CN105632459A - 一种计算机显示屏亮度自适应调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种计算机显示屏亮度自适应调节方法，属于屏幕显示技术领域；本发明以两路光照度传感器检测当前环境光强度，通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，在根据此时液晶屏幕的实际亮度情况，确定要调整的PWM占空比，改变LED背光亮度从而调节显示屏亮度，解决液晶显示屏在环境光强度剧烈变化时对人眼造成的不适应问题，缓解人眼视觉疲劳。

Description

一种计算机显示屏亮度自适应调节方法

技术领域

本发明公开一种计算机显示屏亮度自适应调节方法，属于屏幕显示技术领域。

背景技术

显示器属于输入输出设备。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。主要是指显示屏幕，随着科技发展，技术进步，现在的显示屏具有超薄、节能、高画质等特点，更有利于保护人的眼睛，但是在实际使用过程中，当环境光强度发生剧烈变化而与显示屏亮度不协调时，人眼仍会产生视觉疲劳，并且长时间处于该环境下对人的视力易造成不可逆的损害。除此之外，屏幕亮度过低过高直接影响显示效果，而且影响显示屏寿命，而手动调节显示屏亮度方法不仅不及时，并且无法保证调节后的准确性。为此，本发明提出了一种计算机显示屏亮度自适应调节方法，以两路光照度传感器检测当前环境光强度，通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，在根据此时液晶屏幕的实际亮度情况，确定要调整的PWM占空比，改变LED背光亮度从而调节显示屏亮度，解决液晶显示屏在环境光强度剧烈变化时对人眼造成的不适应问题，缓解人眼视觉疲劳。

PWM就是脉冲宽度调制的英文缩写,方波高电平时间跟周期的比例为占空比。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和问题，提供一种计算机显示屏亮度自适应调节方法，解决液晶显示屏在环境光强度剧烈变化时对人眼造成的不适应问题，缓解人眼视觉疲劳。

本发明提出的具体方案是：

一种计算机显示屏亮度自适应调节方法：

采用两路光照度传感器获取当前环境光强度数据，经过内部的AD转换后，将数据传输给FPGA控制模块，使其通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致，确定对应的驱动LED背光源的PWM信号占空比，进而调节背光电路完成LED背光亮度的调节。

所述FPGA控制模块每隔一段时间读取光照传感器的数据，避免LED背光亮度的调节频繁发生。

一种计算机显示屏亮度自适应调节方法具体步骤为：

步骤①光照度传感器采集环境光强度数据；

步骤②FPGA控制模块读取当前环境光强度数据并映射出LED背光亮度级别；

步骤③选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致：

若目标亮度与当前亮度一致，则保存当前亮度，并返回步骤①，

否则当目标亮度大于当前亮度时，计算PWM信号占空比，增大当前亮度，并返回步骤①，

当目标亮度小于当前亮度时，计算PWM信号占空比，减少当前亮度，并返回步骤①。

一种计算机显示屏亮度自适应调节系统，包括FPGA控制模块、光照度传感模块，

光照度传感模块设置两路光照度传感器，FPGA控制模块设置背光控制模块，

光照度传感模块取当前环境光强度数据，经过内部的AD转换后，将数据传输给FPGA控制模块，背光控制模块通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致，确定对应的驱动LED背光源的PWM信号占空比，进而调节背光电路完成LED背光亮度的调节。

本发明的有益之处是：

本发明提供一种计算机显示屏亮度自适应调节方法，以两路光照度传感器检测当前环境光强度，通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，在根据此时液晶屏幕的实际亮度情况，确定要调整的PWM占空比，改变LED背光亮度从而调节显示屏亮度，解决液晶显示屏在环境光强度剧烈变化时对人眼造成的不适应问题，缓解人眼视觉疲劳。

附图说明

图1本发明流程示意图；

图2本发明系统主要模块架构图；

图3本发明FPGA控制模块工作流程示意图。

具体实施方式

一种计算机显示屏亮度自适应调节方法：

采用两路光照度传感器获取当前环境光强度数据，经过内部的AD转换后，将数据传输给FPGA控制模块，使其通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致，确定对应的驱动LED背光源的PWM信号占空比，进而调节背光电路完成LED背光亮度的调节。

根据上述方法及发明内容，结合附图对本发明做进一步说明。

同时，本发明还提供一种计算机显示屏亮度自适应调节系统，包括FPGA控制模块、光照度传感模块，光照度传感模块设置两路光照度传感器，FPGA控制模块设置背光控制模块；

光照度传感模块取当前环境光强度数据，经过内部的AD转换后，将数据传输给FPGA控制模块，背光控制模块通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致，确定对应的驱动LED背光源的PWM信号占空比，进而调节背光电路完成LED背光亮度的调节。

其中以平板计算机为例，光照度传感器采用TSL2550，来说明本发明方法的应用，

平板计算机上电工作；

FPGA控制模块上电并进行初始化；

光照度传感模块的光照传感器TSL2550采集当前环境光强度，经过AD转换后，可通过I²C接口将数据传输给FPGA控制模块；

FPGA根据读取采集到的环境光强度数据进行LED背光强度映射；

根据映射结果更新最适宜人眼的目标亮度；

FPGA控制模块获取当前平板计算机的显示屏亮度；

判断目标亮度和当前亮度是否一致；

如果“是”，则保存当前亮度值，并返回执行光照度传感模块的光照传感器TSL2550采集当前环境光强度的步骤；

如果“否”，则继续判断目标亮度是否大于当前亮度；

如果“是”，则计算调节背光亮度的PWM信号占空比，并送给LED背光调节电路，进行增大当前背光亮度调节，之后返回执行光照度传感模块TSL2550的光照传感器采集当前环境光强度的步骤；

如果“否”，则计算调节背光亮度的PWM信号占空比，并送给LED背光调节电路，进行减少当前背光亮度调节，之后返回执行光照度传感模块的光照传感器TSL2550采集当前环境光强度的步骤。

上述应用中，为保证光照传感器与FPGA数据通信的同步，FPGA控制模块将分频后的时钟信号供给TSL2500，使得FPGA控制模块每隔一段时间才会读取一次光照传感器TSL2550寄存器中的数据，在时序的控制中光照传感器完成两个通道的转换每隔一定时间产生一个开始条件，这样就避免了LED背光源亮度过于频繁变化。

Claims (4)

1.一种计算机显示屏亮度自适应调节方法，其特征是

采用两路光照度传感器获取当前环境光强度数据，经过内部的AD转换后，将数据传输给FPGA控制模块，使其通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致，确定对应的驱动LED背光源的PWM信号占空比，进而调节背光电路完成LED背光亮度的调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述FPGA控制模块每隔一段时间读取光照传感器的数据，避免LED背光亮度的调节频繁发生。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是具体步骤为：

步骤①光照度传感器采集环境光强度数据；

步骤②FPGA控制模块读取当前环境光强度数据并映射出LED背光亮度级别；

步骤③选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致：

若目标亮度与当前亮度一致，则保存当前亮度，并返回步骤①，

否则当目标亮度大于当前亮度时，计算PWM信号占空比，增大当前亮度，并返回步骤①，

当目标亮度小于当前亮度时，计算PWM信号占空比，减少当前亮度，并返回步骤①。

4.一种计算机显示屏亮度自适应调节系统，其特征是包括FPGA控制模块、光照度传感模块，

光照度传感模块设置两路光照度传感器，FPGA控制模块设置背光控制模块，

光照度传感模块取当前环境光强度数据，经过内部的AD转换后，将数据传输给FPGA控制模块，背光控制模块通过环境光强度映射出此时LED背光亮度级别，选取适合人眼的目标亮度，根据显示屏的当前亮度情况，判断目标亮度与当前亮度是否一致，确定对应的驱动LED背光源的PWM信号占空比，进而调节背光电路完成LED背光亮度的调节。