DE2647991A1

DE2647991A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2647991A1
Application number: DE19762647991
Authority: DE
Inventors: Claude Laesser; Eric Saurer; Rene Viennet
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauches SA
Priority date: 1976-05-20
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1977-12-01
Also published as: JPS52146197A; CH596565A5; JPS5825B2

Description

Anzeigevorrichtung
(Schweiz, Nr. 6.334/76 vom 20. Mai 1976) 6 Seiten Beschreibung 6 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einer passiven elektro-optischen Anzeigezelle und einer Beleuchtungsvorrichtung für diese.
Das nächtliche Ablesen von passiven elektro-optischen Anzeigezellen erfordert, diese mit einer Beleuchtungsvorrichtung zu versehen. Es ist festgestellt worden, daß die Leistungsfähigkeit der Beleuchtungsvorrichtungen derartiger Zellen durch Verwendung eines leistungsfähigen Lichtschirms verbessert wurde. Derartige Lichtschirme verringern jedoch leider den Gütegrad der Zelle am Tag.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil durch Schaffung einer Anzeigevorrichtung auszuräumen, bei der das aus der Vorrichtung für die Beleuchtung in der Nacht stammende Licht quasi vollständig verwertet wird, ohne daß dadurch das Ablesen am Tag beeinträchtigt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird für die Anzeigevorrichtung entsprechend der Erfindung vorgeschlagen, daß sie einen Lichtschirm und einen halb-lichtdurchlässigen Spiegel aufweist, die hinter der Zelle angebracht sind, sowie eine Lichtquelle, wobei der halb-lichtdurchlässige Spiegel derart angeordnet ist, daß er für mindestens einen Teil der Wellenlängenbänder des von der Quelle ausgestrahlten Lichts durchlässig ist und dadurch aufgrund von Lichtdurchlässigkeit das Ablesen der Anzeige in der Nacht ermöglicht und daß er das Licht für den Rest des Lichtspektrums reflektiert und damit aufgrund von Reflexion das Ablesen am Tag ermöglicht.
Weiterausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 und 2 Aufrisse zweier Anzeigevorrichtungen mit jeweils einer passiven elektro-optischen Anzeigeze lle und einer Beleuchtungsvorrichtung für diese.
Die passive elektro-optische Anzeigezelle mit Flüssigkristallen entsprechend Fig. 1 ist mit 1 bezeichnet. Sie ist vorn und hinten mit zwei Polarisatoren 2 bzw. 3 versehen, die jeweils einer von dem anderen gekreuzt werden, d.h. daß deren Polarisationsrichtungen eine zur anderen senkrecht verlaufen.
Eine als Lichtführung dienende Glasplatte 4 liegt hinter dem Polarisator 3. Ihre Vorderseite ist mattiert, so daß sie als Lichtschirm dient, und trägt einen halb-lichtdurchmassigen Spiegel 5, beispielsweise einen dielektrischen Spiegel aus dielektrischen Werkstoffschichten.
Die Platte 4 hat seitlich eine Verdickung 4a, in der eine Lichtquelle 6 so untergebracht ist, daß sie Lichtstrahlen mit kurzer Wellenlänge aussendet, d.h. mit einer Wellenlänge entsprechend dem Blau und einem Teil des Grüns. Der dielektrische Spiegel 5 ist so angebracht, daß er die Lichtstrahlen mit großer Wellenlänge reflektiert, d.h. mit der Wellenlänge entsprechend dem Rot, dem Gelb und dem Rest des Grüns.
Die beschriebene und dargestellte Anzeigevorrichtung arbeitet in folgender Weise: Das Tageslicht, dessen Wellenlänge dem Rot, dem Gelb und einem Teil des Grüns entspricht, wird quasi vollständig von dem dielektrischen Spiegel 5 reflektiert, so daß es quasi völlig für das Ablesen der Zelle verwendet wird.
In der Nacht dagegen wird das von der Lichtquelle 6 ausgestrahlte Licht durch das mattierte Glas 4 zerstreut, dessen Hinterseite bei 7 gerieft ist, so daß das von der Lichtquelle 6 zur Zelle 1 ausgestrahlte Licht durch den dielektrischen Spiegel 5 geleitet wird, wobei quasi ihre sämtlichen Lichtstrahlen zum Erleuchten der Zelle verwendet werden.
Die Verwendung der Lichtstrahlen mit großer Wellenlänge zur Beobachtung am Tage und derer mit kleiner Wellenlänge zur Beobachtung in der Nacht ist umso zweckmäßiger, als erfahrungsgemäß das Auge physiologisch tagsüber für eine Beleuchtung mit großen Wellenlängen empfindlicher ist als mit kleinen Wellenlängen, während nachts genau das Gegenteil eintritt.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß die als Lichtführung dienende Glasplatte 8, die den dielektrischen Spiegel 5 trägt, keine mattierte Seite hat wie in der ersten Ausführungsform. Die Rolle des Lichtschirms spielt daher eine Platte 9 aus mattiertem Glas oder irgendeinem anderen lichtdurchlässigen Werkstoff, die zwischen dem dielektrischen Spiegel 5 und dem Polarisator 3 angeordnet ist.
In den beiden Ausführungsformen kann die Lichtführung nicht aus Glas, sondern aus jedem anderen durchsichtigen Werkstoff bestehen.
Ganz allgemein ist im Hinblick auf die dielektrischen Spiegel festzustellen, daß sie aus einem durchsichtigen Substrat bestehen, auf das unter Vakuum eine bestimmte Anzahl dielektrischer Schichten mit mehr oder weniger hohen Brechungskoeffizienten aufgetragen wird. Durch Auswahl des Stoffes dieser verschiedenen Schichten sowie der Dicke einer jeden von ihnen können Spiegel erzeugt werden, die in praktisch jedem Wellenlängenband reflektieren, selbst wenn diese Spiegel im Bereich des Sichtbaren als durchsichtig für die anderen Wellenlängen angesehen werden. Derartige Spiegel können leicht mehr als zehn Schichten aufweisen. Zu den verwendeten Werkstoffen gehören beispielsweise ZnS, Na3A iF6 und PbTe.
Auf diese Weise ist es möglich, den dielektrischen Spiegel als Funktion des Strahlungsspektrums der gewählten Lichtquelle zu verwirklichen. Beispielsweise kann, wenn die Lichtquelle eine LE-Quelle ist, der dielektrische Spiegel so gewählt werden, daß sein Ubertragungsband breit ist und dem Strahlungsband der LED-Quelle entspricht, die quasi monochromatisch ist. Der Rest des Lichtspektrums wird fast vollständig reflektiert. Hierzu sei verwiesen auf H.A.
MACLEOD "Thin-film optical filters" insbesondere Fig. 7.2(b) auf Seite 156, die ein Beispiel eines dielektrischen Spiegels zeigt, der besonders für eine sich im Grün befindende Lichtquelle geeignet ist. Dieser Spiegel läßt das grüne Licht zuverlässig durchscheinen, während er für die anderen Wellenlängen als Spiegel wirkt.
Entsprechend der Größe des Strahlungsspektrums der Lichtquelle kann der Durchlaßbereich des Spiegels in diesem Strahlungsspektrum eingeschlossen sein. In diesem Fall wird nicht die ganze von der Quelle ausgestrahlte Lichtenergie in der Nacht. verwendet; der Durchlaßbereich des Spiegels kann dagegen das Strahlungsspektrum überschreiten, was zur Folge hat, daß die gesamte Lichtenergie verwendet wird, ohne daß dies irgendwelche Nachteile hat.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche 1.Anzeigevorrichtung mit einer passiven elektro-optischen Anzeigezelle und einer Beleuchtungsvorrichtung für diese, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie einen Lichtschirm und einen halb-lichtdurchlässigen Spiegel (5) aufweist, die hinter der Zelle (1) angebracht sind, sowie eine Lichtquelle (6), wobei der halb-lichtdurchlassige Spiegel derart angeordnet ist, daß er für mindestens einen Teil der Wellenlängenbänder des von der Quelle ausgestrahlten Lichts durchlässig ist und dadurch aufgrund der Lichtdurchlässigkeit das Ablesen der Anzeige in der Nacht ermöglicht, und daß er das Licht für den Rest des Lichtspektrums reflektiert und damit aufgrund von Reflexion das Ablesen am Tag ermöglicht, 2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der halb-lichtdurchlässige Spiegel (5) derart angeordnet ist, daß er die Lichtstrahlen mit großer Wellenlänge entsprechend dem Rot, dem Gelb und einem Teil des Grüns reflektiert, und daß er die Lichtstrahlen mit kleiner Wellenlänge entsprechend dem Rest des Grüns und dem Blau, angenommen, es handelt sich um das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht, durchläßt, so daß der größte Teil des Tageslichts durch den halb-lichtdurchlässigen Spiegel (5) reflektiert wird und das Ablesen der Anzeige erlaubt, während quasi das gesamte Licht aus der Lichtquelle in der Nacht den Spiegel durchquert und die Zelle erleuchtet.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der halb-lichtdurchlässige Spiegel (5) auf einer Platte (4) aus durchsichtigem Werkstoff angebracht ist und als Lichtführung dient.

4. Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorderseite des durchsichtigen Werkstoffs, auf der der halblichtdurchlässige Spiegel (5) angeordnet ist, mattiert ist und so als Lichtschirm dient.

5. Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hintere seite der Lichtführung (8) gerieft ist und so das von der Lichtquelle (8a) ausgestrahlte Licht zur Anzeigezelle (1) zurückstrahlt, 6. Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Lichtschirm (9) zwischen dem halb-lichtdurchlässigen Spiegel (5) und der Anzeigezelle (1) eingesetzt ist.