用于移动显示设备的亮度控制的多个光传感器和算法制造技术

技术编号:5429595 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在一种控制显示器的照明单元的方法中,确定环境光强度的最大值(156)。从相对于显示器的第一方向和从相对于显示器的第二方向感测(154)环境光强度,第二方向不同于第一方向。照明单元被驱动,使得当最大值小于第一强度门限值时来自照明单元的光具有低强度(172),并且使得当最大值大于第二强度门限值时来自照明单元的光具有大于低强度的高强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示器的照明系统,并且具体地涉及补偿环境亮度的 照明系统。
技术介绍
液晶显示器(LCD)是在向诸如蜂窝电话和个人数据助理之类的 许多数字设备提供用户接口时广泛使用的技术。LCD通常包括在两个 玻璃层之间夹着的液晶层、 一个或者两个偏振滤光片(取决于所使用 的液晶的类型)和薄膜电极阵列。LCD本身不产生光,而是仅仅修正通过LCD的光以获得显示结果。 虽然一些LCD应用(例如数字手表)依赖于环境光来与LCD交互,但 是许多LCD需要背光照明(backlight)来照亮显示器。经常地,背光照 明包括位于显示器基座的一行发光二极管(LED)和位于显示器后面的 板,所述板用于将来自LED的光漫射。虽然当远离明亮的环境光被使用(诸如在黑屋内)时,背光照明 的LCD提供明亮的显示器,但是真实的环境光可能压倒LCD的背光照 明,因此使得其难于观看。可以提高对于LED的功率以补偿强的环境光, 但是其后,当在较暗的环境内使用时,显示器可能太亮并且浪费设备 电池功率。一些LCD被装配了下述输入,所述输入允许用户手动地调整背光 照明强度。但是,这样的手动控制可能占用在诸如蜂窝电话的小设备 上的太多的空间,并且对于用户不方便。 一些LCD包括环境光传感 器,其检测环境光的强度;以及,控制电路,其调整背光照明的强度6以对应于环境光的强度。但是,这样的系统未考虑下述事实整体环 境光强度可能与在传感器所指向的方向上检测的强度大大不同。因此, 如果太阳在用户后面并且光传感器正指向阴影区域,则控制电路将背 光照明强度设置为其最低值,而来自太阳的环境光将使得很难观看显 示器。而且,传感器可能变得被用户的手阻挡,由此给出环境光强度 的错误读数。因此,需要一种用于控制对于显示器的光强度的系统,其测量整 体环境光强度,并且调整背光强度以对应于所述整体环境光强度。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的缺点,本专利技术在一个方面是一种控制显 示器的照明单元的方法,在该方法中确定环境光强度的最大值。从相 对于显示器的第一方向和从相对于显示器的第二方向感测环境光强 度,所述第二方向不同于所述第一方向。所述照明单元被驱动,使得 当所述最大值小于第一强度门限值时来自照明单元的光具有低强度, 并且使得当所述最大值大于第二强度门限值时来自所述照明单元的光 具有大于所述低强度的高强度。在另一个方面,本专利技术是一种控制来自显示器的照明单元的光强 度的方法,在该方法中确定在显示器周围的环境光的平均强度。当光 强度己经被设置在低值并且平均强度具有大于第一预定门限值的值 时,将光强度从低值改变到高值,并且,当光强度已经被设置在高值 并且平均强度具有小于第二预定门限值的值时,将光强度从高值改变 到低值。所述第一门限值大于所述第二门限值。在另一个方面,本专利技术是一种控制来自显示器的照明单元的光的 强度的装置。第一光传感器从相对于显示器的第一方向感测光强度, 并且产生与其对应的第一输出。第二光传感器从相对于显示器的第二 方向感测光强度,并且产生与其对应的第二输出,第二方向不同于第一方向。光强度控制电路,响应于第一输出和第二输出,被配置为确 定从第一光传感器和第二光传感器感测的环境光强度的最大值。光强 度控制电路还被配置为控制由显示器的照明单元产生的光的强度,使 得当所述最大值小于第一强度门限值时强度被设置在低值,并且使得 当所述最大值大于第二强度门限值时强度被设置在高值。根据结合下面附图的优选实施例的下面说明,本专利技术的这些和其 他方面将变得清楚。对于本领域内的技术人员来说显然的是,在不脱 离本公开的新颖概念的精神和范围的情况下,可以实现本专利技术的许多 改变和修改。附图说明图l是示出光源和影响显示器的可读性的阴影之间的关系的示意图。图2是双传感器蜂窝电话的透视图。图3是用于控制显示器背光照明的多光传感器电路的示意图。图4A是其中太阳与用户眼睛位于显示器的相同侧的蜂窝电话的图。图4B是其中太阳与用户眼睛位于显示器的相对侧的蜂窝电话的图。图4C是将几个显示器使用情形与对应的背光照明强度相关联的图。图5是在本专利技术的一个实施例中可以用于控制背光照明的流程图。 图6是示出了显示器亮度与环境亮度动态相关的图。具体实施例方式现在详细说明本专利技术的优选实施例。参见附图,在全部附图内, 相似的标号表示相似的部分。在此处的说明书和在全部权利要求内使 用的下面的术语采用在此明确地相关联的含义,除非上下文另外清楚地指示一个和所述的含义包括复数引用,其中的含义8包括其中和其上。如图l中所示,影响显示器10的可感知性的因素包括来自太阳14的光的强度和方向、大气12的漫射特性、云16的通过开销、树木18的 阴影和建筑物20的阴影和反射。从图l可以看出,不能总是通过在相对于显示器的一个方向上进行感测来精确地测量环境光强度。因此,如图2内所示,使用由照明单元进行照明的显示器102的设备10的一个实 施例至少包括前光传感器104和相对地定向的后光传感器106。(从光 传感器104和光传感器106发出的锥体均表示每个传感器的视场。)在 一些实施例中,为了允许环境光的更精确的检测或者如果传感器之一 被阻挡(例如被用户的手阻挡),期望使用超过仅仅两个光传感器。 而且,在一些应用中,超过两个传感器可以提供环境光的更精确的测量o光传感器可以包括能够响应于光强度而提供有意义的、可检测的 输出的任何设备。可以用于本专利技术的光传感器的示例包括离散的光敏 半导体、异常光传感器(其可以位于显示器的平面和机械边界之内)、 薄膜晶体管光传感器和电荷耦合器件等。在设备10中包括照明单元120,用于控制显示器亮度,如图3中所 示。根据所使用的显示技术,照明单元120可以被用作例如背后照明单 元、侧面照明单元或者前面照明单元。照明单元120包括处理器122, 其接收来自前传感器104、后传感器106的输入;以及,逻辑受控开关 124。(在此使用的术语处理器包括能够根据光传感器输入而产生 期望值的光强度控制信号的任何设备。在这个定义下合格的设备的示 例包括微处理器、微控制器、由分立元件构造的逻辑电路和模拟控 制电路。)逻辑受控开关124可以提供关于设备的操作状态的输入(例 如所述设备是正在被有效地使用还是处于休眠状态),并且也可以向 处理器122提供所存储的用户偏好。处理器122向对LED阵歹!J128供电的LED驱动器126产生脉冲宽度 调制(PWM)信号。PWM信号是周期性信号,其中,其中断言PWM 信号的每个循环的百分比确定显示器102的亮度。例如,如果PWM信号 被断言仅仅循环的33%,则显示器102将看起来仅仅输出其最大亮度的 大约1/3,而如果PWM信号被断言循环的100c/(),则显示器102将看起来 输出其最大亮度。虽然在本实施例内使用PWM,但是应当明白,在本 专利技术的范围内可以使用用于控制显示器亮度的许多其他方法。例如, 可以通过控制被施加到照明单元的电压或者电流,或者通过用于控制 显示器的光强度的任何其他方法来修正亮度。也可以使用额外的光传感器来提高冗余度。在这种情况下,不是 使用仅仅一个第一传感器或者仅仅一个第二传感器,而是使用第一传 感器阵列或者第二传感器阵列。所述处理器可以平均来自阵列的所有 传感器,并且可以本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种控制显示器的照明单元的方法,包括步骤: 确定从相对于所述显示器的第一方向和从相对于所述显示器的第二方向感测的环境光强度的最大值,所述第二方向不同于所述第一方向;以及 驱动所述照明单元,使得当所述最大值小于第一强度门限值时来自 所述照明单元的光具有低强度,并且使得当所述最大值大于第二强度门限值时来自所述照明单元的光具有大于所述低强度的高强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-25 11/467,3381. 一种控制显示器的照明单元的方法,包括步骤确定从相对于所述显示器的第一方向和从相对于所述显示器的第二方向感测的环境光强度的最大值,所述第二方向不同于所述第一方向;以及驱动所述照明单元,使得当所述最大值小于第一强度门限值时来自所述照明单元的光具有低强度,并且使得当所述最大值大于第二强度门限值时来自所述照明单元的光具有大于所述低强度的高强度。2. 根据权利要求l所述的方法,其中,所述第二强度门限值大于 所述第一强度门限值。3. 根据权利要求l所述的方法,还包括步骤在预定时段期间,周期性地从所述第一方向和从所述第二方向感 测环境光强度,由此感测多个第一方向强度和时间上对应的多个第二 方向强度;对于所述多个第一方向强度和对应的第二方向强度的每个,确定 环境光强度的较大强度,并且存储每个较大强度;以及计算每个较大强度的平均值,并且将所述最大值设置为等于所述 平均值。4. 根据权利要求l所述的方法,其中,所述照明单元被功率信号 驱动,其中,所述驱动步骤包括调制所述功率信号的多个周期脉冲 的脉冲宽度,以设置来自所述照明单元的光的所述强度。5. 根据权利要求4所述的方法,其中,所述驱动步骤还包括 将所述脉冲宽度驱动到周期的第一百分比,以获得低强度值;以及将所述脉冲宽度驱动到所述周期的第二百分比,以获得高强度值,所述第二百分比大于所述第一百分比。6. —种控制来自显示器的照明单元的光强度的方法,包括步骤 确定在所述显示器周围的环境光的平均强度;以及 当所述光强度已经被设置在低值并且所述平均强度具有大于第一 预定门限值的值时,将所述光强度从低值改变到高值,并且,当所述 光强度已经被设置在高值并且所述平均强度具有小于第二预定门限值 的值时,将所述光强度从高值改变到低值,所述第一门限值大于所述 第二门限值。7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述确定步骤包括步骤 从至少两个光传感器感测环境光;以及确定所述至少两个光传感器的哪个指示环境光的最高强度。8. 根据权利要求7所述的方法,还包括步骤将所述两个不同的 光传感器的每个定向在不同的方向。9. 根据权利要求8所述的方法,其中,所述定向步骤包括步骤 将所述两个不同的光传感器的第一个定向在所述显示器的前面的方向;以及将所述两个不同的光传感器的第二个定向在所述显示器的后面的 方向。10. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述确定步骤包括步骤-周期性地采样环境光,以便获得预定数量的采样; 将所述预定数量的采样的每个采样强度求和为总和;以及 将所述总和除以所述预定数量。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨森罗伯特埃金斯大卫埃米格约翰克勒庄志明
申请(专利权)人:摩托罗拉公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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