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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Anzeigevorrichtung ist aus der
EP 1 767 402 A1 bekannt geworden. Die dort offenbarte Anzeigevorrichtung umfasst ein Zifferblatt, welches von einem im Wesentlichen kreisrunden Lichtleiter hinterleuchtet wird. Ein ringartiges Gehäuse dient zur Aufnahme von Zifferblatt, Lichtleiter und einem Flüssigkristallbildschirm. In der Wand des Gehäuses sind Lichtquellen angeordnet, die Licht in eine umlaufende, seitliche Fläche des Lichtleiters einkoppeln.
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Die
DE 11 2006 001 616 T5 beschreibt eine Lichtleiterbaugruppe zum Beleuchten eines Zifferblattes, mit einem flachen Lichtleiter, der unter dem Zifferblatt angeordnet ist. Der Lichtleiter und das Zifferblatt sind in einem Gehäuse aufgenommen und auf einer Leiterplatte montiert. Der Lichtleiter weist einen kreisringartigen Umriss mit einer Ausnehmung auf, so dass im Umriss zwei endseitige Übergangsabschnitte ausgebildet werden. Die Übergangsabschnitte sind im Querschnitt gekrümmt ausgebildet und weisen endseitig Lichteinkoppelflächen auf, die der Leiterplatte und auf dieser montierten Leuchtdioden zugewandt sind. Eingekoppeltes Licht wird über die Übergangsabschnitte zum Teil einem Hinterleuchtungsabschnitt zugeführt. Ein anderer Teil des eingekoppelten Lichts dient zur Beleuchtung eines verbleibenden Abschnitts des Zifferblatts.
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Schließlich ist aus der
DE 196 45 674 A1 ein Anzeigeinstrument bekannt, mit einem Gehäuse und einem Zifferblatt, welches eine durch eine plastische Verformung erzeugte Wölbung aufweist. Um die Wölbung des Zifferblatts auch unter ungünstigen klimatischen Bedingungen aufrechterhalten zu können, ist unter dem Zifferblatt ein entsprechend der Form des Zifferblattes ausgebildetes Formbauteil angeordnet, auf welchem das Zifferblatt aufliegt und befestigt ist. Das Formbauteil ist ein Lichtleiter, in den Licht eingekoppelt und somit das Zifferblatt hinterleuchtet wird.
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Bei der Anzeigevorrichtung gemäß der
DE 198 57 862 A1 ist der Lichtleiter dabei in etwa kreisringförmig aufgebaut und erhebt sich schraubenförmig von einer zurückversetzten Ebene bis hin zu einem Zifferblatt einer Anzeigevorrichtung. Auf diese Weise soll es möglich sein, dass das Zifferblatt mit geringem Aufwand ohne für einen Betrachter sichtbare Helligkeitsdifferenzen beleuchtbar ist. Allerdings wird durch diese Konstruktion senkrecht zur Ebene des Zifferblattes vergleichsweise viel Platz verbraucht.
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Bei der
DE 100 64 759 A1 ist ein Zifferblatt für eine Anzeigevorrichtung beschrieben, welches aus einem lichtleitenden Grundkörper besteht. Der lichtleitende Grundkörper ist dabei im Längsschnitt L-förmig ausgebildet, wobei eine Lichteinkopplung in den Lichtleiter an seiner der Betrachtungsseite abgewandten Stirnseite erfolgt. Auch diese Konstruktion hat eine vergleichsweise große Bauhöhe senkrecht zum Ziffernblatt zur Folge.
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Es kann jedoch Anwendungsfälle geben, in denen eine solche Bauhöhe möglichst gering gehalten werden soll. Ein solcher Anwendungsfall kann beispielsweise dann auftreten, wenn analoge Rundinstrumente, wie beispielsweise Tachometer oder Drehzahlmesser neben frei programmierbaren Displays innerhalb eines Kombiinstrumentes miteinander kombiniert werden. Hierbei kann nämlich ein hoch aufbauendes Rundinstrument im Vergleich zum flachen Display für den Betrachter als störend empfunden werden.
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Der Erfindung liegt angesichts des Standes der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei der Lichtleiter leicht auf den zu beleuchtenden Bereich der lichtdurchlässigen Schicht zur Anzeige von Ziffern, Skalen oder dergleichen abgestimmt und auf einfache Weise eine seitliche Fläche zur Lichteinkopplung geschaffen werden kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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Die Erfindung geht aus von einer Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer zumindest bereichsweise lichtdurchlässigen Schicht zur Anzeige von Ziffern, Skalen oder dergleichen, wobei in Blickrichtung gesehen hinter der Schicht ein Lichtleiter zur Beleuchtung der Schicht angeordnet ist.
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Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Lichtleiter im Wesentlichen flach ausgebildet und wenigstens eine seitliche Fläche zur Einkopplung von Licht vorgesehen ist. Als seitlich Fläche soll dabei eines solche Fläche verstanden werden, die in etwa senkrecht zur Flächenerstreckung des Lichtleiters steht und sich innerhalb der durch die Flächenerstreckung des Lichtleiters gebildeten Ebene bzw. des gebildeten Ebenenbereichs befindet. In dieser Ebene bzw. innerhalb des Ebenenbereichs ist eine beliebige Positionierung der seitlichen Fläche möglich.
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Durch den Einsatz eines im Wesentlichen flach ausgebildeten Lichtleiters in Verbindung mit einer seitlichen Fläche zur Einkopplung des Lichts kann der Aufbau der Anzeigevorrichtung senkrecht zur Ebene der bereichsweise lichtdurchlässigen Schicht vergleichsweise gering gehalten werden.
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Der Unterschied im Aufbau einer Anzeigevorrichtung (beispielsweise eines Rundinstrumentes) kann so im Vergleich zu einem Display deutlich verringert werden. Trotzdem ist mit Hilfe des Lichtleiters eine gleichmäßige Beleuchtung der lichtdurchlässigen Schicht, welche beispielsweise als Ziffernblatt, Tachofolie oder dergleichen ausgebildet sein kann, möglich.
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Erwähnt sei, dass sich bei vielen Serienlösungen unter der lichtdurchlässigen Schicht, beispielsweise einer Tachofolie, noch ein Lichtkasten mit Leuchtmitteln zur Hinterleuchtung der lichtdurchlässigen Schicht befindet, dessen Höhe bei ca. 20 mm liegen muss, um eine gleichmäßige Ausleuchtung eines Rundinstrumentes sicherzustellen. Hinzu kommt noch die Höhe einer vorzusehenden Beleuchtungsplatine von ca. 3 bis 4 mm. Im Vergleich zu derartigen Lösungen bietet die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung also eine deutlichere Einsparung an Aufbauhöhe.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass in den Lichtleiter eine Ausnehmung eingebracht ist. Eine solche kann bspw. in der Draufsicht auf den Lichtleiter seitlich oder auch innerhalb der Fläche des Lichtleiters angeordnet sein. Hierdurch kann auf sehr elegante Weise gleich eine seitliche Fläche zur Lichteinkopplung realisiert werden, wobei der Ausnehmung auch noch andere Funktionen bzw. Zielrichtungen zuteil werden können.
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Gemäß einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass der Lichtleiter in der Draufsicht eine im Wesentlichen kreisringartige Form mit einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser aufweist. Die Ausnehmung ist erfindungsgemäß in der Art eines Kreisabschnitts eingebracht. Dieses erfindungsgemäße Merkmal ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Anzeigevorrichtung ein Rundinstrument darstellt. Die Abmessungen des Lichtleiters bzw. die Breite des Kreisrings können leicht auf den zu beleuchtenden Bereich der lichtdurchlässigen Schicht, welche beispielsweise Skalenstriche und Ziffern enthält, abgestimmt werden. Von großem Vorteil ist dabei, dass der Kreisabschnitt gleich als seitliche Fläche zur Lichteinkopplung verwendet werden kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass der Lichtleiter im Bereich seines Außendurchmessers eine umlaufende Verdickung aufweist. Mit Hilfe der Verdickung kann die Lichteinkopplung in den Lichtleiter noch weiter verbessert werden.
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Es ist überdies sehr zweckmäßig, wenn die bereichsweise lichtdurchlässige Schicht Bestandteil eines Rundinstrumentes ist und durch einen Zierring begrenzt wird, wobei auch der Zierring als Lichtleiter ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, auch dem Zierring ein Nachtdesign zu verleihen, wenn in diesen bei Einschaltung der Beleuchtung Licht eingekoppelt wird.
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Der Zierring selbst kann dabei gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung halb-lichtdurchlässig ausgebildet sein, also Licht im Wesentlichen nur in einer Richtung durchlassend. Hierzu kann dieser beispielsweise mit bekannten Verfahren (z. B. Sputtering) mit einer hauchdünnen Metallschicht bedampft sein. Eine solche hauchdünne Metallschicht kann ohne Probleme durchleuchtet werden. Allerdings wirkt diese bei Tag für einen Betrachter chromartig, so dass der Zierring bei Tag bzw. ausgeschalteter Beleuchtung ebenso ein gefälliges Design entfalten kann.
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Es hat sich überdies als sehr vorteilhaft herausgestellt, wenn der Lichtleiter zur Beleuchtung der bereichsweise lichtdurchlässigen Schicht auch den Zierring ausleuchtet. Dies führt nochmals zur Einsparung von Leuchtmitteln, die sonst separat zur Lichteinkopplung in den Zierring vorgesehen werden müssten.
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Weitere Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei bedeuten
- 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung,
- 2 eine Seitenansicht auf einzelne, die Erfindung betreffende Bauteile der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und
- 3 eine Draufsicht auf den Lichtleiter sowie Darstellung seines Querschnitts.
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Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen. In dieser Figur ist eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 in Form eines Rundinstrumentes, konkret eines Drehzahlmessers ersichtlich. Die Anzeigevorrichtung 1 weist eine beispielsweise als Folie ausgeführte Schicht 2 auf, welche als Ziffern und Skalierungsstriche ausgebildete, lichtdurchlässige Bereiche 17 aufweist.
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Die dargestellte Anzeigevorrichtung 1 wird durch einen umlaufenden Zierring 15 begrenzt. In der Mitte der Anzeigevorrichtung 1, konzentrisch zum Zierring 15 drehbar gelagert, ist ein Zeiger 16 angeordnet.
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Unterhalb der Schicht 2 bzw. in einer Blickrichtung BL gesehen hinter dieser Schicht 2 (vergleiche auch 2) ist ein Lichtleiter 3 zur Beleuchtung der Schicht 2 vorgesehen. Der Lichtleiter 3 ist dabei so ausgebildet, dass er die Schicht 2 bzw. die Anzeigevorrichtung 1 in einem nahezu umlaufenden Randbereich 18 (vgl. gestrichelt begrenzter Bereich) ausleuchtet.
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Wie anhand von 2 und 3 deutlich wird, ist der Lichtleiter 3 vergleichsweise flach ausgebildet und weist nur eine geringe Bauhöhe h auf.
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In der Draufsicht (3) ist ersichtlich, dass der Lichtleiter 3 im Wesentlichen eine kreisringartige Form aufweist mit einem Außendurchmesser 6 und einem Innendurchmesser 7. In der Mitte ist eine Öffnung 9 freigelassen. Die Öffnung 9 dient beispielsweise als Durchlass für eine Zeigerwelle, auf die der Zeiger 16 aufgesteckt ist (nicht dargestellt).
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Des Weiteren ist der Lichtleiter 3 in der Darstellung im unteren Bereich mit einer Ausnehmung 8 in der Art eines Kreisabschnitts versehen. Hierdurch wird eine seitliche Fläche 4 zur Lichteinkopplung des von Leuchtdioden 5 oder anderer Leuchtmittel ausgestrahlten Lichts geschaffen.
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Abweichend vom Ausführungsbeispiel können die Ausnehmung 8 und natürlich auch die Form des flachen Lichtleiters 3 auch anders ausfallen. Beispielsweise kann die Ausnehmung 8 in der Draufsicht auch eckig, rund, innerhalb des Lichtleiters 3 oder auch vom Innendurchmesser 7 ausgehend, ausgebildet sein.
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In 3 ist die in 2 ersichtliche zweite Leuchtdiode 5 nicht dargestellt. Stattdessen ist, wie erwähnt, gestrichelt angedeutet, dass die seitliche Fläche 4 natürlich auch anders gebildet sein kann, nämlich in Form des gestrichelt dargestellten, gebogenen bzw. abgewinkelten Flächenbereichs 4' mit einer entsprechend anders positionierten Leuchtdiode 5'. Eine solche Ausgestaltung könnte an der linken Seite auch vorgenommen werden.
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Es ist ersichtlich, dass durch die Kreisabschnitt-artige Ausnehmung 8 auf einfache Weise die seitliche Fläche 4 zur Lichteinkopplung geschaffen wurde. Zudem kann die Ausnehmung 8 dazu dienen, ausgewählte Bereiche der Anzeigevorrichtung 1, beispielsweise eine Temperaturanzeige 19 (vergleichen 1) nicht auszuleuchten.
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Aus der 3 ist ferner ersichtlich, dass der Lichtleiter 3 eine einem Betrachter zugewandte Oberseite 10 und eine einem Betrachter abgewandte Unterseite 11 aufweist. Ober- und Unterseite 10, 11 laufen ausgehend vom Außendurchmesser 6 in Richtung des Innendurchmessers 7 vorzugsweise konisch aufeinander zu. Der Querschnitt des Lichtleiters 3 verjüngt sich also radial nach innen. Zudem ist der Lichtleiter 3 mit einer umlaufenden Verdickung 14 versehen. Durch die vorgenannten Maßnahmen kann die Lichteinkopplung bzw. die Lichtverteilung innerhalb des Lichtleiters 3 verbessert werden.
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Zusätzlich ist vorgesehen, dass die Unterseite 11 mit einer reflektierenden Beschichtung 12, beispielsweise weißes PMMA oder eine Spiegelschicht, versehen ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass in den Lichtleiter 3 eingekoppelte Lichtstrahlen nach unten zur Unterseite 11 verloren gehen, sondern es wird dadurch eine Reflexion der Lichtstrahlen nach oben, also in Richtung der Oberseite 10 begünstigt.
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An der Oberseite 10 wiederum sind geeignete Auskoppelstrukturen 13 vorgesehen, die eine Auskopplung des Lichts begünstigen. Die Auskoppelstrukturen 13 können beispielsweise in Form von in die Oberseite 10 eingebrachte Rauhigkeiten, Mattierungen oder kleinen Prismen realisiert sein.
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Zu erwähnen ist, dass sowohl die reflektierende Beschichtung 12 an der Unterseite 11 als auch die Auskoppelstrukturen 13 an der Oberseite 10 jeweils auch einzeln vorgesehen sein können, aber natürlich zusammen zu noch einer stärkeren Begünstigung einer gewünschten Lichtauskopplung in Richtung der Schicht 2 führen.
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Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Anzeigevorrichtung 1 ist zwar als Rundinstrument ausgebildet, es sind selbstverständlich jedoch auch beliebige andere Formen von Anzeigevorrichtungen denkbar, mit entsprechend anderen Ausbildungen des Lichtleiters. Beispielsweise könnte die Anzeigevorrichtung 1 eine ovale oder Halbkreisform aufweisen.
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Ferner ist zu erwähnen, dass der Zierring 15 so ausgestaltet ist, dass er eine Tag- und auch eine Nachtansicht aufweist.
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Für diesen Zweck ist der Zierring 15, welcher (wie der Lichtleiter 3 auch) aus PMMA hergestellt ist, mit Metall bedampft. Die Metallbedampfung ist nur wenige µm dick, so dass diese ohne Probleme durchleuchtet werden kann. Nach der Metallbedampfung wurde die Oberfläche des Zierrings 15 mit einem matten Klarlack lackiert, wodurch eine chrommatte Optik in unbeleuchtetem Zustand des Zierrings 15, beispielsweise bei Tag, erzielbar ist.
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Bei Lichteinkopplung hingegen (beispielsweise nachts bei eingeschalteter Beleuchtung) leuchtet der Zierring 15. Die Metallbedampfung wirkt dabei wie ein Spiegel und erhöht die Lichtleitfähigkeit des Zierrings beträchtlich. Dies führt dazu, dass zur ausreichenden Lichteinkopplung in den Zierring 15 nur wenige LED's, beispielsweise lediglich zwei, ausreichend sind. Die Lichteinkoppelstellen in den Zierring 15 können dann beispielsweise so ausgebildet sein, dass eine im Wesentlichen tangentiale Lichteinkopplung in den Zierring 15 erfolgt (nicht dargestellt).
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anzeigevorrichtung 1 jedoch so ausgebildet, dass der Lichtleiter 3 zur Ausleuchtung des Rundinstrumentes gleichzeitig auch die Lichteinkopplung bzw. Ausleuchtung des Zierringes 15 mit übernehmen kann (nicht näher dargestellt). Hierdurch kann nochmals eine Einsparung von Leuchtmitteln bzw. Leuchtdioden und damit eine Kostenreduzierung erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anzeigevorrichtung
- 2
- zumindest bereichsweise lichtdurchlässige Schicht
- 3
- Lichtleiter
- 4
- seitliche Fläche zur Lichteinkopplung
- 5
- Leuchtdioden
- 6
- Außendurchmesser
- 7
- Innendurchmesser
- 8
- Kreisabschnitt-artige Ausnehmung
- 9
- Öffnung
- 10
- Oberseite des Lichtleiters
- 11
- Unterseite des Lichtleiters
- 12
- reflektierende Beschichtung
- 13
- Auskoppelstrukturen
- 14
- umlaufende Verdickung
- 15
- Zierring
- 16
- Zeiger
- 17
- lichtdurchlässige Bereiche
- 18
- ausgeleuchteter Randbereich
- 19
- Temperaturanzeige
- BL
- Blickrichtung
- h
- Bauhöhe
