CN1804963A - 具有光传感器的装置 - Google Patents

Abstract

一种功能装置，包括：光传感器(12)，用于输出相对于接收到的光的信号控制信号；温度传感器(13)，用于输出相对于周围温度的额外控制信号；控制模块(14)，用于控制所述信号控制信号；以及输出模块(5)，用于根据所述信号控制信号输出感觉器官能够察觉的感觉信号。所述控制模块(14)通过使用所述额外控制信号控制所述信号控制信号。

Description

具有光传感器的装置

技术领域

本发明通常涉及一种具有光传感器的装置。

背景技术

近年来，用于汽车导航系统中显示地图的显示器装置如液晶显示器包括有光传感器，用于调整显示器中背光的亮度。当车辆处于黑暗的地方的时候，控制背光的亮度使之比较暗，或者当车辆处于照明非常好的地方的时候，控制背光的亮度使之比较亮。通过这种方式能够防止液晶显示器中地图显示耀眼或者暗淡。日本专利文献JP-A-H11-316566公开了一种具有上述亮度控制的液晶显示器。

光传感器如光电二极管等具有这样的输出特性：其易受环境温度的影响。也就是说，当环境温度不同时，接收相同亮度的光传感器却输出不同大小的输出电流。结果是，当光传感器的输出电流由于环境温度而改变的时候，液晶显示器的亮度对于车辆的驾驶员来说会太亮或者太暗。

当光传感器用于其它类型的装置时也有类似的问题。例如，当光传感器由于温度影响下的输出特性而不能区分口袋内的亮度与包内的亮度时，具有亮度检测功能用于控制振铃音的音量的便携式电话无法很好地工作。也就是说，即使把便携式电话放在包里的时候，振铃音的音量也不会发生改变以引起用户的注意。

发明内容

考虑到上述和其它问题，本发明提供一种装置，其具有用于控制该装置的输出使之适合于环境的亮度的光传感器。

本发明的装置包括光传感器和温度传感器。根据光传感器的温度特性和检测到的温度，利用温度补偿功能对光传感器输出给该装置的输出信号进行补偿，以适当地控制该装置。

例如，通过使用本发明的控制方案，根据来自光传感器的补偿后的输出信号来控制液晶显示器的背光。本发明的方案还可以用于诸如声音产生装置或者振动产生装置之类的装置。经过温度特性补偿之后的来自光传感器的输出信号用于控制那些装置的声音输出或者振动输出。

附图说明

从下面参考附图所作的详细描述，本发明的其它目的、特性和优点将会更加清楚，其中：

图1显示了本发明的实施例中液晶显示器装置的方框图；

图2显示了该液晶显示器装置的透视图；

图3用部分横截面图显示了该液晶显示器装置的侧面图；

图4显示了亮度控制过程的流程图；

图5显示了光电二极管中相对输出与温度之间的关系图；以及

图6A、6B显示了液晶板中相对亮度与温度之间的关系图。

具体实施方式

下面参考附图描述作为汽车导航系统的液晶显示器的本发明的一个实施例。如图2所示，本实施例中的导航系统包括液晶显示器1用于显示地图等。

液晶显示器1包括框2、框2中的液晶板3以及安装在液晶板3后侧的背光单元4。背光单元4具有如下结构：其由背光如放电管和光导板(图中没有示出)构成。放电管可以采用荧光灯5等。荧光灯5从侧面向光导板内发出光，从而均匀地照亮液晶板3的后侧。来自液晶板3后侧的光清楚地显示液晶显示器1中的内容。

框2具有一个包括操作面板6的部分。操作面板6包括安装在其中的多个操作键7。如图3所示，操作面板6与框2中对应位置的基底8成对。基底8具有开关9，这些开关9与操作面板6中的操作键7相连。

操作面板6还具有孔10，用于从框2的外面引入光。孔10具有安装在其中的聚光透镜11。基底8具有光传感器12，例如光电二极管，用于检测引入其中的光的亮度(强度)。光传感器12与具有正温度特性的温度传感器13成对，用于检测光传感器12的周围空间的温度。

图1显示了本实施例中液晶显示器1的组成部件的方框图。显示器1中的控制装置14是具有附属电路的微型计算机，包括CPU、RAM、ROM等。控制装置14与液晶板3、开关9、光传感器12、温度传感器13、温度补偿表15以及荧光灯5的驱动电路16相连。控制电路14向驱动电路16输出与光传感器12检测到的照明强度(亮度)成比例的占空比信号。驱动电路16根据来自控制装置14的占空比信号来控制荧光灯5的亮度。

光传感器12和温度传感器13根据检测到的照明强度和检测到的温度分别输出模拟信号。这些检测到的照明/温度的模拟信号被控制装置14中的A/D转换器(图中没有示出)转换为数字信号，用于计算照明信号的补偿值。控制装置14将该补偿值与检测到的照明情况的数字信号合并起来，以输出代表照明强度的补偿后的数字信号。

图5显示了光电二极管，即光传感器12中相对输出与温度的关系图。光传感器12的相对输出指的是，以25℃温度下的电流为参考电流1，光传感器12的输出电流与改变的温度之间的关系。如图5所示，光传感器12的相对输出并不与温度线性成比例。因此，如图6B所示，与来自光传感器12的检测到的照明强度成比例的占空比信号不能适当地控制荧光灯5的亮度。也就是说，液晶板3的相对亮度随着温度下降而下降。

上述情形表明当光传感器12周围空间的温度低的时候，光传感器12的输出电流变得低于期望值。光传感器12的输出电流下降导致液晶板3的亮度下降。导航系统的用户可以感觉到显示器1看起来很暗。当光传感器12周围的温度高的时候，这种情形就反过来。也就是说，当温度对光传感器12的影响没有得到补偿的时候，显示器1可能会看起来很耀眼。

温度改变的补偿是根据图5所示的光传感器12的温度特性进行的。也就是说，每个温度的补偿值(数字值)存储在温度补偿表15中，用于以下的补偿公式1：

[公式1]

补偿后的来自光传感器12的照明值

＝来自光传感器12的检测值+补偿值

图4的流程图显示了控制荧光灯5的亮度的过程。

控制装置14中的亮度控制过程从步骤S1开始，用于从光传感器12提取检测信号并通过A/D转换将其转换为数字值。在步骤S2中，来自温度传感器13的检测信号也通过A/D转换被转换为数字值。过程进行到步骤S3，用于通过搜索温度补偿表15为检测到的温度确定补偿值。

在步骤S4中，通过将补偿值代入公式1来计算补偿后的照明值。返回主过程之前，在步骤S5中，该过程根据补偿后的照明值将占空比信号输出给驱动电路16。驱动电路16根据该占空比信号控制荧光灯5(即液晶板3)的亮度。

如图6A所示，本发明的液晶显示器1通过利用存储在温度补偿表15中的补偿值，使得液晶板3的相对亮度在同样的温度范围中变化较小。也就是说，与图6B所示在-30℃到85℃的温度范围内液晶板3的相对亮度的变化在0.60到1.25这个范围内相比，利用本发明的控制过程进行控制的液晶板3的相对亮度的变化下降到相同温度范围内的0.8到1.1之间。通过这种方式，为用户更加适当地控制液晶显示器1的亮度，抑制耀眼/暗淡。

虽然本发明参考附图结合其优选实施例进行了充分的描述，但是应该注意各种改变和变形对于本领域技术人员而言是显而易见的。

例如，补偿后的照明值可以通过直接将检测到的温度值代入公式来进行计算，或者补偿后的照明值可以存储在一个表中，用于根据检测到的温度直接参考。

此外，光传感器12可以是除了光电二极管12之外的其它类型的传感器，温度传感器13可以是除了具有正温度特性的热电元件之外的其它类型的传感器。

光传感器12的位置并不局限于基底8上。光传感器12可以安装在适合检测液晶板3周围空间的亮度的任何位置。

该液晶显示器可以用于车辆之外的其他地方。

本发明的方案可以用于诸如便携式电话或者投影仪之类的装置。也就是说，当便携式电话放在衣服口袋中或者包中的时候，便携式电话的振铃音或者便携式电话的振动可以根据环境的亮度来进行控制，从而能够适当地引起用户的注意。投影仪的亮度可以根据屏幕周围的亮度来可调节地进行控制。

使用本发明的补偿方案控制的装置的输出可以是人类的任何感觉器官能够察觉的任何感觉信号。

可以理解，这些改变和变形是在所附权利要求所定义的本发明的范围内。

Claims (5)

1、一种功能装置，包括：

光传感器(12)，用于输出相对于接收到的光的信号控制信号；

温度传感器(13)，用于输出相对于周围温度的额外控制信号；

控制模块(14)，用于控制所述信号控制信号；以及

输出模块(5)，用于根据所述信号控制信号输出感觉器官能够察觉的感觉信号，

其中，所述控制模块(14)通过使用所述额外控制信号控制所述信号控制信号。

2、根据权利要求1所述的功能装置，

其中，所述输出模块(5)包括液晶板(3)的背光(5)，以及

所述感觉信号包括从所述背光(5)发出的光。

3、根据权利要求1所述的功能装置，

其中，所述输出模块(5)包括声音产生装置，以及

所述感觉信号包括由所述声音产生装置产生的声音。

4、根据权利要求1所述的功能装置，

其中，所述输出模块(5)包括振动产生装置，以及

所述感觉信号包括由所述振动产生装置产生的振动。

5、一种用于控制感觉信号的方法，包括以下步骤：

提供第一传感器(12)，用于输出相对于接收到的光的信号控制信号；

提供第二传感器(13)，用于输出相对于周围温度的额外控制信号；

提供控制模块(14)，用于控制所述信号控制信号；以及

提供输出模块(5)，用于根据所述信号控制信号输出感觉器官能够察觉的所述感觉信号，

其中，所述控制模块(14)通过使用所述额外控制信号控制所述信号控制信号。

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