液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法

2023-10-28 18:32:12

專利名稱：液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，是針對中國臺灣專利申請第090101089號發明專利申請的繼續申請，以對該母案提出進一步改良。
利用光敏電阻(CDS)作為光感應器(Light Sensor)控制液晶顯示器的背光亮度時，可大幅降低硬體成本，但由於光敏電阻本身的阻值誤差很大，使得工作在自動模式時，光感應器的輸出值、隨著不同的光敏電阻元件而有相當大的差異。事實上，此差異並未造成光感應電路的誤動作，而僅是輸出範圍依不同的光敏電阻而有所大同，因此，造成在工廠大量生產時的困擾，往往不知道感應器的輸出是否為可接受的範圍，而浪費了相當多重複檢驗電路的時間，甚至影響出貨的品質與進度。
已知技術中，利用光敏電阻(CDS)100作為光感應器控制液晶顯示器(LCD)的背光亮度，如圖1所示，將環境亮度轉成數字數據是以一模擬/數字轉換器(ADC)110來完成，不論ADC內含或外加微處理器120成本皆很高，且若感光板130與微處理器120分開設計時，連接訊號數據線至少需要8條傳輸線140。
而另一節省成本的技術，亦利用光敏電阻200作為光感應器，以控制液晶顯示器的背光亮度。如圖2所示，是以電壓控制振蕩器(Voltage-ControlledOscillator；VCD)210來將環境亮度轉成某一頻率，送到微處理器220計算其頻率周期，就可得知亮度變化，且若感光板230與微處理器220分開設計時的連接訊號，其數據線只需一條數據數據240，不僅成本較低，且零件取得亦較容易，以電壓控制振蕩器210的價格的ADC 100的十分之一。但是單以ADC 110或電壓控制振蕩器210作為液晶顯示器自動亮度控制的裝置時，尚無法針對不同的光感應器的特性做不同輸出範圍值的設定，而無法強化電路的穩定性，除非更動硬體線路的設計，但是又耗費成本，不符合實際效益。
中國臺灣專利甲請第090101089號的「液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法」發明專利申請(以下簡稱母案)揭示了一種液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，由於為提高亮度範圍的控制階數，母案實際的特點，設計一增進亮度範圍的控制階數為關注的議題。
本發明是應用一軟體校正程序，用以提供可攜式電子產品的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法。其主要目的在於解決因不同光感應器有不同誤差範圍，而所造成液晶顯示器自動亮度控制失真的問題。
本發明所揭示的液晶顯示器自動亮度控制的光成應器校正方法，至少包含下列步驟首先建立一環境亮度與液晶顯示器面板亮度控制的匹配對應範圍表；藉由光感應器產生一輸入電壓訊號；將輸入電壓訊號輸入至一運算放大器，並產生一放大訊號；接著將放大訊號輸入至一電壓控制振蕩器，並產生一輸出頻率；提供選擇一對應範圍，並設定最大、中間及最小值；最後對照該匹配對應範圍表將該輸出頻率輸入一微處理器，並輸出一控制訊號以控制並校正該液晶顯示器背光板的亮度。
有關本發明的詳細內容及技術，茲就配合


如下圖1為已知的利用ADC作為液晶顯示器自動亮度控制的電路示意圖；圖2為已知的利用VCO作為液晶顯示器自動亮度控制的電路示意圖；圖3為本發明利用OP與VCO作為液晶顯示器自動亮度控制的電路示意圖；圖4為本發明利用OP與CCO作為液晶顯示器自動亮度控制的輸入電壓與輸出頻率關係圖；及圖5為本發明的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法流程圖。
本發明提出一種液晶顯示器自動亮度控制的光鹹應器校正方法，主要在於輔助液晶顯示器自動亮度控制的光感應器的輸出校正，再籍由一微處理器的控制，達到液晶顯示器自動亮度控制的目的。其中，圖3為本發明利用OP與VCO作為液晶顯示器自動亮度控制的電路示意圖，亦即利用光敏電阻(CDS)300作為光感應器以控制液晶顯示器340的背光亮度，將光敏電阻(CDS)300感應的輸出訊號經一運算放大器(OP)放大後，再通過一電壓控制振蕩器310來將環境亮度轉成某一頻率，送到微處理器320計算其頻率周期，再由該微處理器320輸出脈衝寬度調製(PWM)，以控制液晶顯示器340背光板的亮度。而輸入該電壓控制振蕩器3I0的訊號是在接收端通過一分壓電阻330的設計，使光敏電阻300依據不同的阻值而產生不同的輸入電壓(Vi)，再依據電壓控制振蕩器輸出相對應的輸出頻率(Vo)。
而圖4為本發明利用OP與VCO作為液晶顯示器自動亮度控制的輸入電壓與輸出頻率關係圖。由圖4可知，輸入電壓與輸出頻率系成一反比關係，根據此關係特性，可以建立一大範圍的對照表，以容忍光敏電阻(CDS)300本身的誤差範圍，並導入一軟體校正程序，將滿足藉由微處理器控制液晶顯示器背光板的亮度需求。
而圖5為本發明的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法流程圖。首先，建立一環境亮度與液晶顯示器面板亮度控制匹配對應範圍表(步驟500)，此亮度範圍可設定成多個設定值(多階)。以本發明為例，在第一階時設定成0-31共32個設定值，用以定義800 LUX亮度自動對應為31，350 LUX亮度自動對應為0；在第二階時，此亮度範圍設定成0-31共32個設定值，用以定義750 LUX亮度自動對應為31，300 LUX亮度自動對應為0，以此類推；待定義完環境亮度匹配對應範圍後(步驟500)，選擇進入工廠校正作業程序，並藉由光感應器產生一輸入電壓訊號(步驟510)；將該輸入電壓訊號輸入至一運算放大器，並產生一放大訊號(步驟520)；將該放大訊號輸入至一電壓控制振蕩器，並產生一輸出頻率(步驟530〕；並進入液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正流程；並提供選擇一對應範圍，設定最大、中間及最小值(步驟540)，待設定完參數後，對照匹配對應範圍表，將輸出頻率輸入一微處理器，並輸出一控制訊號以控制並校正液晶顯示器背光板的亮度(步驟550)。本發明是以一電壓控制振蕩器器310作為轉換環境亮度的裝置為例，其通過微處理器輸出的控制訊號，為一脈衝寬度調製(PWM)。而套用已知運用模擬/數字轉換器來作為轉換環境亮度的裝置而言，不但可滿足校正光敏電阻(CDS)本身的誤差範圍，亦可達到精確的校正效果。
本發明所提出的方法還包含一正常值的設定，用以表示該最大值＞中間值＞最小值。且當一光感應輸出頻率範圍太小時，顯示一警告或錯誤的訊息。
雖然本發明以前述的較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉本技術領域者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的權利要求為準。
權利要求
1.一種液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，該方法至少包含下列步驟建立一環境亮度與該液晶顯示器亮度控制的的匹配對應範圍表；藉由該光感應器產生一輸入電壓訊號；將該輸入電壓訊號輸入至一運算放大器，並產生一放大信號；將該放大訊號輸入至一電壓控制振蕩器，並產生一輸出頻率；選擇一對應範圍，並設定最大、中間及最小值；及對照該匹配對應範圍表，將該輸出頻率輸入一微處理器，並輸出一控制訊號以控制並校正該液晶顯示器背光板的亮度
2.如權利要求1所述的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，其特徵在於，該光感應器為一光敏電阻。
3.如權利要求1所述的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，其特徵在於，該匹配對應範圍表依據環境亮度所定義出的對應範圍。
4.如權利要求1所述的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，其特徵在於，該對應範圍可設定成多個設定值。
5.如權利要求1所述的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，其特徵在於，還包含一正常值的設定，用以表示該最大值＞中間值＞最小值。
6.如權利要求1所述的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，其特徵在於，還包含當該光感應輸出頻率範圍太小時，顯示一警告或錯誤的訊息。
7.如權利要求1所述的液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法，其特徵在於，該電壓控制振蕩器為模擬/數字轉換器替代。
全文摘要
本發明提供一種液晶顯示器自動亮度控制的光感應器校正方法。該調整方法至少包含下列步驟首先建立環境亮度與液晶顯示器面板亮度控制的匹配對應範圍表；藉由光感應器產生輸入電壓訊號；將輸入電壓訊號輸入至運算放大器，產生放大訊號；接著將放大訊號輸入至電壓控制振蕩器，產生輸出頻率；提供選擇一對應範圍，設定最大、中間及最小值；最後對照該匹配對應範圍表，將該輸出頻率輸入微處理器，並輸出控制訊號以控制並校正該液晶顯示器背光板的亮度。
文檔編號G02F1/1335GK1393728SQ0112197
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月22日 優先權日2001年6月22日
發明者郭明仁 申請人:神達電腦股份有限公司