DE4305796A1

DE4305796A1 - Dimmbare Anzeigevorrichtung mit konstantem Farbort

Info

Publication number: DE4305796A1
Application number: DE4305796A
Authority: DE
Inventors: Peter Prof Dr Ing Knoll; Winfried Dipl Ing Dr Koenig; Florian Dipl Phys Schwabe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-09-01
Also published as: JPH06318048A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Anzeigevorrichtung mit einer Be leuchtungseinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE 32 45 299 A1 ist schon eine Anzeigevorrichtung für ein Kraft fahrzeug bekannt, bei der die Helligkeit der Anzeige in Abhängigkeit von dem Licht gesteuert wird, das auf die Anzeigevorrichtung fällt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß beim Dimmen der verwendeten Glühlampe eine Verschiebung des Farbortes in den roten Bereich er folgt, die insbesondere bei einer Farb-Flüssigkristallanzeige (LCD) zu einer Farbverfälschung führen kann. Dabei werden wegen der Rot verschiebung insbesondere blaue Farben weniger kontrastreich darge stellt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Verschiebung des Farbortes in den Rotbereich durch das blaue Licht der blauen Lampe kompensiert wird. Dadurch werden weitgehend unab hängig von der Helligkeit der Anzeige klare und kontrastreiche Farben erzeugt. Ein weiterer Vorteil ist, daß Glüh- oder Halogen lampen im Gegensatz zu Leuchtstofflampen mit einfachen und preis werten Mitteln dimmen lassen.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anzeigevorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß der Farbort durch die gewählte Anordnung auch bei einem sehr großen Helligkeitsverhältnis weitgehend konstant gehalten wird. Da durch erhält man einen praktisch unveränderten Kontrast der Anzeige vorrichtung.

Weiterhin ist günstig, daß durch Einstellen der Steuerleistung für die blaue Lampe durch Steuerung des blauen Lichtes die Rotlichtver schiebung korrigierbar ist, so daß dadurch der Kontrast insbesondere für die blaue Farbe wählbar wird. Dabei hat sich auch als Vorteil herausgestellt, daß die Steuerleistung für die blaue Lampe weniger stark veränderbar ist als die für die weiße Lampe. Das vereinfacht den Aufbau der Steuerschaltung für die Beleuchtungseinrichtung.

Die Verwendung der Beleuchtungseinrichtung als Hinterleuchtung für eine Farb-Flüssigkristallanzeige ist deswegen günstig, weil diese Beleuchtungseinrichtung sehr klein aufgebaut werden kann. Auch ist sie gegen Stoß und Erschütterung unempfindlich, so daß die Be leuchtungseinrichtung vorteilhaft auch für Anzeigen in einem Kraft fahrzeug geeignet sind. Bei der Verwendung der Beleuchtungsein richtung in einem Kraftfahrzeug ergibt sich noch der weitere Vor teil, daß die Anzeigevorrichtung in dem im Kraftfahrzeug üblichen Temperaturbereich ohne Einschränkung eingesetzt werden kann. Dieses führt insbesondere bei tiefen Temperaturen zu einer guten Aus leuchtung der Anzeigevorrichtung. Im Gegensatz hierzu nimmt bei Leuchtstoffröhren die Helligkeit und auch die Zündwilligkeit bei tiefen Temperaturen sehr stark ab.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Normfarbtafel für das sichtbare Lichtspektrum nach CIE 1931, Fig. 2 zeigt eine Anordnung von Lampen und Fig. 3 zeigt ein Diagramm für die Leistungsaufnahme der Lampen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt eine Normfarbtafel nach CIE 1931 (Commission Inter nationale d′Eclairage), mit einem Koordinatenkreuz mit den Achsen x und y sowie einer umhüllenden Kurve, die den Wellenlängenbereich für das sichtbare Licht angibt. Beispielsweise zeigt der Punkt 700 den Wert für rotes Licht an. Der Punkt 380 gibt den Wert für blaues Licht an und der Punkt 520 gibt einen Wert für grünes Licht an. Da zwischen sind Zwischenwerte 600, 580, 550, 500 oder 480 für ent sprechende Wellenlängen des Lichtes angegeben. Innerhalb der um randeten Fläche ist ein Punkt markiert, der den Weißpunkt 11 mit den Koordinaten x=0,333 und y=0,333 darstellt. Innerhalb der Fläche ist ein Kurvenzug 12 mit den Endpunkten 13, 14 dargestellt, der die Ver schiebung des Farbortes beim Dimmen der weißen Lampe W anzeigt. Man sieht deutlich, daß bei Verringerung der Ansteuerleistung für die weiße Lampe der Lichtort von dem Punkt 13 in Richtung auf den Punkt 14 wandert. Der Farbort wandert also in Richtung des langwelligen Rotlichtes.

Ein weiterer Kurvenzug 16 mit den Endpunkten 13, 15 zeigt ein ähn liches Verhalten bei Verwendung einer blauen Lampe B.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung von blauen und weißen Lampen B bzw. W an einer Beleuchtungseinrichtung 10. Dabei sind die blauen und weißen Lampen reihenförmig übereinander und nebeneinander in Form einer Matrix angeordnet, wobei in den Zwischenräumen blaue Lampen B vorgesehen sind.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Steuerung der Leistungsaufnahme der Lampen B, W im Verhältnis zur Leuchtdichte. Die Kurve 1 zeigt, daß mit zunehmender Leistungsaufnahme die Leuchtdichte in etwa kon stant bleibt. Dieses entspricht der Leistungsaufnahme einer blauen Halogenlampe. Die Kurve 2 zeigt den Verlauf der Leistungsaufnahme einer weißen Halogenlampe und Fig. 3 zeigt die Summe der beiden Einzelleistungen.

Im folgenden wird die Wirkungsweise dieser Anordnung beschrieben. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wandert beim Dimmen der blauen Lampe der Farbpunkt von dem Punkt 13 entlang der Kurve 16 in Richtung zum Punkt 15. Dabei erkennt man, daß je nach dem Grad des Dimmens die Verschiebung der Farborte steuerbar ist. Durch das Hin zufügen der blauen Lampen kann diese Farbverschiebung kompensiert werden. Ebenso wie bei den weißen Lampen W ergibt sich beim Herunterdimmen der blauen Lampen B eine Farbverschiebung in das blaue Spektrum. Diese Farbverschiebung ist aber erwünscht, da Halogen- und Glühlampen einen geringen Blauanteil aufweisen und da durch die Darstellung der Farbe blau bei einer Farb-LCD verbessert wird, ohne daß die Darstellung anderer Farben beeinträchtigt wird. Durch die zusätzlichen blauen Lampen B rückt die Farbe weiß näher an den Weißpunkt. Der Dimmungsgrad sowohl des weißen Lichtes als auch des blauen Lichtes kann nun in gegenseitiger Abhängigkeit derart gesteuert werden, daß der Farbort für das Mischlicht beim Dimmen konstant gehalten wird. Dieses ist durch den gemeinsamen Punkt 13 in der Fig. 1 dargestellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die weißen und blauen Lampen auch unabhängig voneinander zu dimmen. Dadurch ist dann der Farbort und damit auch der Kontrast wählbar.

Wird diese Beleuchtungseinrichtung als Hinterleuchtung für eine Farb-Flüssigkristallanzeige (LCD) verwendet, dann wird die Anzeige auch bei unterschiedlichem Umgebungslicht gut ablesbar.

Um bei allen Umgebungshelligkeiten ein zufriedenstellendes optisches Erscheinungsbild bei LCDs insbesondere für den Kraftfahrzeugeinsatz
zu erreichen, sollte auf der Displayoberfläche eine Helligkeit von minimal 1,5 cd/m² und maximal 120 cd/m² einstellbar sein. Damit ergibt sich die Forderung nach einem Dimmbereich von ca. 100 : 1. Um bei Farbanzeigen unerwünschte Farbverfälschungen zu vermeiden, wird die Leuchtstärke der blauen Lampe im Verhältnis zu der der weißen Lampe derart gesteuert, daß der Farbort der Hinterleuchtung mög lichst konstant gehalten wird. Das kann mit einem vorgeschaltetem Potentiometer erfolgen, das für beide Lamopentypen den Strom steuert.

Für die Steuerung dieses großen Leuchtdichtenverhältnisses eignen sich bevorzugt Glüh- oder Halogenlampen, da diese bei tiefen Tempe raturen, die im Winterbetrieb des Kraftfahrzeuges auftreten können, gut verwendbar sind.

Claims

1. Anzeigevorrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung, die wenigstens eine Glüh- oder Halogenlampe für weißes Licht aufweist, wobei deren Helligkeit einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (10) wenigstens eine weitere Lampe (B) aufweist, wobei die weitere Lampe (B) blaues Licht abgibt, das sich mit dem Licht der weißen Lampe (W) derart mischt, daß sich beim Ver ringern der Lampensteuerleistung (Dimmen) für die weiße Lampe der Farbort des Mischlichtes entsprechend einer Normfarbtafel (CIE 1931) in etwa konstant gehalten wird oder in Richtung zum Weißpunkt (11) verschiebbar ist.

2. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Helligkeit der Anzeigevorrichtung von hell zu dunkel in einem weiten Verhältnis, vorzugsweise bis 100 : 1 einstellbar ist.

3. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Steuerleistung für die blaue Lampe (B) einstellbar ist.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleistungen für die blaue Lampe (H) in Abhängigkeit von der Steuerleistung der weißen Lampe (W) veränderbar ist, wobei vorzugs weise die Steuerleistung für die blaue Lampe (B) weniger stark ver änderbar ist als die der weißen Lampe (W).

5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (10) als Hinterleuchtung für eine Flüssigkristallanzeige, vorzugsweise für eine Farb-Flüssigkristallanzeige verwendbar ist.

6. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer weißer Lampen (W), die ein Beleuchtungsfeld aus leuchten, auf Zwischenplätzen dieser weißen Lampen (W) wenigstens eine blaue Lampe (B) angeordnet ist.

7. Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahr zeug verwendbar ist.