DE4204953A1 - Beleuchtungseinrichtung fuer eine anzeigetafel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für eine Anzeigetafel, insbesondere im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer in einem Lichtkasten angeordneten punktförmigen Lichtquelle und einer zwischen dieser Lichtquelle und der eine Seitenfläche des Licht­ kastens bildenden Anzeigetafel angeordneten Abdeckung.

Bei Beleuchtungseinrichtungen der genannten Art ist eine gleichmäßige Ausleuchtung der gesamten Anzeigefläche erwünscht, wobei sich für verschiedene Betrachtungswinkel stets ein gleiches Erscheinungsbild ohne helle oder dunkle Bereiche ergeben soll. Da vielfach punktförmige Lichtquel­ len zur Ausleuchtung des Lichtkastens verwendet werden, erscheinen diese dem Betrachter der Anzeigefläche ohne besondere Vorkehrungen als helle Flecken.

Es ist bereits bekannt (DE-OS 36 18 516) , bei einer zur Durchleuchtung einer Anzeigeplatte, insbesondere einer Flüssigkristallanzeige, vorgesehenen Beleuchtungsein­ richtung die Lichtquelle zur Anzeigeplatte hin mit einer Abdeckung aus einem transparenten Material zu versehen. Die für die gleichmäßige Ausleuchtung der Anzeigeplatte erfor­ derliche unterschiedliche Abschattung des aus der Licht­ quelle austretenden Lichts erfolgt bei der bekannten Beleuchtungseinrichtung durch zusätzliche, besonders ausgebildete Schichten, wodurch sich jedoch die Her­ stellkosten der Einrichtung erhöhen.

Ferner ist es bekannt (US-PS 36 82 531) , zur Kontra­ sterhöhung einer statischen oder dynamischen Anzeige vor dieser eine Loch- oder Gittermaske anzuordnen, deren lichtundurchlässige Bereiche die Bereiche optischer Infor­ mation der Anzeige für den Betrachter klar voneinander trennen, und zwischen der Anzeigetafel und der Loch- oder Gittermaske einen Zirkularpolarisator vorzusehen, der auf die Anzeige auffallendes und von dort reflektiertes Licht beim zweimaligen Durchgang erheblich abschwächt und damit störende Reflexionen wirksam unterdrückt. Zur Vergleichmäßi­ gung des von der in einem Lichtkasten angeordneten Licht­ quelle auf die Anzeige rückseitig auftreffenden Lichtes dient eine zwischen Lichtquelle und Anzeigetafel angeord­ nete Streuscheibe gleichförmiger Struktur.

In der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Nr. 28 892/1981 ist weiter beschrieben, daß bei einer trans­ flektiv betriebenen Flüssigkristallanzeige mit dem rücksei­ tigen Reflektor ein nicht näher erläuterter Diffusor ver­ bunden sein kann.

Die ebenfalls transflektiv betriebene Flüssigkri­ stallanzeige nach der GB-PS 14 59 971 weist zwischen dem rückseitigen Polarisator und einer dahinter angeordneten Spiegelfläche einen Lichtleiter zur Führung und Verteilung des von einer seitlich angeordneten Lichtquelle einfallen­ den Lichts auf, der aus einem Grundmaterial hoher Transpa­ renz mit einem Anteil von 2 bis 15% eingelagerter Partikel aus einem Material, dessen Reflexionzahl von der des Grund­ materials verschieden, vorzugsweise größer, ist.

Schließlich ist aus der DE-OS 36 24 188 eine Flüssig­ kristall-Videoprojektionsanzeigevorrichtung bekannt, bei der zusätzlich zu einer zwischen Anzeigetafel und Projekti­ onslinse angeordneten Fresnellinse zwischen Glühlampe und Anzeigetafel weitere Fresnel- oder Kollimationslinsen und andere optische Elemente, wie Keile oder gekrümmte Spiegel, zur Anpassung der Richtung des durch die Anzeigetafel hin­ durchtretenden Lichts an die Ausrichtung der langen Achsen der Flüssigkristallmoleküle zwischen den Elektroden der Anzeige.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Beleuchtungseinrichtung nach dem Gattungsbegriff so weiter­ zubilden, daß bei geringstmöglichem Aufwand und niedrigen Herstellkosten eine gleichmäßige Ausleuchtung der Anzeige­ fläche erzielbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Abdeckung aus einem in der Masse eingefärbten Werk­ stoff besteht und deren Dickenabmessungen den Absorptions­ grad des durchgelassenen Lichts bestimmen.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme läßt sich ohne auf­ wendige und teuere Rasterdrucke auf der Oberfläche der Abdeckung eine homogene Ausleuchtung des Anzeigefeldes erzielen.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Abdeckung als Lichtleiter ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau der Beleuchtungseinrichtung aus wenigen Teilen, wobei auch die Montage vereinfacht ist und von weniger ausgebildeten Arbeitskräften durchgeführt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Werkstoff der Abdeckung zusätzlich zur Einfärbung pig­ mentiert ist. Hierdurch kann je nach der Art der gewählten Pigmentierung eine größere Bandbreite der Abschattung oder eine erhöhte Brillanz der Anzeige erzielt werden.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß die Abdeckung eine mattierte Oberfläche aufweist. Hierdurch erfolgt zusätzlich eine Streuung des bei rückseitiger Beleuchtung durch die Abdeckung hindurchtretenden Lichts mit der Folge, daß eine weitere Vergleichmäßigung des auf die Anzeige auftreffenden Lichts eintritt. Bei der gleichzeitigen Ausbildung der Abdeckung als Lichtleiter ergibt sich infolge der diffusen Lichtauskopplung eine gleichmäßigere Verteilung des austre­ tenden Lichts und damit ein insgesamt vorteilhafterer Gesamteindruck der Anzeige. Außerdem werden dadurch opti­ sche Effekte infolge der unebenen Oberfläche der Abdeckung vermieden.

In weiterer Ausgestaltung ist die geometrische Form der Abdeckung derart gewählt, daß an den Stellen der höchsten Leuchtdichte die Materialstärke am größten ist. Hierdurch läßt sich mit einfachen Mitteln eine weitgehend homogene Ausleuchtung der Anzeige erzielen, und zwar unabhängig von der Anzahl und Anordnung der verwendeten Lichtquellen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorge­ sehen, daß Art und Grad der Einfärbung der Masse von der dominanten Wellenlänge des von der Anzeigetafel ausgehenden Lichts abhängig sind. Auf diese Weise kann die Beleuch­ tungseinrichtung in einfacher Weise an das Emissionsspek­ trum der verwendeten Lichtquellen angepaßt werden.

Schließlich kann in Weiterbildung der Erfindung die Ab­ deckung im Spritzgießverfahren hergestellt sein. So ergeben sich die für eine gleichmäßige Ausleuchtung der Anzeige erforderlichen Konturen der Abdeckung in einfacher Weise während deren Herstellung ohne kostenträchtige Nachbearbei­ tung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch eine die Beleuch­ tungseinrichtung enthaltende Anzeige, Fig. 2 einen Quer­ schnitt durch die Anzeige mit der Beleuchtungseinrichtung. Gleiche Teile in beiden Figuren der Zeichnung sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Eine Leiterplatte 1 trägt an ihrer dem Betrachter der Anzeige 2 abgewandten Seite (nicht dargestellte) Lei­ terbahnen zur Stromversorgung der auf der Oberseite 3 der Leiterplatte angeordneten Lichtquellen, von denen eine als Glühlampe 4 dargestellt ist. Die Glühlampe 4 ragt in einen Lichtkasten 5, der aus dem ebenfalls auf der Leiterplatte befestigten lichtundurchlässigen Rahmen 6 gebildet ist. Dieser schließt auf seiner Vorderseite die von einer Glas- oder Kunststoffscheibe 7 abgedeckte Anzeige 2 ein und ent­ hält ferner eine im Querschnitt parabolisch gestaltete Lichtführung 8. Die Innenfläche der Lichtführung 8 ist mit einem das Licht reflektierenden Belag 9 aus Metall oder Farbe versehen. Angrenzend an die Anzeige 2 ist auf der dem Betrachter abgewandten Seite ein Lichtleiter 10 vorgesehen, der aus einem eingefärbten und/oder pigmentierten Material besteht und dessen Querschnittsverlauf so gewählt ist, daß sich für den Betrachter der Anzeige eine gleichmäßige Aus­ leuchtung ergibt. Dabei werden die Bereiche großer ursprünglicher Leuchtdichte stärker abgeschattet als die Bereiche geringer Leuchtdichte, das sind im allgemeinen die Randbezirke der Anzeige. Bei Verwendung nur einer zentral angeordneten Lichtquelle 4 ergibt sich ein rotationssymme­ trischer Querschnittsverlauf des Lichtleiters 10, der einer Sammellinse ähnelt. Zur Unterdrückung der mit einer solchen Gestalt des Lichtleiters verbundenen optischen Effekte ist die Oberfläche des Lichtleiters 10 einseitig oder auch beidseitig mattiert.

Claims (7)

1. Beleuchtungseinrichtung für eine Anzeigetafel, insbe­ sondere im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs, mit wenig­ stens einer in einem Lichtkasten angeordneten punktförmigen Lichtquelle und einer zwischen dieser Lichtquelle und der eine Seitenfläche des Lichtkastens bildenden Anzeigetafel angeordneten Abdeckung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) aus einem in der Masse eingefärbten Werkstoff besteht und deren Dickenabmessungen den Absorptionsgrad des durchgelassenen Lichts bestimmen.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abdeckung (10) als Lichtleiter ausgebil­ det ist.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Abdeckung zusätzlich zur Einfärbung pigmentiert ist.

4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung eine mattierte Oberfläche aufweist.

5. Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geo­ metrische Form der Abdeckung derart gewählt ist, daß an den Stellen der höchsten Leuchtdichte die Materialstärke am größten ist.

6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Art und Grad der Einfärbung der Masse von der dominanten Wellenlänge des von der Anzeigetafel ausgehenden Lichts abhängig sind.

7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung im Spritzgießverfahren hergestellt ist.