專利名稱：Led動(dòng)態(tài)背光源控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，特別涉及一種由發(fā)光二極管LED 芯片組成的背光源的控制電路。
背景技術(shù)：
液晶顯示器件(LCD)使用極其廣泛，對(duì)于本身不發(fā)光的液晶顯示器件(透 射式)必須靠背光模組提供光源才能正常工作。以前尺寸稍大的背光源都是以 CCFL作為光源。CCFL具有光效高的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著壽命短，體積大和顯色性 相對(duì)較差的缺點(diǎn)，尤其是用CCFL制作的背光模組亮度無法調(diào)整，在整機(jī)工作時(shí) 必須滿負(fù)荷地(全亮)工作。對(duì)于用LCD作為顯示器件的整機(jī)，約百分七十的能 量消耗在背光上?，F(xiàn)在液晶顯示器件的尺寸越來越大，如LCD-TV的尺寸已經(jīng)達(dá) 到47英寸，越來越大的功耗讓人難以接受。LED制造技術(shù)的快速進(jìn)步為解決這 一難題提供了可能，用LED制作的背光具有顯色性好，壽命長的優(yōu)點(diǎn)。最主要的 是LED動(dòng)態(tài)背光源的每個(gè)發(fā)光點(diǎn)是由LED構(gòu)成的，具有可控性，完全可以根據(jù) 圖像的要求對(duì)每個(gè)發(fā)光點(diǎn)的亮度和顏色進(jìn)行控制。例如，圖像上的某個(gè)像素是亮 度為百分之五十的藍(lán)色，與之相對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)就可以讓藍(lán)色的LED工作在百分之五 十的狀態(tài)下，而綠色、紅色的LED完全關(guān)閉。類似的，如果圖像中某個(gè)像素是黑 的，與之相對(duì)應(yīng)的光點(diǎn)的綠色、紅色、藍(lán)色LED則可以完全關(guān)閉。用這種LED 動(dòng)態(tài)背光源組成的LCD顯示器功耗下降百分之五十以上，色純度、對(duì)比度大幅度 提升。本發(fā)明所涉及的電路正是LED動(dòng)態(tài)背光源最關(guān)鍵的控制電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，根據(jù)視頻信號(hào)的變 化對(duì)LED背光源進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，使其達(dá)到省電和大幅度提高色純度、對(duì)比度的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，用f從視
頻圖像處理電路提供的信號(hào)中提取控制數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)LED動(dòng)態(tài)背光
源，其中視頻圖像處理電路提供的信號(hào)包括R、 G、 B數(shù)據(jù)和像素時(shí)鐘信號(hào)、場同 步信號(hào)，行同步信號(hào)；其中所述LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路包括有主控制電路，該 主控制電路包括有視頻圖像分辨率檢測模塊，接收所述R、 G、 B數(shù)據(jù)和像素時(shí) 鐘信號(hào)、場同步信號(hào)、行同步信號(hào)，所述視頻圖像分辨率檢測模塊在場同步信號(hào) 的控制下對(duì)像素時(shí)鐘信號(hào)和行同步信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到圖像分辨率數(shù)據(jù)；主控制 模塊，接收所述R、 G、 B數(shù)據(jù)和圖像分辨率數(shù)據(jù)，根據(jù)圖像分辨率數(shù)據(jù)確定視頻 圖像的分辨率，同時(shí)根據(jù)R、 G、 B數(shù)據(jù)計(jì)算得到LED的R、 G、 B三基色光點(diǎn)控 制數(shù)據(jù)；時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊，接收所述像素時(shí)鐘信號(hào)、場同步信號(hào)和行同 歩信號(hào)，在所述主控制模塊的控制下產(chǎn)生控制信號(hào)；在時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊 產(chǎn)生的控制信號(hào)的控制下，主控制模塊將其得到的光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)傳遞給LED動(dòng)態(tài) 背光源。所述時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的控制信號(hào)包括有位移時(shí)鐘、鎖存信 號(hào)和使能信號(hào)。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案是還包括有與所述主控制模塊相連的，用于存儲(chǔ) 所述主控制模塊接收的R、 G、 B數(shù)據(jù)和得到的光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)的SRAM存儲(chǔ)器。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案是還包括存儲(chǔ)有LED動(dòng)態(tài)背光源各項(xiàng)參數(shù)的控 制功能設(shè)定電路，通過fC總線與所述主控制模塊相連。所述LED動(dòng)態(tài)背光源的 各項(xiàng)參數(shù)包括面積、長寬比例和光點(diǎn)數(shù)目。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案是所述主控制電路為MCU、 FPGA、 DSP、 ASIC、 SoC其中之一或其組合。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案是還包括有白平衡檢測電路，設(shè)置在LED動(dòng)態(tài) 背光源上，對(duì)LED動(dòng)態(tài)背光源進(jìn)行白平衡檢測，得到的白平衡信號(hào)傳遞給所述主 控制電路，所述主控制電路根據(jù)白平衡信號(hào)產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)
1、 本發(fā)明的控制電路可以根據(jù)圖像的要求對(duì)每個(gè)發(fā)光點(diǎn)的亮度和顏色進(jìn)行 控制，用這種LED動(dòng)態(tài)背光源組成的LCD顯示器功耗下降百分之五十以上，色 純度、對(duì)比度大幅度提升；
2、 本發(fā)明的控制電路設(shè)置有存儲(chǔ)有LED動(dòng)態(tài)背光源各項(xiàng)參數(shù)的控制功能設(shè) 定電路，對(duì)不同規(guī)格型號(hào)的LED動(dòng)態(tài)背光源只要更改控制功能設(shè)定電路中的參 數(shù)，而不必更改主控制電路，這樣就保證了主控制電路的通用性-,
3、本發(fā)明的控制電路還設(shè)置有白平衡檢測電路，可以對(duì)LED動(dòng)態(tài)背光源進(jìn)
行白平衡校正，使其工作在正確的白平衡狀態(tài)下。
本發(fā)明的上述和另外的特征、優(yōu)點(diǎn)可以通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明得到進(jìn) 一步的理解。


圖1為LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路的原理框圖一； 圖2為LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路的原理框圖二。
附圖標(biāo)記說明主控制電路l;主控制模塊2;視頻圖像分辨率檢測模塊3; 控制信號(hào)發(fā)生模塊4; SRAM存儲(chǔ)器5;控制功能設(shè)定電路6;白平衡檢測電路7;
白平衡信號(hào)71; LED動(dòng)態(tài)背光源8。
具體實(shí)施例方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，用于從視 頻圖像處理電路提供的信號(hào)中提取控制數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)LED動(dòng)態(tài)背光 源，其中視頻圖像處理電路提供的信號(hào)包括R、G、B數(shù)據(jù)和像素時(shí)鐘(Pixel Clock) 信號(hào)、場同步(VS， Vertical Synchronization)信號(hào)，行同步(HS， Horizontal Synchronization)信號(hào)。
本發(fā)明的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路包括有主控制電路1、 SRAM存儲(chǔ)器5和 控制功能設(shè)定電路6，其中該主控制電路1包括有視頻圖像分辨率檢測模塊3、主 控制模塊2和時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊4，所述主控制電路1可以是MCU、FPGA、 DSP、 ASIC、 SoC其中之一或其組合。
所述視頻圖像分辨率檢測模塊3，接收所述R、 G、 B數(shù)據(jù)和像素時(shí)鐘信號(hào)、 場同步信號(hào)、行同步信號(hào)，所述視頻圖像分辨率檢測模塊在場同步信號(hào)的控制下 對(duì)像素時(shí)鐘信號(hào)和行同步信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到圖像分辨率數(shù)據(jù)。
具體而言，由視頻圖像處理電路提供的R、 G、 B數(shù)據(jù)和像素時(shí)鐘信號(hào)、場 同步信號(hào)、行同步信號(hào)進(jìn)入視頻圖像分辨率檢測模塊3，所述視頻圖像分辨率檢 測模塊3在場同步信號(hào)的控制下開始對(duì)像素時(shí)鐘信號(hào)、行同步信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng) 下一個(gè)場同步信號(hào)出現(xiàn)時(shí)計(jì)數(shù)結(jié)束。所述視頻圖像分辨率檢測模塊3將檢測到的 圖像分辨率數(shù)據(jù)傳輸給主控制模塊2，主控制模塊2收到圖像分辨率數(shù)據(jù)后向視
頻圖像分辨率檢測模塊3發(fā)出指令，將視頻圖像分辨率檢測模塊3關(guān)閉，以防止
正常工作時(shí)視頻圖像分辨率檢測模塊3與像素?cái)?shù)據(jù)的傳輸產(chǎn)生沖突。
所述主控制模塊2，接收所述R、 G、 B數(shù)據(jù)和圖像分辨率數(shù)據(jù)，根據(jù)圖像分 辨率數(shù)據(jù)確定視頻圖像的分辨率，同時(shí)根據(jù)R、 G、 B數(shù)據(jù)計(jì)算得到LED的R、 G、 B三基色光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)。
具體而言，正常工作時(shí)，主控制模塊2從視頻圖像處理電路源源不斷的接收 數(shù)字R、 G、 B數(shù)據(jù)。主控制模塊2可以先將像素?cái)?shù)據(jù)，即R、 G、 B數(shù)據(jù)存入SRAM 存儲(chǔ)器5中。由于LED動(dòng)態(tài)背光源的光點(diǎn)數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于圖像的像素?cái)?shù)，主控制 模塊2要從所有的像素?cái)?shù)據(jù)中通過累加平均計(jì)算產(chǎn)生所有的光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)。例如， 圖像分辨率為1280*768* (R、 G、 B) =983040*(R、 G、 B)，背光的光點(diǎn)數(shù)為28*16* (R、 G、 B) =448* (R、 G、 B)，每個(gè)光點(diǎn)周圍有983040/448=2194*(R、 G、 B) 個(gè)像素。因此，以光點(diǎn)為中心上下左右包括2194個(gè)像素在內(nèi)的正方形區(qū)域內(nèi)的R、 G、 B像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行累加平均，取得這個(gè)光點(diǎn)的R、 G、 B控制數(shù)據(jù)。類似的，主 控制模塊2計(jì)算出所有光點(diǎn)的控制數(shù)據(jù)，同時(shí)，可以將這些光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)存于 SRAM存儲(chǔ)器5中，在需要時(shí)由主控制電路1的主控制模塊2從SRAM存儲(chǔ)器5 中取出，對(duì)LED動(dòng)態(tài)背光源8進(jìn)行控制。
所述時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊4，接收所述像素時(shí)鐘信號(hào)、場同步信號(hào)和行 同步信號(hào)，在所述主控制模塊2的控制下產(chǎn)生控制信號(hào)，這些控制信號(hào)包括位移 時(shí)鐘(CLOCK)、鎖存信號(hào)(LATCH)和使能信號(hào)(EN)。在時(shí)鐘和控制信號(hào) 發(fā)生模塊4產(chǎn)生的控制信號(hào)的控制下，主控制模塊2將其得到的光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)傳 遞給LED動(dòng)態(tài)背光源8。
此外，LED動(dòng)態(tài)背光源8有多種規(guī)格型號(hào)，各種型號(hào)的面積、長寬比、亮度 (發(fā)光點(diǎn)的多少?zèng)Q定亮度)以及LED的排列方式各不相同，主控制電路1應(yīng)該支 持各種規(guī)格型號(hào)的LED動(dòng)態(tài)背光源8。由此，本發(fā)明的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路 還可以包括有存儲(chǔ)有LED動(dòng)態(tài)背光源8各項(xiàng)參數(shù)，比如面積、長寬比例和光點(diǎn)數(shù) 目等的控制功能設(shè)定電路6，其通過^C總線與所述主控制模塊2相連?？刂乒δ?設(shè)定電路6的任務(wù)是預(yù)先將LED動(dòng)態(tài)背光源8的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定在控制功能設(shè)定電 路6中，并且通過PC總線傳輸給主控制電路1。從而不同規(guī)格型號(hào)的LED動(dòng)態(tài) 背光源8只要更改控制功能設(shè)定電路6中的參數(shù)，而不必更改主控制電路1，這 樣就能保證主控制電路1的通用性。
此外，在本發(fā)明的進(jìn)一步方案中，控制功能設(shè)定電路6是由MCU構(gòu)成，將 LED的控制模式指令燒寫在MCU中。主控制電路1通過I2C總線從控制功能設(shè) 定電路中讀取該指令。上述控制模式為動(dòng)態(tài)控制模式或亮度控制模式，由此，當(dāng) 動(dòng)態(tài)控制模式指令燒寫在MCU中的時(shí)候，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)背光源的動(dòng)態(tài)控制，而 當(dāng)亮度控制模式指令燒寫在MCU中的時(shí)候，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)背光源的亮度控制。
具體而言，時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊4根據(jù)行同步信號(hào)、場同步信號(hào)、像素 時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)控制功能設(shè)定電路6提供的設(shè)定數(shù)據(jù)，在主控制模塊2的控制 下生成用于控制LED動(dòng)態(tài)背光源8的控制信號(hào)，這些信號(hào)包括位移時(shí)鐘 (CLOCK)、鎖存信號(hào)(LATCH)、和使能信號(hào)(EN)。上述光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)在 這些控制信號(hào)的控制下寫入LED動(dòng)態(tài)背光源8的驅(qū)動(dòng)電路，LED動(dòng)態(tài)背光源8 在這些光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)的控制下產(chǎn)生與視頻圖像顏色、輪廓大致相同但分辨率很低 的圖像，也就是動(dòng)態(tài)背光。
此外，本發(fā)明的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路還包括有白平衡檢測電路7，如圖 2所示，設(shè)置在LED動(dòng)態(tài)背光源8上，開機(jī)時(shí)對(duì)LED動(dòng)態(tài)背光源8進(jìn)行白平衡檢 測，得到的白平衡信號(hào)71傳遞給所述主控制電路1，所述主控制電路l根據(jù)白平 衡信號(hào)71進(jìn)行誤差計(jì)算，產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)，對(duì)LED動(dòng)態(tài)背光源8進(jìn)行白平衡校正， 使其工作在正確的白平衡狀態(tài)下。正常工作時(shí)，白平衡檢測電路7關(guān)閉，白平衡 校正數(shù)據(jù)與光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)疊加，對(duì)LED動(dòng)態(tài)背光源8進(jìn)行控制。
應(yīng)當(dāng)理解，以上結(jié)合實(shí)施例的說明對(duì)本發(fā)明而言只是說明性而非限制性的， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明做出許多變更和修改，其都將落在 由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，用于從視頻圖像處理電路提供的信號(hào)中提取像素?cái)?shù)據(jù)和同步信號(hào)并轉(zhuǎn)換成控制數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)LED動(dòng)態(tài)背光源，其中視頻圖像處理電路提供的信號(hào)包括R、G、B數(shù)據(jù)和像素時(shí)鐘信號(hào)、場同步信號(hào)，行同步信號(hào)；其特征在于所述LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路包括有主控制電路，該主控制電路包括有視頻圖像分辨率檢測模塊，接收所述R、G、B數(shù)據(jù)和像素時(shí)鐘信號(hào)、場同步信號(hào)、行同步信號(hào)，所述視頻圖像分辨率檢測模塊在場同步信號(hào)的控制下對(duì)像素時(shí)鐘信號(hào)和行同步信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到圖像分辨率數(shù)據(jù)；主控制模塊，接收所述R、G、B數(shù)據(jù)和圖像分辨率數(shù)據(jù)，根據(jù)圖像分辨率數(shù)據(jù)確定視頻圖像的分辨率，同時(shí)根據(jù)R、G、B數(shù)據(jù)計(jì)算得到LED的R、G、B三基色光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)；時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊，接收所述像素時(shí)鐘信號(hào)、場同步信號(hào)和行同步信號(hào)，在所述主控制模塊的控制下產(chǎn)生控制信號(hào)；在時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的控制信號(hào)的控制下，主控制模塊將其得到的光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)傳遞給LED動(dòng)態(tài)背光源。
2、 如權(quán)利要求1所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于還包括有 與所述主控制模塊相連的，用于存儲(chǔ)所述主控制模塊接收的R、 G、 B數(shù)據(jù)和得到 的光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)的SRAM存儲(chǔ)器。
3、 如權(quán)利要求1所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于還包括存 儲(chǔ)有LED動(dòng)態(tài)背光源各項(xiàng)參數(shù)的控制功能設(shè)定電路，通過I2C總線與所述主控制 模塊相連。
4、 如權(quán)利要求3所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于所述LED 動(dòng)態(tài)背光源的各項(xiàng)參數(shù)包括面積、長寬比例和光點(diǎn)數(shù)目。
5、 如權(quán)利要求3所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于所述控制 功能設(shè)定電路由MCU構(gòu)成，其內(nèi)設(shè)定有控制模式指令，所述主控制電路通過^C 總線從控制功能設(shè)定電路中讀取該指令。
6、 如權(quán)利要求5所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于所述控制 模式為動(dòng)態(tài)控制模式或亮度控制模式。
7、 如權(quán)利要求1所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于所述時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的控制信號(hào)包括有位移時(shí)鐘、鎖存信號(hào)和使能信號(hào)。
8、 如權(quán)利要求1所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于所述主控制電路為MCU、 FPGA、 DSP、 ASIC、 SoC其中之一或其組合。
9、 如權(quán)利要求1所述的LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，其特征在于還包括有 白平衡檢測電路，設(shè)置在LED動(dòng)態(tài)背光源上，對(duì)LED動(dòng)態(tài)背光源進(jìn)行白平衡檢 測，得到的白平衡信號(hào)傳遞給所述主控制電路，所述主控制電路根據(jù)白平衡信號(hào) 產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED動(dòng)態(tài)背光源控制電路，背光源控制電路包括有主控制電路，該主控制電路包括有視頻圖像分辨率檢測模塊，接收所述R、G、B數(shù)據(jù)和像素時(shí)鐘信號(hào)、場同步信號(hào)、行同步信號(hào)，得到圖像分辨率數(shù)據(jù)；主控制模塊，接收所述R、G、B數(shù)據(jù)和圖像分辨率數(shù)據(jù)，確定視頻圖像的分辨率，同時(shí)得到LED的R、G、B三基色光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)；時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊，接收所述像素時(shí)鐘信號(hào)、場同步信號(hào)和行同步信號(hào)，在所述主控制模塊的控制下產(chǎn)生控制信號(hào)；在時(shí)鐘和控制信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的控制信號(hào)的控制下，主控制模塊將其得到的光點(diǎn)控制數(shù)據(jù)傳遞給LED動(dòng)態(tài)背光源。
文檔編號(hào)G09G3/34GK101169919SQ20061015042
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者冶 劉, 義 宋, 蘇遵惠 申請(qǐng)人:深圳帝光電子有限公司