SE525845C2 - Anordning och förfarande för reglering av en platsbelysning - Google Patents

Description

2 dvs. sömnbehov. Vid försök till fokusering på intilliggande papper med text försvå- ras även avläsningen beroende på felaktigt luminansförhållande.

Socialstyrelsen anser exv. att god kontrast vid bildskärmsarbete råder om luminansförhâllandena mellan angränsands ytor i arbetsområdet, dvs. s.k. infält omfält och yttre synfält, bör förhålla sig som 5:3:1. lnfältet befinner sig inom cirka 20 cm radie från granskarens fokus, omfält inom cirka 40-50 cm radie och yttre synfält därutöver.

Sammanfattat gäller följande grundläggande fysiologiska faktorer för ögats funktion och arbetsnedsättande resultat: För stor pupill minskar ögats skärpedjup och ökar därmed kraven på korrekt betraktningsavstånd.

För svagt ljus försämrar detaljseendet i varierande grad.

Av detta förstår var och en att ovanstående kombination avsevärt ökar ris- ken för ofullständigt ställda diagnoser, som t ex oupptäckta tumörer eller andra för patienten livshotande eller allvarliga symtom.

Antalet digitala arbetsstationer varierar med granskningsenhetens storlek och omfattning. En mindre avdelning omfattar som regel 4-8 arbetsstationer och en större 20-30 arbetsstationer. Även om arbetsstationerna fördelas mellan olika antal rum, är det oundvikligt att ett mindre eller större antal arbetsstationer place- ras i anslutning till varandra av utrymmes- eller organisationstekniska skäl. Där- med uppstår varierande störningar i koncentration vid bildanalys och diagnostik beroende på avdelningens aktivitet och mängd av rörlig personal samt inte minst infallande ljus från fönster, olämpligt placerad allmänbelysning etc.

De datoriserade digitala arbetsstationernas bildteknik erbjuder visserligen många tekniska och ergonomiska fördelar för att underlätta bildbehandling, analys och diagnos jämfört med analog teknik. Tyvärr är inte utrustningen i övrigt anpas- sad till gällande önskemål och krav på syn- och belastningsergonomi.

De digitala arbetsstationernas brister i synergonomi sammanfattas enligt följande: Åtgärder saknas för att underlätta ögats ljusadaption och kontrastseende för olika betraktningsförhållanden.

Arbetsstationernas avskärrnning från störande faktorer som extern belys- ning, infallande bländande dagsljus via fönster samt aktiviteter från övrig personal och utrustning som t ex andra arbetsstationer, s.k. storbildsprojektorer, kopie- ringsmaskiner, dryckesautomater m.m. är undermålig.

II 0 0 0000 000 00 0 0 0 00 00 0 0 0 0 0 0 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 000 000 Ü I 0 0 000 0: u 4 o 0 0 000 0 o I 20 25 30 j.. pa f- ._V___\__) 0 0 0 o 00 00 s 00 0 0 Uppfinningens syfte Med uppfinningen löses ovan nämnda olägenheter genom att anordningen och förfarandet medför att omgivande ljuskälla(or) automatiskt anpassas till kraven på luminansförhållande för att därmed optimera ögats skärpedjup och detaljseen- de.

Sammanfattning av uppfinningen Genom föreliggande uppfinning såsom denna framstår i de oberoende pa- tentkraven, uppfylls ovan angivna syfte. Lämpliga utföringsformer av uppfinningen anges i de beroende patentkraven.

Uppfinningen omfattar som en utföringsform en arbetsstation för bild- skärmsarbete försedd med minst en givare för mätning av ljusstyrkan för en eller fler bildskärmar. Varje bildskärm kan härvid vara ansluten till en givare.

Ytterligare utföringsformer inom ramen för föreliggande uppfinning presen- teras nedan.

En anordning för att automatiskt, linjärt eller progressivt, stegindelat eller steglöst anpassa arbetsstationens omgivande ljuskällor i förhållande till ljusstyrkan för valfri bildskärm inom förinställda värden för optimala eller valfria områden vad gäller luminansförhållanden. Övre, bakre eller flera ljuskällor anpassade för automatisk ljusstyrka.

En anordning för att mäta minst en ljusstyrka för bildskärmar i datoriserade arbetsstationer antingen externt med separat givare eller internt i bildskärrnen un- der avsökning av bildfältet i CRT-skärrnar eller under avkodning av en matris för LCD(flat)skärmar för automatisk anpassning av ljusstyrkan för omgivande ljuskäl- lor till bildskärmens ljusstyrka inom förinställda värden för optimalt eller valfritt lu- minansförhållande med en ställbar reglering av ljuskällans gränsvärden.

Avståndsanpassad automatisk reglering av ljusstyrkan i förhållande till för- ändring avståndet mellan användaren och ljuskällan.

Minst två integrerade ljuskällor för automatiskt eller valfritt luminansförhållande.

Att anordningen för reglering av omgivande belysning styrs av den för till- fället använda bildskännen.

IO OODO Il I I 0 20 25 30 Att den för tillfället använda bildskärmen registreras med hjälp av den an- ordning som användaren för tillfället använder t ex skärmpekarens (cursons) posi- tionering med datormus.

Att flera bildskännar kan vara kopplade till ”en” gemensam skärmpekare.

Att ovan nämnda ljuskälla avgränsas för att belysa ytor för omfält och yttre synfält. Att ovan nämnda ljuskälla avgränsas i direkt och indirekt betraktningsrikt- ning av användaren.

Att användaren använder förprogrammerade personliga inställningar av ljuskällor och dess reglering.

Avskärmande fasta eller rörliga anordningar för att avgränsa t ex externa ljuskällor och pågående aktiviteter av övrig personal eller utrustning, som kan på- verka avsedda förutsättningar för arbetsresultatet. Att en sådan avgränsningsan- ordning är rörlig i horisontalplanet.

Att underordna en för arbetsstationen extern ljuskälla i rummet till arbets- stationens belysningsfunktion.

En s.k. rörelsedetektor för att avkänna om en användare befinner sig inom uppfinningens arbetsområde för att styra interna och externa funktioner med an- knytning till uppfinningens syfte.

En anordning för tillfällig eller permanent integrering av externa ljuskällor i uppfinningen för styrning och reglering av ljusstyrka samt in- och urkoppling.

Det traditionella terrninalarbetet kan med uppfinningen väsentligt underlät- tas med komplettering av synergonomiskt viktiga funktioner som anpassad belys- ningsteknik och avgränsning av störande omgivningsfaktorer.

Genom att låta ljusstyrkan för ögats fokuserade betraktningsfält styra om- givande ljusstyrkor uppnås en behaglig anpassning av sekundära ljusförhållanden för omfältet och yttre synfältet till det för användaren primära infältet. Med detta ut- jämnas olikheter mellan bildskärmens aktuella ljusstyrka och den omgivande be- lysningen.

Ljusstyrkan för bildskärrnens styrning av sekundära ljusförhållanden hos omgivande ljuskällor kan avläsas på olika sätt. l en för datorsystemet fristående anordning kan t ex ljuskänslig givare placeras i anslutning till aktuell bildskärm el- ler på ett godtyckligt avstånd men företrädelsevis fokuserad till bildfältet.

För arbetsstationer innehållande mer än en bildskärm är det lämpligt att förse varje bildskärm med en individuell ljusavläsning. För att då underlätta in- IC u I Û OÛIO UOI OIOO O O 0 nl O 00 0 OO vc sova nu ou o n o n p o n o oo 0 0 0 0 0 0 0 o o o o g .I OO .O O. ÛÛÛ IIÛ 15 20 25 30 kopplingen av den för tillfället avsedda bildskärrnen för ljusstyrning kan t ex den använda bildskärmens pekare (cursor) aktivera den lokala avläsningen.

För att anpassa de nämnda inbördes ljusförhållandena till förekommande awikelser mellan olika användare kan ljusstyrkorna justeras efter personliga öns- kemâl antingen manuellt eller automatiskt. Därmed kan skillnaden mellan bild- skärmens och belysningens ljus valfritt minskas eller ökas.

Ljusstyrkan för den styrda omgivande belysningen kan dels justeras avse- ende ljuskällans absoluta lägsta och högsta nivå, dels avseende ljuskällans relati- va ljusstyrkan. Detta betyder att gränsvärdena för förekommande ljuskälla valfritt kan variera mer eller mindre inom en låg eller inom en hög ljusstyrka.

För att inte begränsa arbetsbelysningens frihetsgrader kan användaren, som ett normalt handhavande, koppla in den av bildskärmen styrda ljusstyrkan och i urkopplat läge tända, släcka eller ställa ljusstyrkan separat för respektive ljuskälla.

För att ytterligare underlätta användarens handhavande av uppfinningen, kan ovan nämnda möjligheter för individuell inställning av den omgivande belys- ningens styrda ljusstyrkor förinställas efter personliga önskemål. Dessa förinställ- da värden kan då aktiveras t ex via ett för ändamålet avsett manöverorgan eller vid s.k. inloggning i arbetsstationen d v s, när användaren anger en kod för att an- vända förekommande datorsystem.

Uppfinningens ljuskällor är avbländade både direkt och indirekt för att eli- minera störande ljusytor i användarens omfält och yttre synfält. Enbart behövliga ljusytor kommer att belysas som t ex bordsskivan och avgränsade ytor med auto- matiskt eller manuellt inställda ljusstyrkor.

Genom att använda en i sammanhanget redan känd beröringsfri rörelse- detektor för att tända och släcka ljuskällor kan uppflnningens ljuskällor regleras samt även berörda externa ljuskällor.

Externa ljuskällor, som både kan vara direkt och indirekt störande, kan av- gränsas med fasta och/eller rörliga skärmar. En direkt störning kan t ex utgöras av infallande dagsljus i användarens ögon genom fönster och indirekt via reflexeri bildskärmen.

Andra störningar, som kan avskärmas, är intermittenta eller permanenta rörliga aktiviteter i användarens synfält. 20 25 30 6 Externa ljuskällor kan då styras och regleras med uppfinningens manö- verorgan genom direkt anslutning till befintlig fast elektrisk installation eller via kända trådlösa anordningar för t ex IR-kommunikation.

Kort beskrivning av ritningama Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av utföringsex- empel med hänvisning till de bifogade ritningarna där, figur 1 visar en arbetsplats från sidan med en bildskärm utrustad med en ex- tern anordning enligt uppfinningen, figur 2 visar en arbetsplats från sidan med en bildskärm utrustad med en intern anordning enligt uppfinningen, figur 3 visar en arbetsplats omfattande tre bildskärmar varav en är utrustad med en extern anordning och två är utrustade med en intern anord- ning enligt föreliggande uppflnning, figur 4 visar arbetsplatsen enligt figur 2 från ovan.

Beskrivning av uppfinningen En presentationsyta P, i figur 1 visad som en bildskärm 8 på en monitor 10, är aktiv när ytan från en betraktare 11 visar en bild vilken uppvisar bestämda värden på ljusegenskaperna ljusstyrka och luminans mellan olika fält i bilden. Pre- sentationsytans ljusegenskaper detekteras av ett externt detekteringsdon 12 som endera avsöker bilden för att registrera maximum och minimum för nämnda vär- den eller endast detekterar ett medelvärde av den detekterade ytan. Detekterings- donet 12 är monterat i överkant på monitorns framkant och riktad mot dess bild- skärm 8. Till detekteringsdonet 12 är ett styr- och reglerdon 14 anslutet som i sin tur är anslutet till en platsbelysning 16. Som även framgår av figuren är en rörel- sedetektor 17 ansluten till platsbelysningen 16, varvid detektorn är anordnad att beröringsfritt detektera en användares närvaro inom arbetsplatsens område och anordnad att styra interna och externa funktioner. Till styr- och reglerdonet 14 är ett överstyrningsorgan 18 anslutet vilket vid manövrering via en ratt 20 åstadkom- mer en frånkoppling av styr- och reglerdonet 14 så att en direkt manuell styrning av platsbelysningen 16 kan ske. Överstyrningsorganet är försett med en återställ- ningsknapp 19 vilken vid aktivering återställer systemet i automatiskt läge. Styr- och reglerdonet 14 är programmerbart varvid nivåerna för platsbelysningens ljus- boett 10 20 25 30 styrka i förhållande till bildskärrnens ljusegenskaper anges. Platsbelysningen 16 är dessutom försedd med avskärmningar 21 från direkt ljusflöde dels mot bildskär- men 8 och dels mot betraktaren 11. Vidare är en vinkelrörlig ljusreflektor 22 place- rad bakom monitorn 10 för att reflektera platsljus på ett icke störande sätt.

Enligt en andra utföringsform, visad i figur 2, av uppfinningen kan t ex bild- skärmens 8 centrerade ljusvärde eller totala medelvärde avkodas genom en till da- torsystemet integrerad anordning i form av ett internt detekteringsdon 30. För s.k.

CRT-skärmar med bildrör av katodstråletyp kan strålens avsökning av bildytan av- läsas och för s k flatskärmar av LCD-typ med flytande kristaller kan punktmatrisen avkodas i X- och Y-led.

Att i detalj beskriva tekniken för bildskärrnens interna avkodning blir alltför omfattande och får därför begränsas till en enkel princip. Avkodningsmetoden för- utsätter att detekteringsdonet 30 är integrerat med monitorns interna bildstyrning samt den externa utrustningen i form av styr- och reglerdonet 14 och platsbelys- ningen 16. På motsvarande sätt som visats vid utföringsformen enligt figur 1 är ett överstyrningsorgan 18 anslutet vilket vid manövrering via en ratt 20 åstadkommer en frånkoppling av styr- och reglerdonet 14. Överstyrningsorganet är försett med en återställningsknapp 19 vilken vid aktivering återställer systemet i automatiskt läge.

Bildytans uppbyggnad baseras på bildelement s.k. pixlar orienterade som koordinater i X- och Y-led. Bildelementens position och ljusstyrka är spänningsberoende och genereras huvudsakligen av datorns s.k. grafikkort, vilket i sin tur styrs av datorns drivrutiner via CPU-enheten (Central Processing Unit), som innehåller datorns primära programvara. Med ovan beskrivna funktioner och förutsättningar kan bildelementens exakta läge och ljusstyrka, antingen med gråskala eller färgskala, styras av programmet och erforderlig elektronik.

Uppfinningen enligt denna utföringsform är anordnad att omvänt och samtidigt externt vidarebefordra denna bildinformation för en godtycklig del av bildytan, för att behandlas på motsvarande sätt som om detekteringen av bildskärmens ljusförhållanden skedde utifrån.

Figur 3 visar en arbetsplats med tre monitorer och således tre bildskärmar, 31, 32, 33 vilka var och en är anslutna till var sitt detekteringsdon varav den mit- tersta bildskärrnen är försedd med ett externt don medan de övriga två är försedda med interna don. Signalerna från respektive detekteringsdon samlas i en ”master- 15 20 25 slave” enhet 35 till vilken även varje monitors skärrnpekarsignal är kopplad varvid den av skärmarnas skärmpekarstyrning som för tillfället är aktiv definierar ”master” för platsbelysningens reglering. Skulle flera skärmpekarstyrningar vara aktiva sam- tidigt definieras ”master” av en inbördes hierarki mellan skärmama. Övriga skär- mar kommer att utgöra ”slaves”. "Master-stava" enheten är ansluten till ett styr- och reglerdon 14 som i sin tur är anslutet till en platsbelysning 16. Till styr- och re- glerdonet 14 är på motsvarande sätt ett överstyrningsorgan 18 anslutet vilket vid manövrering via en ratt 20 åstadkommer en frånkoppling av styr- och reglerdonet 14 så att en direkt manuell styrning av platsbelysningen 16 kan ske. Överstyr- ningsorganet 18 är försett med en återställningsknapp 19 vilken vid aktivering återställer systemet i automatiskt läge. Bakom monitorerna är en skärmvägg 37 placerad för att dels avskärma arbetsplatsen och dels reflektera ljus på lämpligt sätt.

Figur 4 visar arbetsplatsen enligt fig. 3 ovanifrån varvid placeringen av monitorerna har gjorts vinklad för att betraktaren 11 skall kunna studera flera bilder samtidigt så ergonomiskt fördelaktigt som möjligt. Ävenmonitorbord 41 och ar- betsbord 43 är utformade krökta för bästa ergonomi. För att ytterligare avskärma arbetsplatsen från störkällor är bordet 43 försett med en vänster och en höger skärmvägg 44, 45 som komplement till skärmväggen 37.

De ifigurerna visade arbetsplatserna är dessutom knutna till ett inlogg- ningsförfarande som identifierar aktuell användare. Inloggningen resulterar härvid i att användaruppgifter hämtas från en databas så att aktuell användare alltid börjar arbeta med sina egna inställningar. Nya inställningar efter arbetspassets slut kan naturligtvis lagras för kommande arbetstillfällen. Även val av flera individuella in- ställningar kan göras.

Claims (13)

20 25 30 PATENTKRAV

1. Anordning för reglering av en platsbelysnlng (16) vid datoriserad bildpre- sentation, kännetecknad av att ett detekteringsdon (12, 30) är anordnat att detek- tera åtminstone en aktiv bildskärms (8) aktuella ljus- och/eller kontrastvärden, att detekteringsdonet (12, 30) är anslutet till ett styr- och reglerdon (14) anordnat att automatiskt reglera bildskärmens (8) platsbelysnlng (16) beroende avi styr- och reglerdon (14) bestämda referensvärden i förhållande till bildskärmens (8) aktuella ljus- och/eller kontrastvärde.

2. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad av att detekteringsdonet (12, 30) är anordnat för en kontinuerlig detektering.

3. Anordning enligt något av kraven 1-2, kännetecknad av att styr- och re- glerdon (14) är anordnat att åstadkomma en steglös reglering.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att platsbelys- ningen (16) är ansluten till ett överstyrningsorgan (18) anordnat att eliminera den automatiska regleringen till förmån för en manuell reglering.

5. Anordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att styr- och re- glerdonets (14) referensvärden är individuellt bestämda och är satta beroende av inloggning på en aktuell arbetsstation.

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att detekterings- donet är utformat som en i bildskärmen (8) intem sensoranordning (30) vilken är anordnad att detektera bildskärmens (8) pixeluppbyggnad avseende pixlamas ljus- och/eller kontrastvärde.

7. Anordning enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att detekterings- donet är utformat som en extern sensor (12) riktad mot presentationsytan (P) för att detektera aktuella ljus- och/eller kontrastvärden. 20 25 ,_. f., ... 10

8. Anordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att varje aktiv bildskärm (31, 32, 33) är anordnad att detekteras av ett detekteringsdon (12, 30) varvid varje detekteringsdon (12, 30) är anslutet till bildskärrnens (8) skärrnpekar- styrning samt att varje bildskärms (8) skärmpekarstyrning är sammankopplade i en ”master-Slave” enhet (35) så att den skärmpekarstyming som för tillfället är aktiv är anordnad att agera ”master” medan de övriga styrningama är anordnade att utgö- ra "slaves" varvid masterstyrningen är anordnad att reglera platsbelysningen (16).

9. Anordning enligt något av kraven 1-8, kännetecknad av att en rörelsede- tektor (17) är anordnad att beröringsfritt detektera en användarens närvaro inom arbetsplatsens område samt anordnad att styra interna och externa funktioner.

10. Förfarande för reglering av en platsbelysning vid datoriserad bildpresenta- tion, kännetecknat av att ett detekteringsdon detekterar åtminstone en aktiv bildskärms aktuella ljus- och/eller kontrastvärden varvid ett styr- och reglerdon au- tomatiskt reglerar bildskärmens omgivande platsbelysning beroende av i styrdonet bestämda referensvärden i förhållande till bildskärmens aktuella ljus- och/eller kontrastvärde. 1 1. tinuerligt.

11. Förfarande enligt kravet 10, kännetecknat av att detekteringen sker kon-

12. Förfarande enligt något av kraven 10-11, kännetecknat av att regleringen sker steglöst.

13. Förfarande enligt något av kraven 10-12, kännetecknat av att detekte- ringen sker genom att bildskärmen avsökes.