一种显示亮度动态改变的显示装置的制作方法

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种显示亮度动态改变的显示装置。

背景技术：

视觉健康已经成为人们共同关心的一个重要问题。根据2015年6月北京大学中国健康发展研究中心《国民健康视觉报告》的研究，2012年我国5岁以上总人口中，近视和远视的患病人数大约5亿，其中近视的总患病人数在4.5亿左右。

另据2015年调查显示，我国国人每天的休闲时间平均是2.55小时，其中1/3的休闲时间用在了互联网上，尤其是手机上；1/6的休闲时间在看电视；1/10的休闲时间在进行纸质本阅读。可见随着时代的发展，使用电脑、智能手机、电视机等电子设备进行休闲娱乐已经占据了主要的休闲时间。加之电子化办公、教学的推进，上班族、学生等每天大量时间面对电脑屏幕、投影屏幕。

长期面对电脑、手机、电视、投影等设备的屏幕，眼睛最容易受到侵害。这些设备的显示屏在使用过程中，除非人为手动调整，否则会长期在同一显示参数下进行显示。观看者的眼睛长时间盯着屏幕，其眼部结构，包括瞳孔、睫状肌和晶状体都长期处于一个状态，造成人眼视觉疲劳，会引起重影、视力模糊等问题，严重影响视觉健康。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种显示亮度动态改变的显示装置，能够自动控制动态改变显示屏的显示亮度，使得观看者的眼部生理结构也随之进行相应变化，从而有效解决用户面对显示屏长期用眼容易视觉疲劳的问题；通过合理控制显示亮度的动态变化率，使得观看者并不会主观感知到亮度变化，因此在不影响观看者的正常使用的同时，保护了观看者的视觉健康。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种显示亮度动态改变的显示装置，包括：

动态信号发生模块、亮度控制电路、亮度光源发生装置和显示屏；

所述动态信号发生模块用于，输出亮度控制信号；所述亮度控制信号具有动态改变的信号值；

所述亮度控制电路用于，加载所述动态信号发生模块输出的亮度控制信号，并根据所述亮度控制信号输出第一供电信号；所述第一供电信号具有动态改变的电气参数；

所述亮度光源发生装置用于，在所述第一供电信号驱动下动态改变显示输出亮度，从而使得所述显示屏以动态变化的亮度进行显示。

优选的，所述显示装置包括:

具有背光显示屏的设备、具有crt显示屏的设备或者投影设备中的任一种。

优选的，所述显示屏的亮度的变化率在任一0.1秒时间段内都不大于0.02。

优选的，所述亮度控制信号包括:模拟电压信号、模拟电流信号或数字信号。

优选的，所述动态信号发生模块包括：硬件电路模块和/或软件程序模块。

优选的，所述电气参数包括：电流和/或电压。

优选的，所述电气参数包括：电位差。

优选的，所述显示装置还包括输入设备，

用于接收用户触发指令；

所述动态信号发生模块与所述输入设备相连接，根据所述用户触发指令输出所述亮度控制信号。

优选的，所述显示装置还包括存储器，用于存储预置的所述亮度控制信号；

所述动态信号发生模块与所述存储器相连接，获取预置存储在所述存储器中的亮度控制模式信息，输出所述亮度控制信号。

进一步优选的，所述显示装置为具有背光显示屏的设备时，所述亮度光源发生装置为背光模组；

所述显示装置具有crt显示屏的设备时，所述亮度光源发生装置为显像管；

所述显示装置为投影设备时，所述亮度光源发生装置为灯泡或电致发光的半导体中的一种。

本发明实施例提供的显示亮度动态改变的显示装置，能够自动控制动态改变显示屏的显示亮度，使得观看者的眼部生理结构也随之进行相应变化，从而有效解决用户面对显示屏长期用眼容易视觉疲劳的问题，保护了观看者的视觉健康。

附图说明

图1为本发明实施例提供的显示装置的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的显示装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提出的显示装置可以为具有背光显示屏的设备、具有crt显示屏的设备或者投影设备等，具体可以包括智能手机、笔记本电脑、液晶电视、阴极射线管(cathoderaytube，crt)电视、投影仪等。

为了更好的理解本发明所提出的显示装置的工作原理，首先对人眼结构随光线变化的原理进行说明：

当射入人眼光线的照度、色温、光强度、亮度、光通量、角度等参数发生改变时，人眼的虹膜将随光线变化主动调整瞳孔的大小，从而控制光通量。虹膜的运动会带动睫状肌运动，睫状肌的运动也将带动晶状体的运动，从而产生视觉领域内所谓的“眼睛视光系统三联动”。上述虹膜、睫状肌和晶状体的联动运动将使眼睛的生理结构发生改变，即在虹膜、睫状肌和晶状体的形状和/或尺寸上发生改变。

本发明的显示装置即是基于上述原理所提出的。

本实施例提供的一种显示亮度动态改变的显示装置如图1所示，包括：动态信号发生模块1、亮度控制电路2、亮度光源发生装置3和显示屏4；

动态信号发生模块1输出亮度控制信号；其中，亮度控制信号具有动态改变的信号值，可以为模拟电压信号、模拟电流信号或数字信号。

动态信号发生模块1输出亮度控制信号，可以是根据用户触发指令输出的，也可以是根据读取预先存储的设定进行输出的。

在第一种方案中，显示装置还包括输入设备6，用于接收触发指令；动态信号发生模块1与输入设备6相连接，根据触发指令进行相应的亮度控制模式选择，并根据用户选择的亮度控制模式，生成亮度控制信号，并根据亮度控制信号输出亮度控制信号。

动态信号发生模块1接收触发指令可以具体通过有线或无线方式来实现。比如，输入设备6为触摸屏、亮度模式调节按键或旋钮，动态信号发生模块1通过感应用户触摸、按压或旋动操作，确定相应的亮度控制模式；或者输入设备6为供用户操作的远程控制设备，例如遥控器或安装有相应亮度管理app的智能手机等，动态信号发生模块1通过无线接收触发指令的远程输入，确定所需的亮度控制模式。亮度控制模式中可以包括亮度的动态变化范围，变化时间等等

在第二种方案中，显示装置还包括存储器7，显示装置的动态信号发生模块1读取预先存储存储器7中的亮度控制模式的信息，显示装置根据获取的亮度控制模式的信息输出相应的亮度控制信号。通常第二种方案可以在显示装置上电启动的时候自动执行。

存储器7可以包括本地存储器，也可以包括云存储单元。存储器7可以是rom芯片或任何其他类型的固态非易失性半导体存储器。对存储器7中写入预设的照明控制信号的方式可以通过有线的输入方式来实现，还可以通过连接于存储器的接口，例如红外接口、蓝牙接口、usb接口等来实现。

以上两种方案可以同时存在于一个实施例中，在图1中所示的既是两种方案并存的情况。

在具体的实现中，动态信号发生模块1可以通过硬件电路来实现，也可以通过加载有软件程序的模块来实现，或者采用软件程序与硬件电路组合的方式来实现。

亮度控制电路2加载动态信号发生模块1输出的亮度控制信号，并根据亮度控制信号输出第一供电信号；所述第一供电信号具有动态改变的电气参数；在不同的显示装置中，电气参数可以为电流和/或电压，或者为电位差。后面会有详细说明。

亮度控制电路2是用于向显示装置的亮度调节提供驱动电信号的电路。在具有动态改变的信号值的亮度控制信号的驱动下，输出的第一供电信号具有动态改变的电气参数。

对于投影仪和采用背光光源控制显示亮度的智能手机、电脑液晶显示器、液晶电视等显示装置，电气参数具体可以是指电流和电压，包括电压的电压值、变化率、电流的电流大小、变化率等，或者也可以是电压和电流二者其中的任一个。

对于阴极射线管显示器，亮度控制是通过显像管阴极电子的发射多少来决定的，因此电气参数具体可以是指显像管的栅极和阴极之间的电位差。

亮度光源发生装置3在第一供电信号驱动下动态改变显示输出亮度，从而使得显示装置的显示屏4以动态变化的亮度进行显示。

本方案中所述的显示屏4包括实体的显示屏，如液晶屏，也包括虚拟的显示屏，如投影形成的显示屏。

对于不同类型的显示装置，亮度光源发生装置3的具体实现不同，其在第一供电信号驱动下动态改变显示输出亮度的具体实现方式也不同，下面逐一进行说明。

对于具有背光显示器的显示装置，如液晶电视、手机、笔记本电脑等，亮度光源发生装置3为背光模组。通过第一供电信号驱动背光模组，动态改变背光，从而动态改变的液晶电视屏幕、手机屏幕、笔记本电脑显示屏等的输出亮度。

对于具有阴极射线管显示器的显示装置，如crt电视，亮度光源发生装置3为显像管。通过第一供电信号控制显像管的栅极和阴极的电位差，改变电子束的强弱，使得光栅亮度动态改变，从而动态改变crt显示器屏幕的输出亮度。

对于传统投影仪，亮度光源发生装置3为灯泡。通过第一供电信号驱动控制灯泡的发光亮度动态改变，从而使得投影屏幕的显示亮度也动态改变。

对于led投影仪，亮度光源发生装置3为电致发光的半导体。通过第一供电信号驱动电致发光的半导体，使得led投影仪的输出光强相应动态改变，从而使得投影屏幕的显示亮度也相应动态改变。

由此，通过亮度光源发生装置3的显示输出亮度的动态改变，使得显示装置通过显示屏4能够以动态变化的亮度对观看者进行显示。

为了保证显示装置的正常显示，不影响到观看者对显示装置的显示输出进行正常观看，第一供电信号驱动动态改变显示输出亮度，造成的显示屏的亮度的动态变化需要在任何一个0.1秒的时间段内亮度的变化率都不大于0.02。

这样设定的依据是，眼睛具有视觉惰性，即光象一旦在视网膜上形成，视觉将会对这个光象的感觉维持一个有限的时间，这种生理现象叫做视觉暂留。对于不同环境，视觉暂留时间的长短有所差异，亮度越强，视觉暂留时间越短。而针对对于显示装置的使用环境，在中等亮度的环境下，视觉暂留时间约为0.1至0.4秒。因而在0.1秒时间范围内，通过设定亮度的变化率不大于0.02，以保证光线在每一个视觉暂留时间内的变化都是微小的，使得显示装置的观看者无法察觉到亮度发生的动态变化，从而对正常观看不会产生任何影响。

根据本实施例中实现的显示屏4的亮度的动态变化，使得显示装置的观看者眼部结构(包括虹膜、睫状肌和晶状体中的一个或几个)随显示屏4的亮度的动态变化而动态改变。

本发明实施例提供的显示亮度动态改变的显示装置，能够自动的实现显示屏显示亮度的动态改变，使得观看者的眼部生理结构也随之进行相应变化，从而有效解决用户面对显示屏长期用眼容易视觉疲劳的问题，保护了观看者的视觉健康；通过合理控制显示亮度的动态变化率，使得观看者并不会主观感知亮度变化，从而对正常观看不会产生任何影响。

在显示装置为电视等用于视频输出的设备的情况下，显示装置内还可以集成有信号放大电路，用于对输出视频信号的正常放大处理。

在如图2所示的一种显示装置的结构示意图中，信号放大电路5对输入的待显示信号进行放大处理之后，通过显示屏4进行输出播放。

动态信号发生模块1输出亮度控制信号；亮度控制电路2加载动态信号发生模块1的输出的亮度控制信号，并根据亮度控制信号输出第一供电信号；亮度光源发生装置3在第一供电信号驱动下动态改变显示输出亮度，从而通过显示屏4以动态变化的亮度对待显示信号进行显示播放。

上述实施例中各装置、模块、单元的功能及工作过程已经进行了详述，此处不再赘述。

本实施例提供显示装置，能够自动控制显示装置显示屏亮度的动态改变，使得观看者的眼部生理结构也随之进行相应变化，从而有效解决用户面对显示屏长期用眼容易视觉疲劳的问题，保护了观看者的视觉健康。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。