EP1378881B2 - Optischer Signalgeber, insbesondere für die Bedienblende eines Haushaltsgrossgerätes - Google Patents

Optischer Signalgeber, insbesondere für die Bedienblende eines Haushaltsgrossgerätes Download PDF

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EP1378881B2 EP03014342.4A EP03014342A EP1378881B2 EP 1378881 B2 EP1378881 B2 EP 1378881B2 EP 03014342 A EP03014342 A EP 03014342A EP 1378881 B2 EP1378881 B2 EP 1378881B2
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hood
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optical waveguide
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    • G09F9/3023—Segmented electronic displays

Definitions

  • the invention relates to a signal generator according to the preamble of claim 1 and 3, as he, for example, from the DE 92 12 999 U1 or the DE 101 12 640 C1 is known. as he for example from the DE 92 12 999 U1 or the DE 101 12 640 C1 is known.
  • an individually controllable light source is mechanically and electrically connected to a located behind the control panel circuit board. From there, the light emission is guided by means of a light guide to the location in the control panel at which signaling is to take place by means of the radiating visible surface, for example as a variable 7-segment display with its seven signal generators.
  • the light guide can end with its radiating visible surface behind a translucent area of the control panel or project through a blind hole up to the visible side panel surface. Such an arrangement is out JP-A-06043814 known.
  • the radiation side facing the radiating viewing surface of the light guide, beam side light source may be a miniature light bulb.
  • the decidedly smaller and light-emitting diode (LED) which is more favorable in terms of efficiency and service life is used, which is then preferably mounted directly on the circuit board as an unhoused chip in SMD technology.
  • signal generator of different axial lengths can be used between the circuit board for the light source and the control panel for signaling.
  • the group of light guides of a display is positioned over its light source on the circuit board by means of a multi-channel base and opposite, ie radiating side, held in a ground according to the display geometry broken.
  • the light guide itself does not have to extend from the floor near the abstraction level to directly above the light source - depending on the instantaneous length specification for the individual signal generator and its immersion length in the socket, a more or less light source between the light source and einstrahl Schoem end of the light guide in the base long distance exist.
  • This transitional cavity expediently has a well-reflecting channel wall in the base, preferably by a correspondingly light material choice for the multi-channel base.
  • FIG Fig. 5 An embodiment of the invention is shown in FIG Fig. 5 and the associated description.
  • the other figures and associated parts of the description are background information that is important to understanding the invention but not subject of the invention.
  • FIG. 1 sketched in axial longitudinal section an injection mold 11 with its injection channel 12 for the plastic injection molding of a light guide 13 with in this example, truncated conical head portion 14 in front of a cylindrical shaft 15, the variably predetermined length by a coaxially behind the shaft 15 different depths in the injection mold 11 immersed ejector 16 is determined.
  • Flg. 2 ff is used to hold a preferably slightly concave light entrance front end 17 in front of a miniaturized light source 18 (in particular in the form of an LED chip) on a printed circuit board 19, the central, not necessarily cylindrical channel 30 in a thick-walled multi-channel base 20 (see. Fig. 6 ), which mechanically (for example by means of locking legs 33, see. Fig. 6 below) on the beam side above the position of the light source 18 in the circuit board 19 or can be mounted on the radiation side.
  • the base 20 may be provided on its outer circumferential surface 21 with radially projecting, toward the circuit board 19 facing locking lugs 22.
  • brackets 23 These are then overcome radially on their chamfers of brackets 23 and then engaged axially behind, projecting axially parallel to spring arms 24 in front of the wall 25 of a slender cup-shaped hood 26.
  • Each opening 27 in the bottom 28 receives the radiating end 29 of a light guide 13 radially as far as possible without play. Contrary to the example representation no reduction in diameter in the form of a circumferential step must be provided as a seat on the head part 14 for this purpose.
  • the perforated bottom 28 can thus serve as shown both (as at least radial) holder as well as the visible side panel for the emitting end of the light guide 13.
  • each light guide 13 is pushed in the direction of the light source 18 in its channel 30 in the base 20.
  • the length of the shank 15 with respect to the other axial dimensions thereof is chosen such that its concave front end 17 does not mechanically come into abutment against the light source 18 in order to avoid pressure phenomena and mechanical destruction resulting therefrom.
  • Fig. 3 faces Fig. 2 with a constant base length, the corresponding conditions at a distance bridging hood 26 of constant axial length on a single-channel here for simplicity illustrated socket 20 which is cut to the appropriate axial dimension according to the Einbaurfordemissen, with adapted length of the light guide shaft 15th
  • a complex signal generator 10 from the geometry of several adjacent grouped radiating 29 is composed of optical fibers 13, a plurality of light sources 18 are arranged in a corresponding pattern on the circuit board 19. In order to position the position of the light guide 13, which rises above these positions, they are inserted into the channels 30 of the base 20.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Signalgeber gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 3, wie er beispielsweise aus der DE 92 12 999 U1 oder der DE 101 12 640 C1 bekannt ist.
    wie er beispielsweise aus der DE 92 12 999 U1 oder der DE 101 12 640 C1 bekannt ist.
  • Von marktgängigen Haushaltsgroßgeräten ist es bekannt, in einer Bedienblende (wie sie etwa aus Fig. 1 der DE 31 04 662 A1 ersichtlich ist) neben Funktionsschaltern zur Auswahl von abzuarbeitenden Betriebsarten alphanumerischen Siebensegment-Infomnationsanzeigen etwa über aktuelle Betriebszustände und gegebenenfalls auch noch einfache optische Signalgeber anzuordnen, die jeweils nur entweder ausgeschaltet (dunkelgesteuert) oder aber eingeschaltet (hellgesteuert) und für besondere Signalgaben auch im Intervallbetrieb blinkend ansteuerbar sind.
  • Pro Signalgeber ist eine individuell ansteuerbare Lichtquelle mechanisch und elektrisch an eine hinter der Bedienblende gelegene Schaltungsplatine angeschlossen. Die Lichtabstrahlung wird von dort mittels eines Lichtleiters an denjenigen Ort in der Bedienblende geführt, an dem mittels der strahlenden Sichtfläche die Signalgabe erfolgen soll, etwa als variable 7-Segment-Anzeige mit ihren sieben Signalgebern. Der Lichtleiter kann mit seiner abstrahlenden Sichtfläche hinter einem lichtdurchlässigen Bereich der Bedienblende enden oder durch ein Blendenloch bis zur sichtseitigen Blendenoberfläche vorragen. Eine solche Anordnung ist aus JP-A-06043814 bekannt. Die der abstrahlenden Sichtfläche des Lichtleiters gegenüberliegende, einstrahlseitige Lichtquelle kann eine Miniatur-Glühlampe sein. Bevorzugt wird aber pro Signalgeber, also pro Lichtleiter die entschieden kleiner bauende und hinsichtlich Wirkungsgrad und Lebensdauer günstigere lichtemittierende Diode (LED) eingesetzt, die dann vorzugsweise als ungehäuster Chip in SMD-Technik unmittelbar auf die Schaltungsplatine montiert ist.
  • In der Praxis besteht das Problem, dass je nach der Gehäuseausgestaltung mit der Ausbildung und Anordnung der Bedienblende und je nach den Einbaugegebenheiten für die Leiterplatte unterschiedliche Abstände von den Lichtquellen zur Bedienblende mittels der Signalgeber-Lichtleiter zu überbrücken sind. Das bedingt eine kostspielige Logistik hinsichtlich der vorzuhaltenden Signalgeber mit unterschiedlichen Einbaulängen in Produktion und Service. In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen durch einen standardisierbaren solchen Signalgeber auf Lichtleiterbasis.
  • Gemäß den im Hauptanspruch angegebenen wesentlichen Lösungsmerkmalen sind erfindungsgemäß zwischen der Leiterplatte für die Lichtquelle und der Bedienblende für die Signalgabe nun Signalgeber unterschiedlicher axialer Längen einsetzbar. Die Gruppe der Lichtleiter einer Anzeige wird über seiner Lichtquelle auf der Leiterplatte mittels eines mehrkanaligen Sockels positioniert und gegenüberliegend, also abstrahlseitig, in einem entsprechend der Anzeigegeometrie durchbrochenen Boden gehaltert.
  • Es muss dabei der Lichtleiter selbst sich nicht vom nahe der Abstrahlebene gelegenen Boden bis unmittelbar über die Lichtquelle erstrecken - je nach der momentanen Längenvorgabe für den einzelnen Signalgeber und seiner Eintauchlänge in den Sockel kann zwischen Lichtquelle und einstrahlseitigem Ende des Lichtleiters im Sockel ein mehr oder weniger langer Abstand bestehen. Dieser Übergangs-Hohlraum weist zweckmäßigerweise eine gut reflektierende Kanal-Wandung im Sockel auf, vorzugsweise durch entsprechend helle Materialwahl für den mehrkanaligen Sockel.
  • Bezüglich zusätzlicher Merkmale, Weiterbildungen und Vorteile zur erfindungsgemäßen Lösung wird auf die weiteren Ansprüche und auf die nachstehende Beschreibung von beschränkt auf das Wesentliche aber angenähert maßstabsgerecht stark vergrößert in der Zeichnung skizzierten Realisierungsbeispielen verwiesen. In der Zeichnung zeigt
    • Fig. 1
    eine preisgünstige Herstellung variabler Lichtleiterlängen,
    Fig. 2
    einen Einsatz variabler Lichtleiterlängen gemäß Fig. 1 bei variablen Haubenlängen,
    Fig. 3
    einen Einsatz variabler Lichtleiterlängen gemäß Fig. 1 bei variablen Sockellängen,
    Fig. 4
    einen Einsatz variabler Sockellängen bei Lichtleitern konstanter Länge,
    Fig. 5
    variable Signalgeberlängen bei einen Einsatz konstanter Längen von Haube, Sockel und Lichtleiter sowie
    Fig. 6
    eine Gruppierung mehrerer Lichtleiter für einen Einsatz etwa gemäß Fig. 4.
  • Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist in Fig. 5 und der zugehörigen Beschreibung gezeigt. Die anderen Figuren und zugehörigen Beschreibungsteile zeigen Hintergrundinformationen, die zum Verstehen der Erfindung wichtig sind, aber nicht Gegenstand der Erfindung sind.
  • Fig. 1 skizziert im Axial-Längsschnitt eine Spritzgrußform 11 mit ihrem Einspritzkanal 12 für den Kunststoffspritzguß eines Lichtleiters 13 mit in diesem Beispielsfalle kegelstumpfförmigem Kopfteil 14 vor einem zylindrischen Schaft 15, dessen variabel vorgebbare Länge durch einen koaxial hinter dem Schaft 15 unterschiedlich tief in die Spritzgußform 11 eintauchenden Auswerfer 16 bestimmt ist.
  • Gemäß Flg. 2 ff dient der Halterung eines vorzugsweise leicht konkaven Lichteintritts-Stirnendes 17 vor einer miniaturisierten Lichtquelle 18 (insbesondere in Form eines LED-Chip) auf einer Leiterplatte 19 der zentrale, nicht unbedingt zylindrische Kanal 30 in einem dickwandigen mehrkanaligen Sockel 20 (vgl. Fig. 6), der mechanisch (etwa mittels Rastbeinen 33, vgl. Fig. 6 unten) strahlseitig über der Position der Lichtquelle 18 in der Leiterplatte 19 oder abstrahlseitig befestigt sein kann. Der Sockel 20 kann auf seiner Außenmantelfläche 21 mit radial vorspringenden, zur Leiterplatte 19 hin weisenden Rastnasen 22 ausgestattet sein. Diese werden dann über ihre Anlaufschrägen von Bügeln 23 radial überwunden und dann axial hintergriffen, die an Federarmen 24 vor der Wandung 25 einer schlanken topfförmigen Haube 26 achsparallel vorragen. Der Boden 28, in dessen Durchbrechungen die Lichtleiter 13 abstrahlseitig enden, kann aber auch unmittelbar auf dem oberen Ende eines entsprechend lang ausgeführten Sockels 20 enden. Jede Durchbrechung 27 im Boden 28 nimmt das Abstrahlende 29 eines Lichtleiters 13 radial möglichst spielfrei auf. Entgegen der Beispielsdarstellung muß dafür keine Durchmesserverringerung in Form einer umlaufenden Stufe als Sitz am Kopfteil 14 vorgesehen sein. Auch würde es genügen, die radiale Stützfunktion des Bodens 28 zum Sockel 20 hin zu verlegen oder an einer kragenförmig umlaufenden Halteplatte 35 zu realisieren. Der durchbrochene Boden 28 kann also wie dargestellt sowohl (als wenigstens radiale) Halterung wie auch als sichtseitige Symbolblende für das abstrahlseitige Ende des Lichtleiters 13 dienen.
  • Der Schaft 15 eines jeden Lichtleiters 13 wird in Richtung auf die Lichtquelle 18 in seinem Kanal 30 im Sockel 20 hineingeschoben. Die Länge des Schaftes 15 ist in Bezug auf die anderen Axialabmessungen dafür so gewählt, dass sein konkaves Stirnende 17 nicht mechanisch in Anlage gegen die Lichtquelle 18 gerät, um hier Druckerscheinungen und daraus etwa resultierende mechanische Zerstörungen zu vermeiden.
  • Fig. 3 stellt gegenüber Fig. 2 mit konstanter Sockellänge die entsprechenden Verhältnisse bei einer distanzüberbrückenden Haube 26 konstanter axialer Länge auf einem hier zur Vereinfachung einkanalig dargestellten Sockel 20 dar, der gemäß den Einbauerfordemissen auf die passende axiale Abmessung abgelängt ist, bei angepaßter Länge des Lichtleiter-Schaftes 15.
  • Die Verhältnisse bei (wie in Fig. 3) konstanter Haubenlänge 26 unter dem Boden 28 aber nun nicht-angepaßter Schaftlänge 15 des Lichtleiters 13 sind aus der Gegenüberstellung der Längsschnittdarstellung zu Fig. 4 ersichtlich. Der Lichtleiter 13 mit konstanter Länge seines Schaftes 15 wird wieder entsprechend tief in den zugeordneten Kanal 30 des Sockels 20 hineingeschoben. Wegen des nun relativ langen verbleibenden Lichtweges zwischen der Lichtquelle 18 und dem Lichteintritts-Stirnende 17 in den Schaft 15 des Lichtleiters 13 weist der hohle Sockel 20 zur Vermeidung von Helligkeitsverlust zweckmäßigerweise gute Reflexionseigenschaften jedenfalls der Innenmantelfläche 31 seines Längs-Kanales 30 auf. Um dafür diese Fläche 31 nicht eigens beschichten oder sonstwie kostspielig bearbeiten zu müssen, ist es vorteilhaft, den Sockel 20 insgesamt aus einem gut reflektierenden Material wie etwa weißem PBT (vorzugsweise mit typisch 25 % weißen Farbpigmenten) zu spritzen.
  • Diese Schlußfolgerung gilt entsprechend für die Variante nach Fig. 5. Unter Verzicht auf eine starre Längspositionierung der Haube 26 auf dem Sockel 20 über definiert gelegene Rastnasen und Rastkrallen gemäß Flg. 2 bis Fig. 4 ist nun erfindungsgemäß für eine variable Längspositionierung eine (vgl. die vergrößerte Detaildarstellung X) sägezahn- oder ratschenartige Sperrverzahnung zwischen dem Innern der Haubenwandung 25 und der Außenwandung des Sockels 20 vorgesehen. Dadurch läßt sich jede Höheneinstellung der Haube 26 relativ zur Leiterplatte 19 mit ihrer Lichtquelle 18 in feinen Rastschritten einstellen. Eine völlig stufenlose Anpassung an die aktuell gegebenen Einbauerfordernisse wird bei Verzicht auf die Sägezahnkopplung durch einen rein reibschlüssigen Preßsitz der Haube 26 auf dem Sockel 20 erzielt.
  • Wenn also wie gemäß Fig. 6 für eine mehrstellige Siebensegment-Darstellung der Information ein komplexer Signalgeber 10 aus der Geometrie mehrerer einander benachbart gruppierter Abstrahlenden 29 von Lichtleitern 13 zusammengesetzt ist, sind mehrere Lichtquellen 18 in entsprechendem Muster auf der Leiterplatte 19 angeordnet. Um die Lage des über diesen Positionen aufragenden Lichtleiter 13 entsprechend zu positionieren, sind sie in die Kanäle 30 des Sockels 20 gesteckt.

Claims (9)

  1. Optischer Signalgeber (10) mit einem Lichtleiter (13), der sich von einem Abstrahlende (29) in Richtung auf eine Lichtquelle (18) erstreckt, die auf einer Leiterplatte (19) in Abstand zum Abstrahlende (29) angeordnet ist, wobei der mit seinem Abstrahlende (29) in eine Durchbrechung (27) in einem Boden (28) einer Haube (26) hinein ragende Lichtleiter (13) in einem hohlen Sockel (20) vor der Lichtquelle (18) gehaltert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Haube (26) an dem Sockel (20) gehaltert ist: und
    Lichtleiter (13) konstanter Länge in Sockeln (20) und Hauben (26) ebenfalls konstanter Länge radial gehaltert sind, deren Überdeckungslängen variabel sind.
  2. Signalgeber nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Lichtleiter (13) mehr oder weniger tief in einen Kanal (30) des mehrkanaligen Sockels (20) eintaucht, dessen Innenmantelfläche (31) gute Reflexionseigenschaften aufweist.
  3. Optischer Signalgeber (10) mit einem Lichtleiter (13), der sich von einem Abstrahlende (29) in Richtung auf eine Lichtquelle (18) erstreckt, die auf einer Leiterplatte (19) in Abstand zum Abstrahlende (29) angeordnet ist, wobei der mit seinem Abstrahlende (29) in eine Durchbrechung (27) in einem Boden (28) einer Haube (26) hinein ragende Lichtleiter (13) in einem hohlen Sockel (20) vor der Lichtquelle (18) gehaltert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Haube (26) an dem Sockel (20) gehaltert ist; und
    der Lichtleiter (13) konstanter Länge je nach Längenvorgabe für den Signalgeber (10) mehr oder weniger tief in einen Kanal (30) des mehrkanaligen Sockels (20) eintaucht, dessen Innenmantelfläche (31) gute Reflexionseigenschaften aufweist.
  4. Signalgeber nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Lichtleiter (13) konstanter Länge in Sockeln (20) und Hauben (26) ebenfalls konstanter Länge radial gehaltert sind, deren Überdeckungslängen variabel sind.
  5. Signalgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine achsparallele Ratschenverbindung zwischen der Haube (26) und dem Sockel (20) vorgesehen ist.
  6. Signalgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Presssitz zwischen der Haube (26) und dem Sockel (20) vorgesehen ist.
  7. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Haube (26) sich axial mit einer Durchbrechung (27) im Haubenboden (29) gegen eine stufenförmige Verjüngung hinter dem Abstrahlende (29) des Lichtleiters (13) oder mit einer stufenförmigen Verjüngung ihres Innenquerschnitts gegen eine am Lichtleiter (13) kragenförmig umlaufende Halteplatte (35) abstützt.
  8. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mehrere Kanäle (30) für eine Anordnung von Lichtleitern (13) in vorgegebener geometrischer Relation parallel zueinander ausgebildet sind.
  9. Signalgeber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mehrere Lichtleiter (13) in vorgegebener geometrischer Relation parallel zueinander beiderseits einer Halteplatte (35) oder unter dem Boden (28) einstückig ausgebildet sind.
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EP1378881B1 EP1378881B1 (de) 2010-05-26
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