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Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe
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Die Erfindung betrifft eine Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe zum
Vorsatz vor Displays und Bildschirmen.
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Zweck der Erfindung ist primär eine Begrenzung des Sichtwinkels, was
sich in der Weise beschreiben läßt, daß nur der Betrachter des Displays oder Bildschirmes
Informationen erkennen kann, der im rechten Winkel zur Bildebene steht, wobei das
diesen Effekt erreichende Raster gleichzeitig zur Aufhellung und Kontrastierung
der visuellen Aussage des Displays und des Bildschirmes zu dienen hat.
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Daß exakt geschnittene Fresnel-Linsen zur Kontrastierung und Bildauf
hellung geeignet sind und vorwiegend in hochwertigen Kameras verwendet werden, ist
bekannt und daß mit einer senkrecht vor einer Bildfläche stehenden geöffneten Jalousie
eine Sichtbegrenzung insoweit eintritt, daß nur die Bildflächen sichtbar sind, die
im Blickwinkel des Betrachters liegen, wenn dabei die Jalousieblätter mit ihrer
Breitseite parallel zur Blickrichtung stehen, ist ebenfalls bekannt.
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Die zur Bildaufhellung dienenden Fresnel-Linsen eignen sich in ihrer
bekannten Form nicht zur Sichtbegrenzung wie es der Er.finclungezweck verlangt.
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Die Jalousieblätter, denkbar als lichtundurchlässige Metall- oder
Kunststoffbändchen, bringen auch bei denkbar geringster Stärke eine Minderung des
Helligkeitswertes des zu betrachtenden Bildinhaltes, abgesehen davon, daß eine Jalousie
aus Metall- oder Kunststoffbändchen nicht praktikabel wäre oder es sei, daß es gelänge,
dieselben in Acrylglas einzubetten.
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Eine sichtbeeinglussende und zugleich aufhellende Wirkung haben die
sogenannten Lenticularrasterfolien, die in periodischen Abständen die Sicht auf
bestimmte Bildteile verschließen und in den gleichen periodischen Abständen die
Sicht auf andere Bildteile öffnen. Bei der Bewegung des Bildes wechseln die Bildteile
in sichtbare und unsichtbare Bereiche. Solche Lenticularrasterfolien, mit denen
wie beschrieben die Funktion der Wechselbilder ermöglicht wird, sind zur Erreichung
des Erfindungszweckes aber nicht geeignet.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine fest auf das Display
oder auf den Bildschirm aufzulegende Scheibe so zu gestalten, daß entsprechend dem
Zweck der Erfindung nur der im rechten Winkel oder geringen Abweichungen vom rechten
Winkel in der Mitte eines Displays oder Bildschirmes stehende Betrachter eine verständliche
Information wahrnehmen kann, wobei das Bildfeld, welches für ihn sichtbar ist, eine
Aufhellung und KontrWstierung erfährt.
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Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wurde dadurch
möglich, daß eine Acrylglasplatte oder ein sonstiger transparenter Kunststoff in
der Größe des Displays oder des Bildschirmes bei einer Stärke von beispielsweise
1,5 mm auf eine ihrer Flächen mit parallel nebeneinanderlaufenden Nuten versehen
wird, die allseitig so hochglänzend poliert sind, wie die unbearbeitete Scheibenfläche.
Die mit den Nuten versehene Scheibe wird so auf das Display oder auf den Bildschirm
befestigt, daß die Nuten senkrecht stehen. Hierbei stehen die Seitenflächen der
Nuten im rechten Winkel zur Bildebene und dadurch, daß die Seitenflächen wie alle
anderen Flächen der Scheibe hochglanzpoliert sind, wirken sie wie Jalousieblätter,
da an ihnen eine Totalreflektion auftritt und dadurch eine seitliche Durchsicht
nicht möglich ist. Es tritt also der Jalousieneffekt ein, ohne daß Jalousienblätter
verwendet werden, die den Relligkeitswert des Displays oder des Bildschirmes mindern,
im Gegenteil, estritt eine-Aufhellung durch die Totalreflektion ein, wobei die Totalreflektion
vom Auge des Betrachters nicht wahrgenommen wird. Die total reflektierenden Seitenflächen
der Nuten sperren lediglich die Sicht auf den Bildschirm oder auf das Display, wenn
die Blickrichtung gegen diese Flächen gerichtet ist.
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Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist die Anordnung und Größe
derlNuten im Verhältnis zum Display oder zum Bildschirm.
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Bei einem Computer-Bildschirm beispielsweise oder bei der Digitalanzeige
von Rechengeräten erscheinen die Schriftzeichen immer nur an einem bestimmten Ort,
für die sich eine Lochscheibe oder ein Sieb so vorstellen läßt, daß die Schriftzeichen
vom Lochrand oder von den Siebmasohen eingerahmt erscheinen. Mit einer solchen Lochscheibe
oder einem Sieb in der Größe der Schriftzeichen angepaßten Maschen ist der Erfindungszweck
-auch erreichbar, wobei zusätzlich noch ein zweidimensionaler Sichtbegrenzungseffekt
eintritt. Es kommt aber nur auf die Sichtbegrenzung in einer Ebene bzw. einer Dimension
an, und da die einseitig mi-l Nuten versehene Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe
unauffälliger ist als eine Lochscheibe oder maschenartige Maske, ist die mit Nuten
versehene Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe die bessere Lösung der d.er trfindun0
zugrunde liegenden Aufgabe. Zur Erfindung gehört auch der Vorschlag, die Nuten der
Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe über ganz bestimmte Bezirke der Schriftzeichen
des Displays oder des Bildschirmes zu fuhren, und zwar zu dem Zweck, mit möglichst
geringen Nutentiefen eine Unkenntlichmachung des Schriftzeichens bei der Abweichung
des Betrachters aus dem rechten Winkel zur Bildebene und Bildmitte zu erreichen.
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Die erfindungsgemäße Funktion der beschriebenen Raster- und Sichtbegrenzungescheibe
läßt sich nicht nur mathematisch nachweisen, sondern ist auch mit der Darstellung
eines Strahlenganges zeichnerisch nachweisbar.
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Auf den Zeichnungen wird an den Figuren 1 bis 10 der Erfindungsgedanke
näher erläutert. Es handelt sich bei den Darstellungen bis auf die Figuren 2 und
4 um Vergrößerungen von Schnitten und Ausschnitten von Displays und Bildschirmen,
die mit der erfindungsgemäßen Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe belegt sind. Diese
Schnitte und Ausschnitte sind im Verhältnis 10 : 1 vergrößert. Abgesehen von den
Figuren 2 und 4 zeigt jede der anderen Figuren je eine Sicht auf die Fläche eines
Displays oder Bildschirmes 2 und eine Sicht auf die Oberkante des
Displays
oder Bildschirmes mit der davorliegenden Raster- und Aufhellungsscheibe 1. Die Linien
9 zeigen den Strahlengang durch die Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe von der
Position des Betrachters 5 gemäß Figuren 2 und 4 der im rechten Winkel zur Bildebene
und in der Mitte vor dem Bildausschnitt steht.
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Die Figuren 1 bis 10, ausgenommen die Figuren 2 und 4, sollen zeigen,
mit welchen Konfigurationen und Gestaltungen der Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe
der Erfindungszweck mehr oder weniger gut zu erreichen ist. So zeigt Figur 1 eine
Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe aus Acrylglas oder einem sonstigen transparenten
Kunststoff, in die Folienbändchen 3 so eingebracht sind, daß sie parallel im Strahlengang
liegen bzw. auf den Standort des Betrachters 5 ausgerichtet sind. Bei ausreichender
Feinheit sind die so ausgerichteten Bändchen vom Betrachter nicht zu sehen, höchstens
als Feinstlinie. Sobald sich der Betrachter aber beispielsweise vom Standort 5 zum
Standort 6 begibt, ist der Betrachtungswinkel W für die Unterbrechungen des Strahlenganges
maßgeblich, die sich als Dunkelfelder 4 bemerkbar machen und die Information des
Displays oder des Bildschirmes zur Unkenntlichkeit bringen.
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Die lichtundurchlässigen Folien 3, die in der Figur 1 und 3 die Sichtbegrenzungsfunktion
übernehmen, sind nach Figur 5 dadurch ersetzt, daß die Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe
1 mit Nuten 7 versehen sind, deren Begrenzungsfläohen 8 in gleicher geometrischer
Anordnung die Funktion der lichtundurchlässigen Bändchen 3 gemäß Figur 3 übernehmen.
Der Vorteil der durch den Wegfall der undurchsichtigen Bändchen 3 entsteht, kennzeichnet
sich dadurch, daß durch die Raster-und Sichtbegrenzungsscheibe der Art nach Figur
5 keine Minderung der Relligkeitswerte eintritt, die vom Display bzw. von dem Bildschirm
ausgehen. Abgesehen davon, daß die lichtundurchlässigen Bändchen 3 raumeinnehmende
Körper sind, haben die Sichtbegrenzungsflächen 8 der Nuten 7 nur zwei Dimensionen
und sind körperlos. Wechselt der Betrachter des Displays bzw. Bildschirmes seinen
Standort, wie an Figur 4 gezeigt, von der Position 5 nach 6 , dann entstehen für
ihn die gleichen Dunkelfelder 4 auf dem Bildschirm bzw. auf dem Display wie nach
Figur 3, da an den Flächen 8 Totalreflektion auftritt, die eine Durchsicht
nicht
zuläßt, sondern eine Ablenkung verursacht, die eine noch größere Verwischung der
auf dem Display bzw. auf dem Bildschirm stehenden Information herbeiführt. Diese
besondere Wirkung der Totalreflek-tion ist auf Figur 6, wie auch auf den anderen
Figuren, bei denen die Totalreflektion eine sperrende Wirkung erzeugt, nicht hervorgehoben,
lediglich nur die Sperrung gegen die glatte Durchsicht auf das Display oder auf
den Bildschirm.
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Da durch das Einbringen von Nuten 7 in die Raste- und Sichtbegrenzungssoheibe
1 verschiedene Lichtdurchgangsdicken entstehen, tritt natürlich auch eine unterschiedliche
Beugung des!-4Lichtstrahles auf.
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Im Hinblick aber darauf, daß die Raster- und Sichtbegzenzungsscheibe
höchstenfalls 1, 5 mm stark sein wird, kann die unterschiedliche Beugung des durchführenden
Lichtstrahles unberücksichtigt bleiben.
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Die Figur 7 zeigt im Prinzip den gleichen Aufbau der Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe,
wobei der Unterschied darin besteht, daß die Nuten 7 verkleinert und anders angeordnet
sind. Bei dieser Ausführung ist die Anzahl der Sichtbegrenzungsflächen Ç in der
Raster- und Siohtbegrenzungsscheibe vergrößert. Wie Figur P zeigt, entsteht dadurch
ein erheblich größerer Flächenanteil der Dunkelfelder 4, die eine noch stärkere
Verwischung der Information au.f dem Display oder dem Bildschirm zur Folge haben,
was wiederum bedeutet, daß der Winkelweg gemäß Figur 4 zwischen dem Betrachtungsstandpunkt
5 und 6 zur Verwischung der Informationsfläche des Displays oder des Bildschirmes
kleiner sein kann, als nach den Figuren 3 und 6.
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Das Einbringen der Nuten 7 in die Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe
1 mit der Ausrichtung auf den Betrachter, d.h. auf einen Mittelpunkt und Strahlenausgangspunkt
5 gemäß Figur 4 ist mit fertigungstechnischen Schwierigkeiten verbunden. Es kann
daher auch eine zufriedenstellende Wirkung mit einer Raster- und Sichtbegrenzungsecheibe
nach den Figuren 9 und 10 brauchbar sein. Hierbei handelt es sich um Nuten 7, deren
Seitenflächen im rechten Winkel zur Bildebene stehen. tAch Figur 9 ist angedeutet,
daß für den Betrachter zum Rande des Betrachtungsfeldes auch schwache Dunkelfelder
4 in Erscheinung tretefr, die
aber so gehalten sein können, daß
die Information des Displays bzw. des Bildschirmes ausreichend gut lesbar erscheint.
Bei dieser Form und Anordnung der Nuten 7 tritt schon bei einer geringen Winkelabweichung
des Betrachters aus der Bildmitte eine völlige Verwischung der Information ein.
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Die an den Figuren 1 bis 10 erläuterten Beispiele ließen sich hinsichtlich
der Nutengeometrie noch beträchtlich erweitern.
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Es ist zu erwarten, daß je nach der Bertigungsart der Raster- und
Sichtbegrenzungsscheiben an den mehr oder weniger scharfen Innen-und Außenkanten
der Nuten optische Effekte auftreten, die in bestimmten Größenordnungen zur Aufhellung
oder Kontrastierung der Hell- und Dunkelfelder des Displays bzw. des Bildschirmes
herbeiführen. Solche Effekte sind mit der erfindungsgemäßen Raster- und Sichtbegrenzungsscheibe
zu erreichen beabsichtigt.
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