CN101847386A - 自动调光*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动调光***，综合考虑周围区域的明亮度信息以及距离信息，对液晶显示器的背光源的发光进行控制，谋求降低功耗。本发明的自动调光***具有：明亮度信息检测单元，检测周围的亮度，输出表示亮度的明亮度信息；以及距离信息检测单元，输出表示与液晶显示器的使用者的距离的距离信息，其中，基于所述明亮度信息和所述距离信息这二者，对光照射单元(背光源)的发光量进行控制。

Description

自动调光***
技术领域
本发明涉及一种自动调光***，在包括具有光照射单元的显示单元的影像设备中对光照射单元的发光量进行调整，其中该光照射单元以与控制电流相应的发光量照射光。
背景技术
在被用于便携电话机等的影像设备的液晶器件中，一般利用使用了LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等光源的背光源(back light)，从背面向液晶面板照射光，进行显示。但是，在这样的液晶器件中，使用背光源时的功耗比较大，对便携影像设备的电池驱动时间的影响较大，所以，降低使用背光源时的功耗成为课题。
作为与液晶显示器的背光源的控制相关的技术，例如，在日本特开2003-215534号公报(以下称为文献1)中公开了一种自动调光***，利用受光元件检测液晶显示器的周边的光量，根据该光量，调整背光源的发光量。例如，在周边区域比较亮的情况下，使背光源的发光量减少，在周边区域比较暗的情况下，使背光源的发光量增多，由此，谋求保持影像信号的显示质量以及降低功耗。
此外，在日本特开2001-4978号公报(以下称为文献2)中，除了利用受光元件检测液晶显示器周边的光量以调整背光源的发光量的自动调光***之外，还公开了使受光元件间歇动作以降低功耗的***。
此外，作为液晶显示器的背光源的控制的技术，在日本特开平6-282231号公报中公开了如下结构：除了自动调光之外，与荧光灯同步地进行功耗的降低。
在文献1或者文献2所记载的自动调光***中，根据液晶显示器周边的光量，控制背光源的发光量，由此，削减功耗，但是，关于液晶显示器的使用者是否正在观看液晶显示器，换言之，关于使用者观看液晶显示器且如何利用(使用方式)，并没有考虑。
如上所述，在利用电池进行动作的便携影像设备中，电源被限定，所以，要求降低功耗，然而，在文献1或者文献2所记载的自动调光***中，不管使用者是否正在观看液晶显示器都进行调光。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种自动调光***，综合考虑周边区域的亮度以及显示影像的视听所需要的面发光度，谋求功耗的降低，并且根据接近传感器的信息控制背光源的发光量或者将发光关断(OFF)，从而能够使功耗进一步降低。
本发明提供一种利用于影像设备的自动调光***，该影像设备具有包括光照射单元的显示单元，第1特征在于，具有：距离信息检测单元，检测所述影像设备和所述影像设备的使用者的距离，输出所述影像设备和所述影像设备的使用者的距离信息；明亮度检测单元，检测周围的预定区域的亮度，输出表示所述预定区域的亮度的明亮度信息；发光控制单元，基于所述明亮度信息和所述距离信息这二者，对所述光照射单元的发光量进行控制。
并且，本发明的自动调光***中，除了上述第1特征之外，第2特征在于，所述发光控制单元阶段性地控制所述光照射单元的发光量。
此外，本发明的自动调光***中，除了上述第1特征之外，第3特征在于，所述发光控制单元基于所述距离信息使所述光照射单元的发光停止。
并且，本发明的自动调光***中，除了上述第3特征之外，第4特征在于，基于所述距离信息，使所述光照射单元的发光重新开始。
并且，本发明的自动调光***中，除了上述第4特征之外，第5特征在于，使所述光照射单元的发光停止的所述距离信息的控制条件和使所述光照射单元的发光重新开始的所述距离信息的控制条件不同。
并且，本发明的自动调光***中，除了上述第1～5的任意一个特征之外，第6特征在于，利用信息转换表存储所述发光控制单元对所述光照射单元的发光量进行控制用的所述明亮度信息和所述距离信息的控制条件。
并且，本发明的自动调光***中，除了上述第1～6的任意一个特征之外，第7特征在于，所述显示单元是便携电话的液晶显示器，在通话时，基于所述距离信息，进行使所述光照射单元的发光停止或者重新开始的控制。
并且，本发明的自动调光***中，除了上述第1～6的任意一个特征之外，第8特征在于，所述显示单元是便携电话的液晶显示器，在非通话时，基于所述明亮度信息和所述距离信息这二者，进行所述光照射单元的发光量的控制。
并且，本发明的自动调光***中，除了上述第8特征之外，第9特征在于，在非通话时，基于所述明亮度信息、所述距离信息、以及所述便携电话的使用者的使用方式，进行所述光照射单元的发光量的控制。
根据上述特征的自动调光***，利用发光控制单元，能够基于明亮度信息和距离信息表示的信息，对光照射单元(背光源)的发光量进行调整。即，除了在周边的光量比较亮的情况下使背光源的发光量变大、并且在比较暗的情况下使背光源的发光量变小的自动调光之外，能够基于与使用者的距离信息，使发光量变小，从而降低功耗。
并且，预先将所述明亮度信息以及距离信息和被控制的背光源的发光量的关系存储在信息转换表中，由此，能够以硬件的方式构成上述特征的自动调光***。由此，不经由CPU(Central Processing Unit：中央处理装置)就能够调整背光源的发光量，所以，能够降低CPU的运算量，能够使CPU的功耗降低。
并且，除了基于明亮度信息和距离信息对背光源的发光量进行控制的自动调光之外，基于距离信息，控制背光源的发光的接通(ON)/关断(OFF)，由此，能够使功耗降低。此时，使对背光源的发光进行关断(OFF)控制的距离信息和进行接通(ON)控制的距离信息不同，进行滞后(hysteresis)控制，由此，进行自动调光，以防止背光源的接通(ON)/关断(OFF)的颤动(chattering)，不会使影像设备的使用者产生不舒服的感觉。
因此，根据本发明，能够提供一种自动调光***，与周边区域的明亮度信息一起综合地考虑接近传感器的距离信息，调整背光源的发光量或者将背光源的发光关断(OFF)，由此，能够降低功耗。
附图说明
图1是本发明的自动调光***的***结构图。
图2是示出LED控制电流IF与明亮度信息的关系的设定例的图。
图3是示出本发明的自动调光***的调光动作的一例的图。
图4是表示将本发明的自动调光***搭载在便携电话上的情况下的背光源的调光控制方法的状态转换图。
具体实施方式
在图1中示出本发明的一个实施方式的自动调光***(以下称为“本发明***1”)的结构图。此外，在本实施方式中，说明了将本发明***1应用于搭载在作为便携影像设备的一例的便携电话机上的半透射型的液晶显示器中，对作为光照射单元的背光源进行控制的情况，但是，不限于此。也能够利用于透射型的液晶显示器的背光源的控制、或者反射型的液晶显示器的前光或者侧光的控制。
如图1所示，本发明***1具有：接近传感器2；接近接口电路3，接收接近传感器2的输出信号，输出距离信息；照度传感器4；A/D转换器5，将照度传感器4的输出信号转换为明亮度信息；调光逻辑电路6；D/A转换器7；LED驱动电路8，对从背面照射光的背光源的LED控制电流IF进行控制；存储器9；以及接口电路10。在将背光源接通(ON)时，能够基于来自照度传感器4的明亮度信息以及来自接近传感器2的距离信息，设定LED12的背光源的发光量，设定发光的接通(ON)/关断(OFF)。
接近传感器2检测影像设备和其使用者的距离。此处，一般地，所谓接近传感器是以非接触方式对检测对象进行检测的传感器，存在从发光二极管进行光输出，由受光传感器对其反射光进行接收的方式。此外，还存在对利用电磁感应在金属体中产生的涡电流进行利用的方式、捕捉检测体的接近而导致的静电电容的变化的方式、利用磁铁的方式等。此处，使用接收来自发光二极管的反射红外光的方式。对于来自接近传感器2的输出信号来说，将某个距离作为阈值，输出低电平或高电平的信号。接近接口电路3接收来自该接近传感器2的输出信号，作为数字信号，将距离信息输出到调光逻辑电路6中。此外，在进行与距离相应的滞后(hysteresis)控制的情况下，可以使用具有迟滞(滞后)的接近传感器。
此外，在来自接近传感器2的输出以与距离成比例的电流进行输出的情况下，接近接口电路3能够将来自该接近传感器2的输出电流量转换为数字值，作为数字信号，将距离信息输出到调光逻辑电路6中。
照度传感器4设置在液晶面板的附近，对周围的预定区域的亮度进行检测。此处，所谓周围的预定区域，例如，假设距离该传感器50cm左右的区域，假定相对于光源，使用者和照度传感器4相对较近(距使用者50cm以内的程度)，能够根据进入到传感器中的光的量，检测照度(IX)。使用将入射光转换为电流信号的光电二极管构成照度传感器4，但是，并不限于此。例如，能够使用对与入射光的强度相应的电流值的电流信号进行输出的其他受光元件等，构成照度传感器4。
A/D转换器5将从照度传感器4输出的电流信号转换为表示明亮度信息的数字信号，将表示预定区域的亮度的明亮度信息信号输出到调光逻辑电路6中。由照度传感器4和A/D转换器5构成明亮度信息检测单元。在本实施方式中，将照度传感器4和A/D转换器5作为一个芯片，作为数字信息，输出明亮度信息信号。
调光逻辑电路6基于从接近接口电路3输出的距离信息、以及从A/D转换器5输出的明亮度信息，以明亮度信息表示的亮度越亮发光量越多的方式、并且以距离信息表示的距离越大发光量越多的方式，读出在存储器9中存储的信息转换表的值，设定液晶显示器的背光源的发光量，将与所设定的背光源的发光量相对应的数字值输出到D/A转换器7中。D/A转换器7将该数字值转换为与LED 12的背光源的控制电流量相对应的模拟信号，并向LED驱动电路8输送。LED驱动电路8基于该模拟信号对背光源的LED控制电流IF进行调整。由此，基于来自照度传感器4的明亮度信息和来自接近传感器2的距离信息，阶段性地控制LED12的背光源的发光量。
存储器9由例如易失性的寄存器、或者闪存器等非易失性存储器构成，存储2维的信息转换表，该2维的信息转换表规定LED控制电流IF的值与明亮度信息以及距离信息的关系。以明亮度信息表示的亮度越大控制电流值越大的方式、并且以距离信息表示的与使用者的距离越大控制电流值越大的方式设定该信息转换表，并且，以相对于明亮度信息表示的亮度以及距离信息表示的与使用者的距离的增减具有线性的方式设定控制电流值，但是，并不限于此。也能够利用信息转换表的值近似为多项式曲线。
在图2中，示出在影像设备的显示中使用半透射型的液晶显示器的情况下的存储在信息转换表中的LED控制电流IF与明亮度信息的关系的设定例。在图2中，在周围比较暗(1000勒克斯以下)的情况下，周围越亮越使LED控制电流IF增加，但是，在周围明亮、且能够确保充分的外部光的情况下，周围越亮越使LED控制电流IF减少。
接口电路10以如下方式构成：从外部信号输入端子11接收用于设定信息转换表的设定信号，能够基于该设定信号，对存储在存储器9中的信息转换表进行更新。
上述的本发明***1中，考虑明亮度信息以及距离信息这二者，能够对背光源的发光量进行调整，如图3所示，假设与以往的使背光源的发光量固定的情况进行比较，则关于相当于图3的斜线部分32的电流量，能够削减功耗。
并且，上述的本发明***1中，调光逻辑电路6基于信息转换表进行背光源的控制，所以，是不经由CPU的***，CPU的运算量降低，同时，也能够削减CPU的功耗。
此外，上述的本发明***1中，例如，当使用者的距离靠近时，能够使背光源的发光停止，当远离时，能够进行重新开始的控制，基于与影像设备的使用者的距离信息对背光源的接通(ON)/关断(OFF)进行控制，所以，能够进一步削减功耗。或者，也能够以如下方式构成：只要是影像设备的电池余量较少时、或者设定了省电模式时等降低功耗优先的情况，根据与使用者的距离(例如，5cm以下)，将背光源关断(OFF)。特别是，在便携电话机中使用本发明***1的情况下，在正在通话的情况下，能够根据与使用者的距离将背光源关断(OFF)，能够大幅度削减功耗。本发明***1能够根据周围的亮度以及与使用者的距离，进行背光源的控制，并且，不限于使用电池的状态等的装置条件的情况，能够执行与影像设备的使用者的使用方式相应的背光源的控制。
此外，关于该使用者的使用方式、电池的状态等的装置条件，若对该使用方式或者该装置条件进行变更，则调光逻辑电路6接收来自影像设备的CPU的变更信号，由此，对基于明亮度信息以及距离信息的背光源的控制模式进行变更即可。
并且，优选在基于距离信息对背光源的接通(ON)/关断(OFF)进行控制的情况下，使对背光源的发光进行关断(OFF)控制的距离信息和进行接通(ON)控制的距离信息不同，进行滞后控制。例如，与使用者的距离为5cm以下，使背光源由接通(ON)变为关断(OFF)，与使用者的距离为15cm以上，使背光源由关断(OFF)变为接通(ON)。由此，能够防止背光源的接通(ON)/关断(OFF)的颤动(chattering)，能够进行自动调光而不会使影像设备的使用者产生不舒服的感觉。
图4是表示将上述本发明***1用于便携电话机的液晶显示器的背光源控制时的控制方法的一例的状态转换图。如图4所示，能够根据是否正在通话，使背光源的控制方法不同。
在通话时，根据与使用者的距离对背光源的接通(ON)/关断(OFF)进行控制，由此，能够使通话时的背光源的功耗为0，能够削减非常大的功率。并且，在背光源关断(OFF)时，不进行与来自照度传感器4的明亮度信息相应的发光量的控制，所以，使照度传感器4为关断(OFF)，能够将A/D转换器5、D/A转换器7、LED驱动电路8、存储器9的功耗抑制为最小限度，所以，能够削减自动调光处理部分的功率。
或者，也能够以如下方式构成：只要是便携电话机的电池余量较少时、或者设定了省电模式时等降低功耗优先的情况，根据距离使背光源关断(OFF)。
在非通话时，进行基于明亮度信息以及距离信息的自动调光，对背光源的发光量进行控制，由此，能够削减功耗。此时，除了明亮度信息以及距离信息之外，根据电池的状态等的装置条件、或者便携电话机的使用者的使用方式(邮件响应、Web利用、单频段TV视听等)对所需发光量进行控制，进行自动调光，由此，能够进一步削减功耗。若对该使用者的使用方式、电池的状态等的装置条件进行变更，则调光逻辑电路6接收来自便携电话机的CPU的变更信号，能够对基于背光源的明亮度信息以及距离信息的背光源的控制模式进行变更。
以上，在上述实施方式中，对将本发明***1应用于搭载在作为影像设备的一例的便携电话机上的液晶显示器中的情况进行了说明，但是，并不限于此。例如，也可以应用在搭载于数码相机等其他的影像设备上的液晶显示器中。本发明***1能够根据与使用者的距离、以及周围的亮度进行光照射单元的控制，并且，能够选择与应用了本发明***1的影像设备的使用者的使用方式以及影像设备的装置条件相应的控制模式。
此外，上述的实施方式是本发明的优选实施方式的一例。本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变化。
本发明能够应用于便携电话机或数码相机等、特别是具有LED驱动器的便携设备中，该LED驱动器具有对光照射单元的发光量进行调整的单元。

Claims (9)

1.一种自动调光***，利用于影像设备，该影像设备具有包括光照射单元的显示单元，其特征在于，具有：
距离信息检测单元，检测所述影像设备和所述影像设备的使用者的距离，输出所述影像设备和所述影像设备的使用者的距离信息；
明亮度检测单元，检测周围的预定区域的亮度，输出表示所述预定区域的亮度的明亮度信息；
发光控制单元，基于所述明亮度信息和所述距离信息这二者，对所述光照射单元的发光量进行控制。
2.如权利要求1的自动调光***，其特征在于，
所述发光控制单元阶段性地控制所述光照射单元的发光量。
3.如权利要求1的自动调光***，其特征在于，
所述发光控制单元基于所述距离信息使所述光照射单元的发光停止。
4.如权利要求3的自动调光***，其特征在于，
所述发光控制单元基于所述距离信息使所述光照射单元的发光重新开始。
5.如权利要求4的自动调光***，其特征在于，
使所述光照射单元的发光停止的所述距离信息的控制条件和使所述光照射单元的发光重新开始的所述距离信息的控制条件不同。
6.如权利要求1的自动调光***，其特征在于，
利用信息转换表存储所述发光控制单元对所述光照射单元的发光量进行控制用的所述明亮度信息和所述距离信息的控制条件。
7.如权利要求1～6的任意一项中的自动调光***，其特征在于，
所述显示单元是便携电话的液晶显示器，在通话时，基于所述距离信息，进行使所述光照射单元的发光停止或者重新开始的控制。
8.如权利要求1～6的任意一项中的自动调光***，其特征在于，
所述显示单元是便携电话的液晶显示器，在非通话时，基于所述明亮度信息和所述距离信息这二者，进行所述光照射单元的发光量的控制。
9.如权利要求1～6的任意一项中的自动调光***，其特征在于，
所述显示单元是便携电话的液晶显示器，在非通话时，基于所述明亮度信息、所述距离信息、以及所述便携电话的使用者的使用方式，进行所述光照射单元的发光量的控制。
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