CN101211538A - 一种背光亮度的调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背光亮度的调节方法，其包括以下步骤：A1.预设置采用红外光强度和环境光强度的比值来计算实际可见光强度的公式，其中，所述环境光包括可见光以及可见光区域的红外光；A2.分别感应环境光和红外光，计算所述环境光强度和所述红外光强度；A3.计算所述比值；A4.根据所述公式，计算所述实际可见光强度；A5.根据所述实际可见光强度，控制脉宽调制的占空比，调节背光亮度。从而达到了自动调节背光亮度的目的，有效地过滤了红外光的干扰，提高了自动调节背光亮度的可靠性和安全度；实现了在不同亮度环境下自动调节液晶屏的亮度，达到了节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及环境光感应技术，尤其涉及的是，一种背光亮度的调节方法。
背景技术
目前液晶电视大量流行，很多液晶电视的背光亮度不能自动调节，有些能够进行亮度调节可以存在缺陷，例如，对红外光的过滤效果不好。因为红外光虽然不是可见光，但感光器件可以接收到红外光，如果不去掉红外光的话，感光器件就会把红外光也当可见光来计算，从而影响感应可见光的准确性，最后影响到对电视背光亮度调节的准确性。
为了过滤红外光，现有技术通常采用在器件贴膜的方法，其存在固有的缺陷：贴膜可能会被刮花、划破、氧化、甚至脱落。因此其可靠性不高，例如，有磨损的话，对红外线的过滤效果会降低很多。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是背光亮度不能自动调节、对红外光的过滤效果不好；导致红外光产生干扰，影响背光亮度的自动调节效果。
本发明的技术方案如下：
一种背光亮度的调节方法，其包括以下步骤：A1、预设置采用红外光强度和环境光强度的比值来计算实际可见光强度的公式，其中，所述环境光包括可见光以及可见光区域的红外光；A2、分别感应环境光和红外光，计算所述环境光强度和所述红外光强度；A3、计算所述比值；A4、根据所述公式，计算所述实际可见光强度；A5、根据所述实际可见光强度，控制脉宽调制的占空比，调节背光亮度。
所述的调节方法，其中，步骤A1中，根据预设置的至少一个比值范围，相应地预设置至少一个公式；并且，步骤A4具体包括以下步骤：根据所述比值所属的比值范围，选择使用其对应的公式，计算所述可见光强度。
所述的调节方法，其中，预设置五个比值范围及其对应的五个公式。
所述的调节方法，其中，各比值范围及其对应的公式分别如下：
B1、0＜CH1/CH0≤0.50，
Lux＝0.0304×CH0-0.062×CH0×((CH1/CH0)1.4)；
B2、0.5＜CH1/CH0≤0.61，Lux＝0.0224×CH0-0.031×CH1；
B3、0.61＜CH1/CH0≤0.8，Lux＝0.0128×CH0-0.0153×CH1；
B4、0.8＜CH1/CH0≤1.3，Lux＝0.00146×CH0-0.00112×CH1；
B5、CH1/CH0＞1.3，Lux＝0；
其中CH1为所述红外光强度，CH0为所述环境光强度，Lux为所述实际可见光的强度。
所述的调节方法，其中，步骤A2中，采用两个光敏二极管分别感应环境光和红外光，其中，第一光敏二极管对环境光敏感，第二光敏二极管仅对红外光敏感；并且，采用两个模数转换模块，分别计算所述环境光强度和所述红外光强度，转换为数字信号后，输出到微处理器。
所述的调节方法，其中，步骤A2中，采用光强传感器，分别感应环境光和红外光，并计算所述环境光强度和所述红外光强度，转换为数字信号后，输出到微处理器。
所述的调节方法，其中，采用TSL2561作为所述光强传感器。
所述的调节方法，其中，步骤A2中，所述环境光的波长为300纳米至1100纳米。
所述的调节方法，其中，步骤A2中，所述环境光的波长为312纳米至1050纳米。
所述的调节方法，其中，步骤A2中，所述环境光的波长为390纳米至1010纳米。
采用上述方案，本发明达到了自动调节背光亮度的目的，有效地过滤了红外光的干扰，提高了自动调节背光亮度的可靠性和安全度；从而在现有的液晶电视或液晶显示器等设备上，实现了液晶屏背光随着环境光的强弱来改变其亮暗，即环境光亮的时候，液晶屏的背光灯很亮；环境光暗的时候，液晶屏的背光灯亮度很低，从而实现了在不同亮度环境下自动调节液晶屏的亮度，达到了节能的效果。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明方法的一种实施方式的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
本发明就是利用两个ADC(模拟/数字转换器)，其中一个用于计算环境光强度，其中包括了红外光的强度，另外一个用于单独计算红外光强度，利用软件算法把环境光强度中的红外光过滤，使红外光对环境光的影响降低到最小程度。
如图1所示，本发明提供了一种背光亮度的调节方法，其包括以下步骤。
A1、预设置采用红外光强度和环境光强度的比值来计算实际可见光强度的公式，其中，所述环境光包括可见光以及可见光区域的红外光。需要说明的是，实际应用中，该比值也可以为环境光强度与红外光强度的比值，只须相应的调整相关的公式即可。
A2、分别感应环境光和红外光，计算所述环境光强度和所述红外光强度。其中，感应环境光时，所述环境光的波长可以设置为300纳米至1100纳米，也可以设置为312纳米至1050纳米，还可以设置为390纳米至1010纳米。所述红外光的波长包括可见光区域的红外光，以及波长更大的红外光。
例如，采用两个光敏二极管分别感应环境光和红外光，其中，一个光敏二极管(即第一光敏二极管)对环境光敏感，即对可见光以及可见光区域的红外光都敏感，另一个光敏二极管(即第二光敏二极管)仅对红外光敏感；这样，就可以分别感应环境光和红外光。然后，采用两个模数转换模块，分别计算所述环境光强度和所述红外光强度，并分别转换为数字信号后，输出到微处理器。
例如，可以采用光强传感器，分别感应环境光和红外光，并计算所述环境光强度和所述红外光强度，转换为数字信号后，输出到微处理器。其中，可以采用TSL2561作为所述光强传感器。
A3、计算所述比值；这一步可以通过微处理器来实现。
A4、根据所述公式，计算所述实际可见光强度；
A5、根据所述实际可见光强度，控制脉宽调制的占空比，调节背光亮度。
一个实施例是，在步骤A1中，根据预设置的至少一个比值范围，相应地预设置至少一个公式；可以根据实际测定的结果，设置这些比值范围和对应的公式。并且，步骤A4具体包括以下步骤：根据所述比值所属的比值范围，选择使用其对应的公式，计算所述可见光强度。例如，预设置五个比值范围及其对应的五个公式；此时，在步骤A4中，具体执行以下步骤：根据步骤A3计算得到的所述比值，判断其范围，选择对应的计算公式，计算所述实际可见光强度。
例如，各比值范围及其对应的公式分别如下：
B1、0＜CH1/CH0≤0.50，
Lux＝0.0304×CH0-0.062×CH0×((CH1/CH0)1.4)；
B2、0.5＜CH1/CH0≤0.61，Lux＝0.0224×CH0-0.031×CH1；
B3、0.61＜CH1/CH0≤0.8，Lux＝0.0128×CH0-0.0153×CH1；
B4、0.8＜CH1/CH0≤1.3，Lux＝0.00146×CH0-0.00112×CH1；
B5、CH1/CH0＞1.3，Lux＝0；
其中CH1为所述红外光强度，CH0为所述环境光强度，Lux为所述实际可见光的强度。
即在步骤A1中，预设置比值范围，并且对应设置了计算公式；在步骤A4中，上述当步骤A3计算得到的所述比值时，判断其属于哪一个范围，然后根据不同的范围，选择对应的计算公式，计算所述实际可见光强度。
一个完整的例子如图2所示，其工作原理描述如下：
电压VCC一般为3.3V或5V，也可以根据实际需要而定。去耦电容C61E，起到去耦作用，对该电容的要求是有较小的ESR(等效串联电阻)和ESL(等效串联电感)；两个电阻R61E和R62E是上拉电阻，两个电阻的阻值大小可以相同也可以不同。电阻阻值的大小范围需要符合I2C协议的要求，例如，两个电阻的阻值均为4.7k欧姆。
光强传感器N62E可以为Texas Advanced Optoelectronic Solutions(TAOS)公司的集成光感应器件TSL2561，其可以感应300nm～1100nm的可见光(即环境光)，并能将光强度转化成简便易用的16位、I2C标准数字输出信号，并将所有可见光的总值和红外光的数值分别存储在CH0和CH1两个寄存器中，微处理器N62E1(MCU)通过I2C协议来读取该数据，并根据算法计算出光强度的数值，并根据该数值来调节PWM(脉宽调制)的占空比，从而调节到背光的亮度。
本例中采用了TSL2561，实现了较高的灵敏度，可以模拟人眼的灵敏度，并具有低功耗，典型值为0.75mW。其光谱波长灵敏度与人眼的波长灵敏度非常接近，约为550nm的最大响应，具有和人眼相匹配的光谱灵敏度特性曲线。图2中TSL2561的5脚是一个中断脚，可以根据实际情况来选择，其主要作用是可以用来检测光强度的“有意义”的变化，该“有意义”的数值可以由用户来设定，当检测到光强度的范围超出了用户设定的数值后，中断就发生了。
现有技术中，为了能把红外线过滤掉传统的方式是在器件镀一层膜，但可靠性不是很好，如果有磨损的话，对红外线的过滤效果会降低很多，在本发明该例中，TSL2561是采用软件的方式过滤红外线的，其本身集成了两个ADC，其中一个是用来计算环境光强度(包括可见光区域的红外光的强度)的，另外一个就是单独计算红外光强度的，这样可以使红外线对TSL2561的影响降低到最小，其基本算法如下所示，其中CH0是可见光和红外光总的强度，CH1是红外光的强度。：
For 0＜CH1/CH0≤0.50，
Lux＝0.0304×CH0-0.062×CH0×((CH1/CH0)1.4)；
当红外光和可见光和红外光强度的比值在0到0.5之间的时候，实际可见光的强度为Lux＝0.0304×CH0-0.062×CH0×((CH1/CH0)1.4)，并根据此数值来调节背光的亮度。
For 0.5＜CH1/CH0≤0.61，Lux＝0.0224×CH0-0.031×CH1；
当红外光和可见光和红外光强度的比值在0.5到0.61之间的时候，实际可见光的强度为Lux＝0.0224×CH0-0.031×CH1，并根据此数值来调节背光的亮度。
For 0.61＜CH1/CH0≤0.8，Lux＝0.0128×CH0-0.0153×CH1；
当红外光和可见光和红外光强度的比值在0.61到0.8之间的时候，实际可见光的强度为Lux＝0.0128×CH0-0.0153×CH1，并根据此数值来调节背光的亮度
For 0.8＜CH1/CH0≤1.3，Lux＝0.00146×CH0-0.00112×CH1；
当红外光和可见光和红外光强度的比值在0.8到1.3之间的时候，实际可见光的强度为Lux＝0.00146×CH0-0.00112×CH1，并根据此数值来调节背光的亮度
For CH1/CH0＞1.3，Lux＝0；
当红外光和可见光和红外光总强度的比值大于1.3的时候，实际可见光的强度为0，并根据此数值来调节背光的亮度。
然后通过具体算法来实现环境光感应功能，到达预期效果。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种背光亮度的调节方法，其包括以下步骤：
A1、预设置采用红外光强度和环境光强度的比值来计算实际可见光强度的公式，其中，所述环境光包括可见光以及可见光区域的红外光；
A2、分别感应环境光和红外光，计算所述环境光强度和所述红外光强度；
A3、计算所述比值；
A4、根据所述公式，计算所述实际可见光强度；
A5、根据所述实际可见光强度，控制脉宽调制的占空比，调节背光亮度。
2.根据权利要求1所述的调节方法，其中，步骤A1中，根据预设置的至少一个比值范围，相应地预设置至少一个公式；
并且，步骤A4具体包括以下步骤：根据所述比值所属的比值范围，选择使用其对应的公式，计算所述可见光强度。
3.根据权利要求2所述的调节方法，其中，预设置五个比值范围及其对应的五个公式。
4.根据权利要求3所述的调节方法，其中，各比值范围及其对应的公式分别如下：
B1、0＜CH1/CH0≤0.50，
Lux＝0.0304×CH0-0.062×CH0×((CH1/CH0)1.4)；
B2、0.5＜CH1/CH0≤0.61，Lux＝0.0224×CH0-0.031×CH1；
B3、0.61＜CH1/CH0≤0.8，Lux＝0.0128×CH0-0.0153×CH1；
B4、0.8＜CH1/CH0≤1.3，Lux＝0.00146×CH0-0.00112×CH1；
B5、CH1/CH0＞1.3，Lux＝0；
其中CH1为所述红外光强度，CH0为所述环境光强度，Lux为所述实际可见光的强度。
5.根据权利要求1所述的调节方法，其中，步骤A2中，采用两个光敏二极管分别感应环境光和红外光，其中，第一光敏二极管对环境光敏感，第二光敏二极管仅对红外光敏感；
并且，采用两个模数转换模块，分别计算所述环境光强度和所述红外光强度，转换为数字信号后，输出到微处理器。
6.根据权利要求1所述的调节方法，其中，步骤A2中，采用光强传感器，分别感应环境光和红外光，并计算所述环境光强度和所述红外光强度，转换为数字信号后，输出到微处理器。
7.根据权利要求6所述的调节方法，其中，采用TSL2561作为所述光强传感器。
8.根据权利要求1所述的调节方法，其中，步骤A2中，所述环境光的波长为300纳米至1100纳米。
9.根据权利要求1所述的调节方法，其中，步骤A2中，所述环境光的波长为312纳米至1050纳米。
10.根据权利要求1所述的调节方法，其中，步骤A2中，所述环境光的波长为390纳米至1010纳米。
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