DE9013447U1 - Display system - Google Patents

Description

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GEBR. HEIN GmbH & Co KG
Siemens AktiengesellschaftGEBR. HEIN GmbH & Co KG
Siemens AG

AnzeigesystemDisplay system

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigesystem.The invention relates to a display system.

Derartige Anzeigesysteme werden z.B. als Leuchtmelder im Führerstand von Bahnfahrzeugen eingesetzt und bei Auftreten von Meldungen durch emittierende Lichtquellen beleuchtet. Bei hellem Umgebungslicht sind solche Anzeigesysteme im Fall einer Meldung oftmals nur schwer erkennbar. Zur Abschirmung vor unmittelbarer Sonneneinstrahlung ist es bekannt, auf die Anzeigesysteme zylindrische Ringe oder Tuben aufzusetzen, die das Anzeigenfeld vor unmittelbarer Sonneneinstrahlung abschirmen. Das Blickfeld wird jedoch damit soweit eingeschränkt, daß eine gleichzeitige Erkennbarkeit mehrerer Meldungen u.U. nicht mehr gegeben ist. Darüber hinaus besitzen Anzeigen mit emittierenden Lichtquellen eine relativ hohe Lichtstärke, um auch bei hellerem Umgebungslicht noch erkennbar zu sein, wenn sie eine Meldung abgeben. Damit sind derartige Anzeigen insbesondere bei längerer Betrachtung im Dunkeln störend, da sie eine hohe Blendwirkung haben. In der Vergangenheit wurden deshalb Leuchtmelder eingesetzt, bei denen über manuell bedienbare, mechanische Iris-Blenden die Blendwirkung und damit allerdings auch die Anzeigefläche reduziert werden konnte.Such display systems are used, for example, as indicator lights in the driver's cab of railway vehicles and are illuminated by emitting light sources when messages occur. In bright ambient light, such display systems are often difficult to see when a message is issued. To shield against direct sunlight, it is known to place cylindrical rings or tubes on the display systems, which shield the display field from direct sunlight. However, this restricts the field of view to such an extent that it may no longer be possible to see several messages at the same time. In addition, displays with emitting light sources have a relatively high light intensity so that they can still be seen even in brighter ambient light when they give a message. This makes such displays particularly annoying when viewed for long periods in the dark, as they have a high glare effect. In the past, indicator lights were therefore used, where the glare effect and thus also the display area could be reduced using manually operated, mechanical iris diaphragms.

Für großflächigere Anzeigen finden auch Folien-Anzeigesysteme in NCAP-Technologie (Nematic Curvilinear Aligned Phase) Verwendung. Das Folien-Anzeigesystem besteht aus der eigentlichen NCAP-Zelle sowie einer hinterlegten, optisch dichten Reflektor-Folie, die in der gewünschten Meldefarbe mit Fluoreszenz-Pigmenten bedruckt ist. Die im Polymerfilm der NCAP-Zelle eingebetteten Flüssigkeitskristallpartikel absorbieren im Ruhezustand einfallendes Licht. Beim Aufbau eines elektrischen Feldes durch Anlegen einer (Melde-)Spannung orientieren sich die Flüssigkeitskristallpartikel so, daß das Auflicht durch die NCAP-Zelle hindurchtreten kann und nach Reflexion an der Reflektor-Folie inFor larger displays, foil display systems using NCAP technology (Nematic Curvilinear Aligned Phase) are also used. The foil display system consists of the actual NCAP cell and a backed, optically dense reflector foil, which is printed with fluorescent pigments in the desired reporting color. The liquid crystal particles embedded in the polymer film of the NCAP cell absorb incident light when at rest. When an electric field is built up by applying a (reporting) voltage, the liquid crystal particles orient themselves so that the incident light can pass through the NCAP cell and, after being reflected by the reflector foil, into

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der jeweiligen Fluoreszenz-Farbe reflektiert wird. Da dasof the respective fluorescence color. Since the

System jedoch mit Auflicht arbeitet, ist es bei schwächerer Beleuchtung und im Dunkeln nicht einsetzbar. Die bisher bekannten NCAP-Zellen benötigen darüber hinaus einen relativ breiten Kontaktierungsrand der metallbedampften Kontaktoberflächen, so daß Folien-Anzeigesysteme dieser Bauform nicht in kleinere Anzeigesysteme, wie z.B. Leuchtmelder, eingebaut werden konnten.However, since the system works with incident light, it cannot be used in weaker lighting or in the dark. The NCAP cells known to date also require a relatively wide contact edge of the metal-coated contact surfaces, so that film display systems of this design could not be installed in smaller display systems, such as indicator lights.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Anzeigesystem zu schaffen, das sowohl bei heller Umgebungsbeleuchtung, wie z.B.
direkter Sonneneinstrahlung,sowie bei Zwischenhelligkeit, gut
erkennbar ist als auch im Dunkeln blendfrei wahrgenommen werden kann.The object of the present invention is to provide a display system that is effective both in bright ambient lighting, such as
direct sunlight, as well as in intermediate brightness, good
visible and can be perceived in the dark without glare.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Anzeigesystem ermöglicht durch die Hinterleuchtung bei Auftreten einer Meldung eine blendfreie Erkennbarkeit dieser Meldungen bei Dunkelheit. Darüber hinaus wird durch eine Einrichtung zur Kontrasterzielung, die gleichzeitig mit
der Einrichtung zur Hinterleuchtung bei Auftreten einer Meldung aktiviert wird, auch bei heller Umgebungsbeleuchtung und bei
Zwischenhelligkeit eine gute Erkennbarkeit dieser Meldungen erzielt. Damit ist unabhängig von der Umgebungsbeleuchtung eine
sichere Erkennbarkeit von auftretenden Meldungen gewährleistet. Das erfindungsgemäße Anzeigesystem eignet sich deshalb für alle Anwendungsfälle, bei denen stark unterschiedliche Lichtverhältnisse, auch im häufigen Wechsel, auftreten können. DerartigeThe display system according to the invention enables glare-free recognition of a message in the dark by means of backlighting. In addition, a device for achieving contrast, which is simultaneously connected to
the backlighting device is activated when a message occurs, even in bright ambient light and in
Intermediate brightness ensures good recognition of these messages. This means that, regardless of the ambient lighting,
reliable recognition of messages that occur. The display system according to the invention is therefore suitable for all applications in which very different lighting conditions can occur, even in frequent changes. Such

Einsatzgebiete sind z.B. Führerstände bei U-Bahn-Fahrzeugen.
Darüber hinaus bietet das erfindungsgemäße Anzeigesystem die
Möglichkeit, dieses in beliebiger Anzahl und Konfiguration in
ein Bedien- und Anzeigenfeld einzubauen.Areas of application include, for example, driver's cabs in subway vehicles.
In addition, the display system according to the invention offers the
Possibility to use this in any number and configuration in
to install a control and display panel.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 9
beschrieben.Advantageous embodiments are set out in claims 2 to 9
described.

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Bei einem Anzeigesystem gemäß Anspruch 2 sind als emittierende Lichtquellen Leuchtdioden vorgesehen. Es lassen sich damit Anzeigesysteme in den Farben rot, orange, gelb und grün realisieren. Alternativ dazu kann auch eine Elektrolumineszenz-Folie als emittierende Lichtquelle vorgesehen werden. Ein derartiges Anzeigesystem nach Anspruch 4 ist für Anzeigen in den Farben weiß und blau besonders gut geeignet.In a display system according to claim 2, light-emitting diodes are provided as emitting light sources. This allows display systems in the colors red, orange, yellow and green to be realized. Alternatively, an electroluminescent film can also be provided as an emitting light source. Such a display system according to claim 4 is particularly well suited for displays in the colors white and blue.

Bei Verwendung von Leuchtdioden ist eine Ausgestaltung des Anzeigesystems nach Anspruch 6 besonders vorteilhaft. Man erhält dann eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung des Anzeigeelements. When using light-emitting diodes, a design of the display system according to claim 6 is particularly advantageous. This then results in particularly uniform illumination of the display element.

Bei einem Anzeigesystem gemäß Anspruch 5 wird bei Auftreten einer Meldespannung ein elektrisches Feld in der NCAP-Zelle aufgebaut, in dem sich die Flüssigkeitskristallpartikel so orientieren, daß das Auflicht durch die NCAP-Zelle hindurchtreten kann und an der Reflektor-Folie reflektiert wird. Die optisch dichte Reflektor-Folie ist mit Durchbrüchen versehen, durch die das von der hintersetzten Lichtquelle bei Anliegen der Meldespannung emittierte Licht hindurchtritt. Da die NCAP-Zelle während des Anliegens der Meldespannung optisch durchlässig geschaltet ist, tritt das emittierte Licht durch die NCAP-Zelle und durch das Anzeigeelement ohne wesentliche Verluste hindurch. Abhängig von der Beleuchtungsstärke des Umgebungslichtes überwiegt entweder die Lichtstärke der emittierenden Lichtquelle oder die Reflexion des Umgebungslichts (Auflicht).In a display system according to claim 5, when a signaling voltage occurs, an electric field is built up in the NCAP cell, in which the liquid crystal particles orient themselves so that the incident light can pass through the NCAP cell and is reflected by the reflector foil. The optically dense reflector foil is provided with openings through which the light emitted by the rear light source passes when the signaling voltage is applied. Since the NCAP cell is switched to be optically permeable when the signaling voltage is applied, the emitted light passes through the NCAP cell and through the display element without significant losses. Depending on the illuminance of the ambient light, either the light intensity of the emitting light source or the reflection of the ambient light (incident light) predominates.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, die Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9 sind, werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.The invention and further advantageous embodiments, which are the subject of claims 2 to 9, are explained in more detail below using a schematically illustrated embodiment in the drawing.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäuse eines Anzeigesystems bezeichnet, in dem ein Anzeigeelement 2 eingesetzt ist, das erforderlichenfalls durch Beschriftungsfolien mit alphanumerischen Zeichen und Symbolen versehen werden kann. Im Gehäuse 1 des Anzeigesystems ist eine Einrichtung 3 zur HinterleuchtungIn the drawing, 1 denotes a housing of a display system, in which a display element 2 is inserted, which, if necessary, can be provided with alphanumeric characters and symbols using labeling foils. In the housing 1 of the display system, a device 3 for backlighting is

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angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht diese Einrichtung 3 aus zwei Miniatur-Leuchtdioden 31 und 32, die auf einem gemeinsamen Träger 8 montiert sind und in bekannter Weise über Kontaktfahnen 12 durch Spannung ansteuerbar sind.In the embodiment shown, this device 3 consists of two miniature light-emitting diodes 31 and 32, which are mounted on a common carrier 8 and can be controlled in a known manner by voltage via contact lugs 12.

Die Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung umfaßt weiterhin zwei Reflektoren 33 und 34, die an der Innenseite des Gehäuses 1 angeordnet und derart ausgebildet sind, daß das Licht der Leuchtdioden 31 und 32 in Richtung des Anzeigeelements 2 gebündelt ist.The backlighting device 3 further comprises two reflectors 33 and 34, which are arranged on the inside of the housing 1 and are designed such that the light from the light-emitting diodes 31 and 32 is bundled in the direction of the display element 2.

Weiterhin ist im Gehäuse 1 zwischen der Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung und dem Anzeigeelement 2 eine Einrichtung 4 zur Kontrasterzielung angeordnet. Sie umfaßt eine NCAP-Zelle Al, die über Kontaktleitgummi 42 und hier nicht dargestellten Spann- und Kontaktklammern sowie über in das Gehäuse 1 eingepreßte Kontaktstifte auf bekannte Weise kontaktierbar ist. Über die Kontaktstifte und den Kontaktleitgummi 42 ist die NCAP-Zelle 41 mit einer Meldespannung ansteuerbar. Unterhalb der NCAP-Zelle 41 ist eine mit Durchbrüchen 44 versehene Reflektor-Folie 43 montiert. Die Reflektor-Folie 43 ist optisch dicht, so daß das durch die durchlässig geschaltete NCAP-Zelle einfallende Licht nahezu vollständig reflektiert wird. Die Durchbrüche 44 in der Reflektor-Folie 43 sind erforderlich, damit das Anzeigeelement 2 von dem emittierten Licht der hintersetzten Leuchtdioden 31 und 32 durchstrahlt werden kann. Die NCAP-Zelle 41 ist hierbei aufgrund der angelegten Meldespannung lichtdurchlässig geschaltet. Furthermore, a device 4 for achieving contrast is arranged in the housing 1 between the device 3 for backlighting and the display element 2. It comprises an NCAP cell Al, which can be contacted in a known manner via contact conductive rubber 42 and tension and contact clamps (not shown here) as well as via contact pins pressed into the housing 1. The NCAP cell 41 can be controlled with a signaling voltage via the contact pins and the contact conductive rubber 42. A reflector film 43 with openings 44 is mounted below the NCAP cell 41. The reflector film 43 is optically dense, so that the light incident through the NCAP cell, which is switched to be permeable, is almost completely reflected. The openings 44 in the reflector film 43 are necessary so that the display element 2 can be penetrated by the light emitted by the rear LEDs 31 and 32. The NCAP cell 41 is switched to be transparent to light due to the applied signaling voltage.

Zur Vergleichmäßigung der Ausleuchtung des Anzeigeelements 2 umfaßt die Einrichtung 3 zur Hinterleuchtung eine optisch durchlässige Diffusor-Folie 35, die zwischen der Reflektor-Folie 43 und den Leuchtdioden 31 und 32 angeordnet ist.To even out the illumination of the display element 2, the backlighting device 3 includes an optically transparent diffuser film 35, which is arranged between the reflector film 43 and the light-emitting diodes 31 and 32.

Die Leuchtdioden 31 und 32 können gedimmt werden. Hierzu ist mit einem lichtempfindlichen fotoelektrischen Bauteil (z.B. Fototransistor) die Beleuchtungsstärke an der Oberfläche desThe light-emitting diodes 31 and 32 can be dimmed. To do this, the illuminance on the surface of the

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Anzeigeelements 2 zu erfassen und die Spannung der Leuchtdioden 31 und 32 durch ein Dimmerschaltelement so zu regeln, daß ihre Helligkeit bei Dunkelheit entsprechend abnimmt und damit die gewünschte Blendfeiheit erreicht wird.display element 2 and to regulate the voltage of the light-emitting diodes 31 and 32 by means of a dimmer switching element so that their brightness decreases accordingly in the dark and thus the desired glare-free state is achieved.

Claims (9)

90 G 85 69 DE 5 ' Schutzansprüche90 G 85 69 DE 5 ' Protection claims 1. Anzeigesystem für die Meldung von Betriebs- und/oder Schaltzuständen, mit einem Gehäuse (1) und einem Anzeigeelement (2) sowie einer im Gehäuse (1) angeordneten Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung für das Anzeigeelement (2), deren Lichtquelle (31, 32) bei Auftreten einer Meldung Licht emittiert, und einer zwischen dem Anzeigeelement (2) und der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung angeordneten Einrichtung zur Kontrasterzielung (4), die bei Auftreten einer Meldung einfallendes Licht reflektiert.1. Display system for reporting operating and/or switching states, with a housing (1) and a display element (2) as well as a device (3) arranged in the housing (1) for backlighting the display element (2), the light source (31, 32) of which emits light when a message occurs, and a device for achieving contrast (4) arranged between the display element (2) and the device (3) for backlighting, which reflects incident light when a message occurs. 2. Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung wenigstens eine Leuchtdiode (31, 32) umfaßt.2. Display system according to claim 1, wherein the light source of the device (3) for backlighting comprises at least one light-emitting diode (31, 32). 3. Anzeigesystem nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung wenigstens einen Reflektor (33, 34) aufweist, der das Licht der Leuchtdioden (31, 32) in Richtung des Anzeigeelements (2) bündelt.3. Display system according to claim 2, wherein the device (3) for backlighting has at least one reflector (33, 34) which focuses the light of the light-emitting diodes (31, 32) in the direction of the display element (2). 4. Anzeigesystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtquelle der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung wenigstens eine Elektrolumineszenz-Folie umfaßt.4. Display system according to one or more of claims 1 to 3, wherein the light source of the device (3) for backlighting comprises at least one electroluminescent film. 5. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtung zur Kontrasterzielung eine Zelle (41) in NCAP-Technik (Nematic Curvilinear Aligned Phase) sowie eine dieser hinterlegten Reflektor-Folie (43) umfaßt, die optisch dicht und mit Durchbrüchen (44) versehen ist.5. Display system according to one of claims 1 to 4, wherein the device for achieving contrast comprises a cell (41) using NCAP technology (Nematic Curvilinear Aligned Phase) and a reflector film (43) deposited thereon, which is optically dense and provided with openings (44). 6. Anzeigesystem nach Anspruch 2, 3 und 5, wobei die Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung eine optisch durchlässige Diffusor-Folie (35) umfaßt, die zwischen der Reflektor-Folie (43) und der Lichtquelle (31, 32) angeordnet ist.6. Display system according to claim 2, 3 and 5, wherein the device (3) for backlighting comprises an optically transparent diffuser film (35) which is arranged between the reflector film (43) and the light source (31, 32). 90 G 8 5 6 9 DE90 G 8 5 6 9 EN 7. Anzeigesystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Reflektor-Folie (43) und die Diffusor-Folie (35) sowie die Lichtquelle (31, 32) der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung die gleiche Farbe aufweisen.7. Display system according to one or more of claims 1 to 6, wherein the reflector film (43) and the diffuser film (35) as well as the light source (31, 32) of the device (3) for backlighting have the same color. 8. Anzeigesystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lichtquelle (31, 32) der Einrichtung (3) zur Hinterleuchtung in ihrer Helligkeit in Abhängigkeit von der Umgebungsbeleuchtung im Sinne einer blendfreien Anzeige regelbar ist. 8. Display system according to one or more of claims 1 to 7, wherein the light source (31, 32) of the device (3) for backlighting is adjustable in its brightness depending on the ambient lighting in the sense of a glare-free display. 9. Anzeigesystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Anzeigeelement (2) Bechriftungsfolien für alphanumerische Zeichen und/oder Symbole aufnehmen kann.9. Display system according to one or more of claims 1 to 8, wherein the display element (2) can accommodate labeling foils for alphanumeric characters and/or symbols.