通过主动亮度调节促进视焦调节的显示装置和电子设备的制作方法

1.本发明涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种通过主动亮度调节促进视焦 调节的显示装置和电子设备。


背景技术：

2.视觉健康是世界范围的公共卫生问题。近视是视觉健康涉及的问题中最 突出的一个。
3.尤其在电子设备越来越多的进入到人们生活的时代，人们通过电子屏幕 工作、学习、休闲娱乐，而最长期使用电子屏幕的主要人群包括：学生、文 字工作者、it工程师。对于成年人来说，电子屏的长时间使用会造成眼部不 适、视力下降；而长时间使用电子屏，对于青少年学生的视力影响更是巨大 的。
4.近视的本质是眼球前后轴加长、眼球角膜曲率过大，外界光线不能聚焦 在眼底视网膜上，也就是说眼睛的结构已经发生了改变。大量的研究表明， 发生近视的原因主要是调节滞后引发的远视性离焦引起的，所以控制远视性 离焦，让物像落在视网膜上是防控近视的最有效方法。
5.目前对于远视性离焦的控制干预手段，尤其是针对青少年人群的远视性 离焦的控制干预手段主要有以下几种：
6.1、阿托品药物：通过阿托品滴入眼中，达到松弛睫状肌，起到散大瞳孔、 放松调节的作用。但是到目前为止，阿托品的作用机制并不十分清楚，临床 应用仍存在很大的不确定性。
7.2、角膜塑形镜：通过角膜塑形镜的“硬”接触，使得中央角膜变平坦、 中周边角膜变陡峭，从而达到减少周边远视离焦的目的。但是角膜塑形镜需 要直接与眼睛接触，不当使用会增加眼睛炎症的风险，且价格贵，验配复杂。
8.3、红光治疗仪：把自然光中对人体有益的波长介于630-650纳米红光集 成起来代替自然光，用安全功率和有效时间照射视网膜，促使视网膜产生和 分泌更多的多巴胺，抑制眼轴增长。该技术手段尚在研究中，不成熟，长期 的有效性和安全性尚未可知；且设备属于专业医疗设备，操作复杂，不适于 普通家用，使用不当甚至会损伤正常的视网膜和脉络膜成分及组织，损害视 力，加重近视。
9.如果能有一种电子屏，能够在使用过程中主动产生调节作用，控制远视 性离焦的发生，那么作为一种不直接接触人体的设备，可普及性高，势必具 有良好的应用前景。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种通过主动亮度调节促进视焦调节的显示装置和 电子设备，通过可控的间歇性输出亮度变化的视觉信息，来促进显示屏观看 者的视焦调节，从而能够有效缓解调节滞后的发生，有效降低或避免因调节 滞后引发的远视性离焦的发生。
11.为此，第一方面，本发明实施例提供了一种通过主动亮度调节促进视焦调 节的显
示装置包括：显示屏、显示屏驱动器和控制器；
12.所述控制器根据控制程序输出控制信号，发送给显示屏驱动器；
13.所述显示屏驱动器根据所述控制信号驱动所述显示屏按照设定的亮度进 行显示，并在每30分钟的时间内至少输出一次视觉信息；
14.一次所述视觉信息的信息周期为3-30秒，在所述信息周期内，所述亮度 发生变化；所述变化包括出现亮度的峰值和/或谷值，其中信息周期内亮度的 峰值大于设定的亮度的1.2倍，信息周期内亮度的谷值小于设定的亮度的0.8 倍；
15.所述显示装置还包括存储器，用于存储关联程序的白名单和/或黑名单； 在运行所述白名单中的关联程序时，所述控制器执行所述控制程序，在运行 所述黑名单中的关联程序时，所述控制器不执行所述控制程序。
16.优选的，所述信息周期内，所述显示屏驱动器根据所述控制信号驱动所述 显示屏提供的亮度的变化为：
17.由设定的亮度变化至所述峰值，变化时间为1-5秒，在所述峰值保持1-5 秒后，再由所述峰值变化至所述设定的亮度，变化时间为1-5秒。
18.优选的，所述信息周期内，所述显示屏驱动器根据所述控制信号驱动所述 显示屏提供的亮度的变化为：
19.由设定的亮度变化至所述谷值，变化时间为1-5秒，在所述谷值保持1-5 秒后，再由所述谷值变化至所述设定的亮度，变化时间为1-5秒。
20.优选的，所述控制器为可编程的控制器，所述可编程的控制器连接本地的 输入装置或连接远程的服务器；所述可编程的控制器接收输入装置或服务器 发送的编程指令信息，根据所述编程指令信息创建、修改或删除所述控制程 序；其中，所述控制程序存储在所述控制器的程序存储模块中。
21.优选的，所述存储器用于存储关联程序的白名单时，所述控制器获取装载 或连接所述显示屏的处理设备的处理器当前运行的程序，当所述当前运行的 程序为所述白名单中的关联程序时，所述控制器执行所述控制程序。
22.优选的，所述存储器用于存储关联程序的黑名单时，所述控制器获取装载 或连接所述显示屏的处理设备的处理器当前运行的程序，当所述当前运行的 程序为所述黑名单中的关联程序时，所述控制器不执行所述控制程序。
23.优选的，所述显示装置还包括通信装置，所述控制器通过所述通信装置连 接远程的服务器。
24.优选的，所述显示屏为lcd显示屏；
25.所述显示屏驱动器具体包括：控制芯片和开关调压电路；通过控制芯片控 制开关调压电路调整输入电流或输入电压的大小，从而对显示屏的亮度进行 控制。
26.优选的，所述显示屏为led显示屏或oled显示屏；
27.所述显示屏驱动器具体包括：控制芯片和脉宽调制电路；通过控制芯片控 制脉宽调制电路调整输入信号的脉冲宽度调制pwm的占空比，从而对显示屏 的亮度进行控制。
28.第二方面，本发明实施例提供了一种包括上述第一方面所述的显示装置的 电子设备。
29.本发明实施例提供的通过主动亮度调节促进视焦调节的显示装置，通过可 控的
间歇性输出亮度变化的视觉信息，来促进显示屏观看者的视焦调节，从 而能够有效缓解调节滞后的发生，有效降低或避免因调节滞后引发的远视性 离焦的发生。
附图说明
30.图1为本发明实施例提供的一种通过主动亮度调节促进视焦调节的显示装 置的结构框图；
31.图2为本发明实施例提供的另一种通过主动亮度调节促进视焦调节的显示 装置的结构框图；
32.图3为本发明实施例提供的又一种通过主动亮度调节促进视焦调节的显示 装置的结构框图。
具体实施方式
33.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
34.本发明实施例提供了一种通过主动亮度调节促进视焦调节的显示装置，其 基本结构如图1所示，包括：显示屏1、显示屏驱动器2和控制器3；
35.控制器3根据控制程序输出控制信号，发送给显示屏驱动器2；控制程序 存储在控制器3的程序存储模块中。
36.显示屏驱动器2根据控制信号驱动显示屏1按照设定的亮度进行显示，并 在每30分钟的时间内至少输出一次视觉信息。
37.在本实施例中，一次视觉信息的信息周期优选为3-30秒，在信息周期内， 亮度发生变化，这个变化包括出现亮度的峰值和/或谷值。其中信息周期内亮 度的峰值大于设定的亮度的1.2倍，信息周期内亮度的谷值小于设定的亮度 的0.8倍。
38.在非信息周期的时段，显示屏1以设定的亮度进行显示，在信息周期的时 段，亮度发生变化，且在信息周期内会出现亮度的峰值和/或谷值。优选的， 设定的亮度在200-1200cd/m2。
39.例如，在一个信息周期中，出现亮度的峰值，亮度由设定的亮度变化至峰 值，变化时间为1-5秒，并在峰值保持1-5秒，然后，再由峰值变化至设定 的亮度，变化时间为1-5秒。整个信息周期为3-15秒。
40.一个具体的例子，信息周期的长度为3秒，其中，在信息周期的第1秒内， 亮度由设定的500cd/m2变到1500cd/m2，在在信息周期的第2秒，保持输出 1500cd/m2的亮度，在信息周期的第3秒内，亮度由设定的1500cd/m2变回到 500cd/m2。
41.又例如，在一个信息周期中，出现亮度的谷值，亮度由设定的亮度变化至 谷值，变化时间为1-5秒，并在谷值保持1-5秒，然后，再由谷值变化至设 定的亮度，变化时间为1-5秒。整个信息周期为3-15秒。
42.另一个具体的例子，信息周期的长度为3秒，其中，在信息周期的第1秒 内，亮度由设定的500cd/m2变到160cd/m2，在在信息周期的第2秒，保持输 出160cd/m2的亮度，在信息周期的第3秒内，亮度由设定的160cd/m2变回到 500cd/m2。
43.再例如，在一个信息周期中，出现亮度的谷值和峰值，亮度由设定的亮度 变化至谷值，变化时间为1-5秒，并在谷值保持1-5秒，然后，再由谷值变 化至设定的亮度，变化时
间为1-5秒；接下由设定的亮度变化至峰值，变化 时间为1-5秒，并在峰值保持1-5秒，然后，再由峰值变化至设定的亮度， 变化时间为1-5秒。整个信息周期为6-30秒。
44.还例如，在一个信息周期中，出现亮度的峰值和谷值，亮度由设定的亮度 变化至峰值，变化时间为1-5秒，并在峰值保持1-5秒，然后，再由峰值变 化至设定的亮度，变化时间为1-5秒；接下由设定的亮度变化至谷值，变化 时间为1-5秒，并在谷值保持1-5秒，然后，再由谷值变化至设定的亮度， 变化时间为1-5秒；整个信息周期为6-30秒。
45.根据研究表明，有机体的知觉系统对于视觉信息的外在变化，知觉反应时 间不超过5秒，平均在2-3秒，因而设定整个信息周期在3-30秒可以有效的 使有机体对视觉信息的变化产生反应，达到刺激视觉系统做出相应反应的目 的。
46.以上方式尤其适用于长时间在相同显示亮度条件下在显示屏前学习或工 作的场景。通过上述主动的调节，能够避免显示屏的观看者长期在相同屏幕 亮度环境下学习或工作导致视焦长时间不调整造成的视觉疲劳上述峰值和谷 值的变化，能对显示屏1的观看者的视焦产生调节作用。
47.本发明中，显示屏1可以为一组或多组，类型可以具体包括液晶显示屏 (lcd)、发光二极管(led)显示屏、有机发光二极管(oled)显示屏等。
48.本发明实现信息周期内亮度的变化输出通过控制信号控制显示屏驱动器2 驱动显示屏1实现。
49.在一个具体显示屏的实现中，显示屏1为lcd显示屏；显示屏驱动器2具 体包括：控制芯片和开关调压电路；通过控制芯片控制开关调压电路调整输 入电流或输入电压的大小，从而对显示屏1的亮度进行控制。
50.在另一个具体显示屏的实现中，显示屏1为led显示屏或oled显示屏； 显示屏驱动器2具体包括：控制芯片和脉宽调制电路；通过控制芯片控制脉 宽调制电路调整输入信号的脉冲宽度调制(pwm)的占空比，从而对显示屏1 的亮度进行控制。
51.在本发明中，控制器3优选的可以为可编程的控制器，可编程的控制器可 连接本地的输入装置或连接远程的服务器。两种实现方式分别如图2、图3所 示。
52.在图2中，可编程的控制器3连接本地的输入装置4。
53.在图3中，可编程的控制器3连接远程的服务器5。
54.可编程的控制器3接收输入装置4或服务器5发送的编程指令信息，根据 编程指令信息创建、修改或删除存储在可编程的控制器3的程序存储模块中 控制程序。
55.在图3所示的技术方案中还包括通信装置6，控制器3通过通信装置6连 接远程的服务器5。
56.本发明的显示装置用于电子设备中，例如平板电脑、手提电脑、台式机、 电子黑板、手机等。在优选的方案中，可以根据具体的应用环境来自动执行 或不执行以上的亮度动态调节，即执行或不执行控制程序。
57.本发明提出的显示装置还包括存储器7，用于存储关联程序的白名单和/ 或黑名单；在运行白名单中的关联程序时，控制器3执行控制程序，在运行 黑名单中的关联程序时，控制器3不执行所述控制程序。即存储器7用于存 储执行或不执行以上主动亮度调节功能的关联程序的白名单或者黑名单；可 以通过输入装置4或服务器5进行对上述白名单或者黑名单的设置。
58.在存储器7用于存储关联程序的白名单时，控制器3获取装载或连接本发 明显示屏的处理设备的处理器当前运行的程序，当当前运行的程序为白名单 中的关联程序时，控制器3执行控制程序。
59.在存储器7用于存储关联程序的黑名单时，控制器3获取装载或连接本发 明显示屏的处理设备的处理器当前运行的程序，当当前运行的程序为黑名单 中的关联程序时，控制器3不执行控制程序。
60.例如，处理设备为一名it工程师的工作电脑，其编程开发软件的工作环 境为单色背景的界面，可通过在白名单中加入编程所用的程序为关联程序， 在该程序运行时，控制器3就可以获取处理器当前运行的程序来确定白名单 中的关联程序正在运行中，因此控制器3执行控制程序，在每30分钟的时间 内至少输出一次视觉信息，利用亮度调节以提供不同于设定的亮度的照明变 化，促进使用者视焦调节。
61.又如，处理设备为一名学生的智能手机，其常用的应用程序除了在线上课 所用的各种软件，还有视频软件。在启动视频软件时不希望执行亮度自动调 节的功能，就可在黑名单中加入视频软件的程序为关联程序，在该视频软件 程序运行时，控制器3就可以获取处理器当前运行的程序来确定黑名单中的 关联程序正在运行中，此时控制器3不执行上述控制程序。
62.由此，为用户提供了可自定义的上述功能的开启和关闭，极大的方便了用 户使用。
63.在本发明提出的通过主动亮度调节促进视焦调节的显示屏工作过程中，通 过在每30分钟的时间内至少输出一次视觉信息，利用亮度调节以提供不同于 设定的亮度的照明变化，促进显示屏观看者的视焦调节，缓解调节滞后的发 生，有效降低或避免因调节滞后引发的远视性离焦的发生。
64.专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各 示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实 现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一 般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执 行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个 特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超 出本发明的范围。
65.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器 执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器 (ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、 寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式 的存储介质中。
66.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了 进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已， 并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任 何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。