TW201324497A - 顯示裝置及其亮度調節方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種顯示裝置及其亮度調節方法。該方法包括：週期性地感應顯示裝置的周圍環境的亮度值以及用戶與顯示裝置之間的當前距離值；確定環境亮度值對應的當前亮度級別，並即時地存儲當前亮度級別和當前距離值，以更新上一次存儲的一歷史亮度級別和一歷史距離值，當判斷該亮度級別相對於歷史亮度級別發生變化時，則繼續判斷該當前距離值相對於歷史距離值是否有變化，如果有變化，則維持顯示裝置的顯示亮度；如果無變化，則至少基於該環境亮度值對應的當前亮度級別對該顯示裝置的顯示亮度進行調節。

Description

顯示裝置及其亮度調節方法

本發明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種可結合環境亮度變化和用戶距離變化自動調節自身亮度的顯示裝置及其亮度調節方法。

隨著電腦的普及，人們在顯示器前工作的時間越來越長。由於在不同的環境光線亮度條件下人眼對於顯示器的亮度敏感程度不同，需要根據環境亮度相應調節顯示器亮度，以緩解用戶的眼睛疲勞。具體而言，在環境光線較亮時，需要將顯示器的亮度調高，使人眼更清楚看到顯示器所顯示的內容。反之，當環境較暗時，需要將顯示器的亮度調低，以避免顯示器亮度過高帶給人眼刺眼的感覺。

過去顯示器亮度可由用戶根據具體環境條件手動調節。目前，多數顯示器本身已具備光感應器，可獲取環境亮度，並根據該環境亮度自動調節顯示器亮度。然而，操作過程中用戶和顯示器之間距離的變化會影響光感應器對顯示器的調節。例如，當穿著較亮的白色衣服的用戶靠近顯示器後，光感應器會誤認為此時環境亮度增大而將顯示器的亮度調高。

鑒於以上內容，有必要提供一種顯示裝置及其亮度調節方法。

本發明提供一種顯示裝置，包括一顯示單元、一輸入單元和一控制單元，該輸入單元用於回應用戶對該顯示單元亮度的手動調節從而產生相應的手動調節信號，該控制單元根據該輸入單元產生的手動調節信號相應地調節該顯示單元的顯示亮度，該顯示裝置還包括一光感應單元、一紅外線感應單元和一存儲單元，其中：該光感應單元用於週期性地感應顯示裝置的周圍環境的亮度大小；該紅外線感應單元用於週期性地感應用戶與顯示裝置之間的當前距離值；該控制單元在獲得該光感應單元感應的環境亮度值時，確定該當前環境亮度值對應的當前亮度級別，並即時地將該當前亮度級別和紅外線感應單元感應的當前距離值存儲於該存儲單元中，以更新該存儲的單元中的一歷史亮度級別和一歷史距離值，該控制單元還用於判斷該光感應單元感應的當前環境亮度值對應的亮度級別相對於存儲單元中的歷史亮度級別發生變化時，則繼續判斷該紅外線感應單元感應的當前距離值相對於該存儲單元中的歷史距離值是否有變化，如果有變化，則維持該顯示單元的顯示亮度；如果無變化，則該控制單元至少基於該光感應單元感應到的環境亮度值對應的當前亮度級別對該顯示單元的顯示亮度進行調節。

本發明還提供一種顯示裝置亮度調節方法，其應用於一顯示裝置中，該顯示裝置可回應用戶對該顯示亮度的手動調節從而產生相應的手動調節信號，該顯示裝置根據該手動調節信號相應地調節顯示亮度，該方法包括：週期性地感應顯示裝置的周圍環境的亮度值以及用戶與顯示裝置之間的當前距離值；確定環境亮度值對應的當前亮度級別，並即時地存儲該當前亮度級別和該當前距離值，以更新上一次存儲的一歷史亮度級別和一歷史距離值，判斷該亮度級別相對於歷史亮度級別發生變化時，則繼續判斷該當前距離值相對於歷史距離值是否有變化，如果有變化，則維持該顯示裝置的顯示亮度；如果無變化，則至少基於該環境亮度值對應的當前亮度級別對該顯示裝置的顯示亮度進行調節。

與現有技術相比，由於該顯示裝置可感應用戶與其之間的距離是否發生變化，不對由於用戶與顯示裝置之間距離的變化造成的當前環境亮度值的變化作出回應，避免了顯示裝置在用戶靠近或遠離時誤將其亮度調高或降低。

圖1為本發明的顯示裝置1的功能模組圖。其中，該顯示裝置1可應用於任一具有顯示功能的電子產品中，例如電腦、平板電腦或手機等。在本實施方式中，該顯示裝置1顯示亮度的調節可在手動調節模式和自動調節模式下進行。在該顯示裝置1處於手動調節模式時，該顯示裝置1的顯示亮度根據用戶的手動調節信號相應地被增加或降低。當該顯示裝置1處於自動調節模式時，該顯示裝置1週期性地感應周圍環境的亮度變化和用戶與顯示裝置1之間的距離變化，當感應周圍環境的亮度發生變化時，若用戶與該顯示裝置1之間距離發生變化則維持該顯示裝置1的顯示亮度，若用戶與顯示裝置1之間距離未發生變化，則根據該環境亮度對顯示裝置1的顯示亮度進行調節，避免該顯示裝置1由於用戶靠近或遠離造成的環境亮度變化而誤將其亮度調高或降低。該顯示裝置1包括一顯示單元11、一輸入單元12、一光感應單元13、一紅外線感應單元14、一存儲單元15和一控制單元16。

該輸入單元12用於回應用戶對該顯示單元11亮度的手動調節從而產生相應的手動調節信號，還用於回應用戶對該顯示裝置1調節模式的選擇產生相應的手動模式切換信號。其中，該輸入單元12可為設置在該顯示裝置1上的多個機械按鍵或觸摸按鍵（圖未示），包括調節信號輸入按鍵和調節模式切換按鍵等，該手動調節信號以及手動模式切換信號在用戶每次操作該輸入單元12時產生。該控制單元16根據該輸入單元12產生的手動模式切換信號控制該顯示裝置1進入手動調節模式，並在該顯示裝置1處於手動調節模式時僅根據該手動調節信號相應地調節該顯示單元11的顯示亮度。例如，用戶每次按壓該調節信號輸入按鍵，該控制單元16相應的將該顯示單元11的顯示亮度增加或降低1%。該輸入單元12還用於回應用戶對該顯示裝置1調節模式的選擇產生相應的自動模式切換信號，該控制單元16用於根據該輸入單元12產生的自動模式切換信號控制顯示裝置1進入自動調節模式。

該光感應單元13用於在該顯示裝置1處於自動調節模式時週期性地感應該顯示裝置1的周圍環境的亮度值。其中，該光感應單元13包括但不限於光敏二極體、光敏三極管及光敏電阻。不同類型的光感應單元13傳遞不同的參數指標。例如，光敏二極體和光敏三極管是通過其電流的變化來反應亮度的變化；光敏電阻是通過其電流的變化或者其兩端的電壓變化來反映亮度的變化。總之，光感應單元13感應到的環境當前亮度資訊通過上述光敏器件上的流經電流或者其兩端的電壓等電信號的形式來反映。

該紅外線感應單元14用於在該顯示裝置1處於自動調節模式時週期性地偵測用戶與顯示裝置1之間的當前距離值。

該控制單元16用於在獲得該光感應單元13感應的環境亮度值時，確定該當前環境亮度值對應的當前亮度級別，並即時地將該當前亮度級別和紅外線感應單元14感應的當前距離值存儲於該存儲單元15中，以更新該存儲的單元15中的一歷史亮度級別和一歷史距離值，其中該歷史亮度級別和歷史距離值為光感應單元13上一次感應環境亮度值所對應的亮度級別以及上一次紅外線感應單元14感應的距離值。該控制單元16還用於判斷該光感應單元13感應的當前環境亮度值對應的亮度級別相對於存儲單元15中的歷史亮度級別發生變化時，則繼續判斷該紅外線感應單元14感應的當前距離值相對於該存儲單元15中的歷史距離值是否有變化，如果有變化，則該控制單元16維持該顯示單元11的當前顯示亮度；如果無變化，則該控制單元16至少基於該光感應單元13感應到的環境亮度值對應的當前亮度級別對該顯示單元11的顯示亮度進行調節。

其中，該光感應單元13和該紅外線感應單元14週期性地感應該環境當前亮度和該當前距離是在該顯示裝置1處於非休眠狀態的情況下進行的，在顯示裝置1處於休眠狀態時，該光感應單元13和該紅外線感應單元14同樣處於休眠狀態，從而避免用戶未使用顯示裝置1時，仍然對該顯示裝置1的顯示亮度進行自動調節所造成的電能浪費。該週期可以是用戶自行設置的週期值，如5秒，或者是顯示裝置1出廠時預先設置的默認週期值。該週期值設置得越小，該顯示單元11亮度的調節越敏感，但是同時耗電量也越大，實際使用過程中可以根據需要選取合適的週期值從而取得均衡。

在本實施方式中，該亮度級別分為十個級別，各亮度級別對應了處於某一區間範圍的環境亮度值，例如亮度級別1對應了0～10坎德拉的環境亮度值。在本實施方式中，亮度級別1表示的環境亮度值最低，亮度級別10表示的環境亮度值最高。該控制單元16判斷該光感應單元13感應的環境亮度值所處的區間範圍，從而確定該環境亮度值對應的亮度級別。

在本實施方式中，該存儲單元15還預先存儲一比對表，該比對表列出對應於各亮度級別的該顯示單元11的最佳顯示亮度，即理論顯示亮度，如亮度級別為1時對應的顯示單元11的理論顯示亮度為10%；亮度級別為2時對應的顯示單元11的理論顯示亮度為20%，等等。按以上描述，該控制單元16確定該光感應單元13感應到的環境亮度值對應的當前亮度級別，根據該比對表獲取對應於該當前亮度級別的理論顯示亮度，並至少基於該當前亮度級別對應的理論顯示亮度相應地調節將該顯示單元11的顯示亮度。

在本實施方式中，當該顯示裝置1處於自動調節模式時，該控制單元16還結合用戶手動調節產生的實際顯示亮度和理論顯示亮度的一比值R來調節該顯示單元的顯示亮度，即，該控制單元16根據該對比表確定當前亮度級別所對應的理論顯示亮度，並根據該理論顯示亮度和該比值R來確定當前的實際顯示亮度，從而將該顯示單元11的顯示亮度調節至該實際顯示亮度。

其中，上述用戶手動調節產生的實際顯示亮度與理論顯示亮度的比值R為該顯示裝置1處於手動調節模式時，該控制單元16根據該顯示單元11由於用戶的手動調節的實際顯示亮度和手動調節時當前亮度級別對應的理論顯示亮度確定並存儲於該存儲單元15中的。具體的，當該顯示裝置1處於手動調節模式時，該光感應單元13也處於工作狀態，此時該控制單元16在回應用戶輸入的手動調節信號對顯示單元11的顯示亮度進行手動調節的同時，還根據該光感應單元13感應的環境亮度值對應的當前亮度級別獲得對應於該當前亮度級別的理論顯示亮度，最後計算該用戶手動調節產生的實際顯示亮度和該理論顯示亮度的比值最終獲得該比值R。

例如，在該顯示裝置1處於手動調節模式時，某一時刻該光感應單元13感應到當時的環境亮度值對應的亮度級別為2，對應的理論顯示亮度20%，而用戶的手動調節將顯示單元11的實際顯示亮度手動調節到30%。此時，該控制單元16將一大小為30%÷20% = 1.5的比值R存儲至存儲單元15中，該比值R的大小表明在當時用戶所適應的顯示單元的實際顯示亮度為理論顯示亮度的1.5倍。若用戶將該顯示裝置1的亮度調節模式切換至自動調節模式時，某一時刻由於環境亮度值變化至亮度級別3，則控制單元16結合該比值R和對應於該當前亮度級別3的理論顯示亮度（30%），將顯示單元11的顯示亮度調節到30% ×1.5 = 45%。由此，該控制單元16在對該顯示單元11當前顯示亮度的調節過程中充分參照了用戶根據自身對顯示亮度的適應性所作出的手動調節，使顯示亮度調節的結果更加人性化。

圖2示意出本發明的顯示裝置亮度調節方法的流程圖，其應用於上述顯示裝置1中，該方法包括以下步驟：

步驟S201：該輸入單元12回應用戶對該顯示裝置1調節模式的選擇，若相應產生一手動模式切換信號，則進行步驟S202；否則，若產生一自動模式切換信號，則進行步驟S203。

步驟S202：該控制單元16根據該手動模式切換信號控制該顯示裝置1進入手動調節模式，並僅根據接收的手動調節信號相應地調節該顯示單元11的顯示亮度。

步驟S203：該控制單元16根據該自動模式切換信號控制該顯示裝置1進入自動調節模式，在顯示裝置1處於自動調節模式時，光線感應單元13週期性地感應顯示裝置1的周圍環境的亮度值，該紅外線感應單元14週期性地感應用戶與該顯示裝置1之間的距離。

步驟S204：該控制單元16根據該光感應單元產生的環境亮度值確定對應的當前亮度級別。

步驟S205：該控制單元16將該當前亮度級別和當前距離值分別與該存儲單元15中的歷史亮度級別和歷史距離值作比對，若判斷該當前環境亮度級別相對於歷史亮度級別發生變化時，則進行步驟S206；否則，則回到步驟S203。

步驟S206：該控制單元16繼續判斷當前距離值是否相對於歷史距離值有變化，若當前距離值相對於歷史距離值無變化，則進行步驟S207；否則，則進行步驟S208。

步驟S207：該控制單元16至少基於該當前亮度級別對該顯示單元11的顯示亮度進行調節。

步驟S208：該控制單元16維持該顯示單元11的顯示亮度。

步驟S209：該控制單元16將該當前亮度級別和當前距離值存儲於該存儲單元15中，以更新該存儲單元15中的歷史亮度級別和歷史距離值。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

1．．．顯示裝置

11．．．顯示單元

12．．．輸入單元

13．．．光感應單元

14．．．紅外線感應單元

15．．．存儲單元

16．．．控制單元

圖1為本發明的顯示裝置的功能單元圖。

圖2為本發明的顯示裝置亮度調節方法的流程圖。

Claims (14)

1. 一種顯示裝置，該顯示裝置包括一顯示單元、一輸入單元和一控制單元，該輸入單元用於回應用戶對該顯示單元亮度的手動調節從而產生相應的手動調節信號，該控制單元根據該輸入單元產生的手動調節信號相應地調節該顯示單元的顯示亮度，其特徵在於，該顯示裝置還包括一光感應單元、一紅外線感應單元和一存儲單元，其中：
   該光感應單元用於週期性地感應顯示裝置的周圍環境的亮度大小；
   該紅外線感應單元用於週期性地感應用戶與顯示裝置之間的當前距離值；
   該控制單元在獲得該光感應單元感應的環境亮度值時，確定該當前環境亮度值對應的當前亮度級別，並即時地將該當前亮度級別和紅外線感應單元感應的當前距離值存儲於該存儲單元中，以更新該存儲的單元中的一歷史亮度級別和一歷史距離值，該控制單元還用於判斷該光感應單元感應的當前環境亮度值對應的亮度級別相對於存儲單元中的歷史亮度級別發生變化時，則繼續判斷該紅外線感應單元感應的當前距離值相對於該存儲單元中的歷史距離值是否有變化，如果有變化，則維持該顯示單元的顯示亮度；如果無變化，則該控制單元至少基於該光感應單元感應到的環境亮度值對應的當前亮度級別對該顯示單元的顯示亮度進行調節。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，所述光感應單元至少在該顯示裝置自動調節模式時週期性地感應顯示裝置的周圍環境的亮度大小，上述紅外線感應單元在該顯示裝置處於自動調節模式時週期性地感應用戶與顯示裝置之間的當前距離值，其中，該控制單元根據該輸入單元回應用戶對該顯示裝置調節模式的選擇產生的自動模式切換信號控制該顯示裝置進入上述自動調節模式，該輸入單元還用於回應用戶對該顯示裝置調節模式的選擇產生手動模式切換信號，該控制單元根據該手動模式切換信號控制該顯示裝置進入手動調節模式，並在該顯示裝置處於手動調節模式時僅根據該手動調節信號調節該顯示單元的顯示亮度。
3. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中，所述亮度級別分為十個級別，各亮度級別對應了處於某一區間範圍的環境亮度值，該控制單元判斷該光感應單元感應的當前環境亮度值所處的區間範圍，從而確定該環境亮度值對應的亮度級別。
4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中，所述存儲單元還預先存儲一比對表，該比對表列出對應於所述亮度級別的該顯示單元的理論顯示亮度，該控制單元根據該比對表確定該當前亮度級別對應的理論顯示亮度，並至少根據該理論顯示亮度相應地調節該顯示單元的顯示亮度。
5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，其中，所述控制單元還結合用戶手動調節產生的實際顯示亮度和理論顯示亮度的一比值來調節該顯示單元的顯示亮度，具體的，該控制單元根據該對比表確定光感應單元感應到的當前環境亮度所對應的理論顯示亮度，並結合該顯示單元由於用戶手動調節的實際顯示亮度與該理論顯示亮度的比值來確定當前的實際顯示亮度，從而將該顯示單元的顯示亮度調節至該實際顯示亮度。
6. 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中，所述比值為該顯示裝置處於手動調節模式時，該控制單元根據該顯示單元由於用戶的手動調節的實際顯示亮度和手動調節時當前亮度級別對應的理論顯示亮度確定並存儲於該存儲單元中的，具體的，當該顯示裝置處於手動調節模式時，該光感應單元也處於工作狀態，此時該控制單元在回應用戶輸入的手動調節信號對顯示單元的顯示亮度進行手動調節的同時，還根據該光感應單元感應的環境亮度值對應的當前亮度級別獲得對應於該當前亮度級別的理論顯示亮度，最後計算該用戶手動調節產生的實際顯示亮度和該理論顯示亮度的比值最終獲得該比值。
7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中，所述歷史亮度級別為光感應單元上一次感應環境亮度值所對應的亮度級別，所述歷史距離值為紅外線感應單元上一次感應的距離值。
8. 一種顯示裝置亮度調節方法，應用於一顯示裝置中，該顯示裝置可回應用戶對該顯示亮度的手動調節從而產生相應的手動調節信號，該顯示裝置根據該手動調節信號相應地調節顯示亮度，其特徵在於，該方法包括：
   週期性地感應顯示裝置的周圍環境的亮度值以及用戶與顯示裝置之間的當前距離值；
   確定環境亮度值對應的當前亮度級別，並即時地存儲該當前亮度級別和該當前距離值，以更新上一次存儲的一歷史亮度級別和一歷史距離值，判斷該亮度級別相對於歷史亮度級別發生變化時，則繼續判斷該當前距離值相對於歷史距離值是否有變化，如果有變化，則維持該顯示裝置的顯示亮度；如果無變化，則至少基於該環境亮度值對應的當前亮度級別對該顯示裝置的顯示亮度進行調節。
9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置亮度調節方法，其中，所述周圍環境的亮度值至少在該顯示裝置處於自動調節模式時獲取，所述當前距離值為在該顯示裝置處於自動調節模式時獲取，其中，該顯示裝置回應用戶對該顯示裝置調節模式的選擇產生一自動模式切換信號，並根據該自動模式切換信號控制該顯示裝置進入上述自動調節模式，該顯示裝置還用於回應用戶對該顯示裝置調節模式的選擇產生手動模式切換信號，根據該手動模式切換信號控制該顯示裝置進入手動調節模式，並在該顯示裝置處於手動調節模式時僅根據該手動調節信號調節顯示亮度。
10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置亮度調節方法，其中，所述亮度級別分為十個級別，各亮度級別對應了處於某一區間範圍的環境亮度值，通過判斷該光感應單元感應的當前環境亮度值所處的區間範圍，從而確定該環境亮度值對應的亮度級別。
11. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置亮度調節方法，其中，所述各亮度級別與該顯示裝置的理論顯示亮度一一對應，該方法至少根據該當前亮度級別對應的理論顯示亮度調節該顯示裝置的顯示亮度。
12. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置亮度調節方法，其中，所述方法還結合用戶手動調節產生的實際顯示亮度和理論顯示亮度的一比值來調節該顯示裝置的顯示亮度，具體的，該當前亮度級別確定對應的理論顯示亮度，並結合該顯示裝置由於用戶手動調節的實際顯示亮度與該理論顯示亮度的比值來確定當前的實際顯示亮度，從而將該顯示裝置的顯示亮度調節至該實際顯示亮度。
13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置亮度調節方法，其中，所述比值為該顯示裝置處於手動調節模式時，根據該顯示裝置由於用戶的手動調節的實際顯示亮度和手動調節時當前亮度級別對應的理論顯示亮度確定並存儲起來，具體的，當該顯示裝置處於手動調節模式時，週期性地感應顯示裝置的周圍環境的亮度值，此時在回應用戶輸入的手動調節信號對顯示裝置的顯示亮度進行手動調節的同時，還根據該環境亮度值對應的當前亮度級別獲得對應於該當前亮度級別的理論顯示亮度，最後計算該用戶手動調節產生的實際顯示亮度和該理論顯示亮度的比值最終獲得該比值。
14. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置亮度調節方法，其中，所述歷史亮度級別為光感應單元上一次感應環境亮度值所對應的亮度級別，所述歷史距離值為紅外線感應單元上一次感應的距離值。