DE2611339A1 - Spiegel mit informationsanzeige - Google Patents

Spiegel mit informationsanzeige

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Satoshi Teramura
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Description

PATENTANWALTS
FER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER
D-öOOO MUnchen 22 D -48OO Bielefeld
Triftstraße 4 Siekerwall 7 2611339
282-Ger 17. März 1976
SHARP Kabushiki Kaisha Osaka / Japan
Spiegel mit Informationsanzeige
Gegenstand der Erfindung ist ein Spiegel, der außer seiner üblichen Funktion auch die Möglichkeit bietet, auf seiner Ansichtseite eine bestimmte, im Prinzip beliebige Information wiederzugeben .
Spiegel, die üblicherweise als wesentliche Elemente eine Glasscheibe und eine dahinter angeordnete reflektierende Fläche aufweisen, sind in den vielfältigsten Größen, Formen und Ausführungsarten bekannt. Wegen ihrer inhärenten Eigenschaft, einfallendes Licht oder allgemein einfallende Bildinformation zu reflektieren, ziehen sie - etwa in öffentlichen Gebäuden oder auch in der Form als Taschen- oder Puderdosenspiegel-häufig die
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Aufmerksamkeit der Passanten bzw. Benutzer auf sich; sie eignen sich damit prinzipiell als Vermittler und Träger auch anderer als nur der einfallenden und reflektierten Bildinformation. Eine solche Zusatzinformationswirkung machen sich beispielsweise die bekannten bemalten Werbespiegel zunutze, wie sie in Bars und Restaurants häufig zu finden sind. Für viele, insbesondere individuelle Bedürfnisse jedoch, wird diese Art der"starren" Zusatzinformation eher als störend empfunden. Andererseits würden sich aber Spiegelflächen in den verschiedensten Anwendungs- und Ausführungsformen prinzipiell als Vermittler auch von individuell gewünschter veränderlicher Information anbieten.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen Spiegel zu schaffen, der außer seiner üblichen Funktion auch noch als Anzeigefläche für eine sonstige Information, etwa zur Zeitanzeige oder zur Anzeige von Schriftzeichen oder Ergebnissen eines Rechenvorgangs, also zur Anzeige von veränderlicher Information, dient. In Sonderheit soll dabei die Möglichkeit zur Anzeige einer bestimmten Zusatzinformation technisch so verwirklicht sein, daß die Spiegelfläche ungestört, also einheitlich bleibt, wenn die Anzeige der Zusatzinformation nicht gewünscht wird.
Eine Lösung dieser technischen Aufgabe gibt der Patentanspruch 1 an,für dessen Merkmale vorteilhafte Weiterbildungen u.a. in ünteransprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung angegeben sind. , -
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Spiegels ist hinter dem Frontglasfenster, also in der Regel einer Glasscheibe, eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise zur Zeitanzeige, angeordnet, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform die Anzeigeabschnitte oder -bereiche einen Teil der kontinuierlichen Spiegelfläche bilden, wenn die Anzeigevorrichtung nicht
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aktiviert, also ausgeschaltet ist. Bei einer speziellen vorteilhaften Ausführungsform ist die Anzeigevorrichtung eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp, wobei die reflektierenden Elektrodenbereiche den erwähnten Teil der kontinuierlichen Spiegelfläche bilden, so daß die normale Spiegelfunktion voll erhalten, also ein ungestörtes Reflexionsbild des Betrachters wiedergegeben wird, wenn die Anzeigevorrichtung außer Betrieb ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist also auf der rückseitigen Fläche der Spiegelglasscheibe eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp befestigt und der auf der rückseitigen Oberfläche der Glasscheibe aufgebrachte Reflexionsfilm ist im Bereich der Anzeigeeinheit, also an den Stellen der Reflexionselektroden so unterbrochen, daß sich eine kontinuierliche ununterbrochene Spiegelfläche zusammen mit den Reflexionselektroden ergibt. Am Spiegelrahmen ist eine Schaltervorrichtung, beispielsweise ein tast-empfindlicher Schalter, vorhanden, über den sich die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit ein- bzw. ausschalten läßt, wenn eine kontinuierliche Spiegelfläche gewünscht wird.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Vorderansicht einer Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen, bei dem die Anzeige der Zusatzinformation durch eine Flüssigkristall- Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp bewirkt wird;
Fig. 2 eine Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile an der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 die Vorderansicht einer anderen Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen, der ebenfalls mit einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexions-
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typ versehen ist;
Fig. 4 die Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen;
Fig. 5 die Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Spiegels erfindungsgemäßer Bauart;
Fig. 6 die Schnittdarstellung einer noch anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spiegels;
Fig. 7 die Schnittdarstellung einer weiter abgewandelten Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen, der mit einer Flüssigkristall-Anzeigetafel oder einem Anzeigefeld vom Reflexionstyp versehen ist;
Fig. 8 die Perspektivdarstellung eines Elektroden-Segmentmusters eines Flüssigkristall-Anzeigefelds, wie es etwa für die Ausführungsform nach Fig. 7 Verwendung finden kann;
Fig. 9 die Perspektivdarstellung eines Reflexionselektroden-Musters eines Flüssigkristall-Anzeigefelds, wie es ebenfalls für die Ausführungsform nach Fig. 7 verwendet werden kann;
Fig. 10 die Perspektivdarstellung des Flüssigkristall-Anzeigefelds, wie es bei der Ausführungsform nach Fig. 7 vorgesehen ist und das die Segmentelektroden nach Fig. 8 bzw. die Reflexionselektroden nach Fig. 9 aufweist;
Fig. 11 die Schnittdarstellung einer möglichen anderen Schalteranordnung, wie sie vorteilhaft in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden kann;
Fig. 12 das schematische Schaltbild einer Treiberschaltung zur Erregung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit für eine der Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Spiegels;
Fig. 13 die Schnittdarstellung eines weiteren Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen, der eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp enthält;
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Fig. 14 die Schnittdarstellung einer noch anderen Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen, der eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp enthält;
Fig. 15 die Perspektivdarstellung einer noch anderen Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen, der eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp aufweist;
Fig. 16 die auseinandergezogene Perspektivdarstellung des Spiegelkörpers der Ausführungsform nach Fig. 15;
Fig. 17 die Schnittdarstellung der Halterungsvorrichtung für den Spiegel nach Fig. 15,;
Fig. 18 das schematische Schaltbild einer Treiberschaltung zur Erregung und Ansteuerung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit bei der Ausführungsform nach Fig. 15;
Fig. 19 die Perspektivdarstellung einer noch anderen Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen, der ebenfalls eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp enthält;
Fig» 20 eine Schnittdarstellung des Spiegels nach Fig. 19;
Fig. 21 die Perspektivdarstellung einer Ausführungsform eines elektronischen Kleinrechners, der ein Anzeigefeld in Verbindung mit einem Spiegel aufweist;
Fig. 22 die vergrößerte Schnittdarstellung des elektronischen Rechners nach Fig. 21;
Fig. 23 die Perspektivdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines elektronischen Kleinrechners, dessen Anzeigeabschnitt ebenfalls nach den Prinzipien der Erfindung verwirklicht ist; :
Fig. 24 die Schnittdarstellung des elektronischen Rechners nach Fig. 23;
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Fig. 25 die Ansicht einer noch anderen Ausführungsform eines elektronischen Kleinrechners, bei dessen Anzeigefeld ebenfalls Prinzipien der Erfindung verwirklicht sind und
Fig. 26 die Schnittdarstellung des elektronischen Rechners nach Fig. 25.
Bei der Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen nach den Fig. 1 und 2 ist eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 auf der rückseitigen Fläche eines Frontglasfensters eines Spiegels, also einer Spiegelglasscheibe 32 befestigt. Die Glasscheibe 32 dient gleichzeitig als Glassubstrat für die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30, die beispielsweise zur Anzeige einer momentan veränderbaren Zeitinformation dient. Ein Rahmen 38 des Spiegels dient gleichzeitig zur Halterung und Festlegung von Schaltanschlüssen 34 und 36, die einer später zu erläuternden Treiberschaltung zur Erregung der Flüssigkristall- Anzeigeeinheit 30 zugeordnet sind. Berührt der Spiegelbenutzer die Schaltklemmen 34 und 36, so daß diese miteinander in Kontakt gelangen, so wird die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 entregt bzw. abgeschaltet, so daß sich auf der Spiegelansichtseite eine kontinuierliche Spiegelfläche zeigt.
Die rückseitige Fläche der Glasscheibe 32 des Spiegels ist mit einem reflektierenden Film 40, beispielsweise aus Aluminium, überzogen, das etwa nach einer bekannten Verdampfungs- oder Ätztechnik aufgebracht wird. Der reflektierende Film 40 ist an bestimmten Abschnitten unterbrochen bzw. ausgespart, wobei diese Aussparungen Segmentmusternder Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 entsprechen, wie die Fig. 2 erkennen läßt. Eine gemeinsame transparente, also lichtdurchlässige Elektrode 42 ist auf der rückseitigen Fläche der Glasscheibe 32 auf dem Reflexionsfilm 40 im Anzeigebereich mittels Verdampfungstechnik aufgebracht. Diese gemeinsame Transparentelektrode 42 besteht
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vorzugsweise aus einem Metalloxid, etwa aus Zinnoxid oder Indiumoxid.
Gegenüber der gemeinsamen Transparentelektrode 42 auf der Glasscheibe 32 ist eine weiteres Glassubstrat 44 angeordnet, das als Träger für reflektierende Segmentelektroden 46 dient, die so gestaltet sind, daß sich einzeln oder im Zusammenwirken mit mehreren solcher Elektroden bestimmte Zeichen, etwa Ziffern, anzeigen lassen. Die Segmentelektroden 46 sind in ihren Abmessungen vorzugsweise geringfügig größer als die ausgesparten Abschnitte des Reflexionsfilms 40. Zwischen dem Reflexionsfilm 40 und dem Glassubstrat 44 befindet sich ein Abstandsstück 48, das den Abstand zwischen der gemeinsamen Transparentelektrode 42 und den Segmentelektroden 46 festlegt, wobei der Zwischenraum mit einer Flüssigkristall-Zusammensetzung 50 ausgefüllt ist. Die erforderliche Spannung wird über die Flüssigkristall-Zusammensetzung 50 zugeführt, um die Anzeige,beispielsweise der laufenden Zeit,unter Verwendung der gemeinsamen Transparentelektrode 42 und der Segmentelektroden 46 in an sich bekannter Weise zu bewirken.
Aus der soweit gegebenen Beschreibung dürfte ersichtlich sein, daß eine kontinuierliche, also nicht unterbrochene Spiegelfläche entsteht, wenn die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 nicht erregt ist, da der Reflexionsfilm 40 gemeinsam mit den reflektierenden Segmentelektroden 46 auf der Rückseite der Glasscheibe 32 vorhanden ist, so daß die gesamte rückseitige Fläche der Scheibe 32 abgedeckt ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die der Fig. 1 entsprechenden Elemente mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet. In diesem Fall sind die Schaltklemmen 34 bzw. 36 mit kanunartig einander gegenüberstehenden Elektroden 52 bzw, 54 verbunden, die am Rahmen 38 umlaufend ausgebildet sind, so daß der Ein- bzw. Ausschaltvorgang des später zu erläuternden Ansteuer-
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bzw. Schalterkreises erleichtert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispxel insbesondere für den Flüssigkristall-Anzeigeabschnitt wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 4 bis 7 beschrieben, wobei hier ebenfalls die den.in Fig. 1 bis 3 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet sind.
Bei dem Spiegel nach Fig. 4 bedeckt eine gemeinsame Transparentelektrode 56 einheitlich die rückseitige Oberfläche der Spiegelglasscheibe 32. Ein weiteres Glassubstrat 58 ist der Glasscheibe 32 gegenüberstehend angeordnet und ein Aluminium-Reflexionsfilm 60 bedeckt das Glassubstrat 58 gleichmäßig. Auf dem Reflexionsfilm 60 sind unter Zwischenschaltung eines transparenten isolierenden Films 64 auf der der Glasscheibe 32 zugekehrten Seite des Glassubstrats 58 Segmentelektroden 62 vom Reflexionstyp angeordnet. Das Abstandsstück 48 bestimmt den Abstand zwischen der gemeinsamen Transparentelektrode 56 und dem lichtdurchlässigen isolierenden Film 64 und legt damit den Hohlraum fest, in den die Flüssigkristall-Zusammensetzung 50 eingefüllt ist. Bei dieser Gestaltung eines erfindungsgemäßen Spiegels lassen sich die Fabrikationsstufen reduzieren, da nur eine Ätzbehandlung erforderlich ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist eine entsprechend der Ausfuhrungsform nach Fig. 4 aufgebaute Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 68 auswechselbar an der Spiegelglasscheibe 32 befestigt. Der Reflexionsfilm 40 auf der rückseitigen Oberfläche der Glasscheibe 32 weist im Flächenbereich der Anzeigeeinheit 68 eine Aussparung auf und ein zusätzliches Glassubstrat 66 dient als Träger für die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 68,
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 weist der Reflexionsfilm 40 auf der rückseitigen Oberfläche der Spiegelglasfläche 32 eine Aussparung auf, in die die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit
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einzusetzen bzw. zu befestigen ist. Eine gemeinsame Transparentelektrode 72 ist auf der rückseitigen Oberfläche der Glasscheibe 32 ausgebildet und ein Reflexionsfilm 60 aus Aluminium bedeckt das Galssubstrat 58 gleichmäßig. Die reflektierenden Segmentelektroden 62 sind auf dem Reflexionsfilm 60 unter Zwischenschaltung einer lichtdurchlässigen isolierenden Schicht 64 angeordnet. Auch hier bestimmt das Abstandsstück 48 einen Hohlraum , der mit der Flüssigkristall-Zusammensetzung 50 ausgefüllt ist analog zu der Ausführungsform nach Fig. 4.
Bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 7 befinden sich die transparenten Segmentelektroden 74 auf der rückseitigen Oberfläche der Glasscheibe 32 in einem Anzeigeabschnitt 76. Das rückseitige Glassubstrat 58 ist - wie dargestellt- mit einem Reflexionsfilm 78 versehen.
Die Fig. 8 verdeutlicht ein Muster für die Anordnung und Ausbildung der Segmentelektroden 74 auf der Rückseite der Glasscheibe 32 und Fig. 9 läßt ein Ausführungsbeispiel eines Musters für den Reflexionsfilm 78 im Anzeigeabschnitt 76 erkennen. Der Reflexionsfilm 78 bedeckt das rückseitige Glassubstrat 58 einheitlich außer im Bereich des Anzeigeabschnitts 76.
Eine Mehrzahl von Segmentelektroden a, bf c, ,.« und h aus einem lichtdurchlässigen Metallfilm, etwa einem Indiumoxidfilm, ist an den entsprechenden Ziffernanzeigepositionen auf der . rückseitigen Oberfläche der Glasscheibe 32 in der in Fig. 8 verdeutlichten Musteranordnung mittels einer Verdampfungs- oder Fotoätztechnik aufgebracht. Die Segmentelektroden 74 in den. je- ; weiligen Ziffernpositionen sind in zwei Gruppen unterteilt. Die Segmentelektroden 74.in den einander entsprechenden Gruppen sind so miteinander verbünden, daß sie über Anschlüsse a.. bis a, bzw. A1 bis A4 mit entsprechenden Auswahlsignalen beauf- ; ■
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schlagt werden können.
Wie die Fig, 9 zeigt, sind im Anzeigeabschnitt 76 mehrere Reflexionselektroden 781, 782, 783 und 784 vorhanden, die einen Teil des beispielsweise aus Aluminium bestehenden Reflexionsfilms 78 bilden, der auf das rückseitige Glassubstrat 58 aufgebracht ist, wobei die Herstellung dieser Reflexionselektrodenbereiche ebenfalls entweder nach einer Verdampfungstechnik oder in Drucktechnik erfolgen kann. Die Reflexionselektroden 781, 782, 783 und 784 werden gemeinsam und kontinuierlich in den jeweiligen Ziffernpositionen so hergestellt, daß sie genau auf die Abstände zwischen benachbarten Ziffernpositionen oder den Segmentelektroden in den jeweiligen Ziffernpositionen zu stehen kommen.
Die Reflexionselektroden 781, 782, 783 und 784 sind voneinander durch schmale Lücken 785, 786 und 787 getrennt, die durch Entfernen, beispielsweise Abschälen, des Aluminium-Reflexionsfilms 78 entstehen, wobei diese schlitzartigen Lücken insbesondere auch durch ein Fotoätzverfahren oder Druck-Ätztechnik erzeugt werden können. Aus der Fig. 9 dürfte ersichtlich sein, daß die schmalen Lücken 785, 786 und 787 entlang der Längskante des Anzeigeabschnitts 76 verlaufen und somit jeweils gemeinsam für die einzelnen Ziffernpositionen die Reflexionselektroden 781, 782, 783 und 784 umgrenzen bzw. festlegen. Die Breite der schmalen Lücken wird vorzugsweise schmäler als 100 μ, vorzugsweise zu wenigen 10 Mikrometer festgelegt.
Die Segmentelektroden a, b, c und h in den vier Ziffernpositionen sind miteinander verbunden und können über die Anschlußabschnitte a.., a2, a3 bzw. a4 in der jeweiligen Ziffernposition mit bestimmten Auswahlsignalen beaufschlagt werden, Die übrigen Segmentelektroden d, e, f und g sind ebenfalls gemeinsam miteinander verbunden und lassen sich über die anderen zugeordneten Anschlußabschnitte Α., A2 , A3 und A4 ansteuern, die ebenfalls in der jeweiligen Ziffernposition vorhanden sind. Es sei
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erwähnt, daß die Anschlüsse a.. bis a. und A bis A, ebenfalls aus einem lichtdurchlässigen Metallfilmmaterial bestehen, etwa aus Indiumoxid.
Die Reflexionselektroden auf dem rückseitigen Glassubstrat 58 werden in folgenden Weise hergestellt: Die Reflexionselektrode .781 steht den Segmentelektroden a und f in der jeweiligen Ziffernposition gegenüber; über einen ersten Zuleiterabschnitt H1 ist diese Elektrode mit einem Auswahlsignal beaufschlagbar. Die Reflexionselektrode 782 steht den Segmentelektroden b und g in der jeweiligen Ziffernposition gegenüber; sie ist mit einem zweiten Anschlußabschnitt H2 verbunden. Die Reflexionselektrode 783 steht den Segmentelektroden c und e in den Vier-Ziffern-Positionen gegenüber; sie ist mit einem dritten Anschlußabschnitt H^ verbunden. Und schließlich steht die Reflexionselektrode 784 den Segmentelektroden d und h gegenüber und läßt sich über einen vierten Anschlußabschnitt H. mit einem Auswahlsignal beaufschlagen.
Die Reflexionselektroden 781, 782, 783 und 784 werden - wie bereits erwähnt - gemeinsam für die jeweiligen Ziffernpositionen hergestellt; sie sind voneinander durch die schmalen Lücken 785, 786 und 787 getrennt. Die schmalen Lücken lassen sich bei Betrachtung der Anzeige praktisch nicht feststellen. Die Reflexionselektroden bedecken also die gesamte Oberfläche des rückseitigen Glassubstrats 58.
Das den Reflexionsfilm 78 und die Reflexionselektroden 781, 782, 783 und 784 tragende rückseitige Glassubstrat 58 ist im durch das Abstandsstück 48 bestimmten Abstand auf der Rückseite der Glasscheibe 32 angeordnet; in den Zwischenraum ist die Flüssigkristall-Zusammensetzung 50 eingefüllt; die so aufgebaute Anordnung bildet insgesamt den Spiegel nach Fig. 7, dessen Flüssigkristall-Anzeigeabschnitt 78 nochmals in Fig. 10 veranschaulicht ist. Die in Fig. 9 erkennbaren Reflexionsplatten 788 aus
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Aluminium sind auf dem rückseitigen Glassubstrat 58 an den Stellen ausgebildet, die den Anschlußabschnitten a^ bis a ^ bzw. A1 bis A- entsprechen. Die ■Reflexionsplatten 788 sind elektrische gegen die Reflexionselektroden 781, 782, 783 und 784 isoliert. Aufgrund dieser Anordnung bedeckt der Reflexionsfilm nicht nur den normalen Spiegelbereich, sondern auch den Anzeigeabschnitt 76 durchgehend und gleichmäßig.
Soll das Segment a in der ersten Ziffernposition anzeigen, so wird der Anschluß a.. für die Segmentelektroden a, b, c und h in der ersten Ziffernstelle und der erste Anschluß H. für die Reflexionselektrode 781 selektiv durch ein entsprechendes Aus wahlsignal angesteuert, um die Anzeige zu bewirken.
Der Aufbau des Flüssigkristall-Anzeigeabschnitts 76 gemäß der Ausführungsform nach den Fig, 7 bis 10 sowie die dafür be stimmte Ansteuerschaltung sind in Einzelheiten in der US-Anmeldung *&&-¥&- vom 30. Mai 1975 beschrieben. " SS Z O f
Die Fig. 11 zeigt eine andere Ausführungsform für die Schalteinrichtung;
Eine Schalteranordnung 80, die im wesentlichen aus einem Kautschuk- oder Gummimaterial besteht, weist einen leitenden Kautschukkontakt 82 auf, der den kammartig ineinandergreifenden Elektroden 52 und 54 gegenüberstehend angeordnet ist und die Spiegelfläche entlang des Rahmens 38 umgibt. Die Ausgestaltung der kammartig ineinandergreifenden Elektroden 52 und 54 entspricht etwa der Ausführungsform nach Fig, 3, Durch die se kautschuk-geschützte Schalteranordnung 80 werden die Kamjnelektroden 52 und 54 gut gegen Umgebungseinflüsse geschützt.
Die bereits angesprochene Fig. 2 läßt außerdem in schematischer Darstellung eine Schaltkreisanordnung zur Erregung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 erkennen, die nachfolgend beschrieben wird:
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Ein gruppenintegrierter Schaltkreis 84 (nachfolgend als LSI = Large ^cale integrated Circuit bezeichnet) wird durch den Spiegelrahmen 38 gehalten und dient zur Aktivierung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30. Der LSI 84 enthält eine Zeitrechnerschaltung mit einem Oszillator, einer Frequenzteiler- und Zählerschaltung sowie eine Treiberschaltung, die ein Signal zur Erregung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 abgibt. Als Versorgungsquelle für den LSI 84 und die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 dient eine Batteriekette 86, die beispielsweise aus drei handelüblichen kleinen Taschenlampenbatterien bestehen kann. Die Schalteranschlüsse 34 und 36 sind mit der LSI 84 über Leitungen 88 und 90 verbunden, so daß die Ein- und Ausschaltung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 bewirkt werden kann, wie bereits zuvor beschrieben.
Die Fig. 12 zeigt in Blockbilddarstellung einen typischen Schaltkreisaufbau einer Ansteuerschaltung für die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 in Zuordnung zu den Schaltanschlüssen 34 und Der LSI 84 umfaßt - wie bereits erwähnt - eine Zeitrechnerschaltung 841, eine Treiberschaltung 842, ein C-MOS-Halbleiterbauelement 843 sowie einen Widerstand 844. Die Batterieanordnung 86 versorgt die Zeitrechnerschaltung 841 mit einer Spannung E.. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30" erhält ein Ansteuersignal von der Treiberschaltung 842, '" "-
Das OMOS-Halbieiterbauelement 843 umfaßt einen N-Kanal-'MOS-Transistor 845 und einen P-Kanal-MOS-Transistor 846, deren Gate-Elektroden miteinander und gemeinsam mit dem Schaltan-* Schluß 36 über eine Leitungsverbindung 90 verbunden sind. Die Gate-Elektroden der beiden MOS-Transistoren 845 und 846 sind außerdem mit der Source-Elektrode des P-kanäl-MOS-Transistors 846 über den Widerstand 844 (etwa 1 Mil) verbunden. Die Drain-Elektrode des N-Känal-MOS-Transistors 845 ist mit der Schaltklemme 34 über eine Leitungsverbindung 88 verbunden. Die Ausgangsklemme des C-MQS-Halbleiterbauelements 843 ist mit der
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Treiberschaltung 842 verbunden, so daß die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 ein- und ausgeschaltet werden kann.
Werden die Schaltklemmen 34 und 36 über einen Widerstand R, beispielsweise den Körperschluß des Benutzers verbunden, so wird der Spannungspegel an den Gate-Elektroden der MOS-Transistoren 845 und 845 negativ, wodurch der P-Kanal-MOS-Transistor 846 leitend wird. Damit wird der Spannungspegel E_, der über die Treiberschaltung 842 den Segementelektroden der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 zugeführt wird, annähernd zu Null Volt, wodurch die Anzeigeeinheit entregt, also ausgeschaltet wird, da die gemeinsame Elektrode mit einem Spannungspegel von Null Volt beaufschlagt wird.
Sind die Schaltklemmen 34 und 36 über den Widerstand R nicht miteinander verbunden, so wird der den Gate-Elektroden der MOS-Transistoren 845 und 846 zugeführte Spannungspegel zu Null Volt, d.h. der N-Kanal-MOS-Transistor 845 ist leitend. Damit liegt an den Segmentelektroden der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30 eine Spannung E von annähernd E. Volt, die über die Treiberschaltung 842 zugeführt wird. Die gemeinsame Elektrode der Anzeigeeinheit 30 erhält also einen Spannungspegel von Null Volt, wodurch diese erregt wird und die über die Zeitrechnerschaltung 841 gelieferte Zeitinformation anzeigt.
Obgleich bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bestimmte Schaltklemmen 34 und 36 vorgesehen sind, kommen auch herkömmliche elektronische Berührungsschaltkrexse in Frage, bei denen die berührungsempfindliche Elektrode etwa auf der Spiegelglasscheibe 32 angeordnet sein kann.- ·
Weiterhin kann zwischen der Ausgangsklemme des C-MOS-Halbleiterbauelements 843 und der Treiberschaltung 842 ein Zeitgeberschaltkreis vorhanden sein, so daß die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit
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30 eine bestimmte Zeitperiode nach der Berührung der Schaltklemmen 34 und 36 durch den Benutzer ausgeschaltet wird. Ergänzend sei nochmals erwähnt, daß der Anzeigeabschnitt der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 30, wenn diese ausgeschaltet ist und der normale übrige Spiegelbereich gemeinsam eine durchgehende ununterbrochene Spiegelfläche bilden.
Die Fig. 13 und 14 zeigen andere Ausführungsformen von Spiegeln mit erfindungsgemäßen Merkmalen, bei denen die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 68 auswechselbar auf der rückseitigen Spiegeloberfläche befestigt ist. Die den Teilen in Fig. 5 entsprechenden Elemente sind mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet.
Der auf der rückseitigen Oberfläche der Spiegelglasscheibe 32 ausgebildete Reflexionsfilm 40 ist in bestimmten Bereichen 92 entfernt oder ausgespart, die den Segmentelektroden der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 68 entsprechen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 sind lichtdurchlässige Segmentelektroden 94 auf dem Glassubstrat 66 ausgebildet, während die gemeinsame Reflexionselektrode 96 aus Aluminium auf dem hinteren Glassubstrat 58 ausgebildet ist. Das Abstandstück 48 bestimmt den mit der Flüssigkristall-Zusammensetzung 50 ausgefüllten Hohlraum.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 ist eine gemeinsame Transparentelektrode 98 auf dem Glassubstrat 66 vorgesehen, während die reflektierenden Segmentelektroden 100 - vorzugsweise aus Aluminium - auf dem hinteren Glassubstrat 58 ausgebildet sind. Die Flüssigkristall-Zusammensetzung 50 ist in den Hohlraum eingefüllt, der durch die beiden Glassubstrate 58 und 66 sowie durch das Abstandsstück 48 bestimmt ist.
Die Fig. 15 bis 17 zeigen eine noch andere Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen: Eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 102 vom Reflexionstyp ist
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hinter einer Spiegelglasscheibe 104 eines Spiegelkörpers angeordnet, der in ein Gehäuse 106 eingesetzt ist. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 102 kann hinsichtlich ihres Aufbaus irgendeiner der zuvor beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen entsprechen, beispielsweise jenen nach den Fig. 5, 13 oder 14. Das Gehäuse 106 sowie Haltearme 108 zur schwenkbaren Lagerung des Gehäuses 106 bestehen aus Metall und dienen als Schaltanschlüsse zur Steuerung der Ein- und Ausschaltung für die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 102.
Den Schaltkreisaufbau für diese Ausführungsform zeigt in schematischer Explosionsdarstellung die Fig. 18. Die der Ausführungsform nach Fig. 12 entsprechenden Elemente sind mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet: Wenn der Benutzer das Gehäuse 106 und etwa den Haltearm 108 berührt, so wird die Setzbedingung eines T-Flip-Flops 110 das zwischen den Eingangsklemmen und dem C-MOS-Halbleiterbauelement 843 liegt, invertiert, wodurch die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 102 entregt, also abgeschaltet wird, wenn sie ursprünglich erregt, also eingeschaltet war. Das Erregen und Entregen der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 102 wiederholt sich also abwechselnd bei jeder Berührung des Gehäuses 106 und des Arms 108 durch den Benutzer.
Eine LSI 112, die die Zeitrechnerschaltung 841, die Treiberschaltung 842, das C-MOS-Halbleiterbauelement 843 und das T-Flip-Flop 110 enthält, ist auf einer gedruckten Leiterkarte 140 angeordnet, die auf der Rückseite der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 102 befestigt ist. Die elektrische Verbindung zwischen der LSI 112 und den Segmentelektroden oder der gemeinsamen Elektrode der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 102 erfolgt über Verbindungsstifte 116, verbunden mit den jeweiligen Elektroden der Anzeigeeinheit 102 und Verbindungslöchern 118, die an beiden Enden der gedruckten Leiterkarte 114 vorhanden sind und zwar dadurch, daß die Verbindungsstifte 116 in
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die Verbindungslöcher 118 eingedrückt werden. Die vorstehenden Enden 120 der Verbindungsstifte 116 werden verlötet, so daß die elektrische Verbindung gleichzeitig mit der mechanischen Verankerung der gedruckten Leiterkarte 114 erfolgt.
Die elektrische Verbindung zwischen Eingangsanschlüssen 1060 und 1080 (Fig. 18) der LSI 112 und dem Gehäuse 106 bzw. dem Haltearm 108 wird in folgender Weise erreicht: Die Eingangsanschlüsse 1060 bzw. 1080 sind mit Verbindungslöchern 122 und 124 in der gedruckten Leiterkarte 114 verbunden. Der Haltearm 108 ist mechanisch mit dem Gehäuse über eine Schraube 126 am Arm 108, einem isolierenden Ring 128, eine Durchgangsöffnung 130, einen Sicherungsring 132 und eine Mutter 134 verbunden. Aufgrund des isolierenden Rings 128 wird das Gehäuse 106 schwenkbar durch die Arme 108 gehalten, jedoch gegen diese elektrisch isoliert. Eine weitere Schraube 136 ist an der Seiten^wand des Gehäuses 106 befestigt; dieser Schraube ist ein weiterer Sicherungsring 138 und eine weitere Mutter 140 zugeordnet. Die Sicherungsringe 132 und 138 sind elektrisch mit den Eingangsanschlüssen 1080 bzw, 1060 der LSI 112 über die Verbindungslöcher 124 und 122 durch Anschlußdrähte 142 bzw. 144 verbunden.
Die Fig. 19 und 20 zeigen eine noch andere Ausführungsform eines Spiegels mit erfindungsgemäßen Merkmalen: Eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 146 ist auf der Rückseite einer Spiegelglasscheibe 148 vorgesehen. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 146 kann einen Aufbau nach einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Der Spiegel, die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 146, eine Batterie 150 und ein LSI 152 sind in einem Gehäuse 154 untergebracht, das gegenüber einem Untergehäuse 156 von einer geöffneten in eine geschlossene Stellung verschwenkbar ist. Der LSI umfaßt eine .Zeitrecheneinheit und eine Treiberschaltung zur
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Anzeige einer Zeitinformation über die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 146, wie bereits oben beschrieben. Das Untergehäuse 156 kann zur Aufnahme einer Puderquaste 158 verwendet werden, so daß die Ausführungsform nach den Fig. 19 und 20 wie dargestellt insgesamt eine Puderdose mit Spiegel darstellt, die gleichzeitig als Uhr dient.
Ein Schalter 160 kann im Bereich der Seitenwand des Untergehäuses 156 vorgesehen sein; er ersetzt bei dieser Ausführungsform die Schaltklemmen 34 und 36 bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 3. Der Schalter 160 umfaßt einen etwas vorstehenden Knopf 162 und zwei Kontakte 164 und 166. Wird das Gehäuse 154 geschlossen, also gegen das Untergehäuse 156 gedrückt, so wird der Schalter 160 geschlossen und mithin wird die Anzeigeeinheit 146 ausgeschaltet. Zur elektrischen Verbindung zwischen dem Schalter 160 und der LSI 152 bzw. der Batterie 150 dient eine Verbindungsleitung 168.
Die Fig. 21 bis 26 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung, bei der der mit zugeordneter Flüssigkristall-Anzeige versehene Spiegel in einer Puderdose enthalten ist, die gleichzeitig einen elektronischen Rechner enthält.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 21 und 22 ist ein oberes Gehäuse 170 schwenkbar gegenüber einem Untergehäuse 172 durch eine Scharnierverbindung 174 gelagert. Das Obergehäuse 170 enthält einen Spiegel 176 mit einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 178, die auf der Rückseite des Spiegels 176 befestigt ist, sowie einen LSI zur Durchführung bestimmter Rechenoperationen. Die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 178 und die Spiegelanordnung 176 können hinsichtlich ihres Aufbaus im wesentlichen einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen entsprechen.
Das Untergehäuse 172 enthält eine gedruckte Leiterkarte 182 mit einem Tastenfeld 184 zur Informationseingabe,. eine Batterie
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186 als Versorgungsquelle, einen Schalter 188 zur Zufuhr der Versorgungsenergie an den LSI 180 und die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 178. Der Schalter 188 umfaßt einen vorstehenden Knopf 190, der eingedrückt wird, wenn das Obergehäuse 170 geschlossen, also gegen das untere Gehäuse 172 gedrückt wird, wodurch die Stromversorgung zum LSI 180 und zur Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 178 unterbrochen wird. Das Obergehäuse 170 und das Untergehäuse 172 sind elektrische miteinander durch ein flexibles Filmsubstrat 172 verbunden, das beispielsweise aus Polyimid besteht. Ein solches flexibles Filmsubstrat, das sich für diese Ausführungsform der Erfindung eignet, ist beispielsweise in der US-Patentanmeldung 476 864 vom 6. Juni 1974 beschrieben.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 23 und 24 ist die das Tastenfeld 184 tragende gedruckte Leiterkarte 182 durch ein Scharnier 184 schwenkbar gehalten. Die den Ausführungsformen nach Fig. 21 und 22 entsprechenden Elemente sind mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet. Durch eine Trennwand 196 wird im Untergehäuse 172 ein Hohlraum 194 umgrenzt. Dieser Hohlraum 194 dient zur Aufnahme von Puder 198 und einer Puderquaste 2OO, wobei diese Utensilien zugänglich sind, wenn die gedruckte Leiterkarte 182 nach oben geschwenkt wird. Die elektrische Verbindung zwischen der gedruckten Leiterkette 182 und der Batterie 186 erfolgt über Kontakte 102 und 104 auf der rückseitigen Oberfläche der gedruckten Leiterkette 182 bzw. die Wand 196. Die Kontakte 202 und 204 sind miteinander verbunden, wenn die gedruckte Leiterkarte 182 geschlossen, also auf dem Untergehäuse 182 aufliegt. In diesem Fall dient ein üblicher Schalter zur Unterbrechung bzw. Zufuhr der Stromver-, .sorgung zum Tastenfeld 184, der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 178 und dem LSI 180, Dieser Schalter wurde aus Gründen der einfacheren Darstellung in der Zeichnung weggelassen.
Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 25 und 26
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ist das Tastenfeld 184 im Obergehäuse 170 vorgesehen. Die der Ausführungsform nach den Fig. 21 bis 24 entsprechenden Elemente sind mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet. Das Tastenfeld 184 ist um den Spiegel 186 herum angeordnet.Die Elektrische Verbindung zwischen dem Tastenfeld 184 und der LSI 180 kann in üblicher Weise, beispielsweise durch eines der oben beschriebenen Mittel, erfolgen. Beispielsweise kann die elektrische Verbindung zwischen den erwähnten Einheiten über Löcher im Glassubstrat der Spiegelanordnung 176 vorgesehen werden.
Obgleich bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung zur Anzeige der Zusatzinformation eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vorgesehen war, sei erwähnt, daß auch eine Anzeige mittels lichtemittierender Dioden oder Elektrolumineszenzelementen erfolgen kann. In diesem Fall wird der Anzeigebereich vorzugsweise als halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß mit der Erfindung ein in sehr verschiedener Weise ausgestaltbarer Spiegel geschaffen wurde, der außer seiner üblichen Funktion gleichzeitig noch als Träger für eine veränderbare Zusatzinformation dient, die mittels einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, einer Anordnung lichtemittierender Dioden oder einer Anordnung von Elektrolumineszenzelementen erfolgt, die vorzugsweise hinter der Spiegelglasscheibe angeordnet sind. Solche Zusatzinformation kann die Uhrzeit oder auch die Ausgabeinformation eines elektronischen Kleinrechners sein. Zur Steuerung der Ein- und Ausschaltung der Anzeige wurden bestimmte vorteilhafte Schalteinrichtung vorgeschlagen. Der Anzeigebereich bildet ein Teil des Spiegels, wenn die Anzeige nicht erregt ist. Wird zur Anzeige insbesondere eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp verwendet, die auf der rückseitigen Oberfläche des Spiegelglases angeordnet ist, so wirkt der Reflexionsfilm
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der Anzeigeeinheit ebenfalls als Spiegelbereich, wenn die Anzeige außer Funktion ist, so daß sich eine vollständig abgedeckte ununterbrochene Spiegelfläche ergibt. Dies ist insbesondere bei kleinen Spiegeln von Vorteil, bei denen das für die Anzeige der Zusatzinformation in der Spiegelfläche benötigte Anzeigefeld stören würde, wenn bei nicht erfolgender Anzeige die einheitliche Spiegelfläche unterbrochen wäre.
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Claims (12)

  1. SHARP Kabughiki Kaisha
    282-Ger
    Patentan Sprüche
    / 1. iSpiegel, gekennzeichnet durch eine hinter einer rückseitig durch eine Reflexionsschicht (40; 56; 78) zumindest teilweise abgedeckten Glasscheibe (32; 104; 148) angeordneten digitalen Anzeigevorrichtung (30; 68; 70; 76; 178), deren Anzeige durch die Glasscheibe hindurch auf der Spiegelvorderseite sichtbar ist,
  2. 2. Spiegel nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß die Glasscheibe mit Reflexionsschicht durch einen Rahmen (38; 106) eingefaßt und gehalten ist.
  3. 3. Spiegel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (z.B. 34, 36 i.V. 843; 1060, 1080 i.V. 110, 843) zur Erregung bzw. Abschaltung der Digitalanzeige.
  4. 4. Spiegel nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalteinrichtung mit dem Rahmen verbunden bzw, an diesem befestigt ist.
  5. 5. Spiegel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigevorrichtung eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit (z,B. 30) vom Reflexionstyp istf und daß die auf der Spiegelrückseite vorhandene Reflexionsschicht (z.B. 40) an der Befestigungsstelle für die Anzeigeeinheit so ausgespart bzw. entfernt ist, da.ß die
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    Reflexionsschicht und die Reflexionsbereiche der Anzeigeeinheit gemeinsam eine einheitliche Spiegelfläche bilden.
  6. 6. Spiegel nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit vom Reflexionstyp ist.
  7. 7. Spiegel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Reflexiönsschicht im Befestigungsbereich für die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit auf letztere angepaßte Aussparungen aufweist.
  8. 8. Spiegel nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet , daß die Reflexionsschicht und die Reflexionselektroden der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit gemeinsam eine kontinuierliche, ununterbrochene Spiegelfläche bilden.
  9. 9. Spiegel nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit (68, 70) auswechselbar auf der rückseitigen Fläche der Glasscheibe (32) befestigt ist,
  10. 10. Spiegel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß dieser in das Deckelgehäuse (154; 170) einer Puderdose eingesetzt ist,
  11. 11. Spiegel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet f daß innerhalb des Rahmens eine Batterie (86; 186)f eine die Zeiteinteilung bestimmende Schaltung (841) μη$ eine Treiberschaltung (842) für die Anzeigevorrichtung vorhanden sind, so daß die Anzeigeeinheit durch die Glasscheibe hindurch eine Momentan-Zeitinfor-
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    mation anzeigt.
  12. 12. Spiegel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß im unteren Gehäuseteil (172) der Puderdose eine Batterie (186), eine Rechenschaltung (180) und eine Eingabe-Tastschalteranordnung (182, 184) und im Deckelgehäuse (170) eine Treiberschaltung für die Anzeigevorrichtung untergebracht sind, der Art, daß die Anzeige des Rechenergebnisses bzw. der Eingabewerte durch die im Deckelgehäuse gehaltene Glasscheibe erfolgt.
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    Le e rs e i te
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