CN106332408B - 控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路 - Google Patents

控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路。一种控制发光二极管亮度的信号产生方法，包括以下步骤。首先，产生第一脉冲信号，第一脉冲信号包括P位的灰阶信息，P为正整数，其中第一脉冲信号的分辨率是N赫兹，N为正整数。然后，在第一脉冲信号之后产生第二脉冲信号，第二脉冲信号包括Q位的灰阶信息，Q为正整数，其中第二脉冲信号的振幅与第一脉冲信号的振幅不相同，第二脉冲信号的分辨率与第一脉冲信号的分辨率相同。接着，利用第一脉冲信号与第二脉冲信号代表发光二极管的灰阶信息。

Description

控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路
技术领域
本发明有关于一种发光二极管，且特别是一种控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路。
背景技术
传统的控制发光二极管亮度调整的方式是产生脉冲宽度调变(PWM)信号以切换连接至发光二极管的晶体管。脉冲宽度调变信号如图1A所示，其中脉冲宽度(责任周期)D是被控制位而决定。基于成本，脉冲宽度调变信号的频率并不高，使得当所使用的控制位越多，脉冲宽度调变信号的长度T越长。对于以16个控制位控制发光二极管显示器的情况，其中脉冲信号的分辨率是N赫兹，N为正整数。脉冲宽度以1/N的长度改变，使得在脉冲宽度D的最大值Dmax(也就是长度T)之内可以产生65536种灰阶，如图1B所示。如此会使得脉冲宽度调变信号的长度T相当长，且会花费更多时间以显示一个帧(frame)，例如使得帧的显示频率低下。
发明内容
本发明实施例提供一种控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路，组合两种不同的信号以产生混合脉冲宽度调变信号，由此控制发光二极管的亮度调整。
本发明实施例提供一种控制发光二极管亮度的信号产生方法，包括以下步骤。首先，产生第一脉冲信号，第一脉冲信号包括P位的灰阶信息，P为正整数，其中第一脉冲信号的分辨率是N赫兹，N为正整数。然后，在第一脉冲信号之后产生第二脉冲信号，第二脉冲信号包括Q位的灰阶信息，Q为正整数，其中第二脉冲信号的振幅与第一脉冲信号的振幅不相同，第二脉冲信号的分辨率与第一脉冲信号的分辨率相同。接着，利用第一脉冲信号与第二脉冲信号代表发光二极管的灰阶信息。
本发明实施例提供一种控制发光二极管亮度的信号产生电路，包括脉冲产生器以及驱动电路。脉冲产生器用以产生第一脉冲信号以及在第一脉冲信号之后的第二脉冲信号，脉冲产生器的分辨率是N赫兹，N为正整数。第一脉冲信号包括P位的灰阶信息，P为正整数，第二脉冲信号包括Q位的灰阶信息，Q为正整数，第二脉冲信号的振幅与第一脉冲信号的振幅不相同。驱动电路耦接脉冲产生器，依据第一脉冲信号与第二脉冲信号所代表的灰阶信息以控制发光二极管的灰阶。
综上所述，本发明实施例提供一种控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路，透过组合两种不同的脉冲信号以产生混合脉冲宽度调变信号，其中两种不同的脉冲信号的脉冲宽度或振幅可被选择用以代表控制位的信息，因而可明显缩短脉冲信号的长度。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
图1A是传统的用于控制发光二极管亮度的脉宽调变信号的波形图。
图1B是图1A的脉宽调变信号以16个控制位而产生65536灰阶的示意图。
图2是本发明实施例提供的控制发光二极管亮度的信号产生方法的流程图。
图3是本发明实施例提供的混合脉冲宽度调变信号的波形图。
图4是本发明另一实施例提供的混合脉冲宽度调变信号的波形图。
图5是本发明实例提供的控制发光二极管亮度的信号产生电路的电路图。
具体实施方式
〔控制发光二极管亮度的信号产生方法的实施例〕
请参照图2，图2是本发明实施例提供的控制发光二极管亮度的信号产生方法的流程图。首先，在步骤S110中，产生第一脉冲信号，第一脉冲信号包括P位的灰阶信息，P为正整数，其中第一脉冲信号的分辨率是N赫兹，N为正整数。
然后，在步骤S120中，在第一脉冲信号之后产生第二脉冲信号，第二脉冲信号包括Q位的灰阶信息，Q为正整数，其中第二脉冲信号的振幅与第一脉冲信号的振幅不相同。并且，在实际应用时，第二脉冲信号的分辨率与第一脉冲信号的分辨率相同。
接着，在步骤S130中，利用第一脉冲信号与第二脉冲信号代表发光二极管的灰阶信息。由此，发光二极管的亮度(或称为灰阶)可以被决定。对应于图2的流程，本发明提供了下述图3和图4的实施例。
请先参照图3，图3是本发明实施例提供的混合脉冲宽度调变信号的波形图。在图3中，第一脉冲信号与第二脉冲信号都是脉冲宽度调变信号。第一脉冲信号的长度(或称为周期)是T1，脉冲宽度是D1，且振幅是A1。第二脉冲信号的长度是T2，脉冲宽度是D2，且振幅是A2。在本实施例中，第一脉冲信号的长度T1与第二脉冲信号的长度T2相同。对应于步骤S110，图3第一脉冲信号的脉冲宽度D1介于零与2P/N之间以代表P位的灰阶信息。对应于步骤S120，第二脉冲信号的脉冲宽度D2介于零与2Q/N之间以代表Q位的灰阶信息。换句话说，P位的灰阶信息是以第一脉冲信号的脉冲宽度D1代表，Q位的灰阶信息是以第二脉冲信号的脉冲宽度D2代表。
在图3的实施例中，第一脉冲信号的振幅A1与第二脉冲信号的振幅A2不相同，尤其在控制发光二极管亮度的实际应用时，较佳的实施方式是第二脉冲信号的振幅A2小于第一脉冲信号的振幅A1，但本发明并不因此限定。
依据上述，图3的实施例的混合脉冲宽度调变信号的长度是T1+T2，即2P/N加上2Q/N，也就是(2P+2Q)/N。若控制位的数目(P+Q)为16，则如图1B所示，传统的脉冲宽度调变信号的长度是65536/N。相对的，若使用图3的混合脉冲宽度调变信号，且设定P＝8，Q＝8，可知混合脉冲宽度调变信号的长度是(256+256)/N，也就是512/N，已明显缩短脉冲信号的长度。
接着，请参照图4，图4是本发明另一实施例提供的混合脉冲宽度调变信号的波形图。在图4中，第一脉冲信号是脉冲宽度调变信号，第一脉冲信号的长度TA为2P/N，第一脉冲信号的脉冲宽度DA介于零与2P/N之间以代表P位的灰阶信息。第一脉冲信号的振幅固定为AA。接着，第二脉冲信号是脉冲振幅调变(PAM)信号，第二脉冲信号的振幅AB介于零与2Q之间以代表Q位的灰阶信息。第一脉冲信号的振幅AA与第二脉冲信号的振幅AB不相同，且较佳的实施例是第二脉冲信号的振幅AB小于第一脉冲信号的振幅AA。第二脉冲信号的长度TB是预先决定且是固定值。换句话说，P位的灰阶信息是以第一脉冲信号的脉冲宽度DA代表，Q位的灰阶信息是以第二脉冲信号的振幅AB代表。利用图4的混合脉冲宽度调变信号取代传统的脉冲宽度调变信号(例如参照图1B)也可明显缩短脉冲信号的长度。
基于图4的实施例，图4的实施例的第一脉冲信号和第二脉冲信号的次序可以交换。也就是说，图4的实施例可以改为，使第一脉冲信号是脉冲振幅调变信号，第一脉冲信号的振幅AB介于零与2P之间以代表P位的灰阶信息。并使第二脉冲信号是脉冲宽度调变信号，第二脉冲信号的长度TA为2Q/N，第二脉冲信号的脉冲宽度DA介于零与2Q/N之间以代表Q位的灰阶信息。换句话说，P位的灰阶信息是以第一脉冲信号的振幅AB代表，Q位的灰阶信息是以第二脉冲信号的脉冲宽度DA代表。在此实施例，较佳的是第二脉冲信号的振幅AA小于第一脉冲信号的振幅AB。
若控制位的数目(P+Q)为16，则如图1B所示，传统的脉冲宽度调变信号的长度是65536/N。相对的，若使用图4的混合脉冲宽度调变信号，且设定P＝8，Q＝8，TB＝1/N，可知混合脉冲宽度调变信号的长度是(256+1)/N，也就是257/N，已明显缩短脉冲信号的长度。
〔控制发光二极管亮度的信号产生电路的实施例〕
请参照图5，图5是本发明实例提供的控制发光二极管亮度的信号产生电路的电路图。控制发光二极管亮度的信号产生电路包括脉冲产生器11以及驱动电路12。驱动电路12耦接脉冲产生器11与发光二极管13。脉冲产生器11用以产生第一脉冲信号以及在第一脉冲信号之后的第二脉冲信号，脉冲产生器11的分辨率是N赫兹，N为正整数，第二脉冲信号的振幅与第一脉冲信号的振幅不相同。第一脉冲信号包括P位的灰阶信息，P为正整数，第二脉冲信号包括Q位的灰阶信息，Q为正整数。
在一实施例中，第一脉冲信号与第二脉冲信号皆是脉冲宽度调变信号。例如参照图3的实施例，第二脉冲信号的振幅A2小于第一脉冲信号的振幅A1，第一脉冲信号的长度T1与第二脉冲信号的长度T2相同，第一脉冲信号的脉冲宽度D1介于零与2P/N之间以代表P位的灰阶信息。第二脉冲信号的脉冲宽度D2介于零与2Q/N之间以代表Q位的灰阶信息。
在另一实施例中，第一脉冲信号与第二脉冲信号的其中一个是脉冲宽度调变信号，另一个是脉冲振幅调变信号。例如参照图4的实施例，第一脉冲信号是脉冲宽度调变信号，第一脉冲信号的长度TA为2P/N，第一脉冲信号的脉冲宽度DA介于零与2P/N之间以代表P位的灰阶信息。第二脉冲信号是脉冲振幅调变信号，第二脉冲信号的振幅AB介于零与2Q之间以代表Q位的灰阶信息。较佳的是第二脉冲信号的振幅AB小于第一脉冲信号的振幅AA。
在另一实施例中，若将图4的第一脉冲信号与第二脉冲信号交换，则第一脉冲信号是脉冲振幅调变信号，第一脉冲信号的振幅AB介于零与2P之间以代表P位的灰阶信息。第二脉冲信号是脉冲宽度调变信号，第二脉冲信号的长度为2Q/N，第二脉冲信号的脉冲宽度介于零与2Q/N之间以代表Q位的灰阶信息。在此实施例，较佳的是第二脉冲信号的振幅AA小于第一脉冲信号的振幅AB。
再参照图5，驱动电路12依据第一脉冲信号与第二脉冲信号所代表的灰阶信息MP以控制发光二极管13的灰阶。驱动电路12依据所接收的第一脉冲信号与第二脉冲信号(灰阶信息MP)而产生驱动信号Drv以控制发光二极管13发光的亮度。
〔实施例的可能功效〕
综上所述，本发明实施例所提供的控制发光二极管亮度的信号产生方法及电路，将传统的宽调变信号的振幅与脉冲宽度分割的概念以产生混合脉冲宽度调变信号，据此组合两种不同的脉冲信号以产生混合脉冲宽度调变信号，其中两种不同的脉冲信号的脉冲宽度或振幅可被选择用以代表对应于控制发光二极管的亮度调整的控制位的信息，因而可明显缩短脉冲信号的长度。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。
符号说明
D、D1、D2、DA：脉冲宽度
T、T1、T2、TA、TB：长度
Dmax：脉冲宽度的最大值
A1、A2、AA、AB：振幅
11：脉冲产生器
12：驱动电路
13：发光二极管
MP：灰阶信息
Drv：驱动信号
S110、S120、S130：步骤流程。

Claims (8)

1.一种控制发光二极管亮度的信号产生方法，其特征在于，包括：
产生一第一脉冲信号，该第一脉冲信号包括P位的灰阶信息，P为正整数，其中该第一脉冲信号的分辨率是N赫兹，N为正整数；
在该第一脉冲信号之后产生一第二脉冲信号，该第二脉冲信号包括Q位的灰阶信息，Q为正整数，其中该第二脉冲信号的振幅与该第一脉冲信号的振幅不相同，该第二脉冲信号的分辨率与该第一脉冲信号的分辨率相同；以及
利用该第一脉冲信号与该第二脉冲信号代表发光二极管的灰阶信息；
其中该第一脉冲信号的脉冲宽度介于零与2P/N之间以代表该P位的灰阶信息，该第二脉冲信号的脉冲宽度介于零与2Q/N之间以代表该Q位的灰阶信息。
2.根据权利要求1所述的控制发光二极管亮度的信号产生方法，其中该第一脉冲信号与该第二脉冲信号是脉冲宽度调变信号。
3.根据权利要求2所述的控制发光二极管亮度的信号产生方法，其中该第一脉冲信号的长度与该第二脉冲信号的长度相同。
4.根据权利要求1所述的控制发光二极管亮度的信号产生方法，其中该第二脉冲信号的振幅小于该第一脉冲信号的振幅。
5.一种控制发光二极管亮度的信号产生电路，其特征在于，包括：
一脉冲产生器，用以产生一第一脉冲信号以及在该第一脉冲信号之后的一第二脉冲信号，该脉冲产生器的分辨率是N赫兹，N为正整数，该第一脉冲信号包括P位的灰阶信息，P为正整数，该第二脉冲信号包括Q位的灰阶信息，Q为正整数，其中该第二脉冲信号的振幅与该第一脉冲信号的振幅不相同；以及
一驱动电路，耦接该脉冲产生器，依据该第一脉冲信号与该第二脉冲信号所代表的灰阶信息以控制一发光二极管的灰阶；
其中，该第一脉冲信号的脉冲宽度介于零与2P/N之间以代表该P位的灰阶信息，该第二脉冲信号的脉冲宽度介于零与2Q/N之间以代表该Q位的灰阶信息。
6.根据权利要求5所述的控制发光二极管亮度的信号产生电路，其中该第一脉冲信号与该第二脉冲信号是脉冲宽度调变信号。
7.根据权利要求5所述的控制发光二极管亮度的信号产生电路，其中该第一脉冲信号的长度与该第二脉冲信号的长度相同。
8.根据权利要求5所述的控制发光二极管亮度的信号产生电路，其中该第二脉冲信号的振幅小于该第一脉冲信号的振幅。
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