TWI585738B - 顯示器亮度控制時間性反應 - Google Patents

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Description

顯示器亮度控制時間性反應
本發明大體而言係關於用於顯示器之背光，且更特定而言係關於基於環境光條件之背光亮度控制。
本申請案主張2010年7月26日申請之名為「基於環境光條件之顯示器亮度控制(DISPLAY BRIGHTNESS CONTROL BASED ON AMBIENT LIGHT CONDITIONS)」之臨時申請案第61/367,810號的權利，該案之全文以引用之方式併入本文中。
此章節意欲向讀者介紹可與本發明之各種態樣有關的技術之各種態樣，在下文描述及/或主張本發明之各種態樣。咸信此論述有助於給讀者提供背景資訊以促進更好地理解本發明之各種態樣。因此，應理解，應鑒於此來閱讀此等陳述，且其並不作為對先前技術之承認。
電子裝置日益包括顯示螢幕以作為裝置之使用者介面之部分。如可瞭解，顯示螢幕可用於多種裝置中，該等裝置包括桌上型電腦系統、筆記型電腦，及手持型計算裝置，以及諸如蜂巢式電話及攜帶型媒體播放器之各種消費型產品。電子裝置亦可包括對顯示螢幕照明之背光。環境光可自顯示螢幕之表面反射開且可減小顯示器對比度，從而使得難以在高環境光條件下檢視顯示螢幕。因此，隨著環境光條件改變，亦可改變背光之亮度以提供在環境光與背光之間的充分對比度。然而，在環境光與背光之間所要的對比度之量可取決於諸如使用者偏好及環境光條件之因素而變化。
下文闡述本文中所揭示之特定實施例之概述。應理解，呈現此等態樣僅為了給讀者提供對此等特定實施例之簡短概述，且此等態樣不意欲限制本發明之範疇。實際上，本發明可包含下文可能未闡述之多種態樣。
本發明大體而言係關於用於基於環境光條件來控制顯示器之亮度的技術。根據一所揭示實施例，電子裝置可包括偵測環境光條件(諸如環境光等級)之一或多個環境光感測器。電子裝置亦可包括基於環境光條件來調整用於顯示器之背光之亮度的顯示控制器。顯示控制器可使用一或多個調整曲線來調整亮度，該一或多個調整曲線定義對應於不同環境光條件之亮度等級。根據特定實施例，可回應於接收到調整顯示器亮度之使用者輸入而改變調整曲線之斜率。另外，在特定實施例中，調整曲線可含有兩個或兩個以上區段，該等區段各自對應於不同環境光等級。每一區段之斜率可獨立於其他區段而被修改以允許在不同環境光等級下使用不同亮度反應。在特定實施例中，可由顯示控制器回應於接收到改變在特定環境光等級處之亮度設定的使用者輸入而調整一區段之斜率及/或偏移。
調整曲線亦可定義基於環境光條件之改變之量值及/或方向而調整亮度的速率。在特定實施例中，調整之速率可經設計以近似於人類視覺系統之實體反應。另外，在特定實施例中，基於環境光條件之改變的量值及/或基於顯示器是在穩定狀態下操作還是在執行亮度調整而調整反應速率可使用雜訊減少技術。
電子裝置進一步可經設計以基於一或多個環境光源之入射角來改變亮度等級。舉例而言，在特定實施例中，環境光感測器可經設計以基於光源之入射角來不同地感知環境光等級。所感知環境光等級可接著用以基於一或多個亮度調整曲線來調整顯示器亮度。在其他實施例中，環境光感測器可經設計以偵測環境光源之入射角。在此等實施例中，所偵測角及環境光等級可用以調整顯示器亮度。
在閱讀以下詳細描述及參看各圖式後可更好地理解本發明之各種態樣。
下文將描述一或多個特定實施例。為了提供對此等實施例之簡明描述，本說明書中並不描述實際實施之所有特徵。應瞭解，在任一此實際實施之開發中(如在任一工程或設計專案中)，必須作出許多實施特定決策來達成開發者之特定目的，諸如遵守系統相關及商務相關限制，該等目的可隨實施之變化而變化。此外，應瞭解，此開放努力雖可能複雜且耗時，但對受益於本發明之一般熟習此項技術者而言仍將為設計、生產及製造之常規任務。
本發明係針對用於基於環境光條件來控制顯示器之亮度的技術。電子裝置可包括由背光照明之顯示器。電子裝置亦可包括偵測環境光條件(諸如環境光等級及/或環境光源之角)的一或多個環境光感測器。隨著環境光條件改變，電子裝置可基於儲存於電子裝置內之一或多個調整曲線來調整背光之亮度。
調整曲線可定義對應於不同環境光等級之亮度等級。可回應於接收到調整顯示器亮度之使用者輸入而修改調整曲線之斜率及/或偏移。根據特定實施例，調整曲線可包括兩個或兩個以上區段，該等區段各自對應於不同環境光等級。舉例而言，一區段可對應於低環境光條件而另一區段對應於高環境光條件。該等區段可獨立於彼此而被修改以允許在不同環境光條件中使用不同亮度反應。在特定實施例中，可回應於接收到改變針對特定環境光等級之亮度設定的使用者輸入而調整一區段之斜率及/或偏移。
電子裝置進一步可經設計以基於一或多個環境光源之入射角來改變亮度等級。舉例而言，在特定實施例中，電子裝置可包括經設計以基於光源之入射角來感知環境光等級的一或多個環境光感測器。所感知環境光等級可接著用以基於一或多個亮度調整曲線來調整顯示器亮度。在其他實施例中，一或多個環境光感測器可經設計以偵測環境光源之入射角。在此等實施例中，所偵測角及環境光等級可用以調整顯示器亮度。
調整曲線亦可定義用於基於環境光條件來改變亮度等級之反應速率。反應速率可取決於環境光條件之改變之量值及/或方向而變化。在特定實施例中，反應速率可經設計以近似於人類視覺系統之實體反應。另外，在特定實施例中，基於環境光條件之改變的量值及/或基於顯示器是在穩定狀態下操作還是在執行亮度調整而調整反應速率可使用雜訊減少技術。
圖1為可使用上文所描述之亮度控制技術之電子裝置10的一實施例之方塊圖。電子裝置10可為包括照明顯示器之任一類型的電子裝置。舉例而言，電子裝置10可為媒體播放器、行動電話、膝上型電腦、桌上型電腦、平板電腦、個人資料行事曆、工作站或其類似者。根據特定實施例，電子裝置10可包括桌上型或膝上型電腦，諸如可自蘋果公司(Cupertino,California)購得之MacBook、MacBook Pro、MacBook Air、iMac、Mac Mini或Mac Pro。在其他實施例中，電子裝置10可為手持型電子裝置，諸如亦可自蘋果公司購得之某一型號之iPad、iPod或iPhone，或電子裝置10可為顯示單元，諸如可自蘋果公司購得之LED Cinema Display。在另外的實施例中，電子裝置10可包括使用照明顯示器之其他型號及/或類型的電子裝置。
如圖1中所展示，電子裝置10可包括促成電子裝置10之功能的各種內部及/或外部組件。圖1中所展示之各種功能區塊可包括硬體元件(包括電路)、軟體元件(包括儲存於電腦可讀媒體上之電腦程式碼)或硬體與軟體元件兩者之組合。應進一步注意，圖1僅為特定實施之一實例且意欲說明而非限制可存在於電子裝置10中之組件的類型。
電子裝置10包括可用以顯示影像資料之顯示器12，影像資料可包括所儲存之影像資料(例如，儲存於電子裝置10中的圖像或視訊檔案)及經串流傳輸之影像資料(例如，經由網路接收的影像)，以及所擷取之實況影像資料(例如，使用電子裝置10拍攝之照片或視訊)。顯示器12亦可顯示由電子裝置10產生之各種影像，該等影像包括用於作業系統或其他應用程式之圖形使用者介面(GUI)。舉例而言，顯示器12可為任一合適之顯示器，諸如液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器或陰極射線管(CRT)顯示器。另外，在特定實施例中，顯示器12可結合諸如觸控螢幕之觸敏元件而提供，觸敏元件可充當用於裝置10之控制介面之部分。
顯示器12包括提供光以對顯示器12照明之背光14。根據特定實施例，背光14可為在LCD顯示器後面及/或旁邊發射光之螢光面板或發光二極體(LED)陣列。在其他實施例中，背光14可包括任一合適之光源，諸如陰極射線管、冷陰極螢光燈(CCFL)、金屬鹵素弧光燈、雷射或氖管，以及其他光源。
顯示控制器16可提供用於自處理器18接收資料以將影像展示於顯示器12上之基礎結構。舉例而言，顯示控制器16可包括用於處理來自處理器18之在顯示器12上產生文字及/或圖形之顯示命令的控制邏輯。顯示控制器16亦可包括一或多個積體電路及相關聯之組件(諸如電阻器、電位計、電壓調節器及/或驅動器)，且可與顯示器12整合或可作為獨立組件而存在。另外，在其他實施例中，顯示控制器16可與處理器18整合。
顯示控制器16亦可控制背光14以改變顯示器12之亮度。舉例而言，顯示控制器16可包括用於基於環境光條件來改變顯示器12之亮度的控制邏輯。顯示控制器16亦可包括用於修改調整曲線之控制邏輯，調整曲線規定應基於環境光條件而改變亮度之方式。在特定實施例中，顯示控制器16可調整提供給背光14之電壓或電流以調整顯示器12之亮度。舉例而言，顯示控制器16可改變用於背光14之脈寬調變(PWM)信號的占空比。
顯示控制器16亦可基於來自一或多個光感測器20之回饋來調整顯示器12的亮度。在特定實施例中，顯示控制器16可經設計而至少以每秒60次的速率更新顯示器12之亮度。光感測器20可偵測諸如日光、螢光及/或白熾光之環境光，且可提供指示環境光之等級的回饋給顯示控制器16。另外，光感測器20可經設計以偵測及/或補償環境光之入射角。光感測器20可包括一或多個光學感測器(諸如光電二極體、光電晶體、光敏電阻器或其組合，以及其他光學感測器)，且可整合至顯示器12中或定位成極接近於顯示器12。另外，在特定實施例中，光感測器20可經設計以感知不同顏色及/或波長，其感知方式與人眼所感知相一致。在特定實施例中，光感測器20可經設計而至少以每秒20次的速率偵測環境光等級。根據特定實施例，至少每秒20次之偵測速率可經設計以增強顯示器12對環境光等級之改變的反應。
處理器18可包括提供處理能力以執行電子裝置10之作業系統、程式、使用者及應用程式介面及任何其他功能的一或多個處理器。處理器18可包括一或多個微處理器及/或相關晶片組。舉例而言，處理器18可包括「通用」微處理器、通用與專用微處理器之組合、指令集處理器、圖形處理器、視訊處理器、相關晶片組及/或專用微處理器。處理器18亦可包括用於快取目的之機載記憶體。
電子裝置10亦可包括一或多個輸入/輸出(I/O)埠22，該一或多個I/O埠22經設計以連接至多種外部裝置，諸如電源、耳機或頭戴式耳機，或其他電子裝置(諸如電腦、印表機、投影器、外部顯示器、數據機、銜接台等等)。I/O埠22可支援任一介面類型，諸如通用串列匯流排(USB)埠、視訊埠、串列連接埠、IEEE-1394埠、乙太網路或數據機埠、外部S-ATA埠、來自蘋果公司之專屬連接埠，及/或交流/直流(AC/DC)電力連接埠，以及其他埠。
I/O控制器24可提供用於在處理器18與經由I/O埠22所連接之輸入/輸出裝置之間交換資料的基礎結構。I/O控制器24可含有一或多個積體電路，且可與處理器18整合或可作為獨立組件而存在。I/O控制器24亦可提供用於經由一或多個輸入裝置26及一相機27接收使用者輸入及/或回饋之基礎結構。舉例而言，輸入裝置26可經設計以控制電子裝置10、執行於電子裝置10上之應用程式及/或連接至電子裝置10或由電子裝置10使用之任何介面或裝置的一或多個功能。相機27可用以擷取影像及視訊，且在特定實施例中可用以偵測一或多個環境光源之入射角。
與輸入裝置26之使用者互動(諸如與顯示於顯示器12上之GUI或應用程式介面互動)可產生指示使用者輸入之電信號。此等輸入信號可由I/O控制器24經由合適之路經(諸如輸入集線器或匯流排)投送至處理器18以用於進一步處理。作為實例，輸入裝置26可包括按鈕、滑件、開關、控制板、鍵、旋鈕、滾輪、鍵盤、滑鼠、觸控板等等或其某種組合。在一實施例中，輸入裝置26可允許使用者導覽顯示於顯示器12上之GUI以控制用於調整顯示器12之亮度的設定。
由處理器18使用之資訊(諸如程式及/或指令)可位於儲存器28內。儲存器28可儲存多種資訊且可用於各種目的。舉例而言，儲存器28可儲存：用於電子裝置10之韌體(諸如基本輸入/輸出指令或作業系統指令)；在電子裝置10上執行之各種程式、應用程式或常式；GUI功能；處理器功能等等。根據特定實施例，儲存器28可儲存使得能夠控制顯示器12之亮度調整的程式。舉例而言，儲存器28可儲存可由顯示控制器16用來修改用於改變顯示器12之亮度之調整曲線的指令及/或控制邏輯。另外，儲存器28可儲存可由顯示控制器16用來改變顯示器12之亮度的一或多個調整曲線30。另外，儲存器28可在電子裝置10之操作期間用於緩衝或快取。
儲存器28可包括任一合適之製造品，該製造品包括一或多個有形電腦可讀媒體。舉例而言，儲存器28可包括揮發性記憶體(諸如隨機存取記憶體(RAM))及/或一非揮發性記憶體(諸如唯讀記憶體(ROM))。該等組件可進一步包括其他形式之電腦可讀媒體，諸如用於持續儲存資料及/或指令的非揮發性儲存器。非揮發性儲存器可包括快閃記憶體、硬碟機或任一其他光學、磁性及/或固態儲存媒體。非揮發性儲存器可用以儲存韌體、資料檔案、軟體、無線連接資訊及任何其他合適資料。
電子裝置10亦可包括用於與外部裝置通信之網路裝置32，諸如網路控制器或網路介面卡(NIC)。在一實施例中，網路裝置32可為經由任一802.11標準或任一其他合適的無線網路連接標準來提供無線連接性之無線NIC。網路裝置32可允許電子裝置10經由網路(諸如區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)或網際網路)而通信。另外，電子裝置10可連接至網路上之任一裝置(諸如攜帶型電子裝置、個人電腦、印表機等等)且藉由該裝置發送或接收資料。或者，在一些實施例中，電子裝置10可不包括網路裝置32。
電子裝置10可由電源34供電，電源34可包括一或多個電池，及/或諸如由電插座提供之AC電源。在特定實施例中，電子裝置10可包括整合式電源，該整合式電源可包括一或多個電池，諸如鋰離子電池。在特定實施例中，專屬連接I/O埠22可用以將電子裝置10連接至電源以用於將電池再充電。
圖2描繪呈膝上型電腦之形式之電子裝置10A的一實例。如圖2中所展示，電子裝置10A包括支撐及保護內部組件(諸如處理器、電路及控制器，以及其他組件)的外殼36A。外殼36A亦允許接達可用以與電子裝置10A互動之使用者輸入裝置26A(諸如小鍵盤、觸控板及按鈕)。舉例而言，使用者輸入裝置26A可由使用者操縱以操作執行於電子裝置10A上之GUI及/或應用程式。在特定實施例中，輸入裝置26A可由使用者操縱以調整顯示器12A之亮度設定及/或調整曲線30(圖1)。亦可基於來自一或多個環境光感測器20A之回饋而調整顯示器12A之亮度。電子裝置10A亦可包括各種I/O埠22A，該等I/O埠22A允許將電子裝置10A連接至外部裝置，諸如電源、印表機、網路或其他電子裝置。
圖3描繪可用以調整顯示器12之亮度設定之GUI 38的一實施例。GUI 38可包括可顯示於顯示器12之全部或一部分中的各種層、視窗、螢幕、模板或其他圖形元件。舉例而言，GUI 38可包括視窗40，該視窗40顯示用於調整顯示器12之亮度之各種選項。在視窗40內，標籤42、44及46識別圖形元件48、50、52、54、56及58，圖形元件48、50、52、54、56及58可由使用者調整以改變顯示器12之亮度設定。詳言之，圖形元件48可為滑件，使用者可沿圖形元件50移動該滑件以增加或減少由在背光14內之燈所發射之光。舉例而言，使用者若想要較亮之顯示器12則可增加燈發光度，且若其想要較暗之顯示器12則可減小燈發光度。使用者亦可藉由改變顯示器12之感知反射率來調整亮度設定。可改變反射率調整以改變顯示器12之表面向使用者表現之反射程度。舉例而言，使用者可沿圖形元件54移動圖形元件52(其可為滑件)以增加或減小顯示器12之感知反射率。另外，使用者可調整亮度調整之速率。舉例而言，使用者可沿圖形元件58移動圖形元件56(其可為滑件)以增加或減小亮度調整之速率。使用者若想要快速地作亮度調整則可增加反應速率，而使用者若想要較慢地作亮度調整則可減小反應速率。
使用者可使用電子裝置10(圖1)之輸入裝置26(圖1)來移動圖形元件48、52及56。舉例而言，使用者可使用滑鼠、鍵盤或觸控螢幕來移動圖形元件48、52及56。如上文關於圖1所描述，處理器18可經由I/O控制器24接收使用者輸入且可提供控制信號給顯示控制器16以改變背光14之亮度。基於使用者輸入，顯示控制器16亦可修改規定應調整亮度之方式的一或多個調整曲線30(圖1)。如可瞭解，本文中所描述之圖形元件僅作為實例而提供，而不意欲為限制性的。在其他實施例中，可使用其他類型之圖形元件(諸如虛擬按鈕、輪或其類似者)，或其他類型之輸入裝置(諸如實體輪、按鈕或其類似者)。
圖4及圖5描繪調整曲線62的圖表64及65，該調整曲線62可控管顯示器12之亮度隨著環境光等級改變的改變。圖表64及65包括表示環境光等級之x軸66及表示顯示器12之亮度等級的y軸68。如調整曲線62所指示，顯示器12之亮度通常可隨著環境光等級增加而增加。圖4展示可回應於接收到針對燈發光度設定之使用者調整而修改調整曲線62之偏移的方式，而圖5展示可回應於接收到針對反射率設定之使用者調整而修改調整曲線62之斜率的方式。
如圖4中所展示，調整曲線62與y軸68相交於自x軸66偏移達距離72之點70。當使用者調整顯示器12之燈發光度時，可回應於使用者調整而增加或減小調整曲線62之偏移。舉例而言，當使用者沿圖形元件50向右移動圖形元件48(圖3)時，可增加偏移以修改調整曲線62，從而產生經修改之調整曲線74。經修改之調整曲線74與y軸68相交於自x軸66偏移達距離78之點76。如藉由比較調整曲線62與74可看出，距離78大於距離72，且相應地，回應於增加燈發光度，調整曲線之偏移已增加。在另一實例中，當使用者沿圖形元件50向左移動圖形元件48(圖3)時，可減小偏移以修改調整曲線62，從而產生經修改之調整曲線80。經修改之調整曲線80與y軸68相交於自x軸66偏移達距離84之點82。如藉由比較調整曲線62與80可看出，距離84小於距離72，且相應地，回應於減小燈發光度，調整曲線之偏移已減小。另外，如藉由比較經修改之調整曲線74及80與調整曲線62可看出，在回應於使用者輸入而增加或減小偏移之同時，調整曲線之斜率保持不變。
圖5描繪對顯示器12之反射率設定之使用者調整可影響調整曲線62的方式。類似於圖4，調整曲線62與y軸相交於自x軸66偏移達距離72之點70。調整曲線62具有恆定斜率，該斜率定義隨著環境光等級改變的亮度反應。當使用者調整顯示器12之反射率設定時，可回應於使用者調整而增加或減小調整曲線62之斜率。舉例而言，當使用者沿圖形元件54向右移動圖形元件52(圖3)時，可增加斜率以修改調整曲線62，從而產生經修改之調整曲線86。在另一實例中，當使用者沿圖形元件54向左移動圖形元件52(圖3)時，可減小斜率以修改調整曲線62，從而產生經修改之調整曲線88。如藉由比較經修改之調整曲線86及88與調整曲線62可看出，在回應於使用者輸入而增加或減小斜率之同時，偏移(由距離72表示)保持不變。
如圖5中所展示，已藉由使調整曲線繞調整曲線62與y軸68相交之點70旋轉而改變調整曲線62之斜率。在此等實施例中，對反射率設定之改變已調整斜率，而未改變調整曲線之偏移。然而，在其他實施例中，可藉由使調整曲線62繞沿著調整曲線62之另一點旋轉而改變調整曲線62之斜率。在此等實施例中，對斜率之改變亦可導致對調整曲線之偏移的改變。
圖6描繪用於回應於燈發光度及/或顯示器反射率設定之使用者調整而修改亮度調整曲線的方法90。方法90可藉由接收(步驟92)燈調整而開始。舉例而言，如圖3中所展示，使用者可經由電子裝置10之GUI 38調整燈發光度。回應於接收到燈調整，顯示控制器16可判定(步驟94)調整曲線之偏移。舉例而言，在特定實施例中，滑件48之位置可判定偏移值；其中最大偏移值對應於沿圖形元件50之最右位置且最小偏移值對應於沿圖形元件50之最左位置。然而，在其他實施例中，顯示控制器16可基於圖形元件48之移動之量及方向而判定應應用於當前偏移的改變之量。根據特定實施例，顯示控制器16可使用一或多個演算法及/或查找表來基於使用者輸入計算新偏移。舉例而言，顯示控制器16可使用一或多個演算法及/或查找表來基於使用者輸入直接判定新偏移。在另一實例中，顯示控制器16可接著藉由增加或減小當前偏移達對應於使用者輸入之偏移之改變的量來計算新偏移。
另外，在特定實施例中，偏移可取決於經由GUI 38接收到之使用者輸入及環境光等級兩者。舉例而言，電子裝置10可經由光感測器20量測環境光等級，如上文關於圖1所描述。基於所偵測環境光等級，顯示控制器16可判定回應於圖形元件48(圖3)之移動而應應用於偏移之改變的量。在特定實施例中，與電子裝置10位於具有較低環境光等級之環境中時相比，當電子裝置10位於具有高環境光等級之環境中時，顯示控制器16可將較小改變應用於偏移。另外，在特定實施例中，當環境光等級達到特定等級時可關閉背光14之燈。若環境光等級接近可關閉燈時之環境光等級，則顯示控制器16可調整偏移達僅僅很小的量。另一方面，若環境光等級低，則顯示控制器16可調整偏移達較大量。
在判定(步驟94)偏移之後，顯示控制器16可藉由將偏移增加或減小至所判定值來修改(步驟96)當前調整曲線。舉例而言，顯示控制器可結合當前調整曲線之斜率而使用所判定偏移來計算經修改之調整曲線。在特定實施例中，顯示控制器16可自儲存器28擷取當前斜率且可使用一或多個演算法來計算經修改之調整曲線。根據特定實施例，顯示控制器16可產生如圖4中所展示之經修改之調整曲線74或80。
方法90可繼續接收(步驟98)反射率調整。舉例而言，如圖3中所展示，使用者可經由電子裝置10之GUI 38調整反射率設定。回應於接收到反射率調整，顯示控制器16可判定(步驟100)調整曲線之斜率。舉例而言，在特定實施例中，滑件52之位置可判定斜率值，其中最大斜率值對應於沿圖形元件54之最右位置且最小斜率值對應於沿圖形元件54之最左位置。然而，在其他實施例中，顯示控制器16可基於圖形元件56之移動之量及方向而判定應應用於當前斜率的改變之量。根據特定實施例，顯示控制器16可使用一或多個演算法及/或查找表來基於使用者輸入計算新斜率。舉例而言，顯示控制器16可使用一或多個演算法及/或查找表來基於使用者輸入直接判定新斜率。在另一實例中，顯示控制器16可接著藉由增加或減小當前偏移達對應於使用者輸入之斜率之改變的量來計算新斜率。
在判定斜率之後，顯示控制器16可藉由將斜率增加或減小至所判定值來修改(步驟102)當前調整曲線。舉例而言，顯示控制器可結合當前調整曲線之偏移而使用所判定斜率來計算經修改之調整曲線。在特定實施例中，顯示控制器16可自儲存器28擷取當前偏移且可使用一或多個演算法來計算經修改之調整曲線。根據特定實施例，顯示控制器16可產生如圖5中所展示之經修改之調整曲線86或88。
如圖6中所展示，方法90包括基於燈調整及反射率調整兩者而修改調整曲線。然而，在其他實施例中，可執行方法90之僅一部分。舉例而言，若使用者僅調整燈發光度，則可省略調整反射率之步驟98至102。在另一實例中，若使用者僅調整反射率設定，則可省略調整燈發光度之步驟92至96。
圖7描繪可用以調整顯示器12之亮度設定之GUI 38的另一實施例。在此實施例中，單一滑件或其他合適類型之圖形元件可由使用者操縱以改變燈亮度及感知反射率兩者。舉例而言，視窗104包括識別圖形元件108及110之標籤106，圖形元件108及110可由使用者調整以改變顯示器12之亮度設定。詳言之，圖形元件108可為滑件，使用者可沿圖形元件110移動該滑件以增加或減小顯示器12之亮度。隨著沿圖形元件110移動圖形元件108，顯示控制器16可改變調整曲線之斜率及偏移兩者，如下文關於圖8至圖15所描述。視窗104亦包括可沿圖形元件58移動以調整反應速率之圖形元件56，如上文關於圖3所描述。
視窗104包括識別圖形元件114及116之標籤112，圖形元件114及116可經選擇以啟用判定顯示器12之感知反射率的曲線。根據特定實施例，該等曲線可判定回應於圖形元件108之移動而執行之斜率調整的量。舉例而言，圖形元件114可經選擇以使用經設計以模擬書之反射率的斜率調整，而圖形元件116可經選擇以使用經設計以模擬報紙之反射率的斜率調整。另外，在特定實施例中，圖形元件114及116可判定用來補償環境光角之角調整曲線之類型，如下文關於圖34及圖35所描述。
視窗104進一步可包括識別諸如選擇方塊120之圖形元件之標籤118，該選擇方塊120可經選擇以停用針對顯示器12之反射率調整。當選擇了方塊120時，在使用者移動圖形元件108時可不執行反射率調整。詳言之，調整曲線之斜率或調整曲線之一區段可保持恆定，而僅改變偏移以增加或減小燈亮度。然而，當未選擇方塊120時，可基於使用者輸入而改變斜率及偏移兩者，如下文關於圖8至圖15所描述。
視窗亦可包括識別諸如選擇方塊124之圖形元件之標籤122，該選擇方塊124可經選擇以停用顯示器12之角反應。當未選擇方塊124時，亦可基於環境光源之入射角而調整顯示器12之亮度，如下文關於圖34及圖35進一步所描述。舉例而言，顯示器12之亮度可在直接光方面增加且在間接光方面減小，以模擬環境光自硬複製材料反射開。當選擇了方塊124時，可停用角反應特徵且可在不考慮環境光源之入射角的情況下調整亮度。
圖8描繪展示於圖表131上之調整曲線130，在圖表131中x軸66表示環境光等級且y軸68表示顯示器12之亮度等級。調整曲線130可控管顯示器12之亮度隨著環境光等級改變的改變。如由調整曲線130所指示，顯示器12之亮度可大體上隨環境光等級增加而增加。
環境光臨限值132可將調整曲線130分離成大體上在環境光臨限值132之右側展示的亮區段134及大體上在環境光臨限值132之左側展示的暗區段136。如所展示，環境光臨限值132將調整曲線130劃分為大致相等之區段。然而，在其他實施例中，環境光臨限值132可安置成較靠近或較遠離y軸68以提供區段134及136之其他相對大小。根據特定實施例，環境光臨限值132可劃分調整曲線130以使得暗區段136表示調整曲線130之約5%至20%。舉例而言，在特定實施例中，暗區段136可判定範圍為3至500尼特(nit)或更特定而言3至50尼特之亮度等級，而亮區段134可判定大於約150尼特之亮度等級。然而，在其他實施例中，環境光臨限值132可安置於沿x軸66之任一位置處。舉例而言，在特定實施例中，環境光臨限值132可對應於約15至200勒克司(lux)或更特定而言約50勒克司之環境光等級。
如所展示，調整曲線130具有恆定斜率，該斜率定義隨著環境光等級改變的亮度反應。調整曲線130與y軸68相交於自x軸66偏移達距離137之點135。隨著使用者調整顯示器12之亮度設定，可基於經調整之亮度設定而修改調整曲線130之斜率及偏移。為了促進曲線之調整，調整曲線130亦可包括轉變點138及140。詳言之，轉變點138位於調整曲線130之亮區段134內，且轉變點140位於調整曲線130之暗區段136內。
當使用者調整顯示器12之亮度設定時，可修改調整曲線130之斜率以使得新亮度設定及在環境光臨限值132之相反側上的轉變點138或140皆與調整曲線相交。舉例而言，若使用者在顯示器12位於環境光等級超過環境光臨限值132之環境中時經由GUI 38(圖7)作亮度調整，則可調整斜率，直至新亮度設定及轉變點140與亮度調整曲線相交為止，如下文關於圖9進一步所描述。類似地，若使用者在顯示器12位於環境光等級低於環境光臨限值132之環境中時經由GUI 38(圖7)作亮度調整，則可調整斜率，直至新亮度設定及轉變點138與亮度調整曲線相交為止，如下文關於圖10進一步所描述。
根據特定實施例，轉變點138及140可對應於可由製造者設定為特定百分比的環境光等級，或高於或低於環境光臨限值132之環境光等級。舉例而言，在特定實施例中，轉變點138可對應於約300至800勒克司或更特定而言300至600勒克司之環境光等級。轉變點140可對應於約0至50勒克司或更特定而言約0至20勒克司之環境光等級。然而，在其他實施例中，對應於轉變點138及140之環境光等級可取決於多個因素(諸如電子裝置經設計而得以使用之環境光等級、背光之操作範圍，及/或環境光感測器之操作範圍，以及其他因素)而變化。另外，可由使用者經由GUI調整在調整曲線130上之轉變點138及140的位置。此外，在特定實施例中，轉變點138及140之位置可對應於由使用者針對該區段134或136輸入之最近先前亮度設定。舉例而言，轉變點138可為當環境光等級高於環境光臨限值132時接收到之上一個亮度設定。類似地，轉變點140可為當環境光等級低於環境光臨限值132時接收到之上一個亮度設定。在此實例中，轉變點138及140之位置可隨著使用者調整背光14之亮度而變化。然而，在其他實施例中，轉變點138及140之位置可保持固定。
圖9描繪圖表143上之經修改之調整曲線142以及以虛線展示的原始調整曲線130。為了產生經修改之調整曲線142，使用者在高於環境光臨限值132之環境光等級處已將顯示器12之亮度自當前亮度設定144增加至新亮度設定146。舉例而言，如圖7中所展示，在顯示器12位於具有大於環境光臨限值132之環境光等級的環境中時，使用者可沿圖形元件110向右移動圖形元件108。
回應於接收到新亮度設定，顯示控制器16(圖1)可修改調整曲線130之斜率以產生與新亮度設定146及轉變點140相交之經修改的調整曲線142，轉變點140與新亮度設定146位於環境光臨限值132的相反側上。經修改之調整曲線142與y軸68相交於自x軸66偏移達距離150之點148。如藉由比較原始調整曲線130與經修改之調整曲線142所看出，使調整曲線之斜率增加而偏移減小。在新亮度設定小於當前亮度設定144之其他實施例中，可使調整曲線之斜率減小而偏移增加。
圖10為包括經修改之斜率之另一經修改之調整曲線152的圖表151。為了產生經修改之調整曲線152，使用者在低於環境光臨限值132之環境光等級處已將顯示器12之亮度自當前亮度設定154減小至新亮度設定156。舉例而言，如圖7中所展示，在顯示器12位於具有低於環境光臨限值132之環境光等級的環境中時，使用者可沿圖形元件110向左移動圖形元件108。
回應於接收到新亮度設定，顯示控制器16(圖1)可修改調整曲線130之斜率以產生與新亮度設定156及轉變點138相交之經修改的調整曲線152，轉變點138與新亮度設定156位於環境光臨限值132之相反側上。經修改之調整曲線152與y軸68相交於自x軸66偏移達距離160之點158。如藉由比較原始調整曲線130與經修改之調整曲線152所看出，使調整曲線之斜率增加而偏移減小。在新亮度設定大於當前亮度設定144之其他實施例中，可使調整曲線之斜率減小而偏移增加。
圖11至圖13描繪可歸因於背光14(圖1)之操作範圍而截割調整曲線130之部分的實施例。舉例而言，背光14可能能夠產生範圍為最小亮度等級162至最大亮度等級164的亮度。如圖11中圖表165上所展示，調整曲線130可定義在最小亮度等級162與最大亮度等級164內之亮度等級範圍。若使用者調整將產生將會超過最小亮度等級162及/或最大亮度等級164之經修改的調整曲線，則可截割經修改之調整曲線之一部分以保持在背光的操作範圍內。
如圖12中圖表167上所展示，使用者可將顯示器12之亮度自當前亮度設定166增加至新亮度設定168。舉例而言，使用者可經由GUI 38(圖7)調整亮度設定。回應於接收到新亮度設定168，顯示控制器16(圖1)可修改調整曲線130之斜率以產生與新亮度設定168及轉變點140相交之經修改的調整曲線170，轉變點140與新亮度設定168位於環境光臨限值132的相反側上。經修改之調整曲線170包括延伸通過新亮度設定168及轉變點140之傾斜部分172。經修改之調整曲線170亦包括具有約為零之斜率且分別沿最小亮度等級162及最大亮度等級164延伸之截割部分174及176。因此，截割部分174及176防止經修改之調整曲線170延伸超過背光14之操作範圍。
如圖12中所展示，經修改之調整曲線172包括兩個截割部分174及176。然而，在其他實施例中，取決於背光14之操作範圍，經修改之調整曲線172可包括僅一個截割部分174或176。另外，在特定實施例中，截割部分可具有使截割部分轉變為恰好在最大與最小亮度等級內或等於最大及最小亮度等級之一斜率，而非具有為零之斜率。舉例而言，如圖13中圖表169上所展示，經修改之調整曲線170可包括允許截割部分轉變至最小亮度等級162及最大亮度等級164之轉變點178及180。詳言之，經修改之調整曲線170可包括在轉變點178與最小亮度等級162之間延伸的截割部分182及在轉變點180與最大亮度等級164之間延伸的截割部分184。根據特定實施例，轉變點178及180可由製造者設定成在特定環境光等級處或在最大及最小亮度等級之一百分比處出現。
圖14及圖15描繪可修改轉變點138及140之位置以確保調整曲線的斜率不會小於最小斜率或大於最大斜率之實施例的圖表185及187。根據特定實施例，可使用僅略大於零之最小斜率，以使得顯示器不會表現為對使用者調整無反應。在特定實施例中，最小斜率可為一設定值。然而，在其他實施例中，最小斜率可隨環境光等級改變及/或隨顯示器亮度改變而變化。舉例而言，與在高環境光等級下相比，在低環境光等級下可使用較小的最小斜率。在特定實施例中，最小斜率可基於環境光等級及/或顯示器亮度之一百分比。舉例而言，在特定實施例中，可藉由維持在針對轉變點138與140之亮度設定之間的最小差(諸如50%)來計算最小斜率。根據特定實施例，轉變點140可經調整以具有與轉變點138之亮度的至少30%至80%一樣亮的亮度。另外，在特定實施例中，在針對轉變點138與140之亮度設定(y軸值)之間的最小差可基於在針對轉變點138與140之環境光等級(x軸值)之間的差而變化。在特定實施中，最小斜率可為一設定值。舉例而言，在x軸66表示以勒克司為單位之環境光等級且y軸68表示以尼特為單位之亮度等級的特定實施例中，最小斜率可為約0.1。在其他實施例中，最小斜率可設定為零。
根據特定實施例，在執行亮度調整時可使用最大斜率來限制雜訊之放大。在特定實施例中，最大斜率可為一設定值。舉例而言，在x軸66表示以勒克司為單位之環境光等級且y軸68表示以尼特為單位之亮度等級的實施例中，最大斜率可具有約為0.66至2之值，或更特定而言，最大斜率可為1。然而，在其他實施例中，最大斜率之值可取決於多個因素(諸如顯示器12之最大亮度或電子裝置10經設計而得以使用的環境，以及其他因素)而變化。
圖14描繪顯示控制器16可將經修改之調整曲線設定為最大斜率而非設定為藉由使新亮度設定與轉變點138或140相交而判定之斜率的實施例。舉例而言，使用者可經由GUI 38(圖7)鍵入新亮度設定186。回應於接收到新亮度設定186，顯示控制器16(圖1)可修改調整曲線130之斜率以產生經修改之調整曲線188。然而，顯示控制器16可判定在與新亮度設定186相交時產生最大斜率之經修改的轉變點190，而非將經修改之調整曲線130設定為與新亮度設定186及轉變點140相交，轉變點140與新亮度設定186在環境光臨限值132之相反側上。經修改之轉變點190與轉變點140可對應於x軸66上的相同環境光等級。然而，經修改之轉變點190可對應於y軸68上的新亮度等級。詳言之，經修改之轉變點190可自現有轉變點偏移達距離192，距離192恰好足夠大以阻止經修改之轉變點190超過最大斜率。因此，藉由調整轉變點140之亮度等級，經修改之調整曲線具有最大允許斜率。經修改之調整曲線188於是與新亮度設定186及經修改之轉變點190相交。在其他實施例中，可調整轉變點140之環境光等級以產生最大斜率。舉例而言，可沿x軸66向左移動轉變點140以產生具有最大斜率之經修改之調整曲線。
圖15描繪可將經修改之調整曲線設定為最小斜率之實施例。舉例而言，使用者可經由GUI 38(圖7)鍵入新亮度設定194。回應於接收到新亮度設定194，顯示控制器16(圖1)可修改調整曲線130之斜率以產生經修改之調整曲線196。然而，顯示控制器16可判定在與新亮度設定194相交時產生最小斜率之經修改的轉變點198，而非將經修改之調整曲線130設定為與新亮度設定194及轉變點140相交，轉變點140與新亮度設定186在環境光臨限值132的相反側上。經修改之轉變點198與轉變點140可對應於x軸66上的相同環境光等級。然而，經修改之轉變點198可對應於y軸68上的新亮度等級。詳言之，經修改之轉變點198可自現有轉變點偏移達距離200，距離200恰好足夠大以阻止經修改之轉變點190具有小於最小值的斜率。
圖16描繪用於修改亮度調整曲線之方法202。方法202可藉由接收(步驟204)亮度設定而開始。舉例而言，如圖7中所展示，使用者可經由電子裝置10之GUI 38調整亮度。回應於接收到亮度設定，電子裝置10可偵測(步驟206)當前環境光等級。舉例而言，電子裝置10可經由光感測器20量測環境光等級，如上文關於圖1所描述。
基於所偵測環境光等級，顯示控制器16可判定(步驟208)用於經修改之調整曲線的轉變點。舉例而言，如圖8中所展示，顯示控制器16可比較所偵測環境光等級與環境光臨限值132且選擇與所偵測環境光等級在環境光臨限值之相反側上的轉變點。若所偵測環境光等級大於環境光臨限值132，則顯示控制器16可選擇轉變點140。另一方面，若所偵測環境光等級低於環境光臨限值132，則顯示控制器16可選擇轉變點138。根據特定實施例，顯示控制器16可自儲存器28擷取轉變點。
顯示控制器16可接著判定(步驟210)將與新亮度設定及轉變點相交之經修改之調整曲線的斜率是否將在最大與最小斜率範圍內。舉例而言，顯示控制器16可計算與新亮度設定及選定轉變點相交之線的斜率。在特定實施例中，顯示控制器16可使用一或多個演算法或查找表來計算斜率。顯示控制器16可接著判定經調整之斜率是否將小於或等於最大斜率且大於或等於最小斜率。若斜率在範圍內，則顯示控制器16可修改(步驟212)調整曲線以使其與所判定之轉變點及新亮度設定相交。舉例而言，顯示控制器16可基於經調整之斜率來產生經修改之調整曲線，其用以判定(步驟210)經調整之斜率是否將在範圍中。根據特定實施例，顯示控制器16可產生如圖9及圖10中所展示之經修改之調整曲線142或152。
另一方面，若斜率不在最大與最小斜率範圍內，則顯示控制器16可修改(步驟214)所判定之轉變點。顯示控制器16可調整轉變點之亮度等級(y軸)達產生最大或最小斜率所需要之量。舉例而言，顯示控制器16可(例如)自儲存器28擷取轉變點之現有x軸座標。顯示控制器16可接著使用一或多個演算法或查找表來計算將產生最大或最小斜率之y軸座標。顯示控制器16可接著將現有x軸座標及新y軸座標儲存為新轉變點。根據特定實施例，顯示控制器16可產生如圖14及圖15中所展示之經修改之轉變點190或198。另外，在特定實施例中，代替或除了調整亮度等級，顯示控制器16可調整轉變點之環境光等級(x軸)。顯示控制器16可接著修改(步驟212)調整曲線以使其與經修改之轉變點及新亮度設定相交。
在修改(步驟212)調整曲線之後，顯示控制器16可判定經修改之調整曲線是否超過背光14的操作範圍。舉例而言，顯示控制器16可判定經修改之調整曲線是否規定可由背光14產生的大於最大亮度或小於最小亮度之一亮度。若經修改之調整曲線在操作範圍內，則可儲存(步驟218)經修改之調整曲線。舉例而言，顯示控制器16可將經修改之調整曲線儲存於電子裝置10之儲存器28(圖1)中。
另一方面，若顯示控制器16判定(步驟216)經修改之調整曲線超過操作範圍，則顯示控制器16可截割(步驟220)調整曲線的超出操作範圍之部分。舉例而言，如圖12中所展示，顯示控制器16可將經修改之調整曲線的將會超過操作範圍之部分設定為最大及最小亮度等級。在另一實例中，如圖13中所展示，顯示控制器16可使調整曲線之部分轉變為最大及最小亮度等級。顯示控制器16可接著儲存(步驟218)經修改之曲線。
圖17至圖19說明回應於接收到新亮度設定而修改調整曲線之另一方法。每一區段134及136可獨立於另一區段136或134而被修改而非修改整個調整曲線之斜率，以針對每一區段134及136提供不同亮度反應。詳言之，每一區段134及136之斜率可獨立於另一區段136或134之斜率而改變。
根據特定實施例，在顯示器12位於具有在區段134或136內之環境光等級的環境中時，當使用者調整亮度設定時可修改該區段134或136之斜率。舉例而言，若使用者在顯示器12位於環境光等級超過環境光臨限值132之環境中時經由GUI 38(圖7)作亮度調整，則可調整亮區段134之斜率。類似地，若使用者在顯示器12位於環境光等級低於環境光臨限值132之環境中時經由GUI 38(圖7)作亮度調整，則可調整暗區段136之斜率。在其他實施例中，可基於經由GUI 38所接收之規定要修改之區段134或136的使用者輸入來修改區段134及136之斜率。舉例而言，GUI可包括對應於每一區段134及136之一或多個圖形元件，該一或多個圖形元件可經操縱以個別地調整每一區段134或136之斜率。
如圖17之圖表219上所展示，除了轉變點138及140之外，調整曲線130亦可包括轉變區段220，該轉變區段220大體上定義為該調整曲線之在轉變點138與140之間的區段。轉變區段220可包括亮區段134之一部分及暗區段136之一部分，且可與亮區段134或暗區段136一起被修改以提供在調整曲線130的區段134與136之間的較平滑轉變。舉例而言，當調整亮區段134之斜率時，亦可調整轉變區段220之斜率以提供自亮區段134至暗區段136的較為逐步的改變。類似地，當調整暗區段136之斜率時，亦可調整轉變區段220之斜率以提供自暗區段136至亮區段130之較平滑轉變。
圖18描繪圖表223上之經修改之調整曲線222以及以虛線展示的原始調整曲線130。為了產生經修改之調整曲線222，使用者在高於環境光臨限值132之環境光下已將顯示器12之亮度自當前亮度設定224增加至新亮度設定226。舉例而言，如圖7中所展示，在顯示器12位於具有大於環境光臨限值132之環境光等級的環境中時，使用者可沿圖形元件110向右移動圖形元件108。
回應於接收到新亮度設定，顯示控制器16(圖1)可修改調整曲線130之亮區段134，直至亮區段134與新亮度設定226相交為止。詳言之，顯示控制器16可選擇與新亮度設定226位於環境光臨限值132之相反側上的轉變點140。顯示控制器16可接著增加位於轉變點140右側之每一區段220及134的斜率。如藉由比較原始調整曲線130與經修改之調整曲線222所看出，轉變區段220及亮區段134之斜率增加以使得轉變點140及新亮度設定226皆與經修改之調整曲線222相交。在新亮度設定小於當前亮度設定224之其他實施例中，轉變區段220及亮區段134之斜率可減小，直至新亮度設定及轉變點140皆與經修改之調整曲線相交為止。
圖19為包括經修改之暗區段136及轉變區段220的經修改之調整曲線228之圖表227。為了產生經修改之調整曲線228，使用者在低於環境光臨限值132之環境光等級處已將顯示器12之亮度自當前亮度設定230減小至新亮度設定232。舉例而言，如圖7中所展示，在顯示器12位於具有低於環境光臨限值132之環境光等級的環境中時，使用者可沿圖形元件110向左移動圖形元件108。
回應於接收到新亮度設定，顯示控制器16(圖1)可修改調整曲線130之暗區段136，直至暗區段136與新亮度設定232相交為止。詳言之，顯示控制器16可選擇與新亮度設定232位於環境光臨限值132之相反側上的轉變點138。顯示控制器16可接著增加位於轉變點138左側之每一區段220及136的斜率。如藉由比較原始調整曲線130與經修改之調整曲線228所看出，轉變區段220及暗區段136之斜率增加以使得轉變點138及新亮度設定232皆與經修改之調整曲線228相交。在新亮度設定大於當前亮度設定230之其他實施例中，轉變區段220及暗區段136之斜率可減小，直至新亮度設定及轉變點138皆與經修改之曲線相交為止。
如圖8至圖19中所展示，可回應於接收到新亮度設定而調整區段134、136及/或220之斜率。另外，在區段134、136及220可具有彎曲部分之其他實施例中，可增加及/或減小彎曲部分之陡度，從而提供針對彎曲部分之相對斜率改變。
在特定實施例中，可調整斜率以與最大或最小亮度等級相交，而非調整斜率以與新亮度設定相交。舉例而言，如圖12及圖13中所展示，可截割調整曲線之一部分以與如背光之操作範圍所定義的最大或最小亮度等級相交。另外，如在圖20至圖22中圖表233、235及237上所展示，轉變點138及140可分別定義可限制對區段134、136及220所作之斜率調整之量的最大亮度臨限值234及最小亮度臨限值236。詳言之，轉變點138可定義可在對暗區段136作調整時使用之最大亮度臨限值234，且轉變點140可定義可在對亮區段134作調整時使用之最小亮度臨限值236。根據特定實施例，當使用者輸入分別高於或低於亮度臨限值234或236中之一者之亮度設定時，可在亮度臨限值234或236處將相應區段136或134調整至最小斜率，而非調整至由使用者輸入之亮度設定。然而，在其他實施例中，可在新亮度設定與相應區段136或134相交之點處將相應區段136或134調整至最小斜率。
圖21描繪經修改之調整曲線238，其中亮區段134已調整至最小亮度臨限值236。詳言之，使用者已鍵入新亮度設定240，其將會使亮度自當前亮度224減小至低於亮度臨限值236的新亮度設定240。顯示控制器16已建立亮區段134具有為零之斜率且對應於亮度臨限值236的經修改之調整曲線238，而非將亮區段134調整至低於亮度臨限值236的等級。最小亮度臨限值236之使用可大體上確保當使用者將顯示器12自暗區域移動至亮區域時顯示器12之亮度不會減小。
在另一實施例中，低於最小亮度臨限值236之新亮度設定可產生由點虛線展示的經修改之調整曲線242。經修改之調整曲線242包括具有為零之斜率且與新亮度設定240相交之部分244及與暗區段136的交點246。經修改之調整曲線242亦包括暗區段136的部分248，該部分248具有低於新亮度設定240之亮度等級。根據特定實施例，使用者可能能夠選擇當超過最小臨限值236時應使用哪一經修改之調整曲線238或242。舉例而言，使用者可選擇經由電子裝置10之GUI所作之最小臨限調整的類型。然而，在其他實施例中，所使用之最小臨限調整的類型可由製造者或第三方設定。
圖22說明經修改之調整曲線250，其中暗區段136已調整至最大亮度臨限值234。詳言之，使用者已鍵入新亮度設定252，其將會使亮度自當前亮度設定230增加至高於亮度臨限值234的新亮度設定252。顯示控制器16已建立暗區段136具有為零之斜率且對應於亮度臨限值234的經修改之調整曲線250，而非將暗區段136調整至高於亮度臨限值234的等級。最大亮度臨限值234之使用可大體上確保當使用者將顯示器12自亮區域移動至暗區域時顯示器12亮度不會增加。
在另一實施例中，高於最大亮度臨限值234之新亮度設定可產生由點虛線展示的經修改之調整曲線254。經修改之調整曲線254包括具有為零之斜率且與新亮度設定252相交之部分256及與亮區段134的交點258。經修改之調整曲線254亦包括暗區段136的部分260，該部分260具有高於新亮度設定252之亮度等級。如上文關於圖21所指出，使用者可能能夠選擇當超過最大臨限值234時應使用哪一經修改之曲線250或254，或所作之調整的類型可由製造者或第三方設定。
另外，在特定實施例中，在超過臨限值234或236時，可使用大於零之最小斜率，而非將調整曲線之斜率的部分設定為零。根據特定實施例，使用大於零之最小斜率可確保顯示器12表現為對使用者亮度調整有反應。如上文關於圖14及圖15所論述，在特定實施例中，最小斜率可為一設定值。然而，在其他實施例中，最小斜率可隨環境光等級改變及/或隨顯示器亮度改變而變化。
圖23為經修改之調整曲線262之圖表261，其中已回應於使用者鍵入低於最小亮度臨限值236之新亮度設定240而將亮區段134調整為具有最小斜率。顯示控制器16已建立亮區段134以最小斜率自轉變點140延伸的經修改之調整曲線262，而非將亮區段134調整至低於亮度臨限值236的等級。在另一實施例中，低於最小亮度臨限值236之新亮度設定可產生由點虛線展示的經修改之調整曲線264。經修改之調整曲線264包括具有對應於最小斜率之斜率且與新亮度設定240相交之部分266及與暗區段136的交點268。經修改之調整曲線264亦包括暗區段136的部分270，該部分270具有低於交點268之亮度等級。
圖24為經修改之調整曲線272之圖表271，其中已回應於使用者鍵入高於最大亮度臨限值234之新亮度設定252而將暗區段136調整為具有最小斜率。顯示控制器16已建立亮區段134以最小斜率自轉變點138延伸的經修改之調整曲線272，而非將暗區段136調整至高於亮度臨限值234的等級。在另一實施例中，高於最大亮度臨限值234之新亮度設定可產生由點虛線展示的經修改之調整曲線274。經修改之調整曲線274包括具有對應於最小斜率之斜率且與新亮度設定252相交之部分276及與亮區段134的交點278。經修改之調整曲線274亦包括亮區段134的部分280，該部分280具有高於交點278之亮度等級。
圖25描繪用於修改亮度調整曲線之方法282，其中亮及暗區段可獨立於彼此而被修改。方法282可藉由接收(步驟284)亮度設定而開始。舉例而言，如圖7中所展示，使用者可經由電子裝置10之GUI 38調整亮度。回應於接收到亮度設定，電子裝置10可偵測(步驟286)當前環境光等級。舉例而言，電子裝置10可經由光感測器20量測環境光等級，如上文關於圖1所描述。
基於所偵測環境光等級，顯示控制器16可判定(步驟288)對應於所偵測環境光等級之調整曲線的區段。舉例而言，如圖17中所展示，顯示控制器16可比較所偵測環境光等級與環境光臨限值132。若所偵測環境光等級大於環境光臨限值132，則顯示控制器16可選擇亮區段134。另一方面，若所偵測環境光等級低於環境光臨限值132，則顯示控制器16可選擇暗區段136。根據特定實施例，顯示控制器可使用一或多個演算法及/或查找表來判定對應於所偵測環境光等級之調整曲線的區段。另外，在特定實施例中，顯示控制器132可自儲存器28擷取環境光臨限值132。
顯示控制器16可接著判定(步驟290)所接收之亮度設定是否超過選定之調整曲線區段之亮度臨限值。舉例而言，若選定區段為亮區段134，則顯示控制器16可判定亮度設定是否小於亮度臨限值236(圖20)。在另一實例中，若選定區段為暗區段136，則顯示控制器16可判定所接收之亮度設定是否大於亮度臨限值234(圖20)。根據特定實施例，亮度臨限值234及236可儲存於儲存器28中。
若亮度設定不超過臨限值，則顯示控制器16可接著修改(步驟292)選定區段以使其與新亮度設定及相應轉變點相交。舉例而言，若選定區段為亮區段134，則顯示控制器16可使用轉變點140作為相應轉變點，如圖18中所展示。在另一實例中，若選定區段為暗區段136，則顯示控制器16可使用轉變點138作為相應轉變點，如圖19中所展示。顯示控制器16可接著調整選定區段之斜率，直至所接收亮度設定及相應轉變點與經修改之調整曲線相交為止，例如，如圖18及圖19中所展示。根據特定實施例，顯示控制器16可使用一或多個演算法來調整及/或計算新斜率。可接著儲存(步驟294)經修改之調整曲線。舉例而言，顯示控制器16可將經修改之調整曲線儲存於電子裝置10之儲存器28(圖1)中。
另一方面，若顯示控制器16判定(步驟290)所接收亮度設定超過臨限值，則顯示控制器16可將選定區段修改(步驟296)為具有最小斜率。舉例而言，如圖21中所展示，若所接收亮度設定240低於亮度臨限值236，則顯示控制器16可將亮區段134調整至亮度臨限值236，如經修改之調整曲線238所說明。在圖21中所展示之另一實施例中，若所接收亮度設定240低於亮度臨限值236，則顯示控制器16可將曲線之部分244調整為具有與所接收亮度設定240相交的零斜率，如經修改之調整曲線242所說明。圖22描繪所接收亮度設定252高於亮度臨限值236之類似實例。舉例而言，如圖22中所展示，若所接收亮度設定252高於亮度臨限值234，則顯示控制器16可將暗區段136調整至亮度臨限值234，如經修改之調整曲線250所說明。在圖22中所展示之另一實施例中，若所接收亮度設定240高於亮度臨限值234，則顯示控制器16可將曲線之部分256調整為具有與所接收亮度設定252相交的零斜率，如經修改之調整曲線254所說明。
另外，在特定實施例中，最小斜率可大於零。舉例而言，如圖23及圖24中所展示，當新亮度設定224高於或低於亮度臨限值236時可使用最小斜率。詳言之，顯示控制器16可將調整曲線之一部分調整為具有大於零之最小斜率。舉例而言，如圖23中所展示，顯示控制器16可將亮區段134調整為具有與轉變點140相交之最小斜率，如經修改之調整曲線262所說明。在圖23中所展示之另一實施例中，顯示控制器16可將曲線的部分266調整為具有與所接收亮度設定240相交之最小斜率。如圖24中所展示，顯示控制器16可將暗區段136調整為具有與轉變點138相交之最小斜率，如經修改之調整曲線272所說明。在圖24中所展示之另一實施例中，顯示控制器16可將曲線的部分276調整為具有與所接收亮度設定252相交之最小斜率。顯示控制器16可接著儲存(步驟294)經修改之曲線。
圖26描繪具有亮度調整曲線300之圖表298的另一實施例，亮度調整曲線300可用以隨著環境光等級改變而改變顯示器12之亮度。圖表298包括兩個環境光臨限值302及304，該等臨限值將調整曲線300(以虛線展示)劃分為三個不同區段306、308及310。詳言之，亮區段306包括高於臨限值302之環境光等級；暗區段310包括低於臨限值304之環境光等級；且中間區段308包括在環境光臨限值302與304之間的環境光等級。每一區段306、308及310亦包括轉變點312、314及316，該等轉變點可用以提供在每一區段306、308與310之間的平滑轉變。
當顯示器12位於具有不同環境光等級之環境中時，使用者可調整顯示器12之亮度設定。舉例而言，在所說明之實施例中，已產生經修改之曲線318，其中在不同環境光等級處作兩個使用者調整。詳言之，當顯示器12位於具有高於環境光臨限值302之環境光等級的環境中時，使用者鍵入亮度設定320，且當顯示器12位於具有低於環境光臨限值304之環境光等級的環境中時，使用者鍵入亮度設定322。回應於接收到亮度設定320，增加亮區段306之斜率以使得亮區段306現與轉變點314及新亮度設定320相交。回應於接收到亮度設定322，增加暗區段310之斜率以使得暗區段310現與轉變點314及新亮度設定322相交。因此，可使用轉變點314作為對應於亮區段306及暗區段310兩者之轉變點。
圖27描繪可在中間區段308內所作之斜率調整。詳言之，當顯示器12位於具有大於臨限值304但小於臨限值302之環境光等級的區域中時，使用者鍵入新亮度設定324。回應於接收到新亮度設定，改變中間區段308之斜率以產生經修改之調整曲線326。詳言之，中間區段308的在新亮度設定172右側之部分與新亮度設定172及轉變點312相交，而中間區段308的在新亮度設定172左側之部分與新亮度設定172及轉變點316相交。因此，可使用兩個轉變點312及316作為對應於中間區段308之轉變點。
在其他實施例中，任何數目個亮度設定可由使用者鍵入且由顯示控制器16用來修改調整曲線300之一或多個區段306、308及310的斜率。另外，在其他實施例中，可使用任何數目個臨限值302及304來產生可在經修改之曲線內獨立調整的任何數目個區段。另外，如上文所指出，每一區段可包括一或多個彎曲部分而非直線。
圖4至圖27描述可由顯示控制器16用來隨著環境光等級改變而修改顯示器亮度之亮度調整曲線。如下文關於圖28及圖29所論述，顯示控制器16亦可使用一或多個調整速率曲線來判定調整亮度之速率。根據特定實施例，調整速率曲線可經設計以近似於人眼之生理調整。舉例而言，人眼適應較暗條件的速度可比人眼適應亮條件的速度慢。因此，速率調整曲線可經設計以相對緩慢地使顯示器變暗且相對快速地使顯示器變亮。另外，在特定實施例中，調整速率曲線可經設計而以實質上等於人眼之生理調整速率的速率來調整顯示器。根據特定實施例，調整速率曲線可經設計以用約10秒將亮度減小至1/10，約5秒將亮度減小至1/3，及約5秒將亮度減小至1/1.5。另外，根據特定實施例，調整速率曲線可經設計以用約5秒將亮度增加至1.5倍，及約1至2秒將亮度增加至2倍或更多。然而，在其他實施例中，用於減小亮度之特定時間長度可基於諸如顯示器的類型及/或大小之因素而變化。
圖28為描繪調整速率曲線328之實施例的圖表326。圖表326包括展示顯示器亮度之改變的量值(或，在其他實施例中，環境光等級之改變的量值)的x軸330及展示用於改變顯示器12之亮度之調整速率的y軸332。當前顯示器亮度設定可表示為線334，其指示自當前顯示器亮度設定之零偏差。根據特定實施例，展示於x軸330上之改變的量值可表示當前顯示器亮度之改變的比率或百分比，且展示於y軸332上之改變速率可表示當前顯示器亮度之改變除以時間常數(亦即，完成該改變所用之時間)的比率。在特定實施例中，時間常數可基於改變之量值而變化。舉例而言，在特定實施例中，時間常數可隨著改變之量值增加而減小。
如所展示，調整速率曲線328為不對稱的。詳言之，調整速率曲線328包括用於以相對慢的速率使顯示器變暗之相對淺的彎曲區段336，且包括用於以較快速率使顯示器變亮的較陡區段338。因此，減小亮度所用的時間可比增加亮度所用的時間長。如上文所指出，完成亮度改變所用之時間可由時間常數表示。在特定實施例中，可使用以下時間常數(亦即，完成亮度改變所用之時間)：約8秒的時間常數可用以將亮度減小五分之一；約12秒的時間常數可用以將亮度減小三分之二、一半及四分之一；約10秒的時間常數可用以將亮度增加三分之一；約6秒的時間常數可用以將亮度增加一半；約2秒的時間常數可用以使亮度加倍；及約1.4秒的時間常數可用以使亮度增至三倍。根據特定實施例，淺彎曲區段336可經設計以近似於人眼之生理反應，其相對緩慢地調整至有所減小之照明。類似地，較陡區段338可經設計以近似於人眼之生理反應，其相對快速地調整至有所增加之照明。根據特定實施例，約為一個數量級之不對稱性可存在於淺彎曲區段336之改變速率與較陡區段338之改變速率之間。另外，在特定實施例中，調整速率曲線328可經設計以提供範圍為自大致等於人眼之生理反應至為人眼之生理反應兩倍快的改變速率。然而，在其他實施例中，區段338及340之特定曲率及/或相對陡度可變化。
調整速率曲線328亦包括相對平坦的區段340，其提供針對亮度之小改變之相當慢的改變速率。當亮度改變之量值相對小(例如，小於當前亮度設定之約三分之一)時，不論改變之方向如何，均可使用相對慢之改變速率來調整顯示器。另外，相同改變速率可用於亮度之小量值的改變。在其他實施例中，相同時間常數可用於亮度之小量值的改變。換言之，完成小於特定量之亮度改變可用大致相同之時間量。舉例而言，在特定實施例中，將顯示器調整至在比當前亮度小約三分之一與比當前亮度大三分之一之間的新亮度可用相同之時間量。根據特定實施例，約6至12秒之時間常數可用於亮度之小量值的改變。在特定實施例中，針對小亮度改變之相對慢的改變速率及/或一致的時間常數可促進亮度在環境光等級之突發性適度改變期間的穩定及平滑改變。
圖29描繪顯示控制器16可回應於使用者輸入而修改調整速率曲線之實施例。舉例而言，如圖3及圖7中所展示，使用者可向右或向左移動圖形元件56以增加或減小亮度調整之速率。因此，圖形元件56之移動可按比例提高或降低調整曲線。詳言之，如圖3及圖7中所展示，使用者可向左移動圖形元件56以減小亮度調整之速率。回應於使用者輸入，顯示控制器16(圖1)可向下移動調整速率曲線328以產生經修改之調整速率曲線342，與調整速率曲線328相比，經修改之調整速率曲線342具有相對較慢之反應速率。在另一實例中，使用者可向右移動圖形元件56以增加亮度調整之速率。回應於使用者輸入，顯示控制器16(圖1)可向上移動調整速率曲線328以產生經修改之調整速率曲線344，與調整速率曲線328相比，經修改之調整速率曲線344具有相對較快之反應速率。
如圖3及圖7中所展示，GUI 38包括可由使用者調整以增加或減小反應速率之單一圖形元件56。然而，在其他實施例中，允許使用者針對不同環境光等級設定不同調整速率曲線之兩個或兩個以上圖形元件56可包括於GUI 38中。舉例而言，一圖形元件56可用以調整針對亮度調整曲線130之暗區段136(圖8)的速率，而另一圖形元件可用以調整針對亮度調整曲線130之亮區段134(圖8)的速率。
圖30描繪用於基於反應速率來調整顯示器亮度之方法346。方法346可藉由偵測(步驟348)環境光等級之改變而開始。舉例而言，光感測器20(圖1)可偵測當前環境光等級。顯示控制器16可接著比較當前光等級與先前量測之環境光等級以偵測環境光等級的改變。
顯示控制器16可接著驗證(步驟350)環境光等級之改變已超過一設定之持續時間。舉例而言，該持續時間可包括在對顯示器12之亮度作調整之前可能超過之一段時間，諸如1秒、5秒、10秒或30秒。根據特定實施例，該持續時間可儲存於儲存器28內。在特定實施例中，該持續時間可設定為零或可為一秒之一分數，諸如十分之一或二十分之一秒。此外，在特定實施例中，可由使用者經由GUI來調整該持續時間。根據特定實施例，持續時間驗證可確保當使用者移動通過具有改變之環境光條件之區域時顯示器亮度不會迅速改變。舉例而言，使用者可行走穿過以各種間隔安置有光源之走廊，且可能不希望亮度隨著使用者經過每一個別光源而改變。
一旦超過持續時間，顯示控制器16便可接著判定(步驟352)環境光等級之改變之量值。舉例而言，顯示控制器16可比較新環境光等級與先前量測之環境光等級以判定改變之方向並計算環境光等級之改變的量。在特定實施例中，先前量測之環境光等級可為最近先前偵測之環境光等級。然而，在其他實施例中，先前量測之環境光等級可對應於由顯示控制器16用來作亮度調整之上一個環境光等級。
在特定實施例中，若所偵測環境光等級低於最小環境光等級或高於最大環境光等級，則顯示控制器16可將新偵測之環境光等級設定為臨限量。舉例而言，在特定實施例中，環境光感測器之操作範圍可為約1至50,000勒克司，或更特定而言，約6至6,000勒克司。在此等實施例中，若所偵測環境光等級低於6勒克司，則顯示控制器16可將偵測等級設定為6勒克司。類似地，若所偵測環境光等級高於6,000勒克司，則顯示控制器16可將偵測等級設定為6,000勒克司。然而，在其他實施例中，最大及最小臨限值可取決於多個因素(諸如環境光感測器之類型、環境光感測器之飽和點，及/或在低環境光等級下之解析度要求，以及其他因素)而變化。在此等實施例中，可使用臨限值作為新偵測之環境光等級。另外，在其他實施例中，顯示控制器16可忽略在環境光感測器之操作範圍外所偵測之環境光等級。
顯示控制器16可接著驗證(步驟354)改變之量值超過一臨限量。詳言之，該臨限量規定為了調整顯示器亮度而應發生的環境光等級之改變的最小量。若未滿足該臨限量，則可不作亮度調整，此情形可減少顯示器亮度之波動。在特定實施例中，該臨限量可為當前或先前量測之環境光等級的一百分比。舉例而言，該臨限量可為先前量測之環境光等級之約5%至10%。另外，在特定實施例中，可將環境光感測器20(圖1)之範圍劃分為一系列步階或增量。舉例而言，在特定實施例中，步階大小可為約0.1至1勒克司，或更特定而言，在低環境光等級下為約0.3勒克司。在此等實施例中，臨限量可基於超過若干步階。舉例而言，在特定實施例中，臨限量可為1或2個步階。在此實例中，若新環境光等級比先前量測之環境光等級高或低至少兩個步階，則改變之量值將超過臨限量。在又其他實施例中，可經由類比轉數位(A/D)轉換器將感測器所偵測之環境光等級送至顯示控制器16。在此等實施例中，臨限量可基於A/D轉換器所提供之計數值。根據特定實施例，當環境光等級以很小的量波動時，臨限值驗證可減少頻繁的亮度改變。
在驗證(步驟354)環境光改變超過或滿足臨限值之後，顯示控制器16可基於所偵測環境光等級來判定(步驟356)新亮度設定。舉例而言，顯示控制器16可使用亮度調整曲線(諸如亮度調整曲線62(圖4)、130(圖8及圖17)或300(圖26))來計算針對所偵測環境光等級之新亮度設定。顯示控制器16可接著判定(步驟357)亮度之改變。舉例而言，顯示控制器可比較新亮度設定與當前亮度等級以判定亮度等級之改變的方向及量。
基於亮度之改變，顯示控制器16可判定(步驟358)調整亮度應使用之反應速率。舉例而言，顯示控制器16可使用調整速率曲線(諸如圖28中所展示之調整速率曲線328)來基於亮度等級之改變而判定調整速率。在特定實施例中，顯示控制器16可使用調整速率曲線328來判定對應於亮度改變之量值及方向的調整速率。在其他實施例中，顯示控制器16可基於改變之量值及方向來判定時間常數(亦即，將用多長時間來完成亮度改變)。舉例而言，顯示控制器16可使用演算法或查找表來基於亮度之改變而選擇及/或判定時間常數。顯示控制器16可接著使用選定之時間常數來判定改變速率。如上文關於圖28所論述，調整速率可取決於改變之方向及改變之量兩者。舉例而言，與用來減小亮度之速率相比，可使用較高速率來增加亮度。另外，在特定實施例中，針對相對小之亮度改變，不論改變之方向如何，均可使用一設定之時間常數或改變速率。在已判定亮度之後，顯示控制器16可接著調整(步驟360)亮度。舉例而言，顯示控制器16可改變供應給背光14之電流或電壓以將亮度設定為所判定之亮度設定。
如上文關於圖30所描述，顯示控制器16可驗證(步驟354)在作亮度改變之前環境光改變之量超過一特定臨限值。根據特定實施例，該臨限值可為環境光等級改變之設定量、步階大小或計數等級，或可基於環境光等級之一百分比。另外，如下文關於圖31所描述，在特定實施例中，可基於顯示控制器16當前是否在作亮度調整來選擇用於作亮度調整之臨限值。根據特定實施例，顯示控制器16可在環境光等級改變之臨限量與亮度改變之臨限量之間選擇。舉例而言，當背光當前正在轉變為新亮度等級時可使用環境光等級改變之臨限量，而當背光在穩定亮度等級下操作時可使用亮度改變之臨限量。根據特定實施例，取決於背光之操作狀態而使用不同臨限值可抑制當前亮度調整之中斷。舉例而言，在當前亮度改變期間使用環境光臨限值可確保在偵測到足夠大之環境光等級改變(例如15%至20%)後才中斷當前亮度改變。在可能要用約5至30秒或更長的較長調整時段(諸如背光變暗)期間，環境光臨限值可能特別有用。
圖31描繪用於驗證是否應作亮度改變之方法362的實施例。方法362可藉由判定(步驟364)亮度調整之狀態而開始。舉例而言，顯示控制器16可判定當前是否在進行亮度調整或亮度是否處於穩定狀態。
顯示控制器16可接著基於調整狀態來選擇(步驟366)臨限值。舉例而言，顯示控制器16可在環境光臨限值與亮度臨限值之間選擇。環境光臨限值規定在新偵測之環境光等級與先前環境光等級之間的改變之最小量，而亮度臨限值規定在當前亮度與目標亮度之間的改變之最小量，該目標亮度對應於新偵測之環境光等級。若亮度調整在進行中則可選擇環境光臨限值，而若無亮度調整在進行中則可選擇亮度臨限值。
顯示控制器16可接著判定(步驟368)是否已超過選定臨限值。舉例而言，顯示控制器16可判定對應於選定臨限值之改變的量。詳言之，改變之臨限量規定執行亮度調整所需要之改變的最小量。根據特定實施例，顯示控制器16可基於一或多個演算法、查找表或其類似者判定臨限量。另外，在特定實施例中，顯示控制器16可自儲存器28擷取選定臨限量。
顯示控制器16可接著比較當前改變與臨限量以判定(步驟368)是否已超過選定臨限值。舉例而言，當選擇環境光臨限值時，顯示控制器16可比較新偵測之環境光等級與先前偵測之環境光等級以判定當前改變。在特定實施例中，先前偵測之環境光等級可為最近先前偵測之環境光等級。然而，在其他實施例中，先前量測之環境光等級可對應於由顯示控制器16用來作亮度調整之上一個環境光等級。當選擇亮度臨限值時，顯示控制器16可比較當前亮度設定與目標亮度設定以判定當前改變，該目標亮度設定對應於新偵測之環境光等級。舉例而言，顯示控制器16可使用亮度調整曲線130(圖8)來判定目標亮度設定。
顯示控制器16可接著判定當前改變是否超過改變之臨限量。舉例而言，顯示控制器16可分別比較環境光等級或亮度之改變與選定之環境光臨限改變量或亮度臨限改變量。根據特定實施例，環境光臨限改變量可為當前環境光等級之約15%至20%。另外，根據特定實施例，亮度臨限量可為當前亮度之約10%。若改變超過選定臨限量，則顯示控制器16可接著基於所偵測環境光等級執行(步驟370)對顯示器亮度的改變。舉例而言，顯示控制器可判定(步驟356)調整速率，判定(步驟358)新亮度等級，且接著調整(步驟360)顯示器亮度，如上文關於圖30所描述。
另一方面，若顯示控制器16判定(步驟368)未超過選定臨限值，則顯示控制器16可繼續其當前操作狀態(步驟374)。舉例而言，若在偵測新環境光等級之前亮度調整在進行中，則顯示控制器16可繼續作目前之亮度調整。若無亮度調整在進行中，則顯示控制器16可繼續在目前之亮度等級下操作顯示器。
除了或代替基於所偵測環境光等級來調整亮度，電子裝置10可基於到達顯示器12之環境光之入射角來調整顯示器12的亮度。在特定實施例中，如下文關於圖33所描述，電子裝置10可包括經設計以補償到達顯示器12之環境光之入射角的一或多個環境光感測器。在此等實施例中，環境光感測器可取決於環境光之入射角而不同地感知環境光等級。在其他實施例中，如下文關於圖34至圖35所描述，電子裝置10可偵測環境光之入射角且可調整所接收之環境光等級以補償環境光之入射角。
圖32描繪可使用電子裝置10之環境376。舉例而言，環境376可包括在此處展示為多功能媒體播放器之電子裝置10B。根據特定實施例，電子裝置10B可為可自蘋果公司購得之某一型號的iPhone。然而，在其他實施例中，電子裝置可為膝上型電腦(諸如圖2中所展示之電子裝置10A)或任一其他合適之電子裝置。
環境376亦包括環境光源378。環境光源378可提供環境光以用於檢視電子裝置10B及其相關聯之顯示器12B。電子裝置10B內之一或多個光感測器20B可偵測來自環境光源378之環境光的角。環境光源378可在位置380、382及384之間移動，如大體上由箭頭222所指示。根據特定實施例，環境光源378可為任一合適之環境光源，諸如太陽、燈或手電筒以及其他光源。
在第一位置380處，環境光源378可使光在第一方向224中朝向顯示器12B，第一方向224可大體上對應於0°之入射角。環境光源378及/或電子裝置10B可相對於彼此而移動以改變位置380及環境光源378相對於電子裝置10B之顯示器12B的入射角。舉例而言，在第二位置382處，光源378可使光在第二方向228中朝向顯示器12B，第二方向228可對應於約45°之入射角。在另一實例中，在第三位置384處，光源378可使光在第三方向232中朝向顯示器12B，第三方向232可對應於約-45°之入射角。在特定實施例中，電子裝置10B內之光感測器20B可取決於入射角226、230或234而不同地感知環境光等級。在其他實施例中，光感測器20B可經設計以偵測入射角226、230或234及實際環境光等級。在此等實施例中，電子裝置10B可使用一或多個角調整曲線來基於所偵測入射角而調整所偵測環境光等級。
圖33為描繪用於環境光感測器之反應曲線388之實施例的圖表386，該環境光感測器經設計以基於環境光之入射角而不同地感知環境光等級。圖表386包括表示環境光源378(圖32)之入射角的x軸390。圖表236亦包括表示環境光等級之y軸392。線394表示由環境光源378發射之實際環境光等級，例如，如可由照度計量測得。如圖表386上所展示，隨著環境光源378之入射角改變，由直線394表示之實際環境光等級保持恆定。
反應曲線388表示由環境光感測器20感知之環境光等級。如所展示，反應曲線388為關於點396之對稱曲線，線394與反應曲線388相交於點396。點396沿x軸392位於0°處。因此，當環境光源之入射角為0°時，所感知環境光等級可大致等於實際環境光等級。如所展示，反應曲線388大體上對應於餘弦曲線，如熟習此項技術者可瞭解，餘弦曲線可模型化在真實世界中環境光自平坦表面反射開。因此，所感知環境光等級可大致等於實際環境光等級乘以入射角之餘弦。由反應曲線388表示之所感知環境光等級可提供至顯示控制器16且用以基於環境光等級來調整顯示器12的亮度，如上文關於圖3至圖30所描述。因此，藉由設計環境光感測器20以根據餘弦曲線感知環境光等級，可以模型化實體表面之反射行為之方式來調整顯示器的亮度。
線394及反應曲線388將圖表386劃分為位於線394與反應曲線388之間的區域398及位於反應曲線388與x軸392之間的區域400。在其他實施例中，可加寬反應曲線388之曲率，直至反應曲線388接近線394為止。詳言之，可修改反應曲線388之曲率，以使得反應曲線388安置於區域398中一直到且沿著線394之任何地方。
如熟習此項技術者可瞭解，可使用光學元件來設計環境光感測器20以產生反應曲線388。舉例而言，在特定實施例中，環境光感測器20可包括光學元件，諸如漫射罩、光窗及/或光纖光管，以及其他元件。此等元件之形狀、大小、幾何形狀及/或結構材料可變化以產生所要之反應曲線388。
在其他實施例中，可設計環境光感測器20以偵測實際環境光等級，而非設計環境光感測器20以基於環境光源之入射角而不同地感知環境光。在此等實施例中，顯示控制器16可經設計以使用一或多個角調整曲線將調整應用於實際環境光等級以考量入射角。
圖34為描繪角調整曲線404之實施例的圖表402，角調整曲線404用於基於環境光源之入射角來修改所偵測環境光等級。線406表示由環境光感測器20所感知之環境光等級，如藉由比較圖33與圖34可看出，該環境光等級大致等於實際環境光等級394(圖33)。角調整曲線404表示可對光感測器20(圖1)所偵測之環境光等級所作的調整。詳言之，可將由線406表示之所偵測環境光等級乘以所偵測入射角之餘弦以產生角調整曲線404。對應於角調整曲線404之經調整之環境光等級可接著用以使用如上文關於圖3至圖31所描述的亮度調整曲線來判定亮度等級。
如圖34中所展示，角調整曲線404大體上對應於餘弦曲線，且因此可模型化真實世界中環境光自平坦表面反射開。在其他實施例中，可加寬角調整曲線404之曲度。舉例而言，可加寬角調整曲線404，直至角調整曲線接近線406為止。詳言之，可修改反應曲線404之曲率，以使得角調整曲線404安置於區域408中之任何地方，區域408經定義為在角調整曲線404與線406之間的空間。根據特定實施例，角調整曲線404可經設計以模擬硬複製材料之反射率，如上文關於圖7所描述。舉例而言，角調整曲線404之形狀可經設計以模擬可由使用者分別經由圖形元件114及116選擇的書或報紙之反射率。
角調整曲線404亦可用以調整自多個環境光源所偵測之環境光等級。在此等實施例中，來自每一光源之環境光等級可基於其相對亮度予以加權且使用一或多個角調整曲線予以調整。經調整之環境光等級可接著經組合以判定總調整環境光等級，總調整環境光等級可用以判定顯示器12之亮度，如上文關於圖3至圖31所描述。另外，在其他實施例中，可使用(例如)如圖34中由線406所展示之實際環境光等級首先判定顯示器亮度，而非判定經調整之環境光等級，經調整之環境光等級可用以判定顯示器之亮度。調整曲線可接著用以修改經判定之亮度等級以考量環境光源之入射角。
圖35描繪用於基於環境光源之入射角來調整顯示器之亮度的方法412。方法412可藉由驗證(步驟414)角調整之啟用而開始。舉例而言，如圖7中所展示，使用者可勾選方塊124以停用角調整。若未勾選方塊124，則可啟用角調整。顯示控制器16可接著判定(步驟416)用於作角調整之適當角調整曲線。舉例而言，處理器18可提供一信號給顯示控制器16，該信號指示使用者經由GUI 38選擇了圖形元件114或116(圖7)。顯示控制器16可接著擷取與使用者輸入相關聯之適當反射率調整曲線404。
電子裝置10可接著偵測(步驟418)環境光源之入射角。舉例而言，如圖32中所展示，當環境光源378處於第二位置382時，電子裝置10可偵測入射角為約45°。根據特定實施例，環境光感測器20可包括映射於球體表面上之感測器之一陣列，該等感測器經設計以偵測環境光之分佈。可提供來自環境光感測器20之分佈資訊給顯示控制器16以判定環境光之入射角。在另一實例中，可結合相機27(圖1)而使用環境光感測器20來判定環境光源之入射角。在其他實施例中，電子裝置10可包括安置於電子裝置10之相對表面上的至少兩個環境光感測器20，該等環境光感測器20可用以判定環境光之入射角。另外，在特定實施例中，電子裝置10可(例如)在存在兩個或兩個以上環境光源時偵測多個入射角。
方法412可接著繼續判定(步驟256)角調整。舉例而言，顯示控制器16可使用如上文關於圖34所描述之角調整曲線404來判定經調整之環境光等級。在特定實施例中，顯示控制器16可使用角調整曲線來計算經調整之環境光等級。舉例而言，在特定實施例中，顯示控制器16可藉由將所偵測環境光等級乘以環境光源之入射角的餘弦來計算經調整之環境光等級。另外，在特定實施例中，顯示控制器16可計算具有不同入射角之多個光源的經調整之環境光等級。舉例而言，在特定實施例中，顯示控制器16可基於光源中之每一者之相應環境光等級及/或入射角來加權光源中之每一者。根據特定實施例，顯示控制器16可使用一或多個演算法來計算角調整及/或經調整之環境光等級。另外，在特定實施例中，角調整曲線可由一或多個演算法表示。
在判定經調整之環境光等級之後，顯示控制器16可接著調整(步驟422)顯示器12之亮度。舉例而言，顯示控制器16可結合亮度調整曲線62(圖4)、130(圖8及圖17)或300(圖26)而使用經調整之環境光等級來判定顯示器12之亮度等級。顯示控制器16可接著改變供應給背光14之電流或電壓以達成所判定之亮度等級。顯示控制器16亦可以一使用如上文關於圖30所描述之方法346所判定之速率來調整顯示器12的亮度。
已作為實例展示上文所描述之特定實施例，且應理解，此等實施例可能有各種修改及替代形式。應進一步理解，申請專利範圍不意欲限於所揭示之特定形式，而實情為涵蓋落入本發明之精神及範疇內的所有修改、等效物及替代方案。
10．．．電子裝置
10A．．．電子裝置
10B．．．電子裝置
12．．．顯示器
12A．．．顯示器
12B．．．顯示器
14．．．背光
16．．．顯示控制器
18．．．處理器
20．．．光感測器
20A．．．環境光感測器
20B．．．光感測器
22．．．輸入/輸出(I/O)埠
22A．．．輸入/輸出埠
24．．．輸入/輸出控制器
26．．．輸入裝置
26A．．．輸入裝置
27．．．相機
28．．．儲存器
30．．．調整曲線
32．．．網路裝置
34．．．電源
36A．．．外殼
38．．．圖形使用者介面(GUI)
40．．．視窗
42．．．標籤
44．．．標籤
46．．．標籤
48．．．圖形元件
50．．．圖形元件
52．．．圖形元件
54．．．圖形元件
56．．．圖形元件
58．．．圖形元件
62．．．調整曲線
64．．．圖表
65．．．圖表
66．．．x軸
68．．．y軸
70．．．點
72．．．距離
74．．．經修改之調整曲線
76．．．點
78．．．距離
80．．．經修改之調整曲線
82．．．點
84．．．距離
86．．．經修改之調整曲線
88．．．經修改之調整曲線
90．．．用於回應於燈發光度及/或顯示器反射率設定之使用者調整而修改亮度調整曲線的方法
104．．．視窗
106．．．標籤
108．．．圖形元件
110．．．圖形元件
112．．．標籤
114．．．圖形元件
116．．．圖形元件
118．．．標籤
120．．．選擇方塊
122．．．標籤
124．．．選擇方塊
130．．．調整曲線
131．．．圖表
132．．．環境光臨限值
134．．．亮區段
135．．．點
136．．．暗區段
137．．．距離
138．．．轉變點
140．．．轉變點
142．．．經修改之調整曲線
143．．．圖表
144．．．當前亮度設定
146．．．新亮度設定
148．．．點
150．．．距離
151．．．圖表
152．．．經修改之調整曲線
154．．．當前亮度設定
156．．．新亮度設定
158．．．點
160．．．距離
162．．．最小亮度等級
164．．．最大亮度等級
165．．．圖表
166．．．當前亮度設定
167．．．圖表
168．．．新亮度設定
169．．．圖表
170．．．經修改之調整曲線
172．．．傾斜部分
174．．．截割部分
176．．．截割部分
178．．．轉變點
180．．．轉變點
182．．．截割部分
184．．．截割部分
185．．．圖表
186．．．新亮度設定
187．．．圖表
188．．．經修改之調整曲線
190．．．經修改之轉變點
192．．．距離
194．．．新亮度設定
196．．．經修改之調整曲線
198．．．經修改之轉變點
200．．．距離
202．．．用於修改亮度調整曲線之方法
219．．．圖表
220．．．轉變區段
222．．．經修改之調整曲線/箭頭
223．．．圖表
224．．．當前亮度設定/第一方向
226．．．新亮度設定
227．．．圖表
228．．．經修改之調整曲線/第二方向
230．．．當前亮度設定
232．．．新亮度設定/第三方向
233．．．圖表
234．．．最大亮度臨限值
235．．．圖表
236．．．最小亮度臨限值
237．．．圖表
238．．．經修改之調整曲線
240．．．新亮度設定
242．．．經修改之調整曲線
244．．．經修改之調整曲線之部分
246．．．交點
248．．．暗區段之部分
250．．．經修改之曲線
252．．．新亮度設定
254．．．經修改之調整曲線
256．．．經修改之調整曲線之部分
258．．．交點
260．．．亮區段之部分
261．．．圖表
262．．．經修改之調整曲線
264．．．經修改之調整曲線
266．．．經修改之調整曲線之部分
268．．．交點
270．．．暗區段之部分
271．．．圖表
272．．．經修改之調整曲線
274．．．經修改之調整曲線
276．．．經修改之調整曲線之部分
278．．．交點
280．．．亮區段之部分
282．．．用於修改亮度調整曲線之方法
298．．．圖表
300．．．調整曲線
302．．．環境光臨限值
304．．．環境光臨限值
306．．．亮區段
308．．．中間區段
310．．．暗區段
312．．．轉變點
314．．．轉變點
316．．．轉變點
318．．．經修改之曲線
320．．．亮度設定
322．．．亮度設定
324．．．新亮度設定
326．．．經修改之調整曲線/圖表
328．．．調整速率曲線
330．．．x軸
332．．．y軸
334．．．線
336．．．淺彎曲區段
338．．．較陡區段
340．．．平坦區段
342．．．經修改之調整速率曲線
344．．．調整速率曲線
346．．．用於基於反應速率來調整顯示器亮度之方法
362．．．用於驗證是否應作亮度改變之方法
376．．．環境
378．．．環境光源
380．．．第一位置
382．．．第二位置
384．．．第三位置
386．．．圖表
388．．．反應曲線
390．．．x軸
392．．．y軸
394．．．直線
396．．．點
398．．．區域
400．．．區域
402．．．圖表
404．．．角調整曲線
406．．．線
408．．．區域
412．．．用於基於環境光源之入射角來調整顯示器之亮度的方法
圖1為根據本發明之態樣之使用顯示器的電子裝置的例示性組件之方塊圖；
圖2為根據本發明之態樣之電腦的透視圖；
圖3為根據本發明之態樣之可用以調整圖1的顯示器的亮度之使用者介面之正視圖；
圖4為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的曲線之圖表；
圖5為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的經修改之曲線的圖表；
圖6為描繪根據本發明之態樣之用於修改用於調整顯示器亮度的曲線之方法的流程圖；
圖7為根據本發明之態樣之可用以調整圖1的顯示器的亮度之使用者介面之另一實施例的正視圖；
圖8為說明根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的曲線之另一實施例的圖表；
圖9為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的經修改之曲線的圖表；
圖10為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的另一經修改之曲線的圖表；
圖11為描繪根據本發明之態樣之最小及最大亮度等級的圖表；
圖12為描繪根據本發明之態樣之具有基於最小及最大亮度等級的截割部分之經修改之調整曲線的圖表；
圖13為描繪根據本發明之態樣之具有基於最小及最大亮度等級的截割部分之經修改之調整曲線之另一實施例的圖表；
圖14為描繪根據本發明之態樣之具有最大斜率的經修改之調整曲線的圖表；
圖15為描繪根據本發明之態樣之具有最小斜率的經修改之調整曲線的圖表；
圖16為描繪根據本發明之態樣之用於修改用於調整顯示器亮度的曲線之方法之另一實施例的流程圖；
圖17為說明根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的曲線之轉變區段的圖表；
圖18為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的另一經修改之曲線的圖表；
圖19為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的另一經修改之曲線的圖表；
圖20為說明根據本發明之態樣之圖17的曲線上之調整臨限值的圖表；
圖21為描繪根據本發明之態樣之用於基於調整臨限值來調整顯示器亮度的經修改之曲線的圖表；
圖22為描繪根據本發明之態樣之用於基於調整臨限值來調整顯示器亮度的另外經修改之曲線的圖表；
圖23為描繪根據本發明之態樣之用於基於調整臨限值來調整顯示器亮度的另外經修改之曲線的圖表；
圖24為描繪根據本發明之態樣之用於基於調整臨限值來調整顯示器亮度的另外經修改之曲線的圖表；
圖25為描繪根據本發明之態樣之用於修改用於調整顯示器亮度的曲線之方法之另一實施例的流程圖；
圖26為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的曲線以及用於調整顯示器亮度的經修改之曲線之圖表；
圖27為描繪根據本發明之態樣之用於調整顯示器亮度的另一經修改之曲線的圖表；
圖28為描繪根據本發明之態樣之用於判定亮度調整速率的曲線的圖表；
圖29為描繪根據本發明之態樣之用於判定亮度調整速率的經修改之曲線的圖表；
圖30為描繪根據本發明之態樣之用於使用調整速率來調整顯示器亮度的方法之流程圖；
圖31為描繪根據本發明之態樣之用於驗證環境光改變超過臨限值的方法之流程圖；
圖32為根據本發明之態樣之可使用電子裝置的環境之示意圖；
圖33為描繪根據本發明之態樣之環境光感測器的反應曲線的圖表；
圖34為描繪根據本發明之態樣之用於基於環境光的角來判定亮度調整的角調整曲線之圖表；及
圖35為描繪根據本發明之態樣之用於基於環境光的角來調整顯示器亮度的方法之流程圖。
346．．．用於基於反應速率來調整顯示器亮度之方法

Claims (19)

  1. 一種用於控制顯示器亮度的電子裝置，其包含：一顯示器，其包含一背光；一或多個環境光感測器，其經組態以偵測一環境光等級；及一顯示控制器，其經組態以基於該所偵測之環境光等級來判定該背光之一新亮度等級，且經組態而以一速率將該背光調整至該新亮度等級，該速率係基於以下條件而判定：在該新亮度等級與一當前亮度等級之間改變的一量值；及一調整曲線，其規定針對該環境光等級之一增加的一較快調整速率及針對該環境光等級之一減小的一較慢調整速率，其中當亮度改變小於大約當前亮度等級的三分之一時，該調整曲線規定一相對恆定速率。
  2. 如請求項1之電子裝置，其中該顯示控制器經組態而以一第一速率增加該亮度且以小於該第一速率之一第二速率減小該亮度。
  3. 如請求項1之電子裝置，其中該顯示控制器經組態而以近似於人眼之一生理反應之一速率將該背光調整至該新亮度等級。
  4. 一種用於控制顯示器亮度的方法，其包含：偵測一環境光等級；基於該所偵測之環境光等級來判定一背光之一新亮度 等級；判定在該新亮度等級與一當前亮度等級之間的一亮度改變；及以一速率將該背光調整至該新亮度等級，該速率係基於該亮度改變的一量值以及基於一調整曲線而判定，該調整曲線規定針對該環境光等級之一增加的一較快調整速率及針對該環境光等級之一減小的一較慢調整速率，其中當亮度改變小於大約當前亮度等級的三分之一時，該調整曲線規定一相對恆定速率。
  5. 如請求項4之方法，其包含：判定在該所偵測之環境光等級與一先前環境光等級之間的一環境光改變；及驗證在將該背光調整至該新亮度等級之前已超過該環境光改變之一持續時間。
  6. 如請求項4之方法，其包含：判定在該所偵測之環境光等級與一先前環境光等級之間的一環境光改變；及驗證在將該背光調整至該新亮度等級之前該環境光改變之一量超過一臨限量。
  7. 一種用於控制顯示器亮度的方法，其包含：藉由判定一背光是在轉變為一新亮度等級還是在一穩定亮度等級下操作來判定該背光之一亮度調整狀態；基於該亮度調整狀態而在一環境光臨限值與一亮度臨限值之間選擇；及判定一環境光等級或一顯示器亮度之一改變是否超過一臨限量，該臨限量對應於該選定環境光臨限值或該選 定亮度臨限值。
  8. 如請求項7之方法，其中在一環境光臨限值與一亮度臨限值之間選擇包含：當該背光在轉變為一新亮度等級時選擇該亮度臨限值；及當該背光在一穩定亮度等級下操作時選擇該環境光臨限值。
  9. 一種用於控制顯示器亮度的電子裝置，其包含：一顯示器，其包含一背光；一或多個環境光感測器，其經組態以偵測一環境光等級；一使用者介面，其經組態以接收一使用者輸入，該使用者輸入規定針對該背光之一反射率設定；及一顯示控制器，其經組態以基於該反射率設定來調整用於該背光之一亮度調整曲線的一斜率，其中該亮度調整曲線基於該環境光等級來識別該背光之亮度等級，且其中該斜率界定當該環境光等級改變時的一亮度反應。
  10. 如請求項9之電子裝置，其中該使用者介面經組態以接收另一使用者輸入，該另一使用者輸入規定針對該背光之一燈亮度設定，且其中該顯示控制器經組態以基於該燈亮度設定來調整用於該背光之該亮度調整曲線之一偏移。
  11. 如請求項9之電子裝置，其中該使用者輸入規定針對該背光之一亮度設定，且其中該顯示控制器經組態以基於該亮度設定來調整該亮度調整曲線之一偏移。
  12. 一種用於控制顯示器亮度的電子裝置，其包含： 一顯示器，其包含一背光；一或多個環境光感測器，其經組態以偵測一環境光等級；一使用者介面，其經組態以接收一使用者輸入，該使用者輸入規定在該所偵測之環境光等級下針對該背光之一亮度設定；及一顯示控制器，其經組態以調整用於該背光之一亮度調整曲線之至少一區段的一斜率，直至該亮度設定及在該亮度調整曲線上之一先前識別之轉變點皆與該亮度調整曲線相交；其中該斜率界定當該環境光等級改變時的一亮度反應。
  13. 如請求項12之電子裝置，其中該顯示控制器經組態以自該亮度調整曲線之一第一部分及該亮度調整曲線之一第二部分選擇該區段，該第一部分規定針對一第一環境光等級範圍之第一亮度等級，且該第二部分規定針對與該第一範圍不同之一第二環境光等級範圍的第二亮度等級。
  14. 一種用於控制顯示器亮度的電子裝置，其包含：一顯示器，其包含一背光；一感測裝置，其經組態以偵測一環境光等級及環境光一入射值之角度；及一顯示控制器，其可操作地耦接至該背光且經組態以： 基於該入射值之角度判定一角調整曲線；其中該角調整曲線基於該入射值之角度定義對於所偵測環境光等級的調整；藉由將該環境光等級及該角調整曲線相乘以判定一經調整環境光等級；以及基於該經調整之環境光等級來調整該背光之一亮度。
  15. 如請求項14之電子裝置，其包含經組態以接收一使用者輸入之一使用者介面，該使用者輸入選擇用於該背光之一特定角調整曲線，其中該特定角調整曲線基於該所偵測之環境光角而規定對該亮度之以角度為基礎的調整，以模擬與硬複製材料相關聯之一反射率。
  16. 如請求項14之電子裝置，其包含一使用者介面，其經組態以接收一使用者輸入，該使用者輸入選擇性地致能或禁能基於該環境光之該入射角度之該背光之該亮度調整。
  17. 一種用於控制顯示器亮度的方法，其包含：偵測一角調整功能是否經由在一圖形使用者介面中的一使用者選擇而被選擇地性致能；當該角調整功能被選擇性地致能時：經由一顯示控制器偵測一環境光源之一環境光等級；經由該顯示控制器偵測來自該環境光源之該環境光之一入射值之角度； 經由該顯示控制器並基於該所偵測之入射值之角度來判定針對該所偵測之環境光等級的一角調整曲線；其中該角調整曲線基於該入射值之角度定義對該所偵測環境光等級的調整；經由該顯示控制器並基於該角調整曲線來調整一背光之一亮度。
  18. 如請求項17之方法，其中調整該背光的一亮度包含：判定該背光的一亮度等級，該亮度等級對應於該所偵測之環境光等級；及將該角調整應用於該所判定之亮度等級。
  19. 如請求項17之方法，其包含：偵測多個環境光等級，該等環境光等級各自對應於一不同環境光源；偵測多個入射角，該等入射角各自對應於該等不同環境光源中之一者；基於該等不同環境光源之相應所偵測之環境光等級以及該等不同環境光源之相應所偵測入射角來加權該等不同環境光源；及基於該等經加權不同環境光源計算一角調整曲線；其中該角調整曲線基於該等入射角定義對於該所偵測環境光等級之調整。
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