DE4123157A1 - Anzeigevorrichtung fuer fahrzeuge - Google Patents
Anzeigevorrichtung fuer fahrzeugeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung
für ein Fahrzeug, insbesondere eine Anzeigevorrichtung für
ein Fahrzeug, die einen Fahrer mit Informationen bezüglich
der Fahrbedingungen versorgt, beispielsweise den Fahrzeug
geschwindigkeiten, mittels eines Prismas, welches das Bild
eines Anzeigers in Richtung auf die Augen des Fahrers reflek
tiert.
Die Fig. 7-9 zeigen konventionelle Anzeigevorrichtungen,
die zur Bereitstellung eines optisch entfernten Informations
bildes ausgebildet sind, welches auf einem Anzeigeelement an
gezeigt wird, wobei darüber hinaus die Anzeigevorrichtung ei
ne kompakte Gesamtgröße aufweist.
Fig. 8 zeigt einen allgemeinen Aufbau einer Anzeigevorrich
tung mit einem Prisma 2, einem total reflektierenden Spie
gel 3, und einem Anzeigeelement 1, beispielsweise VFT, LED,
oder von hinten beleuchtetes LCD. Die Anzeigevorrichtung ist
unterhalb einer Windschutzscheibe 7 eines Fahrzeugs ange
bracht sowie oberhalb eines Lenkrades 6 und einer Lenksäule
5. In Fig. 7 gelangt ein Lichtstrahl von einem Anzeiger 1
durch das Prisma 2, wird dann durch den reflektierenden Spie
gel 3 zurückreflektiert, und wird weiter durch eine reflek
tierende Oberfläche 2b des Prismas 2 reflektiert, so daß
eine Benutzerperson ein virtuelles Bild X jenseits des Pris
mas 2 (in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges) mit den Augen 8
des Fahrers sehen kann.
Eine der Oberflächen des Prismas 2, nämlich die Oberfläche
2a, liegt der Anzeigeoberfläche 1a des Anzeigeelements 1
gegenüber, während die andere Oberfläche 2b dem Spiegel 3
gegenüberliegt, so daß das gesamte Bild des Anzeigeelements
1 durch den Spiegel 3 reflektiert wird. Punktgestrichelte
Linien in Fig. 7 stellen einen Ausbreitungsweg von Licht dar,
welches von dem Anzeigeelement 1 an die Augen des Fahrers
übertragen wird. Das von dem Anzeigeelement 1 ausgegebene
Bildlicht fällt auf eine erste Oberfläche 2a des Prismas mit
einem Einfallswinkel von 90o ein, wird wie dargestellt durch
eine optische Achse A gebrochen, wenn das Bildlicht eine
zweite Oberfläche 2b des Prismas verläßt, und fällt dann auf
den Spiegel 3 mit einem Einfallswinkel von im wesentlichen
90o auf. Der Spiegel 3 reflektiert das Licht zurück zu der
zweiten Oberfläche 2b auf solche Weise, daß das reflektierte
Licht in Richtung einer optischen Achse B liegt, in einem
kleinen Winkel in bezug auf die Achse A. Das Bildlicht wird
dann durch die zweite Oberfläche 2b in Richtung auf die Au
gen 8 des Fahrers reflektiert in Richtung einer optischen
Achse C. Die optische Achse A kann mit der optischen Achse B
zusammenfallen oder geringfügig von der Achse B abweichen.
Da die Achsen A und B genügend nahe aneinander liegen, brei
tet sich das Bildlicht um eine Entfernung aus, die annähernd
das Doppelte der Entfernung zwischen der zweiten Oberfläche
2b des Prismas 2 und dem Spiegel 3 ist. Dies hat den Vorteil,
daß ein längerer Lichtweg innerhalb eines kleinen Raumes er
zeugt wird, wodurch sich eine Vorrichtung kompakter Abmessun
gen verwirklichen läßt.
Das von den Augen 8 des Fahrers betrachtete virtuelle Bild
befindet sich innerhalb eines Winkels, durch welchen die Be
nutzerperson die zweite Oberfläche 2b des Prismas 2 betrach
tet. Die Entfernung zwischen der zweiten Oberfläche 2b und
dem virtuellen Bild ergibt sich wie folgt:
D = α + β + γ + δ ,
worin α, β, γ und δ Entfernungen zwischen den jeweiligen Tei
len sind.
Die optische Position des Bildes relativ zu den Augen 8 des
Fahrers kann einfach dadurch eingestellt werden, daß der Ver
kippungswinkel des Spiegels 3 mit dem Anzeigeelement 1 und
dem Prisma 2 eingestellt wird, die an einem Armaturenbrett 4
befestigt sind.
Die Positionsbeziehung zwischen den Augen des Fahrers und dem
Prisma 2 sowie die Eigenschaften des Prismas 2 werden nach
stehend beschrieben. Fig. 9 zeigt den Weg eines imaginären
Lichtes LO, welches von den Augen 8 des Fahrers übertragen
wird. Der Lichtweg LO läßt sich als eine visuelle Achse in
der Betrachtungsweise der geometrischen Optik ansehen. Der
durch die erste und zweite Oberfläche des Prismas 2 festge
legte Winkel ist auf einen solchen Winkel eingestellt, daß
das Licht LO auf das Prisma 2 einfällt, dann durch die zwei
te Oberfläche 2b gebrochen wird, und schließlich durch die
erste Oberfläche 2a eine Totalreflexion erfährt. Dies bedeu
tet, daß ψ in Fig. 9 größer gewählt wird als der kritische
Winkel der zweiten Oberfläche 2b. Wenn die Augen des Fahrers
die zweite Oberfläche 2a des Prismas 2 betrachten, kann da
her die Anzeigeoberfläche 1a des Anzeigeelements 1 nicht
direkt durch die zweite Oberfläche 2b betrachtet werden. Da
her kann das Prisma 2 so nahe an der Anzeigeoberfläche 1a
wie möglich angeordnet werden, wodurch sich die längste mög
liche Entfernung zwischen dem Prisma 2 und dem Spiegel 3 er
reichen läßt.
Sieht man auf die zweite Oberfläche 2b in der Richtung des
Lichtes LO, so wird eine dritte Oberfläche 2c des Prismas
über die erste Oberfläche 2a gesehen. Allerdings ist die
dritte Oberfläche 2c des Prismas 2 mit einer Beschichtung
aus Farbe eines dunklen Farbtons versehen, beispielsweise
Schwarz, und wird tatsächlich als ein dunkler Hintergrund
angesehen. Das Bild des Anzeigeelementes 1 wird optisch
entfernt, in dem die dunkle Farbe aufweisenden Hintergrund
angezeigt, wodurch sich der Kontrast vergrößert. Die beiden
Oberflächen 2a und 2b des Prismas 2 sind mit einer (nicht
dargestellten) Farbbeschichtung versehen, die ähnlich ist
wie die auf der dritten Oberfläche 2c.
Das auf die zweite Oberfläche 2b auffallende Licht erreicht
nicht das Anzeigeelement 1 über die erste Oberfläche 2a. Da
her wird das angezeigte Bild nicht "ausgewaschen" durch ein
auftreffendes externes Licht.
Die Fig. 10-12 zeigen eine Abänderung der voranstehend er
wähnten Anzeigevorrichtung, bei welcher ein breiterer Seh
winkel eines virtuellen Bildes erzielt wird und daher ein
breiteres Gesichtsfeld. In Fig. 10 ist das Anzeigeelement
1 in dem Armaturenbrett 4 so aufgenommen, daß die Anzeigeober
fläche nach oben weist. Oberhalb der Anzeigeoberfläche ist ein
reflektierendes Prisma 12 angeordnet, und ein Reflektor 13 ist
in einer Meßgerätekappe 4a an dem oberen Ende des Armaturen
brettes 4 aufgenommen.
Das Bildlicht von dem Anzeigeelement 1 gelangt durch das re
flektierende Prisma 12 und wird durch den Reflektor 13 zurück
reflektiert. Das Licht von dem Reflektor 13 wird dann durch
eine reflektierende Oberfläche 12A des reflektierenden Pris
mas 12 reflektiert, so daß ein virtuelles Bild X an einem Ort
hinter dem reflektierenden Prisma 12 betrachtet wird, gesehen
von der Nähe der Augen 8 des Fahrers aus.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist das reflektierende Prisma 12
aus einem keilförmigen Prisma 21 aufgebaut, welches mit einem
flachen, plattenartigen Flansch 22 unter Verwendung eines
transparenten Harzes verbunden ist. Die erste Oberfläche 21A
liegt in derselben Ebene wie die Oberfläche 22A des Flansches
22, und diese beiden Oberflächen bilden eine reflektierende
Oberfläche 12A. Daher weist die reflektierende Oberfläche 12A
eine größere Fläche auf als eine zweite Oberfläche 21B des
Prismas 21.
Das Prisma 21 ist mit einer zweiten Oberfläche 21B versehen,
die im wesentlichen dieselbe Fläche aufweist wie das Anzeige
element 1.
Eine Farbbeschichtung dunkler Farbe, beispielsweise Schwarz,
ist auf der dritten Oberfläche 21C des Prismas 21 und der hin
teren Oberfläche 22B des Flansches 22 vorgesehen, und auf zwei
(nicht dargestellten) Seitenoberflächen des Prismas 21. Das An
zeigeelement weist eine Anzeigeoberfläche 1a gegenüberliegend
der zweiten Oberfläche 21B des reflektierenden Prismas 12 auf.
Der Reflektor 13 in Fig. 10 ist so angeordnet, daß die opti
sche Achse einer konkaven Oberfläche 13A des Reflektors 13 in
bezug auf die reflektierende Oberfläche 12A des reflektieren
den Prismas 12 gekippt ist, und weiterhin liegt die Anzeige
oberfläche 1a des Anzeigeelementes 1 innerhalb des Fokussier
bereiches der konkaven Oberfläche 13A.
Die punktgestrichelten Linien in Fig. 11 repräsentieren das
Licht, welches sich von dem Anzeigeelement 1 schließlich bis
zu den Augen 8 des Fahrers ausbreitet. Das von dem Anzeige
element 1 projizierte Licht ist in bezug auf die zweite Ober
fläche 21B des Prismas 21 normal und wird wie dargestellt
durch eine optische Achse LA gebrochen, wenn das Licht durch
die reflektierende Oberfläche 12A des reflektierenden Prismas
12 gelangt.
Der Reflektor 13 reflektiert das auftreffende Licht auf die
optische Achse LA und strahlt das reflektierte Licht auf der
optischen Achse LB in einem kleinen Winkel in bezug auf die
optische Achse LA aus. Das reflektierte Licht wird weiter
durch die reflektierende Oberfläche 12A in Richtung auf die
Augen des Fahrers reflektiert.
Die optischen Achsen LA und LB können entweder zusammenfallen
oder im wesentlichen zusammenfallen. In jedem Fall breitet
sich das Licht um eine Entfernung aus, die das Doppelte der
Entfernung zwischen der reflektierenden Oberfläche 12A und
der konkaven Oberfläche 13A des Reflektors 13 beträgt. Die
se Anordnung stellt einen längeren optischen Weg innerhalb
eines kleinen Raumes zur Verfügung. Das von dem Fahrer be
trachtete virtuelle Bild befindet sich innerhalb eines Seh
winkelbereichs, der in der reflektierenden Oberfläche 12A
gesehen wird. Die Gesamtentfernung D von der reflektierenden
Oberfläche 12A bis zu dem virtuellen Bild ist größer als die
Entfernung, die sich aus dem nachfolgenden Ausdruck ergibt:
α + β + γ + δ .
Die Entfernung D ist länger, und zwar infolge der Expandier
wirkung des Reflektors 13.
Nachstehend wird der Betrieb des reflektierenden Prismas 12
beschrieben. Fig. 12 zeigt das reflektierende Prisma 12, wenn
auf dieses ein imaginäres Licht LO von den Augen 8 des Be
trachters auftrifft, und erläutert den Betrieb des reflektie
renden Prismas 12. Die Kontur des imaginären Lichtes LO läßt
sich als eine Sehlinie des Betrachters in der Betrachtungs
weise der Optik ansehen. Der Winkel R (Prismenwinkel), der
durch die reflektierende Oberfläche 12A und die zweite Ober
fläche 21B gebildet wird, ist so eingestellt, daß das Licht
LO, welches auf die reflektierende Oberfläche 12A des Prismas
21 auffällt, gebrochen wird und dann durch die zweite Ober
fläche 21B innerhalb des Prismas 21 total reflektiert wird.
Dies bedeutet, daß der Winkel ψ in Fig. 12 so gewählt wird,
daß er größer ist als der kritische Winkel der zweiten Ober
fläche 21B. Wird das Licht durch die zweite Oberfläche 21B
vollständig reflektiert, so wird das Licht ebenfalls durch
die reflektierende Oberfläche 12A vollständig reflektiert,
wie in Fig. 12 gezeigt ist. Wenn man die reflektierende Ober
fläche 12A in der Richtung des Lichts LO betrachtet, kann
daher die Anzeigeoberfläche 1A des Anzeigeelements 1 nicht
direkt durch die reflektierende Oberfläche 12A des Prismas
21 betrachtet werden. Daher kann das reflektierende Prisma
12 so nahe an dem Anzeigeelement 1 wie möglich angeordnet
werden, und dies erlaubt die Bereitstellung der größtmögli
chen Entfernung zwischen dem reflektierenden Prisma 2 und
dem Reflektor 13.
Sieht man auf die reflektierende Oberfläche 12A in der Rich
tung des Lichts LO, wie voranstehend beschrieben, so wird
über die reflektierende Oberfläche 12A und die zweite Ober
fläche 21B eine dritte Oberfläche 21C des Prismas 12 betrach
tet. Allerdings ist die dritte Oberfläche 21C des Prismas 12
mit einer Farbbeschichtung mit einem dunklen Farbton versehen
und wird daher tatsächlich nur als dunkler Hintergrund gese
hen. Das Bild des Anzeigeelements 1 wird entfernt im Hinter
grund, der die dunkle Farbe aufweist, angezeigt, wodurch der
Kontrast eines angezeigten Bildes verbessert wird. Das auf
die reflektierende Oberfläche 12A auffallende Licht erreicht
nicht das Anzeigeelement 1 durch die zweite Oberfläche 21B,
wodurch ein "Auswaschen" des Bildlichtes infolge externen
Lichtes vermieden wird.
Die Fig. 13-15 zeigen ein weiteres Beispiel für eine Anzei
gevorrichtung dieser Art, bei welcher der Hintergrund der An
zeige zur Vergrößerung des Kontrastes abgedunkelt ist, und
bei welcher daher reflektierende Teile nicht bemerkbar sind,
so daß die Erscheinung der Vorrichtung nicht beeinträchtigt
wird, wenn die Vorrichtung von außerhalb des Fahrzeuges aus
betrachtet wird.
In Fig. 13 ist das Anzeigeelement 1 in dem Armaturenbrett 4
so angeordnet, daß die Anzeigeoberfläche nach oben gerichtet
ist. Ein Prisma 32 ist mit einer ersten Oberfläche 32A ver
sehen, die dem Fahrer gegenüberliegt, und einer zweiten Ober
fläche 32B, die in Berührung mit der inneren Oberfläche einer
Windschutzscheibe 7 steht, und befindet sich auf dem Armatu
renbrett 4, so daß die Spitze P des Prismas, die durch die er
ste und zweite Oberfläche 32A bzw. 32B festgelegt wird, sich
in Richtung auf den Fahrer hin neigt. Die erste Oberfläche
32A ist mit einer aufgedampften Beschichtung 9a versehen, die
einen Reflexionskoeffizienten von etwa 20% aufweist, und auf
der dritten Oberfläche 32C ist eine Farbbeschichtung 9b dunk
ler Farbe angebracht, beispielsweise Schwarz. Das Bildlicht
von dem Anzeigeelement 1 wird durch die erste Oberfläche 32A
des Prismas 32 in Richtung auf die Augen 8 des Fahrers reflek
tiert, und daher läßt sich das Bild innerhalb der ersten Ober
fläche 32A betrachten, wenn man von den Augen des Fahrers aus
in das Prisma 32 hineinblickt. Hierdurch wird ein sogenanntes
"Head-Up Display", eine Frontscheibenanzeige, gebildet, so daß
der Fahrer die Anzeige innerhalb des Sehfeldes sehen kann, in
welchem der Fahrer die Windschutzscheibe 7 sieht.
Fig. 14 erläutert den Betrieb des Prismas 32. Es wird angenom
men, daß Licht LO auf die erste Oberfläche 32A von der Fahrer
seite mit einem Einfallswinkel R einfüllt, und auf die zwei
te Oberfläche 32B mit einem Einfallswinkel RR, der gleich
dem kritischen Winkel ist. Weiterhin fällt ein Licht L1 auf
die erste Oberfläche 32A mit einem Einfallswinkel R₁ auf,
der kleiner ist als der Einfallswinkel R des Lichtes LO, und
fällt auf die zweite Oberfläche 32B mit einem Einfallswinkel
R1B auf, der kleiner ist als der kritische Winkel, und
wird dann in die Windschutzscheibe 7 übertragen. Ein Licht
L2 trifft auf die erste Oberfläche 32A mit einem Einfallswin
kel R₂ auf, der größer ist als der Einfallswinkel R des
Lichtes LO, und fällt auf die zweite Oberfläche 32B mit einem
Einfallswinkel R2B auf, der größer als der kritische Win
kel ist. Daher wird das Licht 2 vollständig durch die zweite
Oberfläche 32B in Richtung auf die dritte Oberfläche 32C re
flektiert. Daher verhält sich das Prisma 32 wie ein transpa
renter Körper, wenn ein Fahrer die Vorrichtung in einem Win
kel betrachtet, der kleiner ist als R, in bezug auf die er
ste Oberfläche 32A, wogegen die zweite Oberfläche 32B voll
ständig reflektiert, so daß die dritte Oberfläche 32C betrach
tet wird, wenn der Fahrer die Vorrichtung in einem Winkel be
trachtet, der größer als R ist.
Dies bedeutet, daß die Winkel beim Hineinsehen in das Prisma
32 durch den Einfallswinkel R in zwei Bereiche unterteilt
werden; der eine Bereich ist ein Durchlaßbereich, in welchem
das Prisma 32 als ein transparenter Körper arbeitet, und der
andere ist ein vollständig reflektierender Bereich (Total
reflexionsbereich), in welchem das Prisma nicht als ein trans
parenter Körper wirkt.
Die Augen 8 des Fahrers sind so angeordnet, daß der Fahrer
die Spitze P des Prismas 32 in einem Winkel betrachtet, der
in bezug auf die erste Oberfläche 32A größer als R ist. Be
trachtet der Fahrer die erste Oberfläche 32A, so kann er den
schwarzen Hintergrund der Schicht, beispielsweise ein schwar
zes Pigment, durch die dritte Oberfläche 32C sehen.
Dies bedeutet, daß das Bildlicht auf der ersten Oberfläche
32A mit hohem Kontrast gegen den Hintergrund von schwarzer
Farbe betrachtet wird. Wird das Prisma 32 von außerhalb der
Windschutzscheibe 7 betrachtet, wie in Fig. 14 gezeigt, so
werden die Winkel, in welchen der Betrachter auf die zweite
Oberfläche 32B sieht, in zwei Bereiche unterteilt; einen
Transmissionsbereich, in welchem das Prisma wie ein transpa
renter Körper arbeitet, und der andere Bereich ist ein total
reflektierender Bereich, in welchem das Prisma kein transpa
renter Körper ist. Da die Spitze P des Prismas 32 in Richtung
auf den Fahrer gekippt ist, liegen die Winkel, unter denen
die Windschutzscheibe 7 bei normaler Höhe der Augen des Fah
rers betrachtet wird, innerhalb des Durchlaßbereiches. Daher
ist das Prisma 32 durchlässig, wenn man es von außerhalb des
Fahrzeugs betrachtet, und daher wird der gute Eindruck nicht
gestört.
Eine Reflexion des Bildlichtes durch die erste Oberfläche 32A
ist insoweit vorteilhaft, daß die geeignete Auswahl des
Verkippungswinkels der ersten Oberfläche 32A unterschiedliche
Montagepositionen des Anzeigeelementes 1 innerhalb des Armatu
renbrettes 34 gestattet. Dies erhöht die Gestaltungsfreiheit
beim Entwurf des Armaturenbrettes. Die Reflexion des Bildlich
tes durch das Prisma getrennt von der Windschutzscheibe 7 übt
keine Begrenzungen auf das Herstellungsverfahren aus und ist
vorteilhaft bei der Wartung der Vorrichtung.
Fig. 15 zeigt eine weitere vorbekannte Vorrichtung. Das An
zeigeelement 1 liegt der dritten Oberfläche 32C des Prismas
32 gegenüber. Auf der Oberfläche 32C ist eine Schicht 9b′ aus
Pigment einer dunklen Farbe vorgesehen, zum Beispiel schwarzer
Lack mit Eisblumeneffekt, abgesehen von dem angezeigten Bild
muster. Die Augen 8 des Fahrers sind in bezug auf das Prisma
32 so angeordnet, daß die zweite Oberfläche 32B eine total
reflektierende Oberfläche darstellt, wenn sie von den Augen
des Fahrers aus betrachtet wird. Wenn der Fahrer auf die erste
Oberfläche 32A blickt, beobachtet er daher das Bildlicht des
Anzeigeelementes 1, welches von der zweiten Oberfläche 32B
reflektiert wird, umgeben von einer dunklen Farbe wie bei
spielsweise Schwarz, die durch die Pigmentschicht 9b′ hervor
gerufen wird.
Das Prisma 32 wirkt als ein transparenter Körper, wenn es von
außerhalb des Fahrzeuges betrachtet wird, und stört die Er
scheinung der Vorrichtung nicht. Weil es als von der Wind
schutzscheibe 7 getrennter Körper ausgebildet ist, führt das
Prisma 32 nicht zu irgendwelchen Einschränkungen bezüglich
des Herstellungsverfahrens der Vorrichtung und weist Vorteile
bei der Wartung der Vorrichtung auf.
Bei der Vorrichtung nach dem Stand der Technik unter Verwen
dung des in den Fig. 7-9 dargestellten Prismas wird, wie
in Fig. 16 dargestellt ist, eine Kante 2e durch den Fahrer
beobachtet, was zu schlechter Sichtbarkeit und Anzeigequali
tät führt, wenn ein externes Licht, welches in das Prisma 2
hineingelangt, unregelmäßig oder irregulär durch die Kante
2e an der Stelle reflektiert wird, an welcher die erste trans
parente Oberfläche 2a die dritte Oberfläche 2C schneidet, die
eine Schicht 2d dunkler Farbe aufweist, die auf ihr angebracht
ist, oder wenn ein externes Licht über die Kante 2e in das
Prisma gelangt.
Dasselbe gilt für Kanten, an welchen die dritte Oberfläche 2C
zwei Seitenoberflächen schneidet. Dies geschieht deswegen, da
das auf die angewinkelten Kanten aufgebrachte Pigment nicht
fest an den Kanten haftet, sondern eine Tendenz aufweist, sich
von den Kanten zurückzuziehen, wie dies in Fig. 17 gezeigt
ist, oder weil das Pigment nicht mit genügender Dicke auf die
Ecken aufgetragen wird, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Zwar
läßt sich die Gesamtdicke der Pigmentschicht erhöhen, um eine
ausreichende Dicke von Pigment auf den Kanten sicherzustel
len, jedoch führt ein dickerer Auftrag von Pigment zu einer
Gewichtsvergrößerung des Prismas 2, zu einer Erhöhung der An
zahl der Herstellungsschritte, und zu einer längeren Zeit,
die das Pigment zur Aushärtung benötigt.
Eine Ausschaltung der irregulären Reflexion an den Kanten
durch Erhöhung der Dicke des Pigments kann dazu führen, daß
die jeweiligen Oberflächen unterschiedliche Farbschattierun
gen aufweisen, wodurch es schwierig wird, einen gleichmäßig
dunklen Hintergrund bereitzustellen.
Die voranstehend angegebenen Schwierigkeiten treten auch bei
dem Prisma 12 in den Fig. 10-12 und dem Prisma 32 in den
Fig. 13-15 auf, und es ist erforderlich, hierfür eine Lösung
zu finden.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der voranstehend
angegebenen Schwierigkeiten vorgenommen. Ein Vorteil der vor
liegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Anzeige
vorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher ein Prisma eine re
flektierende Oberfläche aufweist, die das Bild eines reflek
tierenden Elementes zum Fahrer hin reflektiert, bei welcher
eine Farbbeschichtung dunkler Farbe auf der reflektierenden
Oberfläche abgelagert ist, um einen schwarz-farbigen Anzeige
hintergrund zur Verfügung zu stellen, und bei welcher die
scharfen Kantenwinkel des Prismas nicht bemerkbar sind, so
daß eine hohe Anzeigequalität und Sichtbarkeit sichergestellt
werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell
ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich
weitere Vorteile und Merkmale ergeben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung für ein
Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 Einzelheiten eines Teils in Fig. 1;
Fig. 3A bis 3B eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Teils
in Fig. 2;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung
für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine Einzelheit eines Teils in Fig. 4;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 bis 9 eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik,
die zu der in Fig. 1 gezeigten Anzeigevorrichtung
korrespondiert;
Fig. 10 bis 12 eine weitere Vorrichtung nach dem Stand der
Technik, die zu der in Fig. 4 gezeigten Anzeigevor
richtung korrespondiert;
Fig. 13 bis 14 eine weitere Vorrichtung nach dem Stand der
Technik, die zu der in Fig. 6 gezeigten Anzeigevor
richtung korrespondiert;
Fig. 15 eine weitere Vorrichtung nach dem Stand der Technik; und
Fig. 16 bis 18 eine Erläuterung der bei den Vorrichtungen
nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, die zu einer in Fig. 7-9
gezeigten Vorrichtung nach dem Stand der Technik korrespon
diert. Fig. 2B ist eine Vorderansicht, Fig. 2A ist eine Auf
sicht, und Fig. 2C ist eine Seitenansicht. Elemente, die Ent
sprechungen in den Fig. 7-9 haben, wurden mit ähnlichen Be
zugsziffern bezeichnet, und auf ihre eingehende Beschreibung
wird verzichtet. Ein Prisma 2 in Fig. 1 weist Kanten X1-X7
auf, die abgerundet sind, wie dies in den Fig. 2A-2C gezeigt
ist. Eine Abrundung der jeweiligen Kanten oder Ecken gestat
tet die Aufbringung von Pigment in gleichförmiger Dicke auf
den Kanten X6, so daß jede Kante eine Dicke der Pigmentschicht
aufweist, die so groß ist wie 2d (schraffierter Abschnitt in
den Fig. 2A-2C) auf den jeweiligen Oberflächen. Bei den
Kanten X2-X5 sowie X7, an welchen die dritte Oberfläche 2C
und die beiden Seitenoberflächen die erste und zweite Oberflä
che 2a bzw. 2b schneiden, erstreckt sich die Pigmentschicht
bis zu Oberflächenwendepunkten P, wie dies in den Fig. 3A-3B
gezeigt ist, um die Kanten vollständig abzudecken.
Wie voranstehend erwähnt, werden die Kanten X2-X7 in gleich
förmiger Dicke durch die Pigmentschicht 2d abgedeckt, und da
her gelangt ein externes Licht nicht durch diese Kanten, und
ein externes Licht, welches in das Prisma gelangt, wird durch
die Kanten nicht irregulär reflektiert werden. Dies verhindert
es, daß die Kanten durch den Fahrer wahrgenommen werden.
Eine graduelle Änderung von einer Oberfläche zu der anderen
führt nicht zu abrupten Änderungen der Farbschattierung, und
hierdurch wird verhindert, daß die Oberflächengrenze klar be
obachtet wird. Darüber hinaus zerspringt das Prisma an seinen
abgerundeten Kanten nicht.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, die zu einer in den
Fig. 10-12 gezeigten Vorrichtung nach dem Stand der Technik
korrespondiert. Ein reflektierendes Prisma 12 besteht aus ei
nem Prisma 21 und einem Flansch 22. Das Prisma 21 weist dort
Kanten auf, wo die jeweiligen Oberflächen einander schneiden.
Die Kanten sind so abgerundet, wie dies detailliert in den
Fig. 5A-5C gezeigt ist. Abschnitte Y, an welchen das Prisma
21 mit dem Flansch 22 zusammentrifft, sind abgerundet, wie in
Fig. 5 gezeigt ist.
Die Darstellung in Fig. 5 zeigt, daß die Abrundung der Kanten
X es erlaubt, auf ihnen Pigmentschichten gleichförmiger Dicke
auszubilden. Daher erstreckt sich das Pigment bis zu Oberflä
chenwendepunkten, um die abgerundeten Kanten X und Y zu be
decken.
Die gleichförmige Bedeckung der Pigmentschicht auf den Kanten
X und Y verhindert es, daß ein auf das Prisma auftreffendes
externes Licht irregulär reflektiert wird, oder an die Augen
des Fahrers übertragen wird.
Eine graduelle Änderung von einer Oberfläche zur anderen führt
nicht zu abrupten Farbschattierungsänderungen zwischen den
beiden Oberflächen, wodurch verhindert wird, daß die Oberflä
chengrenzen deutlich sichtbar werden.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, die zu einer in den
Fig. 13-14 gezeigten Vorrichtung nach dem Stand der Technik
korrespondiert. Ein Prisma 32 ist an Kanten X abgerundet, in
welchen die jeweiligen Oberflächen einander schneiden. Die ab
gerundeten Kanten X sind mit einer hierauf angeordneten Pig
mentschicht versehen, die sich bis zu Oberflächenwendepunkten
erstreckt, um die Kanten vollständig abzudecken. Dies führt zu
denselben Wirkungen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
Die in Fig. 15 gezeigte Vorrichtung kann ebenfalls mit abge
rundeten Kanten auf dem Prisma 32 versehen sein wie bei der
in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform.
Claims (3)
1. Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch
ein Anzeigeelement und ein Prisma, welches mit einer re
flektierenden Oberfläche versehen ist, die ein Bild des
Anzeigeelementes zu einem Fahrer des Fahrzeugs reflektiert,
wobei das Prisma mit zumindest einer abgerundeten Kante
versehen ist.
2. Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das Prisma mit einer Beschichtung
dunkler Farbe auf zumindest einer seiner Oberflächen und
dieser Oberfläche benachbarten Kanten versehen ist.
3. Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Farbbeschichtung eine schwar
ze Farbe aufweist.
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Publications (2)
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---|---|
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Family Applications (1)
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DE4104233A1 (de) * | 1990-02-13 | 1991-08-29 | Yazaki Corp | Kraftfahrzeug-anzeigevorrichtung vom reflexionstyp |
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1991
- 1991-07-12 DE DE4123157A patent/DE4123157C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-12 GB GB9115193A patent/GB2246010B/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4104233A1 (de) * | 1990-02-13 | 1991-08-29 | Yazaki Corp | Kraftfahrzeug-anzeigevorrichtung vom reflexionstyp |
Also Published As
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DE4123157C2 (de) | 1994-05-19 |
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