DE60132662T2

DE60132662T2 - Verfahren und Einrichtung zur Echtzeitkorrektur eines Bildes

Info

Publication number: DE60132662T2
Application number: DE60132662T
Authority: DE
Inventors: Gino De Brabander; Lode De Paepe
Original assignee: Barco NV
Current assignee: Barco NV
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2021-07-04
Also published as: US20050184983A1; CN1300760C; KR20030004083A; JP4790196B2; KR100903699B1; EP1274066A1; US20060151683A1; US7038186B2; DE60132662D1; JP2003090780A; CN1395230A; US6950098B2; ATE385337T1; US20030006980A1; EP1274066B1; US7166829B2

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Echtzeitkorrektur von Lichtausbeute und/oder Farbe eines Bildes, welches auf einer Anzeigeeinrichtung bzw. einem Bildschirm angezeigt wird, dessen Typ eine Anzeigefläche besitzt, welche eine Charakteristik der Helligkeit als Funktion der Spannung aufweist, welche von der Temperatur und der Alterung des Bildschirms abhängt, wie z. B. von LCD-(Flüssigkristallanzeige-)Einrichtungen, Plasmaeinrichtungen, CRT, elektronischen Displays, Rückseitenprojektionssystemen.
Sie wird speziell, aber nicht exklusiv, für Flüssigkeitskristallanzeigen vom Transmissionstyp angewendet, welche dafür gedacht sind, entlang einer gegebenen Bild- bzw. Sichtachse beobachtet zu werden. Speziell ist dies bei Computerschirmen und bei Instrumentenanzeigen von Fahrzeugen, wie z. B. Flugzeugen, der Fall.
Spezieller ausgedrückt, wenn eine Vielzahl von z. B. LCD-Schirmen zusammengenommen werden, um eines oder eine Vielzahl von Bildern zu bilden, ist es gewünscht, dass jeder der LCD-Schirme das gleiche Erscheinungsbild besitzt.
Hintergrund der Erfindung
Gegenwärtig werden LCD-Anzeigen bzw. -Bildschirme häufig mit einer Einrichtung zum Justieren des Kontrastes ausgestattet, wobei eine derartige Justierung am Beginn einer Benutzungsphase des Bildschirms durchgeführt wird. Der Kontrast wird während des Gebrauchs des Bildschirms nicht mehr justiert.
In der JP-8292129 wird eine getrennte Messeinrichtung beschrieben, welche auf dem Display bzw. Bildschirm in den Momenten platziert wird, wenn Messungen durchgeführt werden. Ein derartiger Sensor, um das Bildschirmlicht zu messen, besitzt ein optisches System, eine Apertur und eine optische Faser, welche auf einer Bildschirmoberfläche befestigt sind. Innerhalb aller Leuchtstrahlen, welche von der Bildschirmoberfläche emittiert werden, wird nur das Licht, welches dem optimalen Beobachtungswinkel entspricht, auf ein Sensorelement gerichtet. Der beschriebene Sensor gestattet keine Kompaktheit und Integration. Die Höhe des Sensors ist groß, da, um nur das Licht, welches dem optimalen Beobachtungswinkel entspricht, auf das Sensorelement zu richten, das Sensorelement in einem gewissen Abstand von der Apertur, und demnach vom Bildschirm platziert werden muss. Der Sensor bedeckt auch eine ziemlich große Fläche. Der beschriebene Sensor ist nicht für den Echtzeit-Gebrauch parallel zu der Anwendung, welche auf dem Bildschirm angezeigt wird, gestaltet. Beispielsweise wäre er für ein Mobiltelefon-Display unpraktisch.
Für einige Anwendungen ist es vorzuziehen, eine Messeinrichtung zu besitzen, welche auf dem Display während der gesamten Zeit verbleiben kann, so dass man in der Lage ist, kontinuierlich die Lichtausbeute zu messen und damit kontinuierlich die Lichtausbeute und/oder die Farbe eines angezeigten Bildes zu korrigieren.
Aus der EP-0313331 ist ein Gerät zum Steuern der Helligkeit und des Kontrastes eines Flüssigkeitskristall-Displays während des aktuellen Gebrauchs bekannt. Ein vorher festgelegter Lichtpegel wird erzeugt und durch ein LCD-Feld bzw. eine LCD-Tafel mit Hilfe einer Licht emittierenden Diode hindurch geschickt. Auf der anderen Seite der Tafel wird das durch die Tafel geschickte Licht durch einen Sensor abgetastet und entsprechend ein Signal, welches hierfür repräsentativ ist, erzeugt. Dieses Signal wird in Echtzeit überwacht und wird für das Justieren in Echtzeit der Grauwertpegel des Pulses verwendet. Die Licht emittierende Diode und der Sensor sind an gegenüberliegenden Oberflächen der LCD-Tafel unter einem Licht abschirmenden Material positioniert. Dieses Licht abschirmende Material schirmt den Betrachter von dem Licht ab, welches von dem Teil des Schirmes erzeugt wird, aber es schirmt auch den Sensor von dem Umgebungslicht ab. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass sie nicht auf existierende Schirme nachgerüstet werden kann. Außerdem deckt ein derartig abgedecktes Testpixel, obwohl es keine Probleme mit dem Umgebungslicht hat, zu viel der LCD ab.
In der US-5162785 und der DE-41129846 wird auch eine Einrichtung zum Optimieren des Kontrastes einer LCD beschrieben. Die LCD-Tafel weist eine Anzeige- bzw. Bildschirmfläche und eine getrennte Testzone auf. Ein Sensor beobachtet die Testzone. Sowohl der Sensor als auch die Testzone werden von dem Umgebungslicht durch eine optische Maske geschützt.
In der US-5490005 wird ein Lichtsensor beschrieben, welcher auf einer eigenen Lichtquelle (LED) einer Display-Einrichtung bzw. Anzeigeeinrichtung platziert ist. Ein erster Nachteil liegt darin, dass dies nicht auf kommerziell erhältlichen LCD-Paneln bzw. LCD-Tafeln implementiert werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Rückkopplungsschleife nicht das Hintergrundlicht mit aufnimmt, welches für den aktiven Bildinhalt benutzt wird, und deshalb ist diese Struktur nicht sehr präzise: sie misst nicht das Gesamtergebnis aller bilddefinierenden Elemente (wie z. B. der LCD selbst, des Hintergrundlichtes, der Filter, der Temperatur, etc.).
In der US-5783909 wird ein Verfahren des und eine Schaltung für das Aufrechterhalten der Lichtstärke einer LED beschrieben. Die Schaltung weist auf: wenigstens eine LED zum Herstellen einer Lichtabstrahlung, einen Sensor für das Erfassen einer Bedingung proportional zu der Lichtabstrahlung der LED und zum Herstellen eines Lichtabstrahlsignals, eine Stromversorgung, welche elektrisch mit der LED verbunden ist, um Ein-/Ausimpulse von elektrischer Energie zu liefern, um die Lichtabstrahlung der LED herzustellen. Die Stromversorgung ist in Antwort auf das Lichtabstrahlungssignal justierbar, um die Lichtabstrahlung der LED auf einem vorher festgelegten Pegel beizubehalten. Es ist ein Nachteil der beschriebenen Einrichtung, dass sie nur eine begrenzte Unterdrückung des Umgebungslichtes aufweist, und falls die Unterdrückung des Umgebungslichtes erhöht wird, dann wird der Sensor auf das Ende einer längeren Röhre gelegt, was die Einrichtung für den Gebrauch unpraktisch macht.
In der US-6069676 wird eine LED-Hintergrundlichteinheit für ein LC-Display bzw. einen LC-Bildschirm beschrieben. Die Hintergrundlichteinheit weist eine rote, eine grüne und eine blaue LED auf. Um die Farbbalance dieser LEDs beizubehalten, wird eine Leuchtdichte-Steuerschaltung geliefert, um eine Leuchtdichte zu vergleichen, welche durch Photosensoren detektiert wird, und um die Leuchtdichte der LEDs entsprechend zu steuern. In einer Ausführungsform ist der Photosensor optisch mit den LEDs über eine Lichtfaser so verbunden, dass das Licht der LEDs nicht abgeschirmt wird, da der Photosensor selbst außerhalb der Hintergrundbeleuchtung befestigt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System entsprechend der vorliegenden Erfindung erreicht, wie sie in den angehängten Ansprüchen aufgeführt sind.
Die vorliegende Anmeldung liefert ein System zur Echtzeitkorrektur über optisches Rückkoppeln von Lichtausbeute und/oder Farbe eines Bildes, welches auf einer Anzeigeeinrichtung bzw. einem Bildschirm angezeigt wird. Die Lichtausbeute beinhaltet Hintergrundbeleuchtung, Kontrast und/oder Helligkeit. Das System entsprechend der vorliegenden Anmeldung weist auf:

– eine Anzeigeeinrichtung mit einer aktiven Anzeigefläche zum Anzeigen des Bildes, eine bildgebende Einrichtung, wie z. B. eine durchlässige oder reflektierende LCD im Falle einer LCD-Einrichtung oder einen Leuchtstoff im Falle einer CRT, und ein elektronisches Treibersystem zum Treiben der bildgebenden Einrichtung,
– eine optische Sensoreinheit, welche eine optische Apertur und einen Lichtsensor aufweist, welcher eine optische Achse besitzt, um optische Messungen der Lichtausbeute von einem repräsentativen Teil der aktiven Anzeigefläche der bildgebenden Einrichtung durchzuführen, und das Erzeugen optischer Messsignale daraus,
– ein Rückkopplungssystem, welches die optischen Messsignale empfängt und auf der Basis derselben das elektronische Treibersystem steuert. Die optische Apertur der optischen Sensoreinheit besitzt einen Akzeptanzwinkel so, dass wenigstens 50% des Lichtes, welches durch den Sensor empfangen wird, von Licht kommt, welches sich innerhalb von 15° der optischen Achse des Lichtsensors ausbreitet (d. h. der Akzeptanzwinkel des Sensors ist 30°). Mit anderen Worten, der Akzeptanzwinkel des Sensors ist derart, dass das Verhältnis zwischen der Menge des Lichtes, welches zum Steuern benutzt wird und welches von der Anzeigefläche bei einem geschnittenen Akzeptanzwinkel von 30° oder weniger gegenüber der Menge des Lichtes, welches zum Steuern benutzt wird und welches von der Anzeigefläche bei einem geschnittenen Akzeptanzwinkel von größer als 30° reflektiert wird, gleich X:1 ist, wobei X gleich 1 oder größer ist. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, einen Akzeptanzwinkel so zu besitzen, dass wenigstens 60%, alternativ wenigstens 70% oder wenigstens 75% des Lichtes, welches durch den Lichtsensor empfangen wird, von Licht kommt, welches sich innerhalb von 15° der optischen Achse des Lichtsensors ausbreitet.

In einem anderen Gesichtspunkt der Anmeldung wird ein System zur Echtzeitkorrektur von Lichtausbeute und/oder Farbe eines Bildes, welches auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, geliefert, welches aufweist:

– eine Anzeigeeinrichtung, welche aufweist: eine aktive Anzeigefläche zum Anzeigen des Bildes, eine bildgebende Einrichtung, wie z. B. eine durchlässige oder reflektierende LCD im Falle einer LCD-Einrichtung oder ein Leuchtstoff im Falle einer CRT, und ein elektronisches Treibersystem zum Treiben der bildgebenden Einrichtung,
– eine optische Sensoreinheit, welche eine optische Apertur und einen Lichtsensor aufweist, welcher eine optische Achse besitzt, um optische Messungen an einer Lichtausbeute von einem repräsentativen Teil der aktiven Anzeigefläche der bildgebenden Einrichtung durchzuführen, und Erzeugen von optischen Messsignalen daraus, und
– ein Rückkopplungssystem, welches die optischen Messsignale empfängt und auf der Basis derselben das elektronische Treibersystem steuert, wobei die optische Apertur der optischen Sensoreinheit einen Akzeptanzwinkel derart besitzt, dass Licht, welches an dem Sensor bei einem Winkel mit der optischen Achse des Lichtsensors gleich zu oder größer als 10° empfangen wird, um wenigstens 25% abgeschwächt wird, Licht, welches unter einem Winkel gleich oder größer als 20° empfangen wird, um wenigstens 50 oder 55% abgeschwächt wird, und Licht, welches unter einem Winkel. gleich oder größer als 35° ankommt, um wenigstens 80 oder 85% abgeschwächt wird.

Das System entsprechend der vorliegenden Anmeldung ist dafür gedacht, in Echtzeit benutzt zu werden, und damit während der Anzeige einer Hauptapplikation. Es ist kein Testmuster notwendig, obwohl ein Testmuster benutzt werden kann. Die Hauptanwendung wird nicht gestört, wenn die Messung durchgeführt wird.
Die optischen Messungen sind nicht differenziell, d. h. Umgebungslicht und Echtzeitlicht, welches durch die aktive Anzeigefläche emittiert wird, wird nicht getrennt gemessen. Direktes Umgebungslicht wird nicht gemessen, noch beeinflusst es die Messung merklich. Indirektes Umgebungslicht (d. h. Umgebungslicht, welches von der Anzeige reflektiert wird) trägt zur gesamten Leuchtdichte-Abstrahlung der elektronischen Anzeige bei und wird gemessen.
Im Falle, dass die Absicht besteht, die Leuchtdichte einer Anzeige relativ zum Umgebungslicht zu messen, ist eine Kombination der Erfindung mit einem getrennten Umgebungslichtsensor möglich. In diesem Fall misst ein System entsprechend der vorliegenden Erfindung die Leuchtdichte, welche durch den Schirm emittiert wird, und der Umgebungslichtsensor misst das Umgebungslicht. Die Leuchtdichte des Displays kann dann im Verhältnis zu der Differenz der beiden justiert werden.
Vorzugsweise sind die optischen Messungen Leuchtdichtemessungen. Die Korrektur der Lichtausbeute kann dann die Leuchtdichte- und/oder Kontrastkorrektur aufweisen. Die optischen Messungen können auch Farbmessungen sein, wobei in diesem Fall eine Farbkorrektur ausgeführt werden kann.
Das Rückkopplungssystem weist vorzugsweise ein Vergleichsglied/Verstärkerglied zum Vergleichen der optischen Messsignale, der gemessenen Leuchtdichte oder Farbwerte, mit einem Referenzwert, und ein Regulierglied zum Regulieren einer Hintergrundlichtsteuerung und/oder einer Video-Kontraststeuerung und/oder einer Video-Helligkeitssteuerung und/oder einer Farbtemperatur auf, um so den Unterschied zwischen dem Referenzwert und dem gemessenen Wert zu reduzieren und diese Differenz so nah als möglich an null heranzubringen.
Die optische Sensoreinheit der vorliegenden Anmeldung weist vorzugsweise einen Lichtwellenleiter zwischen der optischen Apertur und dem Lichtsensor auf. Dieser Lichtwellenleiter kann beispielsweise ein Lichthohlleiter oder eine optische Faser sein.
Vorzugsweise ist der repräsentative Teil der aktiven Anzeigefläche der bildgebenden Einrichtung kleiner als 1% der gesamten Fläche der aktiven Anzeigefläche der bildgebenden Einrichtung, vorzugsweise kleiner als 0,1%, und noch mehr bevorzugt kleiner als 0,01%.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform deckt die optische Apertur der optischen Sensoreinheit einen Teil der aktiven Anzeigefläche ab, während der Lichtsensor selbst keinerlei Teil der aktiven Anzeigefläche abdeckt. Die Lichtausbeute von der Vorderseite der aktiven Anzeigefläche einer Anzeigeeinrichtung wird mit einer minimalen Abdeckung des betrachteten Bildes kontinuierlich gemessen. Der Lichtsensor kann zur Rückseite der Anzeigefläche oder zu einer Seite derselben gebracht werden, wobei dadurch eine gewisse Höhe oberhalb der Bildschirmfläche mit vorzugsweise weniger als 5 mm benötigt wird. Deshalb wird kein Abstand zwischen der optischen Apertur und dem Lichtsensor, welcher benötigt wird, um das Umgebungslicht während der Messung abzuweisen, durch einen Abstand außerhalb des Schirmes geschaffen.
Die gemessene Fläche auf dem Bildschirm besteht aus einer Anzahl von aktiven Pixeln der aktiven Anzeigefläche. Die Fläche der aktiven Pixel, welche auf dem Bildschirm gemessen wird, ist vorzugsweise nicht größer als 6 mm × 4 mm. Beispielsweise nimmt bei einem Mobiltelefon-Bildschirm mit typischen Abmessungen der aktiven Anzeigefläche von 50 mm × 80 mm (Mobiltelefon der dritten Generation) eine Messzone von 6 mm × 4 mm 0,6% der aktiven Anzeigefläche ein. Bei einem Laptop-Bildschirm mit einer aktiven Anzeigefläche mit Dimensionen von 2459 mm × 1844 mm (ein 12,1-inch-Bildschirm) nimmt eine Messzone von 6 mm × 4 mm 0,0005% der aktiven Anzeigefläche ein.
Es sind keine speziellen Testpixel notwendig, alle Pixel in der aktiven Anzeigefläche können zum Ausführen der optischen Messungen auf dieser benutzt werden. Es kann eine Testkorrektur erzeugt werden und den aktiven Pixeln überlagert werden, welche durch den Sensor angesehen werden, oder der Sensor kann einen Teil des realen aktiven Bildes betrachten. Dies ermöglicht es, dass das System für alle existierenden Anzeigeeinrichtungen nachgerüstet werden kann. Es kann mit Standardanzeigen, wie z. B. AM-LCD (Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeige) kombiniert werden, ohne die Notwendigkeit für eine spezielle Lichtquelle oder Hintergrundlicht. Außerdem können Teile der Anzeigeeinrichtung, wie z. B. der Bildschirm, leicht ersetzt werden.
Vorzugsweise steht ein Gehäuse der optischen Sensoreinheit oberhalb der aktiven Anzeigefläche mit einem Abstand geringer als 0,5 cm hervor.
Die vorliegende Anmeldung liefert auch ein Verfahren zur Echtzeitkorrektur über optische Rückkopplung von Lichtausbeute und/oder Farbe eines Bildes, welches auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

– Anzeigen des Bildes auf einer aktiven Anzeigefläche auf der Anzeigeeinrichtung,
– Durchführen von optischen Messungen von Licht, welches von einem repräsentativen Teil der aktiven Anzeigefläche emittiert wird, und Erzeugen optischer Messsignale davon, und
– Steuern der Anzeige des Bildes auf der aktiven Anzeigefläche entsprechend den optischen Messsignalen. Der Schritt des Herstellens optischer Messungen weist das Auswählen von Licht derart auf, dass das Verhältnis zwischen dem Betrag an Licht, welches zur Steuerung benutzt wird und welches von der Anzeigefläche emittiert oder reflektiert wird, bei einem geschnittenen Akzeptanzwinkel von 30° oder weniger gegenüber dem Betrag von Licht, welches zur Steuerung benutzt wird und welches von der Anzeigefläche bei einem geschnittenen Akzeptanzwinkel von größer als 30° emittiert wird oder reflektiert wird, X:1 ist, wobei X gleich 1 oder größer ist.

In einem Verfahren entsprechend der vorliegenden Anmeldung, welches die folgenden Schritte aufweist:

– Anzeigen des Bildes auf einer aktiven Anzeigefläche auf der Anzeigeeinrichtung,
– Durchführen optischer Messungen von Licht, welches von einem repräsentativen Teil der aktiven Anzeigefläche emittiert wird, und
– Erzeugen optischer Messsignale daraus, und
– Steuern der Anzeige des Bildes auf der aktiven Anzeigefläche entsprechend den optischen Messsignalen,
– den Schritt des Herstellens optischer Messungen, welche das Auswählen von Licht aufweisen, um es in dem Steuerschritt durch Abschwächen von Licht zu benutzen, welches sich unter Winkeln mit einer Normalen zur aktiven Anzeigefläche ausbreitet, welche gleich oder größer als 10° sind, um wenigstens 25%, Abschwächen von Licht, welches sich bei Winkeln von einer Normalen zur aktiven Anzeigefläche ausbreitet, welche gleich oder größer als 20° sind, um wenigstens 50 oder 55% und Abschwächen des Lichtes, welches sich unter Winkeln zu einer Normalen zur aktiven Fläche ausbreitet, welche gleich oder größer als 35° sind, um wenigstens 80 oder 85%.

Durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann eine gesteuerte Lichtausbeute und/oder Korrektur der absoluten Leuchtdichte und Farb-(Y, x, y-)Werte von einer Anzeigeeinrichtung erhalten werden.
Das Verfahren zur Korrektur eines Bildes wird in Echtzeit benutzt, d. h. parallel zu einer laufenden Anwendung. Das Verfahren ist frei von Intervention, es erfordert keine Eingabe von einem Benutzer.
Vorzugsweise werden die optischen Messungen als Leuchtdichtemessungen ausgeführt. In diesem Fall kann die Lichtausbeutekorrektur die Leuchtdichte- und/oder Kontrastkorrektur aufweisen. Alternativ sind die optischen Messungen, welche ausgeführt werden, Farbmessungen, in welchem Fall die Lichtausbeutekorrektur eine Farbkorrektur des angezeigten Bildes aufweist.
Das Steuern der Anzeige des Bildes entsprechend den optischen Messsignalen wird vorzugsweise durch Vergleichen der Messsignale mit einem Referenzwert und das Regulieren eines Hintergrundlicht-Steuergliedes und/oder einer Video-Kontraststeuerung und/oder einer Video-Helligkeitssteuerung und/oder einer Farbtemperatur durchgeführt, um so die Differenz zwischen dem Referenzwert und den Messsignalen zu reduzieren und diese Differenz so nahe als möglich an null heranzubringen.
Vorzugsweise weist der Schritt des Herstellens optischer Messungen ferner einen Schritt des Sendens des Lichtes auf, welches von der aktiven Anzeigefläche von innerhalb der aktiven Anzeigefläche zur Außenseite der aktiven Anzeigefläche emittiert wird.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben werden, welche anhand eines Beispiels die Grundzüge der Erfindung darstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A ist eine Draufsicht, und 1B ist eine Vorderansicht eines Teils eines LCD-Bildschirms, welcher mit einer optischen Sensoreinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
2 zeigt eine erste Ausführungsform einer optischen Sensoreinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei die Einheit einen Lichtwellenleiter aufweist, welcher aus verschiedenen Stücken aus PMMA angeordnet ist.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer optischen Sensoreinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei die Einheit einen Lichtwellenleiter mit optischen Fasern aufweist.
4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer optischen Sensoreinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei die Einheit einen Lichtwellenleiter aufweist, welcher aus einem einzigen Stück aus PMMA ist.
5 zeigt den Lichtwellenleiter der 4, wobei dieser Lichtwellenleiter mit einer reflektierenden Beschichtung ausgestattet ist.
6 zeigt den Lichtwellenleiter der 4, wobei dieser Lichtwellenleiter teilweise mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist und der Lichtwellenleiter von Umgebungslicht durch ein Gehäuse abgeschirmt wird.
7 zeigt einen Messaufbau, um die Winkelabhängigkeit der optischen Abschwächung in einem Lichtwellenleiter zu messen.
8 stellt dar, wie man die vertikale Winkelabhängigkeit der optischen Abschwächung in einem Lichtwellenleiter misst.
9 stellt dar, wie man die horizontale Winkelabhängigkeit der optischen Abschwächung in einem Lichtwellenleiter misst.
10A und 10B zeigen die Ergebnisse für die jeweilige vertikale und horizontale Winkelabhängigkeit der optischen Abschwächung in einem Lichtwellenleiter, welche wie in 7 bis 9 dargestellt gemessen wird.
In den unterschiedlichen Zeichnungen beziehen sich die gleichen Referenzbezeichnungen auf die gleichen oder analogen Bauelemente.
Beschreibung der erläuternden Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen und in Bezug auf bestimmte Zeichnungen beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht darauf begrenzt, sondern nur durch die Ansprüche. Die beschriebenen Zeichnungen sind nur schematisch und sind nicht eingrenzend. Im Folgenden bezieht sich der Akzeptanzwinkel eines Sensors auf den Winkel, welcher durch die äußeren Lichtstrahlen geschnitten wird, welche in den Sensor eintreten können. Der Winkel zwischen der optischen Achse und den äußeren Strahlen ist deshalb gewöhnlich der halbe Akzeptanzwinkel.
1A und 1B sind jeweils eine Draufsicht und eine vordere Ansicht eines Teils einer LCD-Anzeigeeinrichtung 1, welche mit einer Ausführungsform einer optischen Sensoreinheit 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Eine LCD-Anzeigeeinrichtung 1 weist eine LCD-Tafel 2 und ein elektronisches Treibersystem 4 zum Treiben der LCD-Tafel 2 auf, um ein Bild zu erzeugen und anzuzeigen. Die Anzeigeeinrichtung 1 besitzt eine aktive Anzeigefläche 6, auf welcher das Bild angezeigt wird. Die LCD-Tafel 2 wird in einem LCD-Tafel-Frontrahmen 8 festgehalten.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigeeinrichtung 1 mit einer optischen Sensoreinheit 10 ausgestattet, um optische Messungen an Lichtausbeute von einem repräsentativen Teil der LCD-Tafel 2 durchzuführen. Optische Messsignale 11 werden aus diesen optischen Messungen erzeugt.
Ein Rückkopplungssystem 12 empfängt die optischen Messsignale 11 und steuert das elektronische Treibersystem 4 auf der Grundlage dieser Signale.
Mehrere Wege existieren, um die optische Sensoreinheit 10 zu realisieren. In allen Fällen ist die optische Sensoreinheit 10 andauernd oder entfernbar an (oder benachbart zu) der aktiven Anzeigefläche 6 befestigt. Die gesamte optische Sensoreinheit 10 kann zusammen kalibriert werden und kann auch austauschbar sein.
Typischerweise besitzt die optische Sensoreinheit 10 eine Lichteintrittsebene oder eine optische Apertur 21 und eine Lichtaustrittsebene 23. Sie kann auch interne Reflexionsebenen besitzen. Die Lichteintrittsebene 21 besitzt vorzugsweise stationären Kontakt zu der aktiven Anzeigefläche 6, welche gegenüber Umgebungslicht lichtdicht ist. Falls der Kontakt nicht lichtdicht ist, kann es notwendig sein, das Umgebungslicht durch Benutzen eines zusätzlichen Umgebungslichtsensors zu kompensieren, welcher benutzt wird, um den Pegel des Umgebungslichtes zu kompensieren.
Vorzugsweise steht die optische Sensoreinheit 10 oberhalb der aktiven Anzeigefläche mit einem Abstand D von 5 mm oder weniger hervor.
Entsprechend einer ersten Ausführungsform, wie sie in 2 gezeigt wird, weist die optische Sensoreinheit 10 eine optische Apertur 21, einen Photodiodensensor 22 und dazwischen, als Lichtwellenleiter 34, welcher beispielsweise aus massivem PMMA (Polymethylmethacrylat) hergestellt ist, Strukturen 14, 16, 18, 20 auf, auf welchen man eine Apertur 21 präsentiert, um Licht zu sammeln, und man eine Lichtaustrittsebene 23 präsentiert. PMMA ist ein transparentes (Transmission größer als 90%), hartes und steifes Material. Fachleute werden würdigen, dass andere Materialien benutzt werden können, z. B. Glas.
Die massiven PMMA-Strukturen 14, 16, 18, 20 dienen zum Leiten von Lichtstrahlen, wobei totale interne Reflexion benutzt wird. Die PMMA-Strukturen 14 und 18 lenken ein Lichtbündel über 90° ab. Der ungefähre Pfad von zwei Lichtstrahlen 24, 26 wird in 2 gezeigt.
Die schrägen Teile der PMMA-Strukturen 14 und 18 sind vorzugsweise metallisiert 28, 30, um als ein Spiegel zu dienen. Die anderen Oberflächen müssen nicht metallisiert sein, da Licht durch die PMMA-Struktur läuft, wobei totale interne Reflexion benutzt wird.
Zwischen den unterschiedlichen PMMA-Strukturen 14, 16, 18 und 20 gibt es einen Luftspalt. An diesen Schnittstellen kann Streulicht (welches Licht darstellt, das nicht durch die Anzeigeeinrichtung emittiert wird) in den Lichtwellenleiter 34 eintreten.
Die erste Ausführungsform hat den Nachteil, dass sie sehr komplex zu realisieren ist. Außerdem kann Streulicht oder Umgebungslicht in den Lichtwellenleiter 34 eintreten und dadurch das Signal-/Rausch-Verhältnis der gemessenen Lichtausbeute vermindern.
Eine zweite Ausführungsform einer optischen Sensoreinheit 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung wird in 3 gezeigt. Dies ist eine faseroptische Implementierung. Die optische Sensoreinheit 10 weist eine optische Apertur 21 und einen Lichtsensor 22 mit einem Bündel 32 von optischen Fasern dazwischen auf. Die optischen Fasern sind vorzugsweise miteinander befestigt oder gebündelt (z. B. verklebt), und die Endoberfläche ist poliert, um Lichtstrahlen nur unter einem begrenzten Winkel aufzunehmen (wie dies in den beigefügten Ansprüchen definiert ist).
Diese Ausführungsform hat den Nachteil, dass das Biegen des Bündels der optischen Fasern mit einem kleinen Radius häufig unpraktisch ist. Deshalb ist der Abstand D der optischen Sensoreinheit 10, welche sich aus der Anzeigefläche 6 der Anzeigeeinrichtung 1 erstreckt, ziemlich groß. Außerdem kann Lichtverlust vorhanden sein, speziell an der Oberfläche, wo die optische Faser über 90° gebogen ist. Umgebungslicht kann in den Lichtwellenleiter 34 eintreten, obwohl dies leicht durch Anwenden eines Lichtschirmmaterials direkt oder indirekt zur Oberfläche des Faserbündels begrenzt werden kann. Mit "direkt" ist gemeint, dass das Abschirmmaterial und das Faserbündel nicht trennbar sind, z. B. gedämpftes Metall auf dem Faserbündel. Mit "indirekt" ist gemeint, dass das abdeckende Material und das Faserbündel separierbar sind, z. B. eine entfernbare flexible Röhre mit auf der Innenseite gedämpftem Metall, welches um das Faserbündel platziert ist.
Eine dritte und bevorzugte Ausführungsform einer optischen Sensoreinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung wird in 4 bis 6 gezeigt. In dieser Ausführungsform weist die optische Sensoreinheit 10 einen Lichtwellenleiter 34 auf, welcher aus einem Stück aus PMMA hergestellt ist. Die optische Sensoreinheit 10 weist ferner eine Apertur 21 an einem Ende des Lichtwellenleiters 34 und einen Photodiodensensor 22 oder eine äquivalente Einrichtung an dem anderen Ende des Lichtwellenleiters 34 auf. Der Lichtwellenleiter 34 kann einen nicht gleichförmigen Querschnitt besitzen, um das Licht auf die Lichtaustrittsebene 23 zu konzentrieren.
Lichtstrahlen breiten sich über totale interne Reflexion durch den Lichtwellenleiter 34 aus. Bei 90°-Winkeln werden die Lichtstrahlen durch reflektierende Flächen 28, 30 reflektiert, welche beispielsweise metallisiert sind, um als Spiegel zu dienen, wie in der ersten Ausführungsform. Die Struktur dieses Lichtwellenleiters 34 ist robust und einfach herzustellen.
In einer Verbesserung des Aufbaus (siehe 5) wird eine reflektierende Beschichtung 36 direkt oder indirekt (z. B. nicht trennbar oder trennbar) auf der äußeren Oberfläche des Lichtwellenleiters 34 angewendet, mit Ausnahme der Flächen, wo Licht ein-(Apertur 21) oder ausgekoppelt (Lichtaustrittsebene 23) wird. Der Reflexionskoeffizient dieses reflektierenden Beschichtungsmaterials 36 ist 0,9 oder niedriger. Die Beschichtung liegt an der Oberfläche des Lichtwellenleiters 34 und kann nicht in diesen eindringen.
In diesem Fall wird Umgebungslicht sehr gut abgewiesen. Zur gleichen Zeit liefert die Struktur einen engen Akzeptanzwinkel: Lichtwellen, welche in den Lichtwellenleiter 34 unter einem weiten Winkel gegenüber der Normalen zur aktiven Anzeigefläche 6 eintreten, wie z. B. der Strahl, welcher durch die gestrichelte Linie 38 dargestellt ist, werden reflektiert und sehr viel mehr abgeschwächt (da der Reflexionskoeffizient 0,9 oder niedriger ist) als der Strahl, wie er durch die gepunktete Linie 40 dargestellt ist, welcher in die Struktur unter einem engen Winkel gegenüber der Normalen zur aktiven Anzeigefläche 6 eintritt.
Die Struktur kann außerdem modifiziert werden, um den Akzeptanzwinkel zu verändern, wie dies in 6 gezeigt wird. Durch selektives Weglassen der reflektierenden Schicht 36 auf der Oberfläche des Lichtwellenleiters 34 an Stellen, wo die Struktur nicht dem Umgebungslicht ausgeliefert ist (z. B. wo sie durch ein Anzeigegehäuse 42 bedeckt ist), können die Lichtstrahlen, welche unter einem großen Winkel gegenüber der Achse des Lichtwellenleiters 34 (oder zur Normalen zur aktiven Anzeigefläche 6) laufen, so gestaltet werden, dass sie aus der optischen Sensoreinheit 10 heraustreten, während Umgebungslicht nicht in den Lichtwellenleiter 34 eintreten kann.
Auf diese Weise werden Lichtstrahlen, welche in den Lichtwellenleiter 34 unter einem weiten Winkel gegenüber der Normalen zur aktiven Anzeigefläche 6 eintreten, wie z. B. ein Lichtstrahl, welcher durch eine gestrichelte Linie 38 dargestellt ist, weiter abgeschwächt, und er kann aus dem Lichtwellenleiter 34 austreten. Lichtstrahlen, welche in den Lichtwellenleiter 34 unter einem kleinen Winkel gegenüber der Normalen zur aktiven Anzeigefläche 6 eintreten, wie z. B. ein Lichtstrahl, welcher durch die gepunktete Linie 40 dargestellt ist, werden weniger abgeschwächt und werden den Lichtwellenleiter 34 nur unter dem Pegel der Lichtaustrittsebene 23 und des Photodiodensensors 22 verlassen. Deshalb ist der Lichtwellenleiter 34 viel stärker als eine Funktion des Eintrittswinkels der Lichtstrahlen selektiv. Dies bedeutet, dass dieser Lichtwellenleiter 34 einen kleinen Akzeptanzwinkel realisiert.
Durch den geringen Akzeptanzwinkel der optischen Sensoreinheit 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung wird vermieden, dass Umgebungslicht in den Photodiodensensor 22 eintritt, und dies ohne die Notwendigkeit, dass man ihn vom Umgebungslicht benachbarter Pixel gegenüber den Pixeln abschirmen muss, an denen die Messung durchgeführt wird. Auch Licht, welches durch den LCD-Schirm unter flachen Winkeln zu dessen Oberfläche emittiert wird, tritt nicht in den Sensor ein. Licht, welches von den LCD-Anzeigen unter Winkeln, weg von der Normalen zur Oberfläche, emittiert wird, wird häufig in der Leuchtdichte und Farbe gestört.
Um die Akzeptanzwinkel-Charakteristik einer optischen Sensoreinheit 10 zu messen, werden nachfolgend die Bedingungen und das Gerät, weiches benutzt wurde, beschrieben. Eine Lichtquelle 44 mit einer weißen gleichförmigen Lichtausbeute, wie z. B. eine Hoffman-Lichtquelle vom Typ LS-65-GF/PS, wurde in einem dunklen Raum 46 platziert. Ein Lichtwellenleiter 34 entsprechend der vorliegenden Erfindung wird mit seiner Apertur 21 vor dem Lichtwellenleiter 34 platziert, im ersten Fall so, dass Licht in die Apertur 21 in einer Richtung senkrecht zu der Apertur 21 einfällt. Eine bevorzugte Forderung an den Messaufbau besteht darin, dass der Abstand D zwischen der Lichtquelle 44 und der Apertur 21 des Lichtwellenleiters 34 gleich oder größer als 50 mal die Breite c der Aperturoberfläche des Lichtwellenleiters 34 ist. Dies geschieht, um die Winkelaufspreizung des Lichtes zu begrenzen, welches in den Lichtwellenleiter eintritt. Beispielsweise kann die Breite c der Apertur 21 3 mm sein, und der Abstand zwischen der Lichtquelle 44 und der Apertur 21 des Lichtwellenleiters 34 kann 17 cm sein. Auf diese Weise sind die meisten der Lichtstrahlen für praktische Zwecke senkrecht zum Eintritt der optischen Sensoreinheit 10. Licht, welches aus dem Lichtwellenleiter 34 an der Lichtaustrittsebene 23 herauskommt, wird durch eine Photodiode 22 eingefangen, und das gemessene Licht wird zu einer Spannung durch eine Licht-/Spannungswandlungsschaltung 47 (Linearschaltung) gewandelt, deren Spannung mit einem Digitalvoltmeter 48 gemessen wird, wie z. B. vom Typ PM2525 von Philips. Es wird eine flache Tafel geliefert, von welcher sich ein Teil in der Ebene der Tafel um eine Vertikalachse drehen kann. Ein Winkelmesser (nicht dargestellt), z. B. von Helios geliefert, wird vorgesehen, um die Drehung des drehbaren Teils der Tafel zu messen.
Der Lichtwellenleiter 34 ist so an dem drehbaren Teil der Tafel befestigt, um eine Drehung des Lichtwellenleiters 34 in einer Ebene parallel zu der Linie zu gestatten, welche die Lichtquelle 44 und die Apertur 21 des Lichtwellenleiters 34 verbindet. Nach der Justierung wird die Lichtquelle 44 an dem nicht drehbaren Teil der Tafel befestigt. Alternativ kann der Lichtwellenleiter 34 an dem befestigten Teil der Platte befestigt und die Lichtquelle 44 an dem drehbaren Teil der Tafel befestigt werden.
Messungen bei 0° bedeuten, dass sich Licht, welches in den Lichtwellenleiter 34 eintritt, parallel zur optischen Achse der Lichtquelle 44 ausbreitet. In dieser Position ist die Lichteingabe des optischen Systems im Maximum. Messungen bei 90° bedeuten, dass das Licht, welches in den Lichtwellenleiter 34 eintritt, senkrecht zur optischen Achse der Lichtquelle 44 ist. In dieser Position ist die Lichteingabe des optischen Systems bei einem Minimum. Man beachte, dass ein mit a° gemessener Winkel sich auf einen Akzeptanzwinkel 2a° bezieht, da der Akzeptanzwinkel der geschnittene Winkel der äußersten Strahlen ist.
Ein gebräuchliches Verfahren des Messens ist wie folgt. Das rotierende Teil der drehenden Tafel wird mit 1° gedreht (um den Punkt e, siehe 8), bis 50° erreicht sind. Hierfür wird ein Winkelmesser benutzt. Dann werden Schritte von 5° angewendet, bis 50° erreicht wird. Schließlich werden Schritte von 10° bis zu 90° angewendet. Bei jeder Stufe wird die entsprechend gemessene Spannung notiert.
Da der Winkel zweidimensional ist, wird die Position des Eingangs des optischen Systems vorzugsweise auch in einer senkrechten Richtung gedreht (siehe 9). Der Betrag der unternommenen Schritte hängt von den symmetrischen Gegebenheiten der optischen Sensoreinheit 10 ab.
Da der Lichtwellenleiter 34 gewöhnlich symmetrische Eigenschaften aufweist, können die erhaltenen Graphen (10A und 10B) um 0° gespiegelt werden. Jede Messung muss in einem dunklen Raum durchgeführt werden, so dass es keine externen Einflüsse von Licht gibt. Die Umgebungstemperatur wird typischerweise so gewählt, dass sie für den Betrieb der LCD relevant ist, z. B. 25°.
10A und 10B zeigen die Messergebnisse, welche für die Charakteristika, welche jeweils mit der horizontalen und mit der vertikalen Drehung bestimmt sind, relevant sind. Durch lineare Interpolation werden die gemessenen Werte in Volt in Prozentwerte umgeformt. Die Graphen zeigen enge Charakteristika.
Betrachtet man die horizontale Charakteristik, wenn die Spannung V_% auf 50% des Lichtes abfällt, welches bei 0° empfangen wird, beträgt der Winkel ungefähr 15°. Für Lichtstrahlen, welche unter 35° ankommen, werden nur ungefähr 10% des Lichtes empfangen.
Der Graph für die vertikale Charakteristik zeigt keine wirklichen Unterschiede bezüglich des Graphen für die horizontale Charakteristik.
Wie in den Graphen gezeigt wird, ist der Akzeptanzwinkel eines Lichtwellenleiters entsprechend der vorliegenden Erfindung derart, dass Licht, welches unter einem Winkel von 10° oder größer zur optischen Achse (Akzeptanzwinkel 20°) ankommt, um wenigstens 25% abgeschwächt wird, Licht, welches unter einem Winkel von 20° oder größer (Akzeptanzwinkel 40°) ankommt, um wenigstens 50 oder 55% abgeschwächt wird und Licht, welches unter einem Winkel von 35° oder größer (Akzeptanzwinkel von 70°) ankommt, um wenigstens 80 oder 85% abgeschwächt wird.
Entsprechend wurde herausgefunden, dass der Schritt des Durchführens optischer Messungen aufweisen kann: Auswählen von Licht für das Anwenden in dem Steuerschritt durch Abschwächen von Licht, welches sich unter Winkeln gegenüber der Normalen zur aktiven Anzeigefläche ausbreitet und welche gleich oder größer als 10° sind, um wenigstens 25%, Abschwächen des Lichtes, welches sich unter Winkeln normal zur aktiven Anzeigefläche, welche gleich oder größer als 20° sind, um wenigstens 50 oder 55% und Abschwächen von Licht, welches sich unter Winkeln zur Normalen zur aktiven Anzeigefläche, welche gleich oder größer als 35° sind, um wenigstens 80 oder 85%.
Die Fläche unter den Kurven zwischen zwei Winkeln gibt einen Wert für den Betrag des Lichtes an, welches zwischen diesen Winkeln akzeptiert wird. Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Effekt des Lichtes zu reduzieren, welches von Winkeln kommt, welche weit weg von der Normalen auf die Anzeigefläche trifft (da dies im Farbton und/oder der Leuchtdichte verzerrt sein kann). Deshalb ist entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung das Verhältnis des Betrages von Licht, welches empfangen wird und welches unter einem Winkel von 15° oder weniger zur Normalen gegenüber der Anzeigefläche kommt, zu dem empfangenen Licht, welches unter einem Winkel von größer als 15° zur Normalen kommt, X:1, wobei X gleich 1 oder größer ist. Die physikalische Anordnung der optischen Apertur und die Länge des Lichtwellenleiters liefern dieses Ausschließen des Lichtes unter hohen Austrittswinkeln.
Während die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, wird von Fachleuten verstanden werden, dass verschiedene Veränderungen oder Modifikationen in der Form und im Detail durchgeführt werden können, ohne vom Umfang dieser Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert sind, abzuweichen. Beispielsweise können die Dimensionen der optischen Sensoreinheit variiert werden (eine größere oder kleinere optische Sensoreinheit), demnach können auch die Abmessungen der Messzone größer oder kleiner sein. Auch die Geometrie der optischen Sensoreinheit kann verändert werden. Auch wenn die Geometrie und/oder die Dimensionen der optischen Sensoreinheit verändert werden, steht vorzugsweise die optische Sensoreinheit oberhalb der aktiven Anzeigefläche in einer Entfernung von weniger als 0,5 cm hervor. Außerdem können die Anwendungen geringfügig unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die Leuchtdichte für jede Farbe gemessen werden, entweder sequenziell oder durch eine Kombination von Sensoren mit geeigneten Filtern, um die Farbtemperatur zu messen oder zu stabilisieren, welche durch die Mischung der Primärfarben definiert ist, in den meisten Fällen R, G und B. Als ein anderes Beispiel können das Verfahren und die Einrichtung benutzt werden, den Kontrastwert der Leuchtdichte zu stabilisieren, welche mit dem beschriebenen System gemessen wurde, und das Umgebungslicht, welches mit einem zweiten Sensor gemessen wurde, welcher nicht auf die aktive Fläche der Anzeige zeigt, sondern welcher auf die Raumumgebung oder auf eine nicht aktive Grenze der Anzeige zeigt. In diesem Fall wird die Anzeige des Bildes auf der aktiven Anzeigefläche entsprechend den optischen Messsignalen in Kombination mit den Messsignalen des Umgebungslichtes gesteuert.

Claims

System zur Echtzeitkorrektur der Lichtausbeute und/oder Farbe eines Bildes, welches auf einer Anzeigeeinrichtung (1) angezeigt wird, wobei das System aufweist: – eine Anzeigeeinrichtung (1), welche eine aktive Anzeigefläche (6) zum Anzeigen des Bildes, um das Bild anzuzeigen, eine bildgebende Einrichtung (2) und ein elektronisches Treibersystem (4) zum Treiben der bildgebenden Einrichtung (2) aufweist, – eine optische Sensoreinheit (10), welche aufweist: eine optische Apertur (21) und einen Lichtsensor (22), welcher eine optische Achse besitzt, zum Durchführen von optischen Messungen einer Lichtausbeute von einem repräsentativen Teil der aktiven Anzeigefläche (6) der bildgebenden Einrichtung (2) und zum Erzeugen von optischen Messsignalen (11) davon, – ein Rückkopplungssystem (12), welches die optischen Messsignale (11) empfängt und auf der Basis derselben das elektronische Treibersystem (4) steuert, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die optische Sensoreinheit (10) einen Lichtwellenleiter (34) zwischen der optischen Apertur (21) und dem Lichtsensor (22) aufweist, wobei der Lichtwellenleiter (34) geeignet ist, das auf die optische Apertur einfallende Licht derart abzuschwächen, dass Licht, welches unter einem Winkel zu der optischen Achse des Lichtsensors (22) einfällt, welcher 10° oder größer ist, um wenigstens 25% abgeschwächt wird, Licht, welches unter einem Winkel von 20° oder größer ankommt, um wenigstens 55% abgeschwächt wird, und Licht, welches unter einem Winkel von 35° oder größer ankommt, um wenigstens 85% abgeschwächt wird, und wobei die optische Apertur (21) der optischen Sensoreinheit (10) einen Teil der aktiven Anzeigefläche (6) abdeckt, während der Lichtsensor (22) keinen Teil der aktiven Anzeigefläche (6) abdeckt.
System nach Anspruch 1, wobei die optische Sensoreinheit oberhalb der aktiven Anzeigefläche in einem Abstand von 5 mm oder weniger heraussteht.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzeigeeinrichtung eine LCD-Anzeigeeinrichtung bzw. ein LCD-Bildschirm ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optischen Messungen Leuchtdichtemessungen sind.
System nach Anspruch 4, wobei die Korrektur der Lichtausbeute eine Leuchtdichte- und/oder Kontrastkorrektur aufweist.
System nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der Lichtwellenleiter (34) ein Hohllichtleiter ist.
System nach Anspruch 6, wobei der Hohllichtleiter beschichtet ist, um Umgebungslicht abzuschirmen.
System nach Anspruch 7, wobei die Beschichtung (36) nicht in das Material des Hohllichtleiters eindringt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Lichtwellenleiter (34) eine optische Faser (32) ist.
System nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der repräsentative Teil der aktiven Anzeigefläche (6) der bildgebenden Einrichtung (2) weniger als 1% der Fläche der aktiven Anzeigefläche (6) der bildgebenden Einrichtung (2), vorzugsweise weniger als 0,1%, und noch mehr bevorzugt, weniger als 0,01% ist.
Verfahren zur Echtzeitkorrektur von Lichtausbeute und/oder Farbe eines Bildes, welches auf einem Anzeigeeinrichtung bzw. Bildschirm (1) angezeigt wird, welches aufweist: – Anzeigen des Bildes auf einer aktiven Anzeigefläche (6) auf der Anzeigeneinrichtung (1), – Durchführen optischer Messungen mit einer optischen Sensoreinheit (10), welche eine optische Apertur (21) und einen Lichtsensor (22) aufweist, welcher eine optische Achse für Licht besitzt, welches von einem repräsentativen Teil der aktiven Bildschirmfläche (6) ausgesendet wird, und welcher optische Messsignale (11) davon erzeugt, – Steuern der Anzeige des Bildes auf der aktiven Anzeigenfläche (6) entsprechend der optischen Messsignale (11), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schritt des Durchführens optischer Messungen das Abschwächen von Licht aufweist, welches über einen Lichtwellenleiter läuft, welcher in der optischen Sensoreinheit zwischen der optischen Apertur und dem Lichtsensor vorhanden ist, wobei Licht, welches auf die optische Apertur einfällt, welches unter Winkeln in Bezug auf eine Senkrechte zur aktiven Anzeigenfläche (6) ankommt, welche gleich oder größer als 10° sind, um wenigstens 25% abgeschwächt wird, Licht, welches auf die optische Apertur einfällt, welches unter Winkeln in Bezug auf eine Senkrechte zur aktiven Anzeigenfläche (6) ankommt, welche gleich oder größer als 20° sind, um wenigstens 55% abgeschwächt wird, und Licht, welches auf die optische Apertur einfällt, unter Winkeln in Bezug auf eine Senkrechte zur aktiven Bildschirmfläche (6), welche gleich oder größer als 35° sind, um wenigstens 85% abgeschwächt wird, und wobei die optische Apertur (21) der optischen Sensoreinheit (10) einen Teil der aktiven Anzeigenfläche (6) abdeckt, während der Lichtsensor 822) keinen Teil der aktiven Anzeigenfläche (6) abdeckt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Bildschirmeinrichtung eine LCD-Anzeigeneinrichtung (1) ist, und wobei der Schritt des Durchführens optischer Messungen das Sammeln des Lichts auf dem repräsentativen Teil der aktiven Bildschirmfläche (6) und das Führen des gesammelten Lichtes in Richtung eines Lichtsensors aufweist, wobei das Führen ein Führen über eine Entfernung hinweg beinhaltet, wobei die Entfernung einen Höhenabstand oberhalb der aktiven Bildschirmfläche (6) von 5 mm oder weniger aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, um Leuchtdichtemessungen auszuführen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Lichtausbeutekorrektur eine Korrektur der Leuchtdichte und/oder des Kontrastes aufweist.