CN102184711B - 背光源驱动方法与背光源驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种背光源驱动方法与背光源驱动装置，此驱动装置包含一组控制信号产生电路以及一组背光源控制电路。控制信号产生电路接收频率信号以及帧起始信号并产生多个控制信号。背光源控制电路电性耦接至控制信号产生电路以接收这些控制信号，并根据这些控制信号产生多个分区点亮信号以使背光源分成的多个照明区域在不同时候分别为逐一点亮或全部点亮。本发明节省背光源驱动电源使用的能量，改善现有技术中背光源驱动电源过于耗损能量的缺陷。

Description

背光源驱动方法与背光源驱动装置

技术领域

本发明是有关于一种背光源驱动方法与背光源驱动装置，且特别是有关于一种三度空间显示装置的背光源驱动方法与背光源驱动装置。

背景技术

显示器的进步也代表着人类在追求更真实的视觉享受。而近年来三度空间显示器的发展也提供了人们更进一步的视觉感官，除了一般影像与色彩外，更提供了立体空间的感受。

一般在三度空间显示器使用的同时会需要搭配一种快门眼镜(Shutterglasses)影像显示技术。此种技术在影像播放时，分别将影像分为奇数影像与偶数影像。其中，若设定右眼只接收右眼影像时，将通过快门眼镜而把左眼遮住而仅让右眼观看；利用相同原理，之后在放上左眼影像给左眼，并将右眼遮住而仅让左眼观看，如此左右眼的镜面交替开与关便能在大脑视觉上产生立体影像。在左眼或右眼镜面打开时，三度空间显示器呈现影像；而在右眼影像转换为左眼影像的间隔时间内，也就是三度空间显示器在进行影像扫描而将影像数据放入显示器像素中的同时，快门眼镜会同时关闭两眼镜面。

然而，在以往的技术中，不管在呈现影像(开启任一眼镜面)或不呈现影像(同时关闭两眼镜面)的时候，三度空间显示器的背光源是持续性地全部开启，此方式将导致三度空间显示器的背光源在没有呈现影像时仍继续耗电。

发明内容

本发明的目的之一就是在提供一种三度空间显示装置的背光源驱动方法，其可应用于控制三度空间显示装置的背光源，以改善现有技术中背光源驱动电源过于耗损能量的缺陷。

本发明的再一目的是提供一种三度空间显示装置的背光源驱动装置，应用于控制三度空间显示装置的背光源，以节省背光源驱动电源使用的能量。

本发明提出一种三度空间显示装置的背光源驱动方法，适用于在显示区域中包括多个像素的三度空间显示装置中，其中每个像素根据所接收的数据以调整由背光源发出而通过每个像素的光的亮度。此背光源驱动方法包括下列步骤：将提供光至像素的背光源分成多个照明区域。当提供数据至这些像素时，使多个照明区域逐一点亮；而当不提供数据至这些像素时，则使多个照明区域全部点亮。

在本发明的一个实施例中，上述的背光源驱动方法更设定多个预设值范围，每个预设值范围对应至其中之一的照明区域，以从每一帧画面开始提供数据至像素时归零并开始计数。当所计数的值落在其中之一的预设值范围时，点亮预设值范围所对应的照明区域；而当所计数的值不落在预设值范围中，即点亮全部照明区域。此外，计数的频率可与三度空间显示装置的扫描线扫描频率相当。

本发明亦提出一种三度空间显示装置的背光源驱动装置，此装置包括：一组控制信号产生电路以及一组背光源控制电路。控制信号产生电路接收频率信号以及帧起始信号，此控制信号产生电路并根据帧起始信号与频率信号而产生多个控制信号。背光源控制电路接收背光源致能信号，此背光源控制电路电性耦接至控制信号产生电路以接收前述控制信号，并在背光源致能信号被致能的时候，根据这些控制信号而产生多个分区点亮信号。这些分区点亮信号控制多区的照明区域并在三度空间显示装置提供数据至像素时逐一点亮，并使这些照明区域在三度空间显示装置不提供数据至像素时全部点亮。

在本发明的一个实施例中，上述的控制信号产生电路包括一组计数器以及一组控制单元。计数器接收频率信号及帧起始信号，以在帧起始信号的上升缘进行重置，并根据频率信号而进行计数。控制单元电性耦接至计数器，此控制单元提供前述的控制信号，并根据计数器输出的计数结果而决定致能这些控制信号中的至少一者。

在本发明的一个实施例中，上述的控制单元包括一组储存模块以及一组判定模块。储存模块储存多个预设值范围。判定模块电性耦接至储存模块以读取这些预设值范围，并根据计数器输出的计数结果与预设值范围的关系而决定致能哪一个控制信号。

在本发明的一个实施例中，上述的背光源控制电路包括多个逻辑单元，且每一个逻辑单元包括一个与门与一个或门。与门电性耦接至背光源致能信号以及当计数器输出的计数结果落于某预设值范围内时所致能的控制信号，并藉此产生与运算结果。或门电性耦接至与运算结果以及当计数器输出的计数结果在所有的预设值范围外的时候所致能的控制信号，藉此产生相对应的分区点亮信号。

本发明的背光源驱动装置可以输出多个分区点亮信号，且在三度空间显示装置提供数据至像素时逐一点亮各分区的照明区域，而在不提供数据至像素时则点亮所有分区的照明区域。如此即可防止在三度空间显示装置的扫描线扫描时间内开启全部的照明区域，因此可大幅度地降低三度空间显示装置的背光源的功率消耗。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例所揭示的三度空间显示装置的局部电路方块图；

图2为本发明一实施例所揭示的控制信号产生电路的局部电路方块图；

图3为根据本发明一实施例的背光源控制电路的局部电路方块图；

图4为图2与图3所示的背光源驱动装置的各种频率信号的时序图。

其中，附图标记：

400：三度空间显示装置

100：背光源驱动装置

110：显示区域

BL(1)～BL(n)：照明区域

120：控制信号产生电路

130：背光源控制电路

YCLK：频率信号

YDIO：帧起始信号

BLCH(1)～BLCH(n)：分区点亮信号

CH(1)～CH(n)：控制信号

BL_EN：背光源致能信号

150：计数器

FR(1)～FR(n)：预设值范围

160：控制单元

COUN：计数结果信号

170：储存模块

180：判定模块

3D_COUN：点亮模式信号

LU(1)～LU(n)：逻辑单元

AND1：与门

OR1：或门

OPA：与运算结果信号

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

以下将配合图式说明本案为改善现有手段缺陷所发展出来的背光源驱动方法与背光源驱动装置。如图1所绘示为根据本发明一实施例的三度空间显示装置的局部电路方块图。图1所揭示的三度空间显示装置400具有一组背光源驱动装置100以及一个显示区域110。显示区域110被依背光源而区分为多个照明区域BL(1)～BL(n)，每一个照明区域BL(1)～BL(n)中各自有由同一个背光源所照明的多个像素，每个像素根据所接收的影像数据以调整由背光源发出而通过此像素的光的亮度。背光源驱动装置100利用分区点亮信号BLCH(1)～BLCH(n)来分别控制与各照明区域BL(1)～BL(n)相对应的背光源(例如：背光灯管)。

请继续参照图1。背光源驱动装置100包括一组控制信号产生电路120以及一组背光源控制电路130。其中，控制信号产生电路120通过导线接收频率信号YCLK以及帧起始信号YDIO，并且此控制信号产生电路120根据帧起始信号YDIO与频率信号YCLK而在输出端对应的产生点亮模式信号3D_COUN与多个控制信号CH(1)～CH(n)。背光源控制电路130通过导线接收背光源致能信号BL_EN，并且背光源控制电路130电性耦接至控制信号产生电路120以接收点亮模式信号3D_COUN与控制信号CH(1)～CH(n)。在背光源致能信号BL_EN被致能(在此处为高电平时)的时候，背光源控制电路130根据点亮模式信号3D_COUN与控制信号CH(1)～CH(n)而相对应地产生多个分区点亮信号BLCH(1)～BLCH(n)。这些分区点亮信号BLCH(1)～BLCH(n)控制上述的照明区域BL(1)～BL(n)，藉此在三度空间显示装置400提供数据至像素时使与各照明区域相对应的背光源被逐一点亮，并在三度空间显示装置400不提供数据至像素时使与各照明区域BL(1)～BL(n)相对应的背光源被全部点亮。

具体地，请参照图2，其为根据本发明一实施例的控制信号产生电路的局部电路方块图。在本实施例中，控制信号产生电路120包括计数器150以及控制单元160。计数器150具有三个通路端，其中一个通路端通过导线接收频率信号YCLK，另一个通路端通过导线接收帧起始信号YDIO，再一个通路端通过导线输出计数结果信号COUN。此计数器150在帧起始信号YDIO的上升缘进行重置(在此处为归零状态)，并根据频率信号YCLK而进行计数。控制单元160电性耦接至计数器150，并根据计数器150输出的计数结果信号COUN而决定致能其所提供的控制信号CH(1)～CH(n)中的至少一者。

更详细地说，在本实施例中，控制单元160内被设定有多个预设值范围，例如第一预设值范围FR(1)到第n预设值范围FR(n)等。且每个预设值范围(如：FR(1)或FR(n))对应至一个照明区域(如：BL(1)或BL(n))。计数器150从每一帧画面开始提供数据至像素时归零并开始计数。而当计数器150所计数的值落在其中之一的预设值范围(如：FR(1))时，即点亮此预设值范围(如：FR(1))所对应的照明区域(如：BL(1))。而当计数器150所计数的值不落在任一个预设值范围中，则点亮全部的照明区域BL(1)～BL(n)。

再进一步地，请继续参照图2，在本实施例中，控制单元160包括储存模块170以及判定模块180。储存模块170储存前述的多个预设值范围FR(1)～FR(n)，并且储存与每个预设值范围相对应的照明区域的相关信息。判定模块180电性耦接至储存模块170以读取其内储存的预设值范围FR(1)～FR(n)，此判定模块180根据计数器150输出的计数结果信号COUN与预设值范围FR(1)～FR(n)的关系而决定致能控制信号CH(1)～CH(n)的其中一者，并且又根据计数器150输出的计数结果信号COUN，在判定模块180的输出端产生点亮模式信号3D_COUN。此点亮模式信号3D_COUN在后续用以决定是逐一点亮或全部点亮前述的照明区域BL(1)～BL(n)。

请参照图3，其为根据本发明实施例的背光源控制电路的局部电路方块图。在本实施例中，背光源控制电路130包括多个逻辑单元，例如第一逻辑单元LU(1)到第n逻辑单元LU(n)等。其中，每个逻辑单元接收来自判定模块180的相对应的控制信号，并依序地产生对应的分区点亮信号。每个逻辑单元所产生的分区点亮信号被传输至对应的照明区域，以使对应的照明区域得以被点亮。后续将仅举例解释一个逻辑单元的电路架构与操作方式，其它逻辑单元则可比照适用相关内容。其中，逻辑单元LU(1)具有三输入端，其中一个输入端通过导线电性耦接至背光源致能信号BL_EN，另一个输入端通过导线电性耦接至点亮模式信号3D_COUN，再一个输入端通过导线电性耦接至第一控制信号CH(1)。逻辑单元LU(1)即根据从这些输入端所接收的信号而产生相对应的分区点亮信号BLCH(1)。

具体地，逻辑单元LU(1)包括一个与门AND1与一个或门OR1。与门AND1电性耦接至背光源致能信号BL_EN以及第一控制信号CH(1)，藉此产生相应的与运算结果信号OPA。或门OR1电性耦接至与运算结果信号OPA以及点亮模式信号3D_COUN，藉此产生相对应的分区点亮信号BLCH(1)。

为了简化频率信号的设计，在实际运作的时候，计数器150所计数的频率可以与三度空间显示装置400的扫描线扫描频率相当。请参照图4，其为图2与图3所示的背光源驱动装置中的各种频率信号的时序图。图中所示者并非实际的时间比例。在一般的状况下，频率信号YCLK的周期大约在20微秒(μs)附近，具体数值则需视三度空间显示器的像素以及显示画面的帧频率而定。

请同时参照图2、图3与图4。当背光源致能信号BL_EN被致能(在此处为高电平)时，即启动背光源控制电路130中的每个逻辑单元(如：LU(1)或LU(n))。在背光源致能信号BL_EN被致能(拉升至高电平)，而点亮模式信号3D_COUN被禁能(在此处为低电平)时，一旦从计数器150输入端所输入的帧起始信号YDIO被拉升至高电平，则计数器150会在帧起始信号YDIO的上升缘被重置，并在帧起始信号YDIO的下降缘开始进行计数。如前所述，计数的频率除了可以设计成与三度空间显示装置400的扫描线扫描频率相当之外，也可以设计为其它的计数频率。

如前所述，当计数器150所计数的值落在某一个预设值范围之中，相对应的分区点亮信号BLCH(n)就会被致能而点亮相对应的照明区域。举例来说，当计数值落在第一预设值范围FR(1)之中，则控制信号CH(1)会被致能。此时，与门AND1两输入端都处于高电平，因此与门AND1的输出端所输出的与运算结果信号OPA被拉升至高电平。在此同时，或门OR1因为接收到高电平的与运算结果信号OPA，因此或门OR1的输出端所输出的点亮信号BLCH(1)也被拉升至高电平，并因此点亮对应的照明区域BL(1)。其余逻辑单元LU(2)～LU(n)的相关操作与上述的逻辑单元LU(1)方法颇为类似，在此不多加赘述。

值得注意的是，一旦计数器150的计数值不落在任何预设值范围FR(1)～FR(n)中，则拉升点亮模式信号3D_COUN至高电平。此时，或门OR1因为输入点亮模式信号3D_COUN被拉升至高电平，因此或门OR1所输出的点亮信号BLCH(1)也会是高电平。请一并参照图4，由于在此实施例中的背光源控制电路130内的各逻辑单元LU(1)～LU(n)有相同的电路架构，因此在点亮模式信号3D_COUN为高电平的状况下，所有的分区点亮信号BLCH(1)～BLCH(n)都会被拉升至高电平而点亮全部的照明区域BL(1)～BL(n)。

要另外说明的是，前述的每一个逻辑单元LU(1)～LU(n)并不需要都包括相同的电路。这些逻辑单元LU(1)～LU(n)只要能够完成相同的操作即可，至于电路设计方面可以分别采用图4或其它设计方式为之，并无特定限制。

综上所述，在本发明对技术进行改良后，已可有效消除现有手段中因在三度空间显示装置的扫描线扫描时间内启动全部的照明区域。因此全部的照明区域将不至于长时间保持在点亮的状态，显示装置的背光源整体功率消耗量也可以更为降低。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (4)

1.一种三度空间显示装置的背光源驱动装置，用于控制一种三度空间显示装置的一背光源，该三度空间显示装置具有一显示区域，该显示区域中包括多个像素，所述像素根据所接收的数据以调整由该背光源发出而通过所述像素的光的亮度，其特征在于，该背光源驱动装置包括：

一控制信号产生电路，接收一频率信号以及一帧起始信号，该控制信号产生电路根据该帧起始信号与该频率信号而产生多个控制信号；以及

一背光源控制电路，接收一背光源致能信号，该背光源控制电路电性耦接至该控制信号产生电路以接收所述控制信号，并在该背光源致能信号被致能的时候，根据所述控制信号而产生多个分区点亮信号，所述分区点亮信号控制照明区域在该三度空间显示装置提供数据至所述像素时逐一点亮，并使所述照明区域在该三度空间显示装置不提供数据至所述像素时全部点亮。

2.根据权利要求1所述的背光源驱动装置，其特征在于，该控制信号产生电路包括：

一计数器，接收该频率信号及该帧起始信号，该计数器在该帧起始信号的上升缘进行重置，并根据该频率信号而进行计数；以及

一控制单元，电性耦接至该计数器，该控制单元提供所述控制信号，并根据该计数器输出的计数结果而决定致能所述控制信号的其中一者。

3.根据权利要求2所述的背光源驱动装置，其特征在于，该控制单元包括：

一储存模块，储存多个预设值范围；以及

一判定模块，电性耦接至该储存模块以读取所述预设值范围，该判定模块根据该计数器输出的计数结果与所述预设值范围的关系而决定致能所述控制信号中的其中一个。

4.根据权利要求3所述的背光源驱动装置，其特征在于，该背光源控制电路包括：

多个逻辑单元，每一所述逻辑单元包括：

一与门，电性耦接至该背光源致能信号以及当该计数器输出的计数结果落于所述预设值范围中的某一个预设值范围内时所致能的其中一个所述控制信号，藉此产生一与运算结果；以及

一或门，电性耦接至该与运算结果以及所述控制信号中当该计数器输出的计数结果在所有的所述预设值范围外的时候所致能的控制信号，藉此产生相对应的所述分区点亮信号其中之一。

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