CN112614465A - 一种机载显示器背光亮度精准控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机载显示器背光亮度精准控制方法及装置，该方法包括：从机载显示器的背部采集背面反射光线初始强度值，从机载显示器的正面采集正面初始亮度值，获取背面反射光线初始强度值与正面初始亮度值之间的初始比例关系，通过实时采集所述机载显示器实际的背面反射光线强度值，根据该初始比例关系，计算得到所述机载显示器正面实际亮度值，再将所述机载显示器正面实际亮度值调整至机载显示器正面初始亮度值。本发明能够实时精准的监控显示屏背光源的亮度，从而通过系统精准设置对应的驱动电流，达到想要的精准的显示亮度。

Description

一种机载显示器背光亮度精准控制方法及装置
技术领域
本公开涉及机载显示技术领域，尤其涉及一种机载显示器背光亮度精准控制方法及装置。
背景技术
LCD显示器的出屏亮度主要取决于LED背光亮度,LED背光亮度主要由LED亮度决定，因此整个显示器的亮度稳定性是由LED的亮度稳定性决定的，LED灯珠在工作三万个小时后基本上会出现大幅度的光效衰减，环境温度的变化也会导致LED发光效率的变化，如何在复杂的情况下保证产品亮度的稳定或者保证亮度在设计要求内是一个非常重要的问题，尤其在机载显示行业，不稳定的显示亮度可能会引起飞行员的误操作。
普通的显示器亮度控制往往通过对环境照度的监控，以及控制LED驱动电流或者占空比来调整亮度，没有办法对显示器的亮度做实时监测，尤其在轻薄化要求较高的情况下(比如侧入式背光源，LED在导光板的侧边)。
目前市面上的显示屏亮度调整一般由两个期间监控确定，再由后台程序调整控制，主要部件有LED灯条，混光板，反光板，光学增亮膜以及温度传感器等组成，如图1所示。其中温度传感器用于监控LED灯板温度，从而推算LED的结温，通过LED的特性计算LED实时发光效率，然后调整LED的驱动电流，从而保证产品的整体亮度不变,这种方式有两个弊端：(1)只能监控灯板温度变化，一个面上调整LED发光亮度，对于LED失效、全寿命期内发光变化无法监控；(2)此亮度变化是通过LED特性，随结温变化推算出来的，跟实际情况有所出入，无法保证实时精准监控。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种机载显示器背光亮度精准控制方法及装置，此方法在不增加外挂设备的情况下，能够实时精准的监控显示屏背光源的亮度，从而通过系统精准设置对应的驱动电流，达到想要的精准的显示亮度。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种机载显示器背光亮度精准控制方法，包括：从所述机载显示器的背部采集背面反射光线初始强度值，从所述机载显示器的正面采集正面初始亮度值，获取所述背面反射光线初始强度值与所述正面初始亮度值之间的初始比例关系，通过实时采集所述机载显示器实际的背面反射光线强度值，根据该初始比例关系，计算得到所述机载显示器正面实际亮度值，再将所述机载显示器正面实际亮度值调整至机载显示器正面初始亮度值。
在一种优选的实施方式中，通过在所述机载显示器的背部设置至少两个亮度传感器，以实时采集所述机载显示器实际的背面反射光线强度值。
在一种优选的实施方式中，通过调整LED驱动电流或者占空比，以将所述机载显示器正面实际亮度值调整至机载显示器正面初始亮度值。
在一种优选的实施方式中，通过亮度仪或光谱色彩分析仪采集所述机载显示器的正面初始亮度值。
本发明还提供一种机载显示器背光亮度精准控制装置，包括导光板，所述导光板的一侧设置PCB灯板，另一侧设置背板，所述背板上开设凹槽，所述凹槽内设置亮度传感器，用于采集所述机载显示器背面反射光线强度值；
还包括控制系统，所述亮度传感器的输出端与所述控制系统的输入端连接，所述控制系统用于根据所述亮度传感器的实时输出值与初始比例关系值，控制调整所述机载显示器的正面实际亮度值；其中，所述初始比例关系值为机载显示器的背面反射光线初始强度值与正面初始亮度值之间的初始比例。
在一种优选的实施方式中，还包括LED驱动和LED灯珠，所述LED灯珠封装在所述PCB灯板上，所述LED驱动分别与所述LED灯珠和所述控制系统连接，所述控制系统通过控制所述LED驱动调整驱动电流或占空比，以调整所述LED灯珠的亮度。
在一种优选的实施方式中，还包括反射片，所述反射片设置在所述导光板与背板之间。
在一种优选的实施方式中，所述背板上开设至少两个凹槽，并且均匀分布在所述背板上。
本发明的一种机载显示器背光亮度精准控制方法及装置，其有益效果在于：
(1)本发明是在腔体背面监控，直下式和侧入式入光方式均可用此方案。
(2)实时监控，一致性和稳定性较高。
(3)数据采集精度高，控制精度高。
(4)本发明能够有效降低失效风险，尤其是单颗LED的失效，可实时监控，同时进行补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为常规机载LED显示器亮度控制结构示意图；
图2为本发明实施例中机载显示器背光亮度精准控制装置俯视图；
图3为本发明实施例中机载显示器背光亮度精准控制装置侧视图；
图4为本发明实施例中机载显示器背光亮度精准控制装置仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
由于在传统的技术中，显示屏产品的亮度稳定性最终取决于取决于LED灯珠发光亮度的稳定，而实际上LED灯珠的亮度随着时间和环境的变化而变化，这些都不是精准可控的，在机载显示系统上要求显示亮度有较高一致性和稳定性，因此必要采取一定的手段实时监控显示屏的出光亮度，而在显示屏的正面无法采用内嵌设备监控(其成本很高且需要适合位置放置监控器，难度和成本均较大)，因此为了保证显示亮度的一致性和稳定性，必须要有实时精准监控其背光源亮度的设计和方法。
因此发明的目的是为了在不增加外挂设备，能实时精准的监控显示屏背光源的亮度，从而通过系统精准设置对应的驱动电流，达到想要的精准的显示亮度。
基于此，本发明提出了一种机载显示器背光亮度精准控制方法及装置。
该方法具体为：通过在所述机载显示器的背部设置至少两个亮度传感器，用于从所述机载显示器的背部采集背面反射光线初始强度值，通过亮度仪或光谱色彩分析仪从所述机载显示器的正面采集正面初始亮度值，获取所述背面反射光线初始强度值与所述正面初始亮度值之间的初始比例关系，通过实时采集所述机载显示器实际的背面反射光线强度值，根据该初始比例关系，计算得到所述机载显示器正面实际亮度值，再通过调整LED驱动电流或者占空比，将所述机载显示器正面实际亮度值调整至机载显示器正面初始亮度值。
该装置具体为：包括导光板，所述导光板的一侧设置PCB灯板，另一侧设置背板，所述导光板与背板之间还设置反射片。所述背板上开设至少两个凹槽，所述凹槽内设置亮度传感器，用于采集所述机载显示器背面反射光线强度值；还包括控制系统，所述亮度传感器的输出端与所述控制系统的输入端连接，所述控制系统用于根据所述亮度传感器的实时输出值与初始比例关系值，控制调整所述机载显示器的正面实际亮度值；其中，所述初始比例关系值为机载显示器的背面反射光线初始强度值与正面初始亮度值之间的初始比例。还包括LED驱动和LED灯珠，所述LED灯珠封装在所述PCB灯板上，所述LED驱动分别与所述LED灯珠和所述控制系统连接，所述控制系统通过控制所述LED驱动调整驱动电流或占空比，以调整所述LED灯珠的亮度。
接下来，参考图2-4，以具体实施例对本发明作进一步说明。
本方案主要包含侧入式背光系统(常规的背光源，包含设置在PCB灯板1上的LED灯珠7，导光板5，反射片4等)、一组(两个或者多个)亮度传感器3，LED驱动8以及CPU控制调节系统6，即上述控制系统，其中核心设计方法为，在背板2上开设大小适合圆槽，用来放置亮度传感器3，LED点光源经过导光板5混光为面光源，其中大部分光线从正面射出进入人眼，但是导光板5的下面的反射片4一般的反射率在98％左右，反射片4一般为白色反射膜，有一定的透光；其中一小部分的光会透过反射片4从背面射出，此时背面射出部分被亮度传感器3接收到，亮度传感器3的精度在0.1lx左右，在CPU(即，上述控制系统)里用软件记录初始出屏亮度值以及对应的亮度传感器感应的亮度值，当出屏亮度值变化时，只需要根据传感器所感应的亮度，等比例调整正面的出屏亮度(如出屏初始为5000，亮度传感器采集亮度为100，当后期环境等变化导致采集值为90时，则说明出屏亮度只有4500，如若需要调整，则调整驱动电流或者占空比达到需要值)。
在背板2下侧设置亮度探测器，背板2挖槽(对应探测器大小的圆形状)，用来监控采集从反射片4背面射出的光线强度，软件记录初始的探测器亮度和显示屏正面亮度值，显示器在使用过程中，亮度随着时间和环境温度等因素会有一定的变化，对应的探测器也会读到同样比例的亮度变化，在需要或者要求下，系统通过调整驱动电流或者占空比，精准的调整显示亮度，达到实时和稳定的调整，且若设计一个确定的出屏亮度值的话，其稳定性和一致性会非常的高。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种机载显示器背光亮度精准控制方法，其特征在于，包括：从所述机载显示器的背部采集背面反射光线初始强度值，从所述机载显示器的正面采集正面初始亮度值，获取所述背面反射光线初始强度值与所述正面初始亮度值之间的初始比例关系，通过实时采集所述机载显示器实际的背面反射光线强度值，根据该初始比例关系，计算得到所述机载显示器正面实际亮度值，再将所述机载显示器正面实际亮度值调整至机载显示器正面初始亮度值。
2.根据权利要求1所述的机载显示器背光亮度精准控制方法，其特征在于，通过在所述机载显示器的背部设置至少两个亮度传感器，以实时采集所述机载显示器实际的背面反射光线强度值。
3.根据权利要求1或2所述的机载显示器背光亮度精准控制方法，其特征在于，通过调整LED驱动电流或者占空比，以将所述机载显示器正面实际亮度值调整至机载显示器正面初始亮度值。
4.根据权利要求3所述的机载显示器背光亮度精准控制方法，其特征在于，通过亮度仪或光谱色彩分析仪采集所述机载显示器的正面初始亮度值。
5.一种机载显示器背光亮度精准控制装置，其特征在于，包括导光板，所述导光板的一侧设置PCB灯板，另一侧设置背板，所述背板上开设凹槽，所述凹槽内设置亮度传感器，用于采集所述机载显示器背面反射光线强度值；
还包括控制系统，所述亮度传感器的输出端与所述控制系统的输入端连接，所述控制系统用于根据所述亮度传感器的实时输出值与初始比例关系值，控制调整所述机载显示器的正面实际亮度值；其中，所述初始比例关系值为机载显示器的背面反射光线初始强度值与正面初始亮度值之间的初始比例。
6.根据权利要求5所述的机载显示器背光亮度精准控制装置，其特征在于，还包括LED驱动和LED灯珠，所述LED灯珠封装在所述PCB灯板上，所述LED驱动分别与所述LED灯珠和所述控制系统连接，所述控制系统通过控制所述LED驱动调整驱动电流或占空比，以调整所述LED灯珠的亮度。
7.根据权利要求5所述的机载显示器背光亮度精准控制装置，其特征在于，还包括反射片，所述反射片设置在所述导光板与背板之间。
8.根据权利要求5所述的机载显示器背光亮度精准控制装置，其特征在于，所述背板上开设至少两个凹槽，并且均匀分布在所述背板上。
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