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WO2000018609A1 - Beleuchtbare anzeigeskalenvorrichtung - Google Patents

Beleuchtbare anzeigeskalenvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2000018609A1
WO2000018609A1 PCT/DE1999/001798 DE9901798W WO0018609A1 WO 2000018609 A1 WO2000018609 A1 WO 2000018609A1 DE 9901798 W DE9901798 W DE 9901798W WO 0018609 A1 WO0018609 A1 WO 0018609A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display scale
light
light source
illuminable
source device
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/001798
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Herzog
Uwe Borsdorf
Christoph Jonda
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to US09/555,412 priority Critical patent/US6422710B1/en
Priority to EP99939371A priority patent/EP1044115A1/de
Publication of WO2000018609A1 publication Critical patent/WO2000018609A1/de

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Classifications

    • 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
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/28—Structurally-combined illuminating devices
    • 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—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60—Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/10—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards
    • B60Q3/14—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards lighting through the surface to be illuminated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/60—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects
    • B60Q3/62—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2360/20—Optical features of instruments
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/33—Illumination features
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    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/33—Illumination features
    • B60K2360/349—Adjustment of brightness

Definitions

  • the present invention relates to an illuminable display scale device, and in particular to an illuminable display scale device for an instrument cluster of a motor vehicle, with a dial, which has a first illuminable display scale in a first area, a second illuminable display scale in a second area and a third illuminable display scale in one has third area.
  • FIG. 2 shows a known illuminable display scale device for an instrument cluster of a motor vehicle in a top view
  • FIG. 3 shows the known illuminable display scale device according to FIG. 2 in cross section.
  • 1 denotes a first illuminated display scale in the form of a km / h scale, 2 a second illuminated display scale.
  • right display scale in the form of a tempo scale 3 a third illuminated display scale in the form of an mph scale, L ⁇ -L 3 light beams, 4 a system carrier, 5 a light disk or diffuser, ⁇ a liquid crystal display, 7 a cold cathode fluorescent lamp, 8 a dial and 9 polarization filters.
  • the cruise control segments lying between these two scales must be able to be switched selectively between illuminated and non-illuminated.
  • the cold cathode fluorescent lamp 7 is located under the light plate 5 with the liquid crystal display 6 above it, the latter being locally controllable in the region of the cruise control scale.
  • this cold cathode fluorescent lamp 7 illuminates all three display scales 1, 2 and 3, as illustrated by the light beams L x , L 2 , and L 3 , which run through corresponding transparent or translucent openings in the dial 8 to the viewer.
  • the two polarization filters 9 are located in the region of the cruise control scale 2 not activated state of the liquid crystal display 6, no light beam L 2 reaches the viewer through the cruise control scale 2, the latter thus appears dark in the relevant display segment.
  • a selective control of individual areas of the liquid crystal display 6 in accordance with the cruise control display segments enables the incident light beam L 2 in the area of the liquid crystal display 6 to change its polarization and thus pass through the crossed polarization filters 9, so that the cruise control scale 2 appears bright in the relevant display segment .
  • the shape of the liquid crystal display 6 has to be adapted to the shape of the cruise control scale 2 in the form of the cruise control scale 2 (in the example shown, horseshoe shape), and therefore sensitive, complex and expensive to produce and complicated, has turned out to be disadvantageous in the above known illuminable display scale device - and can be installed.
  • the illuminable display scale device with the features of claim 1 has the advantage over the known approaches that the previously used, complicated, for example semicircular, liquid crystal display 6 for light control of the telematics display segments is eliminated and due to a simple and 00/18609 - 4 -
  • a light guide device is provided between the first and second light source devices on the one hand and the dial on the other hand, which splits the light from the first light source device or cold cathode fluorescent lamp into the first and third areas, which are passed through the dark, scatter-free second area are separated.
  • This second area corresponding to the second display scale can be used for displaying information with the second light source device, which is decoupled from the first light source device.
  • the second illuminable display scale is arranged between the first illuminable display scale and the third illuminable display scale, and all three display scales are essentially concentric.
  • the first light source device is a cold cathode fluorescent lamp.
  • the second light source device is an LED arrangement. This can be easily controlled in order to selectively illuminate display segments of the second display scale.
  • the first illuminable display scale is arranged essentially in front of the first light source device and the third illuminable display scale is offset to the side.
  • the first light source device has a torus geometry, the cylinder axis being arranged essentially perpendicular to the viewing direction, and the light guide device has a corresponding semicircular first cutout adjacent to the first light source device adjacent to the first light source device. This symmetry enables a relatively simple design of the light guide device.
  • the light guide device has a triangular second cutout adjacent to the dial.
  • the light guide thus has an edge that prevents light rays of the first light source device can directly reach the second display scale.
  • the light guide device has essentially plane-parallel surfaces in the second region. On the one hand, this prevents coupling of light from the first light source device into the second display scale and, on the other hand, prevents coupling of light from the second light source device into the first or third display scale.
  • the light guide device has a beveled area in the third area for decoupling the light beams in order to illuminate the third illuminable display scale.
  • This area which is expediently stepped, ensures that the light is completely decoupled at this point into the third display scale.
  • a system support for carrying the dial and the light guide device is provided.
  • the system carrier in the first area serves as a reflector for the first light source device.
  • the system carrier has a light shaft for the in the second area 00/18609 - 7 -
  • the light guide device has a surface which is inclined in such a way that incident rays are either transmitted to the first display scale or are deflected by total reflection in such a way that they are again totally reflected in the second area and thus do not illuminate the second display scale.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the illuminable display scale device according to the present invention in cross section. 00/18609 _ o _
  • FIG. 2 shows a known illuminable display scale device for an instrument cluster of a motor vehicle in a top view
  • Fig. 3 shows the known illuminable display scale device according to FIG. 2 in cross section.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the illuminable display scale device according to the present invention in cross section.
  • Fig. 1 in addition to the reference numerals 4 'already introduced, denote a modified system carrier; 5 'a light guide device instead of the lens 5; 11, 12, 13 a first, second and third area corresponding to the first to third display scales 1-3; 14, 15 plane-parallel surfaces of the light guide device 5 'in the second region 12; 16 a beveled area of the light guide device 5 'in the third area 13; 17 'a first semicircular section of the light guide device 5' in the first region 11; 17 ′′ a second triangular section of the light guide device 5 ′ in the first area 11; 17 ′′ ′′ an edge-shaped section of the light guide device 5 ′ in the first region 11, ⁇ > ⁇ > • an inclined surface, 18 an LED arrangement and 19 a light shaft.
  • the dial 8 which has the first illuminable display scale 1 as a km / h scale in the first area 11, the second illuminable display scale 2 as a cruise control scale in the second area 12 and the third illuminable display scale 3 as an mph scale in the third area 13, is in FIG 3.
  • the second illuminable display scale 2 is again arranged between the first illuminable display scale 1 and the third illuminable display scale 3, and all three display scales 1, 2, 3 are essentially the same as in the known illuminable display scale device according to FIG. 3 explained above concentric.
  • the modified system carrier 4 ' is used in general to carry the dial 8 and the light guide device 5' and especially in the first area 11 as a reflector for the first light source device 7.
  • the modified system carrier 4 ' which also serves as a reflector in the first region 11, and the specially shaped light disk or light guide device 5', the light beams of the first light bulb device in the form of the cold cathode fluorescent lamp 7 are also divided into two areas 11, 13 high luminance th, which are separated by the area 12 with low luminance.
  • the second light source device 18 is an LED arrangement, by means of which only the cruise control display segments can be selectively illuminated.
  • the between the first and second light source device 7; 18 on the one hand and the dial 8 on the other hand arranged light guide device 5 ' is designed in such a way that it guides the light beams L ⁇ of the first light source device 7 to the first area 11 and guides the light beams L 5 of the first light source device 7 to the third area 13, specifically through a special shape and arrangement with skilful use of the refraction laws of the light guide device 5 ', which consists for example of commercially available plexiglass.
  • the first illuminable display scale 1 is arranged essentially in front of or above the first light source device 7, i.e. in the extension of the top view direction of an observer, and the third illuminable display scale 3 laterally offset from the first light source device 7.
  • the display scale on the dial 8 is located exactly above light wells 19 in the system carrier 4 '. So that the scattering of light from the first light source device 7 into the cruise control display segments is prevented, the light guide device in the second area 12 has two plane-parallel surfaces 14, 15. In the parallel area of the luminous disk, the light is therefore without scattering through the area of the cruise control - Display segments directed.
  • the first light source device 7 has a torus geometry, the cylinder axis being arranged substantially perpendicular to the viewing direction, and the light guide device 5 'adjacent to the first light source device 7 has a corresponding semicircular first cutout 17' adjacent to the first light source device 7.
  • the first semicircular cutout 17 'on the underside of the light guide device 5' weakens the luminance directly above the first light source device and directs the light into the lateral areas of the light guide device 5 '.
  • the light guide device 5 ' is structured in such a way that no light rays from the first light source device 7 can illuminate the cruise control display segments directly.
  • the light beam L 4 represents the limit case in which light incident under the critical angle of total reflection no longer directly reaches the cruise control display segments.
  • the light guide device 5 ′ has a triangular second cutout 17 ′′ adjacent to the dial 8. All light rays that hit the upper boundary surface of the light guide device 5 'at a larger angle are totally reflected by the beveled shape, so that they can only couple out of the light guide device in the area of the third display scale 3, which over the step-shaped structure of the beveled area 16 is located, which serves to decouple the light beam L 5 at this point in the third display scale 3.
  • the light beams L 6 which strike the upper boundary surface of the light disk at a smaller angle, are coupled out in the region of the first display scale 1.
  • the light guide has an edge 17 '''which prevents light beams from the first light source device from reaching the second display scale directly.
  • the light guide device 5 ' has the surface 17''''which is inclined in such a way that incident rays L 6 are either passed to the first display scale 1 or deflected by total reflection in such a way that they are again totally reflected in the second area 12 L 5 and thus do not illuminate the second display scale 2.
  • the cruise control segments are illuminated with the LEDs of the LED arrangement 18, which are placed below the light wells 19.
  • the plane-parallel structure of the light guide device 5 'in this area prevents the LED light from being scattered next to the cruise control display segments and thus cannot contribute to illuminating the same.
  • a high contrast is achieved between illuminated and non-illuminated display segments, since no light can be scattered into neighboring display segments.
  • the display segments of the cruise control can be selectively illuminated with the LEDs, wherein the first and the third display scales 1, 3 can be illuminated over the whole area by the cold cathode fluorescent lamp 7 without interference reflections.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung, insbesondere für ein Kombiinstrument eines Kraftfahrzeuges, mit einem Zifferblatt (8), einer ersten Lichtquelleneinrichtung (7) zum Beleuchten einer ersten beleuchtbaren Anzeigeskala (1) und einer dritten beleuchtbaren Anzeigeskala (3); einer zweiten Lichtquelleneinrichtung (18) zum Beleuchten einer zweiten beleuchtbaren Anzeigeskala (2); und einer zwischen der ersten und zweiten Lichtquelleneinrichtung (7; 18) einerseits und dem Zifferblatt (8) andererseits angeordneten Lichtleitereinrichtung (5').

Description

Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung, und insbesondere eine beleuchtbare An- Zeigeskalenvorrichtung für ein Kombiinstrument eines Kraftfahrzeuges, mit einem Zifferblatt, das eine erste beleuchtbare Anzeigeskala in einem ersten Bereich, eine zweite beleuchtbare Anzeigeskala in einem zweiten Bereich und eine dritte beleuchtbare Anzeigeskala in einem dritten Bereich aufweist.
Obwohl auf beliebige beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in bezug auf ein an Bord eines Kraftfahrzeuges befindliches Kombiinstrument erläutert.
Fig. 2 zeigt eine bekannte beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung für ein Kombiinstrument eines Kraftfahrzeuges in Draufsicht, und Fig. 3 zeigt die bekannte beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung gemäß Fig. 2 im Querschnitt.
In Fig. 2 und 3 bezeichnen 1 eine erste beleuchtbare Anzeigeskala in Form einer km/h-Skala, 2 eine zweite beleuchtba- re Anzeigeskala in Form einer Tempo atskala, 3 eine dritte beleuchtbare Anzeigeskala in Form einer mph-Skala, Lχ-L3 Lichtstrahlen, 4 einen Systemträger , 5 eine Leuchtscheibe bzw. Streuscheibe, β ein Flüssigkristalldisplay, 7 eine Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe, 8 ein Zifferblatt und 9 Polarisationsfilter.
Bei der Beleuchtung der zwei konzentrisch angeordneten Anzeigeskalen 1 und 3 in dem Kombiinstrument mit der Kaltka- thoden-Fluoreszenzlampe 7 müssen die zwischen diesen beiden Skalen liegenden Tempomatsegmente selektiv zwischen beleuchtet und unbeleuchtet geschaltet werden können.
Um dies zu gewährleisten, ist aus der DE 195 47 375 AI be- kannt, die in Fig. 3 illustrierte Beleuchtung aller drei
Anzeigeskalen 1, 2, 3 mit der einzigen Lichtquelle 7 vorzusehen. In dem Systemträger 4, der gleichzeitig als Reflektor dient, befindet sich die Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe 7 unter der Leuchtscheibe 5 mit dem darüberliegenden Flüs- sigkristalldisplay 6, wobei letzteres im Bereich der Tempomatskala lokal ansteuerbar ist. Diese Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe 7 beleuchtet bei 'der bekannten Lösung alle drei Anzeigeskalen 1, 2 und 3, wie durch die Lichtstrahlen Lx, L2, und L3 veranschaulicht, welche durch entsprechende transparente oder transluzente Durchbrechungen im Zifferblatt 8 zum Betrachter laufen.
Im Bereich der Tempomatskala 2 befinden sich die zwei Polarisationsfilter 9. Sie sind gekreuzt angeordnet, wodurch im nicht ange-steuerten Zustand des Flüssigkristalldisplays 6 kein Lichtstrahl L2 durch die Tempomatskala 2 zum Betrachter gelangt, letztere also im betreffenden Anzeigesegment als dunkel erscheint.
Eine selektive Ansteuerung einzelner Bereiche des Flüssigkristalldisplay 6 entsprechend den Tempomat-Anzeigeseg- menten ermöglicht, daß der einfallende Lichtstrahl L2 im Bereich des Flüssigkristalldisplays 6 seine Polarisation ändert und somit die gekreuzten Polarisationsfilter 9 durchlaufen kann, die Tempomatskala 2 also im betreffenden Anzeigesegment als hell erscheint.
Als nachteilhaft bei der obigen bekannten beleuchtbaren An- zeigeskalenvorrichtung hat sich die Tatsache herausgestellt, daß das Flüssigkristalldisplay 6 in seiner Form der Form der Tempomatskala 2 angepaßt werden muß (im gezeigten Beispiel Hufeisenform) und daher empfindlich, aufwendig und teuer in seiner Herstellung und kompliziert auf- und ein- baubar ist.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, daß das bisher verwendete teure kompliziert geformte, z.B. halbkreisförmige, Flüssigkristalldisplay 6 zur Lichtansteuerung der Te - pomat-Anzeigesegmente entfällt und durch eine einfache un- 00/18609 - 4 -
abhängige zweite Lichtquelleneinrichtung, die zweckmäßigerweise nur für die Tempomatskala vorgesehen ist, ersetzt werden kann. Beispielsweise können zu diesem Zweck LEDs (lichtemittierende Dioden) mit einem im Vergleich zum Flüs- sigkristalldisplay billigeren und einfacheren Ansteuerkonzept verwendet werden.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, daß zwischen der ersten und zweiten Lichtquel- leneinrichtung einerseits und dem Zifferblatt andererseits eine Lichtleitereinrichtung vorgesehen wird, die das Licht der ersten Lichtquelleneinrichtung bzw. Kaltkathoden- Fluoreszenzlampe in den ersten und dritten Bereich aufspaltet, die durch den dunklen, streuungsfreien zweiten Bereich getrennt sind. Dieser zweite Bereich entsprechend der zweiten Anzeigeskala kann zur Informationsdarstellung mit der zweiten Lichtquelleneinrichtung, die von der ersten Lichtquelleneinrichtung entkoppelt ist, genutzt werden.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen beleuchtbaren Anzeigeskalenvorrichtung .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die zweite be- leuchtbare Anzeigeskala zwischen der ersten beleuchtbaren Anzeigeskala und der dritten beleuchtbaren Anzeigeskala angeordnet, und alle drei Anzeigeskalen sind im wesentlichen konzentrisch. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die erste Lichtquelleneinrichtung eine Kaltkathoden-Fluoreszenz- lampe .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die zweite Lichtquelleneinrichtung eine LED-Anordnung. Diese ist leicht ansteuerbar, um selektiv Anzeigesegmente der zweiten Anzeigeskala zu beleuchten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die erste beleuchtbare Anzeigeskala im wesentlichen vor der ersten Lichtquelleneinrichtung angeordnet und die dritte beleuchtbare Anzeigeskala seitlich versetzt dazu.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die erste Lichtquelleneinrichtung Torusgeometrie auf, wobei die Zylinderachse im wesentlichen senkrecht zur Blickrichtung angeordnet ist, und die Lichtleitereinrichtung weist an- grenzend an die erste Lichtquelleneinrichtung einen entsprechenden halbkreisförmigen ersten Ausschnitt angrenzend an die erste Lichtquelleneinrichtung auf. Diese Symmetrie ermöglicht eine relativ einfache Gestaltung der Lichtleitereinrichtung .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Lichtleitereinrichtung angrenzend an das Zifferblatt einen dreieckförmigen zweiten Ausschnitt auf. Der Lichtleiter besitzt somit eine Kante, die verhindert, daß Lichtstrahlen der ersten Lichtquelleneinrichtung direkt die zweite Anzeigeskala erreichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Lichtleitereinrichtung im zweiten Bereich im wesentlichen planparallele Oberflächen auf. Dies verhindert einerseits eine Einkopplung von Licht der ersten Lichtquelleneinrichtung in die zweite Anzeigeskala und andererseits eine Einkopplung von Licht der zweiten Lichtquelleneinrichtung in die erste oder dritte Anzeigeskala.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Lichtleitereinrichtung im dritten Bereich einen abgeschrägten Bereich zur Auskoppelung der Lichtstrahlen zum Beleuch- ten der dritten beleuchtbaren Anzeigeskala auf. Dieser Bereich, der zweckmäßigerweise gestuft ist, sorgt für eine vollständige Auskopplung des Lichts an dieser Stelle in die dritte Anzeigeskala.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist ein Sy- stemträger zum Tragen des Zifferblattes und der Lichtleitereinrichtung vorgesehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung dient der Systemträger im ersten Bereich als Reflektor für die erste Lichtquelleneinrichtung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Systemträger im zweiten Bereich einen Lichtschacht für die 00/18609 - 7 -
zweite Lichtquelleneinrichtung auf. So ist es möglich, einen gerichteten bzw. kollimierten Lichtstrahl der zweiten Lichtquelleneinrichtung zu erhalten, der die Lichtleitereinrichtung im wesentlichen geradlinig durchquert, um in die zweite Anzeigeskala, also das betreffende Anzeigesegment der Tempomatskala zu gelangen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Lichtleitereinrichtung eine Fläche auf, die so geneigt ist, daß auftreffende Strahlen entweder zur ersten Anzeigeskala durchgelassen werden oder durch Totalreflexion derart abgelenkt werden, daß sie im zweiten Bereich wiederum totalreflektiert werden und somit die zweite Anzeigeskala nicht beleuchten.
ZEICHNUNGEN
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er- läutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der beleuchtbaren Anzeige- Skalenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt; 00/18609 _ o _
Fig. 2 eine bekannte beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung für ein Kombiinstrument eines Kraftfahrzeuges in Draufsicht; und
Fig. 3 die bekannte beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung gemäß Fig. 2 im Querschnitt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der beleuchtbaren Anzeigeskalenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt .
In Fig. 1 bezeichnen zusätzlich zu den bereits eingeführten Bezugszeichen 4' einen modifizierten Systemträger; 5' eine Lichtleitereinrichtung anstelle der Streuscheibe 5; 11, 12, 13 einen ersten, zweiten und dritten Bereich entsprechend der ersten bis dritten Anzeigeskala 1-3; 14, 15 planparallele Oberflächen der Lichtleitereinrichtung 5' im zweiten Bereich 12; 16 einen abgeschrägten Bereich der Lichtleitereinrichtung 5' im dritten Bereich 13; 17' einen ersten halbkreisförmigen Ausschnitt der Lichtleitereinrichtung 5' im ersten Bereich 11; 17'' einen zweiten dreieckförmigen Ausschnitt der Lichtleitereinrichtung 5' im ersten Bereich 11; 17''' einen kantenförmigen Ausschnitt der Lichtleitereinrichtung 5' im ersten Bereich 11, η > < > • eine geneigte Fläche, 18 eine LED-Anordnung und 19 einen Lichtschacht. O 00/18609 - 9 -
Die beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung gemäß der gezeigten Ausführungsform für ein Kombiinstrument eines Kraftfahrzeuges wird nachstehend in ihrem Aufbau und ihrer Funktion näher erläutert.
Das Zifferblatt 8, das die erste beleuchtbare Anzeigeskala 1 als km/h-Skala im ersten Bereich 11, die zweite beleuchtbare Anzeigeskala 2 als Tempomatskala im zweiten Bereich 12 und die dritte beleuchtbare Anzeigeskala 3 als mph-Skala im dritten Bereich 13 aufweist, ist im wesentlichen gleich gestaltet wie bei der oben erläuterten bekannten beleuchtbaren Anzeigeskalenvorrichtung nach Fig. 3. Wiederum ist also die zweite beleuchtbare Anzeigeskala 2 zwischen der ersten beleuchtbaren Anzeigeskala 1 und der dritten beleuchtbaren Anzeigeskala 3 angeordnet, und alle drei Anzeigeskalen 1, 2, 3 sind im wesentlichen konzentrisch.
Der modifizierte Systemträger 4' dient allgemein zum Tragen des Zifferblattes 8 und der Lichtleitereinrichtung 5' und speziell im ersten Bereich 11 als Reflektor für die erste Lichtquelleneinrichtung 7.
Durch Kombination des modifizierten Systemträgers 4', der im ersten Bereich 11 gleichzeitig als Reflektor dient, und der speziell geformten Leuchtscheibe bzw. Lichtleitereinrichtung 5' werden die Lichtstrahlen der ersten Lichtcjuel- leneinrichtung in Form der Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe 7 in zwei Bereiche 11, 13 mit hoher Leuchtdichte aufgespal- ten, die durch den Bereich 12 mit geringer Leuchtdichte getrennt sind.
Die zweite Lichtquelleneinrichtung 18 ist bei diesem Bei- spiel eine LED-Anordnung, durch die nur die Tempomat- Anzeigesegmente selektiv beleuchtbar sind.
Die zwischen der ersten und zweiten Lichtquelleneinrichtung 7; 18 einerseits und dem Zifferblatt 8 andererseits ange- ordnete Lichtleitereinrichtung 5' ist derart gestaltet, daß sie die Lichtstrahlen Lβ der ersten Lichtquelleneinrichtung 7 zum ersten Bereich 11 leitet und die Lichtstrahlen L5 der ersten Lichtquelleneinrichtung 7 zum dritten Bereich 13 leitet, und zwar durch eine spezielle Formgebung und Anord- nung unter geschickter Ausnutzung der Brechungsgesetze der Lichtleitereinrichtung 5', welche beispielsweise aus handelsüblichem Plexiglas besteht.
Dabei werden zum dritten Bereich 13 geleitete Lichtstrahlen L5 durch den zweiten Bereich 12 geleitet, ohne daß es zu einer Lichtstreuung in die zweite beleuchtbare Anzeigeskala 2 kommt. Nur Lichtstrahlen L7 der zweiten Lichtquelleneinrichtung 18 werden zum zweiten Bereich 12 in die zweite beleuchtbare Anzeigeskala 2 geleitet, und zwar ohne Lichtstreuung in die erste und dritte beleuchtbare Anzeigeskala 1, 3.
Die konkrete beispielhafte Form der Lichtleitereinrichtung 5', ihre Positionierung auf dem Systemträger 4' sowie die Lage des Zifferblatts 8 auf der Lichtleitereinrichtung 5 bzw. dem Systemträger 4' ist Fig. 1 entnehmbar.
Die erste beleuchtbare Anzeigeskala 1 ist im wesentlichen vor bzw. über der ersten Lichtquelleneinrichtung 7 angeordnet, d.h. in Verlängerung der Draufsichtsrichtung eines Betrachters, und die dritte beleuchtbare Anzeigeskala 3 seitlich versetzt zur ersten Lichtquelleneinrichtung 7.
Die transparenten Tempomat-Anzeigesegmente in der zweiten
Anzeigeskala auf dem Zifferblatt 8 befinden sich genau über Lichtschächten 19 im Systemträger 4'. Damit die Streuung vom Licht der ersten Lichtquelleneinrichtung 7 in die Tempomat-Anzeigesegmente verhindert wird, besitzt die Licht- leitereinrichtung im zweiten Bereich 12 zwei planparallele Oberflächen 14, 15. In dem parallelen Bereich der Leuchtscheibe wird das Licht daher ohne Streuung durch den Bereich der Tempomat-Anzeigesegmente geleitet.
Die erste Lichtquelleneinrichtung 7 weist Torusgeometrie auf, wobei die Zylinderachse im wesentlichen senkrecht zur Blickrichtung angeordnet ist, und die Lichtleitereinrichtung 5' weist angrenzend an die erste Lichtquelleneinrichtung 7 einen entsprechenden halbkreisförmigen ersten Aus- schnitt 17' angrenzend an die erste Lichtquelleneinrichtung 7 auf. Der erste halbkreisförmige Ausschnitt 17' auf der Unterseite der Lichtleitereinrichtung 5' schwächt die Leuchtdichte direkt über der ersten Lichtquelleneinrichtung ab und lenkt das Licht in die seitlichen Bereiche der Lichtleitereinrichtung 5'.
Die Lichtleitereinrichtung 5' ist so strukturiert, daß keine Lichtstrahlen der ersten Lichtquelleneinrichtung 7 direkt die Tempomat-Anzeigesegmente beleuchten können. Der Lichtstrahl L4 stellt den Grenzfall dar, bei dem unter dem Grenzwinkel der Totalreflexion einfallendes Licht gerade nicht mehr direkt die Tempomat-Anzeigesegmente erreicht.
Die Lichtleitereinrichtung 5' weist angrenzend an das Zifferblatt 8 einen dreieckförmigen zweiten Ausschnitt 17'' auf. Alle Lichtstrahlen, die unter einem größeren Winkel dort auf die obere Grenzfläche der Lichtleitereinrichtung 5' treffen, werden durch die abgeschrägte Form totalreflektiert, so daß sie erst im Bereich der dritten Anzeigeskala 3 aus der Lichtleitereinrichtung auskoppeln können, welche über der stufenförmigen Struktur des abgeschrägten Bereichs 16 liegt, welcher zur Auskoppelung des Lichtsstrahls L5 an dieser Stelle in die dritte Anzeigeskala 3 dient.
Die Lichtstrahlen L6, die unter einem kleineren Winkel auf die obere Grenzfläche der Leuchtscheibe treffen, werden im Bereich der ersten Anzeigeskala 1 ausgekoppelt. Der Licht- leiter besitzt eine Kante 17''', die verhindert, daß Lichtstrahlen der ersten Lichtquelleneinrichtung direkt die zweite Anzeigeskala erreichen. Die Lichtleitereinrichtung 5' weist die Fläche 17'''' auf, die so geneigt ist, daß auftreffende Strahlen L6 entweder zur ersten Anzeigeskala 1 durchgelassen werden oder durch Totalreflexion derart abgelenkt werden, daß sie im zweiten Bereich 12 wiederum totalreflektiert werden L5 und somit die zweite Anzeigeskala 2 nicht beleuchten.
Die Beleuchtung der Tempomat-Segmente erfolgt mit den LEDs der LED-Anordnung 18, die unterhalb der Lichtschächte 19 plaziert sind. Die planparallele Struktur der Lichtleitereinrichtung 5' in diesem Bereich verhindert, daß das LED-Licht neben die Tempomat-Anzeigesegmente gestreut wird und somit nicht zur Beleuchtung der selben beitragen kann. Zusätzlich wird dadurch ein hoher Kontrast zwischen be- leuchteten und unbeleuchteten Anzeigesegmenten erreicht, da kein Licht in benachbarte Anzeigesegmente gestreut werden kann.
Daher können also die Anzeigesegmente des Tempomats selek- tiv mit den LEDs beleuchtet werden, wobei gleichzeitig die erste und die dritte Anzeigeskala 1, 3 ganzflächig ohne Störreflexionen von der Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe 7 ausgeleuchtet werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind die Aufteilung des Zifferblattes und die Form der Skalen nicht auf die gezeigten Beispiele beschränkt und können im wesentlichen beliebig gestaltet wer- den.

Claims

00/18609 - 15 -PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung, insbesondere für ein Kombiinstrument eines Kraftfahrzeuges, mit:
einem Zifferblatt (8), das eine erste beleuchtbare Anzeigeskala (1) in einem ersten Bereich (11) , eine zweite beleuchtbare Anzeigeskala (2) in einem zweiten Bereich (12) und eine dritte beleuchtbare Anzeigeskala (3) in einem dritten Bereich (13) aufweist;
einer ersten Lichtquelleneinrichtung (7) zum Beleuchten der ersten beleuchtbaren Anzeigeskala (1) und der dritten beleuchtbaren Anzeigeskala (3);
einer zweiten Lichtquelleneinrichtung (18) zum Beleuchten der zweiten beleuchtbaren Anzeigeskala (2); und
einer zwischen der ersten und zweiten Lichtquelleneinrich- tung (7; 18) einerseits und dem Zifferblatt (8) andererseits angeordneten Lichtleitereinrichtung (5'), die derart gestaltet ist, daß sie O 00/18609 - 16 -
Lichtstrahlen (L6; L5) der ersten Lichtquelleneinrichtung (7) zum ersten Bereich (11) und zum dritten Bereich (13) leitet;
- verhindert, daß Lichtstrahlen (L ) der ersten Lichtquelleneinrichtung (7) direkt die zweite beleuchtbare Anzeigeskala (2) erreichen;
das zum dritten Bereich (13) geleitete Lichtstrahlen (L5) durch den zweiten Bereich (12) ohne Lichtstreuung in die zweite beleuchtbare Anzeigeskala (2) leitet; und
Lichtstrahlen (L7) der zweiten Lichtquelleneinrichtung (18) zum zweiten Bereich (12) ohne Lichtstreuung in die er- ste und dritte beleuchtbare Anzeigeskala (1; 3) leitet.
2. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite beleuchtbare Anzeigeskala (2) zwischen der ersten beleuchtbaren Anzeigeskala (1) und der dritten beleuchtbaren Anzeigeskala (3) angeordnet ist und alle drei Anzeigeskalen (1; 2; 3) im wesentlichen konzentrisch sind.
3. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtquelleneinrichtung (7) eine Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe ist.
4. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lichtquelleneinrichtung (18) eine LED-Anordnung ist.
5. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste beleuchtbare Anzeigeskala (1) im wesentlichen vor der ersten Lichtquelleneinrichtung (7) angeordnet ist und die dritte beleuchtbare Anzeigeskala (3) versetzt dazu.
6. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtquelleneinrichtung (7) Torusgeometrie aufweist, wobei die Zylinderachse im wesentlichen senkrecht zur Blickrichtung angeordnet ist, und die Lichtleitereinrichtung (5') angrenzend an die erste Lichtquelleneinrichtung (7) einen konvexen Ausschnitt (17') angrenzend an die erste Lichtquelleneinrichtung (7) aufweist .
7. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitereinrichtung (5') durch eine Kante (17''') verhindert, daß Lichtstrahlen der ersten Lichtquelleneinrichtung (7) direkt die zweite beleuchtbare Anzeigeskala (2) erreichen.
8. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitereinrichtung (5') im zweiten Bereich (12) im wesentlichen planparallele Oberflächen (14, 15) aufweist.
9. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitereinrichtung (5') im dritten Bereich (13) einen abgeschrägten Bereich (16) zur Auskoppelung der Lichtstrahlen (L5) zum Beleuchten der dritten beleuchtbaren Anzeigeskala (3) aufweist.
10. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Systemträger (4') zum Tragen des Zifferblattes (8) und der Lichtleitereinrichtung (5') vorgesehen ist.
11. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemträger (4') im ersten Bereich (11) als Reflektor für die erste Lichtquelleneinrichtung (7) dient.
12. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemträger (4') im zweiten Bereich (11) einen Lichtschacht (19) für die zweite Lichtquelleneinrichtung (18) aufweist.
13. Beleuchtbare Anzeigeskalenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtleitereinrichtung (5') eine Fläche (17'''') aufweist, die so geneigt ist, daß auftreffende Strahlen (L6) entweder zur ersten Anzeigeskala (1) durchgelassen werden oder durch Totalreflexion derart abgelenkt werden, daß sie im zweiten Bereich (12) wiederum totalreflektiert werden (L5) und somit die zweite Anzeigeskala (2) nicht beleuchten.
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