专利名称：用以显示影像的平面显示装置、相关控制器及方法
技术领域：
本发明涉及一种用来显示影像的平面显示装置、相关控制器及方法，特别是涉及一种通过数字控制将灯管频率相关于显示频率以加强显示品质的平面显示装置、相关控制器及方法。
背景技术：
液晶显示器一般可分为反射式(Reflective)液晶显示器、穿透式(Transmissive)液晶显示器及半穿透半反射式(Transflective)液晶显示器。反射式液晶显示器是指光源由面板前方进入液晶显示器内，并且经由内部反射表面(如铝金属)反射以让使用者得以观看到显示画面。穿透式液晶显示器通常具有背光源设置于液晶单元的后方，用以发射入射光线，入射光线选择性地穿越液晶单元之后，于液晶显示器的前方显示画面。半穿透半反射式液晶显示器则是同时利用反射式及穿透式显示画面的显示器。
在穿透式液晶显示器中，现有技术通常采用一个或多个冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp)作为背光源，以发射入射光线。冷阴极灯管的发光原理是通过外加一高压电于冷阴极灯管的两端，则冷阴极灯管的内部开始放电，使得灯管内部的汞蒸气被激发到高能阶，并于降回初始能阶时产生紫外光。最后，通过冷阴极灯管(内部)表面的磷光质，将紫外光转换为可见光，从而发射光线。
图1显示现有穿透式液晶显示器100的功能方块图。液晶显示器100包含有影像处理电路102、面板104、及背光模块106。影像处理电路102根据所接收的影像数据，控制面板104中各像素的红、蓝、绿成分及电压大小，以产生不同的颜色、对比。背光模块106用以提供液晶显示器100显示画面时所需的光源，其包含有脉冲宽度调制模块108、电压转换电路110、电源模块112、及冷阴极灯管114。为了使冷阴极灯管114能正常运作，必需通过电压转换电路(或变压器)110将电源模块112提供的低电压的直流电源转换为高频且高电压的交流电源。脉冲宽度调制模块108用来控制电压转换电路110输出的交流电源，以调整冷阴极灯管114的亮度。在现有技术中，脉冲宽度调制模块108的运作方式可采用电压控制方法或脉冲宽度调制方法。若采用电压控制方法，则脉冲宽度调制模块108藉由改变输入至电压转换电路110的电压大小，以达到调整电压转换电路110输出电压的目的。由于冷阴极灯管114的发光是由放电能量所产生，而当输入至冷阴极灯管114的电压过低时，会造成放电过程不稳定，使得电压控制方法的可调光范围受到限制。相较之下，若采脉冲宽度调制的控制方法，则脉冲宽度调制模块108周期地启动冷阴极灯管114发光，并通过改变启动与关闭冷阴极灯管114的时间比率，控制整体亮度。因此，脉冲宽度调制的控制方式可提供较大的调光范围。
在现有技术中，影像处理电路102通过数字讯号处理技术产生控制面板104的讯号，而脉冲宽度调制模块108则以模拟电路实现，会导致讯号相互干扰的缺点，诸如产生水波纹，而影响显示品质。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种用来显示影像的平面显示装置、相关控制器及方法。
本发明披露一种用来显示影像的平面显示装置，其包含有显示面板、灯管、电源转换模块、非易失性储存单元以及显示控制器；灯管用以提供该显示面板显示画面所需的背光源，电源转换模块用以提供电源至该灯管，非易失性储存单元用以储存程序代码；显示控制器包含影像处理模块以及数字脉冲宽度调制模块；影像处理模块用以处理视讯数据，并将处理结果传送至该显示面板，数字脉冲宽度调制模块根据同步讯号调整电源转换模块的运作，例如启动与关闭。
本发明还披露了一种显示控制器，其包含有影像处理模块以及数字脉冲宽度调制模块；影像处理模块用以处理视讯数据，数字脉冲宽度调制模块耦接于影像处理模块及外部应用电路，用以产生一组控制讯号以控制外部应用电路；其中，组控制讯号相关于同步讯号。
本发明还披露了一种背光板驱动电路的控制方法，包含有由一显示控制器接收一视讯数据；由该显示控制器产生一组参数以响应于一显示模式；以及由该显示控制器根据该组参数产生一组相关于一同步讯号的控制讯号给一背光板驱动电路。
本发明还披露了一种用于一平面显示装置的显示控制器，其包含有一影像处理模块以及一数字脉冲宽度调制模块。该影像处理模块用以处理一视讯数据，该数字脉冲宽度调制模块耦接于该影像处理模块及一外部应用电路，用以参考一同步讯号以控制该外部应用电路；其中，该显示控制器接收该外部应用电路所回授的一组回授讯号，使得该数字脉冲宽度调制模块控制该外部应用电路可运作于多个操作模式。
本发明还披露了一种背光板驱动电路的控制方法，包含有由一显示控制器产生一组控制讯号给一背光板驱动电路；由该显示控制器接收来自该背光板驱动电路的一组回授讯号；以及由该显示控制器根据该组回授讯号调整该组控制讯号使得该背光板驱动电路可以运作于多个操作模式。
本发明还披露了一种背光板驱动电路的控制方法，包含有由一显示控制器接收一视讯数据；以及由该显示控制器产生一组相关于一同步讯号的控制讯号给一背光板驱动电路。
图1为现有反技术的射式液晶显示器的功能方块图。
图2为本发明较佳实施例平面显示装置的功能方块图。
图3为图2的平面显示装置的数字脉冲宽度调制模块的功能方块图。
图4为图3的数字脉冲宽度调制模块的脉冲宽度调制器的功能方块图。
图5为图4的脉冲宽度调制器的相关讯号波形示意图。
图6为图3的数字脉冲宽度调制模块的相关讯号示意图。
图7为图2的平面显示装置的电源转换模块的示意图。
图8为图2的平面显示装置的回授电路的示意图。
图9为一调整模块的示意图。
图10为图2的平面显示装置操作电压模式的操作频率变化示意图。
图11为图2的平面显示装置启动时所执行的程序代码的等效电路图。
图12为图2的平面显示装置操作于电流模式时所执行的程序代码的等效电路图。
图13为一缓冲电路的示意图。
图14显示根据本发明较佳具体实施例的一种背光板驱动电路的控制方法的流程图。
图15显示根据本发明的另一具体实施例的一种背光板驱动电路的控制方法的流程图。
附图符号说明100 液晶显示器102 影像处理电路104 面板106 背光模块108 脉冲宽度调制模块110 电压转换电路112 电源模块114 冷阴极灯管20 平面显示装置200 显示面板202 灯管204 电源转换模块206 显示控制器208 影像处理模块210 数字脉冲宽度调制模块212 非易失性储存单元214 微控制器216 回授模块218 调整模块220 多任务器222 模拟至数字转换器224 程序代码300 脉冲宽度调制器302 控制讯号产生模块304 工作周期控制模块400 多任务器
402数字锁相回路404截止位置决定单元406、408、410、412 除法单元700变压器702、704 晶体管706、708 端点90 调整模块900电阻SW_1～SW_n 开关R_SW1～R_SWn 电阻1300 缓冲电路1400、1420、1440、1460、1480、1500、1520、1540、1560、1580步骤具体实施方式
图2显示根据本发明一较佳具体实施例平面显示装置20的功能方块图。平面显示装置20包含有显示面板200、灯管202、电源转换模块204、非易失性储存单元212、及显示控制器206。显示控制器206包含有影像处理模块208、数字脉冲宽度调制模块210、及微控制器214。此外，平面显示装置20较佳地包含回授模块216、调整模块218、多任务器220、及模拟至数字转换器222。微控制器214用以执行非易失性储存单元212所储存的程序代码224，以调整显示控制器206的操作，从而显示画面于显示面板200上及调整灯管202的亮度。在显示控制器206中，影像处理模块208接收包含输入水平同步讯号IHSYNC的视讯数据，产生输出水平同步讯号OHSYNC、输出垂直同步讯号OVSYNC、及显示数据至显示面板200，较佳地，可将输入水平同步讯号IHSYNC、输出水平同步讯号OHSYNC、及输出垂直同步讯号OVSYNC送至数字脉冲宽度调制模块210，显示数据例如包含红、蓝、绿的讯号R、G、B。数字脉冲宽度调制模块210则根据输入水平同步讯号IHSYNC、输出水平同步讯号OHSYNC、及输出垂直同步讯号OVSYNC，由微控制器214控制，产生控制讯号Q1、Q2，以控制电源转换模块204中晶体管的启动或关闭。在本实施例中，根据不同的操作模式，数字脉冲宽度调制模块210可通过控制讯号Q1、Q2，调整电源转换模块204中晶体管的启动时间，从而控制灯管202的亮度；而数字脉冲宽度调制模块210可根据回授模块216及调整模块218输出的讯号，调整灯管202的亮度；更进一步地，电源转换模块204可以产生多个直流电压，以供不同状况的应用。应注意到，根据本发明的新颖结构，本领域的技术人员应可了解到，数字脉冲宽度调制模块210的设计不单纯地仅仅可以应用在控制电源转换模块204，而可以有其它可能的应用，例如用来控制电压调节器(voltage regulator)等等；亦应注意到，藉由多任务器220及模拟至数字转换器222可共享模拟至数字转换器222，此于低速转换运作需求下特别有利，可以节省硬件的门数，本领域的技术人员可改变实施方式为各有独立的模拟至数字转换器；也应注意到，非易失性储存单元212可以为多种型态的非易失性存储器，例如闪存、电可擦除只读存储器...等等，本领域的技术人员可以了解到非易失性储存单元212依照实施方式的不同，可以独立于显示控制器206之外或者整合于显示控制器206之中；微控制器214例如是8051微控制器，依照实施方式的不同，也可以独立于显示控制器206之外或者整合于显示控制器206之中。本领域的技术人员可以了解电源转换模块204中，不仅可以应用来点亮冷阴极灯管，也可以应用来点亮发光二极管的背光源。
图3显示图2中本发明的数字脉冲宽度调制模块210的方块图的较佳具体实施例。数字脉冲宽度调制模块210较佳地包含有脉冲宽度调制器300、控制讯号产生模块302、及工作周期控制模块304。脉冲宽度调制器300根据输入水平同步讯号IHSYNC、输出水平同步讯号OHSYNC、及输出垂直同步讯号OVSYNC，输出方波讯号V_burst至控制讯号产生模块302，并由微控制器214控制方波讯号V_burst的频率。控制讯号产生模块302则于方波讯号V_burst为正电平方波时，输出控制讯号Q1P及Q2P。工作周期控制模块304则调整控制讯号Q1_P及Q2_P的工作周期，以消除控制讯号Q1_P与Q2_P间的重迭情形。若电源转换模块204所接收的控制讯号Q1、Q2间有重迭情形，会使得电源转换模块204持续输出电源至灯管202，可能导致灯管202的烧毁。因此，通过工作周期控制模块304，避免讯号Q1_P、Q2_P间的重迭情形，使得输入至电源转换模块204的控制讯号Q1、Q2间不会有重迭的产生，因此可避免灯管202接收过大电流而导致烧毁；较佳地，工作周期控制模块304可根据输出电压值Vo调整控制讯号Q1、Q2的工作周期。
图4显示图3中脉冲宽度调制器300的功能方块图的一较佳具体实施例。脉冲宽度调制器300包含有一多任务器400、一数字锁相回路402、一截止位置决定单元404、及除法单元406、408、410、412。多任务器400由微控制器214控制，用以根据输入水平同步讯号IHSYNC或输出水平同步讯号OHSYNC，输出讯号VHSYNC至除法单元406。除法单元406、408、410、412可分别将所接收的讯号的频率除以除数N、J、K、M。数字锁相回路402接收时钟讯号CLK，可根据除法单元406及412输出的讯号，调整输出至除法单元408的讯号的频率。在本具体实施例中，除数N、J、K、M是由微控制器214所决定，较佳地藉由查表获得，使其与多任务器400所接收的水平同步讯号及/或垂直同步讯号相关。假设多任务器400输出的讯号VHSYNC的频率为fHSYNC，且除法单元408输出的讯号VPWM的频率为fPWM，可知输入至数字锁相回路402的讯号频率为(fHSYNC×(M/N)×J)，且经由数字锁相回路402同步后，fPWM＝fHSYNC×(M/N)，则方波讯号V_burst的频率fburst＝fPWM/K。进一步地，可将方波讯号V_burst的频率fburst与垂直同步讯号VSYNC的频率fVSYNC同步。举例来说，可设定(fHSYNC×M/N/K)为频率fVSYNC的整数倍，如3倍或4倍，则电源转换模块204输出的讯号的频率相关于水平及垂直同步讯号的频率，因此可避免产生水波纹等的可见讯号干扰(visiblesignal interference)。另一方面，截止位置决定单元404则可根据微控制器214输出的讯号L，决定输出的序列方波讯号V_burst的工作周期(duty cycle)。
请参考图5，图5为图4的脉冲宽度调制器300的相关讯号波形示意图。由图5可知，除数K用来决定方波讯号V_burst的频率，除数K越大，则方波讯号V_burst每一方波的周期越长；参数L则用来决定方波讯号V_burst每一方波的工作周期，参数L越小，则方波讯号V_burst的每一方波的正电平期间越短。因此，通过调整除数K及参数L，本具体实施例可调整输出至电源转换模块204的控制讯号Q1、Q2的频率，从而改变灯管的亮度。
回到图3，控制讯号产生模块302可于方波讯号V_burst为正电平方波时，输出序列方波讯号Q1_P及Q2-_P，而工作周期控制模块304则可调整方波讯号Q1_P及Q2-_P的工作周期，以避免方波讯号Q1_P及Q2-_P重迭时导致电源转换模块204持续操作于高电压电平而烧毁灯管202。请参考图6，图6为图3的数字脉冲宽度调制模块210的相关讯号示意图。由图6可知，控制讯号产生模块302只有在方波讯号V_burst为正电平方波时，才会输出方波讯号Q1_P及Q2-_P，且工作周期控制模块304则可调整方波讯号Q1_P及Q2-_P的工作周期，较佳地控制方波讯号Q1_P及Q2-_P的工作周期皆为45％，且控制讯号Q1及Q2的主张(assertion)期间较佳地彼此分开而没有重迭。
请参考图7，图7主要显示图2中电源转换模块204的示意图。电源转换模块204可根据数字脉冲宽度调制模块210输出的控制讯号Q1、Q2，切换晶体管702、704的启动或关闭，以控制一变压器700的主端，从而改变电连于变压器700副端的灯管202的亮度。如图3所示，当脉冲宽度调制器300所输出的方波讯号V_burst为正电平时，控制讯号产生模块302才会输出控制讯号，方波讯号V_burst的频率藉由除数N、J、K、M而控制，且方波讯号V_burst的正电平方波宽度受参数L的控制，因此通过调整参数N、J、K、M、L，可调整控制讯号Q1、Q2输出的频率或周期。举例来说，当要增加灯管202的亮度时，可增加L的值，则图7中变压器700的启动时间会增加，使得灯管202的发光时间增加，从而提高亮度。其中，参数N、J、K、M、L对应于不同亮度的值可存于非易失性储存单元212中，当微控制器214需调整灯管202的亮度时，则可读取对应的除数N、J、K、M及参数L的值，以达到所需的灯管亮度。此外，变压器700的副端及灯管202较佳地通过端点706、708由回授电路216输出回授讯号至显示控制器206。
图8显示回授电路216的示意图。回授电路216可根据变压器700的副端及灯管202输出的讯号，产生回授电压V_FB及回授电流I_FB；另外，回授电路216还可将输入至电源转换模块204的输入电压Vin及开路检查讯号OLPZ(未绘于图8中)输出至显示控制器206，这在可携式面板或多灯管的应用中更显得有利。
请参考图9，图9为一调整模块90的示意图。调整模块90用以实现图2中调整模块218，其包含有一电阻900、开关SW_1～SW_n、及电阻R_SW1～R_SWn。开关SW_1～SW_n预设为不导通，且各对应于一特定调整项目，如选单、调高、调低等；当某一开关启动后，会改变系统电压Vcc对地的电阻值，因此可改变输出至显示控制器206的一电压V_SW的值。如此一来，微控制器214可根据电压V_SW的值，调整显示控制器206的操作情形，如改变灯管202的亮度、改变显示面板200的对比度等。
在较佳具体实施例中，数字脉冲宽度调制模块210根据水平同步讯号及垂直同步讯号，调整灯管202的亮度，因此灯管202的发光频率与面板200的显示频率可达同步，改善显示品质。举例来说，以XGA显示品质为例，若要将垂直同步讯号与方波讯号V_burst同步，平面显示装置20的显示频率为60HZ，每一画面的水平线总数为1344条，垂直线总数VTOTAL为804条，可知fVSYNC＝60且VTOTAL＝804则fHSYNC＝60×804＝48240fPWM＝(M/N)×60×804设定fburst＝4×fVSYNC＝240则(M/N)×(1/K)＝4/804可选择M＝1、N＝1、K＝201换句话说，方波讯号V_burst的频率fburst＝240HZ，除法单元408输出的讯号VPWM的频率为fPWM＝48.24KHZ。同理，以SXGA显示品质为例，若平面显示装置20的显示频率为60HZ，且每一画面的水平线总数为1688条，垂直线总数VTOTAL为1056条，可知fVSYNC＝60且VTOTAL＝1056则fhSYNC＝60×1056＝63360fPWM＝(M/N)×60×804设定fburst＝4×fVSYNC＝240则(M/N)×(1/K)＝4/1056可选择M＝5、N＝6、K＝220则方波讯号V_burst的频率fburst＝240HZ，除法单元408输出的讯号VPWM的频率为fPWM＝52.8KHZ。因此，将对应于不同显示品质的参数M、N、K储存于非易失性储存单元212中，则微控制器214可根据所需的显示品质，调整除数M、N、K，将灯管202的发光频率与面板200的显示频率同步，改善显示品质。另一方面，若要调亮或调暗时，则可调整L，以改变控制讯号Q1、Q2的输出周期，从而调整灯管202的亮度。
换句话说，控制讯号Q1、Q2的输出周期相关于水平同步讯号HSYNC的频率fHSYNC及垂直同步讯号VSYNC的频率fVSYNC，因此灯管202的点灯频率(即启动频率)亦相关于频率fHSYNC及频率fVSYNC，则可避免显示频率与灯管202的点灯频率不同步时所产生的水波纹的现象。
于较佳具体实施例中，本发明平面显示装置20可便利地运作于数个不同的操作模式，且可将相关执行方式，写入至非易失性储存单元212的程序代码224中。请参考图10，当启动时，平面显示装置20是操作电压模式(点灯阶段)，则可设定时段0至T1的操作频率为50KHZ，而时段T1至T2的操作频率为60KHZ。请继续参考图11，图11为平面显示装置20启动时所操作的等效电路图。应注意到的是，图11所示的电路符号用来说明平面显示装置20中程序代码224的执行方式，实际上并无相关电路，其操作算法可归纳于下，其中V_FB(n)、Vin(n)分别表示电压V_FB、Vin经过数字至模拟转换器222转换后所得的结果，T表示取样时间，可知Io(n)＝(V_COM-V_FB(n))×G/Vin(n)Vo(n+1)＝Io(n)×R+Vc(n)+Io(n)×T/CVc(0)＝0时，软启动(Soft Start)其中，除以Vin(n)是用来补偿输入电压的变动。进一步地，可设定当开路检查讯号OLPZ持续一段时间后仍为高电平时，进入正常操作模式，即电流模式。请参考图12，图12为平面显示装置20操作于电流模式时所执行的程序代码的等效电路图，其操作算法可归纳于下Io(n)＝(I_COM-I_FB(n))×G/Vin(n)Vo(n+1)＝Io(n)×R+Vc(n)+Io(n)×T/CVc(0)＝0时，软启动。
在图11及图12中，除以Vin(n)是用来补偿输入电压的变动，特别是对于输入电压较不稳定的平面显示装置，如可携式、车用等平面显示装置。若输入电压较稳定的平面显示装置，则可将除以Vin(n)的部分删除。应注意的是，图11及图12中的电路是程序代码的等效电路图，可无实体电路，因此可便利地通过调整等效电阻、电容的值达到所需的效果。
当操作于电流模式时，可选择性进入猝发模式(Burst Mode)。当进入猝发模式时，操作频率同步于垂直同步讯号的频率的3或4倍。当操作于电压模式时，电压最稳定，灯管202处于点灯阶段；当操作于电流模式时，电流最稳定，灯管202的亮度最亮；当操作于猝发模式时，则可调整灯管202的亮度，并通过调整程序代码的等效电路中电阻R、电容C、增益G的值，改变上升及下降速度。当上升及下降速度较快时，可准确调光；当上升及下降速度较慢时，则可去除变压器的可听闻噪声(audible noise)。
此外，关于关闭保护的部分，本发明可设定只有在使用者通过调整控制面板(调整模块218)或开启及关闭交流电源时，变压器700才会被重置。为了避免微控制器214进入死锁(Dead Lock)状态，显示控制器206的输出接脚可通过一去直流电容电连至一缓冲电路(如图13所示的缓冲电路1300)，较佳地当微处理器214处于未定状态或者电路刚启动之际时将控制讯号Q1、Q2操作于高电平。
图14显示根据本发明较佳具体实施例的一种背光板驱动电路的控制方法的流程图，背光板驱动电路可用来驱动冷阴极灯管，自步骤1400开始本流程至步骤1480结束本流程，于步骤1420，由显示控制器产生一组控制讯号给背光板驱动电路，该组控制讯号可以包含如图2所示的第一晶体控制讯号Q1以及第二晶体控制讯号Q2，Q1、Q2讯号的主张(assertion)期间较佳地不互相重迭，该组控制讯号较佳地相关于(associate)输入水平同步讯号或输出水平同步讯号，例如成倍数关系、上升缘对齐(allign)，以消除屏幕上可能出现的干扰波；于步骤1440，显示控制器接收来自该板驱动电路的一组回授讯号，例如电流回授讯号I_FB、电压回授讯号V_FB、输入电压讯号Vin及开路检查讯号OPLZ。
于步骤1460，显示控制器根据该组回授讯号调整该组控制讯号使得背光板驱动电路可以运作于多个操作模式，例如电压模式、电流模式以及猝发模式，举例而言，当冷阴极灯管于点灯阶段，较佳地调整该组控制讯号使得背光板驱动电路运作于电压模式，以稳定点灯时的电压；当冷阴极灯管于正常显示阶段，较佳地调整该组控制讯号使得背光板驱动电路运作于电流模式，以充足的电流驱动冷阴极灯管，以稳定显示画面；当冷阴极灯管于调光阶段，较佳地，调整该组控制讯号使得背光板驱动电路运作于猝发模式，以改变工作周期而稳定地调整亮度；举例而言，数字脉冲宽度调制模块产生一组控制讯号给背光板驱动电路，该组控制讯号包括第一晶体控制讯号以及第二晶体控制讯号，该组控制讯号具有工作周期(duty cycle)，显示控制器可根据该组回授讯号计算出输出电压值Vo(n+1)，数字脉冲宽度调制模块210根据输出电压值Vo(n+1)调整工作周期。
于电压模式中，较佳地，电压回授讯号V_FB以及输入电压讯号Vin，经取样后分别为讯号V_FB(n)以及讯号Vin(n)，可依照以下方程序计算出该输出电压值Vo(n+1)Io(n)＝(V_COM-V_FB(n))×G/Vin(n)Vo(n+1)＝Io(n)×R+Vc(n)+Io(n)×T/C，其中，R、C、G分别代表电阻参数、电容参数、及增益参数，V_COM代表比较电压值，T代表时间，Io(n)代表取样后的输出电流值，Vc(n)代表横跨电容的电压值，而Vc(n)的初始值Vc(0)＝0。
于电流模式中，较佳地，电流回授讯号I_FB以及输入电压讯号Vin，经取样后分别为讯号I_FB(n)以及讯号Vin(n)，电流模式依照以下方程序计算出该输出电压值Vo(n+1)Io(n)＝(I_COM-I_FB(n))×G/Vin(n)Vo(n+1)＝Io(n)×R+Vc(n)+Io(n)×T/C，其中，R、C、G分别代表电阻参数、电容参数、及增益参数，I_COM代表比较电流值，T代表时间，Io(n)代表取样后的输出电流值，Vc(n)代表横跨电容的电压值，而Vc(n)的初始值Vc(0)＝0。
图15显示根据本发明的另一具体实施例的一种背光板驱动电路的控制方法的流程图，背光板驱动电路可用来驱动冷阴极灯管，自步骤1500开始本流程，于步骤1520，由显示控制器接收数字或模拟视讯数据；于步骤1540，显示控制器利用查表产生一组参数以响应于显示模式，例如VGA、XGA、SXGA、WGA、WXGA标准...等等，而该组参数可以例如图4中所运用的诸多参数；于步骤1560，显示控制器根据该组参数产生一组相关于输入水平同步讯号或输出水平同步讯号的控制讯号给背光板驱动电路；于步骤1580结束本流程。
综上所述，本发明的数字脉冲宽度调制模块210输出的控制讯号Q1、Q2的频率可相关于面板200的显示频率，因此灯管202的闪烁频率与面板200的显示频率相关，可防止水波纹的产生，提高显示品质。较佳地，数字脉冲宽度调制模块210以数字方式实现，因此可与显示控制器206中其它组件整合；本领域的技术人员可以了解数字脉冲宽度调制模块210不仅可以驱动电源转换模块204来点亮冷阴极灯管，也可以应用来点亮各种背光源，例如发光二极管的背光源。等效电路中电阻R、电容C、增益G的值亦可依照系统厂的需求而适当地调整，以便利地达到所需的效果，进而改善画质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种用来显示影像的平面显示装置，其包含有一显示面板；一灯管，用以提供该显示面板显示画面所需的背光源；一电源转换模块，用以提供电源至该灯管；一非易失性储存单元，用以储存一程序代码；以及一显示控制器，其包含有一影像处理模块，用以处理视讯数据，并将处理结果传送至该显示面板；以及一数字脉冲宽度调制模块，用以根据一同步讯号，调整该电源转换模块的启动与关闭。
2.如权利要求1所述的平面显示装置，其中该显示控制器还包含一微控制器，用以执行该程序代码。
3.如权利要求2所述的平面显示装置，其中该电源转换模块包含有一变压器，具有一主端及一副端，经由该副端耦接于该灯管；以及多个开关晶体管，耦接于该变压器的主端及该数字脉冲宽度调制模块，用以根据该数字脉冲宽度调制模块输出的方波讯号，动态地切换该主端上电流的方向。
4.如权利要求2所述的平面显示装置，其中该数字脉冲宽度调制模块通过改变输出的方波讯号中，正电平方波讯号与零电平讯号间的比率，以调整该电源转换模块的启动与关闭的时间，从而控制该灯管的亮度。
5.如权利要求4所述的平面显示装置，其中该数字脉冲宽度调制模块包含有一脉冲宽度调制器，用以产生多个第一方波讯号，并根据该微控制器产生的讯号，调整该多个第一方波讯号的每一方波讯号的工作周期；以及一控制讯号产生模块，用以于该脉冲宽度调制器产生的方波讯号为正电平时，输出多个第二方波讯号至该电源转换模块；其中，每一第二方波讯号的周期小于每一第一方波讯号的周期。
6.如权利要求5所述的平面显示装置，其中该多个第二方波讯号由一第一控制讯号及一第二控制讯号交错排列所形成。
7.如权利要求6所述的平面显示装置，其中该第一控制讯号与该第二控制讯号间的主张期间彼此分开。
8.如权利要求5所述的平面显示装置，其中该脉冲宽度调制器包含有一多任务器，用以接收一输入水平同步讯号以及一输出水平同步讯号，及选择该输入水平同步讯号以及该输出水平同步讯号两者的一以产生一选择输出；一第一除法单元，耦接于该多任务器，用以将该选择输出的频率除以一第一除数，以产生一第一输出；一锁相回路单元，用以产生一锁相输出；一第二除法单元，用以将该锁相输出的频率除以一第二除数，以产生一第二输出；一第三除法单元，用以将该第二输出的频率除以一第三除数，以产生一第三输出；一第四除法单元，用以将该第二输出的频率除以一第四除数，以产生一第四输出；以及一比较器，用以比较一阈值以及该第四输出，并输出对应方波至该控制讯号产生模块；其中，该锁相回路单元接收该第一输出以及该第三输出以产生该锁相输出。
9.如权利要求5所述的平面显示装置，其中该数字脉冲宽度调制模块还包含一工作周期控制模块，用以控制该控制讯号产生模块输出的多个第二方波讯号的工作周期，以避免该多个第二方波讯号的相邻讯号间发生重迭。
10.如权利要求1所述的平面显示装置，其中该非易失性储存单元所储存的程序代码包含根据该影像处理模块产生的水平空白时段讯号与垂直空白时段讯号，控制该数字脉冲宽度调制模块输出讯号的频率。
11.如权利要求1所述的平面显示装置，其还包含一回授模块，电连于该灯管，用以输出该灯管的感应电流；以及一模拟至数字转换器，电连于该回授模块与该显示控制器之间，用以将该回授模块输出的模拟讯号转换为数字讯号，并传送至该显示控制器。
12.如权利要求11所述的平面显示装置，其中该微控制器根据该模拟至数字转换器所转换的数字讯号，控制该数字脉冲宽度调制模块输出讯号的频率。
13.如权利要求11所述的平面显示装置，其还包含一调整模块，电连于该模拟至数字转换器，用以调整该显示控制器的运作，该调整模块包含有一电源；一电阻，电连于该电源；一电阻序列，电连于该电阻，包含有多个电阻串联于一序列；多个开关，每一开关介于该电阻序列的一电阻与地端之间；以及一输出端，设于该电阻与该电阻序列之间，用以输出电压至该模拟至数字转换器。
14.一种用于一平面显示装置的显示控制器，包含有一影像处理模块，用以处理一视讯数据；以及一数字脉冲宽度调制模块，耦接于该影像处理模块及一外部应用电路，用以产生一组控制讯号以控制该外部应用电路；其中，该组控制讯号相关于一同步讯号。
15.如权利要求14所述的显示控制器，其中该外部应用电路为一电源转换模块，用以供应多个交流电压。
16.如权利要求14所述的显示控制器，其中该外部应用电路为一电源转换模块，用以点亮多个发光二极管。
17.如权利要求14所述的显示控制器，其中该外部应用电路为一电源转换模块，用以点亮一灯管。
18.如权利要求17所述的显示控制器，其中该灯管为一冷阴极灯管。
19.如权利要求14所述的显示控制器，其中该同步讯号为一输入水平同步讯号。
20.如权利要求14所述的显示控制器，其中该同步讯号为一输出水平同步讯号。
21.如权利要求18所述的显示控制器，其中该外部应用电路控制该冷阴极灯管的启动与关闭的时间。
22.如权利要求14所述的显示控制器，其中该数字脉冲宽度调制模块通过改变输出的方波讯号中，正电平方波讯号与零电平讯号间的比率，以调整该电源转换模块的启动与关闭的时间，从而控制该灯管的亮度。
23.如权利要求14所述的显示控制器，其中该数字脉冲宽度调制模块包含有一脉冲宽度调制器，用以产生多个第一方波讯号，并根据该微控制器产生的讯号，调整该多个第一方波讯号的每一方波讯号的工作周期；以及一控制讯号产生模块，用以于该脉冲宽度调制器产生的方波讯号为正电平时，输出多个第二方波讯号至该电源转换模块；其中，每一第二方波讯号的周期小于每一第一方波讯号的周期。
24.如权利要求23所述的显示控制器，其中该多个第二方波讯号包含一第一控制讯号及一第二控制讯号，彼此交错排列，而该第一控制讯号与该第二控制讯号的主张期间彼此分开。
25.如权利要求23所述的显示控制器，其中该脉冲宽度调制器包含有一多任务器，用以接收一输入水平同步讯号以及一输出水平同步讯号，及选择该输入水平同步讯号以及该输出水平同步讯号两者的一以产生一选择输出；一第一除法单元，耦接于该多任务器，用以将该选择输出的频率除以一第一除数，以产生一第一输出；一锁相回路单元，用以产生一锁相输出；一第二除法单元，用以将该锁相输出的频率除以一第二除数，以产生一第二输出；一第三除法单元，用以将该第二输出的频率除以一第三除数，以产生一第三输出；一第四除法单元，用以将该第二输出的频率除以一第四除数，以产生一第四输出；以及一比较器，用以比较一阈值以及该第四输出，以产生一调整方波，并输出对应方波至该控制讯号产生模块；其中，该锁相回路单元接收该第一输出以及该第三输出以产生该锁相输出。
26.如权利要求23所述的显示控制器，其中该数字脉冲宽度调制模块还包含一工作周期控制模块，用以控制该控制讯号产生模块输出的多个第二方波讯号的工作周期，以避免该多个第二方波讯号的相邻讯号间发生重迭。
27.一种背光板驱动电路的控制方法，包含有下列步骤由一显示控制器接收一视讯数据；由该显示控制器产生一组参数以响应于一显示模式；以及由该显示控制器根据该组参数产生一组相关于一同步讯号的控制讯号给一背光板驱动电路。
28.如权利要求27所述的控制方法，其中该同步讯号为一输入水平同步讯号。
29.如权利要求27所述的控制方法，其中该同步讯号为一输出水平同步讯号。
30.如权利要求27所述的控制方法，其中该产生该组参数的步骤是由该显示控制器经由查表方式而产生该组参数。
31.如权利要求27所述的控制方法，其中该显示模式选择自VGA、XGA、SXGA、WGA、WXGA标准所组成的一群组。
32.一种用于一平面显示装置的显示控制器，包含有一影像处理模块，用以处理一视讯数据；以及一数字脉冲宽度调制模块，耦接于该影像处理模块及一外部应用电路，用以参考一同步讯号以控制该外部应用电路；其中，该显示控制器接收该外部应用电路所回授的一组回授讯号，使得该数字脉冲宽度调制模块控制该外部应用电路可运作于多个操作模式。
33.如权利要求32所述的显示控制器，其中该组回授讯号包含一电流回授讯号及一电压回授讯号。
34.如权利要求32所述的显示控制器，其中该外部应用电路为一电源转换模块，用以点亮一灯管。
35.如权利要求32所述的显示控制器，其中该同步讯号为一输入水平同步讯号。
36.如权利要求32所述的显示控制器，其中该同步讯号为一输出水平同步讯号。
37.如权利要求33所述的显示控制器，其中该组回授讯号还包含一输入电压讯号。
38.如权利要求37所述的显示控制器，其中该组回授讯号还包含一开路检查讯号。
39.如权利要求34所述的显示控制器，其中该灯管为一冷阴极灯管。
40.如权利要求39所述的显示控制器，其中该些操作模式包含一电压模式、一电流模式、以及一猝发模式。
41.如权利要求40所述的显示控制器，其中该数字脉冲宽度调制模块产生一组控制讯号给该外部应用电路，该组控制讯号具有一工作周期。
42.如权利要求41所述的显示控制器，其中该组控制讯号包括一第一晶体控制讯号以及一第二晶体控制讯号。
43.如权利要求42所述的显示控制器，其中该显示控制器根据该组回授讯号计算出一输出电压值Vo(n+1)，该数字脉冲宽度调制模块根据该输出电压值Vo(n+1)调整该工作周期。
44.如权利要求43所述的显示控制器，其中当该显示控制器于一点灯阶段，该数字脉冲宽度调制模块控制电源转换模块运作于该电压模式。
45.如权利要求43所述的显示控制器，其中当该显示控制器于一正常显示阶段，该数字脉冲宽度调制模块控制该电源转换模块运作于该电流模式。
46.如权利要求43所述的显示控制器，其中当该显示控制器于一调光阶段，该数字脉冲宽度调制模块控制该电源转换模块运作于该猝发模式，以控制该电源转换模块而调整该冷阴极灯管的亮度。
47.如权利要求44所述的显示控制器，其中该组回授讯号包含一电压回授讯号V_FB以及一输入电压讯号Vin，经取样后分别为讯号V_FB(n)以及讯号Vin(n)，该电压模式依照以下方程序计算出该输出电压值Vo(n+1)Io(n)＝(V_COM-V_FB(n))×G/Vin(n)Vo(n+1)＝Io(n)×R+Vc(n)+Io(n)×T/C其中，R、C、G分别代表一电阻参数、一电容参数、及一增益参数，V_COM代表一比较电压值，T代表时间，Io(n)代表一取样后的输出电流值，Vc(n)代表一横跨电容的电压值，而Vc(n)的初始值Vc(0)＝0。
48.如权利要求45所述的显示控制器，其中该组回授讯号包含一电流回授讯号I_FB以及一输入电压讯号Vin，经取样后分别为讯号I_FB(n)以及讯号Vin(n)，该电流模式依照以下方程序计算出该输出电压值Vo(n+1)Io(n)＝(I_COM-I_FB(n))×G/Vin(n)Vo(n+1)＝Io(n)×R+Vc(n)+Io(n)×T/C其中，R、C、G分别代表一电阻参数、一电容参数、及一增益参数，I_COM代表一比较电流值，T代表时间，Io(n)代表一取样后的输出电流值，Vc(n)代表一横跨电容的电压值，而Vc(n)的初始值Vc(0)＝0。
49.如权利要求32所述的显示控制器，还包含一多任务器；以及一模拟至数字转换器，耦接于该多任务器；其中，该多任务器接收该组回授讯号以及一外部按键讯号，以多任务方式将该组回授讯号以及该外部按键讯号送给该模拟至数字转换器而转换成一数字讯号。
50.如权利要求49所述的显示控制器，该模拟至数字转换器耦接至该数字脉冲宽度调制模块以及一微控制器，以选择性地将该数字讯号送给该数字脉冲宽度调制模块及该微控制器的二者择一。
51.如权利要求32所述的显示控制器，还包含一模拟至数字转换器，耦接至该数字脉冲宽度调制模块，该模拟至数字转换器将该组回授讯号转换成一数字讯号给该数字脉冲宽度调制模块。
52.如权利要求51所述的显示控制器，还包含另一模拟至数字转换器，耦接至一微控制器，用以接收一外部按键讯号，转换成另一数字讯号给该微控制器。
53.如权利要求32所述的显示控制器，其中该外部应用电路为一电源转换模块，用以点亮多个发光二极管。
54.一种背光板驱动电路的控制方法，包含有下列步骤由一显示控制器产生一组控制讯号给一背光板驱动电路；由该显示控制器接收来自该背光板驱动电路的一组回授讯号；以及由该显示控制器根据该组回授讯号调整该组控制讯号使得该背光板驱动电路可以运作于多个操作模式。
55.如权利要求54所述的控制方法，其中该组控制讯号相关于一输入水平同步讯号。
56.如权利要求54所述的控制方法，其中该组控制讯号相关于一输出水平同步讯号。
57.如权利要求54所述的控制方法，其中该显示控制器藉由改变该组控制讯号的一工作周期而调整一灯管的亮度。
58.如权利要求54所述的控制方法，其中该组回授讯号包含一电流回授讯号、一电压回授讯号、及一输入电压讯号。
59.如权利要求54所述的控制方法，其中该些操作模式包含一电压模式、一电流模式、以及一猝发模式。
60.如权利要求54所述的控制方法，其中该背光板驱动电路驱动一冷阴极灯管。
61.如权利要求54所述的控制方法，其中该背光板驱动电路驱动多个发光二极管。
62.如权利要求61所述的控制方法，其中该调整步骤是于当该冷阴极灯管于一点灯阶段，调整该组控制讯号使得该背光板驱动电路运作于该电压模式。
63.如权利要求62所述的控制方法，其中该调整步骤是于当该冷阴极灯管于一正常显示阶段，调整该组控制讯号使得该背光板驱动电路运作于该电流模式。
64.如权利要求63所述的控制方法，其中该调整步骤是于当该冷阴极灯管于一调光阶段，调整该组控制讯号使得该背光板驱动电路运作于该猝发模式。
65.一种背光板驱动电路的控制方法，包含有下列步骤由一显示控制器接收一视讯数据；以及由该显示控制器产生一组相关于一同步讯号的控制讯号给一背光板驱动电路。
66.如权利要求65所述的控制方法，其中该产生控制讯号的步骤是由该显示控制器产生一组参数以响应于一显示模式，并根据该组参数产生该组相关于该同步讯号的控制讯号给该背光板驱动电路。
67.如权利要求65所述的控制方法，其中该同步讯号为一输入水平同步讯号。
68.如权利要求66所述的控制方法，其中该产生该组参数的步骤是由该显示控制器经由查表方式而产生该组参数。
69.如权利要求66所述的控制方法，其中该显示模式选择自VGA、XGA、SXGA、WGA、WXGA标准所组成的一群组。
全文摘要
一种用以显示影像的平面显示装置、相关控制器及方法，平面显示装置包含有显示面板、灯管、电源转换模块、非易失性储存单元以及显示控制器；灯管用以提供该显示面板显示画面所需的背光源；电源转换模块用以提供电源至灯管，非易失性储存单元用以储存程序代码；显示控制器包含影像处理模块以及数字脉冲宽度调制模块；影像处理模块用以处理视讯数据，并将处理结果传送至显示面板，数字脉冲宽度调制模块根据同步讯号调整电源转换模块的运作。
文档编号G02F1/1335GK1892305SQ20061000959
公开日2007年1月10日 申请日期2006年2月24日 优先权日2005年6月29日
发明者史德立, 张志田, 徐国峰, 吕政佑, 林宋宜, 洪国强 申请人:晨星半导体股份有限公司