TWI692982B - 背光裝置及其調光控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種背光裝置及其調光控制方法。方法包含以下步驟：供應電源至多個發光串列以及多個第一開關元件；儲存初始脈波訊號於脈波儲存電路；利用脈波調變控制電路，判斷初始脈波訊號的頻率是否小於音頻臨界值，若是，輸出脈寬調變控制訊號以及電壓調變控制訊號；利用脈波產生電路依據脈寬調變控制訊號調整初始脈波訊號的脈波寬度，以輸出脈寬調變訊號至第一開關元件；以及利用電壓調整電路依據初始脈波訊號調整至脈寬調變訊號的調整比例，輸出電壓調變訊號至第一開關元件。

Description

背光裝置及其調光控制方法

本發明是有關於一種背光裝置，且特別是有關於一種背光裝置及其調光控制方法。

相比於陰極射線管(CRT)，液晶顯示裝置的顯示尺寸擴大，重量更輕以及能量使用更低，從而適用於電視接收器或各種顯示裝置。液晶顯示裝置在兩個可變尺寸的透明基板中間封入液晶，並通過設置在透明基板上的兩個電極施加電壓以改變液晶分子的取向以及光透射率，進而實現例如預置圖像的光學顯示。

在液晶顯示裝置中，液晶本身不會發光，因此需要設置使照明光入射在液晶板上的光源。所用光源可以是從液晶板的背面的橫向側面入射照明光的側光系統，或從液晶板的背側直接入射照明光的背光系統。構造為從液晶板的背側提供照明光的背光單元，包括光源、將光源發出的照明光引至液晶板的導光板、反射片以及透鏡片或光散射片，並被構造為引起光源發出的照明光入射在液晶板的整個表面上。

為解決習知技術的缺失，本發明的目的在於提供一種背光裝置，包含多個發光串列、多個第一開關元件、脈波儲存電路、脈波產生電 路、電壓調整電路以及脈波調變控制電路。多個發光串列相互並聯，接收供應電源。發光串列包含相互串聯的一或多個發光元件。多個第一開關元件接收供應電源，第一開關元件具有一第一端、一第二端以及一第一控制端。多個第一開關元件的多個第一端分別連接多個發光串列，第一開關元件的第二端透過電阻接地。脈波儲存電路儲存預先設定的初始脈波訊號。脈波產生電路連接多個第一開關元件的多個第一控制端。脈波產生電路配置以輸出脈寬調變訊號至第一開關元件。電壓調整電路連接多個第一開關元件的多個第一控制端。脈波產生電路配置以輸出電壓調變訊號至第一開關元件。脈波調變控制電路連接脈波儲存電路、脈波產生電路以及電壓調整電路。脈波調變控制電路配置以在脈波頻率調變模式下，判斷初始脈波訊號的頻率小於音頻臨界值時，依據初始脈波訊號的頻率與音頻臨界值的比例，輸出一脈寬調變控制訊號以控制脈波產生電路調整初始脈波訊號的脈波寬度以輸出頻率大於音頻臨界值的脈寬調變訊號，以及輸出電壓調變控制訊號以控制電壓調整電路輸出等比例降低第一開關元件的第一控制端與第二端之間的跨壓的電壓調變訊號。

另外，本發明提供一種背光裝置的調光控制方法，適用於上述的背光裝置，包含以下步驟：利用電源供應器供應電源至發光串列以及第一開關元件；由第一開關元件的第一控制端的電壓與第一開關元件的第二端的電壓的比例產生跨壓；儲存預先設定的初始脈波訊號於脈波儲存電路中；利用脈波調變控制電路，在脈波頻率調變模式下，判斷初始脈波訊號的頻率是否小於音頻臨界值，若否，輸出脈波控制訊號以及電壓控制訊號，若是，依據初始脈波訊號的頻率與音頻臨界值的比例，輸出脈寬調變控制訊號以及電壓調變控制訊號；利用脈波產生電路，依據接收到的脈波控制訊號輸出脈波儲存電路的初始脈波訊號，或依據接收到的脈寬調變控制訊號調大初始脈波訊號的脈波寬度，以輸出頻率大於音頻臨界值的脈寬調變訊號；利用電壓調整電路，依據接收到的脈波控制訊號以輸出初始電壓訊號，或依據初始脈 波訊號調整至脈寬調變訊號的調整比例，輸出等比例降低第一開關元件的第一控制端與第二端的跨壓的電壓調變訊號；以及利用第一開關元件，依據接收到的初始脈波訊號以及電壓控制訊號運作，或依據接收到的脈寬調變訊號以及電壓調變控制訊號運作。

如上所述，本發明所提供的背光裝置及其調光控制方法，其可避免背光裝置使用的脈波訊號頻率過低，導致內部的電路元件在顯示影像時產生噪音，並且相比於傳統背光裝置，可顯示更低灰階的影像。

LST‧‧‧發光串列

FB2‧‧‧回授訊號

10‧‧‧脈波儲存電路

PS1、PS2‧‧‧初始脈波訊號

20‧‧‧脈波產生電路

PWM1、PWM2‧‧‧脈寬調變訊號

30‧‧‧電壓調整電路

31‧‧‧數位類比轉換器

AVC2‧‧‧類比電壓控制訊號

AVMC2‧‧‧類比電壓調變控制訊號

32‧‧‧運算放大器

VIS1、VIS2‧‧‧初始電壓訊號

VMS1、VMS2‧‧‧電壓調變訊號

41、42‧‧‧脈波調變控制電路

410‧‧‧音頻臨界值

420‧‧‧臨界占空比

PC1、PC2‧‧‧脈波控制訊號

PWMC1、PWMC2‧‧‧脈寬調變控制訊號

VC1‧‧‧電壓控制訊號

VMC1‧‧‧電壓調變控制訊號

DVC2‧‧‧數位電壓控制訊號

DVMC2‧‧‧數位電壓調變控制訊號

SW1、SW2‧‧‧開關元件

R‧‧‧電阻

50‧‧‧電源供應器

Vin‧‧‧輸入電源

S301~S323、S401~S409、S501~S513、S601~S623‧‧‧步驟

圖1是本發明第一實施例的背光裝置在脈波頻率調變模式下的電路佈局圖。

圖2是本發明第二實施例的背光裝置在脈波寬度調變模式下的電路佈局圖。

圖3是本發明第三實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。

圖4是本發明第四實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。

圖5是本發明第五實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。

圖6是本發明第六實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所揭露有關本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的 附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所揭露的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或者訊號，但這些元件或者訊號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一訊號與另一訊號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

為了解釋清楚，在一些情況下，本技術可被呈現為包括包含功能塊的獨立功能塊，其包含裝置、裝置元件、軟體中實施的方法中的步驟或路由，或硬體及軟體的組合。

實施根據這些揭露方法的裝置可以包括硬體、韌體及/或軟體，且可以採取任何各種形體。這種形體的典型例子包括筆記型電腦、智慧型電話、小型個人電腦、個人數位助理等等。本文描述之功能也可以實施於週邊設備或內置卡。透過進一步舉例，這種功能也可以實施在不同晶片或在單個裝置上執行的不同程序的電路板。

該指令、用於傳送這樣的指令的介質、用於執行其的計算資源或用於支持這樣的計算資源的其他結構，係為用於提供在這些揭露中所述的功能的手段。

請參閱圖1，其是本發明第一實施例的背光裝置在脈波頻率調變模式下的電路佈局圖。如圖1所示，本實施例的背光裝置包含多個發光串列LST、多個第一開關元件SW1以及多個第二開關元件SW2。另外，本實施例的背光裝置更包含脈波儲存電路10、脈波產生電路20、電壓調整電路30、脈波調變控制電路41以及電源供應器50，用於控制多個發光串列LST以及多個開關元件SW1、SW2運作。

多個發光串列LST相互並聯。每個發光串列LST可包含一或 多個發光元件，例如發光二極體，這些發光元件相互串聯，但本發明不以此為限。發光串列LST的正極端連接電源供應器50，以從電源供應器50接收供應電源。發光串列LST的負極端分別連接對應的第一開關元件SW1。

第一開關元件SW1具有一第一端、一第二端以及一第一控制端。在本實施例中，第一開關元件SW1為NMOS電晶體，具有汲極、源極以及閘極，但本發明不以此為限，實施上亦可替換為PMOS電晶體或其他開關元件。第一開關元件SW1的第一端(例如汲極)透過發光串列LST連接電源供應器50，以從電源供應器50接收供應電源。第一開關元件SW1的第二端(例如源極)透過電阻R接地。

每一個發光串列LST可透過對應的第一開關元件SW1連接脈波產生電路20以及電壓調整電路30。更具體地，第一開關元件SW1的第一控制端(例如閘極)連接電壓調整電路30的輸出端以及脈波產生電路20的輸出端。脈波調變控制電路41連接脈波儲存電路10、脈波產生電路20以及電壓調整電路30。脈波儲存電路10連接脈波產生電路20。

可選擇性地，在電壓調整電路30以及每一個第一開關元件SW1之間，即在脈波產生電路20以及每一個第一開關元件SW1之間，可配置第二開關元件SW2。第二開關元件SW2具有一第三端、一第四端以及一第二控制端。第二開關元件SW2的第二控制端連接脈波產生電路20。第二開關元件SW2的第三端連接電壓調整電路30。

脈波儲存電路10可從背光裝置包含的其他電路元件或從外部電子元件接收並儲存預先設定的初始脈波訊號PS1。脈波調變控制電路41可取得並儲存音頻臨界值410。在脈波頻率調變模式下，脈波調變控制電路41可從脈波儲存電路10取得初始脈波訊號PS1，並比對初始脈波訊號PS1的頻率與音頻臨界值410。

當脈波調變控制電路41比對初始脈波訊號PS1的頻率大於音頻臨界值410時，判斷背光裝置使用此初始脈波訊號PS1不會導致其內部電路元件例如電容等產生噪音。在此情況下，脈波調變控制電路41可輸出脈波控制訊號PC1至脈波產生電路20，以及輸出電壓控制訊號VC1至電壓調整電路30。

脈波產生電路20可依據來自脈波調變控制電路41的脈波控制訊號PC1，直接輸出預先設定的初始脈波訊號PS1通過第二開關元件SW2至第一開關元件SW1。電壓調整電路30可依據來自脈波調變控制電路41的電壓控制訊號VC1，輸出初始電壓訊號VIS1通過第二開關元件SW2至第一開關元件SW1。

相反地，當脈波調變控制電路41比對初始脈波訊號PS1的頻率小於音頻臨界值410時，判斷背光裝置使用此初始脈波訊號PS1會導致其內部電路元件例如電容等產生人耳可聽見的噪音，例如噪音頻率例如約20KHZ以下，即音頻臨界值410可例如設定20KHZ，但本發明不以此為限。

在此情況下，脈波調變控制電路41轉為依據初始脈波訊號PS1的頻率與音頻臨界值410的比例，輸出脈寬調變控制訊號PWMC1控制脈波產生電路20調大初始脈波訊號PS1的脈波寬度，以輸出頻率大於音頻臨界值410的脈寬調變訊號PWM1。此脈寬調變訊號PWM1不會使背光裝置產生噪音。

脈波調變控制電路41輸出電壓調變控制訊號VMC1至電壓調整電路30。電壓調整電路30依據初始脈波訊號PS1調整至脈寬調變訊號PWM1的調整比例，輸出(相比於初始電壓訊號VIS1)可等比例降低第一開關元件SW1的第一控制端與第一開關元件SW1的第二端之間的跨壓的電壓調變訊號VMS1至第一開關元件SW1。

舉例來說，當初始脈波訊號PS1或脈寬調變訊號PWM1的脈波的位準未到達參考位準例如在低位準時，第二開關元件SW2的 第四端接地。在此情況下，不允許任何訊號通過第二開關元件SW2傳輸至第一開關元件SW1。

直到當初始脈波訊號PS1或脈寬調變訊號PWM1的脈波的位準到達參考位準例如高位準時，可透過初始脈波訊號PS1或脈寬調變訊號PWM1控制第二開關元件SW2的第四端切換至連接第一開關元件SW1的第一控制端，以允許初始脈波訊號PS1或脈寬調變訊號PWM1以及初始電壓訊號VIS1或電壓調變訊號VMS1通過第二開關元件SW2傳輸至第一開關元件SW1的第一控制端。

更精確地說，脈波產生電路20輸出的初始脈波訊號PS1以及電壓調整電路30輸出的初始電壓訊號VIS1可能同時傳至第一開關元件SW1，而合成一初始控制訊號以控制第一開關元件SW1。因此，在初始脈波訊號PS1以及初始電壓訊號VIS1提供至第一開關元件SW1之前，脈波調變控制電路41判斷是否會導致背光裝置產生噪音時，更精確地是依據初始脈波訊號PS1的波寬比或稱工作周期(duty cycle)以及初始電壓訊號VIS1的電壓，計算合成的初始控制訊號的頻率是否會小於音頻臨界值410。

值得注意的是，由於脈寬調變訊號PWM1的脈波寬度調大的同時，電壓調變訊號VMS1的電壓等比例調小，背光裝置利用脈寬調變訊號PWM1以及電壓調變訊號VMS1控制發光串列LST的發光狀態，包含發光時間、閃爍頻率、發光亮度等，相比於利用初始脈波訊號PS1以及初始電壓訊號VIS1，所呈現出的影像效果對於人眼而言大致上是相同的。因此，本實施例可在不影響期望呈現的影像效果的條件下，解決背光裝置的噪音問題。

請參閱圖2，其是本發明第二實施例的背光裝置的電路佈局圖。如圖2所示，如圖2所示，本實施例的背光裝置包含多個發光串列LST、多個第一開關元件SW1以及多個第二開關元件SW2。另外，本實施例的背光裝置更包含脈波儲存電路10、脈波產生電路20、電壓調整電路30、脈波調變控制電路42以及電源 供應器50，用於控制多個發光串列LST以及多個開關元件SW1、SW2運作。

電壓調整電路30可包含一或多個數位類比轉換器31以及多個運算放大器32。多個運算放大器32分別用於多個發光串列LST的發光控制。多個發光串列LST可共用同一個數位類比轉換器31，或配置多個數位類比轉換器31分別用於多個發光串列LST。應理解，本實施例所述的數位類比轉換器31以及運算放大器32的電路配置和操作亦可轉用於第一實施例。

數位類比轉換器31連接脈波調變控制電路42。運算放大器32的一輸入端例如非反相輸入端連接數位類比轉換器31的輸出端，運算放大器32的另一輸入端例如反相輸入端連接第一開關元件SW1的第二端以及電阻R的一端之間的節點。運算放大器32的輸出端可通過第二開關元件SW2連接至第一開關元件SW1。

首先，脈波儲存電路10儲存預先設定的初始脈波訊號PS2。脈波產生電路20取得並儲存臨界占空比420。脈波調變控制電路42從脈波儲存電路10取得初始脈波訊號PS2。在脈波寬度調變模式下，脈波調變控制電路42決定背光裝置欲顯示低灰階影像時，計算初始脈波訊號PS2的占空比，並與臨界占空比420進行比對。

當脈波調變控制電路42比對初始脈波訊號PS2的占空比大於臨界占空比420時，脈波調變控制電路42輸出脈波控制訊號PC2至脈波產生電路20，以控制脈波調變控制電路42輸出初始脈波訊號PS2。同時，脈波調變控制電路42輸出數位電壓控制訊號DVC2至電壓調整電路30的數位類比轉換器31。數位類比轉換器31可轉換數位電壓控制訊號DVC2為類比電壓控制訊號AVC2，並輸出類比電壓控制訊號AVC2至運算放大器32。

運算放大器32的一輸入端(例如非反相輸入端)從數位類比轉換器31接收類比電壓控制訊號AVC2。運算放大器32的另一輸 入端(例如反相輸入端)從第一開關元件SW1的第二端以及電阻R的一端之間的節點接收回授訊號FB2，此回授訊號FB2可為此節點電壓。

運算放大器32比對來自數位類比轉換器31的類比電壓控制訊號AVC2與第一開關元件SW1的回授訊號FB2，以產生初始電壓訊號VIS2，並輸出初始電壓訊號VIS2至第一開關元件SW1，以控制第一開關元件SW1的運作，進而調整通過發光串列LST的電流，使背光裝置以期望的亮度顯示影像。

值得注意的是，相反地，當脈波調變控制電路42比對初始脈波訊號PS2的占空比小於臨界占空比420時，脈波調變控制電路42判斷此初始脈波訊號PS2無法開啟背光裝置第一開關元件SW1等其他開關元件。

在此情況下，脈波調變控制電路42依據占空比與臨界占空比420的比例，輸出脈寬調變控制訊號PWMC2至脈波產生電路20，以及輸出數位電壓控制訊號DVC2至電壓調整電路30。

脈波產生電路20依據來自脈波調變控制電路42的脈寬調變控制訊號PWMC2，調整初始脈波訊號PS2的脈波寬度，以輸出具有占空比大於臨界占空比420的脈寬調變訊號PWM2。

數位類比轉換器31可從脈波調變控制電路42接收數位電壓調變控制訊號DVMC2。數位類比轉換器31可轉換數位電壓調變控制訊號DVMC2為類比電壓調變控制訊號AVMC2，並輸出類比電壓調變控制訊號AVMC2至運算放大器32。

運算放大器32的一輸入端例如反相輸入端從數位類比轉換器31接收類比電壓調變控制訊號AVMC2。運算放大器32的另一輸入端例如非反相輸入端從第一開關元件SW1的第二端以及電阻R的一端之間的節點接收回授訊號FB2，此回授訊號FB2可為此節點電壓。

運算放大器32比對類比電壓調變控制訊號AVMC2與回授訊 號FB2，以產生電壓調變訊號VMS2輸出至第一開關元件SW1。舉例來說，當回授訊號FB2的節點電壓不等於例如大於類比電壓調變控制訊號AVMC2的電壓時，運算放大器32可輸出電壓調變訊號VMS2至第一開關元件SW1，以控制第一開關元件SW1的運作，進而調整通過發光串列LST的電流。類比電壓調變控制訊號AVMC2可為使背光裝置顯示低灰階影像的電壓訊號或電流訊號。

值得注意的是，對應於初始脈波訊號PS2的脈波寬度調整至脈寬調變訊號PWM2的脈波寬度的調變(調大)比例，運算放大器32輸出的類比電壓調變控制訊號AVMC2可等比例降低第一開關元件SW1的第一控制端與第一開關元件SW1的第二端之間的跨壓。藉此，背光裝置可以提升影像的低灰階線性度。

請參閱圖3，其是本發明第三實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。如圖3所示，本實施例的背光裝置的調光控制方法包含以下步驟S301~S323。

步驟S301：利用電源供應器供應電源至發光串列以及第一開關元件，其中發光串列連接電源供應器以及第一開關元件。

步驟S303：由第一開關元件的第一控制端的電壓與第一開關元件的第二端的電壓的比例產生跨壓。

步驟S305：儲存預先設定的初始脈波訊號於脈波儲存電路中。

步驟S307：利用脈波調變控制電路，在脈波頻率調變模式下，判斷初始脈波訊號的頻率是否小於音頻臨界值，若否，接著依序執行步驟S309~S315，若是，接著依序執行步驟S317~S323。

步驟S309：利用脈波調變控制電路輸出脈波控制訊號至脈波產生電路，以及輸出電壓控制訊號至電壓調整電路。

步驟S311：利用脈波產生電路依據從脈波調變控制電路接收 到的脈波控制訊號，以輸出脈波儲存電路的初始脈波訊號至第一開關元件。

步驟S313：利用電壓調整電路依據從脈波調變控制電路接收到的電壓控制訊號，以輸出初始電壓訊號至第一開關元件。

步驟S315：利用第一開關元件依據從脈波產生電路接收到的初始脈波訊號以及從電壓調整電路接收到的電壓控制訊號運作，以控制發光串列的發光亮度，進而控制背光裝置的影像亮度。

步驟S317：利用脈波調變控制電路輸出脈寬調變控制訊號至脈波產生電路，以及輸出電壓調變控制訊號至電壓調整電路。

步驟S319：利用脈波產生電路依據從脈波調變控制電路接收到的脈寬調變控制訊號，調整初始脈波訊號的脈波寬度，以輸出脈寬調變訊號至第一開關元件。

步驟S321：利用電壓調整電路依據從脈波調變控制電路接收到的電壓調變控制訊號，以輸出電壓調變訊號至第一開關元件。

步驟S323：利用第一開關元件依據從脈波產生電路接收到的脈寬調變訊號以及從電壓調整電路接收到的電壓調變訊號運作，以控制背光裝置的影像亮度維持與在步驟S315中的背光裝置的影像亮度大致上相同，且背光裝置的電路元件不會產生噪音。

請參閱圖4，其是本發明第四實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。如圖4所示，本實施例的背光裝置的調光控制方法包含以下步驟S401~S409，其針對第三實施例的電壓調整電路的操作進一步舉例說明。

步驟S401：利用電源供應器供應輸入電源至發光串列以及第一開關元件，其中電源供應器連接發光串列的正極端，第一開關元件連接發光串列的負極端。

步驟S403：由第一開關元件的第一控制端的電壓與第一開關元件的第二端的電壓的比例產生回授訊號，並輸出回授訊號至數位類比轉換器。

步驟S405：利用脈波調變控制電路輸出一數位電壓調變控制訊號至數位類比轉換器。

步驟S407：利用電壓調整電路的數位類比轉換器轉換從脈波調變控制電路接收的此數位電壓調變控制訊號為一類比電壓調變控制訊號，並輸出類比電壓調變控制訊號至運算放大器。

步驟S409：利用電壓調整電路的運算放大器比對來自數位類比轉換器的類比電壓調變控制訊號以及來自第一開關元件的回授訊號，以產生電壓調變訊號輸出至第一開關元件。

請參閱圖5，其是本發明第五實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。如圖5所示，本實施例的背光裝置的調光控制方法包含以下步驟S501~S513。

步驟S501：利用電源供應器供應輸入電源至發光串列以及第一開關元件，其中發光串列連接電源供應器以及第一開關元件。

步驟S503：利用電壓調整電路輸出電壓調變訊號至第二開關元件。

步驟S505：利用脈波產生電路輸出脈寬調變訊號至第二開關元件。

步驟S507：判斷第二開關元件接收的脈寬調變訊號的波形是否到達參考位準，若是，執行步驟S509，若否，依序執行步驟S511、S513。

步驟S509：通過脈寬調變訊號關閉第二開關元件，例如控制第二開關元件的一第四端接地。

步驟S511：通過脈寬調變訊號導通第二開關元件，例如控制第二開關元件的第四端連接第一開關元件的第一控制端。

步驟S513：允許脈寬調變訊號以及電壓調變訊號通過第二開關元件傳輸至第一開關元件。

請參閱圖6是本發明第六實施例的背光裝置的調光控制方法的步驟流程圖。如圖6所示，本實施例的背光裝置的調光控制方 法包含以下步驟S601~S623。

步驟S601：利用電源供應器供應電源至發光串列以及第一開關元件，其中發光串列連接電源供應器以及第一開關元件。

步驟S603：由第一開關元件的第一控制端的電壓與第一開關元件的第二端的電壓的比例產生跨壓。

步驟S605：儲存預先設定的初始脈波訊號於脈波儲存電路中。

步驟S607：利用脈波調變控制電路，在脈波頻率調變模式下，判斷初始脈波訊號的占空比是否小於臨界占空比，若否，接著依序執行步驟S609~S615，若是，接著依序執行步驟S617~S623。

步驟S609：利用脈波調變控制電路輸出脈波控制訊號至脈波產生電路，以及輸出電壓控制訊號至電壓調整電路。

步驟S611：利用脈波產生電路依據從脈波調變控制電路接收到的脈波控制訊號，以輸出脈波儲存電路的初始脈波訊號至第一開關元件。

步驟S613：利用電壓調整電路依據從脈波調變控制電路接收到的電壓控制訊號，以輸出初始電壓訊號至第一開關元件。

步驟S615：利用第一開關元件依據從脈波產生電路接收到的初始脈波訊號以及從電壓調整電路接收到的電壓控制訊號運作，以控制發光串列的發光亮度，進而控制背光裝置的影像亮度。

步驟S617：利用脈波調變控制電路輸出脈寬調變控制訊號至脈波產生電路，以及輸出電壓調變控制訊號至電壓調整電路。

步驟S619：利用脈波產生電路依據從脈波調變控制電路接收到的脈寬調變控制訊號，調整初始脈波訊號的脈波寬度以輸出脈寬調變訊號至第一開關元件。

步驟S621：利用電壓調整電路依據從脈波調變控制電路接收到的電壓調變控制訊號，以輸出電壓調變訊號至第一開關元件。

步驟S623：利用第一開關元件依據從脈波產生電路接收到的脈寬調變訊號以及從電壓調整電路接收到的電壓調變訊號運作，以控制背光裝置顯示更低灰階的影像。

綜上所述，本發明所提供的背光裝置及其調光控制方法，其可避免背光裝置使用的脈波訊號頻率過低，導致內部的電路元件在顯示影像時產生噪音，並且相比於傳統背光裝置，可顯示更低灰階的影像。

最後須說明地是，於前述說明中，儘管已將本發明技術的概念以多個示例性實施例具體地示出與闡述，然而在此項技術的領域中具有通常知識者將理解，在不背離由以下申請專利範圍所界定的本發明技術的概念之範圍的條件下，可對其作出形式及細節上的各種變化。

LST‧‧‧發光串列

FB2‧‧‧回授訊號

10‧‧‧脈波儲存電路

PS2‧‧‧初始脈波訊號

20‧‧‧脈波產生電路

PWM2‧‧‧脈寬調變訊號

30‧‧‧電壓調整電路

31‧‧‧數位類比轉換器

AVC2‧‧‧類比電壓控制訊號

AVMC2‧‧‧類比電壓調變控制訊號

32‧‧‧運算放大器

VIS2‧‧‧初始電壓訊號

VMS2‧‧‧電壓調變訊號

42‧‧‧脈波調變控制電路

420‧‧‧臨界占空比

PC2‧‧‧脈波控制訊號

PWMC2‧‧‧脈寬調變控制訊號

DVC2‧‧‧數位電壓控制訊號

DVMC2‧‧‧數位電壓調變控制訊號

SW1、SW2‧‧‧開關元件

R‧‧‧電阻

50‧‧‧電源供應器

Vin‧‧‧輸入電源

Claims (12)

1. 一種背光裝置，包含：多個發光串列，該多個發光串列相互並聯，接收一供應電源，各該發光串列包含一或多個發光元件，該多個發光元件相互串聯；多個第一開關元件，接收該供應電源，各該第一開關元件具有一第一端、一第二端以及一第一控制端，該多個第一開關元件的該多個第一端分別連接該多個發光串列，各該第一開關元件的該第二端透過一電阻接地；一脈波儲存電路，儲存預先設定的一初始脈波訊號；一脈波產生電路，連接各該第一開關元件的該第一控制端，配置以輸出一脈寬調變訊號至各該第一開關元件；一電壓調整電路，連接該多個第一開關元件的該多個第一控制端，配置以輸出一電壓調變訊號至各該第一開關元件；以及一脈波調變控制電路，連接該脈波儲存電路、該脈波產生電路以及該電壓調整電路，配置以在一脈波頻率調變模式下，判斷該初始脈波訊號的頻率小於一音頻臨界值時，依據該初始脈波訊號的頻率與該音頻臨界值的比例，輸出一脈寬調變控制訊號以控制該脈波產生電路調整該初始脈波訊號的脈波寬度以輸出頻率大於該音頻臨界值的該脈寬調變訊號，以及輸出一電壓調變控制訊號，以控制該電壓調整電路輸出對應於該初始脈波訊號調整至該脈寬調變訊號的調整比例，等比例降低各該第一開關元件的該第一控制端與該第二端之間的跨壓的該電壓調變訊號。
2. 如請求項1所述的背光裝置，其中該脈波調變控制電路配置以在該脈波頻率調變模式下，判斷該初始脈波訊號的頻率大於該音頻臨界值時，輸出一脈波控制訊號以控制該脈波產生電 路輸出該初始脈波訊號至各該第一開關元件，以及輸出一電壓控制訊號以控制該電壓調整電路輸出一初始電壓訊號至各該第一開關元件。
3. 如請求項1所述的背光裝置，其中該脈波調變控制電路配置以在一脈波寬度調變模式下，判斷該初始脈波訊號的一占空比小於一臨界占空比時，依據該占空比與該臨界占空比的比例，輸出該脈寬調變控制訊號以控制該脈波產生電路調整該初始脈波訊號的脈波寬度，以輸出具有該占空比大於該臨界占空比的該脈寬調變訊號，以及輸出該電壓調變控制訊號以控制該電壓調整電路輸出等比例降低各該第一開關元件的該第一控制端與該第二端的跨壓的該電壓調變訊號。
4. 如請求項3所述的背光裝置，其中該脈波調變控制電路配置以在該脈波寬度調變模式下，判斷該初始脈波訊號的該占空比大於該臨界占空比時，輸出該脈波控制訊號控制該脈波產生電路輸出該初始脈波訊號，以及輸出該電壓控制訊號控制該電壓調整電路輸出一初始電壓訊號。
5. 如請求項1所述的背光裝置，其中該電壓調整電路包含一數位類比轉換器，連接該脈波調變控制電路以及各該第一開關元件的該第一控制端；當該初始脈波訊號的頻率小於該音頻臨界值時，該數位類比轉換器配置以從該脈波調變控制電路接收一數位電壓調變控制訊號，並轉換該數位電壓調變控制訊號為一類比電壓調變控制訊號輸出至各該第一開關元件的該第一控制端。
6. 如請求項5所述的背光裝置，其中該電壓調整電路更包含多個運算放大器，各該運算放大器的一輸入端連接該數位類比轉換器以接收該類比電壓調變控制訊號，各該運算放大器的另一輸入端連接在各該第一開關元件的該第二端以及各該電阻的一端之間的節點以接收一回授訊號； 各該運算放大器比對該類比電壓調變控制訊號與該回授訊號，以產生該電壓調變訊號輸出至各該第一開關元件。
7. 如請求項1所述的背光裝置，更包含多個第二開關元件，各該第二開關元件具有一第三端、一第四端以及一第二控制端，各該第二開關元件的該第三端連接該運算放大器的輸出端以接收該類比電壓調變控制訊號，各該第二開關元件的該第二控制端連接各該脈波產生電路的輸出端以接收該脈寬調變控制訊號；其中當該脈寬調變控制訊號的波形的位準未達到一參考位準時，各該第二開關元件的該第四端接地；當該脈寬調變控制訊號的波形的位準達到該參考位準時，各該第二開關元件的該第四端連接各該第一開關元件的該第一控制端，以允許該脈寬調變控制訊號以及該電壓調變訊號通過各該第二開關元件傳輸至各該第一開關元件。
8. 一種背光裝置的調光控制方法，適用於如請求項1所述的背光裝置，包含以下步驟：利用一電源供應器，供應該供應電源至各該發光串列以及各該第一開關元件；由各該第一開關元件的該第一控制端的電壓與各該第一開關元件的該第二端的電壓的比例產生跨壓；儲存預先設定的該初始脈波訊號於該脈波儲存電路中；利用該脈波調變控制電路，在該脈波頻率調變模式下，判斷該初始脈波訊號的頻率是否小於該音頻臨界值，若否，輸出一脈波控制訊號以及一電壓控制訊號，若是，依據該初始脈波訊號的頻率與該音頻臨界值的比例，輸出該脈寬調變控制訊號以及該電壓調變控制訊號；利用該脈波產生電路，依據接收到的該脈波控制訊號輸出該脈波儲存電路的該初始脈波訊號，或依據接收到的該脈寬調 變控制訊號調大該初始脈波訊號的脈波寬度，以輸出頻率大於該音頻臨界值的該脈寬調變訊號；利用該電壓調整電路，依據接收到的該電壓控制訊號以輸出一初始電壓訊號，或依據接收到的該電壓調變控制訊號，輸出對應於該初始脈波訊號調整至該脈寬調變訊號的調整比例，等比例降低各該第一開關元件的該第一控制端與該第二端的該跨壓的該電壓調變訊號；以及利用各該第一開關元件，依據接收到的該初始脈波訊號以及該電壓控制訊號運作，或依據接收到的該脈寬調變訊號以及該電壓調變控制訊號運作。
9. 如請求項8所述的背光裝置的調光控制方法，進一步包含以下步驟：利用該脈波調變控制電路，在一脈波寬度調變模式下，判斷該初始脈波訊號的一占空比是否小於一臨界占空比；若否，利用該脈波調變控制電路，輸出該脈波控制訊號以控制該脈波產生電路輸出該初始脈波訊號，以及輸出該電壓控制訊號以控制該電壓調整電路輸出該初始電壓訊號；若是，利用該脈波調變控制電路，依據該占空比與該臨界占空比的比例，輸出該脈寬調變控制訊號以控制該脈波產生電路調整該初始脈波訊號的脈波寬度，以輸出具有該占空比大於該臨界占空比的該脈寬調變訊號，以及輸出該電壓調變控制訊號以控制該電壓調整電路輸出等比例降低各該第一開關元件的該第一控制端與該第二端的跨壓的該電壓調變訊號。
10. 如請求項8所述的背光裝置的調光控制方法，進一步包含以下步驟：利用一數位類比轉換器接收一數位電壓調變控制訊號；以及利用該數位類比轉換器轉換該數位電壓調變控制訊號為一類比電壓調變控制訊號，輸出該類比電壓調變控制訊號至各該 第一開關元件的該第一控制端。
11. 如請求項8所述的背光裝置的調光控制方法，進一步包含以下步驟：配置多個運算放大器的每一個的一輸入端從該數位類比轉換器的輸出端接收該類比電壓調變控制訊號，各該運算放大器的另一輸入端從各該第一開關元件的該第二端以及各該電阻的一端之間的節點接收一回授訊號；以及利用各該運算放大器，依據該類比電壓調變控制訊號與該回授訊號，以產生該電壓調變訊號輸出至各該第一開關元件。
12. 如請求項11所述的背光裝置的調光控制方法，進一步包含以下步驟：配置多個第二開關元件的每一個的一第三端連接該運算放大器的輸出端，以接收該電壓調變控制訊號；配置各該第二開關元件的一第二控制端連接各該脈波產生電路的輸出端以接收該脈寬調變控制訊號；當該脈寬調變控制訊號的波形的位準未達到一參考位準時，通過該脈寬調變控制訊號控制各該第二開關元件的一第四端接地；以及當該脈寬調變控制訊號的波形的位準達到該參考位準時，通過該脈寬調變控制訊號控制各該第二開關元件的該第四端連接各該第一開關元件的該第一控制端，以允許該脈寬調變控制訊號以及該電壓調變控制訊號通過各該第二開關元件輸出至各該第一開關元件。

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