CN101514921A - 检测环境亮度方法、省电方法及使用其的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种检测环境亮度方法、省电方法及使用其的显示装置。此检测环境亮度的方法包括下列步骤：提供一发光二极管；提供第一电压到发光二极管的第一端，并提供第二电压到发光二极管的第二端，其中发光二极管呈现逆向偏压；设定发光二极管的第二端为高阻抗状态；以及根据发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定环境的亮度。

Description

检测环境亮度方法、省电方法及使用其的显示装置

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管相关的技术，且特别是有关于一种视觉暂留图像显示装置以及其扫描方法，具体来说是关于一种检测环境亮度方法、省电方法及使用其的显示装置。

背景技术

自工业革命以来，人类大量使用石化燃料、滥伐森林、使用含氯、氟的碳化物及热络的农工活动等，造成二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟氯碳化物、六氟化硫(SF6)、全氟碳化物(PFCs)、氢氟碳化物(HFCs)等易吸收长波辐射气体(即“温室气体(Greenhouse Gas，GHG)”)大幅增加，形成地球温暖化现象，造成地球“温室效应”现象产生。由于全球温暖化可能危及并导致地球气候的极端异常，造成自然生态环境的恶化等重大冲击，因此，各国皆以推动降低能源消耗作为重点工作。

图1是现有的数字相框的装置图。请参考图1，此数字相框包括显示面板10、外框11以及光源检测器12。光源检测器12主要是用来检测环境的亮度，而数字相框可以根据所检测到的环境的亮度来调整显示面板10的背光强度，进一步达到省电的功效。另外，借由调节背光强度，可以在不同环境光源取得最适当的视觉效果，甚至于可以使用光线的有无决定上述产品的屏幕关闭与否的控制。

目前普遍使用于光源检测器12的装置为光敏电阻(Light DependentResistor)。光敏电阻的主要构成化学物质是硫化隔(CdS)或是硒化镉(CdSe)。光敏电阻受光照后，其电阻值会变小。光敏电阻的CdS或CdSe沉积膜面积越大，其受光照后的阻值变化也越大，故通常将沉积膜做成“弓”字形，以增大其面积。图2为现有光敏电阻的结构示意图。

然而，光敏电阻的价格十分昂贵。另外，欧盟公告的“电子电机设备有害物质限用指令”(RoHS)，已经明文规定禁止含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚的电子电机设备输入欧盟，并且，为响应欧盟新规定，经济部标准检验局亦订定了“有害物质指定试验室特定规范”。因此，含有硫化隔(CdS)或是硒化镉(CdSe)的光敏电阻显然已经不符合各国的规范。另外，虽然制造光敏电阻的厂商有提出不含镉的光敏电阻，但是其价格相对的贵上许多。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的就是在于提供一种检测环境亮度方法，用以检测环境的亮度，并符合环保法规。

本发明的另一目的就是在于提供一种省电方法，用以根据环境亮度调整显示器的亮度，以达到在不同环境光源取得最适当的视觉效果，并且节省电力。

本发明的又一目的就是在于提供一种显示装置，用以共享一发光二极管同时作为操作提示以及环境光源检测，以达到节省成本的功效。

为达上述或其它目的，本发明提出一种检测环境亮度方法，此方法包括下列步骤：提供一发光二极管；提供第一电压到发光二极管的第一端，并提供第二电压到发光二极管的第二端，其中发光二极管呈现逆向偏压；设定发光二极管的第二端为高阻抗状态；以及根据发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定环境的亮度。

本发明提出一种省电方法。此方法包括下列步骤：提供一显示装置；在显示装置中，提供一发光二极管；提供一第一电压到发光二极管的第一端，并提供一第二电压到发光二极管的第二端，其中发光二极管呈现逆向偏压；设定发光二极管的第二端为高阻抗状态；以及根据发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定显示装置的亮度。

依照本发明的较佳实施例所述的检测环境亮度方法以及省电方法，上述发光二极管的第一端为阴极；发光二极管的第二端为阳极；上述第一电压为一电源电压；上述第二电压为一接地电压。且根据发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定环境的亮度的步骤包括：根据发光二极管的第二端的电压充电到一预定电压的时间，决定环境的亮度。另外，根据发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定显示装置的亮度的步骤包括：根据发光二极管的第二端的电压充电到一预定电压的时间，决定显示装置的亮度。

依照本发明的较佳实施例所述的检测环境亮度方法以及省电方法，上述发光二极管的第一端为阳极；上述发光二极管的第二端为阴极；上述第一电压为一接地电压；上述第二电压为一电源电压。且根据发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定环境的亮度的步骤包括：根据发光二极管的阴极的电压放电到一预定电压的时间，决定环境的亮度。另外，根据发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定显示装置的亮度的步骤包括：根据发光二极管的阴极的电压放电到一预定电压的时间，决定显示装置的亮度。

本发明提出一种显示装置。此装置包括输入装置、面版、发光二极管以及控制电路。控制电路耦接输入装置、面板以及发光二极管。当透过输入装置进行操作时，控制电路控制发光二极管发出对应的光线。当上述发光二极管不发光时，控制电路利用上述发光二极管检测环境亮度。

依照本发明的较佳实施例所述的检测环境亮度方法以及省电方法，当上述发光二极管不发光时：控制电路根据上述发光二极管的一端的电压对时间的变化量，决定环境亮度。在更进一步的实施例中，当上述发光二极管不发光时，上述控制电路执行以下动作：提供上述发光二极管的阳极一接地电压；提供上述发光二极管的阴极一电源电压，之后控制电路设定上述发光二极管的阴极到高阻抗状态；根据上述发光二极管的阴极的电压放电到一预定电压的时间，判断环境亮度。在另一更进一步的实施例中，当上述发光二极管不发光时，控制电路执行以下动作：提供上述发光二极管的阴极一电源电压；提供上述发光二极管的阳极一接地电压，之后控制电路设定上述发光二极管的阳极到高阻抗状态；根据上述发光二极管的阳极的电压充电到一预定电压的时间，判断环境亮度。

本发明的精神是在于利用低成本的发光二极管，作为检测光源的元件。因此，当应用在产品上时，可以共享同一发光二极管作为操作提示以及光源检测用之外，还可以节省成本，并且符合环保法规。另外，当应用于显示装置时，除了可以根据环境亮度调整显示器的亮度，以达到在不同环境光源取得最适当的视觉效果外，还可以节省不必要的功率消耗。

附图说明

图1是现有的数字相框的装置图。

图2为现有光敏电阻的结构示意图。

图3是根据本发明实施例所绘示的显示装置的电路图。

图4是根据本发明实施例所绘示的检测环境亮度方法的流程图。

图5是根据本发明实施例所绘示的用发光二极管检测光源的电路操作图。

图6是根据本发明实施例图5所绘示的波形图。

图7是根据本发明实施例所绘示的用发光二极管303检测光源的电路操作图。

图8是根据本发明实施例图7所绘示的波形图。

附图标号：

10、302：显示面板

11：外框

12：光源检测器

301：输入装置

303：发光二极管

304：控制电路

D01、D02：控制电路的接脚

Cx：杂散电容

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

图3是根据本发明实施例所绘示的显示装置的电路图。请参考图3，此显示装置包括输入装置301、面版302、发光二极管303以及控制电路304。输入装置301例如是按钮。控制电路304耦接输入装置301、面板302以及发光二极管303。在此实施例中，假设显示装置是一数字相框，输入装置301是按钮，面板302是液晶显示面板。当使用者透过输入装置301对此显示装置进行操作时，控制电路304控制发光二极管发出光线。也就是说，使用者每次按钮301，控制电路304便会控制发光二极管303发光，提示使用者已经按下按钮。因此当使用者按钮失败时，例如使用者按钮按的太轻，发光二极管303便不会发光，使用者便可以知道按钮失败，并重新按钮。当使用者不进行操作时，发光二极管303便不发光，控制电路304便利用发光二极管303来检测环境亮度，藉以调整液晶显示面板303的背光，以达到在不同环境光源取得最适当的视觉效果，并且节省电力。由于本实施例中，共享发光二极管303分别作为提示与测量环境光线，因此，还可以达到节省成本，并且美观产品设计。

值得一提的是，虽然上述实施例中已经对本发明的显示装置描绘出了一个可能的型态，但发光二极管用以检测环境光线的方式可以不同，因此以下再举几个实施例，以便本领域具有通常知识者能够实施本发明。

图4是根据本发明实施例所绘示的检测环境亮度方法的流程图。请参考图4。

步骤S401：开始。

步骤S402：提供一发光二极管。

步骤S403：提供一第一电压到上述发光二极管的第一端，并提供一第二电压到上述发光二极管的第二端，其中上述发光二极管呈现逆向偏压。图5是根据本发明实施例所绘示的用发光二极管检测光源的电路操作图。请同时参考图3与图5，假设图5的发光二极管为图3的发光二极管303，且其阳极耦接控制电路304的D02接脚，其阴极耦接控制电路304的D01接脚。当发光二极管303不发光时，控制电路304的D01接脚会先供应给发光二极管303的阴极一电源电压Vdd，控制电路304的D01接脚会供应发光二极管303的阳极接地电压GND，使发光二极管303处在逆向偏压的状态。

一般来说，发光二极管303在制造过程中，会有逆向偏压电容的存在，同时发光二极管303所存在的印刷电路板亦存在有杂散电容，上述两者的等效电容可以用Cx表示。上述步骤S403是要将发光二极管303的阳极对地的等效电容Cx的电压放到接地电压GND。另外，虽然此实施例是用发光二极管303的逆向偏压电容以及印刷电路板的杂散电容的等效电容Cx作举例，应当知道，上述等效电容Cx为了生产时，电容变化量可以受到控制，甚至可以刻意外加并联10～50pF的电容。在此不予赘述。

步骤S404：设定上述发光二极管的第二端为高阻抗状态。当放电完成后，控制电路304将D02接脚设为高阻抗。

步骤S405：根据该发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，判断环境的亮度。接下来，控制电路304会检测D02接脚上的电压，也就是发光二极管303的阳极的电压。由于发光二极管303会依照其所接收到的光线的强弱，发光二极管303的阴极流向其阳极的电流大小会跟着不同。图6是根据本发明实施例图5所绘示的波形图。请参考图6，波形601是当发光二极管303所接收到的光线强度较弱时，其阳极的电压对时间的变化曲线；波形602是当发光二极管303所接收到的光线强度较强时，其阳极的电压对时间的变化曲线。由此波形便可以看出，当发光二极管303所接收到的光线越强，杂散电容Cx的充电速率越快。因此，只要判断出发光二极管303的阳极的电压对时间的变化量，便可以藉此判断环境的亮度。在此实施例中，提供了两种做法：

1.检测发光二极管303的阳极的电压到达某个预定电压的时间。

2.在一预定时间后，检测发光二极管303的阳极的电压值。

由于可以通过上述步骤S405判断环境的亮度，因此，可以达成根据环境亮度调整显示器的亮度，以达到在不同环境光源取得最适当的视觉效果，并且节省电力。

步骤S406：结束。

在上述实施例中，提出了通过检测发光二极管303的阳极的电压对时间的变化量，来判断环境亮度或调整显示器亮度，以下另外提出一种通过检测发光二极管303的阴极的电压对时间的变化量，来判断环境亮度或调整显示器亮度的方法。

图7是根据本发明实施例所绘示的用发光二极管303检测光源的电路操作图。图8是根据本发明实施例图7所绘示的波形图。请同时参考图7以及图8，当发光二极管303不发光时，控制电路304的D02接脚会供应给发光二极管303的阳极一接地电压GND，控制电路304的D01接脚会供应发光二极管303的阴极一电源电压Vdd，使发光二极管303处在逆向偏压的状态，并对发光二极管303的阴极的杂散电容Cx充电。

波形801是当发光二极管303所接收到的光线强度较强时，其阴极的电压对时间的变化曲线；波形802是当发光二极管303所接收到的光线强度较弱时，其阴极的电压对时间的变化曲线。由此波形便可以看出，当发光二极管303所接收到的光线越强，杂散电容Cx的放电速率越快。接下来，当杂散电容Cx充电到Vdd后，控制电路304将D01接脚设为高阻抗。接下来，控制电路304同样可以利用D01接脚选择以下两种做法：

在此实施例中，提供了两种做法：

1.检测发光二极管303的阴极的电压被放电到某个预定电压的时间。

2.在一预定时间后，检测发光二极管303的阴极的电压值。

综上所述，本发明的精神是在于利用低成本的发光二极管，作为检测光源的元件。因此，当应用在产品上时，可以共享同一发光二极管作为操作提示以及光源检测用之外，还可以节省成本，并且符合环保法规。另外，当应用于显示装置时，除了可以根据环境亮度调整显示器的亮度，以达到在不同环境光源取得最适当的视觉效果外，还可以节省不必要的功率消耗。

在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及权利要求范围的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。

Claims (15)

1.一种检测环境亮度的方法，所述的方法包括：

提供一发光二极管；

提供一第一电压到所述的发光二极管的第一端，并提供一第二电压到所述的发光二极管的第二端，其中所述的发光二极管呈现逆向偏压；

设定所述的发光二极管的第二端为高阻抗状态；以及

根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定环境的亮度。

2.如权利要求1所述的检测环境亮度的方法，其中所述的发光二极管的第一端为阴极，所述的发光二极管的第二端为阳极。

3.如权利要求2所述的检测环境亮度的方法，其中，所述的第一电压为一电源电压，所述的第二电压为一接地电压，且根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定环境的亮度包括：

根据所述的发光二极管的第二端的电压充电到一预定电压的时间，决定环境的亮度。

4.如权利要求1所述的检测环境亮度的方法，其中所述的发光二极管的第一端为阳极，所述的发光二极管的第二端为阴极。

5.如权利要求4所述的检测环境亮度的方法，其中，所述的第一电压为一接地电压，所述的第二电压为一电源电压，且根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定环境的亮度包括：

根据所述的发光二极管的阴极的电压放电到一预定电压的时间，决定环境的亮度。

6.一种显示装置，其特征在于，所述的显示装置包括：

一输入装置；

一面版；

一发光二极管；以及

一控制电路，耦接所述的输入装置、所述的面板以及所述的发光二极管，当透过所述的输入装置进行操作时，所述的控制电路控制所述的发光二极管发出对应的光线，当所述的发光二极管不发光时，所述的控制电路利用所述的发光二极管检测环境亮度。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，当所述的发光二极管不发光时：

根据所述的发光二极管的一端的电压对时间的变化量，决定环境亮度。

8.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，当所述的发光二极管不发光时，所述的控制电路执行以下动作：

提供所述的发光二极管的阳极一接地电压；

提供所述的发光二极管的阴极一电源电压，之后所述的控制电路设定所述的发光二极管的阴极到高阻抗状态；

根据所述的发光二极管的阴极的电压放电到一预定电压的时间，判断环境亮度。

9.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，当所述的发光二极管不发光时，所述的控制电路执行以下动作：

提供所述的发光二极管的阴极一电源电压；

提供所述的发光二极管的阳极一接地电压，之后所述的控制电路设定所述的发光二极管的阳极到高阻抗状态；

根据所述的发光二极管的阳极的电压充电到一预定电压的时间，判断环境亮度。

10.一种省电方法，所述的方法包括：

提供一显示装置；

在所述的显示装置中，提供一发光二极管；

提供一第一电压到所述的发光二极管的第一端，并提供一第二电压到所述的发光二极管的第二端，其中所述的发光二极管呈现逆向偏压；

设定所述的发光二极管的第二端为高阻抗状态；以及

根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定所述的显示装置的亮度。

11.如权利要求10所述的省电方法，其中所述的发光二极管的第一端为阴极，所述的发光二极管的第二端为阳极。

12.如权利要求11所述的省电方法，其中，所述的第一电压为一电源电压，所述的第二电压为一接地电压，且根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，所述的显示装置的亮度包括：

根据所述的发光二极管的第二端的电压充电到一预定电压的时间，决定环境的亮度。

13.如权利要求10所述的省电方法，其中所述的发光二极管的第一端为阳极，所述的发光二极管的第二端为阴极。

14.如权利要求13所述的省电方法，其中，所述的第一电压为一接地电压，所述的第二电压为一电源电压，且根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定所述的显示装置的亮度包括：

根据所述的发光二极管的阴极的电压放电到一预定电压的时间，决定环境的亮度。

15.如权利要求10所述的省电方法，其中，所述的显示装置为一液晶显示器，且根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定所述的显示装置的亮度包括：

根据所述的发光二极管的第二端的电压对时间的变化量，决定所述的液晶显示器的背光亮度。

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