对人类产生生理作用的显示系统技术方案

本发明专利技术涉及一种显示系统，具有发光单元，通过该发光单元能够产生预定光谱，该预定光谱的平均光强度能够在４２０ｎｍ～５００ｎｍ的波长范围内相对于高于和低于所述波长范围的平均光强度被减小或增加，使得所述预定光谱大于未减小或增加的光谱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种显示系统，尤其涉及一种显示器、屏幕或投影仪，用于对被设计为影响人类生理节律的文本和/或图片信息进行光学显示。
技术介绍
现在的工作组织经常会造成对人类生理机能产生消极作用的条件。既然在灯泡专利技术之前，人们被强迫适应白天的光照节律，那么就有可能引入人造光以其他方式来建立工作节律。在清晨或深夜的几个小时内工作会由此带来一定的问题，尤其是在冬季的月份中。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种显示系统，能够通过注意力提升作用和/或疲劳减轻作用对工作节律产生积极影响。进一步地，本专利技术的目的是提供这样一种显示系统，当看着显示器时，它至多仅显示出微弱的颜色和/或细微的颜色变化，总之，它可以尽可能小地改变白光的视觉感。进一步地，目的还在于提供相应的显示方法。根据权利要求1和2所述的显示系统实现了该目的，并根据权利要求23和M所述的显示方法也实现了该目的。设备和方法的较佳实施例可以分别从从属权利要求中推导出来。权利要求26描述了本专利技术的用途。以下，先总体介绍本专利技术然后再参考实施例。因此，具体实施例中产生的特征的结合不必精确地产生于本专利技术范围(该范围仅仅由所附的权利要求限定)内所示的特征组合中，他们可以产生在其他特征组合中。具体地，单个所示的特征也可以单独产生，即不需要在实施例中与他们相结合的其他单个特征。本专利技术的基本思想是基于观察到新的显示器，例如带有LED光源的LC显示器(液晶屏)或OLED显示器，一方面非常节能，另一方面具有出色的色彩再现性能，与传统的CCFL 发光的显示器(阴极射线管)相比，这些显示器发出具有与通过生理感光器在眼睛中吸收的光谱类似的蓝光(参见图1)。这使得可以合理地假设通过这种显示，能够减轻观察者的疲劳并提高观察者的注眉、力ο光对于生物群的影响随着视觉作用的不同也会有很大的不同光根据每天、每周和每年的节律引发人类的内部时钟。光对固有的身体节律(例如生理)的影响是通过皮肤和眼睛发挥作用的。与各种身体系统的交流是通过分泌进入血液循环系统的荷尔蒙褪黑激素(Rea M.“光不仅仅是视觉”in 光与人类健康，第五届国际照明研究座谈会，Palo Alto, 电力科学研究院，照明研究办公室，2002，第115期)。在眼睛中有三种类型的锥体作为感光器，在亮视觉(白昼视觉)中启动视觉过程。 另外，还具有能够实现暗视觉(夜晚视觉，无法感知颜色)的杆体。视网膜神经节细胞的子组含有蛋白黑视素；这些类似的光敏生理感光器并不用于视觉，而是用于控制由松果腺产生的褪黑激素(Baumeier D.“光对精神的影响”，莱比锡大学，论文，2000)。这种作为波长的函数的生理感光器的灵敏度显示在图2中此处绘制了相对灵敏度相对于波长的纳米图；其中在464nm，即对应于蓝光的大约460nm波长显示了褪黑激素抑制最大值，因此也是生理活动的最大值(Brainard G等“用于对人类进行褪黑激素调节的行动光谱用于新型生理感光器证据”神经科学杂志21 (2001)，第16期，第6405 6412页； Thapan, K.“用于抑制褪黑激素的行动光谱用于人类的非杆、非锥感光器系统的证据”， 生理学杂志，535 0001)，第1期，第261 267页).褪黑激素的产生受到了光作用的抑制；褪黑激素引发疲劳(褪黑激素的增加会催眠)因此控制入睡-睡醒的节律以及其他生理节律(Wirtz-Justice A等“昼夜和季节性节律”，巴塞尔大学医院精神科时间生物学中心，医学心理学研究所时间生物学中心，慕尼黑，2004)。通过光强度和光颜色的每天节律的方式，也支持了人类生产或再生的阶段。提供时间的光在所谓的内生振荡器上产生的影响也要依靠白天的时间如果这位于白昼阶段， 它几乎不与光刺激产生互动，由于光的作用，在黑夜开始的时候，节律向后移，在黑夜结束的时候，节律向前移。即使用微弱的白光照射(使豚鼠在黑夜中暴露几个小时)在随后由单色光光照的情况下也显示出褪黑激素抑制性有较大的降低。人类对于颜色的感知形成了本专利技术进一步的本质基础人类在亮视觉(亮光)情况下对颜色的感知主要是眼睛的视网膜上的锥体与入射光的互动。亮光激发了眼睛中的三种锥体(称为K-、M-、L锥体)。各类锥体的三个吸收曲线位于蓝色范围、绿色范围和红色范围(参照图3，其中显示了各类锥体的吸收程度相对于波长的纳米图)。三个具体的信号与各个感知的颜色相关。如果这三类锥体均被同等激发，则人类将会感知到白光。从此可以推导出白光可以由不同的红、绿和蓝的值(RGB值)产生，只要在红、绿和蓝范围内的强度分别保证对K-、M-和L类的锥体产生同样的激发。此处必须考虑的是红(R)、绿(G)和蓝 (B)这三个范围的实际的物理的光照流并不相同，因为这些类型的锥体有不同的灵敏程度 (锥体最高的灵敏度例如在。因此，本质上，不同的光的混合(即不同的光谱)尽管在可视范围(即大约380nm 至750nm)内的光谱成分是不同的，但在人眼看来可能是相同的。对于一给定类型的光的不同的光谱可能在人类中产生相同的颜色印象这一事实被称为同色异谱。本专利技术范围内的同色异谱的光谱被理解为不同的光谱但在人类观察者看来显示相同颜色，即引起相同颜色刺激的不同的光谱(即相对于上述波长范围在他们的光谱成分或单个波长的强度方面不同的光谱)。颜色刺激被理解为由可见光的物理照射(即由于被发射的光谱)对眼睛的视网膜的直接刺激而引起的颜色灵敏度。以下采用RGB颜色空间的例子对本专利技术进行描述，其结构和属性对于本领域技术人员是已知的(参见举例的CIE标准图)。当然，本专利技术也可以基于其他(加性)颜色空间产生。例如，可以使用多于三个的基色用于颜色混合，从而在 CIE颜色空间内导致更大的覆盖范围。而且也可以基于减性颜色模型(例如通过使用显示区域之前的额外的窄带464nm带通滤波器)产生。专利技术所述显示系统首先包括显示单元(例如LC屏幕或LCD)以及发光单元，该发光单元基于加性颜色合成(例如RGB颜色合成)向显示单元发出具有预定光谱的光(例如布置为具有在蓝、绿和红范围内的不同光谱的多个发光二极管LED)。可选地，所述发光单元也可以形成显示单元本身(作为自发光单元)(例如，采用基于有机发光二极管(OLED)的二维阵列形式)。在第一种情况(非自发光的显示单元)中，所述发光单元可以产生预定的光谱，该光谱的光强度在大约420nm 500nm的波长范围(参照图2，该范围也可以被选择为相应地更窄)内相对于高于及低于该波长范围的光强度(或者仅相对于高于或低于该波长范围的光强度)减小，所述预定光谱的波长范围对于生理作用是至关重要的，使得该预定光谱对于在没有这种减小的情况下产生的光谱而言是同色异谱的。可选地或附加地，当然也可以相对于所述对生理作用至关重要的波长范围内的光强度增加高于和/或低于该波长范围的光强度，以便与在没有这种增加的情况下产生的光谱(用物理上对应的光源)相比产生同色异谱。该光强度可以是在一波长间隔上的平均强度。在发光单元被配置为自发光显示单元(例如0LED屏幕)的第二种情况下，单个元件(单个OLED像素的发射层)被配置为分别产生上述的预定光谱，所述单个元件在本专利技术范围内也可以称为发光子单元。光强度的(相对的)增加在生理方面的影响具有的作用是通过上述的操作机制使褪黑激素水平减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种显示系统，用于模拟或数字呈现的文本和／或图片信息的光学显示，包括：显示单元（１）；以及发光单元（２），基于加性或减性颜色合成以预定光谱照射显示单元（１），具体为ＲＧＢ颜色合成，且具体为背景光，用于显示所述文本和／或图片信息，或者发光单元被设置为自发光的显示单元，基于加性或减性颜色合成显示所述文本和／或图片信息，具体为ＲＧＢ颜色合成，并具有预定光谱；其特征在于：所述发光单元能够产生预定光谱，该预定光谱的光强度在４２０ｎｍ～５００ｎｍ、４４０ｎｍ～４９０ｎｍ、４５０ｎｍ～４８０ｎｍ和／或４６０ｎｍ～４７０ｎｍ的波长范围内相对于高于和／或低于所述波长范围的光强度被减小，和／或相对于所述波长范围内的光强度，所述预定光谱的光强度在高于和／或低于所述波长范围被增加，使得所述预定光谱与未进行减小和／或增加的光谱是同色异谱的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马提亚·比斯，
申请(专利权)人：弗兰霍菲尔运输应用研究公司，
类型：发明
国别省市：DE