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1、(10)申请公布号 CN 103345907 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103345907 A *CN103345907A* (21)申请号 201310304131.4 (22)申请日 2013.07.19 G09G 3/34(2006.01) (71)申请人 国家电网公司 地址 100031 北京市西城区西长安街 86 号 申请人 国网天津市电力公司 北京信普达系统工程有限公司 (72)发明人 马全亮 崔健 杜勇 尚学军 董俊国 康景林 梁晓虎 李春辉 张金萍 (74)专利代理机构 天津才智专利商标代理有限 公司 12108 代理人 庞学欣 (54) 发明名称 基。
2、于环境光探测的 LED 背光源光学参数的自 动调节器 (57) 摘要 一种基于环境光探测的 LED 背光源光学参数 的自动调节器。其包括 I2C 接口、 光照度计算模 块、 亮度比较器、 亮度值寄存器、 数据发送模块和 亮度值调节模块 ； I2C 接口与光照度计算模块相 连 ； 光照度计算模块与亮度比较器相连 ； 亮度比 较器与亮度值寄存器用于将环境光照度值与当前 亮度值寄存器中保存的前一状态的背光亮度值进 行比较 ； 亮度值寄存器与数据发送模块相连 ； 数 据发送模块与亮度比较器和亮度值调节模块相 连 ； 亮度值调节模块与亮度比较器相连。为了能 更好地发挥 LED 背光电视在画质、 节能灯方。
3、面的 优势， 本发明的自动调节器是根据人眼的视觉效 应进行参数调节， 对观看者的视力有一定保护作 用， 同时也可缓解观看者视觉疲劳。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103345907 A CN 103345907 A *CN103345907A* 1/1 页 2 1. 一种基于环境光探测的 LED 背光源光学参数的自动调节器， 其特征在于 ： 所述的自 动调节器包括 ： I2C 接口 （1） 、 光照度计算模块 （2） 、 亮度。
4、比较器 （3） 、 亮度值寄存器 （4） 、 数 据发送模块 （5） 和亮度值调节模块 （6） ； 其中 ： I2C 接口 （1） 为 I2C 串行数据收发接口电路， 其与光照度计算模块 （2） 相连接， 用于通过 I2C 总线从外部读取环境光检测模块 （7） 所采集 到的环境光检测数据， 并将其传送给光照度计算模块 （2） ； 光照度计算模块 （2） 为数字运算模块， 其与亮度比较器 （3） 相连接， 用于根据环境光检 测模块 （7） 所采集的数据计算出实际的环境光照度值， 并将该值传送给亮度比较器 （3） ； 亮度比较器 （3） 与亮度值寄存器 （4） ， 用于将环境光照度值与当前亮度值寄。
5、存器 （4） 中 保存的前一状态的背光亮度值进行比较， 以判断当前是否需要对背光亮度进行调整， 如果 判断结果为 “是” ， 则由亮度值调节模块 （6） 对背光亮度值进行调整， 求得当前的背光亮度 值 ； 否则保持原背光亮度值不变 ； 亮度值寄存器 （4） 与数据发送模块 5 相连接， 用于存储当前的背光亮度值 ； 数据发送模块 （5） 与亮度比较器 （3） 和亮度值调节模块 （6） 相连接， 用于将最终得到的 当前背光亮度值发送给 LCD 显示器 （8） ， 并将当前的背光亮度值保存在亮度值寄存器 （4） 之 中 ； 亮度值调节模块 （6） 与亮度比较器 （3） 相连接， 用于根据亮度比较器。
6、 （3） 的对比结果， 对背光亮度值进行调整。 2. 根据权利要求 1 所述的自动调节器， 其特征在于 ： 所述的基于环境光探测的 LED 背 光源光学参数的自动调节器采用 CPLD 可编程逻辑器件实现。 权 利 要 求 书 CN 103345907 A 2 1/3 页 3 基于环境光探测的 LED 背光源光学参数的自动调节器 技术领域 0001 本发明属于显示屏背光技术领域， 特别是涉及一种基于环境光探测的 LED 背光源 光学参数的自动调节器。 背景技术 0002 近年来， 环保、 节能、 低碳等概念不断深入人心， 国家也制定了液晶电视能效等级 标准， 禁止不符合标准的产品进入市场， 并对。
7、液晶产品的功耗等级进行划分标定， 使消费者 在选用产品时， 能更全面地了解其性能， 如此单凭节能这一特点， 使得将 LED 作为背光源的 液晶产品， 不断占领市场。无论是照明还是显示领域， 液晶显示的背光源正不断地从 CCFL 背光源向 LED 背光源过渡。与 CCFL 相比， LED 作为一种新型光源， 光电效应有了很大的提 高， 克服了 CCFL 的色域覆盖率窄、 高电压控制、 易碎、 含汞等缺点， 色彩更加丰富， 动态对比 度较之普通显示屏有很大的改善。 LED在发挥其无汞环保、 低电压控制、 色域覆盖率宽、 寿命 长等优点的同时， 由于其体积小、 发光效率高， 因此在结构设计上出现了轻。
8、、 薄、 低功耗的特 点， 这也使得 LED 背光源显示屏的市场竞争力更加凸显。但是， 目前常用的 LED 背光电视上 的 LED 背光源光学参数都是固定， 无法自动调节， 而观看者的视力又各不相同， 因此长期观 看这种电视容易引起视觉疲劳， 从而对观看者的视力有一定的损害作用。 发明内容 0003 为了解决上述问题， 本发明的目的在于提供一种基于环境光探测的 LED 背光源光 学参数的自动调节器。 0004 为了达到上述目的， 本发明提供的基于环境光探测的 LED 背光源光学参数的自动 调节器包括 ： I2C 接口、 光照度计算模块、 亮度比较器、 亮度值寄存器、 数据发送模块和亮度 值调节。
9、模块 ； 其中 ： I2C接口为I2C串行数据收发接口电路， 其与光照度计算模块相连接， 用 于通过 I2C 总线从外部读取环境光检测模块所采集到的环境光检测数据， 并将其传送给光 照度计算模块 ； 0005 光照度计算模块为数字运算模块， 其与亮度比较器相连接， 用于根据环境光检测 模块所采集的数据计算出实际的环境光照度值， 并将该值传送给亮度比较器 3 ； 0006 亮度比较器与亮度值寄存器， 用于将环境光照度值与当前亮度值寄存器中保存的 前一状态的背光亮度值进行比较， 以判断当前是否需要对背光亮度进行调整， 如果判断结 果为 “是” ， 则由亮度值调节模块对背光亮度值进行调整， 求得当前。
10、的背光亮度值 ； 否则保持 原背光亮度值不变 ； 0007 亮度值寄存器与数据发送模块相连接， 用于存储当前的背光亮度值 ； 0008 数据发送模块与亮度比较器和亮度值调节模块相连接， 用于将最终得到的当前背 光亮度值发送给 LCD 显示器， 并将当前的背光亮度值保存在亮度值寄存器之中 ； 0009 亮度值调节模块与亮度比较器相连接， 用于根据亮度比较器的对比结果， 对背光 亮度值进行调整。 说 明 书 CN 103345907 A 3 2/3 页 4 0010 所述的基于环境光探测的 LED 背光源光学参数的自动调节器采用 CPLD 可编程逻 辑器件实现。 0011 为了能更好地发挥 LED。
11、 背光电视在画质、 节能灯方面的优势， 本发明提供的基于 环境光探测的 LED 背光源光学参数的自动调节器在节能环保上意义重大， 因为其参数调节 是根据人眼的视觉效应进行的， 对观看者的视力有一定的保护作用， 同时也可缓解观看者 视觉疲劳。 附图说明 0012 图1为本发明提供的基于环境光探测的LED背光源光学参数的自动调节器结构示 意图。 具体实施方式 0013 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于环境光探测的 LED 背光源光学 参数的自动调节器进行详细说明。 0014 如图 1 所示， 本发明提供的基于环境光探测的 LED 背光源光学参数的自动调节器 包括 ： I2C 接口 1、 。
12、光照度计算模块 2、 亮度比较器 3、 亮度值寄存器 4、 数据发送模块 5 和亮 度值调节模块6 ； 其中 ： I2C接口1为I2C串行数据收发接口电路， 其与光照度计算模块2相 连接， 用于通过I2C总线从外部读取环境光检测模块7所采集到的环境光检测数据， 并将其 传送给光照度计算模块 2 ； 0015 光照度计算模块2为数字运算模块， 其与亮度比较器3相连接， 用于根据环境光检 测模块 7 所采集的数据计算出实际的环境光照度值， 并将该值传送给亮度比较器 3 ； 0016 亮度比较器3与亮度值寄存器4， 用于将环境光照度值与当前亮度值寄存器4中保 存的前一状态的背光亮度值进行比较， 以判。
13、断当前是否需要对背光亮度进行调整， 如果判 断结果为 “是” ， 则由亮度值调节模块 6 对背光亮度值进行调整， 求得当前的背光亮度值 ； 否 则保持原背光亮度值不变 ； 0017 亮度值寄存器 4 与数据发送模块 5 相连接， 用于存储当前的背光亮度值 ； 0018 数据发送模块 5 与亮度比较器 3 和亮度值调节模块 6 相连接， 用于将最终得到的 当前背光亮度值发送给 LCD 显示器 8， 并将当前的背光亮度值保存在亮度值寄存器 4 之中 ； 0019 亮度值调节模块 6 与亮度比较器 3 相连接， 用于根据亮度比较器 3 的对比结果， 对 背光亮度值进行调整。 0020 所述的基于环境。
14、光探测的 LED 背光源光学参数的自动调节器采用 CPLD 可编程逻 辑器件实现。 0021 本调节器内部功能模块的工作流程如下 ： 0022 环境光检测模块7所检测的环境光强度信号通过I2C总线接口被读取到本调节器 中， 之后根据光照度计算公式计算出对应的环境光照度， 再利用环境光与背光亮度间的关 系， 计算出需要调节的背光亮度和 PWM 占空比， 与 LCD 显示器当前的亮度值进行比较， 判断 是否应该改变背光强度， 如果不需改变则保持原样， 若需修改， 则将计算出的环境光照度值 与亮度范围比较， 确定需调节的亮度级别， 从而改变输入到LED驱动芯片的PWM信号的占空 比， 以改变 LED。
15、 的亮度， 由此来适合当前外界的亮度， 实现 LCD 显示器亮度的自动调节。 说 明 书 CN 103345907 A 4 3/3 页 5 0023 本调节器通过 I2C 总线接口读取环境光检测模块 7 中 ADC 寄存器中的数据， 通过 计算处理后输出当前光照情况， 之后将其值输入一个比较器， 与当前屏幕亮度进行比较， 判 断是否需要调节亮度。 计算亮度调节值模块根据比较器的另一个输出当前外界亮度值 和 LCD 当前的亮度值， 计算出 LCD 亮度的调节值， 并通过数据发送模块对 LCD 显示器 8 的亮 度进行调整。 0024 环境光检测模块 7 为环境光传感器 TSL2550T， 其提供。
16、 SMBus 接口， 与本调节器通 过 SMBData 信号进行通信。为了保证系统的同步， TSL2550 的时钟可由本调节器提供。本 调节器每隔一段时间从 TSL2550T 读取一次数据。TSL2550T 完成两个通道的转换总共需要 800ms， 因此在时序的控制中， 每隔一秒种产生一个开始条件， 这样就可以避免 LED 背光源 亮度过于频繁。 本调节器根据所读取的数据， 判读需要调节的亮度， 当调节值与当前亮度相 差较大时， 为了不会使观看者在视觉上有所察觉， 选择当前亮度和理论亮度的中间值。 0025 本发明提供的基于环境光探测的 LED 背光源光学参数的自动调节器通过检测、 参 数调节、 LED 驱动， 将环境光探测模块的输出传输给本调节器， 然后根据目前的亮度和亮度 调节原则， 将 PWM 信号输入给 LED 驱动器， 最终达到自动调节 LED 亮度的目的， 使显示器的 亮度更适合人眼的观看， 也更加节能。 说 明 书 CN 103345907 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103345907 A 6 。