专利名称：Led动态背光源控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED动态背光源控制电路，特别涉及一种由发光二极管LED 芯片组成的背光源的控制电路。
背景技术：
液晶显示器件(LCD)使用极其广泛，对于本身不发光的液晶显示器件(透 射式)必须靠背光模组提供光源才能正常工作。以前尺寸稍大的背光源都是以 CCFL作为光源。CCFL具有光效高的优点，但也存在着寿命短，体积大和显色性 相对较差的缺点，尤其是用CCFL制作的背光模组亮度无法调整，在整机工作时 必须满负荷地(全亮)工作。对于用LCD作为显示器件的整机，约百分七十的能 量消耗在背光上。现在液晶显示器件的尺寸越来越大，如LCD-TV的尺寸已经达 到47英寸，越来越大的功耗让人难以接受。LED制造技术的快速进步为解决这 一难题提供了可能，用LED制作的背光具有显色性好，寿命长的优点。最主要的 是LED动态背光源的每个发光点是由LED构成的，具有可控性，完全可以根据 图像的要求对每个发光点的亮度和颜色进行控制。例如，图像上的某个像素是亮 度为百分之五十的蓝色，与之相对应的光点就可以让蓝色的LED工作在百分之五 十的状态下，而绿色、红色的LED完全关闭。类似的，如果图像中某个像素是黑 的，与之相对应的光点的绿色、红色、蓝色LED则可以完全关闭。用这种LED 动态背光源组成的LCD显示器功耗下降百分之五十以上，色纯度、对比度大幅度 提升。本发明所涉及的电路正是LED动态背光源最关键的控制电路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED动态背光源控制电路，根据视频信号的变 化对LED背光源进行动态控制，使其达到省电和大幅度提高色纯度、对比度的目的。
为了实现上述目的，本发明提供一种LED动态背光源控制电路，用f从视
频图像处理电路提供的信号中提取控制数据和控制信号，来驱动LED动态背光
源，其中视频图像处理电路提供的信号包括R、 G、 B数据和像素时钟信号、场同 步信号，行同步信号；其中所述LED动态背光源控制电路包括有主控制电路，该 主控制电路包括有视频图像分辨率检测模块，接收所述R、 G、 B数据和像素时 钟信号、场同步信号、行同步信号，所述视频图像分辨率检测模块在场同步信号 的控制下对像素时钟信号和行同步信号进行计数，得到图像分辨率数据；主控制 模块，接收所述R、 G、 B数据和图像分辨率数据，根据图像分辨率数据确定视频 图像的分辨率，同时根据R、 G、 B数据计算得到LED的R、 G、 B三基色光点控 制数据；时钟和控制信号发生模块，接收所述像素时钟信号、场同步信号和行同 歩信号，在所述主控制模块的控制下产生控制信号；在时钟和控制信号发生模块 产生的控制信号的控制下，主控制模块将其得到的光点控制数据传递给LED动态 背光源。所述时钟和控制信号发生模块产生的控制信号包括有位移时钟、锁存信 号和使能信号。
本发明的进一步优选方案是还包括有与所述主控制模块相连的，用于存储 所述主控制模块接收的R、 G、 B数据和得到的光点控制数据的SRAM存储器。
本发明的进一步优选方案是还包括存储有LED动态背光源各项参数的控 制功能设定电路，通过fC总线与所述主控制模块相连。所述LED动态背光源的 各项参数包括面积、长宽比例和光点数目。
本发明的进一步优选方案是所述主控制电路为MCU、 FPGA、 DSP、 ASIC、 SoC其中之一或其组合。
本发明的进一步优选方案是还包括有白平衡检测电路，设置在LED动态 背光源上，对LED动态背光源进行白平衡检测，得到的白平衡信号传递给所述主 控制电路，所述主控制电路根据白平衡信号产生校正数据。
本发明具有的优点
1、 本发明的控制电路可以根据图像的要求对每个发光点的亮度和颜色进行 控制，用这种LED动态背光源组成的LCD显示器功耗下降百分之五十以上，色 纯度、对比度大幅度提升；
2、 本发明的控制电路设置有存储有LED动态背光源各项参数的控制功能设 定电路，对不同规格型号的LED动态背光源只要更改控制功能设定电路中的参 数，而不必更改主控制电路，这样就保证了主控制电路的通用性-,
3、本发明的控制电路还设置有白平衡检测电路，可以对LED动态背光源进
行白平衡校正，使其工作在正确的白平衡状态下。
本发明的上述和另外的特征、优点可以通过以下结合附图的详细说明得到进 一步的理解。
图1为LED动态背光源控制电路的原理框图一； 图2为LED动态背光源控制电路的原理框图二。
附图标记说明主控制电路l;主控制模块2;视频图像分辨率检测模块3; 控制信号发生模块4; SRAM存储器5;控制功能设定电路6;白平衡检测电路7;
白平衡信号71; LED动态背光源8。
具体实施例方式
如图1和图2所示，本发明提供一种LED动态背光源控制电路，用于从视 频图像处理电路提供的信号中提取控制数据和控制信号，来驱动LED动态背光 源，其中视频图像处理电路提供的信号包括R、G、B数据和像素时钟(Pixel Clock) 信号、场同步(VS， Vertical Synchronization)信号，行同步(HS， Horizontal Synchronization)信号。
本发明的LED动态背光源控制电路包括有主控制电路1、 SRAM存储器5和 控制功能设定电路6，其中该主控制电路1包括有视频图像分辨率检测模块3、主 控制模块2和时钟和控制信号发生模块4，所述主控制电路1可以是MCU、FPGA、 DSP、 ASIC、 SoC其中之一或其组合。
所述视频图像分辨率检测模块3，接收所述R、 G、 B数据和像素时钟信号、 场同步信号、行同步信号，所述视频图像分辨率检测模块在场同步信号的控制下 对像素时钟信号和行同步信号进行计数，得到图像分辨率数据。
具体而言，由视频图像处理电路提供的R、 G、 B数据和像素时钟信号、场 同步信号、行同步信号进入视频图像分辨率检测模块3，所述视频图像分辨率检 测模块3在场同步信号的控制下开始对像素时钟信号、行同步信号进行计数。当 下一个场同步信号出现时计数结束。所述视频图像分辨率检测模块3将检测到的 图像分辨率数据传输给主控制模块2，主控制模块2收到图像分辨率数据后向视
频图像分辨率检测模块3发出指令，将视频图像分辨率检测模块3关闭，以防止
正常工作时视频图像分辨率检测模块3与像素数据的传输产生冲突。
所述主控制模块2，接收所述R、 G、 B数据和图像分辨率数据，根据图像分 辨率数据确定视频图像的分辨率，同时根据R、 G、 B数据计算得到LED的R、 G、 B三基色光点控制数据。
具体而言，正常工作时，主控制模块2从视频图像处理电路源源不断的接收 数字R、 G、 B数据。主控制模块2可以先将像素数据，即R、 G、 B数据存入SRAM 存储器5中。由于LED动态背光源的光点数目要远远少于图像的像素数，主控制 模块2要从所有的像素数据中通过累加平均计算产生所有的光点控制数据。例如， 图像分辨率为1280*768* (R、 G、 B) =983040*(R、 G、 B)，背光的光点数为28*16* (R、 G、 B) =448* (R、 G、 B)，每个光点周围有983040/448=2194*(R、 G、 B) 个像素。因此，以光点为中心上下左右包括2194个像素在内的正方形区域内的R、 G、 B像素数据进行累加平均，取得这个光点的R、 G、 B控制数据。类似的，主 控制模块2计算出所有光点的控制数据，同时，可以将这些光点控制数据存于 SRAM存储器5中，在需要时由主控制电路1的主控制模块2从SRAM存储器5 中取出，对LED动态背光源8进行控制。
所述时钟和控制信号发生模块4，接收所述像素时钟信号、场同步信号和行 同步信号，在所述主控制模块2的控制下产生控制信号，这些控制信号包括位移 时钟(CLOCK)、锁存信号(LATCH)和使能信号(EN)。在时钟和控制信号 发生模块4产生的控制信号的控制下，主控制模块2将其得到的光点控制数据传 递给LED动态背光源8。
此外，LED动态背光源8有多种规格型号，各种型号的面积、长宽比、亮度 (发光点的多少决定亮度)以及LED的排列方式各不相同，主控制电路1应该支 持各种规格型号的LED动态背光源8。由此，本发明的LED动态背光源控制电路 还可以包括有存储有LED动态背光源8各项参数，比如面积、长宽比例和光点数 目等的控制功能设定电路6，其通过^C总线与所述主控制模块2相连。控制功能 设定电路6的任务是预先将LED动态背光源8的各项参数设定在控制功能设定电 路6中，并且通过PC总线传输给主控制电路1。从而不同规格型号的LED动态 背光源8只要更改控制功能设定电路6中的参数，而不必更改主控制电路1，这 样就能保证主控制电路1的通用性。
此外，在本发明的进一步方案中，控制功能设定电路6是由MCU构成，将 LED的控制模式指令烧写在MCU中。主控制电路1通过I2C总线从控制功能设 定电路中读取该指令。上述控制模式为动态控制模式或亮度控制模式，由此，当 动态控制模式指令烧写在MCU中的时候，就可以实现对背光源的动态控制，而 当亮度控制模式指令烧写在MCU中的时候，就可以实现对背光源的亮度控制。
具体而言，时钟和控制信号发生模块4根据行同步信号、场同步信号、像素 时钟信号，并根据控制功能设定电路6提供的设定数据，在主控制模块2的控制 下生成用于控制LED动态背光源8的控制信号，这些信号包括位移时钟 (CLOCK)、锁存信号(LATCH)、和使能信号(EN)。上述光点控制数据在 这些控制信号的控制下写入LED动态背光源8的驱动电路，LED动态背光源8 在这些光点控制数据的控制下产生与视频图像颜色、轮廓大致相同但分辨率很低 的图像，也就是动态背光。
此外，本发明的LED动态背光源控制电路还包括有白平衡检测电路7，如图 2所示，设置在LED动态背光源8上，开机时对LED动态背光源8进行白平衡检 测，得到的白平衡信号71传递给所述主控制电路1，所述主控制电路l根据白平 衡信号71进行误差计算，产生校正数据，对LED动态背光源8进行白平衡校正， 使其工作在正确的白平衡状态下。正常工作时，白平衡检测电路7关闭，白平衡 校正数据与光点控制数据叠加，对LED动态背光源8进行控制。
应当理解，以上结合实施例的说明对本发明而言只是说明性而非限制性的， 在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明做出许多变更和修改，其都将落在 由权利要求所限定的本发明的范围内。
权利要求
1、一种LED动态背光源控制电路，用于从视频图像处理电路提供的信号中提取像素数据和同步信号并转换成控制数据和控制信号，来驱动LED动态背光源，其中视频图像处理电路提供的信号包括R、G、B数据和像素时钟信号、场同步信号，行同步信号；其特征在于所述LED动态背光源控制电路包括有主控制电路，该主控制电路包括有视频图像分辨率检测模块，接收所述R、G、B数据和像素时钟信号、场同步信号、行同步信号，所述视频图像分辨率检测模块在场同步信号的控制下对像素时钟信号和行同步信号进行计数，得到图像分辨率数据；主控制模块，接收所述R、G、B数据和图像分辨率数据，根据图像分辨率数据确定视频图像的分辨率，同时根据R、G、B数据计算得到LED的R、G、B三基色光点控制数据；时钟和控制信号发生模块，接收所述像素时钟信号、场同步信号和行同步信号，在所述主控制模块的控制下产生控制信号；在时钟和控制信号发生模块产生的控制信号的控制下，主控制模块将其得到的光点控制数据传递给LED动态背光源。
2、 如权利要求1所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于还包括有 与所述主控制模块相连的，用于存储所述主控制模块接收的R、 G、 B数据和得到 的光点控制数据的SRAM存储器。
3、 如权利要求1所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于还包括存 储有LED动态背光源各项参数的控制功能设定电路，通过I2C总线与所述主控制 模块相连。
4、 如权利要求3所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于所述LED 动态背光源的各项参数包括面积、长宽比例和光点数目。
5、 如权利要求3所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于所述控制 功能设定电路由MCU构成，其内设定有控制模式指令，所述主控制电路通过^C 总线从控制功能设定电路中读取该指令。
6、 如权利要求5所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于所述控制 模式为动态控制模式或亮度控制模式。
7、 如权利要求1所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于所述时钟和控制信号发生模块产生的控制信号包括有位移时钟、锁存信号和使能信号。
8、 如权利要求1所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于所述主控制电路为MCU、 FPGA、 DSP、 ASIC、 SoC其中之一或其组合。
9、 如权利要求1所述的LED动态背光源控制电路，其特征在于还包括有 白平衡检测电路，设置在LED动态背光源上，对LED动态背光源进行白平衡检 测，得到的白平衡信号传递给所述主控制电路，所述主控制电路根据白平衡信号 产生校正数据。
全文摘要
本发明涉及一种LED动态背光源控制电路，背光源控制电路包括有主控制电路，该主控制电路包括有视频图像分辨率检测模块，接收所述R、G、B数据和像素时钟信号、场同步信号、行同步信号，得到图像分辨率数据；主控制模块，接收所述R、G、B数据和图像分辨率数据，确定视频图像的分辨率，同时得到LED的R、G、B三基色光点控制数据；时钟和控制信号发生模块，接收所述像素时钟信号、场同步信号和行同步信号，在所述主控制模块的控制下产生控制信号；在时钟和控制信号发生模块产生的控制信号的控制下，主控制模块将其得到的光点控制数据传递给LED动态背光源。
文档编号G09G3/34GK101169919SQ20061015042
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者冶 刘, 义 宋, 苏遵惠 申请人:深圳帝光电子有限公司