TW200839683A - Light source control apparatus and method for controlling light source thereof - Google Patents

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Description

200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種控制裝置及其方法，且特別是有 關於一種光源控制裝置及其方法。 【先前技術】 由於 RGB 發光二極體(light emitting diode，LED)能表 現的色域較冷陰極螢光燈(c〇ld cathode fluorescent lamp， CCFL)來得寬，其中R、G、B分別為三原色的紅色、綠色 及監色訊號。因此，發光二極體在色彩表現上較冷陰極螢 光燈來得豐富，以致於近年來大多以發光二極體作^液晶 顯示器（liquid crystal display，LCD)的發光源。 然而，由於液晶顯示器的尺寸與日俱增，而一台大尺 寸液晶顯示器所需的發光二極體數目常常要數百顆之譜。 因此液晶顯示器中的發光二極體大都以串並方式 減少控制這些發光二極體所需之零件。但這樣的控制方式 容易使晝面的品質降低，以圖1來說明之。 馨圖1所不為設置在液晶顯示器中的傳統發光二極體控 制裝置，用以控制發光二極體1〇1〜1〇N的發光亮度，而 發光二極體101〜10N為液晶顯示器的其中一串串接的發 光一極體。圖不中的控制裝置包括有亮度測量電路W…卜 其具有感光二極體100-2、類比/數位轉換器1〇〇_3、控制電 路10(M 、功率Mos電晶體（p〇wer
metal備de-semiconductor transistor)1〇〇_5 以及電阻 100-6。此外，電源電壓及共同電位分卿vcc及c〇M 200839683 NVT-2006-126 22734twf.d〇c/n 來表示。
此種傳統控制裝置利用電阻100-6獲得一回授訊號 FB，並使得回授訊號FB追隨(tracking)控制電路1〇〇_4内 之一參考電壓VFB，據以產生脈寬調變訊號PWM，以控 制功率MOS電晶體100-5的導通狀態，進而使得流經電阻 100-6的電流為pvTB/電阻1〇〇-6。根據克希荷夫電流定 律(KCL) ’這股電流也同樣會流經發光二極體ι〇1〜1〇N。 透過免度測置電路100-1測得這些發光二極體所發射之光 譜’然後利用類比/數位轉換器100-3將其轉換成數位訊 號’再送入控制電路100-4，以使控制電路1〇〇_4依此調整 脈寬調變訊號PWM，進而調整這些發光二極體至 光譜區。 然而，由於每一顆發光二極體的温度係數及老化程产 並非完全相同’使得每-顆m極體的發光情形變化ς -’而此習知控憾置的電路_並無法個別調整 極體，導致液晶顯示器的晝面品質降低。 χ 一 體：外架構，、只能同時修正發光二極 體101〜10Ν的免度’而無法對單顆發光二極 ，償，降低畫面品質，因此於量產時需要报嚴格的:= 制，造成製造成本居高不下，且品質還3 貝& 【發明内容】 心疋難以完全掌握。 本發明的目的就是提供-種光源控魏置， 顆發光二祕或串聯㈣個料二極體進行亮度補=對ς 6 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n Ξ穩器的晝面品質，且在量產液晶顯示哭的π 時，不需要嚴格的品質普缶丨^1、 、,°。的冋 _本發明的目的就是提供〜二制低二 單顆發光二極體或串聯的多;;^ #I補償 得液晶顯示器的晝面品當尸:先〆 之儿度，因此使 的同時，*需要的品c，且在量產液晶顯示器 低。 進而使製造成本得以降 基於上述及其他目的， 置。此光源控制裝置用以和2發明提出—種光源控制裝 有發光元件之兩端依序聯的N個發光元件，而所 數。此光源控制裝置包括檢^+1個節點’其中N為自然 上述節點，用以傳送測路。檢測電路 之間的發光元件，其中卜了均、电机至弟I郎點到第J節點 1。補償電路_接上述節⑨4自然數’且N+1 >=… 點之間的發光元件之亮量f節點到第J節 電流之值，並提供上述補償度的大小決定補償 間的發光元件。 、u弟1節點到第J節點之 法。用目的’本發明提出—種絲控制方 ，光元件之兩端依序定義有 抓至弟I即,.、、占到弟J郎點之間的發光元件，1巾卜 >= J >1 >= 1。接著，測量第1節點到第J 即,之間的發光元件之亮度。再來，根據上述亮度的大小 7 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 電流之值。最後，提供上述補償電流至第 到弟J卽點之間的發光元件。 點 =路包括亮制量電路、控魏路及補償單元 二了以測量第ϊ節點到第j節點之間的發光元件之」 生亮度指示訊號。控制電路依據亮度指示訊i %流之值’並根據補償電流之值而輸出第-補償 =弟二補償職。補償單姑接至上述節點，依據第 一補償訊號傳送上述之補償電流至第Σ節關第 光元件，並依據第二補償訊歧取流至第 補償電流。 ^ 依照上述實施例所述的光源控制裝置，上述之補償單 兀包括多個數位/類比轉換單元、多個第一開關及多個^二 開，。每二數位/類比轉換單元皆具有輸入端、輸出端及汲 取端，且每一數位/類比轉換單元之輸入端皆耦接至控制電 路，、，根據其輸人端所接收之訊號，決定其輸出端;輪二 之補償電流的大小，以及決定汲取端所汲取電流之大小。 ^述之第一開關皆具有第一端、第二端及控制端，且上述 第一開關之第一端分別耦接至上述數位/類比轉換單元之 輸出端，上述第一開關之第二端分別耦接至上述節點，而 上述第一開關之控制端皆輕接至控制電路，並依據其控制 端所接收之訊號決定是否導通。上述之第二開關皆具有第 一端、第二端及控制端，且上述第二開關之第一端分別耦 接至上述數位/類比轉換單元之汲取端，上述第二開關之第 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 一端分別接至上述節點，而上述筻- 電路，並依據其控制端所接::==J 通。其中，上述數位/類比轉換 接收第-補償訊號及第二補償訊號， 轉換單元所對應的第―開關為4=
依照本發明另一實施例所述的光源控制裝置，上 補償電路包括亮度測量電路、控制電路及補料元。亮声 測=用以測量第！節點到第j節點之間的發光元件： 克度，據以產生亮度指示訊號。控制電路 ，，定補償電流之值，並根據補償電流之值而二 補償單元_上述節點，依據補償訊號傳送補償 二、、^ΒΡ，第J節點之間的發光元件，並依據補償 汛號;及取流至第J節點之補償電流。 、 广沖依述另—實施例所述的光源控制裝置，上述之補 =兀包括數位/類比轉換單元、多個第五開關及多個第六 開，。數位/類比轉換單元具有輪人端、輪出端及没取端， 且數位/類_換單元之輸人端接收補償訊號，據以決定盆 =端所輸出之補償電流社小，以及決纽取端所没取 肢之大小二上述第五開關皆具有第一端、第二端及控制 端’且上述第五開關之第—端皆墟至數位·比轉換單元 之輸出上述第五開關之第二端分_接至上述節點， 而上述第五開關之控綱皆域至控制電路，並依據其控 200839683 NVT-2006-126 22734tw£doc/n 制端所接收之訊號決定是否導通。上述第六開關皆具有第 一端、第二端及控制端，且上述第六開關之第一端皆耦接 至數位/類比轉換單元之汲取端，上述第六開關之第二端分 別耦接至上述節點，而上述第六開關之控制端皆耦接至控 制電路，並依據其控制端所接收之訊號決定是否導通。其 中’耦接至第I節點之第五開關為導通狀態，而耦接至第 了節點之第六開關為導通狀態。 依照本發明一實施例所述的光源控制裝置，上述之數 位/類比轉換單元包括數位/類比轉換器、第一電流鏡射裝 置及第二電流鏡射裝置。數位/類比轉換器具有輸入端及輸 出端’且數位/類比轉換器根據其輸入端所接收的訊號，決 定其輸出端所輸出電流之大小。第一電流鏡射裝置具有第 二端、第二端、第三端、第四端、第五端及第六端，第一 =OIL鏡射裳置之苐一端接收數位/類比轉換器所輸出之電 流，且第一電流鏡射裝置依據流過其第一端與第二端之電 /爪而決定其第三端與第四端之電流值，以及決定其第五端 /、第/、鸲之電流值，且第一電流鏡射裝置之第五端作為數 類比轉換單元之汲取端。第二電流鏡射装置具有第一 =第一端、第三端及第四端，第二電流鏡射裝置之第二 ，耦接第一電流鏡射裝置之第三端，第二電流鏡射裝置: ^四端作為數位/類比轉換單元之輸出端，且第二電流鏡射 ，置依據流過其第一端與第二端之電流而決定其第^ 第四端之電流值。 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 依照本發明一實施例所述的光源控制裝置，上述之第 一電流鏡射裝置包括第一 NMOS電晶體、第：NM〇s帝 晶體及第三NMOS電晶體。第—NM()S電㈣ 3祕，且第-跑OS電晶體之没極作為第一電流鏡射 裝置之弟一端’而第一 NM0S電晶體之源極 二端，並減共同電位。第二蘭0S電= =及極作為弟-電流鏡射裝置之第三端，第二NM()S電晶 體之源極作為第-電流鏡射裝置之第四端，並轉接共同電 位，而第二NM0S電晶體之閘極輕接第—nm〇s電晶體 第；罐電晶體之没極作為第-電流鏡射裝置 弟三ros電晶體之源極作為第-電流鏡射裝 極共同電位，而第三雨。8電晶體之閘 極耦接弟一 NMQS電晶體之閘極。 依照上述實施例所述的光源控制裝置，一恭 、^鏡射裝置包括第-PM0S電晶體及第二pM〇s =曰體= PM0S電晶體之汲極與閘極相接，且第 ，之源極作為第二電流鏡射裝置之第—端，並耦接電= j二第：mos電晶體之汲極作為第二電流鏡射裝置之 之ϊ端電晶體之源極作為第二電流鏡射裝置 為第源電壓’第二PM〇S電晶體之没極作 極第四端，而第二糧⑽電晶體之閘 褐接弟一 pM0S電晶體之閘極。 測電實施例所述的光源控制裝置，上述之檢 匕括弟-電流源、第二電流源、多個第三開關及多 11 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 個第四開關。第一電流源之其中一端耗接至電源電壓，用 以知1供上述之測試電流。弟一電流源之其中一端搞接至共 同電位。上述第三開關皆具有第一端、第二端及控制端， 且上述弟二開關之弟一^端皆搞接至第一電流源之另一端， 而上述第三開關之第二端分別耦接至第丨節點到第N節 點。上述第四開關皆具有第一端、第二端及控制端，且上 述第四開關之第一端皆耦接至第二電流源之另一端，而上
述第四開關之第二端分別耦接至第2節點到第N+1節點。 其中，上述第三開關其中之一的控制端及上述第四開關其 中之一的控制端接收致能訊號，據以決定是否導通，並傳 送上述之測喊電流至第I節點到第j節點之間的發光元件。 依照本發明一實施例所述的光源控制方法，上述傳送 測試電流至第I節點到第J節點之間的發光元件之步驟包 括傳送測试電流至第〗節點，並從第j節點汲取出上之 測試電流。 带、☆依照上述實施例所述的光源控制方法，上述提供補償 電流^第I節點到第J節點之間的發光元件之步驟包括提 供補^電流至第1節點，並從第〗節點取出上述之補作 電流。 貝 =月因採用電流源及多個開關製作成檢測電路，並 ^知a//,L源所提供的檢測電流能流過檢測電路的其中二個 任意個串聯的發光元件所形成的迴路，因此可利用 工立兔路控制開關的導通方送出檢測電流，以 任思個㈣的發光元件進行亮度量測。 4 12 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 此外’本發明亦採用數位/類比轉換器搭配電流鏡製作 成數位/類轉換單元，制賴位/類轉料元及多個 =製作成補償單元，並使得數位/類比轉換器所提供的補 仏電流故過補償單摘其中二個開關與任意個串聯的發 j件所形成的迴路’因此可_控制電路依據上述任意 發光树之亮^蚊娜電流的大小，並控制 =的=通方式而送出補償電流，骑上述任意個串聯的 叙光兀件進行亮度補償。 M 狀上述和其他目的、特徵和優職更明顯 明U 干實施例’並配合所附圖式，作詳細說 【實施方式】 圖2為依照本發明一實施 ΐ;此裝置用以控制發光元= 上述之發光元件皆以發光二紐來 述。所有發絲狀咖’㈣ —來表示。此外，^序自^有糾個㈣，分別以 路，還包裝置包括有檢測電路及補償電
Li〜“依序触至節_電路彻利用連接線 且N+1 >= J>T、_ « 1先件，其中W均為自然數，
1>=卜補償電路則利用連接線尺广Kn+A 200839683 >WT-2006-126 22734twf.doc/n 序耦接至節點n〗〜nN+1，用以測量第j節點到第】節點之間 的發光元件之亮度，以根據上述亮度的大小決定補償電^ 之值，並提供上述補償電流至第I節點到第J節點之^二 發光元件。 ，，間的 _ 補償電路包括有亮度測量電路5〇〇、類比/數位轉換器 600控制電路7〇〇以及補償單元8〇〇，其中補償單元8㈤ 利用連接線Kl〜KN+1依序耦接至節點。亮度測量命 路500用以測量第！節點到$ j節點之間的發光元件之^ 度’據以產生亮度指示職Bs。然後，再透過類比/數ς ，換器60()將亮度指示訊號BS由類比形輕為數位形 式，以提供給控制電路700。接¥，控制電路7〇〇便可依 指Γ1號BS來決找償電流之值，並根據補償電 ，之值而輸出第-補償訊號及第二補償訊號。然後，補償 據第一補償訊號傳送上述之補償電流至第! ::::點之間的發光元件’並依據第二補償訊號没 取流至弟J節點之補償電流。 必須先強賴是’若是㈣電路 能 =，或是其本身内建有類比/數位轉換Β_，ς二 =/11:亮度測量電路綱與控制電路卿之間設置 類比/數位轉換器600。 此外，上述的亮度測量電路5 光二極體5。2來實現，透過圖中所示= 極體502在量測到光線後，便會 :心 丨文日长具~極產生亮度指示訊 於河述說明中提及的M〇S電晶體，它的其 14 200839683 NVT-2006-126 22734twfdoc/n 中極，接節點如1，而其閘極則接收控制電路700 戶=的：整訊號PWM’再透過渡波器，r)產咖^ 壓’據以決定導通程度。阻抗3〇2以電阻來實現，其一端 二接=S二體3G1之另—源/汲極’並產生回授訊號 # ’ =-刺純共同電位C()M然， =號PWM_控制電路·依據回授訊號FB而產生乃 過=os電晶體3()1及阻抗3。2的輕接關係可以得知， 要是用於控制這些發光元件201〜施之工作 % ληι«的大小〇 心此光源控做置初步的電路架構之後，以下將 =、、·田“松測電路400及補償電路_ ⑽檢測電路鲁請參照圖3。圖3為依照=二= 400的電路圖。此檢測電路400包括電流源 電流源40’1 "^括Ν個開關403及Ν個開關404，其中的 及ϋ㈣乃是用來提供上述的測試電流。這些開關403 每—門^制端㈣接至控觀路7()()(如® 2所示），且 ，關均依照控制電路7〇〇所輸出的 飞已在圖3中展現，在此不再贅述。 節點意的是，在此實施例中，耗接至第1節點(例如 關404!，此汗及麵接至第1+1節點(例如節點Π2)的開 如匕—者之控制端為接收相同的訊號(例如Tl)。因 ，若要傳送檢測電流至發光元件2〇1，只要使控制電路 15 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 700訊號T〗致能即可，而若要傳送檢測電流至發光元件 202，則只要使控制電路700訊號1[2致能即可。
當然，使用者自可依照實際的需要而任意地配置各開 關403及404之控制端所接收的訊號，以對任意個串聯的 發光元件進行檢測。例如將麵接第I節點(例如節點巧)的 開關403及轉接至第1+3節點(例如節點％)的開關404之 控制端皆施予相同的訊號，以傳送檢測電流至發光元件 202〜204。至於其他的配置方式，使用者應可自行推知， 不再贊述。 接下來，將介紹補償電路
OUU 萌爹照圖4。圖4為 依照本發明一實施例之補償電路800的電路圖。此補償電 路800包括數位/類比轉換單元8〇1〜8〇N+1，還包括 個開關901及N+1個開關9〇2。上述這些數位/類比轉換單 =謝〜80N+1皆具有輸入端(分職Di〜Dn+i表示）、輸出 ，(以HI來表示)及汲取端(以L〇w來表示），且每一數位/ 類比轉換單元的輸入端皆祕至控制電路700，並分別依 ^輪入端雌收的訊絲決定其輸出端所輸出之補償電 々IL的大小’以及決定其沒取端所汲取電流之大小。 開關901及9〇2的控制端皆輕接至控制電路漏(如圖 ^不）’且每—開關均依照控制電路所輸出的訊號 其中之一決定是否導通’至於這些開關901及902 二^端的輕接方式已在圖4中展現，在此不再費述。 =數位/類比轉換單元#中，會有二個數位/類比轉換 早心刀別接收第-娜訊號及第二補償訊號，配合控制開 16 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 關901及902的啟閉狀態，使得接收第一補償訊號的數位/ 類比轉換單元能傳送補償電流至第I節點至第j節點之間 的發光元件，並使得接收第二補償訊號的數位/類比轉換單 元忐從第J節點没取流至第J節點的補償電流，詳細的操 作請容後述。 上述之母一數位/類比轉換單元的内部構造如圖5所 示，，參照圖5。圖5為依照本發明一實施例之數位/類比 轉換單元的電路圖。數位/類比轉換單元包括有數位/類比 轉換，1010,以及電流鏡射裝置1020及1〇3〇。數位/類比 轉換器具有輸入端(以DK表示)及輪出端（以I〇ut表示），且 數位/類比轉換器根據其輸入端所接㈣訊號，蚊其 端所輸出電流之大小。 ’、 此外’在此實施例中，電流鏡射裳置1〇2〇以nm〇s 1022及1023來實現，而電流鏡射裝置刪 則以PMOS電晶體1031及1032來實現。其中，NM〇s帝 ί 祕作紐位/類轉解认縣端LO^ =M〇S電晶體職岐_作為數彳峨 1出端m。上述各NM0S電晶體 關係已於圖5中展現，不再贅述 =體的輕接 的紅抹士4 遗過适些電流鏡射裝置 _接方切以知道，輸出端ffi所料之 ::==之制電流大小皆是由數位二轉 為了讓使用者更了解本發明的摔作 及補償發光萝知作方式，以下以檢測 貝七九衣置203之冗度為例’並僅列舉出檢測電路_ 17 200839683 NVT-2006-I26 22734twf.doc/n 及補償單元謂中與發光裝置203有關之相關電路， 化操作的敘述，如圖6所示。 圖6為用以敘述操作方式的光源控制裝置之示範電路 圖。請參照圖6,假設使用者欲檢測發光裝置2〇3之意^ 則只要使控制電路.700(此圖未緣示)所輪出之訊號5又致 能，那麼流過發光裝置203之電流除了原本的工二 外，還得再加上檢測電流，因此發光裳置2〇3的發 便有所改變。於是，亮度測量電路5〇〇便能測量發光^ 201〜2GN的冗度’換句心兒’主要就是要測量發光裝置 改變後的亮度。再來’透過類比/數位轉換器_(此圖未洛 不)將測量到的亮度值轉換為數位形式，再傳到控制電ς 700。然後，控制電路700可將發光裝置2〇1〜2〇Ν的亮度 與一預設壳度進行比較，據以決定補償電流的大小。 在控制電路700決定出補償電流的大小之後，控制 路700便根據補償電流的大小而分別輪出第一補償訊號】 第二補償訊號至數位/類比轉換單元8〇3的輸入端A及數 • 位/類比轉換單元804的輸入端d4，並使接收訊號s5的開 關901及接收訊號Ss的開關902皆導通。如此一來，數位 /類比轉換單元8〇3便能輪出補償電流至節點&，以補償發 光裝置203的亮度，而數位/類比轉換單元8〇4也能沒取& 至節點IU的補償電流。值得一提的是，補償電流的值域包 括零。 此外，使用者也可以依序對發光裝置2〇1〜2〇N的亮度 進行檢測’以獲得N個亮度指示訊號，然後利用控制電路 18 200839683 NVT-2006-126 22734twf.d〇c/n 7〇〇比較這些亮度㈣訊號的亮度差異，再針對 的發光裝置分料”—補償訊狀第二補償訊號 的數位/類比轉換單元，並控制開關9〇1及9〇2的 悲，以傳送補償電流至該發光裝置。 基於上述的教示，熟習此技藝者應當知道，補償單元 可以有錄實施方式，並非僅限定於圖4 _舉之補償單 元800。為了讓使用者了解補償單元能以多種不同的^式 來實施，以下便再列舉—實施例，其只需要—個補償訊號 便能對發光裝置進行亮度補償，如圖7所示。圖7為依照 士發明另-實施例之光源控制裝置的電路圖，其中的補^ 單元誦只需要—個補償訊號。此補償單元1_的實^ 方式如圖8所示。 ' 圖8Λ依照本發明—實施例之補償單元麵的電路 圖。此補償單元1000包括有數位/類比轉換單元1001、Ν+1 個開關1002及Ν+1個開關1003。數位/類比轉換單元麵 的輪入端（以D!表示)耦接至控制電路7〇〇，而其内部構造 如圖5所示’因此其操作方式與組成構件皆不再贅述。上 述開關10〇2及1〇〇3之控制端皆輕接至控制電路·，並 均依據控制端所接收的訊號決定是否導通。由於補償單元 1000與補償單元咖的操作方式極其類似，個者當可觸 類旁通，在此便不再贅述。 透過上述各實施例的介紹，大致可以歸納出本發明的 些基本#作方法’如圖9所示。圖9為依照本發明一實 施例之光源控制方法的流程圖。請參照圖9,首先’傳送 19 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 測忒迅流至第I節點到第J節點之間的發光元件(如步驟 1101)，其中I、J均為自然數，且N+1 i。接著， 測量第I節點到第J節點之間的發光元件之亮度(如=驟 ιι〇2)。_，根據上述亮度的大小決定補償電流之值(如 步驟1103)。最後，提供補償電流至第J節點 間的發光元件(如步驟1104)。 其中，傳送測試電流至第！節點到第J節點之間的發 光凡件之步驟可以包括傳送賴電流至第1節點，並從第 取出測試電流。基於上述條件下，提供補償電流 供點勒了節點之_發光元件之步驟可以包括提 此1卜第1節點，並從第1節點沒取出補償電流。 根據％度的大小決定補償電流之值的步驟可以包括 比較測得的亮歧預設亮度，據以蚊補償電流之值。 ㈣採用電流源及多個關製作成檢測電路，並 開電流能流過檢測電路的其中二個 一心α串如的鲞光兀件所形成的迴路，因此可利用 二二的導通方式而送出檢測電流，以對上述 %、個串聯的發光元件進行亮度量測。 成數換11搭配電流鏡製作 開關f作成㈣触7類轉鮮元及多個 償電。==70，並使得數位/類比轉換器所提供的補 光元件二Γ二：順中二個開關與任意個串聯的發 個串==:产因此可利用控制電路依據上述任意 凡件之冗度而決定補償電流的大小，並控制 20 200839683 nvi-zuu6-126 22734twf.doc/n 開關的導通方式而送出補償電流，以對上述任意個 發光元件進行亮度補償。 ^上述各實施例中的發光元件雖然皆以發光二極體來 只施然此僅是舉例’並非用以限定本發明，使用者 依照本發明之精神而運用本技術至其他翻的發光元:。 然本發明已以若干實闕揭露如上’然其並非用以 明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 ^圍内’當可作些許之更動與顯，因此本發明 乾圍當視後附Hf專利範15所狀者鱗。 【圖式簡單說明】 圖1為傳統發光二極體控制裝置的電路圖。 圖。圖2為依照本發明—實關之統控難置的電路 圖。圖3為依照本發明一實施例之檢測電路_的電略 圖。圖4為依照本發明一實施例之補償電路_的電略 電路Ξ。5為依財發明—實補讀位__換單元的 圖 圖 圖6為用以敘述操作方式的光源控制裝置之示範電略 。圖7為依照本發明另-實施例之光源控制裝置的電略 21 200839683 JNVI-2UUO-126 22734twf.doc/n 圖8為依照本發明一實施例之補償單元1000的電路 圖。 圖9為依照本發明一實施例之光源控制方法的流程 圖。 【主要元件符號說明】 101〜10N :發光二極體 100-1、500 :亮度測量電路 100-2、502 :感光二極體 100-3、600 :類比/數位轉換器 100-4、700 :控制電路 100-5、301、1021 〜1023、1031、1032 : MOS 電晶體 100-6 :電阻 201〜20N :發光裝置 302、501 ··阻抗 400 :檢測電路 401、402 :電流源 403、404、901、902、1002、1003 :開關 800、1000 ··補償單元 801〜80N+1、1001 ··數位/類比轉換單元 1010 :數位/類比轉換器 1020、1030 :電流鏡射裝置 COM :共同電位
Di〜Dn+i、Dk ·輸入端 FB :回授訊號 22 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n lout、HI :輸出端 LOW :汲取端 L广Ln+i、Κι〜Kn+i ·連接線 111〜I1n+1 ·郎點 PWM:脈寬調變訊號 Τι〜Tn、Si〜S2(N+1):訊號 VCC :電源電壓
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Claims (1)

  1. 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 十、申請專利範圍： 丨·種光源控制裝置，用以控制串聯的n個發光元 件’所有該些發光元件之兩端依序定義有N+1個節點，其 中N =然數，該先源控制裝置包括： ^ ;檢測電路’耦接該些節點，用以傳送一測試電流至 f1即點到第了節點之間的發光元件，其巾I、J均為自然 丈且^ J > 1 k 1 ;以及 ^ 一補償電路，耦接該些節點，用以測量第I節點到第 一即之之，的發光元件之一亮度，根據該亮度的大 小決定 不貝電流之值’並提供該補償電流至第I節點到 點之間的發光元件。 2.如申請專利範圍第i項所光源控制 該補償電路包括： /、τ 的發用以測量第1節點到第了節點之間 =兀件t該売度，據以產生一亮度指示訊號； 值，並路’依據該⑤度指*喊蚊_償電流之 一補=償電流之值而輸出—第—補償訊號及-第 —補償訊號；以及 成弟 逆n,貝單7^ ’麵接該些節點，依據該第—補償1_ 電，1節晴，之_發=1 該補償單1=弟項所述之光源控缝置，其中 24 200839683 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 多個數位/類比轉換單元， 具有輸入端、輪出端及汲取端日—丈位/類比轉換單元皆 之輸入端皆耦接至該控制電路二了了數射類比轉換單元 訊號，決定其輪出端所輸出之談捕=其輸入端所接收之 定紐取端所汲取電流之大小°;補h流的大小，以及決 及控第;』 類比轉換單元之輸出端，至該些數位/ 至該些節點，而該此第f關之弟二端分別耦接 路^據其控制端所接收之訊號決定是否導通， ·以及 夕個弟二開關’該些第二開關皆具 及控制端，且該此第-龆關夕穿山、 弟—& _ 了罘一開關之弟一端分別耦接至該些數位/ 至該些節點，而該些第二_之控制端㈣接至該 路’並依據其控制端所接收之訊號決定是否導通，t 其中’該些數位/類比轉換單元其中之二的輸入端分 ，收該第一補償訊號及該第二補償訊號，且接收該第—補 償訊號之數位/類比轉換單元所對應的第一開關為導通狀 態’而接收該第二補償訊號之數位/類比轉換單元所對應的 第二開關為導通狀態。 ^、 4·如申請專利範圍第3項所述之光源控制裝置，其中 每一數位/類比轉換單元包括： 25 200839683 JNVI-^UU6-126 22734twf.doc/n -數位/類比轉換H，具有輸人端及輸出端，該數值/ 類比轉換器根據其輸入端所接收的訊號，決定盆 輸出電流之大小； ^ 一第一電流鏡射裝置，具有第一端、第二端、第三端、 第四端、第五端及第六端，該第一電流鏡射裝置之第—端 接收該數位/類比轉換器所輸出之電流，且該第一電流鏡射 裝置依據流過其第一端與第二端之電流而決定其第三端與 第四端之電流值，以及決定其第五端與第六端之電流值， 且该第一電流鏡射裝置之第五端作為該數位/類比轉換單 元之汲取端；以及 、 —一第二電流鏡射裝置，具有第一端、第二端、第三端 及第四端，該第二電流鏡射裝置之第二端耦接該第一電流 鏡射衣置之弟二、，該第二電流鏡射裝置之第四端作為該 數位/類比轉換單元之輸出端，且該第二電流鏡射裝置依據 流過其第一端與第二端之電流而決定其第三端與第四端之 電流值。 ⑩ 5·如申請專利範圍第4項所述之光源控制裝置，其中 該第一電流鏡射裝置包括： 一第一 NMOS電晶體，其汲極與閘極相接，且該第一 NMOS電晶體之汲極作為該第一電流鏡射裝置之第一端， 而該第〜NMOS電晶體之源極作為該第一電流鏡射裝置 之第二端，並耦接一共同電位； 第二NMOS電晶體，該第二NMOS電晶體之沒極 作為該第一電流鏡射裝置之第三端，該第二NMOS電晶體 26 200839683 jnv ι-ζυυ6-126 22734twf.doc/n 之源極作為該第一電流鏡射裝置之第四端，並耦接該共 電位’而該第二’OS電晶體之閘極耦接該第一 I 電晶體之閘極；以及 -第三NMOS電晶體’該第三丽⑽電晶體之 作為該第一電流鏡射裝置之第五端，該第sNm〇s電曰 之源極作為該第-電流鏡射裝置之第六端，並触該= 電位，而該第三NM0S電晶體之_____ _、问 電晶體之閘極。 US 6.如中請專纖項所述之光源 該第二電流鏡射裝置包括： 衣置其中 -第一 PMOS電晶體，其汲極與閘極相接，且 PMOS電晶體之源極作為該第二電流鏡射裝置之」〜 :耦電源電壓’而該第一 PM〇s電晶體之汲為， 弟二電流鏡射裝置之第二端；以及 _馮該 為該：第二電晶體’該第二―s電晶體之源極作 第衣置之第三端，並祕該電源電壓，兮 =-mos電晶體之沒極作為該第二電流鏡射穿之μ 端’而該第二PMOS帝ajm 衣置之弟四 弟一 S兒日日體之閘極耦接該 體之閘極。 riVUJb電晶 ^^如冑請專職㈣3销述之錢控姆置，复中 5亥補償電路更包括： 衣罝其中 一類比/數位轉換器，耦接於該亮度測量雷踗盥兮 電路之間，用以將該意择社儿又巧里电路與该控制 型式。 、X儿又扣不訊號由類比型式轉換為數位 27 200839683 NVT-2UU6-126 22734twf.doc/n 8·如申請專利範圍第1項所述之光源控制裝置，其中 該檢測電路包括·· 一第一電流源，其一端耦接至一電源電壓，用以提供 該測試電流； 一第二電流源，其一端耦接至一共同電位； 多個第三開關，該些第三開關皆具有第一端、第二端 及控制端，且該些第三開關之第一端皆耦接至該第一電流 源之另一端，而該些第三開關之第二端分別耦接至第i節 點到第N節點；以及 多個第四開關，該些第四開關皆具有第一端、第二端 及控制端，且該些第四開關之第一端皆耦接至該第二電流 源之另一端，而該些第四開關之第二端分別耦接至第2節 點到第N+1節點， 其中，該些第三開關其中之一的控制端及該些第四開 關其中之一的控制端接收一致能訊號，據以決定是否導 通，並傳送該測試電流至第j節點到第j節點之間的發光 元件。 又 9·如申請專利範圍第2項所述之光源控制裝置，其更 包括： / 、一第一 MOS電晶體，該第一 MOS電晶體之其中一源 Λ/及極輕接第N+1節點，而該第一 M0S電晶體之閘極接收 該控制電路所輸出的-調整訊號，據以決定導通程度；以 及 28 200839683 NVI-20U6-126 22734twf.doc/n 一第一阻抗，其一端耦接該第一 MOS電晶體之另一 源/沒極，並產生一回授訊號，而該第一阻抗之另一端耦接 一共同電位， 其中該控制電路依據該回授訊號而產生該調整訊號。 10·如申請專利範圍第9項所述之光源控制裝置，其中 該調整訊號包括一脈寬調變訊號。 _
    11·如申請專利範圍第2項所述之光源控制裝置，其中 該免度測量電路包括： 一弟—阻抗，其一端耦接一電源電壓； 一感光二極體，其陽極麵接該第二阻抗之另一端，並 產生該亮度指示訊號，其陰極耦接一共同電位。 12·如申請專利範圍第1項所述之光源控制裝置，其中 該補償電路包括： 一亮度測量電路，用以測量第I節點到第J節點之間 的發光元件之該亮度，據以產生一亮度指示訊號； 了控制電路，依據該亮度指示訊號決定該補償電流之 值，亚根據該補償電流之值而輸出一補償訊號 ;以及 、、“ 一補彳員單TL，耦接該些節點，依據該補償訊號傳送該 補偵电/瓜至第I節點到第j節點之間的發光元件，並依據 該補償訊號汲取流至第j節點之補償電流。 13·如申請專利範圍第12 中該補償單元包括·· 項所述之光源控制裝置，其 山0 立/犬員比轉換單元，具有輸入端、輸出端及沒取 且該數位/類比轉換單元之輸人端接收該補償訊號，據 29 200839683 鎖-2_-126 22734twfd〇c/i] 以決定其輪出端所輸出之該古的 汲取端騎取電流之大小；〜一大小，以及決定該 及护制端第關，趟第五開㈣具有第—端、第一端 £:=r二=== 夕個弟八開關’該些第六開關皆具有第—端 且該些第六開關之第—端皆祕至該數位 取端’該些第六開關之第二端分別輕接至該 二即點’而該些第六關之控制端皆耦接至該控制電路， 並依據其控制端所接收之訊號決定是否導通，书 位芬输至第1節點之第五開關為導通狀態，而麵 接至弟J郎點之第六開關為導通狀態。 14·如申請專利範圍第i項所述之光源控制裝置，其中 該些發光元件各為一發光二極體，且該些發光二極體以陽 極輕接陰極的方式串接。 15·—種光源控制方法，用以控制串聯的N個發光元 件，所有該些發光元件之兩端依序定義有N+1個節點，其 中N為自然數，該光源控制方法包括下列步驟·· 傳送一測試電流至第I節點到第J節點之間的發光元 件’其中I、J均為自然數，且N+1 >二J > I >= 1 ; 測量第I節點到第j節點之間的發光元件之一亮度； 根據該亮度的大小決定一補償電流之值；以及 30 200839683 ix v i-^ww〇-126 22734twf.doc/n 提供該補償電流至第I節點到第J節點之間的發光元 件。 16·如申請專利範菌第15項所述之光源控制方法，其 中傳送該測試電流至第I節點到第J節點之間的發光元件 之步驟包括： • 傳送該測試電流至第I節點，並從第J節點没取出該 測試電流。 ~ 17.如申請專利範圍第16項所述之光源控制方法，其 _ 中提供該補償電流至第I節點到第J節點之間的發光元& 之步驟包括： _ 提供該補償電流至第Ϊ節點，並從第J節點汲取出誃 補償電流。 18·如申請專利範圍第15項所述之光源控制方法，其 中根據該亮度的大小決定該補償電流之值的步驟包括·八 比車父該壳度及一預設亮度，據以決定該補償泰、、六 值。 、免机之 • 19·如申請專利範圍第15項所述之光源控制方法，盆 中該些發光元件各為一發光二極體，且該些發光二極二 1%極麵接陰極的方式串接。 一 31
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