用于检查显示屏的运行方式的方法和结构与流程

背景技术：

本申请人的文献wo2015/121398a1描述了一种用于自由看视模式和受限看视模式的显示屏，其中，用于受限看视模式的光导体不允许加载光。在此不利的是，在部件、例如led或电子控制装置失效时，在没有操作者的情况下不能自动地检查隐私模式。

在本申请人的文献wo2017/097975a1中描述了一种用于自由看视模式和受限看视模式的显示屏，其中，用于受限看视模式的光导体被加载光。也包含这种技术，即，在部件、诸如led或电子控制装置失效时，在没有操作者的情况下不能自动地检查隐私模式。

对于这种显示屏的这些方法以及现有技术中已知的其他方法，缺点在于不能容易地验证看视保护模式的存在。然而，例如对于对于交易关键的系统、如自动取款机或支付终端来说，这是必要的。

文献us2010/0134525a1描述了一种具有控制装置的显示屏，该控制装置检测背景照明中的ccfl管的失效并且相应地将显示屏置于服务模式中，即使在所述部件失效时该服务模式也能够至少受限地使用显示屏。然而，该文献的教导不适于表征显示屏的看视保护质量，该显示屏尤其提供两种运行方式，用于自由看视模式和受限看视模式。此外，使用基于ccfl管的背景照明的透射式显示屏必须一定具有发光元件，例如棱镜光栅和漫射器，因为否则它们不能确保均匀的图像照明。

文献us2010/0225640a1描述了lcd显示器的不同模式的应用。然而，该文献的教导也不适于表征显示屏的看视保护质量，该显示屏尤其提供两种运行方式，用于自由看视模式和受限看视模式。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提出一种用于检查显示屏的运行方式的质量的方法和结构，该显示屏可以在至少两种运行方式b1和b2中运行，运行方式b1用于自由看视模式，运行方式b2用于受限看视模式。在此，不需要使用者或操作者在现场进行检查。此外，本发明需要较少的位置，并且不需要相应的显示屏的体积外的构件或部件。

根据本发明，该目的通过一种用于检查显示屏的运行方式b2的方法来解决，该显示屏具有控制单元，该控制单元可以使显示屏在两种运行方式-针对自由看视模式的运行方式b1和针对受限看视模式的运行方式b2之间切换，其中，当发光器件在运行方式b1中被关断时，运行方式b2的接通包括接通发光器件，并且当发光器件在运行方式b2中被接通时，则包括关断发光器件，并且，由发光器件产生的光被馈入透明的光导体中，在接通运行方式b2之后的能够选择的时间点该方法包括以下步骤：

a)确定在透明光导体的至少一个表面和/或边棱的至少一个点p上的亮度值h；

b)由控制单元根据所确定的亮度值h引起以下步骤中的一个步骤：

i)当亮度值h处于预先给定的值域hg内时，不变地使用显示屏的运行方式b2；

ii)当亮度值h在预定给定的值域hs内时，切断显示屏的运行方式b2；或者

iii)当亮度值h处于预先给定的值域hm内时，改变地使用显示屏的运行方式b2，其中，通过选择性地以与亮度值h相关的程度降低显示屏的亮度和/或显示屏的对比度，控制单元对在显示屏上能够感知的图像内容产生影响；

其中，值域hm处于值域hs和值域hg之间。

因此，值域hg、值域hm和值域hs覆盖不同的、分别成对地互补的亮度范围，这些亮度范围也可以彼此相邻。在当运行方式b2被接通时发光器件被关断的情况下，值域hg中的亮度值小于值域hs中的亮度值并且因此也小于值域hm中的亮度值，因为该值域hm处于上述两个范围之间。在当运行方式b2被接通时发光器件同样被接通的情况下，表现正好相反，即在值域hg内的亮度值大于在值域hs内的亮度值。值域hg限定了所谓的额定值域，即，亮度值h落在该额定值域内，不必进行改变。

确定亮度值h，以便在另一方法步骤的范围内实现运行方式b2的品质的定性评估，然后根据该品质对运行方式b2的进一步使用产生影响。

在此优选借助于至少一个光敏传感器、优选光电二极管来测量亮度值h。

通常，亮度值被测量或相应地折算成照明强度(单位：勒克斯(lx))，或者必要时转换为光通量或其他光度量。

替代地，至少一个光敏传感器可以对应于至少一个发光器件(或部分发光器件，如果设置有多个发光器件的话)，该发光器件为此以光敏模式运行。这例如可以通过led来实现。例如，在存在多个led时，甚至在确定亮度值h期间，这些led中的一部分可以用作光敏传感器，同时其他led继续发射光。

在步骤ii)中当亮度值h处于预先给定的值域hs内时应当切断显示屏的运行方式b2，这意味着，显示屏被切换到运行方式b1中或者完全被关断或者必要时被切换到不对应于运行方式b2的另一运行方式中。

如果在步骤iii)中激活改变对显示屏的运行方式b2的使用，也就是说，如果亮度值h处于预先给定的值域hm内，则控制单元因此对在显示屏上能够感知的图像内容产生影响。这例如可以通过直接在图像内容中改变亮度和/或对比度来进行，例如经由将位图值改变到更小的值或具有更小的绝对差的值。替代地，还可以降低显示屏的背景照明的亮度，从而降低显示屏的物理亮度。

在显示屏上能够感知的图像内容的亮度和/或对比度可以选择性地以与亮度值h相关的程度来降低。根据运行方式b1和b2之间的转换的设计方案，这意味着，对于值域hm内较高的值h或替代地对于在值域hm内较低的值h，亮度和/或对比度或强或弱地降低。

按照一定方式，根据本发明，亮度值h确定了在显示屏上可被感知的内容的最大亮度或最大对比度，在该最大亮度或最大对比度的范围内，在运行方式b2中实现了充分的看视保护。

在相应显示屏的第一设计变型方案中，针对运行方式b2关断对于运行方式的转换起决定性作用的相应的发光器件。从文献wo2015/121398a1可以找到这种显示屏的示例性构造，该文献的公开内容明确地包含在本文中。该文献描述了一种用于自由看视模式和受限看视模式的显示屏，其中，所述光导体不允许在受限看视模式b2下被加载光。相应地，值域hg仅包含小的亮度值，该亮度值考虑在光导体中由图像显示和环境光所捕获的光构成的容差。

在此，除了透射性成像器(在文献wo2015/121398a1中以附图标记“5”表示)之外，在显示屏的观察者和所述光导体之间不设置光形成层，例如通常的bef、dbef、漫射膜等。在任何情况下，还可以在成像器上设置触敏层和/或保护层，例如玻璃罩。

在显示屏的第二设计变型方案中，针对运行方式b2接通发光器件。从文献wo2017/097975a1可以获得这种显示屏的示例性构造，该文献的公开内容明确地包含在本文中。其中描述了一种用于自由看视模式和受限看视模式的显示屏，其中，对于运行方式的转换起决定性作用的相应的光导体必须被加载光，该光导体用于受限看视模式b2(与首先提到的设计变型方案不同)。相应地，值域hg表示最小亮度值的范围，因为过小的亮度值h意味着，没有足够的光被耦合输入相关的光导体中以实现看视保护效果。

在此，在显示屏的观察者和所述光导体之间除了必要时有触敏层和/或保护层、例如玻璃罩之外，在成像器上不布置光形成层，例如通常的bef、dbef、漫射膜等。

在一种设计方案中，根据本发明的方法获得了特别的意义，其中步骤a)在至少两个限定的时间点t1，t2，...在接通运行方式b2之后至少两次相继地实施，用于确定亮度值h1，h2，...，其中优选地，发光器件在限定的时间点t1，t2，...发射限定的优选彼此不同的照度值l1，l2，...。

此外，在这种情况下，所有的亮度值h1，h2，...与额定值域hg1，hg2，...相比较，并且运行方式b2仅当所有的亮度值h1，h2，...处于相应的额定值域hg1，hg2，...内时才继续不改变地被使用。

为此，例如可以将限定的在时间上调制的pwm信号(脉宽调制信号)作为测试信号施加到发光器件上，以便检查发光器件的电子控制装置是否被操作或是否所有原始部件在构造上仍未改变地存在。仅当相应地在额定值域hg1，hg2，...内检测到测试信号时，操作才不存在。

限定的在时间上调制的pwm信号必要时也可以在时间上变化：例如，可以每天或每周施加和检查不同的pwm信号。

替代地，在该设计方案中，也能够以时间间隔、例如在几秒钟内由发光器件(优选非常短暂地、即历时0.05s)发射照度值l1，l2，...，以便例如在使用自动取款机期间反复地验证看视模式b2。

在该设计方案中，有利地，所有亮度值h1，h2，...应当与额定值域hg1，hg2，...相比较。在此，仅当所有亮度值h1，h2，...都处于相应的额定值域hg1，hg2，...内时，运行方式b2才可靠地存在。

其他设计变型方案提出，额定值域hg或如果存在的话额定值域hg1，hg2，...是动态变化的，以便针对显示屏的不同亮度分别进行匹配。

控制单元例如可以在软件和/或电子装置中实现。

此外，本发明的目的还通过一种用于检查显示屏的运行方式的方法来实现，该显示屏能够以两种运行方式b1和b2运行，运行方式b1用于自由看视模式，运行方式b2用于受限看视模式，其中，运行方式b1和b2之间的转换至少包括当发光器件(2)在运行方式b1中被关断时接通发光器件(2)，并且包括当发光器件(2)在运行方式b2中被接通时关断发光器件(2)，并且，由发光器件产生的光被馈入透明的光导体中，接通和关断发光器件(2)之后的能够选择的时间点该方法包括以下步骤：

a)借助至少一个光敏传感器确定在透明光导体的至少一个表面和/或边棱的至少一个点p上的亮度值h，其中所述光敏传感器对应至少一个发光器件，该发光器件为此仅在确定亮度值h期间作为光敏传感器以光敏模式运行，

b)将亮度值h与值域hg进行比较，其中，当亮度值h处于所述值域hg之外时，存在运行方式b1，并且，当亮度值h处于所述额定值域s之内时，存在运行方式b2。

在此类似地适用于上述其他设计方案。

此外，本发明的目的还通过一种结构来解决，所述结构包括：

显示屏，该显示屏能够以两种运行方式b1和b2运行，运行方式b1用于自由看视模式，运行方式b2用于受限看视模式，该显示屏具有发光器件，发光器件的光被馈入透明的光导体中，其中，接通运行方式b2至少包括当发光器件(2)在运行方式b1中被关断时接通发光器件(2)，并且包括当发光器件(2)在运行方式b2中被接通时关断发光器件(2)，

控制单元，其能够使显示屏在两种运行方式b1和b2之间转换，

用于当显示屏以运行方式b2工作时确定在透明光导体的至少一个表面和/或边棱的至少一个点p上的亮度值h的机构，

其中，控制单元被构造成使得其可以根据所确定的亮度值h引起以下步骤中的一个步骤：

a)当亮度值h处于预先给定的值域hg内时，不变地使用显示屏的运行方式b2，

b)当亮度值h处于预定值域hs内时，切断显示屏的运行方式b2，

c)当亮度值h处于预先给定的值域hm内时，改变地使用显示屏的运行方式b2，其中，通过选择性地以与亮度值h相关的程度降低显示屏的亮度和/或显示屏的对比度，控制单元对在显示屏上能够感知的图像内容产生影响，

其中，值域hm处于值域hs和hg之间，并且这些值域彼此相邻。

所述用于确定亮度值h的装置可以包括至少一个光敏传感器、例如光电二极管。该布置可以类似于根据本发明的方法的设计方案来运行。必要时显示屏也可以对应于静态图像。

根据本发明的方法和根据本发明的结构有利地用在用于展示对于支付关键的过程的设备中和/或用于金钱出纳的设备中和/或用在车辆中，其中，仅当所确定的亮度值h在运行方式b2中处于预先限定的值域hg或hm中时，才允许在运行方式b2中的所述应用。

如果上述参数在一定的范围内变化，那么基本上本发明的效果保持不变。

不言而喻地，上述特征和下面将要解释的特征不仅能够以所述组合使用，而且能够以其他组合使用或单独使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

下面借助于附图对本发明进行详细解释，附图也示出对于本发明来说重要的特征。其中：

图1示出根据本发明的方法的原理图，该方法应用在具有光导体的显示屏上，光导体沿观察方向布置在背景照明的成像器的后面，其中显示屏以自由看视模式b1运行；

图2示出根据本发明的方法的原理图，该方法应用在具有光导体的显示屏上，光导体沿观察方向布置在背景照明的成像器的后面，其中显示屏以受限看视模式b2运行；

图3示出根据本发明的方法的原理图，该方法应用在具有光导体的显示屏上，光导体沿观察方向布置在成像器的前面，其中显示屏以受限看视模式b2运行；以及

图4示出根据本发明的方法的原理图，该方法应用在具有光导体的显示屏上，光导体沿沿观察方向布置在成像器的前面，其中显示屏以自由看视模式b1运行。

附图不是按比例绘制的并且仅示意性示出。

具体实施方式

图1示出根据本发明的方法的原理图，该方法应用于具有光导体3的显示屏1上，该光导体沿观察方向布置在背景照明的成像器5的后面，该光导体具有用于光侧向耦合输入的发光器件2，其中显示屏1在自由看视模式b1下运行，以便观看。用于这种显示屏1的示例性的第一设计变型方案或能够在两种运行方式b1和b2之间切换的背光6可以在申请人的文献wo2015/121398a1的其他细节中得出。当然，其他实施例也是可能的。

对于自由看视模式b1，定向的背光6被关断，相反地，发光器件2被接通，所述发光器件将光馈入(对于在运行方式b1和b2之间转换是决定性的)光导体3中，所述光导体通过成像器5、例如lcd面板将光发射到宽广的观察空间中。然后，至少一个光敏传感器4，例如光电二极管布置在光导体3的边棱上，该边棱与光导体3的用于发光器件2的耦合输入边棱相反放置，以便检测光导体3的至少一个点p上的亮度值h。当然也可以存在多个光敏传感器4。

由于对于运行方式b1期望地将光从发光器件2耦合输入光导体3中，所确定的值h在此将可能很高；它可以是几十万或几百万lm/m²(相当于单位lx)。例如，如果40个led(每个led为40lm)耦合输入120mm长的光导体3中，其中光导体为2mm厚，并且其中大约90％的光由于退耦结构而从光导体3退耦，并且还有大约10％的耦合输入的光离开光导体3的与耦合输入侧相反放置的边棱，则会产生这样的值。

因此，在运行方式b1中，上述(假设)确定的、多个100000lx的水平上的值h处于值域hg和hm之外；而它处于值域hs内。如果在运行方式b2中实际上出现了这样高的值，则电子控制装置将停止运行方式b2，例如在显示屏1的错误行为的情况下，例如当显示屏1错误地从运行方式b1不对转换命令作出反应转换到运行方式b2中时，就是这种情况。

相反地，图2示出根据本发明的方法的原理图，该方法应用在具有光导体3的显示屏1上，该光导体沿观察方向布置在背景照明的成像器5的后面，其中显示屏1在受限看视模式b2下运行。因此，该构造与前面关于图1的描述相同，其中不同之处在于，在此关断了发光器件2并且接通了定向的背光6。由于定向的背光6和透明的光导体3，实现了受限看视模式b2。然而，这仅适用于当没有光从光导体3尽可能大角度发射的情况。

根据本发明的用于检查显示屏1的运行方式b2的方法，该显示屏具有用于使显示屏1在两种运行方式-针对自由看视模式的运行方式b1和针对受限看视模式的运行方式b2之间转换的控制单元，其中，当发光器件2在运行方式b1中被关断时，运行方式b2的接通包括接通发光器件2，以及当发光器件2在运行方式b2中被接通时，则包括关断发光器件2，并且由发光器件2产生的光被馈入透明的光导体3中，在此在接通运行方式b2之后的能够选择的时间点该方法包括以下步骤：

a)确定透明的光导体3的至少一个表面和/或边棱的至少一个点p上的亮度值h，

b)由控制单元根据所确定的亮度值h引起以下步骤中的一个步骤：

i)当亮度值h处于预先给定的值域hg内时，不变地使用显示屏1的运行方式b2，

ii)当亮度值h在预先给定的值域hs内时，切断显示屏1的运行方式b2，

iii)当亮度值h处于预先给定的值域hm内时，改变地使用显示屏1的运行方式b2，其中，通过选择性地以与亮度值h相关的程度降低显示屏的亮度和/或显示屏的对比度，控制单元1对在显示屏1上能够感知的图像内容产生影响，

其中，值域hm处于值域hs和值域hg之间，并且这些值域彼此相邻。

至少一个光敏传感器4，例如光电二极管设置在光导体3的边棱上，该边棱与光导体3的用于发光器件2的耦合输入边棱相反放置，以便检测光导体3的至少一个点p上的亮度值h。

在该设计方案中，用于运行方式b2的示例性值域hg包括很低的值，例如小于1000lx的值，因为否则过多的光通过成像器5从光导体3大角度发射。在此，示例性值域hm将包括从1000lx到10000lx之间的值。所确定的亮度值h越接近范围hm的上限，控制单元在步骤iii)中就越多地降低显示在显示屏1上的图像的亮度和/或对比度。在所示的例子中，值域hs包括大于10000lx的亮度值。

在图3和图4中示出的显示屏1的第二设计变型方案中，针对运行方式b2接通发光器件2。文献wo2017/097975a1可以找到这种显示器1的示例性构造。其中描述了用于自由看视模式和受限看视模式的显示屏，其中光导体3被加载光以用于受限看视模式。从光导体3中然后主要朝向侧面、而不朝向前部发射光，以便将图像朝向侧面突出，同时光在前部仍是可感知的。因此，可以产生看视保护，即运行方式b2。图3示出根据本发明的方法的相应的原理图，该方法应用在具有光导体3的显示屏1上，该光导体沿观察方向布置在成像器5的前面，其中显示屏1在受限看视模式b2下运行。在此，还有至少一个光敏传感器4、例如光电二极管设置在光导体3的边棱上，该边棱与光导体3的用于发光器件2的耦合输入边棱相反放置，以便检测光导体3的至少一个点p上的亮度值h。

根据本发明，现在首先接通发光器件2，发光器件的光被馈入透明的光导体3中，以便激活运行方式b2。随后执行以下步骤：

a)确定透明的光导体3的至少一个表面和/或边棱的至少一个点p上的亮度值h，

b)由控制单元根据所确定的亮度值h引起以下步骤中的一个步骤：

i)当亮度值h处于预先给定的值域hg内时，未改变地使用显示屏1的运行方式b2，

ii)当亮度值h在预先给定的值域hs内时，切断显示屏1的运行方式b2，

iii)当亮度值h处于预先给定的值域hm内时，改变地使用显示屏1的运行方式b2，其中，通过选择性地以与亮度值h相关的程度降低显示屏的亮度和/或显示屏的对比度，控制单元1对在显示屏1上能够感知的图像内容产生影响。

用于运行方式b2的值域hg在此包括很高的值，例如从十万lx起作为下限，或者可选地甚至从一百万或几百万lx起，因为否则过少的光从成像器5上方的光导体3以侧向角度(但尽可能地不从正面)发射并且因此由于向侧面的眩光产生受限的看视。由于(对于运行方式b2是期望的)光从发光器件2耦合输入光导体3，所以在根据图3的构造中，在发光器件2接通的情况下，只要发光器件2正确工作，数值h此时实际上处于该范围内；h的值可以是例如500000lx(或在替代方案中是2500000lx)。因此，它处于对于该第二设计方案所建议的值域hg内，并且不变地使用运行方式b2。

在这种情况下，值域hm可以包括70000lx到高达100000lx之间的值。相应地，控制单元在步骤iii)中根据本发明影响所显示的图像内容。

只有在所确定的亮度值h在值域hs内、值域hs包括小于70000lx的值作为值h的的情况下，控制单元才切断运行方式b2。

图4示出根据本发明的方法的原理图，该方法应用在具有光导体3的显示屏1上，该光导体沿观察方向布置在成像器5的前面，其中显示屏1以自由看视模式b1运行。因为在此发光器件2被关断，所以通过传感器4在点p上确定较小的值h，例如500lx或2000lx，该值h基于由光导体3捕获的光由剩余容差得出。所捕获的光是由环境光和显示在显示屏1上的图像引起的。因此值h处于值域hs中，并且运行方式b2不能被使用或者不存在。

如上所述，用于亮度值h的给定值和值域hg、hm、hs仅示出为示例。当然，其他值和值域也是可能的。

其他的设计变型方案提出，值域hg、hm、hs或如果存在的话值域hg1，hm1，hs1，hg2，hm2，hs2，…是动态变化的，以便针对显示屏1的不同亮度分别进行匹配。

根据本发明的方法的前述描述也可以有意义地转用到根据本发明的结构上。因此，出于冗余的原因，在此不重复描述。

如果需要，显示屏1也可以对应于静态图像。

根据本发明的方法和根据本发明的结构有利地用在用于展示对于支付关键的过程的设备中和/或用于金钱出纳的设备中或用在车辆中。

上述根据本发明的显示屏实现了所提出的目的：描述了一种用于检查显示屏的运行方式的质量的方法和结构，该显示屏能够以至少两种运行方式b1和b2运行，运行方式b1用于自由看视模式，运行方式b2用于受限看视模式。在此，使用者或操作者不必在现场进行检查。此外，本发明需要较小的位置，且不需要相应显示屏的体积外的构件或部件。

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