DE69120938T2

DE69120938T2 - Anzeigevorrichtungen mit erhöhtem kontrast

Info

Publication number: DE69120938T2
Application number: DE69120938T
Authority: DE
Inventors: Philip Jones; Brian Macknick; Larry White
Original assignee: Raychem Corp
Current assignee: Raychem Corp
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-30
Also published as: WO1991015928A3; EP0523147A1; US5075789A; JPH05506109A; DE69120938D1; EP0523147B1; CA2079790A1; WO1991015928A2; ATE140576T1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft Displays mit verbessertem Kontrast.
Das Kontrastverhältnis von Displays wird durch das Umgebungslicht, das von den Oberflächen des Displays reflektiert wird, verringert. Dieser Effekt tritt bei allen Arten von Displays auf - bei von hinten beleuchteten, bei Reflexions- oder bei Projektionsdisplays -, und zwar unabhängig davon, ob das Displaybild passiv ist (d.h. auf Fremdbeleuchtung zur Sichtbarmachung beruht, beispielsweise einem Flüssigkristall-Display) oder selbstleuchtend (Z.B. einem CRT-Display) ist. Um den Kontrast zu verbessern, ist es erwünscht, Umgebungsreflexionen zu verringern oder zu beseitigen, und zwar bevorzugt, ohne die Helligkeit des Anzeigebilds wesentlich zu vermindern.
Ein Versuch der Lösung dieses Problems bei von hinten beleuchteten oder Rückprojektionsdisplays besteht darin, an der Frontplatte des Displays zusätzlich einen kontrasterhöhenden Filter vorzusehen. Der Filter schwächt Umgebungslicht stärker als Licht von dein Bild, weil das Umgebungslicht zweimal durch den Filter gehen muß, wohingegen das Licht von dem Bild dies nur einmal tut. Wenn beispielsweise der Filter ihn durchsetzendes Licht um einen Faktor 3,2 schwächt, verringert er Umgebungslichtreflexionen um einen Faktor 3,2² bzw. um einen Faktor 10, wohingegen die Bildhelligkeit nur um einen Faktor 3,2 verringert wird. Der erhöhte Kontrast wird jedoch auf Kosten der Bildhelligkeit erzielt, weil das Bild nunmehr ebenfalls deutlich weniger hell ist, als es ohne Anwesenheit des Filters gewesen wäre.
Die EP-A-0 363 206 zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen von projizierten Lichtmustern, wobei der Kontrast eines projizierten Bilds erhöht wird. Die Vorrichtung weist eine elektro-optische Schicht auf, die zwischen einem durchscheinenden Zustand (in dem Licht zurück zu einem Beobachter reflektiert wird, der sich zwischen dem Projektor und dem Bildschirm befindet), und einem lichtdurchlässigen Zustand (in dem Umgebungslicht, das auf den Bildschirm fällt, durch ihn hindurchgeht und nicht zum Beobachter zurückreflektiert wird) umschaltbar ist.
Die US-A-4 231 068 zeigt eine Kathodenstrahlröhre, deren Bildschirm mit einer Serie von Streifen gebildet ist. Jeder Streifen besteht aus elektro-optischem Material, das so geschaltet ist, daß es lichtdurchlässig ist, wenn die Leuchtstoffe Stoffe in Streifen von dem Elektronenstrahl der Kathodenstrahlrähre abgetastet werden. Der Kontrast wird verbessert.
Aus den vorgenannten Gründen ist es wünschenswert, ein Display bereitzustellen, bei dein Reflexionen von Umgebungslicht um einen Faktor von bevorzugt ca. 10 verringert werden, während zugleich die Bildhelligkeit unvermindert bleibt. Die vorliegende Erfindung gibt Displays an, die solche Charakteristiken haben.
Durch die Erfindung wird ein Projektionsdisplay angegeben, das ein Bild mit verbessertem Kontrast liefert und folgendes aufweist:
(a) einen Bildschirm, der zwischen einem stark lichtstreuenden Zustand und einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand umschaltbar ist;
(b) eine Projektionseinrichtung, um ein Bild intermittierend auf den Bildschirm zu projizieren;
(c) ein Gehäuse, das die Projektionseinrichtung enthält und an dem der Bildschirm angebracht ist; wobei das Gehäuse einen stark lichtabsorbierenden Innenraum hat; und
(d) eine Schalteinrichtung, um den Bildschirm synchron mit der Projektion des Bilds darauf durch die Projektionseinrichtung umzuschalten, so daß der Bildschirm in seinem stark lichtstreuenden Zustand ist, wenn das Bild darauf projiziert wird, und in seinem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn das Bild nicht darauf projiziert wird.
Bevorzugt weist das Projektionsdisplay folgendes auf:
(a) einen Bildschirm, der eine Vielzahl von Segmenten aufweist, wobei jedes Segment zwischen einem stark lichtstreuenden Zustand und einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand umschaltbar ist;
(b) eine Projektionseinrichtung, um sequentiell einen Bereich eines Gesamtbilds auf jedes Segment zu projizieren;
(c) ein Gehäuse, das die Projektionseinrichtung enthält und an dem der Bildschirm angebracht ist; wobei das Gehäuse einen stark lichtabsorbierenden Innenraum hat; und
(d) eine Schalteinrichtung, um jedes Segment synchron mit der Projektion des Bereichs des Gesamtbilds darauf durch die Projektionseinrichtung umzuschalten, so daß jedes Seginent in seinem stark lichtstreuenden Zustand ist, wenn der Bereich des Gesamtbilds darauf projiziert wird, und in seinem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn der Bereich des Gesamtbilds nicht darauf projiziert wird.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein von hinten beleuchtetes Display angegeben, das ein Bild mit verbessertem Kontrast liefert und folgendes aufweist:
(a) eine Abbildungszelle, auf der ein Bild gebildet wird;
(b) eine Quelle für gepulstes Gegenlicht, die zwischen einem Licht emittierenden und einem kein Licht emittierenden Zustand umschaltbar ist und die in ihrem Licht emittierenden Zustand die Flüssigkristall-Abbildungszelle beleuchtet;
(c) eine Blende vor der Abbildungszelle, wobei die Blende zwischen einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand, in dem Licht, das von der Lichtquelle durch die Flüssigkristall-Abbildungszelle geht, auch durch die Blende geht, und einem stark lichtabsorbierenden Zustand umschaltbar ist, in dem Licht, das von der Lichtquelle durch die Flüssigkristall-Abbildungszelle geht, von der Blende im wesentlichen absorbiert wird, und eine Schalteinrichtung, um die Blende synchron mit dem gepulsten Gegenlicht umzuschalten, so daß die Blende in ihrem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht in ihrem Licht emittierenden Zustand ist, und in ihrem stark lichtabsorbierenden Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht in ihrem kein Licht emittierenden Zustand ist.
Das von hinten beleuchtete Display weist bevorzugt eine Quelle für gepulstes Gegenlicht auf, die Bereiche der Abbildungszelle sequentiell beleuchtet, sowie eine Blende vor der Abbildungszelle, die eine Vielzahl von Seginenten aufweist, wobei jedes Segment zwischen einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand und einem stark lichtabsorbierenden Zustand umschaltbar und einem Bereich der Abbildungszelle zugeordnet ist, der sequentiell beleuchtet wird, und eine Schalteinrichtung, um jedes Segment synchron mit dem gepulsten Gegenlicht umzuschalten, so daß jedes Segment in seinem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht den Bereich der Abbildungszelle beleuchtet, dem das Segment zugeordnet ist, und in seinem stark lichtabsorbierenden Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht diesen Bereich der Abbildungszelle nicht beleuchtet.

Kurze Erläuterung der Zeichnung(en)

Fig. 1a und 1b zeigen Projektionsdisplays der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2a und 2b zeigen von hinten beleuchtete Displays der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3a und 3b zeigen eine experimentelle Einrichtung, um den erhöhten Kontrast zu demonstrieren, der mit Displays der Erfindung erzielt wird;
Fig. 4 zeigt eine Schaltung, die bei der experimentellen Einrichtung gemäß Fig. 3a und 3b verwendet wird;
Fig. 5 zeigt schematisch eine Synchronisierschaltung, die verwendbar ist, um die Displays der vorliegenden Erfindung zu synchronisieren.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im allgemeinen wird bei den Displays der vorliegenden Erfindung das Bild dem Betrachter intermittierend präsentiert, und zwar mit einem Tastverhältnis bzw. einer Einschaltdauer von beispielsweise 1:10, was bedeutet, daß das Display das Bild während einer Zeiteinheit präsentiert und während der übrigen zehn Zeiteinheiten dunkel ist. Der Bildschirm, auf dem das Bild präsentiert wird, ist umschaltbar, wobei die Umschaltung mit der Einschaltdauer synchronisiert ist, so daß dann, wenn das Bild präsentiert wird, der Bildschirm es dem Bild ermöglicht, zum Betrachter zu gelangen, jedoch dann, wenn das Bild nicht präsentiert wird, der Bildschirm in einen Zustand umgeschaltet wird, in dem Umgebungsreflexionen stark vermindert sind. Alternativ ist zwischen dem Betrachter und dem Bildschirm eine Blende oder eine Abdekkung, die einen lichtdurchlässigen Zustand und einen lichtabsorbierenden Zustand hat, angeordnet und wird auf gleiche Weise synchronisiert. Bei einer Einschaltdauer von 1:10 werden Umgebungsreflexionen um einen Faktor von ca. 10 verringert, während die Bildhelligkeit nicht beeinträchtigt wird. Die Einschaltdauer liegt bevorzugt zwischen 1:5 und 1:200. Die Einschaltfrequenzen sollten größer als die kritische Flimmerfrequenz sein, die für Größe und Helligkeit eines Displays zweckmäßig ist. Im allgemeinen werden Frequenzen von wenigstens 50 Hz, stärker bevorzugt wenigstens 60 Hz bevorzugt.
Ein Rückseiten-Projektionsdisplay gemäß der Erfindung ist schematisch in den Fig. 1a und 1b gezeigt. In dem Display 40 ist ein intermittierender Projektor 41 im Inneren eines Gehäuses oder einer Ummantelung 42 angeordnet, die dunkel und absorptionsfähig ist. Der Projektor 41 projiziert auf einen umschaltbaren Bildschirm 43, der von einem nach vorn streuenden Zustand in einen lichtdurchlässigen Zustand umschaltbar ist. Ein Synchronisierschalter 44 synchronisiert die Umschaltung des Bildschirms 43 mit der Projektion des Projektors 41, so daß der Bildschirm 43 streut, wenn der Projektor 41 projiziert, und lichtdurchlässig ist, wenn der Projektor 41 nicht projiziert. Wenn der Projektor 41 nicht projiziert, geht einfallendes Licht durch den Bildschirm 43 und wird in dem Gehäuse bzw. der Ummantelung 42 absorbiert.
Die Displays der vorliegenden Erfindung umfassen auch Nicht- Projektionsdisplays, wie etwa Flüssigkristalldisplays, und andere Reflexions- oder von hinten beleuchtete Displays. Im allgemeinen wird bei diesen Displays eine Blende oder eine Abdeckung verwendet.
Fig. 2a zeigt ein von hinten beleuchtetes Flüssigkristalldisplay 50a, das eine Flüssigkristall-Abbildungszelle 51 aufweist, die durch ein Feld bzw. eine Matrix von intermittierenden Lichtquellen 52 (der Einfachheit halber ist nur eine mit Bezugszeichen versehen) von hinten beleuchtet wird. Über der Zelle 51 befindet sich eine Blende 53, die zwischen einem lichtdurchlässigen Zustand (gezeigt) und einem absorbierenden Zustand (nicht gezeigt) umschaltbar ist. Wenn die Lichtquellen 52 eingeschaltet werden, synchronisiert der Synchronisierschalter 54 die Umschaltung der Blende 53a, so daß sie in ihrem lichtdurchlässigen Zustand ist und es ermöglicht, daß den Betrachter ein helles Bild erreicht. Wenn die Lichtquellen 52 ausgeschaltet werden, schaltet der Synchronisierschalter 54 die Blende 53a in ihren Dunkelzustand.
Fig. 2b zeigt ein ähnliches von hinten beleuchtetes Flüssigkristalldisplay 50b (wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen), wobei jedoch die Blende 53b eine segmentierte Blende ist und ein Seginent jeweils einer Lichtquelle 52 entspricht. Der Synchronisierschalter 54 synchronisiert die Einschaltung jeder Lichtquelle 52 und die Umschaltung jedes Segments der Blende 53b, so daß das jeweils einer Lichtquelle entsprechende Seginent lichtdurchlässig ist, wenn diese Lichtquelle eingeschaltet ist, und dunkel ist, wenn diese Lichtquelle ausgeschaltet ist.
Bevorzugt weisen die Blenden und Bildschirme ein gekapseltes Flüssigkristallmaterial auf, dessen Herstellung angegeben ist in der US-A-4 435 047 (1984), der US-A-4 606 611 (1986), der US-A-4 616 903 (1986) und der US-A-4 707 080 (1987), sämtlich von Fergason; der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. EP-A-156 615 (1985) von Pearlman et al.; der US-A-4 671 618 (1987) von Wu et al.; US-A-4 673 255 (1987) und US-A-4 685 771 (1987) von West et al.; und US-A-4 688 900 (1987) von Doane et al.. Bei gekapseltem Flüssigkristallmaterial sind diskrete Volumen von Flüssigkristallen in einem Umschließungsmedium gekapselt, dispergiert, eingebettet oder anderweitig darin enthalten. Der Begriff "Flüssigkristalle" bezeichnet eine Zusammensetzung, die flüssigkristalline Eigenschaften hat, ob diese Zusammensetzung nun eine einzige diskrete flüssigkristalline Verbindung, ein Gemisch aus verschiedenen flüssigkristallinen Verbindungen oder ein Gemisch aus flüssigkristallinen und nichtkristallinen Verbindungen ist.
Typischerweise haben Flüssigkristalle längliche Molekülgestalt mit einer Tendenz, sich mit ihren langen Molekülachsen parallel zueinander auszurichten bzw. zu orientieren. Diese Ausrichtung bewirkt, daß die Flüssigkristalle anisotrop sind, was bedeutet, daß ihre gemessenen physikalischen, optischen und sonstigen Eigenschaften von der Meßrichtung (parallel oder senkrecht zur Richtung ihrer Ausrichtung) abhangig sind. Außerdem kann die Richtung der Ausrichtung durch eine äußere Anregung, wie etwa ein elektrisches Feld oder ein Magnetfeld, beeinflußt werden, so daß die Flüssigkristalle dadurch veranlaßt werden, einen bestimmten Wert einer physikalischen Eigenschaft in der einen Richtung zu zeigen, wenn die Anregung nicht vorhanden ist, jedoch rasch auf einen davon verschiedenen Wert umschalten, wenn die Anregung zur Einwirkung gebracht wird. Es sind gerade ihre Anisotropie und ihre einfache Ausrichtung, die Flüssigkristalle als Materialien für Displays brauchbar machen.
Das Umschließungsmedium ist bevorzugt ein polymeres Material. Geeignete Umschließungsmedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Poly(vinylalkohol), Polyurethan, Acryl- und Methacryl-Polymere und -Copolymere, Epoxide, Polyolefine, Vinylpolymere und dergleichen.
Gekapseltes Flüssigkristallmaterial kann gebildet werden durch Aufbringen aus einer Emulsion, die sowohl das Umschließungsmedium als auch Flüssigkristalle enthält, oder durch das Verdampfen von Flüssigkeit aus einer Lösung, die sowohl Umschließungsmedium als auch Flüssigkristalle enthält. Es kann auch gebildet werden durch Herstellen eines ursprünglich homogenen Gemischs, das sowohl Umschließungsmedium als auch Flüssigkristalle enthält, bei erhöhter Temperatur und mit anschließendem Abkühlen, um die Phasentrennung der in dem Umschließungsmedium enthaltenen Flüssigkristallvolumina zu erreichen. Ferner kann es durch einen In-situ- Polymerisationsvorgang gebildet werden, wobei das Umschließungsmedium polymerisiert wird und gleichzeitig das Flüssigkristallmaterial umkapselt. Der Flüssigkristall braucht von dem Polymer nicht vollständig umgeben zu sein und kann als Teil eines Systems mit ko-kontinuierlichen Phasen existieren.
Bei einer Ausführungsform ist das gekapselte Flüssigkristallmaterial in Abwesenheit eines ausreichenden elektrischen Felds (im "Feld-aus"-Zustand) im wesentlichen nicht lichtdurchlässig und in Anwesenheit eines ausreichenden elektrischen Felds (oder im "Feld-ein"-Zustand) im wesentlichen lichtdurchlässig Das elektrische Feld induziert eine Änderung der Ausrichtung der Flüssigkristalle, was wiederum bewirkt, daß das gekapselte Flüssigkristallmaterial von einem stark lichtstreuenden (und/oder absorbierenden) Zustand in einen stark nichtstreuenden und im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand umschaltet. Im allgemeinen wird es bevorzugt, daß die Flüssigkristalle eine positive dielektrische Anisotropie haben und daß der ordentliche Brechungsindex der Flüssigkristalle an den Brechungsindex des Umschließungsmediums angepaßt ist, wohingegen der außerordentliche Brechungsindex in bezug daraufim wesentlichen nicht angepaßt ist. Die physikalischen Prinzipien, nach denen ein solches gekapseltes Flüssigkristallmaterial betrieben wird, sind im einzelnen in den oben erwähnten Dokumenten, insbesondere den Patenten von Fergason, beschrieben. So kann ein Bildschirm oder eine Blende aus gekapseltem Flüssigkristallmaterial veranlaßt werden, von einem lichtstreuenden Zustand durch das Anlegen eines elektrischen Felds in einen im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand umzuschalten.
Pleochroitische Farbstoffe werden mit Flüssigkristallen vermischt, um damit eine Lösung zu bilden. Die Moleküle von pleochroitischen Farbstoffen richten sich im allgemeinen mit den Molekülen von Flüssigkristallen aus, so daß das Aufbringen des elektrischen Felds nicht nur die vorherrschende Ausrichtung der Flüssigkristalle, sondern auch die des pleochroitischen Farbstoffs beeinflußt. Da das Ausmaß der Absorption von einfallendem Licht durch den pleochroitischen Farbstoff von seiner Orientierung relativ zu dem einfallenden Licht abhängig ist, bietet das Aufbringen einer äußeren Anregung an eine Kombination aus Flüssigkristall/pleochroitischem Farbstoff auch eine Möglichkeit für die gesteuerte Dämpfung von Licht. (Daher umfaßt im vorliegenden Zusammenhang der Ausdruck "Flüssigkristalle" auch solche Flüssigkristalle, die darin gelöste pleochroitische Farbstoffe enthalten.) Pleochroitische Farbstoffe können in gekapselten Flüssigkristallen, wie sie in den vorgenannten Fergason-Patenten beschrieben sind, oder in nichtgekapselten Systemen, wie sie von Goldmacher et al. in der US-A-3 499 702 (1970) und Heilmeier in der US-A-3 551 026 (1970) beschrieben sind, verwendet werden. Ein Bildschirm oder eine Blende, die Flüssigkristallmaterial aufweist, in das ein stark gefärbter (bevorzugt dunkel gefärbter) pleochroitischer Farbstoff eingebaut ist, kann durch Anlegen oder Entfernen eines elektrischen Felds an das Flüssigkristallmaterial veranlaßt werden, zwischen einem dunklen, stark Licht absorbierenden Zustand und einem hellen, Licht durchlassenden Zustand umzuschalten.
Wenn ein gekapseltes Flüssigkristallmaterial, das zwischen einem dunklen, absorbierenden Zustand und einem streuenden Zustand umschaltet, gewünscht wird, kann es hergestellt werden, indem ein pleochroitischer Farbstoff in ein gekapseltes Flüssigkristallmaterial eingebaut wird, wobei der Brechungsindex des Umschließungsmediums nicht an den ordentlichen Brechungsindex der Flüssigkristalle angepaßt ist.
Die Mittel zum Anlegen des elektrischen Felds sind verschieden. Im allgemeinen hat das Flüssigkristallmaterial ein elektrisch leitfähiges Material oder eine Elektrode auf beiden Seiten. Das Aufbringen einer ausreichenden Spannung über die beiden Elektroden induziert dann eine entsprechende Änderung im Aussehen des Flüssigkristallmaterials zwischen den Elektroden. Typischerweise weist das lichtdurchlässige Elektrodenmaterial eine dünne Beschichtung aus einem Metall oder Metalloxid, wie Gold, Nickel, Indiumzinnoxid und dergleichen auf.
Der verbesserte Kontrast, der sich durch die synchronisierten Bildschirme oder Blenden einstellt, wird nachstehend experimentell gezeigt. Gemäß Fig. 3a projiziert ein Projektor 75 (Kodak-Modell LC500) ein Bild auf einen Bildschirm 79, der aus gekapseltem Flüssigkristallmaterial hergestellt ist und an seiner Rückseite eine schwarze Ummantelung 78 hat. Der Bildschirm 79 ist zwischen einem lichtdurchlässigen und einem streuenden Zustand umschaltbar. Eine Scheibe 76, die sich mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, ist zwischen dem Projektor 75 und dem Bildschirm 79 angeordnet. Wie Fig. 3b zeigt, ist in der Scheibe 76 ein Fenster 76a mit einein Sektorwinkel von 45º, so daß Licht vom Projektor regelmäßig unterbrochen werden kann, und mit einem Synchronisierschlitz 76b gebildet. Die Seite der Scheibe, die dem Bildschirm 79 und dem Betrachter zugewandt ist, ist mattschwarz. Ein Photodetektor 77 erfaßt die Position des Schlitzes 76b und damit die Position des Fensters 76a und den Zeitpunkt, zu dem die Scheibe es ermöglicht, daß Licht von dem Projektor 75 den Bildschirm 79 erreicht. Eine Steuerschaltung 80 wird verwendet, um den Bildschirm 79 in seinen lichtdurchlässigen Zustand zu schalten, wenn Licht vom Projektor 75 nicht darauf trifft, und in seinen streuenden Zustand zu schalten, wenn Licht vom Projektor 75 darauf auftrifft.
Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, die zur Steuerung der Umschaltung des Bildschirms 79 geeignet ist. Die Schaltung umfaßt einen Phototransistor/LED-Detektor, eine Quelle für Niederspannungs-Rechteckwellen von einem Oszillator, ein Analog-Glied und einen Verstärker. Wenn der Synchronisierschlitz zwischen der Phototransistor/LED-Kombination durchläuft, schaltet er den Transistor aus. Das bewirkt, daß die Steuerspannung, die an dem Analog-Glied anliegt, abfällt, so daß dadurch der Oszillator von dem Leistungsverstärker getrennt wird. Wenn der Synchronisierschlitz den Photodetektor verläßt, öffnet das Analog-Glied, und das Verstärkersignal wird an den Bildschirm angelegt. Das Endergebnis ist, daß das gekapselte Flüssigkristallmaterial in dem Bildschirm durch die verstärkte Rechteckwelle im lichtdurchlässigen Zustand gehalten wird; wenn sich das Fenster 76b nicht vor der Projektionslinse des Projektors 75 befindet, wird die angelegte Spannung entfernt, und das gekapselte Flüssigkristallmaterial kehrt in seinen streuenden Zustand zurück.
Unter Verwendung eines 386AT-Computers, der mit einer VGA- zu-NTSC-Karte ausgerüstet war, wurde ein Muster von hellen und dunklen horizontalen Streifen erzeugt und in den Projektor 75 eingegeben. Die Helligkeit der Streifen wurde alternativ bei abgedunkeltem Labor, bei eingeschalteter normaler Laborbeleuchtung und bei Beleuchtung des Bildschirms durch einen Overhead-Projektor gemessen, um verschiedene Umgebungslichtpegel zu simulieren. Bei jeder Variation von simuliertem Umgebungslicht wurden Messungen mit und ohne synchronisierte Bildschirmumschaltung durchgeführt. Zur Anzeige des Umgebungslichtpegels wurde an dem Bildschirm nahe den Meßpunkten ein kleines Stück weißes Papier angebracht. Die Beleuchtung der Streifen und des Papiers wurde mit einem Pritchard PR500 Research Photometer gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1
Diese Resultate zeigen, daß in einer hell beleuchteten Umgebung die Synchronisierung des Bildschirms einen verbesserten Kontrast ergibt.
Fig. 5 zeigt schematisch eine verallgemeinerte Synchronisierschaltung. Die Bildquelle (ein VCR, ein Kanalwähler, eine Computergraphik-Karte usw.) liefert einen Horizontalsynchronisierimpuls für die Zeilenzählung und einen Vertikalsynchronisierimpuls zum Rücksetzen beim Beginn eines neuen Felds oder Rahmens. Der Horizontalsynchronisierimpuls wird einem Teiler zugeführt, um einen Zeitwert von N Zeilen zu zählen. In Abschnitt a) wird eine Zähler/Wähl-Kombination verwendet, um einen Bildschirm und eine Displaybeleuchtung synchron zu treiben, so daß beide wirksam sind, um ein Bild für 1/M-tel der Zeit zu erzeugen. In Abschnitt b) wählt die Zähler/Wähl-Kombination Segmente des Bildschirms nacheinander aus, um sie beispielsweise mit einer Rasterabtastung zu synchronisieren.

Claims

1. Projektionsdisplay, das ein Bild mit verbessertem Kontrast liefert und folgendes aufweist:

(a) einen Bildschirm (43), der zwischen einem stark lichtstreuenden Zustand und einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand umschaltbar ist,

(b) eine Projektionseinrichtung (41), um ein Bild intermittierend auf den Bildschirm zu projizieren;

(c) ein Gehäuse (42), das die Projektionseinrichtung enthält und an dem der Bildschirm angebracht ist; wobei das Gehäuse einen stark lichtabsorbierenden Innenraum hat; und

(d) eine Schalteinrichtung (44), um den Bildschirm synchron mit der Projektion des Bilds darauf durch die Projektionseinrichtung umzuschalten, so daß der Bildschirm in seinem stark lichtstreuenden Zustand ist, wenn das Bild darauf projiziert wird, und in seinem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn das Bild nicht darauf projiziert wird.

2. Projektionsdisplay nach Anspruch 1, wobei der Bildschirm eine Vielzahl von Segmenten aufweist und wobei jedes Segment zwischen einem stark lichtstreuenden Zustand und einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand umschaltbar ist; wobei die Projektionseinrichtung sequentiell einen Bereich eines Gesamtbilds auf jedes Segment projiziert; und wobei die Schalteinrichtung jedes Segment synchron mit, der Projektion des Bereichs des Gesamtbilds darauf durch die Projektionseinrichtung umschaltet, so daß jedes Seginent in seinem stark lichtstreuenden Zustand ist, wenn der Bereich des Gesamtbilds darauf projiziert wird, und in seinem fm wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn der Bereich des Gesamtbilds nicht darauf projiziert wird.

3. Projektionsdisplay nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bildschirm gekapseltes Flüssigkristallmaterial aufweist.

4. Von hinten beleuchtetes Display, das ein Bild mit verbessertem Kontrast liefert und folgendes aufweist:

(a) eine Flüssigkristall-Abbildungszelle (51), auf der ein Bild gebildet wird;

(b) eine Quelle (42) für gepulstes Gegenlicht, die zwischen einem Licht emittierenden und kein Licht emittierenden Zustand umschaltbar ist und die in ihrem Licht emittierenden Zustand die Flüssigkristall-Abbildungszelle (51) beleuchtet;

(c) eine Blende (53) vor der Abbildungszelle, wobei die Blende zwischen einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand, in dem Licht, das von der Lichtquelle durch die Flüssigkristall-Abbildungszelle geht, auch durch die Blende geht, und einem stark lichtabsorbierenden Zustand umschaltbar ist, in dem Licht, das von der Lichtquelle durch die Flüssigkristall-Abbildungszelle geht, von der Blende im wesentlichen absorbiert wird; und

(d) eine Schalteinrichtung (54), um die Blende synchron mit dem gepulsten Gegenlicht umzuschalten, so daß die Blende in ihrem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht in ihrem Licht emittierenden Zustand ist, und in ihrem stark lichtabsorbierenden Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht in ihrem kein Licht emittierenden Zustand ist.

5. Von hinten beleuchtetes Display nach Anspruch 4, wobei die Quelle für gepulstes Gegenlicht Bereiche der Abbildungszelle sequentiell beleuchtet; wobei die Blende eine Vielzahl von Segmenten aufweist, wobei jedes Segment zwischen einem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand und einem stark lichtabsorbierenden Zustand umschaltbar ist und einem Bereich der Abbildungszelle zugeordnet ist, der sequentiell beleuchtet wird; und wobei die Schalteinrichtung jedes Segment synchron mit dem gepulsten Gegenlicht umschaltet, so daß jedes Segment in seinem im wesentlichen lichtdurchlässigen Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht den Bereich der Abbildungszelle beleuchtet, dem das Segment zugeordnet ist, und in seinem stark lichtabsorbierenden Zustand ist, wenn die Quelle für gepulstes Gegenlicht diesen Bereich der Abbildungszelle nicht beleuchtet.

6. Von hinten beleuchtetes Display nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Flüssigkristall gekapseltes Flüssigkristallmaterial aufweist.

7. Von hinten beleuchtetes Display nach Anspruch 6, wobei das gekapselte Flüssigkristallmaterial einen pleochroitischen Farbstoff enthält.