专利名称：用于调整照明的亮度分布的方法
技术领域：
本发明涉及一种方法，该方法用于将亮度分布调整到照明区域的照明的规定分布，在该照明区域背后设置有光导体，该光导体分布至少一个光源的光线，进而对照明区域进行背光照明，并且该光导体具有用于射出光线的输出耦合面，该输出耦合面具有表面结构。
背景技术：
通过在显示区背后设置的光源，在对照明区域，特别是对平面显示仪器的显示区照明时，往往在显示区的各个局部区域之间形成了与规定状态不符的亮度差别。为了确保高质量的显示图像，并且为了确保特别是在机动车中的显示仪器上的最佳的可读性，将避免不了较高的费用。特别是由于不均匀的光分布而导致的问题区域是显示区的一些区域，这些区域紧邻背光照明的光源或者紧邻处于显示区后部的光导体中的对来自光源的光进行输入耦合的区域。
目前基本上还在沿用以下的方法，以消除亮度差别或者消除与规定状态的亮度分布的偏差。
在一种昂贵且复杂的解决方案中提出使用多个光源，优选使用多个LED。
在另一个解决方案中，在光导体和形成显示区的刻度盘之间设置印制薄膜，该印制薄膜被生成为亮度差别的摄影图像的扫描负像，该摄影图像也经常被称为偏差图像。然而，除了必须要印制薄膜这个额外部件之外，印制薄膜的设置还具有不希望的吸光的缺点，这导致在照明的相应的平均光强度时需要更高的光源功率。
一种均匀分布照明而又没有严重的强烈吸光缺点的复杂方法提出，处于显示区背后的光导体的表面具有特殊的结构或者表面被微结构化，其中该光导体用于在耦合输出光的区域中进行光分布，从而耦合输出的光的量或者光强度可以借助该结构的设计而局部针对性地调节。为了形成所希望的微结构化，用于光导体注塑的模型插入物在从光导体中耦合输出光的位置上具有相应的结构类型。该结构类型能够可选地设计为镍层。在此，结构的局部分布将借助光学光路的计算机模拟和由此得出的亮度分布来确定。特别是根据CAD模型配置模拟(参数)，并且该模拟的结果将作为改变CAD模型的基础，该模型是进一步进行的费时和昂贵的迭代法模拟的出发点，这些模拟之后还会有模型插入物的测试。
发明内容
基于现有技术的问题，本发明的目的在于，可以不是很复杂地将亮度分布调节到规定分布，且同时特别好地满足规定预值。
为了实现该目的，本发明提出根据权利要求1所述的方法。从属权利要求包括该方法的有利的改进方案。
根据本发明方法的第一步骤用于产生偏差图像，即在以包括显示区、第一光导体和处于工作中的光源的装置为基础的情况下，产生还未与规定状态相符的亮度分布。第一光导体可以是单独制成的模型部件(Musterteil)，或者是利用未结构化的插入物例如利用注塑法制造的部件。为此而使用摄像的方法，该方法比光路的计算机模拟花费明显的更少的时间并且提供更精确的结果。但是根据本发明，偏差图像也可以从模拟计算中计算获得。其优点在于，首先节省了用于制造该装置的成本。而根据本发明第二步骤提出，偏差图像作为控制信息形成，该控制信息用于通过去除、重新整形、涂敷对模型插入物进行表面处理，该模型插入物用于注塑第二光导体，在耦合输出面的区域中，该第二光导体的基本造型对应于第一光导体的基本造型。对于去除，基本上可以考虑通常的切削加工方法。在此，优选的方法是借助旋转工具去除，例如借助在铣床中的磨光头。插入物可以有利地具有借助侵蚀、压印或者点磨而形成的结构。因此例如镍层的涂敷以这种方式实现，即产生与光导体中耦合输出光的区域中的所希望的光导体表面结构相对应的插入物表面。因此，偏差图像的亮度信息可以优选以数字化的方式特别实用且非常精确地用作表面处理的控制信息。例如可以以这种方式确定出在插入物中压印位置之间的位移路径或者间隔。除了间距之外，结构差别还可以由切削工具的速度或者推进速度产生。用于造型的制造方法的所有的调整变量都会适当地影响到表面结构，进而影响到利用插入物制成的模制件的光学特性。对此而提出有利的设计方案，即基于偏差图像与规定状态的偏差的照明越多时，则在模型插入物的处理位置之间的间隔越小。
本发明优选应用调整背光照明的显示仪器的照明，该显示仪器具有对应照明区域的显示区。对应于规定预值的、通常均匀的照明是特别重要的。
为了达到或者接近所希望的规定状态，最后在第三步骤中，将借助加工的模型插入物注塑第二光导体，并且在运行显示仪器时会确保均匀的亮度分布或者满足规定预值。
本发明有利的改进方案提出，第二步骤的表面处理包括类似的方法，例如根据偏差图像来蚀刻模型插入物。因此，偏差图像被有利地转换成用于蚀刻模型插入物的摄影模板，并且根据该摄影模板蚀刻模型插入物。最后在第三步骤中，模型插入物的表面结构借助成型的方法，例如借助注塑法成像到模制件上。
相对于根据本发明的方法的第一步骤，以这种方式制造的模制件或者改进的光导体可以重新用于形成偏差图像。基于如此形成的偏差图像，模型插入物再次经受根据第二步骤的处理，从而在随后的第三步骤中，光导体或者模制件达到较高的作用效果。
相对于现有技术，根据本发明的方法特别的优点在于首先较大程度地节省了目前制造合适的模型插入物的必要成本；其次相对于以传统的方式形成的现有技术的光导体，通过本发明的方法制造的光导体也改善了功效。可以完全放弃会吸收亮度峰值的印制薄膜，这将显著地减轻了对于照明必要的发光功率，从而节省了能源。由于省去薄膜的原因，降低了部件的多样性。进而，有利地消除了在照明的计算机模拟和实际亮度分布之间可能的偏差。
接下来，将借助明确的实施例参照附图对本发明进一步描述。
图中示出图1至图6分别是根据本发明的方法的不同的制造步骤的示意图。
具体实施例方式
图1示出了光源1和第一光导体2，在该第一光导体朝向观看者3的表面上设置显示区4，该显示区具有偏离于规定状态的不均匀的亮度分布5。
图2示出了根据本发明的方法的第一步骤6，在该步骤中，亮度分布5作为偏差图像7由记录设备8记录。
图3示出了所记录的偏差图像7转换成蚀刻图像9。
图4示出了模型插入物10，该模型插入物被设置用于注塑光导体，并且在根据本发明的方法的第二步骤11中，将借助蚀刻图像9蚀刻出对应于亮度分布5的结构13。
图5示出了根据本发明的第三步骤15模型插入物10的结构13在模型插入物10中注塑的第二光导体14上的成像。
图6示出了利用第二光导体14获得的关于亮度分布5的结果，该亮度分布按照所压印和所蚀刻的结构13比首先产生的偏差图像7更接近规定预值。当前，在区域18中产生了在整个面上的均匀的亮度，进而代替了根据首先记录的偏差图像7的非常不均匀的亮度分布。
权利要求
1.一种用于将亮度分布(5)调整到照明区域的照明的规定分布的方法，在所述照明区域背后设置有光导体(2、14)，所述光导体分布至少一个光源(1)的光，进而对照明区域进行背光照明，并且所述光导体具有用于射出光线的输出耦合面(18)，所述输出耦合面具有表面结构(13)，其中，-在第一步骤(6)中，基于包括照明区域、所述第一光导体(2)和处于工作中的所述光源(1)的装置中产生作为偏差图像(7)的所述亮度分布(5)，-在第二步骤(11)中，所述偏差图像(7)作为对模型插入物(10)进行表面处理的控制信息，所述表面处理包括去除、重新整形、涂敷，所述模型插入物用于注塑所述第二光导体(14)，在输出耦合面(18)的区域中，所述第二光导体(14)的基本造型对应于所述第一光导体(2)的基本造型，-在第三步骤(15)中，借助所述模型插入物(10)注塑所述第二光导体(14)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步骤(11)的表面处理包括根据所述偏差图像(7)对所述模型插入物(10)进行蚀刻。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少实施两次所述第一步骤(6)、所述第二步骤(11)、和所述第三步骤(15)，其中各个最后产生的所述光导体(14)用于形成所述偏差图像(7)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，运用计算工具，在包括所述显示区、所述第一光导体(2)和工作中的所述光源(1)的装置的边界条件下，进行计算机模拟，确定出作为所述偏差图像(7)的所述亮度分布(5)。
全文摘要
本发明涉及一种方法，该方法用于使亮度分布(5)匹配于背光照明的显示仪器的照明的规定分布，该显示仪器具有显示区(4)、光导体(2、14)、和光源(1)。消除在显示区(4)的部分区域之间的亮度差别是非常难以实现的。对此而提出，亮度分布(5)作为偏差图像(7)生成，该偏差图像(7)作为用于模型插入物(10)的表面处理的控制信息，并且借助模型插入物(10)制造出新的光导体(14)。
文档编号F21V8/00GK101048683SQ200580037228
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月5日 优先权日2004年11月8日
发明者弗里德里克·亨茨, 奥托·克雷奇马尔, 乌尔里希·帕迈尔, 彼得·泽尔策 申请人:西门子公司