專利名稱：顯示器亮度、對比度自動調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器亮度與對比度的自動調(diào)節(jié)方法，特別涉及一種能夠根據(jù)顯示器的前景環(huán)境光亮度和背景環(huán)境光亮度自動調(diào)節(jié)顯示器亮度與對比度的方法。
背景技術(shù)：
顯示器作為一個發(fā)光設(shè)備，當(dāng)人們在顯示器屏幕上辨認(rèn)文字和圖形圖像時，環(huán)境光會對顯示效果產(chǎn)生不可忽視的影響，嚴(yán)重時會使人辨認(rèn)吃力，視力下降。一方面，人們看顯示器的時候，視線的主要部分(7)集中在顯示器屏幕(5)上，余光(8)卻在顯示器周圍背后景物(9)上的一個橢圓形區(qū)域內(nèi)(如圖1所示)，因此環(huán)境光對顯示器的影響有兩條途徑一是作為前景光(10)照射在顯示器屏幕上，進(jìn)入人的主視線(7)，二是作為背景光(11)從人的余光區(qū)(8)直接射入人的眼簾。比如說面對明亮的窗戶和面對黑暗的墻壁看顯示器時感覺是截然不同的，所以背景光是不可忽視的一個獨立的影響因素，在隨著環(huán)境亮度動態(tài)調(diào)節(jié)顯示器的顯示參數(shù)時，應(yīng)該把顯示器的前景光(10)和背景光(11)區(qū)別對待、同時考慮，方能切實有效地、全面地跟蹤環(huán)境光的變化，達(dá)到最佳顯示效果。另一方面，顯示器的亮度與對比度是相輔相成才的，在單純調(diào)節(jié)亮度不能達(dá)到最佳顯示效果時，往往通過亮度和對比度的聯(lián)調(diào)能達(dá)到目的。第三個方面，顯示器前后環(huán)境的亮度經(jīng)常會因隨機干擾而產(chǎn)生擾動，比如說人的走動、窗外樹枝的搖動、附近風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動都會使環(huán)境光亮度不穩(wěn)定，顯示器的亮度和對比度隨著環(huán)境亮度動態(tài)調(diào)節(jié)時應(yīng)該能消除這些干擾的影響，有一定的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有的技術(shù)在跟蹤環(huán)境光亮度的變化時，大多是在顯示器的表面安裝一個光敏傳感器以感受環(huán)境亮度的變化，然后按一定的對應(yīng)關(guān)系自動調(diào)節(jié)顯示器的亮度，其不足是沒有區(qū)分背景光和前景光，也沒有對亮度和對比度進(jìn)行聯(lián)調(diào)，因而對環(huán)境光變化的跟蹤不夠全面，調(diào)節(jié)也不夠到位。專利號為00203358.5的實用新型專利公布了一種液晶顯示器的自動控制裝置，該裝置是在顯示器外殼不同位置設(shè)置多個光敏電阻，以感應(yīng)不同位置的環(huán)境亮度，多個光敏電阻按某一函數(shù)關(guān)系組態(tài)后通過參考電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生出一個參考電壓值，然后送入變換器控制電路產(chǎn)生燈管電流來調(diào)節(jié)顯示器的顯示參數(shù)。該裝置的不足是籠統(tǒng)地使用了多個光敏電阻，沒有對前景光和背景光加以明確地區(qū)分，然后按某一函數(shù)關(guān)系綜合多個光敏電阻值得到參考電壓值的裝置是模擬電路，因而難以實現(xiàn)復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系，其三是該參考電壓產(chǎn)生電路只能用于一個顯示參數(shù)的調(diào)節(jié)，當(dāng)要調(diào)節(jié)多個參數(shù)時就需要多套參考電壓產(chǎn)生電路，會使硬件成本成倍增長。申請?zhí)枮?00310116523.4的發(fā)明專利公布了一種顯示器的自動亮度控制方法，其主要的創(chuàng)新點是利用延時的方法消除環(huán)境光的擾動。眾所周知，延時法并不是一種理想的干擾消除法，因為當(dāng)擾動周期與延時時間同步時，就不能有效地對干擾進(jìn)行抑制。比如說，當(dāng)房間內(nèi)有風(fēng)扇會影響顯示器周圍的環(huán)境亮度時，如果風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動的周期與延時時間同步，就會使控制電路產(chǎn)生誤動作。綜上所述，現(xiàn)有的技術(shù)沒有切實有效地解決顯示參數(shù)對環(huán)境光變化的跟蹤問題，也缺乏較佳的方案在消除環(huán)境光擾動的同時，通過對調(diào)節(jié)顯示器亮度和對比度的聯(lián)調(diào)達(dá)到最佳顯示效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了使顯示器的顯示參數(shù)切實有效地、全面地跟蹤環(huán)境光的變化，在抑制環(huán)境光擾動的同時通過亮度和對比度的聯(lián)調(diào)達(dá)到最佳顯示效果，本發(fā)明提供了一種能夠達(dá)到該目的的顯示器亮度與對比度自動調(diào)節(jié)方法。
本發(fā)明實現(xiàn)該目的的技術(shù)方案是，首先建立起顯示器最適顯示亮度b、最適顯示對比度c與顯示器前景光亮度x、背景光亮度y之間的對應(yīng)關(guān)系函數(shù)b＝f1(x，y)和c＝f2(x，y)，以此函數(shù)作為求解最適顯示亮度值和最適顯示對比度值的依據(jù)。同時在顯示器的正面安裝外露的光敏傳感器(1)用來測量顯示器表面的前景光亮度x，在顯示器的背面安裝外露的光敏傳感器(2)用來測量顯示器背面的背景光亮度y，如圖2所示。在獲得前景光亮度和背景光亮度測量值x0與y0之后，分別利用數(shù)字式低通濾波器濾除環(huán)境光中的高頻干擾，得到反映環(huán)境光穩(wěn)定變化趨勢的前景光亮度和背景光亮度濾波值x1與y1。然后根據(jù)事先建立的最適亮度函數(shù)b＝f1(x，y)和最適對比度函數(shù)c＝f2(x，y)求解當(dāng)前最適亮度b1和當(dāng)前最適對比度c1，最后根據(jù)b1和c1同時調(diào)節(jié)顯示器的亮度與對比度達(dá)到最佳狀態(tài)。整個自動調(diào)節(jié)方法的實現(xiàn)過程見圖3。
本發(fā)明中的最適亮度函數(shù)b＝f1(x，y)和最適對比度函數(shù)c＝f2(x，y)可以是分段函數(shù)，表現(xiàn)為數(shù)表的形式。即把前景光亮度x和背景光亮度y劃分為多個區(qū)間，針對每一種(x，y)的可能的區(qū)間組合有一個最適顯示亮度值b和最適顯示對比度值c，所有(x，y)的區(qū)間組合及其對應(yīng)的b和c就組成了一個數(shù)表，用以表示x，y，b，c之間的關(guān)系。采用數(shù)表的方法在計算b1和c1時只需查表即可，可以降低計算的復(fù)雜度，縮短求解b1和c1的時間。本發(fā)明中的步驟D、E和F中的濾波與計算還可以由微處理器完成，即兩個光敏傳感器的輸出信號x0和y0經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換后由微處理器得到，利用微處理器進(jìn)行數(shù)字式低通濾波的計算和b1、c1的求解，可以在不另外增加硬件電路的情況下根據(jù)前景、背景光亮度自動調(diào)節(jié)多個顯示參數(shù)，同時為最適亮度函數(shù)和最適對比度函數(shù)的下載升級和自學(xué)習(xí)提供了可能性。
本發(fā)明的有益效果是提供了一種能夠根據(jù)顯示器前景環(huán)境光和背景環(huán)境光亮度變化自動調(diào)節(jié)顯示器亮度與對比度的方法，使顯示參數(shù)自動跟蹤環(huán)境光的變化，消除顯示參數(shù)與環(huán)境光不一致帶給人的視覺上的不適，并抑制了環(huán)境光擾動對自動調(diào)節(jié)作用的不良影響。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是人們觀看顯示器時主視線和余光示意圖。
圖2是前景光亮度傳感器和背景光亮度傳感器安裝示意圖。
圖3是本發(fā)明方法的實現(xiàn)過程示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例自動調(diào)節(jié)電路框架性示意圖。
以上各圖中，1前景光亮度傳感器；2背景光亮度傳感器；3前景光亮度濾波器；4背景光亮度濾波器；5顯示器；6人眼；7視線；8余光；9背景；10前景光；11背景光。
文中符號說明，x0前景光亮度測量值；y0背景光亮度測量值；x1前景光亮度濾波值；y1背景光亮度濾波值；b顯示器最適亮度；c顯示器最適對比度；x顯示器前景光亮度；y顯示器背景光亮度；f1(x，y)顯示器最適亮度函數(shù)；f2(x，y)顯示器最適對比度函數(shù)；b1顯示器當(dāng)前最適亮度；c1顯示器當(dāng)前最適對比度。
具體實施例方式
圖2和圖4所示的實施例中，前景光亮度傳感器(1)安裝在顯示器正面的上沿，背景光亮度傳感器(2)安裝在顯示器背面的上沿，光敏傳感器為光敏電阻。光敏電阻連接在亮度測量電路中，測量電路輸出的信號經(jīng)過信號調(diào)理電路后由CPU自帶的模數(shù)轉(zhuǎn)換口轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，由微處理器進(jìn)行濾波與最適亮度和最適對比度的計算。數(shù)字式低通濾波器的截止頻率為0.5Hz，顯示器最適亮度函數(shù)與最適對比度函數(shù)分別為一個二維數(shù)表。計算得到的當(dāng)前最適亮度和當(dāng)前最適對比度分別由CPU輸入到顯示器的亮度控制電路和對比度控制電路，以調(diào)節(jié)顯示器的亮度和對比度。
權(quán)利要求
1.一種顯示器亮度、對比度自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于至少包括以下步驟A.建立顯示器最適亮度b、最適對比度c與顯示器前景光亮度x、背景光亮度y的對應(yīng)關(guān)系函數(shù)b＝f1(x，y)和c＝f2(x，y)；B.通過裝在顯示器正面的光敏傳感器(1)獲得顯示器表面的前景光亮度的測量值x0；C.通過裝在顯示器背面的光敏傳感器(2)獲得顯示器后面的背景光亮度的測量值y0；D.前景光亮度測量值x0經(jīng)過數(shù)字式低通濾波器(3)濾波后得到前景光亮度濾波值x1；E.背景光亮度測量值y0經(jīng)過數(shù)字式低通濾波器(4)濾波后得到背景光亮度濾波值y1；F.根據(jù)步驟A所建立的函數(shù)計算顯示器當(dāng)前最適亮度b1＝f1(x1，y1)和當(dāng)前最適對比度c1＝f2(x1，y1)；G.根據(jù)所求當(dāng)前最適亮度b1和當(dāng)前最適對比度c1對顯示器的亮度與對比度進(jìn)行同時調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯示器亮度、對比度自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于步驟A所建立的對應(yīng)關(guān)系函數(shù)為數(shù)表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯示器亮度、對比度自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于步驟D、E和F的濾波與計算由微處理器完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示器亮度與對比度的自動調(diào)節(jié)方法，特別涉及一種能夠根據(jù)顯示器的前景環(huán)境光亮度和背景環(huán)境光亮度自動調(diào)節(jié)顯示器亮度與對比度的方法。首先建立起顯示器最適亮度b、最適對比度c與顯示器前景光亮度x、背景光亮度y的對應(yīng)關(guān)系函數(shù)f
文檔編號G09G5/00GK1912987SQ2005100430
公開日2007年2月14日 申請日期2005年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者劉歌群 申請人:劉歌群