背光调节系统及调节背光亮度的方法

文档序号:10536339阅读:660来源:国知局
背光调节系统及调节背光亮度的方法
【专利摘要】本发明提供一种背光调节系统,应用于半透半反液晶显示器,所述背光调节系统包括依次电连接的感光模块、第一计算模块、判断模块、第二计算模块及设定模块,所述感光模块接收环境光信号转化为电信号传递到所述第一计算模块,所述第一计算模块根据接收到的所述电信号计算反射区显示亮度值,所述判断模块根据第一计算模块的计算结果控制所述背光源打开或关闭,所述第二计算模块在所述背光源打开时计算出所述背光源需要的电流值,所述设定模块将所述第二计算模块计算出的电流值设定为所述背光源的驱动电流值。本发明还提供一种调节背光亮度的方法。本发明节能省电,同时满足使用需求。
【专利说明】
背光调节系统及调节背光亮度的方法
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域,尤其是涉及一种背光调节系统及调节背光亮度的方法。
【背景技术】
[0002]液晶显示器在现代显示设备中的具有不可替代的地位,它被广泛用于便携式移动电子产品的显示设备,如手机,数码相机,掌上电脑,GPRS等移动产品。液晶显示器面板一般由彩膜基板和阵列基板对盒形成,两个基板之间的空间中封装有液晶层,由于液晶分子自身不发光,需要提供光源。因此,技术人员将如何选择与控制光源及提高光源利用率同时降低光源的电量消耗作为液晶显示技术研究的重要内容。
[0003]现有技术中,使用背光灯发光提供背光源是液晶显示器获取光源的主要方式。但背光源能透过的光线占背光源发射光线的比例较小,背光源利用率不高,背光源所消耗的电量占整个设备功耗的70 %?90 %,由于工作状态下背光源一直处于常亮且为最大亮度状态,背光源电量消耗巨大。

【发明内容】

[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种背光调节系统及调节背光亮度的方法,解决现有技术中背光源电量消耗较大,无法同时满足既能适应各种工作环境,又能最小化电源消耗的问题。
[0005]为解决上述技术问题,一方面,本发明提供一种背光调节系统,应用于半透半反液晶显示器,其特征在于:所述背光调节系统包括依次电连接的感光模块、第一计算模块、判断模块、第二计算模块及设定模块,所述感光模块接收环境光信号转化为电信号传递到所述第一计算模块,所述第一计算模块根据接收到的所述电信号计算反射区显示亮度值,所述判断模块根据第一计算模块的计算结果控制所述背光源打开或关闭,所述第二计算模块在所述背光源打开时计算出所述背光源需要的电流值,所述设定模块将所述第二计算模块计算出的电流值设定为所述背光源的驱动电流值。
[0006]进一步,所述背光调节系统控制半透半反式液晶显示器的所述背光源,所述半透半反式液晶显示器包括反射区与透射区,所述反射区包括反射层,所述反射区以所述反射层反射的环境光线作为工作光源,所述透射区以所述背光源提供的光线作为工作光源。
[0007]进一步,所述反射层包括平滑状的反射面,所述第一计算模块利用所述反射面的反射率与所述感光模块传递的电信号计算得到所述反射区亮度值。
[0008]进一步,所述判断模块包括接收模块、标准模块及控制模块,所述判断模块包括接收模块、标准模块及控制模块,所述接收模块接收第一计算模块的计算结果,所述标准模块接收系统预先设定的需要显示的亮度值,所述控制模块比较所述反射区显示亮度值与预先设定的需要显示的亮度值,并根据比较结果控制所述背光源打开或关闭。
[0009]进一步,所述第二计算模块包括透射计算模块、背光计算模块及电流计算模块,所述透射计算模块计算出预先设定的需要显示的亮度值与所述反射区亮度值的差值得到透射区显示亮度值,并通过背光计算模块计算出透射区显示亮度值与透射区对光的透过率的比值以得到背光源显示亮度值,所述电流计算模块计算所述背光源的驱动电流值,所述背光源的驱动电流值为所述背光源显示亮度值与电流亮度转换系数的比值。
[0010]进一步,所述反射区的面积大于所述透射区的面积。
[0011]进一步,所述感光模块包括感光探头及信号转换模块,所述感光探头接收光信号并通过所述信号转换模块将所述光信号转换为电信号输出。
[0012]进一步,所述设定模块与所述背光源电连接,所述设定模块设定的驱动电流值控制所述背光源亮度。
[0013]另一方面,本发明提供一种调节背光亮度的方法,包括:
[0014]提供背光调节系统,所述背光调节系统包括感光模块、第一计算模块、判断模块、第二计算模块及设定模块,
[0015]环境光的光信号通过所述感光模块转化为电信号并发送到所述第一计算模块;
[0016]所述第一计算模块根据接收到的所述电信号计算反射区显示亮度值;
[0017]所述第一计算模块的计算结果在所述判断模块中进行比较与匹配,所述判断模块根据第一计算模块的计算结果控制所述背光源打开或关闭,所述第二计算模块在所述背光源打开时计算出背光源需要的电流值,所述设定模块将所述第二计算模块计算出的电流值设定为所述背光源的驱动电流值。
[0018]进一步,“环境光的光信号通过所述感光模块转化为电信号并发送到所述第一计算模块”步骤包括:所述感光模块包括感光探头与信号转换模块,环境光信号被所述感光探头接收后,再通过所述信号转换模块将所述光信号转换为电信号向所述第一计算模块输出。
[0019]本发明的有益效果如下:背光调节系统及调节背光的方法控制半透半反式液晶显示器的背光源,在反射区显示亮度满足该需要显示的亮度值时,背光源关闭,仅反射区工作,节能省电;在反射区显示亮度不能满足该需要显示的亮度值时,背光源部分打开,具体打开的程度通过精确计算得出,并通过改变灯条的驱动电流调节亮度,反射区与透射区同时工作满足需要的亮度值的并最大限度的降低了电源消耗。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例,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他的明显变形方式。
[0021]图1为本发明实施例提供的背光调节系统结构示意图;
[0022]图2为本发明实施例提供的半透半反式液晶显示器背光源关闭工作图;
[0023]图3为本发明实施例提供的半透半反式液晶显示器背光源开启工作图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025]图1为本发明实施例提供的背光调节系统结构示意图,背光调节系统应用于半透半反式液晶显示器,参照图2与图3,半透半反式液晶显示器包括液晶显示面板与背光源10,其中液晶显示面板包括反射区01与透射区02,反射区01依靠反射层30的反射面反射环境光线11。仅反射区01工作时,背光源10关闭,反射区01与透射区02同时工作时,背光10开启。背光源1由LED灯组成的LED灯条组合而成,通过控制LED灯的驱动电流值可以改变LED灯的亮度,即背光源的亮度。背光调节系统控制半透半反式液晶显示器处于上述两种工作状态时的背光10的关闭或开启及开启的亮度。
[0026]背光调节系统包括感光模块102、第一计算模块104、判断模块106、第二计算模块108及设定模块110。环境光照射于感光模块102的感光探头1022上,并由信号转换模块1024将环境光提供的光信号转化为电信号发送给第一计算模块104,环境光信号即为环境光线11的亮度。第一计算模块104利用环境光亮度X反射层反射率得到反射区亮度。判断模块106的接收模块1062接收该结果,同时标准模块1064接收系统设定的需要显示的亮度,控制模块1066将反射区亮度与需要显示的亮度进行比较,一种实施方式中,控制模块1066采用4位微控制单元。当反射区亮度大于需要显示的亮度时,控制模块1066发送指令关闭背光灯10;当反射区亮度小于需要显示的亮度时,控制模块1066发送指令开启背光灯10,并将反射区亮度以电信号发送给第二计算模块108。第二计算模块108包括依次处理信号的透射计算模块1082、背光计算模块1084及电流计算模块1086,透射计算模块1082计算需要显示的亮度与反射区亮度的差值作为透射区亮度,背光计算模块1084利用透射率将透射区亮度转换为背光源亮度,电流计算模块1086利用电流/亮度转换系数计算为得到该背光源亮度需提供的驱动电流。设定模块110接收电流计算模块1086的计算结果,并将其设定为LED灯的驱动电流,直接控制LED灯的亮度。
[0027]背光调节系统通过判断环境光强度改变背光灯工作状态,使半透半反式液晶显示器选择最节省电源的工作方式工作,保证显示器正常显示图像的基础上满足节能省电的要求。
[0028]请参照图2,户外或室内明亮环境下,仅反射区01工作,背光源10关闭,环境光线11依次穿过彩膜偏光片502、彩膜基板202、公共电极602及液晶70,在反射层30的平滑的反射面上发生反射,反射光线依次穿过液晶70、公共电极602、彩膜基板202及彩膜偏光片502并在液晶显示面板表面显示图像。其中反射层30的发射面面积尽可能大,增大反射区01的面积可以反射更多的环境光线11。
[0029]在仅反射区01工作的工作状态,反射层30将环境光线11反射并作为光源在显示面板显示图像,极大的降低了设备的电量消耗,并且有效利用了环境光。
[0030]请参照图3,户外或室内黑暗环境下,透射区02与反射区01共同工作,背光源10开启,背光调节系统根据环境光亮度调节需提供的背光源亮度。背光光线104在液晶面板的透射区02依次穿过阵列偏光片504、阵列基板204、液晶70、彩膜基板202及彩膜偏光片502并显示图像进入人眼。背光光线12穿透液晶面板的透射区02后,与反射区01的发射层30反射的微弱的环境光线12共同作用在显示面板上形成图像。其中,反射层30依靠透明的树脂层40固定于彩膜基板202与阵列基板204之间,一种实施方式中,反射层30与彩膜基板202之间的距离为阵列基板204与彩膜基板202之间的距离的一半,以使得进入液晶面板中透射区02与反射区01的光线的光程相等,以保证透射区02与反射区01的色差较小以及色彩协调。
[0031]反射区01与透射区02共同工作的工作状态使液晶显示器能满足在光线较弱或黑暗的工作环境下工作的需求,同时环境光线11与背光光线12共同为液晶面板提供光源,相较于单纯依靠背光光源提供光源,该工作方式降低了被背光源的电量消耗,同时背光源亮度可调节的特征合理的使用了背光源,进一步降低了液晶显示器的功耗。
[0032]背光调节系统调节背光亮度的方法如下:
[0033]步骤1、感光模块102的感光探头1022接收外界环境光信号,信号转换模块1024将环境光提供的光信号转化为电信号发送给第一计算模块104。
[0034]步骤2、第一计算模块104根据感光模块102接收的环境光亮度计算反射区01显示亮度。根据公式:反射区亮度=环境光亮度X反射区反射层的反射率,其中反射层30的反射率为固定值,可提前测量出来,计算得出反射区亮度。
[0035]步骤3、判断模块106决定背光源工作状态。接收模块1062接收第一计算模块104传递的反射区亮度信号,标准模块1064接收系统设定的需要显示的亮度,控制模块1066将反射区亮度与需要显示的亮度进行比较,当反射区亮度大于需要显示的亮度时,控制模块1066发送指令关闭背光灯10;当反射区亮度小于需要显示的亮度时,控制模块1066发送指令开启背光灯10,并将反射区亮度以电信号发送给第二计算模块108。
[0036]步骤4、第二计算模块108计算背光源的驱动电流。透射计算模块1082计算透射区02需要显示的亮度值,根据公式:透射区亮度=需要显示的亮度-反射区亮度,计算得出需要显示的亮度;背光计算模块1084计算背光源需要显示的亮度值,根据公式:背光源亮度=透射区亮度/透射区对光的透过率;电流计算模块1086计算LED灯的电流值,根据公式:LED灯的电流值=背光源亮度/电流亮度转换系数,其中电流亮度转换系数为已知的固定值。
[0037]步骤5、设定模块110将计算得到的LED灯的电流值设定为LED灯的驱动电流,并直接控制LED灯的亮度。
[0038]本发明实施例提供的调节背光亮度方法通过感光模块102感受环境光强弱与判断模块106判断亮度需求来决定背光源的开关,在反射的环境光亮度满足该需要显示的亮度值时,背光源关闭,仅反射区工作,节能省电;在反射的环境光亮度不能满足该需要显示的亮度值时,背光源打开,并且具体打开的程度通过精确计算得出,且通过改变LED灯条的电流值控制,该方法合理利用环境光,满足需要的亮度值的并最大限度的降低了电源消耗。
[0039]以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种背光调节系统,应用于半透半反液晶显示器,其特征在于:所述背光调节系统包括依次电连接的感光模块、第一计算模块、判断模块、第二计算模块及设定模块,所述感光模块接收环境光信号转化为电信号传递到所述第一计算模块,所述第一计算模块根据接收到的所述电信号计算反射区显示亮度值,所述判断模块根据第一计算模块的计算结果控制所述背光源打开或关闭,所述第二计算模块在所述背光源打开时计算出所述背光源需要的电流值,所述设定模块将所述第二计算模块计算出的电流值设定为所述背光源的驱动电流值。2.根据权利要求1所述的背光调节系统,其特征在于,所述背光调节系统控制半透半反式液晶显示器的所述背光源,所述半透半反式液晶显示器包括反射区与透射区,所述反射区包括反射层,所述反射区以所述反射层反射的环境光线作为工作光源,所述透射区以所述背光源提供的光线作为工作光源。3.根据权利要求2所述的背光调节系统,其特征在于,所述反射层包括平滑状的反射面,所述第一计算模块利用所述反射面的反射率与所述感光模块传递的电信号计算得到所述反射区亮度值。4.根据权利要求3所述的背光调节系统,其特征在于,所述判断模块包括接收模块、标准模块及控制模块,所述接收模块接收第一计算模块的计算结果,所述标准模块接收系统预先设定的需要显示的亮度值,所述控制模块比较所述反射区显示亮度值与预先设定的需要显示的亮度值,并根据比较结果控制所述背光源打开或关闭。5.根据权利要求4所述的背光调节系统,其特征在于,所述第二计算模块包括透射计算模块、背光计算模块及电流计算模块,所述透射计算模块计算出预先设定的需要显示的亮度值与所述反射区亮度值的差值得到透射区显示亮度值,并通过背光计算模块计算出透射区显示亮度值与透射区对光的透过率的比值以得到背光源显示亮度值,所述电流计算模块计算所述背光源的驱动电流值,所述背光源的驱动电流值为所述背光源显示亮度值与电流亮度转换系数的比值。6.根据权利要求2所述的背光调节系统,其特征在于,所述反射区的面积大于所述透射区的面积。7.根据权利要求1所述的背光调节系统,其特征在于,所述感光模块包括感光探头及信号转换模块,所述感光探头接收光信号并通过所述信号转换模块将所述光信号转换为电信号输出。8.根据权利要求1所述的背光调节系统,其特征在于,所述设定模块与所述背光源电连接,所述设定模块设定的驱动电流值控制所述背光源亮度。9.一种调节背光亮度的方法,其特征在于,包括: 提供背光调节系统,所述背光调节系统包括感光模块、第一计算模块、判断模块、第二计算模块及设定模块, 环境光的光信号通过所述感光模块转化为电信号并发送到所述第一计算模块; 所述第一计算模块根据接收到的所述电信号计算反射区显示亮度值; 所述第一计算模块的计算结果在所述判断模块中进行比较与匹配,所述判断模块根据第一计算模块的计算结果控制所述背光源打开或关闭,所述第二计算模块在所述背光源打开时计算出背光源需要的电流值,所述设定模块将所述第二计算模块计算出的电流值设定为所述背光源的驱动电流值。10.根据权利要求9所述的调节背光亮度的方法,其特征在于,“环境光的光信号通过所述感光模块转化为电信号并发送到所述第一计算模块”步骤包括:所述感光模块包括感光探头与信号转换模块,环境光信号被所述感光探头接收后,再通过所述信号转换模块将所述光信号转换为电信号向所述第一计算模块输出。
【文档编号】G09G3/34GK105895034SQ201610446445
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】谢畅
【申请人】武汉华星光电技术有限公司
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