DE102013021643A1

DE102013021643A1 - Motor vehicle with touchscreen

Info

Publication number: DE102013021643A1
Application number: DE102013021643.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Brandt; Heiko Charle; Georg Bauer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-06-25

Abstract

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 sensor screen (4) arranged in the field of view of a driver (1), a liquid crystal screen (11) emitting linearly polarized light, a cover layer (8), and a sensor layer disposed between the cover layer (8) and the liquid crystal panel (11) (10), the light of the liquid crystal panel (11) is at least at a transition (18) with respect to a plane subtended by the driver's line of sight (6) on the touch screen (4) and a surface normal (5) of the sensor layer (10) ) is p-polarized between the liquid crystal panel (11) and the sensor layer (10).

Description

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.

Grenzflächen, an denen Umgebungslicht oder Eigenlicht aus einer eingebauten Lichtquelle reflektiert werden kann, sind an einem Sensorbildschirm zahlreich vorhanden. 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.Interfaces where ambient light or light from a built-in light source can be reflected are abundant on a touch screen. Conventionally, such a sensor screen comprises an outer cover layer for protecting the underlying components, a sensor layer in the form of a usually provided on both sides with structured transparent electrodes plate and a liquid crystal screen, which in turn at least two cover plates with electrodes thereon, a trapped between the cover plates liquid crystal layer and two polarizers includes.

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. 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. 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°. Daher kann es den Polarisator nicht ein zweites Mal passieren und erreicht nicht das Auge des Betrachters. 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. Insbesondere in Kraftfahrzeugen ist es von großer Bedeutung, dass eine Anzeige auch unter ungünstigen Bedingungen schnell und sicher ablesbar ist. US 2009/0015761 A1 proposes to reduce reflection in such a sensor screen by the sensor layer and the liquid crystal screen are each covered by a Vertelwellenplatte and the cover layer comprises a polarizer. Light entering the sensor screen from outside and reflected behind the first vertebral wave plate must pass through it twice to reach an observer's eye. When the vertical wave plate is correctly oriented with respect to the polarizer, ambient light transmitted by the polarizer undergoes a polarization rotation through 90 ° when passed twice through the vertical wave plate. Therefore, it can not pass the polarizer a second time and does not reach the eye of the viewer. Light emanating from the liquid crystal panel can be reflected back and forth between the preamplifier plate of the latter and the sensor layer and, if the touch screen is not viewed from the surface normal, provides mutually offset mirror images that affect the readability of the touch screen. Especially in motor vehicles, it is of great importance that a display can be read quickly and safely even under unfavorable conditions.

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.Therefore, a need exists for a simple and inexpensive solution to reduce degradation of the readability of a touch screen in a motor vehicle by internal reflections.

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.According to an embodiment of the present invention, this need is satisfied by the light of the liquid crystal panel in a motor vehicle having a sensor screen arranged in a driver's field having a linearly polarized light emitting liquid crystal panel, a cover layer, and a sensor layer disposed between the cover layer and the liquid crystal panel with respect to a plane subtended by the driver's line of sight on the touch screen and a surface normal of the sensor layer, at least at a junction between the liquid crystal panel and the sensor layer is p-polarized.

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. 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. 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.By fixing the plane of polarization of the light emitted by the touch screen in this way from the driver's line of vision, it is possible to make use of the fact that the reflection coefficient of p-polarized light at a boundary layer is lower than that of s-polarized and Brewster's. Angle even disappears. The Brewster angle of an interface to air is over 50 ° for most optical materials and is therefore too large to allow comfortable viewing of the touch screen at this angle. Even at smaller viewing angles of 20 ° to 45 °, the brightness of a p-polarized internal mirror image is 50-90% lower than that of an s-polarized one.

Der Übergang zwischen Flüssigkristallbildschirm und Sensorschicht kann daher in einfachstmöglicher Weise durch einen Luftspalt gebildet sein; auf kostspielige Hilfsmaßnahmen wie etwa eine transparente, brechungsindexangepasste Klebstoffschicht zwischen Flüssigkristallbildschirm und Sensorschicht kann verzichtet werden.The transition between liquid crystal screen and sensor layer can therefore be formed in the simplest possible way by an air gap; Expensive auxiliary measures, such as a transparent, refractive index-matched adhesive layer between the liquid crystal screen and the sensor layer can be dispensed with.

Auch kostentreibende Schichten aus polarisationsverändernden Medien zwischen einer Außenseite der Deckschicht und dem Übergang werden nicht benötigt.Cost-driving layers of polarization-changing media between an outer side of the cover layer and the transition are not needed.

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. 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.The risk that outside light is reflected in the reading of disturbing strength in the touch screen, can also be minimized by the fact that the plane spanned by the driver's direction and the surface normal plane to the passenger side is sloping down. For example, outside light that is reflected from the touch screen to the driver's eyes can only come from a surface that is lower than the touch screen itself. Thus, direct reflection of sunlight in the touch screen is eliminated.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Ebene in Querrichtung des Fahrzeugs horizontal verläuft. 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.Alternatively it can be provided that the plane in the transverse direction of the vehicle is horizontal. Thus, the view of the passenger on the touch screen in this plane can be, and the passenger gets like the driver to see a largely free of internal reflections image.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung der Anwendungssituation eines Sensorbildschirms in einem Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung in Draufsicht; 1 a schematic representation of the application situation of a touch screen in a motor vehicle according to the invention in plan view;

2 die Anwendungssituation in Seitenansicht gemäß einer ersten Ausgestaltung; 2 the application situation in side view according to a first embodiment;

3 die Anwendungssituation in Seitenansicht gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und 3 the application situation in side view according to a second embodiment; and

4 ein Beispiel für den Aufbau des Sensorbildschirms. 4 an example of the structure of the touch screen.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen Teil der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit Fahrer 1, Beifahrer 2 und einem in einer Mittelkonsole 3 zwischen Sitzen des Fahrers 1 und des Beifahrers 2 montierten Sensorbildschirm 4. Eine Oberflächennormale 5 des Sensorbildschirms 4 verläuft hier entlang einer Längsmittelebene des Fahrzeugs, so dass Fahrer 1 und Beifahrer 2 jeweils unter gleichen Winkeln, der Fahrer 1 aus einer Blickrichtung 6 und der Beifahrer 2 aus einer Blickrichtung 7, auf den Sensorbildschirm 4 schauen können. Der Sensorbildschirm 4 befindet sich an der Mittelkonsole 3 unter Augenhöhe sowohl des Fahrers 1 als auch des Beifahrers 2, d. h. eine – in der Figur nicht eigens dargestellte – von den Blickrichtungen 6, 7 aufgespannte Ebene ist zum Bug des Kraftfahrzeugs hin abschüssig. 1 shows a schematic plan view of a part of the passenger compartment of a motor vehicle with driver 1 , Passenger 2 and one in a center console 3 between the driver's seats 1 and the passenger 2 mounted touch screen 4 , A surface normal 5 of the touch screen 4 runs here along a median longitudinal plane of the vehicle, allowing drivers 1 and co-driver 2 each at the same angle, the driver 1 from a line of sight 6 and the passenger 2 from a line of sight 7 , on the touch screen 4 can look. The touch screen 4 located at the center console 3 at eye level both of the driver 1 as well as the passenger 2 , ie one - not shown in the figure - from the directions of view 6 . 7 spanned plane is sloping down to the bow of the motor vehicle.

Im Rahmen der Erfindung wird angenommen, dass die Blickrichtungen 6, 7 von Fahrer 1 und Beifahrer 2 gegen die Horizontale gleich geneigt sind. Eine gedachte Linie, die in der von den Blickrichtungen 6, 7 aufgespannten Ebene in Querrichtung des Fahrzeugs verläuft, ist dann horizontal.In the context of the invention, it is assumed that the viewing directions 6 . 7 from driver 1 and co-driver 2 are equally inclined to the horizontal. An imaginary line, in the of the line of sight 6 . 7 spanned plane runs in the transverse direction of the vehicle is then horizontal.

Einer in 2 in einer Seitenansicht veranschaulichten ersten Ausgestaltung der Erfindung zufolge enthält diese Ebene auch die Oberflächennormale 5. Würde die Oberfläche des Sensorbildschirms 4 spiegeln, dann würde der Fahrer 1 auf dieser Oberfläche das Gesicht des Beifahrers 2 sehen. In der Praxis ist die Reflektivität der Oberfläche jedoch gering, und die Eigenhelligkeit des Sensorbildschirms 4 ist hoch genug, um eine Beeinträchtigung der Ablesbarkeit durch das Spiegelbild zu vermeiden. 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 7 den Sensorbildschirm 4 trifft.One in 2 in a side view illustrated first embodiment of the invention, according to this level also contains the surface normal 5 , Would the surface of the touch screen 4 mirror, then the driver would 1 on this surface the passenger's face 2 see. In practice, however, the reflectivity of the surface is low, and the inherent brightness of the touch screen 4 is high enough to avoid interference with the mirror image. A deterioration of the readability by reflection of external light is at most still possible if no passenger is there and sunlight through a side window from the direction 7 the touch screen 4 meets.

Um auch diese Möglichkeit auszuschließen, ist einer in 3 gezeigten zweiten Ausgestaltung zufolge der Sensorbildschirm 4 so orientiert, dass die Oberflächennormale 5 unterhalb der von den Blickrichtungen 6, 7 des Fahrers 1 und des Beifahrers 2 aufgespannten Ebene verläuft und zusammen mit der Blickrichtung 6 des Fahrers 1 eine zum Beifahrer 2 hin abschüssige Ebene aufspannt. Eine Oberfläche, die sich aus der Blickrichtung 6 des Fahrers 1 gesehen im Sensorbildschirm 4 spiegeln kann, muss in dieser Ebene liegen und befindet sich daher unterhalb der Gürtellinie des Fahrzeugs. Im in 3 gezeigten Fall ist die widergespiegelte Oberfläche der Bauch des Beifahrers 2.To exclude this possibility is one in 3 As shown in the second embodiment, the touch screen 4 so oriented that the surface normal 5 below from the line of sight 6 . 7 the driver 1 and the passenger 2 plane spanned and along with the line of sight 6 the driver 1 one to the passenger 2 spanning downhill level. A surface that is different from the line of sight 6 the driver 1 seen in the touch screen 4 must lie in this plane and is therefore below the waistline of the vehicle. Im in 3 In the case shown, the mirrored surface is the passenger's abdomen 2 ,

4 zeigt ein Beispiel für den Aufbau des Sensorbildschirms 4. Benachbart zu den diversen, jeweils ausschnittweise dargestellten Schichten des Sensorbildschirms 4 ist in 4 ein Koordinatensystem eingezeichnet, dessen Achsen x, y, z nicht mit den Achsen eines üblichen Fahrzeug-Koordinatensystems gleichzusetzen sind. Die z-Achse fällt mit der Oberflächennormalen 5 zusammen, während die Achsen x und y jeweils in der Oberfläche des Sensorbildschirms 4 verlaufen. Die azimutale Orientierung von x- und y-Achse ist so gewählt, dass die Blickrichtung 6 des Fahrers 1 auf den Sensorbildschirm 4 in der yz-Ebene verläuft. D. h. im Falle der ersten Ausgestaltung gemäß 2 verläuft die y-Achse horizontal in Breitenrichtung des Fahrzeugs und fällt somit mit der y-Achse des konventionellen Fahrzeug-Koordinatensystems zusammen. Im Falle der zweiten Ausgestaltung der 3 ist die y-Achse zur Beifahrerseite hin abwärts geneigt. Eine dem Betrachter zugewandte Schnittebene der in 4 gezeigten Struktur liegt ebenfalls in der yz-Ebene. 4 shows an example of the structure of the touch screen 4 , Adjacent to the various sections of the sensor screen, each of which is shown in sections 4 is in 4 drawn a coordinate system whose axes x, y, z are not to be equated with the axes of a conventional vehicle coordinate system. The z-axis coincides with the surface normal 5 together, while the axes x and y respectively in the surface of the touch screen 4 run. The azimuthal orientation of x and y axis is chosen so that the viewing direction 6 the driver 1 on the touch screen 4 runs in the yz plane. Ie. in the case of the first embodiment according to 2 the y-axis runs horizontally in the width direction of the vehicle and thus coincides with the y-axis of the conventional vehicle coordinate system. In the case of the second embodiment of 3 the y-axis is inclined down to the passenger's side. A sectional plane facing the viewer in 4 The structure shown is also in the yz plane.

Eine Deckschicht 8 in Form einer klaren Glas- oder Kunststoffplatte dient zum Schutz der darunterliegenden Komponenten. Die Außenseite der Deckschicht 8 ist aufgeraut, um die Sichtbarkeit von Fingerabdrücken darauf zu reduzieren.A cover layer 8th in the form of a clear glass or plastic plate serves to protect the underlying components. The outside of the cover layer 8th is roughened to reduce the visibility of fingerprints on it.

Unter der Deckschicht 8 befindet sich eine Sensorschicht 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 8 des Sensorbildschirms 4 berührt.Under the cover layer 8th there is a sensor layer 10 formed in a conventional manner by a transparent glass or plastic disc, on the surfaces of which transparent electrodes, for example of indium tin oxide (ITO), are patterned to allow detection of the location at which a user is viewing the outside layer 8th of the touch screen 4 touched.

Unter der Sensorschicht 10 ist ein Flüssigkristallbildschirm 11 angeordnet. Die Sensorschicht 10 sollte weder die Deckschicht 8 noch den Flüssigkristallbildschirm 11 unmittelbar berühren, um die Entstehung von die Ablesbarkeit beeinträchtigenden Interferenz mustern, sogenannten Newton-Ringen, zu vermeiden. Um auf beiden Seiten der Sensorschicht 10 Luftspalte 9, 18 von ausreichender Breite freizuhalten, kann die Sensorschicht 10 entlang ihrer aus Sicht von Fahrer 1 und Beifahrer 2 von einem Rahmen verdeckten Ränder durch ein doppelseitiges Klebeband 19 gleichzeitig von der Deckschicht 8 und dem Flüssigkristallbildschirm 11 beabstandet gehalten und mit diesen fest verbunden sein.Under the sensor layer 10 is a liquid crystal screen 11 arranged. The sensor layer 10 should neither the topcoat 8th still the liquid crystal screen 11 Touch directly to avoid the formation of readability interfering interference patterns, so-called Newton rings. Around on both sides of the sensor layer 10 air gaps 9 . 18 of sufficient width, the sensor layer can 10 along her from the driver's point of view 1 and co-driver 2 from a frame hidden edges by a double-sided tape 19 simultaneously from the topcoat 8th and the liquid crystal screen 11 kept spaced and firmly connected with these.

Der Flüssigkristallbildschirm 11 umfasst jeweils auf beiden Seiten einer Flüssigkristallschicht 12 Deckscheiben 13, 14, deren der Flüssigkristallschicht 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 12 gebildet sind, sowie Polarisatoren 15, 16. Zuunterst befindet sich ein Leuchtschirm 17.The liquid crystal screen 11 each comprises a liquid crystal layer on both sides 12 shields 13 . 14 , of which the liquid crystal layer 12 facing surfaces are treated anisotropically to give them a preferred direction along which the liquid crystal molecules can orient, and also on which transparent electrodes for the spatially resolved driving of the liquid crystal layer 12 are formed, as well as polarizers 15 . 16 , At the bottom is a screen 17 ,

Von dem Leuchtschirm 17 ausgehendes Eigenlicht des Flüssigkristallbildschirms 11 ist nach Durchgang durch den Polarisator 16 linear polarisiert und erfährt in der Flüssigkristallschicht 12 eine ortsabhängige Polarisationsdrehung in Abhängigkeit von der Stärke des zwischen einander gegenüberliegenden Elektroden der Deckscheiben 13, 14 herrschenden elektrischen Feldes. Der Winkel, den die Polarisationsebene des Lichtes nach Durchgang durch die Flüssigkristallschicht 12 relativ zu den Vorzugsrichtungen des äußeren Polarisators 15 einnimmt, bestimmt die durch den Polarisator 15 hindurchtretende Lichtstärke.From the fluorescent screen 17 outgoing light of the liquid crystal screen 11 is after passing through the polarizer 16 linearly polarized and undergoes in the liquid crystal layer 12 a location-dependent polarization rotation as a function of the thickness of the between opposite electrodes of the cover disks 13 . 14 ruling electric field. The angle that the polarization plane of the light after passing through the liquid crystal layer 12 relative to the preferred directions of the outer polarizer 15 determines that determined by the polarizer 15 passing light intensity.

Die Orientierung des Polarisators 15 ist so gewählt, dass in der yz-Ebene polarisiertes Licht im wesentlichen ungedämpft durchgelassen, in x-Richtung polarisiertes hingegen abgeblockt wird. Die Orientierung des Polarisators 16 und die Vorzugsrichtung der Deckscheiben 13, 14 sind jeweils passend zur Orientierung des Polarisators 15 so gewählt, dass optimale Helligkeit und Kontrast des angezeigten Bildes erhalten werden.The orientation of the polarizer 15 is chosen such that in the yz-plane polarized light is transmitted substantially unattenuated, in the x-direction polarized, however, is blocked. The orientation of the polarizer 16 and the preferred direction of the cover disks 13 . 14 are each suitable for the orientation of the polarizer 15 chosen so that optimum brightness and contrast of the displayed image are obtained.

Da die yz-Ebene die Ebene ist, in der der Fahrer 1 (und im Falle der ersten Ausgestaltung auch der Beifahrer 2) auf den Sensorbildschirm 4 blickt, ist für ihn das aus dem Polarisator 15 austretende Licht p-polarisiert. Ein Lichtstrahl, der in der – hier unter einem Winkel • von 30° gegen die Oberflächennormale 5 geneigten – Blickrichtung 6 vom Flüssigkristallbildschirm 11 ausgeht, wird an den Unterseiten der Sensorschicht 10 und der Deckschicht 8 partiell reflektiert und erreicht nach nochmaliger Reflexion an der Außenseite des Polarisators 15 bzw. der Sensorschicht 10 das Auge des Fahrers 1. Da der zweimal reflektierte Strahl 6' gegen den ursprünglichen Strahl parallel versetzt ist, erzeugt er ein gegen das direkt sichtbare Bild parallel verschobenes, das die Ablesbarkeit des Sensorbildschirms 4 stört. 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. Mit zunehmendem Winkel • nimmt die Unterdrückung des p-polarisierten versetzten Bildes stark zu; bei einem Winkel • von 40° betragen die Lichtstärkenverhältnisse ca. 1/12 bzw. 1/64.Since the yz plane is the plane in which the driver is 1 (And in the case of the first embodiment, the passenger 2 ) on the touch screen 4 For him, that is out of the polarizer 15 emerging light p-polarized. A ray of light that is in the - here at an angle • of 30 ° against the surface normal 5 inclined - viewing direction 6 from the liquid crystal screen 11 goes out, on the undersides of the sensor layer 10 and the topcoat 8th partially reflected and reached after repeated reflection on the outside of the polarizer 15 or the sensor layer 10 the eye of the driver 1 , Because the twice reflected beam 6 ' offset parallel to the original beam, it generates a readjusted parallel to the directly visible image, the readability of the touch screen 4 disturbs. However, while s-polarized light has a reflection coefficient of approximately 1/4 at the respective surfaces at an angle of 30 ° and thus would result in an offset image with a luminous intensity of 1/16 of the luminous intensity of the directly visible image, the reflection coefficient for p polarized light only about 1/6, so that the staggered image has only 1/36 of the light intensity of the directly visible. As the angle increases, the suppression of the p-polarized displaced image increases sharply; at an angle of 40 °, the luminous intensity ratios are approx. 1/12 and 1/64, respectively.

An Stelle eines oder beider Luftspalte 9, 18 kann einer Abwandlung der Erfindung zufolge eine glasklare Klebstoffschicht vorgesehen sein, die den Zwischenraum zwischen Deckschicht 8 und Sensorschicht 10 bzw. zwischen Sensorschicht 10 und Flüssigkristallbildschirm 11 vollflächig ausfüllt. Wenn der Brechungsindex einer solchen Klebstoffschicht dem der daran angrenzenden Schichten entsprechen, ist eine Reflexion an den Grenzen der Klebstoffschicht per se ausgeschlossen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht nötig, einen kostspieligen, an die Brechungsindizes der angrenzenden Materialien von Deck- und Sensorschicht bzw. Flüssigkristallbildschirm 11 angepassten Klebstoff zu verwenden; 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 6 des Fahrers zusammenfällt und somit Reflexionen vollständig unterdrückt werden.In place of one or both air gaps 9 . 18 According to a modification of the invention, a glass-clear adhesive layer may be provided which covers the gap between the cover layer 8th and sensor layer 10 or between the sensor layer 10 and liquid crystal screen 11 completely filled. If the refractive index of such an adhesive layer corresponds to that of the adjacent layers, reflection at the boundaries of the adhesive layer is excluded per se. In the present invention, however, it is not necessary to sacrifice costly refractive indices of the adjacent materials of the cover and sensor layer and the liquid crystal panel 11 to use adapted adhesive; a difference between the refractive index of the adhesive and that of the adjacent media of 20-30% results in the Brewster angle at the boundaries of the adhesive layer with the line of sight 6 of the driver coincides and thus reflections are completely suppressed.

Einer weiteren Abwandlung zufolge kann die Deckschicht 8 einen weiteren Polarisator umfassen, der wie der Polarisator 15 p-polarisierend orientiert ist. Ein solcher Polarisator hat auf das sichtbare Bild keinen merklichen Einfluss, unterdrückt jedoch in auf den Sensorbildschirm 4 treffendem Außenlicht den s-polarisierten Anteil und verringert so den Anteil des Außenlichts, der an einer Grenzfläche des Sensorbildschirm 4 zu den Augen eines Betrachters 1 oder 2 reflektiert wird und sich dem Bild störend überlagern würde.According to a further modification, the cover layer 8th another polarizer, like the polarizer 15 p-polarizing oriented. Such a polarizer has no noticeable influence on the visible image, but suppresses it on the touch screen 4 Exposure outside light the s-polarized portion, thus reducing the proportion of outside light, which at an interface of the touch screen 4 to the eyes of a beholder 1 or 2 is reflected and would interfere with the image disturbing.

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. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. 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; 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.It should be understood that the foregoing detailed description and drawings, while indicating certain exemplary embodiments of the invention, are intended for purposes of illustration only and are not to be construed as limiting the scope of the invention. Various modifications of the described embodiments are possible without departing from the scope of the following claims and their equivalence range. In particular, this description and the figures also show features of the embodiments which are not mentioned in the claims. Such features may also occur in combinations other than those specifically disclosed herein. Therefore, the fact that several such features are mentioned in the same sentence or in a different type of textual context does not justify the conclusion that they exist only in the combination specifically disclosed may occur; instead, it is generally to be assumed that it is also possible to omit or modify individual ones of several such features, provided this does not call into question the functionality of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrerdriver
22: Beifahrerco-driver
33: Mittelkonsolecenter console
44: Sensorbildschirmtouch screen
55: Oberflächennormalesurface normal
66: Blickrichtungline of sight
77: Lichtstrahlbeam of light
88th: Deckschichttopcoat
99: Spaltgap
1010: Sensorschichtsensor layer
1111: Flüssigkristallbildschirmliquid crystal display
1212: Flüssigkristallschichtliquid crystal layer
1313: Deckscheibecover disc
1414: Deckscheibecover disc
1515: Polarisatorpolarizer
1616: Polarisatorpolarizer
1717: Leuchtschirmfluorescent screen
1818: Spaltgap
1919: Klebebandduct tape

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2009/0015761 A1 [0003]

Claims

Motor vehicle with one in the field of vision of a driver ( 1 ) arranged sensor screen ( 4 ) comprising a linearly polarized light emitting liquid crystal screen ( 11 ), a topcoat ( 8th ) as well as between the cover layer ( 8th ) and the liquid crystal screen ( 11 ) arranged sensor layer ( 10 ), wherein the light of the liquid crystal screen ( 11 ) with respect to one of the line of sight ( 6 ) of the driver ( 1 ) on the touch screen ( 4 ) and a surface normal of the sensor layer ( 10 ) spanned at least at a transition between the liquid crystal screen ( 11 ) and the sensor layer ( 10 ) is p-polarized.

Motor vehicle according to Claim 1, in which the transition through an air gap ( 18 ) is formed.

Motor vehicle according to claim 1 or 2, in which the viewing direction ( 6 ) of the driver with the surface normal ( 5 ) spans an angle of 20-45 °.

A motor vehicle according to claim 1, 2 or 3, wherein the touch screen is disposed between an outside of the cover layer (10). 8th ) and the transition is free of polarization-altering media.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, wherein the from the viewing direction ( 6 ) of the driver ( 1 ) and the surface normal ( 5 ) plane spanned to the passenger side downhill.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, wherein the from the viewing direction ( 6 ) of the driver ( 1 ) and the surface normal ( 5 ) spanned plane in the transverse direction of the motor vehicle is horizontal.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, in which the covering layer ( 8th ) is roughened on its outside.