CN101295084B - 用于面板检测的背光源亮度自动调节系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种背光源亮度自动调节系统，包括背光源、感光元件设置于背光源上，用于将光信号转变为电信号；放大转换电路用于将接收到的模拟信号放大，并将模拟信号转换为数字信号；控制电路用于接收放大转换电路发送的信号，调节背光源；还包括设备操作台。本发明还涉及一种背光源亮度自动调节方法，包括接收背光源的光信号将其转变为电信号经放大再转换为数字信号；比较其对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值，根据比较结果控制控制电路的输出电压，调节背光源。本发明涉及的背光源亮度自动调节系统及方法改变原有的手动调节方式，提高背光源亮度的稳定性，能够实现自动开启、关闭背光源，节省电力，减少设备老化。

Description

用于面板检测的背光源亮度自动调节系统及方法
技术领域
本发明涉及一种背光源亮度自动调节系统及方法，尤其是一种能够自动调节背光源亮度的系统及方法。 
背景技术
随着液晶显示器(Liquid Crystal Display；以下简称：LCD)的日益普及，人们对LCD尤其是薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display；以下简称：TFT-LCD)的关注越来越多，对其画面品质的要求也越来越高，这就要求生产TFT-LCD的厂家对TFT-LCD面板进行严格的参数测试，才能保证产品的品质。 
现有的TFT-LCD面板测试是通过在TFT-LCD面板的信号输入端输入可变的电信号从而得到不同的检查画面来实现的。而TFT-LCD是一种本身不发光的被动型显示器件，它是利用液晶的电光效应、通过交流电场控制显示部位的光强度实现图像显示，所以进行TFT-LCD面板测试的一个重要前提条件是要具有为测试提供恒定亮度的背光源，这样才能保证测试画面具有稳定的灰度，背光源亮度的稳定性也直接决定了TFT-LCD面板的不良检出率。如果进行测试时，背光源发生异常而产生其亮度的减弱或增强，用人眼很难辨别只能通过专用的测试仪器进行测定后再进行手动调节，这样既浪费时间，而且手动调节还存在误差。 
发明内容
本发明主要实施方式的目的在于提供一种用于面板检测的背光源亮度自动调节系统及方法，改变原有的手动调节方式，提高背光源亮度的稳定性。 
本发明主要实施方式的另一个目的在于提供一种用于面板检测的背光源亮度自动调节系统及方法，能够实现背光源的自动开启、关闭，节省电力，减少设备老化。 
为此，本发明的各实施方式提供了一种用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，包括背光源、感光元件，设置于背光源上，用于将光信号转变为电信号；放大转换电路，与感光元件连接，用于将接收到的模拟信号放大，并将所述模拟信号转换为数字信号；控制电路，与放大转换电路、背光源连接，用于接收放大转换电路发送的信号，调节背光源；所述感光元件为1个或1个以上；所述感光元件为光敏传感器或光敏二极管或光敏电阻；所述感光元件设置于背光源的前面和/或背面；所述放大转换电路包括运算放大模块，用于放大接收到的模拟信号；转换模块，与运算放大模块连接，用于将模拟信号转换为数字信号；所述转换模块为A/D转换电路或AD/DA转换电路；所述控制电路包括微处理器，用于为调节背光源提供控制信号；存储器，与微处理器连接，用于存储与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值和预设时间；接收模块，与微处理器连接，用于接收外部输入信号；比较模块，与微处理器连接，用于将接收到的数字信号所对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值进行比较；控制模块，与微处理器连接，用于根据微处理器的控制信息控制背光源的输入电压的高低，调节背光源亮度，并根据控制信息开启或关闭背光源；所述控制模块包括电流开关，用于控制背光源开启或关闭；所述微处理器为单片机或PLC；系统还包括设备操作台，与控制电路连接，包括硬件平台，为用户进行参数设定提供操作平台；软件平台，用于提供开启或关闭背光源的操作信号；所述的感光元件、放大转换电路、控制电路、设备操作台之间采用有线或无线的通信方式。 
本发明的各实施方式还提供了一种用于面板检测的背光源亮度自动调节方法，包括接收背光源的光信号，并将其转变为电信号；将转变后的电信号进行放大，再将经放大的模拟信号转换为数字信号；将数字信号对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值进行比较；根据比较结果控制控制电路的输 出电压升高或降低，调节背光源亮度增强或减弱；还包括控制电路接收到启动信号，启动背光源；还包括控制电路接收到关闭信号，或者在预定时间内没有接收到任何操作信号，则关闭背光源。 
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的技术方案。 
附图说明
图1为本发明背光源亮度自动调节系统实施例一结构示意图。 
图2为本发明背光源亮度自动调节系统中控制电路结构示意图。 
图3为本发明背光源亮度自动调节系统实施例二结构示意图。 
图4为本发明背光源亮度自动调节方法流程示意图。 
具体实施方式
实施例一、 
如图1所示，背光源亮度自动调节系统包括背光源1、光敏传感器2、放大转换电路3、控制电路4，其中背光源1为面板检测提供光源；光敏传感器2设置于背光源1后侧，用于将光信号转变为电信号；由于光敏传感器或其他感光元件输出的电信号为模拟信号，不适合进行计算机处理，应将其转换为数字信号；且由于背光源的光线变化较小，光敏传感器输出的电信号也就较弱，应将其进行放大；放大转换电路3完成此两项功能，放大转换电路3中包括运算放大模块31和A/D转换模块32，运算放大模块31用于将光敏传感器2传送的电信号进行放大；A/D转换模块32与运算放大器31连接，用于将运算放大模块31输出的模拟信号转换为数字信号；A/D转换模块也可以用AD/DA转换模块或其他能够将模拟信号转换为数字信号的功能模块。经过放大及模数转换后，将数字信号传给控制电路4，调节背光源亮度。光敏传感器2在采集信号过程中可能会受到外界因素的影响，造成采集到的信号存在较大干扰，此时可在放大转换电路中加入滤波模块，消除干扰。
如图2所示，控制电路4与放大转换电路3、背光源1连接，包括分别与微处理器41连接的存储器42、接收模块43、比较模块44、控制模块45。其中微处理器41可以为单片机或可编程逻辑控制器(Programmable LogicController；以下简称：PLC)，各功能模块通过微处理器进行通信，微处理器控制各个功能模块完成各自功能，为调节背光源提供控制信号；存储器42用于存储背光源各亮度所对应的经量化的电流值，为比较模块44进行比较工作提供参考数据，存储器42还存储预设时间；接收模块43用于接收外部输入信号；比较模块44用于将接收到的数字信号所对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值进行比较；控制模块45用于根据微处理器的控制信息控制背光源的输入电压的高低，调节背光源亮度，并根据控制信息开启或关闭背光源。 
接收模块43接收放大转换电路3发送的数字信号后，发送给微处理器41，微处理器41将所述数字信号发送给比较模块44，同时在存储器42中查询背光源正常亮度所对应的电流值，并发送给比较模块44；比较模块44将接收到的数字信号所对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值进行比较；并将比较结果返回给微处理器41，微处理器41再根据比较结果为控制模块45提供控制信号；控制模块45根据微处理器41发送的控制信号调节控制电路的输出电压，控制电路的输出电压即背光源1的输入电压，通过调节背光源1的输入电压可以调节背光源的亮度。 
实施例二、 
基于实施例一、如图2、3所示，为系统提供开启、关闭背光源的控制信号，及为用户进行参数设定提供操作环境，需要有设备操作台5。设备操作台5与控制电路4连接，包括硬件平台和软件平台，软件平台即软件操作系统，为背光源的开启、关闭提供控制信号；硬件平台为一操作面板，用户可在上通过按钮或其它方式设置预设时间和背光源亮度等参数，用户通过硬件平台设置背光源亮度，硬件平台将用户设置的背光源亮度所对应的电流值经量化 后发送给控制电路4，由接收模块43接收并存储在存储器41中；预设时间也采用同上方式设置。存储器中原存储有相关信息，通过硬件平台的设置可以更新其中数据。控制模块45包括电流开关451，设备操作台5发送开启或关闭背光源的控制信号给控制电路4，接收模块43接收到此控制信号后将其发送给微处理器41，经微处理器41传送给控制模块45，再通过控制模块45根据控制信号控制控制电流开关451关闭或打开，电流开关451关闭，则背光源开启；电流开关451打开，则背光源关闭。 
本实施例是位于背光源后侧，在其中心及4个角位置安装5个光敏传感器，并通过控制总线与控制电路连接，按上述位置设置光敏传感器可在节约的前提下达到最佳的效果，背光源的中心及周边的亮度变化均可被感知并作相应的控制调节；而且将光敏传感器设置在背光源的后侧可避免由于光敏传感器遮挡而造成亮度降低；但由于生产技术的发展，感光元件体积越来越小，因感光元件遮挡的光线可忽略不计，则也可将感光元件设于背光源前侧即背光源与被测面板中间。 
该实施例为本发明的一个较佳实施方式，可根据实际情况位于背光源前侧或后侧设置1个或1个以上的感光元件，所述感光元件可将光信号转化为电信号，例如光敏传感器、光敏二极管、光敏电阻等。若设置1个感光元件可将其设置在背光源中心处。 
实施例三、 
图4为背光源亮度自动调节的方法流程示意图。在进行面板检测时，首先由设备操作台向控制电路发送一启动背光源的操作信号，控制电路根据接收到的操作信号控制电流开关，使其闭合，则背光源与光敏传感器开始工作。在检测过程中，步骤11光敏传感器获取背光源光信号，并将光信号转变为电信号，通过控制总线将电信号发送给放大转换电路；此时由于信号为模拟信号且较弱，应将其放大并转换为数字信号；步骤12放大转换电路接收到电信 号后，首先将电信号进行放大，然后再将其转换为数字信号；步骤13控制电路接收到转换后的数字信号后，将其对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值(预先设定在存储器中)进行比较；步骤14判断比较结果是否一致；若不一致说明背光源亮度发生变化，即当背光源的亮度增强或减弱时，通过对比结果可发现接收到的数字信号所对应的电流值比正常亮度对应的经量化的电流值升高或者降低，则执行步骤15控制电路相应地控制控制电路的输出电压也即背光源的输入电压降低或升高，背光源的亮度降低或升高，使背光源的亮度保持稳定；若比较结果一致说明背光源亮度没有发生变化，则执行步骤16保持背光源亮度不变。通过控制电路的比较控制作用，改变了现有的手动调节方式，增强调节的方便性和准确性。 
实施例四、 
在背光源开启过程中，若有一段时间没有进行检测工作，而背光源还处于点亮状态，造成能源的浪费和设备的老化，应将其关闭。用户可通过设备操作台向控制电路发送关闭背光源的操作命令，控制电路中的接收模块接收到该命令后通过微处理器给控制模块发送关闭信号，控制电流开关打开，关闭背光源。以上为用户手动进行关闭，本发明还提供了一种系统自动关闭背光源的方法。当检测暂停后，控制电路中的接收模块在预定时间(例如可设定预定时间为3分钟或5分钟等)内没有收到设备操作系统的任何操作信号，则微处理器发送关闭背光源命令控制电流开关打开，关闭背光源。此方法为系统根据预定时间自动控制背光源的关闭，节省了电力和人力。所述预定时间可预先设置保存在存储器中。实现自动控制背光源开启或关闭还可通过其他方式完成，例如通过控制电路控制系统总电源来实现，即可不局限于该实施例中提供的解决方式。 
在本发明涉及的背光源亮度自动调节系统及方法中，感光元件与控制电路、设备操作台与控制电路可采用有线或无线的连接方式进行通信。若采用无线的通信方式则设备操作台和控制电路中应相应增加无线通信模块来完 成。 
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，包括背光源，其特征在于：还包括：感光元件，设置于背光源上，用于将光信号转变为电信号；
放大转换电路，与感光元件连接，用于将接收到的模拟信号放大，并将所述模拟信号转换为数字信号，所述模拟信号即为所述感光元件输出的电信号；
控制电路，与放大转换电路、背光源连接，用于接收放大转换电路发送的信号，调节背光源。
2.根据权利要求1所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述感光元件为1个或1个以上。
3.根据权利要求1或2所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述感光元件为光敏传感器或光敏二极管。
4.根据权利要求1或2所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述感光元件设置于背光源的前面和/或背面。
5.根据权利要求1所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述放大转换电路，包括：
运算放大模块，用于放大接收到的模拟信号；
转换模块，与运算放大模块连接，用于将模拟信号转换为数字信号。
6.根据权利要求5所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述转换模块为A/D转换电路。
7.根据权利要求1所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述控制电路包括：
微处理器，用于为调节背光源提供控制信号； 
存储器，与微处理器连接，用于存储与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值和预设时间；
接收模块，与微处理器连接，用于接收外部输入信号；
比较模块，与微处理器连接，用于将接收到的数字信号所对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值进行比较；
控制模块，与微处理器连接，用于根据微处理器的控制信息控制背光源的输入电压的高低，调节背光源亮度，并根据控制信息开启或关闭背光源。
8.根据权利要求7所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述控制模块包括电流开关，用于控制背光源开启或关闭。
9.根据权利要求7所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述微处理器为单片机或PLC。
10.根据权利要求1或2或5至9所述的任一用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：还包括设备操作台，与控制电路连接，包括：
硬件平台，为用户进行参数设定提供操作平台；
软件平台，用于提供开启或关闭背光源的操作信号。
11.根据权利要求10所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节系统，其特征在于：所述的感光元件、放大转换电路、控制电路、设备操作台之间采用有线或无线的通信方式。
12.一种用于面板检测的背光源亮度自动调节的方法，其特征在于：包括：
接收背光源的光信号，并将其转变为电信号；
将转变后的电信号进行放大，再将经放大的模拟信号转换为数字信号，所述模拟信号即为所述感光元件输出的所述电信号； 
将数字信号对应的电流值与设定的背光源亮度所对应的经量化的电流值进行比较；
根据比较结果控制控制电路的输出电压升高或降低，调节背光源亮度增强或减弱。
13.根据权利要求12所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节的方法，其特征在于：还包括控制电路接收到启动信号，启动背光源。
14.根据权利要求12所述的用于面板检测的背光源亮度自动调节的方法，其特征在于：还包括控制电路接收到关闭信号，或者在预定时间内没有接收到任何操作信号，则关闭背光源。 
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