用于內(nèi)部車輛顯示器的死前端透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛的所謂的“死前端(dead front)”類型顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及車輛顯示器，并且更具體地涉及具有偏振器和用于減少車輛乘員眩光并且改進(jìn)可見性的光延遲器的車輛透鏡組件。
[0003]諸如具有速度計(jì)和轉(zhuǎn)速計(jì)儀表的儀表組之類的車輛顯示器典型地向車輛的乘員顯示重要信息。常規(guī)的車輛顯示器典型地包括支撐電路板的外殼。一個(gè)或多個(gè)光源典型地被安裝在電路板上以照亮外殼內(nèi)的顯示器表面，為儀表供電，并且照亮儀表。清澈、透明的透鏡在車輛乘員與所照亮的顯示器表面之間被安裝在外殼的前面以保護(hù)顯示器表面和儀表。
[0004]所選車輛顯示器利用安裝在外殼前面的煙色透鏡而不是清澈透鏡。除了保護(hù)顯示器表面和儀表之外，煙色透鏡提供了合期望的外觀(即煙色透鏡效果)。為了產(chǎn)生煙色透鏡效果，常規(guī)的煙色透鏡是重著色的，以在關(guān)掉車輛時(shí)遮掩儀表的外觀，使得儀表對車輛乘員僅最低限度地可見。當(dāng)車輛開啟時(shí)，光源照亮儀表并且是經(jīng)過煙色透鏡對車輛乘員可見的。
[0005]一般而言，為了最大化煙色透鏡效果，合期望的是防止光從周圍環(huán)境經(jīng)過煙色透鏡進(jìn)入并且反射離開顯示器表面。常規(guī)的煙色透鏡允許經(jīng)反射的光經(jīng)過煙色透鏡透射回到車輛乘員。這在關(guān)掉車輛時(shí)可能不合期望地增加儀表的可見性，并且削弱煙色透鏡效果。
[0006]因此，存在對于防止反射離開顯示器表面的光經(jīng)過透鏡透射回到車輛乘員的車輛儀表組透鏡組件的需要以提供更加合期望的煙色透鏡效果。
[0007]常見的解決方案是使用具有偏振段的透鏡組件以便將煙色透鏡效果實(shí)現(xiàn)到較大程度而同時(shí)仍舊允許明亮且可見的顯示器。偏振透鏡組件具有削弱顯示器的可見性以及減小對于佩戴偏光太陽鏡的那些人的可見性的非預(yù)期后果。
[0008]因此，需要實(shí)現(xiàn)煙色透鏡效果而不阻礙儀表面板顯示器對佩戴太陽鏡和沒有佩戴太陽鏡的用戶二者的可見性的車輛儀表組透鏡組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的用于車輛儀表面板的車輛儀表組透鏡組件包括:第一層，其包括起作用以改變其接收到的偏振光的取向的四分之一波片(λ/4)。第二層，其包括使入射光偏移到與特定于偏振器的偏振取向相對應(yīng)的第一取向的偏振器。第三層，其包括另一四分之一波片(λ /4)，所述另一四分之一波片(λ/4)使撞擊在其表面上的偏振光的取向從第一取向偏移到第二取向。以及第四層，其包括偏振器以將光線性地偏振到新的取向。所述偏振器取決于初始光在其撞擊在表面上時(shí)的取向而降低穿過所述偏振器的光的強(qiáng)度。四分之一波片改變針對特定波長的光的取向。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的車輛透鏡組件可以以取決于光源方向和光的取向的雙重方式起作用以防止從儀表發(fā)射的光以及使顯示器光對佩戴偏光太陽鏡的觀看者可見。組件通過發(fā)射偏振光防止儀表面板變暗，該偏振光被初始偏振以匹配第一偏振器的偏振取向。具有與偏振器取向相同的取向的光沒有改變地穿過偏振器并且進(jìn)入四分之一波片。四分之一波片將光的取向旋轉(zhuǎn)到下述偏振取向，以該偏振取向，第二偏振器允許從顯示器發(fā)射的光從透鏡組件出射而沒有亮度降低。最后的四分之一波片以使得其被取向到偏光太陽鏡的偏振取向的這樣的方式對來自顯示器的出射光重取向，使得儀表顯示面板在佩戴具有偏振透鏡的太陽鏡時(shí)保持可見。
[0011 ] 在第二實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的車輛透鏡組件起作用以減少反射離開儀表面板的金屬框架的光以便提供不產(chǎn)生眩光的合期望的外表。圍繞儀表面板上的顯示區(qū)域的框架僅被四分之一波片的一段覆蓋以便使來自金屬反射的眩光被進(jìn)一步削弱。透鏡組件通過最初以與偏振取向相對應(yīng)的第一取向使撞擊在表面上的入射光偏振來削弱來自反射光的眩光。所述光然后碰撞第二偏振器并且被偏振到與第一取向正交的第二取向。在穿過偏振器之后，所述光反射離開金屬框架并且回到偏振器集合，其中所述光以類似的方式被再次偏振并且以嚴(yán)重降低的強(qiáng)度從組件出射，導(dǎo)致與進(jìn)入組件的光相比的經(jīng)反射的光的接近零的百分比。這產(chǎn)生煙色透鏡效果。
[0012]本發(fā)明提供了具有兩個(gè)偏振器和兩個(gè)四分之一波片的儀表組透鏡組件，所述兩個(gè)偏振器和兩個(gè)四分之一波片一起起作用以通過防止光反射離開面板表面而同時(shí)允許儀表顯示器面板發(fā)射的觀看光的更大清晰度并且允許其被佩戴偏光太陽鏡的觀看者觀看來允許煙色透鏡效果。
[0013]本發(fā)明另外的可適用領(lǐng)域?qū)囊韵绿峁┑脑敿?xì)描述變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì)描述和具體示例在指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí)僅僅意圖用于說明的目的而不意圖限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明將從詳細(xì)描述和附圖變得被更加全面地理解，其中:
圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的儀表面板的車輛儀表板的透視圖。
[0015]圖2是圖示了針對用于其中可以依照本發(fā)明利用本發(fā)明的透鏡組件的車輛的“死前端”類型顯示器的設(shè)計(jì)的示意性截面視圖。
[0016]圖3是圖示了示出依照本發(fā)明的組件和顯示器的不同部分和層的本發(fā)明的儀表組透鏡組件的示意性視圖。
[0017]圖4是沿圖3的線4-4取得的截面視圖，其圖示了從“死前端”顯示器發(fā)射的光經(jīng)過儀表組透鏡組件的路徑和在光行進(jìn)經(jīng)過組件并且經(jīng)過另一透鏡(在該情況中圖示為太陽鏡)時(shí)對光的極性的各種改變。
[0018]圖5是沿圖3的線5-5取得的截面視圖，其圖示了來自環(huán)境的顯示器外部的光在其穿過儀表組透鏡組件并且反射離開圍繞顯示器的金屬框架時(shí)的路徑以及在其行進(jìn)經(jīng)過組件時(shí)光的極性中的各種改變。
【具體實(shí)施方式】
[0019](多個(gè))優(yōu)選實(shí)施例的以下描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且絕不意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。
[0020]現(xiàn)在參照圖1，一般地以10示出本發(fā)明在車輛中的放置。典型地，車輛具有前儀表板11和儀表面板12。本發(fā)明將被利用在存在于儀表板11的駕駛員側(cè)的計(jì)量器13和或13中。
[0021]參照圖1，圖1的儀表面板12被示意性地示出并且包括支撐透鏡14的外殼15。在該示例中，與透鏡14相對定位的光導(dǎo)組件19包括用于照亮可照亮顯示器表面22的光源
16。光源16產(chǎn)生行進(jìn)經(jīng)過光導(dǎo)20的顯不器光，其在內(nèi)部反射離開光導(dǎo)20的表面21。光導(dǎo)20內(nèi)的光反射器17接收顯示器光并且使顯示器光朝向透鏡14反射離開光導(dǎo)20。
[0022]圖3圖示了儀表組透鏡組件及其覆蓋的顯示器的總體示意圖。顯示器一般地以23示出并且具有包括點(diǎn)亮IXD顯示器段20、暗IXD區(qū)域段22和金屬框架段24的部件，一般地以25示出的透鏡組件覆蓋顯示器23。透鏡組件25包括五個(gè)透鏡；AR/AG涂層38，其提供直接將一些初始入射光漫射離開表面而不穿透到透鏡組件中的表面；第一四分之一波片(入/4) 28，其起作用以旋轉(zhuǎn)偏振光的取向；第一偏振器30，其將光偏振到特定于偏振器的偏振取向的取向；第二四分之一波片32，其類似于第一四分之一波片28起作用，因?yàn)槠湫D(zhuǎn)偏振的取向；以及第二偏振器34，其將撞擊在其表面上的光偏振到與偏振器的偏振取向相對應(yīng)的第二取向。透鏡組件25的所有五個(gè)層覆蓋點(diǎn)亮顯示器段20和暗顯示器段22。然而，要領(lǐng)會的是，組件的金屬框架段24僅被透鏡組件25的一部分覆蓋。金屬框架段24僅被組件25的四個(gè)層覆蓋，第二四分之一波片32由于以下進(jìn)一步詳細(xì)闡述的原因而不覆蓋金屬框架24。經(jīng)過透鏡組件的來自環(huán)境的入射光26的路徑示出透鏡組件的取向，具體地，AR/AG涂層38是關(guān)于環(huán)境的最頂層。示出了從光源36發(fā)射穿過透鏡組件的光的面板20的光顯示器段。因此，示出了儀表面板內(nèi)的點(diǎn)亮LCD顯示器的前面的透鏡組件的取向。
[0023]圖3是組件中的四分之一波片和偏振器。在該示例中，四分之一波片28和32使偏振光的取向偏移90度。第一偏振器30具有水平取向并且第二偏振器34具有垂直取向。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，四分之一波片的取向可以被取向成使偏振光的取向偏移到任何程度以便產(chǎn)生與偏振透鏡的那些偏振角度相對應(yīng)的偏振角度，以便經(jīng)過偏振透鏡被看到。
[0024]因此，AR/AG涂層38是最外層，隨后是第一四分之一波片28，然后是具有第一取向的第一偏振器30，第二四分之一波片32，以及具有與第一偏振器的取向相差90度的第二取向的第二偏振器34。
[0025]圖4圖示了從顯示器52發(fā)射的光64的路徑及其經(jīng)過組透鏡組件25并且經(jīng)過代表偏光太陽鏡的偏振表面84的透鏡的路徑和取向。光的傳播方向處于根據(jù)坐標(biāo)系C的Z方向上。光最初從顯示器20按照如以66所示的垂直取向的偏振并且在根據(jù)坐標(biāo)系C的Y方向上被發(fā)射。光進(jìn)入組件，穿過偏振器34 ;具有垂直取向的偏振器34不使光68偏振，因?yàn)槠湓趶腎XD顯示器20發(fā)射時(shí)在其穿過偏振器34時(shí)已經(jīng)被垂直偏振。光然后進(jìn)入第二四分之一波片32并且其取向旋轉(zhuǎn)90度到第二取向70，其現(xiàn)在在X方向上被水平偏振，如由根據(jù)坐標(biāo)系C的帶圓圈的X符號所指示的那樣，但是在強(qiáng)度方面不降低。在水平偏振取向的情況下，光穿過第一偏振器30而不被偏振，因?yàn)槠衿?0具有水平偏振取向。光然后穿過第一四分之一波片28，從而使光的取向旋轉(zhuǎn)90度到與沿根據(jù)坐標(biāo)