隨著顯示技術的快速發(fā)展與筆記本、計算機的個人顯示終端的普及,平板電腦與智能手機也納入了顯示終端的范疇,并且己經(jīng)在人們的學習、生活以及工作中成為不可替代的電子產(chǎn)品。當前,隨著科學技術的快速發(fā)展以及加大對光與照明深入研究,人們在光與健康之間的關系有著重要發(fā)現(xiàn),有關光與健康的主題研究已經(jīng)在開展,例如光與非視覺的生物效應、環(huán)境光與健康等。然而以顯示健康為基礎的研究,尤其是LED背光系統(tǒng)對視覺舒適度的影響研究還不夠完善。本課題通過眼動儀測量實驗和主觀觀測評價實驗,研究了 LED背光顯示屏的視覺舒適度.建立了 LED背光亮度的最優(yōu)視覺調光等級預測模型,搭建了 LED背光亮度自適應控制系統(tǒng),主要工作內(nèi)容如下:根據(jù)LED背光系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了目前LED背光亮度控制系統(tǒng)造成視覺不舒適度的影響因素�？偨Y了當前LED背光控制理論以及顯示屏光色特性的測試方法。對兩款LED背光顯示屏進行了光色特性的測量,分析了不同色溫、亮度與屏幕亮度均勻性對LED背光顯示屏視覺舒適度影響。開展了在不同環(huán)境亮度與顯示屏亮度下的LED背光顯示屏視覺舒適度測量實驗。通過眼動儀測量實驗與主觀觀測評價實驗,得出了環(huán)境亮度與顯示屏亮度對視覺舒適度有著重要影響。從實驗結果可知,建立的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的LED背光亮度最優(yōu)視覺調光等級預測模型,神經(jīng)網(wǎng)絡訓練結果相關系數(shù)為99.96%,預測模型最大誤差不超過1.84%。本課題以LED背光顯示屏亮度最優(yōu)視覺調光等級預測模型為基礎,開發(fā)了LED背光亮度自適應控制系統(tǒng),詳細介紹了硬件設計與軟件設計,實現(xiàn)了同步數(shù)據(jù)采集、基于TCP的C-S通信結構、友好的人機交互界面等功能。同時,通過Mathscript實現(xiàn)了最優(yōu)視覺調光等級預測算法在LabVIEW程序的移植,對系統(tǒng)中采用的增量式PID算法進行了仿真驗證,并將獲得PID參數(shù)應用于LED背光亮度自適應控制系統(tǒng),達到較好的控制效果,其系統(tǒng)最優(yōu)視覺調光等級的最大誤差為0.945%。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN312.8
【圖文】：

ＬＥＤ背光顯示屏是由ＵＥＤ組成的背光模組（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ）產(chǎn)生光線而發(fā)光設備，逡逑ＬＥＤ背光顯示屏擁有視角寬、分辨率高的特點。ＬＥＤ背光顯示屏的結構示意圖逡逑如圖１－１所示，ＬＥＤ組成的背光模組（Ｂａｃｋ邋ｌｉｇｈｔ邋ｕｎｉｔ，邋ＢＬＵ）為顯示屏提供背光源。逡逑在ＴＦＴ與ＣＦ構成的兩塊玻璃基板之間是液晶，由ＬＥＤ背光模組產(chǎn)生發(fā)射出的逡逑光線照射過液晶時，當兩塊玻璃基板之？間施加的電壓的不同時，液晶分子根據(jù)電逡逑壓的不同使得排列狀態(tài)發(fā)生不同的變化，光線透過不同角度的液晶分子產(chǎn)生不逡逑同，從而實現(xiàn)了控制ＬＥＤ背光顯示屏亮度的變化。逡逑＿邋邐逡逑ＣＴ邋坫板—Ｃ 一—＾逡逑液晶Ｍ邋—邐＾逡逑ＴｒｒＭ邋板一逡逑偏振片邋＿一邐手 —逡逑背光模組－Ｊ＾ｚ邐…一逡逑圖１－１邋ＬＥＤ背光顯示器基本結構圖逡逑２逡逑

式背光模組的導光板模組復雜，加工困難，整體亮度低，一般使用直下式背光模逡逑組，而側入式背光模組一般應用于小尺寸的顯示器中［７］，側入式背光ＬＥＤ背光逡逑模組結構圖如圖１－２所示。逡逑ＬＣ咂？「邐邐邐－Ｉ邋導光櫝逡逑V/一＋＿１＊１邋畫逡逑ＬＣＤ面板一？■■■■■■■■■■■■ＨＨａｉａａＲｉｉａｉｎＫｎＢＨＨＭａｉＭａ逡逑圖�。矀热胧剑蹋牛谋彻饽＝M的結構示意圖逡逑直下式ＬＥＤ背光模組是將ＬＥＤ背光光源均勻排列在背光底板底部，光線在逡逑腔體內(nèi)均勻混光，在背光腔頂部實現(xiàn)均勻光分布。直下式ＬＥＤ背光模組擁有亮逡逑度高、結構簡單、光能量利用率高等特點，然而由于ＬＥＤ光源發(fā)射出的光線需逡逑要一定的高度才能充分混光，因此背光模組的厚度是設計中的關鍵點，直下式背逡逑光ＬＥＤ背光模組結構圖如圖１－３所示。逡逑３逡逑

逡逑旋轉，獲取光源的三維光強分布圖。ＬＥＤ６２６分布光度計如圖２－６所示。逡逑＇邋－．－逡逑圖２－６邋ＬＥＤ６２６分布光度計逡逑（２）相對光譜功率分布逡逑光源的相對光譜功率分布作為光源光色特性重要標準之一，它存在光譜密度逡逑的相對值與波長之間的函數(shù)關系。ＨＡＡＳ－２０００高精度快速光譜輻射計是杭州遠逡逑方光電公司的一款產(chǎn)品，它和直徑０．５邋ｍ的積分球共同組成測試系統(tǒng)如圖２－７所逡逑示。逡逑光譜分析儀又稱為光譜儀，是一種用來測量光源光譜功率分布的重要儀器。逡逑其可以用來測量光源或燈具的光功率分布、主波長、峰值波長、色溫、顯色指數(shù)、逡逑光通量、照度、亮度輻射功率等參數(shù)。光度球又稱為積分球，是也給具有高反射逡逑性能的內(nèi)表面為白色的空心球體。球體表面有一個窗口可以用來作為進光口或者逡逑用來放置光感器件用干接收光線。逡逑灥邐■逡逑＾邐ｖ：＇s6：ｍ逡逑}0■圈逡逑圖２－７邋ＬＩＥＤ光源的光電色參數(shù)測量儀器逡逑

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本文編號：2807297