[发明专利]一种平面荧光灯的调光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调光方法，尤其涉及一种可用作液晶显示器背光源和普通照明光源的无汞平面荧光灯的调光方法。

背景技术

近年来，在显示领域，液晶显示器件(LCD)得到了越来越广泛的应用，但是由于液晶显示器件属于非主动发光型器件，要显示图像，需要背光源。传统的LCD背光源采用冷阴极气体放电灯(CCFL)，CCFL的优点在于其发光效率比较高，但是由于CCFL采用汞作为工作物质，因而对环境会造成污染，另一方面，由于CCFL的响应时间比较长，因而在显示某些图像时，存在着瑕疵。

现阶段由于对环境问题的重视，因而人们开始研究可替代CCFL的背光源，在众多可选的器件中，平面荧光灯(Flat Fluorescent Lamp)以高发光均匀性、低响应时间、长寿命以及无污染等优点受到了广泛的关注，目前国内外很多公司和机构都对其进行了深入的研究，并且在液晶背光源领域得到了实际的应用。

平面荧光灯的电极结构特性决定了不能单个地对显示图像区域进行控制，因而在显示一些亮度比较低的图像时，为了降低整机的功耗，必须能够对背光源的亮度实现调节。目前普遍采用的调光方法主要有如下几种：(1)调宽方式：调宽方式即调节脉冲波形占空比的方式。在低输入电压条件下，占空比对亮度的影响较小，因而通过调节占空比的方法来实现亮度调节的范围比较小，而在高输入电压条件下，调节占空比的效果虽然比较明显，但是在这种情况下，对后级MOS器件的耐压要求就比较高，另一方面，如果要实现宽范围的亮度调节，所需的占空比范围要足够宽。(2)调频方式：由于平面荧光灯的亮度受开关频率的影响，在输入电压和占空比恒定的情况下，平面荧光灯的亮度随着开关频率的上升而降低。如果要实现较宽范围的亮度调节，相应地调频范围也必须足够宽(比如将频率设定为40kHz～100kHz)，但是在如此宽的频率范围，对磁芯材料的选取以及开关管栅极驱动电路和电子控制装置的设计增加了难度，另一方面，输入滤波器部分的设计也必须满足上述的工作频率范围，这也使得滤波电路的设计较为困难。(3)调压方式：调压方式是采用调节前级输出电压也即调节后级逆变器输入直流电压的方式来实现的。调压方式导致前级变压器的设计难度增加以及潜在的可能导致的控制稳定性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平面荧光灯的调光方法，可以根据对图像亮度检测的平均图像等级(APL-Average Picture Level)，通过综合调节调光电路的参数，如输入电压、开关频率和占空比使平面荧光灯的输出亮度增加或降低，实现实时对平面荧光灯的亮度进行调节，从而可以克服现有单一调光方法所存在的缺陷，有效降低背光源系统的功耗，改善显示的画质。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种平面荧光灯的调光方法，其特征在于：对输入的视频图像进行APL检测，对应不同的APL值，将检测的APL值量化为12个用二进制数表示的不同的亮度等级；即0000对应为最低亮度等级，1011对应最高亮度等级，然后根据上述的亮度等级信号，在输入电压一定的情况下或输入电压可变的情况下，通过“混合频率”调光方式来调节开关管的驱动频率和占空比。

上述方法中，所述在输入电压一定情况下的“混合频率”调光方法是，采用至少一种频率高于原控制信号频率的脉冲信号或混合脉冲信号来填充有效工作脉冲周期T_w之间的一个脉冲停止期T_d，并调节该停止期在整个工作周期T_w中的比例来实现调光。

所述在输入电压可变情况下的“混合频率”调光方法是，采用至少一种频率高于原控制信号频率的脉冲信号或混合脉冲信号来填充有效工作脉冲周期T_w之间的一个脉冲停止期T_d，同时在该停止期T_d减小输入电压，并调节该停止期在整个工作周期T_w中的比例来实现调光。

所述在输入电压一定情况下的“混合频率”调光方法是，对应由低到高的不同亮度等级0000～1011，分别采用一种至多种，且频率依次降低的脉冲信号相混合的混合驱动信号，并改变混合驱动信号中低频部分所占的比例或者填充的高频部分所占停止期T_d的比例来实现调光。