DE19534020A1

DE19534020A1 - Zeigerinstrument

Info

Publication number: DE19534020A1
Application number: DE19534020A
Authority: DE
Inventors: Heinz Ernst
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1997-03-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Zeigerinstrument mit einem von zumindest einer Lichtquelle durchleuchteten Anzeigefeld, einem Zeiger, einem Zifferblatt und einer Skala und bei dem zusätzlich zu der Lichtquelle ein Lichtleiter in Form der Skala vorgesehen ist.

Zeigerinstrumente der vorstehenden Art werden beispiels weise als Tachometer oder Drehzahlmesser in heutigen Kraftfahrzeugen eingesetzt und sind allgemein bekannt. Bei einem solchen Zeigerinstrument sind häufig transpa rente Markierungen als Skala in dem im wesentlichen nicht transparenten Zifferblatt eingearbeitet. Weiterhin sind in dem Zifferblatt Zahlen eingearbeitet, welche in Ver bindung mit der Stellung des Zeigers einen Anzeigezustand kennzeichnen. Zur Durchleuchtung sind vom Betrachter aus gesehen hinter dem Zifferblatt eine oder mehrere Licht quellen angeordnet. Zur Vermeidung einer unterschied lichen Helligkeit der Markierungen oder der Zahlen und um nur eine Lichtquelle einzusetzen, hat der hinter dem Zifferblatt angeordnete Lichtleiter die Form der Skala. Der Lichtleiter ist teilweise mit einer Reflektions schicht überzogen, welche das Licht in den Lichtleiter zurückreflektiert. Die Beleuchtung des Zifferblattes er folgt dann durch aus der gesamten freien Oberfläche des Lichtleiters austretendes Licht. Hinter dem Lichtleiter sind Reflektoren angeordnet, die eine gleichmäßige Aus leuchtung gewährleisten sollen. Die Verwendung von Re flektoren erhöht den konstruktiven Aufwand jedoch be trächtlich und erfordert zudem eine hohe Bautiefe des An zeigefeldes. Soll das Anzeigefeld beispielsweise als Ta chometer in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, ist die Bautiefe so gering wie möglich zu halten. Zudem kann eine gleichmäßige Ausleuchtung aller auf dem Anzeigefeld vorhandenen Zeichen mit einem derartigen Lichtleiter nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Zeigerin strument der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sein Anzeigefeld gleichmäßig durchleuchtbar ist und eine möglichst geringe Bautiefe hat.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lichtleiter zumindest teilweise auf der Vorderseite des Anzeigefeldes verläuft und die Skala auf diesem Lichtleiter vorgesehen ist und daß für den Lichtleiter und das übrige Anzeigefeld jeweils zumindest eine sepa rate Lichtquelle vorgesehen ist.

Ein Zeigerinstrument mit einer direkt auf dem Lichtleiter aufgetragenen Skala besitzt eine besonders geringe Bau tiefe, da kein Lichtleiter mit Reflektoren hinter der Skala notwendig ist. Weiterhin werden deren transparente Bereiche gleichmäßig durchleuchtet. Dabei ist es gleich gültig, ob die Zeichen hierbei auf dem transparenten Lichtleiter mit einer nicht transparenten Farbe aufge druckt werden oder ob die Zeichen transparent und deren umgebenden Bereiche nicht transparent gestaltet sind. Ne ben der gleichmäßigen Durchleuchtung der Skala bietet diese Erfindung auch den Vorteil, besonders wenig Licht leistung zu benötigen. Die Lichtquelle kann deshalb sehr klein ausgeführt werden, was zudem eine geringe Wärmeer zeugung im Zeigerinstrument zur Folge hat. Im günstigsten Fall besteht die Lichtquelle aus einem LED, welches auf einer Platine untergebracht ist, die für eine Steuerung des Zeigerinstrumentes ohnehin vorhanden ist. Die Anzahl der verwendeten Teile und damit der konstruktive Aufbau des Zeigerinstrumentes ist dadurch auf ein Minimum redu ziert. Häufig hat das Anzeigefeld neben Strichen als Mar kierungen für die Skala auch auf dem Zifferblatt Zahlen, die beispielsweise bei einem Tachometer die Geschwindig keit kennzeichnen. Für einen Betrachter erscheinen dann die Striche und Zahlen unterschiedlich hell, obwohl sie mit derselben Lichtstärke durchstrahlt werden. Wenn bei spielsweise viele Striche eng nebeneinander liegen, er scheinen sie wesentlich heller als Zahlen, die direkt ne ben den Strichen angeordnet sind. Dieses Phänomen ent steht durch die unterschiedlichen Abmessungen und Formen der Striche und Zahlen. Die Gleichmäßigkeit der Durch leuchtung des Anzeigefeldes ist durch die Erfindung gege ben, da Skala und Zifferblatt jeweils eine eigene Licht quelle haben. Durch diese Trennung der Beleuchtung für Zifferblatt und Skala lassen sich unterschiede in der subjektiven Wahrnehmung des Betrachters sehr einfach aus gleichen.

Bei einer Durchleuchtung der Skala kann es an ihren Rän dern zu unerwünschtem Streulicht kommen, welches die Ab lesegenauigkeit beeinträchtigt. Dieses Streulicht läßt sich einfach vermeiden, wenn der die Skala aufweisende Lichtleiter einen im wesentlichen pilzförmigen Quer schnitt hat und mit seinem Kopfbereich auf der Vorder seite des Anzeigefeldes aufsitzt. Durch diese Formgebung werden die an die Skala angrenzenden Bereiche von dem Zifferblatt oder einer Blende von ihrem Querschnitt ver deckt. Die Einkoppelung des Lichtes erfolgt von einer Stirnseite des Lichtleiters.

Auf dem Anzeigefeld lassen sich auch zusätzliche Infor mationen anzeigen, wenn gemäß einer vorteilhaften Wei terbildung der Erfindung ein radial innerer Bereich des Anzeigefeldes für eine Projektion von Zeichen ausgebildet ist. Beispielsweise kann bei einem Tachometer mit dem Zeiger und der Skala eine Anzeige der Geschwindigkeit er folgen, während auf den radial inneren Bereich die gefah rene Wegstrecke projiziert wird.

Die Projektion von Zeichen kann vom Betrachter aus gese hen von hinten erfolgen. Dies erfordert jedoch eine große Bautiefe. Platzsparender ist es, wenn der radial innere Bereich des Anzeigefeldes nicht transparent ist. Die Pro jektion muß damit von der Seite des Betrachters aus er folgen.

Eine Anzeige von Zeichen im radial inneren Bereich des Anzeigefeldes hat den Nachteil, daß sie zumindest zeit weise von dem Zeiger verdeckt werden. Eine Projektion der Zeichen von der Seite des Betrachters aus in diesen Be reich kann zusätzlich unerwünschte Reflektionen hervorru fen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn ein radial innerer Teil des Anzeigefeldes eine drehfest mit dem Zei ger verbundene Scheibe ist, welche in ihrem radial äuße ren Bereich einen Durchbruch für eine nasenförmige Erhe bung des Zeigers hat. Die Scheibe dreht sich dann mit dem Zeiger mit. Damit ist sichergestellt, daß die Stellung des Zeigers durch den Durchbruch der Scheibe immer gut zu erkennen ist, während der radial innere Bereich für die Projektion von Zeichen ständig frei bleibt.

Besonders bei schwachem Außenlicht wird die Ablesegenau igkeit des Anzeigefeldes stark verbessert, wenn der Zei ger ein von einer eigenen Lichtquelle gespeister Licht leiter ist.

Über die Skala lassen sich sehr einfach zusätzliche In formationen übertragen, wenn gemäß einer anderen vorteil haften Weiterbildung der Erfindung die Lichtquelle der Skala zur Einspeisung von unterschiedlichen Farben bei unterschiedlichen Anzeigezuständen ausgebildet ist. So kann bei einem Drehzahlmesser die Farbe der gesamten Skala auf rot umgeschaltet werden, wenn die Drehzahl einen vorher bestimmten Wert übersteigt. Der Betrachter muß damit nicht mehr in kurzen Zeitabständen auf das Anzeigefeld blicken, sondern er wird durch den Farbum schlag der Skala aufmerksam. Dieser Farbumschlag läßt sich leicht erzeugen, wenn zur Beleuchtung ein MultiLED verwendet wird.

Bei vielen bekannten Anzeigefeldern hat die Skala einen gesondert gekennzeichneten Bereich. Dieser Bereich ist bei dem erfindungsgemäßen Anzeigefeld leicht zu kenn zeichnen, wenn der Lichtleiter der Skala eine inhomogene Färbung hat. Bei einem Tachometer kann die Färbung damit so gestaltet werden, daß die Skala bei 0 km/h weiß und bei 100 km/h rot leuchtet.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine perspektivische Darstellung eines Anzeigefeldes mit einem Zeiger,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch ein Anzeige feld mit einem scheibenförmigen Zeiger,

Fig. 3 eine Darstellung des Zusammenbaus des scheibenförmigen Zeigers aus Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Zifferblatt 1 von einem runden, im Querschnitt pilzförmigen Lichtleiter 2 umschlossen. Im Zentrum des Zifferblatts 1 befindet sich ein drehfest auf einer Welle 3 befestigter Zeiger 4. Auf dem Lichtleiter 2 sind als Skala mehrere Markierungen 5 in Form von Stri chen aufgebracht. Auf dem Zifferblatt 1 sind Zahlen 6 aufgetragen, welche wie die Markierungen 5 der Skala transparent gestaltet sind. Die die Markierungen 5 und die Zahlen 6 umgebende Bereiche des Lichtleiters 2 der Skala und des Zifferblattes 1 sind jeweils mit einer re flektierenden, nicht transparenten Schicht 7, 8 überzo gen. An dem Zifferblatt 1 und dem Lichtleiter 2 der Skala ist jeweils eine als Lampe ausgebildete Lichtquelle 9, 10 angeordnet, wobei die Lichtquelle 10 der Skala quer zur größten Erstreckung des Lichtleiters 2 strahlt und die Lichtquelle 9 des Zifferblattes 1 die Zahlen 6 direkt durchstrahlt. In dem Lichtleiter 2 breitet sich das Licht gleichmäßig aus, und nur von der nicht transparenten Schicht 7 reflektiertes Licht gelangt zu den Markierungen 5.

Der Lichtleiter 2 ist von einer Blende 11 umgeben, welche aus einem lichtundurchlässigen Material besteht. Diese Blende 11 unterdrückt damit Streulichteinflüsse der Lichtquellen 9, 10 der Skala und des Zifferblattes 1. Die an den Lichtleiter 2 angrenzenden Bereiche der Blende 11 und des Zifferblattes 1 werden von dem Kopfbereich 24 des Lichtleiters 2 verdeckt.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der aus Fig. 1 dadurch, daß hier ein Zeiger 12 hinter einer Scheibe 13 drehfest zu ihr angeordnet ist. Weiter hin befindet sich ein Zifferblatt 14 vom Zeiger 12 aus gesehen hinter der Skala. Die Scheibe 13 besteht aus ei nem lichtundurchlässigen Material und hat in ihrem radial äußeren Bereich einen deutlich in Fig. 3 dargestellten Durchbruch 15 für eine nasenförmige Erhebung 16 des Zei gers 12. Für den Betrachter ist damit nur die nasenförmi ge Erhebung 16 des Zeigers 12 sichtbar. Um ein Schleifen der Scheibe 13 an dem Lichtleiter 2 zu vermeiden, ist zwischen ihnen ein Spalt 17 angeordnet, der aus der Sicht des Betrachters von dem Kopfbereich 24 des Lichtleiters 2 verdeckt ist. Ein radial innerer Bereich 18 der Scheibe 13 ist frei für eine Projektion von zusätzlichen, nicht dargestellten Informationen. Der Zeiger 12 besteht aus einem transparenten Material und hat an seinem Drehpunkt eine Lichtquelle 19. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 haben der Lichtleiter 2 der Skala und das Ziffer blatt 14 jeweils eine eigene Lichtquelle 20, 21.

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß Zeiger 12 und Scheibe 13 zu einem Bauteil zusammengesteckt werden. Die nasenför mige Erhebung 16 des Zeigers 12 durchdringt den paß genauen Durchbruch 15 der Scheibe 13. Um den Zeiger 12 gegenüber der Scheibe 13 genau zu positionieren, hat der Zeiger 12 an seiner Oberseite kurze Stifte 22, welche in entsprechende Ausnehmungen 23 der Scheibe 13 greifen. Zeiger 12 und Scheibe 13 werden beim Zusammenfügen mit einander verklebt, um eine dauerhafte Verbindung zwischen ihnen zu gewährleisten.

Claims

1. Zeigerinstrument mit einem von zumindest einer Licht quelle durchleuchteten Anzeigefeld, einem Zeiger, einem Zifferblatt und einer Skala und bei dem zusätzlich zu der Lichtquelle ein Lichtleiter in Form der Skala vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (2) zu mindest teilweise auf der Vorderseite des Anzeigefeldes verläuft und die Skala auf diesem Lichtleiter (2) vorge sehen ist und daß für den Lichtleiter (2) und das übrige Anzeigefeld jeweils zumindest eine separate Lichtquelle (9, 10) vorgesehen ist.

2. Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der die Skala aufweisende Lichtleiter (2) einen im wesentlichen pilzförmigen Querschnitt hat und mit sei nem Kopfbereich (24) auf der Vorderseite des Anzeigefel des aufsitzt.

3. Zeigerinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein radial innerer Bereich (18) des Anzeigefeldes für eine Projektion von Zeichen ausgebildet ist.

4. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der radial in nere Bereich (18) des Anzeigefeldes nicht transparent ist.

5. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein radial in nerer Teil des Anzeigefeldes eine drehfest mit dem Zeiger (12) verbundene Scheibe (13) ist, welche in ihrem radial äußeren Bereich einen Durchbruch (15) für eine nasenför mige Erhebung (16) des Zeigers (12) hat.

6. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger (12) ein von einer eigenen Lichtquelle (19) gespeister Lichtleiter ist.

7. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht quelle (10, 21) des Lichtleiters (2) der Skala zur Ein speisung von unterschiedlichen Farben bei unterschiedli chen Anzeigezuständen ausgebildet ist.

8. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtlei ter (2) der Skala eine inhomogene Färbung hat.