DE10149837A1 - Display unit comprises a display, a light source, and a light guide arranged between the source and the display - Google Patents
Display unit comprises a display, a light source, and a light guide arranged between the source and the displayInfo
- Publication number
- DE10149837A1 DE10149837A1 DE10149837A DE10149837A DE10149837A1 DE 10149837 A1 DE10149837 A1 DE 10149837A1 DE 10149837 A DE10149837 A DE 10149837A DE 10149837 A DE10149837 A DE 10149837A DE 10149837 A1 DE10149837 A1 DE 10149837A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- display
- display device
- light guide
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/20—Optical features of instruments
- B60K2360/33—Illumination features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/424—Mounting of the optical light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/4244—Mounting of the optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/4245—Mounting of the opto-electronic elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
- G02B6/4268—Cooling
- G02B6/4269—Cooling with heat sinks or radiation fins
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer von einer Lichtquelle beleuchtbaren Anzeige und einem zwischen Lichtquelle und Anzeige angeordneten Lichtleiter, wobei die Lichtquelle mehrere Einzellichtquellen aufweist, deren lichtabstrahlende Gesamtfläche größer ist als die Fläche der Anzeige. The invention relates to a display device, in particular in a Motor vehicle, with a display that can be illuminated by a light source and a arranged between light source and display light guide, the Light source has several individual light sources, their light emitting Total area is larger than the area of the display.
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. Such display devices are known and are, for example, in Motor vehicles used for instrument lighting. Opposite with bright individual light sources, such as halogen lamps or Fluorescent lamps, illuminated displays can use these devices lower power consumption and reduced heat loss exhibit.
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, regelmäßig vorliegen, und einer daher problematischen Verwendung von lichtstarken 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 aufgrund geometrischer Randbedingungen - die Miniaturisierung dieser Lichtquellen ist begrenzt - die Lichtquellenanordnung eine größere Fläche beansprucht als zu beleuchten ist. For reasons of traffic safety, it is mandatory in motor vehicles required that the individual display instruments have a brightness, which enables a reading even with high ambient brightness. Of this is of great importance, especially for so-called head-up Displays in which - as described for example in DE 198 52 842 C1 - an image is reflected in a front window of the motor vehicle. Due to the limited space available in the area of the dashboard of the motor vehicle in which the display device is mounted, regularly available, and therefore a problematic use of bright light sources, which on the one hand require a large installation space and on the other hand, the aim is to radiate considerable heat loss, which replace single light source with a plurality of light sources that each a lower light intensity, but also a lower one Have lost heat radiation. The problem arises that due to geometric constraints - the miniaturization of these Light sources is limited - the light source arrangement has a larger area claimed as to be illuminated.
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. Dieses 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. A known solution to this problem is between light sources and display a light guide in the form of a solid truncated pyramid to arrange, the base of which is adjacent to the light sources and the tapers towards the display. Through this shape of the light guide the light rays emerge from the light guide at a larger angle when they entered him. This is the demand for one narrow beam angle, which ensures high lighting intensity Light towards. There are also disadvantageous light losses due to light emission the side surfaces of the light guide as the light rays with every reflection at a larger angle closer to the vertical to the surface hit and thus the total reflection is canceled.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß das von den Einzellichtquellen abgestrahlte Licht möglichst verlustfrei zur Beleuchtung der Anzeige zur Verfügung steht. The invention is therefore based on the object of a display device type mentioned so that the individual light sources emitted light as lossless as possible for illuminating the display Available.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lichtleiter lichtquellenseitig den Einzellichtquellen zugeordnete Einzellichtleitabschnitte aufweist, die anzeigenseitig in einen gemeinsamen Lichtleitabschnitt übergehen. Damit können in einfacher Weise Lichtverluste weitestgehend vermieden werden. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist darüber hinaus einen sehr geringen Platzbedarf auf und ermöglicht 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. This object is achieved in that the light guide Individual light guide sections assigned to the individual light sources on the light source side has the display side in a common light guide section pass. In this way, light losses can be largely avoided in a simple manner be avoided. The display device according to the invention also has takes up very little space and enables use any light sources. The performance of the device is very high and an additional cooling device even when installation is restricted in the Dashboard of a motor vehicle is not required.
Eine weitere Erhöhung der Lichtausbeute wird mit einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung erzielt, wobei der Abstrahlwinkel 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 Lichtleiter von der Lichtquelle zur Anzeige geleitet, sondern gleichzeitig zudem intensitätserhöhend gebündelt. A further increase in the luminous efficiency is advantageous Further development of the display device according to the invention achieved, the Beam angle of the light emerging from the light guide is as large as or smaller than the angle of radiation emitted by the light source Light is. In this way, the light is not only low loss in the Light guide from the light source to the display, but also at the same time bundled to increase intensity.
Durch die freie Gestalt- und Anordnenbarkeit der Einzellichtleitabschnitte ist jede beliebige Anordnung der Einzellichtquellen vorstellbar. Insbesondere bei in etwa viereckigen Anzeigen ist es jedoch von besonderem 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 aufweisen. Because of the free design and arrangement of the individual light guide sections any arrangement of the individual light sources imaginable. Especially at in roughly square ads, however, it’s particularly useful if the Individual light sources are arranged in matrix form. This results in particularly short light guide paths, which are also largely free of light losses, since the light paths have no additional deflections and deflections.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Einzellichtquellen LEDs, was sowohl eine erhöhte Lebensdauer der Beleuchtungseinheit als auch einen nur geringen Anfall von Verlustwärme zur Folge hat. According to another advantageous development of the invention, the Individual light sources LEDs, which both increase the lifespan of the Lighting unit as well as a small amount of heat loss Consequence.
Besonders einfach und auch in sehr großen Stückzahlen, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeug-Anwendungen anfallen, herstellbar ist die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung, wenn die Einzellichtquellen vorzugsweise auf einer Leiterplatte angeordnet und mit dieser elektrisch kontaktiert sind. Zudem 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 werden kann. Particularly simple and also in very large quantities, like them in particular in motor vehicle applications, which can be produced display device according to the invention if the individual light sources preferably on a circuit board and are electrically contacted with this. In addition, this makes it difficult to install individual electrical connections superfluous. It is particularly advantageous if the circuit board is a has high thermal conductivity, so that the risk of overheating the Light sources excluded even at high ambient temperatures can be.
Besonders bei sehr beengtem Einbau der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung in einem zudem warmen Umfeld ist es gemäß einer anderen Weiterbildung vorteilhaft, wenn die Lichtquelle ein Kühlelement zur Wärmeabfuhr von den Einzellichtquellen aufweist. Especially when the installation according to the invention is very cramped Display device in a warm environment, it is according to another Advancement advantageous if the light source is a cooling element for heat dissipation of the individual light sources.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Lichtquelle an ihrer dem Lichtleiter zugewandten Lichtaustrittsseite Konvexlinsen auf, wobei jeweils eine Konvexlinse einerseits mit einer Einzellichtquelle und andererseits mit einem Einzellichtleitabschnitt korrespondiert. Dadurch wird eine Bündelung des Lichts und somit eine noch weitergehende Optimierung der Lichtausbeute erreicht. According to another advantageous development of the invention, the Light source on its light exit side facing the light guide Convex lenses, one convex lens with one Individual light source and on the other hand corresponds to an individual light guide section. This will bundle the light and thus even more Optimized light output achieved.
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 verbunden sind. Eine noch weitergehende bauliche Vereinfachung und Verringerung 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 beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Konvexlinsen jeweils auf die Einzellichtquellen in einem Spritzgießverfahren aufgespritzt sind. Both the manufacturing, for example in an injection molding process, as well as the assembly of the convex lenses particularly simple if advantageous the convex lenses forming a single convex lens component with each other are connected. A further structural simplification and The number of components is reduced according to another advantageous one Further development of the invention if a convex lens is a single one Component is connected to a single light source. This can can be achieved, for example, in that the convex lenses each on the Individual light sources are sprayed on in an injection molding process.
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. You could imagine any translucent image as a display. Especially for a variable information display in a compact Display device that can also be produced inexpensively in large series and has a high durability, it is of particular advantage if the display has a translucent LCD.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein besonders leichter, kostengünstiger und einen hohen Wirkungsgrad aufweisender Lichtleiter erzielt, wenn der Lichtleiter aus einem transparenten, lichtleitenden 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. According to another advantageous development of the invention, a particularly lighter, cheaper and high efficiency having light guide achieved when the light guide from a transparent, there is light-conducting plastic. As an excellent material for PMMA (polymethyl methacrylate) has proven this purpose. With this The light guide has very good optical properties.
Eine besonders verlustarme Lichtleitung ergibt sich, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Einzellichtleitabschnitte als Finger mit in etwa gleichbleibender Querschnittsfläche ausgebildet sind. A particularly low-loss light guide results if according to a another advantageous development of the invention, the individual light guide sections are designed as fingers with an approximately constant cross-sectional area.
Außerdem kann die Lichtausbeute weiter verbessert werden, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Einzellichtleitabschnitte an ihrer der Lichtquelle zugewandten Lichteintrittsseite eine Konvexlinse aufweisen. In addition, the light output can be further improved if according to another advantageous development of the invention Single light guide sections on their light entry side facing the light source Have a convex lens.
An der Lichtaustrittsseite des Lichtleiters wird die Lichtbündelung und damit auch die Lichtausbeute zusätzlich vorteilhaft verbessert, wenn der Lichtleiter an seiner der Anzeige zugewandten Lichtaustrittsseite insgesamt konvexartig gewölbt ist. At the light exit side of the light guide, the light bundle and thus the light yield is also advantageously improved if the light guide overall convex-like on its light exit side facing the display is arched.
Anstelle der einen konvexartigen Wölbung kann vorteilhaft der Lichtleiter an seiner der Anzeige zugewandten Lichtaustrittsseite Konvexlinsenelemente aufweisen, wobei die Konvexlinsenelemente jeweils einem Lichtleitabschnitt zugeordnet sind. Damit kann eine besonders gute Abstimmung von Lichtleitabschnitten und Konvexlinsenelementen erzielt werden. Instead of a convex curvature, the light guide can advantageously be used its convex lens elements on the light exit side facing the display have, wherein the convex lens elements each have a light guide section assigned. This enables a particularly good coordination of Light guide sections and convex lens elements can be achieved.
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 Kraftfahrzeug umfaßt, da hierbei die Vorteile der hohen Lichtausbeute, des geringen Einbauraums und der geringen Wärmeabstrahlung besonders zum Tragen kommen. The display device can basically have any display. However, it is according to another advantageous development of the invention Of particular advantage if you have a head-up display in one Motor vehicle includes, since the advantages of high light output, the low Installation space and low heat radiation especially for carrying come.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: The invention will now be described with reference to the accompanying drawings illustrated embodiments explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Head-Up-Displays in einer Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug, Fig. 1 is a schematic representation of a head-up display in a display device in a motor vehicle,
Fig. 2a einen Ausschnitt aus einer Anzeigevorrichtung in geschnittener Seitenansicht, Fig. 2a shows a detail of a display device in a sectioned side view,
Fig. 2b eine alternative Lichtquelle der Anzeigevorrichtung nach Fig. 2a, FIG. 2b shows an alternative light source of the display device according to Fig. 2a,
Fig. 3 ein Detail der Darstellung nach Fig. 2a in geschnittener, perspektivischer Ansicht, Fig. 3 shows a detail of the view according to Fig. 2a in a sectional, perspective view,
Fig. 4 einen Lichtleiter einer anderen Anzeigevorrichtung und Fig. 4 shows a light guide of another display device and
Fig. 5 einen Lichtleiter einer weiteren Anzeigevorrichtung. Fig. 5 shows a light guide to another display device.
In den Figuren sind sich jeweils entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding elements are the same in the figures Provide reference numerals.
In Fig. 1 ist ein Head-Up-Display 16 in einer schematisierten Anzeigevorrichtung 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 folgend, 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, weitergeleitet wird. In Fig. 1, a head-up display 16 is shown a motor vehicle 40 not shown here in a schematic display device. An image generated with a display 2 that can be illuminated by a light source 1 by means of a light guide 7 is reflected on a deflecting mirror 3 , following the drawn beam path 15 , and is fed via a concave mirror 4 to a windshield 5 , from where the image as a virtual image into a through Eye position 6 marked eye of a viewer not shown, for example the motor vehicle driver, is forwarded.
Ein Ausschnitt einer Anzeigevorrichtung ist im einzelnen in Fig. 2a gezeigt. Dabei ist zu erkennen, daß eine von einem LCD gebildete Anzeige 2 über einen Lichtleiter 7 aus transparentem, lichtleitendem Kunststoff von einer Lichtquelle 1 beleuchtbar ist. Die Lichtquelle 1 weist eine Leiterplatte 9 auf, an deren dem Lichtleiter 7 zugewandten Vorderseite eine Anzahl von Einzellichtquellen 10 angeordnet, befestigt und elektrisch kontaktiert ist. Die Einzellichtquellen 10 werden von LEDs gebildet, und die lichtabstrahlende Gesamtfläche der Einzellichtquellen 10 ist größer als die Fläche der Anzeige 2. An ihrer Rückseite ist die Leiterplatte 9 mit einem Kühlrippen 19 aufweisenden Kühlelement 8 zur Ableitung der von den Lichtquellen 10 erzeugten Wärme versehen. A section of a display device is shown in detail in FIG. 2a. It can be seen that a display 2 formed by an LCD can be illuminated by a light source 1 via a light guide 7 made of transparent, light-conducting plastic. The light source 1 has a printed circuit board 9 , on the front side of which faces the light guide 7, a number of individual light sources 10 are arranged, fastened and electrically contacted. The individual light sources 10 are formed by LEDs, and the total light-emitting area of the individual light sources 10 is larger than the area of the display 2 . On its rear side, the printed circuit board 9 is provided with a cooling element 8 having cooling ribs 19 for dissipating the heat generated by the light sources 10 .
Der Lichtleiter 7 weist als Finger mit in ihrem Verlauf in etwa gleichbleibender Querschnittsfläche 28, 28' ausgebildete Einzellichtleitabschnitte 12 auf wobei jeweils einem Anfang 20 eines Einzellichtleitabschnitts 12 eine der Einzellichtquellen 10 zugeordnet ist. Zur Bündelung des jeweils von den Einzellichtquellen 10 abgestrahlten Lichts ist darüber hinaus die Lichtquelle 1 mit einem Konvexlinsenbauteil 11 versehen, das eine Mehrzahl von Konvexlinsen 14 aufweist, die miteinander, ein einziges Bauteil bildend verbunden sind. Die Anordnung ist dabei derart gewählt, daß jeweils eine Konvexlinse 14 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 14 erfolgt. Außerdem ist zu erkennen, daß die Einzellichtleitabschnitte 12 an ihrem der Anzeige 2 zugewandten Ende 21 in einen gemeinsamen Lichtleitabschnitt 13 übergehen. Dadurch wird erreicht, daß das Licht der Einzellichtquellen 10 sich mischt und so eine einheitlich, gleichmäßig beleuchtete Fläche an der Lichtauskoppelseite des Lichtleiters 7 entsteht. As a finger, the light guide 7 has individual light guide sections 12 which are designed with an approximately constant cross-sectional area 28 , 28 ', one of the individual light sources 10 being assigned to each start 20 of an individual light guide section 12 . To bundle the light emitted in each case by the individual light sources 10 , the light source 1 is also provided with a convex lens component 11 which has a plurality of convex lenses 14 which are connected to one another to form a single component. The arrangement is selected such that a convex lens 14 is arranged in front of an individual light source 10 , so that a defined and targeted light bundling of the light emitted by an individual light source 10 takes place through an associated convex lens 14 . In addition, it can be seen that the individual light guide sections 12 merge into a common light guide section 13 at their end 21 facing the display 2 . It is thereby achieved that the light of the individual light sources 10 mixes and a uniform, uniformly illuminated surface is thus created on the light output side of the light guide 7 .
Eine alternative Lichtquelle 1 mit einem Kühlrippen 19 aufweisenden Kühlelement 8 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 Gegensatz zu der Lichtquelle nach Fig. 2a weist die Lichtquelle 1 nach Fig. 2b aber kein Konvexlinsenbauteil mit einer Mehrzahl von Konvexlinsen auf, sondern es ist jeweils eine Konvexlinse 30 ein einziges Bauteil bildend mit einer Einzellichtquelle 10 verbunden. Dazu bestehen die Konvexlinsen 30 aus Kunststoff und sind beispielsweise jeweils an eine der Einzellichtquellen 10 in einem Spritzgießverfahren angespritzt. An alternative light source 1 with a cooling element 8 having cooling fins 19 is shown in FIG. 2b. In this light source 1 as well, individual light sources 10 designed as LEDs are arranged on a printed circuit board 9 and electrically contacted with the latter. In contrast to the light source according to FIG. 2a, the light source 1 according to FIG. 2b does not have a convex lens component with a plurality of convex lenses, but rather a convex lens 30 is connected to a single light source 10 to form a single component. For this purpose, the convex lenses 30 are made of plastic and are, for example, injection molded onto one of the individual light sources 10 in an injection molding process.
Zur Verdeutlichung des räumlichen Aufbaus der Lichtquelle ist in Fig. 3 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht die Leiterplatte 9 mit darauf angeordneten Einzellichtquellen 10 sowie dem zugeordneten Konvexlinsenbauteil 11 mit den Konvexlinsen 14 dargestellt. Die von LEDs gebildeten Einzellichtquellen 10 sind in Matrixform 26 angeordnet, und ihnen ist jeweils eine Konvexlinse 14 des Konvexlinsenbauteils 11 zugeordnet. To illustrate the spatial structure of the light source, the circuit board 9 with individual light sources 10 arranged thereon and the associated convex lens component 11 with the convex lenses 14 are shown in a sectional perspective view in FIG. 3. The individual light sources 10 formed by LEDs are arranged in matrix form 26 , and a convex lens 14 of the convex lens component 11 is assigned to each of them.
Einen anderen Lichtleiter 7 zeigt Fig. 4. Auch hier ist zu erkennen, daß Einzellichtleitabschnitte 12 als Finger mit in ihrem Verlauf in etwa gleichbleibender Querschnittsfläche 28, 28' ausgebildet sind. Außerdem weisen bei dieser Ausführungsform die Einzellichtleitabschnitte 12 an ihrer der hier nicht dargestellten Lichtquelle zugewandten Lichteintrittsseite 22 jeweils eine - stilisiert dargestellte - Konvexlinse 17 auf. Außerdem weist der Lichtleiter 7 an seiner der - hier ebenfalls nicht dargestellten - Anzeige zugewandten Lichtaustrittsseite 23 Konvexlinsenelemente 18 auf, die jeweils einem Einzellichtleitabschnitt 12 zugeordnet sind und sich an einem gemeinsamen Lichtleitabschnitt 13 befinden. Another light guide 7 is shown in FIG. 4. It can also be seen here that individual light guide sections 12 are designed as fingers with a cross-sectional area 28 , 28 'which is approximately constant in their course. In addition, in this embodiment, the individual light guide sections 12 each have a convex lens 17, shown in a stylized manner, on their light entry side 22 facing the light source (not shown here). In addition, the light guide 7 has convex lens elements 18 on its light exit side 23 facing the display (also not shown here), which are each assigned to an individual light guide section 12 and are located on a common light guide section 13 .
Von der Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich diejenige nach Fig. 5 dadurch, daß an der der Anzeige zugewandten Lichtaustrittsseite 25 eines Lichtleiters 7 nicht einzelne Konvexlinsenelemente angeordnet sind, sondern daß der Lichtleiter 7 selbst, nämlich in einem Einzellichtleitabschnitte 12 zusammenfassenden gemeinsamen Lichtleitabschnitt 29, insgesamt konvexartig gewölbt ist. Die an dem gemeinsamen Lichtleitabschnitt 29 angeordnete Lichtaustrittsseite 25 des Lichtleiters 7 ist dementsprechend tonnenförmig gewölbt. Die Einzellichtleitabschnitte 12 des Lichtleiters 7 sind an ihrer Lichteintrittsseite 24 mit - stilisiert dargestellten - Konvexlinsenelementen 18 versehen. Of the embodiment of Fig. 4, 5 that differs according to Fig. Characterized in that on the side facing the display light output side 25 of an optical fiber 7 is not single Konvexlinsenelemente are arranged, but that the light guide 7 itself, namely summary in a Einzellichtleitabschnitte 12 common light guide 29, is convex overall. The light exit side 25 of the light guide 7 arranged on the common light guide section 29 is accordingly barrel-shaped. The individual light guide sections 12 of the light guide 7 are provided on their light entry side 24 with convex lens elements 18 , shown in a stylized manner.
Claims (18)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10149837A DE10149837A1 (en) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | Display unit comprises a display, a light source, and a light guide arranged between the source and the display |
PCT/DE2002/003721 WO2003034125A1 (en) | 2001-10-10 | 2002-10-01 | Display device |
EP02774437A EP1438627A1 (en) | 2001-10-10 | 2002-10-01 | Display device |
US10/492,071 US7128431B2 (en) | 2001-10-10 | 2002-10-01 | Display device |
JP2003536799A JP2005505796A (en) | 2001-10-10 | 2002-10-01 | Display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10149837A DE10149837A1 (en) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | Display unit comprises a display, a light source, and a light guide arranged between the source and the display |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10149837A1 true DE10149837A1 (en) | 2003-05-08 |
Family
ID=7701954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10149837A Ceased DE10149837A1 (en) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | Display unit comprises a display, a light source, and a light guide arranged between the source and the display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10149837A1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10352933A1 (en) * | 2003-11-11 | 2005-06-16 | Siemens Ag | Display device with opto electronic display for displaying illuminated and changing information where light is coupled in from display lights outside of the display field |
DE10341622B3 (en) * | 2003-09-10 | 2005-08-18 | Preh Gmbh | Display device with combined light guide |
EP1653150A1 (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-03 | Osram Sylvania Inc. | Light emitting diode module for automotive headlamp |
EP1614957A3 (en) * | 2004-06-17 | 2007-09-12 | Osram Sylvania Inc. | High density LED array |
DE102009014660A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-11-19 | Johnson Controls Gmbh | Display device i.e. head-up display, for use in motor vehicle, has waveguide with inlet and outlet, where lights discharge at outlet distributed over cross-sectional area of waveguide in changing spatial arrangement opposite to inlet |
DE102008027251A1 (en) * | 2008-06-06 | 2010-03-25 | Zett Optics Gmbh | Lamp has two light emitting diodes for emitting light with wavelength and lamp bundler for conducting light, where lamp bundler has light emission end |
DE102009011908A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Head-up display and vehicle |
DE102005024083B4 (en) * | 2004-05-28 | 2011-03-17 | Epistar Corp. | Flat, light-emitting device |
DE102005024084B4 (en) * | 2004-05-28 | 2012-11-29 | Epistar Corp. | Area light source device |
DE102023123877A1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-03-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Display system with a screen display device and a status display area |
-
2001
- 2001-10-10 DE DE10149837A patent/DE10149837A1/en not_active Ceased
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10341622B3 (en) * | 2003-09-10 | 2005-08-18 | Preh Gmbh | Display device with combined light guide |
DE10352933B4 (en) * | 2003-11-11 | 2005-10-13 | Siemens Ag | display device |
DE10352933A1 (en) * | 2003-11-11 | 2005-06-16 | Siemens Ag | Display device with opto electronic display for displaying illuminated and changing information where light is coupled in from display lights outside of the display field |
DE102005024083B4 (en) * | 2004-05-28 | 2011-03-17 | Epistar Corp. | Flat, light-emitting device |
DE102005024084B4 (en) * | 2004-05-28 | 2012-11-29 | Epistar Corp. | Area light source device |
EP1614957A3 (en) * | 2004-06-17 | 2007-09-12 | Osram Sylvania Inc. | High density LED array |
EP1653150A1 (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-03 | Osram Sylvania Inc. | Light emitting diode module for automotive headlamp |
US7618171B2 (en) | 2004-10-21 | 2009-11-17 | Osram Sylvania Inc. | Light emitting diode module for automotive headlamp |
DE102009014660A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-11-19 | Johnson Controls Gmbh | Display device i.e. head-up display, for use in motor vehicle, has waveguide with inlet and outlet, where lights discharge at outlet distributed over cross-sectional area of waveguide in changing spatial arrangement opposite to inlet |
DE102008027251A1 (en) * | 2008-06-06 | 2010-03-25 | Zett Optics Gmbh | Lamp has two light emitting diodes for emitting light with wavelength and lamp bundler for conducting light, where lamp bundler has light emission end |
DE102009011908A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Head-up display and vehicle |
US9400386B2 (en) | 2009-03-05 | 2016-07-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Head-up display having an image-generating device for generating an image and optical system for projecting the image |
DE102009011908B4 (en) | 2009-03-05 | 2021-12-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Head-up display and vehicle |
DE102023123877A1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-03-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Display system with a screen display device and a status display area |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2003034125A1 (en) | Display device | |
DE10123263B4 (en) | Light guide system for the interior of a motor vehicle | |
DE4129094B4 (en) | Signal light with LEDs as a light source for motor vehicles and their use for different signal light functions | |
EP2028510B1 (en) | Lighting device, in particular for vehicles | |
AT518118B1 (en) | Lighting unit for a motor vehicle | |
DE10356483B4 (en) | Vehicle outside mirror light of a motor vehicle | |
DE102004054732B4 (en) | Lichtleiteranordung | |
DE102008008180A1 (en) | Lighting device for e.g. ceiling light of motor vehicle, has light guide radiating light lateral to side edge of light element, where light is coupled into light element by side edge of light element and is radiated over radiation surface | |
DE112011101860B4 (en) | Outside mirror assembly with a housing comprising a circuit board with a plurality of light emitting diodes | |
DE102013008075A1 (en) | Lighting device with nonlinear light guide for a motor vehicle | |
WO2000039501A1 (en) | Light source element with lateral, angular light injection | |
DE102009010507A1 (en) | Lighting device for a motor vehicle | |
DE10149837A1 (en) | Display unit comprises a display, a light source, and a light guide arranged between the source and the display | |
DE10001412C2 (en) | Lighting unit | |
DE102012020712A1 (en) | Illumination device for use in air nozzle of vehicle part, has light conductor connected with light linking surface, and malfunction unit i.e. optical prism, introduced opposite to light exit surface of surface section of light conductor | |
DE102013007856A1 (en) | Light guide and lighting device with the light guide | |
EP1522459B1 (en) | Interior light for vehicle | |
WO2010089026A1 (en) | Vehicle having an instrument panel and display device for the instrument panel, and a method for producing the display device | |
DE19946079B4 (en) | Signal light of a motor vehicle | |
DE10159954A1 (en) | Interior installation part, in particular for a passenger compartment of a motor vehicle | |
EP1913302B1 (en) | Light for motor vehicles | |
DE19740316A1 (en) | Automobile lamp unit | |
DE10149836C1 (en) | Display unit comprises a display, a light source, and a light guide arranged between the source and the display | |
DE102023116695A1 (en) | lighting device for a vehicle | |
DE19860696A1 (en) | Lighting element, especially for back lighting of liquid crystal display (LCD) or for ambient lighting, has light guide supplied with light at oblique angle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8131 | Rejection |