DE60312315T2 - Anzeigegerät - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Anzeigen, insbesondere Anzeigen, die bei Anwendungen verwendet werden, bei denen erwünscht ist, Betrachtungswinkel zu regeln.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Ein Problem, das bei beleuchteten Instrumententafelanzeigen, beispielsweise bei jenen, die bei Landfahrzeugen, Wasserfahrzeugen und Flugzeugen verwendet werden, auftritt, ist, dass Licht, welches durch die Anzeige abgegeben wird, über einen breiten Bereich von Winkeln austritt. Ein Teil dieses Lichts kann nahe reflektierenden Oberflächen, beispielsweise einer Windschutzscheibe oder Cockpitfenstern, auftreffen und zum Lenker des Fahrzeugs zurückgeworfen werden. Während Sonnenlicht im Allgemeinen verhindert, dass derartige Reflexionen tagsüber sichtbar werden, sind diese des Nachts oft deutlich sichtbar. Derartige Reflexionen können zu einer gefährlichen Situation führen, insofern, als sie den Benutzer ablenken oder dem Benutzer sogar die Sicht verdecken.
  • Neben Reflexionen von durch die Anzeige abgegebenem Licht kann Umgebungslicht, das von der Betrachtungsoberfläche der Anzeige zum Benutzer hin reflektiert wird, die Anzeige selbst verdecken. Die Umgebungslichtquelle kann beispielsweise Licht sein, das durch ein nahes Fenster eintritt, oder Reflexionen von einem von dem Benutzer getragenen weißen Hemd.
  • Um die oben genannten Reflexionen zu beseitigen, werden verschiedene Arten von Einfassungen, Verkleidungen und dergleichen verwendet, um die Anzeige mindestens zum Teil zu umschließen oder zu umgeben, um zu verhindern, dass Umgebungslicht direkt auf die vordere Oberfläche der Anzeige fällt, und um den Winkel von Licht, das durch die Anzeige selbst abgegeben wird, zu regeln. Ein Beispiel für die Verwendung einer Einfassung ist eine Instrumententafel mit einer oder mehreren vertieften Anzeigen. Ein Beispiel für eine verkleidete Anzeige ist ein Kfz-Armaturenbrett mit einem oberen Abschnitt des Armaturenbretts oder einer Traufe, die sich über die Anzeige hinaus erstrecken, um zu verhindern, dass Licht, beispielsweise von der Sonne, durch die Windschutzscheibe eintritt und von der Betrachtungsoberfläche des Tachometers zum Fahrzeuglenker hin reflektiert wird. Die Traufe soll auch dazu beitragen, Reflexionen von indirekten Quellen, beispielsweise die oben beschriebene „Weißhemdenreflexion", zu verhindern.
  • Ein Nachteil der Verwendung von Einfassungen, Verkleidungen, Traufen und dergleichen, um Umgebungslicht oder abgestrahltes Licht zu regeln, ist das zusätzliche Gewicht und die zusätzliche Tiefe, welcher der Instrumententafel dadurch hinzugefügt wird. Denn Kfz-Hersteller sind doch unter anderem bestrebt, das Fahrzeuggesamtgewicht zu reduzieren, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Eine Reduktion der Armaturenbretttiefe trägt zu reduziertem Fahrzeuggewicht bei. Eine Reduktion der Tiefe einer Instrumententafel schafft auch mehr nutzbaren Platz im umliegenden Bereich.
  • Es ist auch bekannt, die Fläche der Anzeige zur Verwendung mit trauflosen Instrumententafeln mit einer beliebigen Struktur oder Textur zu versehen, um dazu beizutragen, störende Reflexionen von der Vorderfläche der Anzeige zu verhindern. Eine derartige Struktur verhindert keine Reflexionen, die durch von der Anzeige abgegebenes Licht verursacht werden.
  • Lichtkollimierender Film, der für gewöhnlich eine Reihe von Mikrolamellenelementen aufweist, dient dazu, den Betrachtungswinkel von durch den Film transmittiertem Licht einzuschränken. Er wurde vor einer Anzeige, beispielsweise auf einem Rechnerbildschirm, verwendet, um den Betrachtungswinkel einzuschränken, damit nur die Person, die sich direkt vor dem Bildschirm befindet, den Inhalt der Anzeige ansehen kann. Lichtkollimierender Film wurde für denselben Zweck hinter einer Flüssigkristallanzeige, beispielsweise bei der Anzeige eines öffentlich zugänglichen Geldausgabeautomaten, verwendet. Die Verwendung von Blickschutzfilterfilmen in diesen Fällen schränkt allerdings den Betrachtungswinkel nur in einer Richtung ein.
  • Die Kombination aus zwei benachbarten Lagen aus lichtkollimierendem Film, deren Kollimierachsen orthogonal zueinander verlaufen und die vor einer Anzeige angeordnet sind, wurde bekannt gemacht, jedoch ist diese Kombination wie unten nicht zufriedenstellend.
  • Der nächstkommende bekannte Stand der Technik ist in US 5,877,829 offenbart. Darin wird eine Anzeigevorrichtung beschrieben, die einen ersten lichtkollimierenden Film mit einer ersten Kollimationsorientierung und ein Anzeigeelement, das vor dem kollimierenden Film angeordnet ist, aufweist.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung weist eine Anzeigevorrichtung mit eingeschränkter Beleuchtung und Betrachtbarkeit auf. Bei einer Ausführungsform ist ein Anzeigeelement mit einem ersten und einem zweiten Lichtregelelement kombiniert. Das erste und das zweite Lichtregelelement begrenzen gemeinsam die Gerichtetheit von Licht von einer Lichtquelle, die das Anzeigeelement beleuchtet, in mindestens zwei Richtungen. Nur eines aus der Gruppe, die das erste und das zweite Lichtregelelement umfasst, begrenzt die Gerichtetheit von reflektiertem Umgebungslicht, welches die Anzeige beleuchtet.
  • Bei einer konkreten Ausführungsform ist eine Anzeigevorrichtung zwischen einer Lichtquelle und einem Be trachter angeordnet. Die Anzeigevorrichtung kann ein Anzeigeelement, beispielsweise einen Anzeiger, aufweisen. Ein erstes lichtkollimierendes Element ist zwischen dem Anzeiger und der Lichtquelle angeordnet, und ein zweites lichtkollimierendes Element ist vor dem Anzeiger, beispielsweise zwischen dem Betrachter und dem Anzeiger, angeordnet.
  • Bei noch einer anderen Anordnung weist die Anzeigevorrichtung eine analoge Anzeige auf. Der Anzeiger kann ein Anzeiger vom Zeigertyp sein.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform weist die Anzeigevorrichtung eine digitale Anzeige auf. Der Anzeiger kann ein digitaler Anzeiger, beispielsweise ein Flüssigkristalldisplay, sein.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform weist die Anzeigevorrichtung eine passive Anzeige auf, in welcher weder der Anzeiger noch Markierungen auf Reize von außen, beispielsweise mechanische oder elektronische Eingaben, reagieren.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine allgemeine Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schrägen Ansicht.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch einen lichtkollimierenden Film.
  • 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schrägen Ansicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In diesem Dokument bezeichnen, sofern nicht Gegenteiliges festgehalten wird, die Begriffe „vor" und „vorne" relative Positionen nahe der oder innerhalb der Anzeige oder Instrumententafel, die dem Betrachter zugewandt sind, und die Begriffe „hinter" und „hinten" bezeichnen relative Positionen nahe der oder innerhalb der Anzeige oder Instrumententafel, die dem Betrachter abgewandt sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Anzeigevorrichtung, bei der zwei Lichtregelelemente mit einer Lichtquelle zusammenwirken, um die Gerichtetheit von Licht, das von der Anzeige abgegeben wird, zu begrenzen. Die Lichtregelelemente schränken das Licht in mindestens zwei Richtungen ein. Ferner begrenzt eines der Lichtregelelemente die Gerichtetheit von reflektiertem Umgebungslicht, das in die Anzeige eintritt. Bei einem Aspekt kann die Verwendung der Anzeigevorrichtung Reflexionen von Oberflächen nahe der Anzeige, beispielsweise sowohl oberhalb als auch seitlich der Anzeige, reduzieren oder beseitigen, insofern als die Gerichtetheit oder der Betrachtungswinkel von Licht, das durch die Anzeige abgegeben wird, in mindestens zwei Richtungen eingeschränkt werden kann. Bei einem anderen Aspekt kann, da die Anzeigevorrichtung die Gerichtetheit von reflektiertem Umgebungslicht, das in die Anzeige eintritt, nur in einer Richtung begrenzen kann, die Anzeige mittels Umgebungslicht betrachtet werden, während unerwünschte Reflexionen des Umgebungslichts von der Anzeige selbst reduziert oder beseitigt werden. Ein Begrenzen der Gerichtetheit des Umgebungslichts, das von der Anzeige reflektiert wird, kann auch genutzt werden, um ein optisches Dead-Front-Erscheinungsbild vorzusehen, wie unten beschrieben wird.
  • Wie in diesem Dokument beschrieben wird, sind die Lichtregelelemente, die durch lichtkollimierende Filme beispielhaft verkörpert werden, durch die Anordnung des Anzeigeelements oder Anzeigers zwischen diesen getrennt. Im Gegensatz zu früheren Lösungen, welche lediglich zwei benachbarte kollimierende Filme vor oder hinter dem Anzeiger kombinieren, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine akzeptable Leistung mit sowohl Umgebungslicht als auch Hintergrundbeleuchtung. Wenn zwei lichtkollimierende Filme durch Kleben mittels eines transparenten optischen Klebstoffes verbunden werden, derart, dass die Richtung der Lichtkollimationsachse von einem Film orthogonal zu der Richtung der Lichtkollimationsachse des anderen Films verläuft, und diese verbundene Kombination aus Filmen vor einem Anzeigemittel angeordnet wird, ist die Anzeige auf Grund der reduzierten Lichttransmission durch die kombinierten Filme bei Umgebungslicht schwer zu lesen. Beim Gebrauch würde eine derartige Anzeigevorrichtung eine ständige Hintergrundbeleuchtung der Anzeige benötigen, um die ausreichende Sichtbarkeit der Anzeige und der Markierungen hinter den kombinierten kollimierenden Filmen zu gewährleisten. Die ständige Hintergrundbeleuchtung würde voraussichtlich die Lebensdauer der Lichtquelle reduzieren, wodurch für den Benutzer zusätzliche Kosten und Unannehmlichkeiten entstünden. Andererseits kann, wenn die zusammengefügte Kombination aus Filmen hinter dem Anzeigemittel angeordnet wird, Umgebungslicht von der Vorderfläche der Anzeige oder der Markierungen reflektiert werden, was ein mindestens teilweises „Auswaschen" der Anzeige zur Folge hat.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Instrumententafelanzeige, welche die Anzeigevorrichtung aufweist, hergestellt werden, die keine Einfassung, Verkleidung, Traufe oder dergleichen erfordert und dennoch unerwünschte Reflexionen infolge von durch die Anzeige reflektiertem Licht wirksam reduziert. Die Anzeigevorrichtung reduziert auch wirksam unerwünschtes Umgebungslicht, das von der Oberfläche der Anzeige reflektiert wird. Dies ist von Bedeutung, da Umgebungslicht als wichtige Lichtquelle für viele Anzeigen gilt und demnach, welches Mittel auch immer verwendet wird, um Reflexionen zu verhindern, dieses erforderlichenfalls ausreichend Umgebungslicht in die Anzeige einlassen muss, um diese zu beleuchten, wenn keine zusätzliche Beleuchtung vorgesehen ist. Eine Anzeige gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann sowohl mittels transmittiertem Licht von einer Lichtquelle als auch nur mittels reflektiertem Umgebungslicht betrachtbar sein.
  • 1 zeigt eine allgemeine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 100 weist ein erstes Lichtregelelement 120, ein zweites Lichtregelelement 130 und ein Anzeigeelement 125, das zwischen dem ersten und dem zweiten lichtkollimierenden Film angeordnet ist, auf. Wie oben beschrieben wurde, regeln die Lichtregelelemente 120 und 130 gemeinsam das Umgebungslicht, um unerwünschte Reflexionen zu verhindern oder zu reduzieren. Eines der Lichtregelelemente, zum Beispiel das einer Ansicht nächstliegende, dient ferner dazu, die Umgebungslichtreflexionen zu reduzieren. Ferner kann eine Lichtquelle, die nicht dargestellt ist, verwendet werden, um die Anzeige zu beleuchten.
  • Eine konkrete Ausführungsform gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in 2 dargestellt, welche eine analoge Anzeigevorrichtung 200 darstellt. Analoge Anzeigen sind bestens bekannt und können Anzeigeinstrumente vom Zeigertyp, beispielsweise Tachometer, Höhenmesser, Öldruckmesser und dergleichen, sein. Anzeigeinstrumente vom Zeigertyp weisen im Allgemeinen einen Anzeiger, beispielsweise einen Zeiger, auf, der mit einer mechanischen oder elektromechanischen Betätigungsvorrichtung drehbar gekoppelt ist. In 2 ist ein Anzeigeelement oder Anzeiger 225 als Nadel vom Zeigertyp veranschaulicht und als an einem Ende einer drehbaren Koppelwelle 240 befestigt dargestellt. Das andere Ende der Welle 240 steht mit einem Anzeigerbetätigungsmechanismus, beispielsweise einem mechanischen oder elektromechanischen Anzeigeinstrumentmotor (nicht dargestellt), in Eingriff. Die Welle 240 verläuft durch eine Öffnung 215 in dem ersten lichtkollimierenden Film 220.
  • Die Lichtquelle 235 dient dazu, die Anzeigevorrichtung zu beleuchten. Die Lichtquelle kann aus einer oder mehreren Glühlampen, fluoreszierenden Lampen, Leuchtdioden, Elektrolumineszenzplatten und dergleichen bestehen. Die Lichtquelle 235 ist für gewöhnlich hinter der Anzeigevorrichtung 200 angeordnet, derart, dass Licht, welches durch die Lichtquelle 235 abgegeben wird, durch den ersten kollimierenden Film 220 transmittiert wird, den Anzeiger 225 beleuchtet, und durch den zweiten kollimierenden Film 230 zu dem Betrachter transmittiert wird. Ebenfalls in Erwägung gezogen werden Lichtquellen, beispielsweise Lichtleiterhintergrundbeleuchtungen, die für gewöhnlich für Flüssigkristallanzeigen verwendet werden, oder Faseroptiklichtleitungen, welche jeweils gestatten, die tatsächliche Lichtquelle an einer anderen Position als hinter der Anzeigevorrichtung anzuordnen.
  • Zwischen dem Anzeiger 225 und der Lichtquelle 235 angeordnet ist ein erster lichtkollimierender Film 220, wobei eine erste Kollimationsachse in einer ersten Richtung ausgerichtet ist. Vor dem Anzeiger 225 angeordnet ist ein zweiter lichtkollimierender Film 230, wobei eine zweite Kollimationsachse in einer zweiten Richtung ausgerichtet ist. Bei einer konkreten Ausführungsform unterscheidet sich die Orientierung der Lichtkollimationsachse des ersten kollimierenden Films 220 wesentlich von der Orientierung der Lichtkollimationsachse des zweiten kollimierenden Films 230. Wenn eine derartige Anzeige hintergrundbeleuchtet ist, wird Licht, das durch die Lichtquelle 235 abgegeben wird, durch den ersten kollimierenden Film 220 in einer ersten Richtung kollimiert, das kollimierte Licht beleuchtet den Anzeiger und wird dann durch den zweiten kollimierenden Film 230 in einer zweiten Richtung kollimiert, was den Betrachtungswinkel des abgegebenen Lichtes reduziert. Im Allgemeinen wird der am meisten eingeschränkte Betrachtungswinkel von einer Seite zur anderen und von oben nach unten dann erzielt, wenn die Kollimationsachse des ersten kollimierenden Films 220 in ungefähr 90 Grad zu der Kollimationsachse des zweiten kollimierenden Films 230 ausgerichtet ist. Es sollte festgehalten werden, dass in diesem Dokument der Begriff „kollimieren" das Reduzieren des Betrachtungswinkels (oder Konuswinkels) von Licht bezeichnet und nicht voraussetzt, dass das Licht perfekt kollimiert wird.
  • Wenn Umgebungslicht auf die Fläche der Anzeige auftrifft, tritt ein Teil des Umgebungslichts durch die Lamellen des zweiten kollimierenden Films 230 ein, um den Anzeiger 225 zu beleuchten und dadurch dem Betrachter zu gestatten, die Anzeige auch bei Nichtvorhandensein einer Hintergrundbeleuchtung zu betrachten.
  • Zum Zweck der Veranschaulichung sind in 2 eine oder mehrere Kennzeichnungen oder Markierungen 260 als auf der Vorderfläche des ersten lichtkollimierenden Films 220 angeordnet dargestellt. Beispielhafte Markierungen sind Zahlen, die Meilen pro Stunde auf einem Tachometer, Fuß auf einem Höhenmesser darstellen, oder aber Grafiken wie ein Symbol für Wasser auf einem Wassertemperaturanzeigeinstrument oder ein Symbol für Öl auf einem Öldruckanzeigeinstrument und dergleichen.
  • Die Anordnung von Markierungen ist nicht auf eine Oberfläche des ersten kollimierenden Films 220 begrenzt, sondern kann auf jeder beliebigen Oberfläche erfolgen. Beispielsweise können Markierungen auf einer Oberfläche hinter dem Zeiger oder auf einer Oberfläche vor dem Zeiger angeordnet werden, je nach gewünschtem Erscheinungsbild der Anzeige. Markierungen, die vor dem Anzeiger 225 angeordnet sind, beispielsweise auf einer Oberfläche des zweiten lichtkollimierenden Films 230, scheinen in Bezug auf den Anzeiger im Raum zu schweben. Alternativ dazu scheinen Markierungen, die auf der Oberfläche eines ersten kollimierenden Films 220 angeordnet sind, sich hinter dem Anzeiger 225 zu befinden. Markierungen, die auf der Vorderfläche des zweiten kollimierenden Films 230 angeordnet sind, werden mittels reflektiertem oder transmittiertem Licht ständig sichtbar sein, während Markierungen, die auf der hinteren Oberfläche des zweiten lichtkollimierenden Films 230 angeordnet sind, dazu neigen, nur mittels transmittiertem Licht sichtbar zu sein, und eventuell, je nach Orientierung der Kollimationsachse des Films 230, nur für den Benutzer direkt vor der Anzeige sichtbar sind.
  • Zum Zweck der Sichtbarkeit sind die Markierungen vorzugsweise lichtundurchlässige, jedoch durchscheinende Markierungen, und es können auch transparente Markierungen, die beispielsweise durch eine kontrastierende Farbe oder Textur innerhalb der Anzeige sichtbar gemacht werden, verwendet werden. Markierungen können mittels eines beliebigen von vielen Verfahren angebracht werden. Beispielsweise können Markierungen heißgestanzt, mittels Siebdruck oder anderer Druckverfahren aufgedruckt, geprägt oder mittels Klebstoff auf einer Anzeigeoberfläche angebracht werden.
  • Lichtkollimierende Filme sind bestens bekannt. Eine Art von Blickschutzfilterfilm ist beispielsweise eine dünne Kunststofflage, die in geringem Abstand voneinander angeordnete, abwechselnde Mikrolamellen oder Kollimationselemente aus lichttransmittierendem und lichtabsorbierendem Material aufweist. Eine zweite Art von Blickschutzfilterfilm ist beispielsweise eine im Allgemeinen transparente, dünne Kunststofflage, die mit lichtkollimierenden Strukturen auf einer oder beiden Oberflächen des Films versehen ist.
  • Blickschutzfilterfilme werden auf Rechnerbildschirmen und anderen festen Anzeigen verwendet, um die Privatsphäre des Benutzers zu schützen und die Kontrastverstärkung zu unterstützen. Lamellen mit einer lichtkollimierenden Orientierung in einer im Allgemeinen vertikalen Richtung begrenzen den Betrachtungswinkel der Anzeige von einer Seite auf die andere. Lamellen mit einer lichtkollimierenden Orientierung in einer im Allgemeinen horizontalen Richtung begrenzen den von oben nach unten verlaufenden Betrachtungswinkel der Anzeige. Ferner tragen Blickschutzfilterfilme dazu bei, Reflexionen und Spiegelungen von der Anzeige zu reduzieren und den Kontrast durch körperliches Hindern von Umgebungslicht daran, den Anzeigeschirm zu erreichen, zu erhöhen. Beispiele für lichtkollimierende Filme, die sich zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung eignen, sind von 3M, St. Paul, MN, vertriebener Light Control Film; durch das im US-Patent 3,524,789 beschriebene Skiving-Verfahren hergestellte Lamellenfilme; und lichttransmittierende Filme, die Rillen oder Kanäle aufweisen, welche mit einem lichtabsorbierenden Material gefüllt oder beschichtet sind, wie beispielsweise im US-Patent 5,204,160 beschrieben ist.
  • Zum Zweck der Erläuterung, jedoch nicht zur Einschränkung, ist in 3 ein konkreter kollimierender Film dargestellt. 3 zeigt einen stark vergrößerten Querschnitt, nicht maßstabsgetreu, einer Lage aus 3M Light Control Film 300, die abwechselnde lichttransmittierende Lamellenelemente 320 und lichtabsorbierende Lamellenelemente 310 aufweist. Lichtstrahlen 350, die durch den Film transmittiert werden, werden durch Lamellenelemente in eine Richtung kollimiert, die durch den Lamellenwinkel α (alpha) bestimmt wird. Wie für versierte Fachleute zu erkennen sein wird, weist das kollimierte Licht einen maximalen Betrachtungswinkel θ (theta) auf, der durch den Lamellenwinkel, den Abstand zwischen Lamellenelementen, die Dicke des Films und den Brechungsindex des Films gemäß dem Snellschen Gesetz bestimmt wird. Demnach kann ein schmälerer Betrachtungswinkel, beispielsweise durch Erhöhen der Filmdicke, durch Reduzieren der Dicke der lichttransmittierenden Lamellenelemente oder eine Kombination aus beiden, erreicht werden.
  • Die Sichtbarkeit der Anzeige, ob mittels transmittiertem Licht oder reflektiertem Umgebungslicht, ist auch abhängig von der optischen Transmission der lichtkollimierenden Filme. Der Lichttransmissionsgrad des Films ist zum Teil abhängig von dem Abstand zwischen lichtabsorbierenden Lamellenelementen, das heißt der Dicke der lichttransmittierenden Elemente des Films. Je größer der Abstand zwischen absorptionsfähigen Lamellenelementen, umso größer ist die Lichttransmission durch den kollimierenden Film. Ein stärker transmittierender kollimierender Film lässt mehr Umgebungslicht durch den vorderen kollimierenden Film eintreten, um den Anzeiger zu beleuchten, und gestattet, dass mehr Licht von der Lichtquelle hinter der Anzeige durch die Anzeige zu dem Betrachter hin transmittiert wird.
  • Es wird zu erkennen sein, dass durch Verwenden verschiedener Kombinationen aus Lamellenwinkel und Kollimationsachse in den beiden lichtkollimierenden Filmen in einer Anzeigevorrichtung die Richtung und der Betrachtungswinkel von Licht, das durch die Anzeigevorrichtung abgegeben wird, geregelt werden können. Beispielsweise kann bei einer Instrumententafel mit mehreren Anzeigen Licht, das von den jeweiligen Anzeigen abgegeben wird, durch die geeignete Wahl von Kollimationsachse, Lamellenwinkel und Durchlässigkeitsgrad, insbesondere des zweiten kollimierenden Films, zu einer stationären Benutzerposition gelenkt werden, unabhängig davon, ob die Anzeige, das Anzeigeinstrument oder das Messgerät oberhalb, unterhalb oder seitlich von dem Benutzer angeordnet ist.
  • Neuerlich auf 2 Bezug nehmend ist bei einer Konstruktion einer Anzeigevorrichtung, die sich zur Verwendung bei einem trauflosen Kfz-Armaturenbrett eignet, der erste lichtkollimierende Film 220, der einen Lamellenwinkel von etwa 0 (Null) Grad aufweist, vorzugsweise mit seiner Kollimationsachse in einer im Allgemeinen vertikalen Orientierung ausgerichtet. Der zweite lichtkollimierende Film 230 kann mit seiner Kollimationsachse in einer im Allgemeinen horizontalen Richtung ausgerichtet sein. Die Kollimation von Licht durch den ersten Film 220 reduziert das seitlich abgegebene Licht und zielt daher darauf ab, Reflexionen von reflektierenden Oberflächen zu den Seiten der Anzeige zu beseitigen. Die Kollimation von Licht, welches durch den zweiten Film 230 transmittiert wird, reduziert vertikal abgegebenes Licht und zielt daher darauf ab, Reflexionen von Oberflächen oberhalb und/oder unterhalb der Anzeige zu beseitigen, würde jedoch zugleich einem Fahrgast in dem Fahrzeug gestatten, mindestens einen Teil der Anzeige von einer Position seitlich von der Anzeige aus zu betrachten. Darüber hinaus tragen die Lamellen des zweiten kollimierenden Films 230 dazu bei, zu verhindern, dass Umgebungslicht in die Anzeige eintritt und das Erscheinungsbild von Anzeigermitteln 225 oder Markierungen 260 „auszuwaschen".
  • Ein weiterer Vorteil einer Anzeige gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass durch geeignete Wahl und Orientierung von lichtkollimierenden Filmen, insbesondere des zweiten lichtkollimierenden Films 230, die Anzeige mittels transmittiertem Licht von der Lichtquelle 235 und auch lediglich mittels reflektiertem Umgebungslicht betrachtbar sein kann.
  • Eine Anzeige, bei welcher der Anzeiger und die Markierungen nur mittels transmittiertem Licht sichtbar sind, jedoch mittels reflektiertem Licht unsichtbar sind, weist bekanntermaßen ein optisches Dead-Front-Erscheinungsbild auf. Eine schwarze, optische Dead-Front-Anzeige wird als ein markantes, stilvolles, gefälliges Erscheinungsbild aufweisend erachtet. Ein derartiges Erscheinungsbild kann in einer Anzeige gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung realisiert werden. Durch Verwendung der in 2 dargestellten Ausführungsform als Beispiel werden, wenn der zweite kollimierende Film 230 mit seiner Kollimationsachse in einer vertikalen Orientierung angeordnet ist und der Betrachtungswinkel des zweiten kollimierenden Films 230 ausreichend schmal ist, der Anzeiger 225 und die Markierungen 260 außerhalb des Betrachtungswinkels des zweiten kollimierenden Films 230 nicht sichtbar sein. Bei einer Kfz-Armaturenbrettanzeige wäre zum Beispiel diese Anzeige für den Lenker sichtbar, würde jedoch für eine Person, die im vorderen Beifahrersitz sitzt, ein optisches Dead-Front-Erscheinungsbild liefern.
  • Im Gegensatz dazu ist es jedoch, wenn der zweite kollimierende Film 230 der Anzeige von 2 einen ausreichend großen Betrachtungswinkel aufweist oder wenn der zweite kollimierende Film 230 mit seiner Kollimationsachse in einer horizontalen Orientierung angeordnet ist, wahrscheinlicher, dass der Anzeiger 225 und die Markierungen 260 sowohl mittels Umgebungslicht als auch mittels transmittiertem Licht nicht nur für den Lenker sondern auch für einen Beifahrer sichtbar sind.
  • 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher die Anzeige 400 einen digitalen Anzeiger 425 aufweist. Bei dieser konkreten Ausführungsform ist eine Beleuchtungsquelle 435 in einem trauflosen Kfz-Armaturenbrett 405 angebracht. Der Anzeiger 425 ist ein Flüssigkristalldisplay (LCD), welches durch eine Hintergrundbeleuchtung, beispielsweise eine Elektrolumineszenzplatte (EL-Platte) 435, beleuchtet wird. Zwischen dem LCD 425 und der EL-Platte 435 ist ein erster lichtkollimierender Film 420 angeordnet. Ein zweiter licht kollimierender Film 430 ist zwischen dem LCD 425 und dem Betrachter angeordnet. Bei dieser konkreten Ausführungsform ist ein flexibler zweiter lichtkollimierender Film 430 als in einer konkaven Weise zu dem Betrachter hin angeordnet dargestellt. Bei dieser konkaven Konfiguration des zweiten lichtkollimierenden Films 430 neigt Umgebungslicht, das auf die Vorderseite der Anzeige auftrifft, beispielsweise Umgebungslicht, das von einem weißen Hemd, welches der Betrachter trägt, zu der Anzeige hin reflektiert wird, dazu, von der Anzeige in einer anderen Richtung als zurück zum Betrachter reflektiert zu werden, wodurch Weißhemdenreflexionen reduziert werden.
  • Die Verwendung eines flexiblen lichtkollimierenden Films kann vorteilhaft sein, beispielsweise um den Betrachtungswinkel der Anzeige weiter zu regeln oder um die Beleuchtung der Anzeige zu regeln. Es wird klar zu erkennen sein, dass eine Durchbiegung eines lichtkollimierenden Films die relative Orientierung der Lamellenelemente beeinflussen kann. Beispielsweise werden, wenn ein lichtkollimierender Film, der Lamellenelemente aufweist, die im Allgemeinen parallel zueinander sind und im Allgemeinen senkrecht zu der Dicke des Films verlaufen, um eine Achse gebogen wird, die im Allgemeinen parallel zu der lichtkollimierenden Achse des Films verläuft, die Ebenen von benachbarten Lamellenelementen in dem gebogenen Film nicht mehr im Allgemeinen parallel zueinander verlaufen, sondern stattdessen im Allgemeinen parallel zu einem Radius der Biegungskrümmung verlaufen. Folglich wird der Betrachtungswinkel für Licht, das von der konkaven zu der konvexen Seite des durchgebogenen Films transmittiert wird, erhöht. Gleichermaßen wird der Betrachtungswinkel für Licht, welches von der konvexen Seite zu der konkaven Seite des Films transmittiert wird, verringert. In einem lichtkollimierenden Film, der um eine Achse gebogen wird, die im Allgemeinen senkrecht zu der lichtkollimierenden Achse des Films verläuft, bleiben die Ebenen von benachbarten Lamellenelementen im Allgemeinen parallel zueinander, und der Betrachtungswinkel des Films bleibt unverändert. Ein Film mit einem breiteren Betrachtungswinkel für Licht, das aus dem Film austritt, weist auch einen breiteren Eintrittswinkel für Umgebungslicht, das durch den Film eintritt, auf. Demnach ist es möglich, einen oder mehrere lichtkollimierende Filme bei einer Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Krümmung zu versehen, beispielsweise durch Biegen oder Formen des Films, um bestimmte Aspekte der Betrachtbarkeit oder Beleuchtung der Anzeige zu regeln. Die Krümmung muss nicht auf dem gesamten Film vorliegen, sondern kann auch auf lokalen Bereichen des Films vorliegen, um für lokalisierte Lichtregelung zu sorgen.
  • Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird mindestens ein Teil des Lichtes, das von dem Beleuchtungsmittel 435 abgegeben wird, durch den ersten kollimierenden Film 420 transmittiert und kollimiert, tritt durch die durchlässigen Bereiche des LCD-Anzeigers 425 und wird durch den zweiten kollimierenden Film 430 kollimiert.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anzeigevorrichtung sowohl eine analoge Anzeige als auch eine digitale Anzeige aufweisen. Ein Beispiel für diese Ausführungsform ist ein Tachometer mit einem Anzeiger vom Zeigertyp, der die Geschwindigkeit in Meilen pro Stunde anzeigt, in Kombination mit einem digitalen Anzeiger, der die gefahrenen Gesamtmeilen anzeigt.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform ist eine Anzeigevorrichtung passiv. Beispielsweise ein passiver Anzeiger, bei dem weder der Anzeiger noch die Markierungen auf einen externen Reiz, beispielsweise eine mechanische oder elektronische Eingabe, reagieren. Bei einer beispielhaften passiven Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Anzeiger beispielsweise ein Beschilderungselement, beispielsweise ein im Allgemeinen lichtdurchlässiges Substrat, welches im Wesentlichen lichtundurchlässige Markierungen daran angebracht aufweist, oder alternativ dazu ein im Wesentlichen lichtundurchlässiges Substrat mit im Wesentlichen lichtdurchlässigen Bereichen.
  • Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung sind für versierte Fachleute klar ersichtlich, ohne von dem Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können ein oder mehrere Farbfilter innerhalb der Anzeige oder farbige Lamellenelemente in dem lichtkollimierenden Film verwendet werden, um das Erscheinungsbild der Anzeigevorrichtung zu verändern. Ein zusätzlicher durchlässiger Film, der Markierungen aufweist, kann innerhalb der Anzeige angeordnet werden, beispielsweise zwischen dem ersten kollimierenden Film und dem Anzeiger oder zwischen dem Anzeiger und dem zweiten kollimierenden Film. Eine oder mehrere Oberflächen von einem beliebigen der oben genannten Filme, einschließlich der lichtkollimierenden Filme, können beschichtet oder behandelt werden, um dem Film Entspiegelungs-, Antireflexions-, Schmutzabweisungs- oder Abriebfestigkeitseigenschaften zu verleihen. Jedwede Kombination aus diesen Beschichtungen oder Behandlungen kann verwendet werden, wie für eine bestimmte Anzeigeanwendung gewünscht oder erforderlich ist. Eine oder mehrere Komponenten der Anzeige können in einem Rahmen oder Gehäuse umschlossen sein.
  • Es sollte sich verstehen, dass nicht beabsichtigt wird, diese Erfindung durch die in diesem Dokument dargelegten veranschaulichenden Ausführungsformen und Beispiele unangemessen einzuschränken und dass derartige Beispiele und Ausführungsformen lediglich als Beispiele dargelegt werden, wobei der Umfang der Erfindung lediglich durch die in diesem Dokument nachfolgend dargelegten Ansprüche eingeschränkt werden soll.

Claims (10)

  1. Anzeigevorrichtung mit: einem ersten lichtkollimierenden Film (120, 220, 420), der eine erste Kollimationsorientierung aufweist und angeordnet ist, um die Gerichtetheit von Licht in einer ersten Richtung zu begrenzen; einem zweiten lichtkollimierenden Film (130, 230, 430), der eine zweite Kollimationsorientierung aufweist und angeordnet ist, um die Gerichtetheit von Licht in einer zweiten Richtung, welche sich von der ersten Richtung unterscheidet, zu begrenzen; und mindestens einem Anzeigeelement (125, 225, 425), das zwischen dem ersten und dem zweiten kollimierenden Film (120, 130) angeordnet ist.
  2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner aufweist: eine Beleuchtungsquelle (235, 435), wobei Licht, das durch die Beleuchtungsquelle abgegeben wird, durch den ersten kollimierenden Film (120, 220, 420) kollimiert wird, das Anzeigeelement beleuchtet und dann durch den zweiten kollimierenden Film (130, 230, 430) kollimiert wird.
  3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Anzeigeelement (125, 225, 425) einen analogen Anzeiger, einen digitalen Anzeiger, eine passive Anzeige oder jede Kombination daraus aufweist.
  4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Unterschied zwischen der ersten Kollimationsorientierung und der zweiten Kollimationsorientierung etwa 90 Grad beträgt.
  5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder der beiden lichtkollimierenden Filme abwechselnde Lamellenelemente aus lichtabsorbierendem (310) und lichtdurchlässigem Material (320) aufweist.
  6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeiger in bloßem Umgebungslicht sichtbar ist.
  7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine Oberfläche des ersten und des zweiten lichtkollimierenden Films eine entspiegelte Oberfläche, eine Antireflexionsoberfläche, eine schmutzabweisende Oberfläche, eine kratzfeste Oberfläche oder eine beliebige Kombination daraus aufweist.
  8. Instrumententafel mit mindestens einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung mindestens ein Instrumententafel-Anzeigeelement aufweist, welches zwischen dem ersten und dem zweiten kollimierenden Film angeordnet ist.
  9. Instrumententafel nach Anspruch 8, wobei die Tafel ein Kfz-Armaturenbrett (405) ist.
  10. Instrumententafel nach Anspruch 9, wobei das Armaturenbrett trauflos ist.
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