ES2299956T3 - Indicador de escaneo de led. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de indicación, particularmente para instrumentos combinados de vehículos, con una fuente de luz comprendiendo al menos un LED (6, 6a, 6b) para la generación de un haz de luz (7, 7a, 7b), que pueda dirigirse selectivamente sobre diferentes zonas de una superficie de visualización (4) a través de medios deflectores (10) desplazables, comprendiendo los medios deflectores desplazables un elemento rotatorio (10) rotando en continuo, particularmente un espejo rotatorio, previéndose un sistema óptico (8, 18, 20) para la focalización del haz de luz (7) sobre la superficie de visualización (4) y previéndose medios de control (26), mediante los cuales puede activarse el LED (6, 6a, 6b) intermitentemente, caracterizado porque la superficie de visualización (4) comprenda un medio de transmisión, particularmente un disco difusor (23, y porque detrás de la superficie de visualización (4) se disponga, como medio deflector estático, un espejo curvado (15), configurado preferentemente en forma de arco o en forma circular, situado en un plano (17) perpendicular al eje de rotación (16) del elemento rotatorio (10), de forma que los haces de luz (7) reflectados por el elemento rotatorio (10) puedan reflejarse sobre la cara posterior de la superficie de visualización (4).

Description

Indicador de escaneo de LED.
Estado actual de la técnica
La presente invención se relaciona con un dispositivo de indicación, particularmente para instrumentos combinados de vehículos, con una fuente de luz comprendiendo al menos un LED (LED = Light Emitting Diode, diodo fotoemisor) para la elaboración de un haz de luz que sirve como medio indicador, que puede dirigirse selectivamente, a través de medios deflectores desplazables, así como particularmente también a través de medios deflectores estacionarios, sobre diferentes zonas de una superficie de visualización transiluminable.
Particularmente en el caso de los vehículos se conocen generalmente instrumentos combinados, que comprenden varios de estos dispositivos de indicación. Se emplean además convencionalmente dispositivos analógicos de indicación del indicador, aunque crecientemente también dispositivos digitales de indicación, para la indicación de diferentes informaciones, por ejemplo, de la velocidad, del número de revoluciones del motor, del nivel del tanque, de la temperatura del aceite o agua de refrigeración o para la indicación de parámetros operacionales similares. Sin embargo, pueden utilizarse dispositivos de indicación del presente tipo en cualquier ámbito de empleo, por ejemplo, en vehículos sobre raíles, aeronaves o vehículos acuáticos, así como en diferentes indicaciones de equipos de medida o condiciones de control.
Mientras que los dispositivos analógicos de indicación están provistos convencionalmente de un indicador mecánico, que se monta antes de una esfera graduada de forma que pueda rotarse, se conocen también avisos del indicador, en los que luz se emplea para la representación de las informaciones a visualizar.
Así, la DE 43 13 530 A1 muestra, por ejemplo, un dispositivo de indicación, en el que el indicador está formado por un haz de luz. La fuente de luz se dispone además en una carcasa de la pantalla montada de forma que pueda rotarse, que presenta una abertura en su pared de la pantalla, a través de la cual puede salir un haz de luz en línea recta como indicador a un disco difusor que hace visible el haz de luz.
De este modo la longitud del indicador es variable, aunque otras dimensiones del indicador no son variables. Así no se puede representar particularmente ninguna indicación punto a punto o en forma de arco discurriendo en dirección perimetral, lo que limita las posibilidades de aplicación. Resulta además desfavorable, que con este dispositivo sólo pueda producirse un indicador luminoso individual. Para la indicación simultánea de varias informaciones con varios indicadores luminosos se precisa, por consiguiente, la combinación de varios sistemas con, en cada caso, una carcasa giratoria de la pantalla, lo que no sólo supone un considerable coste constructivo y, por tanto, altos costes asociados, sino particularmente también una demanda de espacio constructivo correspondientemente elevada, lo que resulta particularmente inconveniente en el ámbito de los vehículos.
Gracias a la DE 195 29 390 A1 se conoce además un instrumento combinado, en el que un indicador está formado por un haz lasérico giratorio, que se dirige desde el frontal con un ángulo en tecnología de epiluminiscencia sobre la superficie de la superficie de visualización. El haz lasérico puede dividirse además en dos haces parciales por medio de un divisor de haces, de forma que puedan indicarse también dos valores diferentes al mismo tiempo.
Sin embargo, los puntos de luz representables de este modo pueden variar únicamente en su posición, aunque no en su forma o tamaño, de forma que también aquí las posibilidades de aplicación presenten límites relativamente estrechos. Resulta adicionalmente desfavorable que este dispositivo de indicación requiera, debido a su construcción epiluminiscente, el empleo de una fuente de luz láser, lo que originaría costes correspondientemente altos, así como mayores temperaturas de operación.
Para la señalización variable de un valor teórico se conoce, gracias a la EP 0 785 416 B1, además un instrumento indicador analógico, con el que se proyecta un haz de luz en una zona de una superficie de visualización en forma de arco. Un haz lasérico se dirige además a través de un espejo alojado de manera que pueda desplazarse y plegable por un servomotor en la zona de indicación deseada. Este dispositivo está también relacionado, debido al empleo de una fuente de luz láser, con los inconvenientes citados anteriormente.
Para prevenir estos inconvenientes se propone como variante emplear un LED como fuente de luz. Mientras que un LD (LD = diodo láser) produce un haz de luz estrechamente limitado, casi paralelo, que puede reflejarse de manera relativamente simple a través del espejo para la proyección de contornos estrechamente limitados sobre la superficie de visualización, los LEDs generan un perfil del haz definido mucho menos preciso, por lo que un LED sólo puede emplearse, en el dispositivo de indicación conforme a la EP 0 785 416 B1, en cooperación con un conductor luminoso macizo, que se extienda desde el LED hasta la zona de proyección. Para la señalización de la zona deseada de la superficie de visualización se tiene que desplazar este conductor luminoso mecánico a la posición apropiada, lo que requiere, frente al espejo plegable, masas móviles claramente mayores y, por consiguiente, un servomotor dimensionado de manera correspondientemente más robusta, lo que conlleva de nuevo una elevada necesidad de espacio constructivo y mayores costes. Resulta desfavorable, por otra parte, que en ambos casos sólo puede indicarse un único valor teórico con este dispositivo, que además no es variable en su forma y tamaño.
La US 2002/0050963 A1 muestra una unidad indicadora de haces luminosos con una correspondiente unidad de escaneado. Se activan diferentes campos de diodos, reflejándose su luz, a través de la disposición de proyección y un espejo poligonal rotatorio, sobre una superficie de visualización. Las fuentes de luz se implementan además, por ejemplo, como LEDs. Se lleva a cabo una activación de los haces individuales a través de una electrónica de control asignada.
El problema subyacente de la presente invención consiste, por tanto, generalmente en producir un dispositivo mejorado de indicación del tipo citado inicialmente, que posibilita la representación de señalizaciones en diferentes formas y tamaños, así como la indicación simultánea de varias señalizaciones y, por consiguiente, un empleo más flexible, sin presentar los inconvenientes descritos.
Ventajas de la invención
El dispositivo conforme a la presente invención de indicación conforme a la Reivindicación 1 presenta la ventaja, frente a los modos de ejecución conocidos, de que con sólo una única fuente de luz es posible la indicación simultánea de una multitud de señalizaciones y/o informaciones, variables en forma y tamaño. También se pueden representar señalizaciones intermitentes y/o móviles a lo largo de la superficie de visualización en diferentes luminosidades. En consecuencia, el dispositivo conforme a la invención de indicación se puede emplear de manera especialmente versátil y flexible. Resulta además económico de fabricar, debido a su sencilla construcción. Resulta además ventajoso, que los LEDs no estén disponibles sólo en un intervalo de temperaturas claramente menor, absolutamente apropiado para el empleo en vehículos, sino también en una muy amplia variedad de colores. La idea subyacente de la presente invención consiste en que los medios deflectores desplazables comprendan un elemento rotatorio rotando en continuo, particularmente un espejo rotatorio, en que se prevé un sistema óptico para la focalización del haz de luz sobre la superficie de visualización, y en que se prevén medios de control, con los que puede activarse el LED intermitentemente. El elemento rotatorio gira preferentemente con altas velocidades de más de 3000 rpm y es iluminado por la fuente de luz con un ritmo correspondientemente alto, de forma que las zonas de la superficie de visualización a macar con el haz de luz puedan iluminarse con una frecuencia tan alta, que el ojo humano no puede reconocer el movimiento repetido del haz de luz y perciba una indicación luminosa continua. De este modo pueden indicarse las informaciones intencionadas tanto a y/o desde la(s) posición(es) deseada(s) de la superficie de visualización, como también en diferentes forma y tamaño, mediante la conexión y desconexión intencionadas altamente frecuentes, así como mediante variaciones de la luminosidad del LED. Así pueden generarse sobre la superficie de visualización, por ejemplo, no sólo señalizaciones punto a punto mediante el encendido temporal del LED, sino particularmente también señalizaciones en forma de arco en cualquier longitud mediante tiempos de conexión del LED ligeramente más largos.
Mediante la constitución de un sistema óptico puede compensarse el inconveniente existente en el caso de los LEDs, frente a los haces de luz casi idealmente paralelos de los diodos láser, de un perfil del haz menos exactamente definido, pudiendo disponerse además la óptica, de forma que el haz de luz se enfoque directa o indirectamente sobre la superficie de visualización. Particularmente en combinación con una zona transmisiva de visualización no dispersante o sólo débilmente dispersante, que puede estar formada, por ejemplo, por la esfera de un dispositivo de indicación, se pueden proyectar señalizaciones con apariencia aceptable sobre la superficie de visualización, también en caso de empleo de LEDs, con aprovechamiento de las ventajas citadas previamente. Se conserva además el efecto director de la luz resultante de la óptica para la deflexión del haz de luz, de forma que también con LEDs puedan alcanzarse densidades luminosas suficientes de más de 200 cd/m^{2}. Mediante el empleo de LEDs con un ángulo estrecho de irradiación se pueden lograr además valores de densidad luminosa especialmente buenos, tal y como se conocen, por ejemplo, por Osram como diseño OS LxE 65B con lente integrada.
La superficie de visualización comprende, conforme a la invención, un medio de transmisión y detrás de la superficie de visualización se dispone un espejo curvado situado en un plano de inversión perpendicular al eje de rotación del elemento rotatorio, correspondiente en su perfil a las zonas marcables de la superficie de visualización, como medio deflector estático, de forma que los haces de luz reflejados por el elemento rotatorio puedan invertirse sobre la cara posterior de la superficie de visualización. El medio de transmisión puede estar además formado preferentemente por un disco difusor no dispersante o sólo débilmente dispersante, de forma que el haz de luz hecho pasar permanezca tan ajustado como sea posible. El espejo curvado puede tener, en principio, un perfil curvo formado de cualquier manera dentro del plano de inversión. Se implementa, sin embargo, preferentemente curvado en forma de arco o como espejo anular en forma circular totalmente cerrado, que rodea parcial y/o totalmente el elemento rotatorio rotando en continuo. El espejo curvado tiene además preferentemente, independientemente de su forma, una superficie especular continua. No obstante, si sólo tuvieran que marcarse determinadas zonas de una superficie de visualización segmentada, basta también un espejo curvado interrumpido por secciones y/o una superficie especular interrumpida por
secciones.
Los perfeccionamientos y mejoras favorables del dispositivo de indicación conforme a la invención se deducen de las reivindicaciones dependientes.
Un modo de ejecución de construcción especialmente pequeña del dispositivo de indicación puede obtenerse, debido a una trayectoria del haz compactamente plegada, por el hecho de que el sistema óptico para la focalización del haz de luz sobre la superficie de visualización en medios deflectores desplazables y/o en medios deflectores estáticos dispuestos adicionalmente para la deflexión del haz de luz esté integrado. Uno o varios medios deflectores forman además preferentemente espejos ópticos huecos, por lo que, aparte de esto, también se mejoran las características de ilustración del dispositivo. Así, la superficie especular de un espejo anular curvado puede presentar, por ejemplo, como medio deflector estático una superficie especular curvada ligeramente cóncava, en vez de una troncocónica.
Resulta además especialmente favorablemente, que al menos una superficie deflectora y/o superficie especular de los medios deflectores desplazables y/o estáticos para la integración del sistema óptico esté arqueada esféricamente, de forma que el radio de curvatura de la superficie especular en un plano conteniendo el eje de rotación del elemento rotatorio sea claramente mayor que el radio de curvatura en un plano situado perpendicularmente al eje de rotación del elemento rotatorio. Con estos medios deflectores configurados como espejo paraboloide fuera de eje se pueden mejorar adicionalmente las propiedades de ilustración, particularmente la profundidad de afiladura de la ilustración en la zona de paso de la superficie de visualización. Un espejo curvado anular puede implementarse además preferentemente como espejo toroidal, cuya superficie especular esférica en un plano de corte conteniendo el eje de rotación del elemento rotatorio tiene un radio, mayor en un factor 1,4 que el radio de curvatura vigente durante la deflexión en el plano de inversión del espejo curvado.
En la ordenación de un espejo curvado circular o en forma de sección circular, el eje de rotación del elemento rotatorio puede disponerse también desplazado en una dirección de asimetría excéntricamente al espejo curvado. De este modo se originan vías ópticas diferentemente largas para el haz de luz, de forma que la focalización sobre la superficie de visualización se vuelva más complicada.
Para esto puede preverse, conforme a un primer modo de ejecución de la invención, que el plano de inversión, en el que discurre el espejo curvado, se disponga inclinado un ángulo respecto al plano de la superficie de visualización. La inclinación se orienta además preferentemente de forma que la distancia axial entre el espejo curvado y la superficie de visualización en la posición perimetral del espejo curvado situada en la dirección de asimetría sea máxima.
Conforme a un modo alternativo de ejecución de la invención, el espejo curvado puede presentar también a lo largo de su perfil curvaturas variables en un plano conteniendo el eje de rotación del elemento rotatorio. En esta ocasión se reduce el radio de curvatura en un plano conteniendo el eje de rotación del elemento rotatorio preferentemente con distancia decreciente al eje de rotación. En el caso de una configuración en forma circular, el radio de curvatura es más favorablemente mínimo en la posición perimetral del espejo curvado situada en la dirección de asimetría.
Acorde a un modo de ejecución especialmente preferente de la invención se prevé además, que la fuente de luz comprenda dos LEDs de diferentes colores, así como un espejo dicroico, a través del cual los haces de luz de los dos LEDs pueden superponerse mutuamente sin pérdidas apenas. De este modo se pueden proyectar representaciones multicolores sobre la misma o también sobre una zona de la superficie de visualización ligeramente desplazada radialmente, pudiendo generarse no sólo los colores de ambos LEDs, sino también colores mixtos en caso de control simultáneo de los LEDs.
Resulta además especialmente favorablemente, cuando la fuente de luz comprenda tres LEDs de diferentes colores, así como dos espejos dicroicos o un X-cube, a través de los cuales y/o del cual pueden superponerse mutuamente los haces de luz de los tres LEDs sin apenas pérdidas. En caso de empleo de un LED rojo, verde y azul pueden producirse, por consiguiente, indicaciones típicas de color mediante el control apropiado de todo el espectro de color. Cuando además se modifica la razón de luminosidad de los LEDs dentro de un determinado rango o segmento de la superficie de visualización, pueden representarse hasta evoluciones cromáticas. Los llamados X-cubes son conocidos además particularmente por los proyectores basados en LCD y se describen, por ejemplo, en la DE 100 03 245 A1. Su principio de operación consiste, como en los espejos dicroicos, en que una capa especular elaborada por la tecnología de la capa fina tiene una reflectividad, que depende fuertemente de la longitud de onda de la luz. La luz no reflejada tampoco no es absorbida, sino que se deja pasar, de forma que esta tecnología opera casi son pérdidas.
Resulta además especialmente favorablemente, cuando para la sincronización de la fuente de luz con el elemento rotatorio se disponga de un fotosensor conectado con un control del dispositivo, de forma que se encuentre en la trayectoria del haz de un haz de luz desviado por el elemento rotatorio desviado. El fotosensor puede estar además preferentemente formado por un fotodiodo, aunque también por un fotoresistor, fototransistor o una célula fotoeléctrica.
La presente invención se relaciona también con un procedimiento apropiado al dispositivo descrito anteriormente, para la indicación de informaciones por medio de la luz sobre diferentes zonas de una superficie de visualización. El procedimiento conforme a la invención consiste en que un elemento rotatorio para la deflexión de un haz de luz se acciona particularmente con una velocidad de más de 1000, preferentemente de más de 3000 rpm rotando en continuo, y en que una fuente de luz comprendiendo al menos un LED se activa intermitentemente, de forma que un haz de luz producido se dirija exactamente al elemento rotatorio, cuando el haz de luz desviado y/o reflejado por el elemento rotatorio incida sobre la zona deseada de la superficie de visualización.
Mediante el procedimiento de indicación conforme a la invención se pueden representar simultáneamente, con una única fuente de luz, varias señalizaciones sobre una superficie de visualización en forma y tamaño variables, lo que abre particularmente diferentes posibilidades de aplicación en el caso de indicaciones de instrumentos combinados para vehículos.
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En este procedimiento resulta especialmente favorablemente, que se activen al menos dos LEDs de diferentes colores para la elaboración de señales indicadoras de diferentes colores, siendo iluminado un fotosensor alternativa y/o cíclicamente por todos los LEDs para el control de la marcha, para sincronizar los LEDs con el elemento rotatorio a través de un control de la marcha y/o para compensar las diferencias en la luminosidad de los LEDs, de forma que, mediante la medición relativa de las luminosidades de los LEDs en el caso de colores mixtos, puedan compensarse de manera sencilla las desviaciones en la representación cromática.
Dibujos
En los dibujos se representan los ejemplos de ejecución de la invención, que se describen más a fondo en la siguiente descripción. Muestran:
Figura 1: una representación esquemática de una primera variante de ejecución del dispositivo de indicación conforme a la invención en sección transversal;
Figura 2a: una representación esquemática parcial de una segunda variante de ejecución del dispositivo de indicación conforme a la invención en sección transversal;
Figura 2b: vista superior de una parte del dispositivo de indicación de la Figura 2a;
Figura 3: una representación esquemática parcial de una tercera variante de ejecución del dispositivo de indicación conforme a la invención en sección transversal;
Figura 4: una representación esquemática de haces de luz con diferentes vías ópticas;
Figura 5: una representación esquemática de una cuarta variante de ejecución del dispositivo de indicación conforme a la invención en sección transversal;
Figura 6: representación tridimensional de un dispositivo de indicación conforme a la Figura 5;
Figura 7a-7c: tres representaciones de diferentes señalizaciones en un tacómetro; y
Figura 8: representación de un diagrama de bloques de un dispositivo de indicación conforme a la invención.
Descripción de los ejemplos de ejecución
El dispositivo de indicación 1 representado en las Figuras se emplea en combinación con un tacómetro analógico para un vehículo y se halla junto con éste en una carcasa 2 común. Sirve para la proyección de marcas luminosas 3 variables (Figuras 7 y 8) sobre una superficie de visualización 4 en forma de segmento de circunferencia por el borde externo de la esfera 5 del tacómetro.
El modo de ejecución mostrado en la Figura 1 tiene una fuente de luz semiconductora en forma de un LED 6, que aquí se emplea con una sencilla óptica del colimador en el llamado diseño "Lens-Top". Además, los haces de luz 7 que parten del LED 6 se dirigen primero, a través de un sistema óptico formado por una lente preferentemente biconvexa 8, sobre un espejo deflector 9 estacionario, que sirve como medio deflector estático, para la focalización indirecta de los haces de luz 7 sobre la superficie de visualización 4. Este espejo 9 refleja los haces de luz 7 en la dirección axial sobre un espejo rotatorio 10 alojado detrás tanto en la trayectoria del haz como también en la dirección visual de un observador, y que se acciona como medio deflector desplazable de un motor eléctrico 11, rotando en continuo con una velocidad de 5000 rpm, al menos durante la representación de las marcas luminosas 3 deseadas. Cuando no tenga que indicarse ninguna señalización 3, podrá detenerse claramente también el espejo rotatorio. El motor eléctrico 11 para el accionamiento del espejo rotatorio 10 es dirigido además independientemente de la unidad motriz 12 del indicador mecánico 13 del tacómetro. El motor 11 y la unidad motriz 12 son portados por una pletina 14 prevista en la carcasa 2 del tacómetro.
Los haces de luz 7 se reflejan desde el espejo rotatorio 10 hacia fuera, en una dirección correspondiente a su posición rotatoria sobre la zona, situada en esta dirección, de un espejo curvado anular 15, dispuesto como medio deflector estático adicional detrás de la superficie de visualización 4. El espejo curvado 15 se extiende en un plano de inversión 17 perpendicular al eje de rotación 16 del espejo rotatorio 10 orientado a lo largo de una curva, que corresponda a la superficie de visualización 4 asociada. Basta además, que la superficie especular 18 reflectante del espejo curvado 15 se extienda a lo largo de un sector correspondiente a la superficie de visualización 4, incluso cuando el cuerpo del espejo curvado 15 se implementa aquí en forma circular cerrada y rodea totalmente el espejo rotatorio 10. La superficie especular 18 está diseñada en forma troncocónica y desvía los haces de luz 7 en una dirección discurriendo al menos esencialmente paralela al eje 16 del espejo rotatorio 10 sobre la cara posterior de la superficie de visualización 4. La superficie de visualización 4 está formada aquí por una zona transiluminable de la esfera 5 situada antes de una abertura 19.
El modo de ejecución representado en la Figura 2 se distingue de este dispositivo de indicación 1 esencialmente por el hecho de que aquí el sistema óptico para la focalización de los haces de luz 7 sobre la superficie de visualización 4 están integrados en el espejo rotatorio 10 y en el espejo curvado 15, de forma que se obtenga un diseño esencialmente compacto. A tal efecto se implementa el espejo rotatorio 10 como espejo hueco óptico con una superficie especular 20 curvada cóncava. También la superficie especular 18 del espejo curvado 15 puede estar curvada, siendo esta curvatura preferentemente esférica. El radio de curvatura de la superficie especular 18 asciende además, en el plano de diseño comprendiendo el eje de rotación 16 del espejo rotatorio 10, a aproximadamente 1,4 veces el radio de curvatura R en el plano de inversión 17 situado perpendicularmente al eje de rotación 16 del espejo rotatorio 10.
Aparte de esto, en la Figura 2, así como también en la Figura 3, se emplean dos LEDs 6a y 6b de diferentes colores, de forma que las marcas luminosas 3 a visualizar puedan representarse, tanto en los dos colores de los LEDs 6a, 6b, como también, en caso de un control apropiado de la luminosidad de los LEDs 6a y 6b, en tonos mixtos cualesquiera. Los haces de luz 7a y 7b partiendo de los LEDs 6a y 6b situados sobre la pletina 14 en dirección a la superficie de visualización 4 son reflejados además primero, en cada caso, por un espejo deflector estático 21a y 21b al espejo dicroico 22 representado en la Figura 2b en una vista superior. En el espejo dicroico 22 se superponen los dos haces de luz 7a y 7b mutuamente y se cursan como haz de luz 7 común en un color mixto. El espejo dicroico 22 deja pasar además los haces de luz 7a partiendo del LED 6a con una longitud de onda de 540 nm en línea recta, mientras que refleja los haces de luz 7b partiendo del LED 6b con una longitud de onda de 628 nm unos 90º respecto a la dirección de los haces de luz 7a. Los haces de luz 7 superpuestos se dirigen entonces, tal y como se describe en la Figura 1, sucesivamente a través del espejo deflector estático 9, del espejo rotatorio de giro 10 y del espejo curvado 15 sobre la superficie de visualización 4, formada aquí por un disco difusor 23 débilmente dispersante, sobre el que se coloca la esfera 5 para el indicador 13.
También en la variante representada en la Figura 3 se superponen mutuamente los haces de luz 7a y 7b de dos LEDs 6a y 6b de diferentes colores en un espejo dicroico 22, dispuesto, al igual que ambos LEDs 6a, 6b, por debajo de la 14. Los sistemas ópticos para la focalización de los haces de luz 7 sobre la superficie de visualización 4 se integran aquí en el espejo deflector 9 y en el espejo rotatorio 10, implementados ambos como espejos huecos.
En las variantes de ejecución de los dispositivos de indicación 1 mostradas en las Figuras 1 a 3, el espejo rotatorio 10 se aloja, en cada caso, junto al indicador mecánico 13 y, por consiguiente, excéntricamente a la superficie de visualización 4, que se dispone de nuevo concéntricamente respecto a la esfera 5 del tacómetro analógico. De esto resultan las diferencias representadas en la Figura 4 en la vía óptica a y b de los haces de luz. En la Figura 4, el espejo rotatorio 10 se desplaza desde el centro en una dirección de asimetría 24 dirigida hacia arriba. Por consiguiente, la distancia radial b del espejo rotatorio 10 al espejo curvado 15 es mínima en esta dirección de asimetría 24. Esta distancia es considerablemente mayor en las demás direcciones, tal y como se muestra, por ejemplo, en a, de lo que pueden resultar problemas durante la focalización de los haces de luz 7 sobre la superficie de visuali-
zación 4.
Para la compensación de estas diferentes vías ópticas a y b y, por consiguiente, para la mejora de la focalización, el espejo curvado 15 puede disponerse inclinado un ángulo \alpha, tal y como se representa en las Figuras 5 y 6. Además, la inclinación se selecciona, de forma que la distancia axial entre el espejo curvado 15 y la superficie de visualización 4 sea máxima (25b) en la posición perimetral del espejo curvado 15 situada en la dirección de asimetría 24 y mínima (25a) en la posición diametralmente opuesta.
En las Figuras 7a, 7b y 7c se representan tres ejemplos de diferentes marcas luminosas. La Figura 7a muestra una señalización punto a punto individual junto a la línea divisoria asignada a la cifra 60. De este modo puede indicarse, por ejemplo, una velocidad teórica. En la Figura 7b se indican simultáneamente tres señalizaciones, que corresponden aproximadamente a los valores 35, 50 y 80 de la esfera. De este modo pueden indicarse, por ejemplo, marcas para un tempomat por etapas. En la Figura 7c se indica, además de una señalización punto a punto junto a la línea divisoria asignada a la cifra 60, al mismo tiempo también una marca de banda en forma de arco, que se extienda aproximadamente desde el valor 10 hasta el valor 45 de la esfera. De este modo pueden indicarse, por ejemplo, determinadas zonas para un tempomat de asiento. Mediante las variaciones de los colores y/o de las luminosidades, así como mediante marcas luminosas intermitentes y/o que se desplazan a lo largo del perímetro se originan numerosas posibilidades de variación para la visualización de las marcas.
El dispositivo de indicación conforme a la invención 1 opera, conforme a la representación de la Figura 8, tal y como sigue: El espejo rotatorio 10 gira con una velocidad muy alta de, por ejemplo, 5000 rpm. El LED 6 y/o los LEDs 6a y 6b de la fuente de luz se activa(n) intermitentemente con un ritmo muy alto, de forma que los haces de luz 7 producidos incidan exactamente sobre el espejo rotatorio 10, cuando se desvíen y/o se reflejen en la dirección deseada. La sincronización necesaria para ello puede efectuarse preferentemente por el control de la marcha 26 de un controlador esclavo 27. Adicionalmente puede disponerse un fotodiodo 28, de forma que se encuentre en la trayectoria del haz de un haz de luz 7 desviado por el espejo rotatorio 10 o por un espejo rotatorio adicional dispuesto a prueba de torsión y envíe, en caso de recepción de un haz de luz 7, una señal apropiada al control de la marcha 26 a través de un controlador 29, de forma que se conozca la posición instantánea del espejo rotatorio. El control de la marcha está más favorablemente conectado a través de dos temporizadores 30a y 30b a un bucle regulador de fases (PLL) 31 para la sincronización del controlador del motor 32 con el controlador del LED 33, conectados asimismo con el control de la marcha 26. El controlador del motor 32 se conecta al motor EC 11 y el controlador del LED se conecta a ambos LEDs 6a y 6b. A través de una interfaz 34 se alimentan al control de la marcha 26 informaciones externas acerca de las marcas luminosas 3 a visualizar.
Mediante las tolerancias de fabricación y otras influencias pueden producirse diferencias de las luminosidades de los LED y, por tanto, en los colores mixtos, desviaciones en la representación cromática. Estas se pueden compensar en esta ocasión de manera sencilla, por el hecho de que el fotodiodo 28 u otro fotosensor, empleado para la sincronización, sea iluminado alternativamente con diferentes colores y se emplee para una medición relativa de la luminosidad.
Aunque la presente invención se haya descrito aquí únicamente mediante los ejemplos preferentes de ejecución, no está limitada a ellos, sino que puede modificarse de las más diversas maneras. Particularmente la forma de las escalas y la distribución de la esfera no están limitados a los ejemplos mostrados, sino que pueden configurarse de cualquier modo. Tampoco la conexión del dispositivo de indicación conforme a la invención 1 a un dispositivo de visualización analógico de indicadores es incondicionalmente necesaria.
También se pueden emplear, por ejemplo, prismas de reflexión y/o prismas de desviación en vez de de espejos para la deflexión de los haces de luz.

Claims (10)

1. Dispositivo de indicación, particularmente para instrumentos combinados de vehículos, con una fuente de luz comprendiendo al menos un LED (6, 6a, 6b) para la generación de un haz de luz (7, 7a, 7b), que pueda dirigirse selectivamente sobre diferentes zonas de una superficie de visualización (4) a través de medios deflectores (10) desplazables, comprendiendo los medios deflectores desplazables un elemento rotatorio (10) rotando en continuo, particularmente un espejo rotatorio, previéndose un sistema óptico (8, 18, 20) para la focalización del haz de luz (7) sobre la superficie de visualización (4) y previéndose medios de control (26), mediante los cuales puede activarse el LED (6, 6a, 6b) intermitentemente, caracterizado porque la superficie de visualización (4) comprenda un medio de transmisión, particularmente un disco difusor (23, y porque detrás de la superficie de visualización (4) se disponga, como medio deflector estático, un espejo curvado (15), configurado preferentemente en forma de arco o en forma circular, situado en un plano (17) perpendicular al eje de rotación (16) del elemento rotatorio (10), de forma que los haces de luz (7) reflectados por el elemento rotatorio (10) puedan reflejarse sobre la cara posterior de la superficie de visuali-
zación (4).
2. Dispositivo de indicación acorde a la Reivindicación 1, caracterizado porque los sistemas ópticos (18, 20) para la focalización del haz de luz (7) sobre la superficie de visualización (4) estén integrados en medios deflectores (9, 10, 15) desplazables y/o estáticos.
3. Dispositivo de indicación acorde a la Reivindicación 2, caracterizado porque al menos una superficie deflectora (18, 20) de los medios deflectores (9, 10, 15) desplazables y/o estáticos está arqueada esféricamente, siendo el radio de curvatura de la superficie deflectora en un plano conteniendo el eje de rotación (16) del elemento rotatorio (10) mayor que el radio de curvatura (R) en un plano situado perpendicularmente al eje de rotación (16) del elemento rotatorio (10).
4. Dispositivo de indicación acorde a una de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado porque el espejo curvado (15) tiene un perfil circular o en forma de sección circular, disponiéndose el elemento rotatorio (10) girando en continuo excéntricamente al espejo curvado (15), y porque el espejo curvado (15) está inclinado un ángulo (\alpha) respecto al plano de la superficie de visualización (4).
5. Dispositivo de indicación acorde a una de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado porque el espejo curvado (15) presenta curvaturas variables a lo largo de su perfil en un plano conteniendo el eje de rotación (16) del elemento rotatorio (10).
6. Dispositivo de indicación acorde a una de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado porque la fuente de luz comprende dos LEDs de diferentes colores (6a, 6b), así como un espejo dicroico (22), mediante el cual los haces de luz (7a, 7b) de los dos LEDs (6a, 6b) puedan superponerse mutuamente.
7. Dispositivo de indicación acorde a la Reivindicación 6, caracterizado porque la fuente de luz comprende tres LEDs de diferentes colores así como, dos espejos dicroicos o un X-cube, mediante el cual pueden superponerse mutuamente los haces de luz de los tres LEDs.
8. Dispositivo de indicación acorde a una de las anteriores Reivindicaciones, caracterizado porque para la sincronización de la fuente de luz (6, 6a, 6b) con el elemento rotatorio (10) se dispone un fotosensor (28) conectado con un control del dispositivo (26) de tal manera que se encuentre en la trayectoria del haz de un haz de luz (7) desviado por el elemento rotatorio (10).
9. Procedimiento para la indicación de informaciones mediante la luz sobre diferentes zonas de una superficie de visualización (4), preferentemente sobre una superficie de visualización de un instrumento combinado para vehículos, particularmente con un dispositivo de indicación (1) acorde a una de las anteriores Reivindicaciones, con los siguientes pasos procedimentales:
-
se acciona un elemento rotatorio (10) para la deflexión de un haz de luz (7) en rotación continua,
-
una fuente de luz comprendiendo al menos un LED (6, 6a, 6b) se activa intermitentemente, de tal manera que un haz de luz (7, 7a, 7b) producido se dirija exactamente al elemento rotatorio (10), cuando el haz de luz (7) desviado por el elemento rotatorio (10) incide indirecta o directamente sobre la zona deseada de la superficie de visualización (4),
-
los haces de luz (7) reflectados por el elemento rotatorio (10) se reflejan sobre la cara posterior de la superficie de visualización (4), efectuándose la deflexión a través de un espejo curvado (15) como medio deflector estático, encontrándose el espejo curvado en un plano (17) perpendicular al eje de rotación (16) del elemento rotatorio (10) y estando configurado preferentemente en forma de arco o en forma circular y disponiéndose el espejo curvado detrás de la superficie de visualización (4) comprendiendo un medio de transmisión, particularmente un disco difusor.
\newpage
10. Procedimiento acorde a la Reivindicación 9, caracterizado porque al menos dos LEDs de diferentes colores (6a, 6b) se activan para la generación de marcas luminosas (3) de diferentes colores, estando un fotosensor (28) irradiado alternativamente y/o cíclicamente por todos los LEDs (6a, 6b) para el control de la trayectoria, para sincronizar los LEDs (6a, 6b) con el elemento rotatorio (10) y/o para compensar las diferencias de luminosidad de los LEDs (6a, 6b).
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