电子装置及其控制背光亮度的方法

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电子装置及其控制背光亮度的方法 \n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种电子装置及其控制背光亮度的方法，特别是涉及一种具有稳定背光亮度的电子装置及其控制背光亮度的方法。\n背景技术\n[0002] 在通讯蓬勃发展的现今时代中，电子装置，例如是移动电话、个人数字助理或智能型手机，已成为现代人生活中不可或缺的电子产品。电子装置具有一检测单元，例如是光检测器，其用来检测电子装置的环境亮度以控制电子装置的显示屏幕的背光亮度，除了可随着使用者所处的环境提供适当的背光亮度外，相对的亦降低了显示屏幕的电源损耗。\n[0003] 然而，检测单元一般是嵌入于电子装置的周围，其对外部光线的变化非常的灵敏。\n也就是说，使用者若于相同环境中(亦即相同亮度下)晃动电子装置，则检测单元所检测的信号会受到入射光检测器的角度的变化而产生影响，以造成显示屏幕的背光亮度不稳定的情况。\n[0004] 由于电子装置会依据检测单元所提供的信号直接来调整显示屏幕的背光亮度，此时，因为上述检测的不稳定性或者电子装置处于亮转为暗的环境时，使用者会感到显示屏幕的背光亮度发生剧烈变化，如此，会造成使用者的眼睛感到不适。\n发明内容\n[0005] 本发明主要是提供一种电子装置及其控制背光亮度的方法，其依据人眼较为敏锐的亮度以从多个步阶亮度中选择一个合适的调整值来逐渐降低显示屏幕的背光亮度，以避免使用者感到显示屏幕的背光亮度发生剧烈变化而造成的不适。\n[0006] 根据本发明的一方面，提出一种控制背光亮度的方法，用以调整电子装置的显示屏幕的背光亮度。此方法包括下列步骤。首先，检测电子装置的环境亮度，以输出环境亮度信号。接着，根据环境亮度信号与显示屏幕 的目前背光亮度来进行决定是否调整显示屏幕的背光亮度的比较。然后，若比较结果显示环境亮度的降低程度是低于降低阈值，则根据目前背光亮度从多个步阶值中选择一调整值来逐渐地降低背光亮度，以使其趋向对应于环境亮度信号的目标背光亮度，这些步阶值包括第一步阶值与第二步阶值，其中第一、第二步阶值的绝对值不相同。之后，根据目前背光亮度及调整值，调整显示屏幕的背光亮度。\n[0007] 根据本发明的另一方面，提出一种电子装置，包括显示屏幕、检测单元以及处理单元。检测单元用以检测电子装置的环境亮度，以输出环境亮度信号。处理单元用以根据环境亮度信号与显示屏幕的目前背光亮度来进行决定是否调整显示屏幕的背光亮度的比较，若比较结果显示环境亮度的降低程度是低于一降低阈值，则根据目前背光亮度从多个步阶值中选择一调整值来逐渐地降低背光亮度，以使其趋向对应于环境亮度信号的一目标背光亮度，处理单元更根据目前背光亮度及调整值，调整显示屏幕的背光亮度。其中这些步阶值包括第一步阶值与第二步阶值，其中第一、第二步阶值的绝对值不相同。\n[0008] 为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。\n附图说明\n[0009] 图1示出了本发明的一实施例的控制背光亮度的方法的流程图。\n[0010] 图2示出了应用图1的控制背光亮度的方法的电子装置的一实施例。\n[0011] 图3A示出了依据图2的背光亮度控制方法的实施例的一详细流程图的例子。\n[0012] 图3B示出了依据图2的背光亮度控制方法的实施例的一详细流程图的例子。\n[0013] 附图符号说明\n[0014] 10：显示屏幕\n[0015] 30：检测单元\n[0016] 50：处理单元\n[0017] 100：电子装置\n[0018] S202～S210、S302～S316、S304A～304C、S306A～306C：步骤\n具体实施方式\n[0019] 请参照图1及图2，图1示出了本发明的一实施例的控制背光亮度方法的流程图。\n图2示出了应用图1的控制背光亮度的方法的电子装置的一实施例。如图1所示，电子装置100包括显示屏幕10、检测单元30以及处理单元50。显示屏幕10例如为具背光的平面显示器，如利用荧光或发光二极管(Light Emitting Diode)为背光的液晶显示器(Liquid Crystal Display)。检测单元30检测光信号，并将此光信号转换为电信号。\n[0020] 举例来说，检测单元30例如是用来检测电子装置100的环境亮度，并将所检测的光信号转换为电信号。在一实施例中，检测单元30例如为光检测器，当然亦可由其它可检测亮度的检测器来取代。处理单元50例如是依据检测单元30所检测的信号及显示屏幕的目前背光亮度来判断是否调整此目前背光亮度的大小。\n[0021] 举例来说，人眼处于亮到暗的环境亮度变化中，对于眼睛所承受的亮度是由亮到暗较为敏感，当电子装置处于环境亮度变化为亮到暗时，本实施例是提供以较小尺度的步阶值(Step Size)来逐渐降低电子装置的显示屏幕的背光亮度，以避免使用者在观看显示屏幕时感到背光亮度发生剧烈变化，从而让使用者于观看显示屏幕时感到舒适。另外，当电子装置处于环境亮度变化为暗到亮时，由于人眼对此变化较不敏锐，因而可依据环境亮度与显示屏幕的背光亮度的差值直接来增加背光亮度，然而，增加背光亮度亦可依据其它设计方法来实施，在本实施例中是以环境亮度与显示屏幕的背光亮度的差值作为调整的依据，但并不限制本发明的范畴。\n[0022] 如图2所示，控制背光亮度的方法是用以调整电子装置100的显示屏幕10的背光亮度，此方法包括下列步骤。首先，如步骤S202所示，检测单元30检测电子装置100的环境亮度，以输出环境亮度信号S1。接着，如步骤S204所示，处理单元50根据环境亮度信号S1与显示屏幕10的一目前背光亮度来进行决定是否调整显示屏幕10的背光亮度的比较。\n[0023] 然后，如步骤S206所示，若比较结果显示环境亮度的降低程度是低于一降低阈值，则根据目前背光亮度从多个步阶值中选择一调整值来逐渐地降低背光亮度，以使其趋向对应于环境亮度信号S1的一目标背光亮度。若 比较结果显示环境亮度的增加程度是高于一增加阈值，则执行步骤S210。这些步阶值包括第一步阶值与第二步阶值，第一、第二步阶值的绝对值不相同。此S206的步骤代表在环境亮度变化为亮到暗时对背光亮度进行调整。\n[0024] 之后，如步骤S208所示，处理单元50根据目前背光亮度及调整值，调整显示屏幕\n10的背光亮度。如步骤S210所示，处理单元50根据对应于环境亮度信号的一目标背光亮度与一目前背光亮度的一差值来决定调整值。此S210的步骤代表环境亮度变化为由暗到亮时对背光亮度进行调整。现依据图2的背光亮度控制方法的实施例，以一详细流程图的例子更进一步说明如下。\n[0025] 请参照图3A及图3B，其示出了依据图2的背光亮度控制方法的实施例的一详细流程图的例子。在图3A中，如步骤S302所示，检测单元30检测电子装置100的环境亮度，以输出一环境亮度信号S1。举例来说，环境亮度例如是随着电子装置100所处的环境而相对地改变，假定电子装置100处于光线较强的太阳底下，此时环境亮度例如会大于电子装置\n100处于光线较弱的室内的环境亮度。\n[0026] 如步骤S304所示，处理单元50根据环境亮度信号S1与显示屏幕10的一目前背光亮度来进行决定是否调整显示屏幕10的背光亮度的比较。于此，根据环境亮度信号S1与显示屏幕10的目前背光亮度来进行比较的方式可依需要而做出不同的实施方式。举例来说，环境亮度信号可对应到一亮度位阶(brightness level)，其对应到背光亮度的单位，以便与显示屏幕10的目前背光亮度进行比较。另外，此亮度位阶亦可对应到一目标亮度信号；此目标亮度信号例如为脉冲调制(PWM，pulse width modulation)值，目前的背光亮度亦对应到一目前的脉冲调制值。在一些实施例中，可以用亮度位阶或脉冲调制值，或两者皆使用，来为比较的单位。\n[0027] 举例来说，步骤S304更可包括步骤S304A～304C。于步骤S304A中，处理单元50判断目标背光亮度值与显示屏幕10的目前背光亮度值的差值是否大于等于一增加阈值，若此差值未大于等于增加阈值，则执行处理单元50判断标志的状态(例如是判断此标志是否为“0”)的步骤S304B，若此差值大于等于增加阈值，则执行步骤S316。\n[0028] 举例来说，假定此差值未大于等于增加阈值，是代表电子装置100未处于由暗转亮的环境亮度变化中，此时可先判断标志的状态来决定是否对 目前亮度进行增加。举例来说，假定标志的状态为“0”是代表电子装置100于前一次进行显示屏幕10的背光亮度调整已经结束，此时可对背光亮度来进行调整。假定标志的状态为“1”是代表电子装置100尚未完成前一次显示屏幕10的背光亮度调整，此时则可先等待前一次的亮度调整已完成后再对目前亮度进行增加。在一实施例中，此标志的状态于电子装置100重新开启时，可例如预设为“0”。然而，此增加阈值可依据实际需求来进行设计与调整。在一实施例中，此增加阈值可依据人眼的特性来设计。\n[0029] 如步骤S304C所示，若步骤S304B的标志的状态为零，则处理单元50判断一目前亮度位阶与环境亮度位阶的差值是否大于等于降低阈值。若步骤S304B的标志的状态不为零，则重新回到步骤S302。其中目前亮度位阶例如是对应于目前背光亮度值，环境亮度位阶例如是对应于环境亮度信号。\n[0030] 举例来说，假定此差值是大于等于降低阈值，代表电子装置100从可能处于由亮转暗的环境亮度变化中。在一实施例中，使用者可能在大太阳下使用着电子装置并逐渐走向室内，当使用者进入室内后由于环境亮度的减少，电子装置100的显示屏幕10的背光亮度亦可相对地降低至让使用者可正常观看显示屏幕的背光亮度即可，从而节省电源消耗。\n在另一实施例中，步骤S304C亦可通过处理单元50来判断目前背光亮度值与对应于环境亮度信号的亮度值的差值是否大于降低阈值来加以实现。于实作中，亦可依据需求来选择对应于亮度位阶或亮度值的降低阈值。\n[0031] 然而，当人眼处于由亮转暗的环境亮度变化中，对于亮度由亮转暗地降低较为灵敏，为避免因降低背光亮度发生的剧烈变化使眼睛感到不适，本实施例的下列步骤是用以提供多个步阶亮度，依据环境亮度以选择合适的步阶值来逐渐地降低显示屏幕10的背光亮度，以避免让使用者的眼睛于上述情况中感到不适，并取得稳定的显示屏幕的背光亮度。\n[0032] 接着，本实施例进入步骤S306，若步骤S304的比较结果显示环境亮度的降低程度是低于一降低阈值，则根据目前背光亮度从多个步阶值中选择一调整值来逐渐地降低背光亮度，以使其趋向对应于环境亮度信号的一目标背光亮度。这些步阶值包括第一步阶值与第二步阶值，其中第一、第二步阶值的绝对值不相同。\n[0033] 举例来说，步骤S306还可包括步骤S306A～306C。如步骤S306A所示，处理单元判断目前背光亮度值是否大于等于一信号阈值，若目前背光亮度值未大于等于此信号阈值，则执行选择对应于第一步阶值的一调整值的步骤S306B；若目前背光亮度值大于等于此信号阈值，则执行选择对应于第二步阶值的一调整值的步骤S306C。\n[0034] 举例来说，此目前背光亮度值例如是对应目前的背光亮度，目前的背光亮度亦对应到一目前的脉冲调制信号，也就是说，目前背光亮度值例如是对应目前的脉冲调制信号。\n当然，在其它实施例中，此判断步骤可利用脉冲调制信号或背光亮度值，或两者皆使用，来为比较的单位。现举例详细说明步骤S306A～306B如下。\n[0035] 举例来说，人眼处于由亮转暗的环境亮度变化中，除了对于所观看的显示屏幕的亮度由亮转暗较为灵敏外，对于一特定亮度范围更为敏锐。假定目前背光亮度值未大于等于此信号阈值，是代表使用者的人眼处于此特定亮度范围中，于此，本实施例可提供较小尺度的调制值来逐渐降低显示屏幕的背光亮度，换言之，亦即选择对应于第一步阶值(比如小于第二亮度值)的调整值来降低此背光亮度，以避免人眼因亮度剧烈变化而感到不适。\n在一实施例中，此第一亮度步阶的调整值的绝对值例如为5。于实作中，例如是以下式来决定对应于此调整值的脉冲调制值的比例：\n[0036] \n[0037] 其中V表示为脉冲调制值，代表一对应的脉冲调制信号的工作周期(duty cycle)，X表示为调整值，X为0至256之间的值。\n[0038] 举例来说，假定目前背光亮度值大于等于信号阈值，是代表使用者的人眼未承受于上述特定亮度范围中的亮度，也就是说，此时人眼并不会利用较大尺度降低背光亮度而感到显示屏幕10的背光亮度发生剧烈变化，于此，可运用较大尺度的调制值来降低显示屏幕的背光亮度，换言之，例如是选择对应于第二步阶值的调整值来降低此背光亮度即可。在一实施例中，此第二步阶值的调整值的绝对值例如为20，第二步阶值是大于第一步阶值，也就是说，假定背光亮度的降幅为一固定亮度范围，利用第二步阶值的调整值来降低此固定亮度会快速于利用第一步阶值的调整值来进行降低。\n[0039] 然而，于步骤S306中亦可设计多个信号阈值并搭配更多个步阶值，以依据环境亮度来从更多个不同大小的调整值来调整显示屏幕的背光亮度，本实施例是以一个信号阈值与第一、第二步阶值为例说明，但并不以此为限制。在另一实施例中，可设计两个信号阈值，并搭配三个不同大小的步阶值，以供选择作为调整值。\n[0040] 接着，进入本实施例的步骤S308，在图3B中，如步骤S308所示，根据目前背光亮度及调整值，调整显示屏幕的背光亮度。如此，当使用者处于由暗转亮的环境亮度变化中观看显示屏幕时，不会造成人眼在背光亮度由亮转暗的剧烈变化中感到不适，且亦可达到节省电源的功效。\n[0041] 如步骤S310所示，判断目前背光亮度是否符合目标背光亮度，若目前背光亮度符合目标背光亮度，则执行处理单元50将设定标志(例如是将标志设定为“0”，以代表完成背光亮度的调整)且将目前背光亮度更新为目标背光亮度的步骤S312。若目前背光亮度未符合目标背光亮度，则执行处理单元50设定标志(例如是将标志设定为“1”，以代表尚未完成背光亮度的调整)的步骤S314，并重新执行步骤S302，直到目前亮度符合目标亮度为止。\n其中已更新完毕的目标背光亮度例如可在下一次执行本流程时来应用。\n[0042] 举例来说，在执行完步骤S312后，可依据实际需求来设计其所接续的步骤。在一实施例中，在执行完步骤S312后可回到步骤S302，来继续检测环境亮度。\n[0043] 请参考步骤S304A，若目前背光亮度值与目标背光亮度值的差值大于等于增加阈值则执行步骤S316。如步骤S316所示，处理单元50根据对应于环境亮度信号的一目标背光亮度与一目前背光亮度的一差值来决定调整值。举例来说，由于人眼处于由暗转亮的环境亮度变化中，对于亮度的改变并不敏感，于此，本实施例是以此差值作为调整值，来作为增加目前背光亮度的依据，然，亦可依照应用的范畴来做适当的调整与设计。\n[0044] 在另一实施例中，环境亮度信号与环境亮度位阶的对应关系，或步骤S304C中的降低阈值，甚至增加阈值，皆可作动态的调整，意即是依据电子装置100的所处环境的亮度来决定，以因应环境而作出更细致的亮度调整。\n[0045] 举例来说，例如可依据环境亮度的变化范围来设计这些亮度位阶的对应关系。也就是说，可将对应于多个环境(例如户外、室内)下一定时间内，依据环境亮度的可能取得的亮度值，例如于1分钟内得到一特定范围内的亮度值，如100至200，视为目前属于室内环境，进而定义一亮度位阶的对应关系BL1；而如1分钟内得到的亮度值范围为110至300的，则视为属 于户外环境，进而定义另一亮度位阶的对应关系BL2。在一实施例中，假定于室内所检测的亮度值200，依据上述关系BL1，则可对应至亮度位阶为180，但在室外所检测的亮度值200，依据上述关系BL2，则可对应到亮度位阶为200。此外，在其它实施例中，亮度位阶或其它对应的阈值如可依据实际需求来进行设计与调整，且可将这些亮度位阶的对应关系可储存于电子装置100中，或以查表方式实施，以对应于取得的亮度值。此外，实施时亦可以其它方式得到，故并不以此实施例为限制。\n[0046] 如此，利用将所取得的亮度信号或亮度值转换为亮度位阶的方式可简化于实作中的复杂度。然而，步骤S304亦可依据环境亮度信号与对应于目前背光亮度的信号来实现，并不以此实施例为限制。\n[0047] 在其它应用的实施例中，环境亮度信号亦可通过得到的取样值作平均化处理来过滤噪声来取得平均值。举例来说，假定使用者晃动电子装置，使得在检测单元30所检测的环境亮度信号中产生噪声，此噪声可能是对应于环境亮度信号中的快速上升或下降的振福大小(例如是于相同亮度下晃动电子装置所引起)，于此，本实施例还可将一预定时间内的环境亮度信号取一平均化处理以过滤这些可能产生的噪声，且进行此过滤可由硬件或软件来实现。当然，此平均化处理亦可由其它运算方式或其它硬件来实现，在另一实施例中，亦可对环境亮度信号重复进行平均化处理，来取得更为准确的环境亮度信号。\n[0048] 本发明实施例的电子装置及其背光亮度控制方法除了可随着环境亮度来调整电子装置的显示屏幕的背光亮度以实现省电的功效外，由于可依据环境亮度来选择合适的步阶亮度以降低背光亮度，于此，可让使用者处在由亮转暗的环境亮度变化中，不会感到背光亮度有明显的剧烈变化，以让眼睛感到不适，此外，亦可维持稳定的显示屏幕的背光亮度。\n[0049] 综上所述，虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。