CN101004900A - 以视觉绩效自动调整显示器参数的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以视觉绩效自动调整显示器参数的装置及其方法。本发明装置包括一显示器、一侦测***及一控制***，该侦测***设于一预定位置以侦测该显示器使用者的视觉绩效变化，该控制***根据该视觉绩效变化，以调整该显示器参数，以使该使用者能长时间舒适地使用该显示器，同时减低该使用者的视觉疲劳。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动调整显示器参数的装置及其方法，特别是有关于一种以视觉绩效自动调整显示器参数的装置及其方法。
背景技术
视觉是人体的主要导航***，它在人类的一生中提供80％至90％人类接收的信息。视觉技术的精进影响个人的活动及各个层面的表现。然而随着今日社会教育及工作需求呈指数成长，人类视觉***的运作已处在一个愈来愈困难的环境。计算机已成为提供服务及信息的一个主要管道。在工作、家庭、购物、阅读新闻等等方面使用计算机的人口已急遽的成长，并且使用计算机提供服务及信息的量也逐渐增加。随着计算机使用率及其它与视觉有关信息收集活动的***性成长，已使得对视觉***的需求也大为增加。视讯显示终端(Visual Display Terminal)(VDT)是人类与计算机沟通的主要媒介。阴极射线管(Cathode Ray Tube)(CRT)是主要受欢迎的视讯显示终端，但由于阴极射线管体积庞大及其它的缺点限制阴极射线管应用在可携式产品上。由于平面显示器(Flat Panel Display)(FPD)已经克服阴极射线管的许多缺点，因此平面显示器已结合在笔记型计算机及文书处理器(word processor)上而使用在许多工作场所。显示器实已成为现代人每日必用的电子装置。然而显示器的参数例如亮度及对比的设定并无法满足每位使用者实际使用时的需求，而导致使用者的视觉绩效随时间而降低，甚至产生严重的视觉疲劳。
显示器的参数调整一般着重在以省电前提下，依据使用者是否正在使用显示器来开关电源或背光源，或是根据环境照明程度来调整背光源的强度，以达到省电的效果。另一形式的显示器参数调整，则是由使用者在开始使用显示器时，依据自己的主观偏好去手动调整，然而此种设定对眼睛而言并非最佳设定。
据此，亟待一种可随时依个人视觉需求调整显示器参数的显示器被发展出来。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以视觉绩效自动调整显示器参数的装置及其方法。
为实现上述目的，本发明提供的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其包括：
一显示器，用以显示信息以供一使用者阅读；
一侦测***，设于一预定位置以侦测该使用者的视觉绩效变化；及
一控制***，具有一视觉绩效变化量相对显示器参数对映表，该控制***根据该视觉绩效变化及该对映表，以调整该显示器参数。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该侦测***为一视距侦测***、一眨眼频率侦测***或一眼睛追踪***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该视距侦测***为一光收发侦测***、一影像感测***或一声波测距***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该眨眼频率侦测***为一影像感测***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该眼睛追踪***为一影像感测***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该控制***包括一模拟/数字转换器、一储存器及一处理器，该模拟/数字转换器转换来自该侦测***的一视觉绩效变化讯号并传送至该处理器，该储存器储存该视觉绩效与显示器参数对映表，及该处理器根据该视觉绩效变化讯号及该视觉绩效与显示器参数对映表，以调整该显示器参数。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该侦测***为一视距侦测***、一眨眼频率侦测***或一眼睛追踪***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该视距侦测***为一光收发侦测***、一影像感测***或一声波测距***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该眨眼频率侦测***为一影像感测***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该眼睛追踪***为一影像感测***。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该侦测***设于该显示器的一非显示区。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其中该侦测***设于该显示器的一非显示区。
本发明提供的以视觉绩效自动调整显示器参数的方法，其包括：
侦测一显示器使用者的一初始视觉绩效；
连续侦测该使用者的该视觉绩效；
判断该使用者的该视觉绩效是否改变，当该视觉绩效未改变时，重复前述步骤，当该视觉绩效改变时，决定该视觉绩效变化量；及
依据一视觉绩效变化量相对显示器参数对映表，调整该显示器参数。
所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的方法，其中还包含在前述侦测该显示器使用者的该初始视觉绩效步骤的前预先设定该显示器参数。
所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其中还包含在前述调整该显示器参数步骤后重新测定该使用者的该视觉绩效。
所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其中还包含在前述决定该视觉续效变化量步骤的同时判断该视觉绩效变化量是否越过一极限值，若越过该极限值，则发出一警告信号。
所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其中该视觉绩效为一视距、一眨眼频率或一眼动速度。
所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
由本发明的实施，侦测***侦测该显示器使用者的视觉绩效变化，并根据该使用者的视觉绩效表现自动调整该显示器的参数，以使该使用者可长时间舒适地使用该显示器，同时可保护该使用者的眼睛，并可依据该显示器使用者的视觉绩效表现随时调整该显示器参数于最佳设定，以避免不必要的功率消耗。
附图说明
图1为本发明以视觉绩效自动调整显示器参数的装置的一具体实施例的功能方块图；
图2A为本发明结合一视距侦测器的显示器外观示意图；
图2B为一使用者使用本发明结合一视距侦测器的显示器的示意图；
图3为本发明以视觉绩效自动调整显示器参数的方法的步骤流程图；
图4A显示本发明一视距变化量相对显示器参数对映表；
图4B显示本发明一眨眼频率变化量相对显示器参数对映表；及
图4C显示本发明一眼动速度变化量相对显示器参数对映表。
具体实施方式
显示器的人因视觉绩效研究发现，显示器的视觉绩效(visualperformance)或视觉疲劳(visual fatigue)可以以使用者的多种征象呈现，例如，视距(viewing distance)的改变、眨眼频率(blinking rate)及眼动速度(eyemovement velocity)等。因此，可以以侦测器侦测这些讯息的变化，并进一步回馈到显示***来改变显示器的参数，而达到人眼视觉的最佳舒适化。再者，显示器的参数，例如亮度、对比、字体大小对视距的张角、字型和颜色组合等等都有国际标准、建议值或人因视觉绩效研究结果建议值。例如，ISO 13406-2对字体大小有其建议值如下表1，当显示***侦测到视觉绩效变差时，例如视距变小或眨眼频率变高，即会更改字体大小，由原先使用者的预测值往较佳的标准建议值变动，以达到保护眼睛的目的。其它的显示器参数也可根据相同的方式给予调整。本发明即在于以侦测器连续地侦测显示器使用者的视觉绩效，并根据使用者的视觉绩效表现及时自动调整显示器参数，以令显示器随时处于最适合人眼阅读的状态，以确保人眼的健康。
表1
| 字型 | 最小可辨读字体大小 | 较佳可辨读字体大小 |
| 拉丁 | 16’ | 20’至22’ |
| 亚洲 | 25’ | 30’至35’ |
本发明提供的一种以视觉绩效自动调整显示器参数的装置主要包括一显示器、一侦测***及一控制***。该显示器用以显示信息以供一使用者阅读，该侦测***设于该显示器的一非显示区域，用以侦测该使用者的视觉绩效变化，或者该侦测***设于一预定位置，以利于侦测该使用者的视觉绩效变化，及该控制***具有一视觉绩效相对显示器参数对映表，该控制***根据该视觉绩效变化及该对映表，以调整该显示器参数。本发明以视觉绩效表现自动调整显示器参数的装置将由以下具体实施例配合附图，予以详细说明如下：
图1为本发明以视觉绩效自动调整显示器参数的装置的功能方块图，其包括一显示器10、一视觉绩效侦测***12及一控制***16。该控制***16还包含一内存161、一处理器162及一模拟\数字转换器163。该控制***16连接到一计算机的中央处理器18，以改变显示器参数设定，例如亮度、对比、字型及字体大小等的设定。在本发明中，该视觉绩效侦测***12可以为一视距侦测***、一眨眼频率侦测***或一眼睛追踪***(eyetracking system)做为该使用者的视觉绩效侦测***。该视距侦测***用以侦测该使用者使用该显示器10过程中视距的变化，而以视距的变化做为该使用者的视觉绩效的表现。参考图2A所示，该视距侦测***12可以是一光收发侦测***、一声波测距***或一影像感测***，而设于该显示器10的一非显示区。该光收发侦测***包含一光发射器及一光接收器，由该光发射器的发射光投射于该使用者身上，而该光接收器接收来自该使用者的反射光，根据该反射光的强度大小与该视距成反比关系，即可侦测出该使用者视距的变化，如图2B所示。再者，本发明亦可使用一声波测距***做为该视距侦测器，由反射声波到达时间与距离成正比，而由侦测反射声波到达时间，以测量出该使用者的视距或其变化。
另一方面，本发明也可使用一影像传感器做为该视觉效侦测***12，经由影像的撷取及处理，即可分析出该使用者的视距变化或眨眼频率及其变化。
复阅图1，该视觉绩效侦测***12可以为一眼睛追踪***。经由影像的撷取及处理，即可得出眼球的眼动速度。
图3为本发明前述以视觉绩效自动调整显示器参数的装置的方法步骤流程图。以下配合图1及图3，对本发明以视觉绩效自动调整显示器参数的方法详细说明如下。首先，在步骤31，该显示器10开机后，在步骤32，由该使用者预先设定该显示器10的各种参数(或显示器未被调整而设于默认值)，例如亮度、对比、字型及字体大小等等。接着，在步骤33，侦测该显示器10使用者的一初始视觉绩效，并传送至该模拟/数字转换器163，以转换成一组数字讯号并储存于该内存161中，以做为一视觉绩效设定值。在本发明中可以该使用者的视距做为该使用者的视觉绩效，而以该视距侦测***侦测该使用者的一初始视距，并将该初始视距送至该控制***16的该模拟/数字转换器163，以转换成一组数字讯号并储存于该内存161中。另外，本发明可使用该使用者的眨眼频率做为该使用者的视觉绩效，而以该眨眼频率侦测器侦测该使用者的初始眨眼频率，并传送至该模拟/数字转换器163，以转换成一组数字讯号并储存于该内存161中，以做为一眨眼频率初始值。或者，本发明亦可使用该使用者的眼动速度做为该使用者的视觉绩效，而以该眼睛追踪***侦测该使用者的初始眼动速度，并传送至该模拟/数字转换器163，以转换成一组数字讯号并储存于该内存161中，以做为一眼动速度初始值。接着，在步骤34，侦测该使用者的该视觉绩效，例如侦测该使用者的视距、眨眼频率或眼动速度等，并送至该模拟/数字转换器163，以转换成一组数字讯号，再送至该处理器162，同时储存于该内存161。
在步骤35，由该处理器162根据储存于该内存161的初始视觉绩效，判断该使用者的该视觉绩效是否产生变化，例如判断该使用者的视距是否缩短、其眨眼频率是否增加或者其眼动速度是否增加。若该使用者的该视觉绩效未产生改变，则回到步骤34，继续侦测该使用者的该视觉绩效。若该使用者的该视觉绩效产生改变，则接着在步骤36由该处理器162判断该视觉绩效是否越过一视觉绩效极限值(threshold value)，此一视觉绩效极限值储存于该内存161中。若该视觉绩效已越过该极限值，例如该使用者的视距已小于一视距限定值或其眨眼频率或眼动速度已高于一安全极限值，则由该处理器162控制一警报器(未示出)发出一警告信号，以提醒该使用者是否稍做片刻休息，如步骤37。若该视觉绩效并未越过该视觉绩效极限值，则进入步骤38，该处理器162依据储存于该内存161的一视觉绩效变化量相对显示器参数的对映表及视觉绩效式子P＝ΣaiXi(Xi可为亮度、对比、字体大小、字型等参数；ai为Xi的加权值)，以得到一组(ai)，并据以调整该显示器10的亮度、对比及字体大小等参数。当以视距做为该使用者的该视觉绩效时，该视觉绩效变化量相对显示器参数对映表即为一视距变化量相对显示器参数对映表，如图4A所示，在步骤38，即可根据侦测到的一视距与储存于该内存161的一视距设定值，得到一视距变化量，再根据该视觉绩效变化量相对显示器参数对映表，以得到对应的亮度加权值a1、对比加权值a2及字体大小加权值a3及其它显示器参数加权值ai。该处理器162即根据前述各项加权值调整该显示器10的亮度、对比及字体大小等参数，如此一来，本发明方法可根据当时该使用者的视距调整该显示器10参数于最佳化设定。当以眨眼频率做为该使用者的该视觉绩效时，该视觉绩效变化量相对显示器参数对映表即为一眨眼频率变化量相对显示器参数对映表，如图4B所示，在步骤38，即可根据侦测到的一眨眼频率与储存于该内存161的一眨眼频率设定值，得到一眨眼频率变化量，再根据该眨眼频率变化量相对显示器参数的对映表，以得到对应的亮度加权值a1、对比加权值a2及字体大小加权值a3及其它显示器参数加权值ai。。该处理器162即根据前述各项加权值调整该显示器10的亮度、对比及字体大小等参数，如此一来，本发明方法可根据当时该使用者的眨眼频率调整该显示器10参数于最佳化设定。当以眼动速度做为该使用者的该视觉绩效时，该视觉绩效变化量相对显示器参数对映表即为一眼动速度变化量相对显示器参数对映表，如图4C所示，在步骤38，即可根据侦测到的一眼动速度与储存于该内存161的一眼动速度设定值，得到一眼动速度变化量，再根据该眼动速度变化量相对显示器参数的对映表，以得到对应的亮度加权值a1、对比加权值a2及字体大小加权值a3及其它显示器参数加权值ai。该处理器162即根据前述各项加权值调整该显示器10的亮度、对比及字体大小等参数，如此一来，本发明方法可根据当时该使用者的眼动速度调整该显示器10参数于最佳化设定。接下来，在步骤39，处理器162将步骤34侦测到并储存于该内存161的该视觉绩效，例如视距或眨眼频率，重新设定为该使用者的视觉绩效设定值。接着，回到步骤34，继续侦测该使用者的视觉绩效。
由上述本发明装置及方法可随时侦测该显示器使用者的视觉绩效表现，而根据该使用者的视觉绩效表现及时自动调整该显示器各项参数，以达到人眼视觉的最佳化。
以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围内。
Claims (21)
1.一种以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其包括：
一显示器，用以显示信息以供一使用者阅读；
一侦测***，设于一预定位置以侦测该使用者的视觉绩效变化；及
一控制***，具有一视觉绩效变化量相对显示器参数对映表，该控制***根据该视觉绩效变化及该对映表，以调整该显示器参数。
2.如权利要求1所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该侦测***为一视距侦测***、一眨眼频率侦测***或一眼睛追踪***。
3.如权利要求2所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该视距侦测***为一光收发侦测***、一影像感测***或一声波测距***。
4.如权利要求2所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该眨眼频率侦测***为一影像感测***。
5.如权利要求2所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该眼睛追踪***为一影像感测***。
6.如权利要求1所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
7.如权利要求1所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该控制***包括一模拟/数字转换器、一储存器及一处理器，该模拟/数字转换器转换来自该侦测***的一视觉绩效变化讯号并传送至该处理器，该储存器储存该视觉绩效与显示器参数对映表，及该处理器根据该视觉绩效变化讯号及该视觉绩效与显示器参数对映表，以调整该显示器参数。
8.如权利要求7所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该侦测***为一视距侦测***、一眨眼频率侦测***或一眼睛追踪***。
9.如权利要求8所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该视距侦测***为一光收发侦测***、一影像感测***或一声波测距***。
10.如权利要求8所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该眨眼频率侦测***为一影像感测***。
11.如权利要求8所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该眼睛追踪***为一影像感测***。
12.如权利要求7所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
13.如权利要求1所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该侦测***设于该显示器的一非显示区。
14.如权利要求7所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的装置，其特征在于，其中该侦测***设于该显示器的一非显示区。
15.一种以视觉绩效自动调整显示器参数的方法，其包括：
侦测一显示器使用者的一初始视觉绩效；
连续侦测该使用者的该视觉绩效；
判断该使用者的该视觉绩效是否改变，当该视觉绩效未改变时，重复前述步骤，当该视觉绩效改变时，决定该视觉绩效变化量；及
依据一视觉绩效变化量相对显示器参数对映表，调整该显示器参数。
16.如权利要求15所述的以视觉绩效自动调整显示器参数的方法，其特征在于，其中还包含在前述侦测该显示器使用者的该初始视觉绩效步骤的前预先设定该显示器参数。
17.如权利要求15所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其特征在于，其中还包含在前述调整该显示器参数步骤后重新测定该使用者的该视觉绩效。
18.如权利要求15所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其特征在于，其中还包含在前述决定该视觉续效变化量步骤的同时判断该视觉绩效变化量是否越过一极限值，若越过该极限值，则发出一警告信号。
19.如权利要求15所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其特征在于，其中该视觉绩效为一视距、一眨眼频率或一眼动速度。
20.如权利要求1 5所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其特征在于，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
21.如权利要求16所述的以视觉绩效自动调整显示器的方法，其特征在于，其中该显示器参数包括亮度、对比及字体大小等。
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