DE10149836C1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents

Anzeigevorrichtung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer von einer Lichtquelle (1) beleuchtbaren Anzeige (2) und einem zwischen Lichtquelle (1) und Anzeige (2) angeordneten Lichtleiter (7), wobei die Lichtquelle (1) mehrere Einzellichtquellen (10) aufweist, deren lichtabstrahlende Gesamtfläche größer ist als die Fläche der Anzeige (2). Zur Erhöhung der Lichtausbeute schlägt die Erfindung vor, daß der Lichtleiter (7) an seiner der Lichtquelle (1) zugewandten Lichteintrittsseite (21) und an seiner der Anzeige (2) zugewandten Lichtaustrittsseite (22) Konvexlinsenelemente (11, 12) aufweist, wobei den Einzellichtquellen (10) jeweils ein mit einem Konvexlinsenelement (12) an der Lichtaustrittsseite (22) korrespondierendes Konvexlinsenelement (11) an der Lichteintrittsseite (21) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere in einem Kraft­ fahrzeug, mit einer von einer Lichtquelle beleuchtbaren Anzeige und einem zwischen Lichtquelle und Anzeige angeordneten Lichtleiter, wobei die Licht­ quelle mehrere Einzellichtquellen aufweist, deren lichtabstrahlende Gesamt­ fläche größer ist als die Fläche der Anzeige.
Derartige Anzeigevorrichtungen sind bekannt und werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Instrumentenbeleuchtung eingesetzt. Gegenüber mit lichtstarken Einzellichtquellen, wie zum Beispiel Halogenlampen oder Leuchtstofflampen, beleuchtbaren Anzeigen können diese Vorrichtungen eine geringere Leistungsaufnahme und verminderte Verlustwärmeabgabe aufweisen.
Aus Gründen der Verkehrssicherheit ist es in Kraftfahrzeugen zwingend erforderlich, daß die einzelnen Anzeigeinstrumente eine Helligkeit aufweisen, die eine Ablesung auch bei großer Umgebungshelligkeit ermöglicht. Von großer Bedeutung ist dieses insbesondere auch bei sogenannten Head-Up- Displays, bei denen - wie beispielsweise in DE 198 52 842 C1 beschrieben - eine Abbildung in eine Frontscheibe des Kraftfahrzeuges eingespiegelt wird. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse, die im Bereich der Armaturentafel des Kraftfahrzeugs, in welcher die Anzeigevorrichtung angebracht ist, regel­ mäßig vorliegen, und einer daher problematischen Verwendung von licht­ starken Lichtquellen, die zum einen einen großen Einbauraum erfordern und zum anderen eine erhebliche Verlustwärme abstrahlen, wird angestrebt, die einzelne Lichtquelle durch eine Mehrzahl von Lichtquellen zu ersetzen, die jede für sich zwar eine geringere Lichtintensität, aber auch eine geringere Verlustwärmeabstrahlung aufweisen. Dabei tritt das Problem auf, daß auf­ grund geometrischer Randbedingungen - die Miniaturisierung dieser Licht­ quellen ist begrenzt - die Lichtquellenanordnung eine größere Fläche bean­ sprucht als zu beleuchten ist.
Eine bekannte Lösung dieses Problems besteht darin, zwischen Lichtquellen und Anzeige einen Lichtleiter in Form eines massiven Pyramidenstumpfes anzuordnen, dessen Grundfläche den Lichtquellen benachbart ist und der sich in Richtung der Anzeige verjüngt. Durch diese Form des Lichtleiters treten die Lichtstrahlen unter einem größeren Winkel aus dem Lichtleiter aus als sie in ihn eingetreten sind. Dies steht der Forderung nach einem engen, eine hohe Beleuchtungsintensität gewährleistenden Abstrahlwinkel des Lichts entgegen. Auch gibt es nachteilig Lichtverluste durch Lichtaustritt an den Seitenflächen des Lichtleiters, da die Lichtstrahlen mit jeder Reflexion unter einem größeren, der Senkrechten näheren Winkel auf die Oberfläche auftreffen und somit die Totalreflexion aufgehoben wird.
Aus der DE 44 38 368 A1 ist es bekannt, für Einzellichtquellen in Form von Laserdiodenarrays einzelne Strahlen der einzelnen Laserdioden zu einem im wesentlichen gleichmäßigen Strahlenfeld dadurch zu formen, dass zur Zusammenführung der einzelnen Austrittstrahlen jedem Strahl mindestens ein erstes Reflexionselement mit einer Reflexionsfläche zugeordnet ist, und die Reflexionsflächen in Ebenen angeordnet sind, die einen Versatz zueinander aufweisen, wobei der Versatz sequentiell der Reihenfolge der Laserdioden des Arrays entspricht. Weiterhin ist aus der DE 197 52 416 A1 ein optisches Element zum Aneinanderreihen von Lichtstrahlen einzelner Laserdioden zu einem Lichtbündel bekannt, bei dem ein Stapel optischer Platten aus optisch durchlässigem Material bekannt ist, wobei jede Platte um einen bestimmten Winkel gegenüber der benachbarten Platte verdreht ist. Durch passende Wahl des Verdrehungswinkels der Platten kann dafür gesorgt werden, dass die Strahlenbündel, die die Platten verlassen, im wesentlichen so ausgerichtet sind, dass sie vertikal übereinander stehen. Aus der FR 27 00 211 A1 ist ein optisches System bekannt, das einen optischen Empfänger, eine Lichtquelle und einen elliptischen Reflektor aufweist. Die Lichtquelle und der optische Empfänger sind jeweils in einem Brennpunkt des elliptischen Reflektors angeordnet, so dass die Lichtstrahlen der Lichtquelle einheitlich von Lichtleitern des optischen Empfänger gesammelt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art einfach aufzubauen und so zu gestalten, daß das von den Einzellichtquellen abgestrahlte Licht möglichst verlustfrei zur Beleuchtung der Anzeige zur Verfügung steht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lichtleiter an seiner der Lichtquelle zugewandten Lichteintrittsseite und an seiner der An­ zeige zugewandten Lichtaustrittsseite Konvexlinsenelemente aufweist, wobei den Einzellichtquellen jeweils ein mit einem Konvexlinsenelement an der Lichtaustrittsseite korrespondierendes Konvexlinsenelement an der Lichtein­ trittsseite zugeordnet ist. Damit können in einfacher Weise Lichtverluste weitestgehend vermieden werden. Zwischen den Konvexlinsenelementen an der Lichteintrittsseite und denjenigen an der Lichtaustrittsseite des Lichtlei­ ters wird das Licht durch die erstgenannten Linsenelemente gebündelt, Streuverluste vermeidend geleitet. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrich­ tung weist darüber hinaus einen sehr geringen Platzbedarf auf und ermög­ licht die Verwendung beliebiger Lichtquellen. Die Leistungsausbeute der Vorrichtung ist sehr hoch und eine zusätzliche Kühlvorrichtung auch bei einem beengten Einbau in die Armaturentafel eines Kraftfahrzeugs nicht erforderlich.
Eine weitere Erhöhung der Lichtausbeute wird mit einer vorteilhaften Weiter­ bildung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung erzielt, wobei der Ab­ strahlwinkel des aus dem Lichtleiter austretenden Lichts genauso groß wie oder kleiner als der Abstrahlwinkel des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts ist. Auf diese Weise wird das Licht nicht nur verlustarm in dem Licht­ leiter von der Lichtquelle zur Anzeige geleitet, sondern gleichzeitig zudem intensitätserhöhend gebündelt.
Durch die freie Gestalt- und Anordnenbarkeit der Konvexlinsenelemente an dem Lichtleiter ist jede beliebige Anordnung der Einzellichtquellen vorstell­ bar. Insbesondere bei in etwa viereckigen Anzeigen ist es jedoch von beson­ derem Vorteil, wenn die Einzellichtquellen in Matrixform angeordnet sind. Damit ergeben sich besonders kurze Lichtleitwege, die zudem weitgehend frei von Lichtverlusten sind, da die Lichtwege keine zusätzlichen Um- und Ablenkungen in dem Lichtleiter aufweisen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Einzellichtquellen LEDs, was sowohl eine erhöhte Lebensdauer der Be­ leuchtungseinheit als auch einen nur geringen Anfall von Verlustwärme zur Folge hat.
Besonders einfach und auch in sehr großen Stückzahlen, wie sie insbeson­ dere bei Kraftfahrzeug-Anwendungen anfallen, herstellbar ist die erfindungs­ gemäße Anzeigevorrichtung, wenn die Einzellichtquellen vorzugsweise auf einer Leiterplatte angeordnet und mit dieser elektrisch kontaktiert sind. Zu­ dem werden damit aufwendig anzubringende elektrische Einzelverbindungen überflüssig. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Leiterplatte eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, so daß die Gefahr einer Überhitzung der Lichtquellen auch bei hohen Umgebungstemperaturen ausgeschlossen wer­ den kann.
Besonders bei sehr beengtem Einbau der erfindungsgemäßen Anzeigevor­ richtung in einem zudem warmen Umfeld ist es gemäß einer anderen Wei­ terbildung vorteilhaft, wenn die Lichtquelle ein Kühlelement zur Wärmeabfuhr von den Einzellichtquellen aufweist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Lichtquelle an ihrer dem Lichtleiter zugewandten Lichtaustrittsseite Konvex­ linsen auf, wobei jeweils eine Konvexlinse einerseits mit einer Einzellicht­ quelle und andererseits mit einem Konvexlinsenelement an der Lichteintritts­ seite des Lichtleiters korrespondiert. Dadurch wird eine Bündelung des Lichts und somit eine noch weitergehende Optimierung der Lichtausbeute erreicht.
Dabei ist sowohl die Fertigung, zum Beispiel in einem Spritzgießverfahren, als auch die Montage der Konvexlinsen besonders einfach, wenn vorteilhaft die Konvexlinsen ein einziges Konvexlinsenbauteil bildend miteinander ver­ bunden sind. Eine noch weitergehende bauliche Vereinfachung und Verrin­ gerung der Bauteilanzahl ergibt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, wenn jeweils eine Konvexlinse ein einziges Bauteil bildend mit einer Einzellichtquelle verbunden ist. Dieses kann bei­ spielsweise dadurch erreicht werden, daß die Konvexlinsen jeweils auf die Einzellichtquellen in einem Spritzgießverfahren aufgespritzt sind oder daß sie in anderer Weise aufgesetzt werden, z. B. durch Vergießen mit Epoxiharz.
Man könnte sich als Anzeige beliebige durchleuchtbare Bilder vorstellen. Insbesondere für eine variable Informationsdarstellung in einer kompakten Anzeigevorrichtung, die auch in großen Serien kostengünstig herstellbar ist und eine hohe Haltbarkeit aufweist, ist es jedoch von besonderem Vorteil, wenn die Anzeige ein durchleuchtbares LCD aufweist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein besonders leichter, kostengünstiger und einen hohen Wirkungsgrad aufwei­ sender Lichtleiter erzielt, wenn der Lichtleiter aus einem transparenten, licht­ leitenden Kunststoff besteht. Als ausgezeichnet geeigneter Werkstoff für diesen Zweck hat sich PMMA (Polymethylmetacrylat) erwiesen. Mit diesem Werkstoff weist der Lichtleiter sehr gute optische Eigenschaften auf.
Es ist beispielsweise vorstellbar, in dem Lichtleiter Richt- und/oder Umlenk­ elemente vorzusehen, mit deren Hilfe das Licht von der Eintrittsseite des Lichtleiters zu dessen Austrittsseite geleitet wird. Ein besonders leichter Lichtleiter, für den nur wenig Werkstoff benötigt wird, mit gleichzeitig sehr verlustarmer Lichtleitung liegt hingegen vorteilhaft dann vor, wenn eine erste zentrische Verbindungsgerade zwischen einem ersten Konvexlinsenelement an der Lichtaustrittsseite und einem mit diesem korrespondierenden ersten Konvexlinsenelement an der Lichteintrittsseite sowie eine zweite zentrische Verbindungsgerade zwischen einem zweiten Konvexlinsenelement an der Lichtaustrittsseite und einem mit diesem korrespondierenden zweiten Kon­ vexlinsenelement an der Lichteintrittsseite des Lichtleiters unter einem Win­ kel zueinander angeordnet sind.
Dabei kann der Werkstoffaufwand für den Lichtleiter weiter reduziert werden, und es werden Materialanhäufungen, die zu Inhomogenitäten führen können, vermieden, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsgerade angeordneter Raumbereich des Lichtleiters einen Zwischenraum bildend von Werkstoff freigestellt ist.
Die Anzeigevorrichtung kann grundsätzlich beliebige Anzeigen aufweisen. Jedoch ist es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von besonderem Vorteil, wenn sie ein Head-Up-Display in einem Kraftfahr­ zeug umfaßt, da hierbei die Vorteile der hohen Lichtausbeute des geringen Einbauraums und der geringen Wärmeabstrahlung besonders zum Tragen kommen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Head-Up-Displays in einer An­ zeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug,
Fig. 2a einen Ausschnitt aus einer Anzeigevorrichtung in geschnitte­ ner Seitenansicht,
Fig. 2b eine alternative Lichtquelle der Anzeigevorrichtung nach Fig. 2a und
Fig. 3 ein Detail einer Lichtquelle in geschnittener, perspektivischer Ansicht.
In den Figuren sind sich jeweils entsprechende Elemente mit gleichen Be­ zugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist ein Head-Up-Display 16 in einer schematisierten Anzeigevor­ richtung 40 eines hier nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs gezeigt. Ein mit einer von einer Lichtquelle 1 mittels eines Lichtleiters 7 beleuchtbaren Anzeige 2 erzeugtes Bild wird, dem eingezeichneten Strahlverlauf 15 fol­ gend, an einem Umlenkspiegel 3 reflektiert und über einen Hohlspiegel 4 einer Windschutzscheibe 5 zugeleitet, von wo das Bild als virtuelles Bild in ein durch eine Augenposition 6 gekennzeichnetes Auge eines nicht weiter dargestellten Betrachters, zum Beispiel des Kraftfahrzeugführers, weiterge­ leitet wird.
Ein Ausschnitt einer Anzeigevorrichtung ist im einzelnen in Fig. 2a gezeigt. Dabei ist eine von einem durchleuchtbaren LCD gebildete Anzeige 2 über einen Lichtleiter 7 aus transparentem, lichtleitendem Kunststoff von einer Lichtquelle 1 beleuchtbar. Die Lichtquelle 1 weist eine Leiterplatte 9 auf, an deren, dem Lichtleiter 7 zugewandten Vorderseite eine Anzahl von Einzel­ lichtquellen 10 angeordnet, befestigt und elektrisch kontaktiert ist. Die Einzel­ lichtquellen 10 werden von LEDs gebildet, und die lichtabstrahlende Ge­ samtfläche der Einzellichtquellen 10 ist größer als die Fläche der Anzeige 2. An ihrer Rückseite ist die Leiterplatte 9 mit einem Kühlrippen 20 aufweisen­ den Kühlelement 8 zur Ableitung der von den Lichtquellen 10 erzeugten Wärme versehen. Außerdem weist die Leiterplatte 9 selbst eine hohe Wär­ meleitfähigkeit auf und trägt so zur Ableitung der Wärme mit bei.
Der Lichtleiter 7 weist an seiner der Lichtquelle 1 zugewandten Lichteintritts­ seite 21 Konvexlinsenelemente 11 auf, wobei jeweils eines der Konvexlin­ senelemente 11 mit einer der Einzellichtquellen 10 korrespondiert. Jede Einzellichtquelle 10 strahlt Licht im wesentlichen in jeweils ein Konvexlinsen­ element 11 ein, die das von der Einzellichtquelle 10 abgestrahlte Licht bün­ delt. Die Anordnung ist dabei derart gewählt, daß jeweils eine Konvexlinse 11 in der Weise vor einer Einzellichtquelle 10 angeordnet ist, daß eine definierte und zielgerichtete Lichtbündelung des von jeweils einer Einzellichtquelle 10 ausgesandten Lichts durch jeweils eine zugeordnete Konvexlinse 11 erfolgt. An der der Anzeige 2 zugewandten Lichtaustrittsseite 22 des Lichtleiters 7 sind weitere Konvexlinsenelemente 12 angeordnet. Jeweils einem der Kon­ vexlinsenelemente 11 an der Lichteintrittsseite 21 des Lichtleiters 7 ist ein Konvexlinsenelement 12 an der Lichtaustrittsseite 22 des Lichtleiters 7 zuge­ ordnet.
Der Lichtleiter 7 ist in seiner Grundform in etwa keilförmig ausgebildet, was dadurch zum Ausdruck kommt, daß eine erste Verbindungsgerade 18, die durch ein erstes Konvexlinsenelement 12' an der Lichtaustrittsseite 22 und durch ein mit diesem korrespondierendes erstes Konvexlinsenelement 11' an der Lichteintrittsseite 21 verläuft, sowie eine zweite Verbindungsgerade 19, die durch ein zweites Konvexlinsenelement 12" an der Lichtaustrittsseite 22 und durch ein mit diesem korrespondierendes zweites Konvexlinsenelement 11" an der Lichteintrittsseite 21 verläuft, unter einem spitzen Winkel α zuein­ ander angeordnet sind. Sowohl die erste Verbindungsgerade 18 als auch die zweite Verbindungsgerade 19 sind zentrisch zu den von ihnen geschnittenen Konvexlinsenelementen 11', 12', 11", 12" angeordnet.
Ferner ist ein zwischen der ersten Verbindungsgeraden 18 und der zweiten Verbindungsgeraden 19 angeordneter Raumbereich 17 des Lichtleiters 7 einen Zwischenraum bildend von Werkstoff freigestellt. Der Raumbereich 17 trägt im wesentlichen nichts zur Leitung des Lichts von der Lichtquelle 1 zu der Anzeige 2 bei; durch seine Freistellung von Werkstoff wird zum einen das Gewicht des Lichtleiters 7 vermindert und zum anderen eine möglicherweise zu Inhomogenitäten führende Werkstoffanhäufung vermieden.
Eine alternative Lichtquelle 1 mit einem Kühlrippen 20 aufweisenden Kühl­ element 8 und einen Ausschnitt eines Lichtleiters 7 zeigt Fig. 2b. Auch bei dieser Lichtquelle 1 sind als LEDs ausgebildete Einzellichtquellen 10 auf einer Leiterplatte 9 angeordnet und mit dieser elektrisch kontaktiert. Im Ge­ gensatz zu der Lichtquelle nach Fig. 2a weisen die Einzellichtquellen 10 der Lichtquelle 1 nach Fig. 2b jeweils eine Konvexlinse 24 auf, wobei jede Ein­ zellichtquelle 10 ein einziges Bauteil bildend mit der ihr zugeordneten Kon­ vexlinse 24 verbunden ist. Dazu bestehen die Konvexlinsen 24 aus Kunst­ stoff und sind an den Einzellichtquellen 10 jeweils in einem Spritzgießverfah­ ren angespritzt. Die Konvexlinsen 24 dienen jeweils einer definierten und zielgerichteten Lichtbündelung des von einer Einzellichtquelle 10 ausge­ sandten Lichts. Ferner korrespondiert jeweils eine Konvexlinse 24 mit einem Konvexlinsenelement 11 an der Lichteintrittsseite 21 des Lichtleiters 7, wobei die Konvexlinsen 24 und die Konvexlinsenelemente 11 jeweils gegenüberlie­ gend angeordnet sind.
Zur Verdeutlichung des räumlichen Aufbaus einer weiteren Lichtquelle ist in Fig. 3 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht die Leiterplatte 9 mit darauf angeordneten Einzellichtquellen 10 sowie einem zugeordneten Kon­ vexlinsenbauteil 14 mit Konvexlinsen 13 dargestellt. Die von LEDs gebildeten Einzellichtquellen 10 sind in Matrixform 23 angeordnet, und ihnen ist jeweils eine Konvexlinse 13 des Konvexlinsenbauteils 14 zugeordnet. Die Anord­ nung ist dabei derart gewählt, daß jeweils eine Konvexlinse 13 vor einer Einzellichtquelle 10 angeordnet ist, so daß eine definierte und zielgerichtete Lichtbündelung des von jeweils einer Einzellichtquelle 10 ausgesandten Lichts durch jeweils eine zugeordnete Konvexlinse 13 erfolgt.

Claims (16)

1. Anzeigevorrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer von einer Lichtquelle (1) beleuchtbaren Anzeige (2) und einem zwischen Lichtquelle (1) und Anzeige (2) angeordneten Lichtleiter (7), wobei die Lichtquelle (1) mehrere Einzellichtquellen (10) aufweist, deren lichtab­ strahlende Gesamtfläche größer ist als die Fläche der Anzeige (2), da­ durch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (7) an seiner der Lichtquelle (1) zugewandten Lichteintrittsseite (21) und an seiner der Anzeige (2) zugewandten Lichtaustrittsseite (22) Konvexlinsenelemente (11, 12) aufweist, wobei den Einzellichtquellen (10) jeweils ein mit einem Kon­ vexlinsenelement (12) an der Lichtaustrittsseite korrespondierendes Konvexlinsenelement (11) an der Lichteintrittsseite zugeordnet ist.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrahlwinkel des aus dem Lichtleiter (7) austretenden Lichts ge­ nauso groß wie oder kleiner als der Abstrahlwinkel des von der Licht­ quelle (1) ausgesandten Lichts ist.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einzellichtquellen (10) in Matrixform (23) angeordnet sind.
4. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einzellichtquellen (10) LEDs sind.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einzellichtquellen (10) auf einer Lei­ terplatte (9) angeordnet und mit dieser elektrisch kontaktiert sind.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (9) eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) ein Kühlelement (8) zur Wärmeabfuhr von den Einzellichtquellen (10) aufweist.
8. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) an ihrer dem Lichtleiter (7) zugewandten Lichtaustrittsseite Konvexlinsen (13; 24) aufweist, wo­ bei jeweils eine Konvexlinse (13; 24) einerseits mit einer Einzellicht­ quelle (10) und andererseits mit einem Konvexlinsenelement (11) an der Lichteintrittsseite (21) des Lichtleiters (7) korrespondiert.
9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konvexlinsen (13) ein einziges Konvexlinsenbauteil (14) bildend miteinander verbunden sind.
10. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß jeweils eine Konvexlinse (24) ein einziges Bauteil bildend mit einer Einzellichtquelle (10) verbunden ist.
11. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anzeige (2) ein durchleuchtbares LCD aufweist.
12. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (7) aus einem transparen­ ten, lichtleitenden Kunststoff besteht.
13. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff PMMA ist.
14. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine erste zentrische Verbindungsgerade (18) zwischen einem ersten Konvexlinsenelement (12') an der Licht­ austrittsseite (22) und einem mit diesem korrespondierenden ersten Konvexlinsenelement (11') an der Lichteintrittsseite (21) sowie eine zweite zentrische Verbindungsgerade (19) zwischen einem zweiten Konvexlinsenelement (12') an der Lichtaustrittsseite (22) und einem mit diesem korrespondierenden zweiten Konvexlinsenelement (11") an der Lichteintrittsseite (21) des Lichtleiters (7) unter einem Winkel (α) zuein­ ander angeordnet sind.
15. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsgeraden (18, 19) angeordneter Raumbereich (17) des Lichtleiters (7) einen Zwischen­ raum bildend von Werkstoff freigestellt ist.
16. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sie ein Head-Up-Display (16) in einem Kraftfahrzeug umfaßt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004003282A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-11 Siemens Ag Head-up-Display mit einem mittels einer Lichtquelle beleuchtbaren LCD-Display zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen oder Schiffen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2700211A1 (fr) * 1993-01-07 1994-07-08 Croix Verte Ste Civile Distributeur optique à fibres optiques et concentrateur de lumière pour l'alimentation d'un tel distributeur optique.
DE4438368A1 (de) * 1994-10-27 1996-05-09 Fraunhofer Ges Forschung Anordnung zur Führung und Formung von Strahlen eines geradlinigen Laserdiodenarrays
DE19752416A1 (de) * 1996-11-26 1998-06-10 Beckmann Leo H J F Verfahren und Vorrichtung zum Kombinieren der Strahlungsleistung einer linearen Anordnung von Strahlenquellen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2700211A1 (fr) * 1993-01-07 1994-07-08 Croix Verte Ste Civile Distributeur optique à fibres optiques et concentrateur de lumière pour l'alimentation d'un tel distributeur optique.
DE4438368A1 (de) * 1994-10-27 1996-05-09 Fraunhofer Ges Forschung Anordnung zur Führung und Formung von Strahlen eines geradlinigen Laserdiodenarrays
DE19752416A1 (de) * 1996-11-26 1998-06-10 Beckmann Leo H J F Verfahren und Vorrichtung zum Kombinieren der Strahlungsleistung einer linearen Anordnung von Strahlenquellen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004003282A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-11 Siemens Ag Head-up-Display mit einem mittels einer Lichtquelle beleuchtbaren LCD-Display zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen oder Schiffen

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