专利名称：光强度侦测方法与装置、显示装置及存储媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及关于光强度侦测装置及具备该光强度侦测装置的显示装置、 光强度侦测方法与程序及其存储媒体，用以根据一光感应器所输出一脉冲信 号的持续时间来侦测光强度。
背景技术：
对特定的车用及可携式显示装置来讲， 一般会具备亮度调整功能，可依据四周光线的强度来调整显示器的亮度。例如，于日本专利特表2001-522058 号公报中，揭露一种具有亮度控制器的显示装置，藉由周围光感应器所侦测 到的四周光线来调整显示器的亮度。藉由这样的功能，在白天室外等明亮之 处，显示器的亮度将随之增加，在夜晚或室内等昏暗之处，显示器的亮度将 随之下降。一般来讲，侦测四周光线的光感应器是根据所接收到的光线强度来输出 信号。如图7(a)所示的输出信号，原则上为单一的脉沖，随着所接收光线强 度增加，脉沖的宽度T跟着缩短。换句话说，当四周光线越明亮时，光感应 器相对输出宽度较短的脉冲信号。举例而言，此种光感应器记载于日本专利 特开2005-345286号公报中。因此，为了侦测四周光线的强度，对于接收四 周光线的光感应器所输出的信号，最好能够测量其脉冲宽度T。然而，实际上，如图7(b)所示，由于外来噪声的影响，导致光感应器无 法正常搡作，使得从光感应器输出的脉冲信号有错误存在。特别是在四周光 线昏暗，光感应器所接受光线微弱的情况下更容易发生。这是因为四周光线 昏暗时，光感应器所输出脉沖信号的持续时间相对较长，在现有技术中，如 图7(c)所示，忽略^"误发生的区间Te,而从剩下的区间(T-Te)决定四周光线的 强度。不过，在忽略错误发生区间Te的情况下，所决定的四周光线的强度， 相对于实测值，约有10%左右的误差产生。有鉴于此，本发明提供一种光强度侦测装置及具备光强度侦测装置的显 示装置、光强度侦测方法与程序及其存储媒体，能够不受噪声影响，根据一光感应器所输出 一脉冲信号的持续时间来侦测光强度。 发明内容根据本发明提供一种光强度侦测装置，用以根据光感应器所输出脉冲信 号的持续时间来侦测光强度，光强度侦测装置包括时间测量单元、信号状态 读取单元、取样单元及下降侦测单元。时间测量单元测量脉沖信号上升后的 经过时间。信号状态读取单元读取脉沖信号的状态。取样单元根据取样间RI， 指示信号状态读取单元读取脉沖信号的状态，其中，取样间隔对应于时间测 量单元所测量到脉沖信号上升后的经过时间。当信号状态读取单元连续两次 读取到脉冲信号为下降状态时，下降侦测单元侦测脉冲信号的下降。进一步, 当下降侦测单元侦测到脉冲信号下降时，取样单元将最后指示信号状态读取 单元读取脉沖信号状态的时间，作为该脉沖信号的持续时间来输出。 根据本发明又提供一种显示装置，包含上述光强度侦测装置。 根据本发明又提供一种光强度侦测方法，用以根据光感应器所输出脉沖 信号的持续时间来侦测光强度。光强度侦测方法的步骤包括测量脉沖信号上升后的经过时间；以一取样间隔，读取脉冲信号的状态，其中，取样间隔对 应于脉沖信号上升后的经过时间；当连续两次读取到脉冲信号为下降状态时, 侦测脉冲信号的下降；及当侦测到脉冲信号下降时，将最后读取脉沖信号状 态的时间，作为脉冲信号的持续时间来输出。如此一来，便能够提供一种不受噪声影响的光强度侦测方法，根据该光 感应器所输出该脉冲信号的持续时间来侦测光强度。根据本发明又提供一种计算机可读取的存储媒体，储存光强度侦测程序， 该光强度侦测程序用以使计算机根据光感应器所输出脉冲信号的持续时间来 侦测光强度。由该计算机所执行的该光强度侦测程序的步骤包括上述的光强 度侦测方法。该光强度侦测程序储存于计算机可读取的存储j!某体中。或者，当计算机 与诸如因特网等网络相连接时，便可透过该网络，从外面取得该光强度侦测 程序。如此一来，依据本发明，便能够提供一种不受噪声影响的光强度侦测装 置及具备该光强度侦测装置的显示装置、光强度侦测方法与程序及其存储媒 体。
图1显示根据本发明具有光强度侦测装置的显示装置前视图。 图2显示根据本发明的光强度侦测装置的结构示意图。
图3为一对应表，显示脉冲信号上升后的经过时间与取样间隔。 图4显示依据本发明光强度侦测装置的光强度侦测操作流程图。 图5显示依据本发明光强度侦测装置所侦测到的脉沖信号的持续时间 图6显示执行本发明光强度侦测程序的计算机结构示意图。 图7显示习知所侦测到的脉沖信号的持续时间。主要元件符号说明
l-光强度侦测装置； 3 亮度调整单元；
100 显示装置； 2 光感应器； 10 时间测量单元； 12—言号状态读取单元 16 下降侦测单元； 200~计算机； 22 上升侦测单元； 30—言号状态存储单元 40~总线；
52 辅助存储器装置； 56 运算处理装置；及
14 耳又样单元；
18 取样修正单元；
20 时钟产生器；
24~计数器；
300 存储媒体；
50 驱动装置；
54 存储器装置；
58接口装置。
具体实施例方式
下文说明本发明的较佳实施方式，从而更容易了解本发明，并非用以限 制本发明。本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。 图1是显示根据本发明具有光强度侦测装置的显示装置前视图。 如图l所示，根据本发明的光强度侦测装置1,例如，设置于显示装置 IOO屏幕外围的壳体内部。显示装置100更包括光感应器2。光感应器2接收 四周光线，并输出脉冲信号，具有对应于光线强度的脉冲宽度。光强度侦测 装置1根据光感应器2所输出脉冲信号的持续时间来侦测光强度。对应于光 强度侦测装置1所侦测的光强度，显示装置IOO便能够调整显示器的亮度。举例来讲，显示装置100于屏幕上显示图像时，在白天室外等明亮之处，显 示器的亮度将随之增加，在夜晚或室内等昏暗之处，显示器的亮度将随之下 降。
图2显示根据本发明的光强度侦测装置的结构示意图。
于图2的光强度侦测装置1中，包括时间测量单元IO,用以测量光感 应器2所输出脉冲信号上升后的经过时间；信号状态读取单元12,用以读取 脉冲信号的状态(意即，高电平(H)或低电平(L));取样单元14,用以根据取 样间隔，指示信号状态读取单元12读取脉沖信号的状态，其中，取样间隔对 应于时间测量单元10所测量到的经过时间；及下降侦测单元16，当信号状 态读取单元12连续两次读取到脉冲信号为低电平状态时，用以侦测脉沖信号 的下降。当下降侦测单元16侦测到脉冲信号下降时，取^羊单元14将最后指 示信号状态读取单元12读取脉冲信号状态的时间，作为脉沖信号的持续时间 来输出。光强度侦测装置1进一步包括取样修正单元18，用以将取样单元14 所输出脉沖信号的持续时间的倒数，与一既定常数相乘，进而用来修正脉冲 信号的持续时间。取样修正单元18修正脉冲信号的持续时间，并将相关数据 提供给亮度调整单元3，用以根据持续时间，对应地调整显示器的显示亮度。
时间测量单元10包括时钟产生器20,以一既定时钟频率振荡；上升 侦测单元22，用以侦测光感应器2所输出脉冲信号的上升；及计数器24,于 上升侦测单元22侦测到脉冲信号上升时，便开始计数时钟产生器20的时钟。 时钟产生器20，举例来讲，以lOMHz的振荡频率振荡。当上升侦测单元22 侦测到光感应器2所输出脉冲信号的上升时，启动计数器24,每10MHz计 数一次。如此一来，时间测量单元10便能够测量光感应器2所输出脉沖信号 上升后的经过时间。
取样单元14确认计数器24的计数值后，便能够得知光感应器2所输出 脉冲信号上升后的经过时间。此外，该取样单元14才艮据该经过时间所对应的 取样间隔，指示信号状态读取单元12读取脉冲信号的状态(H/L)。取样单元 14包括如图3所示的对应表，显示脉冲信号上升后的经过时间及对应的取样 间隔。举例而言，如图3所示，当经过时间t(单位秒)符合(KKa的情 况下，取样频率f为1 OMHz;当经过时间t符合a《t<b的情况下，取样频率 f为2.5MHz;当经过时间t符合b《Kc的情况下，取样频率f为635kHz;当 经过时间t符合c《t的情况下，取样频率f为156.25kHz。因此，依据时间测量单元10所测量的时间，取样单元14可延长对应的取样间隔(l/f)。
除此之外，根据目前的取样间隔(l/f)、对应于该取样间隔的脉沖信号上
升后的经过时间t、及信号状态读取单元12根据目前的取样间隔来读取脉冲 信号状态的次数N,取样单元14决定最后指示信号状态读取单元12读取脉 冲信号状态的时间T1，作为脉冲信号的持续时间。也就是说，是根据下列公 式来决定脉冲信号的持续时间 丁1=经过时间t + (l/f)xN。
每次当该取样单元14指示时，信号状态读取单元12便读取光感应器2 所输出脉冲信号的状态(H/L)。进一步，当信号状态读取单元12接连两次读 取到脉沖信号的低状态时，下降侦测单元16侦测脉冲信号的下降。换句话说， 下降侦测单元16确保脉冲信号的确为下降状态。为此，下降侦测单元16包 括信号状态存储单元30，用以于信号状态读取单元12所读取脉冲信号中， 至少储存前一个的状态及前两个的状态。具体地，因为脉沖信号的状态不是 高电平(H)就是低电平(L)，因此，至少提供两个1比特的緩存器，即可 满足下降侦测单元16的所需。
当下降侦测单元16侦测到脉沖信号的下降时，意即，所读取到的脉冲信 号状态依序为"HLL"的情况下，下降侦测单元16随即通知取样单元14。回应 于此一通知应答，取样单元14将输出依据前述公式所决定的脉冲信号的持续 时间T1。
不过，在脉冲信号依序为"HLL，，的情况下，由于时间Tl为最后一个低电 平状态(L)被读取到的时间点，与实际脉沖信号的持续时间T相比，最大 误差值为2x(l/f)秒。
为了补偿这样的误差，取样修正单元18将取样单元14所输出脉冲信号 的持续时间T1的倒数，与一既定常数X相乘。常数X取决于后面亮度调整 单元3的规格，且其值的选择，是用以维持光感应器2输出的脉冲信号所表 示的数值，与四周实际光线强度的关系，从而调整光强度侦测装置1所输出 数据的解析度。常数X可于装置内预先设定固定值，或者，亦可由使用者从 几个数值中任意地选择。
在四周光线较明亮时，光感应器2所输出脉冲信号的持续时间较短，因 此，取样修正单元18在四周光线较明亮时输出较大值，另一方面，在四周光 线昏暗时，则输出较小值。
9以下将配合图2，说明本发明光强度侦测装置1的操作。
图4显示根据本发明图2的光强度侦测装置1的光强度侦测操作流程图。 首先，光感应器2接收四周的光线，并输出脉冲信号，其具有对应于四
周光线强度的脉冲宽度。光强度侦测装置l接收此脉沖信号，开始进行光强
度侦测的操作。
光强度侦测装置1透过上升侦测单元22来侦测脉沖信号的上升(步骤 S101 )。接着，启动计数器24，是以时钟产生器20的振荡频率(例如lOMHz) 为单位开始计数，用以测量脉沖信号上升后的经过时间(步骤S102 )。
取样单元14以既定的取样间隔，指示信号状态读取单元12读取脉沖信 号的状态(H/L),而每次当取样羊元14指示时，信号状态读取单元12便去 读取从光感应器2所输出脉沖信号的状态(H/L)(步骤S103)。进一步，取 样单元14根据目前的取样间隔，指示信号状态读取单元12读取脉冲信号的 状态，并计算读取的次数(步骤S104)。
透过信号状态读取单元12,下降侦测单元16判断所连续读取到的脉沖 信号状态是否依序为"HLL"(步骤S105)。
若连续读取到的脉冲信号状态并非为"HLL，，，于此情况下，取样单元14 根据计数器24的计数值来判断是否已经过一既定时间(步骤S106 )。若尚未 经过一既定时间，则取样单元14以相同的取样间隔，来指示信号状态读取单 元12读取脉冲信号的状态(H/L)(步骤S103)。另一方面，当已经过一既定 时间时，则根据该时间来调整取样间隔(步骤S107),同时，对于信号状态 读取单元12依照调整前的取样间隔所指示，来读取脉沖信号状态的次数进行 重置(步骤S108)。之后，取样单元14便以调整后的取样间隔，来指示信号 状态读取单元12读取脉冲信号的状态(H/L )(步骤S103 )。
再者，若连续读取到的脉冲信号状态为"HLL"(步骤S105)，于此情况 下，意味着下降侦测单元16侦测到脉沖信号的下降(步骤S109)。
当侦测到脉冲信号的下降时，取样单元14随即根据目前的取样间隔1/f、 与该取样间隔相对应的脉冲信号上升后的经过时间t、及信号状态读取单元 12根据该取样间隔来读取该脉冲信号状态的次数N，用以决定最后指示信号 状态读取单元12读取脉冲信号状态的时间Tl，并作为脉冲信号的持续时间 (步骤SllO)。
其次，取样修正单元18将时间Tl的倒数与一既定常数相乘，用以修正时间Tl (步骤Slll)。
最后，将修正后的时间Tl作为表示光强度的数据，从光强度侦测装置l 输出至亮度调整单元3 (步骤S112)。
根据上述的操作，根据本发明的光强度侦测装置1能够不受噪声的影响， 根据光感应器2所输出脉冲信号的持续时间来侦测光强度。
图5(a)及5(b)为分别显示在无噪声影响的情况及受噪声影响的情况下， 各自透过光感应器输出的实际脉冲信号波形图。不管于何种情况下，脉沖信 号的持续时间均为T。如上所述，在四周光线较明亮时，由光感应器所输出 脉冲信号的持续时间较短，在四周光线较昏暗时则变得较长。在四周光线昏 暗的情况下，光感应器所接受光线微弱，因此，容易受外来噪声影响。其结 果如图5(b)所示，显示光感应器所输出脉冲信号的波形。在四周光线昏暗的 情况下，由于光感应器所输出脉冲信号的持续时间相对较长，习知技术便忽 略错误发生的区间Te,而从剩下的区间(T-Te)决定四周光线的强度。然而， 依据本发明，因为能够判断脉冲信号实际的下降与错误造成的下降，如图5(c) 所示，便可测量整个脉沖信号的持续时间，包括错误发生的区间Te。
更进一步，于本发明的光强度侦测装置中，在脉沖信号依序为"HLL"状 态的情况下，为了将最后读取到低状态(L)的时间Tl作为脉冲信号的持续 时间，因此，实际上并无法精确地得到脉沖信号的持续时间T。而时间T1与 实际脉冲信号的持续时间T之间存在最大误差值为2x(l/f)秒。不过，由于利 用了时间Tl的倒数，即使有这样的误差存在，侦测精确度亦高于习知技术上 忽略错误发生区间Te的方式。
根据本发明最主要以包含于显示装置的光强度侦测装置为例，利用具有 电路的硬件方式加以说明，不过，亦可透过储存于硬盘(HDD)、只读存储器 (ROM)、或者像光盘(CD) —样的计算机可读取存储媒体等存储器中的程 序，利用计算机加以实现。举例来讲，于图6中，为显示执行本发明光强度 侦测程序的计算机结构示意图。图6的计算机200包括驱动装置50、辅助 存储器装置52、存储器装置54、诸如微处理器的运算处理装置56及接口装 置58，均透过总线40相互连接。
驱动装置50，为用来读取存储媒体300的装置。而用来执行计算机200 上相关处理的程序(意即，光强度侦测程序)，^皮储存于存储4某体300中，当 存储媒体300被放置于驱动装置50时，透过驱动装置50,将存储媒体300的程序安装于辅助存储器装置52中。
接口装置58,为用来连接计算机与外部网络的装置。透过外部网络，计 算机200能够从伺服器或因特网读取程序。或者，亦可将程序事先储存于计 算机200内建的存储器中。辅助存储器装置52，用以储存已安装或透过网络 所读取的程序，同时，亦为储存所需档案及数据等的装置。
当程序启动时，存储器装置54为从辅助存储器装置52读取程序并加以 储存的装置。运算处理装置56,为让计算机200执行存储器装置54中所储 存程序功能的装置。
或者，运算处理装置56亦可为专用的半导体晶片，用以执行本发明的光 强度侦测。于此情况下，运算处理装置56执行储存于内部或外部存储器的程 序，然后进行光强度侦测的操作。
如此一来，便能够在计算机中利用程序来执行本发明的光强度侦测方法。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰， 因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种光强度侦测装置，用以根据一光感应器所输出一脉冲信号的一持续时间来侦测光强度，该光强度侦测装置包括一时间测量单元，用以测量该脉冲信号上升后的一经过时间；一信号状态读取单元，用以读取该脉冲信号的状态；一取样单元，用以根据一取样间隔，指示该信号状态读取单元读取该脉冲信号的状态，其中，该取样间隔对应于该时间测量单元所测量到该脉冲信号上升后的该经过时间；及一下降侦测单元，当该信号状态读取单元连续两次读取到该脉冲信号为下降状态时，用以侦测该脉冲信号的下降，其中，当该下降侦测单元侦测到该脉冲信号下降时，该取样单元将最后指示该信号状态读取单元读取该脉冲信号状态的时间，作为该脉冲信号的该持续时间来输出。
2. 如权利要求l所述的光强度侦测装置，其中，该取样 单元包括具有该脉冲信号上升后的该经过时间与该取样间隔的 一对应表，用以4艮据该时间测量单元所测量的该经过时间，改 变对应的该Jf又才羊间隔。
3. 如权利要求1所述的光强度侦测装置，其中，根据目 前的该取样间隔、对应于该取样间隔的该力永沖信号上升后的该 经过时间、及该信号状态读取单元根据目前的该取样间隔来读 取该脉沖信号状态的次数，来决定最后指示该信号状态读取单 元读取该脉冲信号状态的时间。
4. 如权利要求1所述的光强度侦测装置，更包括一修正单元，用以将该取样单元所输出该脉冲信号的该持续 时间的倒数，与 一 既定常数相乘，以正该脉沖信号的该持续 时间。
5 . 如权利要求4所述的光强度侦测装置，其中，该既定 常数用以调整 一 解析度。
6.如权利要求1所述的光强度侦测装置，其中，该下降侦测单元包括一信号状态存储单元，用以于该信号状态读取单元所读取 该脉冲信号中，至少储存前一个的状态及前两个的状态。
7. 如权利要求l所述的光强度侦测装置，其中，该时间 测量单元包括一时钟产生器，以 一 既定时钟频率振荡； 一上升侦测单元，用以侦测该脉冲信号的上升；以及 一计数器，于该上升侦测单元侦测到该脉沖信号上升时， 开始计数该时钟产生器的时钟。
8. —种显示装置，其具有如权利要求1所述的光强度侦 测装置。
9. 一种光强度侦测方法，用以根据一光感应器所输出一 脉沖信号的 一 持续时间来侦测光强度，该光强度侦测方法包括测量该脉冲信号上升后的 一 经过时间；以一取样间隔，读取该脉冲信号的状态，其中，该取样间 隔对应于该脉—冲信号上升后的该经过时间；当连续两次读取到该脉沖信号为下降状态时，侦测该脉冲 信号的下降；以及当侦测到该脉沖信号下降时，将最后读取该脉沖信号状态 的时间，作为该脉沖信号的该持续时间来输出。
10. 如权利要求9所述的光强度侦测方法，其中，根据所 测量的该经过时间改变对应的该取样间隔。
11. 如权利要求9所述的光强度侦测方法，其中，根据目 前的该取样间隔、对应于该取样间隔的该脉沖信号上升后的该 经过时间、及根据目前的该取样间隔来读取该脉冲信号状态的 次数，来决定最后读取该脉沖信号状态的时间。
12. 如权利要求9所述的光强度侦测方法，更包括将所输出该脉冲信号的该持续时间的倒，与 一 既定常教: 相乘，用以 -修正该"永沖信号的该持续时间。
13. 如权利要求12所述的光强度侦测方法，其中，该既定 常数用以调整 一 解析度。
14. 一种计算机可读取的存储媒体，储存一光强度侦测程 序，该光强度侦测程序用以使一计算机根据一光感应器所输出 一脉冲信号的 一 持续时间来侦测光强度，由该计算机所执行的该光强度侦测程序包括测量该脉沖信号上升后的 一 经过时间；以 一 取样间隔，读取该脉冲信号的状态，其中，该取样间 隔对应于该脉沖信号上升后的该经过时间；当连续两次读耳又到该脉沖信号为下降状态时，侦测该脉沖 信号的下降；以及当侦测到该脉冲信号下降时，将最后读取该脉沖信号状态 的时间，作为该脉冲信号的该持续时间来输出。
15. 如权利要求14所述的存储媒体，其中，该计算机所执 行的该光强度侦测程序是根据所测量的该经过时间改变对应的 该取样间隔。
16. 如权利要求14所述的存储媒体，其中，根据目前的该 取样间隔、对应于该取样间隔的该脉冲信号上升后的该经过时 间、及根据目前的该取样间隔来读取该脉冲信号状态的次数， 来决定最后读取该脉冲信号状态的时间。
17. 如权利要求14所述的存储媒体，其中，上述计算机所 执行的该光强度侦测程序更包括将所输出该脉冲信号的该持续时间的倒数，与 一 既定常数 相乘，用以修正该脉沖信号的该持续时间。
18. 如权利要求17所述的-存储i某体，其中，该既定常数用 以调整一解析度。
全文摘要
本发明提供一种光强度侦测装置，可不受噪声影响，是根据光感应器所输出脉冲信号的持续时间来侦测光强度，该装置包括一时间测量单元，测量脉冲信号上升后的经过时间；读取脉冲信号状态的一信号状态读取单元；一取样单元，根据与上升后的经过时间对应的一取样间隔，指示信号状态读取单元读取脉冲信号的状态；及一下降侦测单元，当连续两次读取到脉冲信号为下降状态时，侦测脉冲信号的下降。若侦测到下降，取样单元将最后指示信号状态读取单元读取脉冲信号状态的时间，作为脉冲信号的持续时间来输出。
文档编号G01J1/42GK101592520SQ20091013676
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月14日 优先权日2008年5月27日
发明者松井义和 申请人:统宝光电股份有限公司