CN103365460A

CN103365460A - 具有回读显示的显示装置

Info

Publication number: CN103365460A
Application number: CN2013100977981A
Authority: CN
Inventors: 京特·施韦西希; 汉诺·瓦尔德斯
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: EP2645215A1; CN103365460B; US20130257921A1; EP2645215B1; US9355600B2

Abstract

显示装置（6）具有多个布置在二维阵列中的单元（7）。发光元件（8）和反馈元件（10）布置在这些单元（7）中。显示装置（6）具有控制装置（9），由这个控制装置按照给定控制模型（M*）独立地利用控制信号（S）控制发光元件（8）。取决于发光元件（8）的实际控制状态的反馈信号（R）由反馈元件（10）传输给显示装置（6）的评估装置（11）。评估装置（11）根据反馈信号（R）求出反馈模型（M），评估装置将反馈模型与给定控制模型（M*）进行比较。在相符的情况下，评估装置（11）做出标准反应。否则，评估装置将做出不同于标准反应的错误反应。

Description

具有回读显示的显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，

其中，显示装置具有多个布置在二维阵列中的单元，

其中，发光元件布置在这些单元中，

其中，显示装置具有控制装置，

其中，由控制装置按照给定控制模型独立地利用控制信号控制发光元件。

背景技术

这种-例如TFT显示器形式的-显示装置是众所周知的。另外，甚至于也已知了TFT显示器,其中在单元中除了发光元件还布置了光敏器件。在现有技术中，借助于光敏器件可以检测到从视线方向落在TFT显示器上的光线。可以从接触识别的意义上对此进行评估，从而能够将相应的TFT显示器用作触摸屏。

从DE 10 2007 038 722 A1中已知了借助于监听装置来检验控制单元将哪些对于将要发出的信息进行表征的数据传输给了显示装置。

发明内容

本发明的目的在于，实现多种可能性,借助于其能够以尽可能简单而又可靠的方式检验由显示装置实际输出的画面的准确性。

这一目的通过具有权利要求1所述特征的显示装置来实现。根据本发明的显示装置的有利设计方案是从属权利要求2至9的主题。

根据本发明，由此设计本文开头所述类型的显示装置，即

-在单元中除了发光元件还布置有反馈元件，

-反馈元件将取决于发光元件的实际控制状态的反馈信号传输给显示装置的评估装置，

-评估装置根据反馈信号求出反馈模型，

-评估装置将反馈模型与给定控制模型进行比较，和

-评估装置在反馈模型与给定控制模型相符的情况下做出标准反应，并在反馈模型与给定控制模型不相符的情况下做出不同于标准反应的错误反应。

通常，从显示装置的接触方向看，二维阵列被前盖覆盖。

在反馈元件被设计为光敏器件的情况下，前盖优选地部分反光或散射地设计，并且发光元件发出的光信号借助于前盖部分地反射或散射到光敏器件中。

优选地，显示装置具有至少两个传感器装置，并且借助于传感器装置彼此独立地检测二维阵列或覆盖二维阵列的前盖是否以及可能地在哪个位置被接触。由此，就可以将显示装置强化为无缺陷的失效保护的输出和输入装置。传感器装置中的一个可以包括光敏器件。

前盖尤其可以被设计为可弹性变形的前盖。在这种情况下，传感器装置中的至少一个优选地仅仅对前盖的变形做出反应，但对前盖的接触不做出反应。因此，可以提高显示装置的可靠性并避免误触发。

优选地，至少传感器装置的这个仅仅对前盖的变形做出反应但对前盖的接触不做出反应的传感器装置一直在保持变形期间一直对变形做出反应。也就是说，不仅可以探测到前盖变形，还可以探测到其持续时间。

在根据本发明的显示装置的设计方案的基础上，特别是可以将这个显示装置用作失效保护的工业控制装置的人机接口的输出装置。

对于作为将反馈元件设计为光敏器件包括前盖处的反射或散射在内的设计方案可替换地或者补充地，可以将二维阵列中的控制信号直接连接至反馈元件。

附图说明

利用下文中结合附图对实施例的描述，对本发明的上述性质、特征和优点以及种类和方式，如何实现这些方面，进行更加清楚、明确易懂的进一步说明。在此，示意图中示出：

图1是工业技术设备的框图，

图2是显示装置的透视图，

图3是显示装置的功能视图，

图4是流程图，

图5和6是经过修改的显示装置的功能视图，和

图7是时间图。

具体实施方式

根据图1，借助于工业控制装置2控制工业技术装置1-为此，图1中纯示例性地示出钻机。工业控制装置2设计为失效保护的控制装置，也就是说，单个错误不会导致所控制的装置1陷入不安全的状态，在这种状态中，前述装置可能会导致对操作人员3和/或对自身或其它装置的损伤。失效保护的控制装置对于专业人员来说通常是众所周知的。纯示例地，在可编程存储的控制装置领域参阅专利申请人的SIMATIC S7-300F。

工业控制装置2具有人机接口4。这个人机接口4一方面具有（安全的）输入装置5，另一方面具有输出装置6。工业控制装置2通过输入装置5从操作人员3接收输入内容。工业控制装置2通过输出装置6向操作人员3输出信息。

根据图2，输出装置6设计为显示装置6。显示装置6具有多个单元7。这些单元7布置在二维阵列中。单元7的数量常常是非常可观的。例如，可以有100x100个或更多单元7。在单元7中，根据图3布置发光元件8，例如所谓的TFT或发光的液晶显示器（LCD）。显示装置6的控制装置9按照给定控制模型M*独立地利用控制信号S控制发光元件8。在控制装置的基础上，发光元件8-以显示装置6功能正常为前提条件-向操作人员3输出相应的光信号。

另外，在单元7中布置反馈元件10。反馈信号R由反馈元件10传输给显示装置6的评估装置11。评估装置11根据图4在步骤S1中接收反馈信号R。

反馈信号R取决于发光元件8的实际控制状态。例如，可以将二维阵列中的控制信号S直接连接到反馈元件10（串扰cross talk）上。例如可能的是，施加给某个发光元件8的电流可以促使在相邻的反馈元件10中的一个或多个中产生电流或电压，其中，由此产生的电流或由此产生的电压或从中得出的数值与反馈信号R相符。

通常，二维阵列-不依赖于控制信号S是否直接连接到反馈元件10中-从显示装置6的接触方向看，被前盖12覆盖。前盖12可以相应于在图3中的描述设计为可以弹性变形的前盖12。不依赖于前盖6是否可以变形，前盖12具有两个接触面13。其中一个接触面13归入二维阵列，另一个供操作人员3使用。

如果接触面13是光滑的，则在两个接触面13处反射由发光元件8射出的一部分光线-即由发光元件8发出的光信号。前盖12在这种情况下设计为能够部分反光。可替换地，这两个接触面13可以略为粗糙，以便将前盖12设计为能够进行散射。无论前盖12被设计为能够反射还是散射，由发光元件8发出的一部分光线都会从前盖12重新返回到二维阵列中，并在那里射到反馈元件10上。区别只在于，一种情况是光线被（部分）反射，而另一种情况是散射。

基于发光元件8发出的一部分光线通过前盖12转到反馈元件10上的情况，因此可以将反馈元件10设计为光敏器件，例如设计为光电二极管。

如果接触面13被设计为光滑的接触面13，则直接根据折射指数的差异得出相应的反射。但是也可以在接触面13的一个上-也许还可以在两个接触面13上-布置专门的部分反射层14，以便有目的地加强反射效果。

评估装置11可以是不同于控制装置9的装置。可替换地，如图3中通过点划线式的边缘所示，可以将两个装置9，11合并为一个共同的控制装置15。无论如何，评估装置11根据图2在步骤S2中按照反馈信号R求出反馈模型M。另外，评估装置11根据步骤S3中将反馈模型M与给定控制模型M*进行比较。

如果反馈模型M与给定控制模型M*相符，则评估装置11根据图4所示转入步骤S4。评估装置11在步骤S4中做出标准反应。例如，评估装置11可以向失效保护的工业控制装置2传输OK信号。反之，如果反馈模型M与给定控制模型M*不相符，则评估装置11转入步骤S5。评估装置11在步骤S5中做出错误反应。错误反应与标准反应不同。例如，完全可以在没有做出标准反应时产生错误反应。可替换地或者附加地，可以做出自己的反应，例如输出错误信号。

可以在步骤S3的范畴中将反馈模型M的情况与给定控制模型M*的情况进行比较。然而，评估装置11优选地在进行比较之前对两个模型M，M*进行局部低通滤波，并对经过低通滤波的模型进行相互比较。

可能的是，根据本发明的显示装置6仅作为显示装置运行。这种显示装置6的应用情况的例子是公共建筑中、例如机场或火车站中较大的显示板，其显示与安全有关的信息或其它信息。但是，根据本发明的显示装置6优选地还额外包括安全的输入功能。在这种情况下，显示装置6根据图5和6至少具有两个传感器装置16。借助于传感器装置16可以-彼此独立地-检测出前盖12是否以及可能地在哪个位置（也许甚至在哪些位置）上被接触。相应的工艺对于专业人员来说是已知的。如果没有前盖12-在个别情况下可能出现-，则借助于传感器装置16直接识别对二维阵列的接触。

如果将反馈元件10设计为光敏器件，相应于图5的描述，传感器装置16中的一个可以包括光敏器件10。可替换地，相应于图6的描述，两个传感器装置16可以不依赖于反馈元件10。

如果前盖12可以变形，相应于图7的描述，优选地传感器装置16中的至少一个-优选地两个传感器装置16-对前盖12的接触不做出反应，而是仅仅对前盖12的变形做出反应。相应的工艺对于专业人员来说是已知的。另外，相应于图7的描述，相应的传感器装置16优选地能够例如在保持变形期间一直对变形做出反应。也就是说，不只是检测到接触的时间点，还可以检测到接触持续时长。相应的工艺对于专业人员来说也是已知的。

在传感器装置16（或多个传感器装置16）对前盖12的变形做出反应的情况下，例如可以通过改变了的反射效果或散射效果识别相应的状态。变形也可能对前盖12的其它光学特性产生影响。

本发明具有许多优点。特别是可以通过简单的方式实现安全的显示器。

尽管通过优选的实施例从细节上对本发明做了进一步图示说明和描述，但本发明不限于公开了的例子，专业人员还可能从中推导出其它变体方案，并不超出本发明的保护范围。

Claims

1.一种显示装置，

-其中，所述显示装置具有多个布置在二维阵列中的单元（7），

-其中，所述发光元件（8）和反馈元件（10）布置在所述单元（7）中，

-其中，所述显示装置具有控制装置（9），

-其中，由所述控制装置（9）按照给定控制模型（M*）独立地利用控制信号（S）控制所述发光元件（8），

-其中，所述反馈元件（10）将取决于所述发光元件（8）的实际控制状态的反馈信号（R）传输给所述显示装置的评估装置（11），

-其中，所述评估装置（11）根据所述反馈信号（R）求出反馈模型（M），

-其中，所述评估装置（11）将所述反馈模型（M）与所述给定控制模型（M*）进行比较，

-其中，所述评估装置（11）在所述反馈模型（M）与所述给定控制模型（M*）相符的情况下做出标准反应，并在所述反馈模型（M）与所述给定控制模型（M*）不相符的情况下做出不同于所述标准反应的错误反应。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，从所述显示装置的接触方向看，所述二维阵列被前盖（12）覆盖。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述反馈元件（10）设计为光敏器件（10），所述前盖（12）部分反射或散射地设计，并且所述发光元件（8）发出的光信号借助于所述前盖（12）部分地反射或散射到所述光敏器件（10）中。

4.根据权利要求1，2或3所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置具有至少两个传感器装置（16），并且借助于所述传感器装置（16）彼此独立地检测所述二维阵列或覆盖所述二维阵列的所述前盖（12）是否以及可能地在哪个位置被接触。

5.根据权利要求3和4所述的显示装置，其特征在于，所述传感器装置（16）中的一个包括所述光敏器件（10）。

6.根据权利要求4或5所述的显示装置，其特征在于，所述前盖（12）设计为能变形的前盖（12），并且所述传感器装置（16）中的至少一个仅仅对所述前盖（12）的变形做出反应，但对所述前盖（12）的接触不做出反应。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，至少所述传感器装置（16）中的那个仅仅对所述前盖（12）的变形做出反应但不所述前盖（12）的接触不做出反应的传感器装置在保持所述变形期间一直对所述变形做出反应。

8.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置用作失效保护的工业控制装置（2）的人机接口（4）的输出装置。

9.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述二维阵列中的所述控制信号（S）直接连接输出给所述反馈元件（10）。