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1. WO2022207639 - BELEUCHTUNGSEINRICHTUNG FÜR EINEN FREIEN UND EINEN EINGESCHRÄNKTEN SICHTMODUS

Veröffentlichungsnummer WO/2022/207639
Veröffentlichungsdatum 06.10.2022
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2022/058264
Internationales Anmeldedatum 29.03.2022
IPC
F21V 8/00 2006.1
FSektion F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
21Beleuchtung
VFunktionsmerkmale oder Einzelheiten von Leuchten oder Beleuchtungssystemen; bauliche Kombinationen von Leuchten mit anderen Gegenständen, soweit nicht anderweitig vorgesehen
8Verwendung von Lichtleitern, z.B. Faseroptikeinrichtungen, in Beleuchtungsvorrichtungen oder Beleuchtungssystemen
G02F 1/13 2006.1
GSektion G Physik
02Optik
FVorrichtungen oder Anordnungen, deren optische Arbeitsweise durch Änderung der optischen Eigenschaften des Mediums der Vorrichtungen oder Anordnungen geändert wird zum Steuern der Intensität, Farbe, Phase, Polarisation oder der Richtung von Lichtstrahlen, z.B. Schalten, Austasten, Modulieren oder Demodulieren; Techniken oder Verfahren für deren Arbeitsweise; Frequenzänderung; nichtlineare Optik; optische logische Elemente; optische Analog-Digital-Umsetzer
1Vorrichtungen oder Anordnungen zum Steuern der Intensität, Farbe, Phase, Polarisation oder der Richtung von Lichtstrahlen einer unabhängigen Lichtquelle, z.B. Schalten, Austasten oder Modulieren; nichtlineare Optik
01zum Steuern der Intensität, der Phase, der Polarisation oder der Farbe
13basierend auf Flüssigkristallen, z.B. einzelne Flüssigkristall-Anzeigezellen
G02F 1/13357 2006.1
GSektion G Physik
02Optik
FVorrichtungen oder Anordnungen, deren optische Arbeitsweise durch Änderung der optischen Eigenschaften des Mediums der Vorrichtungen oder Anordnungen geändert wird zum Steuern der Intensität, Farbe, Phase, Polarisation oder der Richtung von Lichtstrahlen, z.B. Schalten, Austasten, Modulieren oder Demodulieren; Techniken oder Verfahren für deren Arbeitsweise; Frequenzänderung; nichtlineare Optik; optische logische Elemente; optische Analog-Digital-Umsetzer
1Vorrichtungen oder Anordnungen zum Steuern der Intensität, Farbe, Phase, Polarisation oder der Richtung von Lichtstrahlen einer unabhängigen Lichtquelle, z.B. Schalten, Austasten oder Modulieren; nichtlineare Optik
01zum Steuern der Intensität, der Phase, der Polarisation oder der Farbe
13basierend auf Flüssigkristallen, z.B. einzelne Flüssigkristall-Anzeigezellen
133Konstruktiver Aufbau; Betrieb von Flüssigkristallzellen; Schaltungsanordnungen
1333Konstruktiver Aufbau
1335Bauliche Vereinigung von Zellen mit optischen Vorrichtungen, z.B. Polarisatoren oder Reflektoren
13357Beleuchtungsvorrichtungen
CPC
G02B 6/0035
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
6Light guides
0001specially adapted for lighting devices or systems
0011the light guides being planar or of plate-like form
0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
0035provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
G02B 6/0036
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
6Light guides
0001specially adapted for lighting devices or systems
0011the light guides being planar or of plate-like form
0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
0035provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
00362-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
G02B 6/0068
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
6Light guides
0001specially adapted for lighting devices or systems
0011the light guides being planar or of plate-like form
0066characterised by the light source being coupled to the light guide
0068Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
G02B 6/0076
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
6Light guides
0001specially adapted for lighting devices or systems
0011the light guides being planar or of plate-like form
0075Arrangements of multiple light guides
0076Stacked arrangements of multiple light guides of the same or different cross-sectional area
G02F 1/1323
GPHYSICS
02OPTICS
FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
1Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
01for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
13based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
1323Arrangements for providing a switchable viewing angle
G02F 1/133615
GPHYSICS
02OPTICS
FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
1Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
01for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
13based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
1333Constructional arrangements; ; Manufacturing methods
1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
1336Illuminating devices
133615Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Anmelder
  • SIOPTICA GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • HEBER, André
  • KLIPPSTEIN, Markus
Vertreter
  • GLEIM PETRI OEHMKE PATENT- UND RECHTSANWALTSPARTNERSCHAFT MBB
Prioritätsdaten
10 2021 108 112.230.03.2021DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) BELEUCHTUNGSEINRICHTUNG FÜR EINEN FREIEN UND EINEN EINGESCHRÄNKTEN SICHTMODUS
(EN) LIGHTING DEVICE FOR A FREE VIEWING MODE AND A RESTRICTED VIEWING MODE
(FR) DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE POUR UN MODE DE VISUALISATION LIBRE ET UN MODE DE VISUALISATION RESTREINTE
Zusammenfassung
(DE) Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (1a) für einen Bildschirm (1), die in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus, in welchem Licht von der Beleuchtungseinrichtung in einem gegenüber dem freien Sichtmodus eingeschränkten Winkelbereich abgestrahlt wird, betrieben werden kann. Sie umfasst eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung (2), die Licht in den eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt, einen in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung (2) gelegenen, plattenförmigen Lichtleiter (3) mit zwei Großflächen und Schmalseiten, die die Großflächen an deren Kanten verbinden, wobei der Lichtleiter (3) auf mindestens einer der Großflächen und / oder innerhalb seines Volumens Auskoppelelemente (6) aufweist, wobei der Lichtleiter (3) für das von der Hintergrundbeleuchtung (2) ausgehende Licht zu mindestens 50% transparent ist, wobei jedes Auskoppelelement (6) mindestens eine Funktionsfläche zur definierten Auskopplung von Licht aufweist, an der Licht aus dem Lichtleiter (3) ausgekoppelt wird. Sie umfasst außerdem seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters (3) angeordnete Leuchtmittel (4). In der Betriebsart ist B2 die Hintergrundbeleuchtung (2) ein- und sind die Leuchtmittel (4) ausgeschaltet, in der Betriebsart B1 sind mindestens die Leuchtmittel (4) eingeschaltet. Erfindungsgemäß weist mindestens ein Teil der Auskoppelelemente (6) eine spezielle Struktur auf, die im Ergebnis dazu führt, dass der Lichtleiter (3) in einer vorgegebenen Vorzugsrichtung ein um mindestens den Faktor 1,2 stärkeres Streuverhalten als in einer dazu senkrechten Richtung aufweist, insgesamt ist das Streuverhalten somit anisotrop.
(EN) The invention relates to a lighting device (1a) for a screen (1), which can be operated in at least two operating modes, B1 for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode, in which light is radiated from the lighting device in a restricted angular range compared to the free viewing mode. Said lighting device comprises a planar backlight (2) radiating light in the restricted angular range, and a flat light guide (3) that is, in a viewing direction, arranged in front of the backlight (2) and has two large surfaces and narrow sides which join the large surfaces along their edges, wherein the light guide (3) has outcoupling elements (6) on at least one of the large surfaces and/or within its volume. The light guide (3) is transparent to at least 50% of the light emitted by the backlight (2), and each outcoupling element (6) has at least one functional surface for the defined outcoupling of light, at which functional surface light is outcoupled from the light guide (3). The lighting device also comprises illuminants (4) arranged laterally on narrow sides of the light guide (3). In operating mode B2, the backlight (2) is switched on and the illuminants (4) are switched off and in operating mode B1, at least the illuminants (4) are switched on. According to the invention, at least some of the outcoupling elements (6) have a special structure which results in the light guide (3) having, in a specified preferred direction, a scattering behaviour that is stronger by at least a factor of 1.2 than in a direction perpendicular to said preferred direction; overall, the scattering behaviour is thus anisotropic.
(FR) L'invention concerne un dispositif d'éclairage (1a) pour un écran (1) qui peut fonctionner dans au moins deux modes de fonctionnement, B1 pour un mode de visualisation libre et B2 pour un mode de visualisation restreinte, dans lequel la lumière est émise à partir du dispositif d'éclairage dans une plage angulaire restreinte par rapport au mode de visualisation libre. Ledit dispositif d'éclairage comprend un rétroéclairage plan (2) émettant de la lumière dans la plage angulaire restreinte, et un guide de lumière plat (3) qui est, dans une direction de visualisation, disposé devant le rétroéclairage (2) et présente deux grandes surfaces et des côtés étroits qui relient les grandes surfaces le long de leurs bords, le guide de lumière (3) ayant des éléments de découplage (6) sur au moins l'une des grandes surfaces et/ou à l'intérieur de son volume. Le guide de lumière (3) est transparent à au moins 50 % de la lumière émise par le rétroéclairage (2), et chaque élément de découplage (6) présente au moins une surface fonctionnelle pour le découplage défini de lumière, au niveau de laquelle la lumière de surface fonctionnelle est découplée du guide de lumière (3). Le dispositif d'éclairage comprend également des illuminants (4) disposés latéralement sur des côtés étroits du guide de lumière (3). Dans le mode de fonctionnement B2, le rétroéclairage (2) est allumé et les illuminants (4) sont éteints et en mode de fonctionnement B1, au moins les illuminants (4) sont allumés. Selon l'invention, au moins certains des éléments de découplage (6) présentent une structure spéciale qui conduit au guide de lumière (3) ayant, dans une direction préférée spécifiée, un comportement de diffusion qui est plus fort d'au moins un facteur de 1,2 que dans une direction perpendiculaire à ladite direction préférée ; globalement, le comportement de diffusion est ainsi anisotrope.
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