EP1525574A1 - Anzeigevorrichtung mit in raumwinkel steuerbarer leuchtelementsabstrahlcharakteristik - Google Patents

Anzeigevorrichtung mit in raumwinkel steuerbarer leuchtelementsabstrahlcharakteristik

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EP1525574A1
EP1525574A1 EP03787605A EP03787605A EP1525574A1 EP 1525574 A1 EP1525574 A1 EP 1525574A1 EP 03787605 A EP03787605 A EP 03787605A EP 03787605 A EP03787605 A EP 03787605A EP 1525574 A1 EP1525574 A1 EP 1525574A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
display device
light guide
lighting element
solid angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03787605A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Wolf
Gary Ford
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1525574A1 publication Critical patent/EP1525574A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • G09G3/002—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to project the image of a two-dimensional display, such as an array of light emitting or modulating elements or a CRT
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Q3/14—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards lighting through the surface to be illuminated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D13/26—Pointers, e.g. settable pointer adapted to perform a further operation, e.g. making electrical contact
    • G01D13/265—Pointers which conduct light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2360/68—Features of instruments
    • B60K2360/698—Pointers of combined instruments
    • B60K2360/6992—Light conducting pointers

Definitions

  • the invention relates to a display device with a
  • Luminous element and a light guide having coupling and decoupling points, a light signal emitted by the lighting element being transportable through the light guide.
  • signals are displayed on a projection surface by means of a differentiating optical signal generator via a light-conducting element. So far, such displays have had a large number of individual light-emitting elements or an electronic display
  • the invention has for its object to propose a display unit which has a simpler and less expensive structure.
  • this object is achieved by a display device of the type mentioned at the outset, in which the lighting element has a radiation characteristic 35 which can be controlled in solid angle.
  • the display unit thus has a spatially differentiating light source that can be controlled by a control or regulating unit. Different display areas can thus be supplied with a light signal from a single lighting element.
  • the display areas are the decoupling points of the light guide.
  • projection surfaces are provided onto which light emerging from the light guide falls.
  • the projection surfaces are connected directly to the light guide. But they can also be implemented as separate components. The same applies to the light entry surfaces of the light guide, which are adapted to the optical-geometric conditions of the light guide and are positioned corresponding to the light source.
  • the light guide has light channels which direct the coupled light onto the corresponding display or projection surfaces.
  • Possible problems caused by signals that generate optical crosstalk are achieved in the simplest case by optically separating the light channels, e.g. by introducing a non-transmissive layer.
  • additional optical channels made of glass or glass fibers are also conceivable in the light guide. They enable the light to be guided to the projection surface without interference.
  • the lighting element is designed in such a way that it can change its spatial radiation characteristic as a function of a control signal.
  • a mechanically less complex design in the sense of this invention is provided by the use of a light-emitting diode, which can spatially change its radiation characteristic.
  • a light-emitting diode which can spatially change its radiation characteristic.
  • an RC-LED Resonance Cavity-LED
  • "Bragg" mirrors in a light-emitting diode chip ensure that the spatial luminous intensity distribution curve, the so-called Rousseau diagram, becomes large or small at different temperatures of the chip.
  • Thin-film LEDs are particularly advantageous.
  • the temperature of the chip is not only controlled via the LED current, but also via an additional heating and / or cooling element which is arranged as close as possible to a heat sink (heatsink) of the LED chip.
  • a control unit takes care of the acquisition and processing of the current parameters, if necessary with the help of arithmetically stored current and temperature comparison tables, for the corresponding alignment of the light distribution curve.
  • Illuminating elements with a sufficiently short wavelength make it possible to give the light signal different colors with the aid of projection surfaces equipped with wavelength transmitters.
  • UV light is usually referred to as light with a wavelength of 400-800 nm.
  • Phosphorus and other so-called phosphors are used as frequency converters, whose activator centers emit the energy emitted by the luminous element in the desired color. It is also conceivable to use so-called silicon nanocrystals, which after irradiation with UV light emit differently defined wavelengths.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a display device according to the invention with a rigid light guide
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a display device according to the invention with a movable light guide
  • Figure 3 shows a light direction controllable LED light element in a schematic representation
  • Figure 4 is a schematic representation of the arrangement of a lighting element with a control unit.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a display device according to the invention.
  • a lighting element 12 is provided which, depending on the control, can generate a spatially different distribution of light cones, that is to say a different radiation characteristic.
  • two light cones 4 are shown by way of example, which of course are not generated simultaneously, but are only shown together in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • a first light cone, shown in dots, is narrow and strikes a light entry area 2 of a light guide 14 such that only a part of the light entry area 2 is irradiated by the light cone 4.
  • Two light channels 5 are formed in the light guide 14 and are optically separated from one another, for example by a reflective layer.
  • light channels can also be formed in that the light guide 14 consists of several bundled glass fibers. Suitable glass fibers for UV light can consist of quartz glass or a quartz glass-like material. In the case of the narrow cone of light shown, the light only hits the lower light channel, so that a light signal can only be seen in a light exit area 1 of the light guide 14 even in the area of the lower light channel. The upper light channel, which receives no light signal from the lighting element 12, remains unilluminated.
  • the other light cone 4 shown is significantly larger and detects both light channels 5 of the light entry area 2, so that a signal can also be seen on the side of the light exit area 1 in the area of both light channels 5.
  • FIG. 1 also shows a light shaping element 11 that is arranged between the lighting element 12 and the light guide 14.
  • This light shaping element 11 serves to influence the shape of the light cone 14 and to help ensure that the light enters the light guide 14 in an optimal manner.
  • the light guide 14 is immovable relative to the lighting element 12, in the display device shown in FIG. 2 the light guide 14 is arranged movably.
  • a luminous element 12 emits light, which is directed by a light shaping element 11 onto the light entry region 2 of a light guide 14.
  • a plurality of light deflecting elements 9 are provided within the light guide 14, which deflect light signals transported through the light guide 14 in a defined manner. In the beam path, a light signal is reflected by a first light deflecting element into a horizontal area of the light guide 14. There, two further light deflection elements 9 are provided, which serve to transmit light signals upwards. flex so that they leave the light guide 14 from the light exit areas 10.
  • the light guide 14 itself can be divided into a plurality of light channels, so that light which is radiated into the light guide 14 in a specific part of the light entry region 2 is guided within a specific light channel.
  • the light deflecting elements 9, which reflect light signals in the direction of the light exit areas 10, are specifically designed for individual light channels, so that there is a fixed association between a specific light exit area 10 and an area of the light entry area 2.
  • the light guide 14 is a homogeneous light guide, which is therefore not divided into individual channels. Even with such a light guide 14, light can be radiated from the lighting element 12 in such a way that it emerges again at a specific point on the light guide 14. This is possible because the light generally does not pass through the light guide 14 in a straight line, but is reflected several times at the boundary layers to the surroundings of the light guide. The angle of incidence and the knowledge of the geometric shape of the light guide 14 can thus be used to determine at which point a light signal radiated in at a certain angle emerges again.
  • the light deflection elements 9, which reflect light signals in the direction of the light exit areas 10, can in turn be arranged in such a way that only light signals irradiated at a certain angle emerge at a certain light exit area 10.
  • a cover unit 8 is provided above the light guide 14. This has sections which are designed as absorption elements 7 and areas which are designed as display elements 6.
  • the display elements 6 are provided for passing through the light exit areas 10 of the light guide to make visible 14 emerging light signals. For this purpose, they are either designed as transmission elements, that is to say they let the light rays pass unhindered, or else they are designed as projection elements. In the latter case, for example, the surface is roughened so that the light is scattered.
  • the projection or transmission elements can be colored to give the visible light a certain color.
  • the absorption elements 7 ensure that crosstalk between different transmission or projection elements is prevented.
  • an additional movement unit 13 is also provided, by means of which the light guide 14 can be moved or rotated. This makes it possible to control a large number of display elements 6 with a single light guide 14.
  • the lighting element 12 has a light-generating semiconductor chip 15 which is embedded in the reflector housing 17.
  • the semiconductor chip 15 has a cold supply and heat removal surface 16 which is connected to a heating element and / or cooling element 20. This makes it possible to keep the chip 15 at the desired operating temperature.
  • the lighting element 12 has connections 18 for the semiconductor chip 15 and connections 19 for the heating element 20. By means of the heating or cooling element 20, it is possible to set the temperature of the lighting element precisely in order to set the reflection or refraction properties of the Bragg mirror via the temperature and thus to obtain the desired radiation pattern.
  • FIG. 4 shows schematically how a control of a lighting element 12 can be designed.
  • the lighting element 12 is powered by a supply device 24 provided .
  • a control device 21 controls or regulates the luminous element current adapted to a display interior temperature. This has an interface in order to be controlled by a vehicle bus system 23.
  • a vehicle bus system 23 As a rule, an on-board computer is connected to the vehicle bus system, which can also be used to provide information, for example, about temperature-current value tables.
  • Known bus systems are, for example, the CAN bus or the networks for vehicles known as K-Line and MOST.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einem Leuchtelement (12) und einem Ein- und Auskoppelstellen aufweisenden Lichtleiter (14), wobei durch den Lichtleiter (14) ein von dem Leuchtelement (12) ausgesendetes Lichtsignal transportierbar ist. Erfindungsgemäß weist das Leuchtelement (12) eine im Raumwinkel steuerbare Abstrahlcharakteristik auf.

Description

Beschreibung
ANZEIGEVORRICHTUNG MIT IN RAUMWINKEL STEUERBARER LEUCHTELEMENTSABSTRAHLCHARAK- TERISTIK
5 Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einem
Leuchtelement und einem Ein- und Auskoppelstellen aufweisenden Lichtleiter, wobei durch den Lichtleiter ein von dem Leuchtelement ausgesendetes Lichtsignal transportierbar ist.
10 Bei Anzeigevorrichtungen dieser Art werden Signale mittels eines differenzierenden optischen Signalgebers über ein lichtleitendes Element auf einer Projektionsfläche darstellt. Bisher hat man bei solchen Anzeigen eine Vielzahl von einzelnen, lichtgebenden Elementen oder ein elektronisches Display
15 verwendet. Anwendungsfälle für derartige Anzeigevorrichtungen sind beispielsweise ultistatusanzeigen in Fahrtenschreibern oder Autoradios, die über einen Lichtleiter und zum Beispiel zwei LEDs mehrere Anzeigezustände auf einem Anzeigefeld anzeigt . Ein anderer Anwendungsfall sind ring- oder stabförmig
20 angeordnete Ökonomieanzeigen in KombiInstrumenten von Kraftfahrzeugen und Nutzfahrzeugen erwähnt, welche z.B. mittels 20 Leuchtdioden (LED) oder durch eine Flüssigkristallanzeige (LCD) realisiert wird. Der Nachteil einer solchen Anzeige ist der hohe schaltungstechnische Aufwand und die große Anzahl an
25 diskreten Bauteilen, welche damit hohe Herstellungskosten und eine geringe Gestaltungsfreiheit bedingen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigeeinheit vorzuschlagen, welche einen einfacheren und kostengünstigeren 30 Aufbau besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der das Leucht- element eine im Raumwinkel steuerbare Abstrahlcharakteristik 35 aufweist. Die Anzeigeeinheit weist also eine räumlich differenzierende Lichtquelle auf, die von einer Kontroll- oder Regeleinheit gesteuert werden kann. Damit sind von einem einzigen Leuchtelement aus verschiedene Anzeigeflächen mit einem Lichtsignal versorgbar. Die Anzeigeflächen sind in einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung die Auskoppelstellen des Lichtleiters. In einer anderen Ausführung sind Projektionsflächen vorgesehen, auf die aus dem Lichtleiter austretendes Licht fällt. In einer kompakten Ausführung der Anzeigevorrichtung sind die Projektionsflächen direkt mit dem Lichtleiter verbunden. Sie können aber ebenso als separate Bauteile realisiert sein. Gleiches gilt für die Lichteintrittsflächen des Lichtleiters, die den optisch-geometrischen Verhältnissen des Lichtleiters angepasst und entsprechend zur Lichtquelle posi- tioniert sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt der Lichtleiter Lichtkanäle, die das eingekoppelte Licht auf die entsprechenden Anzeige- bzw. Projektionsflächen lenken. Mögliche Probleme durch Signale, die ein optisches Übersprechen erzeugen, werden im einfachsten Fall durch eine optische Trennung der Lichtkanäle erreicht, z.B. durch Einbringen einer nicht transmissiven Schicht. Denkbar sind aber auch in den Lichtleiter eingebrachte zusätzliche optische Kanäle aus Glas oder Glasfasern. Sie ermöglichen eine störungsfreie Führung des Lichtes zur Projektionsflache .
Das Leuchtelement ist derart gestaltet, dass es seine räumliche Abstrahlcharakteristik in Abhängigkeit eines Steuersig- nals ändern kann. Im einfachsten Fall befindet sich über der Lichtaustrittsebene des Leuchtelements ein Aperturschlitz, der seine Position entsprechend dem gewünschten Lichteintrittsfenster verändert.
Eine mechanisch weniger aufwendige Ausführung im Sinne dieser Erfindung ist durch den Einsatz einer Leuchtdiode gegeben, die ihre Abstrahlcharakteristik räumlich verändern kann. Dazu kommt beispielsweise eine RC-LED (Resonanz Cavity-LED) in Betracht, welche den konstruktiven mechanischen Aufwand gering hält. Bei dieser Art von Leuchtelement sorgen "Bragg"- Spiegel in einem Leuchtdiodenchip dafür, das bei unterschied- liehen Temperaturen des Chips die räumliche Lichtstärkeverteilungskurve, das sogenannte Rousseaudiagramm, groß oder klein wird. Vorteilhaft sind insbesondere Dünnfilm-LEDs einsetzbar .
Die Temperatur des Chips wird in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung nicht nur über den LED-Strom gesteuert, sondern auch über ein zusätzliches Heiz- und/oder Kühlelement, welches in möglicht kleinem Abstand zu einer Wärmeableitfläche (Heatsink) des LED-Chips angebracht ist. Eine Kontrolleinheit sorgt über die Erfassung und Verarbeitung der Stromparameter, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von rechnerisch hinterlegten Strom- und Temperatur-Vergleichstabellen für die entsprechende Ausrichtung der Lichtverteilungskurve.
Leuchtelemente mit ausreichend kurzer Wellenlänge, wie z.B. UV-Lichtquellen, erlauben es, mit Hilfe von mit Wellenlän- gentransmittern ausgestatteten Projektionsflächen dem Lichtsignal unterschiedliche Farben zu geben. Als UV-Licht wird in der Regel Licht mit einer Wellenlänge von 400-800 nm bezeich- net. Als Frequenzwandler kommen Phosphor und andere sogenannte Leuchtstoffe zum Einsatz, deren AktivatorZentren die von dem Leuchtelement abgestrahlte Energie in der gewünschten Farbe emitieren. Denkbar ist auch der Einsatz von sogenannten Siliziumnanokristallen, welche nach Bestrahlung mit UV-Licht wellenlängen-definiert unterschiedliches Licht aussenden.
Besonders vorteilhaft ist hier der Einsatz in einem Zifferblatt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit starrem Lichtleiter,
Figur 2 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen An- Zeigevorrichtung mit beweglichem Lichtleiter,
Figur 3 ein lichtrichtungssteuerbares LED-Leuchtelement in einer schematischen Darstellung und
Figur 4 ein schematische Darstellung der Anordnung eines Leuchtelements mit einer Steuereinheit.
In der Figur 1 ist eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung dargestellt . Am Anfang eines Strah- lenganges ist ein Leuchtelement 12 vorgesehen, das je nach Ansteuerung eine räumlich unterschiedliche Verteilung von Lichtkegeln, das heißt eine differente Abstrahlcharakteristik, erzeugen kann. In der Figur 1 sind beispielhaft zwei Lichtkegel 4 dargestellt, die selbstverständlich nicht gleichzeitig erzeugt werden, sondern lediglich in der Figur 1 aus Gründen der Anschaulichkeit gemeinsam dargestellt sind. Ein erster, gepunktet dargestellter Lichtkegel ist schmal und trifft so auf einen Licht-Eintrittsbereich 2 eines Lichtleiters 14, dass nur ein Teil des Licht-Eintrittbereichs 2 von dem Lichtkegel 4 bestrahlt ist. In dem Lichtleiter 14 sind zwei Lichtkanäle 5 gebildet, die optisch voneinander getrennt sind, beispielsweise durch eine reflektierende Schicht. Statt einer reflektierenden Schicht zwischen den beiden Lichtkanälen 5 des Lichtleiters 14 ist es auch denkbar, andere nicht transmissive oder nur teilweise transmissive Schichten vorzusehen, beispielsweise eine ganz oder teilweise lichtabsorbierende oder reflektierende Schicht. Andererseits können Lichtkanäle auch dadurch gebildet werden, dass der Lichtleiter 14 aus mehreren gebündelten Glasfasern besteht. Geeignete Glas- fasern für UV-Licht können aus Quarzglas oder einem quarzglasähnlichen Material bestehen. Im gezeigten Fall des schmalen Lichtkegels trifft das Licht nur in den unteren Lichtkanal, so dass an einem Lichtaustrittsbereich 1 des Lichtleiters 14 auch nur im Bereich des unteren Lichtkanals ein Lichtsignal zu erkennen ist. Der obere Lichtkanal, der von dem Leuchtelement 12 kein Lichtsignal erhält, bleibt unbeleuchtet.
Der andere gezeigte Lichtkegel 4 ist wesentlich größer und erfasst beide Lichtkanäle 5 des Lichteintrittsbereichs 2, so dass auch auf der Seite des Lichtaustrittsbereichs 1 im Bereich beider Lichtkanäle 5 ein Signal zu erkennen ist.
In Figur 1 sind lediglich zwei Lichtkanäle dargestellt, jedoch ist offensichtlich, dass die Erfindung auch auf Licht- leiter mit mehr als zwei Lichtkanälen ausgedehnt werden kann.
In der Figur 1 ist darüber hinaus ein Lichtformelement 11 dargestellt, dass zwischen dem Leuchtelement 12 und dem Lichtleiter 14 angeordnet ist. Dieses Lichtformelement 11 dient dazu, die Form der Lichtkegel 14 zu beeinflussen und dazu beizutragen, dass der Lichteintritt in den Lichtleiter 14 in optimaler Weise geschieht.
Während im Ausführungsbeispiel von Figur 1 der Lichtleiter 14 gegenüber dem Leuchtelement 12 unbeweglich ist, ist bei der Anzeigevorrichtung, die in Figur 2 dargestellt ist, der Lichtleiter 14 beweglich angeordnet. Ein Leuchtelement 12 emittiert Licht, das durch ein Lichtformelement 11 auf den Lichteintrittsbereich 2 eines Lichtleiters 14 gelenkt wird. Innerhalb des Lichtleiters 14 sind mehrere Lichtumlenkelemente 9 vorgesehen, die durch den Lichtleiter 14 transportierte Lichtsignale in einer definierten Weise ablenken. Im Strahlenverlauf wird ein Lichtsignal von einem ersten Lichtumlenkelement in einen waagerechten Bereich des Lichtleiters 14 reflektiert. Dort sind zwei weitere Lichtumlenkelemente 9 vorgesehen, die dazu dienen, Lichtsignale nach oben zu re- flektieren, so dass sie aus Lichtaustrittsbereichen 10 den Lichtleiter 14 verlassen.
Der Lichtleiter 14 selber kann, wie beim Ausführungsbeispiel von Figur 1, in mehrere Lichtkanäle aufgeteilt sein, so dass Licht, das in einem bestimmten Teil des Lichteintrittsbereichs 2 in den Lichtleiter 14 eingestrahlt wird, innerhalb eines bestimmten Lichtkanals geführt wird. Die Lichtumlenkelemente 9, die Lichtsignale in Richtung der Lichtaustritts- bereiche 10 reflektieren, sind spezifisch für einzelne Lichtkanäle ausgelegt, so dass eine feste Zuordnung zwischen einem bestimmten Lichtaustrittsbereich 10 und einem Bereich des Lichteintrittsbereichs 2 besteht.
In einer anderen Ausführung handelt es sich um einen homogenen Lichtleiter, der also nicht in einzelne Kanäle aufgeteilt ist. Auch bei einem solchen Lichtleiter 14 kann Licht von dem Leuchtelement 12 so eingestrahlt werden, dass es an einer bestimmten Stelle des Lichtleiters 14 wieder austritt. Dies ist deshalb möglich, weil das Licht den Lichtleiter 14 in der Regel nicht gradlinig durchläuft, sondern mehrfach an den Grenzschichten zur Umgebung des Lichtleiters reflektiert wird. Durch den Einstrahlwinkel und aufgrund der Kenntnis der geometrischen Form des Lichtleiters 14 kann somit bestimmt werden, an welcher Stelle ein unter einem bestimmten Winkel eingestrahltes Lichtsignal wieder austritt. Die Lichtumlenkelemente 9, die Lichtsignale in Richtung der Lichtaustrittsbereiche 10 reflektieren, können wiederum so angeordnet werden, dass nur unter einem bestimmten Winkel eingestrahlte Lichtsignale an einem bestimmten Lichtaustrittsbereich 10 austreten.
Oberhalb des Lichtleiters 14 ist eine Abdeckeinheit 8 vorgesehen. Diese weist Abschnitte auf, die als Absorptionselemen- te 7 ausgebildet sind, und Bereiche, die als Anzeigeelemente 6 ausgebildet sind, auf. Die Anzeigeelemente 6 sind dafür vorgesehen, durch die Lichtaustrittsbereiche 10 des Lichtlei- ters 14 austretende Lichtsignale sichtbar zu machen. Dazu sind sie entweder als Transmissionselemente ausgebildet, das heißt sie lassen die Lichtstrahlen ungehindert passieren, oder aber sie sind als Projektionselemente ausgebildet. Im letzteren Fall ist beispielsweise die Oberfläche aufgerauht, so dass das Licht gestreut wird. Die Projektions- oder Transmissionselemente können gefärbt sein, um dem sichtbaren Licht eine bestimmte Farbe zu geben. Die Absorptionselemente 7 sorgen dafür, dass ein Übersprechen zwischen unterschiedlichen Transmissions- beziehungsweise Projektionselementen verhindert ist.
Bei der in Figur 2 gezeigten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem eine zusätzliche Bewegungseinheit 13 vorgesehen, durch die der Lichtleiter 14 verschoben oder gedreht werden kann. Dadurch ist es möglich, mit einem einzigen Lichtleiter 14 eine Vielzahl von Anzeigeelementen 6 anzusteuern.
Anhand von Figur 3 wird beschrieben, wie ein Leuchtelement mit Bragg-Spiegeln aufgebaut ist und wie die Abstrahlcharakteristik gesteuert werden kann. Das Leuchtelement 12 weist einen lichterzeugenden Halbleiterchip 15 auf, der in Reflektorgehäuse 17 eingebettet ist. Der Halbleiterchip 15 besitzt eine Kältezuführ- und Wärmeabführfläche 16 auf, die mit einem Heizelement und/oder Kühlelement 20 verbunden ist. Dadurch ist es möglich, den Chip 15 auf der gewünschten Betriebstemperatur zu halten. Das Leuchtelement 12 besitzt Anschlüsse 18 für den Halbleiterchip 15 und Anschlüsse 19 für das Heizelement 20. Durch das Heiz- beziehungsweise Kühlelement 20 ist es möglich, die Temperatur des Leuchtelementes genau einzustellen, um über die Temperatur die Reflektions- beziehungsweise Brechungseigenschaften des Bragg-Spiegels einzustellen und somit die gewünschte Abstrahlcharakteristik zu erhalten.
In Figur 4 ist schematisch dargestellt, wie eine Ansteuerung eines Leuchtelementes 12 ausgelegt sein kann. Das Leuchtelement 12 wird durch eine Versorgungseinrichtung 24 mit Strom versorgt . Die Steuerung beziehungsweise die Regelung des an eine Anzeigen-Innenraumtemperatur angepassten Leuchtelement- Stroms übernimmt eine Steuereinrichtung 21. Diese besitzt eine Schnittstelle, um von einem Fahrzeug-Bussystem 23 ange- steuert zu werden. An das Fahrzeug-Bussystem ist in der Regel ein Bordcomputer angeschlossen, durch den auf diese Weise auch Informationen beispielweise über Temperatur-Strom-Wertetabellen bereitgestellt werden können. Bekannte Bussysteme sind beispielsweise der CAN-Bus oder die als K-Line und MOST bekannten Netzwerke für Fahrzeuge.

Claims

Patentansprüche
1. Anzeigevorrichtung mit einem Leuchtelement (12) und einem Ein- und Auskoppelstellen aufweisenden Lichtleiter (14) , wobei durch den Lichtleiter (14) ein von dem Leuchtelement (12) austretendes Lichtsignal transportierbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Leuchtelement (12) eine im Raumwinkel steuerbare Abstrahl- charakteristik aufweist.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Lichtleiter (14) mindestens zwei Lichtkanäle (5) aufweist, die jeweils eine Ein- und Auskoppelsteile besitzen, wobei durch jeden Lichtkanal (5) ein Lichtsignal zu jeweils einer Projektionsfläche transportierbar ist.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Leuchtelement (12) einen Bragg-Spiegel aufweist, durch den der Raumwinkel des abgestrahlten Lichts einstellbar ist.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtelement mit einer Kälte- und/oder Wärmequelle (20) versehen ist zur Steuerung der Temperatur der Bragg-Spiegel .
5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Leuchtelement (12) im ultravioletten Bereich arbeitet und die Projektionsfläche zur Farbwandlung Wellenlängentransmitter aufweist .
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche zur Wellenlängenwandlung Nanokristalle, insbesondere Siliziumnanokristalle aufweist, welche nach Bestrahlung mit UV-Licht wellenlängen-def iniert unterschiedliches Licht aussenden.
7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Leuchtelement (12) im ultravioletten Bereich arbeitet und ein Reflektorgehäuse (17) zumindest abschnittsweise aus einem Nanokristalle, insbesondere Siliziumnanokristalle aufweisenden Harz besteht .
8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , dass der Lichtleiter (14) durch Glasfasern gebildet ist, die aus Quarzglas oder einem quarzglasähnlichen Material bestehen.
9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen dem Leuchtelement (12) und dem Lichtleiter (14) Licht form- elemente (11) angeordnet sind zur positionsgenauen Leitung der im Raumwinkel abgelenkten Lichtsignale auf eine für das jeweilige Lichtsignal vorbestimmte Einkoppelstelle.
10. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Licht- leiter (14) mit einer Bewegungseinheit (13) verbunden ist zur translatorischen und/oder rotationssymmetrischen Bewegung des Lichtleiters (14) .
11. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Lichtintensität des Leuchte lements (12) und/oder die Position der Bewegungseinheit (13) über eine Steuervorrichtung (21) steuerbar ist, die eine Schnittstelle zu einem Fahrzeug-Bussystem (23) besitzt.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010003273B4 (de) 2010-03-25 2022-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeuginnenbeleuchtung
DE102021114235A1 (de) 2021-06-01 2022-12-01 Vega Grieshaber Kg Statusanzeige mit Mitteln zur Lichtführung und Sensor mit einer Statusanzeige

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3533056A1 (de) * 1985-09-17 1987-03-26 Swf Auto Electric Gmbh Mehrstufiger, beleuchteter schalter an kraftfahrzeugen
US5174649B1 (en) * 1991-07-17 1998-04-14 Precision Solar Controls Inc Led lamp including refractive lens element
US5226053A (en) * 1991-12-27 1993-07-06 At&T Bell Laboratories Light emitting diode
JP3707060B2 (ja) * 1994-06-29 2005-10-19 株式会社ニコン 照明光学装置
US5613750A (en) * 1994-11-07 1997-03-25 Delco Electronics Corporation Fluorescent backlighting device for an instrument panel
US5647658A (en) * 1995-05-11 1997-07-15 Ziadi; Bouchaib Fiber-optic lighting system
US5986792A (en) * 1998-02-03 1999-11-16 Farlight Corporation Lighting system sequencer and method
DE10021100A1 (de) * 2000-05-02 2001-11-15 Bosch Gmbh Robert Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zur Beleuchtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004017290A1 *

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