CN105895055A - 一种屏幕亮度调节方法及调节系统、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屏幕亮度调节方法及调节系统、显示装置。该屏幕亮度调节方法及调节系统、显示装置预设有外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域，只有在外界光线强度/背光光线强度的比值超出预设的舒适比值区域时，才会对背光亮度进行修正，可以减少大量对视觉效果没有实际作用的频繁修正问题，降低屏幕的耗电量，增加电池的耐用度和使用时间。
Description
技术领域
本发明涉及屏幕显示技术领域，尤其涉及一种屏幕亮度调节方法及调节系统、显示装置。
背景技术
手机、平板等移动终端的屏幕显示效果与外界光线强度和背光光线强度的大小息息相关，较亮的外界环境会使得移动终端显示屏幕上的内容难以看清，用户通常采用将移动终端贴近眼睛的方式来解决看不清的问题；较暗的外界环境会使得移动终端显示屏幕上的内容相当刺眼，而这种情况经常被用户所忽视，这对用户的视力带来了严重的损害。
现有的屏幕亮度调节方法通过检测外界光线强度，然后计算得出当下外界光线强度对应的背光最佳亮度，并调节背光电压，达到调节背光亮度的目的。但是用户在使用移动终端时往往是在走动过程中，在房间一边走到另一边，其光线也会发生微小的变化，这种微小的光线变化对屏幕实际的视觉效果是没有影响的，但是，屏幕也会对这种微小的光线变化做出频繁的背光修正，导致屏幕耗电量过高，电池不耐用的缺陷。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种屏幕亮度调节方法及调节系统、显示装置。该屏幕亮度调节方法及调节系统、显示装置只有在外界光线强度/背光光线强度的当前比值超出舒适比值区域时，才会对背光亮度进行修正，可以减少大量对视觉效果没有实际作用的频繁修正问题，降低屏幕的耗电量，增加电池的耐用度和使用时间。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种屏幕亮度调节方法，该方法包括如下步骤：
S1：预设外界光线强度/背光光线强度的最佳比值及其下调比例、上调比例；
S2：计算获得外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域；
S3：检测获得屏幕在当前环境中的外界光线强度和背光光线强度；
S4：计算获得屏幕在当前环境中的外界光线强度/背光光线强度的当前比值；
S5：将当前比值与舒适比值区域进行比较：若当前比值处于舒适比值区域内，则背光的亮度无需改变；若当前比值不在舒适比值区域内，则通过调节背光的亮度，使当前比值回到舒适比值区域内。
进一步地，在所述步骤S5中，若当前比值不在舒适比值区域内，则通过调节背光的亮度，使当前比值等于预设的最佳比值。
进一步地，在所述步骤S5中，所述调节背光亮度的方法为通过调节背光的电流来调节背光的亮度。
进一步地，若当前比值大于舒适比值区域，则计算出当前比值回到舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的背光舒适电流或最佳电流，并提高背光电流至舒适电流或最佳电流。
进一步地，若当前比值小于舒适比值区域，则计算出当前比值回到舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的背光舒适电流或最佳电流，并降低背光电流至舒适电流或最佳电流。
进一步地，在所述步骤S1中，还预设有背光亮度的调节区域，在所述步骤S5中，若当前比值回到舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适亮度或最佳亮度超出了预设的背光亮度的调节区域，则发出警示信号。
一种屏幕亮度调节系统，包括：
第一亮度检测单元：用于检测获得外界光线强度值；
第二亮度检测单元：用于检测获得背光光线强度值；
控制模块：其输入端分别连接所述第一亮度检测单元和第二亮度检测单元的输出端，用于对所述第一亮度检测单元和第二亮度检测单元检测获得的外界光线强度值和背光光线强度值进行计算对比，并向背光输出调节电流。
进一步地，所述控制模块包括：比较单元、计算单元、存储单元、预设单元和电流控制单元，所述比较单元分别连接所述第一亮度检测单元、第二亮度检测单单元、计算单元、存储单元、预设单元和电流控制单元；其中，
预设单元：用于预设外界光线强度/背光光线强度的最佳比值及其下调比例、上调比例；
存储单元：用于存储预设的外界光线强度/背光光线强度的最佳比值及其下调比例、上调比例，计算单元的计算结果；
计算单元：用于计算外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域；根据所述第一亮度检测单元及第二亮度检测单元的检测结果计算外界光线强度/背光光线强度的当前比值；计算将当前比值调节至舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适电流或最佳电流；
比较单元：将计算单元计算出的当前比值，与存储单元里预设的舒适比值区域进行比较；
电流控制单元：根据比较单元的比较结果，对背光输出舒适电流或最佳电流。
进一步地，所述控制模块还包括警示单元，所述储存单元还预设有背光电流的调节区域，若电流控制单元输出的舒适电流或最佳电流不在调节区域内，所述警示单元则发出警示信号。
一种显示装置，包括上述中任一所述的屏幕亮度调节系统。
本发明具有如下有益效果：
（1）该屏幕亮度调节方法及调节系统、显示装置通过预设外界光线强度/背光光线强度的最佳比值及其下调比例、上调比例，能够使背光的亮度调节范围适应具有不同光敏感度及阅读习惯的人群；
（2）引入外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域概念，可以减少大量对视觉效果没有实际作用的频繁修正问题，降低屏幕的耗电量，增加电池的耐用度和使用时间；
（3）预设有背光电流的调节区域，若背光所需的舒适电流或最佳电流超出预设的背光电流的调节区域，则对用户发出警示信号，不仅能提醒用户注意用眼，还能防止背光电流经调节后出现电流过大导致背光损坏或电流过低影响显示效果的不良现象；
（4）通过实测背光的实际亮度，背光采用恒压输入，仅调节背光电流来调节背光亮度，相比于通过检测背光电压计算背光亮度，再对背光电压进行调节的现有技术，可以防止由于背光老化，导致检测得到的背光电压与实际亮度之间存在偏差。
附图说明
图1为本发明提供的屏幕亮度调节方法的流程图；
图2为本发明提供的调节系统的结构图；
图3为17.8V恒压背光的背光电流与背光光强的关系图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
实施例一
如图1所示，一种屏幕亮度调节方法，该方法包括如下步骤：
S1：预设外界光线强度/背光光线强度的最佳比值Q及其下调比例P1、上调比例P2；
本实施例中的最佳比值Q及其上调比例P1、下调比例P2的具体数值为用户根据自身对光线的敏感度及阅读习惯进行设定，具体方式为：用户在任一光线强度的环境下，通过调节背光亮度的方式，使屏幕亮度达到自身用眼习惯的最佳，并设定此时的外界光线强度/背光光线强度的比值为最佳比值Q；P1和P2可根据用户自身习惯进行设定，P1和P2小表示用户对阅读质量要求较高，需要根据环境亮度对背光亮度实时调节，若P1和P2大表示用户对阅读质量要求较低，可以减少背光亮度的频繁变动。
S2：计算获得外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域[Q1,Q2],其中Q1=Q*（1-P1），Q2=Q*（1+P2）；
比如，若预设的最佳比值Q=5、下调比例P1=10%、上调比例P2=20%，则其舒适比值区域为[Q1=5*（1-10%），Q2=5*（1+20%）]，P1和P2可以相等。
S3：检测获得屏幕在当前环境中的外界光线强度A和背光光线强度B；
本实施例中，当前环境的外界光线强度和背光光线强度可以通过光强传感器检测，当然也可以通过其他任何已知的方法进行检测。
优选地，所述背光光线强度还可以通过检测背光电流计算得出，背光光线强度在一定的范围内随着背光电流的增加而增加；如图3所示为一种17.8V恒压背光的背光电流与背光光强的关系，其中，X轴为背光电流，单位是mA，Y轴为背光光强，单位是cd/㎡。
S4：计算获得屏幕在当前环境中的外界光线强度/背光光线强度的当前比值M=A/B；
S5：将当前比值M与舒适比值区域[Q1,Q2]进行比较：若当前比值M处于舒适比值区域[Q1,Q2]内，则背光的亮度无需改变；若当前比值M不在舒适比值区域[Q1,Q2]内，则通过调节背光的亮度，使当前比值回到舒适比值区域[Q1，Q2]内。
本实施例的屏幕亮度调节方法引入外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域的概念，只有在外界光线强度/背光光线强度的当前比值超出舒适比值区域时，才对背光进行亮度调节，避免了现有技术中由于使用者的走动、室内外光线的微小变化等原因导致的背光亮度的频繁修正问题，降低背光功耗，在不影响可视效果的前提下，加大了电池的续航能力。
优选地，在步骤S5中，若当前比值M不在舒适比值区域[Q1,Q2]内，则通过调节背光的亮度，使当前比值M等于预设的最佳比值Q。
在所述步骤S5中，所述调节背光亮度的方式为通过调节背光的电流来调节背光的亮度，其调节过程具体为：
（1）若当前比值Q1≤M≤Q2，则背光电流无需调节；
（2）若当前比值M＞Q2，则计算出使当前比值M回到舒适比值区域[Q1,Q2]或最佳比值Q所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的舒适电流或最佳电流，并提高背光电流至舒适电流或最佳电流；
（3）若当前比值M＜Q1，则计算出使当前比值M回到舒适比值区域[Q1,Q2]或最佳比值Q所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的舒适电流或最佳电流，并降低背光电流至舒适电流或最佳电流。
优选地，再次检测计算背光亮度调节后的当前比值M与舒适比值[Q1,Q2]，防止并校正输出电流与亮度的偏差。
本实施例优选但不限定于背光采用恒压输入，通过并联光敏电阻或可调电阻的方式来调节背光电流；通过实测背光的实际亮度，背光采用恒压输入，仅调节背光电流来调节背光亮度，相比于通过检测背光电压计算背光亮度，再对背光电压进行调节的现有技术，可以防止由于背光老化，导致检测得到的背光电压与实际亮度之间存在偏差。
作为本实施例的进一步优化，在步骤S1中，还预设有背光亮度的调节区域，在步骤S5中，若计算出的背光的舒适亮度或最佳亮度超出预设的背光亮度的调节区域，则发出警示信号。
具体实现方式为：在步骤S1中预设背光电流的调节区域，在步骤S5中、调节背光电流之前，比较调节背光所需的舒适电流或最佳电流与预设的背光电流的调节区域，若背光所需的舒适电流或最佳电流在预设的背光电流的调节区域内，则将背光电流调节至舒适电流或最佳电流；若背光所需的舒适电流或最佳电流不在预设的背光电流的调节区域内，则发出警示信号。
所述预设的背光电流的调节区域的上限和下限的具体数值根据背光源型号的不同而不同，其上限不应大于该背光源所能承受的最大电流，其下限不应小于屏幕在暗室下的表面亮度为50cd/㎡（cd/㎡：光强度单位）时所对应的电流。
所述警示信号可以是文字信号、声音信号、光线信号等常用的信号方式。
由于背光电流的调节是有限度的，而且过高或过低的电流都会加快背光的损坏，因此需要对背光电流的调节作一个限制；当环境的外界光线过强或过暗，背光调节至舒适亮度或最佳亮度所需的舒适电流或最佳电流高于或低于背光电流的调节区域的话，则对使用者发出警示信号，这样既能提醒使用者注意用眼，也能避免背光受到损坏。
实施例二
如图2所示，一种屏幕亮度调节系统，包括：
第一亮度检测单元：用于检测获得外界光线强度值A；
第二亮度检测单元：用于检测获得背光光线强度值B；
控制模块：其输入端分别连接所述第一亮度检测单元和第二亮度检测单元的输出端，用于对所述第一亮度检测单元和第二亮度检测单元检测获得的外界光线强度值A和背光光线强度值B进行计算对比，并向背光输出调节电流。
本实施例中，所述第一亮度检测模块和第二亮度检测模块优选但不限定为光强传感器，也可以采用其他任何已知方法来检测所述外界光线强度值和背光光线强度值。
优选地，所述第二亮度检测单元还可以是串联在背光回路中或与背光电源并联的电流传感器，背光光线强度在一定的范围内随着背光电流的增加而增加；如图3所示为一种17.8V恒压背光的背光电流与背光光强的关系，其中，X轴为背光电流，单位是mA，Y轴为背光光强，单位是cd/㎡。
所述控制模块包括：比较单元、计算单元、存储单元、预设单元和电流控制单元，所述比较单元分别连接所述第一亮度检测单元、第二亮度检测单单元、计算单元、存储单元、预设单元和电流控制单元；其中，
预设单元：用于预设外界光线强度/背光光线强度的最佳比值Q及其下调比例P1、上调比例P2；
存储单元：用于存储预设的外界光线强度/背光光线强度的最佳比值Q及其下调比例P1、上调比例P2，计算单元的计算结果；
比如，若预设的最佳比值Q=5、下调比例P1=10%、上调比例P2=20%，则其舒适比值区域为[Q1=5*（1-10%），Q2=5*（1+20%）]，P1和P2可以相等。
计算单元：用于计算外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域[Q1,Q2]；根据所述第一亮度检测单元及第二亮度检测单元的检测结果计算外界光线强度/背光光线强度的当前比值M=A/B；计算将当前比值M调节至[Q1,Q2]或最佳比值Q所需的背光舒适电流或最佳电流；
比较单元：将计算单元计算出的当前比值M，与存储单元里预设的舒适比值区域[Q1,Q2]进行比较；
电流控制单元：根据比较单元的比较结果，对背光输出舒适电流或最佳电流。
本实施例中的最佳比值Q及其上调比例P1、下调比例P2的具体数值为用户根据自身对光线的敏感度及阅读习惯进行设定，具体设定方式为：用户在任一光线强度的环境下，通过调节背光亮度的方式，使屏幕亮度达到自身用眼习惯的最佳，并设定此时的外界光线强度/背光光线强度的比值为最佳比值Q；P1和P2可根据用户自身习惯进行设定，P1和P2小表示用户对阅读质量要求较高，需要根据环境亮度对背光亮度实时调节，若P1和P2大表示用户对阅读质量要求较低，可以减少背光亮度的频繁变动。
所述控制模块通过所述第一光强检测单元和第二光强检测单元检测得到的外界光线强度A和背光光线强度B，利用计算单元计算出当前比值M=A/B；比较当前比值M与舒适比值区域[Q1,Q2]，并对背光亮度进行调节，使当前比值M回到舒适比值区域[Q1,Q2]。
优选地，所述控制模块比较当前比值M与舒适比值区域[Q1，Q2]，并对背光亮度进行调节，使当前比值M等于预设的最佳比值Q。
所述控制模块通过对背光电流进行调节来调节背光亮度，具体为：
（1）若当前比值Q1≤M≤Q2，则背光电流无需调节；
（2）若当前比值M＞Q2，则计算出使当前比值M回到舒适比值区域[Q1,Q2]或最佳比值Q所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的舒适电流或最佳电流，并提高背光电流至舒适电流或最佳电流；
（3）若当前比值M＜Q1，则计算出使当前比值M回到舒适比值区域[Q1,Q2]或最佳比值Q所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的舒适电流或最佳电流，并降低背光电流至舒适电流或最佳电流。
优选地，再次检测计算背光亮度调节后的当前比值M与舒适比值[Q1,Q2]，防止并校正输出电流与背光亮度的偏差。
本实施例优选但不限定于背光采用恒压输入，通过并联光敏电阻或可调电阻的方式来调节背光电流；通过实测背光的实际亮度，并采用背光恒压输入，以调节背光电流的方式来调节背光亮度，相比于通过检测背光电压计算背光亮度，再对背光电压进行调节的现有技术，可以防止由于背光老化，导致检测得到的背光电压与实际亮度之间存在偏差。
本实施例的显示装置引入外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域的概念，只有在当前比值超出舒适比值区域时，才对背光进行亮度调节，避免了现有技术中由于使用者的走动、室内外光线的微小变化等原因导致的背光亮度的频繁修正问题，降低背光功耗，在不影响可视效果的前提下，加大了电池的续航能力。
作为本实施例的进一步优化，所述控制模块还包括警示单元，所述存储单元还预设有背光电流的调节区域，若当前比值回到舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适电流或最佳电流超出了预设的背光亮度的调节区域，则发出警示信号。
具体实现方式为：若背光所需的舒适电流或最佳电流在预设的背光电流的调节区域内，则将背光电流调节至舒适电流或最佳电流；若背光所需的舒适电流或最佳电流不在预设的背光电流的调节区域内，则发出警示信号。
所述预设的背光电流的调节区域的上限和下限的具体数值根据背光源型号的不同而不同，其上限不应大于该背光源所能承受的最大电流，其下限不应小于屏幕在暗室下的表面亮度为50cd/㎡（cd/㎡：光强度单位）时所对应的电流。
所述警示信号可以是文字信号、声音信号、光线信号等常用的信号方式。
由于背光电流的调节是有限度的，而且过高或过低的电流都会加快背光的损坏，因此需要对背光电流的调节作一个限制；当环境的外界光线强度过强或过暗，背光调节至舒适亮度或最佳亮度所需的舒适电流或最佳电流高于或低于背光电流的调节区域的话，则对使用者发出警示信号，这样既能提醒使用者注意用眼，也能避免背光受到损坏。
实施例三
一种显示装置，包括上述的屏幕亮度调节系统。
所述显示装置还包括背光模块、以及设置在背光模块上的显示模块，所述第一亮度检测单元优选但不限定为设置在显示模块上表面的非显示区域内的光强传感器；所述第二亮度检测单元优选但不限定为设置在显示模块的TFT基板的BM遮挡区域内的光强传感器。
优选地，所述第二亮度检测单元还可以是串联在背光回路中或与背光电源并联的电流传感器，背光光线强度在一定的范围内随着背光电流的增加而增加；如图3所示为一种17.8V恒压背光的背光电流与背光光强的关系，其中，X轴为背光电流，单位是mA，Y轴为背光光强，单位是cd/㎡。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利区域的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护区域之内。
Claims (10)
1.一种屏幕亮度调节方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1：预设外界光线强度/背光光线强度的最佳比值及其下调比例、上调比例；
S2：计算获得外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域；
S3：检测获得屏幕在当前环境中的外界光线强度和背光光线强度；
S4：计算获得屏幕在当前环境中的外界光线强度/背光光线强度的当前比值；
S5：将当前比值与舒适比值区域进行比较：若当前比值处于舒适比值区域内，则背光的亮度无需改变；若当前比值不在舒适比值区域内，则通过调节背光的亮度，使当前比值回到舒适比值区域内。
2.根据权利要求1所述的调节屏幕亮度方法，其特征在于，在所述步骤S5中，若当前比值不在舒适比值区域内，则通过调节背光的亮度，使当前比值等于预设的最佳比值。
3.根据权利要求1或2所述的屏幕亮度调节方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述调节背光亮度的方法为通过调节背光的电流来调节背光的亮度。
4.根据权利要求3所述的屏幕亮度调节方法，其特征在于，若当前比值大于舒适比值区域，则计算出当前比值回到舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的背光舒适电流或最佳电流，并提高背光电流至舒适电流或最佳电流。
5.根据权利要求3所述的屏幕亮度调节方法，其特征在于，若当前比值小于舒适比值区域，则计算出当前比值回到舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适亮度或最佳亮度所对应的背光舒适电流或最佳电流，并降低背光电流至舒适电流或最佳电流。
6.根据权利要求1或2所述的屏幕亮度调节方法，其特征在于，在所述步骤S1中，还预设有背光亮度的调节区域，在所述步骤S5中，若当前比值回到舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适亮度或最佳亮度超出了预设的背光亮度的调节区域，则发出警示信号。
7.一种屏幕亮度调节系统，其特征在于，包括：
第一亮度检测单元：用于检测获得外界光线强度值；
第二亮度检测单元：用于检测获得背光光线强度值；
控制模块：其输入端分别连接所述第一亮度检测单元和第二亮度检测单元的输出端，用于对所述第一亮度检测单元和第二亮度检测单元检测获得的外界光线强度值和背光光线强度值进行计算对比，并向背光输出调节电流。
8.根据权利要求7所述的屏幕亮度调节系统，其特征在于，所述控制模块包括：比较单元、计算单元、存储单元、预设单元和电流控制单元，所述比较单元分别连接所述第一亮度检测单元、第二亮度检测单单元、计算单元、存储单元、预设单元和电流控制单元；其中，
预设单元：用于预设外界光线强度/背光光线强度的最佳比值及其下调比例、上调比例；
存储单元：用于存储预设的外界光线强度/背光光线强度的最佳比值及其下调比例、上调比例，计算单元的计算结果；
计算单元：用于计算外界光线强度/背光光线强度的舒适比值区域；根据所述第一亮度检测单元及第二亮度检测单元的检测结果计算外界光线强度/背光光线强度的当前比值；计算将当前比值调节至舒适比值区域或最佳比值所需的背光舒适电流或最佳电流；
比较单元：将计算单元计算出的当前比值，与存储单元里的舒适比值区域进行比较；
电流控制单元：根据比较单元的比较结果，对背光输出舒适电流或最佳电流。
9.根据权利要求8所述的屏幕亮度调节系统，其特征在于，所述控制模块还包括警示单元，所述储存单元还预设有背光电流的调节区域，若电流控制单元输出的舒适电流或最佳电流不在调节区域内，所述警示单元则发出警示信号。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求7-9中任一所述的屏幕亮度调节系统。
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