组合仪表盘

摘要

组合仪表盘(1)，尤其是车辆的组合仪表盘，设有：具有多个图形区域(5，6)的显示面板(2)；布置在显示面板后面以用背光照亮图形区域的背光设备(10)；背光设备包括至少一个光源(21)和至少一个光导元件(26)，光导元件设有接收部分(27)和至少一个传递部分(29)，接收部分面对光源(21)以直接接收光束(22)，至少一个传递部分用于朝向图形区域中的至少一个(5)传递和引导光；此外覆盖件(30)设置成遮挡传递通过接收部分(27)并被引导到显示面板(2)上的光线；覆盖件(30)限定通道(34)，通道具有面对接收部分(27)的入口(35)和面对图形区域(6)之一的至少一个出口(36)，通道成形为将光间接地从其入口传递到其出口。

权利要求

1.组合仪表盘(1)，包括：

-具有多个图形区域(5，6)的显示面板(2)；

-布置在所述显示面板(2)后面以便用背光照亮所述图形区域(5，6)的背光设备(10)；

所述背光设备(10)包括至少一个光源(21)和至少一个光导元件(26)，所述光导元件(26)包括：a)接收部分(27)，其面对所述光源(21)以便直接接收在使用中由所述光源(21)射出的光束(22)；以及b)至少一个传递部分(29)，用于朝向所述图形区域的至少一个(5)传递和引导由所述接收部分(27)所接收的光；

-覆盖件(30)，其由不透光材料制成并且布置在所述接收部分(27)和所述显示面板(2)之间以便遮挡传递通过所述接收部分(27)并被引导到所述显示面板(2)上的光线；

所述组合仪表盘的特征在于所述覆盖件(30)具有通道(34)，所述通道(34)包括面对所述接收部分(27)的入口(35)和面对所述图形区域(6)之一的至少一个出口(36)，所述通道成形为将光间接地从所述入口(35)传递到所述出口(36)。

2.根据权利要求1所述的组合仪表盘，其特征在于，所述通道(34)具有的横截面在所述入口(35)处最小。

3.根据权利要求1所述的组合仪表盘，其特征在于，所述通道(34)包括初始部分(40)，其从所述入口(35)开始沿着第一直线轴线(41)延伸。

4.根据权利要求3所述的组合仪表盘，其特征在于，所述初始部分(40)具有的横截面沿着所述第一直线轴线(41)是恒定的。

5.根据权利要求3所述的组合仪表盘，其特征在于，所述出口(36)沿着第二直线轴线(37)设置，所述第二直线轴线(37)相对于所述第一直线轴线(41)呈入射关系。

6.根据权利要求5所述的组合仪表盘，其特征在于，所述通道(34)包括端部部分(46)，其沿着所述第二直线轴线(37)延伸并在所述出口(36)处终止。

7.根据权利要求6所述的组合仪表盘，其特征在于，所述初始部分(40)的横截面小于所述端部部分(46)的横截面。

8.根据权利要求6所述的组合仪表盘，其特征在于，所述端部部分(46)的横截面朝向所述出口(36)增大。

9.根据权利要求8所述的组合仪表盘，其特征在于，所述端部部分(46)由两个表面(47，

48)和两个横向表面(49)限定，所述两个表面(47，48)基本平行于彼此并平行于所述第二直线轴线(37)，所述两个横向表面(49)朝向所述出口(36)发散。

10.根据权利要求6所述的组合仪表盘，其特征在于，所述初始部分(40)和端部部分(46)通过表面(50)结合，所述表面(50)成形和取向为将光从所述第一直线轴线(41)反射到所述第二直线轴线(37)。

11.根据权利要求10所述的组合仪表盘，其特征在于，所述初始部分的横截面是三角形的，并且所述表面(50)从该三角形横截面的一侧开始延伸。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的组合仪表盘，其特征在于，所述通道(34)是空的。

13.根据权利要求1所述的组合仪表盘，其特征在于，所述组合仪表盘(1)是车辆的组合仪表盘。

说明书

组合仪表盘

技术领域

[0001] 本发明涉及组合仪表盘，尤其是车辆的组合仪表盘。

背景技术

[0002] 如已知的那样，车辆的组合仪表盘(instrument cluster)具有成形为以便向驾驶员提供相应信息的各种图形区域。例如，所述图形区域可表示数字、字母、刻度表(graded scale)、光柱表(bargraph)、徽标等。一些图形区域还可限定组合仪表盘的美学元素。

[0003] 图形区域通常由聚碳酸酯板的透明或半透明部分限定。这些部分由背光照亮以便使得相应信息可见，尤其在夜间行车时。通常，该聚碳酸酯板由背光设备来照亮，所述背光设备包括LED类型的至少一个光源，和至少一个光导元件，所述光导元件将光从光源传递到位于图形区域下方的各个区域。以这种方式，光通过在光导元件内的反射和漫射到达图形区域，使得驾驶员能够以清楚和明晰的方式来视觉感知图形区域而没有任何问题。此外，背光设备可具有使得光线在图形区域上尽可能地均匀的装置，所述图形区域分布在组合仪表盘上的不同位置下。

[0004] 在一些已知的解决方案中，在光源附近，光导元件具有经由覆盖件遮挡的部分，其防止由所述光源射出的光直接到达聚碳酸酯板，以便防止特别明亮的亮点，让驾驶员感觉到这是成问题的和/或认为这是组合仪表盘的缺陷。

[0005] 这些解决方案关于衰减或消除显示面板上的不希望的亮点是有效的，但其不可能设想到紧靠光源定位的图形区域。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种组合仪表盘，尤其是车辆的组合仪表盘，其将提供针对如上所述问题的简单和成本低的解决方案，优选不需要对光导元件材料的特定表面处理和/或不需要提供额外的组件。

[0007] 根据本发明，一种组合仪表盘，尤其是车辆的组合仪表盘，包括：

[0008] -具有多个图形区域的显示面板；

[0009] -布置在所述显示面板后面以便用背光照亮所述图形区域的背光设备；所述背光设备包括至少一个光源和至少一个光导元件，所述光导元件包括：

[0010] a)接收部分，其面对所述光源以便直接接收在使用中由所述光源射出的光束；以及

[0011] b)至少一个传递部分，用于朝向所述图形区域中的至少一个传递和引导由所述接收部分所接收的光；

[0012] -覆盖件，其由不透光材料制成并且布置在所述接收部分和所述显示面板之间以便遮挡传递通过所述接收部分并被引导到所述显示面板上的光线；

[0013] 所述组合仪表盘的特征在于所述覆盖件具有通道，所述通道包括面对所述接收部分的入口和面对所述图形区域之一的至少一个出口，所述通道成形为将光间接地从所述入口传递到所述出口。

附图说明

[0014] 现在将参照示出本发明实施例的非限制性实例的附图对本发明进行描述，以及其中：

[0015] -图1是示意图，其以横截面视图且局部地示出根据本发明的组合仪表盘，尤其是车辆的组合仪表盘；

[0016] -图2和图3类似于图1，并以缩小的比例示出图1所示组合仪表盘的相应变型；

[0017] -图4是图1所示组合仪表盘的组件的透视图；以及

[0018] -图5根据不同的透视角度以剖视图示出图4所示的组件。

具体实施方式

[0019] 在图1中，附图标记1整体标示组合仪表盘，尤其是车辆的组合仪表盘(示意性和局部地示出)。组合仪表盘1包括由板2所限定的显示面板，其优选由聚碳酸酯制成并具有在使用中面对驾驶员的前表面3和与表面3相对的后表面4。

[0020] 板2具有多个图形区域，其中两个图形区域在图1中可见并分别由附图标记5和6标示。在具体描述的实例中，图形区域5表示标记、刻度表、数字、徽标、字母、光柱表等，以便向驾驶员提供有关驾驶和/或车辆状态的相应信息；另一方面，图形区域6限定组合仪表盘1的美学修饰元素。根据一个替代方案，图形区域5和6具有或代表相同的功能。

[0021] 图形区域5、6由设置在板2上的相应可透光部分限定。图形区域5、6由透明或半透明的实心部分限定，所述实心部分由板2的部分7包围，所述部分7是不透光的，特别是作为在板2自身上进行丝网印刷的结果而是不透光的。作为替代方案，图形区域5、6可由通过板2的空白空间限定，该空白空间由一个或多个光导元件的部分所占据。

[0022] 为了照亮图形区域5和6，例如在夜间行驶时，组合仪表盘1包括面对表面4(即布置在板2后面)的背光设备10。背光设备10包括印刷电路板(PCB)20，其从板2间隔开设置并支撑设计成射出光束22的至少一个LED光源21。为了简化起见，LED光源21被认为是点状光源。在所示的优选实施例中，PCB 20平行于表面4，而LED光源21布置为射出光束22，该光束的光轴23垂直于表面4。然而，可设想到与图示布置不同的布置，例如具有平行于表面4的光轴
23。

[0023] 设备10优选包括主体24，其为已知类型的并且不详细描述，其由不透光材料制成，布置于PCB 20与板2之间，并具有至少一个空腔25，所述空腔具有容纳LED光源21的底部区域。

[0024] 设备10还包括至少一个光导元件26，其由具有传递和引导光的性能的材料制成。光导元件26包括至少一个接收部分或进入点27，其布置在面对LED光源21的位置下以便直接(也就是没有任何反射地)接收光束22。部分27在与LED光源21相对的一侧上封闭空腔25的出口。优选地，部分27由光导元件26的突出部限定，该突出部接合空腔25的端部区域。光导元件26还包括部分29，其布置在主体24和表面4之间，从部分27延伸远至布置在图形区域
5下方的区域，并将光从部分27以已知且不赘述的方式传递远至所述图形区域。

[0025] 有利地，部分29在与图形区域6相反的方向上从部分27延伸。图形区域6相对靠近光导元件26的进入点27，但设置覆盖件或遮挡物30以防止光束22的光线传递通过部分27并直接射向表面4。以这种方式，覆盖件30防止所述光线在显示面板2上形成相对明亮的光点。

[0026] 覆盖件30由不透光材料制成，例如塑料材料，布置在部分27与表面4之间，并且其位置和延伸范围适合于如上文描述的那样执行阻断光线的功能。

[0027] 在特定情况下，在穿过部分27之后遇到覆盖件30的光线由后者即覆盖件30朝向光导元件25的部分29反射，因此增加可由部分29自身传递的光线量。

[0028] 覆盖件30布置在固定位置下，并且优选地搁置在光导元件25上，但也可以与后者即光导元件25间隔开设置。

[0029] 有利地，如可在图4中看出的那样，覆盖件30经由至少一个快动联接(snap-action coupling)元件32固定到主体24。然而，覆盖件30可简单地搁置在主体24上或可经由元件32之外的设备固定到主体24和/或组合仪表盘1的其它固定元件。

[0030] 参照图1和图5，根据本发明的一个方面，覆盖件30具有内部通道34，其优选是空的，即没有内部光导元件，并包括入口35，该入口面对部分27以便接收由LED光源21射出之后穿过部分27的光的一部分。通道34具有至少一个出口36，其限定朝向图形区域6取向的直线出口轴线37。通道34在覆盖件30中从入口35连续通到出口36，并成形为将光从入口35间接地传递到出口36，即通过光自身在限定通道34的表面上的反射而间接地传递到出口36。

[0031] 有利地，入口35的区域限定通道34的通路最小截面并且在设计阶段中校准，从而限定由通道34所捕获然后朝向出口36传送的光线量。优选地，通道34包括初始部分40，其从入口35开始沿着为直线的轴线41延伸。特别是，部分40的横截面沿着轴线41是恒定的，并因此等于入口35的面积。通道34还包括端部部分44，其在出口36处终止，连接到部分40，并沿着轴线37延伸。

[0032] 优选地，轴线41和37呈入射关系(incident)。

[0033] 特别是，如可在图4和图5中看出的那样，在部分40的端部处并且在部分44的开始处，通道34突然变宽，以使部分44的横截面大于部分40的横截面。有利地，部分44的横截面朝向出口36逐渐增大。这种配置使得光的漫射能够从该部分40离开，并且同时使得能够将其朝向出口36沿着轴线37正确地引导。

[0034] 特别是，部分44由两个表面47、48和两个横向表面49(图4)界定，所述两个表面47、48基本上平行于彼此并平行于轴线37，以及两个横向表面49将表面47的边缘连接到表面48的边缘，并且朝向出口36发散或者扩张。这种特定的配置使得能够均匀地照亮具有相对长的细长形状(图5)的图形区域6。考虑到入射角，表面47、48之间的平行度是近似的，其原因在于在注射成型过程结束时需要将工件从模具移除。

[0035] 如可在图1中看出的那样，在部分40的端部和部分44的开始处，覆盖件30具有表面50，轴线41和37之间的入射点优选位于该表面50上。表面50以成形和取向为反射沿着轴线
41行进的光并将其朝向轴线37引导。优选地，表面50是平面的，并且在轴线41和37之间所形成的角度的等分线正交于表面50。

[0036] 如可在图4和图5中看出的那样，部分40的横截面优选是三角形的，并且同时，表面50作为三角形横截面的一侧的延长部分延伸。以这种方式，已由所述部分40捕获并传递的光的漫射被进一步优化。

[0037] 根据图2的变型，部分44具有的长度大于图1中的该部分所示的长度，以便使得出口36更接近图形区域6。特别是，表面48具有的长度大于表面47在平行于轴线37的方向上的长度，以便阻断光在与表面4相反方向上的任何传播。

[0038] 根据图3的变型，表面50不存在，并且通道34具有两个分开的出口36a和36b，特别是为了能够照亮彼此间隔开设置的两个图形区域6a和6b。换言之，在部分40的端部处，通道34包括分叉部，用于将已由部分40捕获并且传递的光进行分束。特别是，所述分叉部由覆盖件30的部分55限定，所述部分55布置在出口36a和36b之间并且其位置、延伸范围和几何形状在设计阶段限定为：防止由部分40所传递的光从部分27直接行进(即不经历任何反射)到出口36a和/或36b；和分束成多个部份，所述部份尽可能等于由部分40所传递的光线量。

[0039] 从上面已经阐述的那样，明显的是根据本发明的覆盖件30继续执行其自身的遮挡的正常功能，以防止在显示面板2上形成由于光直接来自进入点27而产生的不希望的亮点，但同时使得能够照亮至少一个图形区域6，其位置相对靠近进入点27自身的位置。

[0040] 那么明显的是针对覆盖件30所设想的解决方案不导致额外的组件或机械加工操作或专门的处理。因此，这种解决方案具有相对低的成本，并且具有的整体尺寸基本上等同于已知解决方案的那些整体尺寸。特别是，为了赋予表面均匀性无需额外的丝网处理(silk-screen treatment)；此外，也可以在覆盖件30的塑料材料的模制过程中直接获得通道34。

[0041] 如上参照附图所述的通道34的具体特征与覆盖件30的特定配置相关，并且使得能够实现本发明的附属优点，这些在上面已经描述和/或对于本领域内的那些技术人员而言是明显的。

[0042] 最后，明显的是可对参照附图描述的组合仪表盘1进行修改和变型，但不脱离如所附权利要求所限定的本发明保护范围。

[0043] 特别是，限定所述通道34的内表面的形状和尺寸可与通过实例描述的那些不同。

[0044] 覆盖件30可设置不同于所述和所示的多个通道34，但是优选的解决方案设想每个进入点27具有一个单个的通道34。

[0045] 此外，组合仪表盘1可用在车辆领域之外的应用中和/或可以利用LED光源之外的光源。