TWI362636B - Light source control apparatus and method for controlling light source thereof - Google Patents

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TWI362636B TW096109060A TW96109060A TWI362636B TW I362636 B TWI362636 B TW I362636B TW 096109060 A TW096109060 A TW 096109060A TW 96109060 A TW96109060 A TW 96109060A TW I362636 B TWI362636 B TW I362636B
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Chun Yi Huang
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Description

1362636 22734twf.doc/n NVT-2006-J26 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明是有關於—種控制裝置及其方法，且特別是有 .關於—種光源控制裝置及其方法。 【先前技術】 * 由於 RGB 發光二極體(Hght emitting di〇de，LED)能表 現的色域較冷陰極螢光燈(c〇ld cath〇de fluorescent iamp， φ CC:L)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為液晶 顯不器（叫11丨〇1 crystal display，LCD)的發光源。 然而，由於液晶顯示器的尺寸與日倶增，而一台大尺 寸液晶顯示|§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耦接，以 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。 隹圖1所示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101〜10N的發光亮度，而 發光一極體101〜10N為液晶顯不器的其中一串串接的發 光二極體。圖示中的控制裝置包括有亮度測量電路， 其具有感光二極體100-2、類比/數位轉換器100_3、控制電 路100-4 、功率 MOS 電晶體（p〇Wer metal-oxide-semiconductor transistor) 100-5 以及電阻
100-6。此外’電源€壓及共同電位分別以VCC及COM 5 1362636 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 來表示。
此種傳統控制裝置利用電阻l〇〇6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1〇〇_5的導通狀態，進而使得流經電阻 100-6的電流為I=VFB/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1()1〜顺。 透過亮度測量電路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1〇〇_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10〇_4依此調整 脈寬调變訊號PWM，進而調整這些發光二極體至所要的 光譜區。 然而，由於每一顆發光二極體的溫度係數及老化程度 並非完全相同，使得每一顆發光二極體的發光情形變化$ 一，而此習知控制裝置的電路架構並無法個別調整發光二 極體，導致液晶顯示器的畫面品質降低。 Χ 一
此外，也由於此種習知架構，只能同時修正發光二極 體101〜10Ν的亮度，而無法對單顆發光二極體^行^产 補償’降低畫面品f，因此於量產時需要报嚴格的。= 制’造成製造成本居高不下’且品質還是難以完全: 【發明内容】 & 本發明的目的就是提供一種光源控制裝置，其 顆發光二極體或串聯的多個發光二極體進行亮度補产 6 1362636 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 而穩定液晶顯示器的晝面品質，且在量產 時，不需要嚴格的品質管制，因此紫$ 顯不器的同 本發明的目的就是提供一種光 二3體或串聯的多個發光二極體之亮度I: :時，不需要嚴格的品f管制，進而使製造成本=二
基於上述及其他目的，本發明提— 置。此光源控制裝置用以控制串聯的N個發光元^農 有發光元件之兩端依序定義有N+1個節點，其^ 數。此光源㈣裝置包括檢測電路及補償電路。檢測= 輕接上述節點’用以傳送測試電流至第〗節點到第 之間的發光元件，其中均為自然數，且 卜補償電路亦麵接上述節點，用以測量第丨節點至 點之間的發光元件之亮度，根據上述亮度的大小決定補^
電流之值，並提供上賴償電流至第1節_第 ^ 間的發光元件。 占之 基於上述及其他目的，本發明提出一種光源控制方 法。此光源控制方法用以控制串聯的N個發光元件，所有 上述發光元件之兩端依序定義有N+1個節點，其中N為自 然數。此統控制方法包括T列步驟，首先，傳送測試電 流至第I節點到第j節點之間的發光元件，其中I、J岣為 自/然數，且N+1 :>= J>1>=卜接著，測量第J節點到第J 節點之間的發光元件之亮度。再來，根據上述亮度的大小 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 決f補償電流之值。最後，提供上述補償電流至第〗節點 到第J節點之間的發光元件。 依知、本發明一實施例所述的光源控制裝置，上述之補 ^電路包括亮度測量電路、控制電路及補償單元。亮度測 量電路用以測量第Z節點到第J節點之間的發光元件之亮 度’據以產生亮度指示訊號。控制電路依據亮度指示訊號 決定補償電流之值，並根據補償電流之值而輸出第一補償 =號及第二補償訊號。補償單元耦接至上述節點，依據第 一補償訊號傳送上述之補償電流至第丨節關第；節點之 間的發光元件，並依據第二補償訊號汲取流至第；節點之 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 2括多個數位/類轉換單元、多㈣—ml及多個第二 每二數位/類比轉換單元皆具有輸入端、輸出端及沒 ^且每-數位/類比轉換單元之輸入端皆麵接至控制電 根據錄人端所接收之减，蚊其輸出端所輸出 、貝電流的大小，以及決定汲取端所汲取電流之大小。 亡述之第-開關皆具有第—端、第二端及控制端，且上述 t開關之第-端分·接至上述數位/類比轉換單元之 上；4第-開關之第二端分職接至上述節點，而 之控制端皆減至控制電路，並依據其控制 n之訊號決定是否導通。上述之第二開關皆具有第 端及控制端’且上述第二開關之第-端分別耗 边數位〜員比轉換I元之汲取端，上述第二開關之第 NVT-2006-126 22734twf.doc/n ==至而上述第二開關之控制端皆搞 通。1中，m2 4綱所魏之峨決定是否導 接收第-補二:?比轉換單元其中之二的輸入端分別 之數補似號，錢補償訊號 為導通狀態。 概轉換早㈣對應的第二開關 ，照本發明另—實施例所賴 補償電路包括亮度測量電路、鋪 =上= 3=測量第1節點和節點之二=元= 示訊號、ΐ定補ί:ΐ指不訊號。控制電路依據上述亮度指 償訊二補之值，並根據補償電流之值而輪出補 =::r第，之間的發光== °虎汲取w至弟j節點之補償電流。 償單實施_述的光源控做置，上述之補 ^^ 類比轉換單7"、多個第五開多個第六 且數位πΛΐ比轉換單凡具有輪人端、輸出端及没取端， 徐出端換料之輸人端錄謂訊號，據以決定其 ㈣之補償電流社小，以及決纽取端所沒取 v,l小。上述第五開關皆具有第一端、第二端及#告丨 述第卜五開關之第一端皆麵接至數位/類比轉“元 而述第五開關之第二端分接至上述節點， 第五開關之控制端皆耗接至控制電路，並依據其控 1^62636 NVT-2006-126 22734twf.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 -端、第二端及控制端’ ^上述第六_之第—端皆麵接 至數位/類比轉換單元之汲取端，上述第六開關之第二端分 -別輪接至上述節點，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Ϊ J節點之第六開關為導通狀態。 鲁 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 第二電流鏡射裝置。數位/類比轉換11具有輸入端及輸 〜端’且數位/類比無II根據其輸人端所接收的訊號，決 所輸出電流之大小。第—電流鏡射裝置具有第 端、第二端、第三端、第四端、第五端及第六端，第一 二机鏡射裝置之第—端接收數位/類比轉換器所輪出之電 t ’且第-電流鏡射裝置依據流過其第—端與第二端之電 瞻 定其第三端與第四端之電流值，以及決定其第五端 端之電流值’且第—電流鏡射裝置之第五端作為數 n：轉換單兀之 >及取端。第二電流鏡射裝置具有第一 —端、第二端及第四端，第二電流鏡射裝置之第二 第-電流鏡縣置之第三端，第二電流鏡射裝置之 :端作為數位/類比轉換單元之輸出端，且第二電流鏡射 ς依據机過其第一端與第二端之電流而決定其第三端與 1362636 NVT-2006-126 22 734twf. 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、第二NM〇s帝 • 晶體及第三丽〇S電晶體。第一 NM0S電晶體之汲極: 閘極相且第一 NM0S電晶體之汲極作為第一電流鏡射 裝置之第一端，而第—NMOS電晶體之源極作為第一電流 鏡射裝置之第二端，並耦接共同電位。第二NM〇s電晶體 之没極作為第一電流鏡射裝置之第三端，第二NM〇s電晶 • 體之源極作為第一電流鏡射裝置之第四端，並耦接共同電 位，而第二NMOS電晶體之閘極耦接第—NM〇s ^晶體 之，極。第三NMOS電晶體之汲極作為第—電流鏡射^置 之第五端，第三NM0S電晶體之源極作為第一電流鏡射裝 置之第六端，並耦接共同電位，而第三NM〇s電晶體之閘 極耦接第一 NMOS電晶體之閘極。 依照上述實施例所述的光源控制裝置，上述之第二電 ，鏡射裝置包括第一PM0S電晶體及第二PM〇s電晶體。 第PMOS電晶體之及極與閘極相接，且第一 pM〇s電晶 體之源極作為第一電流鏡射裝置之弟—端，並麵接電源電 ，，而第一 PMOS電晶體之汲極作為第二電流鏡射裝置之 第二端。第二PMOS電晶體之源極作為第二電流鏡射裝置 之第三端，並耦接電源電壓，第二PM〇s電晶體之汲極作 為第二電流鏡射裝置之第四端，而第二PMOS電晶體之閘 極麵接第一 PMOS電晶體之閘極。 依照本發明一實施例所述的光源控制裝置，上述之檢 測電路包括第一電流源、第二電流源、多個第三開關及多 1362636 NVT-2006-126 22 734twf.doc/n 個第四開關。第一電流源之其中一端耦接至電源電壓，用 以知:供上述之測试電流。弟—電流源之其中一端輕接至共 同電位。上述第三開關皆具有第—端、第二端及控制端， 且上述ΐί開關之第一端皆耦接至第一電流源之另一端， 而上述第二開關之第二端分別耦接至第丨節點到第Ν節 點。上述第四開關皆具有第—端、第二端及控制端，且上 述f四開關之第-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耗接至第2節點到第N+1節點。 -中’上述第二開關其中之—的控制端及上述第四開關其 中之i控制端接收致能訊號’據以決定是否導通，並傳 运上述之測試電流至第T節點到第J節點之間的發光元件。 依照本發明-實施例所述的光源控制方法，上 =電流至第！節關第：節點之_發光元件之步驟包 括傳送測試1流至第1節點，並從第】節點汲取出上述之 測式電流。 依照上述實施例所述的光源控制方法，上述提供補償 飞至第I節點到第I節點之間的發 :償電流至第1節點，並從第伽取二= 電流源及多個關製作成 =!所提供的檢測電流能流過檢測電路的其中二個 任思個串聯的發光元件所形成的迴路，因此可利用 關的導通方式而送出檢測電 任思個串聯的發光元件進行亮度量測。 12
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I ^7-2006-126 22734twf.d〇c/n == ^，並使得數位/類喻= ;電==補償單喊其中二個開關與任意個串聯的發 個;聯的二了」路依據上述任意 儿度而决疋補彳員電流的大小，並控制
式而送出補償電流，以對上述任意個串聯的 發先7L件進行亮度補償。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 作詳細說 易Μ’下文特舉若干實施例，並配合所附圖式 明如下。 【實施方式】 圖2為依照本發明一實施例之光源控制裝置的電路 :此光源控制裝置用以控制發光元件期〜的發光 2度。在，實施例中，上述之發光元件皆以發光二極體來 Α現而這些發光二極體的轉接方式如圖中所示，不再贊 述所有發光兀件之兩端依序定義有N+1個節點，分別以 η广nN+1來表示。此外，N為自然數。 。上述之光源控制裝置包括有檢測電路4〇〇及補償電 路還包括有MOS電晶體3〇1及阻抗3〇2(M〇S電晶體3〇1 及阻抗302的操作請容後述）。檢測電路利用連接線 L广LN+1依序耦接至節點ηι〜η讲丨，用以傳送測試電流至第 I到第1 $點之間的發光元件’其中1、了均為自然數， 且N+1 >=J>I>= i。補償電路則利用連接線κ广Kn+]依 13 1362636 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 序減至節點ni〜nN+1，用以測量第T節點 ，光兀件之Μ ’以根據上述亮度的大小決定‘償：： 之值，並提供上述補償電流至第〗節 电〜 發光元件^ 即關♦:㈣之間的 補償電路包括有亮度測量電路谓、類比 600、控制電路以及補償單元削，其二轉— 利用連接線1〜1^+1依序_接至節點。旦 路500用以測量第！節點到第j節點之間的發：件：： 度以產生亮度指示訊號BS。綠，再透過類= 轉換ι§ όοο將亮度指示訊號Bs由類比形 焱 ^ 二，供給控制電路7〇G。接著，控制電ς = i=rrs來決定補償電流之值，並根據補償ϊ 之值而輸㈣-補償訊號及第二補償訊號。_ Μ _便依據第-補償訊號傳送上述之 貝 發光元件，並依據第二補償訊二 取/爪至第j即點之補償電流。 必須先強調的是’若是控制電路7〇0本身能處理類比 讯號，或是其本身内建有類比/數位轉換器6⑻，那麼使用 者自可不必於亮度測量電路與控制電路7⑻之間設置 類比/數位轉換器6〇〇。 此外’上述的亮度測量電路可以用阻抗5〇ι及感 光-極體5〇2來實現’透過圖中所示的_方式感光二 極體502在量測到光線後，便會在其陽極產生亮度指示訊 號BS。至於前述說日月中提及的M〇s電晶體3〇ι，它的其 14 1362636 22734twf.doc/n NVT-2006-126 戶^nN+1 ’而其間極則接收控制電路700 所輸出的調整訊號pWM，再透過濾波器 虔，據以決定導通程度。阻抗302 = 1 : 輪则電晶體301 現’其一端 m 雜’並產生回授訊號 FB，而其另一端則轉接共同電位c〇M。當然， ，訊號PWM為控制電路依據回授訊號FB : J過=電晶體3()1雜抗3。2的輕接關係可以得知， =個兀件主要是用於控制這些發光元件加〜肅之 %流的大小。 "在了解此光源控制裝置初步的電路架構之後，以下將 坪細介紹檢測電路400及補償電路_的内部 介紹檢測電路，够照圖3。圖3騎選本發明一實施 例之檢測電路400的電路圖。此檢測電路4〇〇包括電流源 4〇i、402，還包括N個開關4〇3及N個開關彻，的 电流源彻乃是用來提供上述的測試電流關 及4〇4的控制端皆搞接至控制電路7(^圖2·； = 03 母-開關均依照控制電路700戶斤輸出的訊號ΤΗ#中之 -決定是否導通’至於這些開關4〇3及侧之其餘4 轉接方式已在圖3中展現，在此不再費述。 ' …必須注意的是，在此實施例中，轉接至第ι節點(例如 =二)的_ 403及_至第1+1節點(例如節點η2)的開 關404 ’此—者之控制端為接收相同的訊號(例如&因 此，若要傳送檢測電流至發光元件加，只要使控制電路 15 1362636 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 . 202，則只要使控制電路700訊號A致能即可。X兀 ' #然’使用者自可依照實際的需要而任意地配置各門 Μ 403及404之控制端所接收的訊號，以對任意個串聯的 .發光兀件進行檢測。例如將耦接第〗節點(例如節點^ 開關403及浦至第W節點(例如節點的開關^之 控制端皆施予相同的訊號，以傳送檢測電流至發 • 2G2〜2G4。至於其他的配置方式，使用者應可自^推知， 不再贅述。 接下來’將介紹補償電路_，請參照圖4。圖 依照本發明-實施例之補償電路綱的電路圖。此雷 路800包括數位/類比轉換單元8〇1〜8〇n+i，還 個開關衝及朗個開關9〇2。上述這些數位/類比轉換單 凡謝〜隐1皆具有輸入端（分別以DH3N+1表示）、輸出 端（以HI來表示)及沒取端(以L〇w來表示），且每一 =比轉換單元的輸入端皆輕接至控制電路，並分別依 _ ^輸人额接㈣訊絲決定其輸出端所輸出之補 仇的大小’以及決定其及取端所沒取電流之大小。 開關9〇1〆及902的控制端皆輕接至控制電路·(如圖 s s不，Λ母一開關均依照控制電路700所輸出的訊號 二Γ+1) 一決定是否導通，至於這些開關90】及902 在㈣倾方式已在圖4中展現，在此不再贅述。 單^^ 會有二健位/類比轉換 職收弟—補償訊號及第二補償訊號，配合控制開 16 1362636 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 關901及搬的啟閉狀態，使得接收第—補償訊號的數位/ 類比轉換單元能傳送補償電流至第丨節點至第了節點之間 的發光元件’並使得接收第二補償訊號的數位/類比轉換^ 元能從第J節點波取流至第J節點的補償電流，詳細的操 作請容後述。 上述之每一數位/類比轉換單元的内部構造如圖5所 示’請參照圖5。圖5為依照本發明—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103(^數位/類比 轉換器具有輸人端(以DK表示)及輸出端⑷_表示），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。 此外，在此實施例中，電流鏡射裝置1〇2〇以NM〇s 電晶體1021、Km A 1023來實現’而電流鏡射裝置麵 則以PMOS電晶體腦及1032來實現。其中，ΝΜ〇§電 晶體1G23軌極作為數位轉換單元找取端l〇w， 馨 ❼PMQS電晶體觀㈣極财為触·比轉換單元之 輸出端HI。上述各NM0S電晶體及pM〇s電晶俨 關係已於圖5中展現’不再贅述。透過這些電流鏡射^ 的麵接方式可以知道，輸出端^所輸出之補償電流的大 小j及汲取端LOW所汲取之電流大小皆是由數位/類比轉 換器所輸出之電流大小來控制。 為了讓使用者更了解本發明的操作方式，以下以檢測 及補償發光裝置203之亮度為例，並僅列舉出檢測電路4〇〇 17 1362636 . NVT-2006-126 22734twf.doc/n 及補償單元800中與發光裝置203有關之相關電路，以簡 化操作的敛述’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203之亮度， 則只要使控制電路700(此圖未繪示）所輸出之訊號Τ3致 能，那麼流過發光裝置203之電流除了原本的工作電流之
外，還得再加上檢測電流，因此發光裝置2〇3的發光亮度 便有所改變。於是，亮度測量電路500便能測量發光裝置 201〜20>J的免度’換句話說，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6〇〇(此圖未繪 示）將測量到的亮度值轉換為數位形式，再傳到控制電路 700。然後，控制電路700可將發光裝置2〇1〜2〇Ν的亮度 與一預設亮度進行比較，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，控制電 路700便根據補償電流的大小而分別輸出第一補償訊號及 第二補償訊號至數位/類比轉換單元8〇3的輸入端及數 位/類比轉換單元’的輸人端D4，並使接收訊號&的開 關901及接收訊號Ss的開關9〇2皆導通。如此一來，數位 /類比轉換單元8 〇 3便能輸出補償電流至節點巧，以補償發 光裝置203的亮度，而數位/類比轉換單元綱也能: 至節點n4的補償電流。值得—提岐，補償電流的^ 括零。 置201〜20N的亮度 然後利用控制電路 此外，使用者也可以依序對發光裝 進行檢測，以獲得N個亮度指示訊號， 1362636 . NVT-2006-126 22734twf.doc/n 700比較這些亮度指示訊號的亮度差異，再針對需要補償 . 的發光裝置分別送出第一補償訊號及第二補償訊號至對應 . 的數位/類比轉換單元，並控制開關901及902的啟閉狀 態，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 可以有多種實施方式，並非僅限定於圖4所列舉之補償單 兀800。為了讓使用者了解補償單元能以多種不同的方式 φ 纟實施’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 本發明另一實施例之光源控制裝置的電路圖，盆 單元議〇只需要—個補償訊號。此補償單元舰== 方式如圖8所示。 圖8為依照本發明一實施例之補償單元1〇〇〇的電路 圖。此補償單元1〇〇〇包括有數位/類比轉換單元1〇〇1、Ν+ι 個開關1002及Ν+1個開關1003。數位/類比轉換單元1〇〇1 _ 的輪入端（以D1表示)耦接至控制電路700，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 迷開關1002及1003之控制端皆耗接至控制電路700，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8〇〇的操作方式極其類似，使用者當可觸 類旁通，在此便不再贅述。 ―泣透過十述各實施例的介紹，大致可以歸納出本發明的 上基本操作方法，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 1362636 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 測試電流至第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 >= J> I>== 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= 1102) 。然後，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節點到第J節點之 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 光兀件之步驟可以包括傳送測試電流至第〗節點，並從第 J節點汲取出測試電流。基於上述條件下，提供補償電流 至第I節點到第J節點之間的發光元件之步驟可以包括提 供補償電流至第I節點，並從第j節點汲取出補償電流。 此外，根據亮度的大小決定補償電流之值的步驟可以包括 比較測得的亮度及預設亮度，據以決定補償電流之值。
π本發明因採用電流源及多個開關製作成檢測電路，並 使得電流源所提供的檢測電流能流過檢測電路的其中二個 開關與任意個串聯的發光元件所形成的迴路，因此可利用 控制電路控侧關的導通方式而送出檢測電流，以對上述 任意個串聯的發光元件進行亮度量測。 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/類比轉換單元，再湘數位/類比轉換單元及多、個 ，關製作成補償單元，並使得數位/類比轉換器所提供的補 仏電流能流辦償單元的其中二個開_任意個串聯的發 2 的迴路’因此可利用控制電路依據上述任意 個串W發光元件之亮度磁定補償妓的大小，並控制 20 1362636 NVT-2006-126 22734twf.doc/n 開關的導通方式而送出+ 發光元件進行亮度^貝·，輯上述任意個串聯的 杏施上^實施例中的發光元件賴皆以發光二極體來 , 運用本技術至其他類型的發光元件。 本發明已以若干實施例揭露如上，鈇i並非用 限定本發明，任何孰 ”〜、並非用以 和篇円# a 料縣者’在獨離本發明之精神 伙鬥^、可作些許之更動與_，因此本發明之伴護 ，圍當視後附之ΐ請專械圍所界定者解。保屢 【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為錢本發明—實施例之辆控難置的電略 圖。圖3為依照本發明一實施例之檢測電路4〇〇的電路 圖4為依照本發明一實施例之補償電路800的 圖。 兒格 圖5為依照本發明一實施例之數位/類比 電路圖。 、竹为干几的 圖6為用以敘述操作方式的光源控制裝置之示範 圖。 电咏 圖7為依照本發明另一實施例之光源控制裝置的 圖。 电略 21 1362636 NVT-2006-126 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、3(U、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 4〇3、404、9(Π、902、1002、1003 :開關 800、1000 :補償單元 801〜80Ν+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 D广Dn+i、Dk .輸入端 FB :回授訊號 22 1362636 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 ni~nN+1 :節點 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)

1362636 #年〃月>^修正替換頁 100-11-24 十、申請專利範圍·· 一 L一種光源控制裝置，用以控制直接串聯的Ν個發光 元件，該光源控制裝置包括： 一檢測電路，耦接每一發光元件之兩端的多個節點， 用以傳送-職電流至第〗節點到第；節點之間的發光元 件二其中直接串聯的該些發光元件之兩端依序定義有N+1 個節點，N為自錄’每一發光元件為—發光二極體小 j均為自然數’且N+l >= J〉I>= i :以及 …一補償電路，耦接該些節點，用以測量第J節點到第 J一節1之_發光元件之—亮度，根據該亮度的大小決定 一補償電流之值’並提供該補償電流至第〖節點到第J節 _點之間的發光元件。 其中 2.如申請專利範圍第1項所述之光源控制裝置， 該補償電路包括： 一焭度測量電路，用以測量第j節點到第】節點之間 的發光70件之該亮度，據以產生-亮度指示訊號； 、控制電路，依據該亮度指示訊號決定該補償電流之 值’並根制補償電流之值而輸出_第—補償訊號及一第 二補償訊號；以及 逆辞貞單70，搞接該些節點’依據該第—補償訊號傳 迗該補乜電流至第I節點到第J節點之間的發光元件，並 依據該第二補償訊號波取流至第了節點之補償電流。 =3·如申清專利範圍第2項所述之光源控制裴置，其中 該補償單元包括： ^ 24 1362636
，，月日修正替換頁 100-11-24 多個數位/類比轉換單元，每一數位/類比轉換單元皆 具有輸入端、輸出端及沒取端，且每一數位/類比轉換單二 之輸入端㈣接至該控制電路，並根據其輸人端所接收之 訊號，決定其輸出端所輸出之該補償電流的大小，以及決 定該没取端所汲取電流之大小； 、 多個第一開關，該些第一開關皆具有第一端、第二端 及控制端’且該些第—關之第—端分_接至該些數位/ 類比轉，單元之輸出端，該些第―開關之第二端分_接 至該些即點，而該些第—開關之控制端皆输至該控制電 路，並依據其控制端所接收之訊號決定是否導通；以及 多個第二開關，該些第二開關皆具有第一端、第二端 及控制端，。且該些第二關之第—端分別_至該些數位/ 類比轉換單元之汲取端，該些第m端分別耗接 至該些節點，而該些第二開關之控制端㈣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， 其中’該些數位/類比轉換單元其中之二的輸入端分別 接收該第-補償婦b及㈣二婦職，.且接收該第一補 償訊號之触/類_鮮元所對應的f—開關為導通狀 l而接收η亥第一補償訊號之數位/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 母一數位/類比轉換單元包括： 25 1362636 • t ψ /te年/,月作日修正替換頁 100-11-24 一數位/類比轉換器，具有輸入端及輸出端，該數位/ 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； 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一端 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， 且該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 鏡射裝置之第三端’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。 5.如申請專利範圍第4項所述之光源控制裝置，其中 該弟一電流鏡射裝置包括： 一第一 NM0S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， 而該第一 NM0S電晶體之源極作為該第一電流鏡射裝置 之苐一端，並柄接〜共同電位； —第二NMOS電晶體，該第二NM0S電晶體之汲極 作為該第一電流鏡射裝置之第三端，該第二Nm〇S電晶體 26 1362636
知年"月Μ修正替換頁 100-11-24 之源極作為該第一電流鏡射裝置之第四端，並耦接該共同 龟位，而該第二NMOS電晶體之閘極輕接該第一 nm〇s 電晶體之閘極；以及 一第三NMOS電晶體，該第三NM〇s電晶體之汲極 作為该第一電流鏡射裝置之第五端，該第三NM〇s電晶體 之源極作為該第一電流鏡射裝置之第六端，並耦接該共同 電位，而該第三NMOS電晶體之閘極耦接該第一 Nm〇s 電晶體之閘極。 6.如申請專利範圍第4項所述之光源控制裝置，其中 s玄苐一電流鏡射裝置包括： 一第一 PMOS電晶體，其汲極與閘極相接，且該第一 PMOS電晶體之源極作為該第二電流鏡射裝置之第一端， 並耦接一電源電壓，而該第一 PMOS電晶體之汲極作為該 弟一電流鏡射裳置之第二端；以及 j第二PMOS電晶體’該第二pM0S電晶體之源極作 為該第二電流鏡射裝置之第三端，並耦接該電源電壓，該 第二PMOS電晶體之汲極作為該第二電流鏡射裝置之第四 端，而該第二PMOS電晶體之閘極耦接該第_ pM〇s電晶 體之閘極。 7·如申凊專利範圍第3項所述之光源控制裝置，其中 該補償電路更包括： 一類比/數位轉換器，耦接於該亮度測量電路與該控制 電路之間，用以將該亮度指示訊號由類比型式轉換 位 型式。 ^ 27 1362636 /£V月斤日修正替換頁 100-11-24 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1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I節點到第J節點之間的發光 元件。 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 /汲極耦接第N+1節點，而該第一 MOS電晶體之閘極接收 該控制電路所輸出的一調整訊號，據以決定導通程度；以 及 28 1362636 ’w年〃月、修正替換頁j 100-11-24 一第一阻抗，其一端耦接該第一 MOS電晶體之另— 源/汲極，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 該亮度測量電路包括： 一第二阻抗，其一端耦接一電源電壓； 一感光二極體，其陽極耦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。 I2·如申請專利範圍第1項所述之光源控制裝中 该補償電路包括： H 的料亮f測量電路，用以測量第1節點到第J節點之間 的毛先兀件之該亮度，據以產生—亮度指示訊號. 值，依據該亮度指示訊號決定該補償電流之 二，^電流之值而輸出一補償訊號；以及 7貝早7L，耦接該些節點，依據該 補償電流至第1節點到第J節點之間的發=说= 該補償訊號没取流至第J節點之件’並依據 中該範圍第12項所述之光源控制裝置，其 一數位/類比轉換單元， 29 1362636 !〇0-] J-24 l:月吵日修正替換頁I ::==該補償電流的大小，決定該 ，單元之輪_，料第二二 些二=而該些第五開關之控制端皆_至該控制電路: 亚依據，、㈣端所触之訊號決定是^導通；以及 多個第六開關’該些第六開關皆具有第一端 端’且該些第六開關之第一端皆轉接至該數位概 轉換早兀之及取端’該些第六開關之第二端分 些節點，而該些第六開關之控制端皆耗接至該控制= 並依據其控制端所接收之訊號決定是否導通， ί接1節點之第五開關為導通狀態’而耗 接至第j卽點之第六開關為導通狀態。 14. 如一申4專利關第丨項所述之光源控制裝置，其令 該些發光二極體以陽極耦接陰極的方式串接。 15. -種光源控制方法，用以控制直接串聯的ν個發 光元件，該光源控制方法包括下列步驟： 傳送一測試電流至第工節點到第】節點之間的發光元 件，其中直接串聯的該些發光元件之兩端依序定義有糾 個節點’ Ν為自然數’每一發光元件為一發光二極體小 J均為自然數，且Ν+1 >= j>1>= i . 測量第W點到第j節點之間的發光元件之一亮度； 根據該③賴大小決定—補償電流之值；以及 30 1^0263.6 /«>年“月W修正替換頁 100-11-24 提供該補償電流至第I節點到第J節點之間的發光元 16.如申請專利範圍第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: 之步驟包括： 傳送該測試電流至第I節點，並從第J節點汲取屮 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 ^ 之步驟包括： 件 、 提供該補償電流至第I節點，並從第J節點汲取出 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：" 比較該亮度及一預設亮度，據以決定該補償電流之 ，其 19·如申請專利範圍第15項所述之光源控制方法 中該些發光二極體以陽極耦接陰極的方式串接。/ 31
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