CN105244008B - 一种显示设备及其亮度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示设备及其亮度调节方法，该方法包括：建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；获取当前环境光强度；获取人眼当前瞳孔孔径；根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节。通过上述方式，本发明能够减小显示设备对人眼的伤害，同时提高了画面观看质量。

Description

一种显示设备及其亮度调节方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示设备及其亮度调节方法。

背景技术

随着智能电子设备的发展，各种终端均转向智能化，其功能也越来越强大，一些终端均自带了各类传感器件或信息捕捉装置。

同时，如今的显示装置，例如电视机、手机等，其亮度均可以人为的自由调节，以达到人眼舒服、画面质量优质的目的，但往往需要人为手动的调节，在手动调节过程中，往往难以精确的控制好调节程度，需要消耗大量的操作时间，降低用户体验。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种显示设备及其亮度调节方法，能够能够减小显示设备对人眼的伤害，同时提高了画面观看质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示设备亮度调节方法，该方法包括：建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；获取当前环境光强度；获取人眼当前瞳孔孔径；根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节。

其中，建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系的步骤，具体包括：在显示设备亮度G不变时，获取环境光强度L，测量不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第一函数：F(L，d)；调节显示设备亮度G，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)。

其中，根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节的步骤，具体包括：根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及第二函数，对显示设备的亮度进行调节。

其中，调节显示设备亮度G，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)的步骤之后，还包括：建立环境光强度L、显示设备亮度G与人眼瞳孔孔径d之间关系的第三函数：F/F’。

其中，根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节的步骤，具体包括：根据当前瞳孔孔径以及第三函数F/F’，对显示设备的亮度进行调节。

其中，根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节的步骤，具体包括：根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的背光进行调节；或根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的像素灰阶进行调节。

其中，建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系的步骤，具体包括：根据观看者的种族、性别及年龄，建立适用于不同观看者的环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；获取当前观看者的种族、性别和年龄；根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节的步骤，具体为：根据当前观看者的种族、性别和年龄，当前环境光的强度，当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种一种显示设备，包括一显示屏，显示设备还包括：处理器，用于建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；探测器，用于获取当前环境光强度，以及获取人眼当前瞳孔孔径；处理器还用于根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，得到一亮度调节信息；驱动器，用于根据亮度调节信息对显示屏的亮度进行调节。

其中，探测器还用于在显示设备亮度G不变时，获取环境光强度L，测量不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d；处理器还用于建立关于人眼感知程度的第一函数：F(L，d)；探测器还用于在驱动器调节显示设备亮度G时，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d；处理器还用于建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)；处理器还用于建立环境光强度L、显示设备亮度G与人眼瞳孔孔径d之间关系的第三函数：F/F’。

其中，处理器还用于根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及第二函数或第三函数，得到一亮度调节信息；驱动器，用于根据亮度调节信息对显示屏的亮度进行调节。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；获取当前环境光强度；获取人眼当前瞳孔孔径；根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节。通过上述方式，使显示设备根据环境光强度和人眼瞳孔孔径在调节亮度，能够减小显示设备对人眼的伤害，同时提高了画面观看质量。

附图说明

图1是本发明显示设备亮度调节方法第一实施方式的流程图；

图2是本发明显示设备亮度调节方法第二实施方式的流程图；

图3是本发明显示设备亮度调节方法第三实施方式的流程图；

图4是本发明显示设备第一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，本发明显示设备亮度调节方法第一实施方式的流程图，该方法包括：

步骤101：建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系。

该步骤101可以是显示设备执行的，例如通过初次使用或长期的测试调整，得出的对应关系；另外也可以是预先测试好的对应关系数据，并将该数据存储在显示设备中。如下表所示：

表1：

环境光强度L	瞳孔孔径d	显示设备亮度G
			L1	d1	G1
L1	d2	G2
			L2	d1	G3
L3	d3	G4

步骤102：获取当前环境光强度。

步骤103：获取人眼当前瞳孔孔径。

上述步骤102和103的顺序这里不作限制，甚至步骤102和步骤103还可以同时进行。

具体地，获取当前环境光强度可以是显示设备周围环境光的强度，也可以是观看者周围环境光的强度，还可以是周围所有环境光强度的一个平均值。

获取人眼当前瞳孔孔径可以是两只眼睛中的任何一只，也可以是两只眼睛的瞳孔孔径的平均值，当观看者是多人时，也可以通过只选一只眼睛或求平均值的方法。

步骤104：根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节。

具体地，可以参考上述表1，若获取的当前环境光的强度为L1，当前瞳孔孔径为d1，则将显示设备的亮度调节至G1。当然上述表1中的对应关系可以是多样化设置的，例如，当环境光的强度为L1，而当前瞳孔孔径为d2，也会对应一显示设备亮度G2。

另外，在其他实施方式中，还可以获取人眼与显示设备之间的距离，环境空间的大小，观看者的数量等作为对应关系中的一个参考值，以使在显示设备的亮度调节过程中，更加人性化，提高用户的体验。

在具体的实施方式中，以室内电视机为例，该电视机预存有环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系。当用户A打开电视机时，电视机通过摄像头、光敏探测器或其他能够感知光强的设备获取环境光的强度L1；待用户A坐定后，获取用户人眼瞳孔孔径d1；根据上表1的对应关系，显示设备将亮度调节至G1。

在用户A的观看过程中，显示设备是不断获取环境光强度和瞳孔孔径的取值的，当其中任意一个值发生变化，显示设备会重新根据对应关系调节显示设备的亮度。例如，当L1→L2，而d1不变，则根据上表1，显示设备会将亮度调节至G3。

其中，环境光强度L的变化可以是由室内灯光、开闭窗户等多种因素造成，而瞳孔孔径d的变化可以是由用户离显示设备的远近而造成的，当然，往往环境光强度L的变化也能够引起人眼瞳孔孔径的变化，即L和d会同时改变。例如，当L1→L2，而d1→d2，则根据上表1，显示设备会将亮度调节至G4。

区别于现有技术，本实施方式通过建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；获取当前环境光强度；获取人眼当前瞳孔孔径；根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节。通过上述方式，使显示设备根据环境光强度和人眼瞳孔孔径在调节亮度，能够减小显示设备对人眼的伤害，同时提高了画面观看质量。

在其他实施方式中，步骤101具体为：

根据观看者的种族、性别及年龄，建立适用于不同观看者的环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系。

该对应关系如下表2：

种族	性别	年龄	环境光强度L	人眼瞳孔孔径d	显示设备亮度G
						亚洲	男	20-40	L1	d1	G1
			L2	d2	G2
						欧洲	男	20-40	L3	d3	G3
			L4	d4	G4

步骤102和步骤103的前后或之间还可以增加以下步骤：

获取当前观看者的种族、性别和年龄。

步骤104具体为：

根据当前观看者的种族、性别和年龄，当前环境光的强度，当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的亮度进行调节。

该实施方式与上述实施方式类似，这里不再举例赘述。

参阅图2，本发明显示设备亮度调节方法第二实施方式的流程图，该方法包括：

步骤201：在显示设备亮度G不变时，获取环境光强度L，测量不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第一函数：F(L，d)。

以环境光的强度的调节范围为0.01lux—50000lux为例，由于环境光强度在低亮度时的变化波动较大，可以多取值，高亮度时，可以少取值，例如我们取12个环境光强度值：0.01，0.1，1，10，100，500，2000，5000，10000，25000，50000(单位均为：lux)。

步骤202：调节显示设备亮度G，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)。

显示设备的亮度，这里以灰阶亮度为0-255例，我们可以每4个灰阶亮度取一个值，例如：0，4，8……252，再加上最后一个灰阶亮度255，则一共有65个取值。

通过上述步骤201和步骤202，对设定的每一个环境光强度和显示设备亮度进行测试，即一共需要测试12*65个人眼瞳孔的孔径值。

另外，上述第一函数F和第二函数F’表示的是人眼感知程度，例如F(d1,L1)＝F(d2,L2)表示在环境光强度L1人眼瞳孔孔径d1时，和环境光强度L2人眼瞳孔孔径d2时的感知程度一致，又例如：F’(G1,d1,L1)＝F’(G2,d2,L2)表示在环境光强度L1人眼瞳孔孔径d1显示设备亮度G1时，和环境光强度L2人眼瞳孔孔径d2显示设备亮度G2时的感知程度一致。

步骤203：获取当前环境光强度，以及获取人眼当前瞳孔孔径。

步骤204：根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及第二函数，对显示设备的亮度进行调节。

具体的，因为孔径值为12*65仍然具有局限性，因此，在测量人眼瞳孔孔径时可根据估算确定为上述12*65个值中的一个，以便对应相应的亮度值。

其中，步骤204中亮度调节的方法，具体包括：根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的背光进行调节；或根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，对显示设备的像素灰阶进行调节。

参阅图3，本发明显示设备亮度调节方法第二实施方式的流程图，该方法包括：

步骤301：在显示设备亮度G不变时，获取环境光强度L，测量不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第一函数：F(L，d)。

步骤302：调节显示设备亮度G，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)。

步骤301和步骤302与上述实施方式类似，这里不再赘述。

步骤303：建立环境光强度L、显示设备亮度G与人眼瞳孔孔径d之间关系的第三函数：F/F’。

这里的第三函数F/F’表示的是环境光强度L、显示设备亮度G与人眼瞳孔孔径d之间的关系。

上述函数F、F’及F/F’均是通过大量的实验得出的，依据不同人的年龄，人种，性别有所差异，可以根据前述的实施方式测试。

步骤304：获取当前环境光强度，以及获取人眼当前瞳孔孔径。

步骤305：根据当前瞳孔孔径以及第三函数F/F’，对显示设备的亮度进行调节。

参阅图4，本发明显示设备第一实施方式的结构示意图，该显示设备包括一显示屏401。

具体地，该显示设备还包括：

处理器402，用于建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系。

具体地，该处理器402可以经过大量的测试实验得出该对应关系，或者通过预存厂商或其他用户测试好的数据。

探测器403，用于获取当前环境光强度，以及获取人眼当前瞳孔孔径。

具体地，获取光环光强度可以是光敏探测器、光电管等测量光强的仪器，获取人眼瞳孔孔径可以是摄像头，这些装置一般都是显示设备自带的，也可以是另外加装的。

处理器402还用于根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，得到一亮度调节信息。

驱动器404，用于根据亮度调节信息对显示屏的亮度进行调节。

调节的方式可以是对显示设备的背光进行调节或对显示设备的像素灰阶进行调节。

在其他实施方式中，探测器403还用于在显示设备亮度G不变时，获取环境光强度L，测量不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d；处理器402还用于建立关于人眼感知程度的第一函数：F(L，d)；探测器403还用于在驱动器调节显示设备亮度G时，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d；处理器402还用于建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)。

另外，处理器402还用于建立环境光强度L、显示设备亮度G与人眼瞳孔孔径d之间关系的第三函数：F/F’。

当在调节亮度时，处理器402还用于根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及第二函数或第三函数，得到一亮度调节信息；驱动器404，用于根据亮度调节信息对显示屏的亮度进行调节。

区别于现有技术，本实施方式公开的显示设备，包括一显示屏，显示设备还包括：处理器，用于建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；探测器，用于获取当前环境光强度，以及获取人眼当前瞳孔孔径；处理器还用于根据当前环境光的强度、当前瞳孔孔径以及对应关系，得到一亮度调节信息；驱动器，用于根据亮度调节信息对显示屏的亮度进行调节。通过上述方式，使显示设备根据环境光强度和人眼瞳孔孔径在调节亮度，能够减小显示设备对人眼的伤害，同时提高了画面观看质量。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种显示设备亮度调节方法，其特征在于，包括：

在显示设备亮度G不变时，获取环境光强度L，测量不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第一函数：F(L，d)；

调节显示设备亮度G，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d，建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)；

建立环境光强度L、显示设备亮度G与人眼瞳孔孔径d之间关系的第三函数：F/F’；

获取当前环境光强度；

获取人眼当前瞳孔孔径；

根据所述当前环境光的强度、所述当前瞳孔孔径以及所述第三函数F/F’，对显示设备的亮度进行调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前环境光的强度、所述当前瞳孔孔径以及所述对应关系，对显示设备的亮度进行调节的步骤，具体包括：

根据所述当前环境光的强度、所述当前瞳孔孔径以及所述对应关系，对显示设备的背光进行调节；或

根据所述当前环境光的强度、所述当前瞳孔孔径以及所述对应关系，对显示设备的像素灰阶进行调节。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系的步骤，具体包括：

根据观看者的种族、性别及年龄，建立适用于不同观看者的环境光强度、瞳孔孔径以及显示设备亮度的对应关系；

获取当前观看者的种族、性别和年龄；

根据所述当前环境光的强度、所述当前瞳孔孔径以及所述对应关系，对显示设备的亮度进行调节的步骤，具体为：

根据所述当前观看者的种族、性别和年龄，当前环境光的强度，所述当前瞳孔孔径以及所述对应关系，对显示设备的亮度进行调节。

4.一种显示设备，包括一显示屏，其特征在于，所述显示设备还包括：

探测器，用于在显示设备亮度G不变时，获取环境光强度L，测量不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d；

处理器用于建立关于人眼感知程度的第一函数：F(L，d)；

所述探测器还用于在所述驱动器调节显示设备亮度G时，获取环境光强度L，测量不同显示设备亮度以及不同环境光强度下人眼瞳孔孔径d；所述处理器还用于建立关于人眼感知程度的第二函数：F’(G，L，d)；

所述处理器还用于建立环境光强度L、显示设备亮度G与人眼瞳孔孔径d之间关系的第三函数：F/F’；

所述处理器还用于根据所述第三函数，得到一亮度调节信息；

驱动器，用于根据所述亮度调节信息对显示屏的亮度进行调节。