TW201340089A - 電子裝置及調節顯示單元亮度的方法 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置，包括顯示單元、存儲單元、偵測單元、計算單元及亮度調節單元。存儲單元預先存儲有將顯示單元劃分為複數顯示區域的顯示區域設定訊息及處於顯示單元的最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準相對位置關係。偵測單元安裝於顯示單元上，其用於偵測用戶的當前觀看位置。計算單元用於根據偵測到的當前觀看位置計算出用戶與各顯示區域之間的偵測相對位置關係。亮度調節單元用於根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度。本發明還提供一種調節顯示單元亮度的方法。

Description

電子裝置及調節顯示單元亮度的方法

本發明涉及一種電子裝置及調節顯示單元亮度的方法。

不同尺寸的顯示設備（例如液晶電視等）的最佳觀看位置係不同的，最佳觀看位置係指用戶處於顯示設備的中間位置，並且用戶與顯示設備之間的距離滿足業界普遍採用的最佳觀看距離，例如22寸電腦顯示幕的最佳觀看距離為70~110cm，32寸液晶電視的最佳觀看距離為200~240cm。

通常來說，當用戶處於顯示設備的最佳觀看位置時，視覺效果最好。當用戶處於顯示設備的非最佳觀看位置（例如顯示設備的左側位置）觀看圖像訊息時，與最佳觀看位置相比，用戶感覺到顯示設備的右側區域亮的部分會變暗以及顯示設備的左側區域暗的部分會變亮，導致用戶實際觀看到的圖像品質下降。

鑒於此，有必要提供一種可基於用戶觀看位置的改變來調節顯示單元各顯示區域的亮度的電子裝置。

還有必要提供一種可基於用戶觀看位置的改變來調節顯示單元各顯示區域的亮度的方法。

一種電子裝置，包括顯示單元、存儲單元、偵測單元、計算單元及亮度調節單元。存儲單元預先存儲有將顯示單元劃分為複數顯示區域的顯示區域設定訊息及處於顯示單元的最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準相對位置關係。偵測單元安裝於顯示單元上，其用於偵測用戶的當前觀看位置。計算單元用於根據偵測到的當前觀看位置計算出用戶與各顯示區域之間的偵測相對位置關係。亮度調節單元用於根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度。

一種調節顯示單元亮度的方法，該方法包括以下步驟：

預先存儲有將顯示單元劃分為複數顯示區域的顯示區域設定訊息及處於顯示單元的最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準相對位置關係；

偵測用戶的當前觀看位置；

根據偵測到的當前觀看位置計算出用戶與各顯示區域之間的偵測相對位置關係；

根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度。

上述電子裝置及方法，當用戶從顯示單元的最佳觀看位置移動至非最佳觀看位置（即當前觀看位置）時，亮度調節單元可根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係來調節對應顯示區域的亮度，使得處於非最佳觀看位置的用戶實際觀看到的圖像品質接近於最佳觀看位置，也即提高了用戶實際觀看到的圖像品質。

請參閱圖1及圖2，一較佳實施方式的電子裝置100包括顯示單元10、存儲單元20、偵測單元22、計算單元24及亮度調節單元26。在本實施方式中，顯示單元10以液晶電視為例進行說明。

存儲單元20，預先存儲有將顯示單元10劃分為複數顯示區域的顯示區域設定訊息及處於顯示單元10的最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準相對位置關係。在本實施方式中，最佳觀看位置係指用戶處於顯示單元10的中間位置，並且用戶與顯示單元10之間的距離滿足業界普遍採用的最佳觀看距離，例如22寸電腦顯示幕的最佳觀看距離為70~110cm，32寸液晶電視的最佳觀看距離為200~240cm。也即，最佳觀看位置的座標係確定的。

偵測單元22安裝於顯示單元10上，其用於偵測用戶的當前觀看位置。在本實施方式中，偵測單元22為紅外感測器；偵測單元22的數量為兩個，其分別安裝於顯示單元10頂部邊緣的左端及右端。

計算單元24，用於根據偵測到的當前觀看位置計算出用戶與各顯示區域之間的偵測相對位置關係。

亮度調節單元26用於根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度。在本實施方式中，亮度調節單元26藉由調節顯示區域的背光的亮度來調節顯示區域的亮度。在其他實施方式中，亮度調節單元26首先將顯示區域的R、G、B值轉換成Y、U、V值，然後調節Y值並維持U、V值不變，最後將調節後的Y、U、V值轉換成R、G、B值，顯示單元10根據轉換後的R、G、B值在上述顯示區域顯示圖像。

具體地，該基準相對位置關係為處於最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準距離及基準角度，該偵測相對位置關係為處於當前觀看位置的用戶與各顯示區域之間的偵測距離及偵測角度。具體地，存儲單元20預先存儲的顯示區域設定訊息為確定各顯示區域形狀的複數顯示點的座標，計算單元24根據各顯示區域的複數顯示點的座標計算出各顯示區域的中心點的座標；基準距離為處於最佳觀看位置的用戶與各顯示區域的中心點之間的距離，偵測距離為處於當前觀看位置的用戶與各顯示區域的中心點之間的距離。基準角度為處於最佳觀看位置的用戶與顯示區域的中心點之間的連接線與顯示區域形成的夾角，偵測角度為處於當前觀看位置的用戶與顯示區域的中心點之間的連接線與顯示區域形成的夾角。

計算單元24還用於計算各顯示區域的偵測距離與基準距離之間的第一差值及各顯示區域的偵測角度與基準角度之間的第二差值。

進一步地，存儲單元20還預先存儲有亮度調整規則，該亮度調整規則定義上述第一差值及第二差值對應的亮度調整方式。亮度調節單元26根據各顯示區域的上述第一差值及第二差值、各顯示區域的原始亮度值與上述亮度調整規則確定各顯示區域的調整亮度值，並將各顯示區域的亮度調節到上述對應的調整亮度值。例如，亮度的調整公式為P=Q*f(x1，x2)，其中P為調整亮度值，Q為原始亮度值即無需調整時的亮度值，f(x1，x2)為亮度調整規則，其中x1為各顯示區域的偵測距離與基準距離之間的第一差值，x2為各顯示區域的偵測角度與基準角度之間的第二差值；當需進行亮度調整時，亮度調節單元26可獲得各顯示區域的原始亮度，根據各顯示區域的第一差值及第二差值、各顯示區域的原始亮度以及所述亮度調整規則即可確定各顯示區域的調整亮度值。需要說明的係，本發明所稱各顯示區域的亮度可以係調整各顯示區域內每一畫素點的亮度，也可以係將每一顯示區域作為一整體進行調整。

請一併參閱圖3，本發明以顯示單元10包括四個等分的顯示區域12、14、16、18為例進行說明。兩個偵測單元22分別位於圖3中的A點及B點，顯示區域12、14、16、18的中心點分別為C、D、E、F點。A、B、C、D、E及F點的座標係確定值。在本實施例中，A、B、C、D、E及F點位於同一條直線上。

各顯示區域的基準距離及基準角度的確定過程描述如下：由於最佳觀看位置G1點的座標係確定的，並且顯示區域12、14、16、18的中心點C、D、E、F點的座標也係確定的，因此用戶與顯示區域12、14、16、18之間的基準距離G1C、G1D、G1E、G1F也係確定的，為常量。以顯示區域12為例進行說明，基準距離G1C的大小為常量x1。

以顯示區域12為例進行說明，線段G1C與線段AB之間的夾角即為用戶與顯示區域12之間的基準角度，由於線段G1C、線段G1F及線段CF的長度為固定值，因此可計算出線段G1C與線段AB之間的夾角為常量θ1。同理，線段G1D與線段AB之間的夾角即為用戶與顯示區域14之間的基準角度；線段G1E與線段AB之間的夾角即為用戶與顯示區域16之間的基準角度，線段G1F與線段AB之間的夾角即為用戶與顯示區域18之間的基準角度，上述基準角度都係固定值，即常量。

各顯示區域的偵測距離及偵測角度的計算過程描述如下：當用戶處於當前觀看位置G2點時，藉由處於A點及B點的兩個偵測單元22的作用，可計算出線段G2A及G2B的長度分別為常量x2及x3，另外由於線段AB的長度也為固定值，因此可計算出線段G2A與線段AB之間的夾角為常量θ2。以顯示區域12為例進行說明，由於線段AC的長度為常量x4，線段G2A的長度也為常量x2，線段G2A與線段AB之間的夾角為常量θ2，因此三角形G2AC的形狀係確定的。假設線段G2C的長度為x5；處於G2點的用戶與顯示區域12之間的偵測角度為θ3，也即線段G2C與線段AB之間的夾角為θ3，應用正弦定理：

公式（1）

利用上述公式（1），可計算出θ3及x5的具體數值。

利用上述方法，也可計算出G2點的用戶與顯示區域14、16、18的偵測距離，也即線段G2D、G2E、G2F的長度。同樣也計算出G2點的用戶與顯示區域14、16、18之間的偵測角度，也即線段G2D與線段AB之間的夾角、線段G2E與線段AB之間的夾角、線段G2F與線段AB之間的夾角。

請一併參閱圖4，其為一較佳實施方式的調節顯示單元10的亮度的方法200；方法200應用於電子裝置100中，方法200包括以下步驟：

步驟202，存儲單元20預先存儲處於顯示單元10的最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準相對位置關係；在本實施方式中，上述基準相對位置關係為處於最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準距離及基準角度。

步驟204，偵測單元22偵測用戶的當前觀看位置。

步驟206，計算單元24根據偵測到的當前觀看位置計算出用戶與各顯示區域之間的偵測相對位置關係；在本實施方式中，上述偵測相對位置關係為處於當前觀看位置的用戶與各顯示區域之間的偵測距離及偵測角度。

步驟208，亮度調節單元26根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度。在本實施方式中，調節顯示區域的亮度的方法如下：亮度調節單元26首先將顯示區域的R、G、B值轉換成Y、U、V值，然後調節Y值並維持U、V值不變，最後將調節後的Y、U、V值轉換成R、G、B值，顯示單元10根據轉換後的R、G、B值在上述顯示區域顯示圖像。在其他實施方式中，亮度調節單元26藉由調節顯示區域的背光的亮度來調節顯示區域的亮度。

在本實施方式中，步驟208中“根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度”具體包括：

計算各顯示區域的偵測距離與基準距離之間的第一差值及各顯示區域的偵測角度與基準角度之間的第二差值；

存儲定義第一差值及第二差值對應亮度調整方式的亮度調整規則；

根據各顯示區域的所述第一差值及第二差值、各顯示區域的原始亮度值與所述亮度調整規則確定各顯示區域的調整亮度值；

將各顯示區域的亮度調節到對應的調整亮度值。

具體偵測距離與基準距離以及偵測角度與基準角度的計算方法在電子裝置100部分已有詳述，在此不在贅述。

上述電子裝置100及方法200，當用戶從顯示單元10的最佳觀看位置（對應於基準距離及基準角度）移動至非最佳觀看位置（即當前觀看位置，對應於偵測距離及偵測角度）時，亮度調節單元26根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度，使得處於非最佳觀看位置的用戶實際觀看到的圖像品質接近於最佳觀看位置，也即提高了用戶實際觀看到的圖像品質。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

100．．．電子裝置

10．．．顯示單元

12、14、16、18．．．顯示區域

20．．．存儲單元

22．．．偵測單元

24．．．計算單元

26．．．亮度調節單元

200．．．方法

202~208．．．步驟

圖1為一較佳實施方式的電子裝置之功能模組圖，該電子裝置包括顯示單元。

圖2為圖1中顯示單元的示意圖。

圖3為計算偵測距離與基準距離之間的大小關係之示意圖。

圖4為一較佳實施方式的調節顯示單元亮度之方法流程圖。

100．．．電子裝置

10．．．顯示單元

20．．．存儲單元

22．．．偵測單元

24．．．計算單元

26．．．亮度調節單元

Claims (10)

1. 一種電子裝置，包括：
   顯示單元；
   存儲單元，預先存儲有將顯示單元劃分為複數顯示區域的顯示區域設定訊息及處於顯示單元的最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準相對位置關係；
   安裝於顯示單元上的偵測單元，用於偵測用戶的當前觀看位置；
   計算單元，用於根據偵測到的當前觀看位置計算出用戶與各顯示區域之間的偵測相對位置關係；
   亮度調節單元，用於根據偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該基準相對位置關係為處於最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準距離及基準角度，該偵測相對位置關係為處於當前觀看位置的用戶與各顯示區域之間的偵測距離及偵測角度；該計算單元還用於計算各顯示區域的偵測距離與基準距離之間的第一差值及各顯示區域的偵測角度與基準角度之間的第二差值；該存儲單元還存儲定義第一差值及第二差值對應亮度調整方式的亮度調整規則；該亮度調節單元根據各顯示區域的所述第一差值及第二差值、各顯示區域的原始亮度值與所述亮度調整規則確定各顯示區域的調整亮度值，並將各顯示區域的亮度調節到對應的調整亮度值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，調節顯示區域的亮度的方法如下：該亮度調節單元首先將顯示區域的R、G、B值轉換成Y、U、V值，然後調節Y值並維持U、V值不變，最後將調節後的Y、U、V值轉換成R、G、B值，該顯示單元根據轉換後的R、G、B值在上述顯示區域顯示圖像。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該亮度調節單元藉由調節顯示區域的背光的亮度來調節顯示區域的亮度。
5. 如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中，該存儲單元預先存儲的顯示區域設定訊息為確定各顯示區域形狀的複數顯示點的座標，該計算單元還根據各顯示區域的複數顯示點的座標計算出各顯示區域的中心點的座標；其中，基準距離為處於最佳觀看位置的用戶與各顯示區域的中心點之間的距離，偵測距離為處於當前觀看位置的用戶與各顯示區域的中心點之間的距離。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其中，該基準角度為處於最佳觀看位置的用戶與顯示區域的中心點之間的連接線與顯示區域形成的夾角，該偵測角度為處於當前觀看位置的用戶與顯示區域的中心點之間的連接線與顯示區域形成的夾角。
7. 一種調節顯示單元亮度的方法，該方法包括以下步驟：
   預先存儲將顯示單元劃分為複數顯示區域的顯示區域設定訊息及處於顯示單元的最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準相對位置關係；
   偵測用戶的當前觀看位置；
   根據偵測到的當前觀看位置計算出用戶與各顯示區域之間的偵測相對位置關係；
   根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，該基準相對位置關係為處於最佳觀看位置的用戶與各顯示區域之間的基準距離及基準角度，該偵測相對位置關係為處於當前觀看位置的用戶與各顯示區域之間的偵測距離及偵測角度；所述步驟“根據各顯示區域的偵測相對位置關係及基準相對位置關係調節對應顯示區域的亮度”包括：
   計算各顯示區域的偵測距離與基準距離之間的第一差值及各顯示區域的偵測角度與基準角度之間的第二差值；
   存儲定義第一差值及第二差值對應亮度調整方式的亮度調整規則；
   根據各顯示區域的所述第一差值及第二差值、各顯示區域的原始亮度值與所述亮度調整規則確定各顯示區域的調整亮度值；
   將各顯示區域的亮度調節到對應的調整亮度值。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，所述步驟“…調節對應顯示區域的亮度”包括：
   將顯示區域的R、G、B值轉換成Y、U、V值；
   調節Y值並維持U、V值不變；
   將調節後的Y、U、V值轉換成R、G、B值；
   根據轉換後的R、G、B值在上述顯示區域顯示圖像。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，所述步驟“…調節對應顯示區域的亮度”具體為：藉由調節顯示區域的背光的亮度來調節顯示區域的亮度。