DE3303917A1

DE3303917A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3303917A1
Application number: DE19833303917
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. 7505 Ettlingen Knoll; Winfried Dr. 7507 Pfinztal König
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-02-05
Filing date: 1983-02-05
Publication date: 1984-08-09

Description

Anzeigevorrichtung
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Anzeigevorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Anzeigevorrichtungen mit beliebig darstellbaren Informationen sind bereits allgemein bekannt. Bei flachen Anzeigesystemen, beispielsweise bei Flüssigkristallanzeigen, werden die Anzeigen in Matrixbauweise ausgeführt. Insbesondere die Konzeption komplexer Systeme scheitert bei diesen flachen Anzeigesystemen oft an technologischen Problemen der Leiterbahnführung oder ist allgemein durch die Materialeigenschaften der Träger und der Anzeigen nur eingeschränkt möglich oder ganz unmöglich. So ist zum Beispiel die Multiplexbarkeit von LCD-Anzeigen durch die geringe Steilheit der Spannungs-Kontrast kennlinie herkömmlicher Flüssigkristallmaterialien auf wenige Zeilen beschränkt, wenn man Displays mit beliebig darstellbarer Information in Matrixbauweise ausführt. Hinzu kommt, daß der Auslesebereich bei Flüssigkristallanzeigen bei steigender Multiplexrate stark abnimmt. Mit steigender Multiplexrate wird daher der Ablesewinkel dieser Anzeigevorrichtung reduziert. Aufgrund der erforderlichen Leiterbahnen zur direkten Ansteuerung des Displays ist es zudem nicht möglich, ein enges Matrixsystem herzustellen, so daß die Displays notwendigerweise die Information nur in einer relativ groben Weise darstellen können. Weiterhin ist es nicht möglich, beispielsweise LCD-Anzeigen beliebig groß zu bauen, da dabei technologische Probleme auftreten, die nur schwer zu beherrschen sind.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das auf dem Projektionsschirm abgebildete Bild aus allen Blickwinkeln gut ablesbar ist. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch die örtliche Trennung von Bildschirm und Anzeige verbunden mit der Flexibilität der Lichtleitfasern beide Teile nahezu beliebig anzuordnen sind.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß die geometrische Anordnung der Punkte auf dem Bildschirm und der Punkte der Anzeige nicht identisch sein muß. Dadurch ergeben sich Vereinfachungen in der Leiterbahnführung zu den einzelnen Segmenten.
Günstig ist auch, daß die Lichtpunktanordnung auf dem Schirm in Abhängigkeit vom Anwendungsfall vergrößert oder verkleinert werden kann, so daß die Information sehr groß und damit aus großer Entfernung gut ablesbar oder aber sehr klein bei hoher Auflösung darstellbar ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesseungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Bei nicht selbst leuchtenden Anzeigen ist es vorteilhaft, die Anzeige mit einer Lichtquelle zu durchleuchten. Durch die Wahl einer variablen Lichtstärke kann damit auch die Helligkeit auf dem Bildschirm selbst beeinflußt werden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß man von der Umgebungshelligkeit unabhängig wird. Vorteilhaft ist es auch, zwei oder mehrere Anzeigevorrichtungen vorzusehen, die unterschiedliche Farben abgeben oder mit unterschiedlichen Farben beleuchtet sind und die Lichtleiter der einzelnen Anzeigen auf dem Bildschirm zu einem Bildpunkt aus mehreren Bildelementen zusammenzufassen. Hierdurch ist es möglich, farbige Systeme aufzubauen. Werden die drei Primärfarben vorgesehen, so sind voll farbtaugliche Bildschirme realisierbar.
Die Lichtleiter werden vorteilhafter Weise auf einer Halterung befestigt, die auf der Anzeige aufgebracht ist. Dadurch ist eine feste, sichere und unverrückbare Montage der Lichtleiter gewährleistet. Günstigerweise ist auf der dem Betrachter zugewandten Seite des Bildschirms eine Streuscheibe aufgebracht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Auslesebereich wesentlich erweitert wird.
Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Prinzip in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine LCD-Anzeigevorrichtung mit Lichtleitern und Figur 2 eine Anzeigevorrichtung für einen farbtauglichen Bildschirm.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ist prinzipiell in Figur 1 dargestellt. Eine Lichtquelle 1 beleuchtet eine LCD-Anzeige, die schematisch mit den Deckplatten 2 und 4 und dem Flüssigkristall 3 dargestellt ist. Statt einer LCD-Anzeige können ganz allgemein alle geeigneten Lichtventile verwendet werden.
Die Anzeige weist angesteuerte, durchsichtige Bildpunkte 5 und nicht angesteuerte, undurchsichtige Bildpunkte 6 auf. Für jeden Bildpunkt ist ein Lichtleiter 7 vorgesehen, von denen zur besseren Übersicht in der Zeichnung 3 Stück dargestellt sind. Die Lichtleiter führen zu einem Bildschirm 9, wo die in die Lichtventile eingeschriebene Information durch einen Beobachter 10 ablesbar ist.
Die Lichtleiter 7 sind mittels einer Halteplatte 8 am Lichtventil gehaltert.
Auf dem Bildschirm 9 wird exakt das Bild des Lichtventils abgebildet. Durch die örtliche Trennung des Lichtventils vom Bildschirm 9 und durch die Flexibilität der Lichtleiter 7 sind der Bildschirm 9 und das Lichtventil nahezu beliebig zueinander anzuordnen. Zur Vereinfachung der Ansteuerung der einzelnen Segmente des Lichtventiles ist es weiterhin möglich, die geometrische Anordnung der Punkte auf dem Lichtventil und auf dem Bildschirm nicht identisch durchzuführen sondern die Anordnung auf dem Lichtventil so zu wählen, daß beispielsweise die Leiterbahnführung zu den einzelnen Segmenten problemlos zu bewerkstelligen ist. Das im Lichtventilsystem erzeugte Bild kann durch diesen Aufbau von der gegebenen geometrischen Lichtpunktanordnung in jedes andere geometrische Bildraster überführt werden. Weiterhin ist es möglich, die Anzeige auf dem Bildschirm entsprechend den Bedürfnissen zu vergrößern oder zu verkleinern, indem die Lichtleiter 7 in einem größeren oder in einem engeren Abstand angeordnet sind, als dies beim Lichtventil der Fall war. So ist es beispielsweise möglich eine enggerastete hoch--auflösende Punktmatrix zu schaffen oder aber eine große Anzeige, die auch aus größerer Entfernung noch einwandfrei abzulesen ist.
Die auf dem Bildschirm abgebildete Information ist unter wesentlich größeren Blickwinkeln ablesbar, als dies beispielsweise bei einer mit hoher Multiplexrate betriebenen LCD der Fall wäre. Der Auslesebereich hängt hier allein von der Abstrallcharakteristik des Lichtleiters ab. Bei Glaslichtleitern beträgt der Abstrahlwinkel beispielsweise 67°, bei Kunststofflichtleitern, die wegen ihres größeren Durchmessers, ihres geringeren Gewichts und ihres geringeren Preises für diese Anwendung besonders vorteilhaft sind, beträgt dieser Abstrahlwinkel beispielsweise 64°. Durch das Auflegen einer Streuscheibe vor die Bildschirmplatte auf der dem Betrachter zugewandten Seite des Bildschirms kann der Auslesebereich noch erheblich vergrößert werden, wobei sich die Konturenschärfe nur geringfügig verschlechtert.
In Figur 2 ist die Anzeigevorrichtung dargestellt, die für volle Farbtauglichkeit verwendbar ist. Drei Lichtquellen -11, 12 und 13 leuchten jeweils ein Lichtventil 14, 15. und 16 an. Von den Lichtventilen gehen wiederum Lichtleiter 17 ab, wobei in der Figur von jedem Lichtventil nur ein Lichtleiter eingezeichnet ist. Auf dem Bildschirm 18 werden nun die einzelnen Bildpunkte aus drei Bildpunktelementen gebildet, wobei jedes Bildpunktelement jeweils einem Lichtventil zugeordnet ist. Um alle Farben darstellen zu können, müssen die Lichtquellen 11, 12 und 13 drei Primärfarben, z.B. rot, grün, blau austrahlen. Andererseits ist es auch möglich, daß die Lichtventile selbst die drei Primärfarben besitzen. In diesem Fall können die Lichtquellen 11, 12 und 13 ein weißes Licht ausstrahlen bzw. es ist eine Lichtquelle für alle drei Lichtventile verwendbar. Lichtventile, die beispielsweise eine eigene Färbung besitzen, sind dichroitische Flüssigkristallzellen. Die Lichtquellen 11, 12 und 13 können entfallen, wenn die Lichtventile selbst bereits Licht abgeben, beispielsweise Lumine szenzdioden oder Vakuumfluoreszenzanzeigen. Durch den Aufbau nach Figur 2 lassen sich voll farbtaugliche Anzeigevorrichtungen schaffen, die eine geringe Bautiefe aufweisen und die die gleichen Vorteile besitzen, die die in Figur 1 dargestellte Anzeigevorrichtung aufweist.
Sollen nur wenige Farben dargestellt werden, so ist es möglich, statt drei Lichtventilsysteme nur zwei Lichtventilsysteme zu verwenden. Die Möglichkeit der Farbdarstellung ist dann eingeschränkt. Bei hohen Anforderungen ist es ebenso möglich, mehr als drei Lichtventile und weitere Farben zu wählen, um dadurch eine besonders reine Farbdarstellung zu erhalten.

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zur Anzeige von Informationen mittels Anzeigen, insbesondere LCD-Anzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Elemente (5, 6) der Anzeige über Lichtleiter (7) zu einem Bildschirm (9) übertragen werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige mit einer Lichtquelle (1) durchleuchtet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Anzeigevorrichtungen (14, 15, 16) vorgesehen sind, die unterschiedliche Farben abgeben oder mit unterschiedlichen Farben beleuchtet sind und daß die Lichtleiter (17) der einzelnen Anzeigen (14, 15, 16) auf dem Bildschirm (18) zu einem Bildpunkt aus mehreren Bildelementen zusammengefaßt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (7, 17) auf einer Halterung (8) befestigt sind, die auf der Anzeige angebracht ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Betrachter (10) zugewandten Seite des Bildschirms (9) eine Streuscheibe aufgebracht ist.