[发明专利]用在液晶显示设备中的自动亮度控制设备和方法

说明书

                         技术领域

本发明涉及液晶显示(LCD)设备，尤其涉及用在LCD中的自动亮度控制设备和方法。

                         背景技术

LCD或薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)模块一般用作象便携式计算机、电视机和监视器那样的系统中的显示设备。图1显示了一般LCD模块100的结构。现在参照图1，LCD模块100包括LCD面板10，在两块玻璃衬底之间含有液晶材料，用于显示所有类型的信息；驱动单元，含有用于驱动LCD面板10的驱动电路20、30和用于生成控制信号控制驱动电路20、30的定时控制器40；背景灯60，用于把光线引向LCD面板10；和底座(未示出)，用于固定和保护LCD面板10和背景灯60的各个部件。

背景灯60包括换流器62、诸如冷阴极荧光管(CCFT)A或热阴极荧光管(HCFT)之类的荧光灯64、和含有把光线引向前部的反射板66的数块薄板。背景灯60的作用是把光线从荧光灯64引向LCD面板10。LCD面板10响应从驱动电路20、30输入的各个相应像素的信号电压，把从背景灯60穿过其中的每个像素的光线屏蔽掉或让该光线通过，显示彩色图像。

图2是显示当LCD模块100用作便携式计算机或台式计算机中的显示设备时它的传统背景灯亮度控制方案的方块图。便携式计算机或台式计算机一般由直流电驱动，而背景灯60则由交流电点亮。因此，如图所示，LCD模块100必需含有换流器62，用于把直流电转换成交流电。如现有技术中所熟知的，换流器62包括调光电路(未示出)，控制荧光灯64的亮度，以及把直流电转换成交流电。

参照图2，在操作过程中，当用户操作计算机输入亮度控制命令时，计算机的中央处理单元(CPU)或主体200生成到换流器62的、用于控制亮度的亮度控制电压CTL_V。响应来自主体200的亮度控制电压CTL_V，换流器62的调光电路控制荧光灯64的电流强度，以调整背景灯60的亮度。例如，如果计算机是便携式计算机，那么，亮度控制电压CTL_V在0至3.3V的范围内。也就是说，当亮度控制电压CTL_V是0V时，呈现最暗亮度，即黑色，而当亮度控制电压CTL_V是3.3V时，呈现最亮亮度，即白色。

但是，传统LCD模块亮度控制方案的特征在于，一旦亮度受到控制，即使要通过LCD模块100显示的每个画面或帧的特性发生改变，受控亮度的值或电平也不会发生改变。也就是说，传统亮度控制方案可能引起由于在例如运动图像中，与诸帧之间亮暗变化或画面或帧的迅速变化无关地均匀保持着亮度，而使功耗增加的问题。此外，无论背景灯的亮度增加得多高，也不能使低透射率的红(R)或蓝(B)色画面变得很亮。因此，在这种情况中，与功耗的增加相比，通过增加亮度获得的效果是微不足道的。

                          发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进了的、用在LCD设备中的自动亮度控制设备和方法，它通过自动地控制每个画面的占空比，可以自动地控制每个画面的亮度。

本发明的另一个目的是提供一种改进了的、用在LCD设备中的自动亮度控制设备和方法，它可以适当地容纳用户请求的亮度控制和自动亮度控制，而不会使它们之间彼此发生什么冲突。

本发明的另一个目的是提供一种改进了的、用在LCD设备中的自动亮度控制设备和方法，它可以提高通过LCD模块显示的每个画面的对比度。

本发明的另一个目的是提供一种改进了的、用在LCD设备中的自动亮度控制设备和方法，它通过根据每个画面的数据特性控制亮度，可以降低LCD模块的功耗。

本发明的另一个目的是提供一种改进了的、用在LCD设备中的自动亮度控制设备和方法，它可以控制与要显示在LCD设备中的画面的红(R)、绿(G)和蓝(B)色的状态相对应的、背景灯的亮度，从而降低LCD模块的功耗。

根据本发明的一个方面，这些和其它目的是通过包括下列部件的、用在含有背景灯的LCD设备中的自动亮度控制设备达到的：控制信号生成装置，用于接收要通过LCD设备显示的图像数据，计算图像数据的平均灰度级，和与平均灰度级成比例地生成亮度控制信号；和换流器，响应来自控制信号生成装置的亮度控制信号，自动控制背景灯的亮度。