JP2005352480A - 表示装置の状態の検出 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の状態を検知し、さらには、表示装置の状態を検知してその状態を媒介装置の状態で調整する方法およびシステムを提供する。
【解決手段】表示装置の状態を検知するためのシステムには、表示装置と、該表示装置によって生成された電磁波放射を検出するように構成され、前記表示装置に近接するセンサと、前記センサから受信した信号を処理するように構成された少なくとも１つの信号処理手段とを備え、前記少なくとも１つの信号処理手段は、前記表示装置の状態を表す信号を出力する。本システムは、また前記表示装置と通信する媒介装置を含み、その状態は、前記少なくとも１つの信号処理手段の出力に応答して、前記表示装置の状態で調整可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置の状態を検知することに関し、さらには、表示装置の状態を検知してその状態を媒介装置の状態で調整することに関する。

従来の陰極線管（ＣＲＴ）は、ＣＲＴからの電子ビームのスキャン速度に関連した電磁波放射或いは電磁波妨害（ＥＭＩ）を作り出す。ＣＲＴ表示装置のオン／オフ状態は、ＣＲＴ表示装置に近接する位置における、このＥＭ放射が存在することを検出する（例えば、スキャン周波数の中心にある第１帯域通過フィルター、及びスキャン周波数の第１高調波の中心にある第２帯域通過フィルターを用いて）狭帯域で検知が可能である。

しかし、リアプロジェクションや液晶表示装置やプラズマ表示装置のような、他の表示の種類は、画像を作るスキャンビームを利用しない。従って、表示装置の状態を検出する既知の手段は、他の表示装置装置の種類の状態を効果的に検出することができない。

本発明によると、表示装置の状態を検知するためのシステムは、表示装置と、該表示装置によって生成された電磁波放射を検出するように構成され、前記表示装置に近接するセンサと、前記センサから受信した信号を処理するように構成された少なくとも１つの信号処理手段とを備え、前記少なくとも１つの信号処理手段は、存在する信号のレベルを広帯域に検出し（広帯域に検出するとは、１オクターブの１／３よりも実質的に広い帯域幅に渡ってＥＭ放射を検出する）、広帯域検出した信号を閾値信号と比較して、前記表示装置の状態を表す信号を出力する。本システムは、さらに、前記表示装置と交信する媒介装置も含み、その状態は、前記少なくとも１つの信号処理手段の出力に応答して、前記表示装置の状態で調整できる。

本発明の１つ或いは２つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面で説明される。本発明の他の特徴や目的や利点は、本明細書及び図面、そして特許請求の範囲から明らかになるであろう。

図面とその説明は、本発明の一実施形態を図解の目的のためにのみ表している。当業者ならば、ここに記載したシステムと方法の代わりの実施形態を、ここに記載した原理から逸脱することなく使用することができるのが容易に分かるであろう。

表示装置の状態を検知して媒介装置の状態で調整するためのシステム１０は、リード線２５を通してセンサー２０と交信する媒介センターコンソール３０を備えている。センサー２０は、表示装置１５に生成されるＥＭ放射を防ぐために表示装置１５に近接して置かれる。図１は、表示装置１５の背面に付けられたセンサー２０を示しているが、センサー２０がＥＭ放射を防げる場所で表示装置１５の近くならどこでも可能である。センサー２０は、ワイヤーループ（wire loop）を備えた受動的センサーで良く、これは、ＥＭ場が存在するところで電気信号を生成することができる。一実施形態において、そのようなセンサーは、３０ＡＷＧワイヤーを、プラスチック製の楕円形筐体アセンブリ内部のリールに２５回巻くことで作ることができ、黒色の外部絶縁材内部に含まれる２つの３０ＡＷＧ撚り線を備えたループセンサーへの引き込み線を持っている。精確な大きさや線材の種類や形状は重大ではないが、センサーは、十分なＥＭ放射を防いで、電子的処理ができるように、また十分に広い周波数範囲で広範囲の表示装置の種類の状態を検出できるように、十分な数の巻き数とループの領域を必要とする。代わりに、センサー２０は、ＥＭ放射を防ぐ構造の電子センサーでも良い。電力は、リード線２５を通してセンサー２０に供給される。

表示装置１５からの重要な電磁放射によって、センサー２０内に信号が誘起される。この信号は、希望するスペクトル範囲内のエネルギーのみがレベル検出器に渡されるように、使い易い振幅まで増幅されてフィルターにかけられる。増幅と広帯域フィルタリング（典型的には、帯域通過フィルター、ここで、帯域通過フィルターを完成する良く知られた方法に、低域通過フィルターと高域通過フィルターを従属接続することがある）は、一段階で実行することができるし、または、多数の段階に分けることができ、当業者ならば利得とフィルタリングの機能を実行することのできる回路に、多数の可能な形態があることは認識されよう。広帯域フィルタリングと言った時には、１オクターブの１／３より実質的に広い帯域幅を持ったフィルタリングを意味する。一実施形態において、−３ｄＢの帯域幅は、およそ３.３オクターブである。増幅されフィルターの掛けられた信号のレベルが、その後決定される。レベル検出は、多くの既知の技術を用いて、実行することができる。一実施形態において、レベル検出機能は、ピーク検出器によって実行することができる。しかし、ＲＭＳおよび平均化といった他のレベル検出法も適用することができる。レベル検出器は典型的には信号の整流もする。増幅され、フィルターに掛けられ、整流され、レベル検出された信号は、閾値レベルと比較することができる。検出したレベルが、閾値レベルを超えたと決定されると、表示装置は、動作状態にあると考えられる。検出されたレベルが閾値を超えなかったときは、表示装置は、非動作状態あるいは準備済み状態あるいはスリープ状態にあると考えられる。一実施形態において、比較は比較器によって実行され、比較器の一入力は件のレベル検出済み信号であり、他の入力は特定の実施形態によって調整した基準電圧である。

比較器の出力に応じて、信号が表示装置１５に送られて、その状態をコンソール３０の状態で調整することができる。図２は、本発明の一実施形態のブロック図を示している。図２を見ると、ＥＭ放射がセンサー２０によって検出され、ある信号がセンサー２０から、第１回路３５と第２回路４０とによって処理することができるコンソール３０に送られる。第１回路３５と第２回路４０とは、ある周波数範囲内（望ましくは８ｋＨｚから１００ｋＨｚ）での、センサー２０の位置における、リアプロジェクション或いはプラズマ画面或いは液晶表示装置によって作られるＥＭ放射のレベルを検出するように構成される。代わりに、フィルタリングも、ＣＲＴ表示装置と他の種類の表示装置に関連する周波数範囲内のＥＭ放射を検出するように構成することができる。一実施形態において、第１回路３５と第２回路４０は、希望する周波数範囲内で検出されたＲＦ放射のピークレベルを決定し、検出されたピークレベルと表示装置１５の状態を検出できる閾値レベルとを比較するように構成される。第１回路３５は、高域通過フィルタリングと増幅の段階を実行する。一実施形態において、第１回路３５は、１５ｋＨｚに置かれた極と２０ｄＢの利得を持った１次高域通過フィルターを与えるように構成される。第２回路４０は、高域通過フィルタリングと増幅とピーク検出の段階を実行する。一実施形態において、回路４０は、１５ｋＨｚに極を持ち利得が２０ｄＢの１次高域通過フィルターを使用するように構成され、また、結果としての信号のピーク検出もするように構成される。フィルタリングと増幅とレベル検出が行われる順番は、ここに記載する順番から変更することが可能であり、それでも本発明の範囲に含まれることに注意したい。加えて、ピーク検出を構成するための、良く知られた方法は数多くある。一実施形態において、演算増幅器の負帰還経路で、ダイオードが、抵抗とコンデンサを並列に組み合わせたものと直列に置かれる。ピーク検出器も、信号整流器の機能も実行する。

増幅され、フィルターを掛けられ、整流され、ピーク検出された信号が、比較器４５によって電圧閾値と比較され、その出力状態によって、どの表示装置３０がオンまたはオフを示している。閾値は、例えば動作時のプラズマ画面あるいはＬＣＤ表示によって作られるＥＭ放射の振幅期待値と関連付けられる。閾値は、表示装置３０が動作時に常に超えられ、表示装置３０が非動作時には絶対に超えられないように設定される。センサーの利得と、増幅回路の利得と、検出閾値の設定の組み合わせによって、システムの希望する全体的な感度の調整が可能になる。システムのパラメータ（利得と閾値）は、全体的な検出回路が、センサー２０の設置に慎重な調整を要せずに、希望する表示装置からの放射を検出するのに十分な感度を持つように、一方、他の近くにある電子機器あるいはＡＭラジオ放送のオン／オフ状態のような、好ましからぬ信号を検出するなどという敏感すぎることのないように選択される。

信号は、その後、マイクロプロセッサ５０に伝えられる。マイクロプロセッサ５０は、表示装置の状態、例えばオンあるいはオフしているかどうかの決定を行うだろう。センサー信号の増幅とフィルタリングと変調とレベル検出は、回路内で実行されるか、あるいはディジタル信号処理手段を備えることでソフトウェアで同様に等価的に実行することができる。そのような場合、センサー信号は、アナログ−ディジタル変換器で標本を採ることができる。結果としての信号は、その後、ディジタル的に増幅されフィルターにかけられるだろう。その代わりに、信号処理のいくつかの部分は、アナログ信号処理手段によって実行し、また他の部分は、ディジタル信号処理手段によって実行することができる。

マイクロプロセッサ５０は、表示装置１５の状態を受信した命令に基づいてコンソール３０の状態と比較する。例えば、この命令は、電力のオン／オフ信号であろう。この命令は、供給源の選択信号でもあろう、もし例えばコンソールがマルチメディア或いは家庭用娯楽システムの一部ならば、ユーザーは、多くの入力機器（ＣＤ，ＤＶＤ等）の中から選択することができる場合、供給源の選択信号は入力選択をＤＶＤプレイヤーに切り替えることができ、いくつかのシステムでは、コンソールを必要に応じて電源を入れさせることもできる。受信した命令に応じて，マイクロプロセッサ５０は、コンソール３０と表示装置１５の状態を比較して調整することができる。例えば、もしコンソール３０が電源オンしていて、表示装置１５がオフしているなら、マイクロプロセッサ５０は、信号を表示装置１５に送ってオンさせる。同様に、もし表示装置１５がオンしていて、コンソール３０が電源オフしているなら、マイクロプロセッサ５０は、命令を表示装置１５をオフさせる。例えば表示装置１５がオフしていて、コンソール３０が電源オフしているような場合、あるいは表示装置１５がオンしていて、コンソール３０が電源オンしているような場合、マイクロプロセッサ５０から表示装置１５へ、命令は送られない。

先述の記載は、センサーが１つと表示装置が１台の実施形態を考察したが、等価的に、多数の近接するセンサーを持った多数の表示装置を、このシステムと、表示装置そして関連するセンサー信号を識別するように構成されたマイクロプロセッサとで使用することができる。

代わりの実施形態において、センサー２０は、無線周波数送信などによってコンソール３０と無線で交信することができる。そのような実施形態では、センサー２０は、上述したセンサーループを含むことができ、さらにコンソール内に上述したものと似た増幅とフィルタリングと検出の回路と、センサーの出力を監視してセンサーとコンソール間の無線リンクを制御することのできるマイクロプロセッサと、コンソール内の無線周波数送受信器と、センサー用の電源とを含むことができる。

図５は、センサー２０からの信号を検出することができる回路の一実施形態の回路図である。第１回路３５と第２回路４０は、センサー２０からの信号を増幅しフィルターにかける、増幅器と高域通過フィルター段で良い。各段の利得は、センサー２０からの信号の増幅を可能にし、一実施形態において２０ｄＢに設定することができる。高域通過フィルターの遮断周波数は、ＡＭ無線周波数範囲内のような、より高周波の信号を検出するのを妨げることがあり、一実施形態において１５ｋＨｚに設定することができる。示した回路において、第１回路３５内の１次高域通過フィルターの極は、抵抗１０２と１０４及びコンデンサ１０６によって設定され、ピーク利得は、抵抗１１２と１０４と１０２によって決定される。第２回路４０において、１次高域通過フィルターの極は抵抗１０８とコンデンサ１１０によって設定され、利得は抵抗１１４と抵抗１０８の組み合わせによって設定される。示したような第２回路４０には、コンデンサ１１８と抵抗１２０を連結した整流回路を形成するのに使用される帰還経路内のダイオード１１６も含む。この整流回路は、希望する周波数範囲内の増幅済みＥＭセンサー出力信号のピークを検出し、このピーク値をコンデンサ１１８と抵抗１２０によって設定される時定数（ここでは１秒）と共に保持するのに使用することができる。増幅されフィルタリングされ整流されピーク検出された信号は、比較器１２５によって電圧閾値と比較されるだろう。閾値比較器１２５の出力状態であるハイ或いはローは、それぞれどの表示装置がオンまたはオフしているかを示す。この実施形態において、システムの高周波遮断は、第１回路３５と第２回路４０と連結して使用される演算増幅器のスルーレートの限界によって決定され、スルーの動作から生まれる低域通過特性の−３ｄＢ周波数は約１００ｋＨｚである。この上述した広域通過フィルターと連結する低域通過動作が、帯域通過フィルターを形成する。検出回路の応答を制限し、ＡＭ放送のような擬似信号の検出を防ぐのは有利なことである。

図３は、本発明の一実施形態におけるシステムの周波数応答を示している。図３の通過帯域内の利得は、明確にするために０ｄＢに標準化したことに注意したい。上述の実施形態において、通過帯域の利得は４０ｄＢであろう。低周波における曲線の傾きは、２次の動作とは異なり、これは２つの１次高域通過フィルターを含むことで予想されるものである。これは、演算増幅器内のスルーレート制限動作と、演算増幅器の帰還経路内にダイオード１１６があるせいで、一部の時間だけ演算増幅器が開ループ条件で動作するという事実とが原因である。第１回路３５と第２回路４０の周波数応答は、プラズマやＬＣＤやリアプロジェクションやＣＲＴ表示装置のような様々な表示装置に対して、電磁放射を発する周波数域において十分に高感度であるように、しかし、より低周波と高周波の両方において低利得となって、例えば交流電源或いはＡＭ放送などのＥＭＩの他の発生源に対してシステムが低感度であるように設計されるだろう。状態を変えるような他の近くにある電子機器をシステムが検出しないように、応答性は設計される。一実施形態において、直列のコンデンサは、６０Ｈｚにおいて第１及び第２回路における利得と、その低次高調波（例えば、第２および第３高調波）を減じるのに使用される。他実施形態において、センサー２０を、６０Ｈｚにおいて、８ｋＨｚから１００ｋＨｚよりも低い利得を持つように構成することができる。直列のコンデンサと低利得センサーの両方の構成を、共に１つの実施形態で使用することができる。代わりの周波数応答を使うこともでき、それは高次のロールオフが適用されるか、あるいは妨害信号が存在すると分かっている周波数範囲内で検出回路の感度を減らすのにノッチフィルターが使用される。

図４は、表示装置の状態を媒介装置の状態で検知し調整する方法のブロック流れ図である。電源のオン／オフ信号あるいは供給源選択信号が受信される（６０）。その後に表示装置の近くのＥＭＩがセンサーによって検出され（６５）、それに応答してセンサーは信号をコンソールに送る。この信号は増幅されフィルターがかけられ整流されピーク検出される（７０）。増幅されフィルターがかけられた信号は、その後、閾値と比較され（７５）、表示装置の状態を決定し、これは次にコンソールの状態と比較される（８０）。媒介装置と表示装置の状態が調整される。もし、コンソールが電源オンで、表示装置がオフならば、信号は表示装置をオンするべく送られる（９０）。同様に、もし表示装置がオンで、コンソールが電源オフならば、信号は表示装置をオフするべく送られる（１００）。もし表示装置がオフで、コンソールが電源オフならば、あるいはもし、表示装置がオンで、コンソールが電源オンならば、表示装置に命令は何も送られない（９５）。

これまでの説明は、ある実施形態だけを例示したものであり、当業者ならば、ここに具現化された考えは、必要以上の実験を行うことなく容易に適合させることができ、ここでの必須の特徴から逸脱することなく他の特定の形態で具現化することができることが理解されよう。従って、本開示は、単に例示を意図したものであり、添付の特許請求の範囲で記載した本発明の範囲を制限するものではない。

媒介装置の状態で表示装置の状態を検知し調整するためのシステムを示す図である。 本発明の一実施形態における信号経路のブロック図である。 本発明の一実施形態におけるシステムの周波数応答を示す図である。 媒介装置の状態で表示装置の状態を検知し調整する方法のブロック流れ図である。 本発明の一実施形態における回路図である。

符号の説明

１０…システム
１５…表示装置
２０…センサー
２５…リード線
３０…コンソール
３５…第１回路
４０…第２回路
４５…比較器
５０…マイクロプロセッサ

Claims (27)

1. 表示装置の状態を検知するためのシステムにおいて、
   表示装置と、
   前記表示装置に近接したセンサーと、
   少なくとも１つの信号処理手段と
   を備え、
   前記少なくとも１つの信号処理手段は、前記センサーから受信した信号を処理するように構成され、
   前記信号処理手段は、さらに、広帯域フィルタリング手段を含み、
   前記少なくとも１つの信号処理手段は、前記表示装置の状態を表す信号を出力することを特徴とするシステム。
2. 前記表示装置は、ＬＣＤ表示装置とプラズマ表示装置とリアプロジェクション表示装置の内の１つであることを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 前記少なくとも１つの信号処理手段は、さらに、１８０Ｈｚ未満の電磁放射に対して低感度であるように構成されることを特徴とする請求項１記載のシステム。
4. 前記少なくとも１つの信号処理手段は、さらに、実質的に約１００ｋＨｚより大きな電磁妨害に対して低感度であるように構成されることを特徴とする請求項１記載のシステム。
5. 前記センサーは、前記媒介装置と無線通信を行うことを特徴とする請求項１記載のシステム。
6. 前記信号処理手段は、ディジタル信号処理器であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
7. 前記信号処理手段は、さらに、増幅回路とフィルター回路とレベル検出回路とを備えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
8. 前記少なくとも１つの信号処理手段は、８ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲で前記表示装置によって生成された電磁放射を検出するように構成されることを特徴とする請求項１記載のシステム。
9. さらに、前記表示装置と通信する媒介装置を備えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
10. 前記少なくとも１つの信号処理手段は、さらに、前記媒介装置の状態を決定するように構成されることを特徴とする請求項９記載のシステム。
11. さらに、前記表示装置及び前記信号処理手段と通信する処理器手段を備えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
12. 前記処理器手段は、さらに、前記媒介装置の状態で前記表示装置の状態を調整するように構成されることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
13. 表示装置の状態を検知するための方法において、
    表示装置に近接する電磁放射をセンサーで検知する段階と、
    前記電磁放射を表す広帯域信号を作る段階と、
    前記信号を処理する段階と、
    前記処理済み信号を信号閾値と比較して、前記表示装置の状態を決定する段階と
    を備えることを特徴とする方法。
14. 前記処理は、前記センサー信号を、増幅しフィルタリングしレベル検出することであることを特徴とする請求項１３記載のシステム。
15. 前記処理によって、８ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲内で電磁放射を検出することができることを特徴とする請求項１３記載のシステム。
16. 表示装置の状態を媒介装置の状態で検知し調整するための方法において、
    媒介装置において電力／選択信号を受信する段階と、
    表示装置に近接する電磁放射をセンサーで検知する段階と、
    前記検知に応答して、広帯域センサー信号を作る段階と、
    前記センサー信号を閾値と比較する段階と、
    前記表示装置の表示状態を前記比較に基づいて決定する段階と、
    前記表示装置の状態を媒介装置の状態と比較する段階と
    を備えることを特徴とする方法。
17. 前記作る段階の後に、さらに、前記センサー信号を処理する段階を備えることを特徴とする請求項１６記載の方法。
18. 前記処理は、前記センサー信号を、増幅しフィルタリングし整流することであることを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 前記処理によって、８ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲内で電磁放射を検出することができることを特徴とする請求項１７記載の方法。
20. さらに、前記表示装置の状態を前記媒介装置で調整する段階を備えることを特徴とする請求項１７記載の方法。
21. 前記調整する段階は、さらに、電源オン／オフ命令を前記表示装置に送る段階を備えることを特徴とする請求項２０記載の方法。
22. 表示装置の状態を媒介装置の状態で検知し調整するためのシステムにおいて、
    表示装置と、
    前記表示装置と通信する媒介装置と、
    前記表示装置に近接し、前記媒介装置と通信するセンサーと、
    信号処理手段と、
    前記表示装置の状態を表す信号を出力するように構成された比較手段と
    を備え、
    前記センサーは、前記表示装置によって生成された電磁放射を検出するように構成されることを特徴とするシステム。
23. 前記信号処理手段は、前記センサーから受信した信号を処理するように構成されることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
24. 前記媒介装置は、さらに、前記媒介装置の状態を決定するように構成される処理器手段を備えることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
25. 前記媒介装置は、さらに、前記表示装置の状態と前記媒介装置の状態を調整するように構成された処理器手段を備えることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
26. 前記信号処理手段は、異なる種類の表示装置からの電磁放射を検出するために調節可能であることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
27. 比較手段は、異なる種類の表示装置から電磁放射を検出するように調節可能であることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
    

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