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DE4024747A1 - Beleuchtungsvorrichtung fuer ein anzeigefeld - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung fuer ein anzeigefeld

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Publication number
DE4024747A1
DE4024747A1 DE4024747A DE4024747A DE4024747A1 DE 4024747 A1 DE4024747 A1 DE 4024747A1 DE 4024747 A DE4024747 A DE 4024747A DE 4024747 A DE4024747 A DE 4024747A DE 4024747 A1 DE4024747 A1 DE 4024747A1
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DE
Germany
Prior art keywords
light guide
guide plate
light
display panel
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE4024747A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Kitazawa
Ryuhei Terada
Shogo Takeuchi
Tsutomu Kayama
Kohichi Tanimoto
Nobuo Utsugi
Yoshiaki Nagai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Publication of DE4024747A1 publication Critical patent/DE4024747A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld einer Anzeige, wie beispielsweise der Wählskala eines Tuners oder eine Wählscheibe.
Fig. 1 der zugehörigen Zeichnung zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung zum Beleuchten eines Anzeigefel­ des. Die in dieser Figur dargestellte herkömmliche Vor­ richtung weist eine Lichtleitplatte 2, die der Rückseite eines langgestreckten rechteckigen Anzeigefeldes 1 zuge­ wandt angeordnet ist, und ein Licht aussendendes Element 3 auf, das als Lichtquelle dient und der Stirnfläche der Lichtführungsplatte 2 auf einer Seite in Längsrichtung der Lichtführungsplatte 2 gegenüber angeordnet ist. Die Rück­ fläche 2a der Lichtführungsplatte 2 ist aufgerauht ausgebildet oder mit einer weißen Druckfarbe beschichtet, um das Licht zu streuen.
Bei einer Beleuchtungsvorrichtung mit dem oben beschriebe­ nen Aufbau tritt das von dem Element 3 ausgesandte Licht in die Lichtführungsplatte 2 ein und wird das Licht zu einem bestimmten Bereich der Rückfläche des Anzeigefeldes 1 ge­ führt, während es in der Lichtführungsplatte 2 reflektiert und gestreut wird.
Bei der herkömmlichen, oben beschriebenen Beleuchtungsvor­ richtung besteht jedoch die Schwierigkeit, daß das vom Licht aussendenden Element 3 kommende Licht nicht in aus­ reichendem Maße das gegenüberliegende Ende des Anzeigefel­ des erreicht, was insbesondere dann der Fall ist, wenn das Anzeigefeld in Längsrichtung sehr groß ist, was es schwierig macht, den gesamten Flächenbereich des Anzeigefeldes 1 mit einem gleichmäßigen Beleuchtungspegel auszuleuchten. Weiter­ hin tritt das von dem Licht aussendenden Element 3 ausgege­ bene Licht nicht in hohem Maße in die Rückfläche des Anzei­ gefeldes 1 ein, was zur Folge hat, daß Beleuchtungslicht verschwendet wird.
Durch die Erfindung soll daher eine Vorrichtung zum Beleuch­ ten eines Anzeigefeldes geschaffen werden, mit der der ge­ samte Flächenbereich des Anzeigefeldes mit einem gleich­ mäßigen Beleuchtungspegel ausgeleuchtet werden kann und das Licht mit einem hohen Wirkungsgrad ausgenutzt wird.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für ein An­ zeigefeld umfaßt dazu eine Lichtführungsplatte, die der Rückfläche des zu beleuchtenden Anzeigefeldes gegenüber an­ geordnet ist, und eine Lichtquelle, die einer seitlichen Stirnfläche der Lichtführungsplatte quer zur Längsachse der Lichtführungsplatte gegenüber angeordnet ist. Die seitliche Stirnfläche der Lichtführungsplatte verläuft in Richtung des Anzeigefeldes schräg zur Mitte der Lichtführungsplatte.
Bei einem derartigen Aufbau ist die optische Achse des in die Lichtführungsplatte einfallenden Lichtes, das an der seitlichen Stirnfläche gebrochen wird, bezüglich der Haupt­ fläche der Lichtführungsplatte klein.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson­ ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher be­ schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer her­ kömmlichen Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld,
Fig. 2 und 3 eine auseinandergezogene Ansicht und eine Längsschnittansicht einer Anzeige mit einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungs­ vorrichtung sowie das durch die Be­ leuchtungsvorrichtung zu beleuchtende Anzeigefeld,
Fig. 4A bis 4C eine Vorderansicht, eine Seitenansicht von links und eine Seitenansicht von rechts der Lichtführungsplatte der in Fig. 2 dargestellten Beleuchtungsvor­ richtung,
Fig. 4D eine Schnittansicht längs der Linie IVd-IVd in Fig. 4A,
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Teiles A in Fig. 3,
Fig. 6 bis 8 graphische Darstellungen zur Erläu­ terung der Arbeit der in Fig. 2 bis 5 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung,
Fig. 9 eine Längsschnittansicht des Haupt­ teils eines zweiten Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Be­ leuchtungsvorrichtung, und
Fig. 10 und 11 eine perspektivische Ansicht und eine Längsschnittansicht des Hauptteils eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvor­ richtung.
In den Fig. 2 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeige­ feld dargestellt.
Wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, weist die Be­ leuchtungsvorrichtung eine Lichtführungsplatte 12 auf,die der Rückfläche einer Flüssig-Kristall-Anzeige LCD 11 mit recht­ eckiger Plattenform gegenüber angeordnet ist, die das zu beleuchtende Anzeigefeld bildet. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Diffusionsplatte 13 mit rechteckiger Plat­ tenform auf, die zwischen der LCD 11 und der Lichtführungs­ platte 7 liegt. Wie es in den Fig. 4A bis 4D dargestellt ist, ist die Lichtführungsplatte 12 so ausgebildet, daß ihre Hauptfläche insgesamt eine grob elliptische Form hat.
Licht aussendende Elemente 15 und 16, die als Lichtquelle dienen, sind den jeweiligen linken und rechten Stirnflächen der Lichtführungsplatte 2 gegenüber vorgesehen, wobei diese Stirnflächen quer zur Längsachse der Lichtführungsplatte 2 verlaufen. Die Licht aussendenden Elemente 15 und 16 sind an einer Montageplatte aus einem Harzmaterial mit rechteckiger Plattenform angebracht die an der Rückseite der Lichtfüh­ rungsplatte 12 angeordnet ist.
Die LCD 11, die Lichtführungsplatte 12, die Diffusionsplat­ te 13 und die Montageplatte 18 sind übereinander angeordnet und in einem Rahmenelement 20 aufgenommen, das die Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds hat. Das Rah­ menelement 20 ist mit einer Öffnung 20a mit rechtwinkliger Form zum Betrachten der Anzeigefläche der LCD 11 versehen.
Die Lichtführungsplatte 12 besteht aus einem lichtdurchläs­ sigen Kunstharzmaterial, wie beispielsweise Acrylharz, oder einem Glasmaterial und leitet und streut das von den Licht aussendenden Elementen 15 und 16 kommende Licht zu einem bestimmten Flächenbereich oder zum gesamten Flächen­ bereich der Rückfläche der LCD 11, während das Licht im In­ neren der Platte 12 reflektiert wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Farbe des Licht aussendenden Elementes 15 von der Farbe des Licht aussenden­ den Elementes 16 verschieden, so daß die Lichtführungsplatte 12 Licht mit zwei verschiedenen Farben jeweils zu willkür­ lich bestimmten Flächenbereichen streuen kann. Statt mehrere Licht aussendende Elemente mit verschiedenen Farben des aus­ gesandten Lichtes vorzusehen, wie es beim vorliegenden Aus­ führungsbeispiel der Fall ist, kann die Vorrichtung darüber hinaus so ausgebildet sein, daß sie nur ein einziges Licht aussendendes Element aufweist, das der linken oder rechten seitlichen Stirnfläche der Lichtführungsplatte 12 gegenüber angeordnet ist. In diesem Fall wird das von dem einzigen Licht aussendenden Element kommende Licht wirksam zur Stirn­ fläche auf der anderen Seite der Lichtführungsplatte 12 unter Beibehaltung eines gleichmäßigen Beleuchtungspegels über eine Funktion geleitet, die später beschrieben wird.
Wie es oben erwähnt wurde, ist das Material der Lichtfüh­ rungsplatte 12 lichtdurchlässig. Die Diffusionsplatte 13, die zwischen der Lichtführungsplatte 12 und der LCD 11 liegt, besteht gleichfalls beispielsweise aus einem licht­ durchlässigen Acrylharz. Die Diffusionsplatte 13 hat die Funktion einer weiteren Diffusion oder Streuung des Lich­ tes von den Licht aussendenden Elementen 15 und 16, das zum gesamten Flächenbereich der Lichtführungsplatte 12 geführt wird. Die Rückfläche 13a der Diffusionsplatte 13 ist aufge­ rauht und mit einer weißen Farbe überzogen, so daß das Licht willkürlich durch die reflektierende Fläche an der Innenseite der Diffusionsplatte 13 gestreut wird. Die linke und die rechte Stirnfläche der Lichtführungsplatte 12 sind mit Ausnehmungen 12a und 12b versehen, die von der Vorder­ fläche bis zur Rückfläche der Lichtführungsplatte 12 ver­ laufen. Die Licht aussendenden Elemente 15 und 16 sind in den Ausnehmungen 12a und 12b jeweils aufgenommen. Bei einer Ausbildung, bei der Ausnehmungen an den Seitenenden der Lichtführungsplatten ausgebildet und die Licht aussendenden Elemente in den Ausnehmungen angeordnet sind, tritt das von den Licht aussendenden Elementen 15 und 16 erzeugte Licht mit hohem Wirkungsgrad in die Lichtführungs­ platte 12 ein, so daß ein hoher Ausnutzungsgrad des Lich­ tes erzielt wird. Wie es in Fig. 4A dargestellt ist, sind insbesondere die Außenflächen in den Ausnehmungen 12a und 12b, d.h. die Innenflächen, bezüglich einer Ebene parallel zur Rückfläche der Lichtführungsplatte 12 gekrümmt und hat der Querschnitt der Ausnehmung 12a in dieser Ebene eine nahe­ zu Halbkreisform. Andererseits hat der Querschnitt der an­ deren Ausnehmung 12b eine nahezu halbelliptische Form, d.h. eine Form, geteilt längs einer Längsachse des Ellipsoiden. Durch eine derartige Ausbildung, bei der die Innenflächen der Ausnehmungen 12a, 12b, die den Licht aussendenden Elementen 15 und 16 zugewandt sind, um die Lage der Licht aussendenden Elemente herum gekrümmt sind, ist der Abstand von den Licht aussendenden Flächen der Licht aussendenden Elemente 15 und 16 zu den Innenflächen der Ausnehmungen 12a und 12b jeweils nahezu für den ge­ samten Bereich der Innenflächen der Ausnehmungen 12a und 12b konstant. Dadurch tritt das Licht von den gesamten Licht aussendenden Flächen der Licht aussendenden Elemente 15 und 16 in die gesamten Flächen in den Ausnehmungen 12a und 12b bei gleichmäßigem Beleuchtungspegel ein.
Wie es in den Fig. 4A bis 4D dargestellt ist, verlaufen die Innenflächen der Ausnehmungen 12a und 12b in den lin­ ken und rechten seitlichen Stirnflächen der Lichtführungs­ platte 12 in Richtung des Anzeigefeldes, d.h. der LCD 11, schräg zur Mitte der Lichtführungsplatte 12. Die Stirn­ flächen verlaufen insbesondere schräg zur Mitte der Lichtfüh­ rungsplatte 12 bezüglich einer Senkrechten in Richtung des Anzeigefeldes 11. Die Funktion dieser Schrägflächen wird später beschrieben.
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der Aus­ nehmung 12a am linken seitlichen Ende der Lichtführungs­ platte 12 und deren Umfangsbereich. Die Brechung und die Innenreflexion des Lichtes vom Licht aussendenden Element 15 werden im folgenden anhand von Fig. 5 beschrieben.
In Fig. 5 sind mit R1 der Winkel der optischen Achse des Lichts vom Licht aussendenden Element 15 bezüglich der Rückfläche 12c der Lichtführungsplatte 12 und mit R2 der Winkel zwischen der Innenfläche der Ausnehmung 12a und der Rückfläche 12c bezeichnet. In ähnlicher Weise bezeichnet R3 den Winkel der optischen Achse eines Lichtstrahles, der in die Lichtführungsplatte 12 einfällt und durch die Innenfläche bezüglich der Vorderfläche 12d der Lichtfüh­ rungsplatte 12 gebrochen oder reflektiert wird.
Die Rückfläche 12c und die Vorderfläche 12d der Lichtfüh­ rungsplatte liegen parallel zueinander.
Bei der oben beschriebenen Ausbildung läßt sich der Brechungsindex n der Lichtführungsplatte 12 wie folgt aus­ drücken:
Durch eine Entwicklung des Ausdruckes auf der rechten Sei­ te der Gleichung (1) ergeben sich die folgenden Gleichun­ gen:
Die Gleichung 1 kann daher wie folgt geschrieben werden:
Wenn das Material der Lichtführungsplatte 12 ein Acrylharz ist, dann liegt der Wert von n bei 1,5 (n = 1,5), so daß sich aus der Gleichung (1′) die graphische Darstellung von Fig. 6 ergibt.
Aus der graphischen Darstellung von Fig. 6 ist ersichtlich, daß bei konstantem Winkel R1 der Winkel R3 umso kleiner ist, je kleiner der Winkel R2 ist. Das heißt mit anderen Worten, daß dadurch, daß der Wert von R2 klein gemacht wird, das Licht zu weit entfernten Stellen geführt wird, während die Helligkeit in der Nähe des Licht aussendenden Elementes 15 gedämpft wird. In dieser Weise kann der Ausnutzungs­ grad des Lichtes erhöht werden.
Eine weitere Möglichkeit, den Winkel R3 klein zu machen, besteht darin, das Licht aussendende Element 15 von der Innenfläche der Ausnehmung 12a entfernt anzuordnen, so daß R1 kleiner wird. Bei dieser Möglichkeit nimmt jedoch die Gesamtlänge der Beleuchtungsvorrichtung für das Anzeigefeld um diesen Abstand zu. Diese Zunahme der Länge ist nach­ teilig, da die Anzeige, die aus der Beleuchtungsvorrichtung und der LCD 11 besteht, nicht mehr in einem beschränkten Montage- oder Aufnahmeraum aufgenommen werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld ist daher der Ausnutzungsgrad des Lichtes da­ durch erhöht, daß der Wert von R2 so gewählt wird, daß das Licht zu entfernten Stellen geführt wird, während eine Zu­ nahme der Gesamtlänge der Beleuchtungsvorrichtung vermieden wird.
Im obigen wurde die Funktion der schräg verlaufenden Fläche anhand der Innenfläche der Ausnehmung 12a beschrieben, die am linken seitlichen Ende der Lichtführungsplatte 12 vorge­ sehen ist. Wie es bereits erwähnt wurde, ist jedoch die In­ nenfläche der Ausnehmung 12b, die am rechten seitlichen Ende der Lichtführungsplatte 12 vorgesehen ist, schräg zur Mitte der Lichtführungsplatte 12 in Richtung der LCD 11 ausgebildet, wie es bei der Innenfläche der Ausnehmung 12a der Fall ist. Die oben beschriebene Funktion der schräg ver­ laufenden Innenfläche der Ausnehmung 12a wird dadurch auch durch die Innenfläche der Ausnehmung 12b erfüllt, so daß das vom Licht aussendenden Element 16 in der Ausnehmung 12b kommende Licht in der Lichtführungsplatte 12 so reflektiert wird daß es entfernte Stellen erreicht.
Wie es deutlich in Fig. 4A bis 4D dargestellt ist, ist der Winkel der Neigung der Innenflächen der Ausnehmungen 12a und 12b nicht für den gesamten Flächenbereich der Innenflächen gleich. An den mittleren Teilen 12e und 12f in Quer­ richtung der Lichtführungsplatte 12 und in der unmittelbaren Umgebung (siehe Fig. 4A) ist der Neigungswinkel am kleinsten. Diese Ausbildung wird insbesondere zu dem Zweck vorgesehen, daß das von jedem Licht aussendenden Element 15, 16 kommende Licht speziell zu entfernten Stellen längs einer Mittellinie in Längsrichtung der Lichtführungsplatte 12 geleitet wird. Durch diese Ausbildung kann der Ausnutzungsgrad des Lichtes weiter erhöht werden.
Wie es in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, ist eine Gruppe von schrägen reflektierenden Flächen an der Rückfläche, d.h. an der Fläche auf der gegenüberliegenden Seite derjenigen Fläche vorgesehen, die der Rückfläche der LCD 11 zugewandt ist. Die schrägen reflektierenden Flächen bestehen aus ei­ ner Vielzahl von linearen Nuten oder Kerben 12g, die in Längsrichtung der Lichtführungsplatte 12 angeordnet sind, wobei jede Nut 12g in Querrichtung der Lichtführungsplatte verläuft und einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks hat. Die Reflexion des Lichtes durch die schrägen reflektierenden Flächen wird im folgenden beschrieben.
In Fig. 5 ist mit R4 der Winkel der Fläche jeder Nut 12g be­ zeichnet, aus denen die schräg verlaufenden reflektierenden Flächen bestehen, und zwar relativ zur Rückfläche 12c der Lichtführungsplatte 12. R5 bezeichnet die Summe aus dem Ein­ trittswinkel und dem Austrittswinkel des Lichtes, das von einer schrägen reflektierten Fläche reflektiert wird, die jede Nut 12g bildet. In ähnlicher Weise bezeichnet R6 den Winkel der optischen Achse des durch eine schräge reflektie­ rende Fläche reflektierten Lichtes bezüglich der Rückfläche 12c der Lichtführungsplatte 12. Bei einer derartigen Ausbil­ dung läßt sich die Beziehung unter diesen Winkeln und dem Winkel R3 durch die folgenden Gleichungen ausdrücken:
Damit das von der schrägen reflektierenden Fläche der Nut 12g reflektierte Licht wirksam von der Vorderfläche 12d der Lichtführungsplatte 12 austritt, sollte eine Totalreflexion des Lichtes erreicht werden. Aus der Definition des kriti­ schen Winkels für die Totalreflexion ergibt sich die fol­ gende Gleichung bezüglich des Winkels R5, wenn der kritische Winkel als angenommen wird:
wobei n der Brechungsindex der Lichtführungsplatte 12 ist und na den Brechungsindex von Luft bezeichnet, der gleich 1 ist.
R5 kann daher aus der Gleichung (4) wie folgt erhalten werden:
Wenn das Material der Lichtführungsplatte 12 ein Acrylharz ist, wie es oben beschrieben wurde, dann ist der Wert von n gleich 1,5 (n = 1,5). Es ergibt sich daher:
R₅ = 83,62°.
Die Größe von R4 und R6 für einen Winkel R5 von 83,62° kann jeweils aus den Gleichungen (2) und (3) erhalten werden, die oben angegeben wurden. Die Ergebnisse der Berechnungen sind in der in Fig. 7 dargestellten Grafik zusammengefaßt. In diesem Fall liegt der numerische Wert von R3 zum Einsatz in die Gleichungen (2) und (3) praktisch im Bereich von 0° bis 40°, wie es deutlich in Fig. 6 dargestellt ist.
Aus der graphischen Darstellung von Fig. 7 ergibt sich, daß der Wert R5 gleich 83,62° ist, wenn R4 bei 48° aus einem Be­ reich zwischen 0° und 48° liegt und dementsprechend R6 bei 96° aus einem Bereich zwischen 56° und 96° liegt.
Im folgenden wird der Fall beschrieben, in dem R3 bei 10° liegt.
Aus der graphischen Darstellung von Fig. 7 ergibt sich, daß bei R3 = 10°, R4 = 38° und R6= 86° sind. Das heißt mit an­ deren Worten, daß durch eine Festlegung von R3 auf 10° das Licht zur Vorderfläche 12d der Lichtführungsplatte 12 im wesentlichen unter einem rechten Winkel (86°) gelenkt wird, so daß die Ausnutzung des Lichtes optimal ist. Wenn darüber hinaus R3 bei 8° liegt, dann liegen R4 und R6 jeweils bei 41° und 90° (R4 = 41°, R6 = 90°), so daß das Licht zur Vorderfläche 12d der Lichtführungsplatte 12 genau unter ei­ nem rechten Winkel geleitet wird.
Die Festlegung der Werte von R1 und R2 für die Bedingung R3 = 10° wird im folgenden beschrieben: Durch Entwicklung des Ausdrucks auf der linken Seite der Gleichung (1) ergeben sich die folgenden Gleichungen:
Durch Entwicklung des Ausdrucks auf der rechten Seite der Gleichung (1) ergeben sich andererseits die folgenden Glei­ chungen:
Die Gleichung (1) kann daher in der folgenden Weise umge­ schrieben werden:
Durch Einsetzen der Bedingung R3 = 10° in die Gleichung (5) ergibt sich die in Fig. 8 dargestellte Grafik.
Aus der graphischen Darstellung von Fig. 8 ist ersichtlich, daß R2 bei 60° für eine Einstellung von R3 auf 10° gewählt werden sollte, wenn R1 = 50° ist.
Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht der Ausnehmung 12a und ihres Umfangsbereiches am linken seitlichen Ende der Licht­ führungsplatte 12, die das Hauptbauteil eines zweiten Aus­ führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrich­ tung für ein Anzeigefeld ist. Diese Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld hat den gleichen Aufbau wie die in den Fig. 2 bis 5 dargestellte Vorrichtung, allerdings mit der Ausnahme der im folgenden beschriebenen Teile, so daß der Gesamtaufbau nicht nochmals beschrieben wird. Für gleiche oder entsprechende Bauteile der in Fig. 2 bis 5 dargestell­ ten Vorrichtung sind gleiche Bezugszeichen vorgesehen, was auch für die weiteren Ausführungsbeispiele gilt.
Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, verläuft die Innenfläche der Ausnehmung 12a am linken seitlichen Ende der Licht­ führungsplatte 12 in Richtung der LCD 11 schräg zur Mitte der Lichtführungsplatte 12. Weiterhin nimmt der Neigungs­ winkel, d.h. der Winkel zwischen der Innenfläche und der Rückfläche der Lichtführungsplatte allmählich in Richtung der LCD 11 ab. Bei einer derartigen Ausbildung wird natürlich die Funktion der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Beleuch­ tungsvorrichtung für ein Anzeigefeld erhalten. Durch eine geeignete Bestimmung des Maßes an Änderung der Neigung der Innenfläche der Ausnehmung 12a ist es weiterhin möglich, nahezu das gesamte vom Licht aussendenden Element 15 ausge­ sandte Licht, das auf verschiedene Teile der Innenfläche der Ausnehmung unter verschiedenen Einfallswinkeln fällt, in parallele Lichtstrahlen in der Lichtführungsplatte 12 um­ zuwandeln. Dadurch werden unregelmäßige Lichtreflexionen ver­ mieden, so daß sich ein weiter erhöhter Ausnutzungsgrad des Lichtes ergibt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen den Endabschnitt auf der linken Seite einer Lichtführungsplatte 12, die das Hauptbauteil eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Be­ leuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld darstellt.
Bei der in Fig. 10 und 11 dargestellten Beleuchtungsvorrich­ tung für ein Anzeigefeld ist die gesamte Oberfläche des seitlichen Endes der Lichtführungsplatte 12q eben ausge­ bildet und verläuft diese Oberfläche in Richtung der Rück­ fläche der LCD 11 schräg zur Mitte der Lichtführungsplatte 12. Bei dieser Ausbildung werden die vom Licht aussendenden Element 15 ausgesandten Lichtstrahlen, die auf verschiedene Teile der seitlichen Stirnfläche 12q fallen, nicht ohne wei­ teres in parallele Lichtstrahlen in der Lichtführungsplatte 12 umgewandelt. Dennoch kann die Wirkung in ausreichendem Maße erzielt werden, die bei der Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld erhalten wird, die in Fig. 2 bis 5 darge­ stellt ist. Da die seitliche Stirnfläche 12q der Licht­ führungsplatte 12 eben ausgebildet ist, ist sie extrem ein­ fach herzustellen, so daß die Herstellungskosten stark ab­ nehmen.
Im obigen wurden Beleuchtungsvorrichtungen für ein Anzeige­ feld mit verschiedenen Ausbildungen zum Führen des vom Licht aussendenden Element kommenden Lichtes zu entfernten Stellen beschrieben. Natürlich können die vorteilhaften Merk­ male der beschriebenen Vorrichtungen auch kombiniert werden, so daß sich dann eine Beleuchtungsvorrichtung für ein An­ zeigefeld ergibt, die alle die Vorteile der beschriebenen Beispiele hat. In diesem Fall wird das Licht zu entfernten Stellen mit einem extrem hohen Wirkungsgrad geleitet und wird ein optimaler Ausnutzungsgrad des Lichtes erzielt.
Wie es im obigen im einzelnen beschrieben wurde, ist bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeige­ feld die Lichtführungsplatte der Rückfläche des zu beleuchten­ den Anzeigefeldes gegenüber angeordnet. Die seitliche Stirnfläche, die quer zur Längsrichtung der Licht­ führungsplatte verläuft, verläuft schräg in Richtung des An­ zeigefeldes zur Mitte der Lichtführungsplatte. Durch diese Aus­ bildung ist es möglich, den Winkel des Lichtes, das von ei­ ner Lichtquelle erzeugt wird, die der Stirnfläche gegenüber angeordnet ist, und das in die Lichtführungsplatte eintritt, nachdem es an der Stirnfläche gebrochen wurde, bezüglich der Hauptfläche der Lichtführungsplatte herabzusetzen. Aufgrund der genannten Ausbildung ist weiterhin, verglichen mit her­ kömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen, eine geringere Leistung der Lichtquelle erforderlich, so daß Wärmeeinflüsse auf das Anzeigefeld und andere Baueinheiten sowie der Energiever­ brauch herabgesetzt werden können.
Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld mit einer Licht­ führungsplatte, die der Rückseite des Anzeigefeldes zugewandt angeordnet ist, und einer Lichtquelle die dem seitlichen Ende der Lichtführungsplatte zugewandt angeordnet ist. Das seitliche Ende der Lichtführungsplatte verläuft in Richtung des Anzeige­ feldes schräg zur Mitte der Lichtführungsplatte.
Durch diese Ausbildung kann der Winkel der optischen Achse des an der Oberfläche des seitlichen Endes gebrochenen Lichtes, das in die Lichtführungsplatte einfällt, bezüglich der Hauptfläche der Hauptfläche der Licht­ führungsplatte herabgesetzt werden, so daß der ge­ samte Flächenbereich des Anzeigefeldes wirksam ausge­ leuchtet wird.

Claims (10)

1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Anzeigefeld, gekennzeichnet durch eine Lichtführungsplatte (12), die der Rückseite des zu beleuchtenden Anzeigefeldes (11) zugewandt ange­ ordnet ist, und eine Lichtquelle (5, 16), die einem seitlichen Ende der Lichtführungsplatte (12), das quer zur Längsachse der Lichtführungsplatte (12) verläuft, zugewandt angeordnet ist, wobei das seitliche Ende in Richtung des Anzeigefeldes (11) schräg zur Mitte der Lichtführungsplatte (12) verläuft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle aus einem einzigen Licht aussenden­ den Element (15) besteht, das dem einen seitlichen Ende der Lichtführungsplatte (12) zugewandt angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle mehrere Licht aussendende Elemente (15, 16) umfaßt, die den beiden seitlichen Enden der Lichtführungsplatte (12) jeweils zugewandt angeordnet sind, wobei die Farbe des von wenigstens zwei Licht aussendenden Elementen (15, 16) ausgesandten Lichtes verschieden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung (12a, 12b), die zwischen der Vorder- und der Rückfläche der Lichtführungsplatte (12) verläuft, in jedem seitlichen Ende vorgesehen ist, und daß die Innenfläche der Ausnehmung (12a, 12b) in Richtung des Anzeigefeldes (11) schräg zur Mitte der Lichtführungs­ platte (12) verläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Ausnehmung (12a, 12b) als ge­ krümmte Fläche quer zu einer Ebene ausgebildet ist, die parallel zur Rückfläche der Lichtführungsplatte (12) verläuft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Innenfläche der Ausnehmung (12a, 12b) bezüglich der Rückfläche der Lichtführungs­ platte (12) um die Mitte in seitlicher Richtung der Lichtführungsplatte (12) am kleinsten ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Innenfläche der Ausnehmung (12a, 12b) bezüglich der Rückfläche der Lichtführungs­ platte (12) um die Mitte in seitlicher Richtung der Lichtführungsplatte (12) am kleinsten ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Oberfläche jedes seitlichen Endes bezüglich der Rückfläche der Lichtführungsplatte (12) allmählich in Richtung des Anzeigefeldes (11) abnimmt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Oberfläche der seitlichen Enden als schräg verlaufende ebene Fläche ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von schrägen reflektierenden Flächen (12g) in der Lichtführungsplatte (12) auf der Seite ausgebildet ist, die der Fläche gegenüberliegt, die der Rückfläche des Anzeigefeldes (11) zugewandt ist.
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