CN115768647A - 提供无缝显示外观的集成硬质示警灯和光晕照明的无透镜体仪表盘 - Google Patents

提供无缝显示外观的集成硬质示警灯和光晕照明的无透镜体仪表盘 Download PDF

Info

Publication number
CN115768647A
CN115768647A CN202180043183.3A CN202180043183A CN115768647A CN 115768647 A CN115768647 A CN 115768647A CN 202180043183 A CN202180043183 A CN 202180043183A CN 115768647 A CN115768647 A CN 115768647A
Authority
CN
China
Prior art keywords
instrument panel
light
lensless
circuit board
printed circuit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN202180043183.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈迪宇
S·萨瓦德卡
A·米塔尔
A·克里希纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NS International Ltd
Original Assignee
NS International Ltd
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 NS International Ltd filed Critical NS International Ltd
Publication of CN115768647A publication Critical patent/CN115768647A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • 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
    • B60K37/00—Dashboards
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051—Diffusing sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/006—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to produce indicia, symbols, texts or the like
    • 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
    • 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
    • B60K2360/23—Optical features of instruments using reflectors
    • 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
    • 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
    • B60K2360/332—Light emitting diodes
    • 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
    • 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
    • B60K2360/336—Light guides
    • 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
    • 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
    • B60K2360/341—Illumination of dials
    • 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
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/40—Hardware adaptations for dashboards or instruments
    • B60K2360/42—Circuit board features
    • 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
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/68—Features of instruments

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

本发明是一种被配置为安装在车辆中的坚固耐用的无透镜体仪表盘。该仪表盘包括外壳、PCB和照明结构、内框架、光学粘合组合件、光晕照明部分、包括示警灯指示器和仪表的无缝显示器、以及外遮光板。该仪表盘还包括多个LED，用于无缝显示器上的示警灯指示器和无缝显示器边缘周围的光晕照明部分的分区和间接照明。由于该仪表盘无透镜体并且暴露在环境中，因此它包括密封系统以防止水和灰尘进入内部组件。该密封系统还可以消除光学粘合组合件中的亮度不均匀的风险。

Description

提供无缝显示外观的集成硬质示警灯和光晕照明的无透镜体 仪表盘
相关申请的引用
本申请要求2020年6月17日提交的美国临时专利申请No.63/040,242号和2020年12月14日提交的美国实用新型专利申请No.17/120,791号的优先权。
技术领域
本发明涉及车辆中的仪表盘。
背景技术
典型的车辆包括设置在驾驶员前方的仪表盘。通常，仪表盘包括各种仪表和单独的报警指示器，用于向驾驶员提供关于车辆的当前状态的重要信息。包括在仪表盘中的仪表的例子包括速度计和转速计，而包括在仪表盘中的报警指示器的例子包括检查发动机指示灯、机油指示灯和轮胎压力指示灯。
报警指示器通常被称为“示警灯”(“TT”)指示器。与难以读取和理解的仪表不同，TT要么打开要么关闭。当TT打开时，这对驾驶员来说是一个示警标志，表明车辆有问题或需要注意，而且这取决于哪个TT打开。虽然一些驾驶员可能难以通过查看仪表盘的仪表来认识到车辆存在问题，但是TT灯在亮起时很容易检测到。
仪表盘包括灯和电子器件。因此，仪表盘通常设置在透镜体(lens)后面，该透镜体遮挡并保护仪表盘免于例如水、灰尘和刮擦。虽然在仪表盘前面设置透镜体提供了非常需要的保护，但是与省略透镜体的设计(即“无透镜体”设计)相比，这种设计在外观上并不现代。然而，由于仪表盘包括灯和电子器件，因此设置不带透镜体的仪表盘是不可行的，并且省略透镜体会导致仪表盘暴露于例如可能对仪表盘的操作和/或外观产生不利影响的水、灰尘和刮擦之下。透镜体不仅保护仪表盘免于例如水、灰尘和刮擦，而且还被设置为弯曲的结构，从而提供防眩光/防反射性能。
现代车辆在车辆内部具有可调节的环境照明。大多数包括环境照明的车辆都被设计成使得环境照明可以被调暗，和/或照明的颜色可以根据驾驶员的偏好而改变。通常不沿仪表盘的侧面提供这种环境照明。
发明内容
本发明的实施例包括优选用于车辆的仪表盘，其中所述仪表盘没有透镜体、坚固耐用，提供大的“无缝”显示器(无缝意味着主要的中央显示器在外观上与相邻的TT混合)，并且包括沿着仪表盘的侧面的公路辅助光晕照明，优选为多色光晕照明的形式。所述仪表盘还包含能够在不同的驾驶条件下提供稳定的显示性能的结构设计。
另外，由于所述仪表盘是无透镜体的并且暴露于其安装的环境中，因此所述仪表盘还包括密封系统以防止水和灰尘进入仪表盘，特别是设置在其中的印刷电路板和照明结构。本发明还解决了现有技术的薄膜晶体管(“TFT”)器件中存在的“黑画面亮度不均匀(black-mura)”问题，其中至关重要地在模内装饰透镜体或层与仪表盘的内壳之间放置了压力吸收填充泡沫。
本发明的优选实施例包括：
一种被配置为安装在用户环境中的无透镜体仪表盘，所述无透镜体仪表盘包括：
外壳；
连接到所述外壳的印刷电路板和照明结构组合件；
连接到所述印刷电路板和照明结构组合件的内框架；
连接到所述内框架的光学粘合组合件；
光晕照明部分；以及
无缝显示器，所述无缝显示器包括：
包括仪表的主显示部分；
包括示警灯指示器的示警灯表面；以及
与用户环境直接接触的最外侧表面。
本发明的第二优选实施例包括：
包括散热器的外壳；
连接到所述外壳的印刷电路板和照明结构组合件，所述印刷电路板和照明结构组合件包括：
配置为照亮示警灯指示器的第一发光二极管；
配置为照亮光晕照明部分的第二发光二极管；
连接到所述印刷电路板和照明结构组合件的内框架；
连接到所述内框架的光学粘合组合件，所述光学粘合组合件包括：
薄膜晶体管；
模内装饰层；和
填充材料；
光晕照明部分；以及
无缝显示器，所述无缝显示器包括：
主显示部分；和
示警灯表面。
附图说明
图1是按照本发明的实施例的仪表盘的正视图。
图2是图1中所示的仪表盘的局部爆炸透视图。
图3是类似于图2的爆炸透视图，但显示了仪表盘的某些组件的进一步爆炸。
图4是图1中所示的仪表盘沿图1的4-4线的剖视图。
图5是示出仪表盘中用于减少反射的光学透明材料的剖视图。
图6是图4中所示的一部分的放大图。
图7是图6的一部分的放大图，示出了TT的照明，特别是用于防止从LED投射的光直接传播到TT的挡光特征件。
图8示出了仪表盘的内壳之一，并且包括其一部分的放大图。
图9是图6的一部分的放大图，特别是其端部之一，示出了如何实现公路辅助光晕照明。
图10是图6的一部分的放大剖视图，其中在仪表盘的内壳和光学组合件之间示出了填充材料。
具体实施方式
虽然本发明可以允许不同形式的实施例，但是本文中详细说明了一个具体实施例，应理解的是，本公开应被视为本发明原理的例证，并不意图将本发明限制于本文中所述的内容。
图1是按照本发明的实施例的仪表盘10的正视图。仪表盘10无透镜体、坚固耐用，提供具有最外侧表面的大的无缝显示器12，并且包括环境照明，优选为沿着仪表盘10的侧面的可调节颜色光晕照明部分14的形式。如图1中所示，仪表盘10优选显示一个或多个仪表或计量仪16，并且包括示警灯指示器(TT)18，取决于车辆的当前状态，示警灯指示器可能会点亮，也可能不会点亮。TT 18的例子包括但不限于转向灯符号、检查发动机符号和远光灯符号。仪表16和TT 18共同(在驾驶员看来)似乎都是大的无缝显示器12的一部分。优选地，仪表盘10包括示警灯表面20(以及模内装饰(“IMD”)表面58)，通过该表面可以看到TT 18，从而提供无缝的时尚的浮动外观，即，与提供仪表或计量仪16的主显示部或部分22相比。如图1中所示，示出了边界21以从主显示部分22中勾画出示警灯表面20，而在实践中，边界21优选是用户无法察觉的。这是“无缝”显示器12的一个特征。在优选实施例中，TT 18浸渍在表面58上(见图4-7、9)。本领域技术人员会认识到的是，由仪表盘10显示的仪表16和TT 18的定向、尺寸、颜色、格式和类型可以改变。
当完全组装和安装在车辆中时，仪表盘10优选提供结构完整性，特别是例如关于机械冲击和热冲击振动的动态性能。仪表盘10还优选被配置为阻止水和灰尘的进入，如后在下文中更详细所述。
图2是图1中所示的仪表盘10的局部爆炸透视图，而图3是类似的视图，但显示了仪表盘10的某些组件的进一步爆炸。图4是剖视图。
如图2和图4中所示，仪表盘10优选包括安装在外壳或壳体26中的印刷电路板(“PCB”)和照明结构组合件24。如图2和图3中所示，可选的扬声器28布置在PCB和照明结构组合件24中。如图2-图4中所示，仪表盘10还包括一个或多个散热器30(优选一个，如图所示)、光学粘合组合件32、内框架34和外遮光板36。优选地，散热器30由铝或一些其他合适的材料组成。优选地，外壳26、内框架34和外遮光板36由诸如塑料之类的聚合物形成。优选地，内框架34设有加强肋38(参见图4)，比如在与仪表盘10的其他组件接口连接的位置。
如图3和图4中所示，PCB和照明结构组合件24优选包括PCB组合件40以及(在PCB和照明结构组合件24的每一侧各一个)：内遮光板42、光晕漫射器44和光导46，以及在仪表盘10的每一侧由类似部件形成的内壳48。优选地，内遮光板42、光晕漫射器44、光导46和内壳48(两个组件)中的每一个都由塑料形成，PCB 40在其上包括LED，用于照亮TT 18和光晕照明14(参见图1)。
关于光学粘合组合件32，优选地，光学粘合组合件32包括薄膜晶体管(“TFT”)50、模内装饰透镜体或层52以及填充材料54，填充材料54优选为填充泡沫。优选地，使用多个紧固件56(紧固件只出现在图3中)将仪表盘10固定在一起。
优选地，仪表盘10是无透镜体的，仪表盘10没有从保护仪表盘10的弯曲透镜体后移一段距离。相反，优选地，仪表盘10暴露在外并且是可触摸的。于是，仪表盘10优选包括模内装饰透镜体52，并且模内装饰透镜体52优选是硬质的，抗刮擦，耐化学腐蚀，并被配置为提供防眩光/防反射性能。优选地，模内装饰透镜体52具有烟色。更具体地，模内装饰透镜体52优选在其芯部包括树脂，优选聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)表面58，并且在其外表面(即，面向车辆的驾驶员的表面)上具有不透明的黑色印刷或涂层60。优选地，树脂58提供65％的烟色，而树脂58上的涂层60提供15％的烟色。涂层60为模内装饰透镜体52提供了黑色背景区域，通过该黑色背景区域可以看到TFT 50。这种着色设计有助于在边界21，提供示警灯表面20和主显示部分22之间的无缝外观。关于硬度，优选地，模内装饰透镜体52由于硬质涂层60和树脂58而提供至少2H的硬度水平，其中模内装饰透镜体52抗刮擦，并且可以使用纸巾或布擦拭干净和/或干燥。
如图5中所示，优选地，代替在模内装饰透镜体52和TFT 50之间设置气隙，邻近TFT50在模具装饰透镜体52上设置光学透明材料62。与如果设置气隙相比，光学透明材料62提供更少的阳光反射以及更少的从TFT 50发出的光的反射。光学透明材料62的使用使得显示在TFT 50上的图像在视觉上向上转置到模内装饰透镜体52的外表面60。换句话说，失去了TFT 50的显示低于模内装饰透镜体52的感觉。这种视觉感知的结果是因为在TFT 50和模内装饰透镜体52之间没有实质性的介质变化。在模内装饰透镜体52的一侧的涂层60和在模内装饰透镜体52的另一侧的光学透明材料62的组合提供了防眩光特征，导致由于阳光反射的减少而提高了可读性，并且由于更高的光效率而增加了图像亮度。
如图6中所示，仪表盘10包括密封系统，以防止水和灰尘的进入，尤其是防止水和灰尘进入PCB和照明结构组合件24以及光学粘合组合件32(它包括TFT 50)。这种密封是由于在模内装饰透镜体52和每个内壳组件48(图6中只示出了一个)之间布置填充泡沫54而提供的，并且整体结构的进一步密封是由于图6中所示的组件的不同表面的邻接而提供的。例如，优选地，靠近内遮光板42的每一端存在凸缘64，该凸缘与外壳26上的对应凸缘66接合，以防止水等的进入。
关于填充泡沫54，优选使用对于50％压缩具有0.25N/cm2的压缩硬度的水密封泡沫，使得作用在模内装饰透镜体52上的总力约为6.3N，这与光学粘合力相比可忽略不计。优选地，在每个TT 18之间，在内壳48和模内装饰透镜体52之间施加填充泡沫54，以防止漏光(即，提供用于照亮一个TT的光，以免投射到相邻的另一个TT)。
除了密封之外，仪表盘10优选具有允许湿气从整个组合件中逸出的排水孔设计。为此，如图4所示，优选地，外壳26此外包括内部凸缘68，内部凸缘68会将水向下引导到排水孔(图4中用附图标记70表示)中，以从整个组合件中排出。
同样如图6中所示，PCB设有LED 72(图6中仅示出了一个)，LED72照亮以通过TT图像18(为模内装饰透镜体52的外表面上的印刷或涂层60中的切口的形式)提供照明。如图7中更详细所示，优选地，内壳48提供挡光特征件，比如包括肋76和锥形部分78的光杯75，它用于防止从LED 72投射的光直接传播到TT 18。相反，照明通常分散在更大的区域内，该区域包括TT 18，从而防止否则会出现在TT 18中的热点。优选地，模内装饰透镜体52的背面包括有纹理的表面81，该表面81也往往会消除TT 18中的任何感知到的热点。优选地，模内装饰透镜体52的背面包括有纹理的表面81，该有纹理的表面81也倾向于消除TT 18中的任何感知热点。如图7中所示，锥形部分78以优选35度的角度从壁77朝向LED 72延伸。锥形部分78的终端部分79限定了直径优选为4.2毫米的开口73。图8示出了仪表盘10的内壳组件48之一，并且示出了其放大的一部分，从而可以容易地看到光杯75。如图所示，肋76优选从终端部分79朝向开口73的中心水平延伸。
TFT 50例如可以是10.25英寸宽的大显示器。本领域技术人员会意识到的是，为了适应和适合特定用途，可以考虑其他宽度和尺寸。该显示器相对于TT 18是无缝的(取决于车辆的当前状态，TT18可能照亮或不照亮)。优选地，从TFT 50发出的显示与被照亮的TT 18之间的对比度差最小，并且照明性能相似。
关于优选设置在仪表盘10两侧的光晕照明14，光晕照明14优选地提供红-蓝-绿(“RGB”)颜色能力，并被配置为不仅针对颜色而且针对强度和传播进行调整。光晕照明14可被配置为对具有自主驾驶的车辆提供公路领航员照明模式。光晕照明14还可以为美学目的提供环境照明，比如橙色光晕照明。如图1中所示，光晕照明14通常可以围绕仪表盘10的每一侧以一般c形或弯曲的构型传播。可以预见的是，在备选仪表盘10中，可以部署光晕照明14的其他传播构型和形状。
图9提供了仪表盘10的端部之一的放大剖视图，示出了如何在仪表盘10的每一侧实现光晕照明14。优选地，通过光通道实现光晕照明14。如图所示，优选地，在PCB 40的一个或多个LED 74上布置光导46，使得从一个或多个LED 74发射的光被引向内遮光板42(即，在路径84上)，内遮光板42优选具有沿着仪表盘10的边缘分散光的弯曲表面80。为了为光晕照明14提供所需水平的衰减传播，可以选择内壳48和内遮光板42之间的特定尺寸的间隙82。在优选实施例中，间隙82的宽度在2.0～5.0毫米之间。另外，间隙82的宽度可以逐渐减小。例如，间隙82的宽度可以随着其从显示器12的顶部边缘向显示器12的外部边缘延伸而增加，以提供从光晕照明14的明亮部分到黑暗部分的平滑过渡。光导46的轮廓和内遮光板42的曲率的组合用于实现均匀的光晕传播。光晕照明14优选在仪表盘10的两侧采用，并且优选关于颜色和强度是可调节的。这样，优选地，仪表盘10提供集成封装，其中单个PCB 40经由多个LED72、74提供硬质TT LED和光晕照明。
图10示出了仪表盘10的一部分的剖视图，其中填充泡沫54优选且至关重要地放置在模内装饰透镜体或层52与内壳48之间的一个或多个位置。“黑画面亮度不均匀”是在点亮条件下看到的在现有技术的TFT显示器上产生的双色调效果。当比如通过用户的手指向现有技术的TFT施加压力时，这会导致TFT中的液晶的未对准，并产生背光的相位变化。这种光不会被顶部偏光器阻挡从而会泄漏，导致“亮度不均匀”效应。于是，仪表盘10的设计通过优选、可变和至关重要地在仪表盘10的组件之间放置吸力材料来解决这个问题，以确保在TFT上不施加有问题的负载。
如上所述，仪表盘10包括光学粘合组合件32，其中IMD层52与TFT 50相互作用以提供“浮动显示器”外观。光学粘合组合件32与仪表盘10的多个部件，比如内框架34、内遮光板42、内壳48和/或壁77接口连接。在不考虑例如用于解决施加在层52上的压力的吸力材料或其他机制的情况下，这种接口连接引起堆叠顾虑。例如，在堆叠的情况下，如果允许内壳48和内遮光板42以硬碰硬的接触直接与光学粘合组合件32接口连接，则光学粘合组合件30可能会经历过度约束的状况，该过度约束的状况会在TFT 50上施加力从而可能导致黑画面亮度不均匀。为了解决这种可能性，主要为了提供水密封接口而增加的填充泡沫54可以可选地在吸收堆叠力和防止TFT 50的过度约束方面发挥关键作用。
所选择的填充泡沫54优选具有3mm的标称厚度。为了实现有效的水密封，填充泡沫54应被压缩50％(至1.5mm)。泡沫54或类似的吸力材料的厚度和压缩比可以变化。然而，如果填充材料54具有过大的压缩力，则该压缩力会迁移到光学粘合组合件32，从而迁移到TFT50。于是，存在优选的填充材料54，以减少TFT上黑画面亮度不均匀的发生率，同时还提供水密封能力。测试过的仪表盘10中的材料54包括在50％压缩时，压缩硬度约为8N/cm2(牛顿/平方厘米)的Nitto 6800，和在50％压缩时，压缩硬度约为0.25N/cm2的EC-100。这两种示例性材料54都由Nitto Denko Corporation生产，但是可以设想使用许多备选的填充材料。材料54及其伴随的压缩硬度范围可能不同，取决于仪表盘10的结构。
因而，无透镜体仪表盘10还可以包括压缩系统，以防止由于施加在TFT上的压力而在TFT 50中产生亮度不均匀(mura)，该压缩系统包括优选布置在模内装饰透镜体52和内壳48之间的填充材料54。在优选实施例中，填充材料54优选在50％压缩下具有高达10N的合力，更优选在50％压缩下具有8-10N的合力。可以使用在50％压缩下具有更高合力的其他填充材料54，但是在没有对设计进行其他修改的情况下，这可能会增加TFT中的亮度不均匀(mura)的概率。此外，可以设想的是，可以使用各种各样具有不同压缩硬度的填充材料54，只要这些材料在50％压缩下达到优选的合力即可。
仪表盘10提供了无透镜体、无缝的设计，其中优选使用单个PCB40有效地集成TT18和主显示器22。仪表盘10坚固耐用，被设计为提供防眩光性能，并且其内部组件被有效地密封以防水和防尘。外表面硬度高又耐刮擦，并且可以用纸巾或布擦拭干净/干燥。仪表盘10提供吸引人的、优选可调节的光晕照明14。
如本文中所定义的，显示器12的“最外侧表面”指示显示器12的直接暴露在外部环境下并且在正常操作期间能够被用户直接接触的表面。例如，外部环境可以是安装仪表盘10的用户环境，比如车辆的驾驶室。显示器12的优选实施例包括以涂层60作为最外侧表面的模内装饰透镜体或层52。这只是优选实施例的一个例子，本领域普通技术人员会认识到的是，最外侧表面取决于显示器12的优选组成。
本文中定义的“无透镜体”指的是没有在传统仪表盘中见到的保护罩或防护屏。在传统系统中，仪表盘的防护屏和显示表面限定了在防护屏和显示表面之间的空隙。不存在由本发明的优选实施例限定的这种空隙。如本文中所述，模内装饰性“透镜体”52优选与显示器12为一体。
虽然已经示出和说明了本发明的具体实施例，但是可以预见的是，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下设计出各种修改。

Claims (20)

1.一种被配置为安装在用户环境中的无透镜体仪表盘，所述无透镜体仪表盘包括：
外壳；
连接到所述外壳的印刷电路板和照明结构组合件；
连接到所述印刷电路板和照明结构组合件的内框架；
连接到所述内框架的光学粘合组合件；
光晕照明部分；以及
无缝显示器，所述无缝显示器包括：
包括仪表的主显示部分；
包括示警灯指示器的示警灯表面；以及
与用户环境直接接触的最外侧表面。
2.按照权利要求1所述的无透镜体仪表盘，还包括连接到所述光学粘合组合件的外部遮光板。
3.按照权利要求1所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件包括被配置为照亮所述示警灯指示器的第一发光二极管和被配置为照亮所述光晕照明部分的第二发光二极管。
4.按照权利要求3所述的无透镜体仪表盘，其中所述光学粘合组合件包括薄膜晶体管、模内装饰层和填充泡沫。
5.按照权利要求1所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件包括内壳和发光二极管，所述发光二极管被配置为照亮所述示警灯指示器，并且其中所述内壳包括挡光特征件，所述挡光特征件被配置为提供所述发光二极管对所述示警灯指示器的间接照亮。
6.按照权利要求5所述的无透镜体仪表盘，其中所述挡光特征件是光杯。
7.按照权利要求6所述的无透镜体仪表盘，其中所述光杯包括锥形部分、肋和有纹理的表面。
8.按照权利要求1所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件包括内遮光板、光导和发光二极管，所述发光二极管被配置为照亮所述光晕照明部分，其中所述光导被布置在所述发光二极管上，使得从所述发光二极管发射的光被引导到朝向所述内遮光板的路径上。
9.按照权利要求8所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件还包括内壳，其中所述内遮光板具有弯曲表面，并且其中所述内壳和所述内遮光板限定具有宽度的间隙。
10.按照权利要求9所述的无透镜体仪表盘，其中所述间隙的宽度是逐渐减小的。
11.一种无透镜体仪表盘，包括：
包括散热器的外壳；
连接到所述外壳的印刷电路板和照明结构组合件，所述印刷电路板和照明结构组合件包括：
配置为照亮示警灯指示器的第一发光二极管；
配置为照亮光晕照明部分的第二发光二极管；
连接到所述印刷电路板和照明结构组合件的内框架；
连接到所述内框架的光学粘合组合件，所述光学粘合组合件包括：
薄膜晶体管；
模内装饰层；和
填充材料；
光晕照明部分；以及
无缝显示器，所述无缝显示器包括：
主显示部分；和
示警灯表面。
12.按照权利要求11所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件还包括内壳，所述内壳包括遮光特征，所述遮光特征被配置为提供所述第一发光二极管对所述示警灯指示器的间接照亮。
13.按照权利要求12所述的无透镜体仪表盘，其中所述遮光特征是包括锥形部分、肋和有纹理的表面的光杯。
14.按照权利要求11所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件还包括内遮光板和光导，其中所述光导被布置在所述第二发光二极管上，使得从所述第二发光二极管发射的光被引导到朝向所述内遮光板的路径上，从而在光晕照明部分提供间接光。
15.按照权利要求14所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件还包括内壳，其中所述内遮光板具有弯曲表面，并且其中所述内壳和所述内遮光板限定具有逐渐减小的宽度的间隙。
16.按照权利要求11所述的无透镜体仪表盘，其中，所述示警灯表面包括多个示警灯指示器，其中所述印刷电路板和照明结构组合件还包括内壳，并且其中在所述多个示警灯指示器中的每一个之间，在所述模内装饰透镜体和所述内壳之间布置所述填充材料，以防止由所述第一发光二极管投射的光照亮所述多个示警灯指示器中的多于一个的示警灯指示器。
17.按照权利要求11所述的无透镜体仪表盘，其中所述无透镜体仪表盘被配置为安装在用户环境中，并且所述无缝显示器还包括与用户环境直接接触的最外侧表面。
18.按照权利要求17所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件还包括内壳和内遮光板，并且其中所述无透镜体仪表盘包括密封系统，以防止水和灰尘进入所述印刷电路板和照明结构，所述密封系统包括：
布置在所述模内装饰透镜体和所述内壳之间的所述填充材料；
布置在内遮光板上，与布置在外壳上的第二凸缘对应地接合的第一凸缘；以及
布置在外壳上，将水引导到由外壳限定的排水孔中的第三凸缘。
19.按照权利要求17所述的无透镜体仪表盘，其中所述印刷电路板和照明结构组合件还包括内壳和内遮光板，并且其中所述无透镜体仪表盘包括压缩系统，以防止由于施加到薄膜晶体管的压力而在薄膜晶体管中产生亮度不均匀(mura)，所述压缩系统包括布置在所述模内装饰透镜体和所述内壳之间的所述填充材料。
20.按照权利要求19所述的无透镜体仪表盘，其中所述填充材料在所述填充材料的50％压缩时具有约8-10牛顿的合力。
CN202180043183.3A 2020-06-17 2021-06-17 提供无缝显示外观的集成硬质示警灯和光晕照明的无透镜体仪表盘 Pending CN115768647A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063040242P 2020-06-17 2020-06-17
US63/040,242 2020-06-17
US17/120,791 US11046185B1 (en) 2020-06-17 2020-12-14 Lensless instrument cluster with integration of hard telltales and halo lighting providing a seamless display appearance
US17/120,791 2020-12-14
PCT/US2021/037891 WO2021257872A1 (en) 2020-06-17 2021-06-17 Lensless instrument cluster with integration of hard telltales and halo lighting providing a seamless display appearance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115768647A true CN115768647A (zh) 2023-03-07

Family

ID=76548180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180043183.3A Pending CN115768647A (zh) 2020-06-17 2021-06-17 提供无缝显示外观的集成硬质示警灯和光晕照明的无透镜体仪表盘

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11046185B1 (zh)
EP (1) EP4168267A1 (zh)
CN (1) CN115768647A (zh)
WO (1) WO2021257872A1 (zh)

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69224639T2 (de) 1991-05-09 1998-07-23 Nu Tech And Engineering Inc Gerät zur instrumentenanzeige in einem pkw
JPH08207659A (ja) 1995-02-02 1996-08-13 Toyota Motor Corp コントロールパネルの照明装置
DE19632381A1 (de) * 1996-08-10 1998-02-12 Mannesmann Vdo Ag Kombinationsinstrument
US7671859B2 (en) 2002-11-06 2010-03-02 Continental Automotive Systems Us, Inc. Thin instrument cluster with anti-reflective coating
US20040189483A1 (en) 2003-03-26 2004-09-30 Stringfellow Steven A. Instrument cluster flood lighting utilizing ultraviolet led
WO2005085768A1 (ja) * 2004-03-09 2005-09-15 Denso Corporation 車両用表示装置
GB2417461B (en) 2004-08-17 2008-03-26 Set Europ Ltd Anti-reflective moulded plastic components and methods for making the same
US8089351B2 (en) 2004-10-06 2012-01-03 Johnson Controls Technology Company Instrument cluster lens information, telltails, and lighting
US7077535B2 (en) 2004-12-07 2006-07-18 Shih-Hsiung Wu Automobile instrument panel lighting structure
CN101146690B (zh) 2005-01-07 2012-01-04 约翰逊控制技术公司 仪表组
EP1917154A1 (en) 2005-08-16 2008-05-07 Johnson Controls Technology Company Illuminated trim element for an instrument cluster
JP4466580B2 (ja) 2005-10-13 2010-05-26 株式会社デンソー 車両用表示装置
EP2235482B1 (en) 2008-01-03 2015-11-04 Pricol Limited An instrument cluster and methods thereof
JP4626710B2 (ja) * 2008-08-06 2011-02-09 株式会社デンソー 車両用表示装置
EP2681067B1 (fr) * 2011-03-03 2017-11-08 Johnson Controls Automotive Electronics SAS Tableau de bord et methode d'assemblage d'un tableau de bord
JP2012198130A (ja) 2011-03-22 2012-10-18 Denso Corp 車両用表示装置
US9360350B2 (en) 2012-07-06 2016-06-07 Continental Automotive Systems, Inc. Light guide for an instrument cluster
US9523593B2 (en) 2013-06-24 2016-12-20 Denso International America, Inc. TFT display trim lighting structure
JP6107514B2 (ja) * 2013-07-30 2017-04-05 株式会社デンソー 表示装置
US9463694B1 (en) 2015-05-06 2016-10-11 Ford Global Techologies, Llc Vehicle instrument cluster
US20170057356A1 (en) 2015-08-27 2017-03-02 James Frederick Krier Seamless instrument cluster
US10112532B2 (en) * 2017-02-13 2018-10-30 N.S. International, Ltd. Tell-tale lighting design optimization for instrument panel clusters
US10859414B2 (en) * 2018-04-18 2020-12-08 N.S. International, Ltd. Miniaturized illuminated pointer for instrument cluster
US10227007B1 (en) * 2018-04-18 2019-03-12 N.S. International, Ltd. Seamlessly integrated instrument panel display

Also Published As

Publication number Publication date
US11046185B1 (en) 2021-06-29
WO2021257872A1 (en) 2021-12-23
EP4168267A1 (en) 2023-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6572233B1 (en) Rearview mirror with display
JP4486498B2 (ja) ベゼルレス電子ディスプレイ
US6905219B2 (en) Display device
US20070124970A1 (en) Transversely-illuminated display
US10845633B2 (en) Display apparatus
KR20080081927A (ko) 주야간 필름
JP2016161761A (ja) 表示装置
US20240077178A1 (en) Light-emitting assembly and vehicle
US20230081972A1 (en) Lensless instrument cluster with integration of hard telltales and halo lighting providing a seamless display appearance
CN105074803A (zh) 显示装置
JP2019023702A (ja) 表示装置
CN115768647A (zh) 提供无缝显示外观的集成硬质示警灯和光晕照明的无透镜体仪表盘
JP2009251419A (ja) 表示装置
JPH11337375A (ja) 車両用表示装置
JP6886671B2 (ja) 車両用表示灯
WO2011013762A1 (ja) 情報表示パネルおよびその情報表示パネルを具備した輸送機器
JP4035245B2 (ja) 自動車用照明付き表示板
JP3324512B2 (ja) 液晶表示装置
JP2016060333A (ja) 表示装置
JP2014211599A (ja) 表示装置
CN220640120U (zh) 液晶仪表盘和摩托车
RU2748197C1 (ru) Мобильный дисплей (варианты)
JP6398466B2 (ja) 表示装置
JP2021067723A (ja) 表示装置
JP2010208543A (ja) 車両用表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination