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Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung mehrerer, bevorzugt unterschiedlicher Symbole auf einer Anzeigefläche. Es ist bekannt, diese Aufgabe durch eine elektronische Anzeige, wie eine Flüssigkristallanzeige zu realisieren. Dieser Ansatz ist vergleichsweise aufwändig und teuer, insbesondere hängt die Darstellungsqualität trotz immenser Weiterentwicklungen auf diesem Gebiet immer noch stark von den Umgebungsbedingungen und dem Betrachtungswinkel ab und es muss ein vergleichsweise großer Aufwand betrieben werden, um bei einer geringen Anzeigevielfalt und langen Anzeigedauer das „Einbrennen“ des gezeigten Symbols zu unterbinden.
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Vor diesem Hintergrund besteht daher Bedarf nach einer einfach herzustellende Anzeigeeinrichtung mit der Möglichkeit der Anzeige von mehreren hinterleuchteten unterschiedlichen Symbolen in vergleichsweise einfachem und einfach herzustellendem Aufbau. Diese Aufgabe wird durch eine Anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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Die Anzeigeeinrichtung weist eine Anzeigefläche mit mehreren hinterleuchtbaren, beispielsweise strich- oder streifenförmigen Segmenten auf. Die Segmente sind so ausgebildet, d.h. angeordnet und/oder geformt, dass bei gemeinsamer Hinterleuchtung von Teilmengen der Segmente jeweils ein anderes aus mehreren Symbolen durch die Anzeigefläche zumindest bei einer beabstandeten Betrachtung wiedergegeben wird. Die Segmente sind bevorzugt bezüglich ihrer Zugehörigkeit zu den Symbolen alternierend angeordnet. Die einzelnen Segmente sind beispielsweise aber nicht zwingend gleichförmig ausgestaltet. Die sich durch die Separierung in Segmente gegebenenfalls den Gesamteindruck störende Wirkung wird in einer Ausgestaltung durch eine Diffusorschicht auf der Anzeigefläche entgegengewirkt. Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung weist eine Anzahl der Symbole entsprechende Anzahl von Lichtquellen auf. Erfindungsgemäß ist ein Schichtaufbau aus mehreren flachen Lichtübertragungsschichten aus transparentem oder transluzentem Material, bevorzugt Kunststoff vorgesehen. Eine flache Ausbildung im Sinne der Erfindung meint eine zur Hauptfläche senkrechte Abmessung, auch Dicke oder Stärke genannt, die hinter den Abmessungen in der zur Hauptfläche parallelen Richtung zurückbleibt, und beispielsweise um mehr als den Faktor 5, mehr als den Faktor 10 kleiner ist als die Maximalabmessung Hauptfläche parallelen Richtung. Erfindungsgemäß bevorzugt in der zur sind die Lichtübertragungsschichten mit einander zugewandten Hauptflächen gestapelt. Beispielsweise sind die Hauptflächen orthogonal zu der Anzeigefläche angeordnet. Erfindungsgemäß sind die Lichtübertragungsschichten jeweils so ausgebildet, dass primär Licht genau einer der Lichtquelle von einer Schmalseite der Lichtübertragungsschicht als Lichteintritt zu einer anderen Schmalseite der Lichtübertragungsschicht als Lichtaustritt zu wenigstens einem Segment des zugehörigen Symbols übertragen wird. Unter dieser primären Übertragung der zugehörigen Lichtquelle wird verstanden, dass zwar eine ausschließliche Übertragung der zugehörigen Lichtquelle angestrebt wird, aber auch dann eine primäre Übertragung der zugehörigen Lichtquelle als verwirklicht angesehen wird, wenn die an der der Anzeigefläche zugewandten Schmalseite vorliegende Lichtintensität der zugehörigen Lichtquelle höher ist als die durch die anderen Lichtquellen möglicherweise durch Streueffekte bewirkte Lichtintensität, bevorzugt ist die Lichtintensität der zugehörigen Lichtquelle wenigstens doppelt so hoch. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist die Anzeigeeinrichtung einfach und kostengünstig zu realisieren.
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Die der Anzeigefläche zugewandten Schmalseiten aller Lichtübertragungsschichten sind bevorzugt in einer gemeinsamen Fläche oder Ebene angeordnet. Die betreffenden Schmalseiten folgen beispielsweise einer gemeinsamen Kontur.
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Bevorzugt sind die den zugehörigen Lichtquellen zugewandten Schmalseiten in einer gemeinsamen Ebene oder Fläche angeordnet. Die verbleibenden Schmalseiten sind vorteilhaft zur Senkrechten auf die Anzeigefläche parallel oder geneigt, um mittels Reflexion Licht in Richtung Anzeigefläche zu reflektieren.
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Zur Vermeidung eines „Übersprechens“ zwischen den Lichtübertragungsschichten, d.h. Einstreuen von Licht von einer Lichtübertragungsschicht in die andere ist bevorzugt wenigstens eine opake, wie metallische, Zwischenschicht vorgesehen. Noch bevorzugter ist eine metallische und an die Lichtübertragungsschicht angrenzende Zwischenschicht vorgesehen, um beispielsweise durch verbesserte Totalreflexion die Lichtübertragung in der Lichtübertragungsschicht zu verbessern. Beispielsweise ist diese Schicht durch chemische und/oder physikalische Beschichtungsverfahren auf den Hauptflächen aufgebracht. Die Schichten des Schichtaufbaus sind bevorzugt durch Kraft- oder stoffschlüssige Verbindung aneinander befestigt, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen. Bevorzugt ist zwischen den Lichtübertragungsschichten wenigstens eine Klebeschicht vorgesehen.
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Zur Vereinfachung der Herstellung der Anzeigeeinrichtung ist die äußere Gestalt der zu einer Lichtquelle gehörigen, bevorzugt aller Lichtübertragungsschichten identisch. Bevorzugt sind die Lichtübertragungsschichten ferner achsensymmetrisch ausgebildet. In einer anderen Ausgestaltung sind sie wenigstens durch Rotation aus einer ersten Lage in eine zweite Lage überführbar, so dass die erste Lage achsensymmetrisch zur zweiten Lage ist.
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In einer einfachen Ausgestaltung sind alle Lichtübertragungsschichten zur Deckung gebracht, d.h. deckungsgleich, gestapelt.
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Erfindungsgemäß weisen die Lichtübertragungsschichten jeweils einen unmaskierten der zugehörigen Lichtquelle zugewandten Schmalseitenabschnitt und jeweils einen, der nicht zugehörigen Lichtquellen zugewandten, maskierten Schmalseitenabschnitt, beispielsweise mit einer Maskierungsschicht aus opakem Lack versehenen Abschnitt auf, um so primär das Licht einer der Lichtquellen zu übertragen.
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Bevorzugt sind die Lichtübertragungsschichten bezüglich ihrer Zugehörigkeit zu den Lichtquellen so gestapelt und/oder geformt, dass jeweils nur zu einer Lichtquelle nächstbenachbarte und zugewandte Schmalseiten vorgesehen sind.
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Bevorzugt ist dabei pro Lichtquelle ein zugehöriger Stapel aus jeweils zur Deckung gebracht gestapelten Lichtübertragungsschichten vorgesehen.
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Bevorzugt ist die Abfolge der Lichtübertragungsschichten im Schichtaufbau bezüglich ihrer Zugehörigkeit zu den Lichtquellen alternierend. Beispielsweise ist der Schichtaufbau aus alternierenden Stapeln von Lichtübertragungsschichten mit lediglich pro Stapel deckungsgleich gestapelten Lichtübertragungsschichten gebildet.
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Die mehreren Lichtquellen unterscheiden sich in einer Ausgestaltung bezüglich ihrer Lichtfarbe. Bevorzugt ist das Material der Lichtübertragungsschichten bezüglich der Zugehörigkeit zu den Lichtquellen variierend eingefärbt, d.h. die Lichtfarbe der mehreren einer Lichtquelle zugehörigen Lichtübertragungsschichten unterscheidet sich von der einer anderen Lichtquelle zugehörigen Lichtübertragungsschichten.
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Bevorzugt ist die der jeweiligen Lichtquelle zugewandte Schmalseite der Lichtübertragungsschicht an einem gegenüber den angrenzenden Schichten überstehenden Ende der Lichtübertragungsschicht ausgebildet, wodurch die Lichtquellen, bzw. die dafür vorgesehenen Schmalseiten weiter beabstandet voneinander angeordnet werden können, um Einstreuungen zu vermeiden.
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Bevorzugt weist wenigstens eine der Lichtübertragungsschichten ein gegenüber den angrenzenden Schichten überstehendes Ende auf, welches eine Krümmung aufweist, um sich in ihrem Verlauf an eine nächstbenachbarte, ebenfalls derselben Lichtquelle zugehörige Lichtübertragungsschicht anzunähern und um beispielsweise an die zugehörige Zwischenschicht, sofern vorgesehen anzugrenzen.
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Bevorzugt ist zwischen den Lichtquellen ein Lichtschott, beispielsweise ein Steg aus opakem Material angeordnet.
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Bevorzugt sind die Segmente der Anzeigefläche durch eine Maskierungsschicht definiert, die beispielsweise auf der der Anzeigefläche zugewandten Schmalseite der Lichtübertragungsschicht aufgebracht ist oder auf einer der Anzeigefläche zugeordneten transparenten oder transluzenten Anzeigeschicht aufgebracht ist. Beispielsweise wird eine Maskierungsschicht durch eine Lackschicht bereitgestellt, in die die Segmente definierende Durchbrüche durch Laserablation eingebracht sind.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Bedienelement, wie einen Taster oder Drehsteller, welches eine Anzeigeeinrichtung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Bevorzugt wird die Anzeigefläche durch eine äußere Oberfläche eines Betätigungsteils des Bedienelements definiert.
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Die Erfindung betrifft ferner eine vorteilhafte Verwendung der Anzeigeeinrichtung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug.
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Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen offensichtlich, ohne dass die Erfindung darauf eingeschränkt ist. Es zeigen:
- 1 eine Schnittansicht durch eine erste, nicht-erfindungsgemäße Ausführungsform einer Anzeigeeinrichtung;
- 2a bis 2c die auf der Anzeigefläche durch Hinterleuchtung von unterschiedlichen Teilmengen von Segmenten angezeigten Symbolen;
- 3a eine perspektivische Darstellung des Schichtaufbaus 3 der in 1 gezeigten Ausführungsform;
- 3b eine perspektivische Darstellung einer Lichtübertragungsschicht des Schichtaufbaus 2 der in 1 gezeigten Ausführungsform;
- 4 eine perspektivische Darstellung eines Schichtaufbaus 3 einer zweiten, nicht-erfindungsgemäßen Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung;
- 5 eine perspektivische Darstellung eines Schichtaufbaus 3 einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung.
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1 zeigt in Schnittansicht eine erste nicht-erfindungsgemäße Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung 1. Diese weist eine einem nicht dargestellten Betrachter, gegebenenfalls auch Bediener, zugewandte Anzeigefläche 4 auf. Diese Anzeigefläche 4 wird durch eine äußere, hier diffus eingefärbte und somit transluzente Anzeigeschicht 4a definiert. Zur Darstellung unterschiedlicher Symbole auf dieser Anzeigefläche 4 ist eine Maskierungsschicht 4b, die mehrere lichtdurchlässige Segmente definiert, die in der in 1 gewählten Perspektive nicht zu erkennen sind und nachfolgend mittels der 2a bis 2c erläutert werden. Auf der dem Bediener abgewandten Seite der Anzeigefläche 4 sind zwei beabstandet zueinander und gleichweit von der Anzeigefläche 4 beabstandet angeordnete Lichtquellen 2a und 2 b angeordnet, die jeweils für die abwechselnde Hinterleuchtung eines der beiden durch die Hinterleuchtung von Teilmengen von Segmenten darzustellende Symbole vorgesehen sind. Zwischen der Anzeigefläche 4 und den Lichtquellen 2a und 2b ist ein Schichtaufbau 3 aus alternierend angeordneten Lichtübertragungsschichten 3a, 3b aus transparentem Kunststoffmaterial vorgesehen, die jeweils der Lichtübertragung von einer der beiden Lichtquellen 2a oder 2b zu einem zugeordneten Segment des darzustellenden Symbols ausgebildet sind. Zur Vermeidung von Lichteinstreuung in die jeweils nicht zugehörigen Lichtübertragungsschichten 3a bzw. 3b ist zwischen den Lichtquellen 2a, 2b eine sich in eine Ausnehmung des Schichtaufbaus 3 erstreckendes Lichtschott 5 aus einem opaken Kunststoffmaterial vorgesehen. Wie aus den 2a bis 2c deutlich wird, kommt es bei Aktivierung nur einer 2a der Lichtquellen zur Hinterleuchtung einer Teilmenge von Segmenten 6a und damit zur hinterleuchteten Darstellung des Symbols A, wie es in 2b gezeigt ist, wohingegen es bei ausschließlicher Aktivierung der anderen 2b der Lichtquellen zur Hinterleuchtung einer anderen Teilmenge von Segmenten 6b und damit zur Anzeige des Symbols B, wie es in 2c gezeigt ist, kommt. In 2a ist dementsprechend und nur zur Veranschaulichung die in der praktischen Verwendung der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung der Fall der unüblichen gleichzeitigen Aktivierung beider Lichtquellen 2a und 2b gezeigt, bei der es zur gleichzeitigen Wiedergabe beider Symbole 7a und 7b auf der Anzeigefläche kommt.
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In 3 ist der Schichtaufbau 3 gemäß der ersten Ausführungsform im Detail gezeigt. Der Schichtaufbau 3 weist betreffend die Zugehörigkeit zu den Lichtquellen jeweils mehrere Lichtübertragungsschichten 3a beziehungsweise 3b auf, die jeweils miteinander zugewandten Hauptflächen, gemäß der Zugehörigkeit zu den Lichtquellen zur Deckung gebracht und alternierend gestapelt sind. Die Lichtübertragungsschichten 3a dienen der Lichtübertragung von einer der Lichtquelle 2a zugewandten Schmalseite 8a als Lichteintrittsfläche zu einer gegenüberliegenden der Anzeigefläche zugewandten Schmalseite 10a als Lichtaustrittsfläche, wohingegen die Lichtübertragungsschichten 3b der Lichtübertragung von einer der anderen Lichtquelle 2b zugewandten Schmalseite 8b als Lichteintrittsfläche zu einer gegenüberliegenden der Anzeigefläche zugewandten Schmalseite 10b als Lichtaustrittsfläche dienen. Zur Unterdrückung eines Lichtübergangs von einer Lichtübertragungsschicht 3a, 3b auf die jeweils benachbarten Lichtübertragungsschichten ist zwischen diesen eine opake Schicht 9 vorgesehen. Im gezeigten Fall handelt es sich ferner um eine Klebeschicht 9 zur stoffschlüssigen Verbindung der Lichtübertragungsschichten 3a, 3b.
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Wie aus 3a deutlich wird, sind die für den Lichtaustritt und Lichtübergang zur Anzeigefläche vorgesehenen Schmalseiten 10a, 10b in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, um angrenzend an die Schicht 4b der 1 angeordnet werden zu können. Die Lichtübertragungsschichten 3b sind im Vergleich zu den Lichtübertragungsschichten 3a so angeordnet, dass deren für den Lichtaustritt vorgesehene Schmalseiten 10a und 10b unmittelbar nebeneinander liegen, deren für den Lichteintritt vorgesehene Schmalseiten 8a bzw. 8b beabstandet zueinander angeordnet sind und damit, um wie in 1 gezeigt jeweils nächstbenachbart den zugehörigen Lichtquellen 2a bzw. 2b angeordnet werden zu können. An dieser Stelle bilden die Lichtübertragungsschichten 3a und 3b jeweils zwischen sich einen Luftspalt aus, so dass der gesamte Schichtaufbau 3 den jeweiligen Lichtquellen 2a bzw. 2b zugewandte, kammartige Fortsätze ausbildet.
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Anhand der 3b wird die Formgebung der Lichtübertragungsschicht 3a verdeutlicht. Bei der Lichtübertragungsschicht 3a handelt es sich um ein Flächengebilde. Die neben den für den Lichteintritt 8a und den Lichtaustritt 10a verbleibenden Schmalseiten sind entweder senkrecht oder geneigt zu den vorgenannten Schmalseiten und damit zur Anzeigefläche 4 der 1 angeordnet, wohingegen die Hauptflächen 3H' und 3H der angrenzenden Anordnung mit den Lichtübertragungsschichten 3b dienen. Sämtliche Lichtübertragungsschichten 3a und 3b sind identisch ausgebildet und unterscheiden sich im Schichtaufbau 3 der 3a in der Art ihrer Stapelweise.
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Die in 4 dargestellte zweite, nicht-erfindungsgemäße Ausführungsform des Schichtaufbaus 3 unterscheidet sich im Wesentlichen von der in der 3a gezeigten ersten Ausführungsform, dass unter Vermeidung der kammartigen Fortsätze der ersten Ausführungsform die den jeweiligen Lichtquellen zugewandten Enden, die die für den Lichteintritt vorgesehenen Schmalseiten 8a bzw. 8b ausbilden, sich einander anschmiegend gekrümmt sind, so dass sie eine gemeinsame geschlossene Lichteintrittsfläche ausbilden. Die in 5 gezeigte dritte, erfindungsgemäße Ausführungsform des Schichtaufbaus 3 weist deckungsgleich gestapelte Lichtübertragungsschichten 3a und 3b auf, wobei die jeweilige Zugehörigkeit zu den Lichtquellen 2a und 2b der 1 sich ausschließlich dadurch ergibt, dass die jeweiligen den Lichtquellen zugwandten und zu diesen nächstbenachbarten Schmalseitenabschnitte entweder maskiert, wie die Schmalseitenbereiche 8a' und 8b' oder unmaskiert sind, wie die Schmalseitenbereiche 8a und 8b. Eine Lichtführung in den betreffenden Lichtübertragungsschichten 3a und 3b ergibt sich durch den V-förmigen Einschnitt 11, der mittig zwischen den für die entsprechend der Lichtquellenzugehörigkeit unterschiedlich beschichteten bzw. unbeschichteten Schmalseiten 8a', 8b' bzw. 8a, 8b vorgesehen ist.
