DE10353760A1

DE10353760A1 - Display device, especially for use on flat visual display screens, has common elongated lens arranged after light sources in emitted light path to focus light from each source transversely with respect to lens's longitudinal axis

Info

Publication number: DE10353760A1
Application number: DE2003153760
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. Noll; Heinrich Von Holleben
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-11-18
Also published as: DE10353760B4

Abstract

The device (1) has at least one at least partly transmissive display area (7) with user facing and reverse sides and light sources (5) essentially to the side of the display area whose emitted light at least partly through-illuminates the display area. At least some of the light sources are arranged essentially along a longitudinal axis and have a common associated elongated lens (6) arranged after the sources in the emitted light path to focus the light from each source transversely with respect to the lens's longitudinal axis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit mindestens einem Anzeigebereich, der zumindest teilweise transmittiv ausgebildet ist, welcher Anzeigebereich eine betrachterseitige Sichtseite und eine von dem Betrachter abgewendete Rückseite aufweist, mit Lichtquellen, die im Wesentlichen seitlich des Anzeigebereichs angeordnet sind, wobei das von den Lichtquellen emittierte Licht zumindest teilweise den Anzeigebereich durchleuchtet.The The invention relates to a display device with at least one Display area, which is at least partially transmissive is, which display area is a viewer-side viewing side and a facing away from the viewer back, with light sources that are substantially to the side of the display area are arranged, wherein the light emitted from the light sources at least partially illuminated the display area.

Derartige Anzeigevorrichtungen finden sich insbesondere an Bildschirmen flacher Bauweise verwirklicht. Der durchleuchtete Anzeigebereich ist hierbei regelmäßig ein matrixmäßig angesteuertes TFT-Display. Erfindungsgegenständlich sind auch Anzeigevorrichtungen mit anderen hinterleuchteten Anzeigebereichen, beispielsweise Flüssigkristall-Displays im Allgemeinen oder klassische Anzeigevorrichtungen für das Kraftfahrzeug mit verschiedenen hinterleuchteten Anzeigeelementen.such Display devices are particularly flatter on screens Construction realized. The illuminated display area is hereby regularly Matrix-controlled TFT display. Erfindungsgegenständlich are also display devices with other backlit display areas, For example, liquid crystal displays in general or classic display devices for the motor vehicle with different backlit display elements.

Damit das Licht von der seitlich des Anzeigebereichs angeordneten Lichtquelle den Anzeigebereich bedarfgerecht hinterleuchtet, ist regelmäßig auf der Rückseite des Anzeigebereichs ein Lichtleiter vorgesehen, der ausgehend von der Seite der Anordnung der Lichtquelle eine zunehmende Auskoppelcharakteristik für das eingestrahlte Licht in Richtung des Anzeigebereichs auf dem Betrachter zu aufweist. Die zunehmende Auskoppelcharakteristik lässt sich mit einer entsprechenden Rauhigkeit der dem Betrachter zugewendeten Seite des Lichtleiters erreichen. Je rauer hierbei die Oberfläche des Lichtleiters ist, desto mehr des von innen auf die so aufge raute Oberfläche des Lichtleiters auftreffenden Lichtes tritt aus dem Lichtleiter in Richtung des Anzeigebereichs aus. Der gleiche Effekt lässt sich mittels in den Lichtleiter an der Auskoppeloberfläche eingebetteter Mikrolinsen mit entsprechend zunehmender Häufigkeitsverteilung mit zunehmendem Abstand von der Lichtquelle erreichen. Bei diesen Anordnungen hat es sich als nachteilhaft erwiesen, dass sich im Anzeigebereich regelmäßig eine inhomogene Helligkeit der Hinterleuchtung über die Höhe und meist auch über die Breite des Anzeigebereichs einstellt. Das Problem ist darin begründet, dass das Licht der seitlich einstrahlenden Lichtquellen bereits schon mit verhältnismäßig geringem Abstand zu der Eintrittsseite in den Lichtleiter zu einem hohen Prozentsatz in Richtung des Anzeigebereichs ausgekoppelt ist und nur noch ein geringer Prozentsatz in den Bereichen, die von der Lichtquelle entfernt liegen, in Richtung des Anzeigebereichs aus dem Lichtleiter ausgekoppelt wird. Das heißt, relativ nahe zu der Lichtquelle kommt es im Anzeigebereich zu einer sehr hellen Hinterleuchtung und mit zunehmendem Abstand wird diese dunkler. Mittels einer Linse wurde versucht, das aus der Lichtquelle austretende Licht etwas zu bündeln, so dass ein größerer Prozentsatz des Lichtes erst mit größerem Abstand von der Lichtquelle aus dem Lichtleiter in Richtung des Anzeigebereichs ausgekoppelt wird. Dies hat jedoch zur Folge, dass die Lichtquellen an dem Rand des Anzeigebereichs, wo sie angeordnet sind, punktuelle Lichthöfe erzeugen und auf diese Weise die Inhomogenität der Helligkeit der Hinterleuchtung nicht nur von dem Abstand zu der Lichtquelle in dem Anzeigebereich abhängt sondern auch von der konkreten Position der Lichtquelle seitlich des Anzeigebereichs.In order to the light from the side of the display area arranged light source The display area is backlit as needed, is regularly on the back of the display area, a light guide provided, starting from the side of the arrangement of the light source an increasing Auskoppelcharakteristik for the radiated light towards the display area on the viewer to have. The increasing decoupling characteristic can be achieved with a corresponding roughness of the viewer facing Reach the side of the light guide. The rougher the surface of the Fiber optic is, the more of the inside of the so raute surface the light guide incident light emerges from the light guide towards the display area. The same effect can be by means embedded in the light guide on the Auskoppeloberfläche Microlenses with correspondingly increasing frequency distribution with increasing Distance from the light source. In these arrangements has it proved to be disadvantageous that in the display area regularly a inhomogeneous brightness of the backlighting over the height and mostly over the Width of the display area. The problem is that the light of the laterally irradiating light sources already with relatively little Distance to the entrance side in the light guide to a high Percentage is decoupled towards the display area and only still a small percentage in the areas covered by the light source lie away, in the direction of the display area of the light guide is decoupled. This means, relatively close to the light source occurs in the display area to a very bright backlighting and with increasing distance this becomes darker. By means of a lens was tried that from the light source leaking light to bundle something, so that a larger percentage the light only at a greater distance from the light source out of the light guide toward the display area is decoupled. However, this has the consequence that the light sources at the edge of the display area where they are located, punctual halos generate and in this way the inhomogeneity of the brightness of the backlighting not only from the distance to the light source in the display area depends but also from the specific position of the light source side of the display area.

Ausgehend von den Problemen und Nachteilen des Standes der Technik hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, welche eine gleichmäßige Hinterleuchtung des Anzeigebereichs gewährleistet.outgoing it has the problems and disadvantages of the prior art the invention has set itself the task of a display device to create a uniform backlighting of the Display area.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher zumindest einige der Lichtquellen im Wesentlichen entlang einer Längsachse angeordnet sind, diesen Lichtquellen eine gemeinsame Linse zugeordnet ist, wobei die Linse den Lichtquellen im Strahlengang des emittierten Lichts nachgeordnet ist und länglich ausgebildet ist, so dass das emittierte Licht jeder einzelnen Lichtquelle quer zur Längsachse der Linse gebündelt wird. Die erfindungsgemäße Anordnung einer länglichen Linse vor mehreren Lichtquellen ermöglicht die Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik hauptsächlich in nur einer Raumrichtung, nämlich quer zur Längsachse der Linse. Der Raumwinkel der Abstrahlung nach der Linse verliert damit seine räumliche Gleichmäßigkeit und Symmetrie, weil der Raumwinkel der Abstrahlung in der Querschnittsebene der länglichen Linse verringert wird und in der Längsschnittsebene weitestgehend unbeeinflusst bleibt. Auf diese Weise lässt sich eine homogene Helligkeitsverteilung im Anzeigebereich weitestgehend unabhängig von der Entfernung zu der Lichtquelle erreichen, ohne dass die Position der Lichtquelle am Rand des Anzeigebereichs als punktuelle Helligkeitsspitze in Erscheinung tritt.According to the invention Problem solved by a display device of the type mentioned in at which at least some of the light sources substantially along a longitudinal axis are arranged, these light sources associated with a common lens is, wherein the lens the light sources in the beam path of the emitted Light is subordinate and elongated is formed so that the emitted light of each individual light source transverse to the longitudinal axis the lens bundled becomes. The inventive arrangement an oblong Lens in front of several light sources allows influencing the Radiation characteristic mainly in only one spatial direction, namely transverse to the longitudinal axis the lens. The solid angle of the radiation after the lens loses it his spatial uniformity and symmetry, because the solid angle of the radiation in the cross-sectional plane the elongated one Lens is reduced and in the longitudinal section plane as far as possible unaffected. In this way, a homogeneous brightness distribution can be in the display area largely independent of the distance too reach the light source without changing the position of the light source at the edge of the display area as a punctual brightness peak in Appearance occurs.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lichtquelle Leuchtdioden aufweist. Vorzugsweise umfasst die Lichtquelle ausschließlich Leuchtdioden in SMD-Technik. Derartige Bauelemente haben eine besonders gute Eignung für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, da sie eine äußerst hohe Lebensdauer aufweisen und unempfindlich sind gegen die dort auftretenden rauen Betriebsbedingungen. Zweckmäßig sind die Leuchtdioden mit einem Reflektor versehen, der die Lichtemis sion in einem räumlichen Abstrahlwinkel der Abstrahlung von ±40° bis ±80°, vorzugsweise ±60° erfolgen lässt. Eine derartige Abstrahlcharakteristik hat sich zur Vermeidung von punktuellen Lichthöfen auf dem Anzeigebereich im erfindungsgemäßen Einsatz bewährt. Die erfindungsgemäße Linse lässt sich preisgünstig herstellen, wenn sie aus einem transmissiven Polymer besteht. Eine konvexe Austrittsfläche der Linse gewährleistet die gewünschte Bündelung des austretenden Lichtes und die Annäherung an einen parallelen Strahlengang nach der Linse. Einkoppelverluste lassen sich weitestgehend, insbesondere bei einem räumlichen Abstrahlwinkel von ±60° der Abstrahlung der Lichtquellen, vermeiden, wenn die Linse eine im Wesentlichen ebene Eintrittsfläche aufweist. Aufgrund des Abstandes der Linse von der Lichtquelle ist die Einkoppelfläche quer zur Längsrichtung ein wenig breiter zu wählen als die Auskoppelfläche aus der Lichtquelle. Mit Vorteil weist der Querschnitt der Linse im Wesentlichen eine Rechtecksform auf, wobei eine Lichteintrittsfläche im Wesentlichen eben ausgebildet ist und eine der Lichteintrittsfläche gegenüberliegende Lichtauntrittsfläche konvex nach außen gewölbt ist. Eine derartige Linsenform weist auch unter den harten Betriebsbedingungen im Kraftfahrzeug die erforderliche strukturelle Stabilität und die gewünschten optischen Eigenschaften auf.An advantageous development of the invention provides that the light source has light-emitting diodes. Preferably, the light source comprises only light emitting diodes in SMD technology. Such components have a particularly good suitability for use in motor vehicles, since they have an extremely long life and are insensitive to the harsh operating conditions occurring there. Appropriately, the light-emitting diodes are provided with a reflector that allows the Lichtemis sion in a spatial radiation angle of the radiation of ± 40 ° to ± 80 °, preferably done ± 60 °. Such a radiation characteristic has to avoid punctiform halos on the display area proven in the use of the invention. The lens of the invention can be inexpensively manufactured if it consists of a transmissive polymer. A convex exit surface of the lens ensures the desired focusing of the exiting light and the approach to a parallel beam path to the lens. Einkoppelverluste can be largely avoided, especially at a spatial beam angle of ± 60 ° of the radiation of the light sources, when the lens has a substantially flat entrance surface. Due to the distance of the lens from the light source, the coupling surface is to be chosen to be slightly wider than the outcoupling surface of the light source transversely to the longitudinal direction. Advantageously, the cross section of the lens has a substantially rectangular shape, wherein a light entry surface is formed substantially flat and a light entry surface opposite the light entry surface is convexly convex towards the outside. Such a lens mold has the required structural stability and the desired optical properties even under the harsh operating conditions in the motor vehicle.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass dem Strahlengang der Linse nachgeordnet eine transluzente Scheibe angeordnet ist, welche aus der Linse ausgetretenes und auf die transluzente Scheibe einstrahlendes Licht zumindest teilweise in Richtung des Anzeigebereichs reflektiert. Auf diese Weise kann erfindungsgemäß der regelmäßig sehr schwere und kostspielige Lichtleiter vollständig eingespart werden, was der Anzeigevorrichtung, insbesondere bei der Verwendung in einem Kraftfahrzeug, den großen Vorteil geringeren Gewichts bringt. Darüber hinaus macht die transluzente Scheibe rückwärtig auf die Anzeigevorrichtung einfallendes Licht zur Hinterleuchtung des Anzeigebereichs nutzbar und die Darstellung der Anzeige gewinnt an Brillanz. Durch die Nutzung von Fremdlicht (Sonnenlicht) benötigt man eine geringere Leuchtdichte der Hinterleuchtung und hat bei allen Lichtverhältnissen eine gute Ablesbarkeit. Gegebenenfalls kann bei ausreichendem Fremdlichteinfall die Lichtquelle zur Hinterleuchtung des Anzeigebereichs vollständig abgeschaltet werden. Damit die Bautiefe der Anzeigevorrichtung nicht ungebührlich viel Bauraum beansprucht, ist es zweckmäßig, wenn die transluzente Scheibe diffus reflektierend ausgebildet ist und das von der Linse einfallende und in Richtung des Anzeigebereichs reflektierte Licht in einem räumlichen Abstrahlwinkel von etwa ±40° bis ±80° abstrahlt. Auf diese Weise ist es ausreichend, den weitestgehend parallelen Strahlengang des aus der Linse austretenden Lichts mit einer transluzenten Scheibe in Richtung des Anzeigebereichs zu reflektieren, die im Wesentlichen die Höhe des Anzeigebereichs aufweist und eine Schrägstellung hat, die kaum mehr an Tiefe der Anzeigevorrichtung ausmacht als die Breite der erfindungsgemäßen Linse. Auf diese Weise ist die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung nicht nur von verhältnismäßig geringem Gewicht sondern auch von vorteilhaft kleinem Bauvolumen. Um den störenden Einfluss inhomogenen rückwärtigen Fremdlichteinfalls auf die transluzente Scheibe in der Darstellung des Anzeigebereichs zu eliminieren, ist es sinnvoll, wenn die Transmission der transluzenten Scheibe diffus ist. Mit Vorteil weist die Anzeigevorrichtung ein schützendes Gehäuse auf und die transluzente Scheibe ist hierbei zweckmäßig ein Teil des Gehäuses.A Particularly advantageous embodiment of the invention provides that downstream of the beam path of the lens a translucent disc is arranged, which emerged from the lens and the translucent Slice einstrahlendes light at least partially in the direction of Display area reflected. In this way, according to the invention, the regularly very heavy and expensive fiber optics are completely saved what the display device, in particular when used in a motor vehicle, the big one Advantage of lower weight brings. In addition, the translucent disc makes backwards on the display device incident light for backlighting the Display area usable and the display of the ad wins in brilliance. By the use of extraneous light (sunlight) one needs a lower luminance of the backlight and has at all light a good readability. Optionally, with sufficient external light completely shuts off the light source for backlighting the display area become. So that the depth of the display device is not unduly much Requested space, it is useful if the translucent Disc is formed diffusely reflecting and that of the lens incident light reflected toward the display area in a spatial Beam angle of about ± 40 ° to ± 80 ° radiates. In this way it is sufficient to be as parallel as possible Beam path of the light emerging from the lens with a translucent Disc in the direction of the display area to reflect in the Essentially the height of the display area and has a skew, the little more Depth of the display device makes up as the width of the lens according to the invention. In this way, the display device according to the invention is not only of relatively low Weight but also of advantageously small volume. To the disturbing Inhomogeneous backlighting of extraneous light on the translucent disc in the representation of the display area To eliminate, it makes sense when the transmission of the translucent disc is diffuse. Advantageously, the display device has a protective casing on and the translucent disc is useful here Part of the housing.

Unter Verzicht auf die Ausnutzung einfallenden Fremdlichts kann es von Vorteil sein, dem Strahlengang der Linse nachge ordnet statt der transluzenten Scheibe einen Reflektor anzuordnen, der aus der Linse ausgetretenes und auf den Reflektor einstrahlendes Licht nahezu vollständig in Richtung des Anzeigebereichs reflektiert, einen Reflektionsgrad von mindestens 80% aufweist und im Wesentlichen lichtdicht ausgebildet ist. Diese Anordnung ist besonders für die Einbausituation interessant, welche von vornherein den Einfall von Fremdlicht weitestgehend ausschließen.Under Abandoning the use of extraneous light can save it Be beneficial, nachge the beam path of the lens instead of the translucent disc to arrange a reflector, which is out of the lens leaked and radiating to the reflector light almost Completely reflected in the direction of the display area, a degree of reflection of at least 80% and formed substantially light-tight is. This arrangement is particularly interesting for the installation situation, which rule out the incidence of extraneous light from the outset as far as possible.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher verdeutlicht. Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen neben der speziellen dargestellten zu. Es zeigen:in the Below is the invention with reference to a specific embodiment explained in more detail with reference to drawings. The invention leaves numerous embodiments in addition to the special illustrated too. Show it:

1: eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung, 1 FIG. 2: a schematic representation of a cross section through a display device according to the invention, FIG.

2: eine schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung zur Verdeutlichung geometrischer Zusammenhänge. 2 : A schematic perspective view of a display device according to the invention to illustrate geometric relationships.

1 zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 unter Einstrahlung von Umgebungslicht 2 und Betrachtung eines Betrachters 3. 2 zeigt geometrische Zusammenhängung der gleichen Anzeigevorrichtung 1. 1 shows the cross section of a display device according to the invention 1 under the influence of ambient light 2 and viewing a viewer 3 , 2 shows geometric connection of the same display device 1 ,

Die dargestellte Anzeigevorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 4, mehreren Lichtquellen 5, einer erfindungsgemäßen Linse 6 und einem Anzeigebereich 7. Der Anzeigebereich erzeugt gattungsgemäß das eigentliche Bild und steht in nicht dargestellter Weise mit einer entsprechenden Ansteuerung in Verbindung. Zur Sichtbarmachung eines Bildes wird der Anzeigebereich 7 mittels des Lichts 9 aus den Lichtquel len 5 von einer Rückseite 7a zu einer Sichtseite 7b durchleuchtet. Das von den Lichtquellen 5 emittierte Licht 9 trifft auf eine Eintrittsfläche 10 der Linse 6 und wird beim Austritt aus einer Austrittsfläche 11, die der Eintrittsfläche 10 gegenüberliegt, zu einem nahezu parallelen Strahlengang in der dargestellten Querschnittsebene zum Lot der Austrittsfläche 11 hin gebrochen. Das aus der Linse 6 ausgetretene Licht 9 trifft auf eine in das Gehäuse 4 als Wand integrierte transluzente Scheibe 12, die das Licht 9 zum größten Teil in Richtung des Anzeigebereichs 7 diffus reflektiert.The illustrated display device 1 consists essentially of a housing 4 , several light sources 5 , a lens according to the invention 6 and a display area 7 , The display area generically generates the actual image and is connected in a manner not shown with a corresponding control. To make an image visible, the display area becomes 7 by means of the light 9 from the light sources 5 from a backside 7a to a visible side 7b rayed. That from the light sources 5 emitted light 9 meets an entrance area 10 the lens 6 and will emerge from a exit area 11 that of the entrance area 10 is opposite, to a nearly parallel beam path in the illustrated cross-sectional plane to the solder of the exit surface 11 broken down. That from the lens 6 leaked light 9 meets one in the housing 4 as a wall integrated translucent pane 12 that the light 9 for the most part in the direction of the display area 7 diffusely reflected.

Die Lichtquellen 5 sind als SMD-Leuchtdioden 15 ausgebildet, wobei jede Leuchtdiode 15 mit einem Reflektor 16 versehen ist. Die Lichtquellen 5 weisen eine Abstrahlcharakteristik mit einem räumlichen Abstrahlwinkel von etwa ±60° (β) auf. Die Lichtquellen 5 sind entlang einer Längsachse 20 im Wesentlichen äquidistant zueinander angeordnet. Der Abstand der Leuchtdiode 15 der Lichtquelle 5 zu dem Krümmungsmittelpunkt M ist in 2 mit d bezeichnet und die Linse 6 weist eine konvexe Austrittsfläche 11 mit konstantem Radius r auf. Die Linse 6 erstreckt sich ebenso wie die Anordnung der Lichtquellen 5 entlang der Längsachse 20 und ist von im Wesentlichen rechteckiger Querschnittsform, wobei die Austrittsfläche 11 nach außen gewölbt ist und eine Tangentialfläche an den Längskanten der Austrittsfläche 11 mit den angrenzenden Seitenflächen 21 der Linse 6 einen Winkel γ einschließt. Der Winkel γ ist kleiner als 90° und kann je nach Krümmung der Austrittsfläche 11 verschwinden. Die transluzente Scheibe 12 bildet in Verlängerung mit einer virtuellen Verlängerung des ebenen Anzeigenbereichs 7 den Einschlusswinkel α. Der Radius der Linse 6 kann in der Praxis nicht kleiner als 2 mm dimensioniert werden. Er muss umso kleiner sein, je größer die Summe aus der Höhe H des Anzeigebereichs 7 und dem Abstand A des Anzeigebereichs 7 von der Lichtquelle 5 ist. Typische Werte für den Radius R der Linse 6 sind 2 bis 6 mm bei einem Abstand d der Lichtquelle 5 zu dem Krümmungsmittelpunkt M von 2 bis 4 mm sinnvoll. Der Winkel α zwischen der transluzenten Scheibe 12 und dem Anzeigebereich 7 bestimmt im Wesentlichen die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung. Bei großen Winkeln α wird der Anzeigebereich 7 im oberen Bereich etwas heller und bei kleinen Winkeln α erhellt sich der der Lichtquelle 5 nähere Bereich des Anzeigebereichs 7. Bei einer typischen Höhe H des Anzeigebereichs 7 von 40 mm bis 100 mm liegt ein zweckmäßiger Abstand a zwischen der Lichtquelle 5 und dem Anzeigebereich 7 bei etwa 5 bis 15 mm.The light sources 5 are as SMD LEDs 15 formed, each LED 15 with a reflector 16 is provided. The light sources 5 have a radiation characteristic with a spatial radiation angle of about ± 60 ° (β). The light sources 5 are along a longitudinal axis 20 arranged substantially equidistant from each other. The distance of the light emitting diode 15 the light source 5 to the center of curvature M is in 2 denoted by d and the lens 6 has a convex exit surface 11 with a constant radius r. The Lens 6 extends as well as the arrangement of the light sources 5 along the longitudinal axis 20 and is of substantially rectangular cross-sectional shape, wherein the exit surface 11 is arched outwards and a tangential surface on the longitudinal edges of the exit surface 11 with the adjacent side surfaces 21 the lens 6 includes an angle γ. The angle γ is smaller than 90 ° and may vary depending on the curvature of the exit surface 11 disappear. The translucent disc 12 forms in extension with a virtual extension of the flat display area 7 the inclusion angle α. The radius of the lens 6 can not be dimensioned smaller than 2 mm in practice. It has to be smaller, the larger the sum of the height H of the display area 7 and the distance A of the display area 7 from the light source 5 is. Typical values for the radius R of the lens 6 are 2 to 6 mm at a distance d of the light source 5 to the center of curvature M of 2 to 4 mm makes sense. The angle α between the translucent disc 12 and the display area 7 essentially determines the uniformity of the illumination. At large angles α, the display area 7 becomes slightly brighter in the upper area, and at small angles α, that of the light source illuminates 5 closer range of the display area 7 , At a typical height H of the display area 7 from 40 mm to 100 mm, there is an appropriate distance a between the light source 5 and the display area 7 at about 5 to 15 mm.

11: Anzeigevorrichtungdisplay device
44: Gehäusecasing
55: Lichtquellenlight sources
66: Linselens
77: Anzeigebereichdisplay area
7a7a: Rückseiteback
7b7b: SichtseiteMain page
99: Lichtlight
1010: LichteintrittsflächeLight entry surface
1111: Austrittsflächeexit area
1212: transluzente Scheibetranslucent disc
1515: LeuchtdiodenLEDs
1616: Reflektorreflector
2020: Längsachselongitudinal axis
2121: Seitenflächeside surface
αα: Einschlusswinkel included angle
ββ: Raumwinkel solid angle
γγ: Winkel angle
aa: Abstand der Leuchtdiodedistance the LED
: zur Lichtquelleto light source
dd: Abstand desdistance of
: Anzeigebereichs zurdisplay area to
: Lichtquellelight source
HH: Höheheight
MM: KrümmungsmittelpunktCenter of curvature
rr: Radiusradius

Claims

Anzeigevorrichtung (1) – mit mindestens einem Anzeigebereich (7), der zumindest teilweise transmissiv ausgebildet ist, – welcher Anzeigebereich (7) eine betrachterseitige Sichtseite (7b) und eine von dem Betrachter abgewendete Rückseite (7a) aufweist, – mit Lichtquellen (5), die im Wesentlichen seitlich des Anzeigebereichs (7) angeordnet sind, – wobei das von den Lichtquellen (5) emittierte Licht (9) zumindest teilweise den Anzeigebereich (7) durchleuchtet, dadurch gekennzeichnet, – dass zumindest einige der Lichtquellen (5) im Wesentlichen entlang einer Längsachse (20) angeordnet sind, – dass diesen Lichtquellen (5) eine gemeinsame Linse (6) zugeordnet ist, – welche Linse (6) den Lichtquellen (5) im Strahlengang des emittierten Lichts (9) nachgeordnet ist, – welche Linse (6) länglich ausgebildet ist, – welche Linse (6) das emittierte Licht (9) jeder einzelnen Lichtquelle (5) quer zur Längsachse (20) der Linse (6) bündelt.Display device ( 1 ) - with at least one display area ( 7 ), which is at least partially transmissive, - which display area ( 7 ) an observer-side viewing side ( 7b ) and a backside facing away from the viewer ( 7a ), - with light sources ( 5 ) substantially laterally of the display area (FIG. 7 ) are arranged, - that of the light sources ( 5 ) emitted light ( 9 ) at least partially the display area ( 7 ), characterized in that - at least some of the light sources ( 5 ) substantially along a longitudinal axis ( 20 ) are arranged, - that these light sources ( 5 ) a common lens ( 6 ), which lens ( 6 ) the light sources ( 5 ) in the beam path of the emitted light ( 9 ), - which lens ( 6 ) is elongated, - which lens ( 6 ) the emitted light ( 9 ) each individual light source ( 5 ) transverse to the longitudinal axis ( 20 ) of the lens ( 6 ) bundles.

Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) Leuchtdioden (15) aufweist.Display device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the light source ( 5 ) Light emitting diodes ( 15 ) having.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (15) einen Reflektor (16) aufweisen und die Lichtemission der Leuchtdioden (15) mit dem Reflektor (16) in einem räumlichen Abstrahlwinkel (β) der Abstrahlung von ±40° bis 80° erfolgt.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light-emitting diodes ( 15 ) a reflector ( 16 ) and the light emission of the light-emitting diodes ( 15 ) with the reflector ( 16 ) takes place in a spatial radiation angle (β) of the radiation of ± 40 ° to 80 °.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (6) aus einem transmissiven Polymer besteht.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lens ( 6 ) from a transmis consists of a strong polymer.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (6) eine konvexe Austrittsfläche (11) aufweist.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lens ( 6 ) a convex exit surface ( 11 ) having.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (6) eine im Wesentlichen ebene Eintrittsfläche (10) aufweist.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lens ( 6 ) a substantially flat entrance surface ( 10 ) having.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Austrittsfläche (11) eine im Wesentlichen konstante Krümmung aufweist.Display device ( 1 ) according to at least claim 5, characterized in that the convex exit surface ( 11 ) has a substantially constant curvature.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Linse (6) im Wesentlichen eine Rechtecksform aufweist, eine Lichteintrittsfläche (10) im Wesentlichen eben ausgebildet ist, eine der Lichteintrittsfläche (10) gegenüberliegende Lichtaustrittsfläche (11) konvex nach außen gewölbt ist.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the lens ( 6 ) has a substantially rectangular shape, a light entry surface ( 10 ) is substantially planar, one of the light entry surface ( 10 ) opposite light exit surface ( 11 ) is curved convexly outward.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Strahlengang der Linse (6) nachgeordnet eine transluzente Scheibe (12) angeordnet ist, welche aus der Linse (6) ausgetretenes einstrahlendes Licht (9) zumindest teilweise in Richtung des Anzeigebereichs (7) reflektiert.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the beam path of the lens ( 6 ) a translucent disc ( 12 ) is arranged, which from the lens ( 6 ) leaked incident light ( 9 ) at least partially in the direction of the display area ( 7 ) reflected.

Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die transluzente Scheibe (12) rückwärtig des Anzeigebereichs (7) in Richtung des Anzeigebereichs (7) einfallendes Umgebungslicht (9) transmittiert.Display device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the translucent disc ( 12 ) at the back of the display area ( 7 ) in the direction of the display area ( 7 ) incident ambient light ( 9 ).

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transluzente Scheibe (12) diffus reflektierend ausgebildet ist und das von der Linse (6) einfallende und in Richtung des Anzeigebereichs reflektierte Licht (9) in einem räumlichen Abstrahlwinkel (β) von etwa ±40°–80° abstrahlt.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the translucent disc ( 12 ) is formed diffusely reflecting and that of the lens ( 6 ) incident light and reflected in the direction of the display area ( 9 ) in a spatial radiation angle (β) of about ± 40 ° -80 °.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmission und/oder Reflektion der transluzenten Scheibe (12) diffus ist.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transmission and / or reflection of the translucent disc ( 12 ) is diffuse.

Anzeigevorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (7) ein Gehäuse (4) aufweist und die transluzente Scheibe (12) als Teil des Gehäuses (4) ausgebildet ist.Display device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 9 to 12, characterized in that the display device ( 7 ) a housing ( 4 ) and the translucent disc ( 12 ) as part of the housing ( 4 ) is trained.

Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Strahlengang der Linse (6) nachgeordnet eine Reflektor (16) angeordnet ist, welche aus der Linse (6) ausgetretenes einstrahlendes Licht (9) nahezu vollständig in Richtung des Anzeigebereichs (7) reflektiert, einen Reflektionsgrad von mindestens 80% aufweist und im Wesentlichen lichtdicht ausgebildet ist.Display device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the beam path of the lens ( 6 ) a reflector ( 16 ) is arranged, which from the lens ( 6 ) leaked incident light ( 9 ) almost completely towards the display area ( 7 ), has a reflectance of at least 80% and is formed substantially light-tight.