CN102027748A - 带有集成照明系统的电子显示设备 - Google Patents

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Abstract

带有集成普通照明系统的电子可视显示系统，包括电子可视显示器，具有其中集成的外壳和一个或多个照明设备，以向电子可视显示器外壳外部的一个或多个空间提供光。照明设备具有独立的开和关状态，这允许照明设备独立于电子可视显示器的开和关状态而处于开状态。照明设备提供相对恒定并且用户可选择的颜色和光输出的级别。

Description

带有集成照明系统的电子显示设备
优先权和相关申请
本申请要求2008年3月31日提交的标题为“Computer DisplayWork Lighting System Method And Apparatus”的美国临时申请No.61/072,475和2009年2月23日提交的标题为“Display With IntegratedGeneral Lighting System Method And Apparatus”美国临时申请No.61/208,291的优先权。这些申请的内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于普通照明的便携式或半便携式照明设备和灯具，如：台灯和落地灯；任务照明；橱柜下照明；以及轨道照明，并涉及便携式或半便携式的电子可视显示设备，如：数字相册；台式机和便携式计算机；以及，等离子和液晶(LCD)电视显示器。
背景技术
电子可视显示器在现代社会普通用于在例如电视机、膝上型和台式计算机显示器、便携式DVD播放器以及专用于或包装为相框中的图片的照片或图像显示设备的消费性电子产品中显示信息和娱乐内容。一般而言，这些显示器利用液晶或等离子体技术。与这些显示器相关联的一个问题是基于显示器的光输出的眼疲劳和/或观看区域中的不充分照明。
台灯、落地灯、橱柜下以及轨道照明是旨在提供有用的光量(通常100流明以及更高)以支持计划的活动的普通照明的示例性形式。这些区或区域照明设备(常常是便携式的)常常与具有电子可视显示设备的消费性产品在同一个区域中或者甚至同一个表面上使用，以提供更好地观看显示器，和/或任务或导航照明。那么两种产品所需的可用空间对于协调使用产品和由空间构成的任何其他用途成为问题。
另外，在功能上(例如，提高电子显示器的观看或可视性)或审美上对一个区域的最佳照明，由两个设备在空间上或位置上冲突的事实并且由于它们独立的设计而被妥协。例如：当台灯被置于显示器的左边时，在显示器的右边将存在阴影(由显示器所引起)；灯的阴影可能不允许它将光在需要时导向显示设备背后的区域；以及，带有夹子或其他一般连接器的灯，无论它被临时夹在哪里，审美上都令人不满意，并与用于夹住的合适的协作性表面可能不能牢固地匹配。
另外，电源要求也成问题，因为电力网插座根据大多数市政规范是隔开的，并且两种产品(照明和显示器)需要连接到电力网。如果两种产品都是“插入式”的，那么，典型的插座不足以将其他产品连接到电源。
消费者有时还依赖于来自显示器(特别是集成在电视系统中)的光，用于导航照明和或许甚至某些任务照明。然而，当显示器被关闭-消费者可能没有足够的光导航到被照明区域，或导航到开关以打开房间或区域的普通照明设备。
发明内容
本发明涉及提供主要充当便携式或半便携式消费性产品的具有集成照明系统的电子可视显示系统。该照明系统旨在解决上面所标识的问题并提供其他优点，并满足包括一般房间和区域照明以及某些任务照明的一般照明中的其他各种需求。
从广义上来讲，本发明的实施例包括电子可视显示器，具有其中集成的外壳和一个或多个照明设备。外壳和一个或多个照明设备被相对于彼此协作地配置和成形，使能牢固安装并作为集成单元将一个与另一个连接，供消费者使用，而同时允许一个或多个照明设备的朝向以便向电子可视显示器外部的一个或多个空间提供直射光。电子可视显示器和一个或多个照明设备都具有可由最终用户独立地选择的开状态和关状态。这样的配置允许最终用户可选择地在电子可视显示器处于关状态时将一个或多个照明设备置于开状态以提供光，或者，反之亦然。不管电子可视显示器是处于开状态还是关状态，一个或多个照明设备当在它们的“开状态”中时提供相对恒定的颜色和相对恒定的光输出级别。
在本发明的一个实施例中，为电子显示系统提供用户界面，该用户界面允许最终用户在一个或多个照明设备的开和关状态之间进行选择，并可任选地进一步选择下列各项中的一个或多个：光的级别(或亮度)；光的色温；光的颜色；以及，用于控制所述一个或多个照明设备的开和关状态的计时器。
在本发明的一个实施例中，提供了用户界面，该用户界面允许最终用户在全部集成照明设备之中选择某些照明设备为开状态而使其它照明设备为关状态。
在本发明的一个实施例中，提供了用户界面，该用户界面包括软件和显示在电子可视显示设备上的图形用户界面。
在本发明的一个实施例中，提供了用户界面，该用户界面可以是用于在一个或多个照明设备的开状态和关状态之间进行选择的诸如机械开关之类的机械操作的设备。
在本发明的一个实施例中，提供了用户界面，该用户界面包括用于与无线遥控器进行通信的收发器。
在本发明的一个实施例中，可调整地安装一个或多个照明设备，以便允许最终用户调整由一个或多个照明设备发出的直射光的输出方向。
在本发明的一个实施例中，电子显示系统配备有集成照明系统，其中，由一个或多个照明设备所提供的光级别大约是100流明或更大。
在本发明的一个实施例中，利用下列各项中的一个或多个提供一个或多个照明设备：白炽光设备；卤素光设备；荧光设备；小型荧光设备；发光二极管(LED)；和/或有机发光二极管(OLED)；或对于给定照明目标，这些光源的任何适当组合。
在本发明的某些实施例中，提供采用一个或多个发光二极管(“LED”)或有机发光二极管(“OLED”)的一个或多个照明设备，“LED”或“OLED”两个都由AC电压和电流进行驱动。
在本发明的一个实施例中，提供一个或多个光源，这些光源提供白光，优选地在大约2500K到7500K的色温范围内。
在本发明的一个实施例中，白光是使用白光LED提供的。
在本发明的一个实施例中，白光是使用红/绿/蓝LED或OLED提供的。在利用红/绿/蓝LED或OLED来产生白光的情况下，可以选择性地使用一个或多个照明设备来提供彩色照明。
在本发明的一个实施例中，提供了单一连接器用于将电子可视显示器和一个或多个照明设备连接到电力网电源插座。
在本发明的一个实施例中，电子可视显示器是电视系统的组件、计算机的用户显示界面(即，计算机显示器)或电子图片相框设备的组件中的任何一个。
在本发明的一个实施例中，可以向位于电子可视显示器外壳的背后、侧面、下方，或上方的空间提供直射光。
在本发明的一个实施例中，提供了透镜和/或反射镜，用于与集成到电子可视显示系统中的一个或多个照明设备，尤其是基于LED或OLED的设备一起使用。
附图说明
图1是根据本发明的电子可视显示器的实施例的示意正视图；
图2是具有集成照明系统的第一实施例的图1的电子可视显示器的示意后视图；
图3是具有集成照明系统的第二实施例的图1的电子可视显示器的示意后视图；
图4是具有集成照明系统的第三实施例的图1的电子可视显示器的示意横截面视图；
图5是具有根据本发明的集成照明系统的第四实施例的电子可视显示器的示意正视图；以及，
图6是具有如图1-5所示的集成照明系统的电子可视显示器中采用的照明设备的示意顶视图。
具体实施方式
尽管本发明能够以许多不同形式来实施，在图形中示出并这里将详细描述本发明的优选实施例，应该理解，本公开应被视为本发明的原理的示范，并不旨在将本发明的广泛的方面限制于所示出的实施例。
图1-5公开了具有照明设备16的各种实施例的具有集成照明系统10的电子可视显示系统。系统10包括具有外壳14的电子可视显示器12。
图2公开了具有一个照明设备16的系统10的第一实施例，而图3公开了带有四个照明设备16的系统10的第二实施例。图4接着公开了具有布局不同于图3的第二实施例中的四个照明设备16的四个照明设备16的系统10的第三实施例。图5公开了带有再一个布局的系统10的再一个(第四)实施例，其中单一照明设备16将光导向电子可视显示器12的前方和下方。
在所有实施例中，外壳14具有下列的面：正面14a；背面14b；左面14c；右面14d；顶面14e；以及，底面14f。外壳14一般包围并保护对于电子可视显示器12(例如，电视机、计算机界面/显示器或图片相框设备显示器)的特定用途的与显示器一起采用的任何内部组件。
外壳14的正面14a包含显示屏幕20，在显示屏幕20中，显示的内容是可见的。在诸如电视机和计算机之类的实施例中，此显示屏幕20是信息、娱乐或用户界面内容的一部分。
照明设备16与外壳14集成。如此处所使用的“集成”是指照明设备以本领域技术人员已知任何合适的方式安装不管什么形式的灯(例如，LED或白炽灯)，其中，外壳14和照明设备16的各部分被相对于彼此协作地配置和成形，以允许以允许相对方便并且相对来说在审美上可以接受的消费包装的方式牢固安装和将一个与另一个的连接。“牢固”是指在使用过程中抵挡正常撞击的连接，在某些情况下，是指在不借助于工具的情况下抵抗拆除。集成可包括，作为示例，外壳中的某些表面或座圈的模塑或以其他方式成形，以适合地接受照明设备，用于牢固连接。“集成”不排除使用诸如螺栓、铆钉或胶水等等之类的紧固件，也不排除压配合和滑入配合配置等等。然而，“集成”并不意味着包括灯泡或其他子组件的照明设备可以不需要由消费者或产品经销商组装。
照明设备16被以这样的方式集成或安装，以允许照明设备16的朝向将直射光提供到电子可视显示器12和外壳14外部的一个或多个空间。直射光表示在照明设备的直的视线方向的光(或光束)，换言之，非反射光。
图4公开了将照明导向壁面(标识为“W”)的三个分隔的外部区域，所有这三个分隔的外部区域都在外壳14背后(如由三个光束18表示的)。每一光束18都由位于外壳14的后面14b上的单独的照明设备16提供。图4还公开了位于外壳14的底面14f上的照明设备16，该照明设备16向外壳14的底面14f和电子可视显示器安置在其上(经由底座15)的表面之间的外部区域提供直射光(参见另一光束18)。
图2公开了这样的实施例：其中照明设备16安装在外壳14的后面14b上，靠近外壳(14f)的底面，在那里，直射光将是细微的，并且从墙壁反射的光被加重。图3公开了照明设备16朝向向外壳14的上方、下方和两侧(14c，14d)提供直射照明。此实施例将用于提供房间中采用的很大部分一般照明。相比之下，图5公开了具有位于外壳14的正面14a上并靠近底面14f的照明设备16，以提供台面或任务照明的实施例。
如本领域内已知的，电子可视显示器12以及其针对电视机或台式计算机的补组件，例如，包括开和关状态。这些状态一般可由利用系统10的最终用户或消费者来选择。然而，根据本发明的一个实施例，显示系统10为照明设备16提供独立地控制的开和关状态。换言之，独立于电子可视显示器12以及相关组件的开和关状态选择照明设备16的开和关状态。在此配置中，系统10完全可以充当普通照明设备。因此，当用户关闭可视显示设备12时，他/她可以选择将照明设备16保持在开状态，用于进行普通或任务照明，这取决于照明设备16的数量、位置以及朝向。此功能允许导航更安全，和消费者更方便。它还实现普通照明设备的功能(其第一部分提供光)-该功能与可视显示器操作上分离。有利地，这不会占用诸如灯之类的单独的照明设备所需的空间就实现了。
对于普通照明用途，此处所公开的实施例将总共提供不小于大约100流明。光的更大的亮度或级别可以通过所采用的照明设备16的数量和类型来提供。
图1公开了用于控制系统10的装置。具体而言，图1公开了用于控制电子可视显示器12和照明设备16的用户界面。该用户界面包括显示屏幕20、系统12中的软件(未示出)所生成的并显示在显示屏幕20上的图形用户界面22，位于底座15上的红外线收发器26，以及远程红外线收发器28。通过使用远程收发器28来与收发器26进行通信并与图1中所公开的图形用户界面22相结合，可以对照明设备16进行下列调整：照明设备16的开和关状态；照明设备16发出的光的级别或亮度；照明设备16发出的光的色温；照明设备16发出的光的颜色；要通过动作控制一个或多个照明设备16中的哪一些(左岸灯或右岸灯)；和/或用于控制一个或多个照明设备16的开和关状态的计时器。
在图1中所公开的替代实施例中，可以与图形用户界面22结合使用或代替图形用户界面22使用机械开关24。开关24可以用来打开和关闭照明设备16，并可以提供变暗功能。可以提供其他开关或机械或机电按钮或键座(未示出)，以提供上文所讨论的图形用户界面上可用的某些或全部选项。
在优选实施例中，可以使用遥控器28、收发器26和图形用户界面22来控制电子可视显示器12和照明设备16。
为了提供光，照明设备16可以利用下列各项中的一个或多个：白炽灯泡/设备；卤素灯泡/设备；荧光灯泡/设备；小型荧光灯泡/设备；LED或OLED设备；或这些各种源的组合以提供特定消费性产品或计划的用途所要求的照明设计。
在主要要求普通照明的实施例中，照明设备16提供白光，优选地在大约2500K到7500K的色温范围内。如本领域内已知的-尤其是如果采用LED或OLED照明设备，可能要求聚焦透镜和反射镜来聚焦光并提高电能到照明的效率。
在某些实施例中，白光可以通过白光LED/OLED或者红/绿/蓝LED/OLED的组合来提供。在利用红/绿/蓝LED的实施例中，照明设备16可以选择性地(如通过用户界面或通过工厂设置)提供彩色光。
在某些实施例中，LED或OLED有利地由AC电压和电流直接供电，避免了与给系统10添加DC电能相关联的组件和低效率。
如此处所使用的，“照明设备”表示光产生实体，例如，LED或白炽灯泡，以及物理地支持实体并将它单独或与其他这样的实体一起与电源接口的相关联的硬件和电路。照明设备还可以包括诸如散热器、电路板、外壳、电连接器、插座、透镜、反射镜之类的东西，以及诸如电阻器、电容器、晶体管、镇流器之类的必需的电路组件，以及已知的或技术上将要开发的驱动器。
图6公开了包括元件30的九个实体的照明设备16的示例性实施例。照明元件30与印刷电路板“PCB”32集成。PCB 32集成在散热器34内或其上以管理照明元件30的发热。散热器34还可以充当照明设备16的用于安装到外壳14的协作性部分。PCB 32可以包括至少一对电导线36和连接器38，以将照明设备部件连接到电源和/或控制开关。
图6还公开了PCB 32尾端的插脚42(作为可选结构)。插脚42可以用来如此安装PCB 32，使得它可以在如图6所示的箭头的方向旋转。照明设备16的这种类型的安装可以(除了其外壳14上的位置，以及相对于外壳14的安装朝向以外)-提供用于定向，以及事实上可选择地改变进入外壳14外部的区域的直射照明的聚焦或方向的额外的手段。图4公开了最上面的光束18在实线位置和虚线位置18A之间的这样的旋转。在不同的实施例中，旋转可以手动或通过技术上已知的小的电动机等等来实现。
图2公开了系统10只需要用于将系统10连接到电力网电源的带有插入式墙上插头终端的标准电源线形式的单一连接器40。在外壳14内部，PCB 32的连接器38(对于每一个照明设备16)与由连接器40作出的连接供电的电路导电地耦合。有利地，根据本发明的此实施例，需要单一电源线和单一电源插座来操作可视显示器12和由系统10所提供的普通照明功能。在没有插座复用设备的情况下，这使得插座空间可用于消费者所要求的其他用途。
那些精通本技术的人员应该理解(鉴于此处的公开和权利要求)，所公开的配置有照明设备的电子可视显示器12可以有利地体现或应用于很多设备。例如，有人提出，可以使用带有集成照明系统的诸如显示器12之类的电子可视显示器作为：电视系统的组件；台式计算机的用户界面(即，显示器)；和/或，电子图片相框显示器。在这样的实施例中，诸如外壳14之类的外壳可以或将必然或有利地也封装涉及显示器的使用的电子组件。例如，对于电视机，外壳14会可能包括接收和显示广播或订户信号电视信号所需的某些电子器件。
应该类似地理解，一个或多个照明设备(诸如设备16)，当与旨在用在要求普通照明的环境中的显示器集成时，将提供大量的优点，尤其是在空间和电源插座可得性对于消费者成问题的情况下。
尽管示出并描述了本发明的特定实施例，在不大大地偏离本发明的精神的情况下，可以想到很多修改，并且保护范围只由所附的权利要求的范围来加以限制。

Claims (31)

1.一种带有集成照明系统的电子可视显示系统，包括：
a.具有外壳的电子可视显示器；
b.一个或多个照明设备；
c.所述外壳和所述一个或多个照明设备被相对于彼此协作地配置和成形，用于牢固安装并作为集成单元将一个与另一个连接，供消费者使用，并允许所述一个或多个照明设备的朝向以便向所述电子可视显示器外部的一个或多个空间提供直射光；
d.所述电子可视显示器具有可由最终用户选择的开状态和关状态；
e.所述一个或多个照明设备具有可由最终用户选择的开和关状态，所述一个或多个照明设备的开和关状态可独立于所述电子可视显示器的开和关状态而被选择，使得所述一个或多个照明设备可以处于提供光的开状态，而所述电子可视显示器处于关状态；以及，
f.所述一个或多个照明设备在所述一个或多个照明设备的开状态期间提供相对恒定的颜色和相对恒定的光输出级别。
2.如权利要求1所述的电子可视显示系统，进一步包括所述可视显示系统的用户界面，所述用户界面允许最终用户在所述一个或多个照明设备的开和关状态之间进行选择，并可任选地进一步选择下列各项中的一个或多个：光的级别；光的色温；光的颜色；以及，用于控制所述一个或多个照明设备的开和关状态的计时器。
3.如权利要求2所述的电子可视显示系统，其中，所述用户界面允许最终用户选择所述一个或多个照明设备中的哪些处于开状态以及哪些处于关状态。
4.如权利要求2所述的电子可视显示系统，其中，所述用户界面包括软件和显示在所述电子可视显示设备上的图形用户界面。
5.如权利要求2所述的电子可视显示系统，其中，所述用户界面包括用于在开和关状态之间进行切换的机械地操作的开关。
6.如权利要求2所述的电子可视显示系统，其中，所述用户界面包括用于接收以无线方式传输的控制信号的接收器。
7.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述一个或多个照明设备被安装成允许最终用户调整由所述一个或多个照明设备发出的光的输出方向。
8.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，由所述一个或多个照明设备所提供的光的级别大约是100流明或更大。
9.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述一个或多个照明设备可以从包括下列各项的组中选择：白炽光设备；卤素光设备；荧光设备；小型荧光设备；LED；以及，OLED以及其组合。
10.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述一个或多个照明设备包括由AC电压和电流进行驱动的一个或多个LED。
11.如权利要求10所述的电子可视显示系统，其中，LED是OLED结构。
12.如权利要求9所述的电子可视显示系统，其中，所述一个或多个照明设备提供白光。
13.如权利要求12所述的电子可视显示系统，其中，由LED所提供的白光在大约2500K到7500K的色温范围内。
14.如权利要求12所述的电子可视显示系统，其中，白光是使用白光LED提供的。
15.如权利要求12所述的电子可视显示系统，其中，白光是使用红/绿/蓝LED组合地提供的。
16.如权利要求15所述的电子可视显示系统，其中，所述红/绿/蓝LED可以选择性地提供彩色光。
17.如权利要求12所述的电子可视显示系统，其中，由OLED所提供的白光在大约2500K到7500K的色温范围内。
18.如权利要求12所述的电子可视显示系统，其中，白光是使用白光OLED提供的。
19.如权利要求12所述的电子可视显示系统，其中，白光是使用红/绿/蓝OLED提供的。
20.如权利要求19所述的电子可视显示系统，其中，所述红/绿/蓝OLED可以选择性地提供彩色光。
21.如权利要求1所述的电子可视显示系统，进一步包括用于将所述系统连接到电力网电源插座的连接器。
22.如权利要求21所述的电子可视显示器，其中，所述电子可视显示器和所述一个或多个照明设备两者都是从由所述连接器所提供的电流和电压供电。
23.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述电子可视显示器是电视系统的组件。
24.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述电子可视显示器被配置为台式计算机的用户界面的组件。
25.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述电子可视显示器是电子图片相框显示设备的集成组件。
26.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述电子可视显示器的所述一个或多个外部空间位于所述电子可视显示器外壳的背后。
27.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述电子可视显示器的所述一个或多个外部空间位于所述电子可视显示器外壳的侧面。
28.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述电子可视显示器的所述一个或多个外部空间位于所述电子可视显示器外壳的下方。
29.如权利要求1所述的电子可视显示系统，其中，所述电子可视显示器的所述一个或多个外部空间位于所述电子可视显示器的上方。
30.如权利要求1所述的电子可视显示系统，进一步包括，一个或多个照明设备覆盖有用于导向照明的透镜。
31.如权利要求1所述的电子可视显示系统，进一步包括用于所述一个或多个照明设备的一个或多个反射镜。
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