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KREUZBEZUG AUF BETREFFENDE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
chinesischen Patentanmeldungs-Nummer 201210441779.1 , eingereicht am 7. November 2012, welche hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gänze inkorporiert ist.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Elektronik und insbesondere ein Flachtafel-Elektronik-Gerät (flat panel electronic device) und ein Strom-Steuer-System davon.
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HINTERGRUND
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Das Leben der Batterie eines Flachtafel-Elektronik-Geräts (einschließlich eines Tablets, eines Flachtafel-Mobiltelefons, etc.) ist eines der kritischsten Probleme, welche von den Benutzers begegnet werden. Der Schlüsselfaktor, welcher das Leben der Batterie berührt, liegt darin, ob der Spitze-Strom in der Hauptschaltung in Benutzung den maximalen erlaubten Entlade-Strom übersteigt oder nicht. Der Spitze-Strom in der Hauptschaltung, welcher den maximalen erlaubten Entlade-Strom übersteigt, kann einen ernsthaften Effekt auf das Leben der Batterie haben. Er kann auch zu einer permanenten Schädigung der Batterie führen.
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Der Energie- bzw. Leistungs-Abschneide-Mechanismus (power capping mechanism) von Flachtafel-Elektronik-Geräten in dem Stand der Technik vermindert gewöhnlich den Spitze-Strom, indem die Frequenzen des Prozessors und des Kommunikations-Chips vermindert werden. Ein Vermindern der Frequenzen des Prozessors und des Kommunikations-Chips wird aber dazu führen, dass die Verarbeitungs-Geschwindigkeit reduziert wird und dass die Antwort-Zeit verlängert wird, was für Benutzer nicht akzeptabel ist. Ferner erfordert ein Vermindern der Frequenzen des Prozessors und des Kommunikations-Chips einen komplizierten Berechnungs-Prozess, welcher eine Verarbeitungs-Zeit von ungefähr einigen zehn von Millisekunden bis ungefähr hunderten von Millisekunden benötigt. Während dieser Verarbeitungs-Zeit kann die Batterie irreversibel geschädigt werden.
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Daher gibt es einen Bedarf zum Bereitstellen eines Flachtafel-Elektronik-Geräts und eines Strom-Steuer-Systems davon, um die oben diskutierten Probleme in dem Stand der Technik zu lösen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um das obige Problem zu lösen, ist ein Strom-Steuer-System eines Flachtafel-Elektronik-Geräts gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, welches aufweist: ein Detektions-Modul zum Detektieren eines Stromes in einer Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts; und einen Steuer-Mechanismus zum Vermindern eines Helligkeits-Pegels einer Hintergrundlichteinheit des Flachtafel-Elektronik-Geräts, wenn der Strom in der Hauptschaltung größer ist als oder gleich ist wie ein Schwellwert, so dass der Strom in der Hauptschaltung auf weniger als der Schwellwert vermindert wird.
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Vorzugsweise weist der Steuer-Mechanismus einen Vergleicher zum Vergleichen eines Detektions-Signals des Stromes in der Hauptschaltung mit einem Schwellwert-Signal auf; und einen Hintergrundlicht-Regulator zum Regulieren des Helligkeits-Pegels der Hintergrundlicht-Einheit gemäß einem Vergleichs-Ergebnis.
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Vorzugsweise weist der Steuer-Mechanismus ferner eine verstärkende Schaltung auf, wobei das Detektions-Signal das Signal ist, welches mittels der verstärkenden Schaltung verstärkt ist.
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Vorzugsweise weist der Schwellwert einen ersten Schwellwert und einen zweiten Schwellwert auf, wobei der erste Schwellwert kleiner ist als der zweite Schwellwert, wobei der Steuer-Mechanismus die Hintergrundlicht-Einheit steuert, um auf einen ersten Helligkeits-Pegel zu vermindern, wenn der Strom in der Hauptschaltung größer ist als oder gleich ist wie der erste Schwellwert und weniger als der zweite Schwellwert, und wobei der Steuer-Mechanismus die Hintergrundlicht-Einheit steuert, um auf einen zweiten Helligkeits-Pegel zu vermindern, wenn der Strom in der Hauptschaltung größer ist als oder gleich ist wie der zweite Schwellwert, wobei der zweite Helligkeits-Pegel niedriger als der erste Helligkeits-Pegel ist.
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Vorzugsweise reguliert der Steuer-Mechanismus den Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit auf einen Standard-Helligkeits-Pegel, wenn der Strom in der Hauptschaltung, welcher mittels dem Detektions-Modul detektiert ist, kleiner ist als der Schwellwert in einem vorbestimmten Zeitintervall.
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Vorzugsweise ist das vorbestimmte Zeitintervall 5–10 s.
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Vorzugsweise ist das Detektions-Modul mit der Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts parallel verbunden und das Detektions-Modul erhält den Strom in der Hauptschaltung mittels eines Detektierens eines Verzweigungs-Stroms (branch current).
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Vorzugsweise ist das Detektions-Modul ein Strom-fühlender Widerstand.
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Vorzugsweise vermindert der Steuer-Mechanismus den Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit (backlight unit), indem der Strom in der Hintergrundlicht-Einheit vermindert wird.
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In einer anderen Ausführungsform ist ein Flachtafel-Elektronik-Gerät, welches ein Strom-Steuer-System hat, offenbart. Das Strom-Steuer-System weist ein Detektions-Modul zum Detektieren eines Stromes in einer Hauptschaltung (main circuit) des Flachtafel-Elektronik-Geräts auf. Es weist auch ein Steuergerät zum Vermindern eines Helligkeits-Pegels einer Hintergrundlicht-Einheit des Flachtafel-Elektronik-Geräts auf, wenn der Strom in der Hauptschaltung größer ist als oder gleich ist wie ein Schwellwert, so dass der Strom in der Hauptschaltung vermindert ist, um kleiner als der Schwellwert zu sein.
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Das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Strom-Steuer-System vermindert den Strom in der Hauptschaltung, indem der Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit vermindert wird, und der Steuer-Modus davon ist einfach. Daher ist es in der Lage, die Verarbeitungs-Zeit um mehr als 10 ms verglichen mit dem Stand der Technik zu vermindern, und die schnelle und effektive Antwort ist ein wichtiger Faktor zum Verlängern des Lebens der Batterie. Zusätzlich hat das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Strom-Steuer-System andere Vorteile, z. B. geringe Anzahl von Komponenten, einfache Struktur, etc.
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Die in dieser Zusammenfassung der Erfindung erwähnten Ausführungsformen werden ferner in größerem Detail in der detaillierten Beschreibung beschrieben. Die Zusammenfassung der Erfindung impliziert weder, dass sie beabsichtigt ist, die essentiellen Merkmale und notwendigen technischen Merkmale der technischen Lösung, welche zu schützen ist, zu begrenzen, noch impliziert sie, dass sie beabsichtigt ist, den Schutzbereich der technischen Lösung, welche zu schützen ist, zu definieren.
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Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Detail unten im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Damit die Vorteile der Erfindung leicht verstanden werden, wird eine detailliertere Beschreibung der Erfindung, welche oben kurz beschrieben ist, durch Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen dargestellt, welche in den angehängten Zeichnungen illustriert sind. Mit dem Verständnis, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung zeigen und daher nicht zu betrachten sind, ihren Geltungsbereich zu begrenzen, wird die Erfindung mit zusätzlicher Spezifizität und Detail durch die Benutzung der begleitenden Zeichnungen beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen ist 1 ein schematisches Blockdiagramm des Strom-Steuer-Systems, welches in einem Flachtafel-Elektronik-Gerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benutzt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der folgenden Diskussion werden Details präsentiert, um ein durchgängigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ohne eines oder mehrere dieser Details implementiert werden, wie für einen gewöhnlichen Fachmann in der Technik ersichtlich wäre. Gewisse Beispiele sind ohne ausgedehnte Diskussion von technischen Merkmalen illustriert, welche innerhalb des Bereiches (purview) eines gewöhnlichen Fachmanns in der Technik wären, um so Konfusion mit der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Strom-Steuer-System eines Flachtafel-Elektronik-Geräts (nachfolgend als ein Strom-Steuer-System bezeichnet) bereitgestellt. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm des Strom-Steuer-Systems, welches auf das Flachtafel-Elektronik-Gerät (flat panel electronic device) angewendet wird. Wie in 1 gezeigt ist, weist das Strom-Steuer-System ein Detektions-Mittel 110 und ein Steuer-Mittel 120 auf.
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Das Detektions-Mittel 110 wird benutzt, um einen Strom in einer Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts zu detektieren. Das Detektions-Mittel 110 kann den Strom in der Hauptschaltung direkt detektieren. Als ein Beispiel kann das Detektions-Mittel 110 mit der Hauptschaltung in Serie verbunden sein, wie in 1 gezeigt ist, um so den Strom in der Hauptschaltung zu detektieren. Das Detektions-Mittel 110 kann auch den Strom in der Hauptschaltung dadurch detektieren, dass 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9 oder 1/10 des Stroms in der Hauptschaltung detektiert wird, etc. Als ein Beispiel kann das Detektions-Mittel 110 mit der Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts in paralleler Weise verbunden sein und kann den Strom in der Hauptschaltung mittels eines Detektierens eines Verzweigungs-Stroms (branch current) erhalten. Das Detektions-Mittel 110 kann den Strom in der Hauptschaltung auch dadurch erhalten, dass es den Strom eines anderen Elektronik-Elements detektiert, welcher in Proportion zu dem Strom in der Hauptschaltung sein kann. Das Detektions-Mittel 110 kann den Strom in der Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts in Echtzeit detektieren oder kann den Strom in der Hauptschaltung bei einem vorbestimmten Zeitintervall detektieren. Das vorbestimmte Zeitintervall kann auf einen Fabrik-Voreinstellungs-Pegel gesetzt sein oder kann von dem Benutzer gemäß einer tatsächlichen Situation gesetzt sein.
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Das Steuer-Mittel 120 vermindert einen Helligkeits-Pegel einer Hintergrundlicht-Einheit 130 des Flachtafel-Elektronik-Geräts, wenn der Strom in der Hauptschaltung größer ist als oder gleich ist wie ein Schwellwert, so dass der Strom in der Hauptschaltung vermindert ist, geringer zu sein als der Schwellwert. Das Steuer-Mittel 120 kann in eine Haupt-Steuer-Einheit des Flachtafel-Elektronik-Geräts integriert sein oder kann unabhängig konfiguriert sein. Das Steuer-Mittel 120 kann den Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130 dadurch vermindern, dass der Strom in der Hintergrundlicht-Einheit 130 vermindert wird. Das Steuer-Mittel 120 kann auch den Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit dadurch regulieren, dass das Anschalt-Verhältnis (duty ratio) des Stroms reguliert wird. Vorzugsweise vermindert das Steuer-Mittel 120 den Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130 dadurch, dass der Strom der Hintergrundlicht-Einheit 130 vermindert wird, so dass der Strom in der Hauptschaltung vermindert ist, um kleiner zu sein als der Schwellwert schnell und effizient. Der Schwellwert kann gesetzt werden, gleich dem maximal erlaubten Entlade-Strom der Batterie zu sein oder geringer als der maximal erlaubte Entlade-Strom der Batterie. Die Fachleute in der Technik würden wissen, den Schwellwert gemäß der Performance der Batterie zu setzen und den geringsten Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit, welcher geeignet für die Benutzer ist, zu setzen.
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Vorzugsweise kann das Detektions-Mittel 110 ein Strom-fühlender Widerstand sein. Der Strom-fühlende Widerstand ist mit der Schaltung, welche. zu detektieren ist, in Serie-verbunden und der Strom-fühlende Widerstand erreicht die Detektion mittels eines Konvertierens des Stroms in ein Spannungs-Signal. Der Widerstands-Wert des Strom-fühlenden Widerstands ist gering und daher kann er vermeiden, den Energie-Verbrauch des Flachtafel-Elektronik-Geräts zu erhöhen, und kann auch vermeiden, dass zu viel Wärme erzeugt wird und in dem Flachtafel-Elektronik-Gerät akkumuliert. Ferner ist die Präzision des Strom-fühlenden Widerstands relativ hoch und die Präzision ist im Allgemeinen geringer als ±1% oder sogar weniger als ±0,1% bei der höchsten Anforderung. Daher kann der Strom-fühlende Widerstand den Strom in der Hauptschaltung genau und präzise detektieren, um so eine Situation zu vermeiden, wo der instantane Strom in der Hauptschaltung den maximal erlaubten Entlade-Strom übersteigt, aber er nicht mittels des Detektions-Mittels 110 detektiert ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Steuer-Mittel 120 einen Vergleicher (comparator) 121 und einen Hintergrundlicht-Regulator 122 aufweisen. Der Vergleicher 121 vergleicht ein Detektions-Signal des Stroms in der Hauptschaltung mit einem Schwellwert-Signal. Das Schwellwert-Signal kann ein Signal sein, welches den Schwellwert repräsentiert, wenn das Detektions-Mittel 110 den Strom in der Hauptschaltung direkt detektiert und es an den Vergleicher 121 sendet. Das Schwellwert-Signal kann ein Signal sein, welches das entsprechende Verhältnis des Schwellwerts repräsentiert, wenn das Detektions-Mittel 110 den Verzweigungs-Strom detektiert und ihn an den Vergleicher 121 sendet. Zum Beispiel kann das Schwellwert-Signal ein Signal sein, welches 1/10 des Schwellwertes repräsentiert, wenn der Verzweigungs-Strom, welcher mittels des Detektions-Mittels 110 detektiert ist, 1/10 des Stroms in der Hauptschaltung ist. Nach Vergleichen des Detektions-Signals mit dem Schwellwert-Signal kann der Vergleicher 121 die verglichenen Ergebnisse an den Hintergrundlicht-Regulator 122 senden. Der Hintergrundlicht-Regulator 122 reguliert den Helligkeits-Wert der Hintergrundlicht-Einheit 130 gemäß dem verglichenen Ergebnis. Der Hintergrundlicht-Regulator 122 vermindert den Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130, wenn das verglichene Ergebnis anzeigt, dass der Strom in der Hauptschaltung größer ist als der Schwellwert.
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Vorzugsweise weist das Steuer-Mittel 120 ferner eine verstärkende Schaltung 123 auf. In diesem Fall ist das Detektions-Signal, welches an den Vergleicher 121 gesendet ist, das Signal, welches mittels der verstärkenden Schaltung 123 verstärkt ist. Die verstärkende Schaltung 123 verstärkt das Signal, welches von dem Detektions-Mittel 110 empfangen ist, und sendet es an den Vergleicher 121, und ist somit für den Vergleicher 121 bequem zu vergleichen. Wenn z. B. das Detektions-Gerät 110 den Verzweigungs-Strom detektiert, welcher 1/10 des Stromes in der Hauptschaltung oder kleiner sein kann, kann es die Abweichung leicht detektieren, wenn der Verzweigungs-Strom direkt mit 1/10 des Schwellwertes verglichen wird. Zu bemerken ist, dass, wenn der Strom, welcher mittels des Detektions-Mittels 110 detektiert ist, mittels der verstärkenden Schaltung 123 verstärkt ist, das Schwellwert-Signal, welches in dem Vergleicher 121 zu vergleichen ist, dementsprechend auch eingestellt werden muss.
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Vorzugsweise weist der Schwellwert einen ersten Schwellwert und einen zweiten Schwellwert auf, wobei der erste Schwellwert kleiner ist als der zweite Schwellwert. Zum Beispiel kann der erste Schwellwert 3/4 des zweiten Schwellwerts sein. Das Steuer-Mittel 120 steuert die Hintergrundlicht-Einheit 130, auf einen ersten Helligkeits-Pegel, welcher relativ heller ist als ein zweiter Helligkeits-Pegel, zu vermindern, wenn der Strom in der Hauptschaltung größer ist als oder gleich ist wie der erste Schwellwert und kleiner als der zweite Schwellwert. Und das Steuer-Mittel 120 steuert die Hintergrundlicht-Einheit 130, auf einen zweiten Helligkeits-Pegel zu vermindern, welcher relativ dunkler ist als ein erster Helligkeits-Pegel, wenn der Strom in der Hauptschaltung größer ist als oder gleich ist wie der zweite Schwellwert. Das Steuer-Mittel 120 kann abschätzen, zu welchen der drei folgenden Fälle der Strom in der Hauptschaltung, welcher mittels des Detektions-Mittels 110 detektiert ist, gehört: kleiner als der erste Schwellwert, in dem Bereich des ersten Schwellwerts zu dem zweiten Schwellwert oder größer als der zweite Schwellwert. Das Steuer-Mittel 120 würde nicht arbeiten und der Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130 würde noch der Standard-Helligkeits-Negel sein, wenn der Strom in der Hauptschaltung abgeschätzt ist, kleiner zu sein als der erste Schwellwert, der Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130 würde auf den ersten Helligkeits-Pegel reguliert, wenn der Strom in der Hauptschaltung abgeschätzt ist, in dem Bereich des ersten Schwellwertes bis zu dem zweiten Schwellwert zu sein, und der Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130 würde auf den zweiten Helligkeits-Pegel reguliert werden, wenn der Strom in der Hauptschaltung abgeschätzt ist, größer zu sein als der zweite Schwellwert.
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Vorzugsweise reguliert das Steuer-Mittel 120 den Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130 auf den Standard-Helligkeits-Pegel, wenn der Strom in der Hauptschaltung, detektiert mittels des Detektions-Mittels 110, für ein vorbestimmtes Zeitintervall kleiner ist als der Schwellwert. Der Spitze-Strom des Flachtafel-Elektronik-Geräts ist im Allgemeinen in einem instantanen Zustand. Das Steuer-Mittel 120 stellt sicher, dass der Spitze-Strom nicht über den Schwellwert-Pegel zeitweise während des vorbestimmten Zeitintervalls ansteigt. Der Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit 130 ist auf den Standard-Helligkeits-Pegel reguliert, um die normale Benutzung des Flachtafel-Elektronik-Geräts wieder herzustellen, wenn das Steuer-Mittel 120 abschätzt, dass der Strom in der Hauptschaltung geringer ist als der Schwellwert während des vorbestimmten Zeitintervalls. Vorzugsweise kann das vorbestimmte Zeitintervall 5–10 s sein. Das Zeitintervall von 5–10 s ist eine geeignete Zeitperiode zum Abschätzen, ob das Flachtafel-Elektronik-Gerät stetig läuft oder nicht.
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Wie oben erwähnt ist, kann das Detektions-Mittel 110 mit der Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts in Serie verbunden sein, um den Strom in der Hauptschaltung direkt zu detektieren, und das Detektions-Mittel 110 kann auch mit der Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts in paralleler Weise verbunden sein, um so den Verzweigungs-Strom zu detektieren und dann den Strom in der Hauptschaltung zu erhalten. Vorzugsweise ist das Detektions-Mittel 110 mit der Hauptschaltung des Flachtafel-Elektronik-Geräts in paralleler Weise verbunden und folglich kann der Energie-Verbrauch und die Wärme, welche mittels des Detektions-Mittels 110 erzeugt ist, vermindert werden.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Flachtafel-Elektronik-Gerät bereitgestellt. Das Flachtafel-Elektronik-Gerät hat irgendein Strom-Steuer-System, wie oben erwähnt ist. Jede Komponente, welche in dem Strom-Steuer-System beinhaltet ist, sowie ihre Verbindungs-Beziehung kann sich auf die Beschreibung des jeweiligen Teils oben beziehen. Daher ist es nicht weiter im Detail in der vorliegenden Erfindung zum Zwecke der Einfachheit beschrieben.
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Das Strom-Steuer-System, welches mittels der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist, vermindert den Strom in der Hauptschaltung dadurch, dass der Helligkeits-Pegel der Hintergrundlicht-Einheit vermindert wird und der Steuerungs-Modus davon ist einfach. Daher ist es in der Lage, die Verarbeitungs-Zeit um mehr als 10 ms verglichen mit dem Stand der Technik zu vermindern, und die schnelle und effektive Antwort ist ein wichtiger Faktor zum Erweitern des Lebens der Batterie. Zusätzlich hat das Strom-Steuer-Systems, welches durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt ist, Vorteile einer geringen Anzahl von Komponenten, einfache Struktur usw.
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Die vorliegende Erfindung ist mittels der oben erwähnten Ausführungsformen beschrieben worden. Es wird jedoch verstanden werden, dass die oben erwähnten Ausführungsformen zum Zwecke einer Demonstration und Beschreibung sind und nicht zum Zweck, die vorliegende auf den Geltungsbereich der beschriebenen Ausführungsformen zu begrenzen. Außerdem könnten die Fachleute in der Technik schätzen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen begrenzt ist und dass verschiedene Modifikationen und Adaptionen in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung innerhalb des Geltungsbereichs und Geistes der vorliegenden Erfindung gemacht werden können. Der Schutz-Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung ist ferner durch die folgenden Ansprüche und einen äquivalenten Geltungsbereich davon definiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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