DE69407457T2

DE69407457T2 - Armaturenbrett mit verringerter Dickenabmessung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE69407457T2
Application number: DE69407457T
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Bezard; Alain Bonutto; Catherine Jury; Jerome Wroblewski
Original assignee: Magneti Marelli France SAS
Current assignee: Marelli France SAS
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2014-03-26
Also published as: FR2703008A1; EP0616921B2; EP0616921A3; DE69407457D1; EP0616921B1; DE69407457T3; FR2703008B1; EP0616921A2; ES2110707T5; ES2110707T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Armaturenbretter für Kraftfahrzeuge.
Man weiß, daß die Armaturenbretter Systeme sind, die verschiedene Anzeigeeinrichtungen vereinen, um den Fahrern der Kraftfahrzeuge diverse Informationen zu liefern, z.B. Geschwindigkeit, Motordrehzahl, Tankfüllung, Temperatur, Ölstand sowie verschiedene Warnsignale.
Die bis heute erhältlichen Armaturenbretter, wie dargestellt in Figur 1, im allgemeinen gebildet durch eine Einheit, die ein Gehäuse 10 umfaßt, werden meist zusammengebaut aus verschiedenen Teilen und umfassen:
- eine über den größten Teil ihrer Fläche opake Skalentafel 20, erste lichtdurchlässige Bereiche 22 aufweisend, die Instrumentenskalen definieren, und zweite lichtdurchlässige Bereiche 24, die Symbole darstellen, welche bestimmte Informationen anzeigen,
- ein optisches Teil 30 aus optisch transparentem Material, das als Lichtleiter dient und hinter der Skalentafel 20 angebracht ist,
- eine Platte mit einer gedruckten Schaltung 40, die verschiedene elektrische Organe trägt, z.B. elektronische Bauteile 50, Antriebsorgane 52, z.B. Logometer bzw. Quotientenmesser oder Schrittmotoren, und Lichtquellen 60.
Noch genauer befinden sich in den bis heute verwendeten klassischen Armaturenbrettern die Antriebsorgane 52 auf der Vorderseite der gedruckten Schaltung 40. Die Abtriebswellen 53 der Antriebsorgane durchqueren das optische Teil 30 und die Skalentafel 20. Eine Anzeigenadel 54 ist auf dem vorderen Ende der Welle 53 befestigt, gegenüber einer Instrumentenskala, gebildet durch die oder auf den ersten lichtdurchlässigen Bereichen 22.
Zudem umfaßt bei den klassischen Armaturenbrettern das optische Teil 30 auf seiner Rückseite vorstehende Strukturen 32, die gewissen Lichtquellen 60 gegenüberstehen, die auf der gedruckten Schaltung 40 enthalten sind, um Licht aufzufangen und dieses mittels Lichtleitereffekt zu den ersten lichtdurchlässigen Bereichen 22 der Skalentafel und zu den Nadeln 54 zu leiten.
Das Gehäuse 10 definiert außerdem generell Kanäle 12, die den Lichtstrom, der von bestimmten von der gedruckten Schaltung 40 getragenen Lichtquellen 60 stammt, zu den Symbolen 24 leiten, die die zweiten lichtdurchlässigen Bereiche bilden.
In dem Dokument FR-A-2 626 536 ist ein Armaturenbrett für Kraftfahrzeuge beschrieben, umfassend: einen zentralen Kasten mit einer offenen Vorderseite und innen so eingerichtet, daß er eine Lichtbox bildet, die nach vorn ein homogenes Licht verbreitet; eine hintere Platte, befestigt auf der Rückseite des Kastens, die alle nicht auf der Vorderseite befindlichen Bauteile des Armaturenbretts trägt; eine vordere Platte, auf der Vorderseite des Kastens befestigt und derart transparent, daß sie das durch den Kasten gelieferte Licht in Richtung eines Beobachters durchläßt, die die Bauteile trägt, die von einem Betrachter gesehen werden müssen, sowie eventuell ihre direkten Steuer- bzw. Antriebseinrichtungen; eine Frontplatte mit selektiver Transparenz und Zonen mit unterschiedlichen Farben, die die vordere Platte überdeckt; und Verbindungseinridhtungen, insbesondere elektrische, die die zwischen der vorderen und der hinteren Platte erforderlichen Verbindungen sicherstellen.
Das Dokument GB-A-2121583 beschreibt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Gehäuse, das Flüssigkristall-Anzeigezellen trägt, ein durch eine generell flache Platte aus optisch transparentem Material gebildetes Teil, angeordnet hinter den Flüssigkristall-Anzeigezellen, das ein als Lichtleiter dienendes optisches Teil bildet, eine Platte mit einer gedruckten Schaltung, die auf ihrer Rückseite verschiedene elektrische Organe trägt und im wesentlichen auf der Rückseite des Teils angefügt ist, und einen Reflektor, der auf der Rückseite des optischen Teils angebracht ist.
Es ist nun die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, die vorhandenen Armaturenbretter zu verbessern.
Noch genauer ist eine wichtige Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, die Dickenabmessung der vorhandenen Armaturenbretter zu reduzieren und dabei eine ausreichende Beleuchtung aufrechtzuerhalten.
Dieses Ziel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dank eines Armaturenbretts des in Anspruch 1 definierten Typs erreicht, abgegrenzt in Form von Oberbegriff und kennzeichnendem Teil in bezug auf das Dokument GB-A-2 121 583.
Weitere Charakteristika, Zwecke und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor, bezogen auf die beigefügten, beispielartigen und nicht einschränkenden Zeichnungen:
- die Figur 1, schon beschrieben, ist eine schematische Schnittansicht eines dem Stand der Technik entsprechenden Armaturenbretts,
- die Figur 2 zeigt eine ähnliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Armaturenbretts,
- die Figur 3 ist die Vorderansicht einer Skalentafel,
- die Figur 4 ist die Vorderansicht eines erfindungsgemäßen optischen Teils,
- die Figur 5 stellt eine schematische Teilansicht eines erfindungsgemäßen optischen Teils im Schnitt dar, die die Art der Verbindung einer von diesem optischen Teil getragenen Flüssigkristallzelle und einer gedruckten Steuerschaltung zeigt,
- die Figuren 6 und 7 zeigen zwei Anbringungsvarianten einer Lichtquelle 600 auf der gedruckten Schaltung 400,
- die Figur 8 zeigt eine andere Anbringungsvariante einer Lichtquelle in bezug auf ein optisches Teil,
- die Figuren 9 und 10 zeigen Längsschnitt-Teilansichten von erfindungsgemäßen optischen Teilen,
- die Figuren 11 bis 16 zeigen verschiedene Ausführungsvarianten von Regelungseinrichtungen zur Versorgung von Lichtquellen im Rahmen der vorliegenden Erfindung,
- die Figuren 17a, 17b und 17c stellen drei Diagramme dar, die die Betriebsweise einer besonderen Ausführungsart solcher Regelungseinrichtungen zeigen,
- die Figur 18 zeigt die Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Armaturenbrettvariante, und
- die Figuren 19a bis 19f zeigen verschiedene Ausführungsvarianten
- der Schnittfläche eines Fensters, hergestellt in dem in Figur 18 dargestellten optischen Teil.
Im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung werden die Attribute "vorn" und "hinten" mit Bezug auf den Fahrer des Kraftfahrzeugs benutzt. Mit anderen Worten wird das Attribut "vorn" benutzt, um den am nächsten beim Fahrer befindlichen Teil der Elemente des Armaturenbretts zu bezeichnen, während das Attribut "hinten" benutzt wird, um den am weitesten vom Fahrer entfernten Teil dieser Elemente zu bezeichnen.
Das erfindungsgemäße Armaturenbrett, dargestellt in den beigefügten Figuren 2ff., umfaßt im wesentlichen ein Gehäuse 100, eine Skalentafel 200, ein optisches Teil 300 und ein Platte 400 mit einer gedruckten Schaltung.
Das in Figur 2 dargestellte Gehäuse 100 dient nur der nicht einschränkenden schematischen Darstellung. Ein solches Gehäuse kann selbstverständlich Gegenstand zahlreicher Ausführungsvarianten sein.
Das Gehäuse 100 wird generell durch den Zusammenbau verschiedenen Teile gebildet. Das Gehäuse 100 wird vorteihafterweise durch Kunststoffgußteile gebildet.
In Figur 2 ist ein Gehäuse 100 dargestellt, das eine Schale 110 umfaßt, die nach vorn geöffnet ist, um die Skalentafel 200, das optische Teil 300 und die gedruckte Schaltung 400 aufzunehmen, und die vorn mit einer Verkleidungsplatte 120 versehen ist. Diese Verkleidungsplatte 120 wird vorzugsweise aus opakem Material hergestellt und hat die generelle Form eines Rings, der sich der Kontur der Schale 110 anpaßt. Die Platte 120 umfaßt eine zentrale Öffnung 122, um den zentralen Teil der Skalentafel 200 sichtbar zu machen.
Außerdem wird das Gehguse in der Praxis durch einen optisch transparenten Abdeckschirm vervollständigt. Dieser an sich klassische Abdeckschirm ist in Figur 2 nicht dargestellt, um die Darstellung zu vereinfachen.
In Figur 3 ist als Vorderansicht ein Ausführungsbeispiel einer Skalentafel dargestellt.
Die Skalentafel 200 selbst kann den dem Fachmann bekannten Ausführungsarten entsprechen, die gegenwärtig in den Armaturenbrettern der Kraftfahrzeuge benutzt werden.
Eine solche Skalentafel 200 wird im allgemeinen auf der Grundlage einer transparenten oder lichtdurchlässigen Folie oder Tafel aus Kunstoff hergestellt, z.B. durch Siebdruck mit einem farbigen Grund und diversen Angaben versehen. Die Angaben können durch lichtdurchlässige Bereiche gebildet werden, sichtbar dank einer Beleuchtung der Skalentafel von hinten. Wie oben mit Bezug auf Figur 1 erwähnt, können solche lichtdurchlässigen Hilfsbereiche entweder Instrumentenskalen 210, 212, 214, 216 bilden, die z.B. eine Motordrehzahlskala 210, eine Geschwindigkeitsskala 212, eine Tankfüllungsskala 214 oder eine Temperaturskala 216 darstellen, wie in Figur 3 zu sehen, oder Symbole, meistens Warnsymbole wie z.B. ein Tanksäulensymbol 220, um eine Treibstoffstand-Warnung anzuzeigen, oder ein Thermometersymbol 222, um einen Temperaturwarnung anzuzeigen.
Die Skalentafel 200 kann, wie dargestellt in Figur 3, Fenster 230 zum Ablesen der Kilometerstandzähler und/oder für den Durchgang 240 der Wellen 522 der durch die gedruckte Schaltung 400 getragenen Antriebsorgane 520 haben.
Das optische Teil 300 wird aus einem optisch transparenten Material hergestellt. Es kann sich zum Beispiel um Polycarbonat oder Methylpolymethacrylat handeln, ohne deswegen auf diese Materialien beschränkt zu sein.
Erf indungsgemäß, und dabei handelt es sich um ein wesentliches Merkmal, ist das optische Teil generell flach bzw. eben, d.h. es weist keine abstehenden Strukturen 32 auf wie die klassischen Armaturenbretter.
Jedoch kann das optische Teil 300 wenn nötig und insbesondere auf seiner Rückseite mit Reliefstrukturen von geringer Höhe versehen sein, z.B. für die Befestigung oder Positionierung der Antriebsorgane 520, wie z.B. beschrieben in dem Dokument EP-A-236212.
In Figur 2 sind die vordere Hauptfläche und die hintere Hauptfläche des optischen Teils 300 mit 302 und 304 bezeichnet.
Das optische Teil 300 umfaßt in seiner Dicke Aufnahmen bzw. Sitze 310, um Lichtquellen 600 aufzunehmen. Genauer ausgedrückt sind die Aufnahmen 310 angepaßt, um den abstrahlenden Teil 610 der Quellen 600 aufzunehmen, während der Sockel 620 von diesen durch irgendein geeignetes Mittel auf der gedruckten Schaltung 400 befestigt ist. Der Sockel 620 der Lichtquellen 600 kann auf an sich bekannte Weise z.B. mittels Bajonettverschluß, wie schematisch dargestellt in Figur 2, auf der gedruckten Schaltung 400 befestigt werden. Als Variante kann der Sockel 620 der Lichtquellen 600 durch Lötung auf der gedruckten Schaltung befestigt werden, wie dargestellt in den Figuren 6 und 7.
Im letzteren Fall kann man entweder eine senkrechte Anordnung der Quellen 600 auf der gedruckten Schaltung 400 vorsehen, wie schematisiert in Figur 6, oder eine liegende Anordnung dieser Quellen 600 auf der gedruckten Schaltung 400, wie dargestellt in Figur 7.
Selbstverständlich muß der Durchmesser der Aufnahmen wenigstens gleich den entsprechenden Abmessungen der abstrahlenden Teile der Quellen 600 sein.
Vorzugsweise haben die Aufnahmen 310 einen rotationszylindrischen, parallel zu den Hauptflächen 302, 304 betrachtet geradlinigen Querschnitt, um beim Eintritt des durch die Quellen 600 erzeugten Lichtstroms in das optische Teil 300 jede Brechung zu vermeiden.
Beim Betrachten der Figur 2 stellt man fest, daß das optische Teil 300 vorzugsweise über wenigstens einen Teil seines Rands, in Höhe der Quellen 600, mit einem dachförmigen Prisma 320 versehen ist. Ein solches dachförmiges Prisma wird, genauer ausgedrückt, durch zwei ebene Facetten 322, 324 gebildet, die miteinander einen Winkel von ungefähr 90º bilden und jeweils um ca. 45º geneigt sind in bezug auf die Hauptflächen 302, 304 des optischen Teils 300. Diese Facetten 322, 324 bilden einen nach außen gerichteten Dieder bzw. Flächenwinkel. Sie sind jeweils verbunden mit der vorderen Hauptfläche 302 und der hinteren Hauptflche 304 des optischen Teils 300.
Der Fachmann weiß, daß ein solches dachförmiges Prisma 320 die Funktion hat, den von den Quellen 600 stammenden und den Rand des Teils 300 erreichenden Lichtstrom ins Innere des optischen Teils 300 zu reflektieren.
Selbstverständlich könnte als Variante das dachförmige Prisma 320 ersetzt werden durch eine zu den Hauptflächen 302, 304 rechtwinklige ebene Schnittfläche, versehen mit einer reflektierenden Beschichtung. Jedoch ist die Verwendung eines dachförmigen Prismas 320 gegenüber einer solchen reflektierenden Beschichtung vorzuziehen, da dies ermöglicht, den Reflektor beim Gießen des optischen Teils herzustellen, ohne eine spätere Operation zu diesem Zweck.
Nach einer anderen Variante kann man eine reflektierende Schnittfläche des optischen Teils 300, um die diese Schnittfläche erreichenden Lichtstrahlen zu reflektieren, herstellen indem man auf dieser ein Rückstrahler-Gitter in Form von Tetraedern oder Würfelecken realisiert. Man weiß, daß solche Rückstrahler die Funktion haben, jeden eintreffenden Strahl parallel zur Einfallrichtung zu reflektieren.
Außerdem, wie zu sehen in Figur 4, kann die Kontur des optischen Teils 300 wenigstens in Höhe der mit den reflektierenden Einrichtungen (dachförmiges Prisma 320, reflektierende Beschichtung oder Rückstrahler) versehenen Zonen angepaßt sein, um die Reflexion des Lichts in die gewünschten Zonen zu begünstigen, insbesondere die durch die Antriebsorgane 520 getragenen Nadeln oder die lichtdurchlässigen Bereiche 210, 212, 214, 216, 220 und 222 der Skalentafel 200. Zu diesem Zweck kann das optische Teil 300 wenigstens lokal eine Kontur des konischen Typs aufweisen, z.B. elliptisch, parabolisch oder hyperbolisch, konvex oder konkav, indem man außerdem die Lage der Lichtquellen 600 in bezug auf den Brennpunkt dieser Konturen kontrolliert bzw. beachtet.
Das optische Teil 300 umfaßt ebenfalls Durchgänge 330 für die Wellen 522 der Antriebsorgane 520. Selbstverständlich müssen die Durchgänge 330 jeweils fluchten mit den in der Skalentafel 220 ausgebildeten Durchgängen 240.
Die Platte 400 mit der gedruckten Schaltung kann mittels jeder dem Fachmann bekannten Technik hergestellt werden. Erfindungsgemäß ist die Platte 400 im wesentlichen an das optische Teil 300 angefügt, auf dessen Rückseite 304.
Außerdem, während bei den klassischen Armaturenbrettern die gedruckte Schaltung ein in dem Trägergehäuse hinzugefügtes Zusatzteil ist, spielt die gedruckte Schaltung 400 im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Rolle und dient der Gesamtheit der elektrischen Einrichtungen als Träger, insbesondere den elektrischen Bauteilen 500, welche die Signale für die verschiedenen Anzeigeeinrichtungen, die Lichtquellen 600 und die Antriebsorgane 520 formen.
Vorzugsweise ist die gedruckte Schaltung 400 auch direkt mit notwendigen elektrischen Verbindern versehen.
Die Antriebsorgane 520 können durch jede bekannte geeignete Einrichtungen gebildet werden, z.B. Logometer bzw. Quotientenmesser, Schrittmotoren, Galvanometer oder thermische Einrichtungen, insbesondere Bimetalleinrichtungen.
Erfindungsgemäß sind die Antriebsorgane 520 nicht mehr auf der Vorderseite der gedruckten Schaltung 40 befestigt, wie dies bis heute der Fall war und in Figur 1 dargestellt ist, sondern auf der Rückseite der gedruckten Schaltung 400.
Dank dieser Anordnung und wie ersichtlich aus den Figuren 1 und 2, verursachen die Sockel 620 der Lampen 600, die mittels Bajonettverschluß auf der gedruckten Schaltung 400 befestigt sind, keine Zunahme der Dicke des Armaturenbretts, sondern befinden sich innerhalb der Dicke der Antriebsorgane 520. Dasselbe gilt für die Verbinder.
In der Praxis kann man die Gesamtheit der elektrischen Bauteile, mit Ausnahme der mittels Bajonettverschluß befestigten Quellen 600, durch jede dem Fachmann bekannte Löttechnik, insbesondere durch Vakuum-Löten (soudure la vague) befestigen.
Nach einer wichtigen Charakteristik der Erfindung ist das optische Teil 300 außerdem auf seiner Rückseite 304 und wenigstens in bestimmten ausgewählten Zonen mit einem Reflexions- /Diffusionselement ausgestattet.
Vorzugsweise wird das Reflexions-/Diffusionselement durch eine direkt auf die Rückseite 304 des optischen Teils 300 aufgetragene, insbesondere weiße Farbschicht gebildet. Vorzugsweise ist die einen Reflektor/Diffusor bildende Farbschicht auf Zonen des optischen Teils 300 lokalisiert, die dem durchscheinenden Bereichen 210, 212, 214, 216, 220, 222 der Skalentafel 200 gegenüberstehen. In Figur 4 sind derart unter der Bezeichnung drei Auftragungszonen eines solchen Reflektors/Diffusors schematisiert.
Dieser durch eine Farbschicht gebildete Reflektor/Diffusor kann auch den Naben der Nadeln der Antriebsorgane gegenüberstehen.
Als Variante kann man jedoch vorsehen, einen durch eine weiße Farbschicht gebildeten Reflektor/Diffusor über die Gesamtheit der Fläche des optischen Teils 300 anzubringen, um die Gesamtheit der Fläche der Skalentafel 200 zu beleuchten. Diese Disposition kann sich als besonders vorteilhaft erweisen, da die Gesamtheit der Skalentafel 200 oder auf jeden Fall der größte Teil ihrer Fläche durch einen farbigen durchscheinenden Bereich gebildet wird. Die Versorgung der Lichtquellen 600 ermöglicht nämlich, dank dem derart auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300 gebildeten Reflektor/Diffusor auf der Skalentafel 200 einen kontinuierlich farbigen Hintergrund zu erhalten.
Um eine homogene Beleuchtung der durchscheinenden Bereiche auf der Skalentafel 200 zu ermöglichen, werden die Lichtquellen 600 vorzugsweise unter der Verkleidungsplatte 120 angeordnet. Zu diesem Zweck sind die Aufnahmesitze 310 am Rand des optischen Teils 300 vorgesehen. Aus diesem Grund sind die Lichtquellen 600 für den Fahrer nicht direkt sichtbar.
Der von den Quellen 600 stammende Lichtstrom erreicht den Fahrer nach Reflexion und Diffusion durch den Reflektor/Diffusor, vorgesehen auf der Rückseite des optischen Teils 300, und Durchquerung der lichtdurchlässigen Bereiche der Skalentafel 200. Diese Disposition hat einen Integrationseffekt zur Folge, der ermöglicht, die Konzentrationszonen des Lichtstroms abzuschwächen, und führt zu einer guten Homogenität der Beleuchtung.
Als Variante kann die einen Reflektor/Diffusor bildende, auf der Rückseite des optischen Teils aufgetragene Farbe ersetzt werden durch äquivalente Mittel des Typs warmaufgebrachter Film, Lack oder Tinte.
Wenn nötig kann man auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300 anstatt einer konstant dicken, durchgehenden Lack-, Tinten- oder Farbschicht diesen Reflektor/Diffusor in Form eines Rasters herstellen, unter Berücksichtigung der Dichte des von den Quellen 600 stammenden Lichtstroms, um den reflektierten Lichtstrom zu homogenisieren.
In der Praxis kann ein solcher Raster durch ein Gitter von Lack-, Tinten- oder Farbpunkten variabler Abmessungen gebildet werden, in Abhängigkeit von der Dichte des empfangenen Lichtstroms.
Nach einer anderen Ausführungsvariante kann der auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300 angebrachte Reflektor/Diffusor durch ein Hologramm gebildet werden.
In Rahmen der vorliegenden Erfindung kann man jede bekannte Art von Hologramm verwenden, unabhängig davon, ob dieses durch optische Aufzeichnung der Interferenzen zwischen einem Bezugsstrahl und einem Objektstrahl oder auch durch Berechnung in Form eines Synthesehologramms hergestellt wird.
Der Fachmann weiß, wie man Hologramme herstellt, die beugende Komponenten bilden, welche diverse Funktionen erfüllen, z.B. Reflexionsfunktionen, Refraktionsfunktionen oder auch Diffusionsfunktionen.
Aus diesem Grund werden diese Hologramm in der Folge nicht im Detail beschrieben.
Der Fachmann kann z.B. holographische Spiegel herstellen, indem er eine photosensible Schicht wie z.B. eine bichromatische Gelatineschicht auf ein ebenes transparentes Substrat aufbringt, parallel zu einem Spiegel, und indem er diese photosensible Schicht auf ihrer gesamten Oberfläche mit einem Laserstrahl belichtet. Das Laserlicht durchquert ein erstes Mal die photosensible Schicht und das Substrat und bildet so eine Bezugswelle. Das durch die Oberfläche des darunterliegenden Spiegels reflektierte Licht durchquert den Film bzw. die Folie erneut als Objektwelle und bildet in der photosensiblen Schicht die gewünschten Interferenzebenen zum Erzeugen des Reflexionseffekts.
Eine solche ein Hologramm bildende sensibilisierte Schicht kann direkt auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300 aufgebracht werden, um den gewünschten Reflexions-/Diffusionseffekt zu bewirken.
Nach einer anderen Variante kann der Reflektor/Diffusor des beugenden Typs auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300 nicht durch eine photosensible Schicht sondern durch ein reliefförmiges Hologramm gebildet werden, das aus einer Berechnung resultiert. Dazu genügt es, einen Abdruck eines durch Berechnung erhaltenen Synthese-Hologramms herzustellen und diesen Abdruck in der zur Herstellung des optischen Teils 300 benutzten Form anzubringen.
Mit anderen Worten wird das Hologramm dann hergestellt, indem man ein geätztes Gitter in Form einer Einsatzplatte als Formboden verwendet, die als Abdruck dient, auf dem man automatisch beim Einspritzen von thermoplastischem Material in die Form Hologramme herstellt.
Als Variante kann das reliefförmige Hologramm ebenfalls durch Pressen mit Hilfe des Abdrucks hergestellt werden.
Außerdem weiß man, daß die Hologramme im allgemeinen die Tendenz haben, die verschiedenen Farbkomponenten eines von einer polychromatischen Lichtquelle stammenden Strahls zu trennen. Um einen solchen Effekt im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu vermeiden, sieht man vorzugsweise Einrichtungen bzw. Mittel vor, die eine solche chromatische Dispersion des Lichts verhindern.
Diese Mittel können z.B. gebildet werden, indem man eine doppelte Struktur von Hologrammen verwendet, übereinander oder nacheinander angeordnet, was ermöglicht, eine derartige Selektivität zu vermeiden.
Außerdem, um im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine derartige Zerlegung des Lichts zu vermeiden, kann man vorteilhafterweise keine polychromatische Quelle sondern monochromatische Quellen 600 verwenden. Zu diesem Zweck werden die Quellen 600 vorteilhafterweise durch Elektrolumineszenzdioden gebildet.
Der vorerwhnte Reflektor/Diffusor, vorgesehen auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300 kann benutzt werden, um die lichtdurchlässigen Bereiche der Skalentafel 200 zu beleuchten. Ein solcher Reflektor/Diffusor, insbesondere, wenn er auf der Basis eines Hologramms hergestellt ist, kann ebenfalls benutzt werden, um die Nadeln 524, getragen durch die Wellen 522 der Antriebseinrichtungen 520, zu beleuchten.
Mit anderen Worten kann die Beleuchtung der Nadeln 524 auf an sich bekannte Weise durch Strukturen mit Prismeneffekt erfolgen, ausgebildet in dem optischen Teil 300, insbesondere in Form von Rotationskonussen oder bezüglich der Hauptflächen 302, 304 um 45º geneigten ebenen Facetten in der Dicke des optischen Teils 300, den Naben der Nadeln 524 gegenüberstehend.
Jedoch werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung diese Konusse oder Facetten zur Reflexion des Lichts in Richtung Nadel-Naben, gebildet durch die Grenzfläche zwischen dem optischen Teil 300 und der Luft, vorteilhafterweise durch Hologramme ersetzt.
Ebenso und in Abhängigkeit von der Art der auf dem Armaturenbrett verwendeten Anzeigegeräte und/oder von dessen Geometrie kann man vorsehen, adäquate Hologramme auf einer beliebigen der Hauptflächen 302 oder 304 des optischen Teils 300 anzubringen oder in dessen Dicke, gegebenenfalls schräg auf diesen Hauptflächen 302, 304, lichtdurchlässigen Bereichen und/oder Nadeln 524 gegenüberstehend, oder ggf. sogar auf der Schnittfläche des optischen Teils 300 anstelle des dachförmigen Prismas 320, oder auch in den Aufnahmen 310.
Nach einer anderen Ausführungsvariante kann der auf der Rückseite 304 vorgesehene Reflektor/Diffusor des optischen Teils aus einem Stück gebildet werden, z.B. einem weißen Kunststoffteil, angefügt auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300, zwischen diesem und der gedruckten Schaltung 400.
Das erfindungsgemäße Armaturenbrett kann ebenfalls Flüssigkristall-Anzeigvorrichtungen umfassen.
In diesem Fall, wie schematisch dargestellt in Figur 5, wird die Flüssigkristallanzeige 550 vorteilhafterweise von der Vorderseite 302 des optischen Teils 300 getragen. Außerdem weist dieses optische Teil 300 ein Durchgangsloch 306 auf. Dieses Loch 306 ist geschaffen für die Aufnahme einer elastischen Verbindungs einrichtung 308 zwischen den leitenden Bereichen der Flüssigkristallzelle 550 und der gedruckten Schaltung 400, angeordnet auf der Rückseite 304 des optischen Teils 300. Solche Verbindungseinrichtungen 308 mit elastischer Struktur sind dem Fachmann bestens bekannt. Sie werden insbesondere unter der Bezeichnung "ZEBRA" angeboten und werden im allgemeinen gebildet durch einen Stapel von Schichten aus elastischem Material mit abwechselnd elektrisch leitenden und elektrisch isolierenden Eigenschaften.
Selbstverständlich, um eine zuverlässige Verbindung zwischen der Flüssigkristallzelle 550 und der gedruckten Schaltung 400 zu erhalten, muß die Dicke der Verbindungseinrichtung 308 größer sein als die Dicke des optischen Teils 300.
Vorzugsweise wird die Flüssigkristallzelle 550 gebildet durch eine biegsame Anzeigevorrichtung des Typs PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) oder PNLC (Polymer Network Liquid Crystal). Diese biegsamen Flüssigkristall-Bildgeräte sind dem Fachmann bekannt.
Die dem Fachmann bekannten biegsamen Flüssigkristallanzeigen werden in der Folge nicht im Detail beschrieben. Es sei nur daran erinnert, daß sie im wesentlichen gekennzeichnet sind durch die Verwendung von äußeren Membranen aus Polyester anstatt der klassischen Glasplatten einerseits und die Einbettung von Flüssigkristallkugeln in einen Polymerfilm andererseits
Die biegsamen Flüssigkristallanzeigen bieten u.a. den Vorteil, daß man sie leicht mit einer Öffnung von belieber Form versehen kann und andererseits leicht krümmen kann, um den Anschluß der Vorrichtung zu erleichtern.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße Armaturenbrett bietet in bezug auf die Armaturenbretter des Stands der Technik insbesondere folgende Vorteile:
- eine geringere Dicke;
- verbesserte optische Qualitäten und folglich die Möglichkeit, bezüglich der klassischen Armaturenbretter die Anzahl der Lichtquellen und damit die Erwärmung und den Stromverbrauch zu reduzieren;
- die Möglichkeit, eine Skalentafel 200 mit einem durchgehenden, homogen beleuchteten Hintergrund herzustellen.
Insbesondere können die Lichtquellen 600 mit Bajonettverschlußmontage auf der gedruckten Schaltung 400, dargestellt in Figur 2, leicht ersetzt werden durch andere, festgelötete Lichtquellen wie z.B. Elektrolumineszenzdioden des Typs CMS, wie dargestellt mit dem Bezugszeichen 630 in den Kanälen 130 gegenüber durchscheinenden Bereichen, die Symbole definieren, ausgebildet auf der Skalentafel 200, an deren Rand.
Außerdem stehen die in zusätzlichen Aufnahmen 310 des optischen Teils 300 angebrachten Quellen 600 vorzugsweise nicht dem optischen Teil 300 gegenüber, sondern sind in Höhe der Zonen des Armaturenbretts ohne diese Skalentafel angeordnet, um deren Erwärmung zu vermeiden. Dazu genügt es Z.B., adäquate Ausschnitte in der Kontur der Skalentafel vorzusehen, in Höhe der Quellen 600.
Überdies kann das erfindungsgemäße optische Teil 300 benutzt werden, um auch andere Elemente als nur die Nadeln oder durchscheinenden Bereiche einer Skalentafel zu beleuchten, nämlich z.B. die Tasten einer in das Armaturenbrett integrierten, eine Silconmembran umfassenden Tastatur, oder auch jedes andere Element, das beleuchtet werden muß und in ein Armaturenbrett integriert werden kann.
Zudem, wie dargestellt in Figur 8, kann man vorsehen, wenigstens einige der Lichtquellen 600 nicht in sie über 360º umgebende Aufnahmen 310 anzubringen, sondern in Aufnahmen 312, die an der Schnittfläche des optischen Teils 300 münden, also auf der Außenseite dieses optischen Teils 300. In diesen anderen Fällen bleiben die Lichtquellen 600 innerhalb der Dicke des optischen Teils 300 angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht, die Erwärmung des optischen Teils 300 zu begrenzen. Sie ist auch vorteilhaft für den Fall, daß daß man die Lichtquelle 600 einem Reflektor 314 zuordnet.
Nun werden mit Bezug auf die Figuren 9 und 10 Verbesserungen beschrieben, die ermöglichen, die Homogenität der Beleuchtung des erfindungsgemäßen Armaturenbretts zu optimieren.
Wie oben beschrieben sind die Lichtquellen 610 im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in Aufnahmen 310 des optischen Teils 300 angeordnet. Das durch die Quellen 610 abgestrahlte Licht wird anschließend ins Innere des Teils 300 geleitete und durch das Reflektor-/Diffusorelement 340 auf dessen Vorderseite verteilt.
Vorzugsweise befindet sich der Fokus 612 der Lichtquellen 610 in Huhe der halben Dicke des optischen Teils 300.
Diese Anordnung ist generell gut. Jedoch beobachtet man gleichwohl eine größere Helligkeit in den Zonen nahe der Lichtquellen 610.
Um diese Überhelligkeit zu vermeiden, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, in dem Teil 300, auf dessen Vorderseite, in den die Quellen 610 aufnehmenden Sitzen 310 eine Neigung oder eine Krümmung vorzusehen.
Diese Neigungen oder Krümmungen sind so gestaltet, daß sie die von den Quellen 610 stammenden Strahlen ablenken, so daß diese Strahlen nicht direkt die diesen Sitzen benachbarten Zonen beleuchten.
Wie man in den Figuren 9 und 10 sieht, sind diese Neigungen und Krümmungen auf die vordere Dickenhälfte des optischen Teils 300 beschränkt, denn die in die hintere Dickenhälfte des optischen Teils eindringenden Strahlen erreichen die Vorderseite 302 des optischen Teils 300 nicht direkt, sondern werden reflektiert, ehe sie diese Vorderseite 302 erreichen, und tragen daher weniger zu Überhelligkeit bei.
Es ist jedoch vorstellbar, den die Quellen 610 aufnehmenden Sitzen 310 im hinteren Teil eine Neigung oder eine Krümmung zu verleihen, wenn man auch die Beleuchtung einer von den Quellen 610 weiter entfernten Zone begünstigen oder die Helligkeit in einer größeren Zone um die Quelle herum dämpfen will.
In Figur 9 ist eine Ausführungsvariante mit einer Neigung 316 dargestellt. Noch genauer hat diese Neigung 316 die Form eines Konus, zentriert auf die Achse eines Sitzes 310 und sich erweiternd in Richtung Vorderseite 302 des optischen Teils 300.
Beispielsweise und nicht einschränkend kann man für einen Sitz 310 mit einem Durchmessers 9mm und einem optischen Teil 300 mit einer Dicke von 6mm, wenn man die Beleuchtung in einer Zone um den Sitz 310 herum dämpfen will, die einen Ring von lsmm Breite darstellt, einen Konus 316 mit einem Winkel α von 30º auf den vorderen 2mm des optischen Teils 300 herstellen.
Eine solche Neigung 316 ermöglicht, alle von dem Fokus 612 stammenden Strahlen abzulenken, die das optische Teil 300 mit einem Einfallwinkel β größer als 12º erreichen. Diese Strahlen werden von dem oben erwähnten Ring nach außen abgelenkt. Hingegen erreichen die Strahlen, die auf dem optischen Teil 300 mit einem Einfallwinkel β von weniger als 120 eintreffen, automatisch direkt oder indirekt die Zone jenseits dieses Rings.
In Figur 10 ist eine andere Ausführungsvariante mit einer Krümmung 318 dargestellt. Noch genauer hat diese Krümmung 318 die Form einer konvexen torischen Kalotte, zentriert auf die Achse eines Sitzes 310 und sich erweiternd in Richtung Vorderseite 302 des optischen Teils 300.
Beispielsweise und nicht einschränkend kann man für einen Sitz 310 mit einem Durchmessers 9mm und einem optischen Teil 300 mit einer Dicke von 6mm, wenn man die Beleuchtung in einer Zone um den Sitz 310 herum dämpfen will, die einen Ring von lsmm Breite darstellt, eine torische Krümmung 318 mit einem inneren Radius der Größenordnung 4mm herstellen.
Selbstverständlich hängt die Wahl des Neigungswinkels 316 oder des Krümmungsradius 318 von der Lage des Fokus 612 von jeder Quelle 610 und von den Zonen ab, die man dämpfen will.
Nun werden mit Bezug auf die Figuren 11 bis 17 verschiedene Varianten der Einrichtungen beschrieben, mit denen die Versorgungsspannung der Beleuchtungsquellen und der Kontrollbzw. Anzeigelampen geregelt werden. Eine solche Regelung hat den Zweck, die durch diese Beleuchtungsquellen und Anzeigelampen verursachte Erwärmung zu reduzieren und eine konstante Beleuchtung aufrechtzuerhalten, unabhängig von der Versorgungsspannung. Diese Disposition ermöglicht auch, die Lebensdauer der Lampen 610 zu verlängern.
Diese Regelung kann mit Gleichstrom oder zerhacktem Strom erfolgen.
Die Figuren 11 bis 13 betreffen die Gleichstrom- Regelungsvarianten.
In Figur 11 sieht man mehrere parallelgeschaltete Beleuchtungslampen 610. Diese Lampen 610 sind über einen Helligkeitsregelungswiderstand 700 mit der Masse verbunden. Außerdem sind diese Lampen 610 über den Emitter-Kollektor- Hauptleitpfad eines NPN-Transistors 702 mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden. Dieser Transistor 702 wird an seiner Basis vorgespannt über einen Widerstand 704, der mit seinem anderen Anschluß mit der vorerwähnten positiven Versorgung verbunden ist. Das Versorgungspotential der Lampen 610 ist durch eine Zenerdiode 706 festgelegt, die eingeschaltet ist zwischen der Basis des Transistors 702 und der Masse, mit der Kathode auf der Seite der Basis des Transistors 702.
In Figur 12 sieht man mehrere Anzeigelampen 610. Diese Lampen 610 sind jeweils über Steuerschalter 710 mit der Masse verbunden. Außerdem sind diese Lampen 610 über den Emitter- Kollektor-Hauptleitpfad eines NPN-Transistors 712 mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden. Dieser Transistor 712 wird an seiner Basis vorgespannt über einen Widerstand 714, der mit seinem anderen Anschluß mit der vorerwähnten positiven Versorgung verbunden ist. Das Versorgungspotential der Lampen 610 ist durch eine Zenerdiode 716 festgelegt, die eingeschaltet ist zwischen der Basis des Transistors 712 und der Masse, mit der Kathode auf der Seite der Basis des Transistors 712. Zudem sind die Anzeigelampen 610 vorzugsweise jeweils über Dioden 718 mit dem Emitter des Transistors 712 verbunden. Diese Dioden 718 sind notwendig, wenn parallel zu den Anzeigelampen 610 zusätzliche Belastungen bzw. Verbraucher vorgesehen sind. Im gegenteiligen Fall können die Dioden 718 weggelassen werden.
In Figur 13 sieht man mehrere Anzeigelampen 610. Diese Lampen 610 sind jeweils über Steuerschalter 720 mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden. Außerdem sind diese Lampen 610 über den Emitter-Kollektor-Hauptleitpfad eines PNP- Transistors 722 mit der Masse verbunden. Dieser Transistor 722 wird an seiner Basis vorgespanht über einen Widerstand 724, der mit seinem anderen Anschluß mit der vorerwähnten positiven Versorgung verbunden ist. Das Versorgungspotential der Lampen 610 ist durch eine Zenerdiode 726 festgelegt, die eingeschaltet ist zwischen der Basis des Transistors 722 und der Masse, mit der Kathode auf der Seite der Basis des Transistors 722. Zudem sind die Anzeigelampen 610 vorzugsweise jeweils über Dioden 728 mit dem Emitter des Transistors 722 verbunden. Diese Dioden 728 sind notwendiq, wenn parallel zu den Anzeigelampen 610 zusätzliche Lasten bzw. Verbraucher vorgesehen sind. Im gegenteiligen Fall können die Dioden 728 weggelassen werden.
In Figur 14 sieht man mehrere parallelgeschaltete Beleuchtungslampen 610. Diese Lampen 610 sind über einen Helligkeitsregelungswiderstand 730 mit der Masse verbunden. Außerdem sind diese Lampen 610 über den Emitter-Kollektor- Hauptleitpfad eines NPN-Transistors 732 mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden, der an seiner Basis mit einem zerhackten Steuersignal gespeist wird.
In Figur 15 sieht man mehrere Anzeigelampen 610. Diese Lampen 610 sind jeweils über Steuerschalter 740 mit der Masse verbunden. Außerdem sind diese Lampen 610 über den Emitter- Kollektor-Hauptleitpfad eines NPN-Transistors 742 mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden. Dieser Transistor 742 wird an seiner Basis durch ein zerhacktes, z.B. quadratisches Steuersignal gespeist, dessen zyklisches Verhältnis angepaßt ist, um an den Lampen eine adäquate Versorgungsspannung zu definieren. Zudem sind die Anzeigelampen 610 vorzugsweise jeweils über Dioden 748 mit dem Emitter des Transistors 742 verbunden. Diese Dioden 748 sind notwendig, wenn parallel zu den Anzeigelampen 610 zusätzliche Lasten bzw. Verbraucher vorgesehen sind. Im gegenteiligen Fall können die Dioden 748 weggelassen werden.
In Figur 16 sieht man mehrere Anzeigelampen 610. Diese Lampen 610 sind jeweils über Steuerschalter 750 mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden. Außerdem sind diese Lampen 610 über den Emitter-Kollektor-Hauptleitpfad eines PNP- Transistors 752 mit der Masse verbunden. Dieser Transistor 752 wird an seiner Basis durch ein zerhacktes, z.B. quadratisches Steuersignal gespeist, dessen zyklisches Verhältnis angepaßt ist, um an den Lampen eine adäquate Versorgungsspannung zu definieren. Zudem sind die Anzeigelampen 610 vorzugsweise jeweils über Dioden 758 mit dem Kollektor des Transistors 752 verbunden. Diese Dioden 758 sind notwendig, wenn parallel zu den Anzeigelampen 610 zusätzliche Lasten bzw. Verbraucher vorgesehen sind. Im gegenteiligen Fall können die Dioden 758 weggelassen werden.
Das an die Basis der Transistoren 732, 742 oder 752 gelegte Steuersignal kann ein variables zyklisches Verhältnis aufweisen, gesteuert durch irgendeine geeignete Einrichtung, um die effektive Versorgungsspannung der Lampen 610 unterhalb der vorgeschriebenen Begrenzungsschwelle mit einer ausreichend hohen wiederholungsfrequenz von z.B. 100Hz zu regeln, um ein Flimmern zu vermeiden.
Noch genauer wird dieses zyklische Verhältnis so geregelt, daß es gleich dem Verhltnis (Ueff gesucht/UVersorg)² ist, wobei Ueff in diesem Verhältnis die an den Anschlüssen der Lampen wirksame gesuchte Spannung darstellt, während UVersorg die an der Batterie des Fahrzeugs verfügbare Versorgungsspannung darstellt.
Wenn die Spannung UVersorg kleiner ist als die Spannung Ueff gesucht, werden die Lampen selbstverständlich kontinuierlich mit UVersorg gespeist (zyklisches Verhältnis von 1).
Diese Disposition ermöglicht, auf das bis heute in den Kraftfahrzeugen klassischerweise verwendete Leistungspotentiometer zu verzichten.
Noch genauer kann ein solches Potentiometer ersetzt werden durch z.B. einen einfachen, einer klassischen elektronischen Schaltung zugeordneten Druckknopf, um entweder eine Zunahme oder eine Abnahme des zyklischen Verhältnisses des Steuersignals auszulösen.
Beispielsweise kann man eine Elektronik vorsehen, einem bistabilen Steuerknopf zugeordnet und so angeaßt, daß zweimaliges kurzes Drücken jeweils das Einschalten und Ausschalten der Lampen bewirkt, während ein anhaltendes Drücken das zyklische Verhältnis und folglich die wirksame Versorgungsspannung ab dem letzten, vorteilhafterweise gespeicherten Steuerungswert größer bzw. kleiner macht.
Noch genauer, wie schematisiert in Figur 17, kann ein solcher Druckknopf (wenn er aktiviert wird, wie dies in Figur 17a dargestellt ist) eine Rampe mit doppelter Schräge auslösen, jeweils ansteigend und abfallend zwischen zwei Schwellenwerten (dargestellt in Figur 17b), die zeitliche Veränderung des zyklischen Verhältnisses des Steuersignals definierend (dargestellt in Figur 17c).
Beispielsweise und nicht einschränkend kann die ansteigende Schräge des Signals der Figur 17b eine Zunahme des zyklischen Verhältnisses steuern, während die abfallende Schräge des Signals der Figur 17b eine Abnahme dieses zyklischen Verhältnisses steuert.
Der Steuerungsdruckknopf dann sich an jeder geeigneten Stelle befinden, z.B. auf dem Bedienungselement der Beleuchtungseinrichtungen und der Leuchtanzeiger. Er kann außerdem durch jeden geeigneten Sensor gebildet werden, z.B. durch einen mechanischen Kontakt, oder auch, und auf begrenzte Weise, durch einen optischen oder kapazitiven Sensor.
Nun wird die in Figur 18 dargestellte Ausführungsvariante beschrieben.
In diese Figur 18 findet man wieder: eine Skalentafel 200, ein optisches Teil 300, eine gedruckte Schaltung 400, eine Lichtquelle 610, getragen durch die gedruckte Schaltung 400, deren aktiver Teil in einer Aufnahme 310 des optischen Teils 300 sitzt, eine Verkleidungsplatte 120, angeordnet vor der Skalentafel 200 gegenüber der Quelle 610.
Außerdem ist nach Figur 18 auf der Vorderseite der gedruckten Schaltung 400 eine Flüssigkristallanzeige 800 vorgesehen, d.h. zwischen dieser Schaltung 400 und der Rückseite des optischen Teils 300.
Diese Anzeige 800 ist durch irgendwelche geeignete Mittel auf der gedruckten Schaltung 400 befestigt. Diese Mittel, mit dem Bezugszeichen 802, sind in Figur 18 schematisiert. Außerdem wird die Anzeige 800 über irgendwelche geeigneten elektrischen Einrichtungen durch die gedruckte Schaltung versorgt, z.B. eine Einheit 804, gebildet durch einen Stapel abwechselnder Schichten aus Polymermaterial, wechselweise elektrisch leitend und elektrisch isolierend, allgemein bekannt unter der Bezeichnung "Zebra".
Diese Anzeige 800 steht einem Fenster 350 gegenüber, ausgebildet in dem optischen Teil 300. Das Fenster 350 weist vorzugsweise die gleiche Form auf wie die Anzeige 800, d.h eine allgemein rechteckige Form, jedoch hat dieses Fenster kleinere Abmessungen wie die Anzeige 800.
Die Anzeige 800 ist im wesentlichen auf das Fenster 350 zentriert.
Vorzuqsweise erstreckt sich die Skalentafel 200 über das in dem optischen Teil 300 ausgebildete Fenster 350 hinaus, um wenigstens teilweise die Flanken 352 des Fensters 350 zu verdecken, wie zu sehen in Figur 18.
Außerdem ist die Skalentafel 200 vorzugsweise auf ihrer Vorderseite und um das Fenster 350 herum mit einer Randleiste 250 aus opakem Material versehen, die ermöglicht, den Außenrand der Anzeige 800 zu verdecken.
Wenigstens eine der Schnittflächen 352 des Fensters 350 ist angepaßt, um wenigstens einen Teil des in dem optischen Teil 300 geleiteten Lichtbündels in Richtung Anzeige 800 zu lenken. Die vier Flächen dieses Fensters 350 können an diese Beleuchtung der Anzeige 800 angepaßt werden, oder es kann auch eine einzige Fläche des Fensters 350 zu diesem Zweck angepaßt werden, wobei die anderen Flächen dann vorzugsweise verschlossen werden, um hier einen Lichtverlust zu vermeiden.
Die Anzeige 800 kann reflektiv oder transreflektiv sein, vorzugsweise positiv (d.h. helle Ziffern auf dunklem Grund).
Gegebenenfalls kann das optische Teil 300 über den größten Teil seiner Rückseit mit einem farbigen Hintergrund versehen sein. In diesem Fall sind der Rand und die Befestigung der Anzeige 800 durch diesen farbigen Hintergrund überdeckt. Die Randleiste 250 kann also von kleiner Dimension sein.
Als Variante kann die Randleiste 250 übrigens ersetzt werden durch einen Verkleidungsrahmen des Fensters 350, auf der Vorderseite der Skalentafel 200.
Die aktive Fläche des Fensters 350 kann Gegenstand zahlreicher Ausführungsvarianten sein.
Beispielsweise, wie dargestellt in Figur 19a, kann diese aktive Fläche 352 geradlinig schräg sein in bezug auf die Hauptflächen des Teils 300.
Nach anderen Varianten kann diese Fläche 352 schräg konvex gekrümmt sein wie dargestellt in Figur 19b, schräg konkav gekrümmt sein wie dargestellt in Figur 19c, gerade sein und mit Fresnel-Linsen ausgestatt wie dargestellt in Figur 19d, schräg sein und mit Fresnel-Linsen ausgestattet wie dargestellt in Figur 19e, mit einer streuenden Oberfläche versehen sein, wie die Figur 19f zeigt, oder auch mit einer beugenden bzw. ablenkenden Optik.

Claims

1. Armaturenbrett für Kraftfahrzeuge, umfassend:

- ein Gehäuse (100), tragend:

- eine Anzeige,

- ein Teil (300), gebildet durch eine im wesentlichen ebene Platte aus einem optisch transparenten Material, angeordnet hinter der Anzeige, das ein als Lichtleiter dienendes optisches Teil (300) bildet und auf seiner Rückseite und wenigstens in bestimmten ausgewählten Zonen ein Reflektor-Diffusor-Element (340) umfaßt,

- eine Platte (400) mit einer gedruckten Schaltung, die auf ihrer Rückseite verschiedene elektrische Organe trägt, z.B. Antriebsorgane (520), und im wesentlichen an die Rückseite des Teils (300) angefügt ist,

- Lichtquellen (600), dem optischen Teil (300) zugeordnet,

dadurch gekennzeichnet,

daß besagte Anzeige gebildet wird durch eine Skalentafel (200), gebildet durch eine Kunststoffplatte, die einerseits einen farbigen Hintergrund umfaßt, gebildet durch einen lichtdurchlässigen farbigen Hauptbereich, und andererseits diverse Anzeigen in Form von zusätzlichen lichtdurchlässigen Bereichen (210, 212, 214, 216, 220, 222), so daß die Speisung der Lichtquellen ermöglicht, in der Skalentafel (200) einen leuchtenden kontinuierlichen farbigen Hintergrund herzustellen.

2. Armaturenbrett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (600) sich in Aufnahmen (310) befinden, die in der Dicke des optischen Teils (300) ausgebildet sind.

3. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Teil (300) auf wenigstens einem Teil seines Umfangs ein dachförmiges Prisma (320) umfaßt, gebildet durch zwei Facetten (322, 324), um ungefähr 450 geneigt in bezug auf die Hauptflächen (302, 304) des optischen Teils.

4. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Teil (300) auf wenigstens einem Teil seiner Schnittfläche mit einem reflektierenden Überzug oder einem katadioptrischen System versehen ist.

5. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Kontur des optischen Teils (300) vom konischen Typ ist, z.B. elliptisch, parbolisch oder hyperbolisch, konvex oder konkav.

6. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Mehrzahl der elektrischen Organe (500, 520) auf der gedruckten Schaltung (400) festgelötet ist (par soudure la vague).

7. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektor-Diffusor-Element (340) durch eine Farbschicht gebildet wird.

8. Armaturenbrett nach eineni der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektor-Diffusor-Element (340) mit Hilfe eines Mittels gebildet wird, das ausgewählt wird aus der Gruppe, die einen warmabgeschiedenen Übertragungsfilm, eine Lackabscheidung, eine Tintenabscheidung oder auch ein unabhängiges Teil umfaßt das auf der Rückseite (304) des optischen Teils (300) angebracht wird.

9. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektor-Diffusor-Element (340) einen Raster von Punkten mit variablen Dimensionen umfaßt, dazu bestimmt, den Streulichtstrom zu homogenisieren.

10. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektor-Diffusor-Element (340) durch ein Hologramm gebildet wird.

11. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens ein Hologramm umfaßt, um den Weg des Lichtstroms zwischen den Lichtquellen (600, 630) und den Nutzungszonen zu kontrollieren.

12. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm (340) durch eine photosensible Schicht gebildet wird.

13. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm durch ein reliefförmiges Hologramm gebildet wird.

14. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm durch Gießen oder Pressen gebildet wird.

15. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen zur Vermeidung einer chromatischen Dispersion des Lichts durch die Hologramme umfaßt.

16. Armaturenbrett nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Doppelstruktur überlagerter oder einander folgender Hologramme umfaßt, um die chromatische Dispersion des Lichts zu vermeiden.

17. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (600) im wesentlichen monochromatisch sind, vorzugsweise vom Elektrolumineszendiodentyp.

18. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektor-Diffusor-Element (340) den lichtdurchlässigen Bereichen des Skalentafel (200) gegenübersteht.

19. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Reflektro-Diffusor-Element über den größten Teil der Oberfläche des optischen Teils (300) umfaßt.

20. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es ein den durch die Antriebsorgane getragenen Zeigern (524) gegenüberstehendes Reflektor-Diffusor- Element umfaßt.

21. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (600) sich am Umfang des optischen Teils (300) befinden und durch ein Element (120) des Gehäuses (100) überdeckt werden.

22. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Flüssigkristallanzeige umfaßt.

23. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, das es eine biegsame Flüssigkristallanzeige umfaßt.

24. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallanzeige versorgt wird durch eine mehrspurige Zwischenverbindungseinrichtung, angeordnet in einem zusätzlichen Fenster in dem optischen Teil (300) und gebildet durch einen Stapel von Schichten aus elastischen Materialien mit abwechselnd elektrisch leitenden und elektrisch isolierenden Eigenschaften.

25. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (610) in Aufnahmen (310) des optischen Teils (300) sitzen und diese Aufnahmen (310) im vorderen Teil des optischen Teils (300) mit einer Schräge (316) oder einer Krümmung (318) versehen sind.

26. Armaturenbrett nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennpunkt (612) der Lichtquellen (610) sich in der Dicke des optischen Teils (300) befindet.

27. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägen (316) oder Krümmungen (318) gestaltet sind, um die aus den Quellen (610) austretenden Strahlen abzulenken, so daß diese Strahlen die den Aufnahmen (310) nahen Zonen nicht direkt beleuchten.

28. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägen (316) oder Krümmungen (318) auf die vordere Halbdicke des optischen Teils (300) begrenzt bzw. beschränkt sind.

29. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge (316) die Form eines Konus aufweist, der auf die Achse einer Aufnahme (310) zentriert ist und sich in Richtung Vorderseite (302) des otischen Teils (300) erweitert.

30. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Aufnahme (310) des Durchmessers 9mm und ein optisches Teil (300) einer Dicke von 6mm die Schräge (316) die Form eines Konus mit dem Winkel α in der Größenordnung von 30º über die vorderen 2mm des optischen Teils (300) aufweist.

31. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung (318) die Form einer konvexen torischen Kalotte hat, zentriert auf die Achse einer Aufnahme (310) und erweitert in Richtung Vorderseite (302) des optischen Teils (300).

32. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 25 bis 28 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Aufnahme (310) des Durchmessers 9mm und ein optisches Teil (300) einer Dicke von 6mm die Krümmung gebildet wird von einer torischen Fläche (318) mit einem Innenradius in der Größenordnung von 4mm.

33. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen zum Regulieren der Versorgungsspannung der Beleuchtungsquellen und der Kontroll- bzw. Anzeigelampen (610) umfaßt.

34. Armaturenbrett nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierung durch Gleichstrom oder zerhackten Strom erfolgt.

35. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Beleuchtungslampen (610) enthält, mit Masse verbunden über einen Regelwiderstand (700) zum Einstellen der Leuchtstärke, und verbunden mit einem positiven Versorgungsanschluß durch den Emitter-Kollektor-Hauptleitpfad eines NPN-Transistors (702), wobei dieser Transistor (702) an seiner Basis vorgespannt ist über einen Widerstand (704), außerdem verbunden mit dem vorerwähnten positiven Versorgungsanschluß, und das Versorgungspotential der Lampen (610) durch eine Zenerdiode (706) festgelegt wird, die zwischen den Transistor (702) und die Masse eingeschaltet ist.

36. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Anzeigelampen (610) umfaßt, mit Masse verbunden über Steuerschalter (710) und mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden über den Emitter- Kollektor-Hauptleitpfad eines NPN-Transistors (712), wobei die Basis dieses Transistors (712) vorgespannt wird über einen Widerstand (714), außerdem verbunden mit dem vorerwähnten positiven Versorgungsanschluß, und das Versorgungspotential der Lampen (610) durch eine Zenerdiode (716) festgelegt wird, eingeschaltet zwischen den Transistor (712) und die Masse, Kathode auf der Seite der Basis des Transistors (712), und die Kontrollbez. Anzeigelampen (610) vorzugsweise mit dem Emitter des Transistors (712) jeweils durch Dioden (718) verbunden sind.

37. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Anzeigelampen (610) umfaßt, jeweils über Steuerschalter (720) mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden und mit der Masse verbunden durch den Emitter- Kollektor-Hauptleitpfad eines PNP-Transistors (722), wobei diese Basis die Transistors (722) vorgespannt wird über einen Widerstand (724), außerdem mit der Masse verbunden, und das Versorgungspotential der Lampen (610) durch eine Zenerdiode (726) festgelegt wird, eingeschaltet zwischen den Transistor (722) und den positiven Versorgungsanschluß, und die Kontroll- bez. Anzeigelampen (610) vorzugsweise mit deni Emitter des Transistors (722) verbunden sind, jeweils durch Dioden (718).

38. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Beleuchtungslampen (610) umfaßt, über einen Regeiwiderstand (730) zum Einstellen der Leuchtstärke mit der Masse verbunden und durch den Emitter- Kollektor-Hauptleitpfad eines NPN-Transistors (732), der an seiner Basis mit einem zerhackten Steuersignal gespeist wird, mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden.

39. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Anzeigelampen (610) umfaßt, jeweils über Steuerschalter (740) mit der Masse verbunden und durch den Emitter-Kollektor-Hauptleitpfad eines NPN-Transistors (742), der an seiner Basis mit einem zerhackten Steuersignal gespeist wird, mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden.

40. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Anzeigelampen (610) umfaßt, jeweils über Steuerschalter (750) mit einem positiven Versorgungsanschluß verbunden und durch den Emitter-Kollektor- Hauptleitpfad eines PNP-Transistors (752), der an seiner Basis mit einem zerhackten Steuersignal gespeist wird, mit der Masse verbunden.

41. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 38 bis 40 dadurch gekennzeichnet, daß das an die Basis der Transistoren (732, 742 und 752) gelegte Signal ein variables zyklisches Verhältnis besitzt, gesteuert durch jedes geeignet Mittel, um die effektive Versorgungsspannung der Lampen (610) zu regeln, unterhalb einer vorgeschriebenen Begrenzungsschwelle.

42. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägen (316) oder Krümmungen (318) in der hinteren Halbdicke des optischen Teils (300) vorgesehen sind.

43. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Anzeige (800) umfaßt, angeordnet auf der Vorderseite der gedruckten Schaltung (400), einem in dem optischen Teil (300) ausgebildeten Fenster (350) gegenüberstehend.

44. Armaturenbrett nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (800) eine Flüssigkristallanzeige ist.

45. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 43 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (350) die gleiche Form wie die Anzeige (800) aufweist, aber kleinere Abmessungen als diese Anzeige (800) hat.

46. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 43 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalentafel (200) sich über das in dem optischen Teil (300) ausgebildeten Fensters (350) hinaus erstreckt, um die Flanken (352) des Fensters (350) wenigstens partiell zu verdecken.

47. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 43 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalentafel (200) auf ihrer Vorderseite und um das Fenster 350 herum mit einer Randleiste (250) aus opakem Material versehen ist, die ermöglicht, den Umriß bzw. äußeren Umfang der Anzeige (800) zu verdecken.

48. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 43 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Schnittflächen (352) des Fensters (350) angepaßt sind, um wenigstens einen Teil des in dem Teil (300) geleiteten optischen Bündels in Richtung Anzeige (800) zu lenken.

49. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 43 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Teil (300) über den größten Teil seiner hinteren Fläche einen farbigen Hintergrund hat.

50. Armaturenbrett nach einem der Ansprüche 43 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (350) wenigstens eine aktive Fläche (352) aufweist, ausgewählt aus der Gruppe, die folgende Flächen umfaßt: a) gerade, schräg in bezug auf die Hauptflächen des Teils (300), b) schräg gekrümmt konvex, c) schräg gekrümmt konkav, d) gerade und mit Fresnel-Linsen ausgestattet, e) schräg und mit Fresnel-Linsen ausgestattet, f) versehen mit einer streuenden Oberfläche oder g) versehen mit einer beugenden bzw. ablenkenden Optik.