CN1652655A - 发光装置、系统及其控制方法 - Google Patents

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陈志光
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Abstract

一种发光装置，其具有多个发光单元、多个电流驱动单元、及控制电路单元。每一电流驱动单元根据一驱动信号，以提供一电流至特定颜色的至少一发光单元。控制电路单元根据多个预设光强度参考值与来自发光单元的不同颜色的光输出间的差异，以输出控制驱动信号。在控制方法中，驱动信号是用以将特定颜色的光输出调整为对应的光强度参考信号值，使得发光装置的色温能维持固定。

Description

发光装置、系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种电激发光显示装置，特别涉及一种驱动电路，用以驱动电激发光显示装置的发光装置。
背景技术
近来显示技术快速地进步，尤其是电激发光装置，一般称为发光装置。发光装置可实施于广泛的应用中，例如，液晶显示器的背光模块、电激发光显示器的直接光源、发光系统等等。
在操作中，电流流通发光装置以产生光。依靠混和在其中的特殊主动材料，发光装置可以发射不同颜色的光线。发光装置所发射的光颜色是根据其应用的需求而定。
美国专利第6,411,046号专利揭露一种混合由发光装置所发射的不同颜色光以产生白光的发光系统。为了防止白光的色偏差，此专利参考文献揭露一种控制方法，其合并发光装置颜色协调及发光装置温度以成为发光装置光输出的调整系数。此控制系统是由自动调整所达成且需要复杂架构来实施，包括计算控制规则的控制器。
因此，需要可简化发光系统制造及减少成本的控制系统及控制方法。
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发光系统及控制发光系统的方法。
为实现上述的目的，本发明的一实施例提出一种发光装置，其包括具有不同发光颜色的多个发光单元、多个电流驱动单元、及控制电路单元。每一电流驱动单元根据一驱动信号，以提供一电流至特定颜色的至少一发光单元。控制电路单元根据多个预设光强度参考值与来自发光单元的不同颜色的光输出间的差异，以输出控制驱动信号。
本发明的另一实施例提供一种控制发光系统的方法，首先，产生流经多个发光装置的多个电流，以使发光单元产生不同颜色的光输出，其中，每一电流的电平分别根据对应的驱动信号而改变，接着，根据特定颜色的光输出与对应的预设光强度参考值间的差异，以产生对应的驱动信号。
在一实施例中，每一光强度参考值代表特定颜色的光输出目标平均值。根据不同的实施例，在产生驱动信号的步骤中，包括产生驱动信号以将特定颜色的光输出调整为对应的光强度参考值。根据不同的实施例，每一驱动信号包括脉宽调制驱动信号，且脉宽调制驱动信号的工作周期根据对应的反馈信号而改变。
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1A表示本发明实施例的发光装置的架构图。
图1B表示本发明实施例的控制发光装置的方法流程图。
附图符号说明
200～发光装置；212～电流驱动单元；214、214R、214G、214B～发光单元；220R、220G、220B～光感测组件；240～比较组件；250～控制组件；
具体实施方式
图1A是表示本发明实施例的发光装置的架构图。发光装置200包括多个发光单元，以标号214表示。在此实施例中，发光单元214包括不同发光颜色的发光单元214R、214G、及214B，分别发射红光(R)、绿光(G)、及蓝光(B)。发光单元214可以是有机发光二极管(light-emitting diode，LED)、半导体LED等等。
电流驱动单元212产生流过发光单元214R、214G、及214B的电流。根据来自电流驱动单元212的电流，发光单元214R、214G、及214B分别发射红、绿、及蓝的基本色，且红光、绿光、及蓝光彼此混合以达成色彩全光谱(full spectrum)。
光感测组件220R、220G、及220B分别检测由发光单元214R、214G、及214B发射的特定发光颜色的光亮度。红色光感测组件220R是用来检测由发光单元214R所发射的红光亮度；绿色光感测组件220G是用来检测由发光单元214G所发射的绿光亮度；蓝色光感测组件220B则是用来检测由发光单元214B所发射的蓝光亮度。光感测组件220R、220G、及220B可以是感光二极管，其分别具有不同颜色的滤光片，以选择性地使红光、绿光、及蓝光通过。
光感测组件220R、220G、及220B根据所检测到的三色光的亮度而分别产生为模拟信号的检测信号Rs、Gs、及Bs，检测信号Rs、Gs、及Bs在输入至比较组件240前，由放大器230按比例而放大。比较组件240分别比较检测信号Rs、Gs、及Bs与参考信号Rf、Gf、及Bf，并根据其差异输出反馈信号。其中，检测信号Rs、Gs、及Bs与参考信号Rf、Gf、及Bf的差异，是表示发光单元214R、214G、及214B的目标光输出与各自的实际光输出间的误差。
控制组件250根据反馈信号而输出驱动信号至电流驱动单元212，以控制并调整提供至发光单元214的电流电平。在本发明的实施例中，控制组件250是以脉宽调制(PWM)控制集成电路来实施。在控制组件250的操作下，控制信号是以PWM工作周期(duty cycle)的形式来调整发光单元的驱动电流。
为了说明本发明的实施例，PWM控制的实施为一例子，在实际应用上，可以其它不同的控制架构，例如振幅控制等来实施。
图1B是表示本发明实施例的驱动发光装置的方法流程图。为了说明，在此实施例中，是以顺序来说明多个步骤。然而，在实际应用上，这些步骤可根据其硬件及软件，而以不同的顺序来执行。
首先，参考信号Rf、Gf、及Bf的值，是根据红光(R)、绿光(G)、及蓝光(B)三色LED所期望的光输出强度而设定(步骤302)。在本实施例中，对于期望的色温，所设定的参考信号Rf、Gf、及Bf的值符合红光、绿光、及蓝光三色光输出的目标平均值。输出三个驱动信号以分别点亮三色发光单元(步骤304)。在本实施例中，驱动信号可以为脉宽调制信号，其工作周期决定发光单元的光输出的程度。
接着，检测发光单元所发射的三色光(步骤306)，且产生对应的检测信号Rs、Gs、及Bs，并分别比较检测信号Rs、Gs、及Bs与参考信号Rf、Gf、及Bf(步骤308)。假使任一检测信号未符合其对应的参考信号，则因此设定驱动信号，来调整三色发光单元的光输出，使其与参考信号Rf、Gf、及Bf所定义的程度相同(步骤310)。
步骤306至310形成一个无限的循环，其中，三色发光单元所发射的光不断地被检测，以根据参考信号Rf、Gf、及Bf所定义的程度，来决定并校正任一色的发光单元的光输出。
本发明的发光装置及驱动方法可广泛地应用在LED装置中，更可用于白色发光装置，以作为液晶显示装置的背光。反馈控制架构根据LED所发射的光亮度检测，以简单地维持白光的固定色温。
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 (15)

1.一种发光装置，包括：
多个发光单元；
多个电流驱动单元，其中，每一该电流驱动单元是耦接至少一该发光单元；以及
一控制电路单元，耦接所述电流驱动单元，
藉由以根据多个预设光强度参考值与来自所述发光单元的不同颜色的光输出间的差异，以输出所述驱动信号。
2.如权利要求1所述的发光装置，更包括：
多个光感测组件，每一该光感测组件用以检测特定颜色的光输出；
多个比较组件，每一比较组件比较该预设光强度参考值与所检测的特定颜色的光输出间的差异，并根据比较结果输出一反馈信号；以及
多个控制组件，其中，每一控制组件根据该反馈信号以输出对应的该控制信号。
3.如权利要求2所述的发光装置，其中，每一该光感测组件包括一感光二极管，该感光二极管具有一滤光片，以选择性地使特定颜色的光输出通过。
4.一种控制发光系统的方法，该发光系统包括不同发光颜色的多个发光装置，该方法包括：
产生流经所述发光装置的多个电流，以使所述发光装置产生不同颜色的光输出，其中，每一该电流的电平分别根据对应的一驱动信号而改变；以及
根据特定颜色的光输出与对应的一预设光强度参考值间的差异，以产生对应的该驱动信号。
5.如权利要求4所述的控制发光系统的方法，在该产生该驱动信号的步骤中，包括产生该驱动信号以将特定颜色的光输出调整为对应的该光强度参考值。
6.如权利要求4所述的控制发光系统的方法，在该产生该驱动信号的步骤中，更包括：
感测来自所述发光装置的不同颜色的光输出，且产生对应的多个感测光信号；
比较所述感测光信号与所述光强度参考值，并产生多个对应的反馈信号；以及
根据每一该反馈信号以设定对应的该驱动信号。
7.如权利要求4所述的控制发光系统的方法，每一所述驱动信号包括脉宽调制信号。
8.如权利要求4所述的控制发光系统的方法，其中，每一该光强度参考值代表特定颜色的光输出目标平均值。
9.一种发光系统，包括：
多个发光装置，具有不同发光颜色；
多个电流驱动器，其中，每一该电流驱动器根据一驱动信号，提供一电流至特定颜色的至少一该发光装置；以及
一控制电路，耦接所述电流驱动器，用以根据多个预设光强度参考值与来自所述发光装置的不同颜色的光输出间的差异，以输出所述驱动信号。
10.如权利要求9所述的发光系统，更包括：
多个光传感器，每一该光传感器用以检测特定颜色的光输出；
多个比较器，每一比较器比较该预设光强度参考值与所检测的特定颜色的光输出间的差异，并根据比较结果输出一反馈信号；以及
多个控制器，其中，每一控制器根据该反馈信号以输出对应的该控制信号。
11.如权利要求10所述的发光系统，其中，所述控制器以多个脉宽调制信号的形式来输出对应的所述驱动信号。
12.如权利要求11所述的发光系统，其中，所述脉宽调制信号的工作周期，是根据该预设光强度参考值与所检测的特定颜色的光输出间的差异而设定。
13.如权利要求10所述的发光系统，其中，每一该光传感器包括一感光二极管，该感光二极管具有一滤光片，以选择性地使特定颜色的光输出通过。
14.如权利要求9所述的发光系统，其中，每一该预设光强度参考值代表特定颜色的光输出的目标平均值。
15.如权利要求9所述的发光系统，其中，每一该驱动信号用以将特定颜色的光输出调整为与对应的预设光强度参考值相同。
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