智能背景照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能背景照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括產生相對于顯示終端的背景照明的光源和控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括：第一獲取單元，其獲取顯示終端的亮度并且生成第一信號；第二獲取單元，其獲取由光源產生的背景照明的亮度并且生成第二信號；控制單元，其基于由第一信號表示的顯示終端的亮度來獲得所需背景亮度，并且基于所需背景亮度和由第二信號表示的當前背景亮度來判定是否需要對當前背景亮度進行調節(jié)，當需要對當前背景亮度進行調節(jié)時，該控制單元生成控制信號，并且將該控制信號輸出至光源。響應于由控制單元輸出的控制信號，光源將當前背景亮度調節(jié)為所需背景亮度。
【專利說明】智能背景照明系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種智能背景照明系統(tǒng)，具體而言，涉及一種對背景照明的亮度進行調節(jié)的智能背景照明系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在過去的幾十年里，包括計算機屏幕在內的各種顯示終端已廣泛應用于家庭當中，并顯著地改變了人類的生活方式和工作方式。相對于閱讀紙質書籍和文檔，越來越多的人在他們的日常生活中花費更長的時間來觀看各種顯示終端。因此，關于顯示終端導致的視覺疲勞的抱怨在不斷增加。
[0003]之前的研究表明，超過半數(shù)的頻繁使用計算機的用戶忍受著各種計算機視覺綜合癥(CVS)，例如眼睛干澀、眼睛刺激、視力模糊以及復視(double vision)等。這些綜合癥不僅影響工作生產率，而且損害人們的健康。如何減輕CVS并預防近視仍然是一個未解決的且引起極大關注的問題。
[0004]通過顯示終端(例如，計算機屏幕)進行閱讀與通過紙張進行閱讀在許多方面都有所不同。其中一個不同點是計算機屏幕本身是一個光源，而紙張只能反射周圍的環(huán)境光。對于紙張閱讀來說，閱讀區(qū)域和背景之間的亮度差異僅僅取決于材料的反射系數(shù)，通常這種亮度差并不很大。相反，計算機屏幕和背景的亮度對比會更強，這是因為計算機屏幕是自發(fā)光的。亮度的改變在計算機屏幕的邊緣處非常強烈。這樣的亮度變化是造成視覺不適的重要因素。
實用新型內容
[0005]為了解決使用顯示終端進行閱讀時所產生的上述問題，發(fā)明人進行了大量研究。基于研究發(fā)現(xiàn)，顯示終端的用戶在使用顯示終端進行閱讀時喜歡將背景光調節(jié)至某一亮度水平，并且優(yōu)選的背景亮度與顯示終端的顯示亮度相關。
[0006]基于上述認識提出了本實用新型的構思。根據(jù)本實用新型的智能背景照明系統(tǒng)，首先獲取顯示終端的亮度信息，基于顯示終端的亮度獲得最佳背景亮度，并且基于所獲得的最佳背景亮度對當前背景亮度進行調節(jié)。
[0007]根據(jù)本實用新型的實施例，提供了一種智能背景照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括產生相對于顯示終端的背景照明的光源和控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括:第一獲取單元，其獲取所述顯示終端的亮度并且生成第一信號；第二獲取單元，其獲取由所述光源產生的背景照明的亮度并且生成第二信號；控制單元，其基于由第一信號表示的顯示終端的亮度來獲得所需背景亮度，并且基于所需背景亮度和由第二信號表示的當前背景亮度來判定是否需要對當前背景亮度進行調節(jié)，當需要對當前背景亮度進行調節(jié)時，該控制單元生成控制信號，并且將該控制信號輸出至所述光源。響應于由所述控制單元輸出的控制信號，所述光源將當前背景亮度調節(jié)為所需背景亮度。
[0008]根據(jù)本實用新型的智能背景照明系統(tǒng)，能夠自動獲取顯示終端的亮度和當前的背景亮度，并且根據(jù)顯示終端的亮度將當前的背景亮度調節(jié)至最佳的背景亮度。
[0009]根據(jù)本實用新型的實施例，所述第一獲取單元可以通過讀取所述顯示終端的RGB信號或者通過亮度傳感器來生成所述第一信號，并且所述第二獲取單元可以通過亮度傳感器生成所述第二信號。
[0010]根據(jù)本實用新型的實施例，所述控制單元可以根據(jù)公式計算所需背景亮度。
[0011]根據(jù)本實用新型的實施例，所述智能背景照明系統(tǒng)還可以包括存儲單元，其存儲顯示終端的亮度與所需背景亮度之間的對應關系表，并且所述控制單元以查表的方式通過所述對應關系表來獲得所需背景亮度。在此情況下，當由第一信號表示的顯示終端的亮度沒有包括在所述對應關系表中時，所述控制單元以內插或外插的方式通過所述對應關系表來計算所需背景亮度。
[0012]根據(jù)本實用新型的實施例，所述光源可以集成在所述顯示終端的背面。此外，所述光源也可以是所述顯示終端所在的環(huán)境內的環(huán)境照明光源。
[0013]根據(jù)本實用新型的實施例，所述光源可以與所述控制系統(tǒng)集成在同一照明設備當中。在此情況下，所述照明設備可以是臺式燈、墻燈或落地燈等當中的一種，并且所述照明設備還可以包括支撐部分。所述光源可以安裝在所述支撐部分上，并且所述光源所產生的光的角度、范圍和顏色均為可調節(jié)的。
[0014]根據(jù)本實用新型的實施例，所述顯示終端可以是臺式機、筆記本計算機、移動電話、智能手機、個人數(shù)字助理、便攜式多媒體播放器、數(shù)碼相機、音樂播放器、便攜式游戲控制臺、電視機、車載GPS等當中的任何一種的顯示器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]通過以下結合附圖的詳細說明，本實用新型的上述以及其他方面的特征、優(yōu)點以及效果將得以呈現(xiàn)，在附圖中:
[0016]圖1是示出了根據(jù)本實用新型的實施例的智能照明系統(tǒng)的結構框圖；以及
[0017]圖2至圖5示例出了應用了根據(jù)本實用新型的實施例的智能照明系統(tǒng)的各種應用場景的示例。
【具體實施方式】
[0018]圖1是示出了根據(jù)本實用新型的實施例的智能照明系統(tǒng)100的結構框圖。
[0019]參考圖1，根據(jù)本實用新型的實施例的智能照明系統(tǒng)100包括光源110和控制系統(tǒng)130。光源110產生相對于顯示終端150的背景照明?？刂葡到y(tǒng)130包括第一獲取單元131、第二獲取單元132以及控制單元133。第一獲取單元131獲取顯示終端150的亮度L1并且生成第一信號Sp第二獲取單元132獲取光源110產生的背景照明的亮度L2并且生成第二信號S2?？刂茊呜?33基于由第一信號S1表不的顯不終端150的亮度L1來獲得所需的背景亮度，并且基于所需的背景亮度和由第二信號S2表示的當前背景亮度L2來判定是否需要對當前背景亮度L2進行調節(jié)。當需要對當前背景亮度L2進行調節(jié)時，控制單元133生成控制信號S。，并且將控制信號S。輸出至光源110。響應于控制信號S。，光源110將當前背景亮度L2調節(jié)至所需背景亮度。
[0020]此外，如圖1所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例的智能照明系統(tǒng)100還可以包括存儲單元134，用于存儲顯示終端150的亮度與所需背景亮度之間的對應關系表?？刂茊卧?33以查表的方式通過該對應關系表來獲得所需背景亮度。
[0021]第一獲取單元131可以通過讀取顯示終端150的RGB信號來生成表示的顯示終端150的亮度L1的第一信號Sp讀取顯示終端150的RGB信號的方式可以是通過有線連接的方式進行讀取，也可以是通過無線通信的方式進行讀取。可替換地，第一獲取單元131可以包括亮度傳感器，并且通過亮度傳感器感測顯示終端150的亮度L1并生成第一信號Sp此夕卜，第二獲取單元132可以包括亮度傳感器，并且通過亮度傳感器感測由光源110產生的背景照明的當前背景亮度L2并生成第二信號S2。
[0022]控制單元133基于由第一信號S1表示的顯示終端150的亮度L1來獲得所需的背景亮度。根據(jù)本實用新型的一個實施例，控制單元133根據(jù)公式計算所需背景亮度。
[0023]基于研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，顯示終端的用戶在使用顯示終端進行閱讀時喜歡將背景光調節(jié)至某一亮度水平，并且優(yōu)選的背景亮度與顯示終端的亮度相關。
[0024]在研究中，調查了當觀看計算機顯示器時背景亮度對視覺舒適度的影響。具體而言，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)健康的成年人會在不同的屏幕亮度水平下選擇他們認為優(yōu)選的背景亮度。
[0025]此外，根據(jù)不同的參考年齡組(例如，成人或兒童)，所呈現(xiàn)出的相關性也會有所不同。根據(jù)本實用新型的一個實施例，顯示終端的用戶可以在使用智能背景照明系統(tǒng)之前設定其所屬的年齡組，控制單元133可以基于用戶的設定計算出針對該用戶的優(yōu)選背景亮度(即，所需背景亮度)。
[0026]此外，控制單元133所采用的計算公式是按照統(tǒng)計學方法采用眾數(shù)的結果?？紤]到個體使用者之間的差異性，控制單元133所采用的計算公式可以包括以用戶自定義的方式表述的各種系數(shù)。也就是說，在使用根據(jù)本實用新型的智能背景照明系統(tǒng)之前，用戶可以自定義用于計算優(yōu)選背景亮度的公式的各個參數(shù)。
[0027]在智能照明系統(tǒng)100包括存儲單元134的情況下，存儲單元134可以存儲顯示終端150的亮度與所需背景亮度之間的對應關系表，并且控制單元133可以按照查表的方式通過該對應關系表來獲得所需背景亮度。此外，如上所述，可以按照不同的年齡組對所述對應關系表進行劃分，控制單元133可以基于用戶的設定在相應的對應關系表中進行查找，以獲得針對該用戶的所需背景亮度。
[0028]此外，當由第一信號S1表示的顯示終端150的亮度L1沒有包括在對應關系表中時，控制單元133可以按照內插或外插的方式通過所述對應關系表來計算所需背景亮度。
[0029]圖2至圖5示例出了應用了根據(jù)本實用新型的實施例的智能照明系統(tǒng)的各種應用場景的示例。
[0030]下面，將參考圖2至圖5對可以應用根據(jù)本實用新型的實施例的智能照明系統(tǒng)的各種應用場景進行例舉。然而，本領域普通技術人員將會認識到，根據(jù)本實用新型的智能照明系統(tǒng)還可以應用于除了所示例的應用場景之外的需要對背景亮度進行調節(jié)的各種應用場景。本實用新型的保護范圍不受所示示例的限制。
[0031]參考圖2，根據(jù)本實用新型的實施例的智能照明系統(tǒng)可以實現(xiàn)為護眼臺燈200。如圖2所示，光源110與控制系統(tǒng)130集成在同一照明設備(即，護眼臺燈200)當中。顯示終端150例如可以是筆記本計算機的顯示器。
[0032]集成在護眼臺燈200中的控制系統(tǒng)130可以包括第一獲取單元131。第一獲取單元131可以通過有線或無線的方式獲取筆記本計算機的顯示器的RGB信號，以便生成表示該顯示器的亮度L1的第一信號Sp此外，集成在護眼臺燈200中的控制系統(tǒng)130可以包括第二獲取單元132。第二獲取單元132可以包括亮度傳感器，并且通過亮度傳感器感測由集成在護眼臺燈200中的光源110產生的背景照明的當前背景亮度L2并生成第二信號S2。
[0033]護眼臺燈200還可以包括支撐部分，光源110可以安裝在支撐部分上并且在任意維度上旋轉。此外，集成在護眼臺燈200中的控制系統(tǒng)130的控制單元133可以對光源110所產生的光的角度、范圍和/或顏色進行調節(jié)，以便將光源110所產生的光的背景亮度調節(jié)至所需背景亮度。
[0034]圖2僅僅是以臺式燈作為示例來描述將光源110與控制系統(tǒng)130集成在同一照明設備中的技術方案。然而，該照明設備可以為除臺式燈以外的其他照明設備，例如，墻燈、落地燈等。圖2僅以示例的方式示出了光源110在支撐部分上的安裝位置，但本實用新型并不限于此。相反，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要將光源110安裝在任何適當?shù)奈恢锰帯?br> [0035]參考圖3，在圖3所示的實施例中，光源110集成在顯示終端150的背面。如圖3所示，光源110集成在作為顯示終端150的筆記本計算機的顯示器的背面。在圖3所示的實施例中，光源110被示出為兩個獨立的光源，并且定位在顯示器背面的上部。然而，光源110的數(shù)量和具體位置并沒有被限定為所示出的數(shù)量和具體位置。此外，光源110可以直接實現(xiàn)在顯示器的背面，或者光源110可以作為獨立的部件附接至顯示器的背面。根據(jù)本實用新型的智能照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)130同樣也可以集成在圖3所示的筆記本計算機當中，或者可以提供為獨立的部件。當控制系統(tǒng)130集成在筆記本計算機當中時，控制系統(tǒng)130的第一獲取單元131可以直接讀取筆記本計算機的顯示器的RGB信號，以便生成表示的該顯示器的亮度L1的第一信號Sp特別地，在圖3所示的實施例中，控制系統(tǒng)130的第一獲取單元131可以實現(xiàn)為軟件和/或硬件模塊。此外，控制系統(tǒng)130的控制單元133可以集成在筆記本計算機的中央處理單元(CPU)中，或者提供為獨立的軟件和/或硬件模塊。
[0036]參考圖4，當顯示終端150為諸如智能電話之類的便攜式移動終端的顯示器時，這些便攜式終端可以方便地發(fā)送無線控制信號至該便攜式終端所在的環(huán)境內的環(huán)境照明光源(即，光源110)。此時，光源110為顯示終端150所在的環(huán)境內的環(huán)境照明光源，并且控制系統(tǒng)130可以集成在諸如智能電話之類的便攜式移動終端中。控制系統(tǒng)130的弟一猶取單元131可以直接讀取便攜式終端的顯示器的RGB信號，以便生成表示該顯示器的亮度L1的第一信號Sp特別地，在圖4所示的實施例中，控制系統(tǒng)130的第一獲取單元131可以實現(xiàn)為軟件和/或硬件模塊，并且控制系統(tǒng)130的控制單元133可以集成在便攜式終端的中央處理單元(CPU)中，或者提供為獨立的軟件和/或硬件模塊。此外，控制系統(tǒng)130的控制單元133還可以通過無線的方式將控制信號S。發(fā)送至光源110。
[0037]參考圖5，根據(jù)本實用新型的實施例的智能背景照明系統(tǒng)集成在諸如電視機之類的家用電器當中，顯示終端150為家用電器的顯示器。光源110為家用電器所在的環(huán)境內的環(huán)境照明光源。此時，控制系統(tǒng)130可以集成在家用電器當中，或者可以集成在家用電器的遙控器當中。當控制系統(tǒng)130集成在遙控器當中時，用戶還可以通過手動的方式對背景照明的亮度進行調節(jié)。根據(jù)本實用新型的實施例的智能背景照明系統(tǒng)可以通過用戶的手動控制調節(jié)數(shù)據(jù)來學習用戶的使用習慣，并且生成針對該特定用戶的顯示終端的亮度與所需背景亮度之間的對應關系表。[0038]雖然在附圖和前面的描述中詳細圖示并描述了本實用新型，但是這樣的圖示和描述應被視為說明性或示例性而非限制性的；本實用新型不限于所公開的實施例。通過研究附圖、本公開內容和所附權利要求書，本領域技術人員在實踐所要求保護的本實用新型時可以理解并實施針對所公開實施例的其他變型。在權利要求書中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟的存在，并且“一”或“一個”不排除多個。在互不相同的從屬權利要求中引述某些措施并不意味著不能使用這些措施的組合來獲益。權利要求中的任何附圖標記不應被解釋為限制其范圍。
【權利要求】
1.一種智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 光源，其產生相對于顯示終端的背景照明；以及 控制系統(tǒng)，其包括: 第一獲取單元，其獲取所述顯示終端的亮度并且生成第一信號； 第二獲取單元，其獲取由所述光源產生的背景照明的亮度并且生成第二信號； 控制單元，其基于由第一信號表示的顯示終端的亮度來獲得所需背景亮度，并且基于所需背景亮度和由第二信號表示的當前背景亮度來判定是否需要對當前背景亮度進行調節(jié)，當需要對當前背景亮度進行調節(jié)時，該控制單元生成控制信號，并且將該控制信號輸出至所述光源， 響應于由所述控制單元輸出的控制信號，所述光源將當前背景亮度調節(jié)為所需背景亮度。
2.根據(jù)權利要求1的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一獲取單元通過讀取所述顯示終端的RGB信號或者通過亮度傳感器來生成所述第一信號； 所述第二獲取單元通過亮度傳感器生成所述第二信號。
3.根據(jù)權利要求1的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元根據(jù)公式計算所需背景売度。
4.根據(jù)權利要求1的智能背景照明系統(tǒng)，還包括: 存儲單元，其存儲顯示終端的亮度與所需背景亮度之間的對應關系表，并且 所述控制單元以查表的方式通過所述對應關系表來獲得所需背景亮度。
5.根據(jù)權利要求4的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，當由第一信號表示的顯示終端的亮度沒有包括在所述對應關系表中時，所述控制單元以內插或外插的方式通過所述對應關系表來計算所需背景亮度。
6.根據(jù)權利要求1的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，所述光源集成在所述顯示終端的背面。
7.根據(jù)權利要求1的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為所述顯示終端所在的環(huán)境內的環(huán)境照明光源。
8.根據(jù)權利要求1的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，所述光源與所述控制系統(tǒng)集成在同一照明設備當中。
9.根據(jù)權利要求8的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，所述照明設備為臺式燈、墻燈或落地燈之一，所述照明設備還包括支撐部分，所述光源安裝在所述支撐部分上，并且所述光源所產生的光的角度、范圍和顏色均為可調節(jié)的。
10.根據(jù)權利要求1的智能背景照明系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端為臺式機、筆記本計算機、移動電話、智能手機、個人數(shù)字助理、便攜式多媒體播放器、數(shù)碼相機、音樂播放器、便攜式游戲控制臺、電視機和車載GPS中之一的顯示器。
【文檔編號】H05B37/02GK203537612SQ201320579214
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】劉康俊, 彭盛, 蒯曙光, 周薇溪 申請人:皇家飛利浦有限公司