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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeuginstrument gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
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Eine derartige Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug
instrument nach dem Stand der Technik (US-A-33 02 012) umfaßt
eine kreisförmige, lichtleitende Stange, die um eine
Anzeigeeinrichtung herum angebracht ist. Die lichtleitende Stange
ist mit zwei separaten reflektierenden Flächen versehen die
durch Schleifen, Fräsen o.ä. hergestellt werden. Ein
Längsteil der Stange ist ausgeschnitten und bildet einen
Ausschnitteil, in dem wenigstens eine Lampe angeordnet ist,
wodurch sich Licht von der Lampe in der lichtleitenden Stange
fortpflanzt und durch die reflektierenden Flächen
reflektiert wird, um einen Anzeigeteil der Anzeigeeinrichtung zu
beleuchten. Da jedoch die reflektierenden Flächen der
lichtleitenden Stange durch Schleifen o.ä. hergestellt werden,
ist das Verfahren zur Herstellung dieser reflektierenden
Flächen ziemlich kompliziert und kostenaufwendig. Da darüber
hinaus von den Flächen reflektiertes Licht ziemlich diffus
gestreut wird, und nur ein Teil des gestreuten Lichtes die
Anzeige beleuchtet, weist diese Beleuchtungseinrichtung nach
dem Stand der Technik einen verringerten Wirkungsgrad auf.
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Eine weitere Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument, bei der eine Lichtquelle hinter einem Anzeigeteil
angeordnet ist, der die Fahrzeuggeschwindigkeit o.ä. anzeigt,
und bei der Licht von der Lichtquelle den Anzeigeteil
durchdringt und so den Anzeigeteil beleuchet, gehört ebenfalls
zum bekannten Stand der Technik auf dem technischen Gebiet.
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Fig. 9 und 10 zeigen ein sog. mechanisches oder elektrisches
Fahrzeuginstrument, das eine Skalenscheibe 1 mit
lichtdurchlässigen
Zeichen 1a und Unterteilungen 1b, sowie einen
Zeiger 2 umfaßt. Hinter der Skalenscheibe 1 befindet sich ein
Mechanismus 3, der mit dem Zeiger 2 verbunden ist, und
dieser Mechanismus 3, der mit dem Zeiger 2 verbunden ist,
wird mechanisch oder elektrisch angetrieben, wodurch sich
der Zeiger 2 dreht. Darüber hinaus ist eine Vielzahl von
Lampen, die in Fig. 9 dargestellt sind, in vorgegebenen
Abständen an Stellen, die den Zeichen 1a und den
Unterteilungen 1b entsprechen, hinter der Skalenscheibe 1 in einem
Gehäuse 4 angeordnet. Eine von einem Wechselrichter 6, der in
Fig. 10 dargestellt ist, betriebene Glimmröhre, kann
anstelle der oben beschriebenen Lampen angebracht ein. Licht
von der Lichtquelle 5 oder 7 durchdringt die Skalenscheibe 1
und beleuchtet sie.
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Fig. 11 zeigt ein sog.
Flüssigkristallanzeige-Fahrzeuginstrument, bei dem ein Flüssigkristallanzeigefeld mit einem
Anzeigeteil 9a auf einem Träger 8 angebracht ist, und eine
durch den Wechselrichter 6 betriebene Glimrnröhre an einer
Position, die dem Anzeigeteil 9a entspricht, hinter dem
Träger 8 in dem Gehäuse 4 angeordnet ist. Die Glimmröhre dient
als Gegenlicht und beleuchtet das Flüssigkristallanzeigefeld
9.
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Bei der oben beschriebenen herkömmlichen
Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeuginstrument besteht ein Nachteil
darin, daß häufig eine unausgewogene Helligkeit auftritt,
wenn die Beleuchtung durch die Vielzahl von Lampen 5
erfolgt. D.h., ein Abschnitt in der Nähe der Lampe 5 ist hell,
während ein Abschnitt, der von der Lampe 5 entfernt ist,
dunkel ist. Wenn die Rückseite der Skalenscheibe bedruckt
wird o.ä., um eine derartige unausgewogene Helligkeit der
Beleuchtung zu vermeiden, besteht ein Nachteil darin, daß
die gesamte Fläche dunkel werden kann.
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Andererseits ist es bei Beleuchtung mit der Glimmröhre 7 mit
dem Wechselrichter 6 möglich, die skalenscheibe gleichmäßig
zu beleuchten. Jedoch sind Bauteile wie der Wechselrichter 6
bzw. die Glimmröhre ziemlich kostenaufwendig, und es ist
erforderlich, eine Konstruktion anzubringen, die durch diese
Bauteile erzeugte Geräusche verhindert. Dadurch wird nicht
nur der Aufbau der Einrichtung kompliziert, sondern auch der
Preis der gesamten Einrichtung steigt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
eine verbesserte Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument zu schaffen, die in der Lage ist, die Skalenscheibe
mit gleichmäßiger Helligkeit zu beleuchten, und die einfach
gebaut und kostengünstig ist. Diese Aufgabe wird durch die
Merkmale von Anspruch 1 erfüllt.
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Indem eine kreisförmige, lichtübertragene Stange eingesetzt
wird und ein reflektierender Film auf eine Grenzfläche
derselben aufgedruckt oder aufgestrichen wird, wird Licht, das
sich durch diese Stange fortpflanzt, durch den
reflektierenden Film reflektiert und durch Linseneffekt mit
gleichförmiger Richtwirkung von der Stange auf den Anzeigeteil
emittiert. Da die lichtübertragende Stange nicht geschliffen
wird, und der reflektierende Film lediglich auf die Stange
aufgedruckt oder aufgestrichen wird, ist das
Herstellungsverfahren einfach und kostengünstig. Die lichtübertragende
Stange selbst und der auf einer Grenzfläche derselben
befindliche reflektierende Film erzeugen einen Linseneffekt,
der zu gleichförmiger Richtwirkung des gestreuten Lichtes
führt. Daher beleuchtet ein höherer Anteil des reflektierten
Lichts den Anzeigeteil, wodurch der Wirkungsgrad der
erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zunimmt.
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Weitere Ausführungen der Erfindung sind in den beigefügten
Unteransprüchen aufgeführt.
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Die vorliegende Erfindung wird aus der Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser
ersichtlich, wobei:
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Fig. 1A eine Perspektivansicht einer
Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeuginstrument gemäß einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung ist, bei der
die Einrichtung für ein mechanisches oder
elektrisches Fahrzeuginstrument eingesetzt wird;
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Fig. 1B eine Perspektivansicht einer
Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeuginstrument gemäß einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung ist, bei der
die Einrichtung für ein
Flüssigkristallanzeigeinstrument eingesetzt wird;
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Fig. 2 eine Ansicht ist, die einen Endabschnitt einer
erfindungsgemäßen lichtübertragenden Stange zeigt;
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Fig. 3 eine Teilseitenansicht der lichtübertragenden
Stange in Fig. 2 ist;
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Fig. 4 eine Teilseitenansicht einer
Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 5 eine Unteransicht einer Beleuchtungseinrichtung
gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden
Erfindung ist;
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Fig. 6A eine Perspektivansicht einer
Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung ist;
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Fig.6B eine als Schnitt ausgeführte Seitenansicht der
Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren
Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 7 eine Perspektivansicht einer
Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 8 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht
ist, die einen
Beleuchtungslampen-Anbringungsabschnitt aus Fig. 7 zeigt;
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Fig. 9 eine Perspektivansicht einer herkömmlichen
Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeuginstrument
ist;
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Fig. 10 eine Perspektivansicht einer weiteren
herkömmlichen Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug
instrument ist;
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Fig. 11 eine Perspektivansicht einer weiteren
herkömmlichen Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument ist.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungen
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Im folgenden werden Ausführungen der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 8 erläutert.
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Fig. 1 bis 3 zeigen eine Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument gemäß einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung. Fig. 1A beschreibt ein sog. mechanisches oder
elektrisches Fahrzeuginstrument. In der Figur zeigt
Bezugszeichen 1 eine Skalenscheibe, die einen Anzeigeteil bildet,
und 2 einen Zeiger. Hinter der Skalenscheibe 1 ist ein
Mechanismus 3 installiert, der mechanisch oder elektrisch
angetrieben wird. Durch die Drehkraft des Mechanismus dreht
sich der Zeiger 2. Fig. 1B zeigt ein
Flüssigkristallanzeigeinstrument eines Fahrzeugs, und Bezugszeichen 8 ist ein
Träger, auf dem ein Flüssigkristallanzeigefeld mit einem
Anzeigeteil
9a angeordnet ist, das gewünschte Information auf dem
Anzeigeteil 9a entsprechend Signalen vom Träger 8 anzeigt.
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Bei beiden oben beschriebenenen Fahrzeuginstrumenten ist
eine lichtübertragende Stange 10, die aus Kieselglas,
Acrylharz o. ä. besteht und die Form eines Kreises mit einem
ausgeschnittenen Teil hat, an einer Position, die den Zeichen
1a oder Unterteilungen 1b der Skalenscheibe 1 als
Anzeigeteil, oder dem Anzeigeteil 9a des
Flüssigkristallanzeigefeldes 9 hinter der Skalenscheibe 1 oder dem
Flüssigkristallanzeigefeld 9 in einem Gehäuse 4 entspricht, angeordnet. Eine
Beleuchtungslampe 5 wird von der Rückseite des Gehäuses 4
eingeführt und befindet sich in dem Ausschnitteil 11, an dem
ein Längsabschnitt der lichtübertragenden Stange 10
ausgeschnitten ist.
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Ein Reflexionsfilm 12 ist, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt,
über eine Gesamtlänge der lichtübertragenden Stange 10
ausgebildet. Der Reflexionsfilm 12 hat die Form eines Streifens
und wird durch Aufdrucken oder Aufstreichen von weißer
Druckfarbe oder Farbe auf eine Grenzfläche der Stange 10
gegenüber einer Fläche derselben hergestellt, die der
Skalenscheibe 1 oder dem Flüssigkristallanzeigefeld 9
gegenüberliegt. Der Reflexionsfilm 12 leitet das Licht L von der
Beleuchtungslampe 5 in die Stange 11 von Enden des
Ausschnittteils 10b und 10c derselben, so daß das Licht L sich in der
Stange 10 fortpflanzt, wobei es an einer Grenzfläche 10d der
Stange 10 total reflektiert und gestreut wird.
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Anschließend wird das diffuse Licht L' durch Linseneffekt
der Stange 10 mit gleichförmiger Richtwirkung von der
Grenzfläche 10d der Stange 10 emittiert. Das emittierte Licht L'
beleuchtet durch die Diffusionsreflexion die Rückseite der
Skalenscheibe 1 o.ä., wodurch die Skalenscheibe 1 sog.
durchscheinende Beleuchtung (transmittig illumination)
aufweist.
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Bei der vorliegenden Ausführung ist weiße Farbe die
geeignetste für den oben erwähnten Reflexionsfilm 12, um die
Diffussionsreflexion auszuführen. Die Farbe des
Reflexionsfilms kann entsprechend der Farbe des diffusen
Lichts L' geändert werden.
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Daher umfaßt bei dieser Ausführung eine Lichtquelle für die
durchscheinende Beleuchtung die kreisförmige,
lichtübertragende Stange 10, die an einem Abschnitt angeordnet ist, der
den Zeichen und den Unterteilungen der Skalenscheibe 1
entspricht, sowie eine Beleuchtungslampe 5, die an dem
Ausschnitteil 11 der lichtübertragenden Stange 10 angeordnet
ist, wodurch eine helle und gleichmäßige Anzeige bei
erheblich verringerten Kosten und einfachem Aufbau gewährleistet
ist. Da darüber hinaus keine teuren Bauteile für die
Einrichtung, wie beispielsweise ein Wechselrichter und eine
Glimmröhre, benötigt werden, die bei einer herkömmlichen
Beleuchtungseinrichtung eingesetzt werden und Geräusche
verursachen können, tritt das Problem der Geräuschentstehung
nicht auf, und der Preis der gesamten Einrichtung kann
verringert werden.
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Des weiteren verringert sich durch den Linseneffekt der
lichtübertragenden Stange 10 die Breite des Reflexionsfilms
12, der an der Grenzfläche 10a der Stange 10 hergestellt
wird, um das diffuse Licht L' mit einer vorgegebenen
Richtwirkung zu erzeugen. Dadurch kann die Menge des durch den
Reflexionsfilm 12 gestreuten Lichtes verringert werden, um
zu verhindern, daß das Licht L, das sich in der Stange
fortpflanzt, abgeschwächt wird.
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Fig. 4 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einer
weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Bei dieser
Ausführung ist eine Reflexionsplatte 13 als ein erstes
Reflexionselement an beiden Seiten der Beleuchtungslampe 5
angebracht, die sich an den Ausschnitteilen 11 der
lichtübertragenden Stange 10 befindet. Die Reflexionsplatte 13
erstreckt sich in der Umfangsrichtung der Stange 10 und ist so
geformt, daß das obere Ende derselben den oberen Teil der
Lampe 5 bedeckt.
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Das über die Lampe 5 emittierte Licht L wird durch die
Reflexionsplatte 13 reflektiert und von den Ausschnitteilen
10b und 10c in die Stange 10 eingeleitet, ohne daß es zu
quantitativem Verlust des von der Lampe 5 emittierten
Lichtes kommt, wodurch das Licht L, das in die Stange 10
eingeleitet wird, verstärkt werden kann, um hellere Beleuchtung
zu erreichen.
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Fig. 5 zeigt ebenfalls die Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument gemäß einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung. In der Fig. ist der Reflexionsfilm 12
der lichtübertragenden Stange 10 so geformt, daß die Breite
desselben in Entfernung von der Beleuchtungslampe 5 zunimmt,
d.h. in Entfernung von den Ausschnitteilen 10b und 10c der
Stange 10. Die Breite des Reflexionsfilms 12 ist am größten
am Abschnitt 10e des kreisförmigen Teils gegenüber der Lampe
5, um so an diesem Abschnitt die größte Reflexionsfläche zu
erreichen.
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Bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument ist die Breite des Reflexionsfilms 12,
auch wenn das Licht L von der Lampe 5, das in die Enden der
usschnitte der Stange 10 eingeleitet wird und sich in der
Stange 10 fortpflanzt, durch den Reflexionsfilm 12 gestreut
wird, und von der Stange 10 emittiert wird, so daß das Licht
allmählich geschwächt wird, wenn sich das Licht fortpflanzt,
so gestaltet, daß sie proportional zur Abschwächung des
Lichtes größer wird, wodurch das geschwächte Licht an einem
breiteren Abschnitt des Reflexionsfilms 12 ausreichend
gestreut werden kann. Dadurch wird die lichtübertragende
Stange 10 über die gesamte Länge der Stange gleichmäßig
beleuchtet, was zu einem gleichmäßigen Beleuchtungslicht führt.
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Fig. 6A und 6B zeigen ebenfalls die Beleuchtungseinrichtung
gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
In der Fig. ist eine Reflexionsplatte 14 an einer Unterseite
der lichtübertragenden Stange 10 angeordnet und deckt eine
Stange 10 vollständig von hinten ab. Die Platte 14 hat die
Form eines Rings mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt.
Eine Zeigerwelle 3a eines Mechanismus 3 steht von einem
Mittelloch 14a der Reflexionsplatte 14 vor und durchdringt eine
Skalenscheibe 1. Des weiteren ist ein Reflexionsfilm 12a an
einer äußeren Grenzfläche 10f der Stange 10 mit einer
vorgegebenen Breite, wie auch an einer Grenzfläche 10a der Stange
10 ausgeformt, die einer Fläche derselben gegenüberliegt,
die der Skalenscheibe 1 zugewandt ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument tritt aufgrund der Wirkung der
Reflexionsplatte 14 und des Reflexionsfilms 12b nicht nur Licht
L, das durch den Reflexionsfilm 12a der Stange 10 gestreut
wird, auf die Seite der Skalenscheibe 1 mit einer vorgebenen
Richtwirkung aus, sondern auch Licht L", das durch die
Reflexionsplatte 12b gestreut wird, tritt in Richtung einer
inneren Reflexionsfläche 14b der Reflexionsfläche aus,
wodurch das Licht L" weiter an der Reflexionsfläche 14b
reflektiert wird und auf die Skalenscheibe 1 emittiert wird.
Dadurch wirkt die Lichtquelle als eine Flächenbeleuchtung,
die in der Lage ist, durchscheinende Beleuchtung auszuführen
und so die Gesamtfläche der Skalenscheibe 1 zu erhellen, und
Licht durchdringt die Gesamtfläche der Skalenscheibe 1 sowie
die Zeichen 1a und Unterteilungen 1b.
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Fig. 7 und 8 zeigen eine Beleuchtungseinrichtung für ein
Fahrzeuginstrument gemäß einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung. In der Fig. sind am Ausschnitteil der
lichtübertragenden Stange 10 zwei Beleuchtungslampen so
angeordnet, daß sie auf die Enden 10b bzw. 10c der Ausschnitte
der Stange 10 gerichtet sind. Des weiteren kann eine der
Lampen 5a und 5 b beispielsweise durch eine orangefarbene
Kappe und eine grüne Kappe abgedeckt sein.
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Bei dieser Ausführung ist das Gehäuse 4, um die Lampen 5a
und 5b in einer vorgegebenen Stellung anzubringen, so
geformt, daß es einen konkaven Abschnitt aufweist, in dem
die beiden Lampen am Auschnitteil 11 angeordnet sind, und
die Lampen können jeweils an einem Abschnitt des konkaven
Teils 4b den Enden 10b und 10c des Ausschnitts
gegenüberliegend angebracht werden. Ein Abschnitt einer
flexiblen Leiterplatte 15, die an der Hinterseite des
Gehäuses 4 angeordnet ist, ist abgekantet und mit den Lampen
5a und 5b verbunden, um den Lampen Spannung zuzuführen.
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Wenn bei dieser Ausführung beispielsweise orangefarbenes
Beleuchtungslicht gewünscht wird, wird die Lampe 5a mit der
orangefarbenen Kappe angeschaltet, so daß orangefarbenes
Beleuchtungslicht in die Stange 10 eingeleitet wird, um ein
gleichmäßiges, orangefarbenes Beleuchtungslicht zu erhalten.
Wenn andererseits grünes Beleuchtungslicht gewünscht wird,
wird die andere Lampe 5b angeschaltet. Mit diesem
verschiedenfarbigen Beleuchtungslicht läßt sich eine interessante
Gestaltung eines Fahrzeuginstrumentes erreichen.