專(zhuān)利名稱(chēng)：背光控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種背光控制裝置，特別是一種采用光敏晶體管感應(yīng)背景亮度的背光控制裝置。
(2)背景技術(shù)一般需要背光的顯示裝置，例如LCD等等，大都是使用于攜帶式的電子裝置中，如筆記本計(jì)算機(jī)(notebook)、電子字典(electronic dictionary)及個(gè)人數(shù)字助理(personal digital agent，PDA)等。當(dāng)操作需要背光的顯示裝置時(shí)，外在光源往往會(huì)直接影響到使用者視覺(jué)上的舒適程度。因此，所述的攜帶式電子裝置必須提供適當(dāng)?shù)恼{(diào)光機(jī)制，以便能夠隨時(shí)調(diào)整背光強(qiáng)弱。
習(xí)知的背光調(diào)光機(jī)制主要有兩種，一種是手動(dòng)式(manual)，另一種是硫化鎘光敏電阻作為背光控制裝置組件。
手動(dòng)式使用者可以通過(guò)特定的調(diào)光旋鈕或是裝置所配置的鍵盤(pán)上按鍵，機(jī)動(dòng)地調(diào)整顯示裝置的背光。然而，此種習(xí)知方式有兩個(gè)缺點(diǎn)。第一，由于LCD大都是使用于攜帶式的電子產(chǎn)品中，所以常常處于不同的操作環(huán)境(不同背景光)，甚至在操作過(guò)程中即處于移動(dòng)的狀態(tài)，例如在移動(dòng)的交通工具內(nèi)使用這些可移植性電子裝置時(shí)。因此，使用者必須經(jīng)常進(jìn)行調(diào)光，甚至在操作時(shí)可能也需要停下手邊工作進(jìn)行調(diào)光。這樣，當(dāng)然會(huì)造成使用上的不便。第二、使用者可能為了避免經(jīng)常調(diào)整背光的操作，而將背光光源固定在較強(qiáng)的刻度上。這種作法固然可以達(dá)到某種節(jié)省操作的效果，但是會(huì)引伸出另一個(gè)問(wèn)題，亦即電源消耗的問(wèn)題。一般攜帶式電子裝置由于其可移動(dòng)的特性，因此大都使用電池做為電力供應(yīng)的來(lái)源。也因此節(jié)電往往是可攜式電子產(chǎn)生相當(dāng)重要的課題。如果為了省麻煩而消耗了太多不必要電力，顯然并不是適當(dāng)?shù)淖鞣ā?br> 硫化鎘光敏電阻作為背光控制裝置組件是利用硫化鎘光敏電阻根據(jù)背景亮度改變電阻值，根據(jù)對(duì)應(yīng)背景亮度的電阻值，產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)于電阻值的脈波信號(hào)，微處理器根據(jù)脈波信號(hào)的頻率產(chǎn)生一脈波寬度調(diào)變信號(hào)，背光驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)脈波調(diào)變信號(hào)控制背光燈亮度。但是硫化鎘光敏電阻在高亮度的感光特性不穩(wěn)定，無(wú)法正確感測(cè)背景亮度，因此背光燈無(wú)法調(diào)節(jié)到適當(dāng)亮度。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種顯示器的背光控制裝置，其背光調(diào)整電路能夠自動(dòng)地根據(jù)使用時(shí)的外在環(huán)境調(diào)整所需要的背光大?。涣硪环矫?，也可以避免硫化鎘光敏電阻光感應(yīng)特性在高亮度時(shí)的不穩(wěn)定而無(wú)法確實(shí)感應(yīng)背景亮度適當(dāng)調(diào)節(jié)背光燈。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明的液晶顯示器的背光控制裝置，液晶顯示器具有一背光裝置，背光控制裝置包括一光敏晶體管，用以感測(cè)背景亮度；一控制電路，它根據(jù)光敏晶體管產(chǎn)生控制背光裝置的信號(hào)，使得背光裝置根據(jù)對(duì)應(yīng)背景亮度調(diào)整亮度；其中控制電路包括一控制電壓產(chǎn)生電路，耦接于光敏晶體管，它根據(jù)光感測(cè)組件的感應(yīng)光電流產(chǎn)生一控制電壓；一脈波調(diào)變電路，根據(jù)所接收到的控制電壓對(duì)調(diào)變時(shí)脈信號(hào)進(jìn)行脈波調(diào)變，并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的脈波調(diào)變信號(hào)；一背光驅(qū)動(dòng)電路，耦接于所述脈波調(diào)變電路，它根據(jù)所述脈波調(diào)變信號(hào)控制所述背光裝置，藉以調(diào)整所述液晶顯示器亮度。
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)


圖1是表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例中自動(dòng)亮度控制裝置的功能方塊圖。
圖2是表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例中控制電壓產(chǎn)生電路的電路圖。
圖3是表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例中脈波寬度調(diào)變電路的電路圖。
圖4是表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例中脈波寬度調(diào)變電路的信號(hào)波形示意圖。
圖5是表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例中光敏晶體管感光特性示意圖。
圖6是表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例中背光驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
(5)具體實(shí)施方式

本發(fā)明的背光控制裝置，主要是利用光敏晶體管作為亮度感測(cè)組件，以感測(cè)液晶顯示器的背景亮度，再根據(jù)亮度感測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生一脈波調(diào)變信號(hào)來(lái)控制背光的亮度。因此，此裝置可以根據(jù)背景亮度狀態(tài)，連續(xù)性地調(diào)整液晶顯示器的背光亮度，使其兩者間呈現(xiàn)協(xié)調(diào)性，亦即當(dāng)背景亮度提高時(shí)，可以機(jī)動(dòng)地降低背光亮度；當(dāng)背景亮度降低時(shí)，也可以機(jī)動(dòng)地升高背光亮度，以減少其耗電量。以下配合附圖，說(shuō)明本發(fā)明一較佳實(shí)施例的詳細(xì)內(nèi)容。
圖1是表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例中自動(dòng)亮度控制裝置的功能方塊圖。如圖所示，自動(dòng)亮度控制裝置包括控制電壓產(chǎn)生電路100、脈波寬度調(diào)變電路200、背光驅(qū)動(dòng)電路300以及背光燈400，用來(lái)根據(jù)裝置所在背景亮度的狀態(tài)，機(jī)動(dòng)地控制背光燈400。
控制電壓電路200包括光敏晶體管10，電阻R1、電阻R2、以及構(gòu)成亮度檢出電路的電阻R3、R4、R5、R6和差動(dòng)放大器20，如圖2所示。電阻R1、R2和光敏晶體管10為串聯(lián)的關(guān)系，并且耦接在電壓源VCC和接地端之間。
如果R3/R4＝R5/R6電阻R1用以檢出光敏晶體管10的電流，根據(jù)差動(dòng)放大器原理，落在電阻R1的亮度感應(yīng)電壓降VR1可以由差動(dòng)放大器20檢出控制電壓V1，控制電壓V1可以表示為V1＝R3/R4·VR1 (1)光敏晶體管10在實(shí)施例中是做為亮度感測(cè)組件，其集極電流Ic隨背景亮度變化，如圖5所示。并且是被放置在待控制液晶顯示器中的某個(gè)特定位置上，同時(shí)電阻R1的亮度感應(yīng)電壓降VR1則會(huì)隨著光敏晶體管的集極變化，所以電阻R1的亮度感應(yīng)電壓降VR1則會(huì)隨著該特定位置上的亮度而變化。接著亮度感應(yīng)電壓降VR1被輸入到差動(dòng)放大器20的兩個(gè)差動(dòng)輸入端，根據(jù)電阻R3和電阻R4間，以及電阻R5和電阻R6的電阻值比例關(guān)系，亮度感應(yīng)電壓降VR1會(huì)被調(diào)整成控制電壓V2，輸出到波寬調(diào)變電路200。
根據(jù)第(1)式所示的關(guān)系，當(dāng)電阻R1的亮度感應(yīng)電壓降VR1發(fā)生變化時(shí)，控制電壓V1也會(huì)隨著變動(dòng)。因此，控制電壓V1的電壓值包含著液晶顯示器背景亮度的狀態(tài)信息。
脈波寬度調(diào)變電路200包括差動(dòng)放大器26、電阻R35和電容C1，差動(dòng)放大器24、電阻R25、電阻R30，以及差動(dòng)放大器22，如圖3所示。脈波寬度調(diào)變電路200的作用是根據(jù)控制電壓V1的電壓值，對(duì)于三角波信號(hào)VA進(jìn)行脈波寬度調(diào)變(pulse width modulation)，產(chǎn)生一脈波寬度調(diào)變信號(hào)V2。在本實(shí)施例中，差動(dòng)放大器22、24、26是利用741的IC所構(gòu)成，而電阻R25、R30、R35和電容C1則為其電路周邊組件。然而對(duì)于熟悉本技術(shù)的人士而言，只要能夠根據(jù)控制電壓V2進(jìn)行脈波寬度調(diào)變，亦可以由其它IC組件或電路構(gòu)成本實(shí)施例中的脈波調(diào)變電路4。
在脈波寬度調(diào)變電路200中，差動(dòng)放大器26、電阻R35、電容C1組成一積分器。差動(dòng)放大器24、電阻R25、電阻R30組成一施密特觸發(fā)電路(Schmitttrigger)。積分器輸出信號(hào)反饋到施密特觸發(fā)電路，產(chǎn)生一三角波信號(hào)VA。差動(dòng)放大器22是一比較器，其用以接收三角波信號(hào)VA和控制電壓V1，并且輸出脈波寬度調(diào)變信號(hào)V2。脈波寬度調(diào)變電路200的動(dòng)作可描述如下。首先，接收來(lái)自控制電壓產(chǎn)生電路100的控制電壓V1，并且接收待調(diào)變的三角波信號(hào)VA。接著利用控制電壓V1的電壓值，與三角波信號(hào)VA比較，使得脈波寬度調(diào)變信號(hào)V2中每個(gè)脈波的寬度都對(duì)應(yīng)于控制電壓V1的電壓值，也就是背景的亮度狀態(tài)。
背光驅(qū)動(dòng)電路300根據(jù)輸入的脈波寬度調(diào)變信號(hào)V2，調(diào)整背光燈400亮度，換言之，即根據(jù)目前液晶顯示器的背景亮度狀態(tài)，以滿(mǎn)足液晶顯示器操作需求條件，調(diào)整背光燈400的亮度。如圖6所示，本實(shí)施例中背光驅(qū)動(dòng)電路300包括電阻R40、電阻R45，晶體管Q3，電感器L1，電容器C3、C5、C7、C9以及變壓器T1。其中，電阻R40、R45以及晶體管Q3構(gòu)成一開(kāi)關(guān)電路。背光驅(qū)動(dòng)電路300則是負(fù)責(zé)將脈波寬度調(diào)變信號(hào)V2轉(zhuǎn)換成實(shí)際用來(lái)驅(qū)動(dòng)背光燈400的電流。此脈波寬度調(diào)變信號(hào)V2則被送到晶體管Q3的基極，藉由晶體管Q3的開(kāi)啟(turn on)時(shí)間和關(guān)閉(turn off)時(shí)間的比例，間續(xù)地將電壓源VM藉由電感L1饋入到變壓器T1，能夠產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于脈波寬度的驅(qū)動(dòng)電流，讓背光燈400產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的背光。
上述的控制電壓產(chǎn)生電路100、脈波寬度調(diào)變電路200以及背光驅(qū)動(dòng)電路300的整體動(dòng)作而描述如下。當(dāng)背景亮度改變時(shí)，光敏晶體管10的集極電流也會(huì)隨著改變，而變動(dòng)方向一般為正向，即亮度上升集極電流上升，亮度下降則集極電流下降。由于集極電流改變，使得輸出的控制電壓V1也隨之改變。在經(jīng)過(guò)脈波寬度調(diào)變電路200的處理后，脈波寬度調(diào)變信號(hào)V2中的脈波寬度也會(huì)隨著改變。最后利用晶體管Q3的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，可以調(diào)整背光燈400的亮度。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背光控制裝置，適用于一液晶顯示器，所述液晶顯示器具有一背光裝置，其特征在于，所述背光控制裝置包括光敏晶體管，它用以感測(cè)所述液晶顯示器的背景亮度并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的光電流；以及控制電路，它耦接于所述光敏晶體管，根據(jù)所述光敏晶體管的光電流產(chǎn)生控制所述背光裝置的信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的背光控制裝置，其特征在于，所述控制電路包括控制電壓產(chǎn)生電路，它耦接于所述光敏晶體管，根據(jù)所述光敏晶體管的光電流產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的控制電壓；一脈波調(diào)變電路，耦接于所述控制電壓產(chǎn)生電路并且接收一調(diào)變時(shí)脈信號(hào)，它根據(jù)所述控制電壓對(duì)所述調(diào)變時(shí)脈信號(hào)進(jìn)行一脈波調(diào)變并且產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的脈波調(diào)變信號(hào)；以及一背光驅(qū)動(dòng)電路，耦接于所述脈波調(diào)變電路，它根據(jù)所述脈波調(diào)變信號(hào)控制所述背光裝置，藉以調(diào)整所述液晶顯示器亮度。
3.如權(quán)利要求2所述的背光控制裝置，其特征在于，所述控制電壓產(chǎn)生電路包括一第一電阻，其第一端耦接于所述光敏晶體管；一第二電阻，其第一端耦接于所述第一晶體管的第二端，并且所述第二電阻的第二端耦接至一電壓源；一第三電阻，其第一端耦接于所述第一電阻的第一端；一第四電阻，其第一端耦接于所述第三電阻的第二端，所述第四電阻的第二端耦接于所述電壓源；一差動(dòng)放大器，其非反相輸入端耦接于所述第三電阻的第二端；一第五電阻，其第一端耦接于所述第一電阻第二端，所述第五電阻的第二端耦接于所述差動(dòng)放大器的反相輸入端；以及一第六電阻，其第一端耦接于所述差動(dòng)放大器的反相輸入端，所述第六電阻的第二端耦接于所述差動(dòng)放大器的輸出端。
4.如權(quán)利要求2所述的背光控制裝置，其特征在于，所述脈波調(diào)變電路為一脈波寬度調(diào)變電路，所述脈波寬度調(diào)變電路包括一第一差動(dòng)放大器，其反相輸入端耦接于控制電壓，輸出端耦接于脈波寬度調(diào)變信號(hào)；一電容，其第一端耦接于所述第一差動(dòng)放大器的非反相輸入端；一第二差動(dòng)放大器，其反相輸入端耦接于所述電容的第二端，所述第二差動(dòng)放大器非反相輸入端耦接于一電壓源，所述差動(dòng)放大器的輸出端耦接于所述第一差動(dòng)放大器的非反相輸入端；一第一電阻，其第一端耦接于所述第二差動(dòng)放大器的輸出端；一第三差動(dòng)放大器，其非反相輸入端耦接于所述第一電阻的第二端；一第二電阻，其第一端耦接于所述第三差動(dòng)放大器的非反相輸入端，所述第二電阻第二端耦接于所述第三差動(dòng)放大器的輸出端；以及一第三電阻，其第一端耦接于所述第三差動(dòng)放大器的輸出端，所述第三電阻的第二端耦接于所述第二差動(dòng)放大器的反相輸入端。
5.一種背光控制裝置，適用于一液晶顯示器，所述液晶顯示器具有一背光裝置，其特征在于，所述背光裝置包括光感測(cè)組件，它用以感測(cè)所述液晶顯示器的背景亮度而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的光電流；控制電壓產(chǎn)生電路，它耦接于所述光感測(cè)組件，根據(jù)所述光感測(cè)組件的光電流產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的控制電壓；一脈波調(diào)變電路，耦接于所述控制電壓產(chǎn)生電路并且接收一調(diào)變時(shí)脈信號(hào)，它根據(jù)所述控制電壓對(duì)所述調(diào)變時(shí)脈信號(hào)進(jìn)行一脈波調(diào)變，并且產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的脈波調(diào)變信號(hào)；以及一背光驅(qū)動(dòng)電路，耦接于所述脈波調(diào)變電路，它根據(jù)所述脈波調(diào)變信號(hào)控制所述背光裝置，藉以調(diào)整所述設(shè)備亮度。
6.如權(quán)利要求5所述的背光控制裝置，其特征在于，所述光感測(cè)組件為一光敏晶體管。
7.如申請(qǐng)專(zhuān)利范圍第5項(xiàng)所述的背光控制裝置，其中所述控制電壓產(chǎn)生電路包括一第一電阻，其第一端耦接于所述光敏晶體管；一第二電阻，其第一端耦接于所述第一晶體管的第二端與，并且所述第二電阻第二端耦接至一電壓源；一第三電阻，其第一端耦接于所述第一電阻第一端；一第四電阻，其第一端耦接于所述第三電阻第二端，所述第四電阻第二端耦接于所述電壓源；一差動(dòng)放大器；其非反相輸入端耦接于所述第三電阻第二端；一第五電阻，其第一端耦接于所述第一電阻第二端，所述第五電阻第二端耦接于所述差動(dòng)放大器反相端；以及一第六電阻，其第一端耦接于所述差動(dòng)放大器反相端，所述第六電阻第二端耦接于所述差動(dòng)放大器輸出端。
8.如權(quán)利要求5所述的背光控制裝置，其特征在于，所述脈波調(diào)變電路為一脈波寬度調(diào)變電路，所述脈波寬度調(diào)變電路包括一第一差動(dòng)放大器，其反相輸入端耦接于控制電壓，輸出端耦接于脈波寬度調(diào)變信號(hào)；一電容，其第一端耦接于所述第一差動(dòng)放大器的非反相輸入端；一第二差動(dòng)放大器，其反相輸入端耦接于所述電容第二端，所述第二差動(dòng)放大器的非反相輸入端耦接于一電壓源，所述差動(dòng)放大器輸出端耦接于所述第一差動(dòng)放大器的非反相輸入端；一第一電阻，其第一端耦接于所述第二差動(dòng)放大器的輸出端；一第三差動(dòng)放大器，其非反相輸入端耦接于所述第一電阻的第二端；一第二電阻，其第一端耦接于所述第三差動(dòng)放大器的非反相輸入端，所述第二電阻的第二端耦接于所述第三差動(dòng)放大器的輸出端；以及一第三電阻，其第一端耦接于所述第三差動(dòng)放大器的輸出端，所述第三電阻的第二端耦接于所述第二差動(dòng)放大器的反相輸入端。
全文摘要
一種背光控制裝置，適用于一液晶顯示器，液晶顯示器具有一背光裝置，背光控制裝置包括一光敏晶體管，用以感測(cè)背景亮度；一控制電路，它根據(jù)光敏晶體管產(chǎn)生控制背光裝置的信號(hào)，使得背光裝置根據(jù)對(duì)應(yīng)背景亮度調(diào)整亮度；其中控制電路包括一控制電壓產(chǎn)生電路，耦接于光敏晶體管，根據(jù)光感測(cè)組件的感應(yīng)光電流，產(chǎn)生一控制電壓；一脈波調(diào)變電路，根據(jù)所接收到的控制電壓，對(duì)調(diào)變時(shí)脈信號(hào)進(jìn)行脈波調(diào)變，并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的脈波調(diào)變信號(hào)；一背光驅(qū)動(dòng)電路，耦接于所述脈波調(diào)變電路，其根據(jù)所述脈波調(diào)變信號(hào)控制所述背光裝置，藉以調(diào)整所述液晶顯示器亮度。
文檔編號(hào)G09F13/00GK1459997SQ021200
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
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