DE3313899A1

DE3313899A1 - Device for viewing a self-luminous display instrument

Info

Publication number: DE3313899A1
Application number: DE19833313899
Authority: DE
Inventors: Günther Dr. 7900 Ulm Arnold; Erich Dr. 7914 Pfaffenhofen Kasper; Ulf Dr. 7900 Ulm König; Suso Dr. 7907 Langenau Weber
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1983-04-16
Filing date: 1983-04-16
Publication date: 1984-10-18

Abstract

In order to view a self-luminous display instrument, it is proposed to place in front of the instrument a first filter having a long-wave blocking threshold frequency which is below the short-wave blocking threshold frequency of a second filter placed before the night viewing instrument.

Description

Beschreibungdescription

Vorrichtung zum Betrachten eines selbstleuchtenden Anzeige instrumentes Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrachten eines selbstleuchtenden Anzeigeinstrumentes in der Weise, daß es bei Dunkelheit sowohl mit unbewaffnetem Auge als auch mit, mit einem Nachtsichtgerät hoher Restlichtverstärkung bewaffneten Auge, betrachtbar ist.Device for viewing a self-illuminating display instrument The present invention relates to a device for viewing a self-luminous Indicating instruments in such a way that it can be used in the dark with both unarmed Eye as well as armed with a night vision device with high residual light amplification Eye that is observable.

Heutige Nachtsichtgeräte mit Bildverstärkern besitzen kurze Baulänge, geringes Gewicht, integrierte Spannungsversorgung und hohe Lichtverstärkung. Es ist z. B. technisch möglich, durch Ausrüsten von Fahrern mit derartigen Nachtsichtgeräten bei nächtlichen Autofahrten auf die Scheinwerfer zu verzichten. Man vermeidet dadurch eine Blendung des Gegenverkehrs und erzielt ein besseres Erkennen unbeleuchteter Personen und Gegenstände.Today's night vision devices with image intensifiers have a short overall length, low weight, integrated power supply and high light amplification. It is z. B. technically possible by equipping drivers with such night vision devices To do without the headlights when driving at night. This avoids a dazzling of oncoming traffic and achieves a better recognition of unlit People and objects.

Ein Sicherheitsproblem stellt dabei die Ablesung von Kontrollinstrumenten dar. Die Konstrollinstrumente müssen so hell beleuchtet sein, daß eine Ablesung bei Tag oder eine Ablesung durch den nicht mit einem Nachtsichtgerät ausgerüsteten Beifahrer möglich ist. Die Beobachtung normal leuchtender Instrumente mit Nachtsichtgeräten führt aber wegen deren hohen Verstärkung zu Überstrahlungs- und Blendeffekten.Reading control instruments poses a security problem The control instruments must be so brightly lit that a reading during the day or a reading by the person who is not equipped with a night vision device Co-driver is possible. The observation of normally glowing instruments with night vision devices however, because of their high amplification, it leads to flare and glare effects.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine blendfreie Beobachtung von normal beleuchteten Instrumenten sowohl Personen mit unbewaffnetem Auge als auch Personen, die durch ein Nachtsichtgerät sehen, zu ermöglichen.The present invention is therefore based on the object of a Glare-free observation of normally illuminated instruments as well as people with to the unarmed eye as well as to persons who see through a night vision device.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein erstes optisches Filter A betrachterseitig vor dem Anzeigeinstrument und ein zweites optisches Filter B vor der Fotokathode des Nachtsichtgerätes angeordnet ist, daß das erste Filter A den Durchtritt des Lichtes des Anzeigeinstrumentes oberhalb einer ersten Grenzwellenlänge im wesentlichen sperrt, daß das zweite Filter B den Lichtdurchtritt unterhalb einer zweiten Grenzwellenlänge im wesentlichen sperrt und daß die erste Grenzwellenlänge gleich oder kurzwelliger ist als die zweite Grenzwellenlänge und daß die erste Grenzwellenlänge so gewählt ist, daß das durch das erste Filter hindurchgehende Licht des, Anzeigeinstrumentes mit ungewaffnetem Auge gut sichtbar ist.According to the invention it is proposed that a first optical filter A on the observer side in front of the display instrument and a second optical filter B. is arranged in front of the photocathode of the night vision device that the first filter A the passage of light from the display instrument above a first threshold wavelength essentially blocks that the second filter B, the passage of light below a second cut-off wavelength essentially blocks and that the first cut-off wavelength is equal to or shorter than the second cut-off wavelength and that the first cut-off wavelength is chosen so that the light of the indicating instrument passing through the first filter is clearly visible to the naked eye.

Für das dem Anzeigeinstrument vorgesetzte erste Filter A und das der Fotokathode des Nachtsichtgerätes vorgesetzte zweite Filter B müssen also folgende in Tabellenform angegebene Transmissionseigenschaften TA (für Filter A) und TB (für Filter B) gelten.For the first filter A in front of the display instrument and that of the The second filter B placed in front of the photocathode of the night vision device must therefore have the following Transmission properties TA (for filter A) and TB (for Filter B) apply.

Tabelle 1: Wellenlänge #des Lichtes Filter A Filter B # < #1 beliebig TB < S6 # = #1-#2 S5 < TA < 1 TB < S6 # = #1-#3 S6 < TA < S5 TB < S5 # = #3-#3 S7 < TA < S6 S5 < TB < 1 # > #4 beliebig beliebig wobei gilt #4>#3<#2>#1 = Grenzwellenlängen und S5>S6>S7 = Transmissionsgrenzwerte.Table 1: Wavelength # of light filter A filter B # <# 1 any TB <S6 # = # 1- # 2 S5 <TA <1 TB <S6 # = # 1- # 3 S6 <TA <S5 TB <S5 # = # 3- # 3 S7 <TA <S6 S5 <TB <1 #># 4 any any where # 4># 3 <# 2># 1 = limit wavelengths and S5>S6> S7 = transmission limit values.

Die Erfindung ermöglicht es, daß ein selbstleuchtendes Anzeigeinstrument gleichzeitig sowohl von einem Betrachter mit unbewaffnetem Auge als auch von einem durch ein Nachtsichtgerät blickenden Betrachter einwandfrei abgelesen werden kann.The invention enables a self-luminous display instrument at the same time both from a viewer with an unarmed eye and from one can be read perfectly by a night vision device.

Anhand eines nachfolgend beschriebenen und schematisch in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.Using one described below and schematically in the figure illustrated preferred embodiment, the invention is explained in more detail.

Ein Betrachter 9 betrachtet durch ein Nachtsichtgerät 11 hindurch ein beleuchtetes Anzeigeinstrument 12.A viewer 9 looks through a night vision device 11 an illuminated display instrument 12.

Der wesentliche Teil des Nachtsichtgerätes 11 ist die Bildverstärkerröhre 10, die eine Fotokathode 5 und einen Leuchtschirm 6 sowie bevorzugt dazwischen eine Vielkanal-SE-Verstärkerplatte 4 aufweist. Mit 7 ist ein Objektiv und mit 8 ein Okular bezeichnet.The essential part of the night vision device 11 is the image intensifier tube 10, a photocathode 5 and a fluorescent screen 6 and preferably one in between Has multi-channel SE amplifier plate 4. 7 is an objective and 8 is an eyepiece designated.

Das Anzeigeinstrument 12 weist eine Lichtquelle 1, ggf.The display instrument 12 has a light source 1, possibly

eine Blende 2 und die eigentliche Anzeigevorrichtung 3 auf. Gemäß der Erfindung ist nun der Anzeigevorrichtung 3 ein erstes Filter A und der Fotokathode 5 der Bildverstärkerröhre 10 ein zweiters Filter B vorgesetzt, wobei die Transmissionswerte dieser Filter so aufeinander abgestimmt sind, daß sich z. B. die nachfolgende Wirkungsweise ergibt.a screen 2 and the actual display device 3. According to According to the invention, the display device 3 is now a first filter A and the photocathode 5 a second filter B is placed in front of the image intensifier tube 10, the transmission values these filters are coordinated so that z. B. the following mode of action results.

Das erste Filter A läßt nur kurzwelliges Licht von z. B.The first filter A allows only short-wave light from z. B.

A / 600 nm ungefiltert aus der Instrumentenanzeige 12 entweichen. Das zweite Filter B verhindert wegen seiner geringen Transmission in diesem kurzwelligen Bereich ein Überstrahlen im Nachtsichtgerät 11. Der im langwelligen Bereich von z. B. x = 650 nm - 900 nm aus der Intrumentenanzeige 12 entweichende schwache Lichtstrom bei einer Transmission TA des Filter A von z. B. 0,01% genügt wegen der hohen Verstärkung des Nachtsichtgerätes 12 für eine Ablesbarkeit der Instrumente.A / 600 nm escape unfiltered from the instrument display 12. The second filter B prevents short-wave in this because of its low transmission Area an overexposure in the night vision device 11. The one in the long-wave area of z. B. x = 650 nm - 900 nm from the instrument display 12 escaping weak luminous flux at a transmission TA of the filter A of z. B. 0.01% is sufficient because of the high gain of the night vision device 12 for a readability of the instruments.

Ein PKW-Fahrer, der ohne Zuhilfenahme eines Scheinwerfers eine Nachtfahrt unternimmt, hat an bekannten Ausrüstungsgegenständen z. B. eine Instrumententafel im PKW mit Rahmen für Glasabdeckungen und ein Nachtsichtgerät mit einer Bildverstärkerröhre der dritten Generation, die eine GaAs-Fotokathode, Verstärkung des Elektronenbildes durch eine Mikrokanalscheibe und einen Leuchtschirm aufweist.A car driver who drives at night without the aid of a headlight undertakes, has on known equipment such. B. an instrument panel in a car with a frame for glass covers and a night vision device with an image intensifier tube the third generation, the GaAs photocathode, amplification of the electron image by a microchannel disc and a luminescent screen.

Zur Realisierung der Erfindung werden dann folgende Änderungen vorgenommen.The following changes are then made to implement the invention.

In den Rahmen der Instrumententafel werden anstelle der Glasabdeckungen solcheaus PMMA eingesetzt, die mit einem anschließend beschriebenen Farbstoff eingefärbt sind und das Filter A bilden. Die Filterschicht des Filters A besteht z. B. zweckmäßig aus folgenden Komponenten: Komponente 1: Substituiertes Naphthospiropyran der allgemeinen Struktur wobei R1 vorzugsweise ein Alkylrest ist und R2 cin beliebiger Substituent, vorzugsweise -01H3, -CH3, -NO2 oder ein Acrylsystem sein kann.In the frame of the instrument panel, instead of the glass covers, those made of PMMA are used, which are colored with a dye described below and form the filter A. The filter layer of the filter A consists, for. B. expediently from the following components: Component 1: Substituted naphthospiropyran of the general structure where R1 is preferably an alkyl radical and R2 can be any substituent, preferably -01H3, -CH3, -NO2 or an acrylic system.

Komponente 2: Naphthopyriliden der Struktur wobei R vorzugsweise ein Alkylrest sein kann und n zwischen 2 und 10 liegt.Component 2: naphthopyrilids of the structure where R can preferably be an alkyl radical and n is between 2 and 10.

Komponente 3: Halogenhaltige Verbindung, die durch UV-Bestrahlung Halogenwasserstoff liefert. Hierzu wird vorzugsweise d, ; Tribromäthanol benutzt.Component 3: halogen-containing compound that is produced by UV irradiation Supplies hydrogen halide. For this purpose, d,; Tribromoethanol used.

Eine Polyacrylatschicht mit diesen farbbildenden Komponenten wird mit UV-Licht kL300 nm bestrahlt. Es bilden sich dabei irreversible Pyryliumsalze, die Absorptionen zwi schen 550 nm und 880 nm liefern.A polyacrylate layer with these color-forming components is made irradiated with UV light of 300 nm. In the process, irreversible pyrylium salts are formed, deliver the absorptions between 550 nm and 880 nm.

Das Filter A wird z. B. zweckmäßig, wie nachfolgend be schrieben, hergestellt.The filter A is z. B. appropriate, as described below be, manufactured.

2 g 2-Amyl-7-methoxy-spiro [3H-naphtho(2,1-b) pyran-3,2-2H-benzo(1)pyran3 , 1 g 2-Hexyl-3H-naphtho(2,1-b)pyriliden und 10 g α,α-Tribromäthanol werden in 200 ml Dioxan gelöst und diese Lösung mit einer Lösung von 40 g Polymethylmethacrylat in 200 ml Methanol im Verhältnis von 3:1 gemischt. Aus dieser Lösung können durch Abdunsten der Lösungsmittel transparente Schichten hergestellt werden.2 g of 2-amyl-7-methoxy-spiro [3H-naphtho (2,1-b) pyran-3,2-2H-benzo (1) pyran3 , 1 g of 2-hexyl-3H-naphtho (2,1-b) pyriliden and 10 g of α, α-tribromoethanol are dissolved in 200 ml of dioxane and this solution with a solution of 40 g of polymethyl methacrylate mixed in 200 ml of methanol in a ratio of 3: 1. From this solution can through If the solvent evaporates, transparent layers are produced.

Das Filter B des Nachtsichtgerätes 11 besteht z. B. zweckmäßig aus einer auf den Träger der Fotokathode 5 der Bildverstärkerröhre 10 aufgedampften AlSb-Schicht mit einer Dicke von etwa 5m.The filter B of the night vision device 11 consists, for. B. expedient one vapor-deposited onto the support of the photocathode 5 of the image intensifier tube 10 AlSb layer with a thickness of about 5m.

Die Filter A und B weisen dann die in der vorstehenden Tabelle 1 angegebenen Transmissionswerte auf und besitzen zum Beispiel die nachfolgenden Daten.Filters A and B then have those given in Table 1 above Transmission values and have, for example, the following data.

Tabelle 2: 1 = 400 nm S5 = 0,4 2 = 550 nm S6 = -4 635 nm S7 = 10 #4 = = 880 nm Nachtsichtgeräte der dritten Generation besitzen häufig (aber nicht zwangsweise) eine interne GaAlAs-Schutzschicht.Table 2: 1 = 400 nm S5 = 0.4 2 = 550 nm S6 = -4 635 nm S7 = 10 # 4 = = 880 nm night vision devices of the third generation often (but not necessarily) an internal GaAlAs protective layer.

Diese Schutzschicht hat auch eine Filterwirkung ähnlich der AlSb-Aufdampfschicht des Filters B. In diesem Fall kann die AlSb-Aufdampfschicht wesentlich dünner als 5 µm gehalten werden, z. B. 0,1 µm - 0,5 pm.This protective layer also has a filter effect similar to the AlSb vapor deposition layer of the filter B. In this case, the AlSb vapor deposition layer can be much thinner than 5 microns are held, z. B. 0.1 µm - 0.5 µm.

- L e r r s e i t e-- L e r r s e i t e-

Claims

Claims 1. Device for viewing a self-luminous Gauge in such a way that it is in the dark, both with unarmed Eye as well as armed with a night vision device with high residual light amplification Eye, is observable, characterized in that a first optical filter (A) on the observer side in front of the display instrument (1, 2, 3) and a second optical filter (B) is arranged in front of the photocathode (5) of the night vision device (4, 5, 6) that the first filter (A) allows the light from the display instrument to pass through a first cut-off wavelength essentially blocks that the second filter (B) essentially blocks the passage of light below a second cutoff wavelength and that the first cut-off wavelength is equal to or shorter than the second cut-off wavelength and that the first green wavelength is chosen to pass through the first filter Clearly visible light from the display instrument passing through the door with the naked eye is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the night vision device as a residual light intensifier (10) a short image intensifier tube with a GaAs photocathode (5), microchannel SE intensifier disc (4) and luminescent screen (6).

3. Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that that the second filter (B) in front of the input window of the residual light amplifier, in particular is applied to the carrier of the photocathode (5).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the second Filter (B) made of a vapor-deposited layer, in particular a vapor-deposited aluminum-antimony layer, consists.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the first filter (A) consists of a colored disc made of polymethyl methacrylate consists.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the first filter (A) is attached to the indicating instrument.