DE10354238A1 - Energy-saving circuit for flat display devices illuminated from behind, has sources of light shaped as bars and spots arranged in a reflective casing behind the display - Google Patents

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Abstract

Lights (7) are individually triggered. An evaluator circuit (13) uses image data to be displayed on a flat display (1) to ascertain an active display surface and relies on this to switch the lights on partially, which are located behind a screen's passive surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energiesparschaltung für Flachdisplaygeräte mit hinterleuchtetem Display, aufweisend eine Vielzahl stab- oder punktförmiger Lichtquellen, die hinter dem Display in einem Reflexionsgehäuse angeordnet und beim Anschalten des Displays an eine Stromversorgungsquelle anschließbar sind.The The invention relates to a power saving circuit for flat panel display devices with backlit Display comprising a plurality of rod or point light sources, located behind the display in a reflection housing and when turning on the Displays can be connected to a power source.

LCD- und TFT-Displays sind bekanntlich hinterleuchtet, wobei die Lichtstärke die Helligkeit des auf dem LCD- oder TFT-Display dargestellten Bildes bestimmt. Es gibt auch LCD-Displays, die nicht hinterleuchtet sind. Diese sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.LCD and TFT displays are known backlit, the light intensity of the Brightness of the image displayed on the LCD or TFT display. There are also LCD displays that are not backlit. These are not the subject of the present invention.

Zum Zwecke der Hinterleuchtung ist hinter den Displays ein Gehäuse vorgesehen, in dem stabförmige Lampen angeordnet sind, die sich bei den bekannten Bauausführungen über die gesamte Breite oder über Teile der Breite des Displays erstrecken. Zukünftig werden anstelle der Lampen auch LEDs eingesetzt werden, die dann über die Fläche verteilt angeordnet werden. Die Rückwand dieses Gehäuses ist als Reflektor ausgebildet, um eine gleichmäßige Lichtverteilung sicherzustellen. Vor den Leuchtkörpern befindet sich eine Diffusionsscheibe, ggf. noch eine zweite, um eine diffuse rückseitige Beleuchtung des LCD- oder TFT-Displays zu gewährleisten, das davor angeordnet ist. Des weiteren befinden sich zwischen den Diffusionsscheiben und dem Display eine Prismenschicht und eine Reflexionsschicht. Der Verbund wird zusammengehalten durch einen umlaufenden Rahmen, auf den das LCD- oder TFT-Display aufgesetzt ist. Bei bekannten 17" Displays sind z.B. sieben Stablampen vorgesehen, die in seitlichen Lampenhaltern befestigt und über eine gemeinsame Zuleitung an die Stromversorgungsquelle des Flachdisplaygerätes angeschlossen sind.To the For purposes of backlighting, a housing is provided behind the displays, in the rod-shaped Lamps are arranged, which in the known Bauausführungen over the entire width or over Parts of the width of the display extend. In the future, instead of the lamps LEDs are also used, which are then distributed over the surface. The back wall this case is designed as a reflector to ensure a uniform distribution of light. In front of the luminaries there is a diffusion disk, possibly a second, to a diffuse back To ensure illumination of the LCD or TFT displays arranged in front of it is. Furthermore, there are between the diffusion discs and the display a prism layer and a reflective layer. The composite is held together by a surrounding frame, on which the LCD or TFT display is mounted. At acquaintances 17 "displays are e.g. seven flashlights provided in side lamp holders attached and over a common cable connected to the power source of the flat panel display device are.

Die zum Einsatz kommenden Lampen haben einen hohen Energieverbrauch. Jede Lampe besitzt beispielsweise eine Leistung von 20 W, so dass die gesamte Leistung bei sieben Lampen 140W beträgt. Dies gilt gleichermaßen auch für Anordnungen mit anderer Lampenanzahl. LEDs sind zwar wesentlich energieärmer, dafür müssen diese in größeren Stückzahlen angeordnet werden.The used lamps have a high energy consumption. For example, each lamp has a power of 20 W, so that the total power at seven lamps is 140W. This is equally true for orders with a different number of lamps. LEDs are much less energy, but they have to in larger quantities to be ordered.

Oftmals werden die Displays nicht für die Vollbilddarstellung benötigt. Z.B. werden nur im unteren Drittel des Bildschirms Benutzerführungen oder Infoanzeigen dargestellt, während der Rest des Bildschirms durch entsprechende Ansteuerung des Displays dunkelgetastet ist. Dies ist beispielsweise auch gegeben, wenn das Display in einem Sichtschirmtelefon eingebaut ist und nur die Funktionstastenanzeige eingeblendet wird.often the displays are not for the full screen view needed. For example, only in the lower third of the screen user guides or info displays presented while the rest of the screen by appropriate control of the display is dark-tasted. This is for example also given if the Display is built into a screen phone and only the function key display is displayed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieverbrauch eines Flachdisplaygerätes wesentlich zu reduzieren.Of the Invention is based on the object, the energy consumption of Flat-panel display essential to reduce.

Gelöst wird die Aufgabe durch Integration einer Energiesparschaltung gemäß der im Anspruch 1 angegebenen Lehre.Is solved the task by integrating a power saving circuit according to the Claim 1 teaching.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass für die Hinterleuchtung mehrere Lampen verwendet werden, und teilt die Stromversorgung der Lampen gemäß einer Sternform auf, so dass jede Lampe einzeln ansteuerbar ist. In Abhängigkeit von den darzustellenden Bildinformationen und der damit belegten Displayteilfläche werden nicht benötigte Lampen einfach abgeschaltet. Die Auswerteschaltung ermittelt anhand der Bildinformationen den Flächenbedarf der aktiven Darstellungsfläche und steuert über eine Schalteranordnung die einzelnen Lampen aktiv oder passiv. Zweckmäßigerweise wird hierfür ein Mikroprozessor verwendet, der mittels ROM-resistentem Programm die Bildinhalte des in einem Bildspeicher zwischengespeicherten Bildes und den Flächenbedarf und die Positionierung ermittelt. Davon abgeleitet werden dann die benachbarten nicht benötigten Lampen abgeschaltet. Die Auswerteschaltung kann dabei auch Betriebsmodi berücksichtigen. Befindet sich das Displaygerät beispielsweise im Modus Fernsehbildwiedergabe, so erfolgt keine Stromabschaltung einzelner Lampen, da in diesem Betriebsmodus normalerweise die gesamte Bildfläche für die Bilddarstellung genutzt wird. Handelt es sich hingegen um die Darstellung eines Fernsehbildes im 16:9 Format auf einem 4:3 Display, so kann die Auswerteschaltung abhängig von der verkleinerten Vertikalen des Bildinhaltes gegenüber der Displayhöhe nicht benötigte Lampen im Schwarzbereich des Bildes abschalten, so dass auch bei diesem Fernsehbetrieb Energie gespart wird. Befindet sich das Gerät im Onscreen-Betrieb (OSD) und werden nur Teilbereiche des Bildschirms für die Darstellung von Funktionen genutzt, so werden von der Auswerteschaltung die Lampen, die sich hinter den nicht benötigten Displayflächen befinden, abgeschaltet.The Invention makes use of the fact that for backlighting several lamps are used, and shares the power of the lamps according to a Star shape, so that each lamp is individually controllable. Dependent on from the image information to be displayed and the information thus assigned Display subarea become unnecessary lamps simply shut off. The evaluation circuit is determined on the basis of Image information the area requirement the active display area and controls over a switch arrangement the individual lamps active or passive. Conveniently, will do this a microprocessor used by means of ROM-resistant program the image contents of the cached in a frame memory Picture and the space requirement and the positioning is determined. Derived from this then the neighboring unneeded Lamps shut off. The evaluation circuit can also operate modes consider. Is the display device For example, in the mode of TV picture playback, so there is none Power cut off individual lamps, as in this mode of operation normally the entire picture surface for the Image representation is used. On the other hand, is it the presentation? a TV picture in 16: 9 format on a 4: 3 display, so can the evaluation circuit dependent from the reduced vertical of the image content compared to the display height not needed Turn off lights in the black area of the picture, so that too This TV company saves energy. Is the device in on-screen mode? (OSD) and are only part of the screen for the presentation of Functions are used, the evaluation circuit switches the lamps, who are behind the unneeded display surfaces are switched off.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes ergänzend erläutert.The Invention will be described below with reference to the drawing Block diagram complementary explained.

In der einzigen Figur sind in Form einer Explosionszeichnung der prinzipielle Aufbau eines LCD-Displays und die Energiesparschaltung in Form eines Blockschaltbildes dargestellt. Das LCD-Display 1 ist auf einen Verbund mehrerer Scheiben aufgesetzt, die von einem Rahmen 2 gehalten sind. Bei den Scheiben handelt es sich um eine Reflexionsscheibe 3, eine Prismenscheibe 4, eine erste Diffusionsscheibe 5 und eine zweite Diffusionsscheibe 6. Hinter der Diffusionsscheibe 6 befindet sich die Lampenanordnung 7, die im vorliegenden Fall aus sieben parallelen Stablampen besteht, die in seitlichen Haltern 8 gelagert sind. Hinter der Lampenanordnung befindet sich ein Reflexionsschirm 9, der in einer Gehäuserückwand eingesetzt ist. Die Gehäuserückwand und die Halter für die Lampenanordnung sind mit dem Rahmen 2 über Schrauben 10 fest verbunden.In the single figure are in the form of an exploded view of the basic structure of a LCD displays and energy saving circuit shown in the form of a block diagram. The LCD display 1 is mounted on a composite of several slices, which are of a frame 2 are held. The discs are a reflection disc 3 , a prismatic disk 4 , a first diffusion disk 5 and a second diffusion disk 6 , Behind the diffusion disk 6 is the lamp assembly 7 , which consists in the present case of seven parallel flashlights, in lateral holders 8th are stored. Behind the lamp assembly is a reflection screen 9 which is inserted in a housing back wall. The back of the housing and the holders for the lamp assembly are with the frame 2 about screws 10 firmly connected.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass jede der Lampen der Lampenanordnung 7 über eine Steuerschaltung 11 einzeln an die Stromversorgung 12 angeschlossen werden kann. Die Ansteuerung erfolgt über eine Auswerteschaltung 13, die vorzugsweise einen Mikroprozessor enthält, der zu diesem Zweck einen Bildspeicher 14 abfragt und die Speicherinhalte bezogen auf die Darstellungsfläche auf dem LCD-Display analysiert. Die Bildsignale liegen am Bildspeicher 14 über den Eingang 15 an. Der Bildspeicher 14 wird ferner von der Treiberschaltung 16 ausgelesen bzw. werden die Bildpixeldaten zur Darstellung an diese ausgegeben, die die Matrix des LCD-Displays steuert. Die Auswerteschaltung 13 generiert in Abhängigkeit von der aktiven Bilddarstellungsfläche Steuersignale zum An- bzw. Abschal ten der einzelnen Lampen der Lampenanordnung 7, so dass immer nur die Lampen eingeschaltet sind, die zur optimalen Bildwiedergabe des Teilflächenbildes erforderlich sind.According to the invention it is provided that each of the lamps of the lamp assembly 7 via a control circuit 11 individually to the power supply 12 can be connected. The control takes place via an evaluation circuit 13 , which preferably includes a microprocessor, for this purpose an image memory 14 queries and the memory contents based on the display area on the LCD screen analyzed. The image signals are located on the image memory 14 over the entrance 15 at. The image memory 14 is further from the driver circuit 16 the image pixel data is output or displayed for display, which controls the matrix of the LCD display. The evaluation circuit 13 generated in response to the active image display surface control signals for switching on or off th the individual lamps of the lamp assembly 7 , so that only the lamps are switched on, which are required for optimal image reproduction of the partial surface image.

Claims (4)

Energiesparschaltung für Flachdisplaygeräte mit hinterleuchtetem Display, aufweisend eine Vielzahl stab- oder punktförmiger Lichtquellen, die hinter dem Display in einem Reflexionsgehäuse angeordnet und beim Anschalten des Displays an eine Stromversorgungsquelle anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampen (7) einzeln ansteuerbar sind, dass eine Auswerteschaltung (13) vorgesehen ist, die anhand der Bildinformation, die auf dem Flachdisplay (1) dargestellt werden soll, die aktive Darstellungsfläche feststellt und in Abhängigkeit davon die Lampen (7), die sich hinter den passiven Flächen des Bildschirms befinden, partiell abschaltet.Energy saving circuit for flat panel display devices with backlit display, comprising a plurality of rod or point-shaped light sources, which are arranged behind the display in a reflection housing and can be connected when turning on the display to a power source, characterized in that the lamps ( 7 ) are individually controllable that an evaluation circuit ( 13 ) based on the image information displayed on the flat display ( 1 ), the active display surface is detected and depending on the lamps ( 7 ), which are located behind the passive surfaces of the screen, partially shuts off. Energiesparschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (13) einen Mikroprozessor enthält, der anhand der in einem Bildspeicher (14) gespeicherten Bildinhalte die nicht aktiven partiellen Flächenteile des Bildschirms ermittelt und die elektronischen Schalter (11) der Lampen in diesem Darstellungsbereich in Abhängigkeit davon ein- oder abschaltet.Energy saving circuit according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit ( 13 ) contains a microprocessor based on the in a image memory ( 14 stored image content determines the non-active partial surface portions of the screen and the electronic switches ( 11 ) of the lamps in this display area as a function of on or off. Energiesparschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampen (7) stabförmige, horizontal oder vertikal angeordnete Lampen sind.Energy saving circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the lamps ( 7 ) are rod-shaped, horizontally or vertically arranged lamps. Energiesparschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampen (7) LEDs sind, die flächenverteilt oder im Randbereich verteilt angeordnet sind.Energy saving circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the lamps ( 7 ) LEDs are the area distributed or distributed in the edge area are arranged.
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