DE19935458A1 - Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige und mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbare, in ihrer Helligkeit dimmbare Anzeige - Google Patents
Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige und mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbare, in ihrer Helligkeit dimmbare AnzeigeInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige auf einen vorgegebenen Wert ist vorgesehen, daß die Leuchtstofflampe (4) so angesteuert wird, daß sie zunächst mittels Überstromheizung in einen stabilen Betriebsbereich gebracht wird und dann so betrieben wird, daß sie sowohl in diesem stabilen Betriebsbereich verbleibt als auch mindestens die vorgegebene Helligkeit erzeugt, daß eine zu helle Anzeige durch mindestens ein im Strahlengang des Lichtes liegendes Filter (1, 2) auf die vorgegebene Helligkeit abgedunkelt wird. DOLLAR A Bei einer Anzeige, die mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbar ist und deren Lichtemission auf einen vorgegebenen Wert dimmbar ist, ist vorgesehen, daß die Leuchtstofflampe (4) so betreibbar ist, daß sie zunächst durch Überstromheizung in einen stabilen Betriebsbereich gebracht wird und dann so ansteuerbar ist, daß sie in diesem stabilen Betriebsbereich verbleibt und mindestens die vorgegebene Lichtemission abgibt, daß eine Filtervorrichtung (1, 2) im Strahlengang zwischen der Leuchtstofflampe (4) und dem Betrachter (A) der Anzeige derart ansteuerbar ist, daß überschüssiges Licht derart weggefiltert wird, daß die Anzeige die vorgegebene Helligkeit aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit
einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige und eine mit einer Leucht
stofflampe beleuchtbaren, in ihrer Helligkeit dimmbare Anzeige.
Aus dem Stand der Technik sind mit Leuchtstofflampen beleuchtbare Anzeigen
bekannt, bei denen die Leuchtstofflampen dimmbar sind. Hierbei werden die
Leuchtstofflampen beispielsweise pulsweitenmoduliert betrieben. Dabei wird
die jeweilige Leuchtstofflampe entsprechend der vorgegebenen Helligkeit in
schneller Folge derart ein- und ausgeschaltet, daß für einen Betrachter infolge
der Trägheit des menschlichen Auges eine konstante Helligkeit wahrnehmbar
ist, deren Intensität von dem Verhältnis zwischen eingeschaltetem und ausge
schaltetem Zustand der Leuchtstofflampe abhängt.
Nachteilig bei diesen Verfahren zur Dimmung der Lichtemission der Anzeige
und einer entsprechenden Anzeige ist es, daß die Leuchtstofflampe bei
bestimmten Betriebszuständen, insbesondere bei tiefen Betriebstemperaturen
nicht sicher zündet und so die Anzeige entweder dunkel bleibt oder die Leucht
stofflampe nicht regelmäßig gezündet wird, so daß für einen Betrachter ein
Flackern wahrnehmbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Dimmung der Lichtemis
sion einer mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige und eine mit einer
Leuchtstofflampe beleuchtbaren, in ihrer Helligkeit dimmbaren Anzeige anzu
geben, die sicher und flackerfrei arbeitet.
Diese Aufgabe wird zum einen durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Leucht
stofflampe so betrieben wird, daß sie zunächst mittels Überstromheizung in
einen stabilen Betriebsbereich gebracht wird und dann so betrieben wird, daß
sie sowohl in diesem stabilen Betriebsbereich verbleibt als auch mindestens die
vorgegebene Helligkeit abgibt und eine zu helle Anzeige dann durch minde
stens ein im Strahlengang des Lichtes liegendes Filter auf die vorgegebene
Helligkeit reduziert wird.
Bei einer erfindungsgemäßen Anzeige ist die Leuchtstofflampe so betreibbar,
daß sie zunächst durch Überstromheizung in einen stabilen Betriebsbereich
gebracht wird und dann so betreibbar ist, daß sie in diesem stabilen Betriebs
bereich verbleibt und mindestens die vorgegebene Lichtemission abgibt.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Anzeige eine Filtervorrichtung im
Strahlengang zwischen der Leuchtstofflampe und einem Betrachter der
Anzeige auf, die die Helligkeit der Leuchtstofflampe auf die vorgegebene
Helligkeit reduziert.
Die Verwendung von Polfiltern, die gegeneinander verdrehbar sind, benötigt
besonders wenig zusätzlichen Bauraum, da die Filter vor der Anzeige oder bei
einer durchleuchtbaren Anzeige auch zwischen der Leuchtstofflampe und der
Anzeige positionierbar sind.
Besonders wenig zusätzlichen Aufwand wird durch Polfilter verursacht, wenn
es sich bei der Anzeige um eine durchleuchtbare Flüssigkristallanzeige (LCD)
handelt. Die Flüssigkristallanzeige wirkt selbst schon als Polfilter, so daß nur
ein zusätzliches Polfilter benötigt wird, das zwischen der Anzeige und dem
Betrachter oder der Anzeige und der Leuchtstofflampe angeordnet ist.
Es sind auch andere Filterarten wie z. B. Graukeile möglich, die gegeneinander
verschoben werden. Diese benötigen jedoch einen großen zusätzlichen
Bauraum auch neben der Anzeige.
Ein gedimmtes Betreiben der Leuchtstofflampe nach Erreichen des stabilen
Betriebszustandes bewirkt, daß die Leuchtstofflampe nur soviel Energie
aufnehmen muß, wie zum Erzeugen der vorgegebenen Helligkeit und zum
Verbleiben im stabilen Betriebszustand benötigt wird. Somit wird eine unnötige
Erwärmung der Anzeige vermieden, so daß weitgehend auf Kühlungsmaßnah
men verzichtet werden kann. Weiterhin wird Strom und damit die zum Erzeu
gen des Stroms und zum Kühlen benötigte Energie eingespart.
Das Betreiben der Leuchtstofflampe und die Einstellung der Filter kann bei
spielsweise in Form einer Steuerung aufgebaut sein. Hierzu kann in einem
Speicher ein Programm abgelegt sein, mit dem die Leuchtstofflampe mit
Überstrom beheizt wird und dann, wenn unter allen möglichen Umgebung
stemperaturen der Anzeige die stabile Betriebstemperatur sicher erreicht ist,
eine gedimmte Ansteuerung der Leuchtstofflampe entsprechend der vorgege
benen Helligkeit und dem im Speicher abgelegten Dimmungsverhältnis für
verschiedene Helligkeiten durchgeführt werden, wobei eine bestimmte Hellig
keit nicht unterschritten wird, damit die Leuchtstofflampe im stabilen Betriebs
bereich verbleibt. Die überflüssige Helligkeit wird mittels der Filter absorbiert.
Sofern die Umgebungstemperatur der Leuchtstofflampe oder ungefähre
Umgebungstemperatur der Leuchtstofflampe bekannt ist, die beispielsweise in
einem Kraftfahrzeug von einem Außenthermometer geliefert wird, kann die
Leuchtstofflampe noch genauer angesteuert werden, da man zu Beginn der
Ansteuerung aus der Außentemperatur auf die Temperatur der Leuchtstofflam
pe schließen kann und so die Leuchtstofflampe mit in Speicher abgelegten
Ansteuerkurven, die jeweils für einen bestimmten Anfangstemperaturbereich
gelten, angesteuert wird.
Durch das Messen der Temperatur der Leuchtstofflampe können die optimalen
Ansteuerparameter entsprechend der vorgegebenen Helligkeit, beispielsweise
aus einer im Speicher abgelegten Tabelle, die auch die Helligkeit der Leucht
stofflampe bei bestimmten Dimmverhältnis enthält, ausgeben werden und die
Leuchtstofflampe entsprechend angesteuert werden.
Eine noch genauere Regelung ist dadurch möglich, daß die die Filter durch
dringende Helligkeit gemessen wird und entsprechend die Ansteuerung der
Leuchtstofflampe oder des oder der Filter angepaßt wird. Hierdurch können
auch Alterserscheinungen der Leuchtstofflampe wie Nachlassen der Leucht
stärke optimal ausgeglichen werden.
Durch ein Vorgeben der Helligkeit in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit der
Anzeige wird eine gute Ablesbarkeit der Anzeige gewährleistet und gleichzeitig
eine Störung durch die Anzeige, beispielsweise eines Kraftfahrers, in dessen
Kraftfahrzeug die Anzeige angeordnet ist, vermieden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren für ein besonders bevor
zugtes Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines besonders bevorzugten Ausführungsbei
spiels,
Fig. 2 eine Ansicht einer besonders bevorzugten Flüssigkristallanzeige und
eines dahinter liegenden besonders bevorzugten Polfilters,
Fig. 3 die Durchlasskurve zweier gegeneinander verdrehbarer Polfilter.
Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anzeige weist eine Flüssig
kristallanzeige 1, einen drehbaren Polfilter 2, eine Leuchtstofflampe 4 mit einem
Temperatursensor 5, einen Regler 6, eine erste Fotodiode 7 und eine zweite
Fotodiode 8 auf. Über einen ersten Eingang 9 kann dem Regler 6 eine ge
wünschte Helligkeit vorgegeben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann beispielsweise folgendermaßen ausgeführt werden:
Sofern durch den Temperatursensor 5 festgestellt wird, daß die Leucht stofflampe 4 eine Temperatur aufweist, die unterhalb der Temperatur liegt, die für ein stabiles Betriebsverhalten erforderlich ist, wird die Leuchtstofflampe 4 mit Überstrom betrieben und dadurch beheizt. Die Fotodiode 7 mißt die durch die Flüssigkristallanzeige 1 dringende Helligkeit und gibt diese Information an den Regler 6 weiter. Sofern die Helligkeit über der vorgegebenen Helligkeit liegt, wird das Polfilter 2 solange verdreht, bis die vorgegebene Helligkeit mit der durch die Fotodiode 7 gemessene Helligkeit übereinstimmt. Sobald die Leuchtstofflampe 4 eine stabile Betriebstemperatur erreicht hat, wird die Leuchtstofflampe 4 entsprechend der vorgegebenen Helligkeit pulsweitenmo duliert (gedimmt) betrieben, d. h. die Leuchtstofflampe wird mit einer Frequenz ein- und ausgeschaltet, die über dem Auflösungsvermögen des Auges A eines Beobachters liegt, so daß für den Beobachter ein gleichmäßiger Helligkeitsein druck entsteht. Das Verhältnis der Zeit an dem ausgeschalteten und einge schalteten Zustand der Leuchtstofflampe 4 bestimmen die wahrgenommene Helligkeit. Die Stellung des Polfilters 2 wird entsprechend dem Modulationsgrad der Leuchtstofflampe 4 und der vorgegebenen Helligkeit angepaßt. Sofern die Betriebstemperatur der Leuchtstofflampe 4, beispielsweise durch einen niedri gen Modulationsgrad in einen Bereich absinkt der keinen Betrieb mehr garan tiert, wird der Modulationsgrad solange erhöht, bis ein stabiler Betriebsbereich mit Sicherheit erreicht und beibehalten wird. Überschüssige Helligkeit wird jeweils durch eine entsprechende Stellung des Polfilters 2 unterdrückt.
Sofern durch den Temperatursensor 5 festgestellt wird, daß die Leucht stofflampe 4 eine Temperatur aufweist, die unterhalb der Temperatur liegt, die für ein stabiles Betriebsverhalten erforderlich ist, wird die Leuchtstofflampe 4 mit Überstrom betrieben und dadurch beheizt. Die Fotodiode 7 mißt die durch die Flüssigkristallanzeige 1 dringende Helligkeit und gibt diese Information an den Regler 6 weiter. Sofern die Helligkeit über der vorgegebenen Helligkeit liegt, wird das Polfilter 2 solange verdreht, bis die vorgegebene Helligkeit mit der durch die Fotodiode 7 gemessene Helligkeit übereinstimmt. Sobald die Leuchtstofflampe 4 eine stabile Betriebstemperatur erreicht hat, wird die Leuchtstofflampe 4 entsprechend der vorgegebenen Helligkeit pulsweitenmo duliert (gedimmt) betrieben, d. h. die Leuchtstofflampe wird mit einer Frequenz ein- und ausgeschaltet, die über dem Auflösungsvermögen des Auges A eines Beobachters liegt, so daß für den Beobachter ein gleichmäßiger Helligkeitsein druck entsteht. Das Verhältnis der Zeit an dem ausgeschalteten und einge schalteten Zustand der Leuchtstofflampe 4 bestimmen die wahrgenommene Helligkeit. Die Stellung des Polfilters 2 wird entsprechend dem Modulationsgrad der Leuchtstofflampe 4 und der vorgegebenen Helligkeit angepaßt. Sofern die Betriebstemperatur der Leuchtstofflampe 4, beispielsweise durch einen niedri gen Modulationsgrad in einen Bereich absinkt der keinen Betrieb mehr garan tiert, wird der Modulationsgrad solange erhöht, bis ein stabiler Betriebsbereich mit Sicherheit erreicht und beibehalten wird. Überschüssige Helligkeit wird jeweils durch eine entsprechende Stellung des Polfilters 2 unterdrückt.
Besonders komfortabel und sicher wird die erfindungsgemäße Anzeige, wenn
mit der zweiten Fotodiode 8 die Helligkeit der Umgebung der Anzeige gemes
sen wird und der Regler entsprechend die vorgegebene Helligkeit ändert. So ist
z. B. bei einer Anzeige in einem Kraftfahrzeug in geringer Umgebungshellig
keit auch nur eine geringe Helligkeit zur guten Ablesbarkeit erforderlich. So wird
ein Kraftfahrer bei Dunkelheit nicht durch die Anzeige direkt oder Spiegelungen
der Anzeige in der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges geblendet oder
abgelenkt.
In Fig. 2 erkennt man eine bevorzugte Ausgestaltung der Flüssigkristallanzei
ge 1 und des Polfilters 2 aus Fig. 1. Die Flüssigkristallanzeige 1 weist eine
etwa quadratische Abmessung auf. Der Durchmesser des Polfilters 2 weist
mindestens die Größe der Diagonalen der Flüssigkristallanzeige 1 auf, damit
die Flüssigkristallanzeige 1 davon vollständig abgedeckt wird. Das Polfilter 2 ist
um seinen Mittelpunkt M drehbar gelagert. Die Drehung kann beispielsweise
dadurch realisiert sein, daß ein Viertel des Umfangs des Polfilters 2 als Zahn
kranz 10 ausgestaltet ist, in den ein Ritzel 11 eines Elektromotors 12, der
vorteilhafter Weise als Schrittmotor oder Servomotor ausgestaltet ist, eingreift.
Die erste Fotodiode ist auf oder neben der Flüssigkristallanzeige 1 derart
angebracht, daß sie das durch das Polfilter 2 und die Flüssigkristallanzeige 1
dringende Licht messen kann. Bei Montage der Fotodiode 7 neben dem
eigentlichen Anzeigefeld, wie in Fig. 2 dargestellt, muß selbstverständlich das
Feld, auf dem die Fotodiode 7 angeordnet ist, dieselben polfilternden Eigen
schaften wie die Flüssigkristallanzeige 1 aufweisen, damit ein korrekter Meß
wert erhalten wird.
Je nach dem wieviel Licht die Filterkombination, bestehend aus dem Polfilter 2
und der Flüssigkristallanzeige 1, absorbieren muß, damit die vorgegebene
Helligkeit der Anzeige erreicht wird, wird das Polfilter 2 mittels des Elektromo
tors 12 gedreht.
In Fig. 3 sieht man den ungefähren Verlauf der Lichtdurchlässigkeit (Trans
mission T) in Abhängigkeit des Winkels ϕ zwischen den Polarisationsebenen
des Polfilters 2 und der Flüssigkristallanzeige 1.
Claims (16)
1. Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit einer Leuchtstofflam
pe beleuchtbaren Anzeige auf einen vorgegebenen Wert, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leuchtstofflampe (4) so angesteuert wird, daß sie
zunächst mittels Überstromheizung in einen stabilen Betriebsbereich ge
bracht wird und dann so betrieben wird, daß sie sowohl in diesem stabilen
Betriebsbereich verbleibt als auch mindestens die vorgegebenen Hellig
keit erzeugt,
daß eine zu helle Anzeige durch mindestens ein im Strahlengang des Lichtes liegendes Filter (1, 2) auf die vorgegebene Helligkeit abgedunkelt wird.
daß eine zu helle Anzeige durch mindestens ein im Strahlengang des Lichtes liegendes Filter (1, 2) auf die vorgegebene Helligkeit abgedunkelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
zwei Polfilter (1, 2) zur Abdunkelung gegeneinander verdreht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der
Filter als Flüssigkristallanzeige (2) ausgestaltet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Grau
keile gegeneinander verschoben werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Leuchtstofflampe (4) nach Erreichen des stabilen Be
triebszustandes gedimmt betrieben wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verfahren gesteuert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfah
ren entsprechend der Umgebungstemperaturen der Leuchtstofflampe ge
steuert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur der Leuchtstofflampe gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die durch die Filter (1, 2) dringende Heiligkeit gemessen
wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Helligkeit in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit der
Anzeige vorgebbar ist.
11. Anzeige, die mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbar ist und deren Licht
emission auf einen vorgegebenen Wert dimmbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Leuchtstofflampe (4) so betreibbar ist, daß sie zunächst
durch Überstromheizung in einen stabilen Betriebsbereich gebracht wird
und dann so ansteuerbar ist, daß sie in diesem stabilen Betriebsbereich
verbleibt und mindestens die vorgegebene Lichtemission abgibt, daß eine
Filtervorrichtung (1, 2) im Strahlengang zwischen der Leuchtstofflampe (4)
und dem Betrachter (A) der Anzeige derart ansteuerbar ist, daß über
schüssiges Licht derart weggefiltert wird, daß die Anzeige die vorgegebe
ne Helligkeit aufweist.
12. Anzeige nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervor
richtung mindestens zwei gegeneinander verdrehbare Polfilter (1, 2) auf
weist.
13. Anzeige nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß einer der
Polfilter als durchleuchtbare Flüssigkristallanzeige (2) ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei
gegeneinander verschiebbare Graukeile aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betriebsparameter der Leuchtstofflampe (4) in einem
Speicher abgelegt sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ansteuerung (6) der Leuchtstofflampe (4) und der Filtervorrichtung (1, 2)
entsprechend den gespeicherten Betriebsparametern, der Außentempe
ratur und der gewünschten Helligkeit ausgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999135458 DE19935458A1 (de) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige und mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbare, in ihrer Helligkeit dimmbare Anzeige |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1999135458 DE19935458A1 (de) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige und mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbare, in ihrer Helligkeit dimmbare Anzeige |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19935458A1 true DE19935458A1 (de) | 2001-02-01 |
Family
ID=7916366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999135458 Ceased DE19935458A1 (de) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Verfahren zur Dimmung der Lichtemission einer mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbaren Anzeige und mit einer Leuchtstofflampe beleuchtbare, in ihrer Helligkeit dimmbare Anzeige |
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