DE102010031623A1 - Lichtleiter-Beleuchtungssystem - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lichtleiter zum Beleuchten eines Displays und insbesondere auf einen Lichtleiter zum Beleuchten eines Fahrzeugdisplays. Der Lichtleiter umfasst ein bogenförmiges Schlauchelement, das aus einem optisch durchlässigen Material besteht; einen ersten Oberflächenabschnitt des Schlauchelements, der einen ersten Krümmungsradius aufweist; einen zweiten Oberflächenabschnitt des Schlauchelements, der einen zweiten Krümmungsradius aufweist, der größer als der erste Krümmungsradius ist und dem ersten Oberflächenabschnitt diametral gegenüberliegt; wobei der erste Oberflächenabschnitt eine erste Reihe von Kerben aufweist, die entlang der Länge des ersten Oberflächenabschnitts beabstandet sind und erste Bereiche glatter Oberflächen zwischen den Kerben definieren; und wobei der zweite Oberflächenabschnitt eine zweite Reihe von Kerben aufweist, die entlang der Länge des zweiten Oberflächenabschnitts beabstandet sind und zweite Bereiche glatter Oberflächen zwischen den Kerben definieren; wobei die erste und die zweite Reihe von Kerben in Bezug aufeinander versetzt sind, so dass eine Kerbe in der ersten Reihe einem zweiten Bereich glatter Oberfläche diametral gegenüberliegt und die Kerben sowohl in der ersten als auch in der zweiten Reihe V-förmig und derart ausgerichtet sind, dass eine Linie, die eine Kerbe halbiert, durch einen Scheitelpunkt der Kerbe und den diametral gegenüberliegenden zweiten Bereich glatter Oberfläche verläuft, so dass vom Lichtleiter befördertes Licht von jeder Kerbe durch die glatten Oberflächen abgelenkt und aus dem Lichtleiter ausgelenkt wird.

Description

  • HINTERGRUND
  • a. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lichtleiter zum Beleuchten eines Displays und insbesondere auf einen Lichtleiter zum Beleuchten eines Fahrzeugdisplays mit verschiedenen Größen der Anzeigeelemente.
  • b. Verwandter Stand der Technik
  • Instrumente zum Anzeigen von Informationen auf einem Fahrzeugdisplay sind in der Regel am Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges angeordnet und bedürfen einer gewissen Form der Beleuchtung, um dem Fahrer ein Ablesen der Informationen bei Dunkelheit zu ermöglichen. Ein Instrument umfasst in der Regel eine informationstragende Oberfläche in einem Gehäuse mit einer transparenten Abdeckung zum Schutz des Instrumentes. Die informationstragende Oberfläche weist in der Regel Symbole, die eine Skala, zum Beispiel Graphiken, Ziffern oder ein Zifferblatt, anzeigen und einen Zeiger zum Anzeigen eines Punkts innerhalb der Skala auf, oder sie kann ein Flüssigkristall-Display umfassen, das zum Anzeigen von numerischen Informationen geeignet ist. Die informationstragende Oberfläche kann auch Funktionen enthalten, zum Beispiele Ringe, die den Umfang eines speziellen Instruments oder Anzeigeelements definieren. Das Instrument ist im Allgemeinen auf einer Leiterplatte (LP) angebracht, die mit Sensoren (direkt oder indirekt über ein Netzwerk) verbunden ist, die gewisse Motorzustände überwachen, wie zum Beispiel Geschwindigkeit, Temperatur und Kraftstoffstand, um nur einige wenige zu nennen. Konventionelle Instrumente sind miteinander montiert, um ein Kombi-Instrument zu bilden.
  • Im Allgemeinen wird eine von zwei Arten der Beleuchtung verwendet, entweder Frontbeleuchtung oder Hinterbeleuchtung. Frontbeleuchtung bezieht sich auf eine Beleuchtung von der Betrachtungsseite der informationstragenden Oberfläche, die von der informationstragenden Oberfläche reflektiert wird. Das Licht muss nicht senkrecht zur informationstragenden Oberfläche sein, und daher umfasst dieser Ausdruck Seitenbeleuchtung, bei der das Licht von der informationstragenden Oberfläche reflektiert wird. Die Informationen sind gedruckt, so dass das Licht, das von den Symbolen reflektiert, in Kontrast zum Licht steht, das von einem Hintergrund reflektiert, zum Beispiel können die Symbole schwarz sein und der Hintergrund weiß, was manchmal „positive mode” (positiver Modus) genannt wird, oder die Symbole können weiß sein und der Hintergrund schwarz und in diesem Fall spricht man von „negative mode” (negativer Modus). Hinterbeleuchtung bezieht sich auf eine Beleuchtung der informationstragenden Oberfläche von der Seite, die der Betrachtungsseite des Instruments gegenüberliegt. In diesem Fall enthält die informationstragende Oberfläche lichtundurchlässige oder halbdurchlässige Abschnitte, so dass das Licht, das die informationstragende Oberfläche passiert, die Symbole sichtbar macht.
  • Eine Front- oder Hinterbeleuchtung kann entweder dadurch erzielt werden, dass eine Beleuchtung direkt von einer Lichtquelle (was die Verwendung von reflektierenden Oberflächen mit einschließen kann) oder indirekt von einer Lichtquelle bereitgestellt wird, die mit einem Lichtleiter verbunden ist, der das Licht von der Lichtquelle zum erforderlichen Beleuchtungspunkt lenkt.
  • Ein Verfahren zum Bereitstellen einer Beleuchtung für ein Display ist aus GB2449262 bekannt, die die Verwendung einer Lichtführung zur Beleuchtung eines Segments eines ringförmigen Bereichs eines Zifferblatts offenbart. Dieser ringförmige Bereich enthält eine reflektierende Oberfläche, und das von der Lichtführung abgegebene Licht wird von der reflektierenden Oberfläche zur informationstragenden Oberfläche des Displays hin reflektiert.
  • Fortschritte in der Kraftfahrzeugtechnologie und der Wunsch, einem Fahrzeuglenker größere Informationsmengen zu vermitteln, bedeuten, dass Fahrzeug-Displayeinheiten mit verschiedenen Zifferblättern und Displays überfüllt werden, die viele unterschiedliche Arten von Informationen zeigen. Um zu verhindern, dass die Displayeinheiten zu sehr überhäuft werden, verwendet man in der Regel zusammengesetzte Zifferblätter, das heißt Zifferblätter, die mehr als eine Skala aufweisen, die Werte von unterschiedlichen Fahrzeugzuständen anzeigen, oder Zifferblätter, die einen Bereich aufweisen, der Zeichen, wie zum Beispiel Warnsymbole, anzeigt.
  • Es ist wichtig, dass die gesamten Informationen deutlich angezeigt und beleuchtet werden, so dass sie für den Lenker jederzeit klar ersichtlich sind.
  • Kunden werden in Ihren Anforderungen zudem immer anspruchsvoller und daher wird es wichtig, eine Beleuchtung für Fahrzeuginstrumente bereitzustellen, die sowohl markant als auch mit geringen Herstellungskosten verbunden ist. Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Mittel zum Beleuchten eines Displays bereitzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Lichtleiter zum Beleuchten eines Displaybereichs bereitgestellt, wobei der Lichtleiter umfasst:
    • – ein bogenförmiges Schlauchelement, das aus einem optisch durchlässigen Material besteht;
    • – einen ersten Oberflächenabschnitt des Schlauchelements, der einen ersten Krümmungsradius aufweist;
    • – einen zweiten Oberflächenabschnitt des Schlauchelements, der einen zweiten Krümmungsradius aufweist, der größer als der erste Krümmungsradius ist und dem ersten Oberflächenabschnitt diametral gegenüberliegt;
    • – wobei der erste Oberflächenabschnitt eine erste Reihe von Kerben aufweist, die entlang der Länge des ersten Oberflächenabschnitts beabstandet sind und erste Bereiche glatter Oberflächen zwischen den Kerben definieren; und
    • – wobei der zweite Oberflächenabschnitt eine zweite Reihe von Kerben aufweist, die entlang der Länge des zweiten Oberflächenabschnitts beabstandet sind und zweite Bereiche glatter Oberflächen zwischen den Kerben definieren; wobei die erste und die zweite Reihe von Kerben in Bezug aufeinander versetzt sind, so dass eine Kerbe in der ersten Reihe einem zweiten Bereich glatter Oberfläche diametral gegenüberliegt und die Kerben sowohl in der ersten als auch in der zweiten Reihe V-förmig und derart ausgerichtet sind, dass eine Linie, die eine Kerbe halbiert, durch einen Scheitelpunkt der Kerbe und den diametral gegenüberliegenden zweiten Bereich glatter Oberfläche verläuft, so dass vom Lichtleiter befördertes Licht von jeder Kerbe durch die glatten Oberflächen abgelenkt und aus dem Lichtleiter ausgelenkt wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird auch ein Lichtleiter-Beleuchtungssystem bereitgestellt, das einen Lichtleiter und eine Beleuchtungsquelle umfasst, wobei der Lichtleiter gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, und der Lichtleiter ferner ein erstes Ende aufweist, das angeordnet ist, um Licht von der Beleuchtungsquelle aufzunehmen.
  • Vorzugweise sind die Kerben derart angeordnet, dass die Linie, die eine Kerbe halbiert und durch deren Scheitelpunkt verläuft, senkrecht zu einer Längsachse des Lichtleiters an dieser Position liegt. Dadurch wird die Effizienz des Lichtleiters verbessert, so dass der Großteil des Lichts schnell aus dem Lichtleiter ausgelenkt wird.
  • Um die Effizienz des Lichtleiters weiter zu verbessern und um sicherzustellen, dass das abgegebene Licht entlang der Länge des Lichtleiters gleichmäßig verteilt wird, ist es vorteilhaft, die Kerben derart anzuordnen, dass eine Kerbe in der ersten Reihe in der Mitte zwischen zwei Kerben in der zweiten Reihe liegt.
  • Es kann bevorzugt sein, dass die erste Reihe von Kerben eine Kerbe mehr als die zweite Reihe von Kerben umfasst, so dass die Beleuchtungsintensität einer Oberfläche auf jeder Seite des Lichtleiters im Wesentlichen die Gleiche ist.
  • Es kann auch wünschenswert sein, einen kerbfreien Abschnitt an einem zweiten Ende des Lichtleiters vorzusehen, zu welchem hin die am ersten Ende aufgenommene Beleuchtung innerhalb des Lichtleiters befördert wird. In der Regel ist die Länge des kerbfreien Abschnitts größer als der Abstand zwischen benachbarten Kerben in einer Reihe. Da dieser Abschnitt des Lichtleiters kerbfrei ist, kann das Licht, das in den kerbfreien Abschnitt eintritt, nur über das zweite Ende des kerbfreien Abschnitts austreten. Dies ist nützlich, wenn der kerbfreie Abschnitt verwendet wird, um einen Teil des Lichts im Lichtleiter zu einem weiter entfernt angeordneten Bereich des Displaybereichs zu lenken.
  • Der Lichtleiter kann im Bereich der Kerben und gegebenenfalls auch des kerbfreien Abschnitts gleichmäßig gekrümmt sein. Es kann wünschenswert sein, den Lichtleiter derart auszubilden, dass der Krümmungsradius des kerbfreien Abschnitts nicht der Gleiche wie der Krümmungsradius des restlichen Lichtleiters ist.
  • Gemäß der Erfindung wird auch ein Instrument für ein Fahrzeug bereitgestellt, das ein Lichtleiter-Beleuchtungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und eine informationstragende Oberfläche umfasst, wobei der Lichtleiter angeordnet ist, um die informationstragende Oberfläche zu beleuchten.
  • Das Instrument kann ferner einen reflektierenden Abschnitt umfassen, und der Lichtleiter kann zwischen dem informationstragenden Abschnitt und dem reflektierenden Abschnitt angeordnet sein, so dass Licht, das aus dem Lichtleiter austritt, vom reflektierenden Abschnitt hin zum informationstragenden Abschnitt reflektiert wird, um ein hintergrundbeleuchtetes Display vorzusehen.
  • Wenn die informationstragende Oberfläche zwei konzentrische Skalen aufweist, kann der Lichtleiter derart angeordnet sein, dass Licht, das vom ersten Oberflächenabschnitt abgegeben wird, eine erste innere Skala beleuchtet, und dass Licht, das vom zweiten Oberflächenabschnitt abgegeben wird, eine zweite äußere Skala beleuchtet. Wenn der Lichtleiter einen kerbfreien Endabschnitt aufweist, dann kann der Lichtleiter derart angeordnet sein, dass Licht, das vom Ende des kerbfreien Abschnitts abgegeben wird, einen zusätzlichen Bereich der informationstragenden Oberfläche, der von den konzentrischen Skalen entfernt vorgesehen ist, beleuchtet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird nun weiterhin lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform eines Lichtleiters gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 eine perspektivische Ansicht des Lichtleiters aus 1.
  • 3 eine Darstellung des Weges, den das Licht durch eine zweite Ausführungsform eines Lichtleiters der vorliegenden Erfindung und aus dieser nimmt.
  • 4 eine vergrößerte Ansicht von Bereich A aus 3.
  • 5 eine vergrößerte Ansicht von Bereich B aus 3.
  • 6 eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform eines Lichtleiters gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 7 eine Hinteransicht eines Teils einer Instrumententafel, die eine Ausführung eines zur Beleuchtung eines Zifferblatts verwendeten Lichtleiters darstellt.
  • 8 eine Darstellung von Licht, das aus dem Lichtleiter von 7 austritt und hin zu einer Displayfläche reflektiert wird, und
  • 9 eine perspektivische Ansicht eines Displays, das einen Lichtleiter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • 1 zeigt eine Draufsicht einer Lichtführung oder eines Lichtleiters 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der Lichtleiter 1 besteht aus einem massiven Schlauch, der einen Durchmesser zwischen 2 und 6 mm aufweist und aus einem lichtdurchlässigen Material, in diesem Beispiel Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat (PMMA), besteht.
  • Der Lichtleiter 1 weist einen Einlassschaft 2 und zwei bogenförmige Arme 4 auf, die in Armenden 6 enden. In diesem Beispiel sind die beiden Arme 4 identisch, und die Verbindung zwischen dem Einlassschaft 2 und den Armen 4 ist im Wesentlichen symmetrisch, so dass der Lichtleiter 1 um eine Ebene, die die Achse des Einlassschafts 2 enthält, symmetrisch ist. Jeder bogenförmige Arm 4 des Lichtleiters 1 weist eine radial innere Fläche 8 und eine radial äußere Fläche 10 mit Krümmungsradien R1 bzw. R2 auf.
  • Eine (nicht gezeigte) Lichtquelle ist angeordnet, um Licht in das Ende des Schafts 2 abzugeben. In der Regel ist der Lichtleiter 1 mit einer LED-Quelle verbunden. Das von der Lichtquelle abgegebene Licht wird eingesperrt und innerhalb des Materials des Lichtleiters 1 mittels innerer Reflexionen effizient transportiert.
  • Nuten oder Kerben 12 sind sowohl in der radial inneren als auch der radial äußeren Fläche 8, 10 der Arme 4 vorhanden. Eine erste Reihe von Kerben 14 ist in die innere Fläche 8 und eine zweite Reihe von Kerben 16 ist in die äußere Fläche 10 geschnitten. Bei jeder Reihe von Kerben 14, 16 sind die Kerben 12 entlang der Fläche mit Längen glatter Oberfläche 18 zwischen den Kerben in gleichen Abständen zueinander angeordnet. Wie in 1 gezeigt, sind die erste und die zweite Reihe 14, 16 in Bezug aufeinander um eine halbe Länge entlang der Achse des Lichtleiter-Arms 4 versetzt. Anders ausgedrückt sind die Kerben 12 in der inneren und äußeren Fläche 8, 10 in Bezug aufeinander derart versetzt, dass eine Kerbe 12 in der inneren Fläche 8 in der Mitte zwischen zwei Kerben 12 in der äußeren Fläche 10 liegt.
  • Die Kerben 12 in sowohl der inneren als auch der äußeren Fläche 8, 10 sind V-förmig und ausgebildet, um zu bewirken, dass das eingesperrte Licht aus dem Lichtleiter 1 austreten kann, wie in 3 dargestellt. Die Kerben 12 sind derart ausgerichtet, dass eine Linie, die eine Kerbe 12 halbiert und durch den Scheitelpunkt 20 der Kerbe 12 verläuft, senkrecht zur Achse des Schlauchs an dieser Position vorgesehen ist.
  • Die Kerben 12 sind entlang des Arms 4 des Lichtleiters 1 hin zum Armende 6 progressiv tiefer geschnitten. Auf diese Weise ist, wenn eine erste Kerbe in der inneren Fläche 8, eine zweite Kerbe in der äußeren Fläche 10 und eine dritte Kerbe wiederum in der inneren Fläche 8 vorgesehen ist, die dritte Kerbe tiefer als die zweite Kerbe geschnitten, die wiederum tiefer als die erste Kerbe ist. Diese Anordnung kompensiert den progressiven Verlust von Licht entlang der Länge des Lichtleiters, so dass entlang der vollen Länge des Arms 4 im Wesentlichen die gleiche Menge Licht aus dem Lichtleiter 1 austritt, um eine gleichmäßige Beleuchtung des benachbarten Bereichs vorzusehen.
  • Wenn sich Licht durch interne Totalreflexion entlang jeden der Arme 4 bewegt, wird eine Lichtwelle an manchem Punkt von einer Kerbe 12 abgelenkt. Alle Kerben sind Winkel, so dass die Lichtwelle derart durch einen Winkel abgelenkt wird, dass das Licht durch die glatte Oberfläche 18 gegenüber der Kerbe 12 aus dem Lichtleiter 1 austreten kann. Dieser Vorgang ist am deutlichsten in den 4 und 5 dargestellt. Wenn Licht auf eine Kerbe 12 in der zweiten Reihe 16 auftrifft, dann wird es derart abgelenkt, dass es einen glatten Abschnitt 18 der inneren Fläche 8 passiert. Gleichermaßen wird Licht, das auf eine Kerbe 12 in der ersten Reihe 14 auftrifft, derart abgelenkt, dass es einen glatten Abschnitt 18 der äußeren Fläche 10 passiert.
  • Die bogenförmige Ausbildung der Arme 4 des Lichtleiters 1 bedeutet, dass die Lichtstrahlen, die aus der inneren Fläche 8 austreten, zusammenlaufen, während die Lichtstrahlen, die aus der äußeren Fläche 10 austreten, auseinanderlaufen, und darüber hinaus ist die Länge der äußeren Fläche 10 größer als die der inneren Fläche 8, da R2 größer als R1 ist. Es ist somit wahrscheinlich, dass das Licht, das auf einen der inneren Fläche 8 benachbarten Bereich einfällt, intensiver als das Licht ist, das auf einen der äußeren Fläche 10 des Lichtleiters 1 benachbarten Bereich einfällt. Um das Licht zwischen der inneren und der äußeren Fläche 8, 10 gleichmäßiger zu verteilen, enthält die erste Reihe 14 in einer bevorzugten Ausführungsform eine Kerbe 12 mehr als die zweite Reihe 16. Das bedeutet, dass ein größerer Teil des innerhalb des Lichtleiters 1 enthaltenen Lichts von der äußeren Fläche 10 als von der inneren Fläche 8 abgegeben wird, und die resultierenden Lichtintensitäten werden an beiden Seiten des Lichtleiters 1 gleichmäßiger verteilt.
  • Es wird jedoch verstanden, dass Überlegungen zur Ausbildung darin resultieren können, dass das Vorhandensein einer größeren Intensität von Licht, das von der einen oder anderen der radial inneren oder radial äußeren Fläche 8, 10 abgegeben wird, wünschenswert ist und dies kann dadurch erzielt werden, dass man die Anzahl von Kerben 12 entsprechend anpasst. Eine Kerbe 12 auf einer Seite des Lichtleiters 1 muss allerdings immer einer glatten Oberfläche 18 auf der anderen Seite diametral gegenüberliegend vorgesehen sein.
  • In einer Ausführungsform enthält der Lichtleiter 1 einen kerbfreien Abschnitt 22, der sich vom Ende 6 einer der Arme 4 erstreckt, wie in 3 gezeigt. In diesem Beispiel erstreckt sich der kerbfreie Abschnitt oder Finger 22 derart in einem Winkel vom Arm 4, dass der Krümmungsradius der Verbindung zwischen dem Arm 4 und dem Finger 22 im Wesentlichen kleiner als der Krümmungsradius R1 des Arms 4 ist.
  • Licht, das von keiner Kerbe 12 abgelenkt wird, erreicht das Ende des Arms 4 und tritt in den Finger 22 an dessen erstem Ende 24 ein. Da der Finger 22 entlang seiner Länge keine Kerben 12 enthält, ist das Licht innerhalb des Fingers 22 enthalten und wird nur vom zweiten, freien Ende 26 abgegeben. Auf diese Weise ermöglicht der Finger 22, dass Licht geleitet und in einen bestimmten Bereich gelenkt wird. Da der Großteil des vom Finger 22 abgegebenen Lichts im Wesentlichen parallel zur Achse des Fingers 22 ist oder nur innerhalb eines begrenzten Winkels auseinanderläuft, beleuchtet das Licht, das vom freien Ende 26 des Fingers 22 abgegeben wird, einen Bereich gleichmäßiger als das zusammen- oder auseinanderlaufende Licht, das von der inneren oder der äußeren Fläche 8, 10 der Arme 4 abgegeben wird.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der Merkmale, die den zuvor beschriebenen ähnlich sind, um 100 erhöht wurden. In diesem Beispiel enthalten beide Arme 104 kerbfreie Endfinger 122. Diese Anordnung könnte verwendet werden, um eine LCD- oder Zähleranzeige, zum Beispiel einen Kilometerzähler, die zwischen den gegenüberliegenden freien Ende 126 der Finger 122 angeordnet ist, zu beleuchten.
  • Die 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform des Lichtleiters 101, die der in 6 gezeigten ähnlich ist, hinter einer informationstragenden Oberfläche 30 eines Displays 32 platziert. Der Lichtleiter 101 wird verwendet, um sowohl einen inneren Bereich 34 als auch einen äußeren Bereich 36 eines Zifferblatts 38 mit großer Apertur zu beleuchten, deren effektives und gleichmäßiges Beleuchten unter Verwendung konventioneller Beleuchtungsanordnungen schwierig ist. Das Zifferblatt 38 mit großer Apertur kann zum Beispiel ein Geschwindigkeitsmesser sein, der die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer äußeren Skala in Meilen pro Stunde (mph) und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer inneren Skala in Kilometern pro Stunde (km/h) anzeigt. Wie in 8 gezeigt, wird das Licht, das von der ersten und der zweiten Reihe von Kerben 114, 116 abgegeben wird, hin zu einer gekrümmten reflektierenden Oberfläche 40 gelenkt, die hinter der informationstragenden Fläche 30 des Zifferblatts 38 angebracht ist. Die reflektierende Oberfläche 40 besteht aus einem lichtundurchlässigen und diffundierenden Material, wie zum Beispiel Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), und der Krümmungsradius der reflektierenden Oberfläche 40 ist derart gewählt, dass das Licht gleichmäßig über die Breite des Zifferblatts 38 mit großer Apertur reflektiert wird. In diesem Beispiel erstrecken sich kerbfreie Finger 122 vom Ende der beiden Arme 104 des Lichtleiters 101 und sind angeordnet, um Licht zu einem zweiten bogenförmigen Anzeigeelement 42 benachbart des Hauptzifferblatts 38 zu lenken. Dieses zweite Anzeigeelement 42 kann verwendet werden, um zum Beispiel den Kraftstoffstand eines Fahrzeugs anzuzeigen. Jedes Licht, das nicht entlang der Länge der Arme 104 in dem Hauptzifferblatt 38 abgegeben wird, wird innerhalb der kerbfreien Finger 122 befördert, wobei diese in diesem Beispiel zum Zentrum des Lichtleiters 101 hin gekrümmt sind. Das Licht wird von den freien Enden 126 der Finger 122 abgegeben, um das zweite Anzeigeelement 42 gleichmäßig zu beleuchten.
  • 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Lichtleiter (nicht gezeigt) innerhalb eines erhobenen Rings 50 an der Oberfläche eines Zifferblatts 52 enthalten ist. In diesem Beispiel umfasst das Zifferblatt 52 zwei Skalen 54, 56, um zwei unterschiedliche Fahrzeugzustände anzuzeigen. Licht, das von der äußeren Fläche des Lichtleiters abgegeben wird, beleuchtet die äußere Skala 54 und das Licht, das von der inneren Fläche des Lichtleiters abgegeben wird, beleuchtet die innere Skala 56. Bei dieser Anordnung kann es wünschenswert sein, eine unterschiedliche Beleuchtungsintensität für die innere und die äußere Skala 56, 54 vorzusehen, was dadurch erzielt werden kann, dass die Anzahl von Kerben in der ersten und der zweiten Reihe variiert wird, ein Versatz zwischen den Reihen jedoch bewahrt wird, so dass eine Kerbe in der ersten Reihe zwischen zwei Kerben in der zweiten Reihe liegt und umgekehrt. Darüber hinaus werden kerbfreie Finger verwendet, um Licht derart zu lenken, dass eine LCD-Anzeige 58, die zwischen den gegenüberliegenden freien Enden der Finger positioniert ist, beleuchtet wird.
  • Auf diese Weise ermöglicht der Lichtleiter der vorliegenden Erfindung eine zugeschnittene und effektive Beleuchtung eines Kombi-Displays mit unterschiedlichen Größen der Anzeigeelemente, zum Beispiel eines Paares konzentrisch angeordneter Anzeigeelemente. Dadurch können mehr Informationen in einem kleineren Bereich des Displays angezeigt werden, während diese für den Betrachter immer noch deutlich sichtbar bleiben, da jeder der Bereiche verschieden beleuchtet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • GB 2449262 [0005]

Claims (15)

  1. Lichtleiter zum Beleuchten eines Displaybereichs, wobei der Lichtleiter umfasst: – ein bogenförmiges Schlauchelement, das aus einem optisch durchlässigen Material besteht; – einen ersten Oberflächenabschnitt des Schlauchelements, der einen ersten Krümmungsradius aufweist; – einen zweiten Oberflächenabschnitt des Schlauchelements, der einen zweiten Krümmungsradius aufweist, der größer als der erste Krümmungsradius ist und dem ersten Oberflächenabschnitt diametral gegenüberliegt; – wobei der erste Oberflächenabschnitt eine erste Reihe von Kerben aufweist, die entlang der Länge des ersten Oberflächenabschnitts beabstandet sind und erste Bereiche glatter Oberflächen zwischen den Kerben definieren; und – wobei der zweite Oberflächenabschnitt eine zweite Reihe von Kerben aufweist, die entlang der Länge des zweiten Oberflächenabschnitts beabstandet sind und zweite Bereiche glatter Oberflächen zwischen den Kerben definieren; wobei die erste und die zweite Reihe von Kerben in Bezug aufeinander versetzt sind, so dass eine Kerbe in der ersten Reihe einem zweiten Bereich glatter Oberfläche diametral gegenüberliegt und die Kerben sowohl in der ersten als auch in der zweiten Reihe V-förmig und derart ausgerichtet sind, dass eine Linie, die eine Kerbe halbiert, durch einen Scheitelpunkt der Kerbe und den diametral gegenüberliegenden zweiten Bereich glatter Oberfläche verläuft, so dass vom Lichtleiter befördertes Licht von jeder Kerbe durch die glatten Oberflächen abgelenkt und aus dem Lichtleiter ausgelenkt wird.
  2. Lichtleiter nach Anspruch 1, wobei die Linie senkrecht zu einer Längsachse des Lichtleiters an dieser Position verläuft.
  3. Lichtleiter nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Kerbe in der ersten Reihe in der Mitte zwischen zwei Kerben in der zweiten Reihe liegt.
  4. Lichtleiter nach einem vorherigen Anspruch, wobei die erste Reihe von Kerben eine Kerbe mehr als die zweite Reihe von Kerben umfasst.
  5. Lichtleiter-Beleuchtungssystem, das einen Lichtleiter und eine Beleuchtungsquelle umfasst, wobei der Lichtleiter wie in einem vorherigen Anspruch definiert ist und der Lichtleiter ferner ein erstes Ende aufweist, das angeordnet ist, um Licht von der Beleuchtungsquelle aufzunehmen.
  6. Lichtleiter-Beleuchtungssystem, ferner mit: – einem zweiten Ende, zu welchem hin die aufgenommene Beleuchtung innerhalb des Lichtleiters befördert wird; und – einem kerbenfreien Abschnitt am zweiten Ende des Lichtleiters, wobei die Länge des kerbenfreien Abschnitts größer als der Abstand zwischen benachbarten Kerben in einer Reihe ist, und wobei das Licht, das in den kerbenfreien Abschnitt eintritt, nur über das zweite Ende des Lichtleiters austreten kann.
  7. Lichtleiter-Beleuchtungssystem nach Anspruch 6, wobei die Krümmung der gekerbten und kerbfreien Abschnitte des Lichtleiters die Gleiche ist.
  8. Lichtleiter-Beleuchtungssystem nach Anspruch 6, wobei die Krümmung der gekerbten und kerbfreien Abschnitte des Lichtleiters unterschiedlich ist.
  9. Instrument für ein Fahrzeug, das ein Lichtleiter-Beleuchtungssystem und eine informationstragende Oberfläche umfasst, wobei das Lichtleiter-Beleuchtungssystem wie in einem der Ansprüche 5 bis 7 definiert ist, wobei der Lichtleiter angeordnet ist, um die informationstragende Oberfläche zu beleuchten.
  10. Instrument nach Anspruch 9, ferner mit einem reflektierenden Abschnitt; wobei der Lichtleiter zwischen dem informationstragenden Abschnitt und dem reflektierenden Abschnitt angeordnet ist, so dass Licht, das aus dem Lichtleiter austritt, vom reflektierenden Abschnitt hin zum informationstragenden Abschnitt reflektiert wird.
  11. Instrument nach Anspruch 9, wobei die informationstragende Oberfläche zwei konzentrische Skalen aufweist und der Lichtleiter derart angeordnet ist, dass Licht, das vom ersten Oberflächenabschnitt abgegeben wird, eine erste innere Skala beleuchtet, und dass Licht, das vom zweiten Oberflächenabschnitt abgegeben wird, eine zweite äußere Skala beleuchtet.
  12. Instrument nach Anspruch 11, wenn von Anspruch 6 abhängig, wobei der Lichtleiter derart angeordnet ist, dass Licht, das vom zweiten Ende des kerbenfreien Abschnitts abgegeben wird, einen zusätzlichen Bereich der informationstragenden Oberfläche beleuchtet, der von den konzentrischen Skalen entfernt vorgesehen ist.
  13. Lichtleiter, wie er im Wesentlichen hier unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben oder wie er in diesen gezeigt ist.
  14. Lichtleiter-Beleuchtungssystem, wie es im Wesentlichen hier unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben ist.
  15. Instrument, wie es im Wesentlichen hier unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 beschrieben oder wie es in diesen gezeigt ist.
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