[發明專利]一種平面熒光燈的調光方法

無效

• 申請號: 200810018163.7
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101282610A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 劉震;熊博;胡文波;巫時鋒;孫永魁
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H05B41/38
• 分類號: H05B41/38;G09G3/36
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種調光方法，尤其涉及一種可用作液晶顯示器背光源和普通照明光源的無汞平面熒光燈的調光方法。

背景技術

近年來，在顯示領域，液晶顯示器件(LCD)得到了越來越廣泛的應用，但是由于液晶顯示器件屬于非主動發光型器件，要顯示圖像，需要背光源。傳統的LCD背光源采用冷陰極氣體放電燈(CCFL)，CCFL的優點在于其發光效率比較高，但是由于CCFL采用汞作為工作物質，因而對環境會造成污染，另一方面，由于CCFL的響應時間比較長，因而在顯示某些圖像時，存在著瑕疵。

現階段由于對環境問題的重視，因而人們開始研究可替代CCFL的背光源，在眾多可選的器件中，平面熒光燈(Flat?Fluorescent?Lamp)以高發光均勻性、低響應時間、長壽命以及無污染等優點受到了廣泛的關注，目前國內外很多公司和機構都對其進行了深入的研究，并且在液晶背光源領域得到了實際的應用。

平面熒光燈的電極結構特性決定了不能單個地對顯示圖像區域進行控制，因而在顯示一些亮度比較低的圖像時，為了降低整機的功耗，必須能夠對背光源的亮度實現調節。目前普遍采用的調光方法主要有如下幾種：(1)調寬方式：調寬方式即調節脈沖波形占空比的方式。在低輸入電壓條件下，占空比對亮度的影響較小，因而通過調節占空比的方法來實現亮度調節的范圍比較小，而在高輸入電壓條件下，調節占空比的效果雖然比較明顯，但是在這種情況下，對后級MOS器件的耐壓要求就比較高，另一方面，如果要實現寬范圍的亮度調節，所需的占空比范圍要足夠寬。(2)調頻方式：由于平面熒光燈的亮度受開關頻率的影響，在輸入電壓和占空比恒定的情況下，平面熒光燈的亮度隨著開關頻率的上升而降低。如果要實現較寬范圍的亮度調節，相應地調頻范圍也必須足夠寬(比如將頻率設定為40kHz～100kHz)，但是在如此寬的頻率范圍，對磁芯材料的選取以及開關管柵極驅動電路和電子控制裝置的設計增加了難度，另一方面，輸入濾波器部分的設計也必須滿足上述的工作頻率范圍，這也使得濾波電路的設計較為困難。(3)調壓方式：調壓方式是采用調節前級輸出電壓也即調節后級逆變器輸入直流電壓的方式來實現的。調壓方式導致前級變壓器的設計難度增加以及潛在的可能導致的控制穩定性問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種平面熒光燈的調光方法，可以根據對圖像亮度檢測的平均圖像等級(APL-Average?Picture?Level)，通過綜合調節調光電路的參數，如輸入電壓、開關頻率和占空比使平面熒光燈的輸出亮度增加或降低，實現實時對平面熒光燈的亮度進行調節，從而可以克服現有單一調光方法所存在的缺陷，有效降低背光源系統的功耗，改善顯示的畫質。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種平面熒光燈的調光方法，其特征在于：對輸入的視頻圖像進行APL檢測，對應不同的APL值，將檢測的APL值量化為12個用二進制數表示的不同的亮度等級；即0000對應為最低亮度等級，1011對應最高亮度等級，然后根據上述的亮度等級信號，在輸入電壓一定的情況下或輸入電壓可變的情況下，通過“混合頻率”調光方式來調節開關管的驅動頻率和占空比。

上述方法中，所述在輸入電壓一定情況下的“混合頻率”調光方法是，采用至少一種頻率高于原控制信號頻率的脈沖信號或混合脈沖信號來填充有效工作脈沖周期T_w之間的一個脈沖停止期T_d，并調節該停止期在整個工作周期T_w中的比例來實現調光。

所述在輸入電壓可變情況下的“混合頻率”調光方法是，采用至少一種頻率高于原控制信號頻率的脈沖信號或混合脈沖信號來填充有效工作脈沖周期T_w之間的一個脈沖停止期T_d，同時在該停止期T_d減小輸入電壓，并調節該停止期在整個工作周期T_w中的比例來實現調光。

所述在輸入電壓一定情況下的“混合頻率”調光方法是，對應由低到高的不同亮度等級0000～1011，分別采用一種至多種，且頻率依次降低的脈沖信號相混合的混合驅動信號，并改變混合驅動信號中低頻部分所占的比例或者填充的高頻部分所占停止期T_d的比例來實現調光。