TWI597717B - 自動調整亮度之顯示系統 - Google Patents

Description

自動調整亮度之顯示系統

本發明相關於一種自動調整亮度之顯示系統，尤指一種依據環境光參數和整體亮度來自動調整亮度之顯示系統。

現代人工作娛樂都離不開電腦，當電腦族長時間盯著螢幕工作或是電玩族盯著螢幕打線上遊戲時，容易不知不覺地用眼過度而出現「電腦視覺症候群(computer vision syndrome)」，造成眼睛疲勞、乾燥和視力模糊等症狀。

在室內或其它光線不佳的環境下使用顯示裝置時，習知顯示系統可利用一檯燈來提供額外光源。當檯燈太亮時，顯示裝置之螢幕容易產生少量炫光而使顯示品質下降，且檯燈照明會改變螢幕顯示畫面的顏色，進而降低顯示品質。在習知技術中，使用者需針對特定需求反覆地調整檯燈和螢幕的亮度及顏色，且需使用照度計和校色計才能得知調整後的狀態，造成使用不便。

本發明提供一種自動調整亮度之顯示系統，其包含一顯示裝置，其包含一螢幕；一檯燈，用來提供一光源；一光感測器，用來偵測一環境光參數；以及一控制器，用來依據該環境光參數來調整該螢幕之顯示參數和該光源之照明參數。

本發明另提供一種自動調整亮度之顯示系統，其包含一顯示裝置，其包含一螢幕；一檯燈，用來提供一光源；一第一光感測器，用來在該檯燈開啟時偵測一環境光照度；以及一控制器，用來依據該環境光照度來調整該螢幕之亮度，再依據該顯示裝置之一整體亮度來調整該光源之強度。

第1圖為本發明實施例中一種自動調整亮度之顯示系統100的功能方塊圖。顯示系統100包含一顯示裝置10、一檯燈20、一第一光感測器30、一第二光感測器40，以及一控制器50。

顯示裝置10包含一螢幕15，控制器50可調整螢幕15之顯示參數(例如螢幕亮度/色溫)和檯燈20之照明參數(例如檯燈亮度/色溫)，相關方式在說明書後續內容將有詳細說明。在本發明實施例中，顯示裝置10可為液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)、電漿顯示器(plasma display panel,PDP)、發光二極體顯示器(light emitting diode,LED)、有機電激發光顯示器(organic light emitting diode,OLED)、場發射顯示器(field emission display)，或其它類型之顯示器。然而，顯示裝置10的種類並不限定本發明之範疇。

在本發明中，螢幕15和檯燈20之運作皆由控制器50來管控，且運作所需之電力由同一電源(未顯示)來提供。在室內或其它光線不佳的環境下，檯燈20可用來提供額外光源，而其照明參數可透過控制器50加以調整，相關方式在說明書後續內容將有詳細說明。

第2圖為本發明顯示系統100中檯燈和光感測器設置方式之示意圖。顯示系統100另包含一外殼62、一可拆卸式支撐架64和一底座66。外殼62用來乘載螢幕15和控制器50(未顯示於第2圖)。可拆卸式支撐架64設置於顯示裝置10上之一特定位置，用來乘載檯燈20。在第2圖所示之實施例中，可拆卸式支撐架64設置於顯示裝置10之正上方，使得檯燈20會從螢幕15上方提供光源。在其它實施例中，可拆卸式支撐架64亦設置於顯示裝置10之側邊，使得檯燈20會從螢幕15之側邊提供 光源。然而，檯燈20之設置位置並不限定本發明之範疇。

在本發明中，第一光感測器30亦可由可拆卸式支撐架64來乘載，或是設置於顯示裝置10之外殼62上特定位置，其中第一光感測器30之設置位置不受檯燈20的照明影響。在第2圖左方所示之實施例中，第一光感測器30設置於可拆卸式支撐架64上且位於檯燈20上側。在第2圖中間所示之實施例中，第一光感測器30設置於可拆卸式支撐架64上且位於檯燈20後側。在第2圖右方所示之實施例中，第一光感測器30設置於顯示裝置10之外殼62上且位於螢幕15後方。

在本發明中，第二光感測器40設置於顯示裝置10上。在第2圖所示之實施例中，第二光感測器40係設置於螢幕15之下方。在其它實施例中，第二光感測器40可設置於任何可偵測顯示裝置10整體亮度之位置。

第3圖為本發明顯示系統100運作時之流程圖，其包含下列步驟：

步驟310：第一光感測器30偵測一環境光參數；執行步驟320。

步驟320：控制器50依據環境光參數來調整螢幕15之顯示參數；執行步驟330。

步驟330：控制器50確認螢幕15之色溫和亮度是否符合預定值；若是，執行步驟340；若否，執行步驟320。

步驟340： 第二光感測器40偵測顯示裝置10之整體亮度；執行步驟350。

步驟350： 控制器50依據顯示裝置10之整體亮度來調整檯燈20之照明參數；執行步驟360。

步驟360： 控制器50確認螢幕15之色溫和亮度是否符合預定值；若是，執行步驟370；若否，執行步驟350。

步驟370： 結束。

在本發明中，第一光感測器30為一環境光感測器，可在步驟310中偵測一環境光參數，例如在檯燈20開啟時偵測一環境光照度。

在步驟320中，控制器50可依據環境光參數來調整螢幕15之顯示參數，例如依據環境光照度來調整螢幕15之亮度和色溫。接著在步驟330中，控制器50會確認螢幕15之色溫和亮度是否符合預定值。更詳細地說，控制器50會依據環境光照度求得一環境光色溫，再依據該環境光照度來調整螢幕15之亮度，且依據環境光色溫來調整螢幕15之色溫。如前所述，當檯燈20太亮時，螢幕15容易產生少量炫光而使顯示品質下降，且檯燈照明會改變螢幕顯示畫面的顏色，進而降低顯示品質。本發明在步驟310~330中可確保當檯燈20提供特定亮度和色溫時，螢幕15之色溫和亮度皆能符合預定值。

在步驟350中，控制器50可依據顯示裝置10之整體亮度來調整檯燈20之照明參數，例如調整檯燈20之亮度及/或色溫。接著在步驟360中，控制器50會確認螢幕15之色溫和亮度是否符合預定值。本發明在步驟350和360可確保當檯燈20提供特定亮度和色溫時，顯示裝置10之整體亮度能符合預定值。更詳細地說，控制器50會依據整體亮度求得一整體色溫，再依據整體亮度來調整檯燈20之亮度，且依據整體色溫來調整檯燈20之色溫。

第4圖至第6圖為本發明實施例中依據整體亮度來調整螢幕15顯示參數之示意圖。在第4圖中，縱軸代表檯燈亮度(單位為Nit)，而橫軸代表環境光照度(單位為LUX)。曲線A0為一線性曲線，代表在每一調整段數所對應之預設環境光照度。為了說明目的，假設本發明顯示系統100採用五階段調整，分別由S1~S5來表示。如第4圖所示，控制器50依據環境光照度來調整檯燈20之亮度時的調整曲線由曲線A1來表示。

在第5圖中，縱軸代表螢幕亮度(單位為Nit)，而橫軸代表環境光照度(單位為LUX)。曲線A0為一線性曲線，代表在每一調整段數所對應之預設環境光照度。曲線A2為一指數曲線，代表特定應用下每一調整段數所對應之預設螢幕亮度。為了說明目的，假設本發明顯示系統100採用五階段調整，分別由S1~S5來表示。如第5圖所示，控制器50依據整體亮度來調整螢幕15之亮度時的調整曲線由曲線A3來表示，其值介於指數曲線A2和線性曲線A0之間。

在第6圖中，縱軸代表檯燈/螢幕色溫(單位為K)，橫軸代表時間，T ₀代表目標色溫，T _MAX代表理想色溫範圍的最大值，而T _MIN代表理想色溫範圍的最小值。控制器50依據環境光照度和整體亮度來調整檯燈20和螢幕15之色溫時的調整曲線由曲線A4和A5來表示。如曲線A4所示，當檯燈/螢幕色溫之初始值高於理想色溫範圍的最大值T _MAX時，控制器50可將檯燈/螢幕色溫逐漸調降至目標色溫T ₀。如曲線A5所示，當檯燈/螢幕色溫之初始值低於理想色溫範圍的最小值T _MIN時，控制器50可將檯燈/螢幕色溫逐漸調升至目標色溫T ₀。

在本發明一實施例中，控制器50係先依據環境光參數來調整螢幕15之顯示參數，再依據環境光參數來調整檯燈20之照明參數，接著再依據整體亮度來調整螢幕15之顯示參數。在本發明另一實施例中，控制器50係先依據環境光參數來調整檯燈20之照明參數，再依據環境光參數來調整螢幕15之顯示參數，接著再依據整體亮度來調整螢幕之15顯示參數。然而，依據環境光參數來調整螢幕15之顯示參數和檯燈20之照明參數的順序並不限定本發明之範疇。

在本發明顯示系統中，控制器會依據第一光感測器偵測到的環境光參數來調整檯燈之照明參數，再依據第二光感測器偵測到的整體亮度來調整螢幕之顯示參數。本發明可確保當檯燈提供特定亮度和色溫時，螢幕之色溫/亮度及顯示裝置之整體亮度皆能符合預定值，進而能同時維持顯示品質和提升觀賞舒適度。   以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧顯示裝置

15‧‧‧螢幕

20‧‧‧檯燈

30‧‧‧第一光感測器

40‧‧‧第二光感測器40

50‧‧‧控制器

62‧‧‧外殼

64‧‧‧可拆卸式支撐架

66‧‧‧底座

100‧‧‧顯示系

310~370‧‧‧步驟

第1圖為本發明實施例中一種自動調整亮度之顯示系統的功能方塊圖。 第2圖為本發明顯示系統中檯燈和光感測器設置方式之示意圖。 第3圖為本發明顯示系統運作時之流程圖。 第4圖為本發明實施例中依據環境光參數來調整螢幕顯示參數的示意圖。 第5圖為本發明實施例中依據整體亮度來調整檯燈照明參數之示意圖。 第6圖為本發明實施例中依據環境光參數和整體亮度來調整螢幕顯示參數和檯燈照明參數之示意圖。

310~370‧‧‧步驟

Claims (14)

1. 一種自動調整亮度之顯示系統，其包含：一顯示裝置，其包含一螢幕；一檯燈，用來提供一光源；一光感測器，用來偵測一環境光參數；以及一控制器，用來依據該環境光參數來調整該螢幕之顯示參數和該光源之照明參數，其中該光源之照明參數為該檯燈之亮度，且能依據該顯示裝置之亮度對應一環境亮度曲線來加以調整，而該環境亮度曲線介於一線性曲線和一指數曲線之間。
2. 如請求項1所述之顯示系統，其中該控制器係先依據該環境光參數來調整該螢幕之顯示參數，再依據該環境光參數來調整該光源之照明參數。
3. 如請求項1所述之顯示系統，其中該控制器係先依據該環境光參數來調整該光源之照明參數，再依據該環境光參數來調整該螢幕之顯示參數。
4. 如請求項1所述之顯示系統，其中該控制器係先依據該環境光參數來調整該螢幕之顯示參數，再依據該環境光參數來調整該光源之照明參數，接著再依據一整體照明參數來調整該螢幕之顯示參數。
5. 如請求項2、請求項3或請求項4所述之顯示系統，其中該光 源之照明參數為該檯燈之亮度，且能依據該檯燈之亮度對應一環境亮度曲線來加以調整，而該環境亮度曲線介於一線性曲線和一指數曲線之間。
6. 如請求項1所述之顯示系統，其中該檯燈架設於該螢幕上方，且該光感測器之設置位置不受到該檯燈照明的影響。
7. 一種自動調整亮度之顯示系統，其包含：一顯示裝置，其包含一螢幕；一檯燈，用來提供一光源；一光感測器，用來偵測一環境光參數；以及一控制器，用來依據該環境光參數來調整該螢幕之顯示參數和該光源之照明參數，其中該控制器係先依據該環境光參數來調整該螢幕之顯示參數，再依據該環境光參數來調整該光源之照明參數，接著再依據一整體照明參數來調整該螢幕之顯示參數。
8. 一種自動調整亮度之顯示系統，其包含：一顯示裝置，其包含一螢幕；一檯燈，用來提供一光源；一第一光感測器，用來在該檯燈開啟時偵測一環境光照度；以及一控制器，用來依據該環境光照度來調整該螢幕之亮度，再依據該顯示裝置之一整體亮度來調整該光源之強度。
9. 如請求項8所述之顯示系統，其另包含：一第二光感測器，用來偵測該顯示裝置之該整體亮度，其中該檯燈架設於該螢幕上方，且該第二光感測器係設置於該顯示裝置上。
10. 如請求項9所述之顯示系統，其中該第一光感測器之設置位置不受到該檯燈照明的影響。
11. 如請求項9所述之顯示系統，其中該控制器另用來依據該環境光照度求得一環境光色溫、依據該整體亮度求得一整體色溫、依據該環境光色溫來調整該螢幕之色溫，且依據該整體色溫來調整該檯燈之色溫。
12. 如請求項8所述之顯示系統，其另包含：一可拆卸式支撐架，設置於該顯示裝置上之一特定位置，用來乘載該檯燈和該第一光感測器，其中該第一光感測器之設置位置不受到該檯燈照明的影響。
13. 如請求項8所述之顯示系統，其中該光源之強度係依據該檯燈之亮度對應一環境亮度曲線來加以調整。
14. 如請求項8所述之顯示系統，其中該光源之強度係依據該顯示裝置之亮度對應一環境亮度曲線來加以調整。