一种LED亮度调节方法和装置与流程

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种LED亮度调节方法和装置。

背景技术：

目前，发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)在使用过程中，其背光的功耗在LED的功耗中占主要部分，为了将LED的功耗降低，需要通过调节LED背光的亮度来降低功耗。

现有技术中，主要有两种方法调节LED的亮度，一种方法是电压控制方法(即模拟调光)，这种控制方法通过调整加载在LED的电压来调节LED灯的亮度，具体来说，将LED的电压调整为目标电压，LED从当前亮度慢慢变化为目标电压对应的亮度，在目标电压对应的亮度处达到稳定状态，LED从当前亮度变化至目标电压对应的亮度需要经过一个时长。通常，该时长较长，但是用电压调节LED亮度的方式功耗较低。

另一种方法是脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)占空比控制方法(即数字调光)，这种控制方法通过调整电源明灭的PWM占空比来调节LED灯亮度，具体来说，通过对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，一个脉冲周期内高电平在整个周期中占的比例就是PWM占空比。将LED的占空比调整为目标PWM占空比，LED的亮度从当前亮度快速变化到目标PWM占空比对应的亮度。通过调节PWM占空比的方式来调节LED的亮度时，LED的亮度可以快速的从当前亮度变化至目标PWM占空比对应的亮度，但是该种调节方式功耗较高。

目前，现有技术中，主要采用以上两种方法中的任一种的控制方法进行LED灯的亮度调节。单独采用电压控制方法功耗较小，但是LED的亮度变化过程较长，即LED经过很长的时间亮度才能达到稳定状态；单独采用PWM占空比控制方法亮度变化过程较短，即LED经过很短的时间亮度即达到稳定状态，但是功耗较大。目前在调节LED显示屏的亮度时，没有一个可以平衡功耗和亮度变化过程的时长的方法，因此亟需相应解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种LED亮度调节方法和装置，用以实现在调节LED亮度时的功耗和亮度变化过程的时长之间的平衡，既保证功耗不会过大，也保证LED亮度变化过程的时长不会过长。

本发明实施例提供一种发光二极管LED亮度调节方法，包括：

获取LED的目标亮度；

在确定目标亮度与LED的当前亮度不一致时，根据目标亮度，确定出第一亮度和第二亮度；

将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，并将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，以使LED的亮度在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的作用下达到目标亮度。

可选地，目标亮度大于LED的当前亮度时，第一亮度小于目标亮度，且目标亮度小于第二亮度；

目标亮度小于LED的当前亮度时，第一亮度大于目标亮度，且目标亮度大于第二亮度。

可选地，将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，包括：

确定第三亮度；其中，目标亮度大于LED的当前亮度时，第三亮度大于第二亮度；目标亮度小于LED的当前亮度时，第三亮度小于第二亮度；

将LED的占空比调整为第三亮度对应的PWM占空比，并维持预设的目标时长；

在经过预设的目标时长时，将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比。

可选地，目标时长满足以下条件：

将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，同时将LED的占空比调整为所第三亮度对应的PWM占空比，并维持目标时长时：

LED亮度达到目标亮度。

可选地，目标时长小于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长；或者

目标时长等于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长的一半。

本发明实施例提供一种发光二极管LED亮度调节装置，包括：

获取单元，用于获取LED的目标亮度；

确定单元，用于在确定目标亮度与LED的当前亮度不一致时，根据目标亮度，确定出第一亮度和第二亮度；

调整单元，用于将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，并将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，以使LED的亮度在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的作用下达到目标亮度。

可选地，目标亮度大于LED的当前亮度时，第一亮度小于目标亮度，且目标亮度小于第二亮度；

目标亮度小于LED的当前亮度时，第一亮度大于目标亮度，且目标亮度大于第二亮度。

可选地，确定单元，还用于：

确定第三亮度；其中，目标亮度大于LED的当前亮度时，第三亮度大于第二亮度；目标亮度小于LED的当前亮度时，第三亮度小于第二亮度；

调整单元，在将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比时，用于：

将LED的占空比调整为第三亮度对应的PWM占空比，并维持预设的目标时长；

在经过预设的目标时长时，将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比。

可选地，目标时长满足以下条件：

将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，同时将LED的占空比调整为所第三亮度对应的PWM占空比，并维持目标时长时：

LED亮度达到目标亮度。

可选地，，目标时长小于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长；或者

目标时长等于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长的一半。

本发明实施例中，获取LED的目标亮度；在确定目标亮度与LED的当前亮度不一致时，根据目标亮度，确定出第一亮度和第二亮度；将LED的电压调整为第一亮度对应的电压；并将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，以使LED在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的作用下达到稳定状态的亮度为目标亮度。可见，本发明实施例中，既调节LED的电压，也调节LED的PWM占空比，因此LED在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的共同作用下达到稳定状态的亮度为目标亮度，如此，一方面，相比现有技术中通过单独调节LED的电压调节LED的亮度的方式，本发明实施例中还采用了PWM占空比的调节方式，因此本发明实施例可以加快LED的亮度达到目标亮度的时间；另一方面，相比现有技术中单独调节LED的PWM占空比的方式中，LED的电压总是维持在最大值，不可变动，本发明实施例中在使用PWM占空比进行调节的同时，还对LED的电压进行调整，因此可使LED的电压不必一直维持在最大值，从而降低了LED亮度条件的功耗，从而实现了在调节LED亮度时的功耗和亮度变化过程的时长之间的平衡，既保证功耗不会过大，也保证LED亮度变化过程的时长不会过长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。

图1为本发明实施例适用的一种系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种LED亮度调节方法流程示意图；

图2a为本发明实施例提供的一种LED的亮度和时间关系曲线图；

图2b为本发明实施例提供的另一种LED的亮度和时间关系曲线图；

图2c为本发明实施例提供的一种LED亮度调节的曲线图；

图2d为本发明实施例提供的一种LED的亮度和功率关系曲线图；

图3为本发明实施例提供的一种LED亮度调节装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例适用的一种系统结构示意图，如图1所示，本发明实施例适用的系统结构100包括LED101、LED亮度调节装置102、电压控制装置103，以及PWM占空比控制装置104。

LED101可以为电视机、电脑、手机显示屏的背光源，本发明实施例中其亮度调节受电压控制装置103以及PWM占空比控制装置104的控制。电压控制装置103输出电压至LED101，通过调整LED的电压从而达到调节LED101的亮度的目的。PWM占空比控制装置104输出PWM占空比至LED101，通过调整LED的PWM占空比从而达到调整LED101的亮度的目的。

在一个电路中，当仅通过调整LED的电压来调整LED的亮度时，LED的亮度与LED上所加载的电压有一定的函数关系，因此LED的亮度和LED上加载的电压有一一对应关系。当仅通过LED的PWM占空比来调整LED的亮度时，LED的亮度与电路上通过LED的PWM占空比也有一定的函数关系，LED的亮度与通过LED的PWM占空比有一定的函数关系，因此LED的亮度和通过该LED的PWM占空比有一一对应关系。

本发明实施例中，可同时调整LED的电压和LED的PWM占空比，达到调整LED亮度的目的。可选地，LED亮度调节的具体过程为：通过LED亮度调节装置102调整电压控制装置103的输出电压，使电压控制装置103的输出电压达到第一亮度对应的电压；调整PWM占空比控制装置104的PWM占空比，使其达到第二亮度对应的PWM占空比，从而LED101在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的共同作用下达到目标亮度。

LED亮度调节装置102用于向电压控制装置103输出信号，以达到调整电压控制装置103输出的电压的目的；LED亮度调节装置102用于向PWM占空比控制装置104输出信号，以达到调整PWM占空比控制装置104输出的PWM占空比的目的。

基于图1所示系统结构，图2示例性示出了本发明实施例提供的一种LED亮度调节方法流程示意图，如图2所示，该方法包括：

步骤S2001，获取LED的目标亮度；

步骤S2002，在确定目标亮度与LED的当前亮度不一致时，根据目标亮度，确定出第一亮度和第二亮度；

步骤S2003，将LED的电压调整为第一亮度对应的电压；并将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，以使LED的亮度在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的作用下达到目标亮度。

可选地，当目标亮度与LED的当前亮度一致时，不再对LED亮度进行调节。

如此，一方面，相比现有技术中通过单独调节LED的电压调节LED的亮度的方式，本发明实施例中还采用了PWM占空比的调节方式，因此本发明实施例可以加快LED的亮度达到目标亮度的时间；另一方面，相比现有技术中单独调节LED的PWM占空比的方式中，LED的电压总是维持在最大值，不可变动，本发明实施例中在使用PWM占空比进行调节的同时，还对LED的电压进行调整，因此可使LED的电压不必一直维持在最大值，从而降低了LED亮度条件的功耗，从而实现了在调节LED亮度时的功耗和亮度变化过程的时长之间的平衡，既保证功耗不会过大，也保证LED亮度变化过程的时长不会过长。

具体实施例中，LED的目标亮度与第一亮度和第二亮度有关，具体关系与LED的电路结构相关，存在一定的函数关系，如下述公式(1)所示：

L_总＝h(L₁,L₂)…………公式(1)

在公式(1)中，L₁为第一亮度，L₂为第二亮度；L_总为目标亮度；L_总与L₁和L₂之间的函数关系为h(L₁,L₂)。

具体实施中在上述公式(1)中L_总与L₁和L₂之间的函数有多种，比如L_总为L₁和L₂之和等等。本发明实施例中提供一种可能的在上述公式(1)中的L_总与L₁和L₂之间的函数关系，如下述公式(2)所示：

在公式(2)中：L₁为第一亮度；L₂为第二亮度；L_总为目标亮度；*表示乘。

本发明实施例中，可选地，可以依据具体的工况，在电路中设置上述公式(2)中L₁和L₂的比例关系，如下述公式(3)所示：

L₁＝kL₂…………公式(3)

在公式(3)中：k为比例系数，与电路结构有关，可预设；L₁为第一亮度；L₂为第二亮度；L_总为目标亮度。

结合上述公式，下面详细介绍一下LED亮度调节装置的工作流程：

先获取LED的目标亮度。该目标亮度可人为设定，也可提前设置一定的条件，根据条件自动生成等等。由于LED会受到电压和PWM占空比的共同影响，因此，可根据上述公式(2)和公式(3)确定出第一亮度L₁和第二亮度L₂。采用电压控制方法将LED的电压调整为第一亮度对应的电压。同时采用PWM占空比控制方法调整PWM占空比为第二亮度对应的PWM占空比。经过一定的时长，LED在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的共同作用下达到到目标亮度。

举个例子，比如目标亮度为400nit(尼特)，即最终希望LED的亮度达到400nit，根据上述公式(1)和公式(2)确定出的第一亮度为200nit，第二亮度为800nit。再比如，第一亮度200nit对应的电压为3mv(毫伏)；第二亮度为800nit对应的PWM占空比为80％。也就是说，在当前的LED的电路中，若没有PWM的调节装置，即PWM占空比为100％，此时当LED的电压为3mv时，LED的亮度为第一亮度200nit。类似地，在当前的LED的电路中，若没有电压调节装置，即LED的电压一直维持在最大值，比如5mv，此时当LED的占空比时，LED的亮度为第二亮度为800nit。当在当前的LED电路中，同时将LED的电压调整为3mv，将LED的PWM占空比调整为80％，此时LED在电压和PWM占空比的同时影响下，LED的亮度达到400nit。

本发明实施例中，当目标亮度与LED的当前亮度不一致时，存在两种情况：

情况一，目标亮度大于LED的当前亮度时，第一亮度小于目标亮度，且目标亮度小于第二亮度。也就是说，当获得的目标亮度大于LED的当前亮度时，需要调节LED的当前亮度使之升高到目标亮度，通过调整LED的电压至第一亮度对应的电压，同时调整LED的PWM占空比至第二亮度对应的PWM占空比，以使LED的亮度在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的共同作用下达到目标亮度。由于使用电压控制方法LED的亮度变化时长较长，因此使第一亮度小于目标亮度，以便缩短电压控制方法下LED的亮度变化时长。又由于使用PWM占空比控制方法LED的亮度变化时长较短，因此可以使第二亮度大于目标亮度，如此，可以提升LED亮度变化至目标亮度的时间。

图2a示例性示出了一种LED的亮度和时间关系曲线图，如图2a所示，将LED的亮度从当前亮度L₀升高至目标亮度L_总。

如图2a所示，曲线S2101表示：PWM占空比为100％的情况下，将LED的电压调至第一亮度L₁对应的电压LED的亮度变化情况，曲线S2101中所示的LED的亮度在经过时间T₂之后达到稳定状态即达到亮度L₁。也就是说，LED的亮度达到稳定状态是指随着时间的增长，曲线S2301所表示的亮度不会再发生变化。

如图2a所示，曲线S2102表示：LED的电压在最大值时，将PWM占空比调至第二亮度L₂对应的PWM占空比的LED的亮度变化情况，曲线S2102中所示的LED的亮度在经过时间T₁之后达到稳定状态即达到亮度L₂。

如图2a所示，曲线S2103表示：LED的电压从当前电压调整为第一亮度L₁对应的电压，LED的PWM占空比调至第二亮度L₂对应的PWM占空比的LED的亮度变化情况，曲线S2103中所示的LED的亮度在经过时间T₂之后达到稳定状态即达到亮度目标亮度L_总。

通过图2a可以看出，在电压和PWM占空比的共同控制下，LED经过时间T₂即可达到目标亮度。但是如果单纯使用电压控制方法，则需要通过电压控制方法使LED从当前亮度L₀升高至目标亮度L_总，而本发明实施例中LED的电压仅需要从当前电压升高为第一亮度对应的电压即可，而第一亮度对应的电压小于目标亮度，因此，本发明实施例中LED的电压调整时长必定小于现有技术中单纯使用电压控制的方法时的LED的电压调整时长，可见，本发明实施例所提供的方法缩短了LED亮度变化至目标亮度的时长。

进一步，通过图2a可以看出，如果单纯使用PWM占空比控制方法，则需要保持LED的电压一直维持在最大值，该种方式下LED的亮度调节过程中功耗较大，但是，本发明实施例中，在调节PWM占空比的同时，还调节了LED的电压，即LED的电压不会一直维持在最大值，LED的电压维持在第一亮度对应的电压处即可，LED的电压越小，LED的功耗越小。因此本发明实施例所提供的方法在LED的亮度调节过程中，相比现有技术中单纯使用PWM占空比控制方法，降低了功耗。

情况二，目标亮度小于LED的当前亮度时，第一亮度大于目标亮度，且目标亮度大于第二亮度。也就是说，当获得的目标亮度小于LED的当前亮度时，需要调节LED的当前亮度使之降低到目标亮度，通过调整LED的电压至第一亮度对应的电压，同时调整LED的PWM占空比至第二亮度对应的PWM占空比，以使LED的亮度在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的共同作用下降低至目标亮度。由于使用电压控制方法LED的亮度变化时长较长，因此使第一亮度大于目标亮度，以便缩短电压控制方法下LED的亮度变化时长。又由于使用PWM占空比控制方法LED的亮度变化时长较短，因此可以使目标亮度大于第二亮度，如此，可以提升LED亮度变化至目标亮度的时间。

在电压和PWM占空比的共同控制下，LED经过一定时间即可降低至目标亮度。但是如果单纯使用电压控制方法，则需要通过电压控制方法使LED从当前亮度降低至目标亮度，而本发明实施例中LED的电压仅需要从当前电压降低为第一亮度对应的电压即可，而第一亮度对应的电压大于目标亮度，因此，本发明实施例中LED的电压调整时长必定小于现有技术中单纯使用电压控制的方法时的LED的电压调整时长，可见，本发明实施例所提供的方法缩短了LED亮度变化至目标亮度的时长。

进一步，如果单纯使用PWM占空比控制方法，则需要保持LED的电压一直维持在最大值，该种方式下LED的亮度调节过程中功耗较大，但是，本发明实施例中，在调节PWM占空比的同时，还调节了LED的电压，即LED的电压不会一直维持在最大值，LED的电压维持在第一亮度对应的电压处即可，LED的电压越小，LED的功耗越小。因此本发明实施例所提供的方法在LED的亮度调节过程中，相比现有技术中单纯使用PWM占空比控制方法，降低了功耗。

可选的，将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，包括：确定第三亮度；并将LED的占空比调整为第三亮度对应的PWM占空比，并维持预设的目标时长；在经过预设的目标时长时，将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比。

可选地，目标亮度大于LED的当前亮度时，第三亮度大于第二亮度。例如，将LED的亮度从200nit调节到400nit，设定第二亮度为420nit，那么第三亮度大于420nit。

本发明实施例中，将LED的亮度从当前亮度L₀降低至目标亮度L_总，图2b示例性示出了一种可选地LED亮度调节的曲线图，如图2b所示：

如图2b所示，曲线S2201表示：PWM占空比为100％的情况下，将LED的电压调至第一亮度L₁对应的电压LED的亮度变化情况，曲线S2201中所示的LED的亮度在经过时间T₄之后达到稳定状态即达到亮度L₁。

如图2b所示，曲线S2202表示：LED的电压在最大值时，将PWM占空比先调整至第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁，之后经过时间T₃，则将PWM占空比调整至第二亮度L₂对应的PWM占空比PWM₂的LED的亮度变化情况。第三亮度小于第二亮度，因此第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁小于第二亮度L₂对应的PWM占空比PWM₂。

如图2b所示，曲线2203表示：LED的电压从当前电压调整为第一亮度L₁对应的电压，LED的PWM占空比先调整至第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁，之后调整至第二亮度L₂对应的PWM占空比PWM₂的LED的亮度变化情况，曲线S2103中所示的LED的亮度在经过时间T₃之后达到稳定状态即达到亮度目标亮度L_总。在经过时刻T3之后，LED的电压控制下的LED的亮度仍然处于下降趋势，但是LED的PWM占空比为第二亮度对应的PWM占空比，在该PWM占空比的控制下的LED的亮度已经处于上升趋势，因此在LED的电压控制下和PWM占空比的控制下，在时间T₃之后，LED的亮度维持在目标亮度。

从图2b中可以看出，通过PWM占空比的控制方法，调整PWM占空比至第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁，同时调节电压为第一亮度L₁对应的电压，LED在第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁和第一亮度L₁对应的电压的共同作用下，LED从当前亮度L₀可以快速降低至目标亮度L_总。所使用的时长为预设的目标时长。由于先将PWM占空比调整至较小值，此时在PWM占空比的影响下，LED的亮度会迅速下降。可见该方案进一步缩短了LED亮度变化至目标亮度的时长。

可选地，目标亮度小于LED的当前亮度时，第三亮度小于第二亮度。比如将LED的亮度从500nit调节到450nit，设定第二亮度为420nit，那么第三亮度小于420nit。

本发明实施例中，将LED的亮度从当前亮度L₀升高至目标亮度L_总，图2c示例性示出了一种可选地LED亮度调节的曲线图，如图2c所示：

如图2c所示，曲线S2301表示：PWM占空比为100％的情况下，将LED的电压调至第一亮度L₁对应的电压LED的亮度变化情况，曲线S2301中所示的LED的亮度在经过时间T₄之后达到稳定状态即达到亮度L₁。

如图2c所示，曲线S2302表示：LED的电压在最大值时，将PWM占空比先调整至第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁，之后经过时间T₃，则将PWM占空比调整至第二亮度L₂对应的PWM占空比PWM₂的LED的亮度变化情况。第三亮度大于第二亮度，因此第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁大于第二亮度L₂对应的PWM占空比PWM₂。

如图2c所示，曲线2303表示：LED的电压从当前电压调整为第一亮度L₁对应的电压，LED的PWM占空比先调整至第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁，之后调整至第二亮度L₂对应的PWM占空比PWM₂的LED的亮度变化情况，曲线S2103中所示的LED的亮度在经过时间T₃之后达到稳定状态即达到亮度目标亮度L_总。在经过时刻T3之后，LED的电压控制下的LED的亮度仍然处于上升趋势，但是LED的PWM占空比为第二亮度对应的PWM占空比，在该PWM占空比的控制下的LED的亮度已经处于下降趋势，因此在LED的电压控制下和PWM占空比的控制下，在时间T₃之后，LED的亮度维持在目标亮度。

从图2c中可以看出，通过PWM占空比的控制方法，调整PWM占空比至第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁，同时调节电压为第一亮度L₁对应的电压，LED在第三亮度L₃对应的PWM占空比PWM₁和第一亮度L₁对应的电压的共同作用下，LED从当前亮度L₀可以快速升高至目标亮度L_总。所使用的时长为预设的目标时长。由于先将PWM占空比调整至较大值，此时在PWM占空比的影响下，LED的亮度会迅速提升。结合附图来看，相比图2a中，图2c中LED的亮度从当前亮度L₀升高至目标亮度L_总的时长小于图2a中LED的亮度从当前亮度L₀升高至目标亮度L_总的时长，可见该方案进一步缩短了LED亮度变化至目标亮度的时长。

可选地，如图2c所示，经过时间T₃时，如果不再对PWM占空比进行调整，即维持LED的PWM占空比为第三亮度对应的占空比，则曲线S2302所表示的亮度在时间T₃时候仍旧维持在第三亮度，也就是说LED在PWM占空比为第三亮度对应的占空比时经过时间T₃达到了稳定亮度。

举例来说，调整LED的亮度从0升高至400nit，第三亮度为500nit，第二亮度为420nit，PWM占空比为70％经过4ms时，LED亮度达到第三亮度500nit。那么先调节PWM占空比至70％，经过时长为4ms，亮度达到500nit，如果仍保持PWM占空为70％不变，那么LED的亮度随着时间的延长不会改变，维持在500nit。

可选地，本发明实施例中，将LED的占空比调整为第三亮度对应的PWM占空比，并维持预设的目标时长；在经过预设的目标时长时，将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比。且LED的亮度在经过目标时长之后达到目标亮度。可选的，目标时长满足以下条件：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，同时将LED的占空比调整为所第三亮度对应的PWM占空比，并维持目标时长时：LED亮度达到目标亮度。

本发明实施例结合图2c对目标时长进行说明，如图2c所示：目标时长为图2c中从时间0开始至时间T₃截止的时长，目标时长满足的条件为：调整LED的电压至第一亮度对应的电压的同时，开始调整PWM占空比至第三亮度对应的PWM占空比，经过目标时长，PWM占空比调节方法对应的亮度达到曲线S2302所示的第三亮度L₃，此时LED的亮度达到目标亮度L_总。也就是说，同时采用电压控制方法和占空比控制方法调节LED从当前亮度L₀至目标亮度L_总所需要的时长即为目标时长，此时继续延长时长，LED的亮度继续保持在目标亮度。本发明实施例提供的调节LED亮度的方法，相对于现有技术中单纯使用电压控制的方法，缩短了LED亮度变化至目标亮度的时长，且相对于现有技术中单纯使用PWM占空比控制方法，降低了功耗。

可选的，目标时长小于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长。结合图2c来说，目标时长为图2c中的时间0开始至时间T₃截止的时长，将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长为为图2c中的时间0开始至时间T₄截止的时长。可见，时间0开始至时间T₃截止的时长大于时间0开始至时间T₄截止的时长。由于目标时长小于将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长，因此，进一步提高了LED的亮度变化时长，进而节约了时间。

可选地，目标时长等于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压并达到稳定状态的时长的一半。结合图2c来说，目标时长为图2c中的时间0开始至时间T₃截止的时长，将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长为为图2c中的时间0开始至时间T₄截止的时长。可选地，时间0开始至时间T₃截止的时长为时间0开始至时间T₄截止的时长的一半。且由于在经过目标时长时，将PWM占空比从第三亮度对应的PWM占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，因此，该种方案一方面提高了LED的亮度变化时长，进而节约了时间；另一方面，更加合理的分配了第三亮度对应的PWM占空比和第二亮度对应的PWM占空比的时间分配。该种方案中，第三亮度可称为过充点。

下面详细分析本发明实施例在能耗方面的优势。

具体实施例中，调节LED的亮度过程中，LED的亮度和功率的比值反映了LED的发光效率，发光效率越小说明LED更节能，LED的亮度L、功率P和发光效率η三者满足一定的关系，如下述公式(4)所示：

$\mathrm{\η}=\frac{L}{P}\mathrm{...}\left(4\right);$

上述公式(4)说明在相同的亮度情况下，功率越小的LED更节能。

因为LED光源器件的特性，调节多个LED的亮度至相同的目标亮度情况下，电压控制方法下LED所对应的功率会比PWM占空比控制方法LED所对应的功率低，所以调节多个LED的亮度至相同的目标亮度时，电压控制方法比PWM占空比控制方法的发光效率更高，也就是说，电压控制方法比PWM占空比控制方法更节能。

图2d示例性示出了本发明实施例提供的一种LED的亮度和功率关系示意图。如图2d所示，将LED亮度从L₀调节到L₁的过程的三条曲线：曲线S2401、曲线S2402、曲线S2403，其中，L₁大于L₀。

如图2d所示，曲线S2401表示：PWM占空比为100％的情况下，仅仅调节LED的电压，使得LED亮度从L₀调节到L₁，功率随着亮度的升高而升高。该种方案中，亮度和功率存在一定的函数关系，如下述公式(5)所示：

L₁＝f(P₁)*g(P_max)…………公式(5)

其中，L₁为LED的亮度；P₁为L₁对应的LED的功率；P_max为LED额定功率；L₁和P₁之间的函数关系为f(P₁)；L₁和P_max之间的函数关系为g(P_max)。

曲线S2402表示：LED的电压在最大值时，调节LED的PWM占空比使得LED亮度从L₀调节到L₂，功率随着亮度的升高而升高。该种方案中，亮度和功率的关系如下述公式(6)所示：

L₂＝f(P_max)*g(P₂)…………公式(6)；

其中，L₂LED的亮度；P₂为L₂对应的LED的功率；P_max为LED额定功率；L₂和P_max之间的函数关系为f(P_max)；L₂和P₂之间的函数关系为g(P₂)。

曲线S2403表示：同时调整LED的电压和PWM占空比，使得LED亮度从L₀调节到L_总，亮度和功率的关系满足公式(2)；将公式(5)和公式(6)中L₁和L₂代入公式(2)，可得公式(7)：

在多个LED在相同的亮度情况下，即公式(5)中的L₁、公式(6)中的L₂和公式(7)中的L_总均相同时，功率P₁小于P_总，P_总小于P₂，根据公式(4)可知，发光效率满足下列公式(8)：

η₂≤η_总≤η₁…………公式(8)

公式(8)中，η₁为现有技术中PWM占空比为100％的条件下，单独采用调整电压方法使LED达到目标亮度时所对应的发光效率，η₂为现有技术中维持LED的电压处于最大值的情况下，单独采用调整PWM占空比方法使LED达到目标亮度时对应的发光效率，η_总为本发明实施例中同时采用同时调整电压和PWM占空比方法使LED达到目标亮度时对应的发光效率。通过公式(8)以及上述分析，可以清晰的看到，本发明实施例相对于现有技术中单纯通过调整PWM占空比的方式来调整LED的亮度的方式，节省了能耗。

从上述内容可看出：本发明实施例中由于采用同时调整电压和占空比的方法，一方面，调整LED的亮度达到目标亮度所需要的时间小于单独采用调整电压所需要的时间，使得调节LED亮度变化反应更加迅速；另一方面，这种方法调节LED亮度的功耗比单独采用占空比方法调节的功耗更小；本发明的方法实现了在调节LED亮度时功耗和亮度变化过程的时长之间的平衡，既保证功耗不会过大，也保证LED亮度变化过程的时长不会过长。

图3示例性示出了本发明实施例提供的一种LED亮度调节装置的结构示意图。

基于相同构思，本发明实施例提供的一种LED亮度调节装置，如图3所示，该装置300包括获取单元301、确定单元302和调整单元303；其中：

获取单元301，用于获取LED的目标亮度；

确定单元302，用于在确定目标亮度与LED的当前亮度不一致时，根据目标亮度，确定出第一亮度和第二亮度；

调整单元303，用于将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，并将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，以使LED的亮度在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的作用下达到目标亮度。

可选地，目标亮度大于LED的当前亮度时，第一亮度小于目标亮度，且目标亮度小于第二亮度；

目标亮度小于LED的当前亮度时，第一亮度大于目标亮度，且目标亮度大于第二亮度。

可选地，确定单元302，还用于：

确定第三亮度；其中，目标亮度大于LED的当前亮度时，第三亮度大于第二亮度；目标亮度小于LED的当前亮度时，第三亮度小于第二亮度；

调整单元303，在将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比时，用于：

将LED的占空比调整为第三亮度对应的PWM占空比，并维持预设的目标时长；

在经过预设的目标时长时，将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比。

可选地，目标时长满足以下条件：

将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，同时将LED的占空比调整为所第三亮度对应的PWM占空比，并维持目标时长时：

LED亮度达到目标亮度。

可选地，目标时长小于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长；或者

目标时长等于：将LED的电压调整为第一亮度对应的电压后，LED在第一亮度对应的电压下达到稳定状态的时长的一半。

从上述内容可看出：本发明实施例中获取LED的目标亮度；在确定目标亮度与LED的当前亮度不一致时，根据目标亮度，确定出第一亮度和第二亮度；将LED的电压调整为第一亮度对应的电压，并将LED的占空比调整为第二亮度对应的PWM占空比，以使LED的亮度在第一亮度对应的电压和第二亮度对应的PWM占空比的作用下达到目标亮度。由于采用同时调整电压和占空比的方法，一方面，调整LED的亮度达到目标亮度所需要的时间小于单独采用调整电压所需要的时间，使得调节LED亮度变化反应更加迅速；另一方面，这种方法调节LED亮度的功耗比单独采用占空比方法调节的功耗更小；本发明的方法实现了在调节LED亮度时功耗和亮度变化过程的时长之间的平衡，既保证功耗不会过大，也保证LED亮度变化过程的时长不会过长。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。