顯示器背景燈的調節方法
2023-09-13 18:34:00 1
專利名稱：顯示器背景燈的調節方法
技術領域：
本發明涉及一種用於調節照明裝置亮度，尤其調節具有家用電器液晶顯示單元形式的顯示器背景燈的裝置。
在程序結束後一定時間被關閉並且通過鍵的操作又被激活的顯示器的背景燈，例如從手機顯示屏公知。
在遙遠的領域，即用於室外照明裝置的領域，已知一種在靠近輻射類似於紅外線的生物或者物體如人時打開光源的活動信號裝置。為了不會在白天時發生而集成一個在白天時抑制接通的亮度傳感器。亮度傳感器在根據環境亮度應該打開室外照明裝置的接通時刻，必須由使用者手動地調節。
尤其將液晶顯示器的背景燈優化為在中等環境亮度時採用。在較小的環境亮度時，這種背景燈常常照射得太亮並使觀看者目眩。
該公知照明裝置的另一個不足在於，所述亮度傳感器例如在通過不同的光源產生環境亮度時未考慮人眼的光譜敏感性。由此產生的結果是，這種根據光源產生環境亮度的照明裝置對於觀看者來說會顯得不是太亮就是太暗。
因此本發明要解決的技術問題在於，提供一種尤其作為顯示器背景燈的照明裝置，該照明裝置與環境亮度相匹配從而避免使用者目眩，並且在節約能量的同時延長照明裝置的壽命。
按照本發明，該技術問題通過一種調節照明裝置亮度的裝置來解決，該裝置具有一個識別使用者是否在場的傳感器和一個亮度傳感器，其中在所述照明裝置的兩個不同亮度值之間的變化根據使用者是否在場以及根據環境亮度而連續地進行。
所述概念「亮度」可以用物理量「光強度」來詳細地表徵。
所述概念「連續地」在本說明書中表示，照明裝置亮度的增加或者減小是逐步地而不是突發地實現的。同時所述亮度匹配與藉助於調光器的亮度匹配相比較，優選在一個預定的時間間隔內例如線性升高或者線性下降。亮度匹配也可以以使用者仍能覺察的小步幅進行。不管怎樣，使使用者的眼睛可以適應變化的亮度，從而使他不感覺到目眩。除了節約能量和避免使用者目眩外，還可以因此有利地延長照明裝置的壽命。
所述照明裝置優選是一種例如用於傳統家用電器中的液晶顯示器的背景燈。這種家用電器的範例是洗衣機，烘乾機，燒煮器具，洗碗機或冷卻設備。所述照明裝置的按照本發明的調節一般在該家用電器運行期間進行。照明裝置亮度的連續增加或減小當然也可以附加地在開動前或開動時，或者在該家用電器關閉時或關閉後，或者在該家用電器切換到備用模式時才進行。由此使用者可以隨時地並且不只在家用電器運行期間享受不眩目顯示的舒適。
將所述背景燈的亮度與環境亮度相匹配，以因此避免例如在黑暗房間中使用者的眩目。其中使用者是否在場以及環境亮度可以分別藉助於一個或多個傳感器來識別。在使用者被運動傳感器識別以前，使用者必須達到的、用來識別使用者的傳感器的作用距離或到顯示器的間距優選最大為4米。
識別使用者是否在顯示器前的傳感器優選為一個運動傳感器，其可以將相應的信號傳遞給例如一個數據處理單元。該數據處理單元保證當使用者在場時自動地打開顯示器的背景燈，以及在使用者缺席時直接關閉顯示器的背景燈。在家用電器接通以後，所述背景燈當然還可以在一定的時間間隔內保持打開。用於識別使用者是否在場的傳感器可以在此期間一直被抑制。該時間間隔可以在數據處理單元中固定地預先給出或者通過使用者調節。該時間間隔可以被分段地或者連續地調節。這種調節不僅可以由使用者進行，而且還可以自動地按照每個使用者的需求進行。例如可以在該家用電器上設置相應的開關用於手動調節。
此外對於半透半反射液晶顯示器來說，可以在較高的環境光照射時使背景燈變暗或者從某個環境亮度起就完全關閉背景燈。對於其它顯示器類型如透射顯示器，在較高的環境亮度時將顯示器的背景燈基本上保持恆定，但是在較小的環境亮度時可以同樣使背景燈變暗。
為了在傳感器損壞時也能保證顯示器的可操作性，在傳感器損壞或出錯時可以將照明裝置手動地，例如通過擊鍵來激活。
按照本發明，所述傳感器除了激活照明裝置外還可以激活家用電器的其他裝置。除了背景燈外，家用電器的其他功能也可以這樣通過運動傳感器根據使用者是否在場來激活。其中可以例如按照家用電器的不同，將操作元件的照明裝置，滾筒或爐內照明裝置以有利的方式設置到一種備用模式，或者打開或關閉這些照明裝置。在家用電器聯網的情況下，也可以考慮通過一個運動傳感器來激活顯示器和/或多個或者全部家用電器的功能。可以將所述運動傳感器例如作為自身的模塊設置在其中一個家用電器上或者外部。在後一種情況下，所述傳感器可以適合於與中央控制器或者調節器，或者其他或所有的家用電器進行通信。
同時照明裝置的調節可以與產生環境亮度的光源類型無關地實現，但是優選取決於人眼的敏感性。
所述環境亮度可以通過各種光源產生，例如通過太陽，螢光燈或滷素燈，它們的光譜強度可以極其不同。因為人的眼睛具有可用v(λ)曲線表示的光譜敏感性，優選採用一種其信號與光源類型無關並且考慮人眼敏感性的亮度傳感器。可以採用例如光電管或光電阻作為這種亮度傳感器，因為他們的光譜敏感性很接近人眼，並且尤其在光的紅外區域不具有敏感性。還可以採用光敏二極體作為亮度傳感器。可是因為光敏二極體正好處於750nm至900nm的波長區域、即遠離可視區域，很敏感，並且因此在被具有高紅外分量的光源照射時不會跟眼睛的敏感性同樣敏感，所以可以為光敏二極體有利地配備一個能吸收或反射光的紅外分量的濾波器。
可以將亮度傳感器的信號讀入一個控制器，該控制器例如是數據處理單元的一部分。可以將所述信號藉助於一個A/D轉換器(模擬數字轉換器)進行轉換。藉助於一個已存儲的、在測量的電壓值和對應的PWM(Puls-Weiten-Modulation，脈衝寬度調製)的控制百分比之間具有對應的表格，可以將所述信號或測量到的電壓「翻譯」為對應的背景燈PWM控制的百分比。因此當環境亮度變化時，所述PWM控制不必突發地，而是可以逐漸地匹配。信號的帶寬優選界於0.2至10Hz之間。
此外，可以將照明裝置的調節根據照明裝置的每種顏色進行。其中例如液晶顯示器的背景燈的百分比控制，取決於背景燈的顏色。具有電壓值和PWM控制百分數的相應表格可以例如根據每個顯示器照明裝置的每種顏色來具體確定，並且放置或保存在控制器/調節器中。
此外，可以將所述裝置用於根據使用者眼睛的敏感性和照明裝置的最大亮度來調節亮度的基本值。因為不僅人眼的敏感性，而且背景燈如LED(Light Emitting Diodes，光發射二極體)的發光劑都具有偏差，所以使用者可以通過軟體選取一個基本亮度值，相對於該基本亮度值調節背景燈。該基本亮度值可以保存起來。在故障情況下，可以將背景燈恆定地調節到該基本亮度值。所述軟體可以例如以具有程序代碼的電腦程式的形式，存儲到數據處理單元的一個或多個數據載體上。
此外，在進行亮度調節時可以相應於磁滯回線進行，從而使亮度上的微小波動不會導致顯示器的閃爍。
此外本發明涉及一種具有一個或多個按照本發明的裝置的家用電器。
優選將所述亮度傳感器靠近顯示器，例如安置在家用電器的操作板上，或者直接集成到顯示器中。其中可以將運動傳感器調整成使得它能識別預計會靠近使用者的方向。同時將運動傳感器調整到預期的靠近使用者的方向，可以例如藉助於相應的調節裝置手動或自動實現。此外可以將所述運動傳感器設置在家用電器中或設置為獨立的模塊。
在附圖
中，藉助於圖表示例地示出背景燈的控制百分比對顯示器的環境亮度的依賴關係。其中橫坐標為「環境亮度」以單位Lux[1x]表示，縱坐標為「背景燈的控制百分比」以單位百分比[％]表示。為了更好地說明照明裝置的每一個控制百分比對環境亮度的依賴關係，將示出的曲線細分為I至I V區域。所述區域分別以虛線互相隔開。
區域I表示例如在通過在場傳感器或者運動傳感器識別使用者時背景燈的接通。其中所述背景燈不是突發或突變到完全亮度，而是連續地、直線上升地被打開。在此情況下，輸出值是由使用者預先設置的背景燈的基本亮度值。在完全關閉背景燈的情況下，在識別使用者時也可以將零作為連續打開背景燈的輸出值輸出(未示出)。
區域II表示在環境亮度增加和使用者在場時以恆定亮度接通的背景燈。
區域III表示背景燈從高亮度值變化到低亮度值。這種變化同樣是連續地實現的，在此情況下是以背景燈的控制百分比連續線性減少實現的。背景燈亮度的這種減小可以例如在增加環境亮度時進行，因為使用者隨後不再需要這樣高的背景燈亮度值來保證對顯示器的讀取。藉助於這種減小可以節約能量。
以IV表示的區域表示背景燈的關閉。在這種情況下，從某個亮度值變化到零也不是突發地實現的，而是連續的、在此為直線下降地實現的。當在這種情況下環境亮度達到一個使顯示器的背景燈對於可靠地讀取成為多餘時的值，或者當通過運動傳感器告知使用者不在時，可以進行以區域I V表示的背景燈的關閉。
最後要再一次提示的是，上述詳細的描述涉及可以由專家以各種方式修改的實施例，只要不偏離本發明的範疇。尤其也可以以與此處描述的形式不同地進行具體的擴展。此外出於完善性要提示的是，不定冠詞「一」或「一個」的使用不排除所涉及的特徵也可以是多個。
權利要求
1.一種用於調節照明裝置，尤其是用於家用電器中的液晶顯示單元的照明裝置的亮度的裝置，具有一個用於識別使用者是否在場的傳感器和一個亮度傳感器，其特徵在於，所述照明裝置的兩個不同亮度值之間的變化是根據使用者是否在場以及環境亮度來連續地實現的。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，藉助於一個或多個傳感器來識別使用者是否在場或環境亮度。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述照明裝置根據傳感器的信號保持接通的時間，可分段地或連續地調節。
4.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，在所述傳感器損壞或出錯時手動地激活照明裝置。
5.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，藉助於一個或多個傳感器附加地激活所述家用電器除了照明裝置以外的其他功能。
6.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，與產生環境亮度的光源形式無關地調節所述照明裝置。
7.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，根據人眼的敏感性來調節所述照明裝置。
8.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，根據所述照明裝置的各個顏色來調節該照明裝置。
9.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，根據使用者眼睛的敏感性以及所述照明裝置的最大亮度來設置亮度的基本值。
10.一種家用電器，具有按照權利要求1至9中任一項所述的裝置。
全文摘要
本發明涉及一種用於調節照明裝置，尤其是用於家用電器中液晶顯示單元的照明裝置的亮度的裝置，具有一個識別使用者是否在場的傳感器和一個亮度傳感器，其中照明裝置的兩個不同亮度值之間的變化根據使用者是否在場以及根據環境亮度連續地進行。
文檔編號G05B19/042GK101095375SQ200580045565
公開日2007年12月26日 申請日期2005年11月9日 優先權日2004年12月30日
發明者T·洛倫茨, G·馬傑, B·西格馬 申請人:Bsh博施及西門子家用電器有限公司