DE3837620C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildschirmgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bildschirmgeräte dieser Art werden in nahezu allen Berufszweigen zur Sichtbarmachung und Anzeige von Da­ ten, Texten, Zeichnungen, Grafiken, Videobildern und dgl. eingesetzt. Auch aus der privaten Anwendung im Bereich der Unterhaltungselektronik sind diese Bild­ schirmgeräte am Beispiel eines Fernsehgerätes jeder­ mann bekannt.

Zur visuellen Anzeige werden Bildschirmgeräte der eingangs genannten Art bis heute fast ausschließlich mit Kathodenstrahlröhren bestückt, die auch in bezug auf Materialkosten die Herzstücke solcher Bildschirm­ geräte bilden. Hierbei handelt es sich um ein mit einer Heizung ausgestattetes und mit Hochspannung versorgtes birnenähnliches evakuiertes Glasgefäß, in dem der von einer glühenden Kathode erzeugte und mittels elektromagnetischen oder elektrostatischen Feldern abgelenkte Elektronenstrahl auf den gegenüber­ liegenden, schwach konkav gekrümmten und mit einer Leuchtschicht versehenen Bildschirm (Anode) gelenkt wird und hier, durch seinen Aufprall, das gewünschte Bild erzeugt. Da die fluoreszierende Schicht durch den permanenten Elektronenbeschuß langzeitig gesehen zerstört wird, eine Kathodenstrahlröhre also nur einer begrenzten Lebenserwartung unterliegt, ist sie gleich­ zeitig auch das schwache Glied in der Kette aller zu einem Bildschirmgerät gehörenden Baukomponenten.

Aus diesem Grund sind speziell aus dem Bereich der Datenverarbeitung auch Bildschirmgeräte bekannt, an denen das Aufprallen der Elektronen immer dann unterdrückt oder verhindert wird, wenn das Bildschirmgerät vorübergehend nicht benötigt wird. Diese Geräte bedienen sich üblicherweise eines Softwaresignales, das beispielsweise durch das längere Ausbleiben von Eingabebefehlen an der Bedienungstastatur ausgelöst werden kann und wie beschrieben zum Schutz des Bildschirmes genutzt wird. Viele Bildschirmgeräte dienen jedoch ausschließlich der Beobachtung (z. B. Fernsehgeräte, Radar- oder Videoüberwachungsanlagen). Diese Geräte werden erfahrungsgemäß nur zu einem Teil ihrer Einschaltzeit benötigt, können aber durch das Fehlen der Eingabetastatur nicht nach dem bekannten Prinzip geschützt werden.

Zwar ist aus DE-OS 33 37 947 eine Video-Überwachungsanlage mit im wesentlichen einer Videokamera, einer Sensoreinrichtung und einem Bildschirmgerät bekannt, bei der das Videobild des von der Sensoreinrichtung überwachten Raumes nur bei Anwesenheit einer Person in diesem Raum auf einem Bildschirmgerät wiedergegeben wird, jedoch dient hier die Unterdrückung der Wiedergabe bei einer Nichtbenutzung des Raumes nur dazu, das Bildschirmgerät für die Wiedergabe allgemeiner Informationen verfügbar zu machen. Ein die Lebensdauer des Bildschirmes erhöhender Effekt wird dadurch nicht erzielt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Bildschirmgeräte der eingangs genannten Art so auszubilden, daß insbesondere bei Geräten ohne Eingabetastatur die Lebenserwartung der Bildschirme wesentlich erhöht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben und besteht aus einer mit dem Bildschirmgerät gekoppelten Bildschirm-Schutzschaltung, die eine eine Sensoreinrichtung zur Überwachung eines Raumwinkelbereiches vor dem Bildschirmgerät auf Anwesenheit einer Person aufweist und die bei Überschreiten eines bestimmten Höchstabstandes zwischen dem Bildschirmgerät und der Person bzw. beim Verlassen des Raumwinkelbereiches seitens der Person ein Steuersignal erzeugt, das zum Dunkelschalten des Bildschirmes beispielsweise durch Ablenken des Elektronenstrahles, Abschalten der Hochspannung oder Abschalten des gesamten Bildschirmgerätes bzw. zum Dämpfen der Bildschirmhelligkeit genutzt wird und den Bildschirm somit vor der geschilderten, frühzeitigen Zerstörung wirkungsvoll schützt. Dazu geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die gewünschte Anzeige nur dann auf dem Bildschirm zu erscheinen braucht, wenn dieser von mindestens einer Person (Arbeitskraft) aus einem angemessenen Winkel und Abstand betrachtet wird.

Optimalerweise ist die Bildschirm-Schutzschaltung in das Bildschirmgerät integriert (Anspruch 2). Andererseits kann sie bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 3 als Zusatzgerät bei jedem vorhandenen Bildschirmgerät nachgerüstet werden.

Die Ansprüche 4-7 kennzeichnen an sich bekannte Grundprinzipien der Entfernungsmessung und Bewegungserfassung, auf denen der Erfindungsgegenstand konstruktiv beruht.

Anspruch 8 lehrt eine einfache, dabei jedoch zuverlässige und mit herkömmlichen elektronischen Bauelementen realisierbare Ausgestaltung der Bildschirm-Schutzschaltung.

Durch die in Anspruch 9 angegebene Sendecharakteristik wird erreicht, daß die Bildschirm-Schutzschaltung auch dann anspricht, wenn sich Personen zwar in der Nähe des Bildschirmgerätes befinden, ihre Standorte aber derartige Winkel zur Bildschirmfläche bilden, die eine Bildschirmbetrachtung ohnehin unmöglich machen.

Durch den im Anspruch 10 angegebenen Störfilter wird verhindert, daß die Bildschirm-Schutzschaltung trotz eingehaltenem Höchstabstand und Raumwinkelbereich aufgrund externer Störquellen anspricht. Damit ist ein störungsfreies Arbeiten mit dem Erfindungsgegenstand möglich.

Anspruch 11 lehrt eine konstruktiv einfache Ausge­ staltung für die Signalgebervorrichtung der Bild­ schirm-Schutzschaltung. Dabei wird die Tatsache ver­ wendet, daß die Intensität des von der betrachteten Person reflektierten Infrarot- oder Ultraschall-Si­ gnales u. a. vom Abstand der betrachtenden Person zum Empfänger abhängig ist. Wiederum abhängig von dieser Intensität erzeugt der Empfänger ein Eingangssignal, das gegebenenfalls über einen Störfilter auf den Ein­ gang eines Triggerverstärkers gegeben wird. Letzterer erzeugt ab einem bestimmten Signalpegel ein Ausgangs­ signal zur Ansteuerung eines Wandlers, welcher wiederum das Steuersignal erzeugt.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 12 und 13 ist der einzuhaltende Höchstabstand, ab dem ein Steuersi­ gnal von der Bildschirm-Schutzschaltung erzeugt wird, einstellbar und damit individuell an die jeweiligen Raumverhältnisse und dem Reflektionsvermögen der Arbeitskraft anpaßbar.

Nach Anspruch 14 wird das Steuersignal nach Ansprechen der Bildschirm-Schutzschaltung erst verzögert erzeugt. Hierdurch wird vermieden, daß durch kurzzei­ tiges Überschreiten des Höchstabstandes oder Verlassen des Raumwinkelbereiches die Bildschirmhelligkeit unnötigerweise zu oft beeinflußt wird.

Durch die in Anspruch 15 angegebene Triggeranzeige wird das Einstellen der Bildschirm-Schutzschaltung und das Einhalten des Höchstabstandes bzw. Raumwinkel­ bereiches auch bei einer verzögerten Steuersignaler­ zeugung für die Arbeitskraft kontrollierbar.

Durch die Verwendung eines gepulsten Infrarot-Sende­ signales (Anspruch 16) kann eine hohe Signalintensität bei geringem Energieaufwand erzielt werden. Gleichzeitig wird dadurch die Lebensdauer der als In­ frarot-Sender wirkenden Infrarot-Leuchtdiode wesent­ lich erhöht.

Gemäß Anspruch 17 kann die Bildschirmhelligkeit nach Erzeugung des Steuersignales um einen bestimmten Faktor rhythmisch oder permanent gedämpft werden.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Bildschirmarbeitsplatzes mit Bildschirm­ gerät und Bildschirm-Schutzschaltung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm der Bildschirm-Schutzschaltung.

In Fig. 1 ist ein Bildschirmarbeitsplatz dargestellt. Auf dem Bildschirmtisch (1) ist das Bildschirmgerät (2) aufgestellt. Die auf dem Stuhl (3) am Bildschirm­ tisch (1) sitzende Person (Arbeitskraft 4), betrachtet den Bildschirm (5). Die Einhaltung des Höchstabstandes (6) und des Raumwinkelbereiches (9) wird durch die auf dem Bildschirmgerät (2) aufgestellte Bildschirm-Schutz­ schaltung (7) überwacht. Diese erzeugt ein Steuer­ signal, welches über die Verbindungsleitung (8) die Bildschirmhelligkeit des Bildschirmes (5) spontan oder zeitverzögert beeinflußt, sobald die Arbeitskraft (4) den eingestellten Höchstabstand (6) überschreitet bzw. den Raumwinkelbereich (9) verläßt.

In Fig. 2 ist der Aufbau der Bildschirm-Schutzschal­ tung (7) schematisch dargestellt. Die Schaltung be­ ruht auf dem Prinzip der Infrarot-Entfernungsmessung und weist im wesentlichen drei Hauptkomponenten auf, nämlich das Sendeteil (10), das Empfangsteil (11) - diese Teile bilden die Sensoreinrichtung der Schutzschaltung - und die Signalgebervorrichtung (12). Im Sendeteil (10) er­ zeugt der Generator (13) ein gepulstes Treibersignal für den Infrarot-Sender (14). Bei dem Sender kann es sich um eine schlichte Infrarot-Leuchtdiode handeln, die damit ein gepulstes Infrarot-Signal (15) aussen­ det.

Dieses Signal (15) wird von der Arbeitskraft (4) reflektiert, das reflektierte Infrarot-Signal (16) gelangt zum Infrarot-Empfänger (17) der Bildschirm- Schutzschaltung (7). Die Intensität des reflektier­ ten Infrarot-Signales (16) ist dabei abhängig vom Abstand (6) der Arbeitskraft (4) zum Infrarot-Empfän­ ger (17) und damit zur Bildschirm-Schutzschaltung (7) bzw. zum Bildschirm (5). Je größer der Abstand zwischen der Arbeitskraft (4) und dem Bildschirm (5) ist, desto niedriger ist die Intensität.

Wie in Fig. 1 angedeutet, strahlt der Infrarot-Sender (14) das Infrarot-Signal (15) in einen engen, auf den Kopf (18) der Arbeitskraft (4) gerichteten Raumwinkelbereich (9) ab, wodurch letztlich nur der Abstand des Kopfes (18) vom Bildschirm (3) überwacht wird.

Im Empfangsteil (11) erzeugt der Infrarot-Empfänger (17) ein Eingangssignal, das von der Intensität des reflektierten Infrarot-Signales und damit vom Abstand (6) zwischen der Arbeitskraft (4) und dem Bildschirm (5) abhängig ist. Dieses Signal gelangt über den Störfilter (19) auf den Eingang des Triggerverstärkers (20) der Signalgebervorrichtung (12), der ab einem über das Stellglied (21) einstellbaren Pegel des Eingangssignales ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal dient als Steuersignal für den Wandler (22), der damit bei Überschreiten eines bestimmten Höchstabstandes (6) der Arbeitskraft (4) zum Bildschirm (5) ein spontanes oder zeitverzögertes Steuersignal erzeugt, welches über die Verbindungs­ leitung (8) die Helligkeit des Bildschirmes (5) dämpft bzw. diesen abschaltet.

Der Triggerverstärker (20), das Stellglied (21) und der Wandler (22) bilden die Signalgebervorrichtung (12) der Bildschirm-Schutzschaltung (7).

Da der signalauslösende Höchstabstand (6) an die Raumbedingungen in dem sich das Bildschirmgerät (2) befindet, anzupassen ist und das Reflektionsvermögen der Arbeitskraft (4) von der Art und Farbe der Kleidung, Haut und der Haare abhängt, kann die Bild­ schirm-Schutzschaltung (7) auf die entsprechenden Bedingungen eingestellt werden. Dazu betätigt die Arbeitskraft (4) das Stellglied (21) solange, bis beim Überschreiten des gewünschten Höchstabstandes (6) die optische Triggeranzeige (23) gerade an zu leuchten fängt.

Claims (17)

1. Bildschirmgerät, insbesondere als Bestandteil einer Überwachungs-, Datenverarbeitungs-, Informations- oder Unterhaltungsanlage, gekennzeichnet durch eine Bildschirm-Schutzschaltung (7),

• - die eine Sensoreinrichtung zur Überwachung eines Raumwinkelbereiches (9) vor dem Bildschirmgerät (2) auf Anwesenheit einer Person (Arbeitskraft 4) aufweist und
• - die bei Überschreiten eines bestimmten Höchstabstandes (6) zwischen der Person (Arbeitskraft 4) und dem Bildschirmgerät (2) bzw. Verlassen des Raumwinkelbereichs (9) seitens der Person (Arbeitskraft 4) ein Steuersignal zur Dunkelschaltung des Bildschirmes bzw. Dämpfung der Bildschirmhelligkeit erzeugt.

2. Bildschirmgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschirm-Schutzschaltung (7) in das Bildschirmgerät (2) eingebaut ist.

3. Bildschirmgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschirm-Schutzschaltung (7) als Zusatzgerät dem Bildschirmgerät (2) beistellbar oder auf dieses aufsetzbar ist.

4. Bildschirmgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung auf dem Prinzip der Infrarot-Entfernungsmessung beruht.

5. Bildschirmgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung auf dem Prinzip der Ultraschall-Entfernungsmessung beruht.

6. Bildschirmgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung auf dem Prinzip der induktiven oder kapazitiven Näherung beruht.

7. Bildschirmgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung auf dem Prinzip der Passiv-Infrarot-Bewegungsmeldung beruht.

8. Bildschirmgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschirm-Schutzschaltung (7) einen Infrarotsender (14) und einen Infrarotempfänger (17) als Sensoreinrichtung sowie eine letzterer nachgeschaltete Signalgebervorrichtung (12) zur Erzeugung des Steuersignals aufweist.

9. Bildschirmgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (14) das Infrarotsignal in einem engen, auf den Kopfbereich (Kopf 18) der Arbeitskraft (4) gerichteten Raumwinkelbereich (9) abstrahlt.

10. Bildschirmgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Empfänger (17) ein Störfilter (19) nachge­ schaltet ist.

11. Bildschirmgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgebervorrichtung (12) mit einem Triggerverstärker (20) versehen ist, der ab einem bestimmten, von der Intensität des von der Arbeitskraft (4) reflektierten Infrarotsignales (16) abhängigen Eingangssignal ein Ausgangssignal zur Ansteuerung eines Wandlers zur Erzeugung des Schutzsignales abgibt.

12. Bildschirmgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Höchstabstand (6), ab dem von der Bildschirm-Schutzschaltung (7) ein Steuersignal erzeugt wird, einstellbar ist.

13. Bildschirmgerät nach Anspruch 11 und 12, gekennzeichnet durch ein dem Triggerverstärker (20) zugeordnetes, dessen Ansprechempfindlichkeit variierendes Stellglied (21), mit dem der Ansprech-Höchstabstand (6) extern einstellbar ist.

14. Bildschirmgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Signalgebervorrichtung (12) gehörende Wandler (22) mit einer Zeitverzögerungsstufe versehen ist, die nach Ansprechen der Bildschirm-Schutzschaltung (7) das Steuersignal erst nach einer bestimmten Zeitverzögerung erzeugt.

15. Bildschirmgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgebervorrichtung (12) mit einer dem Triggerverstärker (20) zugeordneten Triggeranzeige (23) versehen ist, die bei Ansprechen der Bildschirm-Schutzschaltung (7) die Triggerung verzögerungsfrei anzeigt.

16. Bildschirmgerät nach einem der Ansprüche 4 bzw. 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotsender (14) ein gepulstes Infrarot-Signal (15) erzeugt.

17. Bildschirmgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ansprechen der Bildschirm-Schutzschaltung (7) die Helligkeit des Bildschirms (5) oszillierend oder permanent gedämpft wird.