用于内部车辆显示器的死前端透镜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于车辆的所谓的“死前端(dead front)”类型显示器。
【背景技术】
[0002]本发明涉及车辆显示器，并且更具体地涉及具有偏振器和用于减少车辆乘员眩光并且改进可见性的光延迟器的车辆透镜组件。
[0003]诸如具有速度计和转速计仪表的仪表组之类的车辆显示器典型地向车辆的乘员显示重要信息。常规的车辆显示器典型地包括支撑电路板的外壳。一个或多个光源典型地被安装在电路板上以照亮外壳内的显示器表面，为仪表供电，并且照亮仪表。清澈、透明的透镜在车辆乘员与所照亮的显示器表面之间被安装在外壳的前面以保护显示器表面和仪表。
[0004]所选车辆显示器利用安装在外壳前面的烟色透镜而不是清澈透镜。除了保护显示器表面和仪表之外，烟色透镜提供了合期望的外观(即烟色透镜效果)。为了产生烟色透镜效果，常规的烟色透镜是重着色的，以在关掉车辆时遮掩仪表的外观，使得仪表对车辆乘员仅最低限度地可见。当车辆开启时，光源照亮仪表并且是经过烟色透镜对车辆乘员可见的。
[0005]一般而言，为了最大化烟色透镜效果，合期望的是防止光从周围环境经过烟色透镜进入并且反射离开显示器表面。常规的烟色透镜允许经反射的光经过烟色透镜透射回到车辆乘员。这在关掉车辆时可能不合期望地增加仪表的可见性，并且削弱烟色透镜效果。
[0006]因此，存在对于防止反射离开显示器表面的光经过透镜透射回到车辆乘员的车辆仪表组透镜组件的需要以提供更加合期望的烟色透镜效果。
[0007]常见的解决方案是使用具有偏振段的透镜组件以便将烟色透镜效果实现到较大程度而同时仍旧允许明亮且可见的显示器。偏振透镜组件具有削弱显示器的可见性以及减小对于佩戴偏光太阳镜的那些人的可见性的非预期后果。
[0008]因此，需要实现烟色透镜效果而不阻碍仪表面板显示器对佩戴太阳镜和没有佩戴太阳镜的用户二者的可见性的车辆仪表组透镜组件。
【发明内容】
[0009]根据本发明的用于车辆仪表面板的车辆仪表组透镜组件包括:第一层，其包括起作用以改变其接收到的偏振光的取向的四分之一波片(λ/4)。第二层，其包括使入射光偏移到与特定于偏振器的偏振取向相对应的第一取向的偏振器。第三层，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)使撞击在其表面上的偏振光的取向从第一取向偏移到第二取向。以及第四层，其包括偏振器以将光线性地偏振到新的取向。所述偏振器取决于初始光在其撞击在表面上时的取向而降低穿过所述偏振器的光的强度。四分之一波片改变针对特定波长的光的取向。
[0010]在一个实施例中，根据本发明的车辆透镜组件可以以取决于光源方向和光的取向的双重方式起作用以防止从仪表发射的光以及使显示器光对佩戴偏光太阳镜的观看者可见。组件通过发射偏振光防止仪表面板变暗，该偏振光被初始偏振以匹配第一偏振器的偏振取向。具有与偏振器取向相同的取向的光没有改变地穿过偏振器并且进入四分之一波片。四分之一波片将光的取向旋转到下述偏振取向，以该偏振取向，第二偏振器允许从显示器发射的光从透镜组件出射而没有亮度降低。最后的四分之一波片以使得其被取向到偏光太阳镜的偏振取向的这样的方式对来自显示器的出射光重取向，使得仪表显示面板在佩戴具有偏振透镜的太阳镜时保持可见。
[0011 ] 在第二实施例中，根据本发明的车辆透镜组件起作用以减少反射离开仪表面板的金属框架的光以便提供不产生眩光的合期望的外表。围绕仪表面板上的显示区域的框架仅被四分之一波片的一段覆盖以便使来自金属反射的眩光被进一步削弱。透镜组件通过最初以与偏振取向相对应的第一取向使撞击在表面上的入射光偏振来削弱来自反射光的眩光。所述光然后碰撞第二偏振器并且被偏振到与第一取向正交的第二取向。在穿过偏振器之后，所述光反射离开金属框架并且回到偏振器集合，其中所述光以类似的方式被再次偏振并且以严重降低的强度从组件出射，导致与进入组件的光相比的经反射的光的接近零的百分比。这产生烟色透镜效果。
[0012]本发明提供了具有两个偏振器和两个四分之一波片的仪表组透镜组件，所述两个偏振器和两个四分之一波片一起起作用以通过防止光反射离开面板表面而同时允许仪表显示器面板发射的观看光的更大清晰度并且允许其被佩戴偏光太阳镜的观看者观看来允许烟色透镜效果。
[0013]本发明另外的可适用领域将从以下提供的详细描述变得显而易见。应当理解的是，详细描述和具体示例在指示本发明的优选实施例的同时仅仅意图用于说明的目的而不意图限制本发明的范围。
【附图说明】
[0014]本发明将从详细描述和附图变得被更加全面地理解，其中:
图1是具有根据本发明的仪表面板的车辆仪表板的透视图。
[0015]图2是图示了针对用于其中可以依照本发明利用本发明的透镜组件的车辆的“死前端”类型显示器的设计的示意性截面视图。
[0016]图3是图示了示出依照本发明的组件和显示器的不同部分和层的本发明的仪表组透镜组件的示意性视图。
[0017]图4是沿图3的线4-4取得的截面视图，其图示了从“死前端”显示器发射的光经过仪表组透镜组件的路径和在光行进经过组件并且经过另一透镜(在该情况中图示为太阳镜)时对光的极性的各种改变。
[0018]图5是沿图3的线5-5取得的截面视图，其图示了来自环境的显示器外部的光在其穿过仪表组透镜组件并且反射离开围绕显示器的金属框架时的路径以及在其行进经过组件时光的极性中的各种改变。
【具体实施方式】
[0019](多个)优选实施例的以下描述在本质上仅仅是示例性的并且绝不意图限制本发明、其应用或使用。
[0020]现在参照图1，一般地以10示出本发明在车辆中的放置。典型地，车辆具有前仪表板11和仪表面板12。本发明将被利用在存在于仪表板11的驾驶员侧的计量器13和或13中。
[0021]参照图1，图1的仪表面板12被示意性地示出并且包括支撑透镜14的外壳15。在该示例中，与透镜14相对定位的光导组件19包括用于照亮可照亮显示器表面22的光源
16。光源16产生行进经过光导20的显不器光，其在内部反射离开光导20的表面21。光导20内的光反射器17接收显示器光并且使显示器光朝向透镜14反射离开光导20。
[0022]图3图示了仪表组透镜组件及其覆盖的显示器的总体示意图。显示器一般地以23示出并且具有包括点亮IXD显示器段20、暗IXD区域段22和金属框架段24的部件，一般地以25示出的透镜组件覆盖显示器23。透镜组件25包括五个透镜；AR/AG涂层38，其提供直接将一些初始入射光漫射离开表面而不穿透到透镜组件中的表面；第一四分之一波片(入/4) 28，其起作用以旋转偏振光的取向；第一偏振器30，其将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，其类似于第一四分之一波片28起作用，因为其旋转偏振的取向；以及第二偏振器34，其将撞击在其表面上的光偏振到与偏振器的偏振取向相对应的第二取向。透镜组件25的所有五个层覆盖点亮显示器段20和暗显示器段22。然而，要领会的是，组件的金属框架段24仅被透镜组件25的一部分覆盖。金属框架段24仅被组件25的四个层覆盖，第二四分之一波片32由于以下进一步详细阐述的原因而不覆盖金属框架24。经过透镜组件的来自环境的入射光26的路径示出透镜组件的取向，具体地，AR/AG涂层38是关于环境的最顶层。示出了从光源36发射穿过透镜组件的光的面板20的光显示器段。因此，示出了仪表面板内的点亮LCD显示器的前面的透镜组件的取向。
[0023]图3是组件中的四分之一波片和偏振器。在该示例中，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。本领域普通技术人员应当理解的是，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产生与偏振透镜的那些偏振角度相对应的偏振角度，以便经过偏振透镜被看到。
[0024]因此，AR/AG涂层38是最外层，随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，以及具有与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]图4图示了从显示器52发射的光64的路径及其经过组透镜组件25并且经过代表偏光太阳镜的偏振表面84的透镜的路径和取向。光的传播方向处于根据坐标系C的Z方向上。光最初从显示器20按照如以66所示的垂直取向的偏振并且在根据坐标系C的Y方向上被发射。光进入组件，穿过偏振器34 ;具有垂直取向的偏振器34不使光68偏振，因为其在从IXD显示器20发射时在其穿过偏振器34时已经被垂直偏振。光然后进入第二四分之一波片32并且其取向旋转90度到第二取向70，其现在在X方向上被水平偏振，如由根据坐标系C的带圆圈的X符号所指示的那样，但是在强度方面不降低。在水平偏振取向的情况下，光穿过第一偏振器30而不被偏振，因为偏振器30具有水平偏振取向。光然后穿过第一四分之一波片28，从而使光的取向旋转90度到与沿根据坐标