[发明专利]防止眼晴疲劳的装置和方法

说明书

发明领域

一般来说，本发明涉及显示屏，具体地说，本发明涉及一种用于显示屏防止眼睛疲劳的装置和方法。

发明背景技术

人们在各种应用中广泛使用显示屏。例如，使用显示屏显示来自诸如示波器、雷达、电视、投影系统、和其它类型的电子设备的信息。信息可以用多种类型的显示屏例如阴极射线管(“CRT”)、液晶显示器(“LCD”)、和气体等离子体显示器显示。

显示屏还常常与计算机结合使用。计算机用于多种用途，包括个人使用、教育、和工作用途。人们经常长时间地观看这些显示屏。长时间观看显示屏会造成眼睛紧张和眼睛疲劳，导致观看者生理和精神上的不适。随着越来越多的工作和商务要求雇员长时间地观看显示屏，这个问题也变得愈加普遍。

阴极射线管是与计算机结合使用的一种非常普遍的一种显示屏。阴极射线管还广泛地用于其它应用，包括电视显象管、视频监视器、和示波器。众所周知，阴极射线管包括发射电子束的一个电子枪。一个第一阳极将电子聚焦为一窄束，并将电子束加速到更高速度。一个第二阳极使电子束达到更高速度。环绕在阴极射线管一部分上的偏转线圈或偏转板控制电子束撞击显示屏内表面的位置。显示屏的内表面通常覆盖有荧光物质，在受到电子撞击时这些荧光物质发出辉光形成一个光点。

一个典型的阴极射线管显示屏包括数以千计的这种光点，并由这些光点在显示屏上构成所需图象。众所周知，象素或图象元素是用于构成显示屏上图象的小逻辑单元。一个象素通常由若干个相邻光点形成。用于形成一个象素的光点数目越少，显示屏的分辨率就越高。

人们已知利用阴极射线管生成彩色图象。最初与诸如计算机一类装置结合使用的彩色监视器具有相对粗糙的色彩和图形表现性能，而且许多只能显示四种基本颜色。但是目前的监视器普遍具有256色的调色板。事实上，许多彩色监视器现在具有显示数千种颜色的能力。现代监视器通常包含比老式监视器更多的象素，这使得能够更加准确地在屏幕上显示所需图象。

典型的阴极射线管彩色监视器包括三只电子枪，每只电子枪分别对应着红色、绿色和蓝色。电子枪发射出的电子束撞击覆盖显示屏内表面的特定颜色的荧光物质。一般来说，特定荧光物质发射的光量依赖于撞击给定荧光物质的电子束强度，因为电子束越强，荧光物质发射的光子越多。例如，如果一个特定象素中的红色、绿色和蓝色光点被同等强度的电子束撞击，其结果是形成一个白色光点。众所周知，通过改变撞击该象素的电子束强度可以获得不同的颜色、灰度和亮度。

在电子束离开特定的荧光物质之后，该荧光物质继续发出短暂的辉光，这种现象被称为余辉。为了保持图象稳定，必须通过用电子束反复扫描来重复激活荧光物质。如果在屏幕的重复扫描之间荧光物质的衰减可以观察到，屏幕就会产生闪烁。这种闪烁通常是不希望存在的。因此，监视器必须连续地重复激励各种正在显示的荧光物质以消除荧光。对于显示的这种连续屏幕刷新或重复激励就是监视器的刷新速率。具有高的刷新速度，屏幕就会更加频繁地刷新屏幕，观察者的眼睛就能够看到平稳、无闪烁的显示。一般的阴极射线管的刷新速率在每秒60至70次之间。

早期的阴极射线管显示屏只能将显示区中的一个特定象素接通或断开。这使得难以实现色彩的细微区别，因为一个接通的象素只能以相同亮度显示一种颜色。相反，当前的显示屏通常采用一种可变图形阵列(“VGA”)显示适配器，这种适配器可以改变不同电子束的强度，从而可以改变每个象素的颜色和亮度。由于可以独立地控制每个象素的亮度和颜色，所以显示器可以显示大量的颜色。

更详细地说，与计算机系统结合使用的典型的阴极射线管显示器从诸如操作环境或应用软件一类信号源接收信号，这些信号传送到计算机的输入/输出硬件，其中通常包括VGA显示适配器(VGA显示适配器通常制作在个人计算机的主板上)。该VGA显示适配器利用一个被称为数模转换器(“DAC”)的电路处理信号。数模转换器一般包含在专用芯片中。这种专用芯片通常包含三个数模转换器以控制显示所用的三种颜色。

如本领域所知的，该数模转换器将由计算机传送的值与包含这三种颜色所需匹配电压电平的一个表进行比较以生成特定的颜色和亮度。然后由各个电子枪产生的精确量的电压施加在每个象素上以再现所需的颜色和亮度。

随着颜色数量的增加和显示屏分辨率的提高，实现了更加逼真的显示，这使得能够将更多的信息传递给观看者。这种改善的显示增加了显示屏使用者的数量，和人们观看显示屏的时间。