专利名称：基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于环境光的显示器件亮度调节装置，特别涉及一种分离式 的、基于环境光的显示器件亮度调节装置。
背景技术：
随着液晶显示技术的飞速发展，液晶显示器件(Liquid CrystalDisplay, LCD)在 日常生活中的应用已经越来越广泛。传统的显示方式如CRT映像管显示器及LED显示板等， 皆受制于体积过大或功耗大等因素，无法满足消费者的实际需求。而液晶显示器件的发展 正好切合目前信息产品的发展潮流，无论是直角显示、低功耗，还是体积小、零辐射等优点， 都能让使用者享受最佳的视觉效果。用户可以对液晶显示器件的屏幕亮度进行自由设定，不过这种调节经常被设计成 恒定亮度，也就是说当用户将屏幕亮度调到某一个值之后，该液晶显示器件就以与该设定 值对应的某一恒定亮度进行显示，而与周围环境光亮度无关。液晶显示器件的屏幕亮度默 认值通常是参照室内正常照度状态进行优化设计的，这就会导致在黑暗环境中屏幕亮度相 对太高而在高亮环境下屏幕亮度相对太低，从而影响到实际显示效果。而且，由于这种恒定 亮度显示，当在黑暗环境中长时间使用液晶显示器件时，如果不手动去降低屏幕的亮度，将 会造成不必要的能源消耗并且缩短液晶显示器件的使用寿命。当前液晶显示器件中，对环境光的侦测和响应机制通常建立在面板端，亦即将光 电传感器集成在有源矩阵器件阵列中从而有效的侦测入射到器件屏幕上的光照度大小。这 种方法的缺点在于加大了面板矩阵段制程的工艺难度，且由于元件数目和器件尺寸变大而 导致不必要的成本提升。
发明内容本实用新型的目的是提供一种独立于显示器件的、抗干扰能力强的、能主动侦测 周围环境光的亮度并据此自动调节显示器件的屏幕亮度的、能有效降低能源浪费并延长显 示器件使用寿命的分离式显示器件亮度调节装置。为解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案一种基于环境光的分离式 显示器件亮度调节装置，其特征在于包括环境光侦测电路、主控电路和用于控制所述显示 器件亮度的背光控制电路；所述主控电路接收所述环境光侦测电路的输出信号以驱动所述 背光控制电路；所述调节装置中的至少一部分与所述显示器件相互分立地设置。所述环境光侦测电路集成于视频控制板、或电源控制板、或按键控制板、或遥控接 收板。所述环境光侦测电路包括串联地连接于电源与基准电压之间的光电传感器和取 样电阻。所述取样电阻是可调节的电阻。所述环境光侦测电路的输出信号通过低通滤波器后被输入所述主控电路。[0011]所述主控电路包括依次电连接的模数转换电路、查找表、数模转换电路和比较器。所述比较器的输出是PWM信号。所述输出信号与直流偏置电路电连接。所述显示器件的背光灯管是冷阴极荧光灯管或LED背光灯管。本实用新型中的所述分离式显示器件亮度调节装置通过光电传感器对环境光进 行侦测，并根据侦测的结果控制显示器件中的背光灯管的电流的大小，从而实现依据环境 光对显示器件的亮度进行自动调节，以优化在不同照度环境中的显示器件的实际显示效 果，有效降低不必要的能源浪费并延长显示器件的使用寿命。
图1是本实用新型中的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置的示意图。图2是图1中环境光侦测电路的一个实施例的示意图。图3是图1中环境光侦测电路的另一个实施例的示意图。图4是图1中主控电路的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。如图1所示，本实用新型中的所述分离式显示器件亮度调节装置包括环境光侦测 电路100和主控板200，所述主控板200包括主控电路210和背光控制电路230，其中，所述 环境光侦测电路100的输出端与所述主控电路210电连接，所述主控电路210与所述背光 控制电路230电连接、以控制所述背光控制电路230驱动液晶面板300的亮度发生变化。优 选地，环境光侦测电路100集成于视频控制板、或电源控制板、或按键控制板、或遥控接收 板。图2示出了所述环境光侦测电路100的一个实施例。如图2所示，所述环境光侦 测电路100包括光电传感器PD、取样电阻RO和滤波电容Cl ；所述光电传感器PD的一端与 电源VDD连接，其另一端与所述取样电阻RO的一端电连接，取样电阻RO的另一端接基准电 压VSS，由光电传感器PD的所述另一端电连接一取样电压输出信号110，所述取样电压输出 信号110作为所述环境光侦测电路100的输出被输入至所述主控电路210。优选地，所述 取样电压输出信号100在被电连接至所述主控电路210前还通过所述滤波电容Cl而被滤 波。其工作原理是当周围环境光亮度变暗时，流经光电传感器PD的电流降低，此时取样电 阻RO上获得的取样电压亦即节点m处的电压减小；当周围环境光亮度变亮时，流经光电传 感器PD的电流增大，此时取样电阻RO上获得的取样电压亦即节点m处的电压变大，因而 能够根据周围环境光亮度的变化而得到不同电压输出的所述取样电压输出信号110。图3示出了所述环境光侦测电路的另一个实施例。如图3所示，所述环境光侦测 电路101与图2中的实施例的不同之处是，在图3所述的实施例中，在所述滤波电容Cl与 光电传感器PD的所述另一端之间的所述取样电压输出信号110上还串联有一个电阻R1，从 而使所述滤波电容Cl与电阻Rl构成一个低通滤波电路，以对所述取样电压输出信号110 进行滤波，从而使环境光侦测电路101拥有更好的抗干扰能力。此外，需要指出的是，在图 1所述的电路中，完全可以用图3所示的环境光侦测电路替换图2的环境光侦测电路。[0024]图4是图1中主控电路的示意图。如图4所示，所述主控电路210包括依次电连接 的模数转换电路211、查找表213、数模转换电路215和比较器218。其中模数转换电路211 与所述取样电压输出信号110连接，从而将取样电压输出信号110转换成数字电平212 ；接 着，通过查找所述查找表213，得到对应于该输入数字电平121的响应数字电平214;然后， 所述数模转换电路215将该响应数字电平214转换成模拟电平216，该模拟电平216与参考 电平217经所述比较器218进行比较之后，输出对应的驱动信号220，优选地，所述驱动信号 是PWM信号。下面对所述查找表213进行详细说明。当周围环境光亮度低于某个阈值THl时， 光电传感器PD将无法正确侦测到对应的亮度变化，所述分离式显示器件亮度调节装置将 保持前一状态不变而不会随着环境光亮度的变化而改变；同理，当周围环境光亮度高于某 个阈值TH2时，所述分离式显示器件亮度调节装置也将保持前一状态不变。可见，该分离 式显示器件亮度调节装置的适用范围部分取决于所采用的光电传感器PD的物理特性。优 选地，所述阈值THl是光电传感器PD所能侦测的最小亮度，所述阈值TH2是光电传感器PD 所能侦测的最大亮度。光电传感器PD对环境光变化的侦测过程中，当环境光亮度在所述 阈值THl和TH2之间变化时，流经光电传感器PD的电流大小呈近似正比于环境光亮度的高 低，此时环境光侦测电路101输出的取样电压输出信号110也随着环境光的变化呈线性改 变，从而导致屏幕显示亮度也随之线性变化。但是，这样会造成一种不良后果，即当周围环 境光亮度发生细微变化，比如人从液晶显示器件前面通过时，液晶显示器件的显示亮度也 会马上跟着改变，而这是违背设计初衷的。为避免发生上述情况，必须设定主控电路210的 参数，使得只有当环境光的亮度变化达到一定的阈值时，主控电路210才相应的改变其输 出的PWM信号220的占空比，从而按照我们的预期对屏幕的显示亮度进行相应的调整，而这 就是设置所述查找表213的主要作用。优选地，如图1所示，所述取样电压输出信号110还连接有一个由电阻R2构成的 直流偏置电路，以用于对所述取样电压输出信号110提供一个直流偏置电压，使得所述取 样电压输出信号110稍微远离所述基准电压VSS，以提升主控电路210动作的准确性。优选地，图1中的背光灯管310可以是普通的冷阴极荧光灯管，也可以是LED背光灯管。进一步，通过调整主控电路210的参数可以设定所述分离式显示器件亮度调节装 置对环境光变化的响应精度。其工作原理如下在恒定光照度环境中，流经光电传感器PD 的电流也是恒定的，当改变取样电阻RO的值时，取样电压输出信号110也随之变化，可见， 调整取样电阻RO的值也可以改变对环境光变化的响应精度。下面结合图1-4对所述分离式显示器件亮度调节装置的工作原理进行进一步说 明。在图1中，当周围环境光亮度变暗时，环境光侦测电路101输出的取样电压输出信号 110变小，所述取样电压输出信号110被送至所述主控电路210进行处理，主控电路210输 出的第一驱动信号220的占空比变小，此时所述背光控制电路230提供给所述液晶面板300 的灯管驱动电流240变小，从而导致贴附于液晶面板300背部的背光灯管310的发光亮度 降低以降低液晶屏幕的显示亮度。反之，当周围环境光亮度变亮时，环境光侦测电路101输 出的取样电压输出信号110变大，该取样电压输出信号110被送至主控电路210进行处理， 主控电路210输出的第一驱动信号220的占空比变大，此时所述背光控制电路230提供给所述液晶面板300的灯管驱动电流240变大，从而导致贴附于所述液晶面板300背部的背 光灯管310的发光亮度上升以提升液晶屏幕的显示亮度。 本实用新型中的所述分离式显示器件亮度调节装置通过光电传感器对环境光进 行侦测，并根据侦测的结果控制显示装置中的背光灯管的电流的大小，从而实现依据环境 光对显示器件的亮度进行自动调节，以优化在不同照度环境中的显示器件的实际显示效 果，有效降低不必要的能源浪费并延长显示器件的使用寿命。
权利要求1.一种基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于包括环境光侦测电 路、主控电路和用于控制所述显示器件亮度的背光控制电路；所述主控电路接收所述环境 光侦测电路的输出信号以驱动所述背光控制电路；所述调节装置中的至少一部分与所述显 示器件相互分立地设置。
2.如权利要求1所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于所 述环境光侦测电路集成于视频控制板、或电源控制板、或按键控制板、或遥控接收板。
3.如权利要求1所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于所 述环境光侦测电路包括串联地连接于电源与基准电压之间的光电传感器和取样电阻。
4.如权利要求3所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于所 述取样电阻是可调节的电阻。
5.如权利要求1-4任一项所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征 在于所述环境光侦测电路的输出信号通过低通滤波器后被输入所述主控电路。
6.如权利要求5所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于所 述主控电路包括依次电连接的模数转换电路、查找表、数模转换电路和比较器。
7.如权利要求6所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于所 述比较器的输出是PWM信号。
8.如权利要求1-4，6-7任一项所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其 特征在于所述输出信号与直流偏置电路电连接。
9.如权利要求8所述的基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于所 述显示器件的背光灯管是冷阴极荧光灯管或LED背光灯管。
专利摘要本实用新型涉及一种基于环境光的分离式显示器件亮度调节装置，其特征在于包括环境光侦测电路、主控电路和用于控制所述显示器件亮度的背光控制电路；所述主控电路接收所述环境光侦测电路的输出信号以驱动所述背光控制电路；所述调节装置中的至少一部分与所述显示器件相互分立地设置。本实用新型中的所述分离式显示器件亮度调节装置通过光电传感器对环境光进行侦测，并根据侦测的结果控制显示器件中的背光灯管的电流的大小，从而实现依据环境光对显示器件的亮度进行自动调节，以优化在不同照度环境中的显示器件的实际显示效果，有效降低不必要的能源浪费并延长显示器件的使用寿命。
文档编号G09G3/36GK201904071SQ20102051387
公开日2011年7月20日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者曾廖新, 袁志敏, 谢志英, 郑万旗 申请人:苏州冠捷科技有限公司