DE4119801A1 - Anzeigeeinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für
Kraftfahrzeuge, mit einem langen, schmalen LC-Display, mit
mindestens einer Lichtquelle, mit einem langen, schmalen
Lichtleiter, der eine Lichtleitkoppelfläche an seiner
schmalen Stirnseite aufweist, dessen Materialstärke mit
zunehmendem Abstand von der Lichteinkoppelfläche abnimmt
und dessen dem LC-Display abgewandte Seite eine
reflektierende Fläche aufweist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-33 13 288 A1 ist
eine Vorrichtung zum Ausleuchten passiver Anzeigen bekannt.
Diese Anzeigeeinrichtung weist ein langes, schmales
LC-Display auf. Zur Beleuchtung des LC-Displays ist
mindestens eine Lichtquelle vorgesehen. Die mindestens eine
Lichtquelle ist gegenüber der Lichteinkoppelfläche eines
langen schmalen Lichtleiters angeordnet. Mit zunehmendem
Abstand von der Lichteinkoppelfläche, die sich an der
schmalen Stirnseite des Lichtleiters befindet, nimmt die
Materialstärke des Lichtleiters ab. Bei dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel ist der Lichtleiter keilförmig
ausgebildet. Zur Erhöhung der Lichtausbeute ist auf der
Rückseite des Lichtleiters eine reflektierende Fläche
angebracht. Diese reflektierende Fläche ist hier nachteilig
als aufwendiges und kostenintensives, zusätzliches
Bauelement ausgebildet.
Als besonders nachteilig erweist sich bei der vorbekannten
Ausführungsform, daß neben einem Reflektor zur Erhöhung der
Lichtausbeute auf der hier beispielhaft planparallel zu dem
LC-Display verlaufenden Seite des Lichtleiters Rillen auf
der Oberfläche des Lichtleiters angebracht werden müssen,
die hier kreisförmig ausgebildet sind und mit zunehmendem
Abstand von der Lichteinkoppelfläche einen geringeren
Abstand aufweisen. An diesen Rillen wird das Licht
gebrochen und somit im stärkeren Maße in dem von der
Lichteinkoppelfläche entfernteren Bereich des Lichtleiters
auf das LC-Display gelenkt. Diese Ausführungsform erweist
sich insbesondere bei der Konstruktion und der Herstellung
als aufwendig und kostenintensiv. Zudem wird durch die
Verteilung der Rillen nicht gewährleistet, daß das
LC-Display möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Anzeigeeinrichtung zu schaffen, die einfach und
kostengünstig herstellbar und montierbar ist, bei der eine
möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des LC-Displays
erreicht wird und bei der eine zuverlässige, einfache
Beabstandung und Verbindung zwischen dem Lichtleiter und
dem LC-Display erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
mindestens eine Lichtquelle eine Linsenlampe ist, daß die
Linsenlampe auf einer Leiterplatte angeordnet ist und daß
das LC-Display über mindestens ein Befestigungselement mit
dem Lichtleiter in einer Öffnung der Leiterplatte
angeordnet und elektrisch kontaktiert ist.
Es ist von Vorteil, daß die mindestens eine Lichtquelle
eine Linsenlampe ist, weil somit auf besonders einfache und
kostengünstige Weise sichergestellt werden kann, daß das
von der Lichtquelle abgestrahlte Licht möglichst flach in
den Lichtleiter eintritt und aufgrund der auftretenden
Totalreflexion bei der gewählten Form des Lichtleiters in
erhöhtem Maße in den entfernt von der Lichteinkoppelfläche
liegenden Bereich aus dem Lichtleiter austritt, so daß bei
einseitiger Einleitung des Lichts eine möglichst
gleichmäßige Ausleuchtung des LC-Displays erreicht wird.
Dadurch, daß die Linsenlampe auf einer Leiterplatte
angeordnet ist und daß das LC-Display über mindestens ein
Befestigungselement mit dem Lichtleiter in einer Öffnung
der Leiterplatte angeordnet ist und elektrisch kontaktiert
ist, ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen,
kostengünstig herstellbaren und montierbaren
Anzeigeeinrichtung, bei der eine besonders zuverlässige und
einfache Beabstandung und Verbindung zwischen dem
Lichtleiter und dem LC-Display erreicht wird, die eine
möglichst gleichmäßige Ausleuchtung und eine möglichst
geringe Seriensteuerung bewirkt.
Es ist von Vorteil, daß die mindestens eine Linsenlampe auf
der dem LC-Display abgewandten Rückseite der Leiterplatte
angeordnet ist, daß der die Leiterplatte durchragende
Lichtleiter sich an dem Rand der Öffnung der Vorderseite
der Leiterplatte abstützende Abstandselemente aufweist, daß
das mindestens eine Befestigungselement rahmenförmig
ausgebildet ist, daß zwischen dem Befestigungselement und
den Abstandselementen des Lichtleiters das LC-Display
angeordnet ist und daß das Befestigungselement
Verbindungselemente aufweist, die die Leiterplatte durch
Durchbrüche durchragen, weil somit eine besonders einfach
und kostengünstig herstellbare und montierbare Einheit von
Lichtleiter und LC-Display erreicht wird, deren Lage im
Bezug auf die Lichtquelle eindeutig definiert ist und somit
Serientoleranzen möglichst gering gehalten werden. Zudem
wird eine hohe Genauigkeit bei der Beabstandung des
Lichtleiters von dem LC-Display erreicht, was ebenfalls zu
einer möglichst gleichmäßigen Ausleuchtung des LC-Displays
führt.
Dadurch, daß zwischen dem Befestigungselement und dem
LC-Display eine Leitermatte angeordnet ist, ergibt sich der
Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen
elektrischen Kontaktierung des LC-Displays mit elektrischen
und/oder elektronischen Ansteuerelementen, die auf der
Leiterplatte angeordnet sind, wobei sich eine besonders
hohe Sicherheit für die elektrische Kontaktierung ergibt.
Es ist vorteilhaft, daß zwischen den Abstandselementen des
Lichtleiters und dem LC-Display ein Farbfilter angeordnet
ist, weil somit auf besonders einfache und kostengünstige
Weise Licht einer bestimmten Farbe oder unterschiedlicher
Farbe zur Ausleuchtung des LC-Displays erzeugt werden kann
und der Farbfilter möglichst exakt zwischen dem LC-Display
und dem Lichtleiter plaziert werden kann.
Dadurch, daß die Lichteinkoppelfläche plan ausgebildet ist,
ergibt sich eine besonders einfache Ausführungsform des
Lichtleiters in Verbindung mit der Verwendung von
Linsenlampen, da eine optisch wirksame Ausgestaltung der
Lichteinkoppelfläche wie z. B. Licht richtende Mittel, wie
eine Linse, nicht erforderlich sind.
Dadurch, daß der Lichteinkoppelfläche zwei Linsenlampen
zugeordnet sind, ergibt sich der Vorteil einer besonders
hohen Lichtausbeute und einer besonders guten Ausleuchtung
des LC-Displays bei bestmöglicher Gleichmäßigkeit der
Ausleuchtung.
Es ist von Vorteil, wenn die Form der dem LC-Display
abgewandten Seite des Lichtleiters durch einen Radius
bestimmt ist, weil sich somit eine besonders einfache und
kostengünstig herstellbare Form für den Lichtleiter ergibt,
die sicherstellt, daß das LC-Display möglichst gleichmäßig
beleuchtet wird. Diese Vorteile ergeben sich in gleicher
Weise je nach den Größenverhältnissen des Lichtleiters und
des LC-Displays, wenn die Form der dem LC-Display
abgewandten Seite des Lichtleiters durch eine quadratische
Funktion oder eine Exponential-Funktion bestimmt ist.
Dadurch, daß die dem LC-Display zugewandte Seite mit
zunehmendem Abstand von der Lichteinkoppelfläche einen
abnehmenden Abstand von dem LC-Display aufweist, ergibt
sich der Vorteil, daß die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung
des LC-Displays weiter erhöht wird, da aufgrund der in dem
Lichtleiter vorliegenden Reflexionsbedingungen für das
durch die Linsenlampen eingekoppelte Licht verstärkt Licht
in dem von der Lichteinkoppelfläche entfernten Bereich des
Lichtleiters auf das LC-Display gelenkt wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands ist in
den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand
der Zeichnungen näher beschrieben. Gleiche und
gleichwirkende Bauteile des Erfindungsgegenstands sind in
allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Lichtleiter in
Seitenansicht,
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Lichtleiter in Draufsicht,
Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Lichtleiter mit einem
Befestigungselement in Draufsicht,
Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Lichtleiter mit
Befestigungselement in Seitenansicht,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung,
Fig. 6 einen Schnitt durch einen Lichtleiter und die
Befestigungseinrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Lichtleiter (I) der erfindungsgemäßen
Anzeigeeinrichtung, der eine große Länge aufweist und dabei
sehr schmal ist und eine geringe Höhe hat. Die
Anzeigeeinrichtung nimmt somit wenig Platz in Anspruch und
baut besonders flach.
Der Lichtleiter (I) weist eine Lichteinkoppelfläche (F) an
seiner schmalen Stirnseite auf. Die Materialstärke nimmt
mit zunehmendem Abstand von der Lichteinkoppelfläche (F)
ab. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Form
der dem LC-Display, das hier nicht gezeigt ist, abgewandten
Seite des Lichtleiters (I) durch einen Radius (R) bestimmt.
Dieser Radius (R) ist hier besonders groß gewählt und weist
hier beispielhaft einen Radius (R) von etwa 1000 mm auf.
Bei anderen Ausführungsbeispielen der Anzeigeeinrichtung,
insbesondere dann, wenn diese breiter, schmaler, höher,
länger oder eine andere Höhe aufweist, kann die Form der
dem LC-Display abgewandten Seite des Lichtleiters (I) auch
durch eine quadratische Funktion oder eine
Exponential-Funktion bestimmt sein.
Zur Erhöhung der Lichtausbeute weist der Lichtleiter (I)
auf seiner dem LC-Display abgewandten Seite eine
reflektierende Fläche (B) auf. Diese reflektierende Fläche
(B) kann z. B. eine weiße reflektierende Beschichtung (B)
sein, die im Offset-Verfahren auf den Lichtleiter (I)
aufgedruckt sein kann.
Zur Befestigung des Lichtleiters (I) an einer hier nicht
gezeigten Leiterplatte und zur Beabstandung des
Lichtleiters (I) von dem LC-Display weist der Lichtleiter
(I) Abstandselemente (A) auf, die hier beispielhaft
schienenförmig ausgebildet sind.
Entsprechend der in Fig. 1 sichtbaren oberen gestrichelten
Linie weist die dem LC-Display zugewandte Seite des
Lichtleiters (I) mit zunehmendem Abstand von der
Lichteinkoppelfläche (F) einen abnehmenden Abstand von dem
LC-Display auf, wodurch die Gleichmäßigkeit der
Ausleuchtung des LC-Displays erhöht wird.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist die Lichteinkoppelfläche (F)
plan ausgebildet, was zu einer besonders einfachen
Ausführung des Lichtleiters (I) der Anzeigeeinrichtung
führt.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Lichtleiters (I) der
erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung. Auch in dieser
Darstellung ist die Lichteinkoppelfläche (F), die hier
beispielhaft plan ausgebildet ist, erkennbar. Ebenso sind
die Abstandselemente (A), die hier beispielhaft an der
Unterseite des Lichtleiters (I) als schienenförmige
Elemente ausgebildet sind, dargestellt. In dieser
Darstellung ist sehr gut die reflektierende Fläche (B)
erkennbar, die hier beispielhaft als eine weiße
Beschichtung (B) ausgebildet ist. Zur Vermeidung eines
hellen Lichtpunkts bei der Ausleuchtung des LC-Displays
wurde die reflektierende Fläche (B) hier beispielhaft nicht
bis zu der Kante der Lichteinkoppelfläche ausgebildet, so
daß die Reflexion in unmittelbarer Nähe der
Lichteinkoppelfläche (F) vermindert wird.
Fig. 3 zeigt den Lichtleitkörper (I) in Verbindung mit dem
mindestens einen Befestigungselement (E), das rahmenförmig
ausgebildet ist, in einer Rückansicht. Das
Befestigungselement (E) umschließt den Lichtleiter (I)
rahmenförmig und läßt, wie hier nicht dargestellt, das
LC-Display frei. Ebenso wird die Lichteinkoppelfläche (F)
von dem Befestigungselement (E) frei gelassen. Die
Abstandselemente (A) des Lichtleiters (I) dienen als
Abstützung sowohl für das LC-Display als auch für das
rahmenförmige Befestigungselement (E). Zur elektrischen
Kontaktierung des hier nicht gezeigten LC-Displays ist
zwischen dem Befestigungselement (E), dem Lichtleiter (I)
und dem LC-Display eine Leitermatte (M) angeordnet. Die
Leitermatte (M) verbindet das LC-Display elektrisch mit
elektronischen oder elektrischen Ansteuerbauelementen auf
einer Leiterplatte.
In Fig. 3 ist zudem die reflektierende Fläche (B) des
Lichtleiters (I) dargestellt.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des mit dem
Befestigungselement (E) verbundenen Lichtleiters (I). Aus
der hier gewählten Darstellung sind Verbindungselemente (V)
des Befestigungselements (E) erkennbar, über die das
Befestigungselement (E) und der Lichtleiter (I) in der
Öffnung einer hier nicht gezeigten Leiterplatte lagefest
befestigt werden können. Die Verbindungselemente (V) sind
hier als ausgestellte Lappen dargestellt, die nach der
Montage maschinell oder von Hand verschränkt werden können
und somit eine sichere feste Verbindung ermöglichen. Bei
anderen Ausführungsformen können die Verbindungselemente
(V) auch als Rastelemente zur selbstätigen Verrastung des
Befestigungselements (E), mit z. B. einer Leiterplatte
ausgebildet sein.
Fig. 5 zeigt eine Rückansicht der erfindungsgemäßen
Anzeigeeinrichtung. Eine elektrische Leiterplatte (P), die
elektrische und/oder elektronische Bauteile aufweist, weist
eine Öffnung (O) auf, in der der Lichtleiter (I) über das
Befestigungselement, das hier nicht gezeigt ist, angeordnet
ist. Auf der Rückseite der Leiterplatte (P) sind hier
beispielhaft zwei Lichtquellen (L) angebracht, die als
Linsenlampen (L) ausgebildet sind und in einem vorgegebenen
Abstand und Winkel zu der Lichteinkoppelfläche (F) des
Lichtleiters (I) angeordnet sind. Bei einem anderen
Ausführungsbeispiel kann auch nur eine Linsenlampe (L)
Verwendung finden.
Über die hier nicht gezeigten Abstandselemente des
Lichtleiters (I) stützt sich der Lichtleiter (I) gegen den
Rand der Öffnung (O) der Vorderseite der Leiterplatte (P),
die hier nicht gezeigt ist, ab. Über ein hier nicht
gezeigtes rahmenförmiges Befestigungselement wird das
LC-Display, das hier ebenfalls nicht gezeigt ist, und der
Lichtleiter (I) mit der Leiterplatte (P) fest verbunden.
Die Verbindung erfolgt über Verbindungselemente (V) des
hier nicht gezeigten Befestigungselements, die die
Leiterplatte (P) durch Durchbrüche (U) durchragen. Bei dem
hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die
Verbindungselemente (V) als ausgestellte Lappen eines aus
Metall gefertigten Befestigungselements ausgebildet, die
nach der Montage des Befestigungselements und des
Lichtleiters (I) in der Öffnung (O) der Leiterplatte (P)
maschinell oder manuell verschränkt werden und für eine
sichere und einfache Montage sorgen. Aus der Fig. 5 ist
die reflektierende Fläche (B) des Lichtleiters (I)
erkennbar.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch den Lichtleiter (I) und
das Befestigungselement (E). Der Lichtleiter (I) weist eine
reflektierende Fläche (B) und sich gegen die Leiterplatte,
die hier nicht gezeigt ist, abstützende Abstandselemente
(A) auf. Zwischen den Abstandselementen (A), die hier
beispielhaft schienenförmig ausgebildet sind, und dem
rahmenförmig ausgebildeten Befestigungselement (E) ist das
LC-Display (D) angeordnet. Das Befestigungselement (E) ist
hier beispielhaft aus Metall gefertigt und weist
Verbindungselemente (V) auf, die hier beispielhaft als
ausgestellte Lappen ausgebildet sind, und zur Verbindung
mit der hier nicht gezeigten Leiterplatte hier nicht
gezeigte Durchbrüche der Leiterplatte durchragen und
verschränkbar sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
kann das Befestigungselement (E) z. B. auch aus Kunststoff
gefertigt sein und können die Verbindungselemente (V) als
Rastelemente zur selbsttätigen Verrastung ausgebildet sein.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur farbigen
Darstellung zwischen den Abstandselementen (A) des
Lichtleiters (I) und dem LC-Display (D) ein Farbfilter (T)
angeordnet. Zur elektrischen Kontaktierung des LC-Displays
(D) ist zwischen dem Befestigungselement (E) und dem
LC-Display (O) eine Leitermatte (M) angeordnet, die im
Montagezustand elektrisch leitend das LC-Display (D) mit
Leiterbahnen der Leiterplatte verbindet.
Bezugszeichenliste
(A) Abstandselement
(B) reflektierende Fläche
(D) LC-Display
(E) Befestigungselement
(F) Lichteinkoppelfläche
(I) Lichtleiter
(L) Lichtquelle/Linsenlampe
(M) Leitermatte
(O) Öffnung
(P) Leiterplatte
(R) Radius
(T) Farbfilter
(U) Durchbrüche
(V) Verbindungselemente
(B) reflektierende Fläche
(D) LC-Display
(E) Befestigungselement
(F) Lichteinkoppelfläche
(I) Lichtleiter
(L) Lichtquelle/Linsenlampe
(M) Leitermatte
(O) Öffnung
(P) Leiterplatte
(R) Radius
(T) Farbfilter
(U) Durchbrüche
(V) Verbindungselemente
Claims (10)
1. Anzeigeeinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem
langen, schmalen LC-Display (D), mit mindestens einer
Lichtquelle (L), mit einem langen, schmalen Lichtleiter
(I), der eine Lichteinkoppelfläche (F) an seiner
schmalen Stirnseite aufweist, dessen Materialstärke mit
zunehmendem Abstand von der Lichteinkoppelfläche (F)
abnimmt und dessen dem LC-Display (D) abgewandte Seite
eine reflektierende Fläche (B) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die mindestens eine Lichtquelle (L)
eine Linsenlampe (L) ist, daß die Linsenlampe (L) auf
einer Leiterplatte (P) angeordnet ist und daß das
LC-Display (D) über mindestens ein Befestigungselement
(E) mit dem Lichtleiter (I) in einer Öffnung (O) der
Leiterplatte (P) angeordnet und elektrisch kontaktiert
ist.
2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die mindestens eine Linsenlampe (L)
auf der dem LC-Display (D) abgewandten Rückseite der
Leiterplatte (P) angeordnet ist, daß der die
Leiterplatte (P) durchragende Lichtleiter (I) sich an
dem Rand der Öffnung der Vorderseite der Leiterplatte
(P) abstützende Abstandselemente (A) aufweist, daß das
mindestens eine Befestigungselement (E) rahmenförmig
ausgebildet ist, daß zwischen dem Befestigungselement
(E) und den Abstandselementen (A) des Lichtleiters (I),
das LC-Display (D) angeordnet ist und daß das
Befestigungselement (E) Verbindungselemente (V)
aufweist, die die Leiterplatte (P) durch Durchbrüche
(U) durchragen.
3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Befestigungselement
(E) und dem LC-Display (D) eine Leitermatte (M)
angeordnet ist.
4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Abstandselementen (A)
des Lichtleiters (I) und dem LC-Display (D) ein
Farbfilter (T) angeordnet ist.
5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichteinkoppelfläche (F) plan
ausgebildet ist.
6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lichteinkoppelfläche (F) zwei
Linsenlampen (L) zugeordnet sind.
7. Anzeigeeinrichtung nach mindestens einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Form der dem LC-Display (D) abgewandten Seite des
Lichtleiters (I) durch einen Radius (R) bestimmt ist.
8. Anzeigeeinrichtung nach mindestens einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Form der dem LC-Display (D) abgewandten Seite des
Lichtleiters (I) durch eine quadratische Funktion
bestimmt ist.
9. Anzeigeeinrichtung nach mindestens einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Form der dem LC-Display (D) abgewandten Seite des
Lichtleiters (I) durch eine Exponential-Funktion
bestimmt ist.
10. Anzeigeeinrichtung nach mindestens einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
dem LC-Display (D) zugewandte Seite mit zunehmendem
Abstand von der Lichteinkoppelfläche (F) einen
abnehmenden Abstand von dem LC-Display (D) aufweist.
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- 1992-06-09 IT ITTO920487A patent/IT1257219B/it active IP Right Grant
- 1992-06-15 FR FR9207203A patent/FR2677790B1/fr not_active Expired - Lifetime
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