WO2006027134A1 - Messinstrument mit einer beleuchtbaren skala - Google Patents

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WO2006027134A1
WO2006027134A1 PCT/EP2005/009279 EP2005009279W WO2006027134A1 WO 2006027134 A1 WO2006027134 A1 WO 2006027134A1 EP 2005009279 W EP2005009279 W EP 2005009279W WO 2006027134 A1 WO2006027134 A1 WO 2006027134A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
measuring instrument
scale
light guide
instrument according
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/009279
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Dorn
Thomas Farnung
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Publication date
Application filed by Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Publication of WO2006027134A1 publication Critical patent/WO2006027134A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • B60K35/60—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D13/00—Component parts of indicators for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D13/02—Scales; Dials
    • G01D13/12—Graduation
    • G01D13/20—Graduation with luminescent markings
    • B60K2360/33—

Definitions

  • the invention relates to a measuring instrument with a dial for measured variables and with a light source for illuminating the dial.
  • Such measuring instruments are e.g. used in the dashboard of motor vehicles and in electrical measuring technology.
  • the scales used in this case are usually equipped with a graduation, numbering, scale inscription and a pointer. However, it is also conceivable that the measured value is displayed without a pointer.
  • the scale disc consists of light-conducting material and is provided with an opaque coating, for example a metal layer, in particular an aluminum layer, or a color layer.
  • the scale plate is irradiated at a coating-free point outside its scale surface of the light source, which is arranged on a side facing away from the scale side and consists of at least one LED.
  • Scales are formed by the coating of their scale side breaking, formed for example by milled recesses. It can also be formed different part discs, each of which is formed as indicated above and which are associated with light source for light of different wavelengths.
  • DE 40 15 170 C2 apparently a motor vehicle measuring device with a dial which has such a base color, in that a background allowing the perception of the position of a pointer is provided, and with one on the back of the dial
  • the scale disc consists of a transparent support on which at least in the display area or display part by vapor deposition, a thin, translucent or - impermeable metal film is applied.
  • From DE 40 07 379 C2 is a display device with a dial with a certain basic color, a rotatably mounted on the dial scale pointer and
  • Display elements such as numerals and scales, which together with the pointer indicate certain values and have a color distinguishable from the base color and have a fluorescent phosphor, the color of the fluorescent phosphor on the day of the color corresponding to the surface of the indicator and the phosphor is applied only on a partial surface of the pointer and the display elements. This ensures that the visibility is equally good day and night.
  • EP 1 055 916 Bl discloses a display device for a vehicle with a dial made of a transparent material which carries displays and a pointer.
  • the display device has a guide element for illuminating the displays, which is arranged along the rear side of the dial for guiding light.
  • a scale illuminator illuminates the dial and a pointer illuminator illuminates the pointer.
  • the scale lighting device of a light source for supplying light along a direction of the thickness of the guide disk to the scale disk by the guide disk and a light source disposed radially inside or outside the first light source for supplying light into the idler from one end thereof. Transmitted light and light for the pointer can have different colors.
  • From DE 195 41 875 Al is a display instrument with a dial with a plurality of patterned through-lighted sections, a transparent front glass, which is arranged in front of the dial, a straight trained illumination lamp, which is arranged behind the scale plate and a light guide plate behind the Scales disk is arranged in an optical path between the illumination lamp and the dial plate to direct light emitted from the illumination lamp in a uniform manner, regardless of the distance from the illumination lamp to the patterned, illuminated portions.
  • the gauge has a pointer that rotates on the dial.
  • WO 01/36870 A1 discloses a vehicle instrument and interior lighting system which relates to color changing fiber optic systems for illuminating predetermined patterns and vehicle system monitors.
  • a multiplicity of light sources are arranged opposite a corresponding number of light guide elements in order to illuminate one or more light receivers.
  • the plurality of light guide elements are arranged in one or more groups of fiber optic bundles, wherein light guided along the fiber can be reflected outward along a portion of the surface area of the optical fiber.
  • the one or more groups of fiber optic bundles are superimposed by a light diffuser to form a to produce more uniform light dispersion.
  • the illumination intensities are controlled either automatically according to external lighting conditions or manually by the vehicle operator.
  • the default colors for one or more illuminated patterns of an information display are changeable in response to a change in vehicle operating parameters to other predetermined colors.
  • the invention has the object to design a measuring instrument with a dial so that with technically simple means regardless of lighting conditions in the environment, i. also day and night, a precise reading of the measured value is possible.
  • a three-dimensional scale representation should be possible.
  • the features of claim 1 allow that only the scale displays themselves, so for example the graduation and the Be numbering illuminated, without complex lighting devices and configurations of the dial are required.
  • the illumination is carried out according to the invention by means of LEDs whose output light are passed through a light guide to recesses in the dial.
  • the light guides enter at different depths in different width recesses in the dial, so that a display of different bright or seemingly bright scale graduations is possible without different bright lighting devices are required.
  • the optical fibers that illuminate the graduations are passed through the recesses of the dial and emerge on the opposite side to a predetermined length so that they form luminous scale ridges, so that a three-dimensional scale representation is realized and the readability even at lateral viewing is always ensured.
  • FIG. 1 is a side sectional view of a measuring instrument according to the invention with a
  • FIG. 2 is a plan view of the invention
  • Measuring instrument with a scale plate according to FIG. 1 and Fig. 3 is an oblique view of a portion of a measuring instrument according to the invention with two different colored luminous scale bars.
  • a preferred embodiment of a measuring instrument with a dial as shown in Fig. 1 in Thomasansieht and shown in Fig. 2 in plan view, is described in more detail.
  • the measuring instrument according to the invention with a dial plate is constructed as shown in Fig. 1 in Thomasansieht, from which all components are visible, constructed.
  • 2 denotes a graduated ring of a dial (2), 4a, 4b, 4c in the scale ring passage openings of different widths, 5 a light guide, 6 a circuit board and 7 a light source with a plurality of illumination devices, for example, light emitting diodes or LEDs can be.
  • the dial or preferably only the scale ring 2 is opaque, since then, for example, in the interior of the dial additionally a display device, such as a display may be formed on the u.a. Information is output to the driver.
  • the scale ring 2 consists for example of real aluminum or foil.
  • the measuring instrument according to the invention has a plurality of regions or scale graduations which show a different or differently perceived display intensity.
  • Fig. 1 three areas or scale divisions are shown with high, medium and low perceived display intensity.
  • the illumination in the areas takes place via the optical waveguide 5, which in the scale graduations partially into or through the passage openings 4a, 4b, 4c in the scale ring 2 of Scales disk 1 extends and is visible from the top as a scale graduation.
  • the high display intensity passage openings 4a have a substantially larger width than the central display intensity passage openings 4c and 4b for a low display intensity.
  • Light is coupled into the light guide 5 from the plurality of illumination devices 7 of the light source, which are located below the passage openings 4a and 4c for scale graduations of high or medium display intensity on the circuit board 6. Due to the different widths of the passage openings 4a and 4c and thus of the light guide 5 extending therethrough, the display intensity of the respectively associated scale graduations appears different.
  • the lighting devices 7 are supplied and controlled via a not shown power supply and control device with energy.
  • FIG. 2 now illustrates a plan view of the measuring instrument according to the invention with a dial 1 of FIG. 1.
  • 2a, 2b, 2c denote scale graduations of the scale ring 2, which are formed by the passage openings 4a, 4b, 4c with at least two different dimensions and light guides 5 extending partially therein or therefrom.
  • the scale ring 2 represents a template for the display of the measuring instrument according to the invention with scale disc, by which a display pattern is defined.
  • the scale ring 2 may for example consist of aluminum or foil.
  • the passage openings 4a, 4b, 4c are formed, for example, by means of stamping or milling.
  • the light guide 5 is formed, which extends at least for graduations of medium or high display intensity 2a, 2c through the passage openings 4a, 4c with different dimensions.
  • the scale divisions of high and medium display intensity are formed as luminous scale ribs of different width, wherein the width of the scale graduation 2a with high display intensity is greater than the width of the scale graduation 2c with medium display intensity.
  • the passage openings 4b are also formed for scale graduations 2b of low display intensity, for example, between the
  • the light guide 5 extends only slightly in the passage openings 4b, so that the passage opening 4b serves as a light shaft for a diffuse light exit.
  • the circuit board 6 On the side facing away from the scale ring 2 of the light guide 5, the circuit board 6 is formed, on the opposite the passage openings 4a and 4c, through which the light guide 5 extends with different width, the illumination elements 7 of the light source are arranged. As soon as the lighting elements 7 are switched on, the light emitted by them is coupled into the light guide 5 and the ends of the light guide 5 in or above the passage openings 4a, 4c emit light, the display intensity being due to the different widths of the passage openings 4a, 4c and Fiber optic 5 appears differently in the passage openings 4a, 4c.
  • the optical fiber 5 extends only slightly, so that this as Lichtschacht serve for a diffuse light emission, which leads to a lower display intensity.
  • the passage openings 4b, 4c and 4a for low, medium and high display intensity not only different widths and / or with different extension of the light guide 5 in or through the passage openings 4a, 4b, 4c are formed, but have, as shown in Fig. 2, also different longitudinal extent, ie Slot length, here radial dimensions, on.
  • the passage opening 4a is of substantially greater longitudinal extent than the passage opening 4c, and this in turn as the passage opening 4b, whereby the sensation of different display intensities is further enhanced.
  • a beveling of the upper side of the optical waveguide 5 may preferably be provided towards the center of the dial plate 1, so that a is formed three-dimensional scale plate 1, which is reliably readable from lateral view positions, is possible.
  • one or more further optical fibers 8 may be formed, which extends into or through one or more passage openings 4a, 4c, which are to be displayed or highlighted in one or more different colors , such as in a speed dial in Germany, the speed 50 km / h and / or 30 km / h.
  • light guides 8 light from other lighting devices, not shown, e.g. LEDs of a different color, i. other emission wavelength coupled.
  • the present invention discloses a measuring instrument having a dial for measured quantities and a light source for illuminating the dial.
  • the scale plate has at least one light-impermeable scale ring 2 with passage openings 4a, 4b, 4c.
  • at least one light guide 5 is formed, the ends of which extend at least as far as the lower end of the passage openings 4a, 4b, 4c and extend partially into and / or through the passage openings 4a, 4b, 4c.
  • the light guide 5 has a multiplicity of illumination devices 7, which are each arranged opposite the light guide 5 in order to couple the light into the light guide 5.
  • the measuring instrument according to the invention allows a three-dimensional display and can be read evenly and reliably day and night regardless of lighting conditions.

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Messinstrument mit einer Skalenscheibe für Messgrößen und einer Lichtquelle zur Beleuchtung der Skalenscheibe. Dabei weist die Skalenscheibe zumindest einen lichtundurchlässigen Skalenring (2) mit Durchlassöffnungen (4a, 4b, 4c) auf. Weiterhin ist zumindest ein Lichtleiter (5) ausgebildet ist, dessen Enden zumindest bis zum unteren Ende der Durchlassöffnungen (4a, 4b, 4c) reichen und sich teilweise in und/oder durch die Durchlassöffnungen (4a, 4b, 4c) erstrecken. In den Lichtleiter (5) wird Licht von der Lichtquelle eingekoppelt wird und dessen Enden geben Licht aus. Zudem weist die Lichtquelle eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen (7) auf, die jeweils gegenüberliegend dem Lichtleiter (5) angeordnet ist, um das Licht in den Lichtleiter (5) einzukoppeln. Das erfindungsgemäße Messinstrument ermöglicht eine dreidimensionale Anzeige und kann bei Tag und Nacht unabhängig von Lichtverhältnissen gleichmäßig gut und zuverlässig abgelesen werden.

Description

Messinstrument mit einer beleuchtbaren Skala
Die Erfindung betrifft ein Messinstrument mit einer Skalenscheibe für Messgrößen und mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung der Skalenscheibe.
Derartige Messinstrumente werden z.B. im Armaturenbereich von Kraftfahrzeugen und in der elektrischen Messtechnik verwendet . Die hierbei verwendeten Skalenscheiben sind meistens mit einer Skalenteilung, Bezifferung, Skalenaufschrift und einem Zeiger ausgestattet. Es ist aber auch denkbar, dass der Messwert ohne einen Zeiger angezeigt wird.
Beim Einsatz solcher Messinstrumente ist es oft sehr wichtig, den jeweiligen Messwert sehr genau ablesen zu können. Für einen sicheren, genauen und schnellen Ablesevorgang ist die Beleuchtung der Skalenscheibe von besonderer Bedeutung. Ungünstige Beleuchtungsverhältnisse führen jedoch oft zu unsicheren Messwerten und zeitaufwendigen Ablesevorgängen. Dies wiederum kann Versuchsergebnisse verfälschen.
Im Kfz-Bereich ist z.B. nachts die Sicherheit des Fahrers beeinträchtigt, wenn er sich auf das Ablesen von Messwerten der Messinstrumente konzentrieren muss. Auch tagsüber können sich herkömmliche Messinstrumente negativ auf die abzulesenden Messwerte auswirken. Gewöhnlich wird hierbei das Tageslicht zur Beleuchtung der Skalenscheibe ausgenutzt. Bei zu starker Lichteinstrahlung kann jedoch die Ableseperson durch eine normalerweise die Skalenscheibe abdeckende Glasscheibe derart geblendet werden, dass ein sicheres Ablesen des Messwertes wiederum nicht möglich ist.
Aus der DE 93 04 604 Ul ist ein Messinstrument mit einer Skalenscheibe für Messgrößen und einer Lichtquelle zur Beleuchtung der Skalenscheibe bekannt. Dabei besteht die Skalenscheibe aus lichtleitendem Werkstoff und ist mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung, beispielsweise einer Metallschicht, insbesondere eine Aluminiumschicht, oder einer Farbschicht versehen. Die Skalenscheibe wird an einer beschichtungsfreien Stelle außerhalb ihrer Skalenoberfläche von der Lichtquelle bestrahlt, die auf einer der Skalenseite abgewandten Seite angeordnet ist und aus mindestens einer LED besteht. Skalenanzeigen sind durch die Beschichtung ihrer Skalenseite durchbrechende, beispielsweise durch Einfräsungen gebildete Vertiefungen gebildet. Es können auch unterschiedliche Teilscheiben ausgebildet sein, die jeweils wie vorstehend angegeben ausgebildet sind und denen Lichtquelle für Licht unterschiedlicher Wellenlänge zugeordnet sind.
Somit erfolgt eine Beleuchtung allein der Skaleneinteilung und der Bezifferung, die diese gegenüber den übrigen Bereichen der Skalenoberfläche optisch abhebt . Dadurch erscheint die gesamte Skalenteilung praktisch selbstleuchtend, wodurch ein genaues und sicheres Ablesen des jeweiligen Messwertes, vor allem Dingen bei Dunkelheit möglich ist.
Die DE 40 15 170 C2 offenbar ein Kraftfahrzeug-Messgerät mit einer Skalenscheibe, die eine derartige Grundfarbe aufweist, dass ein die Wahrnehmung der Stellung eines Zeigers gestattender Hintergrund geschaffen wird, und mit einer auf der Rückseite der Skalenscheibe angeordneten
Beleuchtungslampe zur Beleuchtung der Skalenscheibe von ihrer Rückseite oder ihrer Vorderseite her. Dabei besteht die Skalenscheibe aus einem transparenten Träger, auf dem zumindest im Anzeigebereich oder Wiedergabeteil durch Aufdampfen ein dünner, lichtdurchlässiger oder - undurchlässiger Metallfilm aufgebracht ist.
Aus der DE 40 07 379 C2 ist eine Anzeigevorrichtung mit einer Skalenscheibe mit einer bestimmten Grundfarbe, einem auf der Skalenscheibe drehbar angebrachten Zeiger und
Anzeigeelemente, wie Ziffern und Skalen, die zusammen mit dem Zeiger bestimmte Werte anzeigen und eine von der Grundfarbe unterscheidbare Farbe besitzen und einen fluoreszierenden Leuchtstoff aufweisen, wobei die Farbe des fluoreszierenden Leuchtstoffs am Tag der Farbe der Oberfläche des Zeigers bzw. Anzeigeelements entspricht und der Leuchtstoff nur auf einer Teilfläche des Zeigers und der Anzeigeelemente aufgebracht ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Sichtbarkeit bei Tag und Nacht gleich gut ist.
Weiterhin offenbart die EP 1 055 916 Bl eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Skalenscheibe aus einem transparenten Material, welche Anzeigen trägt und einem Zeiger. Zudem weist die Anzeigevorrichtung ein Leit- bzw. Führungselement zum Erleuchten der Anzeigen auf, das entlang der Rückseite der Skalenscheibe zum Leiten von Licht angeordnet ist. Eine Skalenbeleuchtungseinrichtung beleuchtet die Skalenscheibe und eine Zeigerbeleuchtungseinrichtung den Zeiger. Dabei weist die Skalenbeleuchtungseinrichtung einer Lichtquelle zum Zuführen von Licht entlang einer Richtung der Dicke der Leitscheibe zur Skalenscheibe durch die Leitscheibe und eine Lichtquelle, welche radial innerhalb oder außerhalb der ersten Lichtquelle zum Zuführen von Licht in die Leitscheibe von einem Ende hiervon angeordnet ist. Transmittiertes Licht und Licht für den Zeiger können dabei verschiedene Farben haben.
Aus der DE 195 41 875 Al ist ein Anzeigeinstrument mit einer Skalenscheibe mit einer Vielzahl von gemusterten durchleuchteten Abschnitten, einer transparenten Frontscheibe, die vor der Skalenscheibe angeordnet ist, einer gerade ausgebildeten Beleuchtungslampe, die hinter der Skalenscheibe angeordnet ist und einer Lichtleitplatte, die hinter der Skalenscheibe in einem optischen Pfad zwischen der Beleuchtungslampe und der Skalenscheibe angeordnet ist, um von der Beleuchtungslampe ausgestrahltes Licht auf gleichmäßige Weise ungeachtet des Abstands von der Beleuchtungslampe an die gemusterten durchleuchteten Abschnitte zu leiten. Außerdem weist das Anzeigeinstrument einen Zeiger auf, der sich auf der Skalenscheibe dreht.
Schließlich offenbart die WO 01/36870 Al ein Fahrzeuginstrumenten- und Innenraumbeleuchtungssystem, das sich in der Farbe verändernde faseroptische Systeme zur Beleuchtung vorbestimmter Muster und Fahrzeugsystem- Überwachungseinrichtungen betrifft. Dabei ist eine Vielzahl von Lichtquellen gegenüberliegend einer entsprechenden Anzahl von Lichtleitelementen angeordnet, um einen oder mehrere Lichtempfänger zu beleuchten. Die Vielzahl von Lichtleitelementen ist in einer oder mehreren Gruppen von faseroptischen Bündeln angeordnet, wobei entlang der Faser geleitetes Licht entlang einem Teil des Oberflächenbereichs der optische Faser nach außen reflektiert werden kann. Die eine oder mehrere Gruppen von faseroptischen Bündeln werden durch eine Lichtdiffusionseinrichtung überlagert, um eine gleichmäßigere Lichtdispersion zu erzeugen. Die Beleuchtungsintensitäten werden entweder automatisch entsprechend äußeren Lichtbedingungen oder durch den Fahrzeugbediener manuell gesteuert. Die voreingestellten Farben für eines oder mehrere beleuchtete Muster einer Informationsanzeige sind ansprechend auf eine Veränderung von Fahrzeugbedienparametern in andere vorbestimmte Farben veränderbar.
Jedoch bestehen bei diesen herkömmlichen Messinstrumenten mit einer Skalenscheibe bzw. Anzeigeinstrumenten immer noch Probleme mit der jederzeit zuverlässigen und exakten Ablesbarkeit, da immer noch keine gleich bleibende Ablesbarkeit bei Tag und Nacht gewährleistet ist, die bisherigen Verbesserungen technisch aufwendig sind und sich die Ablesbarkeit auch bei wechselndem Lichteinfall verändert. Zudem ist bisher keine dreidimensionale Skalendarstellung möglich.
Ausgehend von den eingangs geschilderten Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Messinstrument mit einer Skalenscheibe derart auszugestalten, dass mit technisch einfachen Mitteln unabhängig von Beleuchtungsverhältnissen in der Umgebung, d.h. auch Tag und Nacht, ein genaues Ablesen des Messwertes möglich ist. Zudem soll eine dreidimensionale Skalendarstellung möglich sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Messinstrument mit einer Skalenscheibe mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Die Merkmale des Anspruchs 1 ermöglichen, dass nur die Skalenanzeigen selber, also z.B. die Skalenteilung und die Bezifferung beleuchtet werden, ohne dass aufwendige BeleuchtungsVorrichtungen und Ausgestaltungen der Skalenscheibe erforderlich sind. Die Beleuchtung erfolgt dabei erfindungsgemäß mittels LEDs, deren Ausgangslicht über einen Lichtleiter zu Aussparungen in der Skalenscheibe geleitet werden. Dabei treten die Lichtleiter verschieden tief in verschieden breite Aussparungen in der Skalenscheibe ein, so dass eine Anzeige von verschieden hellen bzw. hell erscheinenden Skaleneinteilungen möglich ist, ohne dass verschieden helle Beleuchtungseinrichtungen erforderlich sind.
In einer Weiterbildung werden die Lichtleiter, die die Skaleneinteilungen beleuchten, durch die Aussparungen der Skalenscheibe hindurchgeführt und treten auf der gegenüberliegenden Seite auf einer vorbestimmten Länge aus, so dass sie leuchtende Skalenstege bilden, so dass eine dreidimensionale Skalendarstellung verwirklicht ist und die die Ablesbarkeit auch bei seitlicher Betrachtung immer sichergestellt ist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Messinstruments mit einer
Skalenscheibe, Fig. 2 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße
Messinstrument mit einer Skalenscheibe gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine Schrägansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Messinstruments mit zwei verschiedenfarbigen leuchtenden Skalenstegen.
Nachstehend wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Messinstruments mit einer Skalenscheibe, wie in Fig. 1 in Schnittansieht und in Fig. 2 in Draufsicht gezeigt, genauer beschrieben.
Das erfindungsgemäße Messinstrument mit einer Skalenscheibe ist wie in Fig. 1 in Schnittansieht gezeigt, aus der alle Bestandteile ersichtlich sind, aufgebaut. In Fig. 1 bezeichnet 2 einen Skalenring einer Skalenscheibe (Fig. 2) , 4a, 4b, 4c im Skalenring ausgebildete Durchlassöffnungen unterschiedlicher Breite, 5 einen Lichtleiter, 6 eine Platine und 7 eine Lichtquelle mit einer Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen, die beispielsweise lichtemittierende Dioden bzw. LEDs sein können. Die Skalenscheibe oder bevorzugt auch nur der Skalenring 2 ist lichtundurchlässig, da dann beispielsweise im Innenbereich der Skalenscheibe zusätzlich eine Anzeigeeinrichtung, wie beispielsweise ein Display ausgebildet sein kann, auf dem u.a. Informationen für den Fahrer ausgegeben werden. Der Skalenring 2 besteht beispielsweise aus Echt-Aluminium oder Folie.
Das erfindungsgemäße MessInstrument weist mehrere Bereiche bzw. Skaleneinteilungen auf, die eine verschiedener bzw. verschieden empfundener Anzeigeintensität zeigen. In Fig. 1 sind drei Bereiche bzw. Skaleneinteilungen mit hoch, mittel und niedrig empfundener Anzeigeintensität gezeigt. Die Beleuchtung in den Bereichen erfolgt über den Lichtleiter 5, der sich bei den Skaleneinteilungen teilweise in bzw. durch die Durchlassöffnungen 4a, 4b, 4c im Skalenring 2 der Skalenscheibe 1 erstreckt und so von der Oberseite als Skaleneinteilung sichtbar ist. Um die gewünschten unterschiedlichen Anzeigeintensitäten der Skaleneinteilungen zu erreichen, weisen die Durchlassöffnungen 4a für eine hohe Anzeigeintensität eine wesentlich größerer Breite auf als die Durchlassöffnungen 4c für eine mittele Anzeigeintensität und 4b für eine geringe Anzeigeintensität auf. In den Lichtleiter 5 wird Licht von der Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen 7 der Lichtquelle eingekoppelt, die sich unterhalb der Durchlassöffnungen 4a und 4c für Skaleneinteilungen hoher oder mittlerer Anzeigeintensität auf der Platine 6 befinden. Aufgrund der unterschiedlichen Breite der Durchlassöffnungen 4a und 4c und damit des sich dadurch erstreckenden Lichtleiters 5 erscheint die Anzeigeintensität der jeweils zugehörigen Skaleneinteilungen unterschiedlich. Die Beleuchtungseinrichtungen 7 werden über eine nicht gezeigte Energieversorgungs- und Steuereinrichtung mit Energie versorgt und angesteuert.
In Fig. 2 ist nun eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Messinstrument mit einer Skalenscheibe 1 aus Fig. 1 veranschaulicht. In Fig. 2 bezeichnen 2a, 2b, 2c Skaleneinteilungen des Skalenrings 2, die durch die Durchlassöffnungen 4a, 4b, 4c mit zumindest zwei unterschiedlichen Dimensionen und sich teilweise darin bzw. dadurch erstreckendem Lichtleiter 5 ausgebildet sind. Der Skalenring 2 stellt eine Schablone für die Anzeige des erfindungsgemäßen Messinstruments mit Skalenscheibe dar, durch die ein Anzeigemuster festgelegt ist. Der Skalenring 2 kann beispielsweise aus Aluminium oder Folie bestehen. Die Durchlassöffnungen 4a, 4b, 4c sind beispielsweise mittels Stanzen oder Fräsen ausgebildet. Unterhalb des Skalenrings 2 ist der Lichtleiter 5 ausgebildet, der sich zumindest für Skaleneinteilungen mittlerer bzw. hoher Anzeigeintensität 2a, 2c durch die Durchlassöffnungen 4a, 4c mit verschiedenen Dimensionen erstreckt. Auf diese Weise sind die Skaleneinteilungen hoher und mittlerer Anzeigeintensität als leuchtende Skalenstege unterschiedlicher Breite ausgebildet ist, wobei die Breite der Skaleneinteilung 2a mit hoher Anzeigeintensität größer als die Breite der Skaleneinteilung 2c mit mittlerer Anzeigeintensität ist . Zudem sind auch für Skaleneinteilungen 2b geringer Anzeigeintensität die Durchlassöffnungen 4b ausgebildet, die beispielsweise zwischen den
Durchlassöffnungen 4a, 4c, in bzw. durch die der Lichtleiter 5 tritt, angeordnet sind. In die Durchlassöffnungen 4b erstreckt sich der Lichtleiter 5 nur wenig erstreckt, so dass die Durchlassöffnung 4b als Lichtschacht für einen diffusen Lichtaustritt dient.
Auf der dem Skalenring 2 abgewandten Seite des Lichtleiters 5 ist die Platine 6 ausgebildet, auf der gegenüberliegend den Durchlassöffnungen 4a und 4c, durch die sich der Lichtleiter 5 mit unterschiedlicher Breite erstreckt, die Beleuchtungselemente 7 der Lichtquelle angeordnet sind. Sobald die Beleuchtungselemente 7 eingeschaltet sind, wird das von ihnen emittierte Licht in den Lichtleiter 5 eingekoppelt und die Enden des Lichtleiters 5 in bzw. oberhalb der Durchlassöffnungen 4a, 4c emittieren Licht, wobei die Anzeigeintensität aufgrund der unterschiedlichen Breiten der Durchlassoffnungen 4a, 4c und des Lichtleiters 5 in den Durchlassöffnungen 4a, 4c unterschiedlich erscheint.
In die Durchlassöffnungen 4b in der Skalenscheibe 2 erstreckt sich der Lichtleiter 5 nur wenig, so dass diese als Lichtschacht für einen diffusen Lichtaustritt dienen, der zu einer geringeren Anzeigeintensität führt.
Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, für eine Anzeige verschiedener Intensitäten innerhalb eines Messinstruments mit einer Skalenscheibe mehrere Lichtleiter auszubilden und diese separat und/oder mit unterschiedlichen Intensitäten anzusteuern. Bei Verwendung nur. eines Lichtleiters, der sich in unterschiedlich breite Durchlassöffnungen unterschiedlich weit erstreckt, wird entweder eine diffuse Beleuchtung mit geringer Intensität oder eine Beleuchtung mit mittlerer oder hoher Intensität nur abhängig von der Breite der jeweiligen Durchlassöffnungen realisiert.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Durchlassöffnungen 4b, 4c und 4a für geringe, mittlere und hohe Anzeigeintensität nicht nur unterschiedlich breit und/oder mit unterschiedlicher Erstreckung des Lichtleiters 5 in bzw. durch die Durchlassöffnungen 4a, 4b, 4c ausgebildet, sondern weisen, wie in Fig. 2 gezeigt, auch unterschiedliche Längserstreckung, d.h. Schlitzlänge, hier radiale Abmessungen, auf. Hier ist beispielsweise die Durchlassöffnung 4a von wesentlich größerer Längserstreckung als die Durchlassöffnung 4c und diese wiederum als die Durchlassöffnung 4b, wodurch die Empfindung unterschiedlicher Anzeigeintensitäten weiter verstärkt wird.
Außerdem ist es in einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung möglich, entweder ergänzend zur vorstehend beschriebenen Weiterbildung oder alternativ dazu den Lichtleiter 5 verschieden weit aus den Durchlassöffnungen 4a, 4c austreten zu lassen, wie in Fig. 3 gezeigt. Bevorzugt kann dabei eine Abschrägung der Oberseite des Lichtleiters 5 zur Mitte der Skalenscheibe 1 hin vorgesehen sein, so dass eine dreidimensionale Skalenscheibe 1 gebildet ist, die auch von seitlichen Ansichtpositionen zuverlässig ablesbar ist, möglich ist.
Weiterhin können, wie in Fig. 3 gezeigt, ergänzend oder alternativ einer oder mehrere weitere Lichtleiter 8 ausgebildet sein, der sich in bzw. durch eine oder mehrere Durchlassöffnungen 4a, 4c erstreckt, die in einer oder mehreren anderen Farbe angezeigt bzw. hervorgehoben werden sollen, wie beispielsweise bei einer Geschwindigkeitsskalenscheibe in Deutschland die Geschwindigkeit 50 km/h und/oder 30 km/h. In diesen bzw. diese Lichtleiter 8 wird Licht von weiteren, nicht gezeigten Beleuchtungseinrichtungen, z.B. LEDs mit anderer Farbe, d.h. anderer Emissionswellenlänge eingekoppelt.
Zusammenfassend offenbart die vorliegende Erfindung offenbart ein Messinstrument mit einer Skalenscheibe für Messgrößen und einer Lichtquelle zur Beleuchtung der Skalenscheibe. Dabei weist die Skalenscheibe zumindest einen lichtundurchlässigen Skalenring 2 mit Durchlassöffnungen 4a, 4b, 4c auf. Weiterhin ist zumindest ein Lichtleiter 5 ausgebildet ist, dessen Enden zumindest bis zum unteren Ende der Durchlassδffnungen 4a, 4b, 4c reichen und sich teilweise in und/oder durch die Durchlassöffnungen 4a, 4b, 4c erstrecken. In den Lichtleiter 5 wird Licht von der Lichtquelle eingekoppelt wird und dessen Enden geben Licht aus. Zudem weist die Lichtquelle eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen 7 auf, die jeweils gegenüberliegend dem Lichtleiter 5 angeordnet ist, um das Licht in den Lichtleiter 5 einzukoppeln. Das erfindungsgemäße Messinstrument ermöglicht eine dreidimensionale Anzeige und kann bei Tag und Nacht unabhängig von Lichtverhältnissen gleichmäßig gut und zuverlässig abgelesen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Messinstrument mit: einer Skalenscheibe (1) für Messgrößen und einer Lichtquelle zur Beleuchtung der Skalenscheibe (1) , wobei die Skalenscheibe (1) lichtundurchlässig ist und zumindest zwei Durchlassöffnungen (4a, 4b, 4c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin zumindest ein Lichtleiter (5) ausgebildet ist, dessen
Enden zumindest bis zum unteren Ende der
Durchlassδffnungen (4a, 4b, 4c) reichen und sich teilweise in und/oder durch die Durchlassöffnungen (4a,
4b, 4c) erstrecken, in den Lichtleiter (5) Licht von der Lichtquelle eingekoppelt wird und dessen Enden Licht ausgeben, und die Lichtquelle eine Vielzahl von
Beleuchtungseinrichtungen (7) aufweist, die jeweils gegenüberliegend dem Lichtleiter (5) angeordnet ist, um das Licht in den Lichtleiter (5) einzukoppeln.
2. Messinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Skalenscheibe (1) einen Skalenring (2) aufweist, in dem die Durchlassöffnungen (4a, 4b, 4c) ausgebildet sind, wobei nur der Skalenring (2) lichtundurchlässig ausgebildet ist.
3. Messinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Skalenring (2) aus Echtalu oder Folie gebildet ist.
4. Messinstrument nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Mittelbereich der Skalenscheibe (1) innerhalb des Skalenrings (2) ein Anzeigebereich ausgebildet ist, in dem Informationen angezeigt werden können.
5. Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Durchlassöffnungen (4a, 4c) , in und/oder durch die sich die Enden des Lichtleiters (5) erstrecken zumindest zwei unterschiedliche Breiten aufweisen.
6. Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Lichtleiters (5) , die sich durch die einen
Durchlassöffnungen (4a, 4c) erstrecken, Lichtstege bilden.
7. Messinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstege an ihrer Oberseite vom Außenradius zur
Mitte der Skalenscheibe (1) hin abgeschrägt sind.
8. Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle zumindest eine weitere
Beleuchtungseinrichtung, die bei einer anderen
Lichtweilenlänge emittiert als die
Beleuchtungseinrichtungen (7) , aufweist, und zumindest ein weiterer Lichtleiter (8) ausgebildet ist, in den Licht von der zumindest einen weiteren
Beleuchtungseinrichtung eingekoppelt ist und dessen Enden
Licht anderer Wellenlänge als die Lichtleiter (5) ausgeben.
9. Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (5) sich nur wenig in die andere Durchlassöffnung (4b) erstreckt, so dass die Durchlassöffnung (4b) als Lichtschacht für diffusen Lichtaustritt dient.
10. Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnungen (4a, 4b, 4c) mittels Stanzen oder
Fräsen ausgebildet sind.
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