CN106356028A - 一种显示器亮度持续一致性实现方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器亮度持续一致性实现方法和系统，包括出厂前设定待选亮度目标值和显示器工作温度阈值，然后在温度阈值内，对液晶面板亮度进行校准，得到背光目标值与亮度目标值的对应关系。出厂后，当显示器工作在工作温度阈值内，则仅通过背光实时监测和调节，维持显示器亮度的持续一致性，当显示器工作温度超出阈值后，则通过对温度实时监测调节，以及切换显示器目标亮度，使得显示器保持亮度持续一致性。本发明用于保证显示器在整个生命周期内亮度持续一致性，对于要求亮度一致性要求较高的领域，如医疗领域等有重要的意义。

Description

一种显示器亮度持续一致性实现方法和系统

技术领域

本发明涉及显示器显示控制技术领域，特别是一种显示器亮度持续一致性实现方法和系统。

背景技术

亮度一致性，对于专业显示器具有重要意义。而传统显示器在使用一段时间后，由于液晶面板亮度自身的衰减，亮度和出厂设置的目标亮度有明显的差别，这一点也可以通过新旧显示器对比可以直观的观察到。传统显示器的背光稳定机制，并没有考虑温度对背光的影响，在未考虑温度因素情况下设定的背光目标值是存在风险的。当显示器工作温度变化时，将背光值调至背光目标值时，显示器亮度与显示器目标亮度是有偏差的。这就造成了传统显示器亮度的不一致。显示器的衰减速度和温度有直接的关系，在温度高时，衰减比较快。如果没有相应的防护措施，显示器在异常情况下亮度会迅速衰减。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：一方面通过对显示器的背光进行实时监测和调节，使得显示器亮度能够持续一致；另一方面通过对显示器的工作温度进行监测和调节，并适应性调整显示器的目标亮度值，从而减小温度对显示器衰减速度的影响。

本发明采取的技术方案具体为：一种显示器亮度持续一致性实现方法，包括：

S1，设定至少两个显示器目标亮度值，其中第一目标亮度值高于第二目标亮度值；

S2，设定显示器的工作温度阈值；

S3，在显示器工作温度阈值内，对显示器进行亮度校准，得到第一目标亮度值对应的背光目标值，以及目标亮度值与背光目标值之间的关系；

S4，实时监测显示器的背光值，将监测到的背光值与背光目标值进行比较，并根据比较结果和目标亮度值与背光目标值之间的关系，对背光光源亮度进行实时调整；

S5，实时监测显示器的工作温度值，将监测到的工作温度值与显示器的工作温度阈值进行比较，当工作温度值超过工作温度阈值，则将显示器亮度调整为第二目标亮度值，同时对显示器的工作温度进行调节；当工作温度值低于工作温度阈值，则将显示器亮度重新调整为第一目标亮度值。

本发明在应用时，当显示器工作在工作温度阈值内，则仅通过背光实时监测和调节，维持显示器亮度的持续一致性，当显示器工作温度超出阈值后，则通过对温度实时监测调节，以及切换显示器目标亮度，使得显示器保持亮度持续一致性。对于显示器工作温度的调节主要为散热，可利用现有技术，散热方式包括但不限于风冷、水冷、半导体制冷等。对显示器背光的监测通过现有背光传感器实现。

进一步的，本发明中，显示器第一目标亮度值为，建立在预留有充分衰减余量的基础上，且在显示器的整个生命周期内，液晶面板亮度正常衰减后仍能达到的亮度值。第二目标亮度值为满足用户需求的，比第一目标亮度值亮度低的目标亮度，当显示器工作温度升高，超出工作温度阈值，使显示器选择第二目标亮度值工作，减小温度升高后显示器实际亮度与目标亮度值之间的偏差。

更进一步的，本发明方法还包括设定显示器工作温度推荐范围值；当监测到的显示器工作温度在显示器工作温度推荐范围值以内，则使显示器工作在第一目标亮度值。温度推荐范围值的设定根据显示器衰减特性进行设置，依据为，在温度推荐范围值以内，显示器背光稳定，且衰减较小，亮度持续一致性也较好。

本发明方法还包括，设定显示器工作温度警戒值，当监测到的显示器工作温度超过显示器工作温度警戒值，则关闭显示器背光光源，同时发出报警信号。显然，显示器工作温度警戒值比显示器工作温度阈值更高，可根据衰减特性设置，在此警戒值外，显示器的亮度跳变较大，且衰减更快，关闭背光对于显示器可起到保护作用，报警信号可指示显示器处于工作异常状态。

为了进一步提高本发明方法的可靠性，步骤S5中，当工作温度值超过工作温度阈值，且超过第一设定延时时长，则将显示器亮度调整为第二目标亮度值，同时对显示器的工作温度进行调节；当工作温度值降低于工作温度阈值，且超过第二设定延时时长，则将显示器亮度重新调整为第一目标亮度值。第一设定延时时长和第二设定延时时长可根据需要设定，如设置为1分钟、5分钟等，可避免突发温度相关因素对显示器亮度切换的影响。

本发明还提供一种基于上述方法的显示器亮度持续一致性实现系统，包括：

显示器，包括液晶面板、背光驱动单元、存储单元和显示控制单元；存储单元中存储有第一目标亮度值、第二目标亮度值和显示器工作温度阈值，第二目标亮度值低于第一目标亮度值；

上位机，在显示器工作温度阈值内，对显示器进行亮度校准，得到显示器目标亮度值与背光目标值之间的关系，以及与第一目标亮度值对应的背光目标值，传输至显示器的存储单元中进行存储；

背光传感器，实时采集液晶面板的背光亮度值，并将采集到的背光亮度值传输至显示控制单元；显示控制单元根据接收到的实时背光亮度值，以及显示器目标亮度之与背光目标值之间的关系，控制背光驱动单元进行液晶面板背光亮度的调节，以适应当前显示器目标亮度；

温度传感器和温度调节模块，温度传感器实时采集显示器的工作温度，并将采集到的工作温度信号传输至显示控制单元；显示控制单元将接收到的实时工作温度信号与显示器工作温度阈值进行比较，并根据比较结果控制显示器在第一目标亮度值或第二目标亮度值之间的切换，以及控制温度调节模块的启动或停止；温度调节模块启动后对显示器工作温度进行调节。

进一步的，本发明系统中，存储单元中还存储有显示器工作温度推荐范围值；当温度传感器监测到的显示器工作温度在显示器工作温度推荐范围值以内，则显示控制单元控制显示器工作在第一目标亮度值。

更进一步的，本发明系统还包括报警模块；存储单元中还存储有显示器工作温度警戒值，当温度传感器监测到的显示器工作温度超过显示器工作温度警戒值，则显示控制单元通过背光驱动单元关闭背光光源，同时通过报警模块发出报警信号。显然，显示器工作温度警戒值比显示器工作温度阈值更高，可根据衰减特性设置，在此警戒值外，显示器的亮度跳变较大，且衰减更快，关闭背光对于显示器可起到保护作用，报警信号可指示显示器处于工作异常状态。

优选的，本发明显示器中的显示控制单元采用ARM。

优选的，本发明系统中，温度调节模块采用风冷机构、水冷机构，或者半导体制冷机构。或者也可采用其它现有散热机构，显示控制单元对于散热机构的启动和关闭控制为现有技术。

优选的，本发明系统中，背光传感器和温度传感器可分别安装于显示器的背部，以获取所需监测的信号。

有益效果

(1)本发明预先对显示器的目标亮度进行了校准，获得了目标亮度与背光亮度之间的关系，在后续的应用时，又通过对实时背光值进行监测，达到实时调节背光以适应目标亮度的目的，在一定的工作温度范围内，能够保持显示器亮度的持续一致性；

(2) 本发明预先设定了显示器的不同亮度目标值、显示器工作温度阈值，以及相关的工作温度推荐范围值和警戒值，在显示器实际应用时，又通过对显示器工作温度进行实时监测对比，进而通过温度实时调节，使得显示器能够最大限度保持在推荐工作温度范围内。同时在当显示器工作温度不在推荐温度范围内时，控制显示器亮度目标值切换，减小显示器实际亮度与推荐范围内工作时亮度的偏差，使得显示器亮度在温度发生变化时也可以基本保持稳定；

（3）本发明在显示器目标亮度选取时，考虑了充分的衰减余量，确保在整个生命周期内，液晶面板亮度正常衰减后仍能达到目标亮度。

综上，本发明可使得显示器在整个生命周期内，保持较好的亮度持续一致性。

附图说明

图1所示为本发明方法的一种具体实施例流程示意图；

图2所示为本发明背光检测与调节原理示意图；

图3所示为本发明温度检测与调节原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步说明。

本发明的显示器亮度持续一致性实现方法，包括：

S1，设定至少两个显示器目标亮度值，其中第一目标亮度值高于第二目标亮度值；

S2，设定显示器的工作温度阈值；

S3，在显示器工作温度阈值内，对显示器进行亮度校准，得到第一目标亮度值对应的背光目标值，以及目标亮度值与背光目标值之间的关系；

S4，实时监测显示器的背光值，将监测到的背光值与背光目标值进行比较，并根据比较结果和目标亮度值与背光目标值之间的关系，对背光光源亮度进行实时调整；

S5，实时监测显示器的工作温度值，将监测到的工作温度值与显示器的工作温度阈值进行比较，当工作温度值超过工作温度阈值，则将显示器亮度调整为第二目标亮度值，同时对显示器的工作温度进行调节；当工作温度值低于工作温度阈值，则将显示器亮度重新调整为第一目标亮度值。

本发明在应用时，当显示器工作在工作温度阈值内，则仅通过背光实时监测和调节，维持显示器亮度的持续一致性，当显示器工作温度超出阈值后，则通过对温度实时监测调节，以及切换显示器目标亮度，使得显示器保持亮度持续一致性。

本发明基于上述方法的显示器亮度持续一致性实现系统，包括：

显示器，包括液晶面板、背光驱动单元、存储单元和显示控制单元；存储单元中存储有第一目标亮度值、第二目标亮度值和显示器工作温度阈值，第二目标亮度值低于第一目标亮度值；

上位机，在显示器工作温度阈值内，对显示器进行亮度校准，得到显示器目标亮度值与背光目标值之间的关系，以及与第一目标亮度值对应的背光目标值，传输至显示器的存储单元中进行存储；

背光传感器，实时采集液晶面板的背光亮度值，并将采集到的背光亮度值传输至显示控制单元；显示控制单元根据接收到的实时背光亮度值，以及显示器目标亮度之与背光目标值之间的关系，控制背光驱动单元进行液晶面板背光亮度的调节，以适应当前显示器目标亮度；

温度传感器和温度调节模块，温度传感器实时采集显示器的工作温度，并将采集到的工作温度信号传输至显示控制单元；显示控制单元将接收到的实时工作温度信号与显示器工作温度阈值进行比较，并根据比较结果控制显示器在第一目标亮度值或第二目标亮度值之间的切换，以及控制温度调节模块的启动或停止；温度调节模块启动后对显示器工作温度进行调节。

实施例

参考如图1-3所示，本实施例中，系统存储单元中还存储有显示器工作温度推荐范围值；当温度传感器监测到的显示器工作温度在显示器工作温度推荐范围值以内，则显示控制单元控制显示器工作在第一目标亮度值。

系统还包括报警模块；存储单元中还存储有显示器工作温度警戒值，当温度传感器监测到的显示器工作温度超过显示器工作温度警戒值，则显示控制单元通过背光驱动单元关闭背光光源，同时通过报警模块发出报警信号。显然，显示器工作温度警戒值比显示器工作温度阈值更高，可根据衰减特性设置，在此警戒值外，显示器的亮度跳变较大，且衰减更快，关闭背光对于显示器可起到保护作用，报警信号可指示显示器处于工作异常状态。

显示器中的显示控制单元采用ARM。

系统中，温度调节模块采用风冷机构、水冷机构，或者半导体制冷机构。或者也可采用其它现有散热机构，显示控制单元对于散热机构的启动和关闭控制为现有技术。

系统中，背光传感器和温度传感器可分别安装于显示器的背部，以获取所需监测的信号。

基于上述系统架构，本实施例方法具体步骤如下：

S1：首先进行显示器目标亮度的选择，包括显示器第一目标亮度和显示器第二目标亮度。显示器第一目标亮度值，建立在预留充分的衰减余量基础上，在整个生命周期内，液晶面板亮度正常衰减后仍能达到的典型亮度；第二目标亮度值，满足用户需求的比第一亮度值低的目标亮度，当显示器工作温度升高，超出工作温度推荐值，自动选择第二目标亮度值。

S2：对显示器工作温度推荐值及其阈值和温度警示值的设定。显示器工作温度推荐值及其阈值的设定，显示器在一定的温度范围内，背光稳定，并且衰减较小。我们设置此温度为工作温度推荐范围值，一般在室温25°c左右，如22°c -28°c ，25°c为典型值，也是显示器亮度校准时的最佳温度，阈值根据实际显示器的衰减特性和亮度特性设定。显示器警戒值的设定，定义为超过此温度值，亮度跳变较大，并且衰减快。设定后保存在存储单元，由ARM调用。

S3：上位机对显示器亮度进行校准并设定背光目标值。显示器亮度校准时，显示器温度保持在工作推荐值。上位机对显示器亮度校准至目标亮度值，包括第一目标亮度值，第二目标亮度值。并且因此得出目标亮度值和背光目标值的对应关系。标亮度值和背光目标值的对应关系存储在存储模块中中，并且ARM可自动调用选择。出厂时，默认设置第一目标值。

S4：在显示器背部安装的背光传感器，可以实时监测显示器背光的变化。

S5：ARM实时获取背光值与背光目标值进行比较，实时调整。

S6：在显示器背部安装的温度传感器，可以实时监测显示器工作温度的变化。

S7：ARM实时的获取温度值，与温度推荐范围值进行比较，对温度进行实时调节控制。ARM实时获取温度值，在温度阈值范围内，显示器通过实时的调整背光，保持亮度稳定。超出温度阈值，并且持续了一段时间，自动的选择第二目标值，ARM从存储单元调用对应的背光目标值，实时调整背光，使亮度稳定在第二目标值，并且显示器开启温度调节装置，进行散热，使显示器温度在温度推荐值及其阈值范围内。显示器温度回到温度推荐值及其阈值范围内，显示器自动的选择第一目标值，ARM从存储单元调用对应的背光目标值，实时调整背光，使亮度稳定在第一目标值。ARM实时获取温度值，当检测到超出温度警示值。ARM会通知信息提示模块，提示用户，显示器温度过高，显示器工作异常，此时显示器将自动关闭背光。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示器亮度持续一致性实现方法，其特征是，包括：

S1，设定至少两个显示器目标亮度值，其中第一目标亮度值高于第二目标亮度值；

S2，设定显示器的工作温度阈值；

S3，在显示器工作温度阈值内，对显示器进行亮度校准，得到第一目标亮度值对应的背光目标值，以及目标亮度值与背光目标值之间的关系；

S4，实时监测显示器的背光值，将监测到的背光值与背光目标值进行比较，并根据比较结果和目标亮度值与背光目标值之间的关系，对背光光源亮度进行实时调整；

S5，实时监测显示器的工作温度值，将监测到的工作温度值与显示器的工作温度阈值进行比较，当工作温度值超过工作温度阈值，则将显示器亮度调整为第二目标亮度值，同时对显示器的工作温度进行调节；当工作温度值低于工作温度阈值，则将显示器亮度重新调整为第一目标亮度值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，显示器第一目标亮度值为，建立在预留有充分衰减余量的基础上，且在显示器的整个生命周期内，液晶面板亮度正常衰减后仍能达到的亮度值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括设定显示器工作温度推荐范围值；当监测到的显示器工作温度在显示器工作温度推荐范围值以内，则使显示器工作在第一目标亮度值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括，设定显示器工作温度警戒值，当监测到的显示器工作温度超过显示器工作温度警戒值，则关闭显示器背光光源，同时发出报警信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤S5中，当工作温度值超过工作温度阈值，且超过第一设定延时时长，则将显示器亮度调整为第二目标亮度值，同时对显示器的工作温度进行调节；当工作温度值降低于工作温度阈值，且超过第二设定延时时长，则将显示器亮度重新调整为第一目标亮度值。

6.一种基于权利要求1至5所述方法的显示器亮度持续一致性实现系统，其特征是，包括：

显示器，包括液晶面板、背光驱动单元、存储单元和显示控制单元；存储单元中存储有第一目标亮度值、第二目标亮度值和显示器工作温度阈值，第二目标亮度值低于第一目标亮度值；

上位机，在显示器工作温度阈值内，对显示器进行亮度校准，得到显示器目标亮度值与背光目标值之间的关系，以及与第一目标亮度值对应的背光目标值，传输至显示器的存储单元中进行存储；

背光传感器，实时采集液晶面板的背光亮度值，并将采集到的背光亮度值传输至显示控制单元；显示控制单元根据接收到的实时背光亮度值，以及显示器目标亮度之与背光目标值之间的关系，控制背光驱动单元进行液晶面板背光亮度的调节，以适应当前显示器目标亮度；

温度传感器和温度调节模块，温度传感器实时采集显示器的工作温度，并将采集到的工作温度信号传输至显示控制单元；显示控制单元将接收到的实时工作温度信号与显示器工作温度阈值进行比较，并根据比较结果控制显示器在第一目标亮度值或第二目标亮度值之间的切换，以及控制温度调节模块的启动或停止；温度调节模块启动后对显示器工作温度进行调节。

7.根据权利要求6所述的显示器亮度持续一致性实现系统，其特征是，存储单元中还存储有显示器工作温度推荐范围值；当温度传感器监测到的显示器工作温度在显示器工作温度推荐范围值以内，则显示控制单元控制显示器工作在第一目标亮度值。

8.根据权利要求6所述的显示器亮度持续一致性实现系统，其特征是，系统还包括报警模块；存储单元中还存储有显示器工作温度警戒值，当温度传感器监测到的显示器工作温度超过显示器工作温度警戒值，则显示控制单元通过背光驱动单元关闭液晶面板，同时通过报警模块发出报警信号。

9.根据权利要求6至8任一项所述的显示器亮度持续一致性实现系统，其特征是，显示器中的显示控制单元采用ARM。

10.根据权利要求6至8任一项所述的显示器亮度持续一致性实现系统，其特征是，温度调节模块采用风冷机构、水冷机构，或者半导体制冷机构。