguille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite tête (29, 35) comporte un trou central (30, 36) dans lequel est fixée une douille (26, 32) en matière opaque.
- Aiguille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (28, 34) de l'aiguille comporte sur sa face inférieure une ou plusieurs surfaces de diffusion de lumière (50, 54), pourvues d'un revêtement blanc ou coloré.
- Aiguille selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'au moins une surface de diffusion (50, 54) est inclinée par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe et se situe sur un flanc incliné du corps de l'aiguille ou sur une rainure (51) ménagée dans une face inférieure du corps de l'aiguille.
- Dispositif d'affichage à aiguilles lumineuses pour une pièce d'horlogerie, le dispositif comportant :un cadran (10):caractérisé en ce qu'au moins deux des aiguilles (11, 12) sont réalisées selon l'une des revendications précédentes.des aiguilles coaxiales (11, 12) disposées au-dessus du cadran et comportant chacune une pièce en matériau transparent (27, 33) qui forme une tête (28, 34) et un corps (28, 34) d'aiguille, les têtes respectives des aiguilles étant superposées et fixées à des arbres respectifs (13, 14) pour tourner autour d'un axe de rotation commun (15); etune source stationnaire d'éclairage (21) agencée pour éclairer par-dessous l'ensemble des têtes des aiguilles au moyen d'un flux lumineux sensiblement parallèle à l'axe de rotation;
- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que, dans chacune desdites aiguilles, les réflecteurs (40, 41) sont situés sensiblement à une même distance (R1, R2) de l'axe de rotation (15) et en ce que ladite distance est différente d'une aiguille à une autre.
- Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la source d'éclairage (21) comporte des diodes électroluminescentes (23) qui sont réparties autour desdits arbres (13, 14) et montées sur un élément à circuits imprimés (20) disposé au-dessous du cadran (10).
- Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'un guide de lumière (18) formé par la paroi d'un tube en matériau transparent est disposé entre la source d'éclairage et les têtes des aiguilles, ce tube étant fixe dans un orifice central du cadran.
- Montre comportant un dispositif d'affichage selon l'une des revendications 12 à 15.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20010204843 EP1319998B1 (fr) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Aiguilles lumineuses et dispositif d'affichage comportant de telles aiguilles, notamment dans une pièce d'horlogerie |
DE60139263T DE60139263D1 (de) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Leuchtzeiger und diese aufweisendes Anzeigegerät, insbesondere für eine Uhr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20010204843 EP1319998B1 (fr) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Aiguilles lumineuses et dispositif d'affichage comportant de telles aiguilles, notamment dans une pièce d'horlogerie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1319998A1 EP1319998A1 (fr) | 2003-06-18 |
EP1319998B1 true EP1319998B1 (fr) | 2009-07-15 |
Family
ID=8181410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP20010204843 Expired - Lifetime EP1319998B1 (fr) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Aiguilles lumineuses et dispositif d'affichage comportant de telles aiguilles, notamment dans une pièce d'horlogerie |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1319998B1 (fr) |
DE (1) | DE60139263D1 (fr) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104813240A (zh) * | 2012-10-04 | 2015-07-29 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司 | 发光的钟表显示装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2717103B1 (fr) * | 2012-10-04 | 2017-01-11 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Spiral lumineux |
EP3845974B1 (fr) * | 2019-12-31 | 2024-02-21 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Indicateur mobile pour un dispositif d'affichage analogique |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR732788A (fr) * | 1931-09-25 | 1932-09-26 | Elektrozeit Ag | Dispositif d'éclairage des aiguilles, notamment des aiguilles des grandes horloges |
DE837070C (de) * | 1950-02-14 | 1952-06-30 | Eberhard Adam Dipl Ing | Uhr mit beleuchteten Ziffern und Zeigern |
-
2001
- 2001-12-13 EP EP20010204843 patent/EP1319998B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-13 DE DE60139263T patent/DE60139263D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104813240A (zh) * | 2012-10-04 | 2015-07-29 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司 | 发光的钟表显示装置 |
CN104813240B (zh) * | 2012-10-04 | 2017-06-16 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司 | 发光的钟表显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60139263D1 (de) | 2009-08-27 |
EP1319998A1 (fr) | 2003-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2084585B1 (fr) | Pièce d'horlogerie munie d'un dispositif d'éclairage comprenant une diode électroluminescente ultraviolette | |
EP1820071B1 (fr) | Dispositif electronique comportant un guide optique muni d'extracteur optiques illumines sequentiellement | |
US20030112712A1 (en) | Luminous hands and display device including the same, particularly in a timepiece | |
WO2010146162A1 (fr) | Piece d'horlogerie a effets esthetiques speciaux | |
CH691333A5 (fr) | Dispositif d'illumination uniforme du cadran d'un appareil d'affichage. | |
EP1566686A1 (fr) | Dispositif de rétro-éclairage pour élément d'affichage | |
EP1870786A1 (fr) | Pièce d'horlogerie munie d'un dispositif d'éclairage comprenant une diode électroluminescente | |
EP2950166A1 (fr) | Jeu d'aiguilles d'affichage lumineuses pour objet portable tel qu'une montre ou un instrument de mesure | |
EP3152480A1 (fr) | Dispositif d'eclairage a lentille mobile pour vehicule automobile | |
EP0616921B2 (fr) | Tableau de bord de faible épaisseur, pour véhicule automobile | |
EP1319998B1 (fr) | Aiguilles lumineuses et dispositif d'affichage comportant de telles aiguilles, notamment dans une pièce d'horlogerie | |
EP3637200B1 (fr) | Dispositif d'affichage lumineux | |
EP0860755B1 (fr) | Dispositif d'illumination uniforme du cadran d'un appareil d'affichage | |
FR2673313A1 (fr) | Dispositif d'avertissement ou d'indication plat eclaire. | |
EP2950167A1 (fr) | Aiguille d'affichage lumineuse pour objet portable tel qu'une montre ou un instrument de mesure | |
EP1566687A1 (fr) | Dispositif de rétro-éclairage pour élément d'affichage | |
FR2997276A1 (fr) | Dispositif de presentation d’un objet, notamment article de mode ou de bijouterie | |
EP3165677B1 (fr) | Dispositif de signalisation lumineux | |
EP3845974B1 (fr) | Indicateur mobile pour un dispositif d'affichage analogique | |
CH698868B1 (fr) | Pièce d'horlogerie munie d'un dispositif d'éclairage comprenant une diode électroluminescente. | |
CH701301B1 (fr) | Pièce d'horlogerie comprenant au moins une source de lumière. | |
FR2461290A1 (fr) | Dispositif d'eclairement pour indicateur analogique de l'heure et indicateur analogique comportant un tel dispositif | |
CH716226B1 (fr) | Piece d'horlogerie munie d'un dispositif d'eclairage comprenant une diode electroluminescente ultraviolette. | |
CH702419A2 (fr) | Piece d'horlogerie comprenant un cadran a ombre chinoise. | |
CH717017A2 (fr) | Indicateur mobile pour un dispositif d'affichage analogique. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK RO SI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20031218 |
|
AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): CH DE FR GB LI |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20071128 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): CH DE FR GB LI |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: NV Representative=s name: ICB INGENIEURS CONSEILS EN BREVETS SA Ref country code: CH Ref legal event code: EP Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 60139263 Country of ref document: DE Date of ref document: 20090827 Kind code of ref document: P |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20100416 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20101201 Year of fee payment: 10 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121213 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20121213 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 15 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 16 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 17 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PFUS Owner name: THE SWATCH GROUP RESEARCH AND DEVELOPMENT LTD , CH Free format text: FORMER OWNER: ASULAB S.A., CH |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20201119 Year of fee payment: 20 Ref country code: FR Payment date: 20201120 Year of fee payment: 20 Ref country code: CH Payment date: 20201119 Year of fee payment: 20 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R071 Ref document number: 60139263 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |