一種具光感自適應調整lcd亮度的電子閱讀器的製作方法
2023-06-10 11:19:36
專利名稱：一種具光感自適應調整lcd亮度的電子閱讀器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子閱讀器，特別涉及一種具光感自適應調整LCD亮度的 電子閱讀器。
背景技術：
電子閱讀器具有結構小巧、方便攜帶及儲存信息量大等優點，為閱讀電子書 籍、電子文檔、電子郵件帶來了極大的便利，人們將需要閱讀的資料存入電子閱讀器 中，就可以隨時隨地進行閱讀，十分方便。目前，市場上出售的電子閱讀器，通稱電子書，一般採用電子墨水屏，與液晶 顯示屏(LCD)相比較，電子墨水屏的優勢在於容易閱讀，電子墨水看起來很像印刷文 字，對人眼刺激作用小，閱讀起來，它使眼睛更加輕鬆，而且，電子墨水屏的功耗低， 有利於節能環保；但是，電子墨水屏的缺點在於(1)製作工藝複雜，製造成本較高， 難以廣泛普及；(2)刷屏的速度慢，造成電子閱讀器的功能比較單一，無法有效支持網 頁瀏覽和視頻播放等功能。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種低功耗、低成本、可快速刷屏的具光感自適應 調整LCD亮度的電子閱讀器，進行閱讀時，可使液晶顯示屏的亮度隨外界環境的光線強 度自動調整為適宜亮度，確保人眼處於舒適的感知狀態。本實用新型的上述目的可以通過以下方案實現一種具光感自適應調整LCD亮 度的電子閱讀器，包括液晶顯示屏，其特徵在於還包括光傳感模塊，用於感受環境光亮強度並將光亮強度轉換為電壓信號；AD轉換模塊，用於將電壓信號採集轉換為數位訊號；背光碟機動模塊，內置有背光碟機動程序，用於將數位訊號轉換為脈寬調製信號；驅動晶片，用於驅動發光二極體；發光二極體，用於提供液晶顯示屏的背光，即液晶顯示屏的亮度；所述光傳感模塊的信號輸出端接所述AD轉換電路的信號輸入端，AD轉換電路 的信號輸出端接背光碟機動模塊的信號輸入端，背光碟機動模塊將數位訊號轉換成脈寬調製 信號PWM輸出到所述驅動晶片的信號輸入端，驅動晶片隨輸入的脈寬調製信號控制發光 二極體的亮度變化。本實用新型的光傳感模塊可以感受外界環境的光亮強度，並將光亮強度轉換為 電壓，經過中間過程的轉換，最終將驅動晶片的佔空比轉換為液晶顯示屏的光度，從而 實現使用者進行閱讀時，液晶顯示屏的亮度可隨外界環境的光線強度自動調整為合適人 眼閱讀的適宜亮度，減少人眼的疲勞，保護視力，同時降低電子閱讀器的功耗；與具有 電子墨水屏的閱讀器比較，製造成本顯著降低，由於使用的是液晶顯示屏，可有效支持 網頁瀏覽、視頻和動漫播放等功能。[0013]作為本實用新型的一種實施方式，所述的光傳感模塊採用光敏電阻。本實用新 型所增加的硬體是光敏電阻等少量元件，因此製作成本低；只需要修改背光碟機動程序， 就能夠完成將數位訊號轉換為脈寬調製信號的目的，修改簡單，實現容易。與現有技術相比，本實用新型具有如下顯著的技術效果 (1)本實用新型採用光傳感模塊，使用者進行閱讀時，可使液晶顯示屏的亮度隨 外界環境的光線強度自動調整為適宜亮度，確保人眼處於舒適的感知狀態，防止人眼過 度疲勞。(2)本實用新型仍採用現有的液晶顯示屏，與具有電子墨水屏的電子閱讀器相比 較，本實用新型刷屏速度快，色彩豐富，功能多樣，可有效支持網頁瀏覽、視頻和動漫 播放等功能。(3)本實用新型根據外界環境光線強度自動調整LCD亮度，可節省電量，降低 功耗，同樣可實現節能環保的目的。(4)與具有電子墨水屏的電子閱讀器相比較，本實用新型的製作成本大大降低， 便於普及和應用。(5)本實用新型在硬體方面只增加了光傳感模塊，電路組成結構簡單，在行車、 戶外等環境中使用也都具有良好的視覺效果。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
圖1是本實用新型的工作原理示意圖；圖2是本實用新型液晶顯示屏亮度隨外界環境光亮強度變化的曲線圖；圖3是本實用新型經修正後的液晶顯示屏亮度隨外界環境光亮強度變化的曲線 圖。圖4是本實用新型的工作流程框圖。
具體實施方式
如
圖1 4所示，本實用新型一種具光感自適應調整LCD亮度的電子閱讀器， 包括液晶顯示屏，光傳感模塊，用於感受環境光亮強度並將光亮強度轉換為電壓信號； AD轉換模塊，用於將電壓信號採集轉換為數位訊號；背光碟機動模塊，內置有背光碟機動 程序，用於將數位訊號轉換為脈寬調製信號；驅動晶片，用於驅動發光二極體；發光二 極管，用於提供液晶顯示屏的背光，即液晶顯示屏的亮度；光傳感模塊的信號輸出端接 所述AD轉換電路的信號輸入端，AD轉換電路的信號輸出端接背光碟機動模塊的信號輸入 端，背光碟機動模塊將數位訊號轉換成脈寬調製信號PWM輸出到所述驅動晶片的信號輸入 端，驅動晶片隨輸入的脈寬調製信號控制發光二極體的亮度變化。在本實施例中，光傳 感模塊採用光敏電阻，其它模塊採用現有相近處理功能的通用晶片即可。在工作過程中，需要建立一個在不同光照條件下，人眼感知液晶顯示屏最佳亮 度的計算模型，提供一個樣本公式L = f(I)，如L =12*1。在實際操作中，可與醫院眼 科合作中取得相關的原始數據，通過擬合，建立閱讀時人眼感知最佳的LCD亮度，如圖 3所示，顯示了 LCD的最佳亮度與環境光亮強度的函數關係L = f(I)。其中，L是閱讀時人眼感知LCD的最佳亮度，I為外界環境光亮強度。LCD的最佳亮度用256級表示， 外界環境光亮強度用流明表示。本實用新型的工作原理是光敏電阻將環境光亮強度轉換為電壓VI，轉換式 為Fl (χ)；電壓Vl被處理器模塊內置的AD轉換電路採集為數位訊號Dv;數位訊號Dv 作為背光碟機動程序的輸入，根據方程式L = f(l)，將數位訊號Dv轉換成脈寬調製信號 PWM,脈寬調製信號PWM控制LED的驅動晶片IC，將佔空比轉換成LED的光度變化， 作為液晶顯示屏LCD的背光，即液晶顯示屏的亮度。在實際操作中，L = f(l)被整合為一個大方程式L = F⑴，如圖4所示，它包 括了光敏電阻、AD轉換電路、LED驅動晶片、LED發光、LCD透光等特性曲線修正。如
圖1所示，上述具光感自適應調整LCD亮度的電子閱讀器的處理方法，包括 以下步驟(1)啟動閱讀程序，當閱讀程序異常無法進入，系統退出閱讀程序；當閱讀程 序正常啟動，調用底層的硬體驅動程序，打開光敏電阻；(2)通過光敏電阻獲取外界環境的光亮強度值；(3)背光碟機動程序根據步驟(2)取得的光亮強度值，計算出液晶顯示屏對應的最 佳亮度值；(4)根據步驟(3)得出的液晶顯示屏最佳亮度值設置液晶顯示屏的亮度。(5)光敏電阻 每隔At時間，如1秒左右，採樣一次外界環境的光亮強度值；(6)將步驟(5)得到的環境光亮強度值與前次採樣的環境光亮強度值進行對比， 當未超過閥值時，轉入步驟(3)；當超過閥值時，轉入步驟(5)。本實用新型的實施方式不限於此，根據本實用新型的上述內容，按照本領域的 普通技術知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術思想前提下，本實用新型 的光傳感模塊還可以採用其它形式。因此，本實用新型還可以做出其它多種形式的修 改、替換或變更，均落在本實用新型權利保護範圍之內。
權利要求1.一種具光感自適應調整LCD亮度的電子閱讀器，包括液晶顯示屏，其特徵在於還 包括光傳感模塊，用於感受環境光亮強度並將光亮強度轉換為電壓信號； AD轉換模塊，用於將電壓信號採集轉換為數位訊號； 背光碟機動模塊，內置有背光碟機動程序，用於將數位訊號轉換為脈寬調製信號； 驅動晶片，用於驅動發光二極體；發光二極體，用於提供液晶顯示屏的背光，即液晶顯示屏的亮度； 所述光傳感模塊的信號輸出端接所述AD轉換電路的信號輸入端，AD轉換電路的信 號輸出端接背光碟機動模塊的信號輸入端，背光碟機動模塊將數位訊號轉換成脈寬調製信號 PWM輸出到所述驅動晶片的信號輸入端，驅動晶片隨輸入的脈寬調製信號控制發光二極 管的亮度變化。
2.根據權利要求1所述的具光感自適應調整LCD亮度的電子閱讀器，其特徵在於 所述的光傳感模塊採用光敏電阻。
專利摘要一種具光感自適應調整LCD亮度的電子閱讀器，包括液晶顯示屏，還包括光傳感模塊，用於感受環境光亮強度並將光亮強度轉換為電壓信號；AD轉換模塊，用於將電壓信號採集轉換為數位訊號；背光碟機動模塊，內置有背光碟機動程序，用於將數位訊號轉換為脈寬調製信號；驅動晶片，用於驅動發光二極體；發光二極體，用於提供液晶顯示屏的背光；光傳感模塊信號輸出端接所述AD轉換電路信號輸入端，AD轉換電路信號輸出端接背光碟機動模塊信號輸入端，背光碟機動模塊將數位訊號轉換成脈寬調製信號輸出到驅動晶片的信號輸入端，驅動晶片隨輸入脈寬調製信號控制發光二極體亮度變化。液晶顯示屏亮度隨外界光線強度自動調整為合適人眼閱讀的亮度，保護視力，成本低。
文檔編號G09B5/02GK201796510SQ20102053571
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者胡勝發, 趙俊化 申請人:安凱(廣州)微電子技術有限公司