CN1645206A

CN1645206A - 混光控制单元

Info

Publication number: CN1645206A
Application number: CN 200510003771
Authority: CN
Inventors: 高克嘉; 陈志光; 黄志濠
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: CN100449372C

Abstract

一种混光控制单元，适用于显示装置的背光模块，背光模块的第一及第二发光单元分别由第一及第二频率所驱动。第一及第二发光单元所发射的光混合成混合光。混光控制单元包括光检测单元、控制单元、第一驱动器、及第二驱动器。光检测单元检测混合光，并产生检测信号。控制单元根据检测信号以计算出第一频率的能量以及第二频率的能量，并根据第一频率的能量与第一预设频率能量间的差异来控制第一驱动器调整第一频率的能量，以及根据第二频率的能量与第二频率预设能量间的差异来控制第二驱动器调整第二频率的能量。

Description

混光控制单元

技术领域

本发明涉及一种混光控制单元，特别涉及一种混光控制单元，适用于显示装置，用以调整背光源的白光色坐标。

背景技术

在液晶显示(liquid crystal display，LCD)装置中，背光模块常利用发光二极管(Light Emitting Diodes，LED)作为LCD装置的背光源。LED背光源一般可分为两类型，其一是直接以白光LED作为背光源，但白光LED的成本高；另一则是以红、绿、蓝三色LED作为背光源，是将红、绿、蓝三色LED所发射的红光、绿光、蓝光混合而后产生白光。一般而言，为了要检测混合的白光是否符合预设标准，背光模块则利用混光控制单元来调整红、绿、蓝三色LED所发射后的红光、绿光、蓝光的强度，以控制所混合的白光色坐标。

图1是表示现有混光控制单元示意图。控制单元包括红光检测单元10R、绿光检测单元10G、蓝光检测单元10B、光控制单元11、红光驱动器12R、绿光驱动器12R、蓝光驱动器12B、以及辉度设定单元13。辉度设定单元13已决定对应预设白光色坐标的红光强度、绿光强度及蓝光强度。背光模块的红光LED LR、绿光LED LG、以及蓝光LED LB配置在面板PL的一侧。红光驱动器12R、绿光驱动器12G、以及蓝光驱动器12B分别驱动红光LED LR、绿光LED LG、以及蓝光LED LB。红光LED LR、绿光LED LG、及蓝光LED LB发光后，三色光经由背光模块的光学构件混合后产生白光。

由于三色光已混合成白光，混光控制单元为了要分别检测红光、绿光、及蓝光的强度，因此，在红光检测单元10R、绿光检测单元10G、以及蓝光检测单元10B前分别加上红色滤光片14R、绿色滤光片14G、以及蓝色滤光片14B。以红光来举例说明，白光通过红色滤光片14R后，绿光及蓝光被红色滤光片14R阻隔，红光检测单元10R则只到感应到红光而产生红色感测信号S10_R。光控制单元11接收红色感测信号S10_R以判断出红光的强度，并比较判断出的红光强度与预设白光所对应的红光强度。光控制单元11根据比较结果以输出红色控制信号S11_R至红光驱动器12R。红光驱动器12R则根据红色控制信号S11_R以驱动红光LED LR。同样地，绿光强度及蓝光强度的的检测及控制亦是如此。

然而，在现有混光控制单元中，由于必须在红光检测单元10R、绿光检测单元10G、以及蓝光检测单元10B前分别加上红色滤光片14R、绿色滤光片14G、以及蓝色滤光片14B，使得三色检测单元接收光的效果较差，此外，更增加了成本。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明主要目的在于提供一种混光控制单元，用以调整白光的色坐标。

为获致上述的目的，本发明提出一种混光控制单元，适用于显示装置的背光模块，背光模块具有由第一频率所驱动的第一发光单元及由第二频率所驱动的第二发光单元，且第一及第二发光单元所发射的光混合成混合光。混光控制单元包括光检测单元、控制单元、第一驱动器、及第二驱动器。光检测单元检测混合光，并产生检测信号。控制单元根据检测信号以计算出第一频率的能量以及第二频率的能量，并根据第一频率的能量与第一预设频率能量间的差异以输出第一控制信号，以及根据第二频率的能量与第二频率预设能量间的差异以输出第二控制信号。第一驱动器根据第一控制信号以调整第一频率的能量。第二驱动器根据第二控制信号以调整第二频率的能量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是表示现有混光控制单元示意图。

图2是表示本发明的混光控制单元示意图。

附图符号说明：

14R、14G、14B～滤光片；10R～红光检测单元；10G～绿光检测单元；10B～蓝光检测单元；11～光控制单元；12R～红光驱动器；12R～绿光驱动器；12B～蓝光驱动器；13～辉度设定单元；LR～红光LED；LG～绿光LED；LB～蓝光LED；PL～面板；20～光检测单元；21～光控制单元；210～解调制单元；211～比较单元；22R～红光驱动器；22G～绿光驱动器；22B～蓝光驱动器；23～辉度设定单元。

具体实施方式

图2是表示本发明混光控制单元示意图。混光控制单元2适用于显示器。混光控制单元2包括光检测单元20、控制单元21、红光驱动器22R、绿光驱动器22R、蓝光驱动器22B、以及辉度设定单元23。面板PL中背光模块的红光LED LR、绿光LED LG、以及蓝光LED LB配置在面板PL下方。

红光驱动器22R以载有第一频率的红光驱动信号S22_R来驱动红光LED LR、绿光驱动器22G以载有第二频率的绿光驱动信号S22_G来率驱动绿光LED LG、以及蓝光驱动器22B以载有第三频率的蓝光驱动信号S22_B来驱动蓝光LED LB，此即表示，红光LED LR、绿光LED LG、以及蓝光LED LB的工作频率分别为第一、第二、及第三频率。第一、第二、及第三频率彼此相异，且频率的能量与LED的光强度有关。举例来说，第一频率的能量与红光LED LR的光强度成正比。红光LED LR、绿光LED LG、及蓝光LED LB发光后，三色光经由背光模块的光学构件混合后产生白光。

辉度设定单元23预先决定一预设色坐标，此预设色坐标是指示预设红光强度、预设绿光强度、及预设蓝光强度。由于红光LED LR、绿光LED LG、以及蓝光LED LB的工作频率相异，因此，辉度设定单元23根据预设红光强度以决定第一预设频率能量，根据预设绿光强度以决定第二预设频率能量，以及根据预设蓝光强度以决定第三预设频率能量。换句话说，第一至第三预设频率能量则可表示预设色坐标。

光检测单元20感应混合后的白光以产生检测信号S20。控制单元21接收检测信号S20，并根据检测信号S20以计算出第一至第三频率的能量。控制单元21接着比较第一频率的能量与第一预设频率能量间的差异以输出控制信号S211_R，比较第二频率的能量与第二预设频率能量间的差异以输出控制信号S211_G，以及比较第三频率的能量与第三预设频率能量间的差异以输出控制信号S211_B。

驱动器22R、22G、及22B则分别根据控制信号S211_R、S211_G、及S211_B来驱动红光LED LR、绿光LED LG、及蓝光LED LB。以红光驱动器22R为例子来详细说明。红光驱动器22R接收到控制信号S211_R后，藉由调整驱动信号S22_R的责任周期(duty cycle)，以改变第一频率的能量。当第一频率的能量提高，红光LED LR的光强度则增加；当第一频率的能量降低，红光LED LR的光强度则减少。同样地，绿光驱动器22G与蓝光驱动器22B亦是执行相同的操作。

参阅图2，控制单元21与辉度设定单元23的详细操作如下所述。

控制单元21包括解调制单元210及比较单元211。解调制单元210接收检测信号S20，并根据检测信号S20解调出第一、第二、及第三频率。解调制单元210并计算第一、第二、及第三频率的能量，且产生分别代表第一、第二、及第三频率的能量的第一能量信号S21₁、第二能量信号S21₂、及第三能量信号S21₃。解调制单元210根据计算出的第一、第二、及第三频率的能量，可判断出三色光的强度。藉由三色光的强度可获得混合后的白光的色坐标。

辉度设定单元23可产生分别代表第一、第二、及第三预设频率能量的第一预设能量信号S23₁、第二预设能量信号S23₂、及第三预设能量信号S23₃。

比较单元211接收第一至第三能量信号S21₁至S21₃、以及第一至第三预设能量信号S23₁至S23₃。比较单元211根据第一能量信号S21与第一预设能量信号S23₁间的差异以输出红色控制信号S211_R至红光驱动器22R，根据第二能量信号S21₂与第二预设能量信号S23₂间的差异以输出绿色控制信号S211_G至绿光驱动器22G，根据第三能量信号S21₃与第三预设能量信号S23₃间的差异以输出蓝色控制信号S211_B至蓝光驱动器22B。换句话说，比较单元211是根据混合后的白光色坐标与预设色坐标间的差异以输出控制信号S211_R、S211_G、及S211_B。

综上所述，红光LED LR、绿光LED LG、及蓝光LED LB是由不同的频率来驱动。控制单元21可根据检测信号S20判断出三个相异的频率的能量，进而获得三色光的强度。假使三色光的强度未到达既定标准，则透过红光驱动器22R、绿光驱动器22G、及蓝光驱动器22B来调整三频率的能量。因此，根据本发明的混光控制单元2，光检测单元20可直接感应混合后的白光，无须透过三色滤光片。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，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

1.一种混光控制单元，适用于一显示装置的一背光模块，该背光模块具有由一第一频率所驱动的一第一发光单元及由一第二频率所驱动的一第二发光单元，且该第一及第二发光单元所发射的光混合成一混合光，该混光控制单元包括：

一光检测单元，用以检测该混合光，并产生一检测信号；

一控制单元，根据该检测信号以计算出该第一频率的能量以及该第二频率的能量，并根据该第一频率的能量与一第一预设频率能量间的差异以输出一第一控制信号，以及根据该第二频率的能量与一第二频率预设能量间的差异以输出第二控制信号；

一第一驱动器，根据该第一控制信号以调整该第一频率的能量；以及

一第二驱动器，根据该第二控制信号以调整该第二频率的能量。

2.如权利要求1所述的混光控制单元，其中，该第一频率的能量与该第一发光单元的光强度成正比，且该第二频率的能量与该第二发光单元的光强度成正比。

3.如权利要求2所述的混光控制单元，其中，该第一预设频率能量对应该第一发光单元的预设光强度，且该第二预设频率能量对应该第二发光单元的预设光强度。

4.如权利要求1所述的混光控制单元，该控制单元包括：

一解调制单元，根据该检测信号以解调出该第一及第二频率，且计算该第一频率的能量以及该第二频率的能量，其中，该第一频率的能量对应该第一发光单元的光强度，且该第二频率的能量对应该第二发光单元的光强度；

一比较单元，用以比较该第一频率的能量与该第一预设频率能量间的差异以输出该第一控制信号，以及比较该第二频率的能量与该第二预设频率能量间的差异以输出该第二控制信号。

5.如权利要求4所述的混光控制单元，其中，该第一预设频率能量对应该第一发光单元的预设光强度，且该第二预设频率能量对应该第二发光单元的预设光强度。

6.如权利要求5所述的混光控制单元，更包括一辉度设定单元，用以决定该第一发光单元的预设光强度以设定该第一预设频率能量，以及决定该第二发光单元的预设光强度以设定该第二预设频率能量。

7.一种混光控制单元，适用于一显示装置的一背光模块，该背光模块具有由一第一，第二，及第三频率所驱动的一红光发光单元，一绿光发光单元，及一蓝光发光单元，该等发光单元所发射的光混合成一白光，该混光控制单元包括：

一光检测单元，用以检测该白光，并产生一检测信号；

一控制单元，根据该检测信号以判断该白光的色坐标，并根据该白光的色坐标与一预设色坐标间的差异以输一第一、第二、及第三控制信号；

一第一驱动器，根据该第一控制信号以调整该第一频率的能量，藉以调整该红光发光单元的光强度；

一第二驱动器，根据该第二控制信号以调整该第二频率的能量，藉以调整该绿光发光单元的光强度；以及

一第三驱动器，根据该第三控制信号以调整该第三频率的能量，藉以调整该蓝光发光单元的光强度。

8.如权利要求7所述的混光控制单元，更包括：

一解调制单元，根据该检测信号以解调出该第一，第二及第三频率，且计算该第一频率的能量，该第二频率的能量，以及该第三频率的能量，其中，该第一频率的能量，该第二频率的能量，以及该第三频率的能量对应该白光的色坐标；

一比较单元，用以比较该白光的色坐标与该预设色坐标，并根据该比较结果输出该第一至第三控制信号。

9.如权利要求8所述的混光控制单元，其中，该第一频率的能量代表该红光发光单元的光强度，该第二频率的能量代表该绿光发光单元的光强度，以及该第三频率的能量代表蓝光发光单元的光强度。

10.如权利要求8所述的混光控制单元，其中，该预设色坐标对应一第一预设频率能量，一第二预设频率能量，以及一第三预设频率能量。

11.如权利要求10所述的混光控制单元，其中，该比较单元比较该第一频率的能量与该第一预设频率能量间的差异，比较该第二频率的能量与该第二预设频率能量间的差异，以及比较该第二频率的能量与该第二预设频率能量间的差异以分别输出该第一至第三控制信号。