TWI533275B - 具有類紙式外觀之環境光線自適性顯示器 - Google Patents

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Description

具有類紙式外觀之環境光線自適性顯示器
本申請案主張2015年3月30日申請之美國專利申請案第14/673,667號及2014年12月23日申請之美國臨時專利申請案第62/096,188號的優先權，前述兩者特此以全文引用的方式併入本文中。
本發明大體上係關於具有顯示器之電子裝置，且更明確而言，係關於具有適應於不同環境照明條件之顯示器的電子裝置。
人類視覺系統之色度適應功能允許人類在不同環境照明條件下大體維持恆定之所感知色彩。舉例而言，白紙對於人眼將顯現為白色，甚至在不同環境照明條件下經照亮時亦如此。
習知顯示器通常並未慮及不同環境照明條件或人類視覺系統之色度適應。結果，使用者在不同環境照明條件下可感知到顯示器中的非所要色移。舉例而言，顯示器之白點在戶外環境照明條件下對於使用者可顯現為白色，但在使用者之眼已適應於由室內光源產生之較暖光線時對於室內環境中的使用者可顯現為帶藍色的。類似地，在冷白光光源下自顯示器發射之白光對於已適應冷白光之檢視者可顯現為紅色。
因此，將需要能夠提供藉由顯示器顯示影像的改良之方式。
一種電子裝置可包括一顯示器，該顯示器具有一顯示像素陣列且具有控制該顯示器之操作的顯示控制電路。該顯示控制電路可基於環境照明條件自適性地調整來自該顯示器之輸出。
該顯示控制電路可取決於環境照明條件而以不同模式操作該顯示器。舉例而言，該電子裝置可包括量測環境光線之亮度及色彩的一色彩敏感性光線感測器。顯示控制電路可基於該環境光線感測器資料來判定使該顯示器依哪一模式操作。
在一紙模式下，顯示控制電路可使用所儲存之光譜反射比資料(例如，描述列印刷於紙上之色彩的反射光譜之光譜反射比資料)以調整顯示色彩，使得該等色彩顯現為其將在經印刷紙張上。此調整可包括(例如)基於與待產生之色彩相關聯的光譜反射比資料以及由色彩敏感性光線感測器量測的環境光線之色彩及強度來調整像素資料。經調整像素資料可經提供至像素陣列以產生所要色彩。
在一微弱光線模式下，當環境光線位準低於一臨限值時，自該顯示器發射之光線可經調整以模擬一白熾光源的外觀。在一明亮光線模式下，當該環境光線位準超過一臨限值時，自該顯示器發射之光線可經調整以最大化明亮光線下之可讀性。該顯示器之目標白點可取決於該顯示器正以哪一模式操作來加以選擇。在微弱光線模式下，例如，目標白點可朝向光譜之黃光部分移位以產生暖白光，該暖白光又可藉由在晚間顯示較暖色彩而對人類晝夜節律具有有益影響。
本發明之其他特徵、其本質及各種優點將自隨附圖式及較佳實施例之以下詳細描述而更顯而易見。
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧外殼
12A‧‧‧上部部分
12B‧‧‧下部部分
14‧‧‧顯示器
16‧‧‧旋轉軸線
18‧‧‧鍵盤
20‧‧‧觸控板
22‧‧‧按鈕
24‧‧‧揚聲器埠
26‧‧‧支架
30‧‧‧顯示控制電路
32‧‧‧輸入-輸出電路
34‧‧‧有線及無線通信電路
36‧‧‧輸入-輸出裝置
38‧‧‧感測器
40‧‧‧儲存及處理電路
42‧‧‧彩色光線感測器/色彩敏感性光線感測器
44‧‧‧使用者
46A‧‧‧情境
46B‧‧‧情境
48‧‧‧紙
50‧‧‧施照體
52‧‧‧顯示像素
54‧‧‧施照體
60‧‧‧曲線
62‧‧‧曲線
92‧‧‧像素陣列
100‧‧‧裝置
118‧‧‧閘極驅動器電路
120‧‧‧行驅動器電路
124‧‧‧圖形處理單元
126‧‧‧時序控制器積體電路/時序控制器
128‧‧‧路徑
140‧‧‧顯示器
D‧‧‧資料線
G‧‧‧閘極線
圖1係根據本發明之實施例之具有環境光線自適性顯示器的說明性電子裝置(諸如，攜帶型電腦)之透視圖。
圖2係根據本發明之實施例之具有環境光線自適性顯示器的說明 性電子裝置(諸如，蜂巢式電話或其他手持型裝置)之透視圖。
圖3係根據本發明之實施例之具有環境光線自適性顯示器的說明性電子裝置(諸如，平板電腦)之透視圖。
圖4係根據本發明之實施例之具有環境光線自適性顯示器的說明性電子裝置(諸如，內建式電腦之電腦監視器)之透視圖。
圖5係根據本發明之實施例的說明性系統之示意圖，該系統包括可具備環境光線自適性顯示器之類型之電子裝置。
圖6係根據本發明之實施例之具有顯示器及顯示控制電路的說明性電子裝置之示意圖。
圖7係說明使用者在使用習知顯示器時可如何感知非所要色移的圖，該習知顯示器並未慮及人類視覺系統對不同環境照明條件之色度適應。
圖8係根據本發明之實施例的展示顯示器可如何基於環境照明條件以不同色彩調整模式操作的圖。
圖9係根據本發明之實施例的在操作顯示器中涉及的說明性步驟之流程圖，該顯示器基於環境照明條件以不同色彩調整模式操作。
諸如蜂巢式電話、媒體播放器、電腦、機上盒、無線存取點及其他電子設備的電子裝置可包括顯示器。顯示器可用以呈現視覺資訊及狀態資料，及/或可用以搜集使用者輸入資料。
可具備環境光線自適性顯示器之類型之說明性電子裝置展示於圖1中。電子裝置10可為：電腦，諸如整合至諸如電腦監視器之顯示器中的電腦、膝上型電腦、平板電腦；略小攜帶型裝置，諸如腕錶裝置、垂飾裝置或其他可穿戴式或微型裝置；蜂巢式電話；媒體播放器；平板電腦；遊戲裝置；導航裝置；電腦監視器；電視；或其他電子設備。
如圖1中所展示，裝置10可包括諸如顯示器14之顯示器。顯示器 14可為併有電容性觸控電極或其他觸控感測器組件之觸控式螢幕，或可為並非觸敏式之顯示器。顯示器14可包括由以下各者形成之影像像素：發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)、電漿胞、電泳顯示元件、電濕潤顯示元件、液晶顯示器(LCD)組件，或其他合適的影像像素結構。本文中有時描述使用有機發光二極體像素形成顯示器14之配置作為實例。然而，此僅為說明性的。任何合適類型之顯示技術可視需要用於形成顯示器14。
裝置10可具有諸如外殼12之外殼。有時可被稱作殼體之外殼12可由塑膠、玻璃、陶瓷、纖維複合材料、金屬(例如，不鏽鋼、鋁等)、其他合適材料或此等材料中之任何兩者或兩者以上的組合形成。
可使用單體式組態形成外殼12，在該組態中，外殼12之一些或全部經機械加工或模製為單一結構，或可使用多個結構(例如，內部框架結構、形成外部外殼表面之一或多個結構等)形成外殼12。
如圖1中所展示，外殼12可具有多個零件。舉例而言，外殼12可具有上部部分12A及下部部分12B。上部部分12A可使用鉸鏈耦接至下部部分12B，該鉸鏈允許部分12A繞旋轉軸線16相對於部分12B旋轉。諸如鍵盤18之鍵盤及諸如觸控板20之觸控板可安設於外殼部分12B中。
在圖2之實例中，已使用足夠小以適配於使用者之手內的外殼來實施裝置10(例如，圖2之裝置10可為諸如蜂巢式電話之手持型電子裝置)。如圖2中所展示，裝置10可包括顯示器，諸如安設於外殼12之正面上的顯示器14。顯示器14可實質上填充有作用中顯示像素，或可具有作用中部分及非作用中部分。顯示器14可具有開口(例如，顯示器14之非作用中或作用中部分中的開口)，諸如容納按鈕22之開口及容納揚聲器埠24之開口。
圖3係處於電子裝置10已以平板電腦之形式實施之組態的電子裝 置10之透視圖。如圖3中所展示，顯示器14可安設於外殼12之上(前)表面上。開口可形成於顯示器14中以容納按鈕22。
圖4係處於電子裝置10已以整合至電腦監視器中之電腦的形式實施之組態的電子裝置10之透視圖。如圖4中所展示，顯示器14可安設於殼體12之前表面上。支架26可用以支撐外殼12。
圖5中展示裝置10之示意圖。如圖5中所展示，電子裝置10可包括諸如儲存及處理電路40之控制電路。儲存及處理電路40可包括一或多個不同類型之儲存器，諸如硬碟機儲存器、非揮發性記憶體(例如，快閃記憶體或其他電可程式化唯讀記憶體)、揮發性記憶體(例如，靜態或動態隨機存取記憶體)等。儲存及處理電路40中之處理電路可用於控制裝置10之操作。處理電路可基於一或多個微處理器、微控制器、數位信號處理器、基頻處理器積體電路、特殊應用積體電路等。
藉由一個合適配置，儲存及處理電路40可用以在裝置10上執行軟體，諸如網際網路瀏覽應用程式、電子郵件應用程式、媒體播放應用程式、作業系統功能、用於俘獲及處理影像之軟體、實施與搜集及處理感測器資料相關聯之功能的軟體、對顯示亮度及觸控感測器功能性進行調整之軟體等。
為了支援與外部設備之互動，儲存及處理電路40可用於實施通信協定。可使用儲存及處理電路40實施之通信協定包括網際網路協定、無線區域網路協定(例如，有時被稱作WiFi®之IEEE 802.11協定)、用於其他短程無線通信鏈路之協定(諸如，Bluetooth®協定)等。
輸入-輸出電路32可用以允許將輸入自使用者或外部裝置供應至裝置10，且允許將輸出自裝置10提供至使用者或外部裝置。
輸入-輸出電路32可包括有線及無線通信電路34。通信電路34可包括由一或多個積體電路、功率放大器電路、低雜訊輸入放大器、被動射頻(RF)組件、一或多個天線及用於處置RF無線信號之其他電路形成 的RF收發器電路。亦可使用光線(例如，使用紅外線通信)發送無線信號。
輸入-輸出電路32可包括輸入-輸出裝置36，諸如圖2之按鈕22、操縱桿、點選輪、滾輪、觸控式螢幕(例如，圖1、圖2、圖3或圖4之顯示器14可為觸控式螢幕顯示器)、其他觸控感測器(諸如，軌跡墊或基於觸控感測器之按鈕)、振動器、音訊組件(諸如，麥克風及揚聲器)、影像俘獲裝置(諸如，具有影像感測器及對應透鏡系統之攝影機模組)、鍵盤、狀態指示燈、音調產生器、小鍵盤，及用於搜集來自使用者或其他外部源之輸入及/或產生用於使用者或外部設備之輸出的其他設備。
諸如圖5之感測器38的感測器電路可包括用於搜集關於環境光線之資訊的環境光線感測器、近接感測器組件(例如，基於光線之近接感測器及/或基於其他結構之近接感測器)、加速度計、陀螺儀、磁性感測器，及其他感測器結構。圖5之感測器38可(例如)包括一或多個微機電系統(MEMS)感測器(例如，加速度計、陀螺儀、麥克風、力感測器、壓力感測器、電容性感測器，或使用微機電系統裝置形成的任何其他合適類型之感測器)。
圖6係裝置10之展示可用於在顯示器14之像素陣列92上向裝置10之使用者顯示影像的說明性電路的圖。如圖6中所展示，顯示器14可具有將資料信號(類比電壓)驅動至陣列92之資料線D上的行驅動器電路120。閘極驅動器電路118將閘極線信號驅動至陣列92之閘極線G上。藉由使用資料線及閘極線，顯示像素52可經組態以在顯示器14上向使用者顯示影像。可使用諸如玻璃或塑膠顯示基板之顯示基板上的薄膜電晶體電路來實施或可使用積體電路來實施閘極驅動器電路118，該等積體電路安設於顯示基板上或藉由可撓性印刷電路或其他連接層附接至顯示基板。可使用安設於顯示基板上之一或多個行驅動器積體電路 或使用安設於其他基板上之行驅動器電路來實施行驅動器電路120。
在裝置10之操作期間，儲存及處理電路40可產生待顯示於顯示器14上之資料。可使用圖形處理單元124將此顯示資料提供至諸如時序控制器積體電路126之顯示控制電路。
時序控制器126可使用路徑128將數位顯示資料提供至行驅動器電路120。行驅動器電路120可自時序控制器126接收數位顯示資料。藉由使用行驅動器電路120內之數位轉類比轉換器電路，行驅動器電路120可在沿著陣列92之顯示像素52之行延行的資料線D上提供對應類比輸出信號。
儲存及處理電路40、圖形處理單元124及時序控制器126可在本文中有時被共同稱作顯示控制電路30。顯示控制電路30可用於控制顯示器14之操作。
每一像素52視需要可為彩色像素，諸如紅色(R)像素、綠色(G)像素、藍色(B)像素、白色(W)像素，或另一色彩之像素。彩色像素可包括使特定色彩之光線透射的彩色濾光片元件，或彩色像素可由發射給定色彩光線之發光元件形成。像素52可包括任何合適色彩之像素。舉例而言，像素52可包括青色、洋紅色及黃色像素之圖案，或可包括任何其他合適的色彩圖案。本文中有時描述像素52包括紅色、綠色及藍色像素之圖案的配置作為實例。
顯示控制電路30及與顯示器14相關聯之相關聯薄膜電晶體電路可用以產生用於操作像素52(例如，接通或斷開像素52，調整像素52之強度等)之信號，諸如資料信號及閘極線信號。在操作期間，顯示控制電路30可控制資料信號及閘極信號之值以控制與顯示像素中之每一者相關聯的光線強度且藉此將影像顯示於顯示器14上。
顯示控制電路30可獲得對應於待由給定像素顯示之色彩的紅色、綠色及藍色像素值(有時被稱作RGB值或數位顯示控制值)。可將 RGB值轉換成類比顯示信號，從而控制每一像素之亮度。RGB值(例如，具有範圍為0至255之值的整數)可對應於每一像素之所要像素強度。舉例而言，數位顯示控制值0可導致像素「斷開」，而數位顯示控制值255可導致像素以最大可用功率操作。
應瞭解，此等值為八個位元專用於每一色彩通道之實例。替代實施例可每色彩通道使用較多或較少位元。舉例而言，視需要，六個位元可專用於每一色彩通道。藉由此類型之組態，RGB值可係一組範圍為0至64之整數。本文中有時描述每一色彩通道具有專用於其之八個位元的配置作為實例。
如圖6中所展示，顯示控制電路30可搜集來自輸入-輸出電路32之資訊以基於環境照明條件來自適性地判定如何調整顯示光線。舉例而言，顯示控制電路30可搜集以下各者：來自諸如色彩敏感性環境光線感測器42(例如，環境光線感測器、測光計、色差計、色溫計及/或其他光線感測器)之一或多個光線感測器的光資訊；來自時鐘、行事曆及/或其他時間源之時間資訊；來自位置偵測電路(例如，全球定位系統接收器電路、IEEE 802.11收發器電路或其他位置偵測電路)之位置資訊；來自諸如觸控式螢幕(例如，觸控式螢幕顯示器14)或鍵盤之使用者輸入裝置的使用者輸入資訊等。顯示控制電路30可基於來自輸入-輸出電路32之資訊來調整自顯示器14發射之顯示光線。
諸如彩色光線感測器42之光線感測器及攝影機可視需要散佈於電子裝置10上之不同位置處以偵測來自不同方向之光線。諸如加速度計及/或陀螺儀之其他感測器可用以判定如何對來自不同光線感測器之感測器資料進行加權。舉例而言，若陀螺儀感測器資料指示電子裝置10平放於桌面上且顯示器14面向上，則電子裝置10可判定不應使用藉由後光線感測器(例如，在電子裝置10之背表面上)搜集之光線感測器資料。
顯示控制電路30可經組態以基於環境照明條件來自適性地調整來自顯示器14之輸出。在調整來自顯示器14之輸出時，顯示控制電路30可考慮人類視覺系統之色度適應功能。此情形可包括(例如)判定使用者之眼所曝露於的光線之特性。
圖7為說明使用並未考慮人類視覺之色度適應的習知顯示器之效應的圖。在情境46A中，使用者44觀測外部物件，諸如施照體50(例如，日光)下之紙48。使用者44之視覺適應於環境照明條件之色彩及亮度。 在施照體50下，紙48對於使用者44顯現為白色。情境46B表示使用者在已適應施照體54(例如，發射冷白光之螢光光源)之環境照明之後如何感知自紙48反射之光線及來自裝置100之顯示器140之光線。紙48對於使用者44仍顯現為白色，但因為裝置100並未慮及人類視覺之色度適應，所以顯示器140顯現為變色(例如，著紅色)且對於使用者44為不悅目的。
為了避免顯示器14之所感知變色，圖6之顯示控制電路30可基於環境照明條件來調整來自顯示器14之輸出，使得顯示器14正如使用者視覺適應於不同環境照明條件來維持所要的所感知外觀。
顯示控制電路30可視需要調整自顯示器14發射之光線的色彩及亮度以模擬僅由周圍環境光線照亮的漫反射性物件之外觀。在一些情境下，顯示器14可不能與經印刷紙張區分。
當檢視環境光線中之物件時，到達某人之眼的光線之光譜依據周圍施照體及物件之反射光譜而變。因此，為了模擬藉由環境光線照亮之漫反射性物件的外觀，顯示控制電路30可使用色彩敏感性光線感測器42(圖6)判定環境光線之亮度及色彩。接著，藉由使用顯示器正試圖再現之色彩的已知反射率行為(例如，儲存於裝置10中之已知反射率資料)，顯示控制電路30可調整顯示光線之色彩及亮度，使得所顯示影像模擬漫反射性物件的外觀。
在一些環境照明條件下，可能不需要模擬漫反射性物件之外觀。舉例而言，在顯示光線為使用者周圍之主照亮源的微弱光線位準下，可需要模擬室內光源之外觀。在明亮照明條件下，可需要最大化可讀性。
為了處理此等不同情境，顯示控制電路30可取決於環境照明條件而以不同模式操作顯示器14。在給定顯示模式下，顯示控制電路30可調整顯示光線以達成給定結果。
圖8係說明顯示器14可如何基於環境照明條件而以不同模式操作的圖。圖8之x軸表示照度(例如，入射於諸如顯示器14或一張紙之物件上的環境光線之強度)。圖8之y軸表示明度。曲線60展示諸如紙之漫反射性物件之明度如何隨施照體之強度改變而改變。曲線62展示顯示器14之明度可如何隨施照體之強度改變而改變。
入射於顯示器14上之環境光線的強度可藉由電子裝置10中之光線感測器(諸如，圖6之色彩敏感性光線感測器42或裝置10中之其他合適的光線感測器)來量測。顯示控制電路30可使用光線感測器資訊(例如，環境光線強度資訊)來判定顯示器14應以何模式操作。顯示控制電路30可接著基於所判定之顯示模式將色彩及/或強度調整應用於傳入顯示資料。
在本文中有時描述為說明性實例之一個合適配置中，顯示控制電路30可在光線感測器42指示環境光線位準在L0與L1之間時以「微弱光線模式」操作顯示器14，在光線感測器42指示環境光線位準在L1與L2之間時以「紙模式」操作顯示器14，且在光線感測器42指示環境光線位準大於L2時以「明亮光線模式」操作顯示器14。
L1可為約8.4勒克司，約8.5勒克司，約8.0勒克司，大於8.0勒克司或小於8.0勒克司。L2可為約850勒克司、約900勒克司、約800勒克司、大於800勒克司或小於800勒克司。
在紙模式下，顯示控制電路30可調整顯示光線，使得所顯示影像之外觀模擬諸如紙之漫反射性物件的外觀。此調整可包括(例如)使用色彩敏感性光線感測器42來判定環境光線之亮度及色彩，且接著使用顯示器正試圖再現之色彩的已知反射率行為來調整顯示光線之色彩及亮度，使得所顯示影像模擬漫反射性物件之外觀。如圖8中所展示，在環境光線位準L1與L2之間，對應於顯示器14之明度的曲線62緊密匹配對應於給定施照體下之紙之明度的曲線60。
對於大多數環境照明條件(例如，在照度值L1與L2之間)，操作顯示器14以模擬經印刷紙之外觀可為所要操作模式。然而，在暗淡照明條件或極明亮照明條件下，可需要藉由顯示器14達成其他效應。為了慮及此等不同的環境照明條件，顯示控制電路30可在環境光線位準低於L1時以微弱光線模式操作顯示器14，且在環境光線位準大於L2時以明亮光線模式操作顯示器14。
在微弱光線模式下，可能不需要模擬經印刷紙之外觀，此係因為環境光線可過於暗淡而不足以照亮所顯示影像。舉例而言，當環境光線位準降至低於L1時，紙之明度可接近D0。若顯示器14在暗淡環境光線下亦接近D0，則使用者可發現難以讀取顯示器14上之文字或難以看到該顯示器上之影像。確切而言，由於自顯示器14發射之光線為使用者附近之主要照亮源且不存在待適應之外部照亮源，因此顯示控制電路30可將顯示器14轉變成自照亮微弱光線模式(有時被稱作「燈模式」)。在微弱光線模式下，顯示器14之白點可設定為任何所要白點，且顯示明度位準可保持處於諸如D1之所要最小值或高於該最小值。D1可(例如)為約2.4尼特，約2.5尼特，約3.0尼特，大於3.0尼特或小於3.0尼特。
通常藉由一組色度座標來界定顯示器之白點，該等色度座標表示在顯示器正以全功率產生所有可用顯示色彩時由顯示器產生之色彩。 在進行校準測試期間之任何校正之前，顯示器之白點可被稱作彼顯示器之「原生白點」。歸因於顯示器之間的製造差異，顯示器之原生白點在顯示器之校準之前可與顯示器之所要(目標)白點不同。可藉由與參考白色(例如，由標準顯示器產生之白色、與諸如國際照明委員會(CIE)之D65施照體的標準施照體相關聯的白色、在顯示器之中心處產生的白色)相關聯的一組色度值來定義目標白點。一般而言，任何合適白點可用作顯示器之目標白點。
藉由使用圖8之顯示模式，可視需要在顯示器14之操作期間動態地調整目標白點。舉例而言，與目標白點相關聯之色度值可取決於環境光線之色彩及亮度而移位。因而，微弱光線模式白點可不同於紙模式白點，及/或可不同於明亮光線模式白點。可基於使用者偏好來判定(例如，可由使用者手動地設定)及/或可基於其他資訊來判定微弱光線模式白點。
視需要，微弱光線模式白點可經調整以達成對人類晝夜節律之有益影響。人類晝夜系統可對不同波長之光線作出不同回應。舉例而言，當使用者曝露於具有在特定範圍內之峰值波長的藍色光線時，使用者之晝夜節律系統可經啟動，且褪黑素產生可受到抑制。另一方面，當使用者曝露於此波長範圍外之光線時，或當藍光受到抑制(例如，與紅光相比較)時，使用者之褪黑素產生可得以增加，從而將夜間用信號發送至身體。
習知顯示器並未考慮人類晝夜節律之光譜敏感度。舉例而言，一些顯示器發射具有觸發晝夜系統之光譜特性的光線而不管當日時間，其又可具有對睡眠品質之不利影響。
對比而言，藉由在環境光線降至低於位準L1時(例如，夜間在使用者處於室內時)以微弱光線模式操作顯示器時，顯示器14之中性點在暗淡環境照明條件下可變得較暖(例如，可傾向於光譜之黃色部分)。因 此，當使用者晚間在家(例如，在暖環境光線下閱讀)時，自顯示器14發射之藍光可受到抑制，此係因為顯示器適應於環境照明條件。藍光之減少又可減少對使用者之褪黑素產生的抑制(或在一些情境下，可增加使用者之褪黑素產生)以促進更好睡眠。
然而，此僅為說明性的。一般而言，可在微弱光線模式下以任何所要方式調整顯示器14之白點及由顯示器14顯示之中性色彩的特性。由於來自外部光源之環境光線並非足夠明亮以對使用者之視覺的色度適應具有顯著效應，因此顯示器14之色彩及亮度可自由地加以調整(例如，基於使用者偏好、基於當日時間等)。如圖8中所展示，在環境光線位準低於L1時顯示器14之明度可高於在環境光線位準低於L1時紙之明度。
在明亮環境光線下(例如，戶外、日光直射等)，亦可需要將顯示器14之操作模式自紙模式改變至不同操作模式。舉例而言，在環境光線位準高於L2時，紙之明度可超過D2，但顯示器14超過明度D2以與紙之外觀匹配可為不合需要或不切實際的。確切而言，顯示控制電路30可操作顯示器14以藉由增加所顯示影像之亮度及對比度而最大化可讀性。在一些情境下，此操作可包括在環境光線位準超過L2時操作顯示器14使其處於D2或低於D2之明度位準。D2可為約240尼特、約250尼特、約230尼特、小於230尼特或大於230尼特。
圖9為在基於環境照明條件調整來自顯示器14之輸出中所涉及的說明性步驟之流程圖。
在步驟300處，顯示控制電路30可接收指示待由顯示器14顯示之顯示色彩的傳入像素值。此接收可包括(例如)接收顯示資料之圖框，包括對應於待由像素顯示於顯示資料之圖框中之色彩的紅色、綠色及藍色像素值(有時稱作RGB值或數位顯示控制值)。
在步驟302處，顯示控制電路30可搜集來自諸如圖6之色彩敏感性 光線感測器42(例如，環境光線感測器、測光計、色差計、色溫計及/或其他光線感測器)之一或多個光線感測器的光線資訊。此操作可包括(例如)使用光線感測器42量測環境光線之亮度及色彩特性。
在步驟304處，顯示控制電路30可基於環境光線之亮度來判定顯示模式。當環境光線位準低於臨限亮度(例如，低於圖8之照度值L1)時，顯示控制電路30可設定顯示器14處於微弱光線模式，且處理可繼續進行至步驟306。
在步驟306處，顯示控制電路30可以微弱光線模式操作顯示器14。在微弱光線模式下，自顯示器14發射之光為使用者附近之主要照亮源，且不存在待適應之外部照亮源。步驟306可包括調整與顯示器14之目標白點相關聯的色度值。在微弱光線模式下，顯示器14之目標白點可設定為任何所要白點，且顯示明度位準可保持處於或高於所要最小值(例如，高於圖8之明度值D1)以確保甚至在暗淡照明條件下之可讀性。可基於使用者偏好來判定(例如，可由使用者手動地設定)及/或可基於其他資訊來判定微弱光線模式白點。
視需要，微弱光線模式白點可經調整以達成對人類晝夜節律之有益影響。此情形可包括(例如)在暗淡環境照明條件下將顯示器14之中性點調整為較暖的(例如，可傾向於光譜之黃色部分)。可調整微弱光線模式下之中性點，使得自顯示器14發射之光匹配典型室內光源之色彩及亮度特性(例如，以模擬白熾燈泡或其他所要光源之外觀)。因此，當使用者晚間在家(例如，在暖環境光線下閱讀)時，自顯示器14發射之藍光可受到抑制，此係因為顯示器適應於環境照明條件。藍光之減少又可減少對使用者之褪黑素產生的抑制(或在一些情境下，可增加使用者之褪黑素產生)以促進更好睡眠。
然而，此僅為說明性的。一般而言，可在微弱光線模式下以任何所要方式調整顯示器14之白點及由顯示器14顯示之中性色彩的特性。 由於來自外部光源之環境光線並非足夠明亮以對使用者之視覺的色度適應具有顯著效應，因此顯示器14之色彩及亮度可自由地加以調整(例如，基於使用者偏好、基於當日時間等)以達成所要照明效應。
若在步驟304中判定環境光線位準在給定值範圍內(例如，在圖8之照度值L1與L2之間)，則顯示控制電路30可將顯示器14設定為處於紙模式，且處理可繼續進行至步驟308。
在步驟308處，顯示控制電路30可調整顯示光線以模擬經印刷紙之外觀。由於使用者感知漫反射性物件之方式取決於環境光線之色彩及亮度以及物件之光譜反射比，因此顯示控制電路30可基於在步驟302中搜集之環境光線亮度及色彩資訊且基於顯示器14意欲再現之色彩之已知反射率行為(例如，基於步驟300中接收到之像素資料，且基於所儲存之光譜反射比資料)來調整顯示光線。
指示不同色彩之反射率行為的反射率資訊可儲存於電子裝置10中(例如，儲存於儲存及處理電路40中)，且可用以判定顯示光線在步驟308中應如何進行調整。舉例而言，自一張經印刷紙上之紅色影像反射的光線在第一類型之施照體下可具有第一色彩特性，且在第二類型之施照體下可具有第二色彩特性。藉由使用此類型之光譜反射比資訊，顯示控制電路30可判定如何調整顯示色彩以模擬給定施照體下漫反射性物件之顯示色彩。此操作可包括(例如)使用第一組RGB像素值來顯示第一施照體下之給定影像，且使用第二組RGB像素值來顯示第二施照體下之相同影像。第一施照體及第二施照體可具有相同強度，但可具有稍微不同之色彩特性，其將由感測器42偵測到且在步驟308中解決。
若在步驟304中判定環境光線位準超過給定臨限值(例如，圖8之照度值L2)，則顯示控制電路30可將顯示器14設定為處於明亮光線模式，且處理可繼續進行至步驟310。
在步驟310處，顯示控制電路30可調整顯示光線以藉由增加顯示器14上之影像的對比度及亮度來最大化可讀性。
根據一實施例，提供一種用於在一顯示器中之一顯示像素陣列上顯示影像的方法，其包括：藉由顯示控制電路獲得指示待由該顯示器產生之一色彩的像素資料；藉由一色彩敏感性光線感測器判定環境光線之一色彩及一強度；使用所儲存之光譜反射比資料來判定待由該顯示器產生之該色彩的目標反射率特性，該目標反射率特性對於該環境光線之該色彩及該強度為特定的；及藉由該顯示控制電路基於環境光線之該色彩、環境光線之該強度、待由該顯示器產生之該色彩及該等目標反射率特性來調整該像素資料。
根據另一實施例，該光譜反射比資料描述列印刷於紙上之色彩之反射光譜。
根據另一實施例，該方法包括將該經調整像素資料提供至該顯示像素陣列；及藉由該顯示像素陣列回應於接收到該經調整像素資料而產生該色彩。
根據另一實施例，藉由該顯示像素陣列產生之該色彩模擬列印刷於紙上之該色彩的一外觀。
根據另一實施例，該方法包括：藉由該色彩敏感性光線感測器偵測環境光線之該強度低於一臨限強度；及藉由該顯示控制電路回應於偵測到環境光線之該強度低於該臨限強度而將顯示模式自一第一操作模式改變至一第二操作模式。
根據另一實施例，將該顯示模式自該第一操作模式改變至該第二操作模式包括調整顯示器白點。
根據另一實施例，調整該顯示器白點包括基於使用者偏好來調整該顯示器白點。
根據另一實施例，調整該顯示器白點包括將該顯示器白點自一第 一白點移位至一第二白點。
根據另一實施例，該第二白點相比於該第一白點較黃。
根據另一實施例，在該顯示器依該第二操作模式操作時自該顯示器發射之光線模擬自一白熾光源發射之光線的一外觀。
根據一實施例，提供一種電子裝置，其包括：一顯示器，其具有一顯示像素陣列；一色彩敏感性光線感測器，其量測環境光線之一色彩及一強度；及顯示控制電路，其獲得指示待由該顯示像素陣列產生之一色彩的像素資料且基於環境光線之該色彩、環境光線之該強度及待由該顯示像素陣列產生之該色彩來調整該像素資料。
根據另一實施例，該顯示控制電路儲存複數個色彩之光譜反射比資訊，且該顯示控制電路基於該光譜反射比資訊來調整該像素資料。
根據另一實施例，藉由該顯示像素陣列產生之該色彩模擬列印刷於紙上之該色彩的一外觀。
根據另一實施例，該顯示器可依不同顯示模式操作，該顯示控制電路基於環境光線之該強度來判定使該顯示器依哪一模式操作，且對於該等顯示模式中之每一者該顯示器之目標白點為不同的。
根據另一實施例，該顯示控制電路在環境光線之該強度低於一第一臨限強度時使該顯示器依一第一顯示模式操作，在環境光線之該強度在該第一臨限強度與一第二臨限強度之間時使該顯示器依一第二顯示模式操作，且在環境光線之該強度高於該第二臨限強度時使該顯示器依一第三顯示模式操作。
根據一實施例，提供一種用於在一顯示器中之一顯示像素陣列上顯示影像的方法，其包括：藉由顯示控制電路使該顯示器依一第一顯示模式操作，使該顯示器依該第一顯示模式操作包括顯示色彩以模擬列印刷於紙上之色彩的外觀；及藉由該顯示控制電路使該顯示器依一第二顯示模式操作，使該顯示器依該第二顯示模式操作包括調整自該 顯示器發射之光線的一色彩以模擬一白熾光源。
根據另一實施例，該方法包括藉由一色彩敏感性環境光線感測器判定環境光線之一強度；及藉由該顯示控制電路基於環境光線之該強度來判定使該顯示器依該第一顯示模式抑或該第二顯示模式操作。
根據另一實施例，該方法包括回應於判定環境光線之該強度大於一臨限強度而使該顯示器依該第一顯示模式操作。
根據另一實施例，該方法包括回應於判定環境光線之該強度低於該臨限強度而使該顯示器依該第二顯示模式操作。
根據另一實施例，該方法包括：在該第一顯示模式下將該顯示器之一目標白點設定為一第一組色度座標；及在該第二顯示模式下將該顯示器之該目標白點設定為一第二組色度座標，其中該第二組色度座標不同於該第一組色度座標。
前述內容僅說明本發明之原理，且在不脫離本發明之範疇及精神的情況下，熟習此項技術者可作出各種修改。可個別地或以任何組合來實施前述實施例。
60‧‧‧曲線
62‧‧‧曲線
D‧‧‧資料線

Claims (15)

  1. 一種用於在一顯示器中之一顯示像素陣列上顯示影像的方法，其包含：藉由顯示控制電路獲得指示待由該顯示器產生之一色彩的像素資料；藉由一色彩敏感性光線感測器判定環境光線之一色彩及一強度；當環境光線之該強度超過一臨限值時，使該顯示器依一第一操作模式操作，其中操作該顯示器於該第一操作模式中包含：使用所儲存之光譜反射比資料來判定待由該顯示器產生之該色彩的目標反射率特性，其中該目標反射率特性對於該環境光線之該色彩及該強度為特定的；及藉由該顯示控制電路基於環境光線之該色彩、環境光線之該強度、待由該顯示器產生之該色彩及該等目標反射率特性來調整該像素資料；及當環境光線之該強度低於該臨限值時，自該第一操作模式改變至一第二操作模式，其中自該第一操作模式改變至該第二操作模式包含調整顯示器白點以相對於該第一操作模式中發射自該顯示器之一藍光量而減少於該第二操作模式中發射自該顯示器之一藍光量。
  2. 如請求項1之方法，其中該光譜反射比資料描述列印刷於紙上之色彩之反射光譜。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含：將該經調整像素資料提供至該顯示像素陣列；及 藉由該顯示像素陣列回應於接收到該經調整像素資料而產生該色彩。
  4. 如請求項3之方法，其中藉由該顯示像素陣列產生之該色彩模擬列印刷於紙上之該色彩的一外觀。
  5. 如請求項1之方法，其中調整該顯示器白點包含：基於使用者偏好來調整該顯示器白點。
  6. 如請求項1之方法，其中調整該顯示器白點包含：將該顯示器白點自一第一白點移位至一第二白點。
  7. 如請求項6之方法，其中該第二白點相比於該第一白點較黃。
  8. 如請求項1之方法，其中在該顯示器依該第二操作模式操作時自該顯示器發射之光線模擬自一白熾光源發射之光線的一外觀。
  9. 一種電子裝置，其包含：一顯示器，其具有一顯示像素陣列；一色彩敏感性光線感測器，其量測環境光線之一色彩及一強度；及顯示控制電路，其獲得指示待由該顯示像素陣列產生之一色彩的像素資料且基於環境光線之該色彩、環境光線之該強度及待由該顯示像素陣列產生之該色彩來調整該像素資料，其中該顯示控制電路以在當環境光線之該強度超過一臨限值時，使該顯示器依一第一模式操作，且在當環境光線之該強度低於一臨限值時，使該顯示器依一第二模式操作，且其中該第二操作模式中發射自該顯示器之一藍光量相對於該第一操作模式中發射自該顯示器之一藍光量較為減少。
  10. 如請求項9之電子裝置，其中該顯示控制電路儲存複數個色彩之光譜反射比資訊，且其中該顯示控制電路基於該光譜反射比資訊來調整該像素資料。
  11. 如請求項10之電子裝置，其中藉由該顯示像素陣列產生之該色彩模擬列印刷於紙上之該色彩的一外觀。
  12. 如請求項9之電子裝置，其中對於該第一模式及該第二模式之每一者該顯示器之一目標白點為不同的。
  13. 如請求項12之電子裝置，其中該顯示控制電路在環境光線之該強度高於一額外臨限值時使該顯示器依一第三顯示模式操作。
  14. 一種用於在一顯示器中之一顯示像素陣列上顯示影像的方法，其包含：藉由顯示控制電路使該顯示器依一第一顯示模式操作，其中使該顯示器依該第一顯示模式操作包含顯示色彩以模擬列印刷於紙上之色彩的外觀；藉由該顯示控制電路使該顯示器依一第二顯示模式操作，其中使該顯示器依該第二顯示模式操作包含調整自該顯示器發射之光線的一色彩以模擬一白熾光源；藉由一色彩敏感性環境光線感測器判定環境光線之一強度；藉由該顯示控制電路基於環境光線之該強度來判定使該顯示器依該第一顯示模式抑或該第二顯示模式操作；回應於判定環境光線之該強度大於一臨限強度而使該顯示器依該第一顯示模式操作；及回應於判定環境光線之該強度低於該臨限強度而使該顯示器依該第二顯示模式操作。
  15. 一種用於在一顯示器中之一顯示像素陣列上顯示影像的方法，其包含：藉由顯示控制電路使該顯示器依一第一顯示模式操作，其中使該顯示器依該第一顯示模式操作包含顯示色彩以模擬列印刷於紙上之色彩的外觀； 藉由該顯示控制電路使該顯示器依一第二顯示模式操作，其中使該顯示器依該第二顯示模式操作包含調整自該顯示器發射之光線的一色彩以模擬一白熾光源；在該第一顯示模式下將該顯示器之一目標白點設定為一第一組色度座標；及在該第二顯示模式下將該顯示器之該目標白點設定為一第二組色度座標，其中該第二組色度座標不同於該第一組色度座標。
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