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Zeigermessinstrument
Die Erfindung betrifft Zeigermessinstrumente mit einem von der Rückseite beleuchtbare Zifferblatt aus durchsichtigem Werkstoff, auf dessen Vorderseite eine dunkle, jedoch durchscheinende Abdeckschicht unter Aussparung der Skalenzeichen des Zifferblattes aufgebracht ist, und mit einem sich von der Grundfarbe des Zifferblattes hell abhebenden Zeiger.
Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, Zifferblatt und Zeiger von Zeigermessinstrumenten so zu ge- staten, dass die Ablesbarkeit der Messwerte sowohl bei Tageslicht oder künstlicher Raumbeleuchtung als auch bei Zwielicht oder Dämmerung und bei Nacht im dunklen Raum gleichmässig gut ist. Insbesondere bei der Überwachung von Instrumententafeln mit einer Vielzahl von Messgeräten, wie dies z. B. in Flugzeugen der Fall ist, soll die Ablesbarkeit bei allen Raumbeleuchtungsverhältnissen gleich gut sein und die Vielzahl der zu überwachenden Geräte keine Ermüdung oder physiologische Störungen der Erkennbarkeit für den Beobachter zur Folge haben. Man verwendete bisher für die Messinstrumente von solchen Instrumententafeln in der Regel schwarze Zifferblätter mit hellen Teilstrichen, Ziffern und Zeichen sowie einem hellen Zeiger.
Zur Erkennbarkeit während der Nacht sind die Teilstriche, Ziffern und Zeichen sowie der Zeiger mit einer hellen fluoreszierenden, phosphoreszierenden oder radioaktiven Leuchtschicht ausgelegt. Diese selbst-oder nachleuchtenden Schichten benotigen aber eine Bestrahlung durch UV-Licht, um ihre Helligkeit konstant zu halten. Ebenso bekannt ist es, die Zifferblätter mit weissen Zahlen und Zeigern durch weisses oder farbiges Seitenlicht aus jedem einzelnen Instrument zu beleuchten.
Es ist ferner bekannt, in einem lichtundurchlässigen oder nur sehr schwach durchlässigen Zifferblatt die Skalen auszusparen und diese von der Rückseite des Zifferblattes her zu beleuchten. Besonders bei völliger Dunkelheit wirken die Skalen aber dann zu hell, ausserdem ist eine zusätzliche Beleuchtungsvorrichtung für den Zeiger notwendig. Es wurde schliesslich auch schon vorgeschlagen, ein von hinten beleuchtbares Zifferblatt aus ganz oder beschränkt lichtdurchlässigem Material herzustellen, von dem sich undurchsichtige Skalen dunkel oder durchsichtige Skalen hell abheben, wenn sie von hinten beleuchtet werden.
Alle bisher bekannten Lösungen erfüllen nicht die der Erfindung gestellte Aufgabe. Entweder benötigen die Skalen die aufwendige und unter Umständen auch gesundheitsschädliche UV-Beleuchtung, oder sie heben sich besonders in der Dämmerung nicht deutlich genug von ihrer Umgebung ab, oder aber sie bieten dem Beobachter in einem der möglichen Fälle der Raumbeleuchtung, insbesondere bei völliger Dunkelheit, einen zu hellen Eindruck. Dadurch entsteht die bekannte Beobachtungsstörung, die sich darin äussert, dass die Darstellung der einzelnen Messinstrumente verschleiert erscheint und der Beobachter den Eindruck tanzender heller Flecke hat. Diese physiologische Beobachtungsstörung wird in der Pilotensprache als"Weisse-Mäuse-Effekt"bezeichnet.
Die Erfindung löst die Aufgabe bei Verwendung eines durchsichtigen, von der Rückseite beleuchtbaren Zifferblattes, auf dessen Vorderseite eine dunkle jedoch durchscheinende Abdeckschicht unter Aussparung der Skalenzeichen des Zifferblattes aufgebracht ist, und eines sich von der Grundfarbe des Ziffer-
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dunkelfarbigen Linien besteht. Die gesamte, durch die abdeckende Schicht als Grundfläche des Zifferblattes durchgehende Lichtmenge ist dabei kleiner als die durch sämtliche ausgesparten Teilstriche, Ziffern
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und Zeichen hindurchgehende Lichtmenge.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird eine durchgehend elektrolumeniszierende Platte als Zifferblatt verwendet, auf der der abdeckende Raster aufgebracht ist.
Eine dunkle, jedoch durchscheinende Farbschicht, also quasi ein Milroraster, ist bei der. Serienfertigung solcher Zifferblätter mit gleichmässiger Lichtdurchlässigkeit schwieriger herstellbar als ein definierter feiner Raster aus sich kreuzenden undurchsichtigen Linien. Versuche haben ergeben, dass das erforderliche Verhältnis der durchscheinenden Lichtmenge bei der üblichen Stärke der Teilstriche sowie der Ziffern und Zeichen durch einen Raster von einer Feinheit in ganz bestimmten Grenzen erzielt wird, der relativ leicht herstellbar ist und der auf einem Quadratmillimeter nicht mehr als zwölf und nicht weniger als sechs, vorzugsweise neun lichtdurchlässige Punkte aufweist.
Der Raster muss so fein sein, dass er im auffallenden Licht, also bei Tageslicht oder bei künstlicher Raumbeleuchtung, als geschlossener dunkler
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sowohl die durchleuchtenden Zeichen des Zifferblattes als auch der darüber spielende, unbeleuchtete Zeiger deutlich abheben. Zur Verbesserung des Kontrastes zwischen dem Raster und den Zeichen des Zifferblattes ist es vorteilhaft, die einzelnen Teilstriche, Ziffern und Zeichen in an sich bekannter Weise durch je eine geschlossene undurchsichtige und dunkelfarbige Linie auf den Raster und ebenfalls die Kontur des hellfarbigen Zeigers durch einen dunklen Rand zu umranden.
Eingehende Versuche haben ergeben, dass diese Ausbildung des Zifferblattes und des Zeigers bei durchscheinendem Licht die optimale Lösung für alle Bele. uchtungsverhältnisse darstellt, die eine physiologische Beobachtungsstörung ausschliesst und relativ einfach und wirtschaftlich herstellbar ist. Sie ermöglicht überhaupt erst die Verwendung von durchscheinendem Licht, da bei undurchsichtiger Abdeckung des durchscheinenden Zifferblattes der Zeiger bei Dunkelheit nicht sichtbar und anderseits ein heller, durchscheinender Grund und undurchsichtige Zifferblattzeichen für eine vielfache Instrumentenanordnung erfahrungsgemäss ungeeignet sind.
Die erfindungsgemässe Ausbildung gestattet ausserdem erstmalig eine einfache und wirtschaftliche Anwendung der Elektrolumineszenz für Messinstrumente. Bisher hatte man die Zeichen des Zifferblattes als elektrolumineszierendes Leiternetz oder die Zeichen aus elektrolumineszierendem Werkstoff zwischen Flächenelektroden hergestellt. Die Anwendung scheiterte jedoch an dem mangelnden Kontrast zwischen dem Zeiger und dem Zifferblatt und den unscharfen Konturen der Zifferblattzeichen, die sich durch den schichtweisen Aufbau und die Streuung des elektrostatischen Feldes ergeben. Der für solche Zifferblätter notwendige ebenfalls elektrolumineszierende Zeiger ist aber nicht oder wegen der Zuführung der hohen Elektrodenspannung über die bewegliche Zeigerachse nur mit untragbar hohem Aufwand herstellbar.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Zifferblattes und des Zeigers ermöglicht es dagegen, eine durchgehend elektrolumineszierende Platte lediglich als Flächenleuchte zu verwenden und schaltet alle Schwierigkeiten zur Erzielung einer scharfen Kontur der Zifferblattzeichen und der Beleuchtung des Zeigers aus.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel schematisch in Fig. l eine Aufsicht, in Fig. 2 eine Seitenansicht von Zifferblatt und Zeiger und in Fig. 3 eine stark vergrösserte Darstellung des Rasters.
Das Zifferblatt besteht aus einer Scheibe 1 aus durchscheinendem weissen oder auch farbig getöntem Werkstoff, die von der Rückseite beleuchtet ist oder auch selbstleuchtend als durchgehend elektrolumineszierende Platte ausgebildet sein kann. Auf der Scheibe 1 ist erfindungsgemäss der Raster 2 aufgebracht, der in Fig. 1 nur teilweise und der Deutlichkeit halber nicht in der erfindungsgemässen Feinheit gezeichnet ist. Aus dem Raster sind die Teilstriche, Ziffern oder sonstigen Zeichen des Zifferblattes ausgespart.
Vorzugsweise wird der Raster 2 als Film auf der Scheibe 1 befestigt. Vor dem Zifferblatt spielt der hellfarbige Zeiger 3 mit einer dunklen Umrandung seiner Kontur. Fig. 3 zeigt eine starke Vergrösserung des Rasters im richtigen Verhältnis mit 9 durchscheinenden Punkten auf einem Quadratmillimeter.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zeigermessinstrument mit einem von der Rückseite beleuchtbaren Zifferblatt aus durchsichtigem Werkstoff, auf dessen Vorderseite eine dunkle, jedoch durchscheinende Abdeckschicht unter Aussparung der Skalenzeichen des Zifferblattes aufgebracht ist, und mit einem sich von der Grundfarbe des Zifferblattes hell abhebenden Zeiger, dadurch gekennzeichnet, dass die abdeckende Schicht aus einem Raster (2) aus annähernd gleich starken, im Abstand von etwa der Strichstärke angeordneten sich kreuzenden undurchsichtigen dunkelfarbigen Linien besteht.