CN101676982B - 一种节能显示器和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种节能显示器和电子设备，其中显示器包括：第一显示屏幕，用于显示输出的信息；人眼视线检测单元，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从图像信息中计算出人眼视线参数；第一数据处理单元，用于根据人眼视线参数，计算出人眼视线当前在第一显示屏幕的第一区域的第一坐标、第二区域的第二坐标作为显示控制参数；第一显示控制单元，用于根据显示控制参数，生成节能电信号以控制第一显示屏幕的功耗。本发明的实施例具有以下有意效果，由用户选择合适自己的节能方式，充分利用人眼视线检测技术，使得显示器实现自适应节能，既达到了节能的目的，又不影响用户使用显示器的体验。

Description

一种节能显示器和电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备节能技术，特别是指一种节能显示器和电子设备。

背景技术

显示器单元是便携式电子设备、智能手持设备等电子设备的重要耗电单元，其耗电量大约占整个电子设备总耗电量的一半。而显示单元的功耗与显示色彩、分辨率、显示面积等关系密切，而在液晶显示中，背光灯的功耗也是其耗电量较多的部件之一。如果能降低显示器的功耗，则能大为提高便携式设备的续航能力，节省电能。

显示器的目的是显示需要内容，是人机交互的主要窗口和手段。眼睛是用户获取信息的主要途径。现有技术中，存在一种头戴式显示器，通过跟踪人眼视线获得用户希望显示的图像区域，将显示图像A的一个小的图像区域B显示到头戴式小型显示器上。还有一种图像显示装置，跟踪人眼视线方向，判别显示窗口移动的方向，并将以人眼视线为中心的区域图像显示到显示窗口。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：由于现有技术不是为节能目的而设计的，因此实现成本高昂，无法大规模应用于普通的电子设备，而且不能真正实现节能。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能显示器和电子设备，用于解决现有技术中，在显示器上应用的视线检测技术不能真正实现自适应节能，而且节能过程中影响用户体验的缺陷。

一种节能显示器，包括：第一显示屏幕，用于显示输出的信息；人眼视线检测单元，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从所述图像信息中计算出人眼视线参数；第一数据处理单元，用于根据所述人眼视线参数，计算出所述人眼视线当前在所述第一显示屏幕的第一区域的第一坐标、第二区域的第二坐标作为显示控制参数；第一显示控制单元，用于根据所述显示控制参数，生成节能电信号以控制所述第一显示屏幕的功耗，使所述第一显示屏幕的被所述人眼视线覆盖的第一区域和没有被所述人眼视线覆盖的第二区域呈现不同的功耗状态。

一种带节能显示器的电子设备，具有第一显示屏幕的显示器，且所述显示器包括：第一显示屏幕，用于显示输出的信息；人眼视线检测单元，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从所述图像信息中计算出人眼视线参数；第一数据处理单元，用于根据所述人眼视线参数，计算出所述人眼视线当前在所述第一显示屏幕的第一区域的第一坐标、第二区域的第二坐标作为所述显示控制参数；第一显示控制单元，用于根据所述显示控制参数，生成节能电信号以控制所述第一显示屏幕的功耗，使所述第一显示屏幕的被所述人眼视线覆盖的第一区域和没有被所述人眼视线覆盖的第二区域呈现不同的功耗状态；所述电子设备还包括：节能调整单元，用于启动或者关闭所述人眼视线检测单元。

一种节能显示器，包括：第二显示屏幕，用于显示输出的信息；背光灯，用于照亮所述第二显示屏幕；人眼视线检测单元，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从所述图像信息中计算出人眼视线参数；第二数据处理单元，用于根据所述人眼视线参数，计算出所述人眼视线落在所述第二显示屏幕范围内的具体情形，并生成对应的显示控制参数；第二显示控制单元，用于根据所述显示控制参数生成降功耗/恢复功耗的节能电信号发送给所述背光灯。

一种带节能显示器的电子设备，具有第二显示屏幕的显示器，且所述显示器包括：第二显示屏幕，用于显示输出的信息；背光灯，用于照亮所述第二显示屏幕；人眼视线检测单元，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从所述图像信息中计算出人眼视线参数；第二数据处理单元，用于根据所述人眼视线参数，计算出所述人眼视线落在所述第二显示屏幕范围内的具体情形，并生成对应的显示控制参数；第二显示控制单元，用于根据所述显示控制参数生成降功耗/恢复功耗的节能电信号发送给所述背光灯；所述电子设备还包括：节能调整单元，用于启动或者关闭所述人眼视线检测单元。

本发明的实施例具有以下有意效果，由用户选择合适自己的节能方式，充分利用人眼视线检测技术，使得显示器实现自适应节能，既达到了节能的目的，又不影响用户使用显示器的体验。

附图说明

图1为本发明实施例节能显示器结构示意图；

图2为本发明实施例携带第一显示屏幕的电子设备外观示意图；

图3为本发明实施例有机发光显示器结构示意图；

图4为本发明实施例冷阴极荧光灯显示器结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术特征和实施效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。显示器是人机交互的主要窗口和手段，用途在于显示内容；而用户的眼睛是用户获取信息的主要途径，本提案利用人眼视线检测技术，在可分区域控制的显示器屏幕上实现节能。

如图1所示，显示器具体包括：

人眼视线检测单元101，用于获取人眼视线的图像并转换成人眼视线参数发送。

由于人眼视线方向检测技术是一项比较新的现有的检测技术，在本发明申请中，可以选择基于图像分析的人眼视线检测技术、或者基于普尔钦斑点的人眼视线方向检测技术等。如果人眼视线检测单元101是采用基于图像分析的人眼视线检测技术，则该人眼视线检测单元101采集到人眼图像之后，对所述人眼图像进行分析，获取人眼的虹膜，或者瞳孔当前所对着的方向，以此确定人眼视线的具体参数。进一步地，视线跟踪也分为人脑固定方式和人脑随机移动方式，前者由于可以对人眼视线连续跟踪，因此能获得更高的跟踪精度，如小于0.1度；后者现在也能达到5mm的跟踪精度。

显示屏幕106，用于显示各种输出信息，可以是不同的类型，例如主动显示有机发光显示屏幕/面板(OLED，Organic Light Emitting Display)，或者冷阴极荧光灯显示屏幕/面板(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)的液晶显示器等。

数据处理单元102，用于根据所述人眼视线参数，计算出显示控制参数并输出。对于不同类型的显示器，数据处理单元102中自动切换到对应的单元模块进行工作。

显示控制单元103，用于接收数据处理单元102的控制参数，控制显示器的供电。

节能调整单元105，用于根据厂商的标准，对所述预先存放在其中的习惯参数，以及其他一些参数进行调整；还能够用于根据用户的需要启动或者是关闭节能的功能。

如图2所示，显示器采用主动显示有机发光显示屏幕(OLED，Organic LightEmitting Display)，通过检测人眼的视线，确定显示注视区域称为第一区域，除注视区域以外的区域是非注视区域称为第二区域，然后，显示控制电路控制OLED在注视区域进行正常显示，而控制非注视区域进行低功耗显示。其中，正常显示的注视区域可以是高亮度、高色彩、高分辨率，而低功耗显示的非注视区域可以是低亮度、低色彩、低分辨率，并且在注视区域与非注视区域进一步可以具有过渡亮度、色彩、分辨率显示。

如图3所示，显示屏幕106具体采用工作原理与有机发光显示屏幕相同或者类似的显示屏幕作为第一显示屏幕1061。则所述的数据处理单元102、显示控制单元103分别具体为：

第一数据处理单元1021，用于根据来自人眼视线检测单元101的人眼视线参数，确定第一区域的第一坐标和第二区域的第二坐标；将所述第一坐标和第二坐标作为显示控制参数输出。其中，

第一区域是注视区域，是指用户通过眼睛从第一显示屏幕1061读取信息时，通常情况下在一段时间之内只关注显示屏幕的很小一部分区域，这一部分区域则被称为注视区域；

第二区域是非注视区域，是指第一显示屏幕1061上位于所述注视区域之外的区域。

数据处理单元102在划定第一区域和第二区域的过程中，首先已经知道第一显示屏幕1061的尺寸、分辨率，则根据所述人眼视线参数、人眼视线参数尺寸、分辨率计算出应当划定为第一区域的第一坐标的数值，例如可以按照象素计算所述第一坐标。

数据处理单元102还可以增加一个：

修正单元1023，用于当检测到人眼视线变化速度较快时，自适应地增大第一区域面积，以不影响用户体验；具体可是根据人眼视线在垂直方向或水平方向的移动速度的变换进行修正。还可以根据预先存放在其中的习惯参数，对已经计算出来的第一区域的第一坐标进行修正；这一习惯参数是厂商根据抽样调查的结果给出的经验数值。

显示控制单元103内置一个：第一显示控制单元1031，用于根据所述显示控制参数生成节能电信号，控制所述第一区域处于正常显示状态，并控制所述第二区域处于低功耗显示状态。

第一显示控制单元1031根据显示控制参数，控制所述第一区域进行高亮度、高色彩、高分辨率显示，并控制第二区域进行低亮度、低色彩、低分辨率显示，通过以下若干个子模块实现，第一显示控制单元1031具体包括：

亮度控制模块1032，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的亮度功耗大于预定值，并控制所述第二区域的亮度功耗小于等于预定值；

色彩控制模块1033，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的色彩功耗大于预定值，并控制所述第二区域的色彩功耗小于等于预定值；

分辨率控制模块1034，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的分辨率功耗大于预定值，并控制所述第二区域的分辨率功耗小于等于预定值。

第一显示屏幕1061，用于显示图像信息，具体可以采用不需背光的主动显示有机发光显示器(OLED)，这样，第一显示屏幕1061可以以象素为控制单位，根据显示控制单元103的电信号控制显示屏每个区域以不同的显示状态进行显示。

与本发明提供的显示器对应地，还提供了一种带节能显示器的电子设备，具有第一显示屏幕1061的显示器，且所述显示器包括：

第一显示屏幕1061，用于显示输出的信息；

人眼视线检测单元101，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从所述图像信息中计算出人眼视线参数；

第一数据处理单元1021，用于根据所述人眼视线参数，计算出所述人眼视线当前在所述第一显示屏幕1061的第一区域的第一坐标、第二区域的第二坐标作为所述显示控制参数；

第一显示控制单元1031，用于根据所述显示控制参数，生成节能电信号以控制所述第一显示屏幕1061的功耗，使所述第一显示屏幕1061的被所述人眼视线覆盖的第一区域和没有被所述人眼视线覆盖的第二区域呈现不同的功耗状态。

第一显示控制单元1031根据显示控制参数，控制所述第一区域进行高亮度、高色彩、高分辨率显示，并控制第二区域进行低亮度、低色彩、低分辨率显示，通过以下若干个子模块实现，第一显示控制单元1031具体包括：

亮度控制模块1032，用于根据节能电信号，控制所述第一区域的亮度功耗大于预定值，并控制所述第二区域的亮度功耗小于等于预定值；

色彩控制模块1033，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的色彩功耗大于预定值，并控制所述第二区域的色彩功耗小于等于预定值；

分辨率控制模块1034，用于根据节能电信号，控制所述第一区域的分辨率功耗大于预定值，并控制所述第二区域的分辨率功耗小于等于预定值。

电子设备还可以包括：

节能调整单元105，用于启动或者关闭所述人眼视线检测单元101。

修正单元1023，用于根据所述人眼视线参数的变化速度，增加或者减少所述第一区域的面积。

由于显示器技术的不断发展，可以选择的显示器类型多种多样，在实施例中也可以选择与第一显示屏幕1061不同类型的第二显示屏幕1062，如图4所示，显示器中的第二显示屏幕1062是采用CCFL背光液晶显示面板的冷阴极荧光灯显示屏幕。

第二显示屏幕1062，当前普遍通用的液晶显示屏幕也可以被称呼为冷阴极荧光灯显示屏幕，采用CCFL类型的显示面板，不可以分区域控制，用于显示图像信息。并且内置：

背光灯201，用于发光照亮整个所述第二显示屏幕1062，是显示器的主要耗电单元。在现有技术中，是通过调整显示器下方的菜单中的明暗来控制背光灯201的亮度，这对于用户来说操作繁琐。

人眼视线检测单元101，用于获取人眼视线的图像并转换成人眼视线参数发送。

数据处理单元102具体为第二数据处理单元1022，用于根据来自人眼视线检测单元101的人眼视线参数，计算出用户的人眼视线是否落在第二显示屏幕1062内部，如果是则不输出降功耗的显示控制参数，否则输出降功耗的显示控制参数；

如果根据所述人眼视线参数确定人眼视线不在所述第二显示屏幕1062之内，此时输出一个特定的数值作为显示控制参数，例如NULL。

第二显示控制单元202，用于根据所述显示控制参数生成降功耗/恢复功耗的节能电信号发送给所述背光灯201。并还可以包括：

时间累计单元104，内置于显示控制单元103的第二显示控制单元202中，与所述第二数据处理单元1022连接，当接到的所述显示控制参数表示所述人眼视线没有落在所述第二显示屏幕1062范围内时，开始计数时间间隔，当所述时间间隔超过预先设置的阈值，则输出降功耗的所述节能电信号。

背光调节单元203，与所述时间累计单元104连接，用于输出所述节能电信号，以控制背光灯201的亮度为暗，或者关断显示器电源。

与本发明提供的显示器对应地，还提供了一种带节能显示器的电子设备，具有第二显示屏幕1062的显示器，且所述显示器包括：

第二显示屏幕1062，采用的面板是CCFL背光液晶显示面板，如当前普遍使用的液晶显示屏幕就是CCFL类型的，不可以分区域控制，用于显示图像信息。并且内置：

背光灯201，用于发光照亮整个所述第二显示屏幕1062，是显示器的主要耗电单元。在现有技术中，是通过调整显示器下方的菜单中的明暗来控制背光灯201的亮度，这对于用户来说操作繁琐。

人眼视线检测单元101，用于获取人眼视线的图像并转换成人眼视线参数发送。

数据处理单元102具体为第二数据处理单元1022，用于根据来自人眼视线检测单元101的人眼视线参数，计算出用户的人眼视线是否落在第二显示屏幕1062内部，如果是则不输出降功耗的显示控制参数，否则输出降功耗的显示控制参数；

如果根据所述人眼视线参数确定人眼视线不在所述第二显示屏幕1062之内，此时输出一个特定的数值作为显示控制参数，例如NULL。

第二显示控制单元202，用于根据所述显示控制参数生成降功耗/恢复功耗的节能电信号发送给所述背光灯201。并还可以包括：

时间累计单元104，内置于显示控制单元103的第二显示控制单元202中，与所述第二数据处理单元1022连接，当接到的显示控制参数表示人眼视线没有落在所述第二显示屏幕1062范围内时，开始计数时间间隔，当所述时间间隔超过预先设置的阈值，则输出降功耗的所述节能电信号。以及，

背光调节单元203，与所述时间累计单元104连接，用于输出节能电信号，以控制背光灯201的亮度为暗，或者关断显示器电源。

节能调整单元105，用于根据用户的操作，启动或者关闭人眼视线检测单元101。

本发明的实施例具有以下有意效果，由用户选择合适自己的节能方式，充分利用人眼视线检测技术，使得显示器实现自适应节能，既满足了节能的目的，又不影响用户使用显示器的体验。

应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，所有的参数取值可以根据实际情况调整，且在该权利保护范围内。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种节能显示器，其特征在于，包括：

第一显示屏幕，用于显示输出的信息；

人眼视线检测单元，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从所述图像信息中计算出人眼视线参数；

第一数据处理单元，用于根据所述人眼视线参数，计算出所述人眼视线当前在所述第一显示屏幕的第一区域的第一坐标、第二区域的第二坐标作为显示控制参数；

第一显示控制单元，用于根据所述显示控制参数，生成节能电信号以控制所述第一显示屏幕的功耗，使所述第一显示屏幕的被所述人眼视线覆盖的第一区域和没有被所述人眼视线覆盖的第二区域呈现不同的功耗状态，

所述第一显示控制单元包括：

色彩控制模块，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的色彩功耗大于预定值，并控制所述第二区域的色彩功耗小于等于预定值；

分辨率控制模块，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的分辨率功耗大于预定值，并控制所述第二区域的分辨率功耗小于等于预定值；

亮度控制模块，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的亮度功耗大于预定值，并控制所述第二区域的亮度功耗小于等于预定值。

2.根据权利要求1所述的节能显示器，其特征在于，所述第一数据处理单元还包括：

修正单元，用于根据所述人眼视线参数的变化速度，增加或者减少所述第一区域的面积。

3.一种带节能显示器的电子设备，其特征在于，具有第一显示屏幕的显示器，且所述显示器包括：

第一显示屏幕，用于显示输出的信息；

人眼视线检测单元，用于截取人眼视线的图像信息，根据预置算法从所述图像信息中计算出人眼视线参数；

第一数据处理单元，用于根据所述人眼视线参数，计算出所述人眼视线当前在所述第一显示屏幕的第一区域的第一坐标、第二区域的第二坐标作为所述显示控制参数；

第一显示控制单元，用于根据所述显示控制参数，生成节能电信号以控制所述第一显示屏幕的功耗，使所述第一显示屏幕的被所述人眼视线覆盖的第一区域和没有被所述人眼视线覆盖的第二区域呈现不同的功耗状态；

所述第一显示控制单元包括：

色彩控制模块，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的色彩功耗大于预定值，并控制所述第二区域的色彩功耗小于等于预定值；

分辨率控制模块，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的分辨率功耗大于预定值，并控制所述第二区域的分辨率功耗小于等于预定值；

亮度控制模块，用于根据所述节能电信号，控制所述第一区域的亮度功耗大于预定值，并控制所述第二区域的亮度功耗小于等于预定值，

所述电子设备还包括：

节能调整单元，用于启动或者关闭所述人眼视线检测单元。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一数据处理单元还包括：

修正单元，用于根据所述人眼视线参数的变化速度，增加或者减少所述第一区域的面积。

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