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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE102013021643 A1
Publication typeApplication
Application numberDE201310021643
Publication date25 Jun 2015
Filing date20 Dec 2013
Priority date20 Dec 2013
Publication number1310021643, 201310021643, DE 102013021643 A1, DE 102013021643A1, DE 2013/10021643 A1, DE-A1-102013021643, DE102013021643 A1, DE102013021643A1, DE1310021643, DE2013/10021643A1, DE201310021643
InventorsPeter Brandt, Heiko Charle, Georg Bauer
ApplicantGM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware)
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Kraftfahrzeug mit Sensorbildschirm Motor vehicle with touch screen translated from German
DE 102013021643 A1
Abstract  translated from German
Bei einem Kraftfahrzeug mit einem im Blickfeld eines Fahrers (1) angeordneten Sensorbildschirm (4), der einen linear polarisiertes Licht abgebenden Flüssigkristallbildschirm (11), eine Deckschicht (8) sowie eine zwischen der Deckschicht (8) und dem Flüssigkristallbildschirm (11) angeordnete Sensorschicht (10) aufweist, ist das Licht des Flüssigkristallbildschirms (11) in Bezug auf eine von der Blickrichtung (6) des Fahrers auf den Sensorbildschirm (4) und eine Oberflächennormale (5) der Sensorschicht (10) aufgespannte Ebene zumindest an einem Übergang (18) zwischen dem Flüssigkristallbildschirm (11) und der Sensorschicht (10) p-polarisiert. In a motor vehicle having a field of view of a driver (1) arranged touch screen (4) having a linearly polarized light emitting liquid crystal panel (11), a cover layer (8) and one between the top layer (8) and the liquid crystal screen (11) arranged sensor layer (10), the light from the liquid crystal screen (11) with respect to one of the viewing direction (6) of the driver on the touch screen (4) and a surface normal (5) of the sensor layer (10) is clamped level at least at one junction (18 ) between the liquid crystal panel (11) and the sensor layer (10) is p-polarized.
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Claims(7)  translated from German
  1. Kraftfahrzeug mit einem im Blickfeld eines Fahrers ( Motor vehicle with an in view of a driver ( 1 1 ) angeordneten Sensorbildschirm ( ) Arranged touch screen ( 4 4 ), der einen linear polarisiertes Licht abgebenden Flüssigkristallbildschirm ( ) Having a linearly polarized light emitting liquid crystal panel ( 11 11 ), eine Deckschicht ( ), A cap layer ( 8 8th ) sowie eine zwischen der Deckschicht ( ) As well as between the outer layer ( 8 8th ) und dem Flüssigkristallbildschirm ( ) And the liquid crystal screen ( 11 11 ) angeordnete Sensorschicht ( ) Arranged sensor layer ( 10 10 ) aufweist, wobei das Licht des Flüssigkristallbildschirms ( ), Wherein the light from the liquid crystal screen ( 11 11 ) in Bezug auf eine von der Blickrichtung ( ) With respect to a viewing direction of the ( 6 6 ) des Fahrers ( ) Of the driver ( 1 1 ) auf den Sensorbildschirm ( ) On the touch screen ( 4 4 ) und eine Oberflächennormale der Sensorschicht ( ) And a surface normal of the sensor layer ( 10 10 ) aufgespannte Ebene zumindest an einem Übergang zwischen dem Flüssigkristallbildschirm ( ) Plane spanned at least at an interface between the liquid crystal panel ( 11 11 ) und der Sensorschicht ( ) And the sensor layer ( 10 10 ) p-polarisiert ist. ) Is p-polarized.
  2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Übergang durch einen Luftspalt ( Motor vehicle according to claim 1, in which the transition by an air gap ( 18 18 ) gebildet ist. ) Is formed.
  3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Blickrichtung ( Motor vehicle according to claim 1 or 2, wherein the viewing direction ( 6 6 ) des Fahrers mit der Oberflächennormalen ( ) The driver with the surface normal ( 5 5 ) einen Winkel von 20–45° aufspannt. ) Spans an angle of 20-45 °.
  4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Sensorbildschirm zwischen einer Außenseite der Deckschicht ( Motor vehicle according to claim 1, 2 or 3, wherein the sensor screen between an outside of the outer layer ( 8 8th ) und dem Übergang frei von polarisationsverändernden Medien ist. ) And the transfer is free of polarization-changing media.
  5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die von der Blickrichtung ( Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, wherein the viewing direction of the ( 6 6 ) des Fahrers ( ) Of the driver ( 1 1 ) und der Oberflächennormalen ( ) And the surface normal ( 5 5 ) aufgespannte Ebene zur Beifahrerseite hin abschüssig ist. ) Plane spanned the passenger side is gone downhill.
  6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die von der Blickrichtung ( Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, wherein the viewing direction of the ( 6 6 ) des Fahrers ( ) Of the driver ( 1 1 ) und der Oberflächennormalen ( ) And the surface normal ( 5 5 ) aufgespannte Ebene in Querrichtung des Kraftfahrzeugs horizontal verläuft. ) Plane spanned in the transverse direction of the motor vehicle runs horizontally.
  7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Deckschicht ( Motor vehicle according to one of the preceding claims, wherein the outer layer ( 8 8th ) an ihrer Außenseite aufgeraut ist. ) Is roughened on its outer side.
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Sensorbildschirm, und zwar insbesondere die Vermeidung von störenden Reflexionen an Grenzflächen eines solchen Sensorbildschirms. The present invention relates to a motor vehicle with a touch screen, in particular the avoidance of disturbing reflections at interfaces of such a touch screen.
  • [0002] [0002]
    Grenzflächen, an denen Umgebungslicht oder Eigenlicht aus einer eingebauten Lichtquelle reflektiert werden kann, sind an einem Sensorbildschirm zahlreich vorhanden. Border areas where ambient light or own light may be reflected from a built-in light source, are plentiful on a touch screen. Herkömmlicherweise umfasst ein solcher Sensorbildschirm eine äußere Deckschicht zum Schutz der darunterliegenden Komponenten, eine Sensorschicht in Form einer meist beidseitig mit strukturierten transparenten Elektroden versehenen Platte und einen Flüssigkristallbildschirm, der seinerseits wenigstens zwei Deckscheiben mit darauf strukturierten Elektroden, eine zwischen den Deckscheiben eingeschlossene Flüssigkristallschicht und zwei Polarisatoren umfasst. Conventionally, such a touch screen an outer cover layer to protect the underlying components, a sensor layer in the form of a usually provided on both sides with a structured transparent electrode plate and a liquid crystal display, which in turn at least two cover plates having thereon patterned electrodes, an enclosed between the cover discs liquid crystal layer and two polarisers includes.
  • [0003] [0003]
    US 2009/0015761 A1 US 2009/0015761 A1 schlägt vor, bei einem solchen Sensorbildschirm Reflexion zu reduzieren, indem die Sensorschicht und der Flüssigkristallbildschirm jeweils von einer Vertelwellenplatte überdeckt sind und die Deckschicht einen Polarisator umfasst. proposes to reduce in such a touch screen reflection by the sensor layer and the liquid crystal display are each covered by a Vertelwellenplatte and the top layer comprises a polarizer. Licht, das von außen in diesen Sensorbildschirm eindringt und hinter der ersten Vertelwellenplatte reflektiert wird, muss diese zweimal durchlaufen, um das Auge eines Betrachters zu erreichen. Light entering from the outside in these touch screen and is reflected behind the first Vertelwellenplatte, it must pass through twice to reach the eye of an observer. Wenn die Vertelwellenplatte in Bezug auf den Polarisator korrekt orientiert ist, erfährt vom Polarisator durchgelassenes Umgebungslicht bei zweimaligem Durchgang durch die Vertelwellenplatte eine Polarisationsdrehung um 90°. If the Vertelwellenplatte is oriented properly with respect to the polarizer, learns of the polarizer a transmitted ambient light at twice passage through the Vertelwellenplatte a polarization rotation of 90 °. Daher kann es den Polarisator nicht ein zweites Mal passieren und erreicht nicht das Auge des Betrachters. Therefore, it can not pass a second time and does not reach the eye of the observer the polarizer. Licht, das vom Flüssigkristallbildschirm ausgeht, kann zwischen der Vertelwellenplatte des letzteren und der Sensorschicht hin- und herreflektiert werden und liefert, wenn der Sensorbildschirm nicht aus Richtung der Oberflächennormalen betrachtet wird, gegeneinander versetzte Spiegelbilder, die die Ablesbarkeit des Sensorbildschirms beeinträchtigen. Light emanating from LCD display can switch between the Vertelwellenplatte of the latter and the sensor layer and are herreflektiert and delivers when the touch screen is not viewed from the direction of the surface normal, mutually offset mirror images which affect the readability of the touch screen. Insbesondere in Kraftfahrzeugen ist es von großer Bedeutung, dass eine Anzeige auch unter ungünstigen Bedingungen schnell und sicher ablesbar ist. In particular, in motor vehicles, it is important that a display is fast and secure read even under adverse conditions.
  • [0004] [0004]
    Es besteht daher Bedarf nach einer einfachen und preiswerten Lösung, um eine Beeinträchtigung der Ablesbarkeit eines Sensorbildschirms in einem Kraftfahrzeug durch interne Reflexionen zu verringern. There is therefore a need for a simple and inexpensive solution to reduce deterioration of the readability of a touch panel in a motor vehicle by internal reflections.
  • [0005] [0005]
    Dieser Bedarf wird einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zufolge befriedigt, indem bei einem Kraftfahrzeug mit einem im Blickfeld eines Fahrers angeordneten Sensorbildschirm, der einen linear polarisiertes Licht abgebenden Flüssigkristallbildschirm, eine Deckschicht sowie eine zwischen der Deckschicht und dem Flüssigkristallbildschirm angeordnete Sensorschicht aufweist, das Licht des Flüssigkristallbildschirms in Bezug auf eine von der Blickrichtung des Fahrers auf den Sensorbildschirm und eine Oberflächennormale der Sensorschicht aufgespannte Ebene zumindest an einem Übergang zwischen dem Flüssigkristallbildschirm und der Sensorschicht p-polarisiert ist. This need is embodiment of the present invention according to a satisfied by having in a motor vehicle with, disposed in the field of view of a driver's touch screen, the one linearly polarized light emitting liquid crystal panel, a cap layer as well as arranged between the cover layer and the liquid crystal screen sensor layer, the light of the liquid crystal screen is with respect to a plane defined by the viewing direction of the driver on the touch screen and a surface normal of the sensor layer plane p-polarized at least at an interface between the liquid crystal panel and the sensor layer.
  • [0006] [0006]
    Indem die Polarisationsebene des vom Sensorbildschirm abgegebenen Lichts in dieser Weise anhand der Blickrichtung des Fahrers festgelegt wird, kann die Tatsache nutzbar gemacht werden, dass der Reflexionskeffizient von p-polarisiertem Licht an einer Grenzschicht niedriger ist als von s-polarisiertem und unter dem sogenannten Brewster-Winkel sogar verschwindet. By the polarization plane of the output by the touch screen light is determined in this manner on the basis of the driver's line of sight, the fact can be utilized that the Reflexionskeffizient of p-polarized light at a boundary layer is lower than of s-polarized and under the so-called Brewster angle even disappears. Der Brewsterwinkel einer Grenzfläche zu Luft liegt für die meisten optischen Werkstoffe bei über 50° und ist damit zu groß, als dass unter diesem Winkel eine bequeme Betrachtung des Sensorbildschirms möglich wäre. The Brewster angle is a boundary surface to air for most optical materials at about 50 ° and is therefore too large at this angle that a comfortable viewing of the touch screen would be possible. Bereits bei kleineren Blickwinkeln von 20° bis 45° ist die Helligkeit eines p-polarisierten internen Spiegelbildes um 50–90% geringer als die eines s-polarisierten. Already at smaller angles of 20 ° to 45 °, the brightness of a p-polarized internal mirror image is 50-90% lower than that of s-polarized.
  • [0007] [0007]
    Der Übergang zwischen Flüssigkristallbildschirm und Sensorschicht kann daher in einfachstmöglicher Weise durch einen Luftspalt gebildet sein; The transition between the liquid crystal screen and sensor layer can therefore be formed in einfachstmöglicher manner by an air gap; auf kostspielige Hilfsmaßnahmen wie etwa eine transparente, brechungsindexangepasste Klebstoffschicht zwischen Flüssigkristallbildschirm und Sensorschicht kann verzichtet werden. costly relief efforts such as a transparent, refractive index matched adhesive layer between the liquid crystal screen and sensor layer can be dispensed with.
  • [0008] [0008]
    Auch kostentreibende Schichten aus polarisationsverändernden Medien zwischen einer Außenseite der Deckschicht und dem Übergang werden nicht benötigt. Even cost-intensive layers of polarization-changing media between an outer side of the outer layer and the transfer are not needed.
  • [0009] [0009]
    Die Gefahr, dass sich Außenlicht in die Ablesung störender Stärke in dem Sensorbildschirm spiegelt, kann auch dadurch gering gehalten werden, dass die von der Blickrichtung des Fahrers und der Oberflächennormalen aufgespannte Ebene zur Beifahrerseite hin abschüssig ist. The risk that external light in the reading disturbing strength is reflected in the touch screen can also be minimized by the fact that the plane defined by the driver and the surface normal direction of view plane to the passenger side is gone downhill. So kann Außenlicht, das von dem Sensorbildschirm zu den Augen des Fahrers reflektiert wird, nur von einer Oberfläche kommen, die ihrerseits tiefer liegt als der Sensorbildschirm selbst. Eine direkte Spiegelung von Sonnenlicht im Sensorbildschirm ist so ausgeschlossen. Thus, external light which is reflected from the touch screen to the eyes of the driver, come only from one surface, which is in turn lower than the touch screen itself. A direct reflection of sunlight in the touch screen is excluded.
  • [0010] [0010]
    Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Ebene in Querrichtung des Fahrzeugs horizontal verläuft. Alternatively it can be provided that the plane is horizontal in the transverse direction of the vehicle. So kann auch die Blickrichtung des Beifahrers auf den Sensorbildschirm in dieser Ebene liegen, und der Beifahrer bekommt wie der Fahrer ein von internen Spiegelungen weitgehend freies Bild zu sehen. So the sight of the passenger may be on the touch screen in that plane, and the passenger as the driver gets to see an internal reflections largely free image.
  • [0011] [0011]
    Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. Es zeigen: Shown are:
  • [0012] [0012]
    1 1 eine schematische Darstellung der Anwendungssituation eines Sensorbildschirms in einem Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung in Draufsicht; a schematic representation of the application situation of a touch panel in a motor vehicle according to the invention in plan view;
  • [0013] [0013]
    2 2 die Anwendungssituation in Seitenansicht gemäß einer ersten Ausgestaltung; the application situation in side view according to a first embodiment;
  • [0014] [0014]
    3 3 die Anwendungssituation in Seitenansicht gemäß einer zweiten Ausgestaltung; the application situation in side view according to a second embodiment; und and
  • [0015] [0015]
    4 4 ein Beispiel für den Aufbau des Sensorbildschirms. an example of the structure of the touch screen.
  • [0016] [0016]
    1 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen Teil der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit Fahrer shows a schematic plan view of a portion of the passenger compartment of a motor vehicle with driver 1 1 , Beifahrer , Passenger 2 2 und einem in einer Mittelkonsole and one in a central console 3 3 zwischen Sitzen des Fahrers Sitting between the driver 1 1 und des Beifahrers and the passenger 2 2 montierten Sensorbildschirm mounted touch screen 4 4 . , Eine Oberflächennormale A surface normal 5 5 des Sensorbildschirms the touch screen 4 4 verläuft hier entlang einer Längsmittelebene des Fahrzeugs, so dass Fahrer here runs along a longitudinal axis of the vehicle so that the driver 1 1 und Beifahrer and passenger 2 2 jeweils unter gleichen Winkeln, der Fahrer respectively at equal angles, the driver 1 1 aus einer Blickrichtung from a viewing direction 6 6 und der Beifahrer and the passenger 2 2 aus einer Blickrichtung from a viewing direction 7 7 , auf den Sensorbildschirm , On the touch screen 4 4 schauen können. can look. Der Sensorbildschirm The Touch Screen 4 4 befindet sich an der Mittelkonsole located on the center console 3 3 unter Augenhöhe sowohl des Fahrers below eye level both the driver 1 1 als auch des Beifahrers as well as the passenger 2 2 , dh eine – in der Figur nicht eigens dargestellte – von den Blickrichtungen , Ie - not specifically shown in the figure - of the viewing directions 6 6 , . 7 7 aufgespannte Ebene ist zum Bug des Kraftfahrzeugs hin abschüssig. plane spanned is the bow of the motor vehicle downhill.
  • [0017] [0017]
    Im Rahmen der Erfindung wird angenommen, dass die Blickrichtungen In the context of the invention it is assumed that the directions of view 6 6 , . 7 7 von Fahrer of drivers 1 1 und Beifahrer and passenger 2 2 gegen die Horizontale gleich geneigt sind. are inclined to the horizontal equal. Eine gedachte Linie, die in der von den Blickrichtungen An imaginary line in the viewing directions 6 6 , . 7 7 aufgespannten Ebene in Querrichtung des Fahrzeugs verläuft, ist dann horizontal. passing plane spanned in the transverse direction of the vehicle, is then horizontally.
  • [0018] [0018]
    Einer in One in 2 2 in einer Seitenansicht veranschaulichten ersten Ausgestaltung der Erfindung zufolge enthält diese Ebene auch die Oberflächennormale illustrated in a side view, according to the first embodiment of the invention, this plane also contains the surface normal 5 5 . , Würde die Oberfläche des Sensorbildschirms If the surface of the touch panel 4 4 spiegeln, dann würde der Fahrer reflect, then the driver would 1 1 auf dieser Oberfläche das Gesicht des Beifahrers on this surface, the face of the passenger 2 2 sehen. . see In der Praxis ist die Reflektivität der Oberfläche jedoch gering, und die Eigenhelligkeit des Sensorbildschirms In practice, however, the reflectivity of the surface is low, and the intrinsic brightness of the touch screen 4 4 ist hoch genug, um eine Beeinträchtigung der Ablesbarkeit durch das Spiegelbild zu vermeiden. is high enough to avoid compromising the readability of the mirror image. Eine Beeinträchtigung der Ablesbarkeit durch Reflexion von Außenlicht ist allenfalls dann noch möglich, wenn kein Beifahrer da ist und Sonnenlicht durch ein Seitenfenster aus der Richtung An impairment of the readability by reflecting external light is at best still possible if there is no passenger has arrived and sunlight through a side window of the direction 7 7 den Sensorbildschirm the touch screen 4 4 trifft. hits.
  • [0019] [0019]
    Um auch diese Möglichkeit auszuschließen, ist einer in In order to exclude this possibility, one is in 3 3 gezeigten zweiten Ausgestaltung zufolge der Sensorbildschirm According to second embodiment shown the sensor screen 4 4 so orientiert, dass die Oberflächennormale oriented such that the surface normal 5 5 unterhalb der von den Blickrichtungen below that of the viewing directions 6 6 , . 7 7 des Fahrers the driver 1 1 und des Beifahrers and the passenger 2 2 aufgespannten Ebene verläuft und zusammen mit der Blickrichtung plane spanned runs and together with the direction of view 6 6 des Fahrers the driver 1 1 eine zum Beifahrer one for passenger 2 2 hin abschüssige Ebene aufspannt. spans towards rolling plains. Eine Oberfläche, die sich aus der Blickrichtung A surface extending from the viewing direction 6 6 des Fahrers the driver 1 1 gesehen im Sensorbildschirm seen in the touch screen 4 4 spiegeln kann, muss in dieser Ebene liegen und befindet sich daher unterhalb der Gürtellinie des Fahrzeugs. may reflect, must lie in this plane and is therefore below the waistline of the vehicle. Im in In in 3 3 gezeigten Fall ist die widergespiegelte Oberfläche der Bauch des Beifahrers shown case, the mirrored surface of the abdomen of the passenger 2 2 . ,
  • [0020] [0020]
    4 4 zeigt ein Beispiel für den Aufbau des Sensorbildschirms shows an example of the structure of the touch panel 4 4 . , Benachbart zu den diversen, jeweils ausschnittweise dargestellten Schichten des Sensorbildschirms Adjacent to the diverse, each partial illustrated layers of the touch panel 4 4 ist in is in 4 4 ein Koordinatensystem eingezeichnet, dessen Achsen x, y, z nicht mit den Achsen eines üblichen Fahrzeug-Koordinatensystems gleichzusetzen sind. drawn a coordinate system whose axes x, y, z are not the same as the axis of a conventional vehicle coordinate system. Die z-Achse fällt mit der Oberflächennormalen The z axis coincides with the surface normal 5 5 zusammen, während die Achsen x und y jeweils in der Oberfläche des Sensorbildschirms together, while the axes x and y are each in the surface of the touch panel 4 4 verlaufen. run. Die azimutale Orientierung von x- und y-Achse ist so gewählt, dass die Blickrichtung The azimuthal orientation of the x- and y-axis is chosen such that the direction of view 6 6 des Fahrers the driver 1 1 auf den Sensorbildschirm on the touch screen 4 4 in der yz-Ebene verläuft. extends in the yz-plane. D. h. im Falle der ersten Ausgestaltung gemäß Ie., In the case of the first embodiment in accordance with 2 2 verläuft die y-Achse horizontal in Breitenrichtung des Fahrzeugs und fällt somit mit der y-Achse des konventionellen Fahrzeug-Koordinatensystems zusammen. the y-axis extends horizontally in the width direction of the vehicle, and thus coincides with the y-axis of the conventional vehicle coordinate system. Im Falle der zweiten Ausgestaltung der In the case of the second embodiment of the 3 3 ist die y-Achse zur Beifahrerseite hin abwärts geneigt. is the y-axis inclined toward downstream to the passenger side. Eine dem Betrachter zugewandte Schnittebene der in One facing the observer in the cutting plane 4 4 gezeigten Struktur liegt ebenfalls in der yz-Ebene. structure is also shown in the yz plane.
  • [0021] [0021]
    Eine Deckschicht A topcoat 8 8th in Form einer klaren Glas- oder Kunststoffplatte dient zum Schutz der darunterliegenden Komponenten. serves as a clear glass or plastic plate to protect the underlying components. Die Außenseite der Deckschicht The outside of the cover layer 8 8th ist aufgeraut, um die Sichtbarkeit von Fingerabdrücken darauf zu reduzieren. is roughened to reduce the visibility of fingerprints on it.
  • [0022] [0022]
    Unter der Deckschicht Under the cover layer 8 8th befindet sich eine Sensorschicht There is a sensor layer 10 10 , die in herkömmlicher Weise durch eine transparente Glas- oder Kunststoffscheibe gebildet ist, an deren Oberflächen lichtdurchlässige Elektroden, zum Beispiel aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), strukturiert sind, um eine Erfassung des Ortes zu ermöglichen, an dem ein Benutzer die äußere Schicht Formed in a conventional manner by a transparent glass or plastic pane, on whose surfaces light-transmitting electrode, for example of indium-tin-oxide (ITO), are structured to allow a detection of the location at which a user, the outer layer 8 8th des Sensorbildschirms the touch screen 4 4 berührt. touches.
  • [0023] [0023]
    Unter der Sensorschicht Under the sensor layer 10 10 ist ein Flüssigkristallbildschirm is a liquid crystal screen 11 11 angeordnet. arranged. Die Sensorschicht The sensor layer 10 10 sollte weder die Deckschicht neither should the top layer 8 8th noch den Flüssigkristallbildschirm even the liquid crystal screen 11 11 unmittelbar berühren, um die Entstehung von die Ablesbarkeit beeinträchtigenden Interferenz mustern, sogenannten Newton-Ringen, zu vermeiden. touch directly to the emergence of patterns of readability debilitating interference, called Newton rings to avoid. Um auf beiden Seiten der Sensorschicht To either side of the sensor layer 10 10 Luftspalte Air gaps 9 9 , . 18 18 von ausreichender Breite freizuhalten, kann die Sensorschicht keep clear of sufficient width, the sensor layer 10 10 entlang ihrer aus Sicht von Fahrer along its the view of driver 1 1 und Beifahrer and passenger 2 2 von einem Rahmen verdeckten Ränder durch ein doppelseitiges Klebeband by a frame covered by edges of a double-sided tape 19 19 gleichzeitig von der Deckschicht simultaneously from the top layer 8 8th und dem Flüssigkristallbildschirm and the liquid crystal screen 11 11 beabstandet gehalten und mit diesen fest verbunden sein. spaced kept and be firmly connected to this.
  • [0024] [0024]
    Der Flüssigkristallbildschirm The liquid crystal screen 11 11 umfasst jeweils auf beiden Seiten einer Flüssigkristallschicht comprising respectively on both sides of a liquid crystal layer 12 12 Deckscheiben Shields 13 13 , . 14 14 , deren der Flüssigkristallschicht Whose the liquid crystal layer 12 12 zugewandte Oberflächen anisotrop behandelt sind, um ihnen eine Vorzugsrichtung zu verleihen, entlang derer sich die Flüssigkristallmoleküle orientieren können, und an denen ebenfalls transparente Elektroden zum ortsaufgelösten Ansteuern der Flüssigkristallschicht facing surfaces are treated anisotropic, to impart a preferred direction along which can orient the liquid crystal molecules, and on which likewise transparent electrodes for driving the liquid crystal layer spatially resolved 12 12 gebildet sind, sowie Polarisatoren are formed, and polarizers 15 15 , . 16 16 . , Zuunterst befindet sich ein Leuchtschirm At the bottom there is a phosphor screen 17 17 . ,
  • [0025] [0025]
    Von dem Leuchtschirm From the fluorescent screen 17 17 ausgehendes Eigenlicht des Flüssigkristallbildschirms Outgoing intrinsic light of the liquid crystal screen 11 11 ist nach Durchgang durch den Polarisator is, after passing through the polarizer 16 16 linear polarisiert und erfährt in der Flüssigkristallschicht linearly polarized and experiences in the liquid crystal layer 12 12 eine ortsabhängige Polarisationsdrehung in Abhängigkeit von der Stärke des zwischen einander gegenüberliegenden Elektroden der Deckscheiben a location-dependent polarization rotation in response to the strength of the opposite electrodes to each other between the cover discs 13 13 , . 14 14 herrschenden elektrischen Feldes. prevailing electric field. Der Winkel, den die Polarisationsebene des Lichtes nach Durchgang durch die Flüssigkristallschicht The angle which the plane of polarization of the light after passing through the liquid crystal layer 12 12 relativ zu den Vorzugsrichtungen des äußeren Polarisators relative to the preferred direction of the outer polarizer 15 15 einnimmt, bestimmt die durch den Polarisator occupies, determined by the polarizer 15 15 hindurchtretende Lichtstärke. passing light intensity.
  • [0026] [0026]
    Die Orientierung des Polarisators The orientation of the polarizer 15 15 ist so gewählt, dass in der yz-Ebene polarisiertes Licht im wesentlichen ungedämpft durchgelassen, in x-Richtung polarisiertes hingegen abgeblockt wird. is chosen such that passed in the yz plane polarized light substantially without attenuation, in the x-direction, however, polarized is blocked. Die Orientierung des Polarisators The orientation of the polarizer 16 16 und die Vorzugsrichtung der Deckscheiben and the preferential direction of the shields 13 13 , . 14 14 sind jeweils passend zur Orientierung des Polarisators each matching the orientation of the polarizer 15 15 so gewählt, dass optimale Helligkeit und Kontrast des angezeigten Bildes erhalten werden. chosen so that optimum brightness and contrast of the displayed image can be obtained.
  • [0027] [0027]
    Da die yz-Ebene die Ebene ist, in der der Fahrer Since the yz-plane is the plane in which the driver 1 1 (und im Falle der ersten Ausgestaltung auch der Beifahrer (And in the case of the first embodiment and the passenger 2 2 ) auf den Sensorbildschirm ) On the touch screen 4 4 blickt, ist für ihn das aus dem Polarisator looks, for him is composed of the polarizer 15 15 austretende Licht p-polarisiert. emerging light is p-polarized. Ein Lichtstrahl, der in der – hier unter einem Winkel • von 30° gegen die Oberflächennormale A ray of light in the - here at an angle of 30 ° • against the surface normal 5 5 geneigten – Blickrichtung inclined - of sight 6 6 vom Flüssigkristallbildschirm from LCD display 11 11 ausgeht, wird an den Unterseiten der Sensorschicht starts, is at the lower sides of the sensor layer 10 10 und der Deckschicht and the covering layer 8 8th partiell reflektiert und erreicht nach nochmaliger Reflexion an der Außenseite des Polarisators partially reflected and reaches after a second reflection at the outer side of the polarizer 15 15 bzw. der Sensorschicht or the sensor layer 10 10 das Auge des Fahrers the driver's eye 1 1 . , Da der zweimal reflektierte Strahl Since the twice reflected beam 6' 6 ' gegen den ursprünglichen Strahl parallel versetzt ist, erzeugt er ein gegen das direkt sichtbare Bild parallel verschobenes, das die Ablesbarkeit des Sensorbildschirms is offset parallel to the original beam, it produces a visible image directly to the parallel shifted, the readability of the touch panel 4 4 stört. disturbs. Während jedoch s-polarisiertes Licht an den betreffenden Oberflächen unter einem Winkel von 30° einen Reflexionskoeffizienten von ca. 1/4 aufweist und somit ein versetztes Bild mit einer Lichtstärke von 1/16 der Lichtstärke des direkt sichtbaren Bilds ergäbe, beträgt der Reflexionskoeffizient für p-polarisiertes Licht nur ca. 1/6, so dass das versetzte Bild nur 1/36 der Lichtstärke des direkt sichtbaren aufweist. However, while s-polarized light at the respective surfaces at an angle of 30 ° has a reflection coefficient of approximately 1/4 and thus would result in an offset image with a brightness of 1/16 the light intensity of the directly visible image, is the reflection coefficient for p -polarisiertes light only about 1/6, so that the image offset only 1/36 of the luminous intensity of the directly visible has. Mit zunehmendem Winkel • nimmt die Unterdrückung des p-polarisierten versetzten Bildes stark zu; With increasing angle • suppression of the p-polarized image offset increases sharply; bei einem Winkel • von 40° betragen die Lichtstärkenverhältnisse ca. 1/12 bzw. 1/64. at an angle of 40 ° • amount to the light intensity ratios about 1/12 or 1/64.
  • [0028] [0028]
    An Stelle eines oder beider Luftspalte In place of one or both of air gaps 9 9 , . 18 18 kann einer Abwandlung der Erfindung zufolge eine glasklare Klebstoffschicht vorgesehen sein, die den Zwischenraum zwischen Deckschicht can a modification according to the invention, a highly transparent adhesive layer can be provided that the gap between top layer 8 8th und Sensorschicht and sensor layer 10 10 bzw. zwischen Sensorschicht or between the sensor layer 10 10 und Flüssigkristallbildschirm and liquid crystal screen 11 11 vollflächig ausfüllt. full area fills. Wenn der Brechungsindex einer solchen Klebstoffschicht dem der daran angrenzenden Schichten entsprechen, ist eine Reflexion an den Grenzen der Klebstoffschicht per se ausgeschlossen. When the refractive index of such a layer of adhesive corresponding to the layers adjacent thereto, a reflection at the boundaries of the adhesive layer is excluded per se. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht nötig, einen kostspieligen, an die Brechungsindizes der angrenzenden Materialien von Deck- und Sensorschicht bzw. Flüssigkristallbildschirm In the present invention, however, it is not necessary, a costly, to the refractive indices of adjacent materials of the cover and the sensor layer, or the liquid crystal screen 11 11 angepassten Klebstoff zu verwenden; to use custom adhesive; ein Unterschied zwischen dem Brechungsindex des Klebstoffs und dem der angrenzenden Medien von 20–30% führt dazu, dass der Brewsterwinkel an den Grenzen der Klebstoffschicht mit der Blickrichtung a difference between the refractive index of the adhesive and that of the adjacent media from 20-30% results in that the Brewster angle at the boundaries of the adhesive layer with the direction of view 6 6 des Fahrers zusammenfällt und somit Reflexionen vollständig unterdrückt werden. the driver coincide and thus reflections are completely suppressed.
  • [0029] [0029]
    Einer weiteren Abwandlung zufolge kann die Deckschicht According to a further modification, the cover layer 8 8th einen weiteren Polarisator umfassen, der wie der Polarisator comprise a further polarizer, the polarizer as the 15 15 p-polarisierend orientiert ist. is p-polarized oriented. Ein solcher Polarisator hat auf das sichtbare Bild keinen merklichen Einfluss, unterdrückt jedoch in auf den Sensorbildschirm Such a polarizer has on the visible image no noticeable influence, but suppressed on the touch screen 4 4 treffendem Außenlicht den s-polarisierten Anteil und verringert so den Anteil des Außenlichts, der an einer Grenzfläche des Sensorbildschirm treffendem external light to s-polarized component and so reduces the amount of the outside light, which at an interface of the touch screen 4 4 zu den Augen eines Betrachters to the eyes of a viewer 1 1 oder or 2 2 reflektiert wird und sich dem Bild störend überlagern würde. is reflected and would superimpose the image disturbing.
  • [0030] [0030]
    Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. It is understood that the above detailed description and drawings, while indicating certain exemplary embodiments of the invention, but that they are intended for illustration only and are not to be construed as limiting the scope of the invention. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Various modifications of the embodiments described are possible without departing from the scope of the following claims and their equivalence range. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. In particular, go from this description and the figures also features of the embodiments, which are not mentioned in the claims. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Such features may also occur in other than those specifically disclosed herein combinations. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; The fact that several such features are mentioned in the same sentence or in some other type of text associated with each other, does not justify the conclusion that it can occur only in the specifically disclosed combination; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. instead, is generally assumed that several features such individual may be omitted or modified, provided that this does not provide the functionality of the invention in question.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Fahrer Driver
    2 2
    Beifahrer Co-driver
    3 3
    Mittelkonsole Center console
    4 4
    Sensorbildschirm Touch Screen
    5 5
    Oberflächennormale Roughness Gauges
    6 6
    Blickrichtung Line of sight
    7 7
    Lichtstrahl Beam of light
    8 8th
    Deckschicht Topcoat
    9 9
    Spalt Gap
    10 10
    Sensorschicht Sensor layer
    11 11
    Flüssigkristallbildschirm Liquid crystal display
    12 12
    Flüssigkristallschicht Liquid crystal layer
    13 13
    Deckscheibe Cover plate
    14 14
    Deckscheibe Cover plate
    15 15
    Polarisator Polarizer
    16 16
    Polarisator Polarizer
    17 17
    Leuchtschirm Fluorescent screen
    18 18
    Spalt Gap
    19 19
    Klebeband Tape
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES included in the description
  • [0031] [0031]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to improve the reader's convenience. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA shall not be liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0032] [0032]
    • US 2009/0015761 A1 [0003] US 2009/0015761 A1 [0003]
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Classifications
International ClassificationB60K37/06, G09F9/35, G02F1/1333, G06F3/037
Cooperative ClassificationG02F1/1323, G02F1/13338
Legal Events
DateCodeEventDescription
12 Feb 2014R163Identified publications notified
23 Nov 2017R082Change of representative
Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE