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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines digitalen Fernsehempfängers, insbesondere zur Regelung der Hintergrundbeleuchtung eines Bildwiedergabeschirms, welche im Wiedergabebetrieb des Fernsehempfängers in Abhängigkeit vom Umgebungslicht geregelt wird, um den Stromverbrauch des Fernsehempfängers zu reduzieren.
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Technischer Hintergrund
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Es ist bekannt, dass der Stromverbrauch auch von modernen Fernsehgeräten nicht unerheblich ist. Aus diesem Grund sind die digitalen Fernsehempfänger, die über einen Flachbildschirm verfügen, mit Vorrichtungen zum Reduzieren des Stromverbrauchs ausgerüstet. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise ein im Fernsehempfänger integriertes lichtempfindliches Bauteil, beispielsweise ein Helligkeitssensor, welcher zur Reduzierung des Stromverbrauchs automatisch die Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms an das Umgebungslicht anpasst. Dieser Helligkeitssensor benötigt für den Lichteinfall eine Öffnung, in die das Umgebungslicht auf den Helligkeitssensor einfallen kann.
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Einige der digitalen Fernsehempfänger sind mit einem intelligenten Bewegungssensor ausgerüstet, der erkennt, ob sich ein Nutzer im Bereich des Fernsehempfängers aufhält oder nicht und der den Fernsehempfänger gegebenenfalls selbstständig in den Bereitschaftszustand versetzt, um den Stromverbrauch zu reduzieren.
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Die
JP 2007312259 A zeigt einen Fernsehempfänger, dessen Hintergrundbeleuchtung in Abhängigkeit eines Parameters geregelt wird. Dieser Parameter wird durch einen Sensor bereitgestellt, der die Abwesenheit oder die Anwesenheit eines Nutzers detektiert und im oberen Randbereich des Fernsehempfängers platziert ist.
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Aus der
US 20090273660 A1 ist ein Fernsehempfänger bekannt, der einen Lichtstärkesensor und einen Lichtstärkeregler aufweist. Der Lichtsensor detektiert eine Lichtstärke, welche vom Bildschirm des Fernsehempfängers ausgestrahlt wird und anschließend regelt der Lichtstärkeregler die Intensität der Hintergrundbeleuchtung.
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Die
US 20110122222 A1 beschreibt ein elektronisches Gerät, beispielsweise einen Fernsehempfänger, der einen Lichtsensor oder einen Bewegungssensor verwendet, um den Energieverbrauch des Fernsehempfängers zu verbessern, indem die Hintergrundbeleuchtung des Fernsehempfängers reduziert wird, wenn niemand im Raum ist oder bei dunklem Umgebungslicht.
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Die
US 20090286336 A1 beschreibt einen Flüssigkristallbildschirm mit einem Bildschirmbereich und einem Lichtsensor, welcher außerhalb des Bildschirmbereiches angeordnet ist. Dieser Lichtsensor empfängt Umgebungslicht, generiert ein Sensorsignal, welches von einer Steuereinheit genutzt wird, um die Bildhelligkeit der Hintergrundbeleuchtung anzupassen, um Strom zu sparen.
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Die
US 20110096246 A1 zeigt Möglichkeiten einen Lichtsensor zu platzieren, beispielsweise einen Lichtsensor, der zwischen einem Bildschirm und einer Bildschirmabdeckplatte positioniert ist.
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Fernsehempfänger sind in der Lage verschiedene Betriebszustände einzunehmen. Zum Anzeigen der Betriebszustände des digitalen Fernsehempfängers weist dieser eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Betriebszuständen, mit einem Licht emittierenden Bauteil oder mehreren Licht emittierenden Bauteilen auf. Die Anzeigevorrichtung leuchtet beispielsweise rot, wenn der Fernsehempfänger sich im Bereitschaftsbetrieb, dem sogenannten ,Stand-by-Betrieb', befindet. Die Anzeigevorrichtung leuchtet grün, wenn der Fernsehempfänger sich im normalen Betrieb, einem Empfangs- und Wiedergabebetrieb, befindet. Während der Fernsehempfänger aus dem Bereitschaftsbetrieb oder aus dem ausgeschalteten Zustand heraus eingeschaltet wird, leuchtet die Anzeigevorrichtung beispielsweise gelb. Ist der Fernsehempfänger ausgeschaltet, sendet die Anzeigevorrichtung kein Licht aus.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verbesserung der Optik des Fernsehempfängers durch den Wegfall der separaten Öffnung für ein lichtempfindliches Bauelement, beispielsweise einen Helligkeitssensor, zu erzielen. Die Integration des Helligkeitssensors soll kostengünstig und mit möglichst geringem fertigungstechnischen Aufwand ausführbar sein. Dabei soll das lichtempfindliche Bauteil das Umgebungslicht auf der einem Nutzer zugewendeten Seite des Bildwiedergabeschirms bestimmen, damit auf der einen Seite der Stromverbrauch des Fernsehempfängers gesenkt wird. Auf der anderen Seite soll das Licht, welches von einer Hintergrundbeleuchtungseinrichtung des Bildwiedergabeschirms ausgestrahlt wird, entsprechend des einfallenden Umgebungslichts angepasst werden. Somit wird dem Nutzer ein angenehmes und komfortables Bild ausgegeben, ohne die Augen des Nutzers zu ermüden.
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Zur Lösung der Aufgabe geht die vorliegende Erfindung von einem digitalen Fernsehempfänger mit Flachbildschirm aus, der zur Anzeige des Betriebszustandes auf der dem Nutzer zugewandten Seite eine Anzeigevorrichtung aufweist. Diese Anzeigevorrichtung ist mehrteilig aufgebaut, weist beispielsweise einen Pulsgenerator, einen Lichtwellenleiter sowie ein oder mehrere Leuchtelemente auf.
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Zur Lösung der Aufgabe wird die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Verfahrensanspruchs 8 vorgeschlagen, bei der ein digitaler Fernsehempfänger aufweist:
- – einen Bildwiedergabeschirm mit einer Hintergrundbeleuchtungseinheit, welche zum Abstrahlen von Licht eingerichtet ist,
- – eine Anzeigevorrichtung, die zum Anzeigen eines Betriebszustandes des Fernsehempfängers eingerichtet ist, mit einem Pulsgenerator, einem Leuchtelement und einem Lichtwellenleiter, wobei der Pulsgenerator das Leuchtelement derart steuern kann, dass das Leuchtelement in regelmäßigen zeitlichen Abständen eingeschaltet oder ausgeschaltet wird,
- – ein lichtempfindliches Bauelement, das derart positioniert ist, dass Umgebungslicht aus einem Bereich vor dem Bildwiedergabeschirm durch den Lichtwellenleiter auf das lichtempfindliche Bauelement einfallen kann,
- – eine Messvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Parameter des Umgebungslichts zu messen, welches auf das lichtempfindliche Bauelement einfällt, sodass ein Messwert bereitgestellt wird, wobei die Messung ausgeführt wird, während das Leuchtelement ausgeschaltet ist, und
- – eine Steuereinrichtung, die zum Generieren eines Steuersignals unter Berücksichtigung des Messwerts und zum Steuern der Hintergrundbeleuchtungseinheit unter Verwendung des Steuersignals eingerichtet ist, sodass die Helligkeit des Lichts, welches von der Hintergrundbeleuchtungseinheit ausgestrahlt wird, in Abhängigkeit von dem Parameter eingestellt wird.
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Der Lichtwellenleiter als Bestandteil der Anzeigevorrichtung ist derart ausgeführt und wird so auf einer Leiterplatte im Gehäuse des Fernsehempfängers positioniert, dass der Lichtwellenleiter sowohl zur Weiterleitung des Lichts der Anzeigevorrichtung aus dem Gehäuse des Fernsehempfängers heraus, als auch zur Weiterleitung des Umgebungslichts zum lichtempfindlichen Bauteil dient. Als lichtempfindliches Bauteil kann beispielsweise ein handelsüblicher Helligkeitssensor oder eine aus mehreren Bauteilen bestehende Schaltungsanordnung verwendet werden.
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Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist, dass fast kein zusätzlicher konstruktiver Aufwand und fast kein Hardwareaufwand für die Integration beispielsweise des Helligkeitssensors notwendig ist, weil eine zusätzliche Öffnung im Gehäuse des Fernsehempfängers, zum Einfall des Umgebungslichts auf den Helligkeitssensor, eingespart werden kann. Bisher wurde die Zustandsanzeige räumlich entfernt vom Helligkeitssensor platziert, damit das von der Zustandsanzeige ausgesendete Licht nicht auf den Helligkeitssensor einfällt.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Helligkeitssensor auf der dem Nutzer zugewendeten Seite des Fernsehempfängers positioniert werden kann, ohne das optische Erscheinungsbild des Fernsehempfängers durch eine zusätzliche Öffnung für den Einfall des Umgebungslichts zu stören.
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Es ist nur eine einfach zu realisierende Software-Zusatzfunktion der Gerätesteuerung des Fernsehempfängers vorzusehen, die dafür sorgt, dass die Helligkeit oder die Farbtemperatur des Umgebungslichts nur dann gemessen wird, wenn das Leuchtelement selbst kein Licht ausstrahlt.
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Die Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann das Leuchtelement eine Leuchtdiode, eine Glühlampe, eine Gasemissionsleuchte oder eine organische Leuchtdiode sein. Vorteilhafterweise kann jedes dieser Leuchtelemente in die Anzeigevorrichtung integriert werden, um den Betriebszustand des Fernsehempfängers anzuzeigen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Parameter eine Helligkeit und der Messwert ein Helligkeitswert oder der Parameter ist eine Farbtemperatur und der Messwert ein Farbtemperaturwert.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Anzeigevorrichtung zusätzlich zu dem einen Leuchtelement ein weiteres Leuchtelement aufweisen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Pulsgenerator derart eingerichtet, dass der Pulsgenerator in Abhängigkeit vom verwendeten Leuchtelement oder der Leuchtelemente diese einschalten oder ausschalten kann, wodurch ein flackernder Eindruck der Anzeige des Betriebszustandes durch die Anzeigevorrichtung vermieden wird. Der Pulsgenerator kann das Leuchtelement beispielsweise 60 bis 70 Mal oder 80 bis 90 Mal in der Sekunde einschalten oder ausschalten.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Lichtwellenleiter um einen Tastschalter einer nicht detailliert dargestellten Schalteinrichtung herum angeordnet. Diese Schalteinrichtung dient zum Ein- und Ausschalten des Fernsehempfängers mit dem Tastschalter, welcher eine kreisförmige oder rechteckige Grundfläche aufweisen kann. In dieser Ausführungsform wird der Lichtwellenleiter, entsprechend der Grundfläche des Tastschalters, um diese angeordnet, damit das Umgebungslicht gleichmäßig auf das lichtempfindliche Bauteil einfällt. Durch diese Anordnung des lichtempfindlichen Bauteils zum Lichtwellenleiter der Anzeigevorrichtung und zum Tastschalter wird vorteilhafterweise nur ein Durchbruch im Gehäuse des Fernsehempfängers benötigt. Der Lichtwellenleiter kann beispielsweise auch als Führung für den Tastschalter ausgebildet sein.
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Die vorgenannten sowie beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in Größe, Form, Gestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeptionen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, sodass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
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Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung und deren Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen.
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Die Zeichnungen zeigen:
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1: wichtige Elemente des digitalen Fernsehempfängers,
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2: eine vereinfachte Darstellung der Position eines lichtempfindlichen Bauteils,
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3: eine Schaltungsanordnung und
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4: ein Diagramm mit Darstellung einer Abfrage des Helligkeitssensors.
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In 1 sind die für die Lösung der Aufgabe wichtigen Elemente des digitalen Fernsehempfängers dargestellt, der einen Bildwiedergabeschirm 1 mit einer Hintergrundbeleuchtungseinheit 2, eine Anzeigevorrichtung 3, eine Messvorrichtung 4 und eine Steuereinrichtung 5 aufweist, wobei die Steuereinrichtung 5 zum Generieren eines Steuersignals für die Hintergrundbeleuchtungseinheit 2 eingerichtet ist. Mit dem lichtempfindlichen Bauteil 7, beispielsweise einem Helligkeitssensor, wird das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 2 des Bildwiedergabeschirms 1 ausgestrahlte Licht an das auf den Helligkeitssensor 7 einfallende Umgebungslicht angepasst. Während des normalen Empfangs- und Wiedergabebetriebs des digitalen Fernsehempfängers kann beispielsweise bei wenig Umgebungslicht das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 2 ausgestrahlte Licht heruntergeregelt werden und so Energie gespart werden. Dabei ist zusätzlich von Vorteil, dass bei dieser an das Umgebungslicht angepassten Hintergrundbeleuchtung des Bildwiedergabeschirms 1 optimierte Lichtverhältnisse in dem Raum erzielt werden, in dem der Fernsehempfänger aufgestellt ist und so die Augen des Nutzers weniger schnell ermüden.
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Die vereinfachte Darstellung der 2 zeigt eine beispielhafte Positionierung des Helligkeitssensors 7 auf einer Leiterplatte 10, die im Fernsehempfänger integriert ist. Dabei wird der Helligkeitssensor 7 derart zum Lichtwellenleiter 6 der Anzeigevorrichtung 3 positioniert, dass der Helligkeitssensor 7 mit dem Umgebungslicht, das auf den Lichtwellenleiter 6 auftrifft, beaufschlagt wird. Zur übersichtlichen Darstellung sind auf der Leiterplatte 10 keine Leiterbahnen eingezeichnet. In dieser Figur ist der Lichtwellenleiter 6 als zylindriges Bauteil ausgeführt und um einen Tastschalter 11 einer Schalteinrichtung, die beispielsweise ein Ein- und Ausschalten des Fernsehempfängers ermöglicht, angeordnet. Diese Schalteinrichtung ist so ausgelegt, dass sie auch zur Anzeige von Betriebszuständen vorgesehen ist.
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Die 3 zeigt eine beispielhafte, vereinfachte Schaltanordnung einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Lichtwellenleiter 6 und einem Leuchtelement 8 und einem Pulsgenerator 9, welche Bestandteile der Anzeigevorrichtung 3 sind und die Anzeige der Betriebszustände des Fernsehempfängers gewährleisten. Zusätzlich zeigt die 3 den Lichtwellenleiter 6, die Messvorrichtung 4 und die Steuereinrichtung 5.
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Im eingeschalteten Betriebszustand wird während einer Wiedergabe von Audio- und Videosignalen eines Programmbeitrages durch den Lichtwellenleiter 6 sogenanntes Signallicht, beispielsweise grünes Licht, das vom Leuchtelement 8, beispielsweise einer Leuchtdiode, ausgesendet wird, hindurchgeleitet.
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Das verwendete Leuchtelement 8 kann entsprechend des Betriebszustandes beispielsweise rotes, grünes oder gelbes Licht aussenden. Ein Nutzer wird durch die Anzeigevorrichtung 3 über den jeweiligen Betriebszustand des Fernsehempfängers anhand des ausgesendeten Lichts informiert. Der Pulsgenerator 9 ist derart ausgeführt, dass er in Anhängigkeit vom verwendeten Leuchtelement 8 dieses derart steuert, dass er das Leuchtelement 8 in regelmäßigen zeitlichen Abständen einschaltet oder ausschaltet. Dem Nutzer erscheint die Anzeige des Betriebszustandes somit gleichmäßig und flackerfrei. Das Leuchtelement 8 wird dazu beispielsweise zwischen 60 bis 70 Mal oder 80 bis 90 Mal in einer Sekunde eingeschaltet oder ausgeschaltet.
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Da die Messvorrichtung 4 nur das Umgebungslicht im Bereich des Bildwiedergabeschirms 1 messen soll, wird bei der Helligkeitsmessung nur das Licht berücksichtigt, welches auf den Helligkeitssensor 7 einfällt, während das Leuchtelement 8 ausgeschaltet ist und somit selbst kein Licht aussendet. Dazu dient auch eine Synchronisationsverbindung zwischen Messvorrichtung 4 und dem Pulsgenerator 9.
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Während das Leuchtelement 8 eingeschaltet ist, also selbst Licht emittiert, führt die Messvorrichtung 4 keine Helligkeitsmessung aus, obwohl Licht auf den Helligkeitssensor 7 einfallen kann.
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Die Messvorrichtung 4 stellt einen Messwert bereit, der ein Helligkeitswert oder ein Farbtemperaturwert sein kann, der von der Steuereinrichtung 5 zur Anpassung und zum Steuern der Hintergrundbeleuchtungseinheit 2 verwendet wird. Somit wird das Licht, welches von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 2 ausgestrahlt wird, in Abhängigkeit von der Helligkeit oder der Farbtemperatur des Umgebungslichts eingestellt.
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Die Anzeigevorrichtung 3 und die Messvorrichtung 4 sind durch die Synchronisationsverbindung miteinander gekoppelt. Durch eine weitere Verbindung ist es möglich, dass das Steuersignal auch dazu verwendet wird, das von der Anzeigevorrichtung 3 ausgesendete Licht in Abhängigkeit vom Umgebungslicht einzustellen.
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4 zeigt ein Diagramm, in dem veranschaulicht wird, wann eine Sensorabfrage des Helligkeitssensors 7 für die Messung der Helligkeit oder der Farbtemperatur des Umgebungslichts zu einem Zeitpunkt t erfolgt. Es ist deutlich erkennbar, dass die Messung dann erfolgt, während keine Aktivität des Leuchtelements 8 zu verzeichnen ist, damit der Messwert der Helligkeitsmessung oder der Messung der Farbtemperatur nicht durch das vom Leuchtelement 8 emittierte Licht beeinflusst wird.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Lichtwellenleiter 6 separat von der Schaltanordnung zum Ein- und Ausschalten des Fernsehempfängers positioniert.
