CN101742755A

CN101742755A - 光源控制电路与方法及应用其的影像显示装置与照明设备

Info

Publication number: CN101742755A
Application number: CN200810174530A
Authority: CN
Inventors: 陈伯彦; 姚宇桐; 李宏俊; 李丽玲; 杨明哲
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2010-06-16

Abstract

本发明关于光源控制电路与方法及应用其的影像显示装置与照明设备。在发光二极管控制中，以存储器映像方式，来将多个责任周期信号(其相对于多个发光二极管)储存于一双端口存储器中。依照取样时间的取样，输出所储存的所述责任周期信号，藉以产生并列的多个单一位的数据。经由一数据传输模块进行格式转换后，串行地送出所述数据的各位至一驱动模块，以驱动所述发光二极管。如此，可通过脉冲宽度调制方式来调制发光二极管导通责任周期，所述发光二极管在时间域上混光，且其亮度可被控制。

Description

光源控制电路与方法及应用其的影像显示装置与照明设备

技术领域

本发明涉及一种全数字式光源控制电路与方法，特别是涉及应用于控制发光二极管(LED)光源的一种全数字式光源控制电路与方法，及应用其的影像显示装置与照明设备。

背景技术

液晶电视(LCD TV)与液晶显示器(底下统称为LCD显示装置)因为体积轻薄、低幅射、低功率消耗等优点，已成为目前市场主流。而且，消费者更需求大尺寸与高分辨率的LCD显示装置。

然而，相较于传统的阴极射线管电视(CRT TV)，LCD显示装置的对比度以及色彩饱合度较差。此缺点可通过较好的背光源而改善。

目前，LCD显示装置的背光源种类主要有CCFL(冷阴极射线管)与LED(发光二极管)。

虽然CCFL具有很多非常好的特性，比如，其能发出极佳的白光、低成本、高效率、长寿命、稳定性好、操作方便等。但CCFL仍有其缺点，比如，产品不够环保(因为含汞)；色彩饱和度不够(只能有70％～80％的色彩饱和度)；对于大尺寸屏幕，CCFL的高工作电压和太长灯管也会造成困扰。

相对地，LED的优点为：耗电量低、寿命长、体积短小轻薄、环保等。此外，LED的色彩饱和度可接近100％。另外，CCFL的驱动时间需要1s～2s，而LED的驱动时间只需要50ns。

LED背光源可分为白光LED以及RGB三色LED。应用无彩膜(color-filterless)技术，将RGB三色LED所发出的三色光进行时间域混光，可得到白光。虽然白光LED成本较低，但是RGB三色LED的色彩特性较佳。当RGB三色LED当成LCD显示装置的背光源时，对比度可以达到50000比1。

图1显示第一种已知LED驱动架构的示意图。背光单元100包含多个LED模块110及LED驱动器120。每一LED模块110包括：具有多个串联红光LED的红光LED阵列111、具有多个串联绿光LED的绿光LED阵列112、及具有多个串联蓝光LED的蓝光LED阵列113。LED驱动器120则包括：红光驱动电路121，用以驱动于每一LED模块中的红光LED；绿光驱动电路122，用以驱动于每一LED模块中的绿光LED；以及蓝光驱动电路123，用以驱动于每一LED模块中的蓝光LED。

然而，在第一种已知技术中，如果有某一颗的LED的亮度/颜色不佳，则此LED阵列的亮度/颜色也会受影响。如此将造成各LED阵列间的亮度/颜色有所不同。

图2显示第二种已知LED驱动架构的示意图。此LED驱动架构包含：交换式电源供应器(switching mode power supply，SMPS)2I、桥接板22、光源23、感测器24及微控制器25。

SMPS21包含：交流至直流转换器211，用于转换外部供应的交流电压至直流电压；红光(R)发光二极管直流至直流转换器212，将交流至直流转换器211所转换的直流电压转换成适于驱动红光LED的直流电压；绿光(G)发光二极管直流至直流转换器213，将交流至直流转换器211所转换的直流电压转换成适于驱动绿光LED的直流电压；以及蓝光(B)发光二极管直流至直流转换器214，将交流至直流转换器211所转换的直流电压转换成适于驱动蓝光LED的直流电压。

桥接板22将直流至直流转换器212-214电连接至多个红光、绿光与蓝光LED固定电流控制器233-235。

光源23包括：基板231、多个LED 232、多个红光、绿光与蓝光LED固定电流控制器233-235。基板231具有多个区域231a-231d，各区域配置：红光、绿光与蓝光LED固定电流控制器233-235、一个红光LED阵列、一个绿光LED阵列与一个蓝光LED阵列。

红光、绿光与蓝光LED固定电流控制器233-235用以施加固定电流至所述LED 232。

感测器24用以检测光源23所发出的光线。微控制器25则根据感测器24的感测结果而控制红光、绿光与蓝光LED固定电流控制器233-235。

然而，第二种已知技术的缺点类似于第一种已知技术的缺点，即是如果有某一颗的LED的亮度/颜色不佳，则此LED阵列的亮度/颜色也会受影响，将造成各LED阵列间的亮度/颜色有所不同。

故而，本发明提出一种LED光源的控制架构，其能个别控制LED的亮度与颜色，且其适用于如LCD电视与LCD显示器的影像显示装置中。

此外，LED也能用于日常生活中，如照明/交通号志等。故而，本发明也提出一种LED驱动架构，其能独立控制各颗LED的亮度与颜色。

发明内容

本发明有关于一种发光二极管控制电路，利用存储器映像方式，以简化数据的存取。通过数据格式转换，能减少电路的输出入接脚的数量，以有利于生产并降低成本。此发光二极管控制电路可实现对各颗LED的独立亮度控制。

本发明有关于一种影像显示装置，其可实现对各颗LED的独立亮度控制，故而，可实现高对比度与高色彩饱和度的影像显示。

本发明有关于一种照明设备，其可实现对各颗LED的独立亮度控制，故而，可控制此照明设备所发出的光的颜色与亮度。

本发明的一例提出一种发光二极管控制电路，用于包括驱动模块与多个发光二极管的影像显示装置或照明设备中。此发光二极管控制电路包括：一存储器，以存储器映像方式储存多个责任周期信号，各所述责任周期信号相关于各所述发光二极管；一存储器控制单元，耦接至该存储器，其用于读出存于该存储器内的所述责任周期信号；一调制单元，耦接至该存储器控制单元，其将该存储器控制单元所读出的所述责任周期信号调制成多个第一数字数据，所述第一数字数据用以指示所述发光二极管的导通状态；以及一数据传输模块，耦接至该调制单元，其并列地接收所述第一数字数据，进行格式转换后，串行地送出多个第二数字数据；其中，该驱动模块接收所述第二数字数据，以控制所述发光二极管的导通状态。

本发明的另一例提出一种影像显示装置，包括：一面板；多个发光二极管，用以照明该面板；一驱动模块，用以驱动所述发光二极管；以及一发光二极管控制电路。此发光二极管控制电路包括：一存储器，以存储器映像方式储存多个责任周期信号，各所述责任周期信号相关于各所述发光二极管；一存储器控制单元，耦接至该存储器，其用于读出存于该存储器内的所述责任周期信号；一调制单元，耦接至该存储器控制单元，其将该存储器控制单元所读出的所述责任周期信号调制成多个第一数字数据，所述第一数字数据用以指示所述发光二极管的导通状态；以及一数据传输模块，耦接至该调制单元，其并列地接收所述第一数字数据，进行格式转换后，串行地送出多个第二数字数据；其中，该驱动模块接收所述第二数字数据，以控制所述发光二极管的导通状态。

本发明的又一例提出一种照明设备，包括：多个发光二极管，用以发光；一驱动模块，用以驱动所述发光二极管；以及一发光二极管控制电路。该发光二极管控制电路包括：一存储器，以存储器映像方式储存多个责任周期信号，各所述责任周期信号相关于各所述发光二极管；一存储器控制单元，耦接至该存储器，其用于读出存于该存储器内的所述责任周期信号；一调制单元，耦接至该存储器控制单元，其将该存储器控制单元所读出的所述责任周期信号调制成多个第一数字数据，所述第一数字数据用以指示所述发光二极管的导通状态；以及一数据传输模块，耦接至该调制单元，其并列地接收所述第一数字数据，进行格式转换后，串行地送出多个第二数字数据；其中，该驱动模块接收所述第二数字数据，以控制所述发光二极管的导通状态。

本发明的再一例提出一种发光二极管的控制方法，用以控制多个发光二极管。此控制方法包括：(a)串行式接收并寄存多个责任周期信号；(b)调制所述责任周期信号，以产生并列的多个第一数字数据，所述第一数字数据用以指示所述发光二极管的导通状态；(c)将并列的所述第一数字数据转换成多个第二数字数据，以串行式输出所述第二数字数据；以及(d)根据所述第二数字数据，驱动所述发光二极管，以控制所述发光二极管在时间域上的混光状态与亮度。

为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1显示第一种已知LED驱动架构的示意图。

图2显示第二种已知LED驱动架构的示意图。

图3显示根据本发明一实施例的LED控制电路的示意图。

图4显示根据本发明实施例的显示装置的示意图。

图5显示根据本发明实施例的照明设备的示意图。

图6A显示偏移误差(offset error)的示意图。

图6B显示增益误差(gain error)的示意图。

图6C显示根据本发明实施例所提出的LED亮度补偿的示意图。

附图符号说明

100：背光单元

110：LED模块

120：LED驱动器

111-113：LED阵列

121：红光驱动电路

122：绿光驱动电路

123：蓝光驱动电路

21：交换式电源供应器

22：桥接板

23：光源

24：感测器

25：微控制器

211：交流至直流转换器

212：红光(R)发光二极管直流至直流转换器

213：绿光(G)发光二极管直流至直流转换器

214：蓝光(B)发光二极管直流至直流转换器

231：基板

232：LED

233：红光LED固定电流控制器

234：绿光LED固定电流控制器

235：蓝光LED固定电流控制器

231a-231d：区域

300：LED控制电路

301：双端口存储器

303：存储器控制单元

305：数据锁存器阵列

307：计数器

309：比较器阵列

311：数据收集器

313：串行数据传输模块

305a：数据锁存器

309a：比较器

313a：串行数据控制器

313b：移位寄存器

320：微控制器

330：定电流驱动模块

340：LED阵列

R1：红光LED

G1-G2：绿光LED

B1-B3：蓝光LED

DT、R1_DUTY-B3_DUTY：责任周期信号

R1_ON-G3_ON：第一数字数据

R1’_ON-G3’_ON：第四数字数据

D0：第三数字数据

D1：第二数字数据

L：锁存信号

400：显示装置

410：LED控制电路

420：定电流驱动模块

430：LED阵列

440：面板

500：照明设备

510：LED控制电路

520：定电流驱动模块

530：LED阵列

610、630：偏移误差

620、640：增益误差

具体实施方式

在本发明实施例中，利用存储器映像方式，以简化数据的存取。此外，通过数据的格式转换，能减少电路的输出入接脚的数量，以有利于生产并降低成本。此外，本实施例可实现对各颗LED亮度的独立控制，故而，可实现高对比度与高色彩饱和度的影像显示。

本发明实施例提出一种发光二极管控制电路，用于包括驱动模块与多个发光二极管的影像显示装置或照明设备中。图3显示根据本发明一实施例的LED控制电路的示意图。在本实施例中，该驱动模块为一定电流驱动模块330；所述多个发光二极管可组成为一LED阵列340，此LED控制电路300可控制LED阵列340内的各LED，以进行混光。在底下，为方便说明，列举LED阵列340包括：1颗红光LED R1、2颗绿光LED G1-G2、及3颗蓝光LED B1-B3。已知此技者当知本发明并不受限于此，LED控制电路300可控制更多颗的色光LED。甚至，LED控制电路300可控制其它颜色的色光LED(如白光LED等)。此外，色光LED的数目比例可视需要而调整。此都在本发明的精神与范围内。

简单来说，LED控制电路至少包括：一存储器、一存储器控制单元、一调制单元与一数据传输模块。

请参考图3，在本实施例中，该存储器可为一双端口存储器301，以存储器映像方式储存多个责任周期信号DT，各所述责任周期信号DT相关于LED阵列340中的各发光二极管LED R1、LED G1-G2、LED B1-B3。

该存储器控制单元303耦接至该双端口存储器301，用于读出存于该双端口存储器301内的所述责任周期信号DT。

该调制单元耦接至该存储器控制单元303，其将该存储器控制单元303所读出的所述责任周期信号DT调制成多个第一数字数据R1_ON-B3_ON，所述第一数字数据R1_ON-B3_ON用以指示所述发光二极管的导通状态。在本实施例中，调制单元包括计数器307以及比较器阵列309。该计数器307用以产生一计数值CV。比较器阵列309包括多个比较器309a，各比较器309a比较该计数值CV与相应的责任周期信号R1_DUTY-B3_DUTY，以产生所述第一数字数据R1_ON-B3_ON。

数据传输模块耦接至该调制单元，其并列地接收所述第一数字数据R1_ON-B3_ON，进行格式转换后，串行地送出所述第二数字数据D1。在本实施例中，该数据传输模块包括一数据收集器311以及一串行数据传输模块313。其中，该数据收集器311接收由该调制单元所输出的所述第一数字数据R1_ON-B3_ON，以排列成一第三数字数据D0，其中所述第一数字数据R1_ON-B3_ON都包括单一位，而该第三数字数据D0包括多个位。该串行数据传输模块313，耦接至该数据收集器311，将该第三数字数据D0串行输出成所述第二数字数据D1，其中所述第二数字数据D1包括单一位。此外，在本实施例中，该串行数据传输模块313还可包括一移位寄存器(shift register，SR)313b与一串行数据控制器313a。该移位寄存器313b，寄存该第三数字数据D0，逐位地串行送出该第三数字数据D0的各位，成为所述第二数字数据D1。该数据控制器313a，控制该移位寄存器313b并输出一锁存信号L至该定电流驱动模块330，以告知数据传输完毕。

该定电流驱动模块330接收所述第二数字数据D1，以控制所述发光二极管LED R1、LED G1-G2、LED B1-B3的导通状态。

在本实施例中，该LED控制电路300，还包括一数据锁存器阵列305，耦接至该存储器控制单元303，其用以寄存该存储器控制单元303所读出的所述责任周期信号DT，并将各所述责任周期信号R1_DUTY-B3_DUTY分别输出至该调制单元。其中，该数据锁存器阵列305包括多个数据锁存器305a，分别寄存所述责任周期信号DT。在此要强调的是，该双端口存储器301乃是串行式接收所述责任周期信号DT。

因此，在本实施例中，LED控制电路300可包括：一双端口存储器301、一存储器控制单元303、一数据锁存器阵列305、一计数器(counter)307、一比较器阵列309、一数据收集器311、以及一串行数据传输模块313。该数据锁存器阵列305包括多个数据锁存器305a。该比较器阵列309包括多个比较器309a。该串行数据传输模块313包括一串行数据控制器313a与一移位寄存器313b。该计数器307以及该比较器阵列309组成一调制单元。该数据收集器311以及该串行数据传输模块313组成一数据传输模块。

以下举例说明本发明的一实施例的作动方式：微控制器(microcontroller)320接收帧数据IN，并据以产生各LED的相对应责任周期(duty cycle)信号DT。在此，以责任周期信号DT为8位做说明。微控制器320产生6笔的责任周期信号DT，其分别对应到红光LED R1、绿光LEDG1-G2、及蓝光LED B1-B3。责任周期信号DT代表各LED在一个责任周期内的导通时间比；换句话说，责任周期信号DT代表LED的发光亮度。比如，假设LED R1的发光亮度为50％，则其相对应的责任周期信号DT为127。相似地，假设LED G1的发光亮度要为100％，则其相对应的责任周期信号DT为255。

由微控制器320所输出的责任周期信号DT储存于双端口存储器301中。双端口存储器301有两组地址端口(address port)，可接收两组地址，其中，一组地址用于双端口存储器301与微控制器320间的数据传输，另一组地址用于双端口存储器301与存储器控制单元303间的数据传输。此外，双端口存储器301有两组数据输出入端口，以接收数据及送出数据。所以，双端口存储器301可以同时进行数据的写入与数据的读取。双端口存储器301与微控制器320间的数据传输为串行，亦即，双端口存储器301一次接收一笔的责任周期信号DT。

此外，在本实施例中，双端口存储器301的数据读/写方式为存储器映像(memory map)模式。存储器映像模式是指，某一笔数据会固定储存在此双端口存储器301的固定储存空间。也就是说，LED G1的相对应责任周期信号DT会固定储存在此双端口存储器301的某一固定储存空间，而LED G2的相对应责任周期信号DT则固定储存在此双端口存储器301的另一固定储存空间。在本实施例中，应用存储器映像模式可简化双端口存储器301的数据存取。

更甚者，如果事先知道某一颗LED有色偏(color shift)现象的话，可将此颗LED的相对应责任周期信号加上调整值，以调整(加长或减少)此颗LED的导通时间，如此可减轻色偏现象。此调整值可事先储存于双端口存储器内的此颗LED相对应储存空间内。比如，由微控制器320送出的责任周期信号DT为125，经调整后，由双端口存储器301内送出的相对应责任周期信号DT为135(假设调整值为10)。由于责任周期信号DT被加长，所以LED的亮度会增加，其色偏现象可降低。

存储器控制单元303将存在双端口存储器301内的责任周期信号DT读出，并传送给数据锁存器阵列305内的相对应数据锁存器305a。在某一例中，双端口存储器301一次送出一笔责任周期信号DT给存储器控制单元303。或者，在另一例中，双端口存储器301一次送出全部(6笔)责任周期信号DT给存储器控制单元303。存储器控制单元303可改变输入地址，以读取到不同LED的责任周期信号DT，藉以切换对各LED的控制。

数据锁存器阵列305有多个数据锁存器305a，各寄存各颗LED的相对应责任周期信号DT。在此为方便解释，将所述数据锁存器305a所输出的责任周期信号DT标示为R1_DUTY、G1_DUTY、G2_DUTY、B1_DUTY、B2_DUTY、B3_DUTY，以分别对应至LED R1、G1-G2与B1-B3。

计数器307发出一计数信号CV，其值比如介于0-255之间。计数器307所发出的计数信号CV会送至比较器阵列309。

比较器阵列309内的各比较器309a会比较责任周期信号与计数信号CV，其比较后的结果，会产生6个第一数字数据R1_ON-B3_ON。比如，某一比较器309a比较责任周期信号R1_DUTY与计数信号CV，会产生第一数字数据R1_ON。当责任周期信号大于或等于计数信号CV时，则该第一数字数据为逻辑1；反之，当责任周期信号小于计数信号CV时，则该第一数字数据为逻辑0。或者，当责任周期信号小于计数信号CV时，则该第一数字数据为逻辑1；反之，当责任周期信号大于或等于计数信号CV时，则该第一数字数据为逻辑0。

当第一数字数据为逻辑1时，LED为亮(导通)；反之，当第一数字数据为逻辑0时，LED为暗(不导通)。第一数字数据R1_ON-B3_ON各为1位。由比较器阵列309所产生的多个第一数字数据R1_ON-B3_ON会送至数据收集器311。

计数器307与比较器阵列309可合称为“PWM(脉冲宽度调制)单元”，因其所送出第一数字数据R1_ON-B3_ON可视为PWM信号。虽然在本发明中，第一数字数据R1_ON只用于驱动一颗LED R1，但已知此技者当知，该第一数字数据R1_ON也可用于驱动多颗LED，此都在本发明的精神与范围内。

数据收集器311并列地接收各为1位的6个第一数字数据R1_ON-B3_ON，并产生6位的第三数字数据D0[0:5]。此6位的第三数字数据D0[0:5]由第一数字数据R1_ON-B3_ON排列而成。比如，第一数字数据R1_ON-B3_ON分别为0、1、1、0、0、1，则此6位的该第三数字数据D0[0:5]为011001。当然，数据收集器311产生6位的第三数字数据D0[0:5]的方式并不受限于此。

串行数据传输模块313再将数据收集器311所产生的第三数字数据D0[0:5]转换成各为1位的多个第二数字数据D1[0]，并串行式传输给定电流驱动模块330。串行数据传输模块313包括一串行数据控制器313a与一移位寄存器313b。其中，串行数据控制器313a、移位寄存器313b与定电流驱动模块330都接收一串行频率CLK，以使得此三者的操作同步。移位寄存器313b会寄存由数据收集器311所产生的第三数字数据D0[0:5]。在串行数据控制器313a的控制下，移位寄存器313b串行式输出多个第二数字数据D1[0]。比如，第三数字数据D0[0:5]为011001，则移位寄存器313b所串行输出的所述第二数字数据D1[0]依序为：0、1、1、0、0、1。

当移位寄存器313b的内部数据已全部输出，则串行数据控制器313a发出锁存信号L给定电流驱动模块330。响应于此锁存信号L，定电流驱动模块330会依照所接收到的第二数字数据D1[0]，来控制输出给LED阵列340的电流，以控制LED的导通状态、亮度等。在本实施例中，定电流驱动模块330会将串行式接收到的多个第二数字数据D1[0]，转为多个第四数字数据R1’_ON-B3’_ON，并列输出所述第四数字数据R1’_ON-B3’_ON以分别控制LED阵列340内的LED R1-B3。

定电流驱动模块330的输出脚位会分别对应到LED阵列340内的LED。比如，定电流驱动模块330的一根输出脚位可连接到单颗LED。甚至，定电流驱动模块330的一根输出脚位可连接到多颗LED。定电流驱动模块330可为多信道定电流驱动IC、模拟放大器或是切换式电源供应器。定电流驱动模块330具快速响应。此外，定电流驱动模块330具有串行传输接口，可以串行式接收数据。

在LED控制电路300的控制及定电流驱动模块330的驱动之下，LED阵列340可进行时间域混色。

双端口存储器301、存储器控制单元303、数据锁存器阵列305、计数器307与比较器阵列309的组合可将微控制器320所输出的串行数据(DT)转换成并列的多个第一数字数据(R1_ON-G3_ON)。此外，数据收集器311与串行数据传输模块313的组合可将并列的第一数字数据(6笔的第一数字数据R1_ON-B3_ON)转换成串行的多个第二数字数据(D1[0])。由于进行数据格式的转换，所以本实施例的LED控制电路300的输出入接脚的数量不多，如此可以简化生产并降低成本。

本实施例应用无彩膜技术，以时间轴来进行混色。由于没有彩色滤光片的阻挡，LED的光利用率可大幅增加。此外，还可省下彩色滤光片的成本。

在本实施例中，由于可以稳定地控制各颗LED，所以LED电流的电流变动率较低。

在本实施例中，由于各颗LED的工作电流为可控式，LED的发光效率也较佳。

本实施例可实现动态背光控制，因为可接收由微控制器320发出的责任周期信号DT来快速调控LED的混光效果。

本实施例的LED控制电路300的控制能力是可扩充的，可视需要而增加数据锁存器305a与比较器309a的数量，以控制更多颗的LED。

本实施例可控制LED背光源所发出的红光/绿光/蓝光的比例，所以可控制显示影像时的对比度与色彩饱和度。

本实施例具有快速的平行运算处理能力，以使得LED的导通状态能被快速切换。如此一来，本实施例可实现高画面更新率，以符合高画质影像的需求。

本实施例具有优越的色彩补偿(因为可分别调整各色光LED的发光亮度)，故而能实现高对比度与高色彩饱和度，以符合高画质影像的需求。

图4显示根据本发明实施例的显示装置的示意图。此显示装置400需要背光源，其比如为但不受限于，LCD电视与液晶显示器等。如图4所示，此显示装置400包括：LED控制电路410、定电流驱动模块420、LED阵列430以及面板440。LED阵列430可当成背光源。LED控制电路410可为图3的LED控制电路300，其LED控制电路410的结构与作动方式与前述相同，在此不予赘述。

当进行动态背光控制时，根据LED分布情形，将帧数据分成多个区域。接着，依据帧数据的颜色分布特性与对比要求，调整LED的混光比例与输出亮度。如此，可减少耗能，还可有效提升显示装置400的画面对比度与色彩饱和度。此外，此显示装置400还可选择性包括一微控制器，此微控制器比如为图3中的微控制器320。

图5显示根据本发明实施例的照明设备的示意图。此照明设备500可发出光线以照明，其比如为但不受限于，交通号志等。如图5所示，此照明设备500包括：LED控制电路510、定电流驱动模块520与LED阵列530。LED控制电路510可为图3的LED控制电路300，其LED控制电路510的结构与作动方式与前述相同，在此不予赘述。

在图5的应用上，可预先将LED阵列530中的各颗色光LED的责任周期存于双端口存储器中，如此照明设备500就不需要额外的信号源与微控制器。当然，存于此双端口存储器内的责任周期可视需要而修改，以改变由照明设备500所发出的光线的颜色。此外，此照明设备500还可选择性包括一微控制器，此微控制器比如为图3中的微控制器320。

更甚者，在本发明实施例中，还可针对LED亮度进行补偿，此补偿比如由图3中的微控制器320所执行，其中，亮度补偿后的结果会包含于责任周期信号DT内。图6A显示偏移误差(offset error)的示意图。图6B显示增益误差(gain error)的示意图。图6C显示根据本发明实施例所提出的LED亮度补偿的示意图。

如图6A所示，偏移误差是LED实际亮度与LED设定亮度间的差值。偏移误差将使整个光电转换函数发生平移现象。在图6A中，实线代表LED设定亮度，而虚线代表LED实际亮度，符号610代表偏移误差。

如图6B所示，增益误差是指经过偏移误差调整后，LED最大实际亮度与LED设定亮度间的最大误差值。在图6B中，实线代表LED设定亮度，而虚线代表LED实际亮度，符号620代表增益误差。

在本实施例中，可通过量测来修正LED光电转换函数，如图6C所示。首先设定LED可调控范围，并测量得到实际流过的LED电流(或电压)与其相对应的LED光输出量。

假设理想的LED光电转换函数为：

y_ideal＝mx+b

在取得LED可调控范围内的最大电压xmax所对应的LED亮度ymax以及最小电压xmin所对应的LED亮度ymin后，可以得到修正后的LED光电转换函数为

y₁＝m₁x+b₁

其参数m₁与b₁的计算表示如下

m_{1} = \frac{y_{\max} - y_{\min}}{x_{\max} - x_{\min}}

b₁＝y_min-m₁x_min

比较图6C的偏移误差630与图6A的偏移误差610，及比较图6C的增益误差640与图6B的增益误差620，可知，通过上述方式，可补偿LED亮度。

综上所述，虽然本发明已以一实施例披露如上，但其并非用以限定本发明。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，应可作若干的更改与修饰。因此，本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims

1.一种发光二极管控制电路，用于包括一驱动模块与多个发光二极管的一影像显示装置或一照明设备中，该发光二极管控制电路包括：

一存储器，以存储器映像方式储存多个责任周期信号，各所述责任周期信号相关于各所述发光二极管；

一存储器控制单元，耦接至该存储器，其用于读出存于该存储器内的所述责任周期信号；

一调制单元，耦接至该存储器控制单元，其将该存储器控制单元所读出的所述责任周期信号调制成多个第一数字数据，所述第一数字数据用以指示所述发光二极管的导通状态；以及

一数据传输模块，耦接至该调制单元，其并列地接收所述第一数字数据，进行格式转换，以串行地送出多个第二数字数据；

其中，该驱动模块接收所述第二数字数据，以控制所述发光二极管的导通状态。

2.如权利要求1所示的发光二极管控制电路，还包括：

一数据锁存器阵列，耦接至该存储器控制单元，其用以寄存该存储器控制单元所读出的所述责任周期信号，并将所述责任周期信号输出至该调制单元。

3.如权利要求1所示的发光二极管控制电路，其中，该数据传输模块包括：

一数据收集器，接收由该调制单元所输出的所述第一数字数据，以排列成一第三数字数据，其中所述第一数字数据都包括单一位，而该第三数字数据包括多个位；以及

一串行数据传输模块，耦接至该数据收集器，将该第三数字数据串行输出成所述第二数字数据，其中所述第二数字数据各包括单一位。

4.如权利要求2所示的发光二极管控制电路，其中，

该存储器串行式接收所述责任周期信号；以及

该数据锁存器阵列包括多个数据锁存器，分别寄存所述责任周期信号。

5.如权利要求1所示的发光二极管控制电路，其中，该调制单元包括：

一计数器，用以产生一计数值；以及

一比较器阵列，包括多个比较器，各所述比较器比较该计数值与相应的各所述责任周期信号以产生所述第一数字数据。

6.如权利要求3所示的发光二极管控制电路，其中，该串行数据传输模块包括：

一移位寄存器，寄存该第三数字数据，逐位地送出该第三数字数据的各位，成为所述第二数字数据；以及

一串行数据控制器，控制该移位寄存器；

其中，该数据控制器还输出一锁存信号至该驱动模块，以告知所述第二数字数据传输完毕。

7.如权利要求1所示的发光二极管控制电路，其中所述责任周期信号由一微控制器发出，该微控制器进行一偏移误差补偿与一增益误差补偿。

8.一种影像显示装置，包括：

一面板；

多个发光二极管，用以照明该面板；

一驱动模块，用以驱动所述发光二极管；以及

一发光二极管控制电路，包括：

9.如权利要求8所示的影像显示装置，还包括：

10.如权利要求8所示的影像显示装置，其中，该数据传输模块包括：

11.如权利要求9所示的影像显示装置，其中，

该存储器串行式接收所述责任周期信号；以及

12.如权利要求8所示的影像显示装置，其中，该调制单元包括：

一计数器，用以产生一计数值；以及

13.如权利要求10所示的影像显示装置，其中，该串行数据传输模块包括：

一串行数据控制器，控制该移位寄存器，

其中，该数据控制器还输出一锁存信号至该驱动模块，以告知数据传输完毕。

14.如权利要求8所示的影像显示装置，其中所述责任周期信号由一微控制器发出，该微控制器进行一偏移误差补偿与一增益误差补偿。

15.一种照明设备，包括：

多个发光二极管，用以发光；

一驱动模块，用以驱动所述发光二极管；以及

一发光二极管控制电路，包括：

16.如权利要求15所示的照明设备，还包括：

17.如权利要求15所示的照明设备，其中，该数据传输模块包括：

18.如权利要求16所示的照明设备，其中，

该存储器串行式接收所述责任周期信号；以及

19.如权利要求15所示的照明设备，其中，该调制单元包括：

一计数器，用以产生一计数值；以及

20.如权利要求17所示的照明设备，其中，该串行数据传输模块包括：

一串行数据控制器，控制该移位寄存器，

21.如权利要求15所示的照明设备，其中所述责任周期信号由一微控制器发出，该微控制器进行一偏移误差补偿与一增益误差补偿。

22.一种发光二极管的控制方法，用以控制多个发光二极管，该控制方法包括：

串行式接收并寄存多个责任周期信号；

调制所述责任周期信号，以产生并列的多个第一数字数据，所述第一数字数据用以指示所述发光二极管的导通状态；

将并列的多个第一数字数据转换成多个第二数字数据，以串行式输出所述第二数字数据；以及

根据所述第二数字数据，驱动所述发光二极管，以控制所述发光二极管在时间域上的混光状态与亮度。

23.如权利要求22所示的控制方法，其中，该调制步骤包括：

产生一计数值；以及

比较该计数值与所述责任周期信号之一以产生所述第一数字数据之一。

24.如权利要求22所示的控制方法，其中，该转换步骤包括：

将所述第一数字数据排列成一第三数字数据；

该第三数字数据串行输出成所述第二数字数据，其中所述第一数字数据与所述第二数字数据都包括单一位，而该第三数字数据包括多个位。

25.如权利要求22所示的控制方法，其中，在该串行式接收步骤之前还包括：

对所述责任周期信号进行一偏移误差补偿与一增益误差补偿。