DE102021128224B3

DE102021128224B3 - Verfahren und Anordnung sowie Verwendung einer Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht

Info

Publication number: DE102021128224B3
Application number: DE102021128224.1A
Authority: DE
Inventors: André HEBER
Original assignee: SiOptica GmbH
Current assignee: SiOptica GmbH
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2022-09-22
Anticipated expiration: 2041-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend eine Lichtquelle (1) Mittel (2) zur Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, in einer ersten Alternative eine schaltbare λ/4-Verzögerungspiatte (3), wobei in einem ersten Zustand der schaltbaren λ/4-Verzögerungspiatte (3) diese λ/4-Verzögerung nicht stattfindet und in einem zweiten Zustand stattfindet, in einer zweiten Alternative eine permanente λ/4-Verzögerungspiatte (7) zur λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, in der ersten Alternative einen permanenten linearen Polarisationsfilter (4) und in der zweiten Alternative einen schaltbaren linearen Polarisationsfilter (6), so dass in beiden Alternativen das Licht aus der Lichtquelle (1) derart beeinflusst wird, dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.Ferner betrifft die Erfindung auch ein entsprechendes Verfahren sowie eine zweite Anordnung und einer zweites Verfahren

Description

Gebiet der Erfindung
In den letzten Jahren wurden große Fortschritte zur Verbreiterung des Sehwinkels bei LCDs erzielt. Allerdings gibt es oft Situationen, in denen dieser sehr große Sehbereich eines Bildschirms von Nachteil sein kann. Zunehmend werden auch Informationen auf mobilen Geräten wie Notebooks und Tablet-PCs verfügbar, wie Bankdaten oder andere, persönliche Angaben, und sensible Daten. Dem entsprechend brauchen die Menschen eine Kontrolle darüber, wer diese sensiblen Daten sehen darf; sie müssen wählen können zwischen einem weiten Betrachtungswinkel, um Informationen auf ihrem Display mit anderen zu teilen, z.B. beim Betrachten von Urlaubsfotos oder auch für Werbezwecke. Andererseits benötigen sie einen kleinen Betrachtungswinkel, wenn sie die Bildinformationen vertraulich behandeln wollen.
Eine ähnliche Problemstellung ergibt sich im Fahrzeugbau: Dort darf der Fahrer bei eingeschaltetem Motor nicht durch Bildinhalte, wie etwa digitale Entertainmentprogramme, abgelenkt werden, während der Beifahrer selbige jedoch auch während der Fahrt konsumieren möchte. Mithin wird ein Bildschirm benötigt, der zwischen den entsprechenden Darstellungsmodi umschalten kann.
Stand der Technik
Zusatzfolien, die auf Mikro-Lamellen basieren, wurden bereits für mobile Displays eingesetzt, um deren optischen Datenschutz zu erreichen. Allerdings waren diese Folien nicht (um)schaltbar, sie mussten immer erst per Hand aufgelegt und danach wieder entfernt werden. Auch muss man sie separat zum Display transportieren, wenn man sie nicht gerade braucht. Ein wesentlicher Nachteil des Einsatzes solcher Lamellen-Folien ist ferner mit den einhergehenden Lichtverlusten verbunden.
Die Schrift US 5,956,107 A offenbart eine umschaltbare Lichtquelle, mit der ein Bildschirm in mehreren Modi betrieben werden kann. Nachteilig hierbei ist, dass sämtliche Lichtauskopplung auf Streuung beruht und damit nur geringe Effizienz sowie nicht-optimale Lichtrichtungseffekte erzielt werden. Insbesondere die Erzielung eines fokussierten Lichtkegels wird nicht näher offenbart.
In der CN 107734118 A ist ein Bildschirm beschrieben, der mittels zwei Hintergrundbeleuchtungen den Betrachtungswinkel eines Bildschirms kontrollierbar gestaltet. Die obere der beiden Hintergrundbeleuchtungen soll hierzu fokussiertes Licht aussenden. Als Ausgestaltung dazu wird insbesondere ein Gitter mit opaken und transparenten Abschnitten genannt. Selbiges führt jedoch mutmaßlich dazu, dass auch das Licht der zweiten Hintergrundbeleuchtung, welches die erste in Richtung eines LCD-Panels durchdringen muss, ebenfalls fokussiert wird und mithin der eigentlich für einen breiten Betrachtungswinkel vorgesehene öffentliche Betrachtungsmodus eine deutliche Winkelschmälerung erleidet.
Die US 2007/030240 A1 beschreibt ein optisches Element zur Kontrolle der Lichtausbreitungsrichtung von aus einer Hintergrundbeleuchtung herrührenden Lichtes. Dieses optische Element verlangt beispielsweise Flüssigkristalle in Form von PDLCs, was zum einen teuer, zum anderen aber insbesondere für Endkundenanwendungen sicherheitskritisch ist, da PDLC-Flüssigkristalle in der Regel Spannungen höher als 60V für Ihre Schaltung benötigen.
In der CN 1987606 A wird wiederum ein Bildschirm beschrieben, der mittels zwei Hintergrundbeleuchtungen den Betrachtungswinkel eines Bildschirms kontrollierbar gestaltet. Dabei kommt insbesondere ein „first light plate“ zum Einsatz, welches keilförmig sein muss, um die beabsichtigte fokussierte Lichtauskopplung zu ermöglichen. Genaue Details zur Erzielung der fokussierte Lichtauskopplung mit entsprechenden Winkelbedingungen werden nicht offenbart.
Ferner beschreibt die US 2018/0267344 A1 einen Aufbau mit zwei flachen Beleuchtungsmodulen. Hierbei wird das Licht des in Betrachtungsrichtung hinten liegenden Beleuchtungsmodules durch eine separate Struktur fokussiert. Nach der Fokussierung muss das Licht noch das vordere Beleuchtungsmodul passieren, welches über Streuelemente verfügt. Somit ist eine starke Lichtfokussierung für einen Sichtschutz nicht optimal umsetzbar.
Schließlich offenbart die US 2007/0008456 A1 die Aufteilung eines Lichtabstrahlwinkels in mindestens 3 Bereiche, wobei in der Regel zwei Bereiche davon mit Licht beaufschlagt werden. Hieraus ergibt sich, dass ein Sichtschutz, bei dem ein so beleuchtetes Display verwendet wird, nicht allein aus einer Richtung betrachtbar sein kann.
Die WO 2015/121398 A1 der Anmelderin beschreibt einen Bildschirm der eingangs beschriebenen Art. Dort sind für die Umschaltung der Betriebsarten essentiell Streupartikel im Volumen des entsprechenden Lichtleiters vorhanden. Die dort gewählten Streupartikel aus einem Polymerisat weisen jedoch in der Regel den Nachteil auf, dass Licht aus beiden Großflächen ausgekoppelt wird, wodurch etwa die Hälfte des Nutzlichtes in die falsche Richtung, nämlich zur Hintergrundbeleuchtung hin, abgestrahlt und dort aufgrund des Aufbaus nicht in hinreichendem Umfang recycelt werden kann. Überdies können die im Volumen des Lichtleiters verteilten Streupartikel aus Polymerisat unter Umständen, insbesondere bei höherer Konzentration, zu Streueffekten führen, die den Sichtschutzeffekt in der geschützten Betriebsart vermindern.
Die US 2020/012129 A1 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung und einen Bildschirm, welche zwei Lichtleiter für die Umschaltung zwischen einem schmalen und einem breiten Betrachtungsmodus beschreiben. Dabei wird zum einen einer der Lichtleiter mit Fasern ausgebildet. Zum anderen wird die streuende Auskoppelstruktur eines Lichtleiters in Projektionsrichtung auf bestimmte Streifen beschränkt. Dies ist für eine homogene Bildausleuchtung nachteilig und verursacht in der Regel auch ungewollte Moire-Effekte im Aufbau, etwa im Zusammenspiel mit den Pixelspalten bzw. - zeilen eines darüber liegenden LCD-Panels.
Den vorgenannten Verfahren und Anordnungen ist in der Regel der Nachteil gemein, dass sie die Helligkeit des Grundbildschirms deutlich reduzieren und / oder ein aktives, zumindest jedoch ein spezielles, optisches Element zur Modi-Umschaltung benötigen und / oder eine aufwändige sowie teure Herstellung erfordern und / oder die Auflösung im frei betrachtbaren Modus reduzieren.
Beschreibung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Verfahren und Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht beschreiben. Im Zusammenspiel mit einer Bildwiedergabeeinrichtung soll es möglich sein, eine sichere Darstellung von Informationen vermittels eines wahlweise eingeschränkten Betrachtungswinkels zu realisieren, wobei in einer weiteren Betriebsart eine freie, möglichst im Betrachtungswinkel uneingeschränkte Sicht möglich sein soll. Die Erfindung soll mit einfachen Mitteln möglichst preisgünstig umsetzbar sein. In beiden Betriebsarten soll eine möglichst hohe Auflösung, besonders bevorzugt die native Auflösung des verwendeten Bildschirms, sichtbar sein. Ferner soll durch die Lösung nur ein möglichst geringer Lichtverlust eingeführt werden und der eingeschränkte Betrachtungswinkel soll einen möglichst umfassenden Sichtschutzeffekt erzielen. Außerdem sollen die eingesetzten Komponenten möglichst strukturfrei sein, d.h. insbesondere nicht über periodische Strukturen verfügen, die im etwa Zusammenspiel mit einer Bildwiedergabeeinrichtung störende Moire-Effekte oder andere optische Artefakte erzeugen. Alternativ zu einer solchen Strukturfreiheit sollen strukturierte Elemente, wenn vorhanden, möglichst im Wesentlichen die gleiche örtliche Anordnung wie die Bildpunkte der Bildwiedergabeeinrichtung aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem ersten Verfahren zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend die folgenden Schritte:

- Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- in einer ersten Alternative wahlweise λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, wobei diese λ/4-Verzögerung in einem ersten Zustand nicht stattfindet und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass im zweiten Zustand Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird,
- in einer zweiten Alternative permanente λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird,
- in der ersten Alternative permanente lineare Polarisationsfilterung des Lichtes, so dass Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert wird,
- in der zweiten Alternative wahlweise lineare Polarisationsfilterung des Lichtes, wobei diese Polarisationsfilterung in einem ersten Zustand nicht stattfindet (d.h., beide lineare Polarisationsarten werden transmittiert) und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert wird,
- so dass in beiden Alternativen im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist (und von den beiden zirkularen Polarisationsarten nach der Beeinflussung herrührt), und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist (und lediglich aus der ersten zirkularen Polarisationsart, jedoch nach der Beeinflussung herrührt).

Für die erste Alternative gilt, dass im zweiten Zustand annähernd 100% in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes Licht erster linearer Polarisation erhalten wird, während im ersten Zustand etwa je zur Hälfte in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes und nicht eingeschränktes Licht, in beiden Fällen erster linearer Polarisation, erhalten wird.
Die Beeinflussung des Lichtes findet bevorzugt mittels cholesterischer Flüssigkristalllinsen statt. Diese werden statisch genutzt.
Derartige Linsen sind im Stand der Technik bekannt und werden z.B. in der KR20130091284 A beschrieben.
Bei dieser Ausgestaltung wird vermittels cholesterischer Flüssigkristalllinsen über die Variation der Polarisationseigenschaften auch die räumliche Lichtausbreitungsrichtung definiert beeinflusst.
Die Umschaltung zwischen den beiden Zuständen findet -je nach gewählter Alternative- über die Ansteuerung entweder des für die schaltbare Polarisationsfilterung eingesetzten Mediums (zweite Alternative) oder des in der ersten Alternative für die λ/4-Verzögerung eingesetzten Mediums (z.B. einer Phasenplatte) mittels transparenter Elektroden statt.
Die Verwendung cholesterischer Flüssigkristalllinsen bietet somit gegenüber dem Stand der Technik zur Einschränkung von Ausbreitungsrichtungen den Vorteil, dass keinerlei örtlich strukturierte Elemente genutzt werden, die Moire und/oder sogenannte „Linienmura“-Effekte erzeugen. Zusätzlich wird hier auf die diffraktive Richtung von Licht mittels cholesterischer Flüssigkristalllinsen gesetzt, wodurch die Lichteffizienz der Sichtschutzlösung erhöht wird.
Bei Anwendung des vorbeschriebenen Verfahrens kann optional eine zusätzliche λ/4-Verzögerung des durch das Verfahren erhaltenen Lichtes vorgenommen wird, um wieder mindestens eine zirkulare Polarisationsart zu erhalten.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner erfindungsgemäß gelöst von einer ersten Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend in Betrachtungsrichtung von hinten nach vorn:

- eine Lichtquelle zur Abstrahlung von Licht, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- Mittel zur Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- in einer ersten Alternative eine schaltbare λ/4-Verzögerungspiatte zur wahlweisen λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, wobei in einem ersten Zustand der schaltbaren λ/4-Verzögerungsplatte diese λ/4-Verzögerung nicht und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird,
- in einer zweiten Alternative eine permanente λ/4-Verzögerungspiatte zur λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird,
- in der ersten Alternative einen permanenten linearen Polarisationsfilter zur Lichtfilterung, wobei dieser Polarisationsfilter Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert,
- in der zweiten Alternative einen schaltbaren linearen Polarisationsfilter zur Lichtfilterung, wobei dieser schaltbare Polarisationsfilter in einem ersten Zustand Licht beider linearer Polarisationsarten transmittiert und in einem zweiten Zustand Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert,
- so dass in beiden Alternativen das Licht aus der Lichtquelle derart beeinflusst wird, dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt und nicht ausschließlich entlang einer Richtung linear polarisiert ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt und linear polarisiert ist.

Für die erste Alternative gilt auch hier, dass im zweiten Zustand annähernd 100 % in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes Licht erster linearer Polarisation erhalten wird, während im ersten Zustand etwa je zur Hälfte in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes und nicht eingeschränktes Licht, in beiden Fällen erster linearer Polarisation, erhalten wird.
Die Beeinflussung des Lichtes findet bevorzugt mittels einer oder mehrerer cholesterischer Flüssigkristalllinsen statt. Diese werden statisch genutzt.
Derartige Linsen sind im Stand der Technik bekannt und werden z.B. in der KR20130091284 A beschrieben.
Bei dieser Ausgestaltung wird vermittels cholesterischer Flüssigkristalllinsen über die Variation der Polarisationseigenschaften auch die räumliche Lichtausbreitungsrichtung definiert beeinflusst.
Die Umschaltung zwischen den beiden Zuständen findet -je nach gewählter Alternative- über die Ansteuerung entweder des schaltbaren Polarisationsfilters (zweite Alternative) oder in der ersten Alternative der λ/4-Verzögerungspiatte mittels transparenter Elektroden statt.
Als durch eingeschränkte Ausbreitungsrichtungen von Licht definierter eingeschränkter Winkelbereich kann grundsätzlich jeder Bereich in Frage kommen, der kleiner als ein Halbraum vor dem jeweiligen (permanenten oder schaltbaren) Polarisationsfilter ist; bevorzugt ist hier aber z.B. ein Winkelbereich von +/-20 oder 30 Grad horizontal und / oder vertikal oder als Konus um die Flächennormale bzw. einen wählbaren Richtungsvektor auf dem vorgenannten Polarisationsfilter gemeint; kleine Lichtmengen von weniger als 1% bis 5% Maximal-Helligkeit können bei der Definition des eingeschränkten Winkelbereichs, somit auch für die eingeschränkten Ausbreitungsrichtungen von Licht, außer Betracht bleiben. Vorzugsweise gilt für Ausgestaltungen der Erfindung, dass im zweiten Zustand die Ausbreitungsrichtungen von Licht in der horizontalen und/oder der vertikalen Richtung eingeschränkt sind, wobei als Referenz die horizontale Richtung parallel zur gedanklichen Augenverbindungslinie eines vor der Anordnung befindlichen Betrachters gelegen ist; dies gilt im Übrigen auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Eine erfindungsgemäße Anordnung kann weiterhin eine λ/4-Verzögerungspiatte umfassen, welche in Betrachtungsrichtung vor der Anordnung gelegen ist, so dass für das aus der Anordnung austretende Licht mindestens eine zirkulare Polarisationsart erzeugt wird.
Eine erfindungsgemäße Anordnung kann weiterhin sogenannte Kompensationsfilme umfassen, um die Polarisation des Lichtes besser kontrollieren zu können, und um visuelle Defekte zu vermeiden sowie den Sichtschutz zu verbessern.
Außerdem ist es möglich, dass in der ersten Alternative die schaltbare λ/4-Verzögerungspiatte als Flüssigkristallzelle (LC-Zelle) umgesetzt ist.
In der zweiten Alternative kann der schaltbare lineare Polarisationsfilter als Flüssigkristallzelle mit dichroitischer Farbstoffmischung oder als anisotropes Flüssigkristall-Gel ausgebildet sein.
Die Lichtquelle kann vorteilhaft ein OLED-, ein miniLED-, ein LED-, ein mikroLED- und/oder ein LCD-Panel umfassen. Andersartige Ausgestaltungen mit anderen Bilderzeugungstechnologien als den genannten sind im Rahmen der Erfindung möglich. Ein solches Panel, welches in einer erfindungsgemäßen Anordnung ausgebildet ist, kann dann zwischen den zwei beschriebenen Zuständen für eine freie Sicht (erster Zustand) und für Sichtschutz (zweiter Zustand) umgeschaltet werden.
Es ist auch möglich, dass die Lichtquelle mindestens einen Lichtleiter und/oder eine flächige Hintergrundbeleuchtung umfasst. Eine solche Ausgestaltungsvariante umfasst vorteilhaft weiterhin in Betrachtungsrichtung vorn eine transmissive Bildwiedergabeeinrichtung, die im ersten Zustand rückseitig von Licht beleuchtet wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und die im zweiten Zustand rückseitig von Licht beleuchtet wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist. Bei der Bildwiedergabeeinrichtung handelt es sich beispielsweise um ein LCD-Panel. Dabei sollte der rückseitige Polarisator des LCD-Panels für Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittierend sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein zweites Verfahren zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend die folgenden Schritte:

- Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- nachfolgend permanente Transmission der ersten Polarisationsart sowie wahlweise Transmission des Lichts der zweiten Polarisationsart in einem ersten Zustand oder Reflexion des Lichts der zweiten Polarisationsart in einem zweiten Zustand,
- so dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird schließlich auch gelöst von einer zweiten Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend in Betrachtungsrichtung von hinten nach vorn:

- eine Lichtquelle zur Abstrahlung von Licht, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- Mittel zur Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- einen schaltbaren Spiegel, der in einem ersten Zustand beide zirkularen Polarisationsarten transmittiert und in einem zweiten Zustand die erste zirkulare Polarisationsart transmittiert und die zweite zirkulare Polarisationsart reflektiert,
- so dass Licht aus der Lichtquelle derart beeinflusst wird, dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.

Bei den Mitteln zur Beeinflussung des Lichtes kann es sich wiederum um cholesterische Linsen handeln, wie weiter vorn zur ersten Anordnung bereits beschrieben.
Ferner kann hier insbesondere ein schaltbarer polarisierender Spiegel eingesetzt werden, der eine zirkulare Polarisation transmittiert und die andere reflektiert. Umgesetzt wird dieses optische Element als cholesterischer Flüssigkristall, der sich zwischen transparenten Elektroden befindet. Im elektrischen Feldzustand E₁ befindet sich der Flüssigkristall in der cholesterischen Phase und reflektiert eine zirkulare Polarisation und transmittiert die zweite, welche der ersten entgegengesetzt ist. Im Feldzustand E₂ richten sich die Flüssigkristallmoleküle senkrecht zu den Elektroden aus und transmittieren beide zirkularen Polarisationszustände. Die Drehrichtung der cholesterischen Phase wird nun so gewählt, dass das nicht-kollimierte Licht wahlweise je nach Zustand transmittiert oder reflektiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung finden vorteilhaft Verwendung in einem Fahrzeug zur wahlweisen Darstellung von Bildinhalten lediglich für den Beifahrer im zweiten Zustand und gleichzeitig für den Fahrer und den Beifahrer im ersten Zustand. Andere Anwendungen sind möglich, etwa zur sicheren PIN-Eingabe, bei der Verwendung in Bildschirmen eines mobilen Gerätes und in vielen weiteren Fällen.
Grundsätzlich bleibt die Leistungsfähigkeit der Erfindung erhalten, wenn die vorbeschriebenen Parameter in bestimmten Grenzen variiert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale zeigen, näher erläutert. Es zeigt

1 eine beispielhafte Prinzipskizze zu einer ersten Alternative,
2 eine beispielhafte Prinzipskizze zu einer zweiten Alternative, sowie
3 eine beispielhafte Prinzipskizze einer zweiten Anordnung.

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und geben lediglich Prinzipdarstellungen wieder.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In 1 ist eine Prinzipskizze zu einer ersten Alternative und in 2 zu einer zweiten Alternative der Erfindung dargestellt. Beide können sowohl zur Erläuterung einer Ausbildung einer beispielhaften ersten Anordnung als auch eines ersten Verfahrens herangezogen werden. Die Pfeile in den Zeichnungen stehen hierbei für eine lineare Polarisationsrichtung und die Kreise für eine zirkulare Polarisationsart, der jeweilige Pfeil darin deutet die Richtung der zirkularen Polarisation zu deren Unterscheidung an.
Eine erste Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht umfasst Betrachtungsrichtung von hinten nach vorn:

- eine Lichtquelle 1 zur Abstrahlung von Licht, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- Mittel 2 zur Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, (dies bedeutet, dass das Licht nach Durchgang durch die Mittel 2 zunächst immer einen in den Ausbreitungsrichtungen eingeschränkten Anteil, und einen in den Ausbreitungsrichtungen nicht eingeschränkten Anteil aufweist, in der Regel etwa hälftig aufgeteilt),

- in einer ersten Alternative (siehe 1) eine schaltbare λ/4-Verzögerungspiatte 3 zur wahlweisen λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, wobei in einem ersten Zustand der schaltbaren λ/4-Verzögerungsplatte 3 diese λ/4-Verzögerung nicht und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird, (wie es in 1 anhand der Pfeile und Kreise zu erkennen ist),
- in einer zweiten Alternative (siehe 2) eine permanente λ/4-Verzögerungspiatte 7 zur λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird, (wie es in 2 anhand der Pfeile und Kreise zu erkennen ist),
- in der ersten Alternative einen permanenten linearen Polarisationsfilter 4 zur Lichtfilterung, wobei dieser Polarisationsfilter 4 Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert,
- in der zweiten Alternative einen schaltbaren linearen Polarisationsfilter 6 zur Lichtfilterung, wobei dieser schaltbare Polarisationsfilter 6 in einem ersten Zustand Licht beider linearer Polarisationsarten transmittiert und in einem zweiten Zustand Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert,
- so dass in beiden Alternativen das Licht aus der Lichtquelle 1 derart beeinflusst wird, dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist (und von den beiden zirkularen Polarisationsarten nach der Beeinflussung herrührt), und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist (und lediglich aus der ersten zirkularen Polarisationsart, jedoch nach der Beeinflussung herrührt).

Als durch eingeschränkte Ausbreitungsrichtungen von Licht definierter eingeschränkter Winkelbereich kann grundsätzlich jeder Bereich in Frage kommen, der kleiner als ein Halbraum vor dem jeweiligen (permanenten oder schaltbaren) Polarisationsfilter ist; bevorzugt ist hier aber z.B. ein Winkelbereich von +/-20 oder 30 Grad horizontal und / oder vertikal oder als Konus um eine Vorzugrichtung ausgehend von dem vorgenannten Polarisationsfilter gemeint; kleine Lichtmengen von weniger als 1% bis 5% Maximal-Helligkeit können bei der Definition des eingeschränkten Winkelbereichs, somit auch für die eingeschränkten Ausbreitungsrichtungen von Licht, außer Betracht bleiben.
Vorzugsweise gilt für Ausgestaltungen der Erfindung, dass im zweiten Zustand die Ausbreitungsrichtungen von Licht entlang mindestens einer Senkrechten gegenüber einer Flächennormalen auf einen jeweiligen (permanenten oder schaltbaren) Polarisationsfilter eingeschränkt sind; dies gilt im Übrigen auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Für die erste Alternative gilt, dass im zweiten Zustand annähernd 100% in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes, also kollimiertes, Licht erster linearer Polarisation erhalten wird (siehe die Zahl „1“ in 1), während im ersten Zustand etwa je zur Hälfte (siehe die Zahlen „1/2“ in 1) in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes und nicht eingeschränktes Licht, in beiden Fällen erster linearer Polarisation, erhalten wird.
Die Beeinflussung des Lichtes findet bevorzugt mittels einer oder mehrerer cholesterischer Flüssigkristalllinsen als Mittel 2 statt. Diese werden statisch genutzt. Werden beispielweise nematische Flüssigkristalle mit chiralen Molekülen gemischt, so wird die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle kontinuierlich gedreht, und zwar mit einer Periodizität von wenigen 100 nm. Durch diese räumliche Struktur der Brechzahlanisotropie wirkt ein cholesterischer Flüssigkristall als Braggspiegel für Licht, das die gleiche Drehrichtung wie der Flüssigkristall aufweist. Wird dieser Braggspiegel nun zur Oberfläche gedreht, so wird das Licht der einen zirkularen Polarisation abgelenkt. Diese Ausrichtung muss schließlich relativ zur Lichtquelle variiert werden. Diese Ausrichtung kann durch gezielte Oberflächenmodifikationen kontrolliert werden. Dieses optische Element verhält sich analog zu einer Linse.
Derartige cholesterische Linsen sind im Stand der Technik bekannt und werden z.B. in der KR20130091284 A beschrieben. Bei dieser Ausgestaltung wird vermittels cholesterischer Flüssigkristalllinsen als Mittel 2 über die Variation der Polarisationseigenschaften auch die jeweilige räumliche Lichtausbreitungsrichtung der Lichtstrahlen definiert beeinflusst.
Die Umschaltung zwischen den beiden Zuständen findet -je nach gewählter Alternative- über die Ansteuerung entweder des schaltbaren Polarisationsfilters 6 in der zweiten Alternative oder in der ersten Alternative durch Ansteuerung der λ/4-Verzögerungspiatte 3, z.B. mittels transparenter Elektroden (die zeichnerisch in 1 und 2 nicht dargestellt sind), statt.
Eine erfindungsgemäße Anordnung kann weiterhin eine λ/4-Verzögerungspiatte 5 umfassen, welche in Betrachtungsrichtung vor der einem Polarisationsfilm 4 (erste Alternative) oder vor dem schaltbaren Polarisationsfilter 6 (zweite Alternative) gelegen ist, so dass für das aus der Anordnung austretende Licht mindestens eine zirkulare Polarisationsart erzeugt wird.
Außerdem ist es möglich, dass in der ersten Alternative die schaltbare λ/4-Verzögerungspiatte 3 als Flüssigkristallzelle (LC-Zelle) umgesetzt ist.
In der zweiten Alternative kann der schaltbare lineare Polarisationsfilter 6 beispielsweise als Flüssigkristallzelle mit dichroitischer Farbstoffmischung oder als anisotropes Flüssigkristall-Gel ausgebildet sein.
Die Lichtquelle 1 kann z.B. ein OLED-Panel, ein mikroLED-Panel und/oder ein LCD-Panel umfassen. Andersartige Ausgestaltungen mit anderen Bilderzeugungstechnologien als den genannten sind im Rahmen der Erfindung möglich. Ein solches Panel, welches in einer erfindungsgemäßen Anordnung der ersten oder zweiten Alternative ausgebildet ist, kann somit zwischen den zwei beschriebenen Zuständen für eine freie Sicht (erster Zustand) und für Sichtschutz (zweiter Zustand) umgeschaltet werden.
Es ist ebenso möglich, dass die Lichtquelle 1 mindestens einen Lichtleiter und/oder eine flächige Hintergrundbeleuchtung umfasst. Eine solche Ausgestaltungsvariante umfasst vorteilhaft weiterhin in Betrachtungsrichtung vorn eine (zeichnerisch nicht dargestellte) transmissive Bildwiedergabeeinrichtung, die im ersten Zustand rückseitig von Licht beleuchtet wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und die im zweiten Zustand rückseitig von Licht beleuchtet wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist. Bei der Bildwiedergabeeinrichtung handelt es sich beispielsweise um ein LCD-Panel. Dabei sollte der rückseitige Polarisator des LCD-Panels bevorzugt für Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittierend sein.
Wie vorstehend angemerkt können die Zeichnungen 1 und 2 auch zur Illustration des ersten Verfahrens zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht herangezogen werden. Dieses umfasst die folgenden Schritte:

- Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, (beispielsweise unter Nutzung von cholesterischen Linsen 2),
- in einer ersten Alternative (siehe 1) wahlweise λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, z.B. mittels einer schaltbaren λ/4-Verzögerungspiatte 3, wobei diese λ/4-Verzögerung in einem ersten Zustand nicht stattfindet und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass im zweiten Zustand Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird,
- in einer zweiten Alternative (siehe 2) permanente λ/4-Verzögerung des modulierten Lichtes, z.B. durch eine permanente λ/4-Verzögerungspiatte 7, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird,
- in der ersten Alternative (siehe 1) permanente lineare Polarisationsfilterung des Lichtes, z.B. durch einen Polarisationsfilter 4, so dass Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert wird,
- in der zweiten Alternative (siehe 2) wahlweise lineare Polarisationsfilterung des Lichtes, z.B. durch einen schaltbaren Polarisationsfilter 6, wobei diese Polarisationsfilterung in einem ersten Zustand nicht stattfindet (d.h., beide lineare Polarisationsarten werden transmittiert) und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert wird,
- so dass in beiden Alternativen im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist (und von den beiden zirkularen Polarisationsarten nach der Beeinflussung herrührt), und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist (und lediglich aus der ersten zirkularen Polarisationsart, jedoch nach der Beeinflussung herrührt).

Für die erste Alternative gilt, dass im zweiten Zustand annähernd 100 % in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes Licht erster linearer Polarisation erhalten wird (siehe die Zahl „1“ in 1), während im ersten Zustand etwa je zur Hälfte (siehe die Zahlen „1/2“ in 1) in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränktes und nicht eingeschränktes Licht, in beiden Fällen erster linearer Polarisation, erhalten wird.
Die vorbeschrieben Beeinflussung des Lichtes findet bevorzugt mittels einer oder mehrerer cholesterischer Flüssigkristalllinsen 2 statt. Diese werden statisch genutzt.
Bei Anwendung des vorbeschriebenen ersten Verfahrens kann optional eine zusätzliche λ/4-Verzögerung des durch das Verfahren erhaltenen Lichtes vorgenommen wird, beispielsweise durch eine λ/4-Verzögerungsplatte 5, um wieder mindestens eine zirkulare Polarisationsart zu erhalten.
Ansonsten gelten in analoger Bedeutung die weiter oben gegebenen Erklärungen zur ersten Anordnung auch zum ersten Verfahren. Aus Redundanzgründen wird hier auf Wiederholungen verzichtet.
Eine beispielhafte zweite Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht wird anhand von 3 erläutert. Diese umfasst in Betrachtungsrichtung von hinten nach vorn:

- eine Lichtquelle 1 zur Abstrahlung von Licht, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- Mittel 2 zur Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist,
- einen schaltbaren Spiegel 8, der in einem ersten Zustand beide zirkularen Polarisationsarten transmittiert und in einem zweiten Zustand die erste zirkulare Polarisationsart transmittiert und die zweite zirkulare Polarisationsart reflektiert,
- so dass Licht aus der Lichtquelle 1 derart beeinflusst wird, dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.

Hierbei wird ein schaltbarer polarisierender Spiegel 8 eingesetzt, der eine zirkulare Polarisation transmittiert, und die andere reflektiert. Umgesetzt wird dieses optische Element beispielsweise als cholesterischer Flüssigkristall, der sich zwischen transparenten Elektroden befindet. Im elektrischen Feldzustand E₁ befindet sich der Flüssigkristall in der cholesterischen Phase und reflektiert eine zirkulare Polarisation und transmittiert die zweite, welche der ersten entgegengesetzt ist. Im Feldzustand E₂ richten sich die Flüssigkristallmoleküle senkrecht zu den Elektroden aus und transmittieren beide zirkularen Polarisationszustände. Die Drehrichtung der cholesterischen Phase wird nun so gewählt, dass je nach Zustand das nicht-kollimierte Licht wahlweise transmittiert oder reflektiert wird.
Anhand von 3 ist auch die Wirkungsweise des zweiten Verfahrens zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht nachvollziehbar, analog zu der zweiten Anordnung.
Die Verwendung cholesterischer Flüssigkristalllinsen 2 bietet gegenüber dem bekannten Stand der Technik zur Einschränkung von Ausbreitungsrichtungen den Vorteil, dass für die Umschaltung der beiden Zustände keinerlei An- und abschaltung eines absorbierenden Mediums benötigt wird.
Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung und der damit umsetzbare Bildschirm lösen die gestellte Aufgabe: Es werden Verfahren und Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht beschrieben. Im Zusammenspiel mit einer eine Bildwiedergabeeinrichtung ist es möglich, eine sichere Darstellung von Informationen vermittels eines wahlweise eingeschränkten Betrachtungswinkels zu realisieren, wobei in einer weiteren Betriebsart eine freie, möglichst im Betrachtungswinkel uneingeschränkte Sicht möglich ist. Die Erfindung ist mit einfachen Mitteln möglichst preisgünstig umsetzbar. In beiden Betriebsarten bleibt eine möglichst hohe Auflösung, besonders bevorzugt die native Auflösung des verwendeten Bildschirms, sichtbar. Ferner wird durch die Lösung nur ein geringer Lichtverlust eingeführt und der eingeschränkte Betrachtungswinkel erzielt einen umfassenden Sichtschutzeffekt. Ferner führen die eingesetzten Komponenten keine zusätzliche Periodizität hinzu, d.h. im etwa Zusammenspiel mit einer Bildwiedergabeeinrichtung treten keine störenden Moire-Effekte oder andere optische Artefakte auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung finden vorteilhaft Verwendung in einem Fahrzeug zur wahlweisen Darstellung von Bildinhalten lediglich für den Beifahrer im zweiten Zustand und gleichzeitig für den Fahrer und den Beifahrer im ersten Zustand. Andere Anwendungen sind möglich, etwa zur sicheren PIN-Eingabe, bei der Verwendung in Bildschirmen eines mobilen Gerätes und in vielen weiteren Fällen.

Claims

Verfahren zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend die folgenden Schritte: - Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, - in einer ersten Alternative wahlweise λ/4-Verzögerung des beeinflussten Lichtes, wobei diese λ/4-Verzögerung in einem ersten Zustand nicht und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird, - in einer zweiten Alternative permanente λ/4-Verzögerung des beeinflussten Lichtes, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird, - in der ersten Alternative permanente lineare Polarisationsfilterung des Lichtes, so dass Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert wird, - in der zweiten Alternative wahlweise lineare Polarisationsfilterung des Lichtes, wobei diese Polarisationsfilterung in einem ersten Zustand nicht stattfindet und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass im zweiten Zustand Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert wird, - so dass in beiden Alternativen im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine λ/4-Verzögerung des so erhaltenen Lichtes vorgenommen wird, um wieder mindestens eine zirkulare Polarisationsart zu erhalten.
Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend in Betrachtungsrichtung von hinten nach vorn: - eine Lichtquelle (1) zur Abstrahlung von Licht, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, - Mittel (2) zur Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, - in einer ersten Alternative eine schaltbare λ/4-Verzögerungspiatte (3) zur wahlweisen λ/4-Verzögerung des beeinflussten Lichtes, wobei in einem ersten Zustand der schaltbaren λ/4-Verzögerungsplatte (3) diese λ/4-Verzögerung nicht stattfindet und in einem zweiten Zustand stattfindet, so dass im zweiten Zustand Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird, - in einer zweiten Alternative eine permanente λ/4-Verzögerungspiatte (7) zur λ/4-Verzögerung des beeinflussten Lichtes, so dass Licht der ersten zirkularen Polarisationsart in Licht einer ersten linearen Polarisationsart und Licht der zweiten zirkularen Polarisationsart in Licht einer zweiten linearen Polarisationsart umgewandelt wird, - in der ersten Alternative einen permanenten linearen Polarisationsfilter (4) zur Lichtfilterung, wobei dieser Polarisationsfilter (4) Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert, - in der zweiten Alternative einen schaltbaren linearen Polarisationsfilter (6) zur Lichtfilterung, wobei dieser schaltbare Polarisationsfilter (6) in einem ersten Zustand Licht beider linearer Polarisationsarten transmittiert und in einem zweiten Zustand Licht der ersten linearen Polarisationsart transmittiert und Licht der zweiten Polarisationsart absorbiert, - so dass in beiden Alternativen das Licht aus der Lichtquelle (1) derart beeinflusst wird, dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.
Verfahren zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend die folgenden Schritte: - Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, - nachfolgend permanente Transmission der ersten Polarisationsart sowie wahlweise Transmission des Lichts der zweiten Polarisationsart in einem ersten Zustand oder Reflexion des Lichts der zweiten Polarisationsart in einem zweiten Zustand, - so dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.
Anordnung zur wahlweisen Beeinflussung der Ausbreitungsrichtungen von Licht, umfassend in Betrachtungsrichtung von hinten nach vorn: - eine Lichtquelle (1) zur Abstrahlung von Licht, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, - Mittel (2) zur Beeinflussung des Lichtes derart, dass Licht einer ersten zirkularen Polarisationsart in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, während das Licht einer zweiten zirkularen Polarisationsart, welche der ersten zirkularen Polarisationsart entgegengesetzt ist, nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, - einen schaltbaren Spiegel (8), der in einem ersten Zustand beide zirkularen Polarisationsarten transmittiert und in einem zweiten Zustand die erste zirkulare Polarisationsart transmittiert und die zweite zirkulare Polarisationsart reflektiert, - so dass Licht aus der Lichtquelle (1) derart beeinflusst wird, dass im ersten Zustand Licht erhalten wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und so dass im zweiten Zustand Licht erhalten wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.
Anordnung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (2) zur Beeinflussung des Lichtes mindestens eine cholesterische Flüssigkristalllinse umfassen.
Anordnung nach Anspruch 3, 5 oder 6, umfassend weiterhin eine λ/4-Verzögerungspiatte (5), welche in Betrachtungsrichtung vor der Anordnung gelegen ist, so dass für das aus der Anordnung austretende Licht mindestens eine zirkulare Polarisationsart erzeugt wird.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Alternative die schaltbare λ/4-Verzögerungspiatte (3) als LC-Zelle ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Alternative der schaltbare lineare Polarisationsfilter (6) als Flüssigkristallzelle mit dichroitischem Farbstoff oder als anisotropes Flüssigkristall-Gel ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Spiegel (8) durch eine schaltbare cholesterische Flüssigkristallzelle ausgebildet wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) ein OLED-Panel, ein LED-Panel, ein mikroLED-Panel und/oder ein LCD-Panel umfasst.
Anordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) mindestens einen Lichtleiter und/oder eine flächige Hintergrundbeleuchtung umfasst.
Anordnung nach Anspruch 12, weiterhin in Betrachtungsrichtung vorn umfassend eine transmissive Bildwiedergabeeinrichtung, die im ersten Zustand rückseitig von Licht beleuchtet wird, das nicht in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist, und die im zweiten Zustand rückseitig von Licht beleuchtet wird, das in seinen Ausbreitungsrichtungen eingeschränkt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Zustand die Ausbreitungsrichtungen von Licht in der horizontalen und/oder der vertikalen Richtung eingeschränkt sind.
Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 11, 13 oder 14 in einem Fahrzeug zur wahlweisen Darstellung von Bildinhalten lediglich für den Beifahrer im zweiten Zustand und gleichzeitig für den Fahrer und den Beifahrer im ersten Zustand.