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Vorrichtung zum Anzeigen von Meßwerten Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Anzeige von Meßwerten, insbesondere Meßinstrumente wie Drehzahlmesser,
Tachometer, Amperemeter, Kilometerzähler od. dgl. am Armaturenbrett von Kraftfahrzeugen.
In der Regel werden am Armaturenbrett von Kraftfahrzeugen mechanische Meßinstrumente
verwendet, d. h. Meßinstrumente, bei denen der Meßwert von einem sich über einer
Skala bewegenden Zeiger angezeigt wird. Diese Meßinstrumente weisen den Nachteil
auf, daß sie selbst in beleuchtetem Zustand den Fahrer beim Ablesen zwingen, den
Blick von der Fahrbahn abzulenken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anzeige
von Meßwerten zu schaffen, bei der der jeweilige Meßwert durch einen Lichtstrahl
markiert wird, der zu einem festgelegten Beobachterplatz hin gelenkt wird. Meßinstrumente,
bei denen die Anzeige der Meßwerte durch einen Lichtstrahl auf einem Bildschirm
erfolgt, sind bereits bekannt. Diese Meßinstrumente umfassen ein Meßwerk mixt einer
entsprechend der jeweiligen Meßgröße verstellten Achse, einem mit dieser starr verbundenen,
optisch reflektierenden Element, einer Lichtquelle und einem im Wege des reflektierten
Lichtbündels angeordneten, transparenten Bildschirm mit einer Skala. Bei diesen
bekannten Vorrichtungen soll jedoch eine wesentlich andere Wirkung erzielt werden,
als bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung angestrebt wird, nämlich eine über einen
möglichst weiten Skalenbereich scharfe Abbildung auf dem Bildschirm. Alle Ausbildungen
der bei der bekannten Vorrichtung verwendeten Einzelteile beziehen sich auf diese
Aufgabenstellung. Bei der bekannten Vorrichtung kommt es überhaupt nicht auf den
Winkel an, unter dem das Lichtbündel jeweils auf den Bildschirm auftrifft. Ein solcher
Winkel ist schon d:shalb nicht zu definieren, weil das von dem Hohlspiegel, reflektierte
Lichtbündel sehr stark konvergent ist; man könnte allenfalls von dc:r Richtung des
mittleren Strahles dieses Lichtbündels sprechen. Bei dieser bekannten Vorrichtung
divergieren beim Vzrschwenken des Meßwerkes und damit des Reflektors dl,.- Hauptrichtungen
des auf dem Bildschirm auftreffenden Lichtbündels zum Beobachter hin.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anzeige von Meßwerten, die wie
die bekannte Anordnung ein Meßwerk mit entsprechend der anzuzeigenden Meßgröße verstellter
Achse, :ein mit der letzteren starr verbundenes optisch reflektierendes Element,
eine Lichtquelle und einen im Wege, des reflektierten Lichtbündels angeordneten,
transparenten Bildschirm mit einer Skala als Anzeigefläche umfaßt, ist gekennzeichnet
durch ein in den Lichtweg zwischen dem reflektiounden Element und der Anzeigefläche
eingeschaltetes, das reflektierte Lichtbündel bei seinen seitlichen Verschiebungen
stets auf eine festgelegte Beobachtungsrichtung umlenkendes optisches Element an
sich bekannter Art mit einer zylindrischen Wirkfläche, deren geometrische Achse
annähernd parallel zur Meßwerkachse angeordnet ist. Wird die erfindun,sgemäße Vorrichtung
beispielsweise in Verbindung mit einem die Fährgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges
messenden Meßwerk in einem Kraftfahrzeug verwendet, so wird das Lichtbündel, gleichgültig
an welcher Stelle der Skala es auf den Bildschirm auftrifft; Steh, zu dem Fahrer
des Fahrzeuges hin gerichtet sein.
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An Hand der in der Zeichnung schematisch dargestellten vier Ausführungsbeispiele
wird die erfindungs.gemäße Vorrichtung zur Anzeige von Meßwerten näher erläutert.
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Die Meßgeräte und das Schaltbrett sind nacht näher darge;"ellt, da
es sich um übliche Vorrichtungen handalt, deren zahlreiche Ausführungen nicht zur
Erfindung gehören.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 trägt das Meßgerät 1 an
dem beweglichen Teil einen Spiegel 2 (oder ein Prisma), der beständig von einer
Lampe 3 beleuchtet wird. Der Lichtstrahl wird in Richtung eines durchsichtigen Körpers
4 abgelenkt, in dem er zunächst gebrochen, dann von der Schrägfläche 5 auf die Ablesefläche
6 gerichtet wird. Diese Fläche ist mit Teilstrichen versehen und bildet die Skala
des Meßgerätes.
Entsprechend der Änderung der Winkeltage des Spiegels
2 verschiebt sich der Lichtpunkt auf der Skala 6 und bewirkt dadurch eine Lichtanzeige
der Meßwerte.
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Einer der Vorteile dieser Anordnung besteht darin, da:ß der Abstand
zwischen den Teilstrichen der Ableseskala in beliebiger Weise gewählt werden kann
und daß auch das Verhältnis zwischen der Verschiebung des Lichtpunktes und dem Winkelausschlag
des beweglichen Teiles des Meßgerätes beliebig bestimmt werden kann. Es genügt,
der Lichteintrittsfläche des durchsichtigen Körpers 4 eine derartige Krümmung 12
zu geben, daß durch die Lichtbrechung der »Tangensfaktor« einer geradlinigen Skala
beseitigt wird.
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Der Lichtstrahl, der vom Spiegel t abgelenkt wird, kann. aus natürlichem
Licht bestehen, das durch eine Linse oder eine sonstige Vorrichtung auf diesem Spiegel
gesammelt wird.
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Die Gestalt und die Anordnung des durchsichtigen Körpers 4 und der
Skala 6 können nach Belieben entsprechend der gewünschten Anordnung auf dem Schaltbrett
und der Lage des Meßgerätes gewählt werden.
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Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen beispielsweise eine Anpassung der
Vorrichtung bei schräger Lage des Meßgerätes 1 in bezug auf die Skala 6.
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Der vom Spiegel 2 abgelenkte Lichtstrahl wird beim Eintreten in den.
Körper 4 gebrochen, welcher derart ausgebildet ist, daß der Lichtstrahl: an den
Stellen 8 und 9 auf die Ableseskala 6 gerichtet wird.
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ZurLängenkorrektion kann statt derLichtbrecbung auch die Ablenkung
durch :einen Spiegel dienen. Ein Beispiel ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Der vom
Spie-gel 2 abgelStrahl wird auf einen zylindrischen Hohlspiegel 8 gerichtet,
der seinerseits den Strahl in parallelen Richtungen auf die Ableseskala 6 ablenkt.
Vor dem Erreichen der Skala wird :der Strahl noch durch die Flächen 13 des Prismas
4 abgelenkt.
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Diese Anordnung gestattet es, den abgelenkten Lichtstrahl in einer
stets gleichen Richtung oder auch stets in des Richtung des Beschauers auf die Skala
zu werfen, wodurch in allen Lagen ein möglichst heller Lichtpunkt erzielt wird.
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Ein praktisches Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß den Fig. 5
und 6 ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Hier ist ein Stab 6 aus durchsichtigem
Werkstoff vorgesehen, der einen trapezfömigen Querschnitt hat und dessen Vorderseite
12 im oberen Teil mattiert oder fein geriffelt ist, wogegen der untere Teil 11 durchsichtig
ist. Die Vorrichtung enthält einen zylindrischen Hohlspiegel 8, das Meßgerät 1 (Ger
schwindigkeitsanzeüger in diesem Beispiel) mit einem beweglichem. Hohlspiegel. oder
einem total reflektierenden und sammelnden Prisma 2 sowie eine Lichtquelle 3.
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Der mit feinen. Strichen angedeutete Lichtstrahl folgt dem in der
Seitenansicht dargestelltem Weg von der Lampe 3 bis zum beweglichen. Spiegel 2,
der ihn in Richtung des Hohlspiegels 8 ablenkt. Von diesem wird der Lichtstrahl
erneut in Richtung des durchsichtigen. Stabes abgelenkt.
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Der Lichtstrahl :Dritt in den Stab 6 von unten ein, wird von der um
45° geneigten Fläche (mit Totalreflexion) abgelenkt und bildet einen Lichtpunkt,
der sich auf dem fein geriffelten Teil der Vorderseite des Stabes von einem Ende
zum-anderen verschiebt.
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Die vom zylindrischen Hohlspiegel abgelenkten Strahlen sind .sämtlich
annähernd parallel. Es, kann sogar ein geringes Sammeln erzielt werden, wodurch
der Lichtpunkt in allen Lagen die größte Helligkeit erhält. Der zylindrische Hohlspiegel
ist zur Erzielung der Korrektion der Tangensfehler des Lichtpunktes erforderlich.
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Die größte Helligkeit des Lichtpunktes könnte auch durch eine besondere
Ausbildung des Profils der Riffelungen auf der Vorderseite des Stabes erzielt werden.