ES2198425T3 - Visor electronico. - Google Patents
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Abstract
EL USUARIO OBSERVA UNA PANTALLA DE PANEL DE VISUALIZACION DE CRISTAL LIQUIDO (2) POSICIONADA DENTRO DE UN CILINDRO DE LENTES (1) A TRAVES DE UNA LENTE (3). UN LED DE INFRARROJOS QUE EMITE IMPULSOS DE LUZ (7) Y UN FOTOTRANSISTOR ESTAN POSICIONADOS EN UNA OJERA (4) CONTRA LA QUE EL OJO DEL USUARIO SE COLOCA. UN CIRCUITO DE DETECCION DE LUZ AMBIENTE (6) PREVE UNA SEÑAL DE CONTROL (21) QUE MUESTRAS SI EL OJO DEL USUARIO ESTA O NO COLOCADO CONTRA LA OJERA Y UNA SEÑAL DE CONTROL (22) QUE MUESTRA LA CANTIDAD DE LUZ AMBIENTE SOBRE LA BASE DE LA SEÑAL DE SALIDA DEL FOTOTRANSISTOR. UN CIRCUITO DE CONTROL CONTROLA (10) LA LUMINOSIDAD DE UNA UNIDAD DE ILUMINACION POR LUZ NEGRA DE ACUERDO CON LAS SEÑALES DE CONTROL. CUANDO EL OJO DEL USUARIO NO ESTA COLOCADO CONTRA LA OJERA, SE REDUCE LA LUMINOSIDAD DE LA PANTALLA DE VISUALIZACION A CERO Y LA PANTALLA DE VISUALIZACION SE APAGA. LA LUMINOSIDAD DE LA PANTALLA DE VISUALIZACION SE REALZA SOLAMENTE CUANDO LA CANTIDAD DE LUZ AMBIENTE ES AMPLIA. ASI LA NECESIDAD DE CONSUMO DE ENERGIA PUEDE EVITARSE, Y LA PANTALLA PUEDE OBSERVARSE SATISFACTORIAMENTE INCLUSO SI UNA GRAN CANTIDAD DE LUZ ENTRA DENTRO DE LA PARTE OCULAR DONDE LA LUZ AMBIENTE ES BRILLANTE.
Description
Visor electrónico.
La presente invención se refiere a un visor
electrónico adecuado para ser usado, por ejemplo, en una grabadora
de cinta (VTR = Video Tape Recorder = Grabadora de Cinta de Vídeo)
de cámara de vídeo o similar, y a una grabadora de cinta de cámara
de vídeo, para grabar una imagen de vídeo en una cinta de vídeo y
para reproducir la cinta de vídeo.
Con referencia a la Figura 10, que muestra un
visor electrónico convencional, un panel 2 de pantalla de cristal
líquido y una lente 3 están dispuestos en un tubo 1 de lentes, y
una pieza ocular 4 está unida al extremo abierto del tubo 1 de
lentes en el lado de lentes 3. El usuario/a apoya su ojo 5 en la
pieza ocular 4 para observar la pantalla 2 del panel de
presentación.
La Figura 16 y la Figura 17 ilustran la
construcción de una grabadora típica de cinta de cámara de vídeo,
que tiene un visor óptico y un panel de pantalla de cristal líquido
(LCD = Liquid Crystal Display = pantalla de cristal líquido). El
usuario cambia un conmutador 92 de conmutación cámara/vídeo al modo
de cámara, pulsa un botón 98 de grabación, y graba en cinta un
motivo mientras observa a través del visor óptico 91 o del panel
LCD 97. La grabadora de cinta de vídeo, con la cámara de vídeo 90,
graba la imagen de vídeo en una cinta de vídeo (no mostrada) a
través de una lente 99 de cámara. Durante la grabación en cinta
están iluminados los diodos emisores de luz 93a y 93b de
grabación.
Durante la grabación en cinta, el panel LCD 97
presenta la imagen del motivo que se está grabando cuando se activa
un conmutador 96 del panel LCD para conectar o desconectar el
suministro de alimentación al panel LCD. Cuando se desactiva el
conmutador 96 del panel LCD, el panel LCD 97 no presenta nada.
Cuando un usuario cambia el conmutador 92 de
conmutación cámara/vídeo al modo de vídeo, pulsa un botón 95 de
reproducción y activa el conmutador 96 del panel LCD, la imagen
grabada es reproducida y presentada en el panel LCD 97, durante
cuyo tiempo el usuario se puede distraer viendo la imagen de vídeo
reproducida. La técnica relacionada se describe en la Patente de
EE.UU. Nº 5.093.716 y la Solicitud de Patente Japonesa Nº
H05-320040 (2) presentada el 12 de diciembre de
1993 por el presente solicitante.
Con este visor electrónico, cualquier luz que
entre en la unidad ocular y alcance el visor electrónico es
reflejada por la superficie de la lente 3 y devuelta hacia el ojo 5
del usuario, dificultando que el usuario observe completamente la
pantalla 2 del panel de presentación. Si se infiltra más luz en la
unidad ocular, particularmente cuando el usuario usa gafas, resulta
todavía más difícil que el usuario observe la pantalla 2 del panel
de presentación.
Es posible considerar la opción de reforzar la
luminancia de la pantalla 2 del panel de presentación, permitiendo
así la visión satisfactoria incluso con luz entrando en la unidad
ocular. Sin embargo, esto sería un desperdicio de potencia en
situaciones donde no fuera necesario reforzar la luminancia, tal
como cuando la luz ambiental no es intensa como en la filmación de
interiores, o cuando la pieza ocular no está siendo usada
significativamente por el usuario.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona un visor electrónico que no desperdicia potencia y, sin
embargo, permite una observación satisfactoria de la pantalla
aunque la luz se infiltre en la unidad ocular.
También, si el usuario graba en cinta una imagen
usando el visor óptico 91 cuando está activado el conmutador 96 del
panel LCD, el panel LCD 97 presenta la imagen que se está grabando
aunque el usuario no la esté viendo.
En general, la potencia consumida por un panel
LCD durante el uso varía según su tamaño. Un panel LCD de 7,5 cm (3
pulgadas) de ancho, por ejemplo, consume de 2,5 a 3,0 vatios de
potencia cuando se usa. Cuando el usuario graba en cinta una imagen
usando el visor óptico 91, el panel LCD 97 desperdicia potencia, la
batería se consume rápidamente y se acorta el tiempo de
funcionamiento de la grabadora de vídeo.
Un dispositivo combinado de cámara de vídeo y
grabadora de vídeo se describe en la Solicitud de Patente Alemana
DE 40 20 594 A1. La imagen vista es presentada eléctricamente a
través de un visor electrónico con una fuente de alimentación común
que proporciona la corriente para el sensor de imagen, el
dispositivo grabador y el visor, en el que la corriente para el
último es desconectada selectivamente por un conmutador. El
conmutador permite que la corriente sea suministrada al visor
electrónico cuando el ojo del usuario se pone en alineación con el
ocular del visor electrónico, lo cual podría ser detectado por una
señal de salida de un receptor de luz. El receptor de luz podría
estar adaptado para recibir una luz infrarroja emitida por un
emisor de luz, que haya sido reflejada por la piel del usuario.
El documento JP 3255429 describe un visor
electrónico para una cámara de vídeo, cuya luminancia se controla
tomando como base una salida de detección de un sensor de
distancia. El sensor de distancia está adaptado para detectar una
distancia entre una pieza ocular del visor y un usuario, y está
realizado mediante un diodo emisor de luz y unos medios receptores
correspondientes. Si la distancia supera un cierto valor, se
efectúa el apagado del visor.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un visor electrónico que pueda evitar fiablemente el
consumo innecesario de potencia.
La invención está definida en las
reivindicaciones independientes. Otros desarrollos se exponen en
las reivindicaciones dependientes.
Un visor electrónico según la presente invención
está compuesto por una unidad ocular, unos medios de muestreo y
retención, medios detectores de nivel medio, medios detectores de
diferencia, primeros medios de control y segundos medios de
control. La unidad ocular está provista de un emisor de impulsos de
luz y un receptor de luz. Los medios de muestreo y retención
muestrean la señal de salida del receptor de luz y retienen las
señales muestreadas. La operación de muestreo está prevista durante
la operación de emisión de luz del emisor de impulsos de luz. Los
medios detectores de nivel medio detectan el nivel medio de la señal
de salida del receptor de luz. Los medios detectores de diferencia
detectan la diferencia entre la señal muestreada y retenida por los
medios de muestreo y retención, y el nivel medio detectado por los
medios detectores de nivel medio. Los primeros medios de control
ponen el dispositivo de presentación en el estado de
``desconectado'' cuando la diferencia detectada por los medios
detectores de diferencia es menor que un valor predeterminado. Los
segundos medios de control controlan la luminancia del dispositivo
de presentación de acuerdo con el nivel medio detectado por los
medios detectores de nivel medio.
Una grabadora de cinta de cámara de vídeo según
una construcción está compuesta por medios de visor, medios de
presentación, medios detectores y medios de control. Un usuario
observa un objeto a través de los medios de visor. Los medios de
presentación son mayores que los medios de visor y son capaces de
presentar eléctricamente una imagen para varios usuarios. Los medios
detectores detectan una aproximación de un usuario a los medios de
presentación. Los medios de control controlan la alimentación de
los medios de presentación en respuesta a una salida de detección
de onda de los medios detectores.
Según la presente invención, el dispositivo de
presentación se pone en el estado de ``desconectado'' cuando la
magnitud de la diferencia detectada por los medios detectores de
diferencia es menor que un valor predeterminado. Cuando el ojo del
usuario no está apoyado en la unidad ocular (la pieza ocular), y no
se está usando el visor electrónico en ese momento, la luz emitida
por el emisor de impulsos de luz no es reflejada por el ojo del
usuario y no incide sobre el receptor de luz; por tanto, la
magnitud de la diferencia detectada por los medios detectores de
diferencia es menor que el valor predeterminado, y el dispositivo
de presentación se pone en el estado de ``desconectado''. Por
consiguiente, se puede evitar el consumo innecesario de
potencia.
La luminancia del dispositivo de presentación se
controla de acuerdo con el nivel medio de la señal de salida del
receptor de luz, detectado por los medios detectores de nivel
medio. Por lo tanto, aumenta el nivel medio de la señal de salida
del receptor de luz y se refuerza la luminancia del dispositivo de
presentación, cuando la luz ambiental es intensa y aumenta la
cantidad de luz que se infiltra en la unidad ocular. Por
consiguiente, la pantalla del dispositivo de presentación se puede
ver claramente incluso cuando la luz se infiltra en la unidad
ocular. Como la luminancia de la pantalla del dispositivo de
presentación se reduce cuando la luz ambiental no es muy intensa,
se puede evitar el consumo inútil de potencia.
Una cámara de vídeo construida como se describió
anteriormente detecta un usuario que usa un visor óptico 51 con un
dispositivo 75 receptor de luz y desconecta automáticamente la
alimentación al panel LCD 57, impidiendo que se consuma potencia
innecesariamente.
La cámara de vídeo según una construcción puede
desconectar la alimentación para una pantalla eléctrica cuando un
usuario observa a través de unos medios de visor, e impide que la
potencia de la batería se consuma demasiado rápidamente.
Objetivos y ventajas adicionales de la presente
invención serán evidentes con la siguiente descripción detallada de
una realización preferida de la misma, que se entenderá mejor con
referencia a los dibujos adjuntos.
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un visor
electrónico en una realización preferida según la presente
invención;
la Figura 2 es una vista en corte, que muestra la
disposición de un diodo emisor de luz y un fototransistor;
la Figura 3 es un diagrama de bloques de un
circuito detector de luz ambiental;
las Figuras 4A y 4B son diagramas de formas de
ondas de señales esenciales usadas por el circuito detector de luz
ambiental de la Figura 3;
la Figura 5 es un gráfico que muestra la relación
entre la cantidad de luz ambiental y la luminancia de la pantalla
en el circuito detector de luz ambiental de la Figura 3;
la Figura 6 es un diagrama de bloques de un
circuito detector de luz ambiental empleado en otra realización de
la presente invención;
la Figura 7 es un gráfico que muestra la relación
entre la cantidad de luz ambiental y la luminancia de la pantalla
en el circuito detector de luz ambiental de la Figura 6;
la Figura 8 es un diagrama de bloques de un
circuito detector de luz ambiental empleado en otra realización de
la presente invención;
la Figura 9 es un gráfico que muestra la relación
entre la cantidad de luz ambiental y la luminancia de la pantalla
en el circuito detector de luz ambiental de la Figura 8;
la Figura 10 es una vista en corte de un visor
electrónico convencional;
la Figura 11 es una vista de una construcción del
lado de control del usuario, de una realización de una grabadora de
cinta de vídeo con cámara de vídeo según una construcción;
la Figura 12 es una vista de una construcción del
lado de lente de la cámara, de la grabadora de cinta de vídeo con
cámara de vídeo de la Figura 11;
las Figuras 13A y 13B son vistas de una
construcción del área cerca del visor óptico 51 para la grabadora
de cinta de vídeo con cámara de vídeo mostrada en la Figura 11 y la
Figura 12;
la Figura 14 es un diagrama de bloques de un
aparato 70 de conmutación de alimentación del panel LCD;
la Figura 15 es un diagrama de tiempos que
muestra una operación de la realización mostrada en la Figura
14;
la Figura 16 es una vista de una construcción del
lado de control del usuario, de una grabadora de cinta de cámara de
vídeo, con cámara de vídeo, con un visor óptico y un panel LCD de
la técnica anterior; y
la Figura 17 es una vista de una construcción del
lado de lente de cámara, de la grabadora de cinta de vídeo con
cámara de vídeo mostrada en la Figura 16.
De aquí en adelante se describirá un visor
electrónico en una realización preferida según la presente
invención, con referencia a la Figura 1, en la que piezas iguales o
correspondientes a las mostradas en la Figura 10 están designadas
por los mismos números de referencia y se omitirá la descripción de
las mismas.
Con referencia a la Figura 1, un panel 2 de
pantalla de cristal líquido comprende una unidad 2a de panel y una
unidad 2b de luz de fondo. Como es sabido generalmente, la unidad
2a de panel tiene células de pantalla de cristal líquido y un
circuito de excitación. La unidad 2a de panel está conectada a una
fuente de alimentación, no mostrada, y recibe señales de vídeo que
representan una imagen de vídeo. Como es sabido generalmente, la
unidad 2b de luz de fondo tiene una lámpara fluorescente y está
conectada a una fuente de alimentación, no mostrada. La luz emitida
por la unidad 2b de luz de fondo viaja a través de la unidad 2a de
panel, que limita la cantidad de luz transmitida por cada elemento
de imagen (píxel) y, después, transmite la luz a través de las
lentes 3 hasta el ojo 5 del usuario, formando una imagen de señales
de vídeo en la pantalla 2a de la unidad de panel.
Un diodo 7 emisor de luz infrarroja, que sirve
como emisor de impulsos de luz, y un fototransistor 8 que sirve
como receptor de luz, están conectados a un circuito 6 detector de
luz ambiental. Un filtro 9 de corte de radiación visible está
situado en el lado receptor de luz del fototransistor 8 para
impedir el paso de la radiación visible. Las señales C1 y C2
suministradas por el circuito 6 detector de luz ambiental son
aplicadas como señales de control a un circuito 10 de control de
luminancia para controlar la luminancia de la unidad 2b de luz de
fondo.
Como se muestra en la Figura 2, el diodo 7 emisor
de luz y el fototransistor 8 están situados, por ejemplo, en
posiciones dentro de la pieza ocular 4 donde el diodo 7 emisor de
luz y el fototransistor 8 no estén significativamente expuestos a
la luz solar directa, a fin de evitar la saturación del
fototransistor 8. Como el diodo 7 emisor de luz y el fototransistor
8 están situados dentro de la pieza ocular 4, la luz infrarroja
emitida por el diodo 7 emisor de luz es reflejada por el ojo de
usuario hacia el fototransistor 8 cuando el ojo 5 del usuario está
apoyado en la pieza ocular 4. El diodo 7 emisor de luz y el
fototransistor 8 están situados de modo que la radiación emitida por
el diodo emisor de luz no incida directamente sobre el
fototransistor 8.
Con referencia a la Figura 3, que muestra la
configuración del circuito 6 detector de luz ambiental, una señal
VD de sincronización vertical (de duración igual a 1/60 de
segundo), aplicada a un terminal de entrada 15, es suministrada a
un multivibrador monoestable (MM) 17 como una señal de disparo
después que la frecuencia de la señal VD de sincronización vertical
haya sido dividida por ocho. El multivibrador monoestable 17
proporciona una señal de impulsos de una anchura de impulso
predeterminada, tal como 1 microsegundo, durante un periodo de 8/60
segundos a un circuito de excitación 18 y, después, el circuito de
excitación 18 excita el diodo 7 emisor de luz para emitir luz
infrarroja en un ciclo de 60/8 por segundo.
Un amplificador 21 amplifica la señal de salida
del fototransistor 8, y la señal de salida del amplificador 21 es
suministrada a un circuito 22 de muestreo y retención (M/R). La
señal de impulsos de salida del multivibrador monoestable 17 es
aplicada como una señal de impulso de muestreo al circuito 22 de
muestreo y retención a través de un amplificador intermedio 23. El
circuito 22 de muestreo y retención muestrea y retiene la señal de
salida del amplificador 21 cada vez que el diodo 7 emisor de luz
emite luz infrarroja.
La Figura 4A muestra la señal de impulsos de
salida del multivibrador monoestable 17, y la Figura 4B muestra la
señal de salida del amplificador 21 cuando el ojo 5 del usuario
está apoyado en la pieza ocular 4. Como es evidente de las Figuras
4A y 4B, el circuito 22 de muestreo y retención muestrea y retiene
una señal VA, y aplica la señal VA al terminal positivo de un
sustractor 24.
La señal de salida del amplificador 21 es
suministrada a un filtro paso bajo (FPB) 25 que sirve como medio
detector de nivel medio, y el filtro paso bajo 25 proporciona una
señal VB que indica el nivel medio de la señal de salida del
amplificador 21. Como la anchura del impulso de la señal de impulsos
de salida del multivibrador monoestable 17 es pequeña, la señal VB
es aproximadamente igual al nivel bajo de la señal de salida del
amplificador 21. La señal VB se puede obtener muestreando y
reteniendo el nivel bajo de la señal de salida del amplificador 21
usando una señal obtenida invirtiendo la señal de impulsos de
salida del multivibrador monoestable 17.
La señal de salida VB del filtro paso bajo 25 es
suministrada al terminal negativo del sustractor 24. El sustractor
24 resta la señal VB de la señal VA usando un coeficiente 1:1 para
obtener la diferencia (VA - VB). La diferencia (VA - VB) calculada
por el sustractor 24 es enviada a un comparador 27 a través de un
filtro paso bajo (FPB) 26. Al comparador 27 se aplica una señal de
referencia Vref1. La señal de salida S1 del comparador 27 se
determina que sea ALTA cuando (VA - VB) \geq Vref1, o BAJA cuando
(VA - VB) < Vref1. La señal de salida S1 del comparador 27 es
suministrada a un circuito lógico ``Y'' 28.
La señal de salida VB del filtro paso bajo 25 se
suministra a un comparador 29. Al comparador 29 se aplica una señal
de referencia Vref2. La señal de salida S2 del comparador 29 se
determina que sea ALTA cuando VB \geq Vref2, o BAJA cuando VB
< Vref2. La señal de salida S2 del comparador 29 se envía como
una señal de control C1 a un terminal de salida 31, a través de un
amplificador intermedio 30.
La señal de salida VB del filtro paso bajo 25 se
suministra también a un comparador 32. Al comparador 32 se aplica
una señal de referencia Vref3 (Vref3 > Vref2). La señal de
salida S3 del comparador 31 se determina que sea BAJA cuando VB
> Vref3, o ALTA cuando VB \leq Vref3. La señal de salida S3 del
comparador 32 se aplica al circuito lógico ``Y'' 28. La señal de
salida del circuito lógico ``Y'' 28 se aplica como una señal de
control C2 a un terminal de salida 33.
Con referencia de nuevo a la Figura 1, el
circuito 10 de control de luminancia controla la unidad 2b de luz
de fondo para ajustar la luminancia de la unidad 2b de luz de
fondo, es decir, la luminancia de la pantalla, a una luminancia
normal cuando la señal de control C1 es BAJA, y para ajustar la
luminancia de la unidad 2b de luz de fondo a una luminancia alta,
mayor que la luminancia normal, cuando la señal de control C1 es
ALTA. El circuito 10 de control de luminancia conecta la unidad 2b
de luz de fondo y conecta la pantalla cuando la señal de control C2
es ALTA, y desconecta la unidad 2b de luz de fondo y desconecta la
pantalla cuando la señal de control C2 es BAJA.
Supongamos que el ojo 5 del usuario no está
apoyado en la pieza ocular 4 y que el visor electrónico no se está
usando actualmente. En este estado, la luz infrarroja emitida por
el diodo 7 emisor de luz no es reflejada por el ojo 5 del usuario
hacia el fototransistor 8 y, por tanto, la diferencia (VA - VB),
calculada por el sustractor 24, es menor que la señal de referencia
Vref1. Consecuentemente, la señal de salida S1 del comparador 27 se
pone en estado BAJO, y la señal de salida C2 del circuito lógico
``Y'' 28 se pone también en estado BAJO, y el circuito 10 de
control de luminancia desconecta la unidad 2b de luz de fondo y la
pantalla.
Cuando el ojo 5 del usuario está apoyado en la
pieza ocular 4, la luz infrarroja emitida por el diodo 7 emisor de
luz es reflejada por el ojo 5 del usuario hacia el fototransistor 8
y, por tanto, la diferencia (VA - VB) calculada por el sustractor
24 es mayor que la señal de referencia Vref1. Consecuentemente, la
señal de salida S1 del comparador 27 se pone en estado ALTO, la
señal de control C2 proporcionada por el circuito lógico ``Y'' 28
se pone también en estado ALTO, y el circuito 10 de control de
luminancia conecta la unidad 2b de luz de fondo y la pantalla.
Cuando el visor electrónico está siendo usado de
esta manera por el usuario con luz ambiental poco intensa, en
interiores por ejemplo, la señal de salida VB del filtro paso bajo
25 es menor que la señal de referencia Vref2 porque la cantidad de
luz que se infiltra en la pieza ocular 4 es comparativamente
pequeña. Por consiguiente, la señal de control C1 proporcionada por
el comparador 29 se pone en estado BAJO y el circuito 10 de control
de luminancia ajusta la luminancia de la pantalla a la luminancia
normal.
Cuando el visor electrónico es usado donde la luz
ambiental es intensa, en exteriores por ejemplo, la señal de salida
VB del filtro paso bajo 25 es mayor que la señal de referencia
Vref2 porque la cantidad de luz que se infiltra en la pieza ocular
4 es relativamente grande. Por consiguiente, la señal de control C1
proporcionada por el comparador 29 se pone en estado ALTO y el
circuito 10 de control de luminancia ajusta la luminancia de la
pantalla a una luminancia mayor que la normal.
Por tanto, la pantalla se desconecta en un estado
en que el ojo 5 del usuario no está apoyado en la pieza ocular 4 y
no se está usando el visor electrónico en ese momento. La
luminancia de la pantalla se ajusta a una luminancia normal cuando
el ojo 5 del usuario está apoyado en la pieza ocular 4 y se usa el
visor electrónico donde no hay mucha luz ambiental. De esta manera,
se puede evitar el consumo innecesario de potencia. Además, como la
luminancia de la pantalla se ajusta a una luminancia mayor que la
normal cuando el ojo 5 del usuario está apoyado en la pieza ocular
4 y se usa el visor electrónico donde la luz ambiental es intensa,
la imagen presentada en la pantalla del panel 2 de presentación se
puede ver claramente aunque se infiltre luz en la unidad ocular.
La señal de salida VB del filtro paso bajo 25 es
mayor que la señal de referencia Vref3 cuando el ojo 5 del usuario
no está apoyado en la pieza ocular 4 y no se está usando el visor
electrónico en ese momento. Por consiguiente, la señal de salida S3
del comparador 32 se pone en estado BAJO, y la señal de control C2
proporcionada por el circuito lógico ``Y'' 28 se pone también en
estado BAJO. Por lo tanto, la pantalla se desconectará con certeza
aunque la señal de salida S1 del comparador 27 no cambie a estado
BAJO debido, por ejemplo, a un mal funcionamiento del circuito 22
de muestreo y retención, del sustractor 24 o del comparador 27,
evitando el consumo innecesario de potencia.
La Figura 5 es un gráfico que muestra la relación
entre la cantidad de luz ambiental y la luminancia de la pantalla
cuando la señal de salida S1 del comprador 27 se pone en estado
ALTO. En la Figura 5, L2 es la cantidad de luz ambiental
correspondiente e a la señal de referencia Vref2 aplicada al
comparador 29, y L3 es la cantidad de luz ambiental correspondiente
a la señal de referencia Vref3 aplicada al comparador 31.
Como el diodo 7 emisor de luz emite impulsos de
luz infrarroja, y el filtro 9 de corte de radiación visible está
situado enfrente de la superficie receptora de luz del
fototransistor 8, las operaciones de control de conexión y
desconexión de la pantalla, y las operaciones de control de la
luminancia, se pueden efectuar satisfactoriamente sin estar
afectadas por cantidades adicionales de luz desde el exterior. Como
el diodo 7 emisor de luz emite impulsos de luz infrarroja en un
periodo de 8/60 segundos, y la frecuencia de la emisión de impulsos
no es mayor de 10 Hz, se puede evitar ciertamente la influencia de
la variación de la cantidad de luz emitida por la lámpara
fluorescente (50 ó 60 Hz) sobre la señal de salida del circuito 22
de muestreo y retención, cuando se tiene en cuenta el teorema de
muestreo.
A continuación se describirá la configuración de
un circuito 6 detector de luz ambiental incluido en un visor
electrónico de otra realización según la presente invención, con
referencia a la Figura 6, en la que piezas iguales o
correspondientes a las mostradas en la Figura 3 están designadas por
los mismos números de referencia, y se omitirá la descripción de
las mismas.
Con referencia a la Figura 6, las respectivas
señales de salida S1 y S2 de los comparadores 27 y 29 son
suministradas a un circuito lógico ``O'' 35 y, después, la señal de
salida del circuito lógico ``O'' 35 se aplica como una señal de
control C2 a un terminal de salida 36. El resto de los componentes
de este circuito 6 detector de luz ambiental son similares a los
del circuito 6 detector de luz ambiental mostrado en la Figura 3.
El circuito 6 detector de luz ambiental no está provisto de ninguna
pieza correspondiente al circuito lógico ``Y'' 28 o al comparador
29 del circuito 6 detector de luz ambiental de la Figura 3.
Si se usa el visor electrónico cuando la luz
ambiental es intensa, en exteriores por ejemplo, una cantidad
comparativamente grande de luz ambiental se infiltra en la pieza
ocular 4. Por lo tanto, la señal de salida VB del filtro paso bajo
25 es mayor que la señal de referencia Vref2, y la señal de salida
S2 del comparador 29 se pone en estado ALTO. Por consiguiente, la
señal de control C2 proporcionada por el circuito lógico ``O'' 35
se pone siempre en estado ALTO, independientemente de la señal de
salida S1 del comparador 27, y la pantalla se mantiene conectada
mientras el visor electrónico se use con luz ambiental intensa.
Cuando el ambiente está iluminado y una cantidad
de luz muy grande se infiltra en la pieza ocular 4, la señal de
salida VA del circuito 22 de muestreo y retención está saturada, y
la señal de salida VB del filtro paso bajo 25 está próxima a
igualar a la señal VA y, en algunos casos, la diferencia (VA - VB)
calculada por el sustractor 24 llega a ser menor que la señal de
referencia Vref1, y la señal de salida S1 del comparador 27 se pone
en estado BAJO. Como se mencionó anteriormente, ya que la señal de
control C2 proporcionada por el circuito lógico ``O'' 35 es
mantenida en estado ALTO por la señal de salida S2 del comparador
29 en esta realización, se puede impedir la acción errónea que
desconecta la pantalla cuando el ojo 5 del usuario está apoyado en
la pieza ocular 4 y se está usando el visor electrónico en ese
momento.
La Figura 7 muestra la relación entre la cantidad
de luz ambiental y la luminancia de la pantalla cuando la señal de
salida S1 del comparador 27 se pone en estado ALTO. En la Figura 7,
L2 es la cantidad de luz ambiental correspondiente a la señal de
referencia Vref2 aplicada al comparador 29. Otras operaciones de
esta realización son las mismas que las del circuito detector de
luz ambiental mostrado en la Figura 3 y, por tanto, se omitirá su
descripción.
A continuación se describirá la configuración de
un circuito 6 detector de luz ambiental incluido en un visor
electrónico de una tercera realización según la presente invención,
con referencia a la Figura 8, en la que piezas iguales o
correspondientes a las del circuito detector de luz ambiental
mostrado en la Figura 3 están designadas por los mismos números de
referencia, y se omitirá la descripción de las mismas.
El circuito detector de luz ambiental de esta
realización está provisto de un amplificador operacional 41 en
lugar del comparador 29 de la realización mostrada en la Figura 3.
La señal de salida VB de un filtro paso bajo 25 se aplica al
terminal de entrada no inversora del amplificador operacional 41. Un
voltaje Vref4 se aplica al terminal de entrada inversora del
amplificador operacional 41 a través de una resistencia 42, y el
terminal de salida del amplificador operacional 41 se conecta al
terminal de entrada inversora a través de una resistencia 43. Una
señal S4, que varía continuamente de acuerdo con el aumento de la
señal de salida VB, se aplica al terminal de salida del
amplificador operacional 41. La señal S4 se envía como una señal de
control C1 a un terminal de salida 45 a través de un amplificador
intermedio 44. Un circuito 10 de control de luminancia efectúa una
operación de control tomando como base la señal de control C1, de
tal modo que varíe continuamente la luminancia de una unidad 2b de
luz de fondo y, por tanto, la luminancia de la pantalla. Esta
realización es similar en otros aspectos a la realización mostrada
en la
\hbox{Figura 3.}
La Figura 9 muestra la relación entre la cantidad
de luz ambiental y la luminancia de la pantalla cuando la señal de
salida S1 del comparador 27 se pone en estado ALTO. En la Figura 9,
L3 es la cantidad de luz ambiental correspondiente a la señal de
referencia Vref3 aplicada al comparador 32. Esta realización es
capaz de variar continuamente la luminancia de la pantalla de
acuerdo con la cantidad de luz ambiental, a fin de evitar cambios
bruscos en la luminancia de la pantalla.
Aunque el circuito 6 detector de luz ambiental de
la realización anterior produce las señales de control C1 y C2
usando circuitos físicos, las señales de control C1 y C2 se pueden
producir sometiendo la señal de salida VA del circuito 22 de
muestreo y retención, y la señal de salida VB del filtro paso bajo
25, a una conversión de analógica a digital A/D y procesando las
señales obtenidas por la conversión A/D, por ejemplo, mediante el
uso de un programa de microordenador.
Aunque las realizaciones anteriores desconectan
la pantalla cuando el ojo 5 del usuario no está apoyado en la pieza
ocular 4, y no se está usando el visor electrónico en ese momento,
la luminancia de la pantalla se puede reducir simplemente en lugar
de desconectar la pantalla.
Aunque las realizaciones anteriores emplean un
panel 2 de pantalla de cristal líquido, naturalmente, la presente
invención es análogamente aplicable a un visor electrónico que
emplee un dispositivo de presentación distinto del panel 2 de
pantalla de cristal líquido, tal como un pequeño tubo de rayos
catódicos.
La Figura 11 y la Figura 12 ilustran una
construcción de una grabadora de cinta de vídeo según una
realización. La grabadora de cinta de vídeo con la cámara de vídeo
63 graba imágenes con una lente 61 de cámara, cuando un conmutador
52 de conmutación cámara/vídeo se cambia al modo de cámara y se
pulsa un botón 62 de grabación. Un usuario puede observar el motivo
que se ha de grabar en cinta a través del visor óptico 51. Mientras
se graba, los diodos emisores de luz (LED) de grabación 53a y 53b
están encendidos. Un panel LCD 57, que está montado giratoriamente
en un cuerpo principal 65, presenta la imagen de vídeo que se grabó
o se está grabando en la cinta de vídeo (no mostrada). Se usa un
conmutador 56 del panel LCD para conectar o desconectar el panel
\hbox{LCD 57.}
Cuando el usuario está observando el objeto que
se está grabando a través del visor óptico 51, una luz emitida
desde un dispositivo 74 emisor de luz en un aparato 70 de
conmutación de alimentación del panel LCD (que se describirá más
tarde con referencia a la Figura 14), es transmitida a través de una
ventana 58 de emisión de luz que está montada debajo del visor
óptico 51. Esta luz es reflejada desde el ojo del usuario hacia una
ventana 59 de recepción de luz que está montada encima del visor
óptico 51, en la que un dispositivo 75 receptor de luz recibe la
luz.
Cuando el conmutador 52 de conmutación
cámara/vídeo se cambia a un modo de vídeo y se pulsa un botón 55 de
reproducción, la grabadora de cinta de vídeo con la cámara de vídeo
63 reproduce la imagen de vídeo grabada en la cinta de vídeo y la
presenta en el panel LCD 57.
La Figura 13A ilustra una situación en la que el
ojo del usuario está cerca del visor óptico 51 mostrado en la
Figura 11 y la Figura 12; y la Figura 13B ilustra una situación en
la que el ojo del usuario no está cerca del visor óptico 51. El
dispositivo 74 emisor de luz está montado detrás de la ventana 58 de
emisión de luz, y el dispositivo 75 receptor de luz está montado
detrás de la ventana 59 de recepción de luz.
La Figura 14 ilustra una construcción del aparato
70 de conmutación de alimentación del panel LCD, que está
incorporado en el cuerpo principal 63. El circuito 71 emisor de luz
está compuesto de un circuito 72 generador de impulsos y un
amplificador 73. El circuito 72 generador de impulsos genera una
señal de impulsos ``c'', que es suministrada al amplificador 73, a
un circuito 78 de detección de ondas sincronizadas en un circuito
76 de detección de luz recibida, y a un comparador 79. El
amplificador 73 amplifica la señal de impulsos introducida, que es
suministrada al dispositivo 74 emisor de luz compuesto, por
ejemplo, de un diodo emisor de luz para emitir un rayo infrarrojo.
Dicho dispositivo 74 emisor de luz está inclinado hacia arriba a
fin de emitir una señal de luz ``a'' emitida con un ángulo \theta
respecto a un eje principal A.
El dispositivo 75 receptor de luz, que está
compuesto, por ejemplo, de un fotodiodo, está inclinado hacia
abajo, a fin de protegerlo de un mal funcionamiento producido por
una luz perturbadora que llegue frecuentemente desde una dirección
superior, para recibir solamente la señal de luz ``a'' emitida
desde el dispositivo 74 emisor de luz, y para recibir una luz en un
ángulo -\theta respecto al eje principal A (eje óptico de una
lente cóncava 83 y una lente convexa para inspeccionar el objeto a
grabar mediante el visor óptico 11). Dicho dispositivo 75 receptor
de luz recibe la señal ``a'' de luz emitida y da salida a una señal
``b'' de luz recibida para el circuito 76 de detección de luz
recibida.
El circuito 76 de detección de luz recibida está
compuesto de un amplificador 77, el circuito 78 de detección de
ondas sincronizadas, y el comparador 79. El amplificador 77
amplifica la señal ``b'' de luz recibida, que es suministrada al
circuito 78 de detección de ondas sincronizadas.
El circuito 78 de detección de ondas
sincronizadas detecta una onda de la señal ``b'' de luz recibida
introducida, tomando como base la señal ``c'' de impulsos, y
produce una salida ``d'' de detección de onda para el comparador
79.
El comparador 79, que compara esta salida ``d''
de detección de onda con un valor de referencia predeterminado,
produce un ``1'' como una salida ``e'' del comparador si la salida
``d'' de detección de onda es mayor que el valor de referencia, o
produce un ``0'' en caso contrario. Dicha salida ``e'' del
comparador es suministrada a un controlador 82. El controlador 82
gobierna un circuito 80 de fuente de alimentación para efectuar una
acción de conexión/desconexión de la alimentación suministrada a un
circuito 81 de pantalla del panel LCD, a fin de excitar el panel
LCD 57 en respuesta a la salida del conmutador 56 del panel LCD y
la salida ``e'' del comparador.
A continuación se describe un funcionamiento de
dicha grabadora de cinta de vídeo con cámara de vídeo 63, con
referencia a un diagrama de tiempos de la Figura 15. Cuando la
grabadora graba una imagen, el usuario cambia el conmutador 52 de
conmutación cámara/vídeo al modo de cámara, y pulsa el botón 62 de
grabación, en cuyo momento, la imagen del objeto es captada a través
de la lente 61 de la cámara y es grabada en la cinta.
La señal ``c'' de impulsos (Figura 15C) es
generada por el circuito 72 generador de impulsos durante un
intervalo de borrado de una señal de sincronismo horizontal o una
señal de sincronismo vertical, para impedir que el ruido sea
presentado en la pantalla, es amplificada por el amplificador 73 y
es suministrada como una entrada al dispositivo 74 emisor de luz,
que está compuesto del diodo emisor de luz. En respuesta a esta
señal ``c'' de impulsos, el dispositivo 74 emisor de luz emite una
señal ``a'' de luz emitida (rayo infrarrojo) (Figura 15A) en una
dirección inclinada hacia arriba con un ángulo \theta respecto a
un eje principal A (línea horizontal).
Cuando se graba una imagen, el usuario pone su
ojo cerca del visor óptico 51. En ese momento (mostrado en la
Figura 13A), la luz procedente del dispositivo 74 emisor de luz se
refleja desde el ojo del usuario hacia el dispositivo 75 receptor
de luz que está compuesto del fotodiodo inclinado hacia abajo, a fin
de impedir que reciba una luz perturbadora desde la dirección
superior. Por otra parte, cuando el usuario observa a través del
visor óptico 51 (como se muestra en la Figura 13B), la señal ``c''
de luz emitida desde el dispositivo 74 emisor de luz no es recibida
por el dispositivo 75 receptor de luz o, aunque sea recibida, la
cantidad es pequeña porque el ojo del usuario no está cerca.
El dispositivo 75 receptor de luz produce la
señal ``b'' de luz recibida (Figura 15B) para el amplificador 77
del circuito 76 detector de luz recibida. El amplificador 77
amplifica esta señal ``b'' de luz recibida y la suministra al
circuito 78 de detección de ondas sincronizadas. El circuito 78 de
detección de ondas sincronizadas detecta la onda de la señal ``b''
de luz recibida, tomando como base la señal ``c'' de impulsos que
es introducida desde el circuito 72 generador de impulsos, y
produce la salida ``d'' de detección de onda (Figura 15D) para el
comparador 79. Como se describió anteriormente, es posible impedir
el mal funcionamiento originado por la luz perturbadora del
exterior, haciendo que el dispositivo 75 receptor de luz detecte
solamente la parte de la luz que esté sincronizada con la señal
``c'' de impulsos.
La salida ``d'' de detección de onda es comparada
con el valor de referencia predeterminado mediante el comparador
79, que produce un ``1'' como salida ``e'' del comparador si es
mayor que el valor de referencia, o produce un ``0'' en caso
contrario. Dicha salida ``e'' del comparador (Figura 15E) es
suministrada al controlador 82.
Cuanto más cerca está el usuario del visor óptico
51, mayor llega a ser la señal ``b'' de luz recibida. La salida
``d'' de detección de onda aumenta en relación con la señal ``b''
de luz recibida. Cuando la salida ``d'' de detección de onda es
mayor que el valor de referencia predeterminado, en otras palabras,
cuando el usuario se ha aproximado al visor óptico 51 dentro de una
distancia especificada, la salida del comparador 79 cambia de
``0'' a ``1''.
El comparador 79 tiene una característica de
histéresis que permite que la salida se invierta en un instante
sincronizado con la señal ``c'' de impulsos, en lugar de invertirse
inmediatamente cuando la salida ``d'' de detección de onda esté por
encima o por debajo del valor predeterminado (Figuras 15D y
15E).
El controlador 82 lee la salida ``e'' del
comparador y controla el circuito 80 de suministro de alimentación,
que controla la alimentación para el circuito 81 de pantalla del
panel LCD. En otras palabras, cuando la salida ``e'' del comparador
es ``1'', se desconecta la alimentación suministrada al circuito
procesador de señales, así como a la luz de fondo 57A del panel LCD
57, aunque el conmutador 56 del panel LCD esté conectado (Figura
15F). Por otra parte, cuando la salida ``e'' del comparador es
``0'', se suministra alimentación al conmutador 56 del panel LCD si
el conmutador 56 está conectado y no se suministra si está
desconectado.
Por consiguiente, cuando el usuario está
observando a través del visor óptico 51, no se suministra
alimentación al panel LCD 57 aunque el conmutador 56 del panel LCD
esté conectado, y esto impide que se desperdicie potencia. Cuando
el conmutador 56 del panel LCD está desconectado, no se suministra
alimentación al panel LCD 57 cuando el usuario está lejos del visor
óptico 51, y esto impide también que se disipe potencia
innecesariamente.
El visor óptico 51 descrito anteriormente puede
ser sustituido por un visor electrónico miniaturizado.
Para los que tienen experiencia en la técnica,
será evidente que se pueden efectuar muchos cambios en los detalles
anteriormente descritos de la realización preferida de la presente
invención. Por lo tanto, el ámbito de la presente invención debe
estar determinado por las reivindicaciones siguientes.
Claims (7)
1. Un visor electrónico que comprende;
una unidad ocular provista de un emisor (7) de
impulsos de luz y un receptor (8) de luz; y
primeros medios de control (28; 35) que
desconectan la alimentación a un dispositivo de presentación (2)
dependiendo de una señal de salida de dicho receptor (8) de
luz;
caracterizado porque el visor electrónico
comprende también:
medios (22) de muestreo y retención para
muestrear dicha señal de salida de dicho receptor (8) de luz
durante la operación de emisión de luz del emisor (7) de impulsos
de luz, y para retener las señales muestreadas (VA);
medios (25) detectores de nivel medio para
detectar un nivel medio (VB) de dicha señal de salida de dicho
receptor (8) de luz;
medios (27) detectores de diferencia, para
detectar la diferencia entre la señal (VA), muestreada y retenida
por dichos medios (22) de muestreo y retención, y dicho nivel medio
(VB) detectado por dichos medios (25) detectores de nivel medio;
y
segundos medios de control (30) para controlar la
luminancia de dicho dispositivo de presentación (2) según dicho
nivel medio (VB) detectado por dichos medios (6) detectores de
nivel medio;
en el que dichos primeros medios de control (28;
35) están adaptados para desconectar la alimentación a dicho
dispositivo de presentación (2) cuando dicha diferencia (VA - VB)
detectada por dichos medios (27) detectores de diferencia es menor
que un primer valor predeterminado (Vref1).
2. El visor electrónico según la reivindicación
1, en el que dichos primeros medios de control (28) desconectan la
alimentación a dicho dispositivo de presentación (2)
independientemente de la magnitud de dicha diferencia (VA - VB)
detectada por dichos medios (27) detectores de diferencia, cuando
dicho nivel medio (VB) detectado por dichos medios (25) detectores
de nivel medio es mayor que un segundo valor predeterminado
(Vref3).
3. Un visor electrónico que comprende:
una unidad ocular provista de un emisor (7) de
impulsos de luz y un receptor (8) de luz; y
primeros medios de control (28; 35) que
desconectan la alimentación a un dispositivo de presentación (2)
dependiendo de una señal de salida de dicho receptor (8) de
luz;
caracterizado porque el visor electrónico
comprende también:
medios (22) de muestreo y retención para
muestrear dicha señal de salida de dicho receptor (8) de luz
durante la operación de emisión de luz del emisor (7) de impulsos
de luz, y para retener las señales muestreadas (VA);
medios (25) detectores de nivel medio para
detectar un nivel medio (VB) de dicha señal de salida de dicho
receptor (8) de luz;
medios (27) detectores de diferencia, para
detectar la diferencia entre la señal (VA), muestreada y retenida
por dichos medios (22) de muestreo y retención, y dicho nivel medio
(VB) detectado por dichos medios (25) detectores de nivel medio;
y
segundos medios de control (30) para controlar la
luminancia de dicho dispositivo de presentación (2) según dicho
nivel medio (VB) detectado por dichos medios (6) detectores de
nivel medio;
en el que dichos primeros medios de control (28;
35) están adaptados para desconectar la alimentación a dicho
dispositivo de presentación (2) cuando dicha diferencia (VA - VB)
detectada por dichos medios (27) detectores de diferencia es menor
que un primer valor predeterminado (Vref1), y dicho nivel medio (VB)
detectado por dichos medios (25) detectores de nivel medio es menor
que un segundo valor predeterminado (Vref2); y
en el que dichos primeros medios de control (35)
conectan la alimentación a dicho dispositivo de presentación (2)
independientemente de la magnitud de dicha diferencia (VA - VB)
detectada por dichos medios (27) detectores de diferencia, cuando
dicho nivel medio (VB) detectado por dichos medios (25) detectores
de nivel medio es mayor que dicho segundo valor predeterminado
(Vref2).
4. El visor electrónico según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos segundos medios de
control (10) hacen variar continuamente dicha luminancia de dicho
dispositivo de presentación (2) de acuerdo con dicho nivel medio
(VB) detectado por dichos medios (25) detectores de nivel medio.
5. El visor electrónico según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho emisor (7) de impulsos
de luz emite rayos infrarrojos, y un filtro (9) de corte de
radiación visible está dispuesto enfrente de dicho receptor (8) de
luz.
6. Un visor electrónico según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha frecuencia de emisión
de luz de dicho emisor (7) de impulsos de luz es 10 Hz o menos.
7. Una cámara que tiene un visor electrónico que
comprende:
una lente (61) para recibir luz desde un
objeto;
un dispositivo de vídeo (63) para convertir dicha
luz recibida por dicha lente en una señal eléctrica;
medios de proceso de señal de vídeo para
convertir dicha señal eléctrica suministrada desde dicho
dispositivo de vídeo en una señal de vídeo; y
un visor electrónico según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6.
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