DE3602819C2 - Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anzeigevorrichtung ist aus dem JP 53-46 388 U bekannt. Diese Anzeigevorrichtung hat eine transparente Lichtleitplatte mit einer lichtemittierenden Außenfläche, einer lichtreflektierenden Innenfläche und einer einen vorbestimmten Innendurchmesser aufweisenden Lichtquellen- Aufnahmeöffnung. In dieser Lichtquellen-Aufnahmeöffnung ist eine Lichtquelleneinheit aus einer Fassung und einer in dieser Fassung angebrachten Lampe untergebracht. Auf der lichtemittierenden Oberfläche ist ein Anzeigefeld vor­ gesehen, welches Anzeigeinformation liefert, die mit von der Lichtquelleneinheit emittiertem und von der licht­ reflektierenden Innenfläche reflektiertem Licht beleuchtet ist.

Eine ähnliche Anzeigevorrichtung ist in einer Schnittansicht in der Fig. 1 gezeigt.

Bei dieser Anzeigevorrichtung ist eine Lampeneinsetz-Öffnung 12 in z. B. einem Bereich eines Endes der Rück- oder Unterseite eines durchsichtigen oder durch­ scheinenden Lichtleitelements 10, das z. B. aus Acrylharz besteht und eine vorbestimmte Oberfläche besitzt, ausgebil­ det. In die Öffnung 12 ist eine kompakt gebaute Glühlampe 14 eingesetzt. Die von der Glühlampe 14 emittierten Licht­ strahlen werden durch ein mit einem Anzeigefeld 16 in Be­ rührung stehenden Leitelement 10 von dessen Rückseite zu seiner Vorder- oder Stirnseite geleitet, wo die Lichtstrah­ len die Zeichen und Symbole auf dem Anzeigefeld 16 beleuchten. Die Unter- oder Rückseite des Leitelements 10 ist von der Glühlampe 14 hinweg in Richtung auf das Anzeigefeld ge­ krümmt, und das Leitelement 10 gewährleistet auf diese Weise eine gleichmäßige Ausleuchtung von seiner Ober- oder Stirn­ seite her. Der gekrümmten Fläche des Leitelements 10 ist durch Sandstrahlen eine reflektierende, satinierte Ober­ flächengüte erteilt worden.

Da das herkömmlicherweise verwendete Lichtleitelement aus einem sehr steifen Werkstoff, wie Acrylharz besteht, ist es einerseits durch Wärmeeinwirkung leicht verformbar, während es andererseits aufgrund seiner fehlenden Biegsam­ keit und Elastizität eine Verringerung der Beleuchtungs­ stärke zwischen sich selbst und dem Anzeigefeld herbei­ führen kann. Seine leichte Wärmeverformbarkeit bedingt, daß im Leitelement 10 eine ausreichend große Lampeneinsatz- Öffnung ausgebildet sein muß, um damit sicherzustellen, daß die Glühlampe 14 an keiner Stelle mit dem Acrylharz in Be­ rührung gelangt und daß ein Kühlzwischenraum zwischen der Glühlampe 14 und dem Werkstoff des Leitelements 10 vor­ handen ist. Seine mangelnde Biegsamkeit und Elastizität bedingt, daß das Leitelement 10 genauestens in Anpassung an die Form des speziellen Anzeigefelds gegossen oder geformt werden muß.

Weiterhin ist aus dem JP 53-1 59 336 U eine Anzeigevorrichtung bekannt, bei der eine reflektierende Innenfläche keilförmig oder gekrümmt gestaltet ist, wodurch eine bessere Aus­ strahlung des Anzeigefeldes erreicht wird.

Zur Vergrößerung des Sichtfelds des Anzeigefelds 16 wird bei einer in Fig. 2 im Schnitt gezeigten Anzeigevorrichtung häufig ein in ausgezogenen Linien dargestelltes gewölbtes Anzeigefeld 16 a verwendet. Wenn das bisherige Lichtleitele­ ment 10 der Fig. 1 in Verbindung mit dem Anzeigefeld 16 a verwendet wird, entsteht aufgrund der mangelnden Biegsam­ keit des Leitelements ein kleiner Zwischenraum, der die Beleuchtungsstärke oder Intensität des Lichts bei seinem Übergang von der Ober- oder Stirnseite des Leitelements 10 zum Anzeigefeld 16 a herabsetzt.

Zur Beseitigung dieses Zwischenraums und zur Gewährleistung der gewünschten gleichmäßigen Ausleuchtung kann die Stirn­ fläche des Leitelements 10 so geformt werden, daß sie in enge Anlage an die Wölbungsfläche des Anzeigefelds 16 a bringbar ist. Bei Verwendung eines in strichpunktierten Linien dargestellten Anzeigefeldes 16 b, das zu einem ande­ ren Zweck einen vom Anzeigefeld 16 a verschiedenen Krümmungs­ radius besitzt, müssen solche Anordnungen ersichtlicherweise mit eigenen, speziell geformten Lichtleitelementen versehen werden. Diese Notwendigkeit, welche die Bereitstellung zahl­ reicher verschiedener Formwerkzeuge zum Herstellen der je­ weiligen verschiedenartigen Lichtleitelemente bedingt, kompli­ ziert und beeinträchtigt jedoch die Wirtschaftlichkeit der Fertigung solcher Anzeigevorrichtungen.

In der DE 23 10 715 B2 ist eine Vorrichtung zur Beleuchtung von Symbolen, insbesondere im Armaturenbrett eines Kraftfahr­ zeuges, beschrieben. Bei dieser Vorrichtung hat ein Licht­ leitstab eine Fassung, in welche eine Glühlampe montiert werden kann. Der Lichtleitstab ist in einer Kammer vorge­ sehen, welche aus einer Abdeckung mit Symbol-Feldern und einer Einbauplatte besteht. Damit soll eine Vorrichtung ge­ schaffen werden, bei der die Zuordnung zwischen einer Glüh­ lampe und den Lichteintrittsflächen des Lichtleitstabes nach dem Auswechseln einer defekten Glühlampe absolut eindeutig ist, wobei trotzdem geringe Anforderungen an die Fertigungs­ toleranzen gestellt werden und nur wenige Einzelteile not­ wendig sind.

Schließlich ist in der GB-PS 11 66 442 ein Anzeigefeld be­ schrieben, bei welchem Lampen in Kunststoff eingekapselt sind, welcher in Ausnehmungen einer starren Unterlage aus transparentem Material eingebracht ist. Diese Unterlage ist mit einem Anzeigefeld ausgestattet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der eingangs genannten Anzeigevorrichtung, eine Anzeigevorrich­ tung zu schaffen, die sicher und auf einfache Weise an einem beliebigen Gegenstand mit komplizierter Oberflächen­ struktur, beispielsweise an einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges, angebracht und in der eine Lichtquelle zuverlässig zu installieren ist und die dennoch einen relativ einfachen Aufbau besitzt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist im ab­ hängigen Anspruch gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigt

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Anzeige­ feld-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Anzeigefeld-Beleuch­ tungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungs­ form der Erfindung,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Anzeige­ feld-Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 und 8 perspektivische Darstellungen einer An­ zeigevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Nachdem die Fig. 1 und 2 eingangs bereits erläutert worden sind, ist nachstehend eine erste Ausführungs­ form der Erfindung anhand der Fig. 3 und 4 beschrie­ ben.

Ein Lichtleitelement 110 besteht aus einem durch­ sichtigen oder durchscheinenden Silikongummi oder -harz, das sowohl biegsam als auch elastisch ist (Zieh- oder Zugfestigkeit = 20 kg/cm², so daß das Lichtleitelement 110 auf das Doppelte seiner ursprünglichen Länge dehnbar ist). Die Dicke des Lichtleitelements 110 variiert von der einen Sei­ te zur anderen, wobei die rechte Seite z. B. 10 mm, die linke Seite 5 mm dick ist. Die zweckbestimmt mit einem Flüssigkristall-Anzeigefeld 116 z. B. in einem Kraftfahrzeug in Berührung bringbare Oberfläche des Lichtleitelements 110 ist vorherbestimmt. Im Bereich des einen Endes der Unter- oder Rückseite des Lichtleitelements 110 ist eine Lampeneinsetz-Öffnung 112 ausgebildet, in die eine kompakte sockellose Glühlampe 114 eingesetzt ist.

Die Lampe 114 wird insbesondere in eine Fassung 120 eingesteckt und mit dieser in die Öffnung 112 einge­ setzt. Die Öffnung 112 besitzt einen Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als derjenige der Fassung 120 der Lampe 114. Beim Einpressen der Lampe 114 mit der Fassung 120 in die Öffnung 112 weitet sich diese in­ folge der Elastizität des Lichtleitelements 110 etwas auf. Aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Lichtleitelements 110 werden Lampe 114 und Fassung 120 somit elastisch in der Öffnung 112 festgehalten. Aufgrund dieser elastischen Zusammenziehbarkeit fallen Lampe 112 und Fassung 120 auch dann nicht aus der Öffnung 112 heraus, wenn auf die Anzeige­ vorrichtung Stoß oder Schwingungen einwirken oder unter einem Temperaturanstieg an der Beleuchtungsvor­ richtung eine Ausdehnungsdifferenz zwischen Licht­ leitelement 110 und Lampe 114 (bzw. Fassung) auftritt. Da Silikongummi oder -harz bei Temperaturen bis zu etwa 180°C einsetzbar ist, kann die Lampe 114 in un­ mittelbare Berührung mit dem Lichtleitelement 110 ge­ langen, ohne daß ein Anschmelzen des Lichtleitele­ ments 110 oder eine sonstige Beschädigung zu befürchten ist.

Die Unter- oder Rückseite des Lichtleitelements 110 ist von der Lampe 114 aus nach oben gekrümmt oder ge­ wölbt. Die Krümmungsfläche 118 ist mit einer Refle­ xionsschicht aus Aluminium oder einer Lichtstreu­ fläche, z. B. einer durch Sandstrahlen erzeugten sa­ tinierten Oberfläche, versehen.

Ein Befestigungselement 122 zum Festlegen der Anzeige­ vorrichtung ist an der Unterseite des Lichtleitelements 110 um die Öffnung 112 herum materialeinheitlich angeformt. Das Befestigungsele­ ment 122 weist am entfernten Ende eines Ansatzes 124 mit einem kleineren Durchmesser einen erweiterten Ab­ schnitt 126 mit größerem Durchmesser auf. Gemäß Fig. 4 ist das Befestigungselement 122 in die Einbau-Bohrung 130 einer aus Papier-Phenolharz oder Glas-Epoxydharz geformten Einbauplatte 128 zum Anbringen der Anzeige­ vorrichtung eingesetzt. Da das Be­ festigungselement 122 elastisch verformbar ist, wird der mit einem Bund versehene erweiterte Abschnitt 126 unter sicherer Festlegung des Befestigungselements 122 elastisch in der Bohrung 130 arretiert.

Wenn die beschriebene Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 4 an einem gekrümmten oder gewölbten An­ zeigefeld 116 montiert ist, befindet sich die Ober- oder Stirnseite des Lichtleitelements 110 aufgrund seiner Elastizität in enger Anlage gegen die Unter- oder Rückseite des Anzeigefelds 116.

Das von der Lampe 114 abgestrahlte Licht breitet sich innerhalb des Lichtleitelements 110 aus und wird von der Krümmungsfläche 118 reflektiert, so daß es im we­ sentlichen gleichmäßig an der Ober- oder Stirnseite des Lichtleitelements 110 austritt. Demzufolge wird das mit der Stirnseite des Lichtleitelements 110 in enger Berührung stehende Anzeigefeld 110 gleichmäßig beleuchtet, d. h. ausgeleuchtet.

Infolge seiner Biegsamkeit ist das Lichtleitelement 110 mit einer Vielfalt von Anzeigefeldern 116, unab­ hängig von deren Krümmungsradien, kompatibel. Seine Biegsamkeit und Kompatibilität gewährleisten im Zusammenwirken eine feste Anlagebe­ rührung zwischen ihm und dem Anzeigefeld 116 und er­ möglichen zudem die Verwendung nur einer einzigen Art des Lichtleitelements für nahezu alle Anzeigefeld­ arten.

Da das Lichtleitelement 110 aus einem biegsamen und elastischen Werkstoff besteht, kann die Lampe 114 einfach in die Lampeneinsetz-Öffnung 112 eingesetzt und sicher in dieser festgehalten werden. Außerdem schaltet das Befestigungselement 122 die Notwendig­ keit für andere spezielle Anschlußstücke aus, so daß dadurch die Halterungsanordnung für die Einbauplatte 128 erheblich vereinfacht wird. Da ferner Silikon­ gummi oder -harz durch Zusatz eines Pigments bzw. Farbstoffs leicht einfärbbar ist, kann die Zeichen- oder Symboldarstellung auf dem Anzeigefeld 116 in verschiedenen Farben wiedergegeben werden.

Die Erfindung ist keineswegs auf die beispielhaft be­ schriebene Ausführungsform beschränkt, bei welcher die Lampe 114 im Bereich des einen Endes des Licht­ leitelements 110 eingesetzt ist. Wahlweise können zwei Lampen 114 in Bereichen an den beiden Enden des Lichtleitelements 110 eingesetzt werden, oder die Lampe 114 kann in einem Mittelbereich des Lichtleit­ elements 110 montiert sein. Wahlweise kann auch die Lampe 114 an der Fläche einer Außenseite des Licht­ leitelements 110 angeordnet sein, so daß in diesem Fall die Notwendigkeit für eine Wölbung der Unter­ seite des Lichtleitelements 110 entfällt.

Im folgenden ist eine zweite Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Anzeigevorrichtung anhand von Fig. 5 beschrieben. Dabei gehen nicht bieg­ same bzw. starre Acrylharz-Lichtleitelemente 250 a und 250 b von gegenüberliegenden Enden eines ge­ krümmten Lichtleitelements 210 aus Silikongummi ab. Das Lichtleitelement 210 ist längs der Innenfläche einer gekrümmten Ecke 216 a eines Anzeigefelds 216 an­ gebracht, während die Lichtleitelemente 250 a, 250 b auf gegenüberliegenden Seiten des Lichtleitelements 210 längs Innenflächen 216 b bzw. 216 c des Anzeige­ felds 216 angebracht sind. Aufgrund der Elastizität des Werkstoffs des Lichtleitelements 210 ist bei die­ ser Ausführungsform die Lampe 214 auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform in eine im Licht­ leitelement 210 ausgebildete Lampeneinsatz-Öffnung 212 eingesetzt und in dieser festgelegt. Wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 5 angedeutet, können ggf. Lampen 214 an den (Außen-)Seiten der Lichtleit­ elemente 250 a und 250 b angeordnet sein. Diese Anord­ nung bedingt jedoch zusätzliche Einrichtungen zur Halterung der Lampe 214.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Dabei ist eine vorbestimmte An­ zeigeinformation 316 unmittelbar auf die Oberfläche eines biegsamen Lichtleitelements 310 aufgedruckt. Die Information 316 besteht insgesamt aus Zeichen und Symbolen oder Mustern, die auf das Lichtleitelement 310 aufgetragen oder aufgedampft sein können. Im Lichtleitelement 310 ist eine Lampeneinsetz-Öffnung 312 ausgebildet, in die beispielsweise eine Glühlampe eingesetzt ist. Die Beleuchtungsvorrichtung gemäß dieser Aus­ führungsform kann zweckmäßig zum unmittelbaren Be­ leuchten der auf der Oberfläche des Lichtleitelements 310 wiedergegebenen Information 316 und auch zum Be­ leuchten eines maskenartigen Elements an der Rück­ seite eines Flüssigkristall-Anzeigefelds benutzt wer­ den.

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Dabei ist eine Anzeigein­ formation 416 auf eine Stirnfläche 460 (am einen Ende) eines langgestreckten Lichtleitelements 410 aufge­ druckt. Eine Lampe 414 ist in eine Öffnung am anderen Ende des Lichtleitelements 410 eingesetzt. Diese An­ zeigevorrichtung kann gemäß Fig. 8 in einen nicht dargestellten engen, gebogenen oder gewundenen Einbauraum eingebaut werden.

Der Werkstoff für das Lichtleitelement ist nicht auf Silikongummi, -kautschuk oder -harz beschränkt, vielmehr kann auch ein anderer biegsamer und ela­ stischer Werkstoff, wie ein fluorhaltiges Harz oder ein fluorhaltiger Kautschuk oder Gummi, durch den Licht übertragen werden kann, verwendet werden. Eben­ so ist auch die Lampe nicht auf eine Glüh­ lampe beschränkt, vielmehr kann sie auch eine Niederdruck-Entladungslampe sein. Bei Verwendung einer Niederdruck-Entladungslampe kann das Lichtleitelement aus einem Werkstoff geringer Wärmebeständigkeit bestehen, weil eine solche Lampe nur wenig Wärme erzeugt.

Claims (3)

1. Anzeigevorrichtung mit

• - einer transparenten Lichtleitplatte (110, 210, 310) mit einer lichtemittierenden Oberfläche und einer lichtreflektierenden Innenfläche (118),
• - einer einen vorbestimmten Innendurchmesser aufweisen­ den Lichtquellen-Aufnahmeöffnung (112, 212, 312),
• - einer in der Lichtquellen-Aufnahmeöffnung (112, 212, 312) befestigten Lichtquelleneinheit (114, 214) aus einer Fassung (120) und einer in der Fassung ange­ brachten Lampe, und
• - einem auf der lichtemittierenden Oberfläche der Lichtleitplatte (110, 210, 310) angebrachten Anzeige­ feld (116, 216, 316), das Anzeigeinformation liefert, die mit von der Lichtquelleneinheit (114, 214) emit­ tiertem und von der lichtreflektierenden Innenfläche (118) reflektiertem Licht beleuchtet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Lichtleitplatte (110, 210, 310) aus einem flexib­ len und elastischen Material besteht und ein Befesti­ gungselement aufweist, das aus dem gleichen Material wie die Lichtleitplatte (110, 210, 310) hergestellt und mit dieser materialeinheitlich ausgeführt ist,
• - das Befestigungselement (122) die Lichtquellen-Auf­ nahmeöffnung (112, 212, 312) umgibt und einen ersten Ansatz (124) mit einem kleineren Durchmesser sowie einen zweiten Ansatz mit einem größeren Durchmesser am äußeren Ende des ersten Ansatzes (124) aufweist, um die Anzeigevorrichtung an einer Einbaueinrichtung (128) festlegen zu können, und
• - die Lichtquelleneinheit (114, 124) einen etwas größe­ ren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Lichtquellen-Aufnahmeöffnung (112, 212, 312) aufweist, so daß sich bei in die Lichtquellen-Aufnahmeöffnung (112, 212, 312) gepreßten Fassung (120) mit Lampe der Innendurchmesser der Lichtquellen-Aufnahmeöffnung (112, 212, 312) aufgrund der Elastizität der Lichtleitplatte (110, 210, 310) etwas ausdehnt und die Fassung (120) mit der Lampe in der Lichtquellen-Aufnahmeöffnung (112, 212, 312) elastisch festgelegt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitplatte (110, 210, 310, 410) aus einem Werkstoff in Form von Silikongummi, Silikonharz, fluor­ haltigem Gummi oder Harz hergestellt ist.