DE102017223077A1

DE102017223077A1 - Optical element for aligning light rays

Info

Publication number: DE102017223077A1
Application number: DE102017223077.0A
Authority: DE
Inventors: Dimitrios Kiriakidis
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-06-19

Abstract

Vorgeschlagen wird ein optisches Element (26) zum Ausrichten von Lichtstrahlen (60), wobei in dem optischen Element (26) mittels einer an dem optischen Element (26) angelegten Spannung ein elektrisches Feld erzeugt wird, wobei das Ausrichten der Lichtstrahlen (60) in Abhängigkeit des erzeugten elektrischen Felds variiert wird.An optical element (26) for aligning light beams (60) is proposed, wherein an electric field is generated in the optical element (26) by means of a voltage applied to the optical element (26), the alignment of the light beams (60) in Dependence of the generated electric field is varied.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein optisches Element zum Ausrichten von Lichtstrahlen.The invention relates to an optical element for aligning light beams.

Aus der WO2014160670A1 ist ein optischer Film mit gegenüberliegenden ersten und zweiten strukturierten Oberflächen bekannt, wobei ein Abschnitt eine geringe Lichtstreuungseigenschaft und ein anderer Abschnitt hat eine hohe Lichtstreuungseigenschaft hat.From the WO2014160670A1 For example, an optical film having opposing first and second patterned surfaces is known, wherein one portion has a low light scattering property and another portion has a high light scattering property.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorgeschlagen wird ein optisches Element zum Ausrichten von Lichtstrahlen, wobei in dem optischen Element mittels einer an dem optischen Element angelegten Spannung ein elektrisches Feld erzeugt wird und wobei das Ausrichten der Lichtstrahlen in Abhängigkeit des erzeugten elektrischen Felds variiert wird.It proposes an optical element for aligning light beams, wherein an electric field is generated in the optical element by means of a voltage applied to the optical element and wherein the alignment of the light beams is varied in dependence on the generated electric field.

Der Vorteil des vorgeschlagenen optischen Elements liegt darin, dass Lichtstrahlen ausgerichtet werden können, sodass insbesondere eine Blendung durch die Lichtstrahlen, beispielsweise durch die Lichtstrahlen eines Anzeigegeräts bzw. einer Anzeigevorrichtung, zum Beispiel durch Reflexionen in Scheiben, beispielsweise Fensterscheiben reduziert werden kann. Das optische Element kann beispielsweise auch als Licht-Kontroll-Beschichtung oder Light Control Film bzw. LCF bezeichnet werden, der variabel einstellbar ist.The advantage of the proposed optical element is that light beams can be aligned so that, in particular, glare from the light beams, for example from the light beams of a display device or a display device, can be reduced, for example, by reflections into slices, for example window panes. The optical element may for example also be referred to as a light-control coating or light control film or LCF, which is variably adjustable.

Das optische Element kann vorteilhafterweise auf einer Anzeigevorrichtung bzw. auf einem Anzeigeelement angeordnet und/oder aufgetragen werden und gewährleistet, dass die Lichtstrahlen, beispielsweise die Photonen, insbesondere bei Anlegen einer Spannung und somit beim Erzeugen eines elektrischen Feldes gerichtet werden, wodurch die Streuung der Lichtstrahlen reduziert wird. Mit anderen Worten kann mittels des optischen Elements gewährleistet werden, dass die Photonen gleichgerichtet in einem kleinen Winkel aus dem Panel austreten. Hierdurch kann eine blickwinkelabhängige Darstellung gewährleistet werden, wodurch der Sichtbereich für einen Betrachter des Anzeigeelements umso weiter reduziert wird, je weiter ein Betrachter von der Seite auf das LCD-Panel schaut.The optical element can advantageously be arranged and / or applied on a display device or on a display element and ensures that the light beams, for example the photons, are directed, in particular when a voltage is applied and thus when an electric field is generated, whereby the scattering of the light beams is reduced. In other words, it can be ensured by means of the optical element that the photons emerge rectified at a small angle from the panel. As a result, a viewing angle-dependent representation can be ensured, whereby the viewing area for a viewer of the display element is further reduced the farther a viewer looks from the side onto the LCD panel.

Ferner kann mittels des optischen Elements vorteilhafterweise eine Verringerung der Reflexionen der Lichtstrahlen an Fensterscheiben, beispielsweise eines Fahrzeugs, verringert bzw. reduziert werden. Vorteilhafterweise kann mittels des optischen Elements eine Lichtventilfunktion gewährleistet werden, welche beispielsweise verhindern und/oder reduzieren kann, das Lichtstrahlen von der Paneloberfläche zu den Seiten abstrahlen. Hierdurch können Reflexionen von Seitenscheiben minimiert werden. Hierdurch kann insbesondere im Nachtbetrieb beispielsweise während einer Nachtfahrt blendfreies Fahren sichergestellt werden. Im Tagbetrieb kann in einer Weiterentwicklung die Funktion und somit die Spannung und folglich das elektrische Feld verändert werden, sodass beispielsweise eine maximale Leuchtdichte der Anzeigevorrichtung gewährleistet werden kann.Furthermore, by means of the optical element advantageously a reduction of the reflections of the light beams on window panes, for example of a vehicle, can be reduced or reduced. Advantageously, a light valve function can be ensured by means of the optical element, which can prevent and / or reduce, for example, the light rays radiate from the panel surface to the sides. As a result, reflections from side windows can be minimized. As a result, glare-free driving can be ensured, for example, during night driving, in particular during night driving. In day mode, the function and thus the voltage and consequently the electric field can be changed in a further development, so that, for example, a maximum luminance of the display device can be ensured.

Mittels einer gesteuerten Lichtventilfunktion bzw. mittels der Steuerung des optischen Elements zum Ausrichten von Lichtstrahlen insbesondere in einem Fahrzeug, kann gewährleistet werden, dass vorzugsweise ein einstellbarer Reflexionsfaktor eingestellt werden kann. Insbesondere kann das Ausrichten von Lichtstrahlen mittels des optischen Elements in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs und/oder beispielsweise in Abhängigkeit der Anzahl und/oder der Größe der Fensterscheiben und/oder in Abhängigkeit der Winkelvariation der Fensterscheiben, variabel gesteuert und/oder eingestellt werden.By means of a controlled light valve function or by means of the control of the optical element for aligning light beams, in particular in a vehicle, it can be ensured that preferably an adjustable reflection factor can be set. In particular, the alignment of light beams by means of the optical element in dependence on ambient conditions inside and / or outside the vehicle and / or for example depending on the number and / or the size of the window panes and / or depending on the angular variation of the window panes, variably controlled and / or set.

Aufgrund der Topologie eines AM-LCD Displays wäre es vorteilhaft, dass nachts im Fahrzeug wenig bzw. reduzierte Blendung durch das Anzeigegerät selbst in den Seitenfensterscheiben erfolgt. Die Paneldiagonalen in den Fahrzeugen steigen insbesondere permanent an, wodurch die nächtliche Blendung beispielsweise an den Fensterscheiben ebenfalls proportional ansteigt. Kompensiert werden kann dies mittels einer Licht-Kontroll-Beschichtung, bzw. Light Control Film oder LCF. Dieser Film kann zum Beispiel als eine Schicht des Panels oder Polarizer aufgetragen und gewährleistet, dass die Photonen gleichgerichtet in einem kleinen Winkel das Panel verlassen, ähnlich einer vorsetzbaren Blickschutzfolie beispielsweise im Notebookbereich. Dort kann zum Beispiel eine Blickwinkelabhängigkeit erkannt werden erkennen, wodurch der Sichtbereich umso weiter reduziert wird, insbesondere je weiter von einer Seite auf das LCD-Panel geschaut wird. Allerdings kann die Licht-Kontroll-Beschichtung ferner Auswirkungen auf den Blick vertikal, insbesondere im Lot bzw. perpendicular auf das Panel haben, wodurch die Leuchtdichte zum Beispiel um 10-25%, je nach Folientyp und Hersteller sinken kann.Due to the topology of an AM-LCD display, it would be advantageous if there is little or reduced glare at night in the vehicle through the display device itself in the side window panes. The panel diagonals in the vehicles in particular increase permanently, as a result of which the nocturnal glare also increases proportionally, for example, at the window panes. This can be compensated by means of a light-control coating or light control film or LCF. This film can be applied, for example, as a layer of the panel or polarizer and ensures that the photons straighten out of the panel at a small angle, similar to a presettable privacy screen, for example in the notebook area. There, for example, a viewing angle dependency can be detected, whereby the viewing area is reduced even further, in particular the farther one looks at the LCD panel from one side. However, the light control coating can also have an effect on the vertical look, in particular in the perpendicular or perpendicular to the panel, whereby the luminance, for example, by 10-25%, depending on the type of film and manufacturer may decline.

Das vorgeschlagene Verfahren soll aufzeigen, wie eine Reflexionsverringerung an Innenscheiben ermöglicht werden kann, um sicherzustellen, dass vor allem im Nachtbetrieb ein blendfreies Fahren sichergestellt werden kann. Im Tagbetrieb sollte diese Funktion insbesondere abgeschaltet werden können, um eine maximale Leuchtdichte des Panels gewährleisten zu können. Im Nachbetrieb ist vorzugsweise eine hohe Leuchtdichte des Panels nicht notwendig, aufgrund der insbesondere geringen Umgebungshelligkeit. Im Nachbetrieb kann jedoch insbesondere eine LichtVentilfunktion ermöglicht werden, welche verhindert bzw. reduziert, dass das Licht der Paneloberfläche insbesondere zu den Seiten abstrahlt. Reflexionen von den Seitenscheiben können minimiert werden.The proposed method is intended to show how a reduction in reflection on inner panes can be made possible in order to ensure that glare-free driving can be ensured, especially in night mode. In particular, this function should be able to be switched off during daytime operation in order to guarantee a maximum luminance of the panel. In the after-operation is preferably not a high luminance of the panel necessary, due in particular to low ambient brightness. In the after-operation, however, in particular a light valve function can be made possible, which prevents or reduces the light of the panel surface radiating in particular to the sides. Reflections from the side windows can be minimized.

Durch eine gesteuerte Lichtventilfunktion mittels des vorgeschlagen optischen Elements einer Anzeigevorrichtung zum Beispiel in einem Fahrzeug, kann ermöglicht werden, dass beispielsweise ein einstellbarer Reflexionsfaktor umgesetzt werden kann, vorzugsweise in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen der Anzeigevorrichtung zum Beispiel in einem Fahrzeug, beispielsweise eine Anzahl oder Größe von Fensterscheiben, Winkelvariationen der Scheiben untereinander durch Mehrfachreflexionen. Anhand dieser ist der Reflexionsfaktor vorzugsweise variabel einstellbar.By a controlled light valve function by means of the proposed optical element of a display device, for example in a vehicle, it can be made possible, for example, to implement an adjustable reflection factor, preferably as a function of ambient conditions of the display device, for example in a vehicle, for example a number or size of window panes , Angular variations of the discs among each other by multiple reflections. Based on this, the reflection factor is preferably variably adjustable.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Anzeigevorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
3 eine Anzeigevorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
4 eine Anzeigevorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 ein Verfahren zum Ausrichten von Lichtstrahlen gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following descriptions. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of the elements is dispensed with. Show it:

1 a schematic representation of a vehicle with a display device according to an embodiment of the present invention;
2 a block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention;
3 a display device according to an embodiment of the present invention;
4 a display device according to an embodiment of the present invention;
5 a method for aligning light beams according to an embodiment of the present invention.

Ausführungsformen der Erfindung:Embodiments of the invention:

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos, mit einer Anzeigevorrichtung 22. Die Anzeigevorrichtung 22 weist insbesondere eine Anzeigeeinheit 24 sowie ein optisches Element 26 auf. Auf der Anzeigeeinheit 24 können Bilddarstellungen dargestellt werden, beispielsweise indem Lichtstrahlen von der Anzeigeeinheit 24 ausgesendet werden. Die Anzeigeeinheit 24 kann beispielsweise als LCD-Display bzw. Liquid Crystal Display ausgeführt sein. Die Anzeigeeinheit 24 kann auch als Anzeigeelement 24 bezeichnet werden. 1 shows a schematic representation of a plan view of a vehicle 20 , For example, a motor vehicle, such as a car, with a display device 22 , The display device 22 in particular has a display unit 24 as well as an optical element 26 on. On the display unit 24 For example, image representations may be displayed, for example, by light rays from the display unit 24 to be sent out. The display unit 24 can be designed for example as an LCD display or liquid crystal display. The display unit 24 can also act as a display element 24 be designated.

Die Anzeigevorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 28 der Anzeigevorrichtung 22 die auf der Anzeigeeinheit 24 dargestellten Bilddarstellungen betrachten kann, wobei die Anzeigeeinheit 24 Informationen an den Betrachter 28 ausgeben kann. Diese ausgegebenen Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige und/oder die Tankfüllung, und/oder Informationen zu Navigationshinweisen und/oder Informationen von Fahrsicherheitssystemen und/oder Informationen und/oder Bilddarstellungen eines Entertainment Systems sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzeigevorrichtung 22 in der Mittelkonsole des Fahrzeugs 20 und/oder an einer anderen Stelle im Armaturenbrett, beispielsweise vor dem Beifahrer, und/oder auf der Rückseite von Fahrzeugsitzen des Fahrzeugs 20 angeordnet sein.The display device 22 is so in the vehicle 20 arranged that a viewer 28 the display device 22 the on the display unit 24 represented image representations, wherein the display unit 24 Information to the viewer 28 can spend. This output information may be, for example, information about the vehicle state, such as the speed, the speed display and / or the tank filling, and / or information on navigation instructions and / or information from driving safety systems and / or information and / or images of an entertainment system. Alternatively or additionally, the display device 22 in the center console of the vehicle 20 and / or elsewhere on the dashboard, such as in front of the passenger, and / or on the back of vehicle seats of the vehicle 20 be arranged.

Mittels der Anzeigeeinheit 24 werden Lichtstrahlen ausgesendet, zur Darstellung einer Bilddarstellung. Das optische Element 26 ist insbesondere so in der Anzeigevorrichtung 22 angeordnet, dass die Lichtstrahlen von dem Anzeigeelement 24 zu dem optischen Element 26 geleitet werden. In einer Weiterentwicklung kann das optische Element 26 auf dem Anzeigeelement 22 angeordnet sein und/oder auf dem Anzeigeelement 22 aufgetragen sein.By means of the display unit 24 Light rays are emitted to represent an image representation. The optical element 26 is especially so in the display device 22 arranged that the light rays from the display element 24 to the optical element 26 be directed. In a further development, the optical element 26 on the display element 22 be arranged and / or on the display element 22 be applied.

Mittels des optischen Elements 26 können Lichtstrahlen ausgerichtet werden. Mit anderen Worten dient das optische Element 26 zum Ausrichten von Lichtstrahlen. Hierfür kann an dem optischen Element 26 eine Spannung angelegt werden, wobei mittels der angelegten Spannung ein elektrisches Feld erzeugt wird. Das Ausrichten der Lichtstrahlen kann in Abhängigkeit des erzeugten elektrischen Felds variiert werden.By means of the optical element 26 Light beams can be aligned. In other words, the optical element serves 26 for aligning light rays. This can be done on the optical element 26 a voltage is applied, wherein an electric field is generated by means of the applied voltage. The alignment of the light beams can be varied depending on the generated electric field.

Ist das optischen Element 26 in einem Fahrzeug angeordnet, so kann vorzugsweise die an dem optischen Element 26 angelegte Spannung in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen innerhalb und/oder außerhalb eines Fahrzeugs variiert werden. Beispielsweise können die Umgebungsbedingungen in dem Fahrzeug Reflexionen an einem oder mehreren Fenstern bzw. Fensterscheiben des Fahrzeugs sein. Ferner kann die an dem optischen Element angelegte Spannung in Abhängigkeit von einem Winkel eines Fensters des Fahrzeugs variiert werden.Is the optical element 26 arranged in a vehicle, so may preferably on the optical element 26 applied voltage can be varied depending on environmental conditions inside and / or outside of a vehicle. For example, the environmental conditions in the vehicle may be reflections on one or more windows of the vehicle. Further, the voltage applied to the optical element may be varied depending on an angle of a window of the vehicle.

2 zeigt ein Blockdiagramm einer Anzeigevorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 22 weist insbesondere ein Anzeigeelement 24 und ein optisches Element 26 auf. Ferner kann die Anzeigevorrichtung 22 einen Controller 30 zur Steuerung des Anzeigeelement 24 und/oder zur Steuerung des optischen Elements 26 aufweisen. 2 shows a block diagram of a display device 22 according to an embodiment of the present invention. The display device 22 in particular has a display element 24 and an optical element 26 on. Furthermore, the display device 22 a controller 30 for controlling the display element 24 and / or for controlling the optical element 26 respectively.

Das Anzeigeelement 24 und das optische Element 26 sind gemäß 1 zueinander angeordnet. Ferner kann das Anzeigeelement 24 entsprechend des Anzeigeelements 24 gemäß 1 Lichtstrahlen erzeugen und/oder aussenden. Zur Steuerung des Anzeigeelements 24 kann das Anzeigeelement 24 mit dem Controller 30 verbunden sein. Die Anzeigevorrichtung 22 kann weiterhin einen LCF-Driver 32 aufweisen zur Steuerung der Spannung des optischen Elements 26. Der LCF-Driver 32 kann beispielsweise mittels eines LCF-Controllers 34 gesteuert werden, wobei der LCF-Controller 34 als Bestandteil des Controllers 30 oder separat zu dem Controller 30 ausgeführt werden kann. Mittels des LCF-Drivers 32 wird eine LCF-Anode 36 mit Strom versorgt. Die LCF-Anode 36 ist auf einer ersten Seite des optischen Elements 26 angeordnet, wobei auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des optischen Elements eine LCF-Katode 38 angeordnet ist. Zwischen der LCF-Anode 36 und der LCF-Katode 38 kann eine Spannung angelegt werden. Hierfür ist die LCF-Katode 38 ebenfalls mit dem LCF-Driver 32 verbunden. Mittels der angelegten Spannung wird somit ein elektrisches Feld in dem optischen Element 26 erzeugt.The display element 24 and the optical element 26 are according to 1 arranged to each other. Furthermore, the display element 24 according to the display element 24 according to 1 Generate and / or emit light rays. For controlling the display element 24 can the display element 24 with the controller 30 be connected. The display device 22 can still use an LCF driver 32 have for controlling the voltage of the optical element 26 , The LCF driver 32 can for example by means of an LCF controller 34 be controlled using the LCF controller 34 as part of the controller 30 or separately to the controller 30 can be executed. By means of the LCF driver 32 becomes an LCF anode 36 powered. The LCF anode 36 is on a first side of the optical element 26 arranged on one of the first side opposite the second side of the optical element, an LCF cathode 38 is arranged. Between the LCF anode 36 and the LCF cathode 38 a voltage can be applied. This is the LCF cathode 38 also with the LCF driver 32 connected. By means of the applied voltage thus becomes an electric field in the optical element 26 generated.

Das Anlegen der Spannung in dem optischen Element 26 kann in Abhängigkeit unterschiedlicher Faktoren eingestellt werden bzw. variiert werden. Zum Beispiel kann die angelegte Spannung ein bzw. ausgeschaltet werden. In einer Weiterentwicklung kann die angelegte Spannung in ihrer Höhe bzw. in ihrer Größe variiert werden. Hierdurch kann das elektrische Feld variiert und/oder eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Beispielsweise können hierdurch in Abhängigkeit des erzeugten elektrischen Felds Moleküle in dem optischen Element bewegt, insbesondere gerichtet, werden. Hierdurch kann beispielsweise die Ausrichtung der Lichtstrahlen beeinflusst und/oder variiert werden. In Abhängigkeit des erzeugten elektrischen Felds können beispielsweise die Lichtstrahlen in einem definierten Winkel aus dem optischen Element 26 austreten und/oder die Lichtstrahlen in einem definierten Winkel in einem definierten Bereich des optischen Elements 26 aus dem optischen Element austreten.The application of the voltage in the optical element 26 can be adjusted or varied depending on different factors. For example, the applied voltage may be turned on or off. In a further development, the applied voltage can be varied in height or in size. As a result, the electric field can be varied and / or switched on and off. For example, as a result of this, depending on the generated electric field, molecules in the optical element are moved, in particular directed. As a result, for example, the orientation of the light beams can be influenced and / or varied. Depending on the generated electric field, for example, the light beams at a defined angle from the optical element 26 emerge and / or the light rays at a defined angle in a defined region of the optical element 26 exit from the optical element.

Zur Variation bzw. zum Einstellen der angelegten Spannung kann die Anzeigevorrichtung 22 weiterhin einen Timing Controller 40 bzw. TCON 40 aufweisen. Der Timing Controller 40 kann zur Steuerung bzw. zum Einstellen des optischen Elements 26 mit einem Gate-IC 42 des optischen Elements 26 verbunden sein. In einer Weiterentwicklung kann der Timing Controller 40, insbesondere aufweisend einen H/V/CLK 41, zur Steuerung bzw. zum Einstellen des optischen Elements 26 insbesondere über den H/V/CLK 41 mit einem Gate-IC 42 des optischen Elements verbunden sein.For variation or for adjusting the applied voltage, the display device 22 continue a timing controller 40 or TCON 40 respectively. The timing controller 40 can be used to control or adjust the optical element 26 with a gate IC 42 of the optical element 26 be connected. In a further development, the timing controller 40 , in particular comprising a H / V / CLK 41 , for controlling or adjusting the optical element 26 especially via the H / V / CLK 41 with a gate IC 42 be connected to the optical element.

Weiterhin kann der Timing Controller 40, insbesondere aufweisend einen miniLVDS+Sync. 43, zur Steuerung bzw. zum Einstellen des optischen Elements 26 insbesondere über den miniLVDS+Sync. 43 mit einem ersten S-IC 44, einem zweiten S-IC 46, einem dritten S-IC 48 sowie einem vierten S-IC 50 des optischen Elements 26 verbunden sein.Furthermore, the timing controller 40 , in particular comprising a miniLVDS + sync. 43 , for controlling or adjusting the optical element 26 in particular via the miniLVDS + Sync. 43 with a first S-IC 44 , a second S-IC 46 , a third S-IC 48 and a fourth S-IC 50 of the optical element 26 be connected.

In einer Weiterentwicklung kann der Timing Controller 40 einen I²C 51 aufweisen.In a further development, the timing controller 40 an I ² C 51 respectively.

Ferner kann insbesondere die an dem optischen Element angelegte Spannung in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen in der Umgebung des optischen Elements 26 variiert werden. Beispielsweise kann die an dem optischen Element 26 angelegte Spannung in Abhängigkeit von einer mittels eines Helligkeitssensors gemessenen Helligkeit in der Umgebung des optischen Elements 26 variiert werden. Hierfür kann in der Nähe des Anzeigeelements 24 oder an dem Anzeigeelement 24 und/oder in der Anzeigevorrichtung 22 ein Helligkeitssensor 52 angeordnet sein. Der Helligkeitssensor 52 kann die Helligkeit in der Nähe bzw. an dem Anzeigeelement 24 messen und diese Messdaten an einen ADC 54 des Controllers 30 weiterleiten. Der Controller 30 bzw. der ADC 54 kann die Messdaten des Helligkeitssensors 52 auswerten und entsprechend den LCF- Driver 32 ansteuern, wobei der LCF-Driver 32 entsprechend die angelegte Spannung an das optische Element 26 variieren kann. In einer weiteren Ausführung kann die an dem optischen Element 26 angelegte Spannung in Abhängigkeit von Reflexionen der Lichtstrahlen an Objekten in der Umgebung des optischen Elements 26 variiert werden.Further, in particular, the voltage applied to the optical element may vary depending on environmental conditions in the vicinity of the optical element 26 be varied. For example, the at the optical element 26 applied voltage as a function of a brightness measured by means of a brightness sensor in the vicinity of the optical element 26 be varied. This can be done near the display element 24 or on the display element 24 and / or in the display device 22 a brightness sensor 52 be arranged. The brightness sensor 52 The brightness can be near or on the display element 24 measure and send these measurements to an ADC 54 of the controller 30 hand off. The controller 30 or the ADC 54 can measure the brightness sensor 52 evaluate and according to the LCF driver 32 drive, with the LCF driver 32 according to the applied voltage to the optical element 26 can vary. In a further embodiment, the on the optical element 26 applied voltage as a function of reflections of the light rays on objects in the vicinity of the optical element 26 be varied.

In einer Weiterentwicklung können zur Variation der angelegten Spannung des optischen Elements 26 weitere Informationen von dem Controller 30 verarbeitet werden, beispielsweise können dem Controller 30 Informationen einer Uhr 56 bzw. eine Uhrzeit weitergegeben werden. Ferner kann mittels einer Kamera 58 und/oder eines Videos 58 die Umgebung des optischen Elements 26 und/oder die Umgebung der Anzeigeeinheit 24 und/oder die Umgebung der Anzeigevorrichtung 22 und/oder das Umfeld innerhalb und/oder außerhalb eines Fahrzeugs aufgenommen werden. Die aufgenommenen Daten können entweder extern verarbeitet werden und die verarbeiteten Daten dem Controller 30 zugespielt werden oder die Daten können dem Controller 30 zugespielt werden, wobei der Controller 30 die Daten verarbeitet. Hierdurch kann beispielsweise in Abhängigkeit der zugespielten Daten einer Kamera 58 die elektrische Spannung des optischen Elements 26 variiert werden. Beispielsweise kann mittels der Kamera 58 ein Betrachter der Anzeigevorrichtung 22 aufgenommen werden und/oder Reflexionen der Lichtstrahlen des Anzeigeelements 24, beispielsweise an Fensterscheiben, aufgenommen werden.In a further development, for varying the applied voltage of the optical element 26 more information from the controller 30 can be processed, for example, the controller 30 Information of a clock 56 or a time will be passed. Furthermore, by means of a camera 58 and / or a video 58 the environment of the optical element 26 and / or the environment of the display unit 24 and / or the environment of the display device 22 and / or the environment within and / or outside of a vehicle. The recorded data can either be processed externally and the processed data can be processed by the controller 30 be leaked or the data can be the controller 30 be leaked, the controller 30 the data is processed. As a result, for example, depending on the data played a camera 58 the electrical voltage of the optical element 26 be varied. For example, by means of the camera 58 a viewer of the display device 22 be received and / or reflections of the light rays of the display element 24 , For example, on windows, recorded.

Ist das optischen Element 26 in einem Fahrzeug angeordnet, so kann vorzugsweise die an dem optischen Element 26 angelegte Spannung in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen innerhalb und/oder außerhalb eines Fahrzeugs variiert werden. Beispielsweise können die Umgebungsbedingungen in dem Fahrzeug Reflexionen an einem oder mehreren Fenstern bzw. Fensterscheiben des Fahrzeugs sein. Ferner kann die an dem optischen Element angelegte Spannung in Abhängigkeit von einem Winkel einer Scheibe und/oder eines Fensters des Fahrzeugs variiert werden.Is the optical element 26 arranged in a vehicle, so may preferably on the optical element 26 applied voltage can be varied depending on environmental conditions inside and / or outside of a vehicle. For example, the environmental conditions in the vehicle may be reflections on one or more windows of the vehicle. Further, the voltage applied to the optical element may be varied depending on an angle of a window and / or a window of the vehicle.

Eine Anzeigevorrichtung 22, beispielsweise mit einem LCD-Display oder einem OLED-Display, kann beispielsweise mehrere Bestandteile und/oder Schichten verschiedener Materialien aufweisen, wie zum Beispiel einen Light Guide, Diffuser, DBEF, Polarizer, Kalk-Natron-Glas und/oder weitere. Ferner kann die Anzeigevorrichtung 22 ein optisches Element 26 aufweisend eine reflexionsmindernde Ventilfunktion aufweisen, wobei das optisches Element 26 eine auf die Anzeigeeinheit 24 aufgebrachte Beschichtung aus einem LCF-Material sein kann. Mittels eines an das LCF-Material angelegten elektrischen Felds kann das LCF-Material die Ventilfunktion variieren bzw. verändern.A display device 22 For example, with an LCD display or an OLED display, for example, may have multiple components and / or layers of different materials, such as a light guide, diffuser, DBEF, polarizer, soda-lime glass and / or others. Furthermore, the display device 22 an optical element 26 having a reflection-reducing valve function, wherein the optical element 26 one on the display unit 24 applied coating of an LCF material can be. By means of an electric field applied to the LCF material, the LCF material can vary or change the valve function.

Ist eine elektrische Spannung angelegt, so ist die Lichtventilfunktion aktiviert und die Lichtstrahlen werden gerichtet, wobei diese Funktion vorzugsweise im Nachtbetrieb eines Fahrzeugs verwendet werden kann. Ist keine elektrische Spannung angelegt, so ist die Lichtventilfunktion insbesondere nicht aktiviert, wodurch die Lichtstrahlen streuen, wobei diese Funktion vorzugsweise im Tagbetrieb eines Fahrzeugs verwendet werden kann.If an electrical voltage is applied, the light valve function is activated and the light beams are directed, this function preferably being usable in the nighttime operation of a vehicle. If no electrical voltage is applied, in particular the light valve function is not activated, as a result of which the light beams scatter, this function preferably being usable in daytime operation of a vehicle.

Mittels eines Helligkeitssensors 52 und/oder einem Umgebungshelligkeitssensor und/oder einer Uhrzeit und/oder einer Kamera können in einer Weiterentwicklung Lichtverhältnisse detektiert werden, insbesondere innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs. Hierdurch kann festgestellt werden, ob es sich um eine Nachtfahrt oder eine Tagfahrt und/oder eine Tunnelfahrt handelt.By means of a brightness sensor 52 and / or an ambient brightness sensor and / or a clock and / or a camera, light conditions can be detected in a further development, in particular inside and outside the vehicle. As a result, it can be determined whether it is a night trip or a day trip and / or a tunnel trip.

Ein Prozessor und/oder ein Controller 30 kann die ermittelten Daten auswerten und einen LCF-Treiber bzw. einen LCF-Driver derart ansteuern, dass das optische Element 26 eine den Umgebungsbedingungen entsprechende Lichtventilfunktion umsetzten kann. Eine Reflexion an Seitenscheiben eines Fahrzeugs kann vorteilhafterweise den Umgebungsbedingungen angepasst werden, wodurch subjektive Reflexionswahrnehmung des Fahrers reduziert bzw. minimiert werden können.A processor and / or a controller 30 can evaluate the determined data and drive an LCF driver or an LCF driver in such a way that the optical element 26 can implement a light valve function corresponding to the ambient conditions. A reflection on side windows of a vehicle can be advantageously adapted to the ambient conditions, whereby subjective reflection perception of the driver can be reduced or minimized.

Das Panel kann mehrere Schichten verschiedener Materialien umfassen, wie beispielsweise einen Light Guide, einen Diffuser, DBEF, einen Polarizer, Kalk-Natron-Glas oder weitere. Ein Feature, welches insbesondere die reflexionsmindernde Ventilfunktion darstellt, kann eine aufgebrachte Beschichtung aus einem LCF-Material sein. Das LCF-Material ist durch ein angelegtes elektrisches Feld in der Lage, seine Ventilfunktion zu ändern. Beispielsweise kann in einer ersten Einstellung kein Anlegen einer elektrischen Spannung keine Lichtventilfunktion bewirken, jedoch kann eine erhöhte, insbesondere maximale, Leuchtdichte in θ=0°-Grad-Richtung eingestellt werden, wobei diese erste Einstellung vorteilhafterweise im Tagbetrieb verwendet werden kann. In einer zweiten Einstellung kann eine Spannung angelegt werden, beispielsweise mit einer, insbesondere maximalen, Lichtventilfunktion, wobei jedoch ferner eine geringere Leuchtdichte in 0°-Grad-Richtung eingestellt wird, wobei diese zweite Einstellung vorteilhafterweise im Nachtbetrieb verwendet werden kann. Ferner kann in einer weiteren Einstellung eine Zwischenspannung angelegt werden, um eine Variation zu erzeugen, beispielsweise für Dämmerungslicht.The panel may comprise several layers of different materials, such as a light guide, a diffuser, DBEF, a polarizer, soda-lime glass, or others. A feature, which in particular represents the reflection-reducing valve function, may be an applied coating of an LCF material. The LCF material is able to change its valve function by an applied electric field. For example, in a first setting no application of an electrical voltage can cause no light valve function, but an increased, in particular maximum, luminance in θ = 0 ° -degree direction can be set, this first setting can be advantageously used in daytime operation. In a second setting, a voltage can be applied, for example with a, in particular maximum, light valve function, but also a lower luminance is set in the 0 ° degree direction, this second setting can be advantageously used in night mode. Further, in another setting, an intermediate voltage may be applied to produce a variation, for example for twilight light.

Ein System zum Beispiel mit einem oder mehreren Helligkeitssensoren im Panel und/oder weiterhin einem Umgebungshelligkeitssensor, einer Uhrzeit und/oder einer Videokamera detektiert die Lichtverhältnisse innerhalb und/oder außerhalb des Systems, wodurch detektiert werden kann, ob es sich um eine Nachtfahrt oder zum Beispiels um eine bevorstehende Tunnelfahrt handelt. Die Uhrzeit und/oder Videokamera sind nicht zwingend notwendig, um die generelle Funktion sicherzustellen. Hierdurch können beispielsweise die ASIL-Anforderungen verbessert bzw. erreicht werden.A system, for example with one or more brightness sensors in the panel and / or further an ambient brightness sensor, a clock and / or a video camera detects the lighting conditions inside and / or outside the system, which can be detected, whether it is a night drive or for example is an impending tunnel drive. The time and / or video camera are not mandatory to ensure the general function. As a result, for example, the ASIL requirements can be improved or achieved.

Ein Prozessor kann insbesondere diese Daten auswerten und einen LCF-Treiber derart ansteuern, dass das Panel eine den Umgebungsbedingungen entsprechende Lichtventilfunktion umsetzten kann. Die Reflexion an den Seitenscheiben kann vorzugsweise den Umgebungsbedingungen angepasst werden, wodurch der Fahrer beispielsweise nur minimal in seiner subjektiven Reflexionswahrnehmung gestört wird.In particular, a processor can evaluate this data and drive an LCF driver such that the panel can implement a light valve function that corresponds to the ambient conditions. The reflection on the side windows can preferably be adapted to the ambient conditions, whereby the driver is disturbed, for example, only minimally in his subjective reflection perception.

Es können verschiedene Leuchtdichten des Panels in den verschiedensten Blickwinkeln durchfahren werden, wobei mit einem Radiospektrometer und/oder einem Tristimulus-Leuchtdichtemessgeräte die Beleuchtungsstärken von der Seite des Panels gemessen werden können, z.B. ϕ,θ= 45° - 60°. Sollten die Beleuchtungsstärken in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit nicht linear ansteigen oder abfallen, so ist eine verbaute LCF-Funktion denkbar.Various luminance densities of the panel can be traversed in the most different angles, whereby the illuminances can be measured from the side of the panel with a radio spectrometer and / or a tristimulus luminance meter, eg φ, θ = 45 ° -60 °. Should the illuminance levels vary depending on the Ambient brightness does not increase or decrease linearly, a built-LCF function is conceivable.

3 zeigt eine Anzeigevorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 22 weist insbesondere ein Anzeigeelement 24 zum Aussenden von Lichtstrahlen und ein optisches Element 26 zum Ausrichten von Lichtstrahlen auf. Ferner kann die Anzeigevorrichtung 22 weiterhin einen LCF-Driver 32 aufweisen zur Steuerung der Spannung des optischen Elements 26. Die Anzeigevorrichtung 22 ist entsprechend der Anzeigevorrichtung 22 gemäß 2 ausgeführt. In dieser Ausführungsform liegt an dem optischen Element 26 vorteilhafterweise keine Spannung an, wodurch kein elektrisches Feld erzeugt wird. Hierdurch werden die von dem Anzeigeelement 24 ausgesendeten Lichtstrahlen 60 nicht gerichtet, wodurch die Lichtstrahlen 60 streuen. 3 shows a display device 22 according to an embodiment of the present invention. The display device 22 in particular has a display element 24 for emitting light rays and an optical element 26 for aligning light rays. Furthermore, the display device 22 still an LCF driver 32 have for controlling the voltage of the optical element 26 , The display device 22 is according to the display device 22 according to 2 executed. In this embodiment, the optical element is located 26 advantageously no voltage, whereby no electric field is generated. As a result, the of the display element 24 emitted light rays 60 not directed, causing the light rays 60 sprinkle.

4 zeigt eine Anzeigevorrichtung 22 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 22 ist gemäß der Anzeigevorrichtung 22 gemäß 3 ausgeführt. Im Unterschied zur 3 ist in 4 vorteilhafterweise eine Spannung an dem optischen Element 26 angelegt, wodurch ein elektrisches Feld erzeugt wird. Hierdurch werden die von dem Anzeigeelement 24 ausgesendeten Lichtstrahlen 60 gerichtet. Folglich strahlen die Lichtstrahlen 60 gerichtet von dem Anzeigeelement 24 bzw. von dem optischen Element 26 ab. 4 shows a display device 22 according to an embodiment of the present invention. The display device 22 is according to the display device 22 according to 3 executed. In contrast to 3 is in 4 advantageously a voltage on the optical element 26 applied, whereby an electric field is generated. As a result, the of the display element 24 emitted light rays 60 directed. Consequently, the rays of light radiate 60 directed by the display element 24 or of the optical element 26 from.

5 zeigt ein Verfahren 70 zum Ausrichten von Lichtstrahlen mittels eines optischen Elements gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit den folgenden Schritten. In einem ersten Schritt 72 des Verfahrens 70 wird eine Spannung an das optische Element angelegt. In einem zweiten Schritt 74 des Verfahrens 70 wird mittels der angelegten Spannung an dem optischen Element ein elektrisches Feld in dem optischen Element erzeugt. In einem dritten Schritt 76 des Verfahrens 70 werden von einem Anzeigeelement ausgesendete Lichtstrahlen in Abhängigkeit des erzeugten elektrischen Felds ausgerichtet. 5 shows a method 70 for aligning light beams by means of an optical element according to an embodiment of the present invention with the following steps. In a first step 72 of the procedure 70 a voltage is applied to the optical element. In a second step 74 of the procedure 70 An electric field is generated in the optical element by means of the applied voltage on the optical element. In a third step 76 of the procedure 70 be directed emitted by a display element light beams in response to the generated electric field.

In einer Weiterentwicklung werden insbesondere Moleküle in dem optischen Element in Abhängigkeit des erzeugten elektrischen Felds bewegt, insbesondere gerichtet. Ferner kann vorteilhafterweise das elektrische Feld variiert werden, indem die angelegte Spannung variiert wird.In a further development, in particular molecules in the optical element are moved, in particular directed, as a function of the generated electric field. Further, advantageously, the electric field can be varied by varying the applied voltage.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2014160670 A1 [0002]

Claims

An optical element (26) for aligning light beams (60), characterized in that an electric field is generated in the optical element (26) by means of a voltage applied to the optical element (26), that the alignment of the light beams (60) in Dependence of the generated electric field is varied.

Optical element (26) according to Claim 1 , characterized in that in response to the generated electric field molecules in the optical element (26) moves, in particular directed.

Optical element (26) according to one of the preceding claims, characterized in that, depending on the generated electric field, the light beams (60) emerge from the optical element (26) at a defined angle.

Optical element (26) according to one of the preceding claims, characterized in that, depending on the generated electric field, the light beams (60) emerge from the optical element (26) at a defined angle in a defined region of the optical element (26).

Optical element (26) according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage applied to the optical element (26) can be varied in dependence on environmental conditions in the vicinity of the optical element (26).

Optical element (26) according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage applied to the optical element (26) can be varied in dependence on a brightness measured in the surroundings of the optical element (26) by means of a brightness sensor (52).

Optical element (26) according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage applied to the optical element (26) can be varied in dependence on reflections of the light beams (60) on objects in the vicinity of the optical element (26).

Optical element (26) according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage applied to the optical element (26) can be varied depending on environmental conditions inside and / or outside of a vehicle (20).

Optical element (26) according to Claim 8 characterized in that the environmental conditions in the vehicle (20) are reflections at one or more windows of the vehicle (20).

An optical element (26) according to any one of the preceding claims, characterized in that the voltage applied to the optical element (26) can be varied in dependence on an angle of a window of the vehicle (20).

Display device (22) having an optical element (26) according to one of the preceding claims, wherein the display device (22) has a display element (24) for emitting light beams (60), wherein the display element (24) and the optical element (26) in the display device (22) are arranged so that the light beams (60) from the display element (24) to the optical element (26) are passed.

Vehicle (20) with a display device (22) according to Claim 11 with an optical element (26) according to one of the preceding Claims 1 - 10 , characterized in that the voltage applied to the optical element (26) voltage is varied depending on ambient conditions inside and / or outside of the vehicle (20).

Method for aligning light beams (60) by means of an optical element (26) according to one of the preceding Claims 1 - 10 the method comprising the steps of: applying a voltage to the optical element (26), generating an electric field in the optical element (26) by means of the applied voltage on the optical element (26), aligning light rays (60) in Dependence of the generated electric field.

Method according to Claim 13 , characterized in that molecules in the optical element (26) in response to the generated electric field moves, in particular directed.

Procedure according to one of the previous Claims 13 - 14 , characterized in that the electric field can be varied by varying the applied voltage.