DE102014112998A1 - Kombi-Instrument - Google Patents
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Abstract
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prisma zum Reflektieren und/oder Streuen von durch ein lichtemittierendes Element, beispielsweise einem Kombi-Instrument, emittiertes Licht.
- HINTERGRUND
- Diese Sektion stellt Hintergrundinformationen betreffend der vorliegenden Offenbarung bereit, die nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
- Kombi-InstrumentCluster-Instrumenten-Einheiten bzw. Kombi-Instrumente, wie z. B. für Kraftfahrzeuge, enthalten oftmals lichtemittierende Elemente zum Beleuchten von Ziffernblatter und damit enthaltenen Anzeigen. Während solche lichtemittierenden Elemente für deren beabsichtigten Gebrauch geeignet sind, sind sie zu verbessernde Gegenstände. Beispielsweise wäre ein mehrere lichtemittierende Elemente enthaltener Kombi-Instrument, der derart konfiguriert ist, dass er eine verbesserte Beleuchtung der Ziffernblatter und Anzeigen mit einer reduzierten Anzahl von Lichtreflektoren und/oder Lichtstreuern bereitstellt, die eine verbesserte Effektivität aufweisen, wünschenswert.
- KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
- Diese Sektion stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit, und ist keine umfassende Offenbarung deren vollständigen Umfang oder all derer Merkmale.
- Die vorliegenden Lehren stellen ein erstes lichtemittierendes Element und ein neben dem ersten lichtemittierenden Element beabstandetes zweites lichtemittierendes Element bereit. Ein optisches Element liegt gegenüber und zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element. Das optische Element ist so konfiguriert, dass es wenigstens ein durch das erste und das zweite lichtemittierende Element emittiertes Licht reflektiert oder streut.
- Die vorliegenden Lehren stellen auch ein Kombi-Instrument bereit, das eine Schaltungsplatine und eine optische Schicht enthält. Die Schaltungsplatine enthält ein erstes lichtemittierendes Element und ein zweites lichtemittierendes Element, die darauf montiert sind. Die optische Schicht enthält ein optisches Element, das sich in Richtung der Schaltungsplatine erstreckt. Ein distalster Abschnitt des optischen Elements ist am Nächsten zu der Schaltungsplatine und liegt einem Abschnitt der Schaltungsplatine zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element gegenüber. Das optische Element ist so konfiguriert, dass es wenigstens das Licht reflektiert oder streut.
- Die vorliegenden Lehren stellen ferner eine Schaltungsplatine und eine optische Schicht bereit. Die Schaltungsplatine enthält ein erstes lichtemittierendes Element und ein zweites lichtemittierendes Element, die darauf montiert sind. Die optische Schicht enthält ein optisches Element, das sich in eine erste Richtung entlang einer Längsachse erstreckt und sich in eine zweite Richtung im Allgemeinen senkrecht zur ersten Richtung zu einem distalsten Abschnitt des optischen Elements erstreckt, der einen Bereich der Schaltungsplatine zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element gegenüberliegt. Das optische Element ist so konfiguriert, dass es wenigstens ein durch das erste und das zweite lichtemittierende Element emittiertes Licht reflektiert oder streut.
- Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hierin vorgesehenen Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind lediglich für Zwecke der Darstellung beabsichtigt und beabsichtigen nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
- FIGUREN
- Die hierin beschriebenen Figuren dienen lediglich darstellenden Zwecken der ausgewählten Ausführungsformen und sind nicht alle möglichen Implementierungen, und beabsichtigen nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
-
1 zeigt eine Explosionsansicht eines Kombi-Instruments nach den vorliegenden Lehren; -
2A zeigt eine Planare Ansicht einer optischen Schicht des Kombi-Instruments, das ein optisches Element nach den vorliegenden Lehren enthält; -
2B zeigt eine Planare Ansicht der optischen Schicht, die ein weiteres optisches Element nach den vorliegenden Lehren enthält; -
3A ist eine Seitenansicht des optischen Elements nach den vorliegenden Lehren, und eine Schaltungsplatine mit ersten und zweiten lichtemittierenden Elementen liegt dem optischen Element gegenüber; und -
3B ist eine Seitenansicht eines weiteren optischen Elements nach den vorliegenden Lehren, und die Schaltungsplatine mit den ersten und zweiten lichtemittierenden Elementen liegt dem optischen Element gegenüber. - Entsprechende Bezugszeichen zeigen durchgehend entsprechende Bauteile in den mehreren Ansichten an.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Beispielhafte Ausführungsformen werden vollständiger mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben.
- Zunächst mit Bezugnahme auf
1 ist ein Kombi-Instrument nach den vorliegenden Lehren im Allgemeinen als Bezugszeichen10 dargestellt. Der Kombi-Instrument10 enthält im Allgemeinen eine optische Schicht oder eine Scheibe12 , eine Schaltungsplatine14 , ein reflektierendes Gehäuse, das einen reflektierenden Gehäusekörper16 und eine reflektierende Gehäusebasis18 enthält, ein Ziffernblatt oder Applikation20 und einen Zeiger22 . Der Zeiger22 ist an einem Drehelement (nicht gezeigt) montiert, wie z. B. einen Stift, der sich durch eine Applikationsöffnung30a erstreckt, die eine Mitte der Applikation20 definiert, wobei eine erste optische Schichtöffnung30b durch die optische Schicht12 definiert ist, und eine Gehäusekörperöffnung30c durch einen reflektierenden Gehäusekörper16 definiert ist. Das Drehelement kann in einer geeigneten Weise durch eine geeignete Vorrichtung, wie z. B. ein Schrittmotor, gedreht werden. Die optische Schicht12 definiert eine zweite Öffnung30d , die von der ersten Öffnung30b versetzt ist, die zusätzliche Stifte für drehende zusätzliche Zeiger aufnehmen kann. - Die optische Schicht
12 enthält eine erste Seite36 und eine dazu gegenüberliegende zweite Seite38 . Von der ersten Seite36 erstreckt sich ein optisches Element40 . Das optische Element40 kann jedes geeignete Element, Vorrichtung oder Struktur sein, beispielsweise so konfiguriert, dass es Licht reflektiert und/oder streut, wie z. B. beispielsweise ein Prisma. Das optische Element40 wird ausführlicher hierin mit Bezug auf die2A ,2B ,3A und3B beschrieben. - Die Schaltungsplatine
14 enthält ein erstes lichtemittierendes Element50a und ein zweites lichtemittierendes Element50b . Das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b liegen an einer äußeren Oberfläche52 der Schaltungsplatine14 , die einer inneren Oberfläche54 gegenüberliegt. Das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b können jede geeignete Lichtquelle sein, wie z. B. eine Halbleiterlichtquelle, die lichtemittierende Dioden (LEDs) enthält. Das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b können so konfiguriert sein, dass sie Licht mit der gleichen Farbe oder unterschiedlicher Farben emittieren. Das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b können auch so konfiguriert sein, dass sie Licht mit dergleichen oder ähnlichen Intensität oder unterschiedlicher Intensitäten emittiert. - Ferner kann das erste und das zweite lichtemittierende Element
50a und50b jeweils so konfiguriert sein, dass sie Licht mit lediglich einer Farbe oder mehreren Farben emittieren. - Das erste und das zweite lichtemittierende Element
50a und50b sind so konfiguriert und angebracht, dass sie Graphiken60 der Applikation20 beleuchten. Die Applikation20 und/oder die Graphiken60 sind dadurch derart konfiguriert und angebracht, dass sie wenigstens teilweise transparent für von dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element50a und50b emittiertes Licht sind. Die Graphiken60 können so konfiguriert sein, dass sie eine Vielzahl von Informationen vermitteln, wie z. B. eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das mit dem Kombi-Instrument verbunden ist. Der Zeiger22 kann so konfiguriert sein, dass er beispielsweise die geeignete Graphik60 bestimmt, die die gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt. - Der reflektierende Gehäusekörper
16 enthält eine äußere Oberfläche70 und eine innere Oberfläche72 , die der äußeren Oberfläche70 gegenüberliegt. Der reflektierende Gehäusekörper16 definiert eine Vertiefung74 unterhalb der äußeren Oberfläche70 . Die Vertiefung74 enthält reflektierende Seitenwände76 , die so konfiguriert sind, dass sie ein von dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element50a und50b emittiertes Licht zu der Applikation20 führen. - Der reflektierende Gehäusekörper
16 liegt im Allgemeinen zwischen der optischen Schicht12 und der Schaltungsplatine14 . Die optische Schicht12 ist derart angebracht, dass deren erste Seite36 an oder nahe der äußeren Oberfläche70 des reflektierenden Gehäusekörpers16 liegt, und das optische Element40 der optischen Schicht12 erstreckt sich in die Vertiefung74 . Die Schaltungsplatine14 ist derart angebracht, dass das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b durch eine oder mehrere in einer inneren Oberfläche72 des reflektierenden Gehäusekörpers16 definierten Öffnungen durchgehen oder mit diesen ausgerichtet sind. - Das erste und das zweite lichtemittierende Element
50a und50b sind voneinander beabstandet und das optische Element40 ist im Allgemeinen gegenüberliegend zu einem Abschnitt der äußeren Oberfläche52 der Schaltungsplatine14 zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element50a und50b angebracht. Das reflektierende Gehäuse16 , die optische Schicht12 und die Schaltungsplatine14 sitzen innerhalb eines Behälters78 der reflektierenden Gehäusebasis18 , wobei die Schaltungsplatine14 am Tiefsten oder am Weitesten innerhalb des Behälters78 sitzt. Der reflektierende Gehäusekörper16 liegt zwischen der Schaltungsplatine14 und der optischen Schicht12 . Die Applikation20 sitzt auf der zweiten Seite38 der optischen Schicht12 . - Zusätzliche Merkmale des optischen Elements
40 werden nunmehr beschrieben, wie z. B. mit Bezug auf die2A ,2B ,3A und3B . Das optische Element40 enthält einen lichtablenkenden und/oder lichtstreuenden Abschnitt80 , der einen ersten Abschnitt82a und einen zweiten Abschnitt82b enthält. Der lichtablenkende und/oder lichtstreuende Abschnitt80 erstreckt sich zu dessen distalen Abschnitt84 von einer inneren Oberfläche86 der optischen Schicht12 , die an der ersten Seite36 der optischen Schicht12 liegt. Der erste Abschnitt82a liegt an einer ersten Seite des distalen Abschnitts84 und der zweite Abschnitt82b liegt an einer zweiten Seite des distalen Abschnitts84 , der dem ersten Abschnitt82a gegenüberliegt. - Wie in den
2A und2B dargestellt, ist das optische Element40 länglich und erstreckt sich entlang einer Längsachse A der optischen Schicht12 . Das optische Element40 definiert einen Hohlraum88 (3A und3B ) zwischen dem optischen Element40 und allgemein die erste Seite36 der optischen Schicht12 . Der lichtablenkende und/oder lichtstreuende Abschnitt80 kann eine geeignete Anordnung, Struktur, Vorrichtung oder Oberfläche sein, beispielsweise so konfiguriert, dass er ein von dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element50a und50b emittiertes Licht ablenkt und/oder streut. Beispielsweise kann der lichtablenkende und/oder lichtstreuende Abschnitt80 einen texturierten Abschnitt oder eine Oberfläche90 aufweisen, wie in2A dargestellt, die eine Ablenkung und/oder Diffusion eines durch das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b emittiertes Licht ermöglicht und/oder verbessert. Der texturierte Abschnitt90 kann in einer geeigneten Weise texturiert sein, wie z. B. eine aufgeraute Oberfläche. Anstelle oder zusätzlich zu dem texturierten Abschnitt90 kann der lichtablenkende und/oder -lichtstreuende Abschnitt80 eine gemusterte Oberfläche96 enthalten, wie in2B dargestellt. Die gemusterte Oberfläche96 kann geeignete Formen und/oder Muster enthalten, wie z. B. eine Mehrzahl von Grübchen, erhöhten oder vertieften Punkten, halbkreisförmige Muster, usw. Wie in2A dargestellt, können texturierte Abschnitte oder Oberflächen92 auch an Abschnitten der ersten Seite36 der optischen Schicht12 außer der optischen Schicht40 vorgesehen sein, wie z. B. an gegenüberliegenden Seiten der zweiten Öffnung30d . Auf ähnliche Weise und mit Bezug auf2B können gemusterte Abschnitte oder Oberflächen98 an jedem geeigneten Abschnitt der ersten Seite36 der optischen Schicht12 außer des optischen Elements40 vorgesehen sein, wie z. B. einer gegenüberliegenden Seite der zweiten Öffnung30d . - Das optische Element
40 ist derart angebracht, dass der distale Abschnitt84 , der sich im Allgemeinen entlang der Langsachse A erstreckt, gleich weit entfernt ist oder ungefähr gleich weit zwischen dem ersten lichtemittierenden Element50a und dem zweiten lichtemittierenden Element50b ist. Das optische Element40 ist derart konfiguriert, dass es ein durch das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b emittiertes Licht zu der Applikation20 leitet, um die Graphiken60 zu beleuchten. Das optische Element40 kann im Allgemeinen im Querschnitt eine V-Form aufweisen oder bei Betrachtung an einem Ende davon, wie in3A dargestellt, oder im Querschnitt eine allgemeine U-Form oder bei Betrachtung an einem Ende davon, wie in3B dargestellt, aufweisen. - Die Anordnung des optischen Elements
40 zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element50a und50b ermöglicht einem zu verwendenden einzelnen optischen Element40 , das durch das erste lichtemittierende Element50a und/oder das zweite lichtemittierende Element50b emittierte Licht zu der Applikation20 hinzuführen bzw. hinzuleiten. Zusätzlich zu der V-Form und der U-Form des optischen Elements40 , wie jeweils in den3A und3B dargestellt, kann das optische Element40 sonstige geeignete Querschnittsformen aufweisen. Beispielsweise kann, falls drei lichtemittierende Elemente enthalten sind, das optische Element40 eine im Querschnitt im Allgemeinen W-Form oder bei Betrachtung von einem Ende davon aufweisen, sodass Abschnitte des optischen Elements40 zwischen jedem der drei lichtemittierenden Elemente liegen, haben. - Das erste und das zweite lichtemittierende Element
50a und50b können auf einer geeigneten Weise betrieben werden. Beispielsweise, falls das erste lichtemittierende Element50a derart konfiguriert ist, dass es ein Licht mit einer ersten Intensität (relativ geringe Intensität) emittiert, kann anschließend das erste lichtemittierende Element während Zustande betrieben werden, bei denen ein relativ geringes Licht benötigt wird, um die Applikation20 und Graphiken60 zu beleuchten. Falls das zweite lichtemittierende Element50b so konfiguriert ist, dass es eine zweite Intensität, die größer als die erste Intensität ist, betreibt, kann anschließend das zweite lichtemittierende Element50b so konfiguriert sein, dass es während Zuständen beleuchtet, bei denen relativ viel Licht benötigt wird, um die Applikation20 und Graphiken60 zu beleuchten. Ungeachtet dessen wird eines von dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element50a und50b beleuchtet, wobei das optische Element40 das Licht zu der Applikation20 hinführt bzw. richtet, da das optische Element40 zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element50a und50b liegt. Der Gebrauch von separierten optischen Elementen für jedes lichtemittierende Element50a und50b ist dadurch nicht notwendig, da es Kosten reduziert und die Herstellung und den Zusammenbau des Kombi-Instruments10 vereinfacht. Das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b können derart konfiguriert sein, dass sie nicht gleichzeitig beleuchtet sind, oder können derart konfiguriert sein, dass sie gleichzeitig gleiche Applikationen beleuchten. - Wie in den
2A und2B dargestellt, kann die optische Schicht12 ferner ein erstes seitenreflektierendes Element94a und ein zweites seitenreflektierendes Element94b enthalten. Die ersten und zweiten seitenreflektierenden Elemente94a und94b können so konfiguriert sein, dass sie weiter das durch das erste und das zweite lichtemittierende Element50a und50b emittierte Licht zu der Applikation20 hinführen bzw. richten, um die Beleuchtung der Applikation20 und/oder der Graphiken60 weiter zu erhöhen. - Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde für Zwecke der Darstellung und Beschreibung vorgesehen. Es ist nicht beabsichtigt, dass diese umfassend ist oder die Offenbarung begrenzt. Individuelle Elemente oder Merkmale einer Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf die besondere Ausführungsform beschränkt, sondern sind gegebenenfalls austauschbar und können bei einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn diese nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben wird. Das Gleiche kann auf viele Weisen verändert werden. Solche Veränderungen sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden, und alle solchen Abwandlungen werden beabsichtigt innerhalb des Umfangs der Offenbarung enthalten zu sein.
Claims (20)
- Kombi-Instrument, aufweisend: ein erstes lichtemittierendes Element (
50a ) und ein neben dem ersten lichtemittierenden Element (50a ) beanstandetes zweites lichtemittierendes Element (50b ); und ein optisches Element (40 ), das gegenüber und zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element (50a ,50b ) liegt, wobei das optische Element (40 ) derart konfiguriert ist, dass es wenigstens ein durch das erste und das zweite lichtemittierende Element (50a ,50b ) emittiertes Licht reflektiert oder Licht streut. - Kombi-Instrument nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite lichtemittierende Element (
50a ,50b ) auf einer Schaltungsplatine (14 ) montiert sind. - Kombi-Instrument nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste und das zweite lichtemittierende Element (
50a ,50b ) lichtemittierende Dioden sind. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste und das zweite lichtemittierende Element verschiedene Farben aufweisen.
- Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste und das zweite lichtemittierende Element (
50a ,50b ) unterschiedliche lichtemittierende Intensitäten aufweisen. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens das erste und/oder das zweite lichtemittierende Element (
50a ,50b ) so konfiguriert sind, dass sie ein Licht mit mehr als einer Farbe emittieren. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das optische Element (
40 ) mit einer optischen Schicht (12 ) zwischen einer applizierenden Schicht (20 ) und einer Schaltungsplatine (14 ) enthält, die das erste und das zweite lichtemittierende Element (50a ,50b ) enthält. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das optische Element (
40 ) ein Prisma ist. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das optische Element (
40 ) einen Hohlraum (88 ) definiert. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das optische Element (
40 ) eine lichtablenkende und/oder lichtstreuende Oberfläche (80 ) enthält, deren wenigstens ein Abschnitt dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element (50a ,50b ) zugewandt ist. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sich das optische Element (
40 ) zu dessen distalen Abschnitt (84 ) erstreckt, der zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element (50a ,50b ) liegt. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das optische Element (
40 ) eine lichtablenkende/-streuende Oberfläche (80 ) mit wenigstens einer texturierten Oberfläche (90 ) oder einer gemusterten Oberfläche (96 ) enthält. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das optische Element (
40 ) eine lichtablenkende/-streuende Oberfläche (80 ) enthält, die im Allgemeinen rund oder V-förmig ist. - Kombi-Instrument, aufweisend: eine Schaltungsplatine (
14 ), die ein erstes lichtemittierendes Element (50a ) und ein zweites lichtemittierendes Element (50b ), die darauf montiert sind, enthält; und eine optische Schicht (12 ), die ein optisches Element (40 ) enthält, das sich in Richtung der Schaltplatine (14 ) erstreckt, wobei der distalste Abschnitt des optischen Elements (40 ) am Nächsten zu der Schaltungsplatine (14 ) liegt und einem Abschnitt der Schaltungsplatine (14 ) zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element (50a ,50b ) gegenüberliegt, wobei das optische Element (40 ) derart konfiguriert ist, dass es wenigstens das Licht reflektiert oder streut. - Kombi-Instrument nach Anspruch 14, wobei das optische Element (
40 ) länglich ist und sich entlang einer Langsachse (A) erstreckt. - Kombi-Instrument nach Anspruch 14 oder 15, wobei das optische Element (
40 ) U-förmig oder V-förmig ist. - Kombi-Instrument nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das optische Element (
40 ) eine Oberfläche enthält, die wenigstens texturiert oder gemustert ist. - Kombi-Instrument, aufweisend: eine Schaltungsplatine (
14 ), die ein erstes lichtemittierendes Element (50a ) und ein zweites lichtemittierendes Element (50b ) enthält, die darauf montiert sind; und eine optische Schicht (12 ), die ein optisches Element (40 ) enthält, das sich in eine erste Richtung entlang einer Längsachse (A) erstreckt und sich in eine zweite Richtung im Allgemeinen senkrecht zur ersten Richtung zu einem distalsten Abschnitt (84 ) des optischen Elements (40 ) erstreckt, der einem Bereich der Schaltungsplatine (14 ) zwischen dem ersten und dem zweiten lichtemittierenden Element (50a ,50b ) gegenüberliegt, wobei das optische Element (40 ) derart konfiguriert ist, dass es ein durch das erste und das zweite lichtemittierende Element (50a ,50b ) emittierendes Licht reflektiert oder streut. - Kombi-Instrument nach Anspruch 18, ferner ein reflektierendes Gehäuse zwischen der optischen Schicht (
12 ) und der Schaltungsplatine (14 ) aufweist, wobei das optische Element (40 ) sich in das reflektierende Gehäuse erstreckt; wobei die Längsachse (A) sich im Allgemeinen parallel zu einer Ebene erstreckt, in der sich die optische Schicht (12 ) erstreckt. - Kombi-Instrument nach Anspruch 18 oder 19, wobei das optische Element (
40 ) U-förmig oder V-förmig ist; und wobei das optische Element (40 ) eine Oberfläche enthält, das wenigstens texturiert oder gemustert ist.
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