CN204596390U - 具有类纸呈现的环境光自适应显示器 - Google Patents

具有类纸呈现的环境光自适应显示器 Download PDF

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Abstract

一种电子设备可以包括显示器，该显示器具有显示像素的阵列并且具有控制该显示器的操作的显示控制电路。该显示控制电路可以以不同的模式操作该显示器。在纸模式中，显示控制电路可以使用存储的光谱反射数据来调整显示颜色，使得这些颜色呈现为它们将在印刷的纸张上所呈现的。在当环境光级别低于阈值时的低光模式中，从该显示器发出的光可以被调整为模仿白炽光源的呈现。在当环境光级别超过阈值时的强光模式中，从该显示器发出的光可以被调整为最大化在强光中的可读性。该显示器的目标白点可以基于该显示器正在以何种模式操作而被调整。

Description

具有类纸呈现的环境光自适应显示器
本申请要求于2015年3月30日递交、申请号为14/673,667的美国专利申请以及于2014年12月23日递交、申请号为62/096,188的美国临时专利申请的优先权，这些申请在此通过引用全文的方式被结合于本文。
技术领域
本申请通常涉及具有显示器的电子设备，并且更具体地，涉及具有适应于不同环境照明条件的显示器的电子设备。
背景技术
人类视觉***的色适应(chromatic adaptation)功能允许人类在不同的环境照明条件下通常维持恒定感知的颜色。例如，即使当在不同的环境照明条件下被照亮时，白纸将对人眼呈现为白色。
常规的显示器通常不考虑不同的环境照明条件或人类视觉***的色适应。其结果是，用户在不同的环境照明条件下可感知显示器中的不期望的颜色偏移。例如，显示器的白点对在户外环境照明条件中的用户可呈现为白色，但当用户的眼睛已经适应由室内光源产生的较暖的光时，显示器的白点对在室内环境中的用户可呈现为泛蓝色。类似地，在冷白光源下从显示器发出的白光对已经适应冷白光的观看者可呈现为红色。
因此，将期望能够提供利用显示器显示图像的改进的方法。
实用新型内容
电子设备可以包括显示器，该显示器具有显示像素的阵列并且具有控制该显示器的操作的显示控制电路。该显示控制电路可以基于环境照明条件适应性地调整来自该显示器的输出。
该显示控制电路可以取决于环境照明条件以不同的模式操作该显示器。例如，电子设备可以包括测量环境光的亮度和颜色的色敏光传感器。显示控制电路可以基于环境光传感器数据确定以何种模式操作该显示器。
在纸模式中，显示控制电路可以使用存储的光谱反射数据(例如，描述印刷在纸上的颜色的反射光谱的光谱反射数据)来调整显示颜色，使得这些颜色呈现为它们将在印刷的纸张上所呈现的。例如，这可以包括基于与待产生的颜色相关联的光谱反射数据以及由色敏光传感器测量的环境光的颜色和强度来调整像素数据。经调整的像素数据可以被提供至像素阵列以产生期望的颜色。
在当环境光级别低于阈值时的低光模式中，从该显示器发出的光可以被调整为模仿白炽光源的呈现。在当环境光级别超过阈值时的强光模式中，从该显示器发出的光可以被调整为最大化在强光中的可读性。该显示器的目标白点可以根据该显示器正在以何种模式操作而被选择。例如，在低光模式中，目标白点可以向光谱的黄色部分偏移以产生暖白光，通过在夜晚显示较暖的颜色，其可继而具有对人类昼夜节律有利的效果。
通过附图和以下对优选实施例的详细描述，本实用新型进一步的特征、其特性和各种优点将变得明显。
附图说明
图1是根据本实用新型的实施例的具有环境光自适应显示器的诸如便携计算机之类的示例性电子设备的透视图。
图2是根据本实用新型的实施例的具有环境光自适应显示器的诸如蜂窝电话或其它手持设备之类的示例性电子设备的透视图。
图3是根据本实用新型的实施例的具有环境光自适应显示器的诸如平板计算机之类的示例性电子设备的透视图。
图4是根据本实用新型的实施例的具有环境光自适应显示器的诸如有内置计算机的计算机监视器之类的示例性电子设备的透视图。
图5是根据本实用新型的实施例的包括可以被提供有环境光自适应显示器的电子设备的类型的示例性***的示意图。
图6是根据本实用新型的实施例的具有显示器和显示控制电路的示例性电子设备的示意图。
图7是图示了当使用不考虑人类视觉***对不同的环境照明条件的色适应的常规显示器时用户可能如何感知不期望的颜色偏移的图。
图8是示出了根据本实用新型的实施例的显示器可以如何基于环境照明条件以不同的颜色调整模式操作的示意图。
图9是根据本实用新型的实施例的涉及操作基于环境照明条件以不同的颜色调整模式操作的显示器的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
诸如蜂窝电话、媒体播放器、计算机、机顶盒、无线接入点、以及其它电子装置之类的电子设备可以包括显示器。显示器可以被用来呈现视觉信息和状态数据和/或可以被用来收集用户输入数据。
图1示出了可以提供有环境光自适应显示器的示例性电子设备的类型。电子设备10可以是计算机，诸如被集成在如计算机监视器之类的显示器中的计算机、膝上型计算机、平板计算机、诸如腕表设备之类的稍微更小的便携设备、垂挂式设备、或其它可穿戴或微型设备、蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、游戏设备、导航设备、计算机监视器、电视机、或其它电子装置。
如图1所示，设备10可以包括诸如显示器14之类的显示器。显示器14可以是包含电容触摸电极或其它触摸传感器部件的触摸屏，或者可以是非触敏显示器。显示器14可以包括由发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、等离子单元、电泳显示器元件、电湿显示器元件、液晶显示器(LCD)部件、或其它合适的图像像素结构形成的图像像素。使用有机发光二极管像素而形成显示器14的布置有时在本文中作为一个示例被描述。然而，这仅仅是示例性的。如果需要，任何合适的类型的显示器技术可以被用于形成显示器14。
设备10可以具有诸如壳体12之类的壳体。壳体12，可能有时被称作为外壳，可以由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其它合适的材料、或这些材料的任意两种或更多种的组合形成。
壳体12可以使用一体成型配置来形成或者可以使用多个结构来形成(例如，内部框架结构、形成外部壳体表面的一个或多个结构等)，在一体成型配置中壳体12中的一些或所有壳体被加工或模塑作为单个结构。
如图1所示，壳体12可以具有多个零件。例如，壳体12可以具有上部分12A和下部分12B。上部分12A可以使用铰链而耦合至下部分12B，该铰链允许部分12A围绕旋转轴16相对于部分12B旋转。诸如键盘18之类的键盘以及诸如触摸板20之类的触摸板可以被安装在壳体部分12B中。
在图2的示例中，设备10已经使用足够小以适合在用户的手中的壳体来实施(例如，图2的设备10可以是诸如蜂窝电话之类的手持电子设备)。如图2所示，设备10可以包括诸如被安装在壳体12前面的显示器14之类的显示器。显示器14可以基本上由有源显示像素填充或者可以具有有源部分和无源部分。显示器14可以具有诸如容纳按钮22的开口和容纳扬声器端口24的开口之类的开口(例如，在显示器14的无源或有源部分中的开口)。
图3是电子设备10的透视图，该电子设备10处于其已经以平板计算机的形式被实施的配置中。如图3所示，显示器14可以被安装在壳体12的上(前)表面上。开口可以形成在显示器14中以容纳按钮22。
图4是电子设备10的透视图，该电子设备10处于其已经以被集成在计算机监视器中的计算机的形式被实施的配置中。如图4所示，显示器14可以被安装在壳体12的前表面上。支架26可以被用来支撑壳体12。
图5示出了设备10的示意图。如图5所示，电子设备10可以包括诸如储存及处理电路40之类的控制电路。储存及处理电路40可以包括一个或多个不同类型的储存器，诸如硬盘驱动器储存器、非易失存储器(例如，闪速存储器或其它电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。储存及处理电路40中的处理电路可以用于控制设备10的操作。该处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路等。
具有一个合适的布置，储存及处理电路40可以被用来运行设备10上的软件，诸如互联网浏览应用、电子邮件应用、媒体回放应用、操作***功能、用于采集和处理图像的软件、实施与收集和处理传感器数据相关联的功能的软件、对显示器亮度和触摸传感器功能做出调整的软件等。
为了支持与外部装置的交互作用，储存及处理电路40可以被用于实施通信协议。可以使用储存及处理电路40来实施的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议——有时被称为)、用于诸如协议之类的其它短程无线通信链路的协议等。
输入-输出电路32可以被用来允许输入从用户或外部设备被供应至设备10，并且允许输出从设备10被提供至用户或外部设备。
输入-输出电路32可以包括有线和无线通信电路34。通信电路34可以包括由一个或多个集成电路形成的射频(RF)收发器电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF组件、一个或多个天线、以及用于处理RF无线信号的其它电路。无线信号还可以使用光(例如，使用红外通信)来发送。
输入-输出电路32可以包括输入-输出设备36，诸如图2的按钮22、操纵杆、点击轮、滚轮、触摸屏(例如，图1、2、3或4的显示器14可以是触摸屏显示器)、诸如跟踪板或基于触摸传感器的按钮之类的其它触摸传感器、振动器、诸如麦克风和扬声器之类的音频部件、诸如具有图像传感器和相应的透镜***的相机模块之类的图像捕获设备、键盘、状态-指示器灯、音调发生器、键垫、以及用于从用户或其它外部源收集输入和/或生成用于用户或用于外部设备的输出的其它装置。
诸如图5的传感器38之类的传感器电路可以包括用于收集与环境光有关的信息的环境光传感器、接近传感器部件(例如，基于光的接近传感器和/或基于其它结构的接近传感器)、加速度计、陀螺仪、磁传感器和其它传感器结构。图5的传感器38例如可以包括一个或多个微机电***(MEMS)传感器(例如，加速度计、陀螺仪、麦克风、力传感器、压力传感器、电容传感器、或使用微机电***器件形成的任何其它合适类型的传感器)。
图6是设备10的示图，示出了可以被用于针对设备10的用户在显示器14的像素阵列92上显示图像的示例性电路。如图6所示，显示器14可以具有将数据信号(模拟电压)驱动至阵列92的数据线D上的列驱动器电路120。栅驱动器118将栅线信号驱动至阵列92的栅线G上。使用数据线和栅线，显示像素52可以被配置为针对用户在显示器14上显示图像。栅驱动器电路118可以使用在诸如玻璃或塑料显示器基板之类的显示器基板上的薄膜晶体管电路来实施，或者可以使用安装在显示器基板上或通过柔性印刷电路或其它连接层而附接至显示器基板的集成电路来实施。列驱动器电路120可以使用安装在显示器基板上的一个或多个列驱动器集成电路来实施或者使用安装在其它基板上的列驱动器电路来实施。
在设备10的操作期间，储存及处理电路40可以生成待被显示在显示器14上的数据。该显示数据可以使用图形处理单元124被提供至诸如时序控制器集成电路126之类的显示控制电路。
时序控制器126可以使用路径128将数字显示数据提供至列驱动器电路120。列驱动器电路120可以从时序控制器126接收数字显示数据。使用列驱动器电路120内的数模转换器电路，列驱动器电路120可以在沿着阵列92的显示像素52的列延伸的数据线D上提供对应的模拟输出信号。
储存及处理电路40、图形处理单元124以及时序控制器126在本文中有时可以统称为显示控制电路30。显示控制电路30可以被用于控制显示器14的操作。
如果需要，每个像素52可以是诸如红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素、白色(W)像素或其它颜色的像素之类的颜色像素。颜色像素可以包括传输特定颜色的光的颜色过滤元件或者颜色像素可以由发出给定颜色的光的放射元件形成。像素52可以包括任意合适的颜色的像素。例如，像素52可以包括青色(cyan)、品红色(magenta)和黄色像素的型样(pattern)，或者可以包括任意其它合适的颜色型样。在其中像素52包括红色、绿色和蓝色像素的型样的布置有时在本文中作为一个示例被描述。
显示控制电路30和与显示器14相关联的关联薄膜晶体管电路可以被用来产生诸如用于操作像素52(例如，将像素52接通或关断、调整像素52的强度等)的数据信号和栅线信号之类的信号。在操作期间，显示控制电路30可以控制数据信号和栅信号的值，以控制与显示像素中的每个像素相关联的光强度并且由此在显示器14上显示图像。
显示控制电路30可以获得与待由给定像素显示的颜色对应的红色、绿色和蓝色像素值(有时被称为RGB值或数字显示控制值)。RGB值可以被转换为模拟显示信号以用于控制每个像素的亮度。RGB值(例如，具有范围从0至255的值的整数)可以对应于每个像素的期望的像素强度。例如，数字显示控制值为0可以导致“关断”像素，而数字显示控制值为255可以导致像素以最大可用功率操作。
应当理解的是，这些是每个颜色通道利用八个比特的示例。可替代实施例可以对每个颜色通道采用更多或更少的比特。例如，如果需要，每个颜色通道可以利用六个比特。利用这种类型的配置，RGB值可以是范围从0至64的整数的集合。在其中每个颜色通道利用八个比特的布置在本文中有时作为示例被描述。
如图6所示，显示控制电路30可以从输入-输出电路32收集信息以适应性地确定如何基于环境照明条件调整显示光。例如，显示控制电路30可以从一个或多个诸如色敏环境光传感器42之类的光传感器(例如，环境光传感器、光计、色度计、色温计和/或其它光传感器)收集光信息，从时钟、日历和/或其它时间源收集时间信息，从位置检测电路(例如，全球定位***接收器电路、IEEE 802.11收发器电路或其它位置检测电路)收集位置信息，从诸如触摸屏(例如，触摸屏显示器14)或键盘之类的用户输入设备收集用户输入信息等。显示控制电路30可以基于来自输入-输出电路32的信息调整从显示器14发出的显示光。
如果需要，诸如颜色光传感器42和相机之类的光传感器可以被分布在电子设备10的不同位置以检测来自不同方向的光。诸如加速度计和/或陀螺仪之类的其它传感器可以被用来确定如何加权来自不同光传感器的传感器数据。例如，如果陀螺仪传感器数据指示电子设备10被平放在桌上而显示器14朝上，电子设备10可以确定由后方光传感器(例如，在电子设备10的后表面上)收集的光传感器数据不应当被使用。
显示控制电路30可以被配置为基于环境照明条件适应性地调整来自显示器14的输出。在调整来自显示器14的输出时，显示控制电路30可以考虑人类视觉***的色适应功能。例如，这可以包括确定用户的眼睛被暴露至的光的特性。
图7是图示了使用不考虑人类视觉的色适应的常规显示器的效果的示意图。在情景46A中，用户44在照明体(例如阳光)下观察诸如纸48之类的外部物体。用户44的视觉适应于环境照明条件的颜色和亮度。在照明体50下，纸48对用户44呈现为白色。情景48B表示用户在已经适应于照明体54(例如，发出冷白光的荧光光源)的环境照明之后、如何感知纸48反射出的光以及来自设备100的显示器140的光。纸48仍然对用户44呈现为白色，但因为设备100并不考虑人类视觉的色适应，显示器140对用户44呈现为变色的(例如，带红色的)和不悦目的。
为了避免显示器14的所感知的变色，图6的显示控制电路30可以基于环境照明条件调整来自显示器14的输出，使得即使用户的视觉适应于不同的环境照明条件，显示器14也维持期望的所感知的呈现。
如果需要，显示控制电路30可以调整从显示器14发出的光的颜色和亮度，以模仿仅通过周围的环境光照亮的漫反射物体的呈现。在一些情景中，显示器14可以与一张印刷的纸无区别。
当在环境光中观看物体时，到达某人的眼睛的光的光谱是周围的照明体以及该物体的反射率光谱的函数。因而，为了模仿由环境光照明的漫反射物体的呈现，显示控制电路30可以使用色敏光传感器42(图6)确定环境光的亮度和颜色。之后，使用该显示器试图再现的颜色的已知的反射率行为(例如，存储在设备10中的已知的反射率数据)，显示控制电路30可以调整显示光的颜色和亮度，使得显示的图像模仿漫反射物体的呈现。
在一些环境照明条件中，模仿漫反射物体的呈现可能不是期望的。例如，在显示光为用户周围的主要照明源的低光级别中，可能期望模仿室内光源的呈现。在明亮的照明条件中，可能期望最大化可读性。
为了解决这些不同的情景，显示控制电路30可以取决于环境照明条件以不同的模式操作显示器14。在给定的显示模式中，显示控制电路30可以调整显示光以实现给定的结果。
图8是图示了显示器14可以如何基于环境照明条件以不同的模式操作的示意图。图8的x轴表示照度(例如，入射在诸如显示器14或一张纸之类的物体上的环境光的强度)。图8的y轴表示亮度。曲线60示出了随着照度的强度改变，诸如纸之类的漫反射物体的亮度如何改变。曲线62示出了随着照度的强度改变，显示器14的亮度如何改变。
入射在显示器14上的环境光的强度可以由诸如图6的色敏光传感器42或设备10中的其它合适的光传感器之类的电子设备10中的光传感器所测量。显示控制电路30可以使用光传感器信息(例如，环境光强度信息)以确定显示器14应当***作在什么模式。显示控制电路30可以随后基于所确定的显示模式将颜色和/或强度调整应用至输入的显示数据。
在有时在本文中被描述为示意性示例的一个合适的布置中，显示控制电路30可以在光传感器42指示环境光级别介于L0与L1之间时以“低光模式”、在光传感器42指示环境光级别介于L1与L2之间时以“纸模式”、并且在光传感器42指示环境光级别大于L2时以“亮光模式”操作显示器14。
L1可以是大约8.4勒克斯(lux)、大约8.5勒克斯、大约8.0勒克斯、大于8.0勒克斯或小于8.0勒克斯。L2可以是大约850勒克斯、大约900勒克斯、大约800勒克斯、大于800勒克斯或小于800勒克斯。
在纸模式中，显示控制电路30可以调整显示光，使得所显示的图像的呈现模仿诸如纸之类的漫反射物体的呈现。这可以包括例如使用色敏光传感器42并随后使用该显示器试图再现的颜色的已知反射率行为来确定环境光的亮度和颜色以调整显示光的颜色和亮度，使得所显示的图像模仿漫反射物体的呈现。如图8所示，介于环境光级别L1与L2之间，对应于显示器14的亮度的曲线62与对应于在给定照明体下的纸的亮度的曲线60紧密匹配。
对于多数环境照明条件(例如，介于照度值L1与L2之间)，操作显示器14以模仿印刷的纸的呈现可以是期望的操作模式。然而，在微弱的照明条件或非常明亮的照明条件中，可能期望利用显示器14实现其它效果。为了考虑不同的环境照明条件，显示控制电路30可以在环境光级别小于L1时以低光模式并且在环境光级别大于L2时以亮光模式操作显示器14。
在低光模式中，可能不期望模仿印刷的纸的呈现，因为环境光可能太微弱从而不能充分地照亮所显示的图像。例如，当环境光级别降至低于L1时，纸的亮度可接近D0。如果显示器14在微弱的环境光中也接近D0，用户可能发现难以阅读显示器14上的文本或看见显示器14上的图像。相反，由于从显示器14发出的光是在用户的附近的主要照明源并且不存在要适应的外部照明源，显示控制电路30可以将显示器14转变为自发光的低光模式(有时被称为“灯泡模式”)。在低光模式中，显示器14的白点可以被设定为任何期望的白点，并且显示器亮度级别可以被保持在或高于诸如D1之类的期望的最小值。D1可以是例如大约2.4尼特(nit)、大约2.5尼特、大约3.0尼特、大于3.0尼特或小于3.0尼特。
显示器的白点通常由一组色度坐标定义，该组色度坐标表示当显示器正在以全功率生成所有的可用的显示颜色时由该显示器产生的颜色。在校准期间的任何校正之前，显示器的白点可以被称为该显示器的“原生白点”。由于显示器之间的制造差别，在显示器的校准之前，显示器的原生白点可能与该显示器的期望的(目标)白点不同。目标白点可以由与参考白色(例如，由标准显示器产生的白色、与诸如国际照明委员会(CIE)的D65照明体之类的标准照明体相关联的白色、在显示器的中心产生的白色)相关联的一组色度值定义。通常，任意合适的白点可以被用作针对显示器的目标白点。
使用图8的显示模式，如果需要，目标白点可以在显示器14的操作期间被动态地调整。例如，与目标白点相关联的色度值可以根据环境光的颜色和亮度而偏移。由此，低光模式白点可以与纸模式白点不同和/或可以与亮光模式白点不同。低光模式白点可以基于用户偏好来确定(例如，可以由用户手动设定)和/或可以基于其它信息来确定。
如果需要，低光模式白点可以被调整以实现对人类昼夜节律的有利效果。人类昼夜***可以对光的不同波长有不同的响应。例如，当用户被暴露至具有特定范围内的峰值波长的蓝光时，用户的昼夜***可以被唤醒并且褪黑激素的产生可以被抑制。另一方面，当用户被暴露至该波长的范围以外的光或者当蓝光被抑制(例如，与红光相比)时，该用户的褪黑激素的产生可以增加，向身体发出夜间的信号。
常规的显示器并不考虑人类昼夜节律的光谱敏感性。例如，一些显示器不顾一天中的时间而发出具有触发昼夜***的光谱特性的光，这可以进而具有对睡眠质量不利的效果。
相比之下，通过在环境光跌至低于级别L1时(例如，在夜晚当用户在室内时)以低光模式操作显示器，显示器14的中性点可以在微弱环境照明条件中变得更暖(例如，可以趋于光谱的黄色部分)。因而，当用户夜晚在家中(例如，在暖的环境光中阅读)时，因为显示器14适应于环境照明条件，从该显示器发出的蓝光可以被抑制。蓝光的减少可以进而减少对用户的褪黑激素的产生的抑制(或者在一些情景中，可以增加用户的褪黑激素的产生)以促进更好的睡眠。
然而，这仅仅是示例性的。通常，显示器14的白点和由显示器14显示的中性颜色的特性可以在低光模式中以任意期望的方式被调整。因为来自外部光源的环境光不足够亮到具有对用户的视觉的色适应的显著效果，显示器14的颜色和亮度可以被自由地调整(例如，基于用户的偏好、基于一天中的时间等)。如图8所示，在低于L1的环境光级别中显示器14的亮度可以高于在低于L1的环境光级别中的纸的亮度。
在明亮的环境光中(例如，在户外，在直射阳光中等)，还可能期望将显示器14的操作模式从纸模式改变至不同的操作模式。例如，在高于L2的环境光级别中，纸的亮度可以超过D2，但使得显示器14超过亮度D2以匹配纸的呈现可能不是期望的或现实的。相反，显示控制电路30可以操作显示器14以通过增大所显示的图像的亮度和对比度来最大化可读性。在一些情景中，这可以包括当环境光级别超过L2时以处于或低于D2的亮度级别操作显示器。D2可以是大约240尼特、大约250尼特、大约230尼特、小于230尼特或大于230尼特。
图9是包括在基于环境照明条件调整来自显示器14的输出时的示例性步骤的流程图。
在步骤300，显示控制电路30可以接收指示待由显示器14显示的显示颜色的输入像素值。例如，这可以包括接收包括红色、绿色和蓝色像素值(有时被称为RGB值或数字显示控制值)的显示数据帧，这些像素值对应于待由显示数据帧中的像素显示的颜色。
在步骤302，显示控制电路30可以从诸如图6的色敏光传感器42之类的一个或多个光传感器(例如，环境光传感器、光计、色度计、色温计和/或其它光传感器)收集光信息。例如，这可以包括使用光传感器42测量环境光的亮度和颜色特性。
在步骤304，显示控制电路30可以基于环境光的亮度确定显示模式。当环境光级别低于阈值亮度(例如，低于图8的照度值L1)时，显示控制电路30可以将显示器14设定为低光模式并且处理可以行进至步骤306。
在步骤306，显示控制电路30可以以低光模式操作显示器14。在低光模式中，从显示器14发出的光是在用户的附近的主要照明源并且不存在要适应的外部照明源。步骤306可以包括调整与针对显示器14的目标白点相关联的色度值。在低光模式中，显示器14的目标白点可以被设定为任何期望的白点，并且显示器亮度级别可以被保持在或高于期望的最小值(例如，高于图8的亮度值D1)以确保即使在微弱照明条件中的可读性。低光模式白点可以基于用户偏好来确定(例如，可以由用户手动设定)和/或可以基于其它信息来确定。
如果需要，低光模式白点可以被调整以实现对人类昼夜节律有利效果。例如，这可以包括在微弱的环境照明条件中将显示器14的中性点调整为更暖(例如，可以趋于光谱的黄色部分)。在低光模式中的中性点可以被调整以使得从显示器14发出的光匹配典型的室内光源的颜色和亮度特性(例如，以模仿白炽灯泡或其它期望的光源的呈现)。因而，当用户夜晚在家中(例如，在暖的环境光中阅读)时，因为显示器14适应于环境照明条件，从该显示器发出的蓝光可以被抑制。蓝光的减少可以进而减少对用户的褪黑激素的产生的抑制(或者在一些情境中，可以增加用户的褪黑激素的产生)以促进更好的睡眠。
然而，这仅仅是示例性的。通常，显示器14的白点和由显示器14显示的中性颜色的特性可以在低光模式中以任意期望的方式被调整。因为来自外部光源的环境光不足够亮到具有对用户的视觉的色适应的显著效果，显示器14的颜色和亮度可以被自由地调整(例如，基于用户的偏好、基于一天中的时间等)以实现期望的照明效果。
如果在步骤304中确定了环境光级别在给定范围的值以内(例如，介于图8的照度值L1与L2之间)，显示控制电路30可以将显示器14设定为纸模式并且处理可以继续至步骤308。
在步骤308，显示控制电路30可以调整显示光以模仿印刷的纸的呈现。由于用户感知漫反射物体的方式取决于环境光的颜色和亮度以及物体的光谱反射，显示控制电路30可以基于在步骤302中收集的环境光亮度和颜色信息并且基于显示器14想要再现的颜色的已知反射率行为(例如，基于在步骤300中接收的像素数据并且基于存储的光谱反射数据)来调整显示光。
指示不同颜色的反射率行为的反射率信息可以被存储在电子设备10中(例如，在储存及处理电路40中)并且可以被用来确定显示光在步骤308中应当被如何调整。例如，从印刷的一张纸上的红色图像反射出的光在第一类型的照明体下可以具有第一颜色特性并且在第二类型的照明体下可以具有第二颜色特性。使用该类型的光谱反射信息，显示控制电路30可以确定如何调整显示颜色以模仿在给定照明体下的漫反射物体的颜色。例如，这可以包括使用第一组RGB像素值以在第一照明体下显示给定的图像，并且使用第二组RGB像素值以在第二照明体下显示相同的图像。第一照明体和第二照明体可以具有相同的强度但可以具有略微不同的颜色特性，这将由传感器42检测并且在步骤308中被考虑。
如果在步骤304中确定了环境光级别超出给定阈值(例如，图8的照度值L2)，显示控制电路30可以将显示器14设定为亮光模式并且处理可以继续至步骤310。
在步骤310中，显示控制电路30可以调整显示光以通过增大显示器14上的图像的对比度和亮度来最大化可读性。
根据一个实施例，提供了一种用于在显示器中的显示像素的阵列上显示图像的方法，该方法包括利用显示控制电路获得指示待由显示器产生的颜色的像素数据，利用色敏光传感器确定环境光的颜色和强度，使用存储的光谱反射数据确定针对待由显示器产生的颜色的目标反射率特性，该目标反射率特性特定于环境光的颜色和强度，并且利用显示控制电路基于环境光的颜色、环境光的强度、待由显示器产生的颜色以及目标反射率特性调整像素数据。
根据另一实施例，光谱反射数据描述印刷在纸上的颜色的反射光谱。
根据另一实施例，该方法包括将经调整的像素数据提供至显示像素的阵列，并且利用显示像素的阵列，响应于接收经调整的像素数据产生颜色。
根据另一实施例，由显示像素的阵列产生的颜色模仿印刷在纸上的颜色的呈现。
根据另一实施例，该方法包括利用色敏光传感器检测环境光的强度低于阈值强度，并且利用显示控制电路，响应于检测到环境光的强度低于阈值强度而将显示模式从第一操作模式改变至第二操作模式。
根据另一实施例，将显示模式从第一操作模式改变至第二操作模式包括调整显示白点。
根据另一实施例，调整显示白点包括基于用户偏好调整显示白点。
根据另一实施例，调整显示白点包括将显示白点从第一白点偏移至第二白点。
根据另一实施例，第二白点比第一白点更黄。
根据另一实施例，当显示器以第二操作模式操作时从显示器发出的光模仿从白炽光源发出的光的呈现。
根据一个实施例，提供了一种电子设备，该电子设备包括具有显示像素的阵列的显示器，测量环境光的颜色和强度的色敏光传感器，以及显示控制电路，该显示控制电路获得指示待由显示像素的阵列产生的颜色的像素数据并且基于环境光的颜色、环境光的强度以及待由显示像素的阵列产生的颜色调整像素数据。
根据另一实施例，显示控制电路存储针对多个颜色的光谱反射信息并且显示控制电路基于光谱反射信息调整像素数据。
根据另一实施例，由显示像素的阵列产生的颜色模仿印刷在纸上的颜色的呈现。
根据另一实施例，显示器可操作在不同的显示模式，显示控制电路基于环境光的强度确定以何种模式操作该显示器，并且针对显示器的目标白点对于显示模式中的每个模式均不同。
根据另一实施例，显示控制电路在环境光的强度低于第一阈值强度时以第一显示模式、在环境光的强度介于第一阈值强度与第二阈值强度之间时以第二显示模式、并且在环境光的强度高于第二阈值强度时以第三显示模式操作该显示器。
根据一个实施例，提供了一种用于在显示器中的显示像素的阵列上显示图像的方法，该方法包括利用显示控制电路以第一显示模式操作该显示器，以第一显示模式操作该显示器包括显示颜色以模仿印刷在纸上的颜色的呈现，并且利用显示控制电路以第二显示模式操作该显示器，以第二显示模式操作该显示器包括调整从该显示器发出的光的颜色以模仿白炽光源。
根据另一实施例，该方法包括利用色敏环境光传感器确定环境光的强度，并且利用显示控制电路基于环境光的强度确定是以第一显示模式操作该显示器或是以第二显示模式操作该显示器。
根据另一实施例，该方法包括响应于确定环境光的强度高于阈值强度，以第一显示模式操作该显示器。
根据另一实施例，该方法包括响应于确定环境光的强度低于阈值强度，以第二显示模式操作该显示器。
根据另一实施例，该方法包括在第一显示模式中将针对该显示器的目标白点设定到第一组色度坐标，并且在第二显示模式中将针对该显示器的目标白点设定到第二组色度坐标，该第二组色度坐标与该第一组色度坐标不同。
前述仅仅用于说明本实用新型的原理，并且各种修改可以由本领域技术人员在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下做出。前述实施例可以被单独实施或以任意组合实施。

Claims (15)

1.一种电子设备，包括：
显示器，在显示像素的阵列上显示图像；
色敏光传感器，确定环境光的颜色和强度；以及
显示控制电路，获得指示待由所述显示器产生的颜色的像素数据，使用存储的光谱反射数据确定针对待由所述显示器产生的所述颜色的目标反射率特性，其中所述目标反射率特性特定于所述环境光的所述颜色和所述强度，并且基于环境光的所述颜色、环境光的所述强度、待由所述显示器产生的所述颜色以及所述目标反射率特性调整所述像素数据。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述光谱反射数据描述印刷在纸上的颜色的反射光谱。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示控制电路将经调整的所述像素数据提供至显示像素的所述阵列；并且
其中显示像素的所述阵列响应于接收经调整的所述像素数据而产生所述颜色。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中由显示像素的所述阵列产生的所述颜色模仿印刷在纸上的所述颜色的呈现。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述色敏光传感器检测环境光的所述强度低于阈值强度；并且
其中所述显示控制电路响应于检测到环境光的所述强度低于所述阈值强度，将显示模式从第一操作模式改变至第二操作模式。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述显示控制电路通过调整显示白点将所述显示模式从所述第一操作模式改变至所述第二操作模式。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述显示控制电路基于用户偏好调整所述显示白点。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述显示控制电路通过将所述显示白点从第一白点偏移至第二白点调整所述显示白点。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述第二白点比所述第一白点更黄。
10.根据权利要求5所述的电子设备，其中当所述显示器以所述第二操作模式操作时从所述显示器发出的光模仿从白炽光源发出的光的呈现。
11.一种电子设备，包括：
显示器，具有显示像素的阵列；
色敏光传感器，所述色敏光传感器测量环境光的颜色和强度；以及
显示控制电路，所述显示控制电路获得指示待由显示像素的所述阵列产生的颜色的像素数据，并且基于环境光的所述颜色、环境光的所述强度以及待由显示像素的所述阵列产生的所述颜色调整所述像素数据。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述显示控制电路存储针对多个颜色的光谱反射信息，并且其中所述显示控制电路基于所述光谱反射信息调整所述像素数据。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中由显示像素的所述阵列产生的所述颜色模仿印刷在纸上的所述颜色的呈现。
14.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述显示器可操作在不同的显示模式，其中所述显示控制电路基于环境光的所述强度确定以何种模式操作所述显示器，并且其中针对所述显示器的目标白点对于所述显示模式中的每个显示模式均不同。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述显示控制电路在环境光的所述强度低于第一阈值强度时以第一显示模式、在环境光的所述强度介于所述第一阈值强度与第二阈值强度之间时以第二显示模式、并且在环境光的所述强度高于所述第二阈值强度时以第三显示模式操作所述显示器。
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