CN105657930A - 发光元件驱动电路及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光元件驱动电路及其方法。发光元件驱动电路包括频率检测电路以及频率调整电路。频率检测电路用以检测发光元件的光源频率以提供至少一个检测频率信号。频率调整电路依据检测频率信号以及多个预设闪烁频率调整发光元件的光源频率。

Description

发光元件驱动电路及其方法

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，且特别涉及一种发光元件驱动电路及其方法。

背景技术

近年来，生活环境中的各种照明设备或灯具都逐渐采用发光二极管(lightemittingdiode，简称LED)作为发光元件以产生照明光源。发光二极管具有省电、使用寿命长、环保以及体积小等优点，因此近来被大众普遍使用于各种装置，例如照明设备、显示设备及移动电子产品的光源中，成为兼具省电及环保功能的主要照明光源。

在由照明设备或灯具产生照明光源的环境中进行图像获取的情况下，具有图像获取功能的电子装置通常是利用电荷耦合元件(Charge-coupleddevice，简称CCD)或互补式金属氧化层半导体(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，简称CMOS)等感光元件捕捉通过镜头进入机身内的照明光源而进行图像获取，并据以产生图像画面。

然而，若获取图像的电子装置的运作频率与环境中照明设备或灯具的光源频率不匹配时，在所获取的图像画面上便会产生闪烁现象，从而造成画面的闪烁而破坏获取图像的品质。

发明内容

本发明提供一种发光元件驱动电路及其方法，可主动检测环境中发光元件的光源频率，并根据它来进行调整，以改善在获取图像时图像画面上发生闪烁现象的问题。

本发明的发光元件驱动电路，包括频率检测电路以及频率调整电路。其中上述的频率检测电路用以检测发光元件的光源频率以提供至少一个检测频率信号。上述的频率调整电路耦接频率检测电路及发光元件，并且依据检测频率信号以及多个预设闪烁频率调整发光元件的光源频率。

在本发明的实施例中，上述的频率调整电路包括存储单元。存储单元存储频率比对表。频率比对表记录上述的多个预设闪烁频率。其中上述的频率调整电路判断发光元件的光源频率是否等于任一预设闪烁频率。当发光元件的光源频率等于任一预设闪烁频率时，上述的频率调整电路将发光元件的光源频率调整成不同于预设闪烁频率的频率。

在本发明的实施例中，上述的频率检测电路包括光源感知电路以及放大电路。光源感知电路检测发光元件的光源频率，以提供至少一个检测频率信号。放大电路耦接光源感知电路，并且放大检测频率信号，并将放大后的检测频率信号提供至频率调整电路。

在本发明的实施例中，上述的光源感知电路包括第一光电二极管、第一电阻、第二电阻、第二光电二极管、第三电阻以及第四电阻。第一光电二极管的阴极耦接驱动电压。第一电阻的第一端耦接第一光电二极管的阳极。第二电阻的第一端耦接第一电阻的第二端，而第二电阻的第二端耦接接地电位。第一光电二极管检测属于第一光波段的光源频率，以于第一电阻与第二电阻的共同接点产生第一检测频率信号。第二光电二极管的阴极耦接驱动电压。第三电阻的第一端耦接第二光电二极管的阳极。第四电阻的第一端耦接第三电阻的第二端，而第四电阻的第二端耦接接地电位。第二光电二极管检测属于第二光波段的光源频率，以于第三电阻与第四电阻的共同接点产生第二检测频率信号。

在本发明的实施例中，上述的放大电路包括第一NPN型双载体结型晶体管、第二NPN型双载体结型晶体管、第五电阻第六电阻以及第七电阻。第一NPN型双载体结型晶体管的基极耦接第一电阻的第二端，而其集极提供经放大的第一检测频率信号。第二NPN型双载体结型晶体管的基极耦接第三电阻的第二端，而其集极提供经放大的第二检测频率信号。第五电阻的第一端耦接第一NPN型双载体结型晶体管的集极，而第五电阻的第二端耦接共模电压。第六电阻的第一端耦接第二NPN型双载体结型晶体管的集极，而第六电阻的第二端耦接共模电压。第七电阻的第一端耦接第一NPN型双载体结型晶体管的射极及第二NPN型双载体结型晶体管的射极，而第七电阻的第二端耦接接地电位。

在本发明的实施例中，上述的频率调整电路包括控制芯片。控制芯片具有电源引脚、接地引脚、第一输入引脚、第二输入引脚以及输出引脚。电源引脚接收操作所需的共模电压。接地引脚耦接至接地电位。第一输入引脚接收第一检测频率信号。第二输入引脚接收第二检测频率信号。输出引脚输出驱动信号。

在本发明的实施例中，上述的频率调整电路也包括电容。电容耦接于电源引脚与接地电位之间。

本发明的发光元件驱动方法，包括下列步骤。检测发光元件的光源频率以提供至少一个检测频率信号。依据检测频率信号以及多个预设闪烁频率调整发光元件的光源频率。

在本发明的实施例中，上述依据至少一个检测频率信号调整发光元件的光源频率的步骤包括判断发光元件的光源频率是否等于任一预设闪烁频率。当发光元件的光源频率等于任一预设闪烁频率时，将发光元件的光源频率调整成不同于频率比对表所记录的预设闪烁频率的频率。

在本发明的实施例中，上述的发光元件驱动方法还包括放大检测频率信号。

基于上述，本发明的实施例通过对发光元件的光源频率进行检测来对应调整光源频率。通过这样的方式，可使发光元件的光源频率匹配于电子装置在获取图像时的运作频率，以避免画面的闪烁现象，从而提高获取图像的品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例的发光元件驱动电路的示意图；

图2为本发明实施例的频率检测电路的示意图；

图3为本发明实施例的发光元件驱动电路的示意图；

图4为本发明实施例的发光元件驱动方法的流程示意图。

附图标记说明：

100、300：发光元件驱动电路；

102：频率检测电路；

104、306：频率调整电路；

106：发光元件；

202、302：光源感知电路；

204、304：放大电路；

308：控制芯片；

C：电容；

D1、D2：光电二极管；

GND：接地引脚；

IN1、IN2：输入引脚；

OUT：输出引脚；

Q1、Q2：NPN型双载体结型晶体管；

R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7：电阻；

SDF、SDF’、SDF1、SDF1’、SDF2、SDF2’：检测频率信号；

SDR：驱动信号；

VIN：电源引脚；

Vcc：共模电压；

Vdc：驱动电压；

S402、S404、S404A、S404B：发光元件驱动方法的步骤。

具体实施方式

图1为本发明实施例的发光元件驱动电路的示意图，请参照图1。发光元件驱动电路100用于驱动发光元件106以产生照明光源。发光元件驱动电路100包括频率检测电路102以及频率调整电路104。频率检测电路102用以检测发光元件106的光源频率以提供检测频率信号SDF。频率调整电路104耦接频率检测电路102及发光元件106。频率调整电路104可依据检测频率信号SDF与多个预设闪烁频率输出驱动信号SDR至发光元件106，以此来调整发光元件106的光源频率。其中，驱动信号SDR例如脉宽调制信号(pulse-width-modulationsignal，简称PWMsignal)。发光元件106可依据脉宽调制信号的责任周期来调整光源频率，但本发明的实施例并不依此为限。

更具体来说，在本实施例中，频率调整电路104包括存储单元(未示出)。在存储单元中存储有频率比对表，且在频率比对表中记录有多个预设闪烁频率。此类预设闪烁频率为各种规格的电子装置在具有照明光源的环境中获取图像时，图像画面会发生闪烁现象的光源频率。换言之，当光源频率等于在频率比对表所记录的任一个预设闪烁频率时，所获取的图像画面会发生闪烁。因此，频率调整电路104可判断发光元件106的光源频率是否等于任一个预设闪烁频率。当发光元件106的光源频率等于任一个预设闪烁频率时，频率调整电路104可利用驱动信号SDR将发光元件106的光源频率调整成不同于那些频率比对表所记录的预设闪烁频率的频率，例如将发光元件106的光源频率提高，以避免所获取的图像画面发生闪烁。

图2为本发明实施例的频率检测电路的示意图，请参照图2。详细来说，上述的频率检测电路102如图2所示，包括光源感知电路202以及放大电路204。光源感知电路202检测发光元件106的光源频率，以提供对应的检测频率信号SDF’。放大电路204耦接光源感知电路202。放大电路204可将检测频率信号SDF’放大为检测频率信号SDF，并将放大后的检测频率信号SDF提供至上述的频率调整电路104，使频率调整电路104可据以调整发光元件106的光源。

图3为本发明实施例的发光元件驱动电路的示意图，请参照图3。发光元件驱动电路300用于驱动发光元件106以产生照明光源。发光元件驱动电路300包括频率检测电路(包含光源感知电路302以及放大电路304)以及频率调整电路306(包含控制芯片308以及电容C)。在本实施例中，发光元件驱动电路300是依据两个不同光波段的光源频率来产生对应的检测频率信号SDF1及SDF2，并据以对发光元件106的光源频率进行调整，但本发明实施例并不依此为限。在另一个实施例中，频率检测电路也可检测一个或三个以上光波段的光源频率来对对发光元件106的光源频率进行调整。

详细来说，光源感知电路302包括光电二极管D1及D2、电阻R1～R4。光电二极管D1的阴极耦接驱动电压Vdc。电阻R1的第一端耦接光电二极管D1的阳极。电阻R2的第一端耦接电阻R1的第二端，而电阻R2的第二端耦接接地电位(例如0v)。在操作上，光电二极管D1可检测属于光波段B1范围内的光源频率，并在据以进行光电转换后产生对应的电流，以于电阻R1与电阻R2的共同接点产生检测频率信号SDF1’。

光电二极管D2的阴极耦接驱动电压Vdc。电阻R3的第一端耦接光电二极管D2的阳极。电阻R4的第一端耦接电阻R3的第二端，而电阻R4的第二端耦接接地电位。在操作上，光电二极管D2可检测属于光波段B2范围内的光源频率，并在据以进行光电转换后产生对应的电流，以于电阻R3与电阻R4的共同接点产生检测频率信号SDF2’。其中，光波段B1与光波段B2分别为不同范围的频段，例如光波段B1与光波段B2的频段范围可为互补，但本发明实施例并不依此为限。

放大电路304包括NPN型双载体结型晶体管Q1及Q2、电阻R5～R7。NPN型双载体结型晶体管Q1的基极耦接电阻R1的第二端。NPN型双载体结型晶体管Q2的基极耦接电阻R3的第二端。电阻R5的第一端耦接NPN型双载体结型晶体管Q1的集极，而电阻R5的第二端耦接共模电压Vcc。电阻R6的第一端耦接NPN型双载体结型晶体管Q2的集极，而电阻R6的第二端耦接共模电压Vcc。电阻R7的第一端耦接NPN型双载体结型晶体管Q1的射极及NPN型双载体结型晶体管Q2的射极，而电阻R7的第二端耦接接地电位。

在操作上，NPN型双载体结型晶体管Q1可由其基极接收到对应光波段B1的检测频率信号SDF1’，并且于其集极产生经放大的检测频率信号SDF1。同样地，NPN型双载体结型晶体管Q2可由其基极接收到对应光波段B2的检测频率信号SDF2’，并且于其集极产生经放大的检测频率信号SDF2。据此，可将分别对应光波段B1及光波段B2的检测频率信号SDF1及检测频率信号SDF2提供至频率调整电路306。

频率调整电路306包括控制芯片308及电容C。控制芯片308具有电源引脚VIN、接地引脚GND、输入引脚IN1、输入引脚IN2以及输出引脚OUT。电源引脚VIN接收控制芯片308操作所需的共模电压Vcc，电容C则耦接电源引脚VIN与接地电位之间，以稳定控制芯片308的运作。接地引脚GND耦接至接地电位。输入引脚IN1接收放大电路304所提供的检测频率信号SDF1。输入引脚IN2接收放大电路304所提供的检测频率信号SDF2。输出引脚OUT则输出驱动信号SDR至发光元件106，以依据检测频率信号SDF1或检测频率信号SDF2调整发光元件106的光源频率。详细来说，控制芯片308通过输入引脚IN1所接收到的检测频率信号SDF1及由输入引脚IN2所接收到的检测频率信号SDF2检测发光元件106的光源频率。当发光元件106的光源频率等于频率比对表(频率比对表例如存储于控制芯片308内的存储单元中)所记录的任一个预设闪烁频率时，控制芯片308可由输出引脚OUT输出驱动信号SDR至发光元件106。并且，利用驱动信号SDR将发光元件106的光源频率调整成不同于频率比对表所记录的预设闪烁频率的频率，以避免所获取的图像画面发生闪烁。例如，假设预设闪烁频率为120Hz以下的频率，而发光元件106的光源频率低于120Hz时，控制芯片308可将发光元件106的光源频率调整成高于120Hz以改善图像画面的闪烁现象。

在实际应用上，在图3所示的发光元件驱动电路300中，电阻R1～R4的电阻值可以选用0.47Ω，电阻R5及R6的电阻值可以选用1KΩ，电阻R7的电阻值可以选用1KΩ、电容C的电容值可以选用4.7nF。当然，在图3所示的发光元件驱动电路300中，电阻R1～R7的电阻值以及电容C的电容值都可视实际设计及应用需求而调整。

图4为本发明实施例的发光元件驱动方法的流程示意图。由上述实施例可知，发光元件驱动方法至少包括下列步骤，首先，检测发光元件的光源频率以提供至少一个检测频率信号(步骤402)。接着，依据检测频率信号以及多个预设闪烁频率调整发光元件的光源频率(步骤404)。在部分实施例中，也可先放大检测频率信号，再依据检测频率信号以及多个预设闪烁频率调整发光元件的光源频率。详细来说，依据检测频率信号调整发光元件方式可当做是判断发光元件的光源频率是否等于任一个预设闪烁频率(步骤404A)。当发光元件的光源频率等于任一个预设闪烁频率时，将发光元件的光源频率调整成不同于频率比对表所记录的预设闪烁频率的频率(步骤404B)，以避免所获取的图像画面发生闪烁。

综上所述，本发明的实施例通过检测发光元件的光源频率以判断是否匹配于电子装置的运作频率，并据以进行调整。通过这样的方式，可避免电子装置获取图像时画面的闪烁现象，从而提高获取图像的品质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种发光元件驱动电路，适于驱动发光元件，其特征在于，该发光元件驱动电路包括：

频率检测电路，用以检测该发光元件的光源频率以提供至少一个检测频率信号；以及

频率调整电路，耦接该频率检测电路及该发光元件，依据该至少一个检测频率信号以及多个预设闪烁频率调整该发光元件的光源频率。

2.据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该频率调整电路包括：

存储单元，存储频率比对表，该频率比对表记录该些预设闪烁频率，

其中，该频率调整电路判断该发光元件的光源频率是否等于任一该些预设闪烁频率，当该发光元件的光源频率等于任一该些预设闪烁频率时，该频率调整电路将该发光元件的光源频率调整成不同于该些预设闪烁频率的频率。

3.据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该频率检测电路包括：

光源感知电路，检测该发光元件的光源频率，以提供该至少一个检测频率信号；以及

放大电路，耦接该光源感知电路，放大该至少一个检测频率信号，并将放大后的该至少一个检测频率信号提供至该频率调整电路。

4.据权利要求3所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该光源感知电路包括：

第一光电二极管，其阴极耦接驱动电压；

第一电阻，其第一端耦接该第一光电二极管的阳极；

第二电阻，其第一端耦接该第一电阻的第二端，而其第二端耦接接地电位，该第一光电二极管检测属于第一光波段的光源频率，以于该第一电阻与该第二电阻的共同接点产生第一检测频率信号；

第二光电二极管，其阴极耦接该驱动电压；

第三电阻，其第一端耦接该第二光电二极管的阳极；以及

第四电阻，其第一端耦接该第三电阻的第二端，而其第二端耦接该接地电位，该第二光电二极管检测属于第二光波段的光源频率，以于该第三电阻与该第四电阻的共同接点产生第二检测频率信号。

5.据权利要求4所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该放大电路包括：

第一NPN型双载体结型晶体管，其基极耦接该第一电阻的第二端，而其集极提供经放大的该第一检测频率信号；

第二NPN型双载体结型晶体管，其基极耦接该第三电阻的第二端，而其集极提供经放大的该第二检测频率信号；

第五电阻，其第一端耦接该第一NPN型双载体结型晶体管的集极，而其第二端耦接共模电压；

第六电阻，其第一端耦接该第二NPN型双载体结型晶体管的集极，而其第二端耦接该共模电压；

第七电阻，其第一端耦接该第一NPN型双载体结型晶体管的射极及该第二NPN型双载体结型晶体管的射极，而其第二端耦接该接地电位。

6.据权利要求4所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该频率调整电路包括控制芯片，该控制芯片具有电源引脚、接地引脚、第一输入引脚、第二输入引脚以及输出引脚，该电源引脚接收操作所需的共模电压，该接地引脚耦接至该接地电位，该第一输入引脚接收该第一检测频率信号，该第二输入引脚接收该第二检测频率信号，该输出引脚输出驱动信号。

7.据权利要求6所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该频率调整电路还包括电容，耦接于该电源引脚与该接地电位之间。

8.一种发光元件驱动方法，适于驱动发光元件，其特征在于，该发光元件驱动方法包括下列步骤：

检测该发光元件的光源频率以提供至少一个检测频率信号；以及

依据该至少一个检测频率信号以及多个预设闪烁频率调整该发光元件的光源频率。

9.据权利要求8所述的发光元件驱动方法，其特征在于，依据该至少一个检测频率信号调整该发光元件的光源频率的步骤包括：

判断该发光元件的光源频率是否等于任一该些预设闪烁频率；以及

当该发光元件的光源频率等于任一该些预设闪烁频率时，将该发光元件的光源频率调整成不同于频率比对表所记录的该些预设闪烁频率的频率。

10.据权利要求8所述的发光元件驱动方法，其特征在于，还包括：

放大该至少一个检测频率信号。