專利名稱：Led動態背光源控制電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED動態背光源控制電路，特別涉及一種由發光二極管LED 芯片組成的背光源的控制電路。
背景技術：
液晶顯示器件(LCD)使用極其廣泛，對于本身不發光的液晶顯示器件(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具有光效高的優點，但也存在著壽命短，體積大和顯色性 相對較差的缺點，尤其是用CCFL制作的背光模組亮度無法調整，在整機工作時 必須滿負荷地(全亮)工作。對于用LCD作為顯示器件的整機，約百分七十的能 量消耗在背光上。現在液晶顯示器件的尺寸越來越大，如LCD-TV的尺寸已經達 到47英寸，越來越大的功耗讓人難以接受。LED制造技術的快速進步為解決這 一難題提供了可能，用LED制作的背光具有顯色性好，壽命長的優點。最主要的 是LED動態背光源的每個發光點是由LED構成的，具有可控性，完全可以根據 圖像的要求對每個發光點的亮度和顏色進行控制。例如，圖像上的某個像素是亮 度為百分之五十的藍色，與之相對應的光點就可以讓藍色的LED工作在百分之五 十的狀態下，而綠色、紅色的LED完全關閉。類似的，如果圖像中某個像素是黑 的，與之相對應的光點的綠色、紅色、藍色LED則可以完全關閉。用這種LED 動態背光源組成的LCD顯示器功耗下降百分之五十以上，色純度、對比度大幅度 提升。本發明所涉及的電路正是LED動態背光源最關鍵的控制電路。
發明內容
本發明的目的在于提供一種LED動態背光源控制電路，根據視頻信號的變 化對LED背光源進行動態控制，使其達到省電和大幅度提高色純度、對比度的目的。
為了實現上述目的，本發明提供一種LED動態背光源控制電路，用f從視
頻圖像處理電路提供的信號中提取控制數據和控制信號，來驅動LED動態背光
源，其中視頻圖像處理電路提供的信號包括R、 G、 B數據和像素時鐘信號、場同 步信號，行同步信號；其中所述LED動態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數據和像素時 鐘信號、場同步信號、行同步信號，所述視頻圖像分辨率檢測模塊在場同步信號 的控制下對像素時鐘信號和行同步信號進行計數，得到圖像分辨率數據；主控制 模塊，接收所述R、 G、 B數據和圖像分辨率數據，根據圖像分辨率數據確定視頻 圖像的分辨率，同時根據R、 G、 B數據計算得到LED的R、 G、 B三基色光點控 制數據；時鐘和控制信號發生模塊，接收所述像素時鐘信號、場同步信號和行同 歩信號，在所述主控制模塊的控制下產生控制信號；在時鐘和控制信號發生模塊 產生的控制信號的控制下，主控制模塊將其得到的光點控制數據傳遞給LED動態 背光源。所述時鐘和控制信號發生模塊產生的控制信號包括有位移時鐘、鎖存信 號和使能信號。
本發明的進一步優選方案是還包括有與所述主控制模塊相連的，用于存儲 所述主控制模塊接收的R、 G、 B數據和得到的光點控制數據的SRAM存儲器。
本發明的進一步優選方案是還包括存儲有LED動態背光源各項參數的控 制功能設定電路，通過fC總線與所述主控制模塊相連。所述LED動態背光源的 各項參數包括面積、長寬比例和光點數目。
本發明的進一步優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。
本發明的進一步優選方案是還包括有白平衡檢測電路，設置在LED動態 背光源上，對LED動態背光源進行白平衡檢測，得到的白平衡信號傳遞給所述主 控制電路，所述主控制電路根據白平衡信號產生校正數據。
本發明具有的優點
1、 本發明的控制電路可以根據圖像的要求對每個發光點的亮度和顏色進行 控制，用這種LED動態背光源組成的LCD顯示器功耗下降百分之五十以上，色 純度、對比度大幅度提升；
2、 本發明的控制電路設置有存儲有LED動態背光源各項參數的控制功能設 定電路，對不同規格型號的LED動態背光源只要更改控制功能設定電路中的參 數，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、本發明的控制電路還設置有白平衡檢測電路，可以對LED動態背光源進
行白平衡校正，使其工作在正確的白平衡狀態下。
本發明的上述和另外的特征、優點可以通過以下結合附圖的詳細說明得到進 一步的理解。
圖1為LED動態背光源控制電路的原理框圖一； 圖2為LED動態背光源控制電路的原理框圖二。
附圖標記說明主控制電路l;主控制模塊2;視頻圖像分辨率檢測模塊3; 控制信號發生模塊4; SRAM存儲器5;控制功能設定電路6;白平衡檢測電路7;
白平衡信號71; LED動態背光源8。
具體實施例方式
如圖1和圖2所示，本發明提供一種LED動態背光源控制電路，用于從視 頻圖像處理電路提供的信號中提取控制數據和控制信號，來驅動LED動態背光 源，其中視頻圖像處理電路提供的信號包括R、G、B數據和像素時鐘(Pixel Clock) 信號、場同步(VS， Vertical Synchronization)信號，行同步(HS， Horizontal Synchronization)信號。
本發明的LED動態背光源控制電路包括有主控制電路1、 SRAM存儲器5和 控制功能設定電路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和時鐘和控制信號發生模塊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數據和像素時鐘信號、 場同步信號、行同步信號，所述視頻圖像分辨率檢測模塊在場同步信號的控制下 對像素時鐘信號和行同步信號進行計數，得到圖像分辨率數據。
具體而言，由視頻圖像處理電路提供的R、 G、 B數據和像素時鐘信號、場 同步信號、行同步信號進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在場同步信號的控制下開始對像素時鐘信號、行同步信號進行計數。當 下一個場同步信號出現時計數結束。所述視頻圖像分辨率檢測模塊3將檢測到的 圖像分辨率數據傳輸給主控制模塊2，主控制模塊2收到圖像分辨率數據后向視
頻圖像分辨率檢測模塊3發出指令，將視頻圖像分辨率檢測模塊3關閉，以防止
正常工作時視頻圖像分辨率檢測模塊3與像素數據的傳輸產生沖突。
所述主控制模塊2，接收所述R、 G、 B數據和圖像分辨率數據，根據圖像分 辨率數據確定視頻圖像的分辨率，同時根據R、 G、 B數據計算得到LED的R、 G、 B三基色光點控制數據。
具體而言，正常工作時，主控制模塊2從視頻圖像處理電路源源不斷的接收 數字R、 G、 B數據。主控制模塊2可以先將像素數據，即R、 G、 B數據存入SRAM 存儲器5中。由于LED動態背光源的光點數目要遠遠少于圖像的像素數，主控制 模塊2要從所有的像素數據中通過累加平均計算產生所有的光點控制數據。例如， 圖像分辨率為1280*768* (R、 G、 B) =983040*(R、 G、 B)，背光的光點數為28*16* (R、 G、 B) =448* (R、 G、 B)，每個光點周圍有983040/448=2194*(R、 G、 B) 個像素。因此，以光點為中心上下左右包括2194個像素在內的正方形區域內的R、 G、 B像素數據進行累加平均，取得這個光點的R、 G、 B控制數據。類似的，主 控制模塊2計算出所有光點的控制數據，同時，可以將這些光點控制數據存于 SRAM存儲器5中，在需要時由主控制電路1的主控制模塊2從SRAM存儲器5 中取出，對LED動態背光源8進行控制。
所述時鐘和控制信號發生模塊4，接收所述像素時鐘信號、場同步信號和行 同步信號，在所述主控制模塊2的控制下產生控制信號，這些控制信號包括位移 時鐘(CLOCK)、鎖存信號(LATCH)和使能信號(EN)。在時鐘和控制信號 發生模塊4產生的控制信號的控制下，主控制模塊2將其得到的光點控制數據傳 遞給LED動態背光源8。
此外，LED動態背光源8有多種規格型號，各種型號的面積、長寬比、亮度 (發光點的多少決定亮度)以及LED的排列方式各不相同，主控制電路1應該支 持各種規格型號的LED動態背光源8。由此，本發明的LED動態背光源控制電路 還可以包括有存儲有LED動態背光源8各項參數，比如面積、長寬比例和光點數 目等的控制功能設定電路6，其通過^C總線與所述主控制模塊2相連。控制功能 設定電路6的任務是預先將LED動態背光源8的各項參數設定在控制功能設定電 路6中，并且通過PC總線傳輸給主控制電路1。從而不同規格型號的LED動態 背光源8只要更改控制功能設定電路6中的參數，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，在本發明的進一步方案中，控制功能設定電路6是由MCU構成，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 定電路中讀取該指令。上述控制模式為動態控制模式或亮度控制模式，由此，當 動態控制模式指令燒寫在MCU中的時候，就可以實現對背光源的動態控制，而 當亮度控制模式指令燒寫在MCU中的時候，就可以實現對背光源的亮度控制。
具體而言，時鐘和控制信號發生模塊4根據行同步信號、場同步信號、像素 時鐘信號，并根據控制功能設定電路6提供的設定數據，在主控制模塊2的控制 下生成用于控制LED動態背光源8的控制信號，這些信號包括位移時鐘 (CLOCK)、鎖存信號(LATCH)、和使能信號(EN)。上述光點控制數據在 這些控制信號的控制下寫入LED動態背光源8的驅動電路，LED動態背光源8 在這些光點控制數據的控制下產生與視頻圖像顏色、輪廓大致相同但分辨率很低 的圖像，也就是動態背光。
此外，本發明的LED動態背光源控制電路還包括有白平衡檢測電路7，如圖 2所示，設置在LED動態背光源8上，開機時對LED動態背光源8進行白平衡檢 測，得到的白平衡信號71傳遞給所述主控制電路1，所述主控制電路l根據白平 衡信號71進行誤差計算，產生校正數據，對LED動態背光源8進行白平衡校正， 使其工作在正確的白平衡狀態下。正常工作時，白平衡檢測電路7關閉，白平衡 校正數據與光點控制數據疊加，對LED動態背光源8進行控制。
應當理解，以上結合實施例的說明對本發明而言只是說明性而非限制性的， 在不脫離本發明的精神和范圍內，可對本發明做出許多變更和修改，其都將落在 由權利要求所限定的本發明的范圍內。
權利要求
1、一種LED動態背光源控制電路，用于從視頻圖像處理電路提供的信號中提取像素數據和同步信號并轉換成控制數據和控制信號，來驅動LED動態背光源，其中視頻圖像處理電路提供的信號包括R、G、B數據和像素時鐘信號、場同步信號，行同步信號；其特征在于所述LED動態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數據和像素時鐘信號、場同步信號、行同步信號，所述視頻圖像分辨率檢測模塊在場同步信號的控制下對像素時鐘信號和行同步信號進行計數，得到圖像分辨率數據；主控制模塊，接收所述R、G、B數據和圖像分辨率數據，根據圖像分辨率數據確定視頻圖像的分辨率，同時根據R、G、B數據計算得到LED的R、G、B三基色光點控制數據；時鐘和控制信號發生模塊，接收所述像素時鐘信號、場同步信號和行同步信號，在所述主控制模塊的控制下產生控制信號；在時鐘和控制信號發生模塊產生的控制信號的控制下，主控制模塊將其得到的光點控制數據傳遞給LED動態背光源。
2、 如權利要求1所述的LED動態背光源控制電路，其特征在于還包括有 與所述主控制模塊相連的，用于存儲所述主控制模塊接收的R、 G、 B數據和得到 的光點控制數據的SRAM存儲器。
3、 如權利要求1所述的LED動態背光源控制電路，其特征在于還包括存 儲有LED動態背光源各項參數的控制功能設定電路，通過I2C總線與所述主控制 模塊相連。
4、 如權利要求3所述的LED動態背光源控制電路，其特征在于所述LED 動態背光源的各項參數包括面積、長寬比例和光點數目。
5、 如權利要求3所述的LED動態背光源控制電路，其特征在于所述控制 功能設定電路由MCU構成，其內設定有控制模式指令，所述主控制電路通過^C 總線從控制功能設定電路中讀取該指令。
6、 如權利要求5所述的LED動態背光源控制電路，其特征在于所述控制 模式為動態控制模式或亮度控制模式。
7、 如權利要求1所述的LED動態背光源控制電路，其特征在于所述時鐘和控制信號發生模塊產生的控制信號包括有位移時鐘、鎖存信號和使能信號。
8、 如權利要求1所述的LED動態背光源控制電路，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、 如權利要求1所述的LED動態背光源控制電路，其特征在于還包括有 白平衡檢測電路，設置在LED動態背光源上，對LED動態背光源進行白平衡檢 測，得到的白平衡信號傳遞給所述主控制電路，所述主控制電路根據白平衡信號 產生校正數據。
全文摘要
本發明涉及一種LED動態背光源控制電路，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數據和像素時鐘信號、場同步信號、行同步信號，得到圖像分辨率數據；主控制模塊，接收所述R、G、B數據和圖像分辨率數據，確定視頻圖像的分辨率，同時得到LED的R、G、B三基色光點控制數據；時鐘和控制信號發生模塊，接收所述像素時鐘信號、場同步信號和行同步信號，在所述主控制模塊的控制下產生控制信號；在時鐘和控制信號發生模塊產生的控制信號的控制下，主控制模塊將其得到的光點控制數據傳遞給LED動態背光源。
文檔編號G09G3/34GK101169919SQ20061015042
公開日2008年4月30日 申請日期2006年10月27日 優先權日2006年10月27日
發明者冶 劉, 義 宋, 蘇遵惠 申請人:深圳帝光電子有限公司