DE10162355A1 - Instrument or dial type displays for a motor vehicle dashboard has an electro-optical cover screen whose degree of transmission can be varied by altering a control voltage so that the display can be matched to ambient conditions - Google Patents
Instrument or dial type displays for a motor vehicle dashboard has an electro-optical cover screen whose degree of transmission can be varied by altering a control voltage so that the display can be matched to ambient conditionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit ein oder mehreren Anzeigeelementen, durch die leuchtende Anzeigeinformationen darstellbar sind und mit einer Deckscheibe zur gemeinsamen frontseitigen Abdeckung der Anzeigeelemente, wobei die Deckscheibe ein solches Transmissionsvermögen aufweist, dass helle Anzeigeinformationen in einem dunklen Umfeld darstellbar sind. The invention relates to a display device, especially for a motor vehicle, with one or more Display elements through which luminous display information can be represented and shared with a cover plate front cover of the display elements, the Cover plate has such a transmittance that Bright display information can be displayed in a dark environment are.
Bei einer derartigen Anzeigeeinrichtung ist es bekannt, dass die Deckscheibe fest vorgegeben dunkel gefärbt ist und somit einen reduzierten Transmissionsgrad aufweist. Dadurch bildet die Deckscheibe eine gleichmäßig dunkle Anzeigefläche, auf der die Anzeigeinformationen für einen Betrachter hell und gut sichtbar erscheinen. Die fest vorgegebene dunkle Einfärbung muß einen derartigen Transmissionsgrad aufweisen, dass er für weitgehend alle Lichtverhältnisse einen ausreichenden Kontrast gewährleistet. Es wird daher ein Beleuchtungsaufwand hoher Leuchtdichte benötigt, was zu einem erheblichen Energieaufwand und zu für hohe Leuchtdichten ausgelegten Lampen zum Beleuchten der Anzeigeinformationen führt. With such a display device, it is known that the cover plate is predetermined dark colored and thus has a reduced transmittance. This forms the cover glass on a uniformly dark display surface which the display information for a viewer bright and appear well visible. The fixed dark Coloring must have a transmittance such that he is sufficient for largely all lighting conditions Contrast guaranteed. There will therefore be a lighting effort high luminance required, leading to a significant Energy expenditure and lamps designed for high luminance levels to illuminate the display information.
Soll darüber hinaus die Intensität der Beleuchtung den jeweiligen Bedürfnissen des Betrachters anpaßbar sein, muß weiterhin eine aufwendige Dimmvorrichtung zum Dimmen der Lichtquelle vorhanden sein. In addition, should the intensity of the lighting must be adaptable to the respective needs of the viewer furthermore a complex dimming device for dimming the Light source to be present.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringem Bauteil- und Bauraumaufwand bei jeder Umgebungshelligkeit eine gute Ablesbarkeit der Anzeigeinformationen ermöglicht, deren Beleuchtung dimmbar ist und einen geringen Energiebedarf aufweist. The object of the invention is therefore a display device of the type mentioned at the outset, with little Component and installation space required for every ambient brightness allows easy reading of the display information, their Lighting is dimmable and requires little energy having.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Deckscheibe ein elektrooptisches Element ist, dessen Transmissionsgrad durch Änderung der Ansteuerspannung des elektrooptischen Elements variabel einstellbar ist. This object is achieved in that the Cover plate is an electro-optical element, the Transmittance by changing the control voltage of the electro-optic element is variably adjustable.
Durch diese Ausbildung kann der Transmissionsgrad nach den jeweils herrschenden Lichtsituationen so eingestellt werden, dass die Anzeige bezüglich Kontrast, Ablesbarkeit und Empfinden durch den Betrachter optimiert ist. Dabei kann auch das bei großer Umgebungshelligkeit an den hellen Anzeigeinformationen reflektierte Licht additiv zu dem Licht der Beleuchtung berücksichtigt werden. Through this training, the transmittance according to the prevailing lighting situations are set so that the display regarding contrast, readability and Perception is optimized by the viewer. This can also be done in the case of high ambient brightness on the bright Display information reflected light additively to the light of the Lighting are taken into account.
Durch Verändern des Transmissionsgrades kann eine Dimmung der vom Fahrer erfaßten Leuchtstärke der Anzeigeinformationen auf das von ihm als angenehm empfundene Maß erfolgen. Auf eine herkömmliche Dimmung der Lampen kann damit vollständig verzichtet werden. By changing the transmittance, a dimming of the luminance of the display information detected by the driver the measure he feels is pleasant. On a conventional dimming of the lamps can thus be completely eliminated to be dispensed with.
Durch entsprechende Ansteuerung in Abhängigkeit von dem Betrieb des Kraftfahrzeugs kann es für den Fahrer wählbar sein, ob die Anzeigeinformationen nur im Betrieb des Kraftfahrzeugs oder auch bei abgstelltem, außer Betrieb befindlichem Kraftfahrzeug sichtbar oder nicht sichtbar sind. By appropriate control depending on the Operation of the motor vehicle can be selectable for the driver whether the display information is only in the operation of the motor vehicle or even when it is turned off and out of service Motor vehicle are visible or not visible.
In einer einfachen Ausgestaltung kann die Deckscheibe eine Flüssigkristallanzeige mit sich über ihre Fläche erstreckenden Ansteuerelektroden sein, die mit der Ansteuerspannung beaufschlagbar sind. Dabei kann der Transmissionsgrad zwischen etwa 5% und 50% einstellbar ist. In a simple embodiment, the cover plate can be a Liquid crystal display with itself over its area extending drive electrodes that are connected to the drive voltage are acted upon. The transmittance is adjustable between about 5% and 50%.
Eine andere, ebenfalls einfach ausgebildete Anzeigeeinrichtung besteht darin, dass die Deckscheibe eine elektrochrome Anzeige aus einem elektrochromen Glas mit sich über ihre Fläche erstreckenden Ansteuerelektroden ist, die mit der Ansteuerspannung beaufschlagbar sind. Dabei ist vorzugsweise der Transmissionsgrad zwischen etwa 5% und 90% einstellbar. Another, also simply trained Display device is that the cover plate is an electrochromic Display from an electrochromic glass with itself over your Area extending drive electrodes, which with the Control voltage can be applied. It is preferably the Transmittance adjustable between about 5% and 90%.
Diese Ausführungen der Anzeigeeinrichtung ermöglichen durch einfache Änderung der Ansteuerspannung eine Leuchtdichte auf dem Zifferblatt, die zwischen den Werten für ein klares Deckglas und den Werten eines dunkel gefärbten Deckglases liegen können. These designs of the display device enable by simply change the control voltage to a luminance the dial between the values for a clear Cover glass and the values of a dark colored cover glass can.
Die Ansteuerspannung kann manuell von dem Betrachter nach seinem subjektiven Empfinden manuell einstellbar sein. Zur Selbsttätigen Einstellung des Transmissionsgrades kann aber auch von einem Helligkeitssensor die Helligkeit im Bereich der Deckscheibe erfaßbar und ein entsprechendes Signal erzeugbar sein, das einer die Ansteuerspannung der elektrooptischen Anzeige regelnden Regeleinheit zuleitbar ist. Dabei ist vorzugsweise der Helligkeitssensor ein Fototransistor. The control voltage can be adjusted manually by the viewer his subjective feeling can be adjusted manually. to Automatic adjustment of the transmittance can the brightness in the area also from a brightness sensor the cover plate can be detected and a corresponding signal be generated, the one of the drive voltage electro-optical display regulating control unit can be fed. It is preferably the brightness sensor is a photo transistor.
Es kann aber auch eine selbsttätige Regelung und eine manuelle Steuerung der Ansteuerspannung kombiniert werden, so dass z. B. durch die manuelle Steuerung eine Grundeinstellung erfolgt, die dann entsprechend der erfaßten Helligkeit selbsttätig variiert werden kann. But it can also be an automatic regulation and a manual control of the control voltage can be combined so that z. B. by manual control a basic setting takes place, which then corresponds to the detected brightness can be varied automatically.
Insbesondere die selbsttätige Regelung der Transmission hat den Vorteil, dass bei kurzfristigen Änderungen der Helligkeit im Bereich der Deckscheibe, wie sie z. B. beim Einfahren in einen Tunnel oder beim Rausfahren aus einem Tunnel erfolgen, unmittelbar zu einer Änderung des Transmissionsgrads führt. Dadurch wird die Ablesbarkeit der Anzeigevorrichtung unter allen Bedingungen verbessert. In particular, the automatic control of the transmission has the advantage that with short-term changes in brightness in the area of the cover plate, as z. B. when entering take a tunnel or when driving out of a tunnel, leads directly to a change in the transmittance. This makes the readability of the display device below improved in all conditions.
Die Anzeigelemente können durch ein Zifferblatt mit ein oder mehreren Skalen und/oder Zeichen und/oder Symbolen gebildet sein, die durch eine oder mehrere Lichtquellen beleuchtbar sind. The display elements can be by a dial with a or formed several scales and / or signs and / or symbols be illuminated by one or more light sources are.
Dazu weist das Zifferblatt vorzugsweise ein zumindest weitgehend lichtundurchlässiges Anzeigefeld auf und die Bereiche der Skalen und/oder Zeichen und/oder Symbole sind transparent durchleuchtbar, wobei auf der der Deckscheibe abgewandten Seite des Zifferblatts die Lichtquellen angeordnet sind. For this purpose, the dial preferably has at least one largely opaque display panel and the areas the scales and / or signs and / or symbols are transparent X-ray, whereby on the facing away from the cover plate Side of the dial the light sources are arranged.
Um Lichtreflexionen an dem Anzeigefeld zu vermeiden kann das zumindest weitgehend lichtundurchlässige Anzeigefeld auf seiner der Deckscheibe zugewandten Seite eine dunkle, insbesondere eine schwarze Farbe besitzen. Dadurch können diese Lichtreflexionen die kontrastreiche Darstellung der Anzeigeinformationen nicht negativ beeinflussen. This can be done to avoid light reflections on the display panel at least largely opaque display panel on its side facing the cover plate, a dark, especially have a black color. This allows this Light reflections represent the high contrast of the Do not adversely affect display information.
Die Lichtquelle kann eine Leuchtstofflampe sein. The light source can be a fluorescent lamp.
Ist die Lichtquelle eine Kaltkathodenlampe oder eine quecksilberfreie Entladungslampe, so ist auch bei Verwendung dieser, an sich nicht gut dimmbaren Lampen eine Dimmung der Leuchtkraft der leuchtenden Anzeigeinformationen möglich. Is the light source a cold cathode lamp or a Mercury-free discharge lamp, so is the use of these lamps, which are in themselves not easily dimmable, a dimming of Luminosity of the luminous display information possible.
Eine weitere, ebenfalls anwendbare Möglichkeit besteht darin, dass die Lichtquelle aus einer oder mehreren Leuchtdioden besteht. Another option that can also be used is that the light source consists of one or more light emitting diodes consists.
Die Anzeigelemente können auch durch einen oder mehrere schwenkbar antreibbare Zeiger mit Zeigerfahnen gebildet sein, wobei die Zeigerfahnen durch eine oder mehrere Lichtquellen beleuchtbar sind. The display elements can also be one or more pivotable drivable pointers are formed with pointer flags, where the pointer flags by one or more light sources are illuminated.
Dazu kann in die aus einem lichtleitenden Werkstoff bestehende Zeigerfahne Licht von einer oder mehreren Lichtquellen einkoppelbar sein. This can be done in a light-conducting material existing pointer flag light from one or more light sources can be coupled.
In einer anderen Ausbildung können auf den Zeigerfahnen eine oder mehrere Lichtquellen angeordnet sein. In another training, one can be on the pointer flags or several light sources can be arranged.
Dabei sind vorzugsweise die Lichtquellen zur Beleuchtung des Zeigers Leuchtdioden. The light sources for illuminating the Pointer's LEDs.
Das oder die Anzeigeelemente können durch eine weitere Flüssigkristallanzeige gebildet sein. That or the display elements can by another Liquid crystal display be formed.
Ist dabei die weitere Flüssigkristallanzeige eine TN- Flüssigkristallanzeige, so weist deren zur Deckscheibe hin austretendes Licht die gleiche Polarisationsrichtung wie der der weiteren Flüssigkristallanzeige zugewandte Polarisator der die Deckscheibe bildenden, ebenfalls als TN- Flüssigkristallanzeige ausgebildeten Deckscheibe auf. If the other liquid crystal display is a TN Liquid crystal display, so points to the cover plate emerging light the same direction of polarization as that the polarizer facing the further liquid crystal display of the cover plate, also as TN Liquid crystal display trained cover plate.
Ist die Deckscheibe gegenüber der Ebene, in der die Anzeigeelemente angeordnet sind, geneigt, wobei die Deckscheibe auch zu der Ebene hin gekrümmt ausgebildet sein kann, in der die Anzeigeelemente angeordnet sind, so wird eine Entspiegelung der Anzeigeeinrichtung erreicht. Diese Entspiegelung verhindert es, dass über das Seitenfenster des Kraftfahrzeugs in dessen Innenraum eintretendes Licht an der Deckscheibe in das Gesicht des Beobachters reflektiert wird und diesen blenden. Is the cover plate opposite the plane in which the Display elements are arranged, inclined, the cover plate too can be curved towards the plane in which the Display elements are arranged, so there is an anti-reflective coating reached the display device. This anti-reflective coating prevents it from entering through the side window of the motor vehicle whose interior light entering the cover plate in the Face of the observer is reflected and blind him.
Es versteht sich, dass zur Entspiegelung auch eine weitere, vor der Deckscheibe angeordnete Scheibe vorhanden sein kann, die geneigt angeordnet und ggf. zusätzlich gekrümmt ausgebildet sein kann. It goes without saying that a further, anti-reflective coating there may be a disc arranged in front of the cover disc, which are arranged inclined and, if necessary, additionally curved can be trained.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht einer Anzeigeeinrichtung. An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below. The only figure of the drawing shows a schematic Side view of a display device.
Die dargestellte Anzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug besitzt ein kastenartiges Gehäuse 1, über dessen Boden 2 sich eine Leuchtstofflampe 3 erstreckt und die Rückseite eines sich ebenfalls über die ganze Fläche des Bodens 2 erstreckendes Zifferblatt 4 beleuchtet. Das Zifferblatt 4 ist lichtundurchlässig ausgebildet und besitzt auf der der Leuchtstofflampe 3 abgewandte Seite eine schwarze Farbe. The display device shown for a motor vehicle has a box-like housing 1 , over the bottom 2 of which a fluorescent lamp 3 extends and the back of a dial 4 , which also extends over the entire surface of the bottom 2 , is illuminated. The dial 4 is opaque and has a black color on the side facing away from the fluorescent lamp 3 .
In den Bereichen 5 der Skalenstriche und Skalenbeschriftungen einer Skala ist das Zifferblatt 4 transparent durchleuchtbar, so dass diese Bereiche 5 auf der einem Betrachter 6 zugewandten Seite des Zifferblatts 4 hell leuchtend erscheinen. The dial 4 can be transilluminated transparently in the areas 5 of the scale lines and scale inscriptions of a scale, so that these areas 5 appear brightly illuminated on the side of the dial 4 facing a viewer 6 .
Auf der dem Betrachter 6 zugewandten Seite des Zifferblatts 4 ist ein um eine Achse 7 schwenkbarer Zeiger 8 angeordnet, der mit dem freien Ende seiner aus einem lichtleitenden Werkstoff bestehenden Zeigerfahne 9 entlang der Skala bewegbar ist. Das Zifferblatt 4 besitzt im Bereich der Achse 7 eine durchgehende Öffnung 10, durch die Licht der Leuchtstofflampe 3 in eine Nabe des Zeigers 8 eintreten kann und dort an einer Umlenkfläche 12 zur Zeigerspitze in die Zeigerfahne 9 umgelenkt wird. Die dem Betrachter 6 abgewandte Fläche der Zeigerfahne 9 ist als Reflektor 13 ausgebildet und lenkt das in die Zeigerfahne eingekoppelte Licht zur Seite des Betrachters 6 um, so dass dieser den Zeiger 8 mit einer hell leuchtenden Zeigerfahne 9 sieht. Arranged on the side of the dial 4 facing the viewer 6 is a pointer 8 which can be pivoted about an axis 7 and which can be moved along the scale with the free end of its pointer flag 9 , which consists of a light-conducting material. The dial 4 has a continuous opening 10 in the region of the axis 7 , through which the light from the fluorescent lamp 3 can enter a hub of the pointer 8 and is deflected there at a deflection surface 12 to the pointer tip into the pointer flag 9 . The surface of the pointer flag 9 facing away from the viewer 6 is designed as a reflector 13 and deflects the light coupled into the pointer flag to the side of the viewer 6 , so that the viewer sees the pointer 8 with a brightly lit pointer flag 9 .
Die Öffnung des kastenartigen Gehäuses 1 ist durch eine gegenüber dem Boden 2 geneigte Deckscheibe 14 verschlossen. Dabei besteht die Deckscheibe 14 aus einer Flüssigkristallanzeige 15 mit sich über die zelleninnenraumseitigen Flächen ihrer Glassubstrate 16 und 17 erstreckenden Ansteuerelektroden 18 und 19. The opening of the box-like housing 1 is closed by a cover plate 14 which is inclined relative to the base 2 . The cover pane 14 consists of a liquid crystal display 15 with control electrodes 18 and 19 extending over the cell interior surfaces of its glass substrates 16 and 17 .
In gleicher Weise könnte die Deckscheibe 14 auch eine elektrochrome Anzeige mit zwei Glassubstraten sein, über deren zelleninnenraumseitige Flächen sich Ansteuerelektroden erstrecken. In the same way, the cover plate 14 could also be an electrochromic display with two glass substrates, over whose surfaces on the inside of the cell control electrodes extend.
Anstelle der Flüssigkristallsubstanz 20 zwischen den Glassubstraten 16 und 17 bei der Flüssigkristallanzeige 15 ist bei der elektrochromen Anzeige eine elektrochrome Flüssigkeit vorhanden. Instead of the liquid crystal substance 20 between the glass substrates 16 and 17 in the liquid crystal display 15 , an electrochromic liquid is present in the electrochromic display.
durch Ansteuerung der Ansteuerelektroden 18 und 19 mit einer Ansteuerspannung ist der Transmissionsgrad der Flüssigkristallanzeige je nach Ansteuerspannung zwischen 5% und . . . 50% einstellbar. by driving the drive electrodes 18 and 19 with a drive voltage, the transmittance of the liquid crystal display is between 5% and. , , 50% adjustable.
Durch einen Fototransistor 21 im unteren Bereich vor der Flüssigkristallanzeige 15 wird die dort jeweils vorhandene Helligkeit erfaßt und ein entsprechendes Signal erzeugt, das über eine Signalleitung 22 einer Regeleinheit 23 zugeführt wird. Entsprechend dem erfaßten Signal wird von der Regeleinheit 23 eine Ansteuerspannung erzeugt und damit über eine Ansteuerleitung 24 die Ansteuerelektroden 18 und 19 der Flüssigkristallanzeige 15 beaufschlagt, an sich dann ein der jeweiligen Ansteuerspannung entsprechender Transmissionsgrad einstellt. The brightness present in each case is detected by a photo transistor 21 in the lower area in front of the liquid crystal display 15 and a corresponding signal is generated which is fed to a control unit 23 via a signal line 22 . In accordance with the detected signal, a control voltage is generated by the control unit 23 and thus the control electrodes 18 and 19 of the liquid crystal display 15 are applied via a control line 24 , in which case a transmittance corresponding to the respective control voltage is then set.
Dieser Transmissionsgrad führt dazu, dass der Betrachter 6 die Bereiche 5 der Skala und den Zeiger 8 mit hohem Kontrast und guter Ablesbarkeit hell leuchtend in einem dunklen Umfeld sieht. This transmittance means that the viewer 6 sees the areas 5 of the scale and the pointer 8 with high contrast and good legibility in a dark environment.
Zur Grundeinstellung kann der Betrachter 6 auch über eine
Einstelleinheit 25 ein manuell variabel einstellbares Signal
erzeugen, das über eine Steuerleitung 26 der Regeleinheit 23
zuführbar ist und dort, wie das Signal des Fototransistors 21
verarbeitet wird und zu einer Ansteuerung der
Flüssigkristallanzeige 15 mit einer entsprechenden Ansteuerspannung
führt.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Boden
3 Leuchtstofflampe
4 Zifferblatt
5 Bereiche
6 Betrachter
7 Achse
8 Zeiger
9 Zeigerfahne
10 Öffnung
11 Nabe
12 Umlenkfläche
13 Reflektor
14 Deckscheibe
15
Flüssigkristallanzeige
16 Glassubstrat
17 Glassubstrat
18 Ansteuerelektrode
19 Ansteuerelektrode
20
Flüssigkristallsubstanz
21 Fototransistor
22 Signalleitung
23 Regeleinheit
24 Ansteuerleitung
25 Einstelleinheit
26 Steuerleitung
For the basic setting, the viewer 6 can also generate a manually variably adjustable signal via a setting unit 25 , which can be fed via a control line 26 to the control unit 23 and there, how the signal of the phototransistor 21 is processed, and to control the liquid crystal display 15 with a corresponding control voltage leads. LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 Housing
2 floor
3 fluorescent lamp
4 dial
5 areas
6 viewers
7 axis
8 hands
9 pointer flag
10 opening
11 hub
12 deflection surface
13 reflector
14 cover plate
15 liquid crystal display
16 glass substrate
17 glass substrate
18 control electrode
19 control electrode
20 liquid crystal substance
21 photo transistor
22 signal line
23 control unit
24 control line
25 adjustment unit
26 control line
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