用于产生光柱表中的光柱的LED指示器

摘要

发光二极管指示器(2)具有光柱表(3)和照明装置(8)，所述照明装置(8)布置于所述光柱表(3)的后方且设有一排发光二极管(11)，所述发光二极管(11)受到控制以便产生具有长度的光柱(15)，所述长度能够根据沿着照明方向(16)接通的发光二极管(11)的数目而变化；所述发光二极管(11)布置于隔板(20)之间，所述隔板(20)与光柱表(3)的下表面(10)间隔开且至少延伸达到轴线(28)，所述轴线(28)正交于这种下表面(10)并起始于紧接在前面的发光二极管(11)。

说明书

技术领域

本发明涉及用于产生光柱表中的光柱的LED指示器，特别是适于机动 车辆车载仪表的LED指示器。

背景技术

在机动车辆的仪表板中，作为常规指针式指示器的一种替代，也已知 可以使用所谓的光柱表(bargraph)，其由一排LED提供背光以便产生具有 可变长度的光柱。这种长度依赖于被接通的相邻LED的数目，并提供可变 量的可视化信息，尤其是在机动车辆中进行测量时，例如测量车速、发动 机转速、耗油量等时。

LED通常容纳于相应的空腔内，这些空腔通过隔板彼此分隔开。在已 知的解决方案中，这种隔板垂直于光柱表延伸，直到光柱表本身的下表面， 以便防止灯光朝向LED熄灭的相邻空腔的任何泄漏。在实践中，由于该构 造，由于存在下面的隔板，光柱表的背光产生位于关闭或灯光昏暗区域之 间的一系列部段。通过该构造，由于没有从点亮部段到达黑暗部段的灯光 泄漏，光柱表上的测量值的读数边界清晰。这种解决方案的一个示例在 US5949346A(图44)中示出。

然而，如果需要获得灯光不分成部段的连续光柱，降低隔板的高度和/ 或厚度将是合适的。然而，通过已知的解决方案以这种方式操作，则会存 在从具有接通的LED的最后一个空腔朝向光柱表的黑暗侧泄漏灯光的情 况，使得不能由用户准确地感知测量值的可视化指示。

发明内容

本发明的目的在于提供用于产生光柱表中的光柱的一种LED指示器， 在期望获得连续光柱时，该LED指示器允许以简单和具成本效益的方式来 克服上述缺陷。

根据本发明，提供用于产生光柱表中的光柱的LED指示器，所述LED 指示器包括：

-光柱表，其具有透光的细长窗口；

-照明装置，其面对所述窗口的平坦表面，并包括：

·多个发光二极管(LED)，其在所述细长窗口的后方沿着长度方向 成排布置，且在使用时，所述发光二极管受到控制以便在从起点朝向终点 的照明方向(1ighting sense)上按序接通，以便在所述窗口中产生具有长度 的光柱，所述长度能够根据从所述起点开始接通的LED的数目而变化；

·多个不透光的隔板，其沿着所述长度方向布置于所述LED之间；

其特征在于，所述隔板与所述平坦表面间隔开且在所述照明方向上向 后延伸，每个隔板至少延伸到达光轴，所述光轴在正交于所述平坦表面的 方向上从紧接在前面的LED延伸。

附图说明

现在将参照附图对本发明进行描述，这些附图示出本发明的非限制性 实施例，其中：

-图1示出机动车辆车载仪表的局部俯视图，其具有根据本发明的用 于产生光柱表中的光柱的LED指示器的优选实施例；

-图2以沿着图1中的线II-II所取的剖视图，其示意性地示出图1中 所示的LED指示器；

-图3至图5是类似于图2的剖视图，并示出LED指示器的相应变型。

具体实施方式

在图1中，附图标记1表示机动车辆的车载仪表，其包括用于向用户 提供关于可变量(例如在机动车辆中执行的测量)的信息的LED指示器2。 所示的示例指示油箱中的燃料量，但是LED指示器2总体上可用于指示任 何类型的量。

LED指示器2包括光柱表3，光柱表3进而包括标度4和窗口5，窗口 5由透光的材料制成并适于背光，如将在下面描述的那样。窗口5具有从 起点6直到终点7的(笔直的或弯曲的)细长形状，起点6对应于标度4 的最小值，而终点7对应于标度4的最大值。

参照图2，该LED指示器还包括照明装置8，照明装置8进而包括在 与光柱表3的下部平坦表面10间隔开的位置中布置于窗口5后方的电子基 板9。电子基板9支撑着多个发光二极管11，这些发光二极管沿着方向12 成排布置，每个发光二极管都位于窗口5相应区域的下方。发光二极管11 优选地彼此间隔开固定步长。电子基板9具有印刷电路板(图中未示出)， 该印刷电路板受到控制以便给发光二极管11供电以及从起点6照亮窗口 5的区域，以便产生具有长度的光柱15(图1)，所述长度能够根据从所述 起点6开始朝向终点7的照明方向16上按序接通的发光二极管11的数目 而变化。光柱15的末端由附图标记13指示，且由图2中的附图标记11a 所指示的LED照亮：相对于标度4，末端13提供测量值的可视化信息。显 然，如果只接通一些LED11，则窗口5具有从末端13到终点7的黑暗区 域18。

再次参照图2，电子基板9还支撑着一排隔板20，其沿着方向12布置 于发光二极管11之间，且基本上是不透光的。隔板20包括相应的基部部 分22，所述基部部分22横向于方向12从电子基板9延伸。基部部分22 优选地是平坦的且正交于电子基板9和方向12。基部部分22有利地沿着 方向12与发光二极管11间隔开且在其间限定出一系列的空腔23，每个空 腔23在底部处由电子基板9限定并容纳相应的LED11。

隔板20包括相应的附属部25，该附属部分别从基部部分22延伸并终 止于边缘26，该边缘26与窗口5间隔开以便留出光可以通过的空闲的空 间或“间隙”27。由于存在间隙27，由发光二极管11照亮的区域是连续的 而并不彼此分隔开，由此光柱15是连续的而不是分部段型的。

根据本发明，隔板20的形状使得能够防止由发光二极管11发出的光 朝向间隙27向前行进，但是它们允许由发光二极管11发出的光只能向后 通过间隙27。在此及以下，术语“向前”、“向后”、“在前”、“紧接的”、“前 部”、“后部”、“在……后面”、“在……前面”等均参照照明方向16进行表 不。

附属部25从相应的基部部分22以悬臂方式向后(即在与照明方向16 相反的方向上)延伸，以便在顶部封闭空腔23的紧接在前面的部分。每个 附属部25沿着方向12的宽度或长度使得边缘26至少能够到达从紧接在前 面的LED11正交于窗口5延伸的轴线28的位置。

由此，考虑到上述发光二极管11a，后者紧接着就是隔板20a，所述隔 板20a覆盖和阻挡由发光二极管11a所发出光束的至少前半部分。由LED 11a所发出光束的另一部分到达表面10，但是其光线由于相对于表面10本 身倾斜而穿过窗口5或反射回来。换言之，隔板20a的附属部25防止光线 相对于轴线28向前倾斜而到达表面10，以避免在黑暗区域18中的反射， 从而清晰地限定末端13。

在图2中，LED11a的轴线28接触隔板20a的边缘26或位于该边缘 上。然而，附属部25可以向后延伸超出这种位置，以便与轴线28相交。

每个附属部25的边缘26由平坦表面限定，所述平坦表面相对较小且 垂直于方向12和表面10延伸。根据图3中的变型，边缘26由尖锐的边缘 限定，其正交于方向12和轴线28延伸。

再次参照图2，每个附属部25在顶部处由面对表面10的表面30限定 且从边缘26延伸直到边缘31，边缘31将表面30连接到基部部分22的侧 表面32。换言之，每个基部部分22的侧表面32面对紧接在后面的LED11。 具体地，边缘31正交于方向12且平行于表面10延伸。

根据本发明的一个优选方面，表面30、边缘31和侧表面32保持低于 由紧接在后面的LED11所发出的光束。在该方面，为了简单起见将发光二 极管11视为点状光源，且每个点状光源发出相应的光束，所述光束是对称 的并具有相对于LED11自身光轴的预定的最大宽度。具体地，如果方向 12和电子基板9平行于表面10，则每个LED11的光轴大致与轴线28重合。 例如，可在市场上购得LED，其提供圆锥形状的光束，该圆锥形状相对于 光轴具有±30°或±60°的最大宽度。在这种宽度以下，LED就不会发光。通 过选择将安装于LED指示器2内的LED类型，已知其光束的最大宽度， 从而可以设计表面32的高度和表面30的倾斜度，以便防止这种表面接收 由紧接在后面的LED11所发出光束的光线。

由此，由发光二极管11a所发出光束未由隔板20a阻挡住的那部分直 接到达表面10，而不会影响紧接在前面的隔板22。因此，表面30和32并 不朝向窗口5和/或朝向间隙27反射光线。换言之，不存在可以越过隔板 20a朝向黑暗区域18的反射光线。

侧表面32优选地从电子基板9正交于方向12延伸。如上所述，限制 侧表面32相对于电子基板9的高度足以防止侧表面32由光线射中。

再次参照图2，在下侧上，即在相对于表面30的相对侧上，每个隔板 20的附属部25由面对紧接在前面的LED11的表面34限定，由此附属部 25由这样的LED11所照射。

表面34优选地具有如此的倾斜度和/或形状，以使得朝向电子基板9 和/或朝向相应的基部部分22而不朝向紧接在前面的隔板20的基部部分22 反射由下面的LED11所发出的光。在图2所示的实施例中，表面34是平 坦的，且基本上具有与表面30相同的倾斜度。根据图4和图5的变型，为 了更有效地限制表面34的反射，表面34分别具有正交于紧接在前面的LED 11的轴线28的凹入形状或平面形状。

从前面的描述可知隔板20的构造允许：

-由于间隙27而获得连续的、不分部段的光条15；

-由于附属部25的长度、位置和形状而尽可能地限制朝向黑暗区域18 的发光和反射光。

具体地，附属部25的向后延伸直到由边缘26达到紧接在前面的轴线 28而允许末端13被清晰地标记。事实上，表面10仅仅向后反射来自LED 11的直射光线，从而所公开的构造防止光朝向黑暗区域18反射。

此外，隔板20的其它几何和尺寸特征有助于防止反射光线通过间隙 27到达黑暗区域18。

此外，LED指示器2可以相对简单的方式来实施，与已知的解决方案 相比只需改变隔板20的形状和尺寸。

最后，清楚的是在不脱离如由本申请权利要求所限定的本发明保护范 围的情况下，可以对参照附图所述的LED指示器2进行修改和变化。

具体地，附属部25和/或基部部分22的形状可与通过示例的方式所示 的那些不同；和/或LED指示器2不是形成机动车辆车载仪表的一部分，而 是可以形成需要提供与量有关的可视化指示的任何测量仪器或电子设备 (诸如卫星导航系统、汽车收音机等)的一部分。