WO2011009364A1 - 一种液晶显示器的背光控制方法及装置 - Google Patents

Description

一种液晶显示器的背光控制方法及装置

本申请要求于 2009 年 7 月 23 日提交中国专利局、 申请号为 200910151489.1、 发明名称为 "一种液晶显示器的背光控制方法及装置" 的中 国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及显示器技术领域， 具体涉及液晶显示器的背光控制方法及装 置。

背景技术

工业生产自动化设备通常安装有显示器，这些显示器作为人机界面用于显 示设备状态及操作控制， 这些显示器是一种嵌入式计算机产品。 液晶显示器以 它体积小， 重量轻， 显示画面更清晰的优点， 被广泛地用做人机界面。

液晶显示器的显示技术不同于其他显示器。其中的液态晶体分子本身并无 发光特性， 需要靠一个背光板模块来提供显示器面板所需光源。 液晶显示器

( LCD )所需的光源是利用驱动高压冷阴极荧光灯管 （CCFL ) , 使得光投射至 背光板， 达到显示图像的目的。 当外界环境变化时， 使用者往往会因为背光亮 度不够看不清画面显示内容。 因此， 有必要提供一个背光亮度调节单元， 以适 应不同环境的使用要求。

由于工程机械的使用环境温度较高， 而显示器内部具有发热器件，很容易 因为过热影响显示器的使用寿命。显示器的热量主要是背光灯散发出来，因此， 可以通过控制背光来降低显示器温度， 达到保护显示器的目的。

现有技术中提供的一种显示器温度的控制方法，通过温度侦测单元检测显 示器温度， 由中央处理器将该温度信号与预设基准温度相比， 决定冷阴极灯管 的驱动电力大小，使得显示器的温度低于或保持在预定的基准温度。现有技术 的缺点是需要采用处理器进行控制， 控制过程过于复杂， 而且成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种液晶显示器的背光控制方法及装置，可实现背光亮 度的自适应调节， 降低显示器的温度。

本发明实施例提供一种液晶显示器的背光控制方法， 包括：

获取显示器所处环境的温度并将该温度转换为电压信号 U。； 利用电压求差比例运算电路对所述电压信号 U。进行转换得到电压信号 ； 将转换后的电压信号 输入到背光驱动电路， 利用所述电压信号 控制 显示器的背光亮度。

本发明实施例提供一种液晶显示器的背光控制装置， 包括：

温度传感器，用于获取显示器所处环境的温度并将该温度转换为电压信号

U。；

电压转换单元， 利用电压求差比例运算电路对所述电压信号 U。进行转换， 输出转换后的电压信号 至背光驱动电路；

背光驱动控制单元， 利用所述转换后的电压信号 控制显示器的背光亮 度。

更适宜地， 该背光控制装置还包括：

输入单元， 用于输入背光控制信息；

处理单元， 用于接收来自所述输入单元的背光控制信息， 并输出控制电压 及控制命令给电压调整单元， 并用于指示切换单元进行切换；

电压调整单元， 根据所述控制命令对来自所述处理单元的控制电压调整， 将调整后的电压输入到背光驱动控制单元；

背光驱动控制单元利用所述电压调整单元输出的控制电压控制显示器的 背光亮度。

上述本发明实施例提供的技术方案中，利用温度传感器检测环境温度得到 电压值再经转换后对 LCD的背光控制电压进行调节，实现背光亮度的自适应调 节， 以降低显示器的温度， 使显示器适应环境温度的变化。 或本发明实施例提 供的技术方案通过人工输入控制信息实现背光亮度的调节。本发明实施例提供 的技术方案筒单易行， 成本低。 用户可选择自动调节和手动调节背光， 以使得 显示器能够基于环境状况调节自身亮度，提高显示器的显示效果， 同时也降低 了显示器的发热度， 从而实现延长整机寿命的目的。

附图说明

图 1是本发明实施例中提供的显示器的背光控制方法流程图；

图 2是本发明实施例中的电压转换原理示意图；

图 3本发明实施例提供的一种显示器的背光控制装置架构图。 具体实施方式

本发明提供了一种能够基于环境温度对显示器的背光进行调节的技术方 案，具体是利用温度传感器检测环境温度得到的电压值再经转换后对 LCD的背 光控制电压进行调节， 实现背光亮度的自适应调节， 同时通过背光的调节实现 降低整机温度，使整机工作在合适的环境下。或通过手动输入控制信息实现背 光亮度的调节。这样用户可选择自动调节和手动调节背光， 以使得显示器基于 环境状况调节自身亮度，提高显示器的显示效果， 同时也降低了显示器的发热 度， 从而实现延长整机寿命的目的。

参照图 1 , 本发明实施例提供的一种液晶显示器的背光控制方法， 包括： S01 , 获取显示器所处环境的温度并将该温度转换为电压信号 u。。

具体地， 在显示器附近设置温度检测器， 如温度传感器。

该温度检测器检测所述显示器所处环境的温度并基于该温度输出电压信 号 u。。

S02 , 利用电压求差比例运算电路对所述电压信号 U。进行转换得到电压信 号 。

参照图 2 , 利用温度检测模块检测显示器的环境温度输出一个电压 U。， 该 电压值通过电压转换（具体可采用电压求差比例运算电路）对电压 U。进行转 换得到一控制电压， 用于控制 LCD背光亮度。 具体将电压 U。输入到电压求差 比例运算电路， 电压求差比例运算电路输出一个 LCD控制电压 。

将电压信号 U。通过电阻 R1接入到运算放大器的负极，基准电压 V。接入到 运算放大器的正极。

经所述运算放大器放大后输出电压信号 。

Ui = (R2/R1) ( V。 - Uo)

其中， R2为连接在运算放大器的负极与输出端之间的电阻。

假定基准电压 V。为 5V， U₁ = (R2/R1) (5- U₀) , 可对电阻 R2、 R1进行配置 使输出的电压值在合适的范围， LCD控制电压 随温度检测输出电压 U。的增大 而减小， 随 U。的减小而增大， 即当温度升高时， 降低 LCD背光的亮度， 温度 恢复时提高显示器的亮度， 使其背光亮度适应环境变化。

S03 , 将转换后的电压信号 输入到背光驱动电路， 利用所述电压信号 控制显示器的背光亮度。

将转换后的电压信号 输入到背光驱动电路。 由于 LCD控制电压 随温 度检测输出电压 U。的增大而减小， 随 U。的减小而增大， 即当温度升高时， 降 低 LCD背光的亮度， 温度恢复时提高显示器的亮度，使其背光亮度适应环境变 化。 这样可实现对 LCD背光亮度的控制。

LCD 背光驱动控制单元为一电压逆变单元， 随输入的控制电压信号 （0 ~ 5V )变化，而逆变输出不同的 LCD背光驱动电压以控制 LCD的背光灯管的亮度。

参照图 3 , 本发明实施例还提供一种显示器的背光控制装置 300 , 包括： 温度传感器 31 , 用于获取显示器所处环境的温度并将该温度转换为电压 信号 U。；

电压转换单元 32 , 利用电压求差比例运算电路对所述电压信号 U。进行转 换， 输出转换后的电压信号 给背光驱动单元 33;

背光驱动控制单元 33 , 利用所述转换后的电压信号 控制显示器的背光 亮度。

其中， 电压转换单元 32包括：

运算放大器， 用于将基准电压 V。与所述电压信号 U。的差进行放大得到输 出电压信号 u_1:

Ui = (R2/R1) ( V。 - Uo)

其中 R1为连接温度传感器输出端与运算放大器的负极之间的电阻， R2为 连接在运算放大器的负极与运算放大器的输出端之间的电阻。

背光控制装置 300 , 还包括：

输入单元 34 , 用于输入背光控制信息；

处理单元 35 , 用于接收来自所述输入单元 34的背光控制信息， 并输出控 制电压及控制命令给电压调整单元 36 , 并用于指示切换单元 37进行切换； 电压调整单元 36 , 根据所述控制命令对来自所述处理单元 35的控制电压 调整， 将调整后的电压输入到背光驱动控制单元 33;

背光驱动控制单元 33利用所述电压调整单元 36输出的控制电压控制显示 器的背光亮度。

具体地， 背光驱动控制单元 33为一电压逆变单元， 能产生一高电压以点 亮液晶显示器的 CCFL灯管。 背光驱动控制单元 33的输入端接口主要有电压、 地和亮度调节电压输入等，可利用改变亮度调节电压输入以调节显示器背光的 亮度。

背光控制装置 300 , 还包括：

切换单元 37 , 分别与所述电压转换单元 32、所述电压调整单元 36以及背 光驱动控制单元 33相连接， 用于根据所述处理单元 35的指示进行切换， 将所 述电压转换单元 32输出的电压信号 与所述电压调整单元 36输出的控制电 压中之一输入到所述背光驱动控制单元 33。

具体地， 输入单元 34采用按键输入模块、 处理单元 35处理器模块， 电压 调整单元 36采用数字电位器。

按键输入模块， 分升高和降低两个按键， 一次按键输入代表亮度升高或降 低一个等级， 控制数字电位器的输出电压值， 以控制 LCD背光驱动单元， 从而 调节 LCD的背光亮度。 同时， 手动调节的控制值能存取在存取器中， 下次开机 时， 若为手动调节模式， 则以先前存储的亮度值来点亮显示器的背光。

上述本发明实施例提供的技术方案中，利用温度传感器检测环境温度得到 其输出的电压值再经转换后对 LCD的背光控制电压进行调节， 实现背光亮度的 自适应调节， 以降低显示设备的温度， 使显示设备适应环境温度的变化。 或通 过人工输入控制信息实现背光亮度的调节。本发明筒单易行， 成本低这样用户 可选择自动调节和手动调节背光，以使得显示器可基于环境状况调节显示器亮 度， 提高显示器的显示效果， 同时也降低了显示器的发热度， 从而延长整机寿 命的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并非用于限定本发明的保护范 围。 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均包 含在本发明的保护范围内。

Claims

权 利 要 求

1、 一种液晶显示器的背光控制方法， 其特征在于， 包括：

获取显示器所处环境的温度并将该温度转换为电压信号 U。；

利用电压求差比例运算电路对所述电压信号 U。进行转换得到电压信号 ； 将转换后的电压信号 输入到背光驱动电路， 利用所述电压信号 控制 显示器的背光亮度。

2、 如权利要求 1所述的背光控制方法， 其特征在于， 所述获取显示器所 处环境的温度并将该温度转换为电压信号， 具体包括：

在所述显示器附近设置温度传感器；

所述温度传感器感应所述显示器所处环境的温度并基于所述温度输出电 压信号 u。。

3、 如权利要求 1所述的背光控制方法， 其特征在于， 利用电压求差比例 运算电路对所述电压信号进行转换， 具体包括：

将电压信号 U。通过电阻 R1接入到运算放大器的负极，基准电压 V。接入到 运算放大器的正极；

经所述运算放大器放大后输出电压信号 U_{1 ;}

Ui = (R2/R1) ( V。 - Uo)

其中， R2为连接在运算放大器的负极与运算放大器的输出端之间的电阻。

4、 一种液晶显示器的背光控制装置， 其特征在于， 包括：

温度传感器，用于获取显示器所处环境的温度并将所述温度转换为电压信 号 U。；

电压转换单元， 利用电压求差比例运算电路对所述电压信号 U。进行转换， 输出转换后的电压信号 至背光驱动控制单元；

背光驱动控制单元， 利用所述转换后的电压信号 控制所述显示器的背 光亮度。

5、 如权利要求 4所述的背光控制装置， 其特征在于， 所述电压转换单元 包括：

运算放大器， 用于将基准电压 V。与所述电压信号 U。的差进行放大得到输 出电压信号 ， Ui = (R2/R1) ( V。 - Uo)

其中， Rl 为连接温度传感器输出端与运算放大器的负极之间的电阻， R2 为连接在运算放大器的负极与运算放大器的输出端之间的电阻。

6、 如权利要求 4所述的背光控制装置， 其特征在于， 还包括：

输入单元， 用于输入背光控制信息；

处理单元， 用于接收来自所述输入单元的背光控制信息， 并输出控制电压 及控制命令给电压调整单元， 并用于指示切换单元进行切换；

电压调整单元， 根据所述控制命令对来自所述处理单元的控制电压调整， 将调整后的电压输入到背光驱动控制单元；

背光驱动控制单元，利用所述电压调整单元输出的控制电压控制所述显示 器的背光亮度。

7、 如权利要求 4所述的背光控制装置， 其特征在于， 还包括：

切换单元， 分别与所述电压转换单元、所述电压调整单元以及背光驱动控 制单元相连接， 用于根据所述处理单元的指示进行切换， 将所述电压转换单元 输出的电压信号 与所述电压调整单元输出的控制电压中之一输入到所述背 光驱动控制单元。