DE4413454A1 - Elektronische Glasscheibe - Google Patents

Description

Aus der Forschung an Flachbildschirmtechnik und von Flüssigkristall- Displays ist die Basistechnik für großflächige elektronische Displays weitgehend bekannt. Ein Teil dieser Technik soll nun auf einen speziellen Bereich angewandt werden:
Die elektronisch lichtvariierbare Glasscheibe.

Hierbei ist grundsätzlich gemeint, daß der Lichtdurchlaß von Glas­ scheiben, insbesondere in der Haustechnik, durch gängige Flüssigkristall- oder sonstige Dünnschichttechnik, elektronisch geregelt wird. Die Scheibe, von der normalen Fensterscheibe bis hin zu weiträumigen Dachüberglasungen oder Wintergärten, in anderer Anwendung insbesondere für Autoscheiben, soll durch Anlegen von geregelter Spannung zwischen voll lichtdurchlässig bis hin zur kompletten Abdunkelung variiert werden. Unbenommen seien Minimaldurchlaßregler, etwa bei einer Autoscheibe, die nur bis zu einem festeingestellten oder variablen Minimaldurchlaß herunter abblenden.

Der Vorgang der Abdunkelung soll entweder von einer einfachen, geradezu manuellen, Spannungsveränderung gesteuert werden, als andererseits über ein komplettes Computerprogramm derart, daß

• a) die Scheibensegmente einzeln angesteuert werden. Hier sollen beliebige rechteckige Ausschnitte einzeln angesteuert und genauso ihr jeweils beliebig variierbarer Verdunkelungsgrad eingestellt werden.

In der Praxis wird dies überwiegend über die ganze Fenster- oder Türbreite bzw. -Höhe Verwendung finden. Wie ein Rolladen oder wie ein Vorhang läßt sich dann eine Höhen- und/oder Querverdunkelung samt weiteren Lichteinblendungen regeln.

Über ein Windowprogramm im wahren Sinne des Wortes lassen sich so die einzelnen Scheiben entweder an der Einzelscheibe direkt, oder besser über eine zentrale Warte, zweckmäßigerweise per Funk und Infrarot, steuern. An einem auf dem Computerbildschirm skizzierten Element der jeweils gewünschten Einzelscheibe, samt Definition der jeweils angesprochenen Scheibe, müssen Verdunkelungsgrad, und das jeweils zu verdunkelnde Scheiben-Segment angegeben werden.

Die Technik soll in einer erweiterten Form einschließen, daß der Licht­ durchlaß nicht nur stärkegeregelt wird, sondern gleichzeitig das Licht zur Solarstromerzeugung herangezogen wird. Je höher z. B. die Verdunkelung, desto höher der Fotowiderstand. Damit läßt sich einerseits der Strom für die Scheibenregelung aus dieser selbst heranholen, wie einiger Überschuß­ strom, besonders aus sonnenexponierten Scheiben und Glasdächern, herausholen und ggf. ins Netz oder in einen Hausspeicher leiten.

Ganze komplette Hausdächer ließen sich so in lichtoffene Glasgärten verwandeln, wobei zudem jeweils bei reichlich Sonne riesige Flächen zur Solarstromnutzung einsetzen ließen.

Möglich ist zudem, spezielle Sonnenspektren, insbesondere im Infrarot, über ein System von Infrarot-Strom-Wandlern, ähnlich wie bei Nachtsicht­ geräten, zu nutzen. Hierbei sind dann Infrarotwandler parallel zu den Stromwandlern des optischen Frequenzbereichs zu verwenden, allerdings als permanent optisch-lichtdurchlässige Absorber für den IR-Bereich. Genauso können andere Spektren neben den optischen, also andere als die mit dem Auge sichtbaren, auf diese Weise genutzt werden, indem sie in Strom gewandelt werden.

Zahlreiche Feintechniken des Auges und der Pflanzen lassen sich für solche aktiven Scheiben verwenden.

Es ist beinahe selbstverständlich, daß derartige Verdunkelungsprogramme an verschiedenste weitere Faktoren angeschlossen werden können. Im einfachen Fall an eine wetter- und temperaturabhängige Regelung bei Hausscheiben und sonstiger Hausverglasung, für andere Fälle an eine zeitgebundene Ein-Ausschaltung gekoppelt. Hier werden insbesondere Datum und Uhrzeit für eine Verdunkelung vorgegeben.

Als Computergerät bieten sich hochqualifizierte Fernsehgeräte an, um separate Bildschirmsteuergeräte zu vermeiden. Möglich wäre eine modulare Nachrüstung hochauflösender Bildschirme, so daß eben die ganze Verdunkelungssteuerung über den Hausfernseher angewickelt werden kann.

Für den Bereich Autoverglasung im Besonderen, und Hausfensterverglasung soll darüberhinaus vorgesehen sein, im Infrarotbereich aktiv zu verstärken, so daß bei Autos für Nacht- oder Dämmerungsfahrten gewissermaßen die Scheibe selbst die Umgebung hell abbildet. Dies kann einen Großteil aller Straßen- und Fahrzeugbeleuchtung ersparen. Bei Häusern sorgt dieser Restlicht- Verstärkungsprozeß bzw. Infrarotwandlerprozeß dafür, daß bei Bedarf die Umgebung über die Scheibe als Sensor wesentlich heller abgebildet werden kann. Hier liegen vielfältige Möglichkeiten der Umgebungsüber­ wachung mit Realsichteffekt, d. h. man sieht die Umgebung direkt durch die Fensterscheiben hell. Daß hier nicht die Rede von Farbwiedergabe ist, ist naheliegend.

Claims (6)

1. Den elektronisch mittels Dünnschichttechnik geregelten Normallichtdurchlaß bei Gebäude- und Fahrzeugscheiben, gekennzeichnet durch die Durchlaß­ regelung und insbesondere durch eine segmentweise ansteuerbare Flächen- Teilverdunkelung. Die Programmierung oder Steuerung erfolgt entweder direkt an der Scheibe, oder besser über eine Zentralstelle, für die sich ein Hausfernsehgerät anbietet.

2. Die Ansteuerung der Segmente wie der gesamten Fläche soll direkt, als über ein Programm erfolgen, welches wiederum durch Lichtsensoren wie durch Zeitvorgaben die Verdunkelung regelt welche Scheibe abgedunkelt werden soll.

3. Die Anwendung der Lichtdurchlaßregelung bzw. des Fotowiderstands zur Stromgewinnung über das Auffangen der optischen, oder sonstiger Frequenzbereiche der Sonnenstrahlung, durch die Scheibe.

4. Die Nutzung von Hausglas- und Fahrzeugscheiben zur Verstärkung der eintreffenden Strahlung entsprechend einer Infrarot,- oder Restlicht­ verstärkung der optischen oder anderer einfallender Frequenzen. Dazu gehörend auch die Verstärkung von Schallfrequenzen, so daß eine Raumüberwachung sowohl mittels des optischen, als über den infraroten oder den akustischen Bereich möglich wird.

5. Erweiterte Objektidentifikation: Die Frequenzverstärkung und Selektion über die Scheibentechnik schließe die computerisierte Objekterkennung mit ein. Damit gemeint ist der Einsatz passiver Mustererkennung, als der Muster- und Objekterkennung über aktiv ausgesandte Frequenzen, deren Echo aufgefangen und sichtbar gemacht wird.

6. Verwendung der Dünnschichttechniken in Hausglasscheiben und Fahrzeug­ scheiben zur Informationsdarstellung. Dies umschließt den gesamten Bereich der Dünnschicht-Fernsehtechnik, sei es zur Wiedergabe eines Fernsehprogramms über die Beifahrerscheiben in Fahrzeugen, sei es die Informationswiedergabe einer Streckenkarte oder von Warninformationen an den Fahrer. Gleiches gilt für die diesbezügliche Verwendung von Hausglasscheiben, sei es für die Wiedergabe normaler Fernsehsendungen, sei es für Warnwiedergaben etc. im Rahmen der Mustererkennung.