DE10153100A1

DE10153100A1 - Display device, especially for motor vehicle, has cover glass forming light conductor with one surface roughened on side remote from observer apart from certain polished areas

Info

Publication number: DE10153100A1
Application number: DE10153100A
Authority: DE
Inventors: Bernd Hildebrand; Helmut Wolf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2003-05-15

Abstract

The device has a cover glass (9) forming a light conductor with one surface roughened apart from certain polished areas, the other surface polished and with light fed into it transverse to the viewing direction, light-trap areas behind the polished areas and a scale and/or characters on one surface. The roughening is formed on the surface (16) of the cover glass remote from the observer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem einen Lichtleiter bildenden Deckglas, das die einem Beobachter zugewandte Seite der Anzeigeeinrichtung abdeckt, dessen eine Oberfläche mit Ausnahme von bestimmten polierten Bereichen eine Aufrauhung aufweist, dessen andere Oberfläche poliert ist und in das von einer Lichtquelle quer zur Blickrichtung des Beobachters Licht einleitbar ist, mit lichtschluckenden Hintergrundbereichen auf der dem Beobachter abgewandten Seite des Deckglases hinter den bestimmten polierten Bereichen, sowie mit einer auf einer Oberfläche des Deckglases angeordneten Skala und/oder Zeichen. The invention relates to a display device especially for a motor vehicle, with a light guide cover glass forming the side facing an observer the display device covers one surface with Except for certain polished areas, roughening has its other surface polished and into that of a light source perpendicular to the observer's line of sight Light can be introduced with light-absorbing Background areas on the side of the cover glass facing away from the observer behind the certain polished areas, as well as with a scale arranged on a surface of the cover slip and / or characters.

Bei einer derartigen Anzeigevorrichtung ist es bekannt eine Aufrauhung auf der einem Beobachter zugewandten Oberfläche des Deckglases auszubilden, während die dem Beobachter abgewandte Oberfläche poliert ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung erscheinen für den Beobachter die bestimmten polierten Bereiche dunkel in einem matt leuchtenden Umfeld, da das Deckglas nur im aufgerauhten Bereich leuchtet, die bestimmten polierten Bereiche aber ein Austreten von Lichtstrahlen aus dem als Lichtleiter wirkenden Deckglas verhindern. Diese Verhinderung des Lichtaustritts wird durch Totalreflexion hervorgerufen, da die durch das Deckglas geleiteten Strahlen nur in sehr flachem Winkel auf die Oberflächen des Deckglases auftreffen. Hingegen werden im Bereich der Aufrauhung die Lichtstrahlen diffus gestreut nach außen umgelenkt, da hier an der Oberflächenstruktur relativ steile Auftreffwinkel für die Lichtstrahlen gegeben sind. Die feine und möglichst unregelmäßige Struktur der Aufrauhung führt zu einem matten Leuchten und einer Vermeidung von Blenden. In such a display device, it is known Roughening on the surface facing an observer of the cover slip while the observer facing surface is polished. Through this Training appear certain to the observer polished areas dark in a matt shining environment, because the Coverglass only lights up in the roughened area, the specific ones polished areas but an escape of light rays prevent the cover slip acting as a light guide. This Prevention of light leakage is due to total reflection caused because the rays passed through the cover slip only at a very flat angle on the surfaces of the cover slip incident. In contrast, in the area of roughening Light rays diffusely scattered to the outside, because here relatively steep impact angles for the rays of light are given. The fine and if possible irregular structure of the roughening leads to a matt Illuminating and avoiding blinds.

Da ein solches Anzeigeinstrument keine zusätzliche Abdeckscheibe benötigt, kann es auf der dem Beobachter zugewandten, die Aufrauhung aufweisenden Oberfläche zu Beschädigungen wie z. B. in Form von Verkratzungen kommen, die auf der durch die Aufrauhung erzeugten, gleichmäßig matt leuchtenden Anzeigefläche als helle Striche, Flecken oder Marken zu sehen sind. Aufgabe der Erfindung ist es eine Anzeigeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der unbeabsichtigte helle Striche, Flecken oder Marken in den matt leuchtenden Bereichen des Deckglases vermieden werden. Since such a display instrument is not an additional one Cover plate is required, it can be placed on the the roughened surface to damage such as z. B. come in the form of scratches on the by the Roughening generated, evenly matt shining Display area can be seen as bright lines, stains or marks. The object of the invention is a display device to create the type mentioned in the unintended bright lines, stains or marks in the matt shining Areas of the cover slip are avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Aufrauhung auf der dem Beobachter abgewandten Oberfläche des Deckglases ausgebildet ist. This object is achieved in that the Roughening on the surface of the Cover glass is formed.

Da nun die empfindliche Aufrauhung sich in einem geschützten Bereich befindet, können keine störenden hellen Striche, Flecken oder Marken entstehen. Störende Oberflächenfehler auf der dem Beobachter zugewandten Oberfläche durch z. B. Verkratzungen, Einflüsse durch Einschlüsse im Deckglas oder Fließlinien von der Herstellung des Deckglases in einem Spritzgießvorgang werden durch die gleichmäßig matt leuchtende Fläche weitestgehend kaschiert und von dem Beobachter nicht wahrgenommen. Gleichzeitig wird eine Reflexminderung des Deckglases erreicht. Now that the sensitive roughening is protected in a Area, there can be no annoying bright lines, Stains or marks appear. Annoying surface defects the surface facing the observer by z. B. Scratches, influences from inclusions in the cover slip or Flow lines from the production of the cover slip in one Injection molding process through the evenly matt shining surface largely concealed and not by the observer perceived. At the same time, a reduction in the reflection of the cover slip reached.

Bei unbeleuchtetem Deckglas wird das auf das Deckglas auftreffende Umgebungslicht an der Aufrauhung diffus reflektiert, während es an den bestimmten polierten Bereichen zu den lichtschluckenden Hintergrundbereichen hindurchtreten kann, so dass in einem hellen Umfeld dunkle Informationen entsprechend der polierten Bereiche zu sehen sind. If the cover glass is not illuminated, this will be on the cover glass Ambient light striking the roughening diffuse reflected while it was on the certain polished areas step through the light-absorbing background areas can, so in a bright environment dark information can be seen according to the polished areas.

Die bestimmten polierten Bereiche, die eine Skala und/oder Zeichen bilden können, sind wiederum mit gutem Kontrast wahrnehmbar. Eine besondere Bedruckung des Deckglases mit einer Skala oder mit Zeichen ist dann nicht erforderlich. The specific polished areas that have a scale and / or Signs that can form are in turn with good contrast imperceptible. A special print on the cover slip with a A scale or with signs is then not necessary.

Zur Anzeige von Werten auf der Skala kann ein um eine Schwenkachse schwenkbar antreibbarer, entlang der Skala bewegbarer Zeiger vorhanden sein. To display values on the scale, one by one Swivel axis drivable, along the scale there is a movable pointer.

Dieser kann entweder auf der dem Beobachter abgewandten Seite des Deckglases oder auf der dem Beobachter zugewandten Seite des Deckglases angeordnet sein. This can either be on the side facing away from the observer of the cover slip or on the side facing the observer of the cover slip.

Zum Antrieb des Zeigers kann dieser auf einer Zeigerwelle angeordnet sein, die von einem auf der dem Beobachter abgewandten Seite des Deckglases angeordneten Zeigerantrieb um die Schwenkachse schwenkbar antreibbar ist. The pointer can be driven on a pointer shaft be arranged by one on the the observer opposite side of the cover slip arranged pointer drive around the Swivel axis is pivotally driven.

Ist dabei der Zeiger auf der dem Beobachter zugewandten Seite des Deckglases angeordnet, so kann das Deckglas eine Durchführöffnung aufweisen, durch die die Zeigerwelle hindurchragt und an ihrem freien Ende die Zeigerfahne trägt. Is the pointer on the side facing the observer arranged of the cover slip, so the cover slip can Have through opening through which the pointer shaft protrudes and carries the pointer flag at its free end.

Zur besseren kontrastreicheren Ablesbarkeit kann der Zeiger ein beleuchtbarer Zeiger sein. The pointer can be used for better contrast be an illuminated pointer.

Das Deckglas kann einen zumindest annähernd ebenen, dem Beobachter zugewandten Anzeigebereich und einen außerhalb des Anzeigebereichs angeordneten Lichteinkoppelbereich besitzen. The cover slip can be at least approximately flat, the Observer facing display area and one outside the Have light coupling area arranged display area.

Ist dabei das Deckglas topfartig ausgebildet, wobei der ganz oder teilweise radial umlaufende, etwa zylindrische Rand des Topfes den Lichteinkoppelbereich bildet und am Übergang zum Anzeigebereich ein oder mehrere Lichtumlenkflächen besitzt, kann die Lichtquelle in einem hinteren Bereich der Anzeigeeinrichtung angeordnet werden, so dass seitlich des Deckglases kein Platzbedarf für die Lichtquelle erforderlich ist. If the cover slip is pot-shaped, the whole or partially radially circumferential, approximately cylindrical edge of the Pot forms the light coupling area and at the transition to Display area has one or more light deflection surfaces, can the light source in a rear area of the Display device can be arranged so that the side of Cover glass requires no space for the light source.

Um zu unterschiedlichen Tageszeiten oder zu bestimmten Warnsituationen den Anzeigebereich in unterschiedlichen Farben leuchten zu lassen, kann das Licht von mehreren Lichtquellen unterschiedlicher Farbe alternativ in das Deckglas einleitbar sein. To be at different times of the day or at certain times Warning situations the display area in different colors Letting the light shine can be from multiple light sources of different colors can alternatively be introduced into the cover slip his.

Jegliche Reflexion von Licht, das durch die bestimmten polierten Bereiche durch das Deckglas hindurchtritt, wird dadurch verhindert, dass auf der dem Beobachter abgewandten Seite des Deckglases im Abstand dazu eine sich über den Anzeigebereich des Deckglases erstreckende Hintergrundebene mit lichtschluckender Oberfläche angeordnet ist. Any reflection of light by the particular polished areas passes through the cover slip thereby preventing that on the side facing away from the observer Side of the cover slip in the distance to one another over the Display area of the cover slip extending background layer with light-absorbing surface is arranged.

Dabei ist der lichtschluckende Effekt besonders groß, wenn die Hintergrundbereiche oder die Hintergrundebene eine schwarze, insbesondere eine mattschwarze Oberfläche aufweisen. The light-absorbing effect is particularly great when the background areas or the background layer one black, especially a matt black surface exhibit.

Die Aufrauhung an dem Deckglas kann auf einfache Weise durch Ätzen durch einen Prägevorgang erzeugt sein. The roughening on the cover slip can be done in a simple manner Etching can be generated by an embossing process.

Eine andere, einen zusätzlichen Arbeitsgang vermeidende Möglichkeit besteht darin, dass das Deckglas aus einem transparenten Kunststoff in einem Spritzgießvorgang erzeugt ist, wobei die Spritzgießform in den aufzurauhenden Bereichen des Deckglases eine aufgerauhte Oberfläche besitzt. Another, avoiding an additional operation Possibility is that the cover slip from one transparent plastic is produced in an injection molding process, the injection mold in the areas to be roughened Coverglass has a roughened surface.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below. It demonstrate

Fig. 1 einen Querschnitt einer Anzeigeeinrichtung Fig. 1 shows a cross section of a display device

Fig. 2 einen Querschnitt des Deckglases der Anzeigeinrichtung nach Fig. 1 FIG. 2 shows a cross section of the cover glass of the display device according to FIG. 1

Fig. 3 eine perspektivische Vorderansicht des Deckglases nach Fig. 2 Fig. 3 is a front perspective view of the cover glass of FIG. 2

Fig. 4 eine perspektivische Rückansicht des Deckglases nach Fig. 2. Fig. 4 is a rear perspective view of the cover glass of FIG. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Anzeigeeinrichtung, die ein Tachometer eines Kraftfahrzeugs ist, weist eine Leiterplatte 1 auf, auf der ein Schrittmotor 2 und elektronische Bauteile 3 zur Ansteuerung des Schrittmotors 2 angeordnet sind. Von dem Schrittmotor 2 ist eine Zeigerwelle 4 schwenkbar antreibbar, die auf der der Leiterplatte 1 abgewandten Seite des Schrittmotors 2 durch eine Öffnung 20 in einer Hintergrundebene 5 ragt und an ihrem freien Ende einen beleuchtbaren Zeiger 6 trägt. The display device shown in FIG. 1, which is a speedometer of a motor vehicle, has a printed circuit board 1 on which a stepper motor 2 and electronic components 3 for controlling the stepper motor 2 are arranged. A pointer shaft 4 is pivotably drivable by the stepper motor 2 , which projects on the side of the stepper motor 2 facing away from the printed circuit board 1 through an opening 20 in a background plane 5 and carries an illuminable pointer 6 at its free end.

Der radial umlaufende Rand der Hintergrundebene 5 ist von einem Rohrabschnitt 7 umschlossen, der mit seinem einen Ende zur Leiterplatte 1 und mit seinem anderen Ende zu einem Beobachter der Anzeigeeinrichtung ragt. The radially circumferential edge of the background plane 5 is enclosed by a tube section 7 , which projects at one end to the printed circuit board 1 and at the other end to an observer of the display device.

Den Zeiger 6 und den Rohrabschnitt 7 der Hintergrundebene 5 gegenüber dem Beobachter abdeckend ist ein gewölbtes Deckglas 9 aus transparentem, lichtleitendem Werkstoff angeordnet, das einen zylindrischen Rand 10 aufweist, der den Rohrabschnitt 7 der Hintergrundebene 5 umschließt und mit seinem radial umlaufenden Öffnungsbereich 11, der einen Lichteinkoppelbereich bildet, bis zu auf der Leiterplatte 1 angeordneten, als LED's ausgebildeten Lichtquellen geführt ist. Covering the pointer 6 and the pipe section 7 of the background plane 5 with respect to the observer, a domed cover glass 9 made of transparent, light-conducting material is arranged, which has a cylindrical edge 10 which surrounds the pipe section 7 of the background plane 5 and, with its radially circumferential opening area 11 , the forms a light coupling area, up to light sources arranged as LEDs arranged on the printed circuit board 1 .

Von den Lichtquellen 12 erzeugtes Licht wird an der Stirnseite des Öffnungsbereichs 11 in den zylindrischen Rand 10 eingekoppelt. Durch die polierten Wände des Randes 10 wird das Licht durch Totalreflexion bis zu dem Übergangsbereich von dem zylindrischen Rand 10 in den dem Beobachtet zugewandten Anzeigebereich 13 des Deckglases 9 geleitet und an dort ausgebildeten Lichtumlenkflächen 14 in die Ebene des Anzeigebereichs 13 umgelenkt. Light generated by the light sources 12 is coupled into the cylindrical edge 10 on the end face of the opening area 11 . Through the polished walls of the edge 10 , the light is guided by total reflection up to the transition region from the cylindrical edge 10 into the display region 13 of the cover glass 9 facing the observer and deflected into the plane of the display region 13 at light deflection surfaces 14 formed there.

Die dem Beobachter zugewandte Oberfläche 15 ist vollständig poliert, so dass auch an dieser Oberfläche 15 das in Erstreckungsrichtung des Anzeigebereichs 13 eingeleitete Licht aufgrund von Totalreflexion nicht austreten kann. The surface 15 facing the observer is completely polished, so that the light introduced in the direction of extension of the display area 13 cannot escape from this surface 15 either due to total reflection.

Die dem Beobachter abgewandte Oberfläche 16 des Anzeigebereichs 13 des Deckglases 9 ist mit Ausnahme von bestimmten polierten Bereichen mit einer feinen Aufrauhung versehen. Die bestimmten polierten Bereiche bilden die Skalenstriche und die Beschriftung einer Skala 17 des Tachometers. The surface 16 of the display area 13 of the cover glass 9 facing away from the observer is provided with a fine roughening with the exception of certain polished areas. The determined polished areas form the scale lines and the labeling of a scale 17 of the speedometer.

Das in den Anzeigebereich 13 eingeleitete Licht 19, das auf die Oberfläche 16 trifft, wird an deren Aufrauhung diffus zum Beobachter hin reflektiert, so dass der gesamte, mit der Aufrauhung versehene Anzeigebereich 15 des Deckglases 9 von dem Beobachter als matt leuchtende Fläche gesehen wird. The light 19 introduced into the display area 13 , which strikes the surface 16 , is reflected diffusely towards the observer when it is roughened, so that the entire display area 15 of the cover glass 9 provided with the roughening is seen by the observer as a matt, luminous surface.

Da an den polierten Bereichen der Skalenstriche und der Beschriftung der Skala 17 das Licht nicht diffus zum Beobachter reflektiert, sondern total reflektiert in dem Deckglas 9 weitergeleitet wird, kann in diesen Bereichen der Beobachter durch das Deckglas 9 hindurchschauen und aufgrund der mattschwarzen Hintergrundebene 5 kontrastreiche mattschwarze Skalenstriche und Beschriftungen sehen. Since the light is not diffusely reflected to the observer at the polished areas of the scale marks and the inscription on the scale 17 , but is transmitted totally reflected in the cover glass 9 , the observer can look through the cover glass 9 in these areas and due to the matt black background level 5, high contrast matt black See tick marks and labels.

Damit im Bereich des zylindrischen Randes 10 und der Lichtumlenkfläche 14 kein störendes Streulicht austreten kann, sind diese Bereiche des Deckglases 9 von einem ringförmigen Frontrahmen 18 abgedeckt. Bezugszeichenliste 1 Leiterplatte
2 Schrittmotor
3 elektronische Bauteile
4 Zeigerwelle
5 Hintergrundebene
6 Zeiger
7 Rohrabschnitt
8 Oberfläche
9 Deckglas
10 Rand
11 Öffnungsbereich
12 Lichtquelle
13 Anzeigeblech
14 Lichtumlenkfläche
15 Oberfläche
16 Oberfläche
17 Skala
18 Frontrahmen
19 eingeleitetes Licht
20 Öffnung
So that no disturbing stray light can emerge in the area of the cylindrical edge 10 and the light deflecting surface 14 , these areas of the cover glass 9 are covered by an annular front frame 18 . LIST OF REFERENCES 1 PCB
2 stepper motor
3 electronic components
4 pointer shaft
5 background layer
6 hands
7 pipe section
8 surface
9 coverslip
10 rand
11 opening area
12 light source
13 display plate
14 light deflection surface
15 surface
16 surface
17 scale
18 front frames
19 initiated light
20 opening

Claims

1. Display device, in particular for a motor vehicle, with a cover glass forming a light guide, which covers the side of the display device facing an observer, the one surface of which, except for certain polished areas, has a roughening, the other surface of which is polished and into which a light source transversely light can be introduced to the observer's line of sight, with light-absorbing background areas on the side of the cover glass facing away from the observer behind the specific polished areas, and with a scale and / or sign arranged on a surface of the cover glass, characterized in that the roughening on the observer facing surface ( 16 ) of the cover glass ( 9 ) is formed.

2. Display device according to claim 1, characterized in that the certain polished areas form the scale ( 17 ) and / or characters.

3. Display device according to one of the preceding claims, characterized in that a pointer ( 6 ) is provided which can be driven about a pivot axis and can be driven along the scale ( 17 ).

4. Display device according to claim 3, characterized in that the pointer ( 6 ) on the side facing away from the observer of the cover glass () 9 is arranged.

5. Display device according to claim 3, characterized characterized that the pointer on the the observer facing side of the cover slip is arranged.

6. Display device according to one of the preceding claims, characterized in that the pointer ( 6 ) is arranged on a pointer shaft ( 4 ) which can be driven pivotably about the pivot axis by a pointer drive arranged on the side of the cover glass ( 9 ) facing away from the observer.

7. Display device according to claims 5 and 6, characterized characterized that the cover slip a Has through opening through which the pointer shaft protrudes.

8. Display device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the pointer is an illuminable pointer ( 6 ).

9. Display device according to one of the preceding claims, characterized in that the cover glass ( 9 ) has an at least approximately flat display area ( 13 ) facing the observer and a light coupling area arranged outside the display area ( 13 ).

10. Display device according to claim 9, characterized in that the cover glass ( 9 ) is pot-shaped, the completely or partially radially circumferential, approximately cylindrical edge ( 10 ) of the pot forms the light coupling area and at the transition to the display area ( 13 ) one or more Has light deflecting surfaces ( 14 ).

11. Display device according to one of the preceding Claims, characterized in that the light from several light sources of different colors alternatively can be introduced into the cover slip.

12. Display device according to one of the preceding claims, characterized in that on the side of the cover glass ( 9 ) facing away from the observer at a distance from it is arranged a background plane ( 5 ) with a light-absorbing surface which extends over the display area ( 13 ) of the cover glass ( 9 ) ,

13. Display device according to one of the preceding claims, characterized in that the background areas or the background layer ( 5 ) have a black, in particular a matt black surface.

14. Display device according to one of the preceding Claims, characterized in that the roughening is generated by etching.

15. Display device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the roughening is generated by an embossing process.

16. Display device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the cover slip is made of a transparent plastic in an injection molding process is generated, the injection mold in the areas of the cover slip to be roughened a roughened surface has.