CN101299807A

CN101299807A - 一种自动调整显示参数的显示设备及其实现方法

Info

Publication number: CN101299807A
Application number: CNA2007100741850A
Authority: CN
Inventors: 刘恒涛
Original assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2008-11-05

Abstract

本发明提供了一种自动调整显示参数的显示设备及其实现方法，所述的方法包括如下步骤：a.显示设备获取显示设备观众与所述的显示设备之间的距离信息；b.所述的显示设备MCU根据所述的距离信息调整所述显示设备的显示参数。采用由检测模块检测出观众与显示设备之间的距离，输入给显示设备MCU，MCU根据距离判断显示设备观众距离显示设备的远近，然后自动对显示设备的显示参数进行调整的技术方案，使得显示设备根据收视距离自动对其显示参数进行调整，以提供给观众适宜的显示效果，并且有温馨提示语显示，确保用户在合适的距离下收看，保护眼睛，有益健康。

Description

一种自动调整显示参数的显示设备及其实现方法

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及显示设备亮度调整的技术。

背景技术

电视机显示器件已经逐渐从传统的CRT显示器过渡到液晶、等离子等平板显示器件，显示器件的尺寸也不断的增加，用户在收看电视节目时，电视机与用户之间的距离(以下称收视距离)就成了越来越需要关心的问题。

针对收视距离的问题，现有技术中的解决方案之一是在电视机内安装一距离报警控制电路，当观众收视距离过近时就自动报警，控制音量以及干扰图像，由此达到让观众在合适的范围内收看电视的目的；现有技术中的解决方案之二是通过由传感器、接口电路组成的距离监测装置，并与电视机中央处理单元的输入/出口连接，当观众与电视机间的距离小于设定范围时，电视的屏幕上就会出现字幕提示。当这些技术方案从本质上说在用户距离电视机过近时给出告警提示。

此外，电视屏幕的亮度与收看距离对观众的健康也有很大的影响。通常，电视机可供用户选择的亮度参数相差很大，从300-1000nit全有。亮度较高会产生刺眼的感觉，甚至灼伤眼睛，过低的亮度眼睛必须高度集中，极容易疲劳，长期使用低亮度的产品更容易患近视眼。传播中的光强会随着距离而减弱，一般电视的能量主要是在上下左右160度范围内扩散，理论要求传播到人眼的光强最好在85-110nit之间，这是保证视觉健康的一个理想数值。通常可以参考的收视距离是电视机屏幕亮度的两百分之一左右。

现有的电视机的亮度参数值设置为用户可调，如上所述，当收视距离不同时，最适合人眼观看的屏幕亮度也不同，用户在收视距离改变时手动调整屏幕亮度将会过于繁琐，因此，如果让屏幕亮度随着收视距离自动调整就成为了需要解决的技术问题。除了亮度值之外，其他的影响收视效果的参数值在观众的收视距离不同时，如对比度、清晰度等，也需要观众手动进行调整，无法实现自动调整。

除了电视机之外，同样的问题在其它的显示设备中也同样存在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动调整显示亮度的显示设备及其实现方法，旨在解决现有技术中存在的显示设备的显示亮度不能根据观众收视距离自动调整的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种显示设备自动调整显示参数的方法，所述的方法包括如下步骤：

a、显示设备获取显示设备观众与所述的显示设备之间的距离信息；

b、所述的显示设备MCU根据所述的距离调整所述显示设备的显示参数。

其中步骤a具体包括：

a1、所述的显示设备检测所述的显示设备观众发出的红外光信号；

a2、所述的显示设备对检测到的红外光信号处理后进行采样，获取采样值。

其中步骤b具体包括：

b1、所述的显示设备MCU将所述的采样值与预先设定的上限值和下限值比较，如果所述的采样值大于所述的上限值，所述的MCU判断所述的显示设备观众距离所述的显示设备过近，所述的MCU将所述的显示参数调低，如果所述的采样值小于所述的下限值，所述的MCU判断所述的显示设备观众距离所述的显示设备过远，所述的MCU将所述的显示参数调高。

其中步骤b还包括：如果所述的MCU判断所述的显示设备观众距离所述的显示设备过近，所述的MCU调用OSD菜单显示，提醒所述的显示设备观众距离所述的显示设备过近。

所述的显示设备为电视机。

所述的显示参数具体为屏幕亮度或者对比度或者清晰度。

将所述的显示设备的显示亮度调低/调高具体为将所述显示设备的背光亮度电压值调低/调高。

本发明还提供了一种自动调整显示亮度的显示设备，包括显示器件，所述的显示设备还包括检测模块和MCU，其中：

所述的检测模块用来检测显示设备观众与所述的显示设备的距离信息；

所述的MCU与所述的检测模块相连，用来接收所述的检测模块输入的距离信息，并根据所述的距离信息调整所述显示设备的显示参数。

所述的检测模块具体为热释电感应探头PIR，用来检测所述的显示设备观众发出的红外光信号。

所述的MCU用来对所述的PIR输入的红外光信号进行采样，获取采样值后与预先设定的上限值和下限值比较，如果所述的采样值大于所述的上限值，所述的MCU用来将所述显示设备的显示参数调低，如果所述的采样值小于所述的下限值，所述的MCU用来将所述显示设备的显示参数调高。

所述的显示参数具体为屏幕亮度或者对比度或者清晰度。

本发明克服现有技术的不足，采用由检测模块检测出观众与显示设备之间的距离，输入给显示设备MCU，MCU根据距离判断显示设备观众距离显示设备的远近，然后自动对显示设备的显示参数进行调整的技术方案，使得显示设备根据收视距离自动对其显示参数进行调整，以提供给观众适宜的显示效果，并且有温馨提示语显示，确保用户在合适的距离下收看，保护眼睛，有益健康。

附图说明

图1是本发明原理框图；

图2是本发明实施例电路结构图；

图3是本发明实施例流程图；

图4是本发明另一实施例电路结构图。

具体实施方式

本发明提供的技术方案中，由检测模块检测出观众与显示设备之间的距离，输入给显示设备MCU，MCU根据距离判断显示设备观众距离显示设备的远近，然后自动对显示设备的显示参数进行调整。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，显示设备以电视机为例进行说明，其它的显示设备，如监视器、DVD显示设备等，也可以应用本发明提供的技术方案，其原理相同。

请参阅图1，其为本发明原理框图，具体包括检测模块、信号处理模块、MCU和显示器件，其中，检测模块与信号处理模块连接，将检测到的电视观众发出的红外信号传输到信号处理模块，信号处理模块对信号进行处理后传输到MCU，MCU将采样信号与预先设定的上限值与下限制进行比较，判断电视观众距离电视机过远还是过近，然后根据判断结果调整显示器件的背光亮度。

请参阅图2，本实施例中，检测模块采用热释电感应探头PIR，信号处理电路包括整流滤波电路和放大电路，其中，热释电感应探头PIR是用来检测人体发出的红外线信号，当有人进入PIR的检测范围，PIR就会把人体微弱的红外线信号检测出来，送给整流滤波电路，再经放大后输入给电视机微处理器MCU。MCU对输入信号判断后通过PWM2(脉宽调制)对显示屏做背光亮暗控制。

具体实现时，可以由MCU控制PWM1控制电路，MCU通过PMW1对PIR供电电压的占空比的控制来改变对PIR供电电压(亦是改变PIR提供的电流)，使得PIR检测的距离随着供电电流成比例而变化，具体数值可以根据电视机的尺寸大小，以及所处房间宽敞程度而定，也即是说，通过对PIR供电电压占空比的调整来调整PIR能够检测到的人体发出的红外线信号。PIR检测到收看电视节目发出的红外线之后，经过整形滤波并放大，然后通过MCU的ADC(模拟/数字转换器)引脚输入信号，MCU实时读取ADC采样值，准确判断收看电视的观众距离电视机屏幕的距离。MCU将获取的采样值与预先设定的上限值和下限值(上限值和下限值主要取决于电视的尺寸的因素，比如屏幕尺寸为27寸的电视机户，观众正常观看该电视的最大距离为8米，当此观众距离7米时要求亮度最大，这个7米就是上限值；同时要求在2米或2米内看电视时，要求亮度最低或者亮度合适，这时的2米就是下限值.)进行比较，如果超过上限值，说明收看电视的观众距离屏幕太近，则MCU将通过PWM2调节背光亮度控制电平，降低屏幕亮度，并显示温馨提示语，“保护眼睛，请保持一定距离！”等；如果采样值没有超过上限值，与下限值进行比较，如果低于下限值，说明收看电视的人距离屏幕太远，则MCU要通过PWM调节背光亮度控制电平，适当的调高屏幕亮度。

请参阅图3，本发明实施例所述的自动调整显示亮度电视机的工作流程具体包括如下的步骤：

1、启动电视机“智能调整功能”，显示屏处于预设普通模式下的显示亮度值。

2、PIR检测电视观众发出的红外信号，将检测信号整形滤波并放大后输出到MCU。

3、MCU实时读取ADC的采样值，并与预先设定的上限值和下限值进行比较，如果采样值超过上限值，说明收看电视的观众距离屏幕太近，转步骤6，否则转步骤4。

4、如果采样值没有超过上限值，与下限值进行比较，如果低于下限值，说明收看电视的观众距离屏幕太远，则MCU要通过PWM调节背光亮度控制电平，转步骤5，否则转步骤2。

5、MCU调高显示器件的背光亮度控制电平，提高显示亮度。

6、MCU调节背光亮度控制电平，降低屏幕亮度，并显示温馨提示语，“保护眼睛，请保持一定距离！”等。

MCU获取采样值后，根据采样值完成对电视机显示亮度的调节具体可以通过下述的算法实现：

(a)：根据实时检测的收看电视的人距离屏幕的距离，利用公式，实现动态调节背光亮度。

V＝(3.3v或5v/D)＊Y

其中，各个参数代表的意义如下：

V：控制背光亮度电压；

3.3v或5v：根据Backlight Inverter ON/OFF Control Voltage要求，选择调节背光亮度的最大电压值；常见的背光控制电平0～3.3v/5v，其中0v背光亮度最低，3.3v或5V背光亮度最高，也有的屏是通过反向电平控制背光亮度；

D：根据电视尺寸和房间面积而设定的背光亮度最亮时监测的最远距离(比如尺寸在20寸以下的电视设定D＝6m，20寸以上的电视设定为8m)；

Y：检测到观众距离屏幕的距离。

例如一台屏幕尺寸为32寸的电视机，背光控制电压最大值为5v，其调整范围为0～5v。如果购买该电视机客户的房间里正常观看该电视的最大距离为8米，即上式中的D＝8m.所以5V/8m＝0.625V/m，说明此观众靠近电视屏幕1m，PIR检测到该信号后自动降低电视机背光控制电压0.625V，如果该观众在屏幕前方4米处，，当前背光的控制电压为V＝0.625V×4m＝(5V/8m)＊4m＝2.5v，接近屏幕改变一半的距离，此时背光亮度也降低了一半，通过上述的方法调整的优点是能够动态改变背光亮度，灵敏度高，缺点是容易导致屏幕闪烁。

(b)：根据实时检测的人距离屏幕的距离，采用距离分段查表法实现背光亮度的自动调节(见下表)。

距离分段查表法的优点是不会导致电视画面闪烁，背光控制效果明显。

在检测到电视观众距离电视屏幕的距离后，如2-4m，MCU将正向电视背光亮度电压值调整为1.1V/1.5V(正向电平控制)，或者1.5V/2.5V，(反向电平控制)

上述的方案中，PIR的供电电压由PMW1控制供电电路实现，MCU通过PMW1对PIR供电电压的占空比的控制来改变对PIR供电电压(亦是改变PIR提供的电流)，使得PIR检测的距离随着供电电流成比例而变化，具体实现时，可采用如图3所示电路，只需提供一个固定的电压给PIR，通过调整电流参数把检测距离固定为警戒值(比如37寸电视警戒距离3.5米，32寸电视警戒距离2.5米，20寸电视警戒距离1.5米……)即可，如果PIR检测到电视观众发出的红外线，PIR通过通用输入输出接口(GPIO)或者是外中断引脚输入信号给MCU，MCU判断观众距离电视机太近，将显示亮度调低到合适的值，这种方法在把电视作为电脑显示器用时对眼睛的健康特别有益。

除了调整背光亮度之外，其他的显示效果参数，如对比度、清晰度等参数也可以通过本发明方案进行调整，实现的过程同上述的调整屏幕亮度的过程基本一样，由PIR检测到观众距离电视机屏幕的距离之后，MCU根据检测的距离值调整对比度、清晰度等参数，对于本领域的普通技术人员来说，根据上述的实施例即可对照实现，此不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种显示设备自动调整显示参数的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

b、所述的显示设备MCU根据所述的距离信息调整所述显示设备的显示参数。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤a具体包括：

其中步骤b具体包括：

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤b还包括：如果所述的MCU判断所述的显示设备观众距离所述的显示设备过近，所述的MCU调用OSD菜单显示，提醒所述的显示设备观众距离所述的显示设备过近。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的显示设备为电视机。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的显示参数具体为屏幕亮度或者对比度或者清晰度。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述的显示设备的显示亮度调低/调高具体为将所述显示设备的背光亮度电压值调低/调高。

7、一种自动调整显示亮度的显示设备，包括显示器件，其特征在于，所述的显示设备还包括检测模块和MCU，其中：

8、根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述的检测模块具体为热释电感应探头PIR，用来检测所述的显示设备观众发出的红外光信号。

9、根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于，所述的MCU用来对所述的PIR输入的红外光信号进行采样，获取采样值后与预先设定的上限值和下限值比较，如果所述的采样值大于所述的上限值，所述的MCU用来将所述显示设备的显示参数调低，如果所述的采样值小于所述的下限值，所述的MCU用来将所述显示设备的显示参数调高。

10、根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述的显示参数具体为屏幕亮度或者对比度或者清晰度。