DE4311426A1 - Anzeigeeinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer einer bestimmten Beobachterposi­ tion zugewandten, ein erstes Anzeigeelement enthaltenden Anzeigeebene, und mit einem zweiten Anzeigeelement, dessen Anzeige über eine zwischen Beobachter und Anzeigeebene angeord­ nete, gegenüber der Blickrichtung des Beobachters um einen Winkel geneigte, transparente Scheibe zu dem Beobachter hin reflektierbar ist.

Eine derartige Anzeige ist aus der EP 0 489 953 A1 bekannt. Sie ermöglicht es, bei Bedarf zusätzliche Anzeigen in den Bereich der Anzeigeebene für den Beobachter sichtbar einzuspiegeln. Bauraumprobleme im Bereich hinter der Anzeigeebene zur Unter­ bringung der Anzeigeelemente können so gut vermieden werden. Bei den zusätzlichen Anzeigen handelt es sich insbesondere um bestimmte, charakteristische Zustandsdaten des Kraftfahrzeuges, beispielsweise Warnanzeigen für zu niedrigen Öldruck des Motors, Sinken des Kraftstoffüllstandes im Tank unter ein bestimmtes Niveau, Bremsbelagverschleiß usw.

Nachteilig ist bei der bekannten Anzeigeeinheit, daß die Anzeige des zweiten Anzeigeelementes in einen Bereich der Scheibe eingespiegelt wird, die von dem dahinter befindlichen ersten Anzeigeelement beleuchtet wird. Aufgrund des damit verbundenen, geringen Kontrastes der zweiten Anzeige kann diese nur unter erschwerten Bedingungen abgelesen werden.

Aus der DE-AS 20 64 025 ist gleichfalls eine derartige Anzeige­ einheit mit dem beschriebenen Nachteil bekannt.

Es ist schließlich ein Anzeigeelement mit einem von der Rücksei­ te beleuchteten drehbaren Scheibenzeiger bekannt. Die Scheibe des Scheibenzeigers ist bis auf den lichtdurchlässigen Bereich des Zeigers lichtundurchlässig ausgebildet, wobei der Zeiger durchgehend und damit nur insgesamt darstellbar ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigeeinheit der genannten Art so weiter zu bilden, daß bei dieser eine verbesserte Ablesbarkeit der eingespiegelten zweiten Anzeige gewährleistet ist.

Gelöst wird die Aufgabe bei einer Anzeigeeinheit der genannten Art dadurch, daß das erste Anzeigeelement einen drehbaren Scheibenzeiger aufweist, dessen Zeigerspitzenbereich unabhängig von dessen Zeigerschaftbereich beleuchtbar ist und bei nicht beleuchtetem Zeigerschaftbereich das zweite Anzeigeelement aktiviert wird, derart, daß dessen eingespiegelte Anzeige dem Beobachter im abgedunkelten Bereich des Scheibenzeigers er­ scheint.

Es ist damit vorgesehen, einen Teil des Scheibenzeigers, nämlich demjenigen, der den Hintergrund der eingespiegelten Anzeige bildet, abzudunkeln, so daß der Beobachter die eingespiegelte Anzeige gegen einen abgedunkelten Hintergrund betrachten kann. Während der Einspiegelung der Anzeige des zweiten Anzeigeelemen­ tes zeigt das erste Anzeigeelement weiterhin an, da dessen verbleibender Anzeigebereich, nämlich dessen Zeigerspitzenbe­ reich, nach wie vor beleuchtet ist. Der Beobachter, das heißt, bei Anwendung der Anzeigeeinheit in einem Kraftfahrzeug der Fahrer, erhält damit nach wie vor die Information des ersten Anzeigeelementes, darüber hinaus eindeutig und leicht ablesbar, die Information des zweiten Anzeigeelementes.

Bevorzugt, insbesondere bei Verwendung der Anzeigeeinheit in einem Kraftfahrzeug, ist das erste Anzeigeelement als Fahr­ geschwindigkeitsanzeige ausgebildet. Die zweite Anzeige wird damit in dasjenige Anzeigeelement eingespiegelt, das dem Fahrer die wichtigste Information beim Führen des Fahrzeuges über­ mittelt und ohnehin im Hauptblickfeld des Instrumentenbereiches angeordnet ist.

Zwei grundsätzliche Gestaltungen der erfindungsgemäßen Anzeige­ einheit sehen vor, daß der drehbare Scheibenzeiger entweder von hinten beleuchtet wird und rückseitig in zwei lichtdicht voneinander getrennte Kammern unterteilt ist, oder aber der Zeiger des Scheibenzeigers durch aktiv leuchtende Segmente gebildet ist, wobei ein aktiv leuchtendes Segment den Zeiger­ schaftbereich und das andere aktiv leuchtende Segment den Zeigerspitzenbereich darstellt.

Mit den Bezeichnungen "Zeigerschaftbereich" und "Zeigerspitzen­ bereich" soll zum Ausdruck kommen, daß es erfindungsgemäß primär auf die Trennung des Zeigers und des zugeordneten Scheibenzei­ gers in zwei Bereiche ankommt, von denen einer zum Einspiegeln der zweiten Anzeige abgedunkelt werden kann. Der Zeigerspitzen­ bereich kann damit durchaus auch den äußeren Teil des Zeiger­ schaftes umfassen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der einen grundsätzli­ chen Gestaltung ist vorgesehen, daß die Scheibe des Scheibenzei­ gers, bis auf den lichtdurchlässigen Bereich des Zeigers, lichtundurchlässig ausgebildet ist, sowie an der Trennstelle von Zeigerschaftbereich und Zeigerspitzenbereich auf der rückseiti­ gen Beleuchtungsseite der Scheibe eine hülsenförmige, lichtun­ durchlässige Trennwand vorgesehen ist, die die Beleuchtungsseite in eine, dem Zeigerschaftbereich zugeordnete, zentrale Licht­ kammer und eine, dem Zeigerspitzenbereich zugeordnete, äußere Lichtkammer unterteilt, wobei jeder Lichtkammer separate Leuchtmittel zugeordnet sind, die unabhängig voneinander zuschaltbar sind. Die Trennwand ist damit als in Abstand zur Drehachse der Scheibe angeordneter, geschlossener Körper ausgebildet, der innen die eine Lichtkammer und außen die andere Lichtkammer bildet. Die Trennwand kann dabei entweder mit der Scheibe oder dem das erste Anzeigeelement aufnehmenden Gehäuse verbunden sein. Eine bevorzugte Gestaltung sieht in diesem Zusammenhang vor, daß die Trennwand als Zylinderhülse ausgebil­ det ist, die konzentrisch zur Drehachse der Scheibe angeordnet ist, und im Bereich ihrer der Scheibe abgewandten freien, umlaufenden Kante unmittelbar an das das erste Anzeigeelement aufnehmende Gehäuse oder eine Leiterplatte angrenzt. Um eine Lichtstreuung von der einen Lichtkammer in die andere Licht­ kammer auszuschließen, sollte dieser Grenzbereich zusätzlich als lichtabschottendes Labyrinth ausgebildet sein. Auch der Grenzbe­ reich zwischen der äußeren, umlaufenden Kante der Scheibe und einem diesen umgebenden Zifferblatt sollte vorteilhaft als lichtabschottendes Labyrinth ausgebildet sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform der anderen grundsätzlichen Gestaltung sieht vor, daß die Scheibe des Scheibenzeigers, bis auf den lichtdurchlässigen Bereich des Zeigers, lichtundurch­ lässig ausgebildet ist, und der Zeiger durch ein im Zeiger­ schaftbereich angeordnetes, erstes, aktiv leuchtendes Segment und ein im Zeigerspitzenbereich angeordnetes, zweites, aktiv leuchtendes Segment gebildet ist, wobei die beiden Segmente unabhängig voneinander zuschaltbar sind. Bevorzugt weist die Scheibe dabei im Bereich des Zeigers eine Leiterplatte mit dem jeweiligen Zeigerbereich zugeordnete, aufgebonderte LED-Chips auf.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Figurenbeschreibung und den Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es stellt dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Spiegelungsvor­ ganges zur Verdeutlichung des Grundprinzipes der Anzeigeeinheit,

Fig. 2 eine räumliche Darstellung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit, mit abgenommenem Scheibenzeiger, bei eingespiegelter zweiter Anzeige,

Fig. 3 einen horizontalen Schnitt durch das erste Anzeigeele­ ment im Bereich des Scheibenzeigers und des Gehäuses des ersten Anzeigeelementes,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch die Anzeigeeinheit,

Fig. 5 eine Ansicht des ersten Anzeigeelementes, vom Fahrer aus gesehen,

Fig. 6 eine Ansicht gemäß Fig. 5, für die zweite Ausfüh­ rungsform der Erfindung und

Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 6 durch diese Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Armaturenbrettes 1 eines Kraft­ fahrzeuges, das unter anderem eine Fahrgeschwindigkeitsanzeige 2 mit vereinfacht dargestelltem Scheibenzeiger 3 aufweist, ferner, senkrecht zur Blattebene beidseitig der Fahrgeschwindig­ keitsanzeige 2 angeordnete weitere Anzeigen, beispielsweise eine Uhr, ein Tankfüllungsanzeiger, ein Temperaturanzeigegerät usw., deren Zeiger und Skalen durch eine gemeinsame relativ zur Blickrichtung des Beobachters 4 geneigte, transparente Scheibe 5 geschützt sind. Der Überbau 6 oberhalb der Anzeigeeinheiten ist an seiner Unterseite mit einer geschwärzten Fläche 7 versehen, die sich in der schrägstehenden Scheibe 5 abbildet. Hierdurch ist die Scheibe 5 frei von Reflexionen und für den Beobachter entsteht den Eindruck, es befände sich vor den Anzeigeeinheiten, insbesondere vor der Anzeigeeinheit betreffend die Fahrgeschwindigkeitsanzeige 2 bzw. deren Zifferblatt keine Scheibe.

Die geschwärzte Unterseite des Überbaus 6 nimmt mehrere, zweite Anzeigeelemente auf, von denen nur zwei zweite Anzeigeelemente 9 und 10 in der Fig. 1 gezeigt sind. Jedes zweite Anzeigeele­ ment 9 bzw. 10 weist eine Scheibe 11 mit einem Informationssym­ bol auf, in jedem gebildeten Fach des Anzeigeelementes befindet sich eine Glühlampe 12, die mit einem elektrischen Zuleitungs­ kabel verbunden ist.

Beim in Fig. 1 verdeutlichten Spiegelungsvorgang, bei dem eines oder mehrere Symbole über das jeweilige zweite Anzeigeelement 9 bzw. 10 usw. eingespiegelt werden, gelangen die vom jeweiligen Anzeigeelement 9 bzw. 10 ausgehenden Strahlen 13 zur Scheibe 5 und werden dort reflektiert, so daß der reflektierte Strahl 14 den Beobachter 4, das heißt, im Fall der Verwendung der Anzeige­ einheit in einem Kraftfahrzeug, den Fahrer des Kraftfahrzeuges erreicht. Der Winkel, in dem die Scheibe 5 und die zweiten Anzeigeelemente 9 bzw. 10 mit den Informationssymbolen zuein­ ander stehen müssen, ist von den jeweiligen Einbauverhältnissen, besonders von der Stellung des Beobachters 4 zu dem gesamten System abhängig, wie dies durch die gestrichelten Linien 15 und 16 angedeutet ist. Gegebenenfalls kann die Scheibe 5 im Winkel veränderlich sein.

Die Fig. 2 bis 5 verdeutlichen die konkrete Gestaltung der ersten Ausführungsform: Die Vorderseite, das heißt, die dem Beobachter 4 zugewandte Seite des Gehäuses 8 der Fahrgeschwin­ digkeitsanzeige 2, das das erste Anzeigeelement darstellt, ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung 16 versehen, die der Kreis­ form aufweisender Scheibenzeiger 3 durchsetzt. Der Durchmesser des Scheibenanzeigers 3 ist geringfügig geringer als der Durchmesser der Ausnehmung 16, so daß ein möglichst geringer Spalt zwischen diesen verbleibt. Die Vorderseite des Gehäuses 15 ist mit einem Zifferblatt 18 versehen, das benachbart zur Ausnehmung 16 eine Skalierung 19 aufweist.

Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen den grundsätzlichen Aufbau der Fahrgeschwindigkeitsanzeige 2. In einer Leiterplatte 20 ist ein elektrischer Schrittmotor 21 gelagert und mit dieser elektrisch verbunden. Auf die Abtriebswelle 22 des Schrittmotors 21 ist der rotationssymmetrisch ausgebildete Scheibenzeiger 3 drehfest aufgesteckt. Konzentrisch zur Drehachse des Scheibenzeigers 3 weist dieser eine als Zylinderhülse ausgebildete Trennwand 23 auf, die sich von der eigentlichen Scheibe 24 in Richtung der Leiterplatte 20 erstreckt und in Abstand von dieser endet, wobei der Durchmesser der zylinderhülsenförmigen Trennwand etwa 2/3 des Durchmessers der Scheibe 24 beträgt. Mit der Leiterplatte 20 ist eine hülsenförmige Trennwand 25 fest verbunden, deren Durchmesser dem der beweglichen Trennwand 23 entspricht, wobei das der Trennwand 23 zugewandte Ende 17 der Trennwand 25 als in Richtung der Trennwand 23 offenes U ausgebildet ist, deren beide Schenkel das freie Ende der Trennwand 23 beidseitig mit mög­ lichst geringem Abstand umschließen. Die beiden Trennwände 23 und 25 trennen damit eine innere Kammer 26 von einer äußeren Kammer 27 ab. Im Bereich der inneren Kammer 26 sind in Aus­ nehmungen der Leiterplatte 20 zwei Glühlampen 28 eingesetzt, die damit der Beleuchtung der inneren Kammer 26 dienen. Entsprechend sind in weitere Öffnungen des Bereiches der Leiterplatte 20, der der äußeren Kammer 27 zugeordnet ist, Glühlampen eingesetzt, von denen nur eine Glühlampe 29 gezeigt ist. Diese Glühlampen dienen der Beleuchtung der äußeren Kammer 27. Die vorbeschriebene U- förmige Gestaltung des freien Endes der festen Trennwand 25 stellt ein Labyrinth 30 zur Lichtabschottung dar, entsprechend ist die Außenkante des Scheibenzeigers 3 als mehrfach abgeknick­ tes Profil ausgebildet, das mit einer einfachen Abwinklung der zugewandten Kante des Zifferblattes 18 zusammenwirkt und damit auch im Außenbereich ein Labyrinth 31 bildet.

Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen, daß die eigentliche Scheibe 24 des Scheibenzeigers 3 eine den Zeiger 32 bildende Aussparung aufweist. Diese Aussparung ist durch die Trennwand 23, deren vorderes Ende in diesem Bereich spitz ausgebildet ist, in einen äußeren Zeigerspitzenbereich 33 und einen inneren Zeigerschaftbereich 34 unterteilt. Die Scheibe 24 des Scheiben­ zeigers 3 ist schwarz abgedruckt und damit lichtundurchlässig. Die beiden Trennwände 23 und 25 sind gleichfalls lichtundurch­ lässig, dies gilt auch für die Leiterplatte 20, so daß die innere Kammer 26 lichtdicht zur äußeren Kammer 27 abgeteilt ist.

Die Glühlampen 28 der inneren Kammer 26 lassen sich unabhängig von den Glühlampen 29 der äußeren Kammer 27 schalten, das heißt, es können die Glühlampen 29 eingeschaltet und die Glühlampen 28 ausgeschaltet sein. Dies hat zur Folge, wie in den Fig. 2 und 5 verdeutlicht, daß nur der Zeigerspitzenbereich 33 hell er­ scheint, hingegen der Zeigerschaftbereich 34 des Zeigers 32 dunkel ist. Soll das Symbol eines zweiten Anzeigeelementes 9 bzw. 10 angezeigt werden, werden die Glühlampen 28 ausgeschaltet und das Symbol in den dunklen, zentralen Bereich 43 des Schei­ benzeigers 3 eingespiegelt, wie es in Fig. 2 für die eingespie­ gelte Anzeige 42 der Bremsinformation verdeutlicht ist. Sobald die Einspiegelung beendet wird, werden die Glühlampen 28 wieder zugeschaltet, so daß der Zeiger 32 auf seiner ganzen Länge sichtbar wird.

In Fig. 4 ist mit B die Richtung der Einspiegelung und mit C die Blickrichtung des Beobachters verdeutlicht. Mit D ist der vorteilhafte Einspiegelbereich verdeutlicht, repräsentiert durch die Durchmesserangabe. Dieser Einspiegelbereich endet in ausreichendem Abstand vom Zeigerspitzenbereich 33, um Licht­ streueffekte zu vermeiden.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 findet ein Scheibenzeiger 3 mit zwei aktiv leuchtenden Segmenten Ver­ wendung, wobei das innere Segment den Zeigerschaftbereich 34 und das äußere Segment den Zeigerspitzenbereich 33 bildet. Die beiden aktiv leuchtenden Segmente sind entsprechend den Glühlam­ pen 28 und 29 unabhängig voneinander zuschaltbar, das heißt, bei Einspiegelung eines Symboles ist das innere Segment abschaltbar. Bei einer solchen Gestaltung unter Verwendung von aktiv leuch­ tenden Segmenten ist es nicht erforderlich, Lichtkammern vorzusehen, die überdies über Labyrinthe gegeneinander abgedich­ tet sind. Gemäß der gezeigten Ausführungsform reicht es aus, in der Scheibe 24 des Scheibenzeigers 3 einen Zeigerdurchbruch 35 vorzusehen und auf einer in diesem angeordneten Leiterplatte 36 den Zeigerspitzenbereich 33 bzw. den Zeigerschaftbereich 34 re­ präsentierende aufgebonderte LED-Chips 37 sowie für jeden Zeigerbereich Reflektoren 38 und 39 vorzusehen. Mittels eines spitzen Trennsteges 40 sind auch bei dieser Ausführungsform der Zeigerspitzenbereich 33 und der Zeigerschaftbereich 34 licht­ dicht voneinander getrennt. Die Kontaktierung der Leiterplatte 36 erfolgt über die Antriebswelle 22 des Schrittmotors 21 und über eine mit der Leiterplatte 20 verbundene Rückstellfeder 41 des Scheibenzeigers 3. Die Einspiegelung des jeweiligen Symboles erfolgt wie zur ersten Ausführungsform beschrieben. Gegebenen­ falls können die den Zeigerbereichen zugeordneten LED-Chips auch farblich umgeschaltet werden.

Claims (8)

1. Anzeigeeinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer einer bestimmten Beobachterposition zugewandten, ein erstes Anzeigeelement enthaltenden Anzeigeebene, und mit einem zweiten Anzeigeelement, dessen Anzeige über eine zwischen Beobachter und Anzeigeebene angeordnete, gegenüber der Blickrichtung des Beobachters um einen Winkel geneigte transparente Scheibe zu dem Beobachter hin reflektierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Anzeigeelement (2) einen drehbaren Scheibenzeiger (3) aufweist, dessen Zeigerspitzenbereich (33) unabhängig von dessen Zeiger­ schaftbereich (34) beleuchtbar ist, und bei nicht beleuch­ tetem Zeigerschaftbereich (34) das zweite Anzeigeelement (9, 10) aktiviert wird, derart, daß dessen eingespiegelte Anzeige (42) dem Beobachter (4) im abgedunkelten Bereich (D) des Scheibenzeigers (3) erscheint.

2. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Anzeigeelement (2) als Fahrgeschwindigkeits­ anzeige ausgebildet ist.

3. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Scheibe (24) des Scheibenzeigers (3), bis auf den lichtdurchlässigen Bereich des Zeigers (32), lichtundurchlässig ausgebildet ist, sowie an der Trenn­ stelle von Zeigerschaftbereich (34) und Zeigerspitzenbe­ reich (33) auf der rückseitigen Beleuchtungsseite der Scheibe (24) eine hülsenförmige, lichtundurchlässige Trennwand (23, 25) vorgesehen ist, die die Beleuchtungs­ seite in einen, dem Zeigerschaftbereich (34) zugeordnete, zentrale Lichtkammer (26) und eine, dem Zeigerspitzenbe­ reich (33) zugeordnete, äußere Lichtkammer (27) unterteilt, wobei jeder Lichtkammer (26, 27) separate Leuchtmittel (28, 29) zugeordnet sind, die unabhängig voneinander zuschaltbar sind.

4. Anzeigeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (23) mit der Scheibe (24) verbunden ist.

5. Anzeigeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (23) als Zylinderhülse ausgebildet ist, die konzentrisch zur Drehachse (22) der Scheibe (24) angeordnet ist und im Bereich ihrer der Scheibe (24) abgewandten, freien, umlaufenden Kante unmittelbar an das das erste Anzeigeelement (2) aufnehmende Gehäuse (8) oder eine Leiterplatte (20) angrenzt, derart, daß dieser Grenzbereich als lichtabschottendes Labyrinth (30) ausgebildet ist.

6. Anzeigeeinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzbereich zwischen der äußeren, umlaufenden Kante der Scheibe (24) und einem diese umgeben­ den Zifferblatt (18) als lichtabschottendes Labyrinth (31) ausgebildet ist.

7. Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Scheibe (24) des Scheibenzeigers (3), bis auf den lichtdurchlässigen Bereich des Zeigers (32), lichtundurchlässig ausgebildet ist, und der Zeiger (32) durch ein im Zeigerschaftbereich (34) angeordnetes, erstes, aktiv leuchtendes Segment und ein im Zeigerspitzenbereich (33) angeordnetes, zweites, aktiv leuchtendes Segment gebildet ist, wobei die beiden Segmente unabhängig vonein­ ander zuschaltbar sind.

8. Anzeigeeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (24) im Bereich des Zeigers (32) eine Leiter­ platte (36) mit dem jeweiligen Zeigerbereich zugeordneten, aufgebonderten LED-Chips (37) aufweist.