CN111145697B - 背光装置及其调光控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种背光装置及其调光控制方法。方法包含以下步骤:供应电源至多个发光串行以及多个第一开关组件;存储初始脉冲信号于脉冲存储电路;利用脉冲调变控制电路,判断初始脉冲信号的频率是否小于音频阀值,若是,输出脉宽调变控制信号以及电压调变控制信号;利用脉冲产生电路依据脉宽调变控制信号调整初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出脉宽调变信号至第一开关组件;以及利用电压调整电路依据初始脉冲信号调整至脉宽调变信号的调整比例,输出电压调变信号至第一开关组件。
Description
技术领域
本发明是有关于一种背光装置,且特别是有关于一种背光装置及其调光控制方法。
背景技术
相比于阴极射线管(CRT),液晶显示设备的显示尺寸扩大,重量更轻以及能量使用更低,从而适用于电视接收器或各种显示设备。液晶显示设备在两个可变尺寸的透明基板中间封入液晶,并通过设置在透明基板上的两个电极施加电压以改变液晶分子的取向以及光透射率,进而实现例如预置图像的光学显示。
在液晶显示设备中,液晶本身不会发光,因此需要设置使照明光入射在液晶板上的光源。所用光源可以是从液晶板的背面的横向侧面入射照明光的侧光系统,或从液晶板的背侧直接入射照明光的背光系统。构造为从液晶板的背侧提供照明光的背光单元,包括光源、将光源发出的照明光引至液晶板的导光板、反射片以及透镜片或光散射片,并被构造为引起光源发出的照明光入射在液晶板的整个表面上。
发明内容
为解决背景技术的缺失,本发明的目的在于提供一种背光装置,包含多个发光串行、多个第一开关组件、脉冲存储电路、脉冲产生电路、电压调整电路以及脉冲调变控制电路。多个发光串行相互并联,接收供应电源。发光串行包含相互串联的一或多个发光组件。多个第一开关组件接收供应电源,第一开关组件具有第一端、第二端以及第一控制端。多个第一开关组件的多个第一端分别连接多个发光串行,第一开关组件的第二端通过电阻接地。脉冲存储电路存储预先设定的初始脉冲信号。脉冲产生电路连接多个第一开关组件的多个第一控制端。脉冲产生电路配置以输出脉宽调变信号至第一开关组件。电压调整电路连接多个第一开关组件的多个第一控制端。脉冲产生电路配置以输出电压调变信号至第一开关组件。脉冲调变控制电路连接脉冲存储电路、脉冲产生电路以及电压调整电路。脉冲调变控制电路配置以在脉冲频率调变模式下,判断初始脉冲信号的频率小于音频阀值时,依据初始脉冲信号的频率与音频阀值的比例,输出脉宽调变控制信号以控制脉冲产生电路调整初始脉冲信号的脉冲宽度以输出频率大于音频阀值的脉宽调变信号,以及输出电压调变控制信号以控制电压调整电路输出等比例降低第一开关组件的第一控制端与第二端之间的跨压的电压调变信号。
优选地,所述脉冲调变控制电路配置以在所述脉冲频率调变模式下,判断所述初始脉冲信号的频率大于所述音频阀值时,输出脉冲控制信号以控制所述脉冲产生电路输出所述初始脉冲信号至各所述第一开关组件,以及输出电压控制信号以控制所述电压调整电路输出初始电压信号至各所述第一开关组件。
优选地,所述脉冲调变控制电路配置以在脉冲宽度调变模式下,判断所述初始脉冲信号的占空比小于临界占空比时,依据所述占空比与所述临界占空比的比例,输出所述脉宽调变控制信号以控制所述脉冲产生电路调整所述初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出具有所述占空比大于所述临界占空比的所述脉宽调变信号,以及输出所述电压调变控制信号以控制所述电压调整电路输出等比例降低各所述第一开关组件的所述第一控制端与所述第二端的跨压的所述电压调变信号。
优选地,所述脉冲调变控制电路配置以在所述脉冲宽度调变模式下,判断所述初始脉冲信号的所述占空比大于所述临界占空比时,输出所述脉冲控制信号控制所述脉冲产生电路输出所述初始脉冲信号,以及输出所述电压控制信号控制所述电压调整电路输出初始电压信号。
优选地,所述电压调整电路包含数字模拟转换器,连接所述脉冲调变控制电路以及各所述第一开关组件的所述第一控制端;
当所述初始脉冲信号的频率小于所述音频阀值时,所述数字模拟转换器配置以从所述脉冲调变控制电路接收数字电压调变控制信号,并转换所述数字电压调变控制信号为模拟电压调变控制信号输出至各所述第一开关组件的所述第一控制端。
优选地,所述电压调整电路还包含多个运算放大器,各所述运算放大器的一个输入端连接所述数字模拟转换器以接收所述模拟电压调变控制信号,各所述运算放大器的另一个输入端连接在各所述第一开关组件的所述第二端以及各所述电阻的一端之间的节点以接收反馈信号;
各所述运算放大器比对所述模拟电压调变控制信号与所述反馈信号,以产生所述电压调变信号输出至各所述第一开关组件。
优选地,所述背光装置还包含多个第二开关组件,各所述第二开关组件具有第三端、第四端以及第二控制端,各所述第二开关组件的所述第三端连接所述运算放大器的输出端以接收所述电压调变控制信号,各所述第二开关组件的所述第二控制端连接各所述脉冲产生电路的输出端以接收所述脉宽调变控制信号;
其中当所述脉宽调变控制信号的波形的电压未达到参考电压时,各所述第二开关组件的所述第四端接地;
当所述脉宽调变控制信号的波形的电压达到所述参考电压时,各所述第二开关组件的所述第四端连接各所述第一开关组件的所述第一控制端,以允许所述脉宽调变控制信号以及所述电压调变信号通过各所述第二开关组件传输至各所述第一开关组件。
另外,本发明提供一种背光装置的调光控制方法,适用于上述的背光装置,包含以下步骤:利用电源供应器供应电源至发光串行以及第一开关组件;由第一开关组件的第一控制端的电压与第一开关组件的第二端的电压的比例产生跨压;存储预先设定的初始脉冲信号于脉冲存储电路中;利用脉冲调变控制电路,在脉冲频率调变模式下,判断初始脉冲信号的频率是否小于音频阀值,若否,输出脉冲控制信号以及电压控制信号,若是,依据初始脉冲信号的频率与音频阀值的比例,输出脉宽调变控制信号以及电压调变控制信号;利用脉冲产生电路,依据接收到的脉冲控制信号输出脉冲存储电路的初始脉冲信号,或依据接收到的脉宽调变控制信号调大初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出频率大于音频阀值的脉宽调变信号;利用电压调整电路,依据接收到的脉冲控制信号以输出初始电压信号,或依据初始脉冲信号调整至脉宽调变信号的调整比例,输出等比例降低第一开关组件的第一控制端与第二端的跨压的电压调变信号;以及利用第一开关组件,依据接收到的初始脉冲信号以及电压控制信号运作,或依据接收到的脉宽调变信号以及电压调变控制信号运作。
优选地,所述背光装置的调光控制方法还包含以下步骤:
利用所述脉冲调变控制电路,在脉冲宽度调变模式下,判断所述初始脉冲信号的占空比是否小于临界占空比;
若否,利用所述脉冲调变控制电路,输出所述脉冲控制信号以控制所述脉冲产生电路输出所述初始脉冲信号,以及输出所述电压控制信号以控制所述电压调整电路输出所述初始电压信号;
若是,利用所述脉冲调变控制电路,依据所述占空比与所述临界占空比的比例,输出所述脉宽调变控制信号以控制所述脉冲产生电路调整所述初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出具有所述占空比大于所述临界占空比的所述脉宽调变信号,以及输出所述电压调变控制信号以控制所述电压调整电路输出等比例降低各所述第一开关组件的所述第一控制端与所述第二端的跨压的所述电压调变信号。
优选地,所述背光装置的调光控制方法还包含以下步骤:
利用数字模拟转换器接收数字电压调变控制信号;以及
利用所述数字模拟转换器转换所述数字电压调变控制信号为模拟电压调变控制信号,输出所述模拟电压调变控制信号至各所述第一开关组件的所述第一控制端。
优选地,所述背光装置的调光控制方法还包含以下步骤:
配置多个运算放大器的每一个的一个输入端从所述数字模拟转换器的输出端接收所述模拟电压调变控制信号,各所述运算放大器的另一个输入端从各所述第一开关组件的所述第二端以及各所述电阻的一端之间的节点接收一反馈信号;以及
利用各所述运算放大器,依据所述模拟电压调变控制信号与所述反馈信号,以产生所述电压调变信号输出至各所述第一开关组件。
优选地,所述背光装置的调光控制方法还包含以下步骤:
配置多个第二开关组件的每一个的第三端连接所述运算放大器的输出端,以接收所述电压调变控制信号;
配置各所述第二开关组件的第二控制端连接各所述脉冲产生电路的输出端以接收所述脉宽调变控制信号;
当所述脉宽调变控制信号的波形的电压未达到参考电压时,通过所述脉宽调变控制信号控制各所述第二开关组件的第四端接地;以及
当所述脉宽调变控制信号的波形的电压达到所述参考电压时,通过所述脉宽调变控制信号控制各所述第二开关组件的所述第四端连接各所述第一开关组件的所述第一控制端,以允许所述脉宽调变控制信号以及所述电压调变控制信号通过各所述第二开关组件输出至各所述第一开关组件。
如上所述,本发明所提供的背光装置及其调光控制方法,其可避免背光装置使用的脉冲信号频率过低,导致内部的电路组件在显示图像时产生噪音,并且相比于传统背光装置,可显示更低灰阶的图像。
附图说明
图1是本发明第一实施例的背光装置在脉冲频率调变模式下的电路布局图。
图2是本发明第二实施例的背光装置在脉冲宽度调变模式下的电路布局图。
图3是本发明第三实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。
图4是本发明第四实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。
图5是本发明第五实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。
图6是本发明第六实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所揭露有关本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所揭露的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应理解,虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或者信号,但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件,或者一信号与另一信号。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
为了解释清楚,在一些情况下,本技术可被呈现为包括包含功能块的独立功能块,其包含装置、装置组件、软件中实施的方法中的步骤或路由,或硬件及软件的组合。
实施根据这些揭露方法的装置可以包括硬件、韧体及/或软件,且可以采取任何各种形体。这种形体的典型例子包括笔记本电脑、智能电话、小型个人计算机、个人数字助理等等。本文描述的功能也可以实施于外围设备或内置卡。通过进一步举例,这种功能也可以实施在不同芯片或在单个装置上执行的不同程序的电路板。
该指令、用于传送这样的指令的介质、用于执行其的计算资源或用于支持这样的计算资源的其他结构,是为用于提供在这些揭露中所述的功能的手段。
请参阅图1,其是本发明第一实施例的背光装置在脉冲频率调变模式下的电路布局图。如图1所示,本实施例的背光装置包含多个发光串行LST、多个第一开关组件SW1以及多个第二开关组件SW2。另外,本实施例的背光装置还包含脉冲存储电路10、脉冲产生电路20、电压调整电路30、脉冲调变控制电路41以及电源供应器50,用于控制多个发光串行LST以及多个开关组件SW1、SW2运作。
多个发光串行LST相互并联。每个发光串行LST可包含一或多个发光组件,例如发光二极管,这些发光组件相互串联,但本发明不以此为限。发光串行LST的正极端连接电源供应器50,以从电源供应器50接收供应电源。发光串行LST的负极端分别连接对应的第一开关组件SW1。
第一开关组件SW1具有一第一端、一第二端以及一第一控制端。在本实施例中,第一开关组件SW1为NMOS晶体管,具有漏极、源极以栅极,但本发明不以此为限,实施上亦可替换为PMOS晶体管或其他开关组件。第一开关组件SW1的第一端(例如漏极)通过发光串行LST连接电源供应器50,以从电源供应器50接收供应电源。第一开关组件SW1的第二端(例如源极)通过电阻R接地。
每一个发光串行LST可通过对应的第一开关组件SW1连接脉冲产生电路20以及电压调整电路30。更具体地,第一开关组件SW1的第一控制端(例如闸极)连接电压调整电路30的输出端以及脉冲产生电路20的输出端。脉冲调变控制电路41连接脉冲存储电路10、脉冲产生电路20以及电压调整电路30。脉冲存储电路10连接脉冲产生电路20。
可选择性地,在电压调整电路30以及每一个第一开关组件SW1之间,即在脉冲产生电路20以及每一个第一开关组件SW1之间,可配置第二开关组件SW2。第二开关组件SW2具有一第三端、一第四端以及一第二控制端。第二开关组件SW2的第二控制端连接脉冲产生电路20。第二开关组件SW2的第三端连接电压调整电路30。
脉冲存储电路10可从背光装置包含的其他电路组件或从外部电子组件接收并存储预先设定的初始脉冲信号PS1。脉冲调变控制电路41可取得并存储音频阀值410。在脉冲频率调变模式下,脉冲调变控制电路41可从脉冲存储电路10取得初始脉冲信号PS1,并比对初始脉冲信号PS1的频率与音频阀值410。
当脉冲调变控制电路41比对初始脉冲信号PS1的频率大于音频阀值410时,判断背光装置使用此初始脉冲信号PS1不会导致其内部电路组件例如电容等产生噪音。在此情况下,脉冲调变控制电路41可输出脉冲控制信号PC1至脉冲产生电路20,以及输出电压控制信号VC1至电压调整电路30。
脉冲产生电路20可依据来自脉冲调变控制电路41的脉冲控制信号PC1,直接输出预先设定的初始脉冲信号PS1通过第二开关组件SW2至第一开关组件SW1。电压调整电路30可依据来自脉冲调变控制电路41的电压控制信号VC1,输出初始电压信号VIS1通过第二开关组件SW2至第一开关组件SW1。
相反地,当脉冲调变控制电路41比对初始脉冲信号PS1的频率小于音频阀值410时,判断背光装置使用此初始脉冲信号PS1会导致其内部电路组件例如电容等产生人耳可听见的噪音,例如噪音频率例如约20KHZ以下,即音频阀值410可例如设定20KHZ,但本发明不以此为限。
在此情况下,脉冲调变控制电路41转为依据初始脉冲信号PS1的频率与音频阀值410的比例,输出脉宽调变控制信号PWMC1控制脉冲产生电路20调大初始脉冲信号PS1的脉冲宽度,以输出频率大于音频阀值410的脉宽调变信号PWM1。此脉宽调变信号PWM1不会使背光装置产生噪音。
脉冲调变控制电路41输出电压调变控制信号VMC1至电压调整电路30。电压调整电路30依据初始脉冲信号PS1调整至脉宽调变信号PWM1的调整比例,输出(相比于初始电压信号VIS1)可等比例降低第一开关组件SW1的第一控制端与第一开关组件SW1的第二端之间的跨压的电压调变信号VMS1至第一开关组件SW1。
举例来说,当初始脉冲信号PS1或脉宽调变信号PWM1的脉冲的电压未到达参考电压例如在低电压时,第二开关组件SW2的第四端接地。在此情况下,不允许任何信号通过第二开关组件SW2传输至第一开关组件SW1。
直到当初始脉冲信号PS1或脉宽调变信号PWM1的脉冲的电压到达参考电压例如高电压时,可通过初始脉冲信号PS1或脉宽调变信号PWM1控制第二开关组件SW2的第四端切换至连接第一开关组件SW1的第一控制端,以允许初始脉冲信号PS1或脉宽调变信号PWM1以及初始电压信号VIS1或电压调变信号VMS1通过第二开关组件SW2传输至第一开关组件SW1的第一控制端。
更精确地说,脉冲产生电路20输出的初始脉冲信号PS1以及电压调整电路30输出的初始电压信号VIS1可能同时传至第一开关组件SW1,而合成一初始控制信号以控制第一开关组件SW1。因此,在初始脉冲信号PS1以及初始电压信号VIS1提供至第一开关组件SW1之前,脉冲调变控制电路41判断是否会导致背光装置产生噪音时,更精确地是依据初始脉冲信号PS1的波宽比或称工作周期(duty cycle)以及初始电压信号VIS1的电压,计算合成的初始控制信号的频率是否会小于音频阀值410。
值得注意的是,由于脉宽调变信号PWM1的脉冲宽度调大的同时,电压调变信号VMS1的电压等比例调小,背光装置利用脉宽调变信号PWM1以及电压调变信号VMS1控制发光串行LST的发光状态,包含发光时间、闪烁速率、发光亮度等,相比于利用初始脉冲信号PS1以及初始电压信号VIS1,所呈现出的图像效果对于人眼而言大致上是相同的。因此,本实施例可在不影响期望呈现的图像效果的条件下,解决背光装置的噪音问题。
请参阅图2,其是本发明第二实施例的背光装置的电路布局图。如图2所示,如图2所示,本实施例的背光装置包含多个发光串行LST、多个第一开关组件SW1以及多个第二开关组件SW2。另外,本实施例的背光装置还包含脉冲存储电路10、脉冲产生电路20、电压调整电路30、脉冲调变控制电路42以及电源供应器50,用于控制多个发光串行LST以及多个开关组件SW1、SW2运作。
电压调整电路30可包含一或多个数字模拟转换器31以及多个运算放大器32。多个运算放大器32分别用于多个发光串行LST的发光控制。多个发光串行LST可共享同一个数字模拟转换器31,或配置多个数字模拟转换器31分别用于多个发光串行LST。应理解,本实施例所述的数字模拟转换器31以及运算放大器32的电路配置和操作亦可转用于第一实施例。
数字模拟转换器31连接脉冲调变控制电路42。运算放大器32的一输入端例如非反相输入端连接数字模拟转换器31的输出端,运算放大器32的另一输入端例如反相输入端连接第一开关组件SW1的第二端以及电阻R的一端之间的节点。运算放大器32的输出端可通过第二开关组件SW2连接至第一开关组件SW1。
首先,脉冲存储电路10存储预先设定的初始脉冲信号PS2。脉冲产生电路20取得并存储临界占空比420。脉冲调变控制电路42从脉冲存储电路10取得初始脉冲信号PS2。在脉冲宽度调变模式下,脉冲调变控制电路42决定背光装置欲显示低灰阶图像时,计算初始脉冲信号PS2的占空比,并与临界占空比420进行比对。
当脉冲调变控制电路42比对初始脉冲信号PS2的占空比大于临界占空比420时,脉冲调变控制电路42输出脉冲控制信号PC2至脉冲产生电路20,以控制脉冲调变控制电路42输出初始脉冲信号PS2。同时,脉冲调变控制电路42输出数字电压控制信号DVC2至电压调整电路30的数字模拟转换器31。数字模拟转换器31可转换数字电压控制信号DVC2为模拟电压控制信号AVC2,并输出模拟电压控制信号AVC2至运算放大器32。
运算放大器32的一输入端(例如非反相输入端)从数字模拟转换器31接收模拟电压控制信号AVC2。运算放大器32的另一输入端(例如反相输入端)从第一开关组件SW1的第二端以及电阻R的一端之间的节点接收反馈信号FB2,此反馈信号FB2可为此节点电压。
运算放大器32比对来自数字模拟转换器31的模拟电压控制信号AVC2与第一开关组件SW1的反馈信号FB2,以产生初始电压信号VIS2,并输出初始电压信号VIS2至第一开关组件SW1,以控制第一开关组件SW1的运作,进而调整通过发光串行LST的电流,使背光装置以期望的亮度显示图像。
值得注意的是,相反地,当脉冲调变控制电路42比对初始脉冲信号PS2的占空比小于临界占空比420时,脉冲调变控制电路42判断此初始脉冲信号PS2无法开启背光装置第一开关组件SW1等其他开关组件。
在此情况下,脉冲调变控制电路42依据占空比与临界占空比420的比例,输出脉宽调变控制信号PWMC2至脉冲产生电路20,以及输出数字电压控制信号DVC2至电压调整电路30。
脉冲产生电路20依据来自脉冲调变控制电路42的脉宽调变控制信号PWMC2,调整初始脉冲信号PS2的脉冲宽度,以输出具有占空比大于临界占空比420的脉宽调变信号PWM2。
数字模拟转换器31可从脉冲调变控制电路42接收数字电压调变控制信号DVMC2。数字模拟转换器31可转换数字电压调变控制信号DVMC2为模拟电压调变控制信号AVMC2,并输出模拟电压调变控制信号AVMC2至运算放大器32。
运算放大器32的一输入端例如反相输入端从数字模拟转换器31接收模拟电压调变控制信号AVMC2。运算放大器32的另一输入端例如非反相输入端从第一开关组件SW1的第二端以及电阻R的一端之间的节点接收反馈信号FB2,此反馈信号FB2可为此节点电压。
运算放大器32比对模拟电压调变控制信号AVMC2与反馈信号FB2,以产生电压调变信号VMS2输出至第一开关组件SW1。举例来说,当反馈信号FB2的节点电压不等于例如大于模拟电压调变控制信号AVMC2的电压时,运算放大器32可输出电压调变信号VMS2至第一开关组件SW1,以控制第一开关组件SW1的运作,进而调整通过发光串行LST的电流。模拟电压调变控制信号AVMC2可为使背光装置显示低灰阶图像的电压信号或电流信号。
值得注意的是,对应于初始脉冲信号PS2的脉冲宽度调整至脉宽调变信号PWM2的脉冲宽度的调变(调大)比例,运算放大器32输出的模拟电压调变控制信号AVMC2可等比例降低第一开关组件SW1的第一控制端与第一开关组件SW1的第二端之间的跨压。藉此,背光装置可以提升图像的低灰阶线性度。
请参阅图3,其是本发明第三实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。如图3所示,本实施例的背光装置的调光控制方法包含以下步骤S301~S323。
步骤S301:利用电源供应器供应电源至发光串行以及第一开关组件,其中发光串行连接电源供应器以及第一开关组件。
步骤S303:由第一开关组件的第一控制端的电压与第一开关组件的第二端的电压的比例产生跨压。
步骤S305:存储预先设定的初始脉冲信号于脉冲存储电路中。
步骤S307:利用脉冲调变控制电路,在脉冲频率调变模式下,判断初始脉冲信号的频率是否小于音频阀值,若否,接着依序执行步骤S309~S315,若是,接着依序执行步骤S317~S323。
步骤S309:利用脉冲调变控制电路输出脉冲控制信号至脉冲产生电路,以及输出电压控制信号至电压调整电路。
步骤S311:利用脉冲产生电路依据从脉冲调变控制电路接收到的脉冲控制信号,以输出脉冲存储电路的初始脉冲信号至第一开关组件。
步骤S313:利用电压调整电路依据从脉冲调变控制电路接收到的电压控制信号,以输出初始电压信号至第一开关组件。
步骤S315:利用第一开关组件依据从脉冲产生电路接收到的初始脉冲信号以及从电压调整电路接收到的电压控制信号运作,以控制发光串行的发光亮度,进而控制背光装置的图像亮度。
步骤S317:利用脉冲调变控制电路输出脉宽调变控制信号至脉冲产生电路,以及输出电压调变控制信号至电压调整电路。
步骤S319:利用脉冲产生电路依据从脉冲调变控制电路接收到的脉宽调变控制信号,调整初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出脉宽调变信号至第一开关组件。
步骤S321:利用电压调整电路依据从脉冲调变控制电路接收到的电压调变控制信号,以输出电压调变信号至第一开关组件。
步骤S323:利用第一开关组件依据从脉冲产生电路接收到的脉宽调变信号以及从电压调整电路接收到的电压调变信号运作,以控制背光装置的图像亮度维持与在步骤S315中的背光装置的图像亮度大致上相同,且背光装置的电路组件不会产生噪音。
请参阅图4,其是本发明第四实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。如图4所示,本实施例的背光装置的调光控制方法包含以下步骤S401~S409,其针对第三实施例的电压调整电路的操作进一步举例说明。
步骤S401:利用电源供应器供应输入电源至发光串行以及第一开关组件,其中电源供应器连接发光串行的正极端,第一开关组件连接发光串行的负极端。
步骤S403:由第一开关组件的第一控制端的电压与第一开关组件的第二端的电压的比例产生反馈信号,并输出反馈信号至数字模拟转换器。
步骤S405:利用脉冲调变控制电路输出一数字电压调变控制信号至数字模拟转换器。
步骤S407:利用电压调整电路的数字模拟转换器转换从脉冲调变控制电路接收的此数字电压调变控制信号为一模拟电压调变控制信号,并输出模拟电压调变控制信号至运算放大器。
步骤S409:利用电压调整电路的运算放大器比对来自数字模拟转换器的模拟电压调变控制信号以及来自第一开关组件的反馈信号,以产生电压调变信号输出至第一开关组件。
请参阅图5,其是本发明第五实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。如图5所示,本实施例的背光装置的调光控制方法包含以下步骤S501~S513。
步骤S501:利用电源供应器供应输入电源至发光串行以及第一开关组件,其中发光串行连接电源供应器以及第一开关组件。
步骤S503:利用电压调整电路输出电压调变信号至第二开关组件。
步骤S505:利用脉冲产生电路输出脉宽调变信号至第二开关组件。
步骤S507:判断第二开关组件接收的脉宽调变信号的波形是否到达参考电压,若是,执行步骤S509,若否,依序执行步骤S511、S513。
步骤S509:通过脉宽调变信号关闭第二开关组件,例如控制第二开关组件的一第四端接地。
步骤S511:通过脉宽调变信号导通第二开关组件,例如控制第二开关组件的第四端连接第一开关组件的第一控制端。
步骤S513:允许脉宽调变信号以及电压调变信号通过第二开关组件传输至第一开关组件。
请参阅图6是本发明第六实施例的背光装置的调光控制方法的步骤流程图。如图6所示,本实施例的背光装置的调光控制方法包含以下步骤S601~S623。
步骤S601:利用电源供应器供应电源至发光串行以及第一开关组件,其中发光串行连接电源供应器以及第一开关组件。
步骤S603:由第一开关组件的第一控制端的电压与第一开关组件的第二端的电压的比例产生跨压。
步骤S605:存储预先设定的初始脉冲信号于脉冲存储电路中。
步骤S607:利用脉冲调变控制电路,在脉冲频率调变模式下,判断初始脉冲信号的占空比是否小于临界占空比,若否,接着依序执行步骤S609~S615,若是,接着依序执行步骤S617~S623。
步骤S609:利用脉冲调变控制电路输出脉冲控制信号至脉冲产生电路,以及输出电压控制信号至电压调整电路。
步骤S611:利用脉冲产生电路依据从脉冲调变控制电路接收到的脉冲控制信号,以输出脉冲存储电路的初始脉冲信号至第一开关组件。
步骤S613:利用电压调整电路依据从脉冲调变控制电路接收到的电压控制信号,以输出初始电压信号至第一开关组件。
步骤S615:利用第一开关组件依据从脉冲产生电路接收到的初始脉冲信号以及从电压调整电路接收到的电压控制信号运作,以控制发光串行的发光亮度,进而控制背光装置的图像亮度。
步骤S617:利用脉冲调变控制电路输出脉宽调变控制信号至脉冲产生电路,以及输出电压调变控制信号至电压调整电路。
步骤S619:利用脉冲产生电路依据从脉冲调变控制电路接收到的脉宽调变控制信号,调整初始脉冲信号的脉冲宽度以输出脉宽调变信号至第一开关组件。
步骤S621:利用电压调整电路依据从脉冲调变控制电路接收到的电压调变控制信号,以输出电压调变信号至第一开关组件。
步骤S623:利用第一开关组件依据从脉冲产生电路接收到的脉宽调变信号以及从电压调整电路接收到的电压调变信号运作,以控制背光装置显示更低灰度的图像。
综上所述,本发明所提供的背光装置及其调光控制方法,其可避免背光装置使用的脉冲信号频率过低,导致内部的电路组件在显示图像时产生噪音,并且相比于传统背光装置,可显示更低灰度的图像。最后须说明地是,于前述说明中,尽管已将本发明技术的概念以多个示例性实施例具体地示出与阐述,然而在本领域技术人员将理解,在不背离由以下权利要求书所界定的本发明技术的概念的范围的条件下,可对其作出形式及细节上的各种变化。
Claims (12)
1.一种背光装置,其特征在于,包含:
多个发光串行,所述多个发光串行相互并联,接收供应电源,各所述发光串行包含一或多个发光组件,所述多个发光组件相互串联;
多个第一开关组件,接收所述供应电源,各所述第一开关组件具有第一端、第二端以及第一控制端,所述多个第一开关组件的所述多个第一端分别连接所述多个发光串行,各所述第一开关组件的所述第二端通过一电阻接地;
脉冲存储电路,存储预先设定的初始脉冲信号;
脉冲产生电路,连接各所述第一开关组件的所述第一控制端,配置以输出脉宽调变信号至各所述第一开关组件;
电压调整电路,连接所述多个第一开关组件的多个所述第一控制端,配置以输出电压调变信号至各所述第一开关组件;以及
脉冲调变控制电路,连接所述脉冲存储电路、所述脉冲产生电路以及所述电压调整电路,配置以在脉冲频率调变模式下,判断所述初始脉冲信号的频率小于音频阀值时,依据所述初始脉冲信号的频率与所述音频阀值的比例,输出脉宽调变控制信号以控制所述脉冲产生电路调整所述初始脉冲信号的脉冲宽度以输出频率大于所述音频阀值的所述脉宽调变信号,以及输出电压调变控制信号,以控制所述电压调整电路输出对应于所述初始脉冲信号调整至所述脉宽调变信号的调整比例,等比例降低各所述第一开关组件的所述第一控制端与所述第二端之间的跨压的所述电压调变信号。
2.根据权利要求1所述的背光装置,其特征在于,所述脉冲调变控制电路配置以在所述脉冲频率调变模式下,判断所述初始脉冲信号的频率大于所述音频阀值时,输出脉冲控制信号以控制所述脉冲产生电路输出所述初始脉冲信号至各所述第一开关组件,以及输出电压控制信号以控制所述电压调整电路输出初始电压信号至各所述第一开关组件。
3.根据权利要求1所述的背光装置,其特征在于,所述脉冲调变控制电路配置以在脉冲宽度调变模式下,判断所述初始脉冲信号的占空比小于临界占空比时,依据所述占空比与所述临界占空比的比例,输出所述脉宽调变控制信号以控制所述脉冲产生电路调整所述初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出具有所述占空比大于所述临界占空比的所述脉宽调变信号,以及输出所述电压调变控制信号以控制所述电压调整电路输出等比例降低各所述第一开关组件的所述第一控制端与所述第二端的跨压的所述电压调变信号。
4.根据权利要求3所述的背光装置,其特征在于,所述脉冲调变控制电路配置以在所述脉冲宽度调变模式下,判断所述初始脉冲信号的所述占空比大于所述临界占空比时,输出脉冲控制信号控制所述脉冲产生电路输出所述初始脉冲信号,以及输出电压控制信号控制所述电压调整电路输出初始电压信号。
5.根据权利要求1所述的背光装置,其特征在于,所述电压调整电路包含数字模拟转换器,连接所述脉冲调变控制电路以及各所述第一开关组件的所述第一控制端;
当所述初始脉冲信号的频率小于所述音频阀值时,所述数字模拟转换器配置以从所述脉冲调变控制电路接收数字电压调变控制信号,并转换所述数字电压调变控制信号为模拟电压调变控制信号输出至各所述第一开关组件的所述第一控制端。
6.根据权利要求5所述的背光装置,其特征在于,所述电压调整电路还包含多个运算放大器,各所述运算放大器的一个输入端连接所述数字模拟转换器以接收所述模拟电压调变控制信号,各所述运算放大器的另一个输入端连接在各所述第一开关组件的所述第二端以及各所述电阻的一端之间的节点以接收反馈信号;
各所述运算放大器比对所述模拟电压调变控制信号与所述反馈信号,以产生所述电压调变信号输出至各所述第一开关组件。
7.根据权利要求6所述的背光装置,其特征在于,所述背光装置还包含多个第二开关组件,各所述第二开关组件具有第三端、第四端以及第二控制端,各所述第二开关组件的所述第三端连接所述运算放大器的输出端以接收所述电压调变控制信号,各所述第二开关组件的所述第二控制端连接各所述脉冲产生电路的输出端以接收所述脉宽调变控制信号;
其中当所述脉宽调变控制信号的波形的电压未达到参考电压时,各所述第二开关组件的所述第四端接地;
当所述脉宽调变控制信号的波形的电压达到所述参考电压时,各所述第二开关组件的所述第四端连接各所述第一开关组件的所述第一控制端,以允许所述脉宽调变控制信号以及所述电压调变信号通过各所述第二开关组件传输至各所述第一开关组件。
8.一种背光装置的调光控制方法,适用于根据权利要求1所述的背光装置,其特征在于,包含以下步骤:
利用电源供应器,供应所述供应电源至各所述发光串行以及各所述第一开关组件;
由各所述第一开关组件的所述第一控制端的电压与各所述第一开关组件的所述第二端的电压的比例产生跨压;
存储预先设定的所述初始脉冲信号于所述脉冲存储电路中;
利用所述脉冲调变控制电路,在所述脉冲频率调变模式下,判断所述初始脉冲信号的频率是否小于所述音频阀值,若否,输出脉冲控制信号以及电压控制信号,若是,依据所述初始脉冲信号的频率与所述音频阀值的比例,输出所述脉宽调变控制信号以及所述电压调变控制信号;
利用所述脉冲产生电路,依据接收到的所述脉冲控制信号输出所述脉冲存储电路的所述初始脉冲信号,或依据接收到的所述脉宽调变控制信号调大所述初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出频率大于所述音频阀值的所述脉宽调变信号;
利用所述电压调整电路,依据接收到的所述电压控制信号以输出初始电压信号,或依据接收到的所述电压调变控制信号,输出对应于所述初始脉冲信号调整至所述脉宽调变信号的调整比例,等比例降低各所述第一开关组件的所述第一控制端与所述第二端的所述跨压的所述电压调变信号;以及
利用各所述第一开关组件,依据接收到的所述初始脉冲信号以及所述电压控制信号运作,或依据接收到的所述脉宽调变信号以及所述电压调变控制信号运作。
9.根据权利要求8所述的背光装置的调光控制方法,其特征在于,所述背光装置的所述调光控制方法还包含以下步骤:
利用所述脉冲调变控制电路,在脉冲宽度调变模式下,判断所述初始脉冲信号的占空比是否小于临界占空比;
若否,利用所述脉冲调变控制电路,输出所述脉冲控制信号以控制所述脉冲产生电路输出所述初始脉冲信号,以及输出所述电压控制信号以控制所述电压调整电路输出所述初始电压信号;
若是,利用所述脉冲调变控制电路,依据所述占空比与所述临界占空比的比例,输出所述脉宽调变控制信号以控制所述脉冲产生电路调整所述初始脉冲信号的脉冲宽度,以输出具有所述占空比大于所述临界占空比的所述脉宽调变信号,以及输出所述电压调变控制信号以控制所述电压调整电路输出等比例降低各所述第一开关组件的所述第一控制端与所述第二端的跨压的所述电压调变信号。
10.根据权利要求8所述的背光装置的调光控制方法,其特征在于,所述背光装置的所述调光控制方法还包含以下步骤:
利用数字模拟转换器接收数字电压调变控制信号;以及
利用所述数字模拟转换器转换所述数字电压调变控制信号为模拟电压调变控制信号,输出所述模拟电压调变控制信号至各所述第一开关组件的所述第一控制端。
11.根据权利要求10所述的背光装置的调光控制方法,其特征在于,所述背光装置的所述调光控制方法还包含以下步骤:
配置多个运算放大器的每一个的一个输入端从所述数字模拟转换器的输出端接收所述模拟电压调变控制信号,各所述运算放大器的另一个输入端从各所述第一开关组件的所述第二端以及各所述电阻的一端之间的节点接收一反馈信号;以及
利用各所述运算放大器,依据所述模拟电压调变控制信号与所述反馈信号,以产生所述电压调变信号输出至各所述第一开关组件。
12.根据权利要求11所述的背光装置的调光控制方法,其特征在于,所述背光装置的所述调光控制方法还包含以下步骤:
配置多个第二开关组件的每一个的第三端连接所述运算放大器的输出端,以接收所述电压调变控制信号;
配置各所述第二开关组件的第二控制端连接各所述脉冲产生电路的输出端以接收所述脉宽调变控制信号;
当所述脉宽调变控制信号的波形的电压未达到参考电压时,通过所述脉宽调变控制信号控制各所述第二开关组件的第四端接地;以及
当所述脉宽调变控制信号的波形的电压达到所述参考电压时,通过所述脉宽调变控制信号控制各所述第二开关组件的所述第四端连接各所述第一开关组件的所述第一控制端,以允许所述脉宽调变控制信号以及所述电压调变控制信号通过各所述第二开关组件输出至各所述第一开关组件。
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