DE4431667B4

DE4431667B4 - Anzeige mit einem von einer Lichtquelle durchleuchtbaren Anzeigefeld

Info

Publication number: DE4431667B4
Application number: DE4431667A
Authority: DE
Inventors: Hermann Janssen; Heinrich Dr. Noll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2014-09-07
Also published as: DE4431667A1

Abstract

Anzeige mit einem Anzeigefeld, das von einer hinter dem Anzeigefeld angeordneten Lichtquelle durchleuchtet wird und welches zumindest in einem Teilbereich in einer von der Farbe der Lichtquelle abweichenden Farbe leuchtet, mit der das Anzeigefeld durchleuchtbar ist, wobei der Teilbereich des Anzeigefeldes mit einer einen Teil der Lichtstrahlung der Lichtquelle absorbierenden Leuchtmasse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigefeld (1) in dem Teilbereich (4), der abweichend von der Farbe der Lichtquelle (3) erscheint, auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer dieselbe Färbung wie die Färbung des durchleuchteten Teilbereichs (4) aufweisenden und die Leuchtmasse enthaltenen lumineszierenden Farbe versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeige mit einem Anzeigefeld, das von einer hinter dem Anzeigefeld angeordneten Lichtquelle durchleuchtbar ist und welches zumindest in einem Teilbereich in einer von der Farbe der Lichtquelle abweichenden Farbe leuchtet, mit der das Anzeigefeld durchleuchtbar ist, wobei der Teilbereich des Anzeigefeldes mit einer einen Teil der Lichtstrahlung der Lichtquelle absorbierenden Leuchtmasse versehen ist.
Insbesondere bei Anzeigen in Kraftfahrzeugen ist man bestrebt, diese mit einem möglichst geringen Energieverbrauch zu beleuchten. Deshalb werden hierzu als Lichtquellen bevorzugt Leuchtdioden eingesetzt. Oftmals ist es bei Anzeigen erforderlich, zumindest einen Teilbereich abweichend vom übrigen Bereich zu beleuchten. Das ist meist aus Platzgründen oder Kostengründen nicht durch Verwendung zweier mit unterschiedlicher Farbe leuchtender Lichtquellen möglich. Auch ein Herausfiltern der in einem Teilbereich nicht gewünschten Lichtanteile kommt oftmals nicht in Frage, weil dadurch die Helligkeit in dem Teilbereich zu stark sinkt. Das gilt insbesondere für Leuchtdioden als Lichtquelle, weil diese in einem sehr engen Spektralbereich Licht emittieren, so daß beispielsweise bei Herausfiltern kurzwelligen Lichtes aus einer grünes Licht emittierenden Leuchtdiode für die Beleuchtung des gewünschten Teilbereiches mit rotem Licht nur eine geringe Lichtmenge verbleibt.

Aus der DE 30 22 543 A1 ist eine TN-Flüssigkristallanzeige bekannt, hinter deren rückwärtigem Polarisator ein fluoreszierender Film eines Tageslicht fluoreszierendes Materials angeordnet ist, das Licht in bestimmten Wellenlängen aussendet, wenn es von Licht mit kürzeren Wellenlängen angeregt wird. Dabei kann der fluoreszierende Film entweder ein einheitlicher oder aber auch aus unterschiedlichen Teilen bestehender, die gesamte Fläche der Flüssigkristallanzeige überdeckender Film sein.

Aus der DE 93 11 914 U1 ist eine Anzeigevorrichtung bekannt, die ein nicht durchleuchtbares Anzeigefeld besitzt, auf dessen Vorderseite Anzeigeelemente aus einem fluoreszierenden Material aufgebracht sind. Durch eine Beleuchtungseinrichtung, die UV-Licht aussendet, werden die Anzeigeelemente von der Seite her angestrahlt.

Aus der DE 40 07 379 C2 ist eine Anzeigevorrichtung bekannt, die eine Skalenscheibe mit insbesondere schwarzer Grundfarbe aufweist, auf deren Vorderseite Anzeigeelemente mit einem fluoreszierendem Bereich aufgedruckt sind. Vor der Skalenscheibe ist eine UV-Licht aussendende Lichtquelle angeordnet.

Aus der DE 35 46 005 ist eine Flüssigkristall-Farbanzeige bekannt, bei der hinter der Flüssigkristallzelle auf einem Polarisator eine sich über die ganze Fläche der Flüssigkristallzelle erstreckende Fluoreszenzschicht und wiederum dahinter eine Ultraviolettlampe angeordnet ist. Den einzelnen ansteuerbaren Pixeln der Flüssigkristallzelle sind jeweils Farbfilter in den Farben rot, grün und blau zugeordnet und auf dem hinteren Substart der Flüssigkristallzelle angebracht. Durch die Fluoreszenzschicht wird der Farbton des Umfelds der nicht angesteuerten Pixel bestimmt.

Aus der US 4,536,656 A ist zum einen eine Anzeige mit einem Anzeigefeld bekannt, das von einer hinter dem Anzeigefeld angeordneten Lichtquelle beleuchtbar ist. Dabei ist auf dem Anzeigefeld entsprechend einem anzuzeigenden Anzeigesymbol ein Farbfilter aufgedruckt, welches wiederum das für Licht hoch permeable Anzeigesymbol trägt. Dabei sollen die Anzeigesymbole am Tag bei Auflicht und bei Nacht bei Beleuchtung durch die Lichtquelle unterschiedliche Farbe aufweisen.

Weiterhin ist aus der US 45 36 656 A eine Anzeige bekannt, bei der ein Anzeigefeld von einer ultraviolettes Licht emittierenden Lichtquelle von der Frontseite her mit Auflicht beleuchtbar ist. Auf das Anzeigefeld sind anzuzeigende Zeichen und Symbole oder auf einen vor dem Anzeigefeld angeordneten Zeiger ist eine derartige Phosphor enthaltende Farbe aufgedruckt, daß sich die Färbung der Zeichen und Symbole oder der Zeiger bei Beleuchtung durch die Lichtquelle gegenüber der Beleuchtung durch Tageslicht ändert.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anzeige der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der zumindest ein Teilbereich mit einer von der Lichtquelle abweichenden Farbe bei geringer Strahlungsleistung der Licht- quelle möglichst hell beleuchtbar ist und sowohl bei Beleuchtung der Lichtquelle mit Durchlicht als auch bei Tageslicht mit Auflicht in der von der Lichtquelle abweichenden Farbe erscheint.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Anzeigefeld in dem Teilbereich, der abweichend von der Farbe der Lichtquelle erscheint, auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer dieselbe Färbung wie die Färbung des durch leuchteten Teilbereichs aufweisenden und die Leuchtmasse enthaltenen lumineszierenden Farbe versehen ist.

Eine zweite Lösung besteht darin, daß das Anzeigefeld in dem Teilbereich, der abweichend von der Farbe der Lichtquelle erscheint, auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer dieselbe Färbung wie die Färbung des durchleuchteten Teilbereichs aufweisenden Farbe und hierzu kongruent auf der dem Betrachter abgewandten Seite mit der Leuchtmasse versehen ist.

Eine dritte Lösung besteht darin, daß die Anzeige ein Zeigerinstrument ist, wobei die Leuchtmasse zur Beleuchtung des Zeigers in einer von der Farbe des Lichts der Lichtquelle abweichenden Färbung vorgesehen ist und eine Bodenplatte des Zeigers oder eine Einkoppelfläche des Zeigers oder ein Einkoppelprisma des Zeigers mit der Leuchtmasse versehen ist oder der Zeiger als Ganzes aus einem die Leuchtmasse aufweisenden Kunststoff besteht.

Eine solche Leuchtmasse absorbiert kurzwelliges Licht in einem engen Spektralbereich. Dank der Erfindung wird es deshalb zum Beispiel möglich, von dem weißen Licht einer Glühlampe die Blau- und Grünanteile zu absorbieren, so daß das Spektrum zum Rotlicht hin verändert und der Teilbereich zum Beispiel rot oder gelb beleuchtet wird. Da die Leuchtmasse langwelliges Licht nicht absorbiert, gelangt dieses Licht ohne Verluste zum Anzeigefeld, so daß sich auch mit einer schwachen Lichtquelle eine gute Helligkeit des Teilbereiches erreichen läßt. Deshalb kann man dank der Erfindung ein Anzeigefeld beispielsweise überwiegend weiß und auf ihm nur einen kleineren Warnbereich beispielsweise rot ausleuchten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Lichtquelle eine kurzwelliges Licht emittierende Leuchtdiode und die Leuchtmasse ein bei Anregung mit kurzwelligem Licht langwelligeres Licht emittierendes Luminophor ist. Bei einer solchen Weiterbildung kann man zur Beleuchtung einer Anzeige eine Lichtquelle verwenden, welche kein langwelliges Licht oder nur einen geringen Anteil langwelliges Licht emittiert und dennoch einen gewünschten Bereich der Anzeige mit langwelligem roten oder grünen Licht ausleuchtet, da solche Luminophore im Gegen satz zu Lichtfiltern nicht allein kurzwelliges Licht absorbieren, sondern kurzwelliges Licht in langwelliges Licht umwandeln. Es steht somit für die Beleuchtung der Anzeige ein Strahlenspektrum zur Verfügung, welches zuvor von der Lichtquelle nicht emittiert wurde.

Für Anzeigen in Kraftfahrzeugen vorteilhaft ist es, wenn die als Leuchtdiode ausgebildete Lichtquelle eine grünes Licht emittierende Leuchtdiode und die Leuchtmasse ein rotes oder gelbes Licht emittierendes Luminophor ist.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Leuchtmasse ein überwiegend als kurzwelliges Licht absorbierendes Filter wirkendes Luminophor und die Lichtquelle eine ein breites Lichtspektrum emittierende Glühlampe ist. Durch solche Luminophore kann man sehr selektiv kurzwelliges Licht aus einem Lichtspektrum absorbieren, so daß das übrige Licht nicht geschwächt wird. Deshalb genügen für die Beleuchtung von Anzeigen leistungsschwache Lichtquellen, was in einem Kraftfahrzeug im Hinblick auf die Schonung der Energiereserve der Batterie vorteilhaft ist.

Der mit einer abweichenden Färbung gewünschte Bereich einer Anzeige erscheint sowohl bei Beleuchtung mit der Lichtquelle mit Durchlicht als auch bei Tageslicht mit Auflicht in der gewünschten Farbe, wenn das Anzeigefeld in dem Teilbereich, der abweichend von der Farbe der Lichtquelle erscheinen soll, auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer die gewünschte Färbung aufweisenden und die Leuchtmasse enthaltenden lumineszierenden Farbe versehen ist. Bei dieser Ausgestaltung genügt eine einzige Beschichtung des Anzeigefeldes, um für beide vorkommenden Beleuchtungsarten dieselbe Färbung zu erzielen.

Alternativ kann man jedoch auch vorsehen, daß das Anzeigefeld in dem Teilbereich, der abweichend von der Farbe der Lichtquelle erscheinen soll, auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer die gewünschte Färbung aufweisenden Farbe und hierzu kongruent auf der dem Betrachter abgewandten Seite mit der Leuchtmasse versehen ist.

Oftmals will man bei einer als Zeigerinstrument ausgebildeten Anzeige den Zeiger anders beleuchten als das Anzeigefeld. Das kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß die Leuchtmasse zur Beleuchtung des Zeigers in einer von der Farbe des Lichtes der Lichtquelle abweichenden Färbung vorgesehen ist.

Die Leuchtmasse wird vorzugsweise auf einem Einkoppelprisma oder einer Bodenplatte des Zeigers aufgebracht.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann man jedoch auch den Zeiger als Ganzes aus einem die Leuchtmasse aufweisenden Kunststoff bilden.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind drei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine schematische Schnittdarstellung einer Anzeige nach der Erfindung,
2 eine Draufsicht auf die Anzeige nach der 1,
3 eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Anzeige,
4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungs führungsform einer erfindungsgemäßen Anzeige.
Die in 1 dargestellte, als Zeigerinstrument ausgebildete Anzeige hat ein als Zifferblatt ausgebildetes Anzeigefeld 1, über welches sich ein Zeiger 2 zu bewegen vermag. Hinter dem Anzeigefeld 1 ist eine vorzugsweise als Leuchtdiode ausgebildete Lichtquelle 3 angeordnet, welche das Anzeigefeld 1 von hinten durchleuchtet.
Das Anzeigefeld 1 hat in einem in 1 gesehen unteren Bereich einen Teilbereich 4, welcher auf der Vorderseite des Anzeigefeldes 1 mit roter Farbe 5 und auf der Rückseite mit einer lumineszierenden Leuchtmasse 6 beschichtet ist. Bei der Lichtquelle 3 soll es sich um eine grünes Licht emittierende Leuchtdiode handeln.
Die Leuchtmasse 6 absorbiert im Teilbereich 4 kurzwelliges und damit das grüne Licht und wird dadurch zum Aussenden langwelligen Lichtes, nämlich je nach Beschaffenheit der Leuchtmasse rotes oder gelbes Licht, angeregt. Deshalb erscheint trotz der grünen Lichtquelle 3 der Teilbereich 4 rot. Da auf der Vorderseite des Anzeigefeldes 1 im Teilbereich 4 rote Farbe 5 vorgesehen ist, erscheint dieser Teilbereich 4 auch bei Tageslicht, also ohne Durchlichtbeleuchtung mittels der Lichtquelle 3, rot.
Die 2 zeigt, daß es sich bei der Anzeige beispielsweise um einen Drehzahlmesser handeln kann. Der Zeiger 2 bewegt sich dann über eine Skala 7 des Anzeigefeldes 1 und gelangt bei hohen Drehzahlen in den Teilbereich 4, welcher beispielsweise zunächst gelb und für sehr hohe Drehzahlen rot ausgelegt ist.
Die Ausführungsform nach 3 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen dadurch, daß nur auf der Vorder seite des Anzeigefeldes 1 im Teilbereich 4 eine lumineszierende Farbe 8 vorgesehen ist. Dabei hat das von ihr durch die Anregung aufgrund des von der Lichtquelle 3 stammenden Lichtes emitierte Licht die gleiche Färbung wie die Farbpigmente in der lumineszierenden Farbe 8, so daß der Teilbereich 4 bei Auflicht und Durchlicht gleich erscheint.
Bei der Ausführungsform nach 4 sitzt der Zeiger 2 mit seiner Nabe 9 auf einer Bodenplatte 10, die auf ihrer dem Anzeigefeld 1 zugewandten Seite mit der Leuchtmasse 6 beschichtet ist. Licht von zwei Lichtquellen 3, 3a gelangt deshalb außer durch das Anzeigefeld 1 auch über die Bodenplatte 10 in den Zeiger 2. Aufgrund der Leuchtmasse 6 wird es dann möglich, im Zeiger 2 rotes Licht fluten zu lassen, während die Lichtquellen 3, 3a grünes Licht emittieren.
Nicht gezeigt ist, daß das Licht statt über die Bodenplatte 10 auch über eine Einkoppelfläche in den Zeiger 2 gelangen kann. Diese Einkoppelfläche muß dann die Leuchtmasse 6 aufweisen. Der Vollständigkeit halber wurde in 4 ein Teilbereich eines Gehäuses 11 und ein Meßwerk 12 dargestellt.

Claims

Anzeige mit einem Anzeigefeld, das von einer hinter dem Anzeigefeld angeordneten Lichtquelle durchleuchtet wird und welches zumindest in einem Teilbereich in einer von der Farbe der Lichtquelle abweichenden Farbe leuchtet, mit der das Anzeigefeld durchleuchtbar ist, wobei der Teilbereich des Anzeigefeldes mit einer einen Teil der Lichtstrahlung der Lichtquelle absorbierenden Leuchtmasse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigefeld (1) in dem Teilbereich (4), der abweichend von der Farbe der Lichtquelle (3) erscheint, auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer dieselbe Färbung wie die Färbung des durchleuchteten Teilbereichs (4) aufweisenden und die Leuchtmasse enthaltenen lumineszierenden Farbe versehen ist.
Anzeige nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigefeld (1) in dem Teilbereich (4), der abweichend von der Farbe der Lichtquelle (3) erscheint, auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer dieselbe Färbung wie die Färbung des durchleuchtbaren Teilbereichs aufweisenden Farbe (5) und hierzu kongruent auf der dem Betrachter abgewandten Seite mit der Leuchtmasse (6) versehen ist.
Anzeige nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige ein Zeigerinstrument ist, wobei die Leuchtmasse (6) zur Beleuchtung des Zeigers (2) in einer von der Farbe des Lichts der Lichtquelle (3) abweichenden Färbung vorgesehen ist und eine Bodenplatte (10) des Zeigers (2), oder eine Einkoppelfläche des Zeigers oder ein Einkoppelprisma des Zeigers mit der Leuchtmasse (6) versehen ist oder der Zeiger (2) als Ganzes aus einem die Leuchtmasse aufweisenden Kunststoff besteht.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) ein kurzwelliges Licht emittierende Leuchtdiode und die Leuchtmasse (6) ein bei einer Anregung mit kurzwelligem Licht langwelliges Licht emittierendes Luminophor ist.
Anzeige nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Leuchtdiode ausgebildete Lichtquelle (3) eine grünes Licht emittierende Leuchtdiode und die Leuchtmasse (6) ein rotes oder gelbes Licht emittierendes Luminophor ist.
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmasse (6) ein überwiegend als kurzwelliges Licht absorbierendes Filter wirkendes Luminophor und die Lichtquelle (3) eine ein breites Lichtspektrum emittierende Glühlampe ist.