专利名称：一种冷阴极荧光灯管的亮度控制方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷阴极荧光灯管的亮度控制方法与装置，特别是指应用于设置在一图像扫描装置中的冷阴极荧光灯管的亮度控制方法与装置。
在个人电脑功能日益强大的今天，许多相关的周边产品也随之快速发展，图像扫描装置即为一例，随着文字、图像等信息逐渐走向电子数据化之际，该装置已逐渐成为不可或缺的电脑外围装置。故制造厂商无不投入大量人力物力改善其功能特性以造福使用者。而图像扫描装置所运用的投射光源，大部分是以冷阴极灯管(Cold-CathodeFluorescent Tube,CCFT)所完成，但由于冷阴极荧光灯管自点亮后至亮度稳定需经过一段时间(即所谓稳定时间)，一般依灯管特性大约为数分钟，请参见
图1所示的威力盟公司生产的FL-41266(AE)冷阴极荧光灯管在点亮后提供一固定强度的管电流(本例为6毫安(ma))下，其灯管所发出的光线辉度(Brightness)随导通时间变化的曲线示意图。所以用户从关机状态中启动图像扫描装置的电源后，需在一暖机状态(warm-up mode)中等待长达数分钟(本例大约为2分钟)的稳定时间后，方可进入扫描状态(scan mode)执行扫描动作。
参见图2及图3所示的传统式图像扫描装置的操作流程图，其中图2所示的操作方法主要是为图像装置经开机后进入一暖机状态经过暖机所需的稳定时间后便进入扫描状态，以执行扫描动作，而在该扫描动作结束后，但未将该图像扫描装置关机之前，图像扫描装置就处于待机状态，其灯管维持全亮状态以利下一次扫描动作的执行。如此作法将造成电能的浪费，且严重影响灯管的使用寿命。而图3所示的操作方法，主要是将其改进为图像装置处于待机状态时，其灯管是切断电源而进入熄灭状态，如此作法将可节省不必要的电力浪费，还确保灯管的使用寿命，但是当使用者再次进行扫描动作时将必须等待稳定时间，这样将严重影响图像扫描装置的操作效率而延迟扫描速度，不能适当要求缩短扫描时间的需要。
为解决上述缺陷，台湾地区研制成“光学式扫描器的冷阴极多电源控制系统与方法”，其是在图像扫描装置的关机状态与扫描状态等电源控制之外再增加一个或多个待机状态(stand-by mode)的电源控制，可视需求而切换不同电位的电源电压来改变暖机所需的稳定时间，如此便可缩短扫描等待时间且增加冷阴极荧光灯管的使用寿命。
再参见图3所示的现有技术中冷阴极荧光灯管多电源控制装置的功能方框示意图，其中需具备一个可适应待机状态选择电路41控制而相对应产生不同电位直流电压值的可变输出的电压调整器42，并再以一直流至交流电压变换器43(DC-AC inverter)将可变输出的电压调整器42所相对应产生不同电位的直流电压转换成一交流电源，进而供给冷阴极荧光灯管44导通所需的管电流，藉此达成冷阴极荧光灯管处于各待机状态所需的管电流大小，使得可选择扫描等待时间的长短以及延长灯管使用寿命等功效增加。但是，这种技术手段是运用可变输出的电压调整器42来产生不同电位的直流电压，故在实际应用上，必须更改可变输出的电压调整器42的硬件规格来适用不同规格冷阴极荧光灯管44的特性，因此使得电路趋于复杂且不备应用的灵活性。
本发明的目的是提供一种可以克服上述种种现有技术缺陷的冷阴极荧光灯管的亮度控制方法及装置。
本发明的控制方法是这样实现的其应用于设置在一图像扫描装置中的一冷阴极荧光灯管上，其包含下列步骤(a)提供该冷阴极荧光灯管一固定强度的交流管电流(b)提供一代表亮度大小的控制信号；以及(c)适应该控制信号而调整该交流管电流的导通周率(duty cycle)，实现对该冷阴极荧光灯管的亮度控制。
其中代表亮度大小的控制信号是一脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)信号。
本发明的亮度控制装置是这样实现的应用于设置在一图像扫描装置中的一冷阴极荧光灯管上，其包含下列装置一直流电压供应器，用于提供一固定值的直流电压一控制信号产生器，用于产生一代表亮度大小的控制信号；以及一直流交流转换器，电连接于该直流电压供应器，控制信号产生器与冷阴极荧光灯管，其将该固定值的直流电压转换成提供该冷阴极荧光灯管的一交流管电流，并适应该控制信号而调整该交流管电流的导通周率(duty cycle)，实现对该冷阴极荧光灯管的亮度控制。
其中该控制信号产生器是一脉冲宽度调制信号发生器，用于产生一代表亮度大小的脉冲宽度调制信号。
本发明是应用于设置在一图像扫描装置中的一冷阴极荧光灯管的亮度控制方法与装置，其主要是应用一代表亮度大小的控制信号来调整冷阴极荧光灯管中交流管电流的导通周率(duty cycle)，从而得到该冷阴荧光灯管的亮度控制。
图1是威力盟公司生产的FL-41266(AE)冷阴极荧光灯管在点亮后提供-6毫安的管电流，其灯管所发出的光线辉度随导通时间变化的曲线示意图。
图2是第一种传统式图像扫描装置的操作流程图。
图3是第二种传统式图像扫描装置的操作流程图。
图4是现有技术中的冷阴极荧光灯管多电源控制装置的功效方框示意图。
图5是本发明较佳实施例装置的功能方框示意图。
图6、图7、图8是分别代表不同导通周率的脉冲宽度调制控制信号示意图。
参见图5，本发明较佳实施例装置包括有直流电压供应器51、以脉冲宽度调制信号产生器所完成的控制信号产生器52以及直流交流转换器53。
直流电压供应器51提供一固定值的直流电压输出，而直流交流转换器53则将该固定值的直流电压转换成使冷阴极荧光灯管54导通的一固定强度的交流管电流(本例为6毫安电流，如同图1所示)，待稳定后便进入所谓扫描状态，而如人们欲在图像扫描装置的关机状态与扫描状态等电源控制之外再增加一个或多个待机状态(stand-by mode)的电源控制时，以脉冲宽度调制(Puls Width Modulation)信号产生器所完成的控制信号产生器52便产生一个代表亮度大小的脉冲宽度调制信号至该直流交流转换器53，直流交流转换器53使根据该脉冲宽度调制控制信号而调整该交流管电流的导通周率(dutycycle)。举例而言，如图6、图7、图8所示的脉冲宽度调制控制信号，将使直流交流转换器53输出至冷阴极荧光灯管的交流管电流的导通周率(duty cycle)变化为75％、50％、25％，如此便可以视需求以切换不同脉冲宽度调制信号来进行冷阴极荧光灯管54的亮度控制，藉以改变暖机所需的稳定时间，以便弹性地缩短扫描等待时间且增加冷阴极荧光灯管的使用寿命。
本发明摒弃传统方式以使用可变输出的电压调整器42来产生不同电位的直流电压，故在实际运用不需更改可变输出的电压调整器42的硬件规格来适应不同规格冷阴极荧光灯管的特性，而是运用可提供一固定值的直流电压输出的直流电压供应器51，再以可受图像扫描装置中微处理器所控制的脉冲宽度调制控制信号，进而使直流交流转换器53输出至该冷阴极荧光灯管的交流管电流的导通周率(duty cycle)产生变化，用于精确控制通过冷阴极荧光灯管的有效管电流，而完成在图像扫描装置的关机状态与扫描状态等电源控制之外增加一个或多个待机状态(stand-by mode)的电源控制功能。但本发明将使得电路简单且具有应用上的灵活性，彻底解决上述种种现有技术手段的缺陷，达到本发明的目的。
权利要求
1.一种冷阴极荧光灯管的亮度控制方法，其特征在于其应用于设置在一图像扫描装置中的一冷阴极荧光灯管上，其包含下列步骤(a)提供该冷阴极荧光灯管一固定强度的交流管电流；(b)提供一代表亮度大小的控制信号；以及(c)适应该控制信号而调整该交流管电流的导通周率(duty cycle)，实现对该冷阴极荧光灯管的亮度控制。
2.如权利要求1所述的一种冷阴极荧光灯管的亮度控制方法，其特征在于其中代表亮度大小的控制信号是一脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)信号。
3.一种冷阴极荧光灯管的亮度控制装置，其特征在于应用于设置在一图像扫描装置中的一冷阴极荧光灯管上，其包含下列装置一直流电压供应器，用于提供一固定值的直流电压；一控制信号产生器，用于产生一代表亮度大小的控制信号；以及一直流交流转换器，电连接于该直流电压供应器，控制信号产生器与冷阴极荧光灯管，其将该固定值的直流电压转换成提供该冷阴极荧光灯管的一交流管电流，并适应该控制信号而调整该交流管电流的导通周率(duty cycle)，实现对该冷阴极荧光灯管的亮度控制。
4.如权利要求3所述的一种冷阴极荧光灯管的亮度控制装置，其特征在于其中该控制信号产生器是一脉冲宽度调制信号发生器，用于产生一代表亮度大小的脉冲宽度调制信号。
全文摘要
一种冷阴极荧光灯管的亮度控制方法与装置,特别是指是应用于设置在一图像扫描装置中的一冷阴极荧光灯管的亮度控制方法与装置,其主要是应用一代表亮度大小的控制信号来调整冷阴极荧光灯管中交流管电流的导通周率(dutycycle),从而得到该冷阴荧光灯管的亮度控制。
文档编号G06K9/20GK1235506SQ9810211
公开日1999年11月17日 申请日期1998年5月7日 优先权日1998年5月7日
发明者林仲炳 申请人:鸿友科技股份有限公司