数字式控制器、显示模块控制系统及其控制方法

文档序号:2533077阅读:367来源:国知局

专利名称::数字式控制器、显示模块控制系统及其控制方法
技术领域
:本发明涉及数字式控制器、应用数字式控制器的显示模块控制系统以及显示模块控制方法。背景4支术随着科技的日兴月异及各种电子产品的蓬勃发展,商用与家用的多媒体系统都日益普及。在众多的电子产品中,用以呈现影像的显示设备(例如LCD及LCDTV)的消费市场越来越广泛并且也是数字家庭中不可或缺的配备。因此,如何提升显示设备的质量,例如确保提供给显示设备的光源具有非常稳定且均匀的亮度,一直为其设计者高度重视的议题。请参考图1A,图1A示出了一典型的显示系统1的功能方块图。显示系统1包含模拟式换流器(inverter)10、驱动器12、变压器14以及显示模块16。模拟式换流器10包含模拟控制单元100,并且模拟控制单元100可以是一模拟IC。电源18连接至换流器10及驱动器12。换流器10可提供控制信号给驱动器12,而驱动器12则根据控制信号调整电源18。驱动器12可根据设计需求选择使用全桥电路、半桥电路、Push-Pull电路或Royal电路。控制信号一般为P丽信号。变压器14可接收经调整的电源18,再加以升压后将电源提供给显示模块16中的发光单元160。在实际应用中,发光单元160可包含冷阴极荧光灯管(coldcathodefluorescentlamp,CCFU或发光二极管(1ightemittingdiode,LED)。请参考图IB,图1B示出了已知的模拟式换流器IO根据不同的电源信号所输出的工作周率的关系图。工作周率的大小以Ton/Ts表示,其单位为百分比(W。一般上,电源18供应范围介于21-26伏特的直流电压。也就是说,电源18并不是提供具有恒定的电压值的信号。假设在某个时段内,电源提供三种不同电压值的信号,则如图1B所示,工作周率D1会对应到具有最大电压值的信号,工作周率D2及工作周率D3则分别次之。换句话说,即使电源18提供不同电压值的信号,换流器10仍然输出具有固定的工作周率的控制信号。有鉴于此,在该时段内,电源18提供至显示模块16的信号的功率则没有办法维持固定,造成显示模块16中的发光单元160所发出的光源无法维持一定的亮度,故降低显示模块16的使用质量。简言之,上述的问题在于针对提供至显示模块16的信号没有功率补偿的机制。请参考图1C。图1C列出未做功率补偿的测试数据。在这种情况下,最大功率值和最小功率值的差异甚大,因此会使显示模块16的发光亮度产生较大的落差。传统上,换流器10可以接收源自于显示模块16并与其操作电压/电流相关的反馈信号,并据此改变输出的控制信号的工作周率以达到功率补偿的机制。然而,这种作法由于使用外加回路作补偿,因此需要搭配数量庞大的被动元件,如电阻、电容等,以调整复杂的补偿参数。当显示模块16的光学性质不符合规格要求时,需以人工方式进行被动元件(电阻或电容)的微调,使制造的工时以及成本上升。
发明内容本发明的一个方面在于提供一种数字式控制器及应用数字式控制器的显示模块控制系统。数字式控制器用于控制显示模块的发光亮度。一电源电连接至数字式控制器并供应电力至显示模块。根据本发明的一具体实施例,数字式控制器包含数字处理单元。数字处理单元具有一对照表(look-uptable)。对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中多个预设电压值中的每一个预设电压值对应多个工作周率参数中的一个工作周率参数。响应于由电源输入至数字式控制器的输入信号,数字式控制器查询对照表以搜寻出匹配输入信号的电压值的预设电压值,并且产生具有对应预设电压值的工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。根据本发明的另一具体实施例为一种显示模块控制系统,用于控制显示模块的发光亮度。显示模块控制系统包含数字式控制器以及电力单元。数字式控制器电连接至电源还包含数字处理单元。电力单元电连接至数字式控制器以及电源,并且电力单元提供电力至显示模块。数字处理单元具有一对照表,对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中多个预设电压值中的每一个预设电压值对应多个工作周率参数中的一个工作周率参数。响应于由电源输入至数字式控制器的输入信号,数字式控制器查询对照表以搜寻出匹配输入信号的电压值的预设电压值,并且产生具有对应预设电压值的工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。根据本发明的另一具体实施例为一种数字式控制器。数字式控制器用于控制显示模块的发光亮度。一电源电连接至数字式控制器并供应电力至显示模块。数字式控制器包含数字处理单元,并且数字处理单元具有一方程式。响应于由电源输入至数字式控制器的输入信号,输入信号的电压值输入至方程式,并且方程式输出对应电压值的工作周率参数。数字式控制器并且产生具有该工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。根据本发明的另一具体实施例为一种显示模块控制系统,用于控制显示模块的发光亮度。显示模块控制系统包含数字式控制器以及电力单元。数字式控制器电连接至电源还包含数字处理单元。数字处理单元具有一方程式。电力单元电连接至数字式控制器以及电源,并且电力单元提供电力至显示模块。响应于由电源输入至数字式控制器的输入信号,输入信号的电压值输入至方程式,并且方程式输出对应电压值的工作周率参数。数字式控制器并且产生具有该工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。本发明的另一个方面在于提供一种显示模块控制方法,用以控制显示模块的发光亮度。一电源供应电力至显示模块。根据本发明的一具体实施例,该方法首先建立一对照表。对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中多个预设电压值中的每一个预设电压值对应多个工作周率参数中的一个工作周率参数。接着,该方法查询对照表以搜寻出匹配电源的一电压值的一预设电压值。之后,该方法产生具有对应预设电压值的工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。说明书第4/8页根据本发明的另一具体实施例,该方法首先建立一方程式。接着,该方法输入电源的电压值至方程式。然后,该方法由方程式输出对应电压值的工作周率参数。之后,该方法产生具有该工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。图1A示出了一典型的显示系统的功能方块图。图1B示出了已知的模拟式换流器根据不同的电源信号所输出的工作周率的关系图。图1C列出未做功率补偿的测试数据。图2示出了根据本发明的一具体实施例的数字式控制器的功能方块图。图3示出了根据本发明的对照表的一范例。图4示出了根据本发明的另一具体实施例的数字式控制器的功能方块图。图5示出了根据本发明的数字式控制器所输出的控制信号的工作周率的关系图。图6列出经过根据本发明的数字式控制器作功率补偿后的测试数据。图7示出了根据本发明的一具体实施例的显示模块控制系统的功能方块图。图8示出了根据本发明的一具体实施例的显示模块控制方法的流程图。图9示出了根据本发明的另一具体实施例的显示模块控制方法的流程附图符号说明1:显示系统12、440:驱动器16:显示模块24、34:输入信号100:^^莫拟控制单元10:模拟式换流器14、442:变压器18:电源26、36:控制信号160:发光单元2、3、40:数字式控制器20、30、400:数字处理单元200、4000:对照表300、4020:方程式22、32、420:模拟/数字转换器4:显示模块控制系统42:电源44:电力单元46:显示模块Dl、D2、D3、Dl'、D2'、D3':工作周率S100-S104:流程步骤S200-S206:流程步骤具体实施例方式请参考图2。图2示出了根据本发明的一具体实施例的数字式控制器2的功能方块图。数字式控制器2可应用于LCD及LCDTV等,用以控制显示模块的发光亮度。在实务上,一电源电连接至数字式控制器2并供应电力至显示模块。在实际应用中,显示模块可以包含发光二极管或冷阴极萸光灯管。如图2所示,数字式控制器2包含数字处理单元20。数字处理单元20其中多个预设电压值中的每一个预设电压值对应多个工作周率参数中的一个工作周率参数。响应于由电源输入至数字式控制器2的输入信号24,数字式控制器2查询对照表200以搜寻出匹配输入信号24的电压值的预设电压值,并且产生具有对应预设电压值的工作周率参数的控制信号26以控制显示模块。此外,数字式控制器2包含模拟/数字转换器(A/Dconverter)22,用以接收并转换该输入信号24。请参考图3。图3示出了根据本发明的对照表200的一范例。举例而言,若输入信号24的电压值为21.6V,则数字式控制器2查询对照表200以搜寻出电压值为21.6V的预设电压值,并相对应地输出工作周率为66%的控制信号26。基本上,根据不同的输入信号24的电压值,数字式控制器2能够输出特定的控制信号26,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。需注意的是,本发明的数字式控制器2所储存的对照表200的内容可依据适当的计算程序或经验法则而获得,因此每个字段的参数数值之间并不存在绝对的数学关系(例如,等差、等比)。换言之,设计人员可填入任何适当的参数数值于对照表200中。在实际应用中,根据本发明的数字式控制器2可通过如USB、12C、RX、TX、RS232…等接口与计算机连接,并且设计人员可通过计算机输入任何想要测试的补偿参数至数字处理单元20。请参考图4。图4示出了根据本发明的另一具体实施例的数字式控制器3的功能方块图。如图4所示,数字式控制器3包含数字处理单元30,并且数字处理单元30具有一方程式300。在实际应用中,方程式300可根据需求选用例如线性关系式、非线性关系式、微分关系式或者是积分关系式,但不以此为限。响应于由电源输入至数字式控制器3的输入信号34,输入信号34的电压值输入至方程式300,并且方程式300输出对应电压值的工作周率参数。数字式控制器3并且产生具有该工作周率参数的控制信号36以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。请参考图5。图5示出了根据本发明的数字式控制器所输出的控制信号的工作周率的关系图。工作周率Dr、工作周率D2'及工作周率D3'代表数字式控制器接收三个不同电压值的输入信号后所输出的工作周率。工作周率Dl'表示数字式控制器接收三个信号当中具有最大电压值的信号,工作周率D3'则表示数字式控制器接收三个信号当中具有最小电压值的信号。实际上,工作周率变大将使得提供至显示模块的电流变大,因此尽管电源所提供的信号的电压值发生变化,数字式控制器能够改变控制信号的工作周率以调整提供至显示模块的电流,以达到功率的补偿。请参考图6。图6列出经过根据本发明的数字式控制器作功率补偿后的测试数据。明显地,提供至显示模块的电力的功率值大致上维持在固定值,因此显示模块能够保持穏定的发光亮度。请参考图7。图7示出了根据本发明的一具体实施例的显示模块控制系统4的功能方块图。如图7所示,显示模块控制系统4包含数字式控制器40以及电力单元44。数字式控制器40电连接至电源42,还包含数字处理单元400及模拟/数字转换器420。数字处理单元400可以具有对照表4000及/或方程式4020。数字式控制器40的功能己如先前所述,在此不予赘述。电力单元44电连接至数字式控制器40以及电源42,并且电力单元"提供电力至显示模块46。电力单元44还包含驱动器440以及变压器442。驱动器440电连接至数字式控制器40及电源42,并且接收由数字式控制器40输出的控制信号。变压器442电连接至驱动器440以及显示模块46,用以将驱动器440的输出升压。请参考图8。图8示出了根据本发明的一具体实施例的显示模块控制方法的流程图。该方法用以控制显示模块的发光亮度。此外,一电源供应电力至显示模块。首先,在步骤S100中,该方法建立一对照表。对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中多个预设电压值中的每一个预设电压值对应多个工作周率参数中的一个工作周率参数。接着,在步骤S102中,该方法查询对照表以搜寻出匹配电源的一电压值的一预设电压值。之后,在步骤S104中,该方法产生具有对应预设电压值的工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。请参考图9。图9示出了根据本发明的另一具体实施例的显示模块控制方法的流程图。首先,在步骤S200中,该方法建立一方程式。接着,在步骤S202中,该方法输入电源的电压值至方程式。然后,在步骤S204中,该方法由方程式输出对应电压值的工作周率参数。之后,在步骤S206中,该方法产生具有该工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。相较于现有技术,根据本发明的数字式控制器可以将传统上需要调整补偿的参数及回路利用算法整合于数字式控制器内便可有效地达到功率的补偿,因此不需要再通过数量庞大的被动元件作补偿。另外,由于不需要使用大量的被动元件,因此可减少数字式控制器所需的元件,也连带减少制作工时及因元件的不良率所引起的问题。进一步而言,在产线端数字化后,所有的制作流程都可以通过计算机自动化生产及检测,以减少人工所导致的不良率。通过以上较佳具体实施例的详述,希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明的权利要求的范畴内。因此,本发明的权利要求的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。权利要求1.一种数字式控制器,用于控制一显示模块的发光亮度,一电源电连接至该数字式控制器并供应电力至该显示模块,该数字式控制器包含一数字处理单元,该数字处理单元具有一对照表,该对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中该多个预设电压值中的每一个预设电压值对应该多个工作周率参数中的一个工作周率参数;其中响应于由该电源输入至该数字式控制器的一输入信号,该数字式控制器查询该对照表以搜寻出匹配该输入信号的一电压值的一预设电压值,并且产生具有对应该预设电压值的一工作周率参数的一控制信号以控制该显示模块,致使供应至该显示模块的电力大致上具有一恒定功率。2.如权利要求1所述的数字式控制器,其中该数字处理单元还包含一模拟/数字转换器,该模拟/数字转换器用以接收并转换该输入信号。3.如权利要求1所述的数字式控制器,其中该显示模块包含一发光二极管或一冷阴极荧光灯管。4.一种显示模块控制系统,用于控制一显示模块的发光亮度,该显示模块控制系统包含一数字式控制器,电连接至一电源,该数字式控制器包含一数字处理单元,该数字处理单元具有一对照表,该对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中该多个预设电压值中的每一个预设电压值对应该多个工作周率参数中的一个工作周率参数;以及一电力单元,该电力单元电连接至该数字式控制器以及该电源,该电力单元提供电力至该显示模块;其中响应于由该电源输入至该数字式控制器的一输入信号,该数字式控制器查询该对照表以搜寻出匹配该输入信号的一电压值的一预设电压值,并且产生具有对应该预设电压值的一工作周率参数的一控制信号以控制该显示模块,致使供应至该显示模块的电力大致上具有一恒定功率。5.如权利要求4所述的显示模块控制系统,其中该数字处理单元还包含一模拟/数字转换器,该模拟/数字转换器用以接收并转换该输入信号。6.如权利要求4所述的显示模块控制系统,其中该电力单元包含一驱动器,电连接至该数字式控制器及该电源并且接收该控制信号;以及一变压器,电连接至该驱动器以及该显示模块,该变压器用以将该驱动器的输出升压。7.如权利要求4所述的显示模块控制系统,其中该显示模块包含一发光二极管或一冷阴极荧光灯管。8.—种数字式控制器,用于控制一显示模块的发光亮度,一电源电连接至该数字式控制器并供应电力至该显示模块,该数字式控制器包含一数字处理单元,该数字处理单元具有一方程式;其中响应于由该电源输入至该数字式控制器的一输入信号,该输入信号的一电压值输入至该方程式,并且该方程式输出对应该电压值的一工作周率参数,该数字式控制器并且产生具有该工作周率参数的一控制信号以控制该显示模块,致使供应至该显示模块的电力大致上具有一恒定功率。9.如权利要求8所述的数字式控制器,其中该数字处理单元还包含一模拟/数字转换器,该模拟/数字转换器用以接收并转换该输入信号。10.如权利要求8所述的数字式控制器,其中该显示模块包含一发光二极管或一冷阴极荧光灯管。11.一种显示模块控制系统,用于控制一显示模块的发光亮度,该显示模块控制系统包含一数字式控制器,电连接至一电源,该数字式控制器包含一数字处理单元,该数字处理单元具有一方程式;以及一电力单元,该电力单元电连接至该数字式控制器以及该电源,该电力单元提供电力至该显示模块;其中响应于由该电源输入至该数字式控制器的一输入信号,该输入信号的一电压值输入至该方程式,并且该方程式输出对应该电压值的一工作周率参数,该数字式控制器并且产生具有该工作周率参数的一控制信号以控制该显示模块,致使供应至该显示模块的电力大致上具有一恒定功率。12.如权利要求11所述的显示模块控制系统,其中该数字处理单元还包含一模拟/数字转换器,该模拟/数字转换器用以接收并转换该输入信号。13.如权利要求11所述的显示模块控制系统,其中该电力单元包含一驱动器,电连接至该数字式控制器及该电源并且接收该控制信号;以及一变压器,电连接至该驱动器以及该显示模块,该变压器用以将该驱动器的输出升压。14.如权利要求11所述的显示模块控制系统,其中该显示模块包含一发光二极管或一冷阴极焚光灯管。15.—种显示模块控制方法,用以控制一显示模块的发光亮度,一电源供应电力至该显示模块,该方法包含下列步骤建立一对照表,该对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中该多个预设电压值中的每一个预设电压值对应该多个工作周率参数中的一个工作周率参数;查询该对照表以搜寻出匹配该电源的一电压值的一预设电压值;以及产生具有对应该预设电压值的一工作周率参数的一控制信号以控制该显示模块,致使供应至该显示模块的电力大致上具有一恒定功率。16.如权利要求15所述的方法,其中该显示模块包含一发光二极管或一冷阴极焚光灯管。17.—种显示模块控制方法,用以控制一显示模块的发光亮度,一电源供应电力至该显示模块,该方法包含下列步骤建立一方程式;输入该电源的一电压4直至该方禾呈式;由该方程式输出对应该电压值的一工作周率参数;以及产生具有该工作周率参数的一控制信号以控制该显示模块,致使供应至该显示模块的电力大致上具有一恒定功率。18.如权利要求17所述的方法,其中该方程式是一线性方程式。19.如权利要求17所述的方法,其中该显示模块包含一发光二极管或一冷阴极焚光灯管。全文摘要本发明关于数字式控制器、显示模块控制系统及其控制方法。根据本发明的数字式控制器包含数字处理单元。数字处理单元具有一对照表。对照表储存多个预设电压值以及多个工作周率参数,其中多个预设电压值中的每一个预设电压值对应多个工作周率参数中的一个工作周率参数。响应于由电源输入至数字式控制器的输入信号,数字式控制器查询对照表以搜寻出匹配输入信号的电压值的预设电压值,并且产生具有对应预设电压值的工作周率参数的控制信号以控制显示模块,致使供应至显示模块的电力大致上具有一恒定功率。文档编号G09G3/34GK101556766SQ20081009113公开日2009年10月14日申请日期2008年4月7日优先权日2008年4月7日发明者任品瑞,曾创炜申请人:达方电子股份有限公司
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