本申请涉及电子设备,尤指一种低功耗的电子设备。
背景技术:
1、现有的电子设备如智能手表或手机,通常采用封闭式结构,显示装置主要依赖led背光源提供亮度,且多为固定亮度或简单调节方式。由于无法充分利用外部自然光资源,led背光源长时间高功率工作,导致整机功耗较大,电池电量消耗快,影响设备续航与使用寿命。因此,亟需一种能够结合环境光动态调节背光的低功耗解决方案。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请公开了一种低功耗的电子设备,以控制背光功耗,进而节省电子设备的用电量。
2、电子设备包括:设置于电子设备内部的主控芯片以及led背光源,设置于电子设备的第一表面的显示装置,显示装置朝向电子设备内部的一侧具有背光层,led背光源适于向背光层提供光照;电子设备具有设置于显示装置的一侧边缘的透光区域,透光区域包括透镜结构,适于引入外部光源并将外部光源聚焦至背光层;主控芯片根据显示装置的实时亮度控制led背光源的发光强度。
3、可选地,透光区域的透光率大于99%。
4、可选地,透镜结构包括菲涅尔透镜或者凸透镜。
5、可选地,电子设备还包括与透镜结构连接的导光装置,导光装置内部具有至少一个棱镜结构,适于将聚焦的外部光源导入背光层,至少一个棱镜结构包括第一棱镜结构。
6、可选地,透镜结构为椭圆形,导光装置具有第一开口和第二开口,第一开口与透镜结构相匹配;外部光源通过透镜结构聚焦后,射入第一棱镜结构中,第一棱镜结构将聚焦后的外部光源折射处理,使外部光源以平行光的形式通过第二开口射入背光层;其中,第二开口朝向背光层。
7、可选地,导光装置为不透光导光体,并且导光装置为椭圆柱体,第二开口的尺寸小于第一开口的尺寸。
8、可选地,电子设备还包括设置于背光层的亮度传感器,适于将亮度数据传输至主控芯片,亮度数据用于表征显示装置的实时亮度。
9、可选地,当显示装置的实时亮度小于第一预设亮度值时,主控芯片加强led背光源的发光强度,以使显示装置的实时亮度达到第一预设亮度值;当显示装置的实时亮度大于第二预设亮度值时,主控芯片减少外部光源对背光层的影响,以使显示装置的实时亮度回归至第二预设亮度值以下;其中,第二预设亮度值大于第一预设亮度值。
10、可选地,电子设备还包括设置于导光装置和背光层之间的开口挡板,适于控制导光装置射入背光层的亮度;当显示装置的实时亮度大于第二预设亮度值时,主控芯片通过驱动装置控制开口挡板,以使开口挡板的开口尺寸减小。
11、可选地,透光区域还包括具有电控调光材料的光学元件,适于控制外部光源射入透镜结构的亮度;当显示装置的实时亮度大于第二预设亮度值时,主控芯片通过改变施加在电控调光材料上的电压值来控制光学元件的导光程度,以减少光通量。
12、综上所述,本申请公开的一种低功耗的电子设备,至少具有如下有益效果:
13、(1)本通过在显示装置边缘设置高透光率(透光率大于99%)的透光区域,并引入具有聚焦功能的透镜结构(如菲涅尔透镜或凸透镜),将外部自然光或环境光引导并聚焦至显示装置背光层,从而在环境光充足时,部分甚至完全替代led背光源的照明功能。该方式显著降低了led背光源的使用频率和发光强度,实现降低整机功耗、延长电池续航时间的技术效果。
14、(2)通过在导光路径中引入开口挡板或电控调光材料的光学元件,配合背光层上的亮度传感器采集的实时亮度数据,主控芯片可精确调节环境光引入背光层的光通量。例如,当环境光过强时,系统可缩小挡板开口或降低调光材料透光率,避免显示画面过曝或能耗浪费,提升视觉舒适度;当环境光较弱时,则适当放大入光通道或开启led补光,实现亮度补偿,提升系统对复杂光环境的适应能力。
15、(3)采用具有椭圆形聚焦结构的透镜和椭圆柱体形态的导光装置,结合内部棱镜结构将聚焦后的自然光折射为平行光再引导至背光层,这种组合结构可以有效压缩导光路径所需体积,提高导光效率的同时,满足终端设备轻薄化、小型化的发展需求,适用于智能手表、智能手机等对结构尺寸敏感的产品中。
16、(4)主控芯片根据亮度传感器采集的实时亮度数据,与第一、第二预设亮度值进行比较后,自动判断是否应加强led背光、开启或关闭遮光通道,并通过驱动装置或电控调光材料实施调节,从而实现系统级的背光调节闭环控制机制,无需用户干预即可根据实际光照环境完成智能补光或限光,提升使用便捷性并节约能耗。
1.一种低功耗的电子设备,其特征在于,包括:设置于所述电子设备内部的主控芯片以及led背光源,设置于所述电子设备的第一表面的显示装置,所述显示装置朝向所述电子设备内部的一侧具有背光层,所述led背光源适于向所述背光层提供光照;
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述透光区域的透光率大于99%。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述透镜结构包括菲涅尔透镜或者凸透镜。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电子设备,其特征在于,还包括与所述透镜结构连接的导光装置,所述导光装置内部具有至少一个棱镜结构,适于将聚焦的外部光源导入所述背光层,所述至少一个棱镜结构包括第一棱镜结构。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述透镜结构为椭圆形,所述导光装置具有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述透镜结构相匹配;
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述导光装置为不透光导光体,并且所述导光装置为椭圆柱体,所述第二开口的尺寸小于所述第一开口的尺寸。
7.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,还包括设置于所述背光层的亮度传感器,适于将亮度数据传输至所述主控芯片,所述亮度数据用于表征所述显示装置的实时亮度。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,当所述显示装置的实时亮度小于第一预设亮度值时,所述主控芯片加强所述led背光源的发光强度,以使所述显示装置的实时亮度达到所述第一预设亮度值;
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,还包括设置于所述导光装置和所述背光层之间的开口挡板,适于控制所述导光装置射入所述背光层的亮度;
10.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述透光区域还包括具有电控调光材料的光学元件,适于控制所述外部光源射入所述透镜结构的亮度;