Jlessinstrllment mit Skakn und Zeigerbelenchtnngseinrichtung.
Bei vielen Zlessgeräten muss Vorsorge getroffen werden, dass auch bei Dunkelheit der jeweilige Anzeigewert abgelesen werden kann. Dabei ist es zweckmässig, eine künstliche Lichtquelle so anzuordnen, dass zwar die zur Ablesung notwendigen Teile des Gerätes, z. B. irgendeine Skaleneinstellung und der Zeiger, genügend hell beleuchtet werden, dass aber das übrige Gerät und seine Umgebung im Dunkeln bleiben. Von besonderer Wichtigkeit ist eine derartig ausgebildete Beleuchtung in Fahrzeugen jeglicher Art, insbesondere Flugzeugen, wo der Fahrer oder der Pilot durch Streulicht geblendet würde.
Es sind eine Anzahl derartiger Beleuchtungen bekannt. Weit verbreitet ist die Belegung von Beschriftung und Zeiger des Instrumentes mit einer Leuchtmasse. Da derartige Leuchtziffern und Zeiger aber je nach ihrer Vorbelichtung stärker oder schwächer leuchten und ihre Leuchtkraft mit der Zeit, d. h. mit der Dauer der Dunkelheit abnimmt, hilft man sich zum Beispiel bei Flugzeugen durch eine Ultraviolettbestrahlung, unter deren Einwirkung Leuchtziffern bezw.
Zeiger zu einer kräftigen Strahlung angeregt werden. Wird davon abgesehen, dass oft die Ultraviolettstrahlung als solche unangenehm empfunden werden kann, so liegt der Nachteil einer derartigen Anordnung einmal in der Notwendigkeit, zusätzlich Ultraviolettstrahlungsquellen anzubringen, für die nicht immer der passende Platz vorhanden ist; denn derartige Ultraviolettstrahlen müssen ja zur Bestrahlung eines grossen Xontrollfeldes in einem gewissen Abstand vor dem Armaturenbrett, der Schalttafel oder dergleichen befestigt werden. Weiterhin ist es nachteilig, dass eine solche Strahlungsquelle wohl abgeschaltet werden kann, dass aber die einmal angestrahlte Leuchtmasse nachleuchtet. Eine plötzliche absolute Verdunkelung ist mithin nicht möglich.
Andere Beleuchtungsarten, bei welchen nur die ganze Skala von der Rückseite durehleuchtet wird, lassen nur dann eine wirklich einwandfreie Ablesung zu, wenn die Beleuchtung stark genug ist. Sie ist aber dann schon für die besonderen Zwecke ,,zu hell". Das gleiche gilt von Skalen, bei denen die ganze Fläche mit Leuchtfarbe bestrichen und die Beschriftung in üblicher Weise dunkel aufgetragen ist.
Nach der Erfindung besteht bei einem Mess- instrument mit Skalen- und Zeigerbeleuchtungseinrichtung der Zeiger aus einem durch sichtigen Werkstoff, er ist mit einer lichtstreuenden Fläche versehen und von einer künstlichen Lichtquelle ausleuchtbar. Tor- zugsweise wird der Zeiger von dem einen Ende her von einer im Innern des Instrumentes völlig verdeckt angeordneten Lichtquelle ausgeleuchtet. Er erscheint damit dem Beschauer als selbstleuchtend. Die Skalenfläche wird vorwiegend schwarz, Ziffern und Teilstriche werden dagegen zweckmässig weiss ausgebildet und können gegebenenfalls mit der gleichen Lichtquelle von innen heraus beleuchtet werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Zeiger im sichtbaren Gehäuseteil mit einer schräg gegen die Skalenebene geneigten Unterseite ausgeführt, so dass der Längsschnitt etwa die Form eines schmalen Dreieckes hat. Die so geneigte und aussen mattierte und gegebenenfalls weiss unterlegte Fläche wird durch das in den Zeigerkörper parallel zur Skalenebene eintretende Licht ausgeleuchtet. Die Spitze des Zeigers erhält zweckmässig eine stärkere Neigung, so dass ihre Beleuchtung stärker ist und die Abgrenzung deutlicher hervortritt.
Hierdurch wird also eine Ausführungs- form geschaffen, die sowohl bei hellem Licht mit ausgeschalteter Beleuchtung, als auch bei Dunkelheit mit eingesehalteter Beleuchtung ein völlig gleiches ruhiges Aussehen hat.
Ausserhalb des Instrumentes braucht keine Lichtquelle angeordnet zu sein, und Streulicht aus der innen angeordneten kleinen Lichtquelle kann immer durch geeignete Ausbildung der Instrumentenkappe abgedeckt werden. Diese beiden Merkmale erleichtern die Ablesung ganz bedeutend, insbesondere in Flugzeugen, wo eine Vielzahl von Instrumenten auf einem engen Raum zusammengedrängt ist. Weiterhin herrscht bei dieser Ausführungsform sofort nach Abschalten der Beleuchtung eine absolute Dunkelheit.
Ein besonders vorteilhafte weitere Aus bildlmg eines derartigen Ausführungsbeispiels ergibt. sieh mit einer im Gehäuse räumlich vom Messwerk getrennten Lichtquelle und einem Umlenkprisma. das die Lichtstrahlen an die am Ende des direkt an der Messwerkachse befestigten Zeigers befindliche Lichteintrittsstelle lenkt.
Auf diese Weise wird das Messwerk des Ausführungsbeispiels von der Wärme entwickelnden Lichtquelle getrennt und dem Wärmeeinfluss entzogen. Insbesondere kann der Messwerkteil für sich eingekapselt werden, während die Lichtquelle leicht zugänglich gehalten werden kann. Durch die Zwischenschaltung eines Umlenkprismas ist der Konstrukteur in der Anordnung der Teile weitgehend unabhängig, insbesondere können mehrere Messwerke mit mehreren Zeigern von der gleichen Lichtquelle aus in vorteilhafter Weise beleuchtet werden.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. In den Fig. 1 bis 1 sind einige Ausfahrungsbeispiele für die Lichtlenkung dargestellt. Fig. 5 und 6 zeigen die Gesamtanordnung mit dem Instrumentengehäuse.
In der Fig. 1 hat der Zeiger aus einem durehsiehtigen Stoff die Form eines Keils mit zwei einen kleinen Winkel einschlie ssenden Keilfiachen. Das Licht fällt von einer knustlichen Lichtquelle aus der Richtung L senkrecht zur Drehachse durch die Schmalflache 1 ein und beleuchtet die mattierte Keilfiöche 2, die auf der dem Be schauer abgewendeten Seite liegt. Diese erscheint damit, vom Beschauer aus der Rich tung B bestehen, gleichmässig hell. Die Wirkung wird noch erhöht, wenn die mattierte Fläche weiss unterlegt ist.
Als Zeigermaterial wird wegen des geringen Gewichtes vorzugsweise ein organisches Kunstglas verwendet, das sich auch leicht in die passende Gestalt bringen lässt. Die Fläche 2 besitzt eine schwache Neigung zur darunter liegenden Skalenebene.
Die Fig. 2a und 2b zeigen Ausführungsbeispiele, bei welchen das Licht senkrecht von unten oder oben auf das Zeigerende fällt.
Die Form des einseitigen Keils mit mattierter und weiss unterlegter Keilfläche ist wiederum vorhanden. An der Lichteintrittsstelle 1 in Fig. 2a ist die Keilfläche parallel zu der dem Beschauer zugekehrten Fläche 3 abgesetzt, so dass das Licht senkrecht in den Zeiger eintreten kann. Zur Umlenkung des Lichtes ist die Schmalfläche unter 45 gegen die Lichteintrittsfläche 1 geneigt, wobei durch Totalreflexion das Licht auf die Keil- fläche 2 geworfen wird. Bei Anordnung der Schmalfläche unter einem Winkel von 45 gegen Fläche 1 und 3, wie Fig. 2b zeigt, lässt sich ein solcher Zeiger für den Lichteinfall von oben aus der Schaurichtung ver -wenden.
In Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel dargestellt. Hier greift der Zeiger um das Skalenblech herum. Der Lichteintritt liegt unten. Das Licht wird durch Mehrfachreflexion auf die mattierte und gegebenenfalls unterlegte Keilfläche 2 geleitet. Bei einer derartigen Ausführung kann eine be sondere Abdeckung der r Skala erübrigt werden.
In Fig. 4 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Zeigerspitze dargestellt.
Durch eine stärkere Abschrägung a2 an der Spitze als weiter hinten wird eine stärkere Beleuchtung derselben erzielt.
Soweit es möglich ist, wird die Lichtein fallsstelle des Zeigers in die Nähe der Drehachse gelegt, damit die zu bdeuchtende Fläche, die das Zeigerende bei seiner Ausschlagbewegung bestreicht, möglichst klein wird. Für die Ausleuchtung kann eine normale Rleinglühlampe für zwei oder vier Volt Spannung Verwendung finden. Wenn es die Anordnung der Messsysteme erforderlich macht, können auch besondere lichtleitende Ranäle vorgesehen werden, die das Licht von der Lichtquelle zu dem Zeigerende in die Nähe der Drehachse leiten. Auch kann mit der gleichen Lichtquelle eine Beleuchtung der Ziffern und Teilstriche der Skala vorgenommen werden.
In den Fig. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines vollständigen Anzeigeinstrumentes dargestellt. Die Kappe 12 ist vom Gehäuseteil 11 entfernt. Im Gehäuse sind zwei Räume a und b vorgesehen (vergl. Fig. 6); in dem Raum a ist ein Messwerk, z. B. ein Drehspul- oder Drehmagnetmesswerk angeordnet, während in dem andern Raum b die Lichtquelle 16 eingesetzt ist. Die Achse des Messwerkes ragt über die Skala hinaus und trägt einen Zeiger 14 aus durchsichtigem Material, vorzugsweise aus einem organischen Kunstgias. Der Zeiger hat eine gegenüber der Schauebene geneigte Unterfläche, die mattiert und weiss unterlegt ist. Die Spitze des Zeigers weist an der Unterseite eine stärkere Abschrägung auf.
Das hintere Ende des Zeigers ist an der Unterfläche parallel zur Schauebene ausgeführt, während die obere Abschlussfläche unter 45 abgeschrägt und geschliffen ist, so dass von unten senkrecht zur Unterfläche in den Zeiger eindringendes Licht auf die geneigte Abschlussfläche fällt.
Unmittelbar unterhalb der Skalenplatte 13 ist eine planparallele Platte 15 aus lichtleitendem Material, insbesondere aus einem organischen Kunstglas angeordnet. An den Seiten passt sich die Platte der Gehäuseform an. An der Vorderseite und Hinterseite ist die Abschlussfläche unter 45 geschliffen, derart, dass das von dem Lichtraum in die Zwischenplatte eintretende Licht parallel zur Skalenscheibenebene umgelenkt wird und an dem andern Ende durch eine zweite Umlenkung senkrecht nach oben austritt, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, so dass die vom Zeigerende bestrichene Fläche voll ausgeleuchtet wird. Alle nicht für Lichtdurchtritt vorgesehenen Flächen der Platte 15 erhalten einen lichtundurchlässigen Lacküberzug.
Die Wände des Raumes b für die Lichtquelle sind vorzugsweise mit einer licht reflektierenden Farbe bedeckt. Ein Teil des Lichtes fällt direkt auf die Skalenunter- fläche. Die Teilstriche und die Bezifferung der Skala sind eingeprägt, so dass an diesen Stellen das Licht durchtreten kann und die Ziffern und Teilstriche sich von der Oberseite abheben. rm auch bei ausgeschalteter Lünst- licher Lichtquelle arbeitendem Instrument ein einwandfreies Aussehen zu erhalten, sind die Durehbruchstellen weiss unterlegt. Das Skalenbild erscheint hierdurch in beleuchtetem und unbeleuchtetem Zustand völlig gleichartig.
Es können durch geeignete Ausbildung des Lichtzwischenträgers die Vorteile des Leuchtzeigers für mehrere Messwerke innerhalb des gleichen Gehäuses ausgenutzt werden, wobei nur eine einzige Lichtquelle erforderlich ist.
PATENTANTSPRUCH :
Messinstrument mit Skalen- und Zeigerbeleuchtungseinrichtung, g ekennzeiehnet durch einen aus durchsichtigem Wertstoff bestehenden, mit einer lichtstreuenden Fläche versehenen und von einer künstlichen Lichtquelle ausleuchtbaren Zeiger.
UNTERANSPRUCHE :
1. Messinstrument nach Patentaiispruch, dadurch gekennzeichnet, dass die lichts'creuende Fläche auf der dem Beschauer abgewendeten Seite des Zeigers angeordnet ist.
2. Messinstrument nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Zeigers weiss unterlegt ist.
3. Messinstrument nach Unteranspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die lichtstreuende Fläche des Zeigers eine Neigung zur Skalenebene besitzt.
4. Messinstrument nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine verdeckt am einen Ende des Zeigers liegende für den Lichteintritt vorgesehene Fläche (1) senkrecht zu dem einfallenden Licht steht.
5. Messinstrument nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am genannten Zeigerende eine reflektierende Fläche unter 45 zur Lichteintrittsfläche (1) geneigt vorgesehen ist.
6. Messinstrument nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeiehnet, dass der Zeiger um den Skalen träger herum geführt und unterhalb der Skala angeleuchtet ist.
7. Messinstrument nach Unteranspruch , dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Zeigers an seiner Spitze stärker geneigt ist als weiter hinten.
8. Messinstrument nach Unteranspruch 7, gekennzeichnet durch eine im Gehäuse räumlich vom Messwerk getrennte Lichtquelle und ein dieser zugeordnetes Umlenkprisma, wel ches die Lichtstrahlen auf die am Drehachsenende des direkt auf der Messwerksachse befestigten Zeigers gelegene Lichteintrittsstelle lenkt.
9. Messinstrument nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkprisma aus einer planparallelen Platte besteht, die an der Lichtein- und -austrittsstelle unter 45 geneigte reflektierende Flächen aufweist.
10. Messinstrument nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle nicht für den Lichtein- oder -austritt vorgesehenen Flächen der Platte einen lichtundurchlässi gen Lacküberzug haben.
11. Messinstrument nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenraum mit reflektierenden Wänden ausgeführt ist.
12. Messinstrument nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass ein Teil des von der Lichtquelle ausgehenden Lichtes direkt auf die Skalenplatte fällt, deren Mess- teilung und Bezifferung Durehbruchstellen bilden.
13. Messinstrument nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Skalen durcbbrüche weiss unterlegt sind.
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Jlessinstrllment with Skakn and pointer lighting device.
With many Zless devices, care must be taken to ensure that the respective display value can be read off even in the dark. It is useful to arrange an artificial light source so that although the parts of the device necessary for reading, e.g. B. any scale setting and the pointer, are illuminated sufficiently bright, but that the rest of the device and its surroundings remain in the dark. Lighting designed in this way is of particular importance in vehicles of any type, in particular aircraft, where the driver or the pilot would be dazzled by scattered light.
A number of such lights are known. It is widespread that the labeling and pointer of the instrument are covered with a luminous material. Since such luminous digits and pointers shine more or less depending on their pre-exposure and their luminosity over time, d. H. decreases with the duration of darkness, one helps oneself, for example, with aircraft by means of ultraviolet radiation, under the influence of which luminous numbers or.
Pointer are excited to a strong radiation. Apart from the fact that the ultraviolet radiation as such can often be perceived as unpleasant, the disadvantage of such an arrangement is the need to install additional ultraviolet radiation sources for which the appropriate space is not always available; because such ultraviolet rays have to be fixed at a certain distance in front of the dashboard, the control panel or the like in order to irradiate a large control field. Furthermore, it is disadvantageous that such a radiation source can be switched off, but that the luminous material, once illuminated, continues to glow. A sudden absolute blackout is therefore not possible.
Other types of lighting, in which only the entire scale is illuminated from the rear, only allow a really perfect reading if the lighting is strong enough. However, it is then "too light" for special purposes. The same applies to scales in which the entire surface is coated with luminous paint and the lettering is applied dark in the usual way.
According to the invention, in a measuring instrument with a dial and pointer illumination device, the pointer consists of a transparent material, it is provided with a light-diffusing surface and can be illuminated by an artificial light source. The pointer is preferably illuminated from one end by a light source arranged completely concealed in the interior of the instrument. It thus appears to the beholder to be self-illuminating. The scale surface is predominantly black, while digits and graduation marks are expediently made white and can optionally be illuminated from the inside with the same light source.
In a preferred embodiment, the pointer in the visible housing part is designed with an underside inclined obliquely with respect to the scale plane, so that the longitudinal section has approximately the shape of a narrow triangle. The surface, inclined in this way and matted on the outside and optionally highlighted in white, is illuminated by the light entering the pointer body parallel to the scale plane. The tip of the pointer is expediently given a stronger incline, so that its illumination is stronger and the delimitation is more clearly visible.
In this way, an embodiment is created which has a completely identical calm appearance both in bright light with the lighting switched off and in the dark with the lighting switched on.
No light source needs to be arranged outside the instrument, and scattered light from the small light source arranged inside can always be covered by a suitable design of the instrument cap. These two features make reading very easy, especially in aircraft where a large number of instruments are packed into a narrow space. Furthermore, in this embodiment there is absolute darkness immediately after switching off the lighting.
A particularly advantageous further embodiment of such an embodiment results. see with a light source spatially separated from the measuring mechanism in the housing and a deflecting prism. which directs the light rays to the light entry point located at the end of the pointer attached directly to the measuring mechanism axis.
In this way, the measuring mechanism of the exemplary embodiment is separated from the heat-generating light source and withdrawn from the influence of heat. In particular, the measuring mechanism part can be encapsulated by itself, while the light source can be kept easily accessible. By interposing a deflecting prism, the designer is largely independent in the arrangement of the parts; in particular, several measuring mechanisms with several pointers can advantageously be illuminated from the same light source.
The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention. In FIGS. 1 to 1, some exemplary embodiments for the light control are shown. 5 and 6 show the overall arrangement with the instrument housing.
In FIG. 1, the pointer made of a transparent material has the shape of a wedge with two wedge surfaces enclosing a small angle. The light falls from a crispy light source from the direction L perpendicular to the axis of rotation through the narrow surface 1 and illuminates the frosted wedge surface 2, which is on the side facing away from the shower. This appears evenly bright from the viewer from direction B. The effect is increased if the matted surface is underlaid with white.
Because of its low weight, an organic synthetic glass is preferably used as the pointer material, which can also easily be brought into the appropriate shape. The surface 2 has a slight inclination to the scale level below.
2a and 2b show exemplary embodiments in which the light falls perpendicularly from below or above onto the pointer end.
The shape of the one-sided wedge with a matted wedge surface with a white background is present. At the light entry point 1 in FIG. 2a, the wedge surface is offset parallel to the surface 3 facing the viewer, so that the light can enter the pointer perpendicularly. In order to deflect the light, the narrow surface is inclined at 45 against the light entry surface 1, the light being thrown onto the wedge surface 2 by total reflection. If the narrow surface is arranged at an angle of 45 to surface 1 and 3, as shown in FIG. 2b, such a pointer can be used for the incidence of light from above from the viewing direction.
Another example is shown in FIG. Here the pointer reaches around the scale plate. The light entry is below. The light is guided by multiple reflections onto the matted and optionally underlaid wedge surface 2. In such an embodiment, a special cover for the r scale can be unnecessary.
In Fig. 4, a particularly advantageous embodiment of the pointer tip is shown.
A stronger bevel a2 at the tip than further back results in a stronger illumination of the same.
As far as possible, the Lichtein fall point of the pointer is placed in the vicinity of the axis of rotation, so that the area to be booked, which the end of the pointer sweeps during its deflection, is as small as possible. A normal small incandescent lamp for two or four volts can be used for illumination. If the arrangement of the measuring systems makes it necessary, special light-guiding channels can be provided that guide the light from the light source to the pointer end in the vicinity of the axis of rotation. The numbers and tick marks on the scale can also be illuminated with the same light source.
In FIGS. 5 and 6, an exemplary embodiment of a complete display instrument is shown. The cap 12 is removed from the housing part 11. Two spaces a and b are provided in the housing (see FIG. 6); in room a there is a measuring mechanism, e.g. B. arranged a moving coil or rotating magnet measuring mechanism, while the light source 16 is used in the other room b. The axis of the measuring mechanism protrudes beyond the scale and carries a pointer 14 made of transparent material, preferably made of an organic synthetic glass. The pointer has a lower surface which is inclined in relation to the viewing plane and which is matted and highlighted in white. The tip of the pointer has a larger bevel on the underside.
The rear end of the pointer is parallel to the viewing plane on the lower surface, while the upper end surface is beveled and ground at 45, so that light penetrating the pointer from below perpendicular to the lower surface falls on the inclined end surface.
A plane-parallel plate 15 made of light-conducting material, in particular made of an organic synthetic glass, is arranged immediately below the scale plate 13. On the sides, the plate adapts to the shape of the housing. On the front and back, the end surface is ground at 45, so that the light entering the intermediate plate from the clear space is deflected parallel to the dial plane and exits vertically upwards at the other end through a second deflection, as shown in Fig. 6 so that the area swept by the end of the pointer is fully illuminated. All surfaces of the plate 15 not intended for the passage of light receive an opaque lacquer coating.
The walls of the space b for the light source are preferably covered with a light-reflecting paint. Part of the light falls directly on the underside of the scale. The graduation marks and the numbering of the scale are embossed so that the light can pass through at these points and the numbers and graduation marks stand out from the top. The break-through points are highlighted in white so that the instrument still works when the Lünstlicher light source is switched off. As a result, the scale image appears completely identical in the illuminated and non-illuminated state.
By suitably designing the intermediate light carrier, the advantages of the luminous pointer can be used for several measuring mechanisms within the same housing, with only a single light source being required.
PATENT CLAIM:
Measuring instrument with scale and pointer illumination device, marked by a pointer made of transparent valuable material, provided with a light-diffusing surface and illuminated by an artificial light source.
SUBClaims:
1. Measuring instrument according to claim, characterized in that the light-scattering surface is arranged on the side of the pointer facing away from the viewer.
2. Measuring instrument according to dependent claim 1, characterized in that the underside of the pointer is highlighted in white.
3. Measuring instrument according to dependent claim 2, characterized in that the light-scattering surface of the pointer has an inclination to the scale plane.
4. Measuring instrument according to dependent claim 3, characterized in that a covered surface (1) provided for the entry of light at one end of the pointer is perpendicular to the incident light.
5. Measuring instrument according to dependent claim 4, characterized in that a reflective surface at 45 to the light entry surface (1) is provided inclined at said pointer end.
6. Measuring instrument according to dependent claim 4, characterized gekennzeiehnet that the pointer is guided around the scale carrier and is illuminated below the scale.
7. Measuring instrument according to dependent claim, characterized in that the bottom of the pointer is more inclined at its tip than further back.
8. Measuring instrument according to dependent claim 7, characterized by a light source spatially separated from the measuring mechanism in the housing and a deflecting prism assigned to this, wel Ches directs the light beams onto the light entry point located at the end of the axis of rotation of the pointer attached directly to the measuring mechanism axis.
9. Measuring instrument according to dependent claim 8, characterized in that the deflecting prism consists of a plane-parallel plate which has at the light entry and exit point at 45 inclined reflective surfaces.
10. Measuring instrument according to dependent claim 9, characterized in that all surfaces of the plate that are not intended for the entry or exit of light have a light-impermeable lacquer coating.
11. Measuring instrument according to dependent claim 10, characterized in that the lamp compartment is designed with reflective walls.
12. Measuring instrument according to dependent claim 11, characterized in that part of the light emanating from the light source falls directly onto the scale plate, the measuring graduation and numbering of which form breakthrough points.
13. Measuring instrument according to dependent claim 12, characterized in that the scales are highlighted with a white background.
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