DE3313288A1 - Device for illuminating passive displays - Google Patents

Device for illuminating passive displays

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Abstract

A device for illuminating passive displays, in particular LCD displays, is proposed, the device being arranged in the shape of a wedge and being mounted below the LCD display. The wedge-shaped device is produced from optically conductive material, and has on its surface grooves on which the light is refracted. The quantity of the output light can be determined by the number of grooves and by the depth of the incision. The grooves are arranged circularly, the centre of the circle lying outside the wedge in the direction common to the light source. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zur Ausleuchtung passiver AnzeigenDevice for illuminating passive displays

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Ausleuchten passiver Anzeigen nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist bereits bekannt, beispielsweise bei LCD-Uhren die Anzeige vom Rand des Displays zu beleuchten.PRIOR ART The invention is based on a device for Illumination of passive displays according to the genre of the main claim. It is already known to illuminate the display from the edge of the display, for example in LCD watches.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß nur eine schlechte Ausleuchtung zu erzielen ist. Aus der DE-OS 31 17 781 ist des weiteren eine Vorrichtung bekannt, die zur reflexfreien Ausleuchten passiver Anzeige bei geringer Bautiefe geeignet ist. Hierbei wird ein Plexiglaskeil geringer Dicke verwendet, der im Bereich der Anzeige angeschrägt ist und daneben einen planparallelen Bereich aufweist. Die gezeigte Anordnung macht es jedoch erforderlich, daß der Keil eine vorgegebene Abschrägung aufweisen muß, damit die passive Anzeige gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Der konstruktiven Ausgestaltung des Keils sind daher Grenzen gesetzt, des weiteren sind bei der Fertigung des Keils enge Toleranzen einzuhalten. Dadurch wird einerseits der konstruktive Spielraum beschränkt und andererseits sind an die Herstellung des Keils hohe Anforderungen zu stellen.This arrangement has the disadvantage that only poor illumination can be achieved. From DE-OS 31 17 781 a device is also known, which are suitable for reflection-free illumination of passive displays with a small installation depth is. A plexiglass wedge of small thickness is used here, which is in the area of the Display is beveled and next to it has a plane-parallel area. The one shown Arrangement, however, requires that the wedge have a predetermined bevel must have so that the passive display is evenly illuminated. The constructive one There are therefore limits to the design of the wedge, furthermore are to adhere to tight tolerances in the manufacture of the wedge. This will on the one hand the design leeway is limited and, on the other hand, the production of the To make high demands on Keils.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das zur Beleuchtung der Anzeigevorrichtung benötigte Licht gezielt an ganz bestimmten Stellen des zur Beleuchtung verwendeten Keils ausgekoppelt wird. Dadurch ist es möglich, die Anzeigevorrichtung in helle und dunkle Segmente einzuteilen oder über den gesamten Bereich der Anzeigevorrichtung eine gleichmäßig helle Beleuchtung einzustellen. Die konstruktive Gestaltung des Keils ist weitgehend beliebig, wobei jedoch durch die keilförmige Ausbildung der Wirkungsgrad erhöht wird. Der erfindungsgemäße Keil ist einfach herzustellen und unterliegt keinen konstruktiven Beschränkungen.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the lighting the display device required light targeted at very specific points of the for Lighting used wedge is decoupled. This makes it possible to use the display device to be divided into light and dark segments or over the entire area of the display device to set evenly bright lighting. The structural design of the Wedge is largely arbitrary, but due to the wedge-shaped design of the Efficiency is increased. The wedge according to the invention is easy to manufacture and is not subject to any design restrictions.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the device specified in the main claim possible.

Durch die Maßnahme, die Rillen mit zunehmendem Radius tiefer einzuschneiden, wird erreicht, daß auch mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle und damit sinkender Beleuchtungsintensität genügend Licht ausgekoppelt wird, um die Anzeigevorrichtung gleichmäßig auszuleuchten. Eine weitere Möglichkeit, mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle genügend Licht auszukoppeln, wird dadurch erreicht, daß mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle der Abstand der Rillen untereinander geringer wird. Auch dadurch läßt sich bei steigender Entfernung von der Lichtquelle eine gleichmäßige Ausleuchtung erzielen. Durch die Kombination beider Maßnahmen läßt sich eine besonders hohe Durchleuchtung der passiven Anzeigevorrichtung bei großer Lichtausbeute erzielen.By cutting the grooves deeper as the radius increases, is achieved that also with increasing distance from the light source and thus decreasing lighting intensity sufficient light is coupled out to the display device illuminate evenly. Another possibility as the distance increases Coupling out enough light from the light source is achieved in that with the distance between the grooves increases as the distance from the light source increases among themselves becomes less. This can also be used with increasing distance from the light source achieve even illumination. By combining both measures a particularly high level of transillumination of the passive display device can be achieved achieve high luminous efficacy.

Als optisch leitendes Material findet vorteilhaft Plexiglas Verwendung. Plexiglas hat den Vorteil, daß es einfach bearbeitbar ist und nur ein geringes Gewicht aufweist. Insbesondere Plexiglas hat auch den weiteren Vorteil, daß es leicht als Spritzteil herzustellen ist.Plexiglass is advantageously used as the optically conductive material. Plexiglass has the advantage that it is easy to work with and that it is only light in weight having. Plexiglass in particular also has the further advantage that it is light as a Is to produce molded part.

Dadurch ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders einfach.This makes the manufacture of the device according to the invention special simple.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Figur 2 den erfindungsgemäßen Keil von oben.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing shown and explained in more detail in the following description. It show figure 1 shows a side view of the device according to the invention and FIG. 2 shows the device according to the invention Wedge from above.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles Die Figur 1 zeigt von der Seite eine Anzeige 6, die beispielsweise als LCD-Anzeige ausgebildet ist. Mechanisch oder mittels einer Klebeschicht ist unter der Anzeige 6 ein Keil 3 angebracht, der im Bereich der Anzeige 6 einseitig angeschrägt ist. In den Keil 9.Description of the exemplary embodiment FIG. 1 shows from the side a display 6, which is designed, for example, as an LCD display. Mechanical or by means of an adhesive layer, a wedge 3 is attached under the display 6, which in the Area of the display 6 is beveled on one side. In the wedge 9.

sind Rillen 5 eingebracht, die in die Oberfläche des Keils 3 geritzt oder geprägt sind. Die Rillen sind zentrisch um einen Mittelpunkt angeordnet, der außerhalb des Keils in Richtung der Lichtquelle 2 liegt.grooves 5 are introduced, which are scored into the surface of the wedge 3 or are embossed. The grooves are arranged centrally around a center point, the lies outside the wedge in the direction of the light source 2.

An der der Lichtquelle zugewandten Stirnseite des Keiles weist der Keil einen planparallelen Bereich 4 auf. An der Stirnseite des Keiles 3 ist eine Lichtquelle 2 angebracht, die auf ihrer Rückseite einen Reflektor 1 aufweist. Auf der Rückseite des Keiles ist zur Erhöhung der Lichtausbeute eine reflektierende Fläche 7 angebracht, die beispielsweise als Spiegel oder zunächst auf ihrer Oberseite als weiße lackierte Fläche ausgebildet ist.On the end face of the facing the light source Wedge if the wedge has a plane-parallel region 4. On the face of the wedge 3, a light source 2 is attached, which has a reflector 1 on its rear side. On the back of the wedge is a reflective one to increase the light output Surface 7 attached, for example as a mirror or initially on its top is designed as a white painted surface.

Die Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Keil von oben.FIG. 2 shows the wedge according to the invention from above.

Es ist der Reflektor 1 und die Lichtquelle 2, die beispielsweise als Glühlampe oder Leuchtdiode ausgebildet ist dargestellt, an die sich der Keil 3 anschließt. In den Keil 3 sind in abgestuften Abständen Rillen 5 eingelassen.It is the reflector 1 and the light source 2, for example as Incandescent lamp or light-emitting diode is shown, which is followed by the wedge 3. In the wedge 3 grooves 5 are let in at graduated intervals.

Der Keil selbst ist als Spritzteil aus Plexiglas hergestellt. Die Rillen sind in der Spritzform bereits enthalten oder können eingeritzt werden. Die Rillen 5 sind zentrisch um einen Mittelpunkt angeordnet, der außerhalb des Keiles liegt. Der Radius kann entsprechend den gewünschten Forderungen variieren oder konstant sein. Durch den Ort der Rillen und die Tiefe der Rillen wird die Ausleuchtung der Anzeigevorrichtung 6 beeinflußt. Sollen nur bestimmte Teile ausgeleuchtet werden, so ist es zweckmäßig, Rillen nur dort anzubringen, wo eine Ausleuchtung der Anzeige erfolgen soll.The wedge itself is made from Plexiglas as a molded part. the Grooves are already included in the injection mold or can be scratched. the Grooves 5 are arranged centrally around a center point which is outside the wedge lies. The radius can vary or constant according to the desired requirements be. The location of the grooves and the depth of the grooves determine the illumination of the Display device 6 influenced. If only certain parts are to be illuminated, so it is advisable to make grooves only where the display is illuminated should take place.

ist eine gleichmäßige Ausleuchtung über die gesamte Anzeigevorrichtung 6 erforderlich, so ist es günstig, den Abstand der Rillen nicht konstant zu wählen, sondern ihn mit den Abstand zur Lichtquelle zu ändern. Wird mit wachsendem Abstand von der Lichtquelle er Abstand der Rillen untereinander geringer, so kann dadurch eine gleichmäßige Ausleuchtung erzielt werden.is a uniform illumination over the entire display device 6 is required, it is beneficial not to choose a constant spacing between the grooves, but to change it with the distance to the light source. Becomes with increasing distance from the light source the distance between the grooves is smaller, so this can uniform illumination can be achieved.

Die gleiche Wirkung wird erreicht, wenn die Tiefe der Rillen variiert wird und wenn mit zunehmendem Abstand von der Lichtquelle die Rillen tiefer in den Keil eingeschnitten werden. Dies ist in der Figur 1 deutlich erkennbar. Durch das tiefere Einschneiden der Rillen wird eine größere Menge Licht ausgekoppelt, so daß die Helligkeitsabnahme im Keil, die mit wachsender Entfernung der Lichtquelle auftritt, kompensiert wird. Durch die Kombination dieser beiden Maßnahmen ist einerseits ein gezieltes Auskoppeln des Lichtes durch die Rillen möglich und andererseits läßt sich eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung der Anzeigevorrichtung erzielen. Mit der beschriebenen Vorrichtung läßt sich insbesondere eine gleichmäßige Ausleuchtung von LCD-Anzeigen erreichen. Dadurch ist ein besonders gutes Ablesen der LCD-Anzeige gegeben; Die Vorrichtung läßt sich insbesondere dort günstig einsetzen, wo die Anzeigevorrichtung besonders flach ausgebildet werden muß, beispielsweise bei digitalen Meßgeräten, Anzeigendistlays in Kraftfahrzeugen oder bei Autoradios.The same effect is achieved if the depth of the grooves is varied becomes and if with increasing distance from the light source the grooves deeper in the Incised wedge will. This can be clearly seen in FIG. By cutting deeper into the grooves, a larger amount of light is coupled out, so that the decrease in brightness in the wedge occurs with increasing distance from the light source occurs, is compensated. The combination of these two measures is on the one hand a targeted decoupling of the light through the grooves possible and on the other hand allows A particularly uniform illumination of the display device can be achieved. With the device described allows, in particular, uniform illumination of LCD displays. This makes the LCD display particularly easy to read given; The device can be used particularly advantageously where the display device must be made particularly flat, for example with digital measuring devices, Ad distlays in motor vehicles or on car radios.

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Claims (6)

Ansprüche 1. Vorrichtung zur Ausleuchtung passiver Anzeigen mit einer Lichtquelle, wobei die Anzeige mit einem Keil aus optisch leitendem Material in optischen Kontakt gebracht ist, an dessen Stirnseite die Lichtquelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (3) Rillen (5) aufweist, die zentrisch um einen Mittelpunkt angeordnet sind, der außerhalb des Keils (3) in der Richtung der Lichtquelle (2) liegt.Claims 1. Device for illuminating passive displays with a Light source, the display with a wedge of optically conductive material in optical contact is brought, on the end face of which the light source is arranged is, characterized in that the wedge (3) has grooves (5) which are centrically are arranged around a center point which is outside the wedge (3) in the direction the light source (2) lies. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (5) mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle tiefer eingeschnitten sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the grooves (5) are cut deeper with increasing distance from the light source. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle (2) der Abstand der Rillen (5) untereinander geringer wird.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that with increasing distance from the light source (2), the distance between the grooves (5) becomes less. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als optisch leitendes Material Plexiglas Verwendung findet.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that plexiglass is used as an optically conductive material. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Spritzteil hergestellt ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the device is manufactured as an injection-molded part. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückseite eine reflektierende Fläche (7) angebracht ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that a reflective surface (7) is attached to the rear.
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