專利名稱：燈管壽命延長裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種延長燈管壽命的裝置及方法，特別是涉及一種延長LCD中背景燈管壽命的裝置及方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，液晶顯示器的圖形單元由眾多本身并不發(fā)光的液晶體構(gòu)成的，液晶顯示器的亮度主要由其背光組件決定，光源由背光組件中的高亮燈管(如冷陰極管)提供。由于高亮燈管是逐漸消耗的零件，長時(shí)間、高亮度的照明會(huì)加速其老化，而燈管的老化又會(huì)導(dǎo)致液晶顯示器屏幕發(fā)黃。為避免由于燈管的老化而造成液晶顯示器屏幕的發(fā)黃甚至黑暗，盡量延長燈管的使用壽命，使用者在需要暫時(shí)離開的情況下，一般選擇將燈管亮度調(diào)低或關(guān)閉燈管。目前帶液晶顯示器的電腦，都允許使用者在電源管理中設(shè)置較短的屏幕關(guān)閉時(shí)間來減少燈管的損耗。有些帶液晶顯示器的電腦甚至還設(shè)置了更方便的快捷鍵，使用者只需按快捷鍵，即可快速關(guān)閉燈管。
然而，快速關(guān)閉燈管也會(huì)促成燈管的損耗。燈管亮度變化太大，加于燈管兩端的電流在很短的時(shí)間內(nèi)急劇變化，會(huì)促成燈管壁上螢光粉的脫落，從而加速燈管的老化。
所以需要提供一種燈管壽命延長裝置，其可分階段降低燈管的亮度，即分階段將燈管兩端的電流降低，減少由于電流的突變?cè)斐蔁艄鼙谏衔灩夥鄣拿撀洌瑥亩娱L燈管的壽命。

發(fā)明內(nèi)容因此，針對(duì)先前技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種燈管壽命延長裝置及方法，其可分階段降低燈管亮度，避免每次燈管亮度變化太大，燈管兩端電流急劇變化而造成燈管的損耗。
本發(fā)明提供一種燈管壽命延長裝置，其包括一圖像信號(hào)輸出單元、一縮放控制器(Scaler)、一轉(zhuǎn)換器(Inverter)、一微程序控制單元(MCU)、及一燈管。其中圖像信號(hào)輸出單元用于輸出圖像信號(hào)。Scaler用于控制圖像的大小、縮放、對(duì)比、亮度，以及用于接收?qǐng)D像信號(hào)輸出單元輸出的圖像信號(hào)，接受MCU的控制，生成具不同占空比的脈寬調(diào)制(Pulse-Width Modulation，PWM)波，并通過該P(yáng)WM波控制燈管亮度的變化。MCU用于偵測(cè)Scaler中圖像信號(hào)的輸入情況，其包括一中央處理單元(Center Processing Unit，CPU)、一計(jì)時(shí)器、及一存儲(chǔ)器，其中計(jì)時(shí)器用于記錄每次Scaler中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間(T)；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間(T1、T2......Tn)和多個(gè)預(yù)設(shè)百分比(X1％、X2％......Xn％)，其中多個(gè)預(yù)設(shè)百分比(X1％、X2％......Xn％)為燈管亮度下降后的亮度占該燈管正常亮度的百分比；CPU用于當(dāng)Scaler中無圖像信號(hào)輸入時(shí)，比較計(jì)時(shí)器所累計(jì)時(shí)間(T)與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間，以向Scaler發(fā)出控制信號(hào)，控制Scaler生成具相應(yīng)占空比的PWM波，從而保持燈管當(dāng)前亮度或?qū)艄艿牧炼认陆抵料鄳?yīng)預(yù)設(shè)百分比；及用于當(dāng)圖像信號(hào)輸出單元有圖像信號(hào)輸出至Scaler時(shí)，控制Scaler生成具相應(yīng)占空比的PWM波，通過該P(yáng)WM波控制燈管恢復(fù)至正常亮度。轉(zhuǎn)換器用于將Scaler生成之PWM波轉(zhuǎn)換成控制燈管亮度的交流電。
本發(fā)明還提供一種燈管壽命延長的方法，其包括有如下步驟(a)偵測(cè)Scaler中是否有圖像信號(hào)輸入；(b)若Scaler中無圖像信號(hào)輸入，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器開始累計(jì)Scaler中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間；及(c)執(zhí)行燈管亮度分階段下降作業(yè)，結(jié)束。
其中步驟(c)執(zhí)行燈管亮度分階段下降作業(yè)，每一階段還包括如下子步驟(c1)實(shí)時(shí)判斷Scaler中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到一預(yù)設(shè)時(shí)間；(c2)若Scaler中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間，將燈管亮度下降到燈管正常亮度的一預(yù)設(shè)百分比；(c3)若Scaler中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間，保持燈管當(dāng)前亮度，計(jì)時(shí)器繼續(xù)累計(jì)Scaler中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間。
利用本發(fā)明可以分階段降低燈管亮度，延長燈管的使用壽命。


圖1是本發(fā)明燈管壽命延長裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明燈管壽命延長方法的流程圖。
圖3是本發(fā)明燈管壽命延長方法的分階段執(zhí)行燈管亮度下降作業(yè)流程圖。
圖4是本發(fā)明分三個(gè)階段執(zhí)行燈管亮度下降作業(yè)時(shí)，燈管的亮度變化示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，是本發(fā)明燈管壽命延長裝置之結(jié)構(gòu)示意圖。該燈管壽命延長裝置包括一圖像信號(hào)輸出單元1、一縮放控制器(Scaler)2、一轉(zhuǎn)換器(Inverter)3、一微程序控制單元(Micro-programmable ControlUnit，MCU)4、以及一燈管5。其中，燈管5為本發(fā)明的被控制對(duì)象。圖像信號(hào)輸出單元1用于向Scaler 2輸出圖像信號(hào)。Scaler 2用于接收?qǐng)D像信號(hào)，及控制圖像的大小、縮放、對(duì)比、亮度等。在本發(fā)明中，Scaler 2還接受MCU 4的控制，根據(jù)圖像信號(hào)輸出單元1向其輸出圖像信號(hào)的情況，生成具不同占空比的脈寬調(diào)制(Pulse-Width-Modulation，PWM)波，從而調(diào)節(jié)燈管5的亮度。MCU4包括有一中央處理單元(Center Processing Unit，CPU)41、一計(jì)時(shí)器42、一存儲(chǔ)器43以及多個(gè)輸入輸出接口(I/O接口)44。計(jì)時(shí)器42及存儲(chǔ)器43均與CPU 41相連，并受CPU 41的控制。計(jì)時(shí)器42用于記錄每次Scaler 2中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間T。存儲(chǔ)器43為ROM或RAM，并且其還可由其它非易失性(Nonvolatile)存儲(chǔ)器代替，如PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等。存儲(chǔ)器43用于當(dāng)分n個(gè)階段降低燈管亮度時(shí)，存儲(chǔ)n個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間(T1、T2......Tn)和n個(gè)預(yù)設(shè)百分比(X1％、X2％......Xn％)，其中n個(gè)預(yù)設(shè)百分比(X1％、X2％......Xn％)為燈管下降后的亮度占該燈管正常亮度的百分比，n為一大于或等于1的自然數(shù)。當(dāng)取n為3，即分三個(gè)階段降低燈管5的亮度時(shí)，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器43中的預(yù)設(shè)時(shí)間分別為T1(例如5秒)、T2(例如10秒)和T3(例如15秒)，預(yù)設(shè)百分比分別為X1％(例如60％)、X2％(例如40％)和X3％(例如0％)，即燈管5下降后的亮度分別為正常亮度的X1％、X2％和X3％。當(dāng)計(jì)時(shí)器42所累計(jì)時(shí)間T等于T1時(shí)，燈管5的亮度下降為正常亮度的X1％；當(dāng)計(jì)時(shí)器42所累計(jì)時(shí)間T等于T2時(shí)，燈管5的亮度下降為正常亮度的X2％；當(dāng)計(jì)時(shí)器42所累計(jì)時(shí)間T等于T3時(shí)，燈管5的亮度下降為正常亮度的X3％。其中T1＜T2＜T3，X1％＞X2％＞X3％。CPU 41用于當(dāng)Scaler 2中無圖像信號(hào)輸入時(shí)，比較計(jì)時(shí)器42所累計(jì)時(shí)間T與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器43中的預(yù)設(shè)時(shí)間Tn，以向Scaler 2發(fā)送控制信號(hào)，控制Scaler 2生成具相應(yīng)占空比的PWM波，通過該P(yáng)WM波控制燈管5的亮度下降至相應(yīng)預(yù)設(shè)百分比，即下降至正常亮度的Xn％；當(dāng)Scaler 2中重新有圖像信號(hào)輸入時(shí)，CPU41控制Scaler 2生成具有相應(yīng)占空比的PWM波，通過該P(yáng)WM波控制燈管5恢復(fù)至正常亮度。多個(gè)I/O接口44用于連接燈管5與CPU 41，由此向燈管5發(fā)送CPU 41開關(guān)燈管5的控制信號(hào)。轉(zhuǎn)換器3用于將Scaler 2生成的PWM波轉(zhuǎn)換成交流電，以控制燈管5的亮度。
如圖2所示，是本發(fā)明燈管壽命延長方法的流程圖。首先MCU 4偵測(cè)Scaler 2中圖像信號(hào)輸入情況(步驟200)。判斷Scaler 2中是否有圖像信號(hào)輸入(步驟201)。若Scaler 2中有圖像信號(hào)輸入，保持燈管正常亮度，流程結(jié)束(步驟202)。若Scaler 2中無圖像信號(hào)輸入，CPU 41啟動(dòng)計(jì)時(shí)器42開始累計(jì)Scaler 2中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間(步驟203)。同時(shí)MCU 4與Scaler 2共同分階段執(zhí)行燈管5亮度下降作業(yè)(詳細(xì)描述見圖3)(步驟204)。
如圖3所示，是本發(fā)明分階段執(zhí)行燈管5亮度下降作業(yè)流程圖。首先MCU 4偵測(cè)Scaler 2中圖像信號(hào)輸入情況(步驟300)。判斷Scaler2中是否有圖像信號(hào)輸入(步驟301)。若Scaler 2中無圖像信號(hào)輸入，則計(jì)時(shí)器42累計(jì)Scaler 2中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間T(步驟302)。CPU 41比較計(jì)時(shí)器42所累計(jì)的持續(xù)時(shí)間T與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器43中的預(yù)設(shè)時(shí)間Tn，判斷T是否達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間Tn(步驟303)。若T達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間Tn，則MCU 4向Scaler 2發(fā)出第一控制信號(hào)，Scaler 2根據(jù)該第一控制信號(hào)生成具相應(yīng)占空比的PWM波，通過該P(yáng)WM波將燈管5的亮度降至正常亮度的Xn％，轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟300(步驟304)。若T未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間Tn，則Scaler 2生成占空比不變的PWM波，從而保持燈管5當(dāng)前的亮度，轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟300(步驟305)。若Scaler 2中有圖像信號(hào)輸入，則MCU 4向Scaler 2發(fā)出第二控制信號(hào)，Scaler 2根據(jù)該第二控制信號(hào)生成具有相應(yīng)占空比的PWM波，通過此PWM波將燈管5恢復(fù)至正常亮度(步驟306)。同時(shí)計(jì)時(shí)器停止累計(jì)時(shí)間并清零，流程結(jié)束(步驟307)。
如圖4所示，是本發(fā)明分三個(gè)階段執(zhí)行燈管5亮度下降作業(yè)時(shí)，燈管5的亮度變化示意圖。在第一階段，若MCU 4未偵測(cè)到Scaler 2中有圖像信號(hào)輸入，則在計(jì)時(shí)器42所累計(jì)時(shí)間T達(dá)到存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器43中的預(yù)設(shè)時(shí)間T1時(shí)，燈管5的亮度下降至正常亮度的X1％。在第二階段，若MCU 4還未偵測(cè)到Scaler 2中有圖像信號(hào)輸入，則在計(jì)時(shí)器42所計(jì)時(shí)間T達(dá)到存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器43中的預(yù)設(shè)時(shí)間T2時(shí)，燈管5的亮度下降至正常亮度的X2％。在第三階段，若MCU 4仍未偵測(cè)到Scaler 2中有圖像信號(hào)輸入，則在計(jì)時(shí)器42所計(jì)時(shí)間T達(dá)到存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器43中的預(yù)設(shè)時(shí)間T3時(shí)，燈管5的亮度下降至正常亮度的X3％。在上述三個(gè)階段中，若MCU 4偵測(cè)到Scaler 2中有圖像信號(hào)輸入，則燈管5的亮度即由當(dāng)前亮度恢復(fù)至正常亮度。
權(quán)利要求
1.一種燈管壽命延長裝置，其可分階段降低燈管的亮度，該裝置包括一燈管，一縮放控制器用于接收?qǐng)D像信號(hào)，一微程序控制單元用于偵測(cè)縮放控制器中圖像信號(hào)輸入情況，其特征在于，其中該微程序控制單元還包括一計(jì)時(shí)器，用于記錄每次縮放控制器中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間；一儲(chǔ)存器，用于存儲(chǔ)多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間與多個(gè)預(yù)設(shè)百分比，其中該多個(gè)預(yù)設(shè)百分比為燈管下降后的亮度占該燈管正常亮度的百分比；及一中央處理單元，比較上述計(jì)時(shí)器所計(jì)持續(xù)時(shí)間與存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)器中的預(yù)設(shè)時(shí)間，以生成相應(yīng)的控制信號(hào)；及上述縮放控制器，還用于根據(jù)上述控制信號(hào)生成具不同占空比的脈寬調(diào)制(PWM)波，并通過該P(yáng)WM波控制上述燈管的亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的燈管壽命延長裝置，其特征在于，還包括一圖像信號(hào)輸出單元，用于輸出圖像信號(hào)至縮放控制器中。
3.如權(quán)利要求1所述的燈管壽命延長裝置，其特征在于，還包括一轉(zhuǎn)換器，用于將上述縮放控制器所生成的PWM波轉(zhuǎn)換成控制燈管亮度的交流電。
4.如權(quán)利要求1所述的燈管壽命延長裝置，其特征在于，當(dāng)微程序控制單元偵測(cè)到縮放控制器中無圖像信號(hào)輸入時(shí)，該微程序控制單元向縮放控制器發(fā)送第一控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的燈管壽命延長裝置，其特征在于，縮放控制器接收上述第一控制信號(hào)，并根據(jù)該第一控制信號(hào)生成一具有相應(yīng)占空比的PWM波，并通過該P(yáng)WM波控制燈管降低到相應(yīng)的亮度。
6.如權(quán)利要求1所述的燈管壽命延長裝置，其特征在于，當(dāng)微程序控制單元偵測(cè)到縮放控制器中有圖像信號(hào)輸入時(shí)，該微程序控制單元向縮放控制器發(fā)送第二控制信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的燈管壽命延長裝置，其特征在于，縮放控制器接收上述第二控制信號(hào)，并根據(jù)該第二控制信號(hào)生成一具有相應(yīng)占空比的PWM波，并通過該P(yáng)WM波控制燈管恢復(fù)到正常亮度。
8.如權(quán)利要求1所述的燈管壽命延長裝置，其特征在于，所述計(jì)時(shí)器在微程控單元偵測(cè)到縮放控制器中無圖像信號(hào)輸入時(shí)開始計(jì)時(shí)，在縮放控制器中有圖像信號(hào)輸入時(shí)停止累計(jì)時(shí)間并清零。
9.一種燈管壽命延長方法，其可分階段降低燈管的亮度，其特征在于，包括如下步驟偵測(cè)縮放控制器中是否有圖像信號(hào)輸入；當(dāng)縮放控制器中無圖像信號(hào)輸入時(shí)，啟動(dòng)一計(jì)時(shí)器開始累計(jì)縮放控制器中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間；及執(zhí)行燈管亮度分階段下降作業(yè)，每一階段包括實(shí)時(shí)地判斷該持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到一預(yù)設(shè)時(shí)間；若該持續(xù)時(shí)間達(dá)到一預(yù)設(shè)時(shí)間，縮放控制器產(chǎn)生具相應(yīng)占空比的PWM波，并通過該P(yáng)WM波控制燈管的亮度下降到燈管正常亮度的一預(yù)設(shè)百分比；及若該持續(xù)時(shí)間未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間，保持燈管當(dāng)前亮度，計(jì)時(shí)器繼續(xù)累計(jì)縮放控制器中無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間。
10.如權(quán)利要求9所述的燈管壽命延長方法，其特征在于，其中執(zhí)行燈管亮度分階段下降作業(yè)，每一階段還包括當(dāng)縮放控制器中有圖像信號(hào)輸入時(shí)，該縮放控制器生成具相應(yīng)占空比的PWM波，并通過該P(yáng)WM波控制上述燈管恢復(fù)正常亮度的步驟。
11.如權(quán)利要求9所述的燈管壽命延長方法，其特征在于，其中執(zhí)行燈管亮度分階段下降作業(yè)，每一階段還包括當(dāng)燈管亮度下降到正常亮度的一預(yù)設(shè)百分比后，繼續(xù)實(shí)時(shí)地偵測(cè)縮放控制器中是否有圖像信號(hào)輸入的步驟。
全文摘要
一種延長LCD中燈管壽命的裝置及方法，其分階段降低燈管的亮度。該裝置包括一圖像信號(hào)輸出單元、一縮放控制器(Scaler)、一微程序控制單元(MCU)、一轉(zhuǎn)換器(Inverter)及一燈管。其中MCU又包括一中央處理單元(CPU)、一計(jì)時(shí)器及一存儲(chǔ)器。圖像信號(hào)輸出單元輸出圖像信號(hào)；Scaler接收?qǐng)D像信號(hào)；MCU實(shí)時(shí)偵測(cè)Scaler中有無圖像信號(hào)輸入；若Scaler中無圖像信號(hào)輸入，MCU啟動(dòng)計(jì)時(shí)器記錄無圖像信號(hào)輸入的持續(xù)時(shí)間(T)；CPU比較持續(xù)時(shí)間(T)與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的預(yù)設(shè)時(shí)間，以向Scaler發(fā)送控制信號(hào)，控制Scaler生成具相應(yīng)占空比的PWM波，從而保持燈管當(dāng)前亮度或?qū)艄芰炼认陆抵料鄳?yīng)預(yù)設(shè)亮度。利用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)分階段降低燈管兩端電流，減少由于電流的突變?cè)斐蔁艄鼙谏衔灩夥鄣拿撀?，從而延長燈管的壽命。
文檔編號(hào)H05B41/298GK1719962SQ200410028079
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月10日
發(fā)明者謝冠宏 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司