DE102020000347A1 - Verfahren und Bildschirm zur Darstellung von Bildinhalten in mindestens zwei Betriebsarten - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Bildinhalten in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus und B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines ersten Bildgebers (1), der Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, Bereitstellen eines zweiten Bildgebers (2), der Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber (2) in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber (1) angeordnet und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber (1) ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber (2) derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, Einschalten des ersten Bildgebers (1) für die Betriebsart B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus, wobei der zweite Bildgeber (2) transparent geschaltet ist und aufgrund seiner limitierten Streueigenschaften das von dem ersten Bildgeber (1) ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber (2) lediglich vernachlässigbar streut, so dass der eingeschränkte Betrachtungswinkel nicht aufgehoben wird, sowie Einschalten mindestens des zweiten Bildgebers (2) für die Betriebsart B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus. Die Erfindung betrifft ferner einen entsprechenden Bildschirm sowie verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten.
Description
- Gebiet der Erfindung
- In den letzten Jahren wurden große Fortschritte zur Verbreiterung des Sehwinkels bei LCDs erzielt. Allerdings gibt es oft Situationen, in denen dieser sehr große Sehbereich eines Bildschirms von Nachteil sein kann. Zunehmend werden auch Informationen auf mobilen Geräten wie Notebooks und Tablet-PCs verfügbar, wie Bankdaten oder andere, persönliche Angaben, und sensible Daten. Dem entsprechend brauchen die Menschen eine Kontrolle darüber, wer diese sensiblen Daten sehen kann; sie müssen wählen können zwischen einem weiten Betrachtungswinkel, um Informationen auf ihrem Display mit anderen zu teilen, z.B. beim Betrachten von Urlaubsfotos oder auch für Werbezwecke. Andererseits benötigen sie einen kleinen Betrachtungswinkel, wenn sie die Bildinformationen vertraulich behandeln wollen.
- Eine ähnliche Problemstellung ergibt sich im Fahrzeugbau: Dort darf der Fahrer bei eingeschaltetem Motor nicht durch Bildinhalte, wie etwa digitale Entertainmentprogramme, abgelenkt werden, während der Beifahrer selbige jedoch auch während der Fahrt konsumieren möchte. Mithin wird ein Bildschirm benötigt, der zwischen den entsprechenden Darstellungsmodi umschalten kann.
- Stand der Technik
- In der
WO 2012/033583 - Die
US 2012/0235891 1 und15 nicht nur mehrere Lichtleiter zum Einsatz, sondern auch weitere komplexe optische Elemente wie etwa Mikrolinsenelemente40 und Prismenstrukturen50 , die das Licht von der hinteren Beleuchtung auf dem Weg zur vorderen Beleuchtung umformen. Dies ist teuer und aufwändig umzusetzen und ebenso mit Lichtverlust verbunden. Gemäß der Variante nach17 in derUS 2012/0235891 4R und18 Licht mit einem schmalen Beleuchtungswinkel, wobei das Licht von der hinteren Lichtquelle18 erst aufwändig in Licht mit einem großen Beleuchtungswinkel, umgewandelt wird. Diese komplexe Umwandlung ist - wie weiter oben schon bemerkt - stark helligkeitsmindernd. - Gemäß der
JP 2007-155783 19 genutzt, die dann Licht je nach Lichteinfallswinkel in verschiedene schmale oder breite Bereiche ablenken. Diese Strukturen ähneln Fresnel-Linsen. Ferner sind Störflanken vorhanden, die Licht in unerwünschte Richtungen ablenken. Somit bleibt unklar, ob wirklich sinnvolle Lichtverteilungen erreicht werden können. - In der
US 2013/0308185 - Die
WO 2015/121398 - Den vorgenannten Verfahren und Anordnungen ist in der Regel der Nachteil gemein, dass sie die Helligkeit des Grundbildschirms deutlich reduzieren und/oder ein aufwändiges und teures optisches Element zur Modi-Umschaltung benötigen und/oder die Auflösung im frei betrachtbaren Modus reduzieren.
- Beschreibung der Erfindung
- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und einen Bildschirm zu beschreiben, mit Hilfe derer ein schaltbarer Sichtschutzeffekt für einen Bildschirm mit einem einfachen Aufbau erzielt werden kann. Die Erfindung soll mit einfachen Mitteln umsetzbar sein und möglichst unabhängig von der Art der Erzeugung des Sichtschutzeffektes arbeiten. Ferner soll die Erfindung optional eine Möglichkeit bieten, verschiedene Bilder in unterschiedliche Richtungen darzubieten.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Verfahren zur Darstellung von Bildinhalten in mindestens zwei Betriebsarten
B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus und B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus, umfassend die folgenden Schritte - - Bereitstellen eines ersten Bildgebers, der Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt,
- - Bereitstellen eines zweiten Bildgebers, der Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber angeordnet und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt,
- - Einschalten des ersten Bildgebers für die Betriebsart
B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus, wobei der zweite Bildgeber transparent geschaltet ist und aufgrund seiner limitierten Streueigenschaften das von dem ersten Bildgeber ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber lediglich vernachlässigbar streut, so dass der eingeschränkte Betrachtungswinkel nicht aufgehoben wird, - - Einschalten mindestens des zweiten Bildgebers für die Betriebsart
B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus. - Der zweite Bildgeber ist bevorzugt sogar derart ausgebildet, dass er auf mindestens 80% seiner Fläche oder seiner gesamten bilddarstellenden Fläche mindestens 90%, bevorzugt mehr als 95% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt. Unter „vernachlässigbar“ bezüglich der Streuung ist beispielsweise zu verstehen, dass in einem Winkel von beispielsweise horizontal 40° von der Flächennormalen maximal 1% der Leuchtdichte durch Streuung hinzukommt, die der erste Bildgeber in einem Winkel von 0° abstrahlt.
- Ferner kann in der Betriebsart
B2 der erste Bildgeber entweder ausgeschaltet sein oder auf dem eingeschalteten ersten Bildgeber wird ein dunkler, bevorzugt schwarzer, Bildinhalt, dargestellt. Damit wird das auf dem zweiten Bildgeber dargestellte Bild am wenigsten überlagert, d.h. am wenigsten gestört. - Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass in der Betriebsart
B1 auf dem eingeschalteten zweiten Bildgeber ein Bildinhalt dargestellt wird, der mögliches Restlicht des ersten Bildgebers, welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, überblendet. Ein solcher Bildinhalt kann beispielsweise ein vollflächiges graues Bild oder aber ein vollflächiges nicht zu helles, einfarbiges Bild sein. Nicht zu hell heißt in diesem Fall, dass von dem Bildgeber lediglich wenige bis einige cd/m2 abgestrahlt werden. Völlig andere Bildinhalte sind natürlich möglich. - Der erste Bildgeber kann beispielsweise ein LCD-, microLED-, miniLED-, oder OLED-Bildschirm sein, auf welchen oder in welchem eine optische Komponente zur Lichtrichtung angebacht ist, wie zum Beispiel ein Lamellenfilter vom Typ 3M™ Vikuiti. Alternativ ist es möglich, dass der erste Bildgeber anderweitig ausgestaltet ist, um lediglich einen eingeschränkten Betrachtungswinkel zu beleuchten. Ein eingeschränkter Betrachtungswinkel kann in diesem Zusammenhang beispielsweise einen Winkelbereich von +/-30 Grad oder +/-20 Grad um die Mittelsenkrechte des ersten Bildgebers, angewendet in horizontaler und/oder vertikaler Richtung, bedeuten. Alternativ kann die Referenz auch nicht die Mittelsenkrechte, sondern eine gegenüber der Mittelsenkrechten geneigte Gerade sein.
- Bei dem zweiten Bildgeber kann es sich beispielsweise um einen transparenten LCD-, microLED-, miniLED-, oder OLED-Bildschirm handeln. Auch ein „Augmented Reality-Bildschirm“, eine Streuprojektion oder ein Bildschirm auf Basis von Polymer-Dispersed-Liquid-Crystals (PDLC) ist möglich. Transparent bedeutet in diesem Zusammenhang, dass mindestens 15% des von hinten auf den zweiten Bildgeber einfallenden Lichtes durch ihn hindurchdringen. Dieser Wert soll für unpolarisiertes Licht gelten.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Bildgeber nur auf einer Teilfläche seiner Bildfläche Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, während auf dem übrigen Teil Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abgestrahlt werden. Der besagte übrige Teil wäre somit zu jedem Zeitpunkt aus jeder Betrachtungsrichtung sichtbar.
- Ferner ist es möglich, dass auch der erste Bildgeber mindestens teilweise transparent ist, wobei transparent bedeutet, dass mindestens 15% des von hinten auf den ersten Bildgeber einfallenden Lichtes durch ihn hindurchdringen. Transparent bedeutet in diesem Zusammenhang ebenso, dass mindestens 15% des von hinten auf den zweiten Bildgeber einfallenden Lichtes durch ihn hindurchdringen. Dieser Wert soll für unpolarisiertes Licht gelten.
- Schließlich ist es denkbar, dass durch Einschalten des zweiten Bildgebers in der Betriebsart
B2 eine abgewandelte Betriebsart B2A entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem eingeschränkten Betrachtungswinkel dargestellt werden und außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels nur die auf dem zweiten Bildgeber dargestellten Inhalte in einer Ebene zu sehen sind. - Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Bildgeber zwischen einem im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus B1A und einem im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus B1B schaltbar ist, so dass
- - bei Verwendung des Sichtmodus B1A und Transparentschaltung des zweiten Bildgebers die Betriebsart
B1 entsteht, - - bei Verwendung des Sichtmodus B1B und Einschalten des zweiten Bildgebers eine dritte Betriebsart
B3 entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus dargestellt werden, und so dass - - bei Verwendung des Sichtmodus B1A und Einschalten des zweiten Bildgebers eine vierte Betriebsart
B4 entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem eingeschränkten Betrachtungswinkel dargestellt werden und außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels nur die auf dem zweiten Bildgeber dargestellten Inhalte in einer Ebene zu sehen sind. - Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst von einem Bildschirm, der in mindestens zwei Betriebsarten
B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus und B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend - a. einen ersten Bildgeber, der Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt,
- b. einen zweiten Bildgeber, der Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber angeordnet ist und für das von dem ersten Bildgeber ausgehende Licht mindestens teilweise transparent ist, wobei der zweite Bildgeber derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt,
- c. Mittel zum Ein- und Ausschalten des ersten Bildgebers
1 und des zweiten Bildgebers, so dass- i. der erste Bildgeber für die Betriebsart
B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus eingeschaltet wird, wobei der zweite Bildgeber transparent geschaltet ist und aufgrund seiner limitierten Streueigenschaften das von dem ersten Bildgeber ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber lediglich vemachlässigbar streut, so dass der eingeschränkte Betrachtungswinkel nicht aufgehoben wird, und so dass - ii. mindestens der zweite Bildgeber für die Betriebsart
B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus eingeschaltet wird.
- i. der erste Bildgeber für die Betriebsart
- Dabei ist es unter Umständen von Vorteil, wenn in der Betriebsart
B1 auf dem eingeschalteten zweiten Bildgeber ein Bildinhalt dargestellt wird, der mögliches Restlicht des ersten Bildgebers, welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, überblendet. Auf diese Weise kann ein besonders guter Sichtschutz in der ersten BetriebsartB1 erreicht werden, da je nach dem implementierten Sichtschutzverfahren noch vorhandenes Restlicht des dargestellten Bildinhaltes, welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, somit zielsicher überblendet werden kann. - Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten sind analog der oben stehenden Beschreibung zum erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar und sollen hier aus Redundanzgründen nicht wiedergegeben werden.
- Die weitere, optionale Aufgabe der Erfindung wird gelöst von einem Verfahren zur Darstellung von zwei verschiedenen Bildinhalten
I1 undI2 in unterschiedliche BetrachtungswinkelW1 undW2 , umfassend die folgenden Schritte - - Bereitstellen eines ersten Bildgebers, der den Bildinhalt
I1 in den BetrachtungswinkelW1 abstrahlt, - - Bereitstellen eines zweiten Bildgebers, der den Bildinhalt
I2 in den BetrachtungswinkelW2 abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber angeordnet und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, - - wobei aufgrund der derart limitierten Streuung des zweiten Bildgebers
2 das von dem ersten Bildgeber ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber lediglich vernachlässigbar gestreut wird, so dass der BetrachtungswinkelW1 für den Bildinhalt11 nicht aufgehoben wird. - Auch hier ist der zweite Bildgeber bevorzugt sogar derart ausgebildet, dass er auf mindestens 80% seiner Fläche oder seiner gesamten bilddarstellenden Fläche mindestens 90%, bevorzugt mehr als 95% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt. Unter „vernachlässigbar“ bezüglich der Streuung ist beispielsweise zu verstehen, dass in einem Winkel von beispielsweise horizontal 40° von der Flächennormalen maximal 1% der Leuchtdichte durch Streuung hinzukommt, die der erste Bildgeber in einem Winkel von 0° abstrahlt.
- Die vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäße Bildschirm können beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verwendet werden.
- Grundsätzlich bleibt die Leistungsfähigkeit der Erfindung erhalten, wenn die vorbeschriebenen Parameter in bestimmten Grenzen variiert werden. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale zeigen, näher erläutert. Es zeigt
-
1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der BetriebsartB1 , -
2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der BetriebsartB2 , -
3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der BetriebsartB1 , wobei hier eine besondere Ausgestaltung zur Überblendung von Restlicht zum Tragen kommt, -
4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der BetriebsartB1 , wobei hier der erste Bildschirm zwei Darstellungsbereiche aufweist, -
5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahren, wobei hier eine besondere Ausgestaltung zur Erzeugung einer weiteren BetriebsartB3 zum Tragen kommt, -
6 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahren, wobei hier eine besondere Ausgestaltung zur Erzeugung einer weiteren BetriebsartB4 zum Tragen kommt, sowie -
7 eine schematische Darstellung des erfindungsgenäßen Verfahrens in einer erweiterten Ausgestaltung, bei der verschiedene Bildinhalte in unterschiedliche Winkelbereiche abgestrahlt werden. - Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und geben lediglich Prinzipdarstellungen wieder.
- In
1 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der BetriebsartB1 wiedergegeben. - Das erfindungsgemäße Verfahren zur Darstellung von Bildinhalten in mindestens zwei Betriebsarten
B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus und B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus, umfasst die folgenden Schritte: - - Bereitstellen eines ersten Bildgebers
1 , der Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt (der eingeschränkte Betrachtungswinkel ist durch das schwarze Dreieck stilisiert; die gestrichelten Pfeile sollen andeuten, dass in diese Betrachtungswinkel lediglich geringe Restlichtwerte abgestrahlt werden, die nicht mehr als maximal 5% der Peak-Helligkeit -beispielsweise, aber nicht unbedingt in der senkrechten Richtung- betragen; idealerweise wären die Restlichtwerde gleich null Candela pro Quadratmeter), - - Bereitstellen eines zweiten Bildgebers
2 , der Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber2 in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber1 angeordnet und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber1 ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber2 derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, - - Einschalten des ersten Bildgebers
1 -wie in1 gezeigt- für die BetriebsartB1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus, wobei der zweite Bildgeber2 transparent geschaltet ist und aufgrund seiner limitierten Streueigenschaften das von dem ersten Bildgeber1 ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber2 lediglich vernachlässigbar streut, so dass der eingeschränkte Betrachtungswinkel nicht aufgehoben wird, wodurch der Betrachter3 zwar den dargestellten Bildinhalt sehen kann, wohl aber nicht - zumindest nicht gut- der Betrachter4 , welcher sich außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels aufhält (weswegen der Betrachter4 gestrichelt dargestellt ist), - - Einschalten mindestens des zweiten Bildgebers
2 -wie in2 - für die BetriebsartB2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus. - Der erste Bildgeber
1 und der zweite Bildgeber2 bilden gemeinsam einen Bildschirm5 , der über zeichnerisch nicht dargestellte Ansteuerelektronik verfügt. - Die
2 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der BetriebsartB2 . Das breite Dreieck soll hier stilisiert darstellen, dass der zweite Bildgeber2 Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, da nun die Betrachter3 und4 gleichzeitig innerhalb des Betrachtungswinkels angeordnet sind. - Der zweite Bildgeber
2 ist bevorzugt sogar derart ausgebildet, dass er auf mindestens 80% seiner Fläche oder seiner gesamten bilddarstellenden Fläche mindestens 90%, bevorzugt mehr als 95% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt. Unter „vemachlässigbar“ bezüglich der Streuung ist beispielsweise zu verstehen, dass in einem Winkel von beispielsweise horizontal 40° von der Flächennormalen maximal 1% der Leuchtdichte durch Streuung hinzukommt, die der erste Bildgeber in einem Winkel von 0° abstrahlt. - Der erste Bildgeber
1 kann beispielsweise ein LCD-, microLED-, miniLED-, oder OLED-Bildschirm sein, auf welchen oder in welchem eine optische Komponente zur Lichtrichtung angebacht ist, wie zum Beispiel ein Lamellenfilter vom Typ 3M™ Vikuiti. Alternativ ist es möglich, dass der erste Bildgeber1 anderweitig ausgestaltet ist, um lediglich einen eingeschränkten Betrachtungswinkel zu beleuchten. Ein eingeschränkter Betrachtungswinkel kann in diesem Zusammenhang beispielsweise einen Winkelbereich von +/-30 Grad oder +/-20 Grad um die Mittelsenkrechte des ersten Bildgebers1 , angewendet in horizontaler und/oder vertikaler Richtung, bedeuten. Alternativ kann die Referenz auch nicht die Mittelsenkrechte, sondern eine gegenüber der Mittelsenkrechten geneigte Gerade sein. - Bei dem zweiten Bildgeber
2 kann es sich beispielsweise um einen transparenten LCD-, microLED-, miniLED-, oder OLED-Bildschirm handeln. Auch ein „Augmented Reality-Bildschirm“, eine Streuprojektion oder ein Bildschirm auf Basis von Polymer-Dispersed-Liquid-Crystals (PDLC) ist möglich. Transparent bedeutet in diesem Zusammenhang, dass mindestens 15% des von hinten auf den zweiten Bildgeber2 einfallenden Lichtes durch ihn hindurchdringen. Dieser Wert soll für unpolarisiertes Licht gelten. - Ferner kann in der Betriebsart
B2 der erste Bildgeber1 entweder ausgeschaltet sein oder auf dem eingeschalteten ersten Bildgeber1 wird ein dunkler, bevorzugt schwarzer, Bildinhalt, dargestellt. Damit wird das auf dem zweiten Bildgeber2 dargestellte Bild am wenigsten überlagert, d.h. am wenigsten gestört. - Alternativ ist es denkbar, dass durch Einschalten des zweiten Bildgebers
2 in der BetriebsartB2 eine abgewandelte Betriebsart B2A entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem eingeschränkten Betrachtungswinkel dargestellt werden und außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels nur die auf dem zweiten Bildgeber2 dargestellten Inhalte in einer Ebene zu sehen sind. - Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die in
3 gezeigt ist, besteht darin, dass in der BetriebsartB1 auf dem eingeschalteten zweiten Bildgeber2 ein Bildinhalt dargestellt wird, der mögliches Restlicht des ersten Bildgebers1 , welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, überblendet. Ein solcher Bildinhalt kann beispielsweise ein vollflächiges graues Bild oder aber ein vollflächiges nicht helles, einfarbiges Bild sein. Nicht hell heißt in diesem Fall, dass von dem Bildgeber lediglich wenige bis einige cd/m2, maximal 30 cd/m2, abgestrahlt werden. In3 gelten die zu1 oben gegebenen Erklärungen sinngemäß. Die gepunkteten Pfeile hingegen stellen stilisiert das von dem zweiten Bildgeber2 abgestrahlte Licht des vorgenannten Bildinhaltes zur Überblendung dar. Die Überblendung betrifft nachteilig zwar auch den eingeschränkten Winkelbereich, in welchem der Betrachter3 den dargestellten Bildinhalt sehen kann und soll. Da aber die Überblendung wie oben beschrieben nur eine geringe Helligkeit einführt, bleibt dennoch ein gut sichtbares, kontrastreiches Bild für den Betrachter3 bestehen. Zur weiteren Qualitätsverbesserung des für den Betrachter3 sichtbaren Bildes kann jedoch der auf dem zweiten Bildgeber2 dargestellte Bildinhalt adaptiv in Abhängigkeit vom Bildinhalt des ersten Bildgebers1 gesteuert werden. Dunklere Bildinhalte auf dem ersten Bildgeber1 ermöglichen dann auch dunklere Bildinhalte auf dem zweiten Bildgeber2 . - Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die in
4 vorgestellt wird, sieht vor, dass der erste Bildgeber1 nur auf einer Teilfläche1a seiner Bildfläche Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, während auf dem übrigen Teil1b Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abgestrahlt werden. Der besagte übrige Teil wäre somit zu jedem Zeitpunkt aus jeder Betrachtungsrichtung, insbesondere auch für den Betrachter4 , sichtbar, während nur der Betrachter3 die in einem eingeschränkten Betrachtungswinkel sichtbaren Bildinhalt der Teilfläche1a sehen kann. Diese Ausgestaltungsvariante kann sowohl in den vorbeschriebenen als auch in den nachfolgend beschriebenen weiteren Ausgestaltungen der Erfindung vorteilhaft zum Einsatz kommen. - Eine nächste, besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Bildgeber
1 zwischen einem im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus B1A und einem im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus B1B schaltbar ist, so dass - - bei Verwendung des Sichtmodus B1A und Transparentschaltung des zweiten Bildgebers
2 die BetriebsartB1 entsteht (siehe1 ), - - bei Verwendung des Sichtmodus B1B und Einschalten des zweiten Bildgebers
2 eine dritte BetriebsartB3 , welche in5 illustriert ist, entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus dargestellt werden (diese Bildinhalte haben dann aufgrund der zwei Ebenen einen gewissen räumlichen Effekt für die Betrachter3 und4 ), und so dass - - bei Verwendung des Sichtmodus B1A und Einschalten des zweiten Bildgebers
2 eine vierte BetriebsartB4 , welche in6 dargestellt ist, entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem eingeschränkten Betrachtungswinkel für den Betrachter3 dargestellt werden und außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels, z.B. für den Betrachter4 , nur die auf dem zweiten Bildgeber2 dargestellten Inhalte in einer Ebene zu sehen sind. - Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst von einem Bildschirm
5 , der in mindestens zwei BetriebsartenB1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus und B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend - a. einen ersten Bildgeber
1 , der Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, - b. einen zweiten Bildgeber
2 , der Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber2 in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber1 angeordnet ist und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber1 ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber2 derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, - c. (zeichnerisch nicht dargestellte) Mittel zum Ein- und Ausschalten des ersten Bildgebers
1 und des zweiten Bildgebers2 , so dass- iii. der erste Bildgeber
1 für die BetriebsartB1 (siehe1 ) für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus eingeschaltet wird, wobei der zweite Bildgeber2 transparent geschaltet ist und aufgrund seiner limitierten Streueigenschaften das von dem ersten Bildgeber1 ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber2 lediglich vernachlässigbar streut, so dass der eingeschränkte Betrachtungswinkel nicht aufgehoben wird, und so dass - iv. mindestens der zweite Bildgeber
2 für die BetriebsartB2 (siehe2 ) für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus eingeschaltet wird.
- iii. der erste Bildgeber
- Dabei ist es unter Umständen von Vorteil, wenn in der Betriebsart
B1 auf dem eingeschalteten zweiten Bildgeber2 ein Bildinhalt dargestellt wird, der mögliches Restlicht des ersten Bildgebers1 , welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, überblendet, wie in3 gezeigt und weiter oben schon beschrieben. Auf diese Weise kann ein besonders guter Sichtschutz in der ersten BetriebsartB1 erreicht werden, da je nach dem implementierten Sichtschutzverfahren noch vorhandenes Restlicht des dargestellten Bildinhaltes, welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, somit zielsicher überblendet werden kann. - Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten sind analog der oben stehenden Beschreibung zum erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar und sollen hier aus Redundanzgründen nicht wiedergegeben werden.
- In
7 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer erweiterten Ausgestaltung gezeigt, bei der verschiedene Bildinhalte in unterschiedliche WinkelbereicheW1 undW2 abgestrahlt werden. Hierbei handelt es sich um eine Variante eines Verfahrens zur Darstellung von zwei verschiedenen BildinhaltenI1 undI2 in unterschiedliche BetrachtungswinkelW1 undW2 , umfassend die folgenden Schritte - - Bereitstellen eines ersten Bildgebers
1 , der den BildinhaltI1 in den BetrachtungswinkelW1 abstrahlt, - - Bereitstellen eines zweiten Bildgebers
2 , der den BildinhaltI2 in den BetrachtungswinkelW2 abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber2 in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber1 angeordnet und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber1 ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber2 derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, - - wobei aufgrund der limitierten Streueigenschaften des zweiten Bildgebers
2 das von dem ersten Bildgeber1 ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber2 lediglich vernachlässigbar gestreut wird, so dass der BetrachtungswinkelW1 für den BildinhaltI1 nicht aufgehoben wird. - Die Betrachtungswinkel
W1 undW2 , welche auch als Betrachtungswinkelbereiche bezeichnet werden können, sollten hierzu teilweise oder vollständig verschieden sein. Ein Überlappen ist je nach Anwendung durchaus möglich. „Verschieden“ in diesem Sinne soll auch einschließen, dass oBdA in einem BetrachtungswinkelW1 zwar ein geringfügiges Restlicht in einen gleichen geometrischen Winkelbereich wie in den BetrachtungswinkelW2 abgegeben wird, jedoch im WinkelbereichW2 derselbe geometrische Winkelbereich mit deutlich mehr Licht als nur mit Restlicht beaufschlagt wird. Die Bildinhalte11 und12 können zeitgleich oder gegebenenfalls auch zeitlich versetzt (sequentiell) in die BetrachtungswinkelW1 undW2 abgestrahlt werden. - Auch hier ist der zweite Bildgeber
2 bevorzugt sogar derart ausgebildet, dass er auf mindestens 80% seiner Fläche oder seiner gesamten bilddarstellenden Fläche mindestens 90%, bevorzugt mehr als 95% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt. Unter „vernachlässigbar“ bezüglich der Streuung ist beispielsweise zu verstehen, dass in einem Winkel von beispielsweise horizontal 40° von der Flächennormalen maximal 1% der Leuchtdichte durch Streuung hinzukommt, die der erste Bildgeber in einem Winkel von 0° abstrahlt. - In einer speziellen Ausgestaltung ist es mit dieser Verfahrensvariante auch möglich, die Betrachtungswinkel
W1 undW2 so festzulegen, dass sie die beiden Augen ein- und desselben Betrachters gleichzeitig oder zeitlich sequentiell mit unterschiedlichen BildinhaltenI1 undI2 versorgen, so dass ein räumlicher Eindruck entsteht. - Die vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäße Bildschirm
5 können beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verwendet werden. Dabei würde beispielsweise der Betrachter3 dem Beifahrer und der Betrachter4 dem Fahrer entsprechen, so dass bei Bedarf Inhalte für den Fahrer nicht sichtbar sind. In der letztgenannten Verfahrensvariante kann der Fahrer einen anderen Bildinhalt12 als der Beifahrer sehen. - Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren sowie der erfindungsgemäße Bildschirm lösen jeweils die gestellte Aufgabe: Sie erlauben, dass ein schaltbarer Sichtschutzeffekt für einen Bildschirm mit einem einfachen Aufbau erzielt werden kann. Die Erfindung ist gleichsam mit einfachen Mitteln umsetzbar und arbeitet weitestgehend unabhängig von der Art der Erzeugung des Sichtschutzeffektes. Ferner offeriert die Erfindung eine Möglichkeit, verschiedene Bilder in unterschiedliche Richtungen darzubieten.
- Die vorangehend beschriebene Erfindung kann überall da angewendet werden, wo vertrauliche Daten angezeigt und/oder eingegeben werden, wie etwa bei der PIN-Eingabe oder zur Datenanzeige an Geldautomaten oder Zahlungsterminals sowie zum Datenschutz an mobilen Geräten. Die Erfindung kann jedoch -wie weiter oben beschrieben- besonders vorteilhaft im PKW angewendet werden, wenn ein Fahrer nicht durch Bildinhalte abgelenkt werden darf.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2012/033583 [0003]
- US 2012/0235891 [0004]
- JP 2007155783 [0005]
- US 2013/0308185 [0006]
- WO 2015/121398 [0007]
Claims (12)
- Verfahren zur Darstellung von Bildinhalten in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus und B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus, umfassend die folgenden Schritte - Bereitstellen eines ersten Bildgebers (1), der Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, - Bereitstellen eines zweiten Bildgebers (2), der Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber (2) in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber (1) angeordnet und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber (1) ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber (2) derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, - Einschalten des ersten Bildgebers (1) für die Betriebsart B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus, wobei der zweite Bildgeber (2) transparent geschaltet ist und aufgrund seiner limitierten Streueigenschaften das von dem ersten Bildgeber (1) ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber (2) lediglich vernachlässigbar streut, so dass der eingeschränkte Betrachtungswinkel nicht aufgehoben wird, - Einschalten mindestens des zweiten Bildgebers (2) für die Betriebsart B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsart B2 der erste Bildgeber (1) entweder ausgeschaltet ist oder dass auf dem eingeschalteten ersten Bildgeber (1) ein dunkler, bevorzugt schwarzer, Bildinhalt, dargestellt wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsart B1 auf dem eingeschalteten zweiten Bildgeber (2) ein Bildinhalt dargestellt wird, der mögliches Restlicht des ersten Bildgebers (1), welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, überblendet. - Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bildgeber (2) ein transparenter LCD-, microLED, miniLED, oder OLED-Bildschirm ist, wobei transparent bedeutet, dass mindestens 15% des von hinten auf den zweiten Bildgeber (2) einfallenden Lichtes durch ihn hindurchdringen.
- Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bildgeber (1) nur auf einer Teilfläche seiner Bildfläche Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, während auf dem übrigen Teil Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abgestrahlt werden.
- Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bildgeber (1) mindestens teilweise transparent ist, wobei transparent bedeutet, dass mindestens 15% des von hinten auf den ersten Bildgeber (1) einfallenden Lichtes durch ihn hindurchdringen.
- Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wenn nicht abhängig von
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass durch Einschalten des zweiten Bildgebers (2) in der Betriebsart B2 eine abgewandelte Betriebsart B2A entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem eingeschränkten Betrachtungswinkel dargestellt werden und außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels nur die auf dem zweiten Bildgeber (2) dargestellten Inhalte in einer Ebene zu sehen sind. - Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wenn nicht abhängig von den
Ansprüchen 2 und7 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bildgeber (1) zwischen einem im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus B1A und einem im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus B1B schaltbar ist, so dass bei Verwendung des Sichtmodus B1A und Transparentschaltung des zweiten Bildgebers (2) die Betriebsart B1 entsteht, und so dass bei Verwendung des Sichtmodus B1B und Einschalten des zweiten Bildgebers (2) eine dritte Betriebsart B3 entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus dargestellt werden, und so dass bei Verwendung des Sichtmodus B1A und Einschalten des zweiten Bildgebers (2) eine vierte Betriebsart B4 entsteht, in welcher Bildinhalte in gleichzeitig zwei Ebenen in einem eingeschränkten Betrachtungswinkel dargestellt werden und außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels nur die auf dem zweiten Bildgeber (2) dargestellten Inhalte in einer Ebene zu sehen sind. - Verfahren zur Darstellung von zwei verschiedenen Bildinhalten I1 und I2 in unterschiedliche Betrachtungswinkel W1 und W2, umfassend die folgenden Schritte - Bereitstellen eines ersten Bildgebers (1), der den Bildinhalt I1 in den Betrachtungswinkel W1 abstrahlt, - Bereitstellen eines zweiten Bildgebers (2), der den Bildinhalt 12 in den Betrachtungswinkel W2 abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber (2) in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber (1) angeordnet und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber (1) ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber (2) derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, - wobei aufgrund der limitierten Streueigenschaften des zweiten Bildgebers (2) das von dem ersten Bildgeber (1) ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber (2) lediglich vernachlässigbar gestreut wird, so dass der Betrachtungswinkel W1 für den Bildinhalt 11 nicht aufgehoben wird.
- Bildschirm (5), der in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus und B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, umfassend a. einen ersten Bildgeber (1), der Bildinhalte in einen eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, b. einen zweiten Bildgeber (2), der Bildinhalte in einen nicht eingeschränkten Betrachtungswinkel abstrahlt, wobei der zweite Bildgeber (2) in Betrachtungsrichtung vor dem ersten Bildgeber (1) angeordnet ist und mindestens teilweise transparent für von dem ersten Bildgeber (1) ausgehendes Licht ist, wobei der zweite Bildgeber (2) derart ausgebildet ist, dass er auf mindestens 50% seiner Fläche mindestens 90% des durch ihn hindurchtretenden Lichtes maximal um 10° ablenkt, c. Mittel zum Ein- und Ausschalten des ersten Bildgebers (1) und des zweiten Bildgebers (2), so dass i. der erste Bildgeber (1) für die Betriebsart B1 für einen im Betrachtungswinkel eingeschränkten Sichtmodus eingeschaltet wird, wobei der zweite Bildgeber (2) transparent geschaltet ist und aufgrund seiner limitierten Streueigenschaften das von dem ersten Bildgeber (1) ausgehende Licht beim Durchgang durch den zweiten Bildgeber (2) lediglich vernachlässigbar streut, so dass der eingeschränkte Betrachtungswinkel nicht aufgehoben wird, und so dass ii. mindestens der zweite Bildgeber (2) für die Betriebsart B2 für einen im Betrachtungswinkel nicht eingeschränkten Sichtmodus eingeschaltet wird.
- Bildschirm (5) nach
Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsart B1 auf dem eingeschalteten zweiten Bildgeber (2) ein Bildinhalt dargestellt wird, der mögliches Restlicht des ersten Bildgebers (1), welches außerhalb des eingeschränkten Betrachtungswinkels sichtbar ist, überblendet. - Verwendung des Verfahrens und/oder des Bildschirms (5) nach einem der vorgenannten Ansprüche in einem Kraftfahrzeug.
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