DE4313530A1

DE4313530A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE4313530A1
Application number: DE4313530A
Authority: DE
Inventors: Hans Petermann; Rainer Bonss; Uwe Dipl Ing Hovestadt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-04-24
Filing date: 1993-04-24
Publication date: 1994-10-27
Also published as: JPH06323874A; KR940024646A; FR2704315A1; FR2704315B1; JP3568575B2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Anzeigevorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Anzeigevorrichtung bekannt (DE-OS 20 64 025), bei der zur Anzeige zum Beispiel der Fahrzeugge schwindigkeit ein drehbar gelagerter Zeiger, der eine konstante Länge aufweist, auf einer Skalenscheibe montiert ist und dabei durch seine Drehbewegung auf die entsprechende Zahl der Skalenscheibe zeigt. Zur Erkennbarkeit des Zeigers, insbesondere bei Nacht, ist eine Beleuchtung notwendig. Außerdem kann der drehbar gelagerte Zeiger aufgrund seiner konstanten Länge nur für Skalen mit annähernd runder Außenkontur eingesetzt werden. Des weiteren ist in der oben genannten Druckschrift eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung von Piktogrammen bekannt, welche mittels Lichtstrahlen in die vordere Abdeckscheibe der Anzeigevorrichtung projiziert werden. Diese An zeigevorrichtung ist allerdings für die Anzeige von wechselnden Werten weniger geeignet.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zeigerlänge des Zeigers variabel ist, wobei sich die Länge des Zeigers automatisch der Form der Skalenscheibe anpaßt. Dadurch ist die Anzeigevorrichtung mit Skalenscheiben beliebiger Form einsetz bar. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Zeiger selbst leuchtend ist und damit eine Zusatzbeleuchtung eingespart werden kann.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anzeigevorrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, den Lichtstrahl mittels eines trüben, insbesondere fluoreszierenden Mediums sichtbar zu machen, da dadurch ein hoher Kontrast zum Hintergrund entsteht. Die Eintrübung mit fluoreszierenden Partikeln erhöht dabei in vorteilhafter Weise die Leuchtkraft des Zeigers.

Durch Anordnung der Streuscheibe und der Skalenscheibe übereinander kann eine bereits vorhandene Skalenscheibe mit der speziellen Streu scheibe kombiniert werden. Die Verwendung von eingefärbtem Plexiglas stellt außerdem eine preisgünstig herstellbare, leicht verarbeitbare und stabile Ausgestaltung der Streuscheibe dar. Durch die Anordnung von streuenden Bereichen innerhalb der Skalenscheibe ist mit der Zeigerposition auch der entsprechende Skalenwert selbstleuchtend ablesbar. Weiter vorteilhaft ist es, den Lichtstrahl für den Zeiger mittels einer Halbleiterlichtquelle zu erzeugen, da diese besonders raum- und stromsparend realisierbar ist.

Der Einsatz einer Laserdiode als Halbleiterlichtquelle dient in vor teilhafter Weise der Erzeugung stark gebündelten Lichts, wodurch eine genaue Ablesbarkeit der Anzeigevorrichtung gewährleistet ist. Die Ausgestaltung der Halbleiterlichtquelle mit schaltbarer Helligkeit und/oder Farbe gestattet dem Benutzer die Anpassung der Anzeige an persönliche Präferenzen und Umgebungsbedingungen sowie die Unterscheidung mehrerer Zeiger.

Durch die Veränderung der Farbe des Lichtstrahls bei einer Grenz wertüberschreitung ist z. B. eine optische Warnfunktion in die An zeigevorrichtung integrierbar.

Die Begrenzung des Lichtstrahls durch eine Auslaßöffnung führt den Vorteil mit sich, daß eine zusätzliche Strahlbegrenzung zur Ver besserung der Ablesegenauigkeit der Anzeigevorrichtung erfolgt. Außerdem kann durch Variation des Durchmessers des Lichtstrahls eine weitere Anpassung der Zeigerhelligkeit an persönliche und umgebungs bedingte Sichtverhältnisse erfolgen.

Die Integration der Halbleiterlichtquelle in den beweglichen Teil der Anzeigevorrichtung stellt eine vorteilhafte alternative Ausge staltung gegenüber einer komplizierten Spiegel- oder Faseroptik dar.

Die Stromversorgung der Halbleiterlichtquelle mittels Schleif kontakten dient der vorteilhaften Lösung der Stromzufuhr, da somit die Linearität der Anzeigevorrichtung nicht durch Kabel gestört werden kann.

Durch Reflexion des Lichtstrahls in seine Gegenrichtung wird der Vorteil einer erhöhten Helligkeit erreicht.

Durch die Anordnung mehrerer Lichtstrahlen als Zeiger innerhalb einer Anzeigevorrichtung können gleichzeitig mehrere Werte auf dieser Anzeigevorrichtung abgelesen werden. Sie können in vorteil hafter Weise durch unterschiedliche Farbgebung dargestellt werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Anzeigevorrichtung in Draufsicht,

Fig. 2 eine seitliche aufgeschnittene Ansicht der Anzeigevor richtung aus Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Anzeigevorrichtung in Draufsicht,

Fig. 4 eine seitliche aufgeschnittene Ansicht der Anzeigevor richtung aus Fig. 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Anzeigevorrichtung umfaßt ein Gehäuse 20, das eine in etwa kreisförmige Vertiefung 27 auf weist, in der übereinander eine Streuscheibe 40 und eine Skalen scheibe 41 befestigt sind. Die äußere Begrenzung der beiden Scheiben 40, 41 bildet ein in die kreisförmige Vertiefung 27 im Gehäuse 20 eingesetzter Spiegelkranz 26. Die innere Begrenzung der beiden Scheiben 40, 41 bildet in etwa eine im Gehäuse 20 befindliche runde Aussparung 21, die sich innerhalb der Vertiefung 27 im Gehäuse 20 befindet. Die Skalenscheibe 41 weist an ihrem äußeren Umfang eine Strichskalierung auf. Innerhalb der runden Aussparung 21 befindet sich ein Schirmgehäuse 23, welches zwischen zwei miteinander fluchtenden Wellen 24, 25 angeordnet ist und somit im Gehäuse 20 drehbar gelagert ist. Innerhalb des Schirmgehäuses 23 ist eine Halb leiterlichtquelle 30 angeordnet, die an ihrer Oberseite eine Laser diode 31 aufweist. Auf der Wandung gegenüber der Laserdiode 31 weist das Schirmgehäuse 23 eine Auslaßöffnung 15 auf. An ihrer Unterseite weist die Halbleiterlichtquelle 30 zwei elektrische Zuleitungen 17 auf, die in axialer Richtung der Wellen 24, 25 durch das Schirmge häuse 23 auf Schleifkontakte 18 geführt sind. Gegenüber den Schleif kontakten 18 befinden sich Kontaktbürsten 19, die zu weiteren elektrischen Zuleitungen 16 führen, welche durch das Gehäuse 20 nach außen geführt sind. Das Schirmgehäuse 23 weist weiterhin im Bereich senkrecht zur Auslaßöffnung 15 ein Gewinde mit einer darin einge drehten Madenschraube 13 auf. Das Gehäuse 20 weist außerdem im Be reich über der runden Aussparung 21 eine Frontwandung 14 auf, die die runde Aussparung 21 überdeckt und in der die Welle 25 drehbar gelagert ist. Die Madenschraube 13 ist durch eine Zugangsöffnung 12, welche in der Frontwandung 14 des Gehäuses 20 angeordnet ist, von vorn zugänglich.

Fig. 2 zeigt die Anzeigevorrichtung aus Fig. 1 in Seitenansicht auf einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II. Fig. 1 zeigt eine aufgeschnittene Darstellung der Anzeigevorrichtung aus Fig. 2 ent lang der Schnittlinie I-I.

Mittels der weiteren elektrischen Zuleitungen 16, der Kontaktbürsten 19, der Schleifkontakte 18 sowie der elektrischen Zuleitungen 17 gelangt elektrischer Strom zur Halbleiterlichtquelle 30, wo dieser Strom der Leuchtdiode oder Laserdiode 31 zugeführt ist, die daraufhin einen Lichtzeiger erzeugt. Der Lichtzeiger wird durch die Auslaßöffnung 15 begrenzt auf einen Lichtstrahl 11.

Der Lichtstrahl 11 trifft auf die im weiteren Verlauf des Licht strahls 11 angeordnete Streuscheibe 40, wo der Lichtstrahl 11 durch die Streuung innerhalb der Streuscheibe 40 in einen gestreuten Lichtstrahl 10 übergeht, der somit sichtbar ist. Zusätzlich erfährt der gestreute Lichtstrahl 10 eine Reflexion am Spiegelkranz 26 und wird genau entgegengesetzt der Einfallsrichtung zurückgespiegelt. Dadurch erhöht sich die Helligkeit des gestreuten Lichtstrahls 10. Durch die Zuführung des elektrischen Stroms mittels der Schleif kontakte 18 ist eine störungsfreie Übertragung von Drehbewegungen auf die Wellen 24, 25 mit dem dazwischenliegenden Schirmgehäuse 23 und der Halbleiterlichtquelle 30 möglich. Durch die Zugangsöffnung 12 kann mittels der Madenschraube 13 der Durchmesser der Auslaß öffnung 15 variiert werden, wobei die Auslaßöffnung möglichst so konstruiert ist, daß keine gebeugten Strahlen nach außen gelangen. Diese Einstellung erfolgt zweckmäßigerweise in einer Ruhestellung der Anzeigevorrichtung, womit die Ruhelage den Ort der Zugangs öffnung 12 bestimmt. Durch diese Einstellung kann die Helligkeit des gestreuten Lichtstrahls 10 individuellen Bedürfnissen angepaßt werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer gefärbten oder trüben Plexiglasscheibe als Streuscheibe 40. Anstelle der trüben Plexiglasscheibe ist aber ebenso ein anderes trübes Material wie z. B. ein Gas oder eine Flüssigkeit verwendbar.

Wie bei einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung kann somit die Um setzung eines einer Meßgröße z. B. der Geschwindigkeit proportionalen Drehmoments mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vor richtung in eine Drehbewegung des Schirmgehäuses 23 mit der Halb leiterlichtquelle 30 und damit des gestreuten Lichtstrahls 10 er folgen, wodurch die örtliche Lage des gestreuten Lichtstrahls 10 relativ zu Skalenscheibe 41 die Größe der das Drehmoment erzeugenden Meßgröße anzeigt.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anzeigevorrichtung dargestellt. Sie unterscheidet sich von der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Anzeigevorrichtung dadurch, daß keine Streuscheibe 41, sondern nur eine Skalenscheibe 40 mit darin angeordneten streuenden Bereichen 22 in Form von Ziffern vorgesehen ist. Des weiteren entfällt der Spiegelkranz 26. Fig. 4 zeigt die Anzeigevorrichtung aus Fig. 3 in Seitenansicht auf einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV. Fig. 3 zeigt eine aufgeschnittene Darstellung der Anzeigevorrichtung aus Fig. 4 entlang der Schnitt linie III-III.

Der Lichtstrahl 11 trifft innerhalb der Skalenscheibe 49 auf den streuenden Bereich 22, der daraufhin aufleuchtet. Somit ist für den Benutzer der Anzeigevorrichtung der der Position des Lichtstrahls 11 entsprechende Zahlenwert gut ablesbar.

Diese Anzeigevorrichtung ist vor allem für Anzeigegeräte für die Geschwindigkeit, Drehzahl, Benzinstand etc. in Kraftfahrzeugen aber ebenso auch für andere Meßgeräte mit analoger Anzeige, wie z. B. Drehspulmeßgeräte, Barometer, Manometer, Thermometer etc. geeignet.

Weitere hier nicht dargestellte Anzeigevorrichtungen können anstelle der Leuchtdiode oder Laserdiode 31 auch mit einer herkömmlichen Glühlampe ausgestattet sein. Es ist weiter möglich, die Halb leiterlichtquelle 30 außerhalb des oben beschriebenen Gehäuses anzu ordnen und den damit erzeugten Lichtstrahl 10 über eine Spiegel- oder Faseroptik zur Streuscheibe 40 zu führen. Die Strom zuführung zur Halbleiterlichtquelle 30 kann alternativ ebenso über flexible Kabel erfolgen, als auch über eine innerhalb des Schirmge häuses 23 angebrachten Batterie.

Das oben beschriebene Prinzip ist ebenso für die Ausbildung einer Anzeigevorrichtung mit translatorischer Zeigerbewegung einsetzbar. Durch die Anordnung von koaxial ineinander angeordneten Systemen ist es möglich, mehrere insbesondere verschiedenfarbig leuchtende Zeiger aus Lichtstrahlen 11 in einer Anzeigevorrichtung zu vereinen. Die Bewegung des Lichtstrahls kann in weiteren Ausführungsarten auch durch Bewegung der Auslaßöffnung 15 oder gar der Skalenscheibe 41 erfolgen, wodurch im zweiten Fall der anzuzeigende Skalenwert immer an der selben Stelle ablesbar ist und eine einfachere Stromzuführung konstruierbar ist. Besonders vorteilhaft gestaltet sich die An ordnung einer Vorrichtung, welche bei Überschreiten des Skalenwerts über einen bestimmten Grenzwert eine Veränderung des Lichtstrahls 11 in seiner Farbe oder auch in seinem Durchmesser bewirkt. So ist z. B. eine Geschwindigkeitswarnung oder eine Temperaturwarnung in die Anzeigevorrichtung integrierbar.

Anstelle eines streuenden Bereichs 22 in der Skalenscheibe 41 ist auch vorgesehen, eine Lichtsammelfolie in Form von Skalenwerten auf einer Plexiglasscheibe anzuordnen, und diese zu beleuchten.

Claims

1. Anzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Skalenscheibe und einem beweglichen Zeiger zur Anzeige eines Skalenwerts auf der Skalenscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger ein Lichtstrahl (11) ist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung ein trübes, insbesondere fluoreszierendes Medium aufweist und daß der Lichtstrahl (11) beim Eintritt in das trübe Medium zu einem sichtbaren gestreuten Lichtstrahl (10) wird.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das trübe Medium eine sich mit der Skalenscheibe (41) überdeckende Streuscheibe (40), insbesondere aus eingefärbten Kunststoff ist.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalenscheibe (41) wenigstens einen Bereich (22) mit einem trüben Medium aufweist.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Halbleiterlichtquelle (30), vorzugsweise eine Laser- oder Leuchtdiode vorgesehen ist, die den Lichtstrahl (11) er zeugt.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (11) mittels der Halbleiterlichtquelle (30) auf ver schiedene Helligkeiten und/oder Farben schaltbar ist.

7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (11) bei einer Grenzwertüberschreitung des ange zeigten Skalenwerts seine Farbe wechselt.

8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Lichtstrahl (11) durch eine Auslaßöffnung (15) im Querschnitt veränderbar ist.

9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halbleiterlichtquelle (30) beweglich gelagert ist und daß elektrische Zuleitungen (17) über Schleifkontakte (18) und Kontaktbürsten (19) mit der Halbleiterlichtquelle (30) ver bunden sind und für die Stromzufuhr zur Halbleiterlichtquelle (30) dienen.

10. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rand des trüben Mediums ein Spiegel kranz (26) angeordnet ist, der den sichtbaren gestreuten Lichtstrahl (10) in seine Gegenrichtung reflektiert.

11. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Anzeigevorrichtung mehrere, insbe sondere verschiedenfarbige Lichtstrahlen (11) als bewegliche Zeiger angeordnet sind, mit denen unabhängig voneinander verschiedene Werte auf der Skalenscheibe (41) anzeigbar sind.