CN105774652B - 用于输出光学的标记的显示装置以及用于制造这样的显示装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于输出光学的标记（140）的显示装置（110）。显示装置（110）包括用于把在显示器（150）的观察侧（215）上的标记（140）光学地输出至显示装置（110）的使用者（120）的显示器（150）。此外，显示装置（110）包括用于将显示器（150）固定在显示装置（110）中的保持单元（225），其中保持单元（225）具有带有至少一个保持突起（310）的保持通道（300）。最后，显示装置（110）包括光导体（220、220a、220b），其构造和布置用于将光线从显示器（150）的观察侧（215）传导至对置于显示器（150）的观察侧（215）的侧面，其中光导体（220、220a、220b）至少部分地布置在保持通道（300）中并且通过保持突起（310）固定在保持通道（300）中。

Description

用于输出光学的标记的显示装置以及用于制造这样的显示装 置的方法

技术领域

本发明涉及用于输出光学的标记的显示装置、涉及用于制造这样的显示装置的方法以及涉及相应的计算机程序。

背景技术

在当今的车辆中通常在仪表板中安装数字的显示器件，在该显示器件上为驾驶员（或通常为车辆乘客或车辆的使用者）在行驶期间输出以在显示器上示出的光学的标记为形式的车辆参数例如行驶速度、马达的转速或诸如此类。但是在此要考虑的是，根据白天时间或车辆的行驶方向的不同，在车辆内腔中存在不同的光线条件，从而在显示器上所输出的光学的标记较好或较差地被识别。为了改善这种光学的标记的能够识别性，在当今的显示装置中，在输出光学的标记的情况下的亮度或发光强度相应于在显示装置的区域中的环境条件得到适配。在传统的显示装置中，这一点能够例如通过照片传感器进行，该照片传感器布置在显示器的观察侧的区域中并且将显示器的在该观察侧上的亮度转换为电信号。这种电信号借助于通往控制器的线路传导，该控制器控制有待在显示器上输出的光学的标记的亮度。但是，这样的解决方案是高花费的，这是因为一方面作为额外的元件要维持照片传感器以及电的线路，要在繁琐的装配步骤中相应地布置所述照片传感器以及电的线路。

作为替代方案，也使用光导体，正如在公开文件DE 10160296中所公开的那样。但是在此有问题的是光导体的、在不损坏其功能情况下的在花费上有利的紧固。

发明内容

在这样的背景前，利用这里所介绍的原理，介绍了按照主权利要求的用于输出光学的标记的显示装置、用于制造这样的显示装置的方法以及相应的计算机程序。从相应的从属权利要求和下文的说明中得到有利的设计方案。

这里所介绍的原理提供了用于输出光学的标记的显示装置，其中显示装置具有下述的特征：

- 用于在显示器的观察侧光学地输出标记至显示装置的使用者的显示器；

- 用于将显示器固定在显示装置中的保持单元，其中保持单元具有带有至少一个保持突起的保持通道，并且

- 光导体，其构造和布置用于将光线从显示器的观察侧传导至对置于或背离于显示器的观察侧的侧面，其中光导体至少部分地布置在保持通道中并且通过保持突起固定在保持通道中。

在当前，将显示装置例如理解为一种仪器，该仪器具有以显示屏为形式的显示器，该显示器将电的控制信号转换为能够光学地识别的标记。所述光学的标记能够例如代表车辆参数或其它的信息，该信息对于车辆的安全的和符合规定的行驶而言或对于车辆乘客的提高的旅行舒适性而言是相关的。在此，在显示器的侧面上、即观察侧上 为使用者例如车辆的驾驶员或其它的车辆乘客显示这些光学的标记。能够将保持单元理解为一种框架，该框架实现显示器在显示装置中或例如在车辆中的合适的固定。能够将保持通道理解为保持单元的部分区段，该部分区段例如与保持单元以单体方式制造并且例如具有两个平行的侧向的壁，所述壁用于在此侧向的壁之间导引导体。能够例如将保持突起理解为鼻部，该鼻部从所述壁的一个边缘向着对置的壁延伸，以便将布置在保持通道中的导体相对于从保持通道中的掉出进行保险。能够将光导体理解为弹性的功能单元和/或光学的元件，其能够将在一个光导体上的光线承接到所述光导体中，该光线沿着围绕光导体的一个或多个弯曲部传导并且在光导体的对置的端部上再次输出。

这里所介绍的原理基于的认知是，通过伴随着具有固定在其里面的光导体的保持突起和保持通道的保持单元的灵活的设计方案，能够提供技术方面很简单地和由此在花费上有利地有待制造的显示装置。尤其，这样的显示装置实现获取在显示器的观察侧的光线条件，其中此光线条件能够传递至进一步远离地（尤其为了避免在显示器的背面上的视线妨碍）布置的控制器，以便由此适配所输出的光学的标记的光强度。通过使用所介绍的显示装置，能够由此有利地避免在显示器的观察侧的照片传感器连同所属的电的线路的使用，并且同时同样地避免繁琐地装配的、用于固定导体的夹头。由此，相对于现有技术，实现了在技术上很简单且在花费上有利的显示装置。

在这里所介绍的原理的一个实施方式是有利的，其中光导体至少在保持通道的区域中具有一种材料，该材料比保持通道和/或保持突起的材料更有弹性。这里所介绍的原理的这样的实施方式提供的优点是，使用用于保持通道和保持突起的很稳固的材料（尤其在与保持单元的以单体方式的制造中），但是其中在固定光导体的情况下、通过在接入保持通道中之后的光导体的弹性的回复变形确保了足够大的张紧力。

此外有利的是这里所介绍的显示装置的一个实施方式，其中光导体至少部分地具有聚碳酸酯共聚物和/或环烯烃共聚物和/或COP材料。能够将COP材料理解为环烯烃聚合物材料。这样的实施例提供了使用与其它的潜在的光导体材料相比、用于光导体的很有弹性的、在花费上有利的以及温度稳定的材料的优点。

此外有利的是这里所介绍的原理的一个实施方式，其中保持单元和/或保持通道和/或至少一个保持突起至少部分地具有金属、尤其是铝和/或镁或由这样的材料制成。这样的实施方式提供了使用尤其稳定的元件作为保持单元或者说保持通道或保持突起的优点，从而一方面显示器能够保险地和稳定地固定并且另一方面光导体能够严格地以所期望的形式进行保持和导引。

尤其有利的是一个实施方式，其中保持单元和/或保持通道和/或至少一个保持突起由一种金属铸造材料形成。这样的保持单元、这样的保持通道或这样的保持突起能够在花费上有利且快速地由便宜地能够支配的材料制成。

如果按照这里所介绍的原理的一个实施方式，光导体构造或设计为棱柱形的和/或柱筒状的元件，则光线尤其无损失地在光导体中导引。在此应确保的是，光导体的表面具有粗糙度，其中在光导体的表面中的凹槽的深度不多于在光导体中导引的光线的一半。

在技术上很简单地制造的也是这里所介绍的原理的一个实施方式，其中光导体具有多个部分光导体，所述部分光导体彼此光学地耦合，尤其其中部分光导体形成了光学的串联。这里所介绍的原理的一个这样的实施方式提供的优点是，根据装配情况的不同，能够将光导体束带的不同的部分装配在不同的元件（例如保持单元）上，并且在最后的装配步骤中将单个的光导体光学地串联，由此光线能够从显示器的观察侧向着在显示器的另外的侧面上的所期望的位置导引。

同样有利的是这里所介绍的原理的一个实施方式，其中光导体和/或另外的光导体与照片传感器光学地耦合，尤其其中照片传感器布置在显示器的对置于观察侧的侧面上。这样的实施方式提供的优点是，传感器能够例如设置作为用于控制和调节有待在显示器上输出的光学的标记的亮度的控制线路的集成的组成部分。这一点提供的优点是，能够紧凑地（这里在显示器的后侧上）设置相应的控制线路，并且必要的构件能够已经在制造该控制线路的情况下安装。

如果按照这里所介绍的原理的另一个实施方式，保持通道具有至少另一个保持突起，则尤其保险和稳定地能够将光导体固定在保持通道中，其中在保持通道中的光导体在保持突起和另外的保持突起之间张紧。

如果在这里所介绍的原理的另外的实施方式中，另外的保持突起正如所述保持突起那样布置在保持通道的相同的侧面上，则能够快速地和由此简单地实现将光导体置入保持通道中。

为了避免在显示标记的情况下从显示器输出的光线在显示装置的环境中所导致的亮度的结果的歪曲，按照这里所介绍的原理的另一个实施方式，光导体如此地布置或定向，使得在输出光学的标记的情况下，光线不从显示器的观察侧耦合到光导体中。

此外有利地，也是这里所介绍的原理作为用于制造用于输出光学的标记的显示装置的方法的一个实施方式，其中显示装置包括：用于把在显示器的观察侧上的标记光学地输出至显示装置的使用者的显示器、用于将显示器固定在显示装置中的保持单元以及光导体，其中保持单元具有带有至少一个保持突起的保持通道，其中所述方法包括以下步骤：

- 将光导体至少部分地布置在保持通道中，从而光导体通过在保持通道中的保持突起固定，以便将光线从显示器的观察侧向着背离于显示器的观察侧的侧面传导。

同样在这里所介绍的原理的这样的实施方式中，能够快速和在花费上有利地实现前述的优点。

这里所介绍的原理还提供了控制器，其构造用于在相应的机构中执行、触发或者说实施这里所介绍的方法的变型的步骤。同样通过本发明的这种以控制器为形式的实施变型方案，基于本发明的任务能够快速和高效地解决。

在当前，能够将控制器理解为电仪器，该电仪器处理传感器信号并且依据于此输出控制和/或数据信号。控制器能够具有接口，该接口能够硬件方面地和/或软件方面地构造。在一种硬件方面的构造中，接口能够例如是包含了控制器的极为不同的功能的所谓的系统ASIC的一部分。但是也可能的是，接口是固有的、集成的线路回路或至少部分地由分立的结构元件形成。在一种软件方面的构造中，接口能够是软件模块，其例如在微控制器上在其它的软件模块的旁侧存在。

也有利的是一种计算机程序产品或带有程序编码的计算机程序，其能够储存在能够由机器读取的载体或储存介质、例如半导体储存器、硬盘储存器或光学的储存器上，并且用于执行、实施和/或触发按照前述的实施方式的方法的步骤，尤其是当程序产品或程序在计算机或装置上实施时。

附图说明

以下依据所附的附图举例详细说明这里所介绍的原理。图示出：

图1是在横截面展示中的车辆的前部区域的示意图；

图2是带有相应的组件的显示装置的透视的爆炸视图；

图3是在相比于图2的后方的透视中的由显示器、保持单元以及部分光导体形成的已装配的模块的透视图；

图4是对带有保持通道的具体的展示的保持单元的俯视图；

图5A-B是图4中的在剖线A-A或者说B-B的区域中的保持通道的横截面示意图；

图6是对两个光导体的透视图，所述光导体彼此并联并且相应地由两个部分光导体组合；并且

图7是按照本发明的一个实施例的方法的流程图。

具体实施方式

在当前发明的有利的实施例的后续说明中，针对不同附图中所展示的并且作用相似的元件使用相同或者相似的附图标记，其中省去对此元件的重复说明。

图1示出了在横截面展示中的车辆100的前部区域的示意图。车辆100包括显示装置110，该显示装置例如安装在车辆100的仪表板中并且使用者120（这里例如是车辆100的驾驶员）通过该显示装置能够获得行驶相关的信息。该信息能够例如是车辆100的实时的行驶速度或其它的参数例如外部温度或方向灯130的实时的运行。在显示装置110上将该信息示出为光学的标记140，该标记从显示器150向着使用者120的方向光学地输出。但是，在将光学的标记140输出至使用者或者说驾驶员120的情况下，要注意在车辆100的区域中的照明环境或甚至车辆100的行驶方向。如果例如太阳以不利的角度照射到车辆中或者说照射至显示器150，则或许车辆乘客120不再能够明确地识别在显示器150上显示的光学的标记。这一点能够导致车辆100的行驶安全性的危险，这是因为例如相关的行驶参数不再能够及时地由驾驶员120识别。这样的问题例如通过以下方式解决，即如果对通过驾驶员120识别光学的标记140而言，这样的不利的光线情况存在，则用于输出光学的标记140的显示器150的发光强度相应地被提高。

为了识别这样的不利的光线情况，提出的是，在显示器150前的区域中评定进入至显示器150的光线，并且基于此，在输出光学的标记140的情况下进行显示器150的亮度的相应的补充调节。为了实现在显示器150前（也即向着驾驶员120的方向）的光线情况的尽可能在花费上有利的识别，当前建议的是，使用一种光导体，该光导体具有在显示器150和驾驶员120之间的区域中的构造为光线入口的端部并且具有在显示器150后方的区域中的构造为光线出口的第二端部。

图2示出了带有相应的组件的显示装置110的透视的爆炸视图。在显示装置110的装入的状态中，向着使用者120的首先是保护膜200，该保护膜涂覆在前玻璃205上，以便避免前玻璃205的脏污。带有粘接于其上的保护膜200的前玻璃205安装到前框架210中，该前框架安装在显示器150上。显示器150如此地安装在前框架210中，使得有待在显示器150上示出的光学的标记140在观察侧215上向着前玻璃205的方向输出。在在前框架210和显示器150之间的区域中将光导体220的第一端部217安装到显示器150的第一边缘区段处。该光导体220的端部基本上离开显示器150地指向、即向着前玻璃205的方向。以这种方式，从不同的方向散射至前玻璃205的光射线通过光导体220的第一端部217集聚。显示器150现在安装到保持单元225中，该保持单元用于显示器150在显示装置110中或进一步在车辆100中的机械的稳定和紧固。该保持单元225例如由很稳固的金属材料、例如铸铝或铸镁制成。在保持单元225的后侧上（即在保持单元225的对置于显示器150的侧面上），控制线路单元230设有照片传感器235。照片传感器235现在与光导体220的第二端部240相连并且能够以这种方式将在第一端部217上射入的并且通过光导体220传送的光线相应地接收，从而能够在控制线路230中评定所述光线。由于更为简单的装配，也能够在多个部分件220a和220b中制造光导体220，这些部分件在显示装置100的装配中光学地串联并且由此确保了从第一端部217向着光导体220的第二端部240的光线继续传导。

为了更好地识别或者说评定在在前框架210和显示器150之间的较大的区域中的光线条件，能够在显示器150的第二侧上同样设置相似地安装的光导体220，正如这一点在图2中在光导体220的上部展示中（同样再次在两个部分元件220a和220b中）所反映的那样。以这种方式，基于两个并联的光导体220的平行的光传导从在显示器150前的不同的区域向着控制线路单元230进行，从而能够较好地在显示器150前的尽可能大的区域中获取光线条件。

作为另外的元件，显示装置100还包括用于能够将废热从控制线路单元230的电子的结构元件导出的热量凹槽245、针对电磁的辐射干扰的保护挡板250以及用于针对脏污来保护显示装置100的组件的后壁壳255。

图3示出了在相比于图2的、后方的透视中的由显示器150、保持单元225以及部分光导体220a和220b形成的已装配的模块的透视图。在此尤其可见带有两个保持突起310的保持通道300，这两个保持突起布置在保持通道300的相同的侧壁315上并且将部分光导体220b固定在保持通道300中。在此，保持通道300通过两个平行布置的侧壁315与构造在其间的支撑结构320成形，其中光导体220b侧向地通过侧壁315保持并且向着保持单元225进入地通过支撑结构320被支撑。

通过设置保持通道300，现在可能的是，光导体220也紧固在作为保持单元225的很刚性的载体上，其中该保持单元225能够由镁、钢、铝但是也或者由塑料制成，其中不提供用于针对用于将光导体紧固在保持单元225上的夹头的较长的弹簧的足够大的空间。也能够通过设置这里建议的保持通道300完全地省去紧固夹头，这带来了明显的花费降低和装配费用的降低。额外地能够在很大程度上确保光导体220的不中断的、平滑的围面，从而能够将在光传导中的干扰尽可能小地保持。通过（部分）光导体220b的固紧，能够在相应的材料选择中也确保持久的残余应力（即便在热应力下或热应力之后），从而不用担心在车辆的前部区域中的松开的构件，这些构件可能引起在行驶期间干扰的噪音。额外地能够制造很扁平的保持单元225，该保持单元恰好在将显示装置110安装在车辆100的前部区域中的情况下实现了在事故的情况中用于移除显示装置110的足够的安全空间。

另外，在图3中的示意图的侧向的区域中可见两个部分光导体220a和220b的光学的耦合，该耦合在按照图2的组件的装配中进行。由此，在（在图3中的未示出的）第一端部处进入部分光导体220a中的光线传递至第二部分光导体220b并且在第二端部240处送至控制线路单元230的照片传感器235。

此外，也能够将相应于保持通道300的保持结构或保持几何特征设置在图3中未展示的保持单元的前部区域上，以用于将部分光导体220a保持在第一端部217的区域中。保持单元225能够由此具有一个以上的元件，该元件具有作为保持通道300或对此具有类似作用的保持结构。同样地，对此，保持单元225能够具有多个部分保持单元（但是这在当前的图中为简单的说明起见未示出），该部分保持单元在显示装置110的最终装配的情况下组合为保持单元225或者说显示装置110。

图4示出了对带有保持通道300的具体的视图的保持单元225的俯视图。在此可见的是，保持突起310不完全地延伸通过在保持通道300的侧壁315之间的区域，而是空出区域400。现在，通过这个区域400将光导体220b在装配的情况下相应于在图4中展示的弯曲的线410弯曲、压至支持元件320并且推移至保持突起310之下。如果现在光导体220b的材料比保持突起310或者说保持通道300的材料更有弹性（尤其也在保持单元225的在花费上有利的以单体方式的制造中），则通过光导体220b的回弹将该光导体稳固地固定在保持通道300中。

图5A示出了图4中的在剖线A-A的区域中的保持通道300的横截面示意图。在此可见的是，光导体220b在装配之后经过或者说通过在保持突起310和支持元件320之间的区域400固定。

图5B示出了图4中的在剖线B-B的区域中的保持通道300的横截面示意图。在此可见的是，光导体220b仅由支持元件320支持，但是不通过保持突起从对置于支持元件320的侧面保持。以这种方式，能够提供用于部分光导体220b的延展的足够的运动间隙空间，该延展例如能够在温度振荡的情况下产生。

正如当前参照图3已经简述的那样，在这里建议的原理中使用光导体方案，其中光导体220由多个部分光导体220a和220b串联地组合。由此实现了多个优点，例如光线导引通过多个结构组件进行，并且光线耦合和光线解耦通过远离布置的端部进行，对此所述端部还能够布置在很不同的高度和宽度中。以这种方式，很简单的、无拖延的生产是可能的。额外地，必要时，单个的部分光导体能够从不同的制造商购买或由不同的材料制成，以便实现在保持通道中的尽可能最佳的固定。额外地，由此进行该部分光导体的很稳健的运送，这是因为不需要易坏的和易损的占用空间的包装。

图6示出了对两个光导体220的透视图，该光导体彼此并联并且相应地由两个串联的部分光导体220a和220b组合。在此，在图6中，再次具体描述了图2中的光导体方案，其中显示器150现在虚线地展示。在此，从图6中可见的是，通过两个并联的光导体220的相应的第一端部217的布置，能够从在显示器150的观察侧215前的较大的区域中集聚光线，从而在控制线路单元230中很准确地分析在显示器150的观察侧215前的光线情况并且能够在输出光学的标记140的情况下相应地准确地控制亮度。

图7示出了这里所介绍的原理作为用于制造用于输出光学的标记的显示装置的方法700的一个实施例的流程图。显示装置包括用于把在显示器的观察侧上的标记光学地输出至显示装置的使用者的显示器、用于将显示器固定在显示装置中的保持单元以及光导体，其中保持单元具有带有至少一个保持突起的保持通道。方法700包括步骤710：将光导体至少部分地布置在保持通道中，从而光导体通过在保持通道中的保持突起固定，以便将光线从显示器的观察侧向着背离于显示器的观察侧的侧面传导。

所描述的并且在附图中示出的实施例只是被示例性地选择。各种实施例能完全地或参照单个的特征互相组合。同样地实施例能通过其它实施例的特征被补充。

如果一个实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这一点如此地解读，即该实施例按照一个实施方式具有第一特征以及第二特征，并且按照另一个实施方式仅具有第一特征或仅具有第二特征。

Claims (14)

1.一种用于输出光学的标记（140）的显示装置（110），其中，所述显示装置（110）具有下述的特征：

- 显示器（150），用于把在所述显示器（150）的观察侧（215）上的标记（140）光学地输出至所述显示装置（110）的使用者（120）；以及

- 保持单元（225），用于将所述显示器（150）固定在所述显示装置（110）中，其中，所述保持单元（225）具有带有至少一个保持突起（310）的保持通道（300）；以及

- 光导体（220、220a、220b），所述光导体构造和布置用于将光线从所述显示器（150）的观察侧（215）传导至背离于所述显示器（150）的观察侧（215）的侧面，其中，所述光导体（220、220a、220b）至少部分地布置在所述保持通道（300）中并且通过所述保持突起（310）固定在所述保持通道（300）中，其中，所述保持通道（300）具有至少一个另外的保持突起（310），其中，所述光导体（220、220a、220b）在所述保持突起（310）和所述另外的保持突起（310）之间的保持通道（300）中张紧。

2.按照权利要求1所述的显示装置（110），其特征在于，所述光导体（220、220a、220b）至少在所述保持通道（300）的区域中具有一种材料，该材料比所述保持通道（300）和/或所述保持突起（310）的材料更有弹性。

3.按照权利要求1或2所述的显示装置（110），其特征在于，所述光导体（220、220a、220b）至少部分地具有聚碳酸酯共聚物和/或环烯烃共聚物和/或COP材料。

4.按照权利要求1或2所述的显示装置（110），其特征在于，所述保持单元（225）和/或所述保持通道（300）和/或所述至少一个保持突起（310）至少部分地具有金属或由这样的材料制成。

5.按照权利要求4所述的显示装置（110），其特征在于，所述保持单元（225）和/或所述保持通道（300）和/或所述至少一个保持突起（310）由一种金属铸造材料形成。

6.按照权利要求1或2所述的显示装置（110），其特征在于，所述光导体（220、220a、220b）构造或设计为棱柱形的和/或柱筒状的元件。

7.按照权利要求1或2所述的显示装置（110），其特征在于，所述光导体（220）具有多个部分光导体（220a、220b），所述部分光导体彼此光学地耦合。

8.按照权利要求1或2所述的显示装置（110），其特征在于，所述光导体（220、220a、220b）与照片传感器光学地耦合。

9.按照权利要求1所述的显示装置（110），其特征在于，所述另外的保持突起（310）正如所述保持突起（310）那样布置在所述保持通道（300）的相同的侧面上。

10.按照权利要求1或2所述的显示装置（110），其特征在于，所述光导体（220、220a、220b）如此地布置或定向，使得在输出光学的标记（140）的情况下，光线不从所述显示器（150）的观察侧（215）耦合到所述光导体（220、220a、220b）中。

11.按照权利要求4所述的显示装置（110），其特征在于，所述金属是铝和/或镁。

12.按照权利要求7所述的显示装置（110），其特征在于，所述部分光导体（220a、220b）形成光学的串联。

13.按照权利要求8所述的显示装置（110），其特征在于，所述照片传感器布置在所述显示器（150）的背离于和/或对置于观察侧（215）的侧面上。

14.一种用于制造用于输出光学的标记（140）的显示装置（110）的方法（700），其中，所述显示装置（110）具有：

显示器（150），用于把在所述显示器（150）的观察侧（215）上的标记（140）光学地输出至所述显示装置（110）的使用者（120）；

保持单元（225），用于将所述显示器（150）固定在所述显示装置（110）中；以及

光导体（220、220a、220b），

其中，所述保持单元（225）具有带有至少一个保持突起（310）的保持通道（300），其中，所述方法（700）具有下述的步骤：

- 将所述光导体至少部分地布置（710）在所述保持通道（300）中，从而所述光导体（220、220a、220b）通过所述保持突起（310）固定在所述保持通道（300）中，以便将光线从所述显示器（150）的观察侧（215）向着背离于所述显示器（150）的观察侧（215）的侧面传导，其中，所述保持通道（300）具有至少一个另外的保持突起（310），其中，所述光导体（220、220a、220b）在所述保持突起（310）和所述另外的保持突起（310）之间的保持通道（300）中张紧。

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