DE4217594A1

DE4217594A1 - Brightness and-or contrast control for VDU - has control matrix in front of screen control, with photosensitive sensor circuit for luminance value

Info

Publication number: DE4217594A1
Application number: DE19924217594
Authority: DE
Inventors: Edmund Dipl Ing Poetsch; Wolfgang Dr Phil Racek
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Priority date: 1992-05-27
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1993-12-02

Abstract

The system controls a VDU (BG) and its screen (BS) by a variable brightness and contrast signal for image brightness and contrast setting on the screen. In front of the image controller (BSS) a control matrix (SM) is coupled, to which a photosensitive sensor circuit (SS) is allocated. The sensor circuit converts an ambient luminance value (Iu) into an electric luminance value (Iuel). The matrix generates a brightness (Hs) and contrast signal (Ks), dependent on the electric luminance value, for the screen controller, taking into account ergonomic factors. ADVANTAGE - Ambient luminance dependent control for increased contrast presentation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Helligkeits- und/oder Kontrastregelung von Bildschirmgeräten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for brightness and / or contrast control of display devices according to the Preamble of claim 1.

Die Informationsdarstellung erfolgt bei Bildschirmgeräten durch Darstellung von flächenhaften Bildelementen (Pixeln) unterschiedlicher Helligkeit bzw. Farbe. Das menschliche Auge kann dabei nur einzelne Bildpunkte wahrnehmen, welche sich von ihren unmittelbaren Nachbarpunkten in Helligkeit bzw. Farbe unterscheiden. Das Leuchtdichteverhältnis zwi schen zwei benachbarten Bildelementen ist das Maß für den Helligkeitskontrast.The information is displayed on screen devices by displaying flat image elements (pixels) different brightness or color. The human The eye can only perceive individual pixels, which ones from their immediate neighboring points in brightness or distinguish color. The luminance ratio between The two neighboring picture elements is the measure of the Brightness contrast.

Trotz konstanter Ansteuerung des Bildschirmes des Bild schirmgerätes ergibt sich für den Betrachter in Abhängigkeit von der Umgebungsleuchtdichte am Arbeitsplatz ein unterschiedlicher subjektiver Kontrasteindruck. Ein wei terer Effekt ist, daß mit zunehmender Umgebungsleucht dichte die durch Reflexion an der Bildschirmfläche er zeugte Leuchtdichte zunimmt. Reflexions- und Emissions leuchtdichte addieren sich. Das Ergebnis ist eine Helligkeitszunahme des gesamten Bildschirms.Despite constant control of the screen of the picture screen device depends on the viewer of the ambient luminance at the workplace different subjective contrast impression. A white Another effect is that with increasing ambient light density by reflection on the screen surface witnessed luminance increases. Reflection and emission luminance add up. The result is an increase in brightness of the entire screen.

Regeleinrichtungen geben die Möglichkeit, diese Effekte auszugleichen.Control devices give the possibility of these effects balance.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Hellig keits- und/oder Kontrastregelung von Bildschirmgeräten der eingangs genannten Art anzugeben, durch die der Bildschirm in Abhängigkeit von der Umgebungsleuchtdichte in der Weise gesteuert wird, daß unabhängig von der Umgebungsleuchtdich te bezüglich des Kontrastes eine ergonomisch angepaßte Bildschirmausgabe erreicht wird.The object of the invention is to provide a device for Hellig speed and / or contrast control of display devices Specify the type mentioned by which the screen depending on the ambient luminance in the way is controlled that regardless of the ambient light an ergonomically adapted contrast Screen output is reached.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the in claim 1 marked features solved.

Die sich danach ergebende Einrichtung zur Helligkeits- und/oder Kontrastregelung von Bildschirmgeräten führt die Helligkeits- und/oder Kontrastregelung abhängig von der Umgebungsleuchtdichte und unter Berücksichtigung ergono mischer Gesichtspunkte automatisch durch.The resulting device for brightness and / or contrast control of screen devices Brightness and / or contrast control depending on the Ambient luminance and considering ergono mix points of view automatically.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigenThe invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. In this demonstrate

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Ein richtung zur Helligkeits- und/oder Kontrastregelung von Bildschirmgeräten, Fig. 1 is a block diagram of an inventive device for the brightness and / or contrast control of display devices,

Fig. 2 eine erste Anordnung mit einer Einrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows a first arrangement with a device according to Fig. 1,

Fig. 3 ein vorteilhaft ausgebildetes erstes Detail der Einrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 shows an advantageous trained first detail of the device of Fig. 1,

Fig. 4 eine erste Ausführungsform eines zweiten Details der Einrichtung nach Fig. 1, Fig. 4 shows a first embodiment of a second detail of the device of Fig. 1,

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines zweiten Details der Einrichtung nach Fig. 1 und Fig. 5 shows a second embodiment of a second detail of the device according to Fig. 1 and

Fig. 6 eine zweite Anordnung mit einer Einrichtung gemäß Fig. 1. Fig. 6 shows a second arrangement with a device of FIG. 1.

Die in der Fig. 1 in Prinzipdarstellung angegebene Ein richtung zur Helligkeits- und/oder Kontrastregelung weist eine Bildschirmsteuerung BSS und einen Bildschirm BS zur Erzeugung und Ausgabe der Bildinformation auf. Ferner weist die gezeigte Einrichtung eine lichtempfindliche Sen sorschaltung SS zur Umwandlung eines durch eine Umgebungs leuchtdichte vorgegebenen Umgebungsleuchtdichtewertes Iu in einen elektrischen Leuchtdichtewert Iuel auf.The device shown in principle in FIG. 1 for brightness and / or contrast control has a screen control BSS and a screen BS for generating and outputting the image information. Furthermore, the device shown has a light-sensitive sensor circuit SS for converting an ambient luminance value Iu predetermined by an ambient luminance into an electrical luminance value Iuel.

Desweiteren ist eine Steuermatrix SM vorgesehen, die je ein vom elektrischen Leuchtdichtewert Iuel der Sensor schaltung SS abhängiges Helligkeits- und Kontrastsignal Hs, Ks für die Bildschirmsteuerung BSS erzeugt. Hierbei sind ergonomische Faktoren berücksichtigt. Die Steuer matrix SM weist Eingänge für Stellglieder Rh, Kh auf, über die eine statische Einstellung je eines Grundwertes für die Helligkeit H und den Kontrast K des vom Bildschirm BS dargestellten Bildes möglich ist. Sie weist außerdem we nigstens einen Eingang E für allgemeine Eingangsparameter Ep auf, die beispielsweise die Alterung der Bildschirm komponenten einbeziehen. Die allgemeinen Eingangsparameter Ep bewirken eine entsprechende Korrektur des Helligkeits- und des Kontrastsignals Hs, Ks. Für das angegebene Bei spiel werden die allgemeinen Eingangsparameter Ep von der Bildschirmsteuerung BSS abgeleitet.Furthermore, a control matrix SM is provided, each one of the electrical luminance value Iuel the sensor circuit SS dependent brightness and contrast signal Hs, Ks generated for the screen control BSS. Here ergonomic factors are taken into account. The tax matrix SM has inputs for actuators Rh, Kh, via which is a static setting of a basic value for the brightness H and the contrast K of the screen BS shown image is possible. It also points we at least one input E for general input parameters Ep on that, for example, the aging of the screen include components. The general input parameters Ep cause a corresponding correction of the brightness and the contrast signal Hs, Ks. For the given case the general input parameters Ep from the Screen control derived from BSS.

In der Fig. 2 ist ein Bildschirmgerät BG gezeigt, in dem die Einrichtung nach Fig. 1 eingebaut ist. Bezeichnet sind der Bildschirm BS und die Stellglieder Rh, Kh in Form von Stellrädchen. Das Bildschirmgerät BG weist im Rahmen eine Öffnung auf, hinter der die Sensoreinrichtung SS an geordnet ist. Die Sensoreinrichtung SS kann dabei unmit telbar oder mit einem dazwischenliegenden Lichtleiter L dahinter angeordnet sein. In FIG. 2, a display unit BG is shown, in which the device according to Fig. 1 is installed. The screen BS and the actuators Rh, Kh are labeled in the form of setting wheels. The display device BG has an opening in the frame, behind which the sensor device SS is arranged. The sensor device SS can be arranged immediately or with an intermediate light guide L behind it.

Zur Verdeutlichung ist diese Anordnung in der Fig. 2 seitlich neben dem Bildschirmgerät BG vergrößert heraus gezeichnet. In der Vergrößerung sind insbesondere die durch die Stellglieder Rh, Kh gegebene statische Einstell möglichkeit für die Helligkeit H und den Kontrast K sowie das lichtempfindliche Element der Sensorschaltung SS als Lichtaufnehmer zu sehen. Wie dargestellt, handelt es sich in diesem Fall um einen lichtempfindlichen Widerstand LDR.For the sake of clarity, this arrangement is shown enlarged in FIG. 2 on the side next to the display device BG. In the enlargement, in particular the static setting possibility for the brightness H and the contrast K given by the actuators Rh, Kh and the light-sensitive element of the sensor circuit SS can be seen as a light sensor. As shown, in this case it is a photosensitive resistor LDR.

Durch die kleine Öffnung im Rahmen des Bildschirmgerätes BG fällt Licht entweder direkt oder indirekt über den Lichtleiter L auf den lichtempfindlichen Widerstand LDR. Vorteilhafterweise weist bei direkter Bestrahlung die dem Umgebungslicht zugewandte Seite des lichtempfindlichen Widerstandes LDR oder bei indirekter Bestrahlung die dem Umgebungslicht zugewandte Seite des Lichtleiters L eine optimierte Formgebung derart auf, daß die räumlichen Re flexionseigenschaften des Bildschirms BS bei der Erfassung des Umgebungsleuchtdichtewertes Iu berücksichtigt werden.Through the small opening in the frame of the monitor BG either falls directly or indirectly through the light Light guide L to the light-sensitive resistor LDR. In the case of direct irradiation, this advantageously has the Ambient light side of the photosensitive Resistance LDR or the indirect radiation Side of the light guide L facing ambient light optimized shape so that the spatial Re flexion properties of the screen BS when capturing of the ambient luminance value Iu are taken into account.

Eine derartige Formgebung ist beispielsweise für den Lichtleiter L in der Fig. 3 angegeben, wo der Lichtlei ter L, ein Stück Wandung des Rahmens des Bildschirmgerätes BG und die Sensorschaltung SS zu sehen sind. Die aus der Wandung des Rahmens des Bildschirmgerätes BG heraussteh ende und dadurch dem Umgebungslicht zugewandte Seite des Lichtleiters L weist beispielsweise eine Wölbung auf, die der sphärischen Wölbung der Oberfläche des Bildschirms BS angeglichen ist.Such a shape is given for example for the light guide L in FIG. 3, where the Lichtlei ter L, a piece of wall of the frame of the display device BG and the sensor circuit SS can be seen. The side of the light guide L protruding from the wall of the frame of the display device BG and thus facing the ambient light has, for example, a curvature which is matched to the spherical curvature of the surface of the screen BS.

Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Ausführungsformen der in der Fig. 1 angegebenen Steuermatrix SM. Die Fig. 4 zeigt eine digitale und die Fig. 5 eine analoge Ausführungsform der Steuermatrix SM. FIGS. 4 and 5 show two embodiments of the one given in Fig. 1 control matrix SM. FIG. 4 shows a digital and FIG. 5 an analog embodiment of the control matrix SM.

Bei der digitalen Ausführungsform werden die analogen Ein gangsgrößen Ep, H, K und Iuel durch einen Analog-Digital- Wandler ADW in digitale Signale gewandelt und einem Mikro prozessor MP über einen Multiplexer MUX zur Verarbeitung zugeführt. Der Mikroprozessor MP berechnet die optimalen Werte für das Helligkeits- und das Kontrastsignal Hs, Ks, die durch einen Digital-Analog-Wandler DAW und einem wei teren Multiplexer MUX wieder in analoge Signale umgewan delt worden sind.In the digital embodiment, the analog on output sizes Ep, H, K and Iuel through an analog-digital Converter ADW converted into digital signals and a micro processor MP via a multiplexer MUX for processing fed. The microprocessor MP calculates the optimal ones Values for the brightness and contrast signal Hs, Ks, which by a digital-to-analog converter DAW and a white MUX multiplexer again converted into analog signals have been delt.

Eine weitere Ausführungsform ist gemäß der Fig. 5 in so genannter Fuzzy-Logik ausgebildet.Another embodiment is designed according to FIG. 5 in so-called fuzzy logic.

Die Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der zwischen der lichtempfindlichen Sensorschaltung SS und der in dieser Figur nicht extra bezeichneten, aber im Bildschirmgerät BG enthaltenen Steuermatrix SM eine Computereinheit PC ange ordnet ist. Die lichtempfindliche Sensorschaltung kann da bei auch in der Computereinheit PC angeordnet sein. Die in der Computereinheit PC angeordnete lichtempfindliche Sen sorschaltung ist in der Fig. 6 mit SS angedeutet. Sind so wohl im Bildschirmgerät BG als auch in der Computereinheit PC eine solche lichtempfindliche Sensorschaltung reali siert, genügt es, wenn nur eine von beiden aktiv geschal tet ist. Vorteilhaft wird jedoch die Umgebungsleuchtdichte am Bildschirmgerät BG erfaßt und über eine spezielle oder über eine Standardschnittstelle, z. B. die VGA-Schnittstel le, an die Computereinheit PC übertragen. Die Bildschirm steuerung erfolgt programmgesteuert über eine entspre chende Schnittstelle der in der Computereinheit PC vorge sehenen Bildschirmsteuerschaltung. Fig. 6 shows an arrangement in which a computer unit PC is arranged between the light-sensitive sensor circuit SS and the control matrix SM not shown in this figure, but contained in the display device BG. The light-sensitive sensor circuit can also be arranged in the computer unit PC. The arranged in the computer unit PC photosensitive sensor circuit is indicated in Fig. 6 with SS. Are such a light-sensitive sensor circuit realized in the display device BG as well as in the computer unit PC, it is sufficient if only one of the two is actively switched. However, the ambient luminance is advantageously detected on the display device BG and via a special or a standard interface, e.g. B. the VGA interface le, transferred to the computer unit PC. The screen control is program-controlled via a corresponding interface of the screen control circuit provided in the computer unit PC.

Claims

1. Device for brightness and / or contrast control of screen devices with a screen and a screen control, which is adjustable by a variable brightness and contrast signal for controlling a brightness and a contrast of an image displayed on the screen, characterized in that the screen control (BSS) is preceded by a control matrix (SM), which is assigned a light-sensitive sensor circuit (SS) for converting an ambient luminance value (Iu) into an electrical luminance value (Iuel) and which each have an electrical luminance value (Iuel) Sensor circuit (SS) dependent brightness and contrast signal (Hs, Ks) for the screen control (BSS) generated taking ergonomic factors into account.

2. Device according to claim 1, characterized in that the Control matrix (SM) inputs for actuators (Rh, Rk) for static setting of a basic value for the hel lightness (H) and contrast (K) of the screen (BS) shown image.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the Control matrix (SM) at least one input (E) for general mine, the Hellig generated by the control matrix (SM) speed and contrast signals (Hs, Ks) in corrective Has assigned input parameters (Ep).

4. Device according to claim 3, characterized in that little at least one input (E) for general input parameters (Ep) is connected to the screen control (BSS).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Control matrix (SM) a series connection consisting of a Analog-to-digital converter (ADC) as an input circuit, one Microprocessor (MP) as a processing unit and one Digital-to-analog converter (DAW) as an output circuit points.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Control matrix (SM) in fuzzy logic (FL) is formed.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between sensor circuit (SS) and control matrix (SM) a computer unit (PC) is arranged.

8. Device according to claim 7, characterized in that the Connection between the sensor circuit (SS) and the Com computer unit (PC) either as a special or as a stand ard interface and the connection between the computer unit (PC) and the control matrix (SM) as corresponding Interface of a screen control circuit of the Compu tereinheit (PC) are trained.

9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the photosensitive sensor circuit (SS) either in the picture screen device (BG) or in the computer unit (PC) is net and that in the arrangement of the photosensitive Sensor circuit (SS) in the monitor (BG) in the Com computer unit (PC) optionally an additional, optional instead of the light activated in the monitor (BG) sensitive sensor circuit (SS ') is arranged.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the Setting the control matrix (SM) by the computer unit (PC) is program-controlled.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized by a photosensitive Sensor circuit (SS; SS '), the light sensor by ei NEN photosensitive resistor (LDR) is formed.

12. Device according to claim 11, characterized in that the photosensitive resistor (LDR) with a preceding posed light guide (L) is connected.

13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the Side of the light exposed to ambient light sensitive resistor (LDR) or the light guide (L) has an optimized shape such that the spatial reflection properties of the screen (BS) when recording the ambient luminance value (Iu) are taken into account.