一种光源系统的制作方法

专利名称：一种光源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源系统，更明确地说，本发明提供一种以交错控制模块 来交错控制光源系统中的发光负载以节省电路组件的光源系统。
背景技术：
请参考图1。图1为现有技术提供的光源系统100的示意图。光源系统100 可以应用于液晶显示器的背光模块或者其它类似装置。光源系统100包含发光 模块110、调光模块120以及电流控制模块130。
发光模块110包含N组发光二极管(Light Emitting Diode, LED)串行 LED1 LEDN。每组发光二极管串行可由M个串联的发光二极管组成。举例来 说，发光二极管串行LED1包含M个串联的发光二极管。
调光模块120包含N个调光开关SW1 SWN。每个调光开关可由一N通道 金氧半导体晶体管来实现。每个调光开关皆根据对应的调光信号以开启(导通) 或关闭(不导通)。举例来说，调光开关SW1根据调光信号SDIM1，来据以导通 或关闭。
电流控制模块130包含N个定电流源IS1 ISN。每个定电流源皆用来提供 相同大小的电流Il。
在光源系统100中，每个发光二极管串行皆通过一对应的调光开关，以电 性连接于一对应的定电流源。举例来说，发光二极管串行LED1通过调光开关 SW1，电性连接于定电流源IS1。如此一来，当调光信号SDIM1控制调光开关 SW1开启时，发光二极管串行LED1便可经由定电流源IS1所提供的电流Il以 据以发光，而发光二极管串行LED1所发出光线的强度与电流Il的大小成正相 关；反之，当调光信号SDIM1控制调光开关SW1关闭时，发光二极管串行LED1便无法接受由定电流源IS1所提供的电流Il,而不发光。
调光信号可为脉沖宽度调变(Pulse Width Modulation, PWM)信号。也就是 说，调光信号可以是一个具有周期为TD的周期信号。而在调光信号的一个周 期中，其高电压准位与低电压准位所占的比例为可调整，即是说，调光信号的 责任比(dutyratio)为可调整。光源系统100可控制每个调光信号的责任比，来控 制每个调光开关开启的时间，进而控制每个发光二极管串行的平均亮度。举例 来说，光源系统100可将调光信号SDIM1的责任比调高(如30%),则调光开关 SW1开启的时间也跟着变长。换句话说，发光二极管串行LED1接收经由定电 流源IS1所提供的电流Il的时间变长，平均下来，发光二极管串行LED1所发 出的平均亮度便会变的较高(如平均亮度可调高为亮度L3)。反之，光源系统100 也可将调光信号SDIM1的责任比调低(如10%)，则调光开关SW1开启的时间 也跟着变短。换句话说，发光二极管串行LED1接收经由定电流源IS1所提供 的电流I1的时间变短，平均下来，发光二极管串行LED1所发出的平均亮度便 会变的较低(如平均亮度可调低为亮度Ll)。
请参考图2。图2为说明光源系统100调光的时序图。于图2中，仅举调 光信号SDIM1与其对应的发光二极管串行LED1为例，其余调光信号与对应的 发光二极管串行依此类推。如图2所示，光源系统100能以具有周期性地方式 来控制发光模块110及调光模块120,而光源系统100的周期即为如图2所示 的周期TF。当光源系统100应用于液晶显示器的背光模块时，周期TF即为液 晶显示器扫描一个画面的时间。举例来说，若液晶显示器扫描一个画面的时间 为16.6微秒(mini-second)，则周期TF也可为16.6微秒。然光源系统100的周 期TF不需限定于扫描一个画面的时间，此方面的设计可依据使用者需求而改 变。在图2中，当光源系统100要将发光二极管串行LED1的亮度调整为亮度 Ll时，调光信号SDIM1的责任比便调为10%;当光源系统100要将发光二极 管串行LED1的亮度调整为亮度L2时，调光信号SDIM1的责任比便调为20%; 当光源系统100要将发光二极管串行LED1的亮度调整为亮度L3时，调光信号SDIM1的责任比便调为30°/。。另外，亮度L3为亮度L1的三倍；亮度L2为亮 度L1的两倍。如此，光源系统100便可调整各调光信号的责任比以进行对于 光源系统IOO发光亮度的控制。
然而，由图l中可看出，每组发光二极管串行皆需要一组对应的调光开关 与一组对应的定电流源。换句话说，在图1中，N组发光二极管串行，便需要 N组对应的调光开关与N组定电流源。而由于发光二极管串行的特性，调光开 关与定电流源需具有承受高压及大电流的能力。因此调光开关与定电流源的数 目在光源系统100中占了相当大的成本，而这对于4吏用者而言，无疑是造成了 应用上及制造上的不便，大大地降低了光源系统IOO所能提供的便利性。

发明内容
因此本发明实施例的目的在于提供具有交错控制模块的光源系统，以解决
上述问题。
本发明实施例是这样实现的， 一种光源系统，所述系统包含 一定电流源，用来提供一预定电流； 一调光开关，用来根据一调光信号以开启或关闭； 一第 一交错控制开关，用来根据一第 一交错控制信号以开启或关闭； 一第二交错控制开关，用来根据 一 第二交错控制信号以开启或关闭； 一第 一发光负载，通过该第 一 交错控制开关及该调光开关以接收该预定电 流；以及
一第二发光负载，通过该第一交错控制开关及该调光开关以接收该预定电流。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光源系统，所述系统包含 一定电流源，用来提供一预定电流； 一调光开关，用来根据一调光信号以开启或关闭； 多个交错控制开关，用来根据对应的交错控制信号以开启或关闭；以及多个发光负载，每个发光负载皆通过该多个交错控制开关的 一对应的交错 控制开关及该调光开关以接收该预定电流。
本发明实施例所提供的光源系统，能够利用交错控制模块的设计，使得不 同的发光二极管串行，能够共享同一个调光开关以及定电流源。如此不但降低 生产及制造成本，也简化整个光源系统的设计，让使用者能更方便利用本发明 的光源系统以作为液晶显示器的背光^t块或者其它用途。


图1为现有技术提供的光源系统的示意图2为说明图1的光源系统调光的时序图3为本发明第一实施例提供的光源系统的示意图4为说明本发明第一实施例提供的光源系统以第一种方式来调光的时序
图5为说明本发明第一实施例提供的光源系统以第二种方式来调光的时序
图6为本发明第二实施例提供的光源系统的示意图7为说明本发明第二实施例提供的光源系统以第一种方式来调光的时序
图8为说明本发明第二实施例提供的光源系统以第二种方式来调光的时序
图9为本发明第三实施例提供的光源系统的示意图； 图10为本发明第四实施例才是供的的光源系统的示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。 本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本 说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在
功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的r包 含J为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，r电性连接J 一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置 电性连接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过 其它装置或连接手段间接地连接至该第二装置。
请参考图3。图3为本发明第一实施例提供的光源系统300的示意图。光 源系统300可以应用于液晶显示器的背光模块或者其它类似装置。光源系统300 包含发光模块310、调光模块320、电流控制模块330以及交错控制模块340。 而于光源系统300中，交错控制模块340的设计，可节省调光模块320以及电 流控制模块330所需组件的数量，以达到降低成本的功效。
发光模块310包含两组发光二极管串行(发光负载)LED1以及LED厶发光 二极管串行LED1以及LED2可分别由M个串联的发光二极管组成。举例来说， 发光二极管串行LED1包含M个串联的发光二极管。
调光模块320包含一个调光开关SW1。调光开关SW1可由一N通道金氧 半导体晶体管来实现。调光开关根据的调光信号SDIM1以开启(导通)或关闭(不 导通)。调光信号SDIM1可为脉冲宽度调变信号。也就是说，调光信号SDIM1 可以是一个具有周期为TD的周期信号。而在调光信号SDIM1的一个周期中， 其高电压准位与低电压准位所占的比例为可调整，意即调光信号SDIM1的责任 比为可调整。光源系统300可控制调光信号SDIM1的责任比，来控制调光开关 SW1开启的时间，进而通过交错控制开关SWG11以及SWG12来分别控制发 光二极管串行LED1以及LED2的平均亮度。
电流控制模块330包含一个定电流源IS1。定电流源IS1用来提供的电流12。
交错控制模块340包含两个交错控制开关SWGll以及SWG12。交错控制 开关SWG1及SWG2可由N通道金氧半导体晶体管来实现。交错控制开关 SWG1及SWG2分别根据的交错控制信号SGll、 SG12以开启(导通)或关闭(不
导通)。
发光二极管串行LED1电性连接于交错控制开关SWGll。发光二极管串行 LED2电性连接于交错控制开关SWG12。交错控制开关SWG11电性连接于发 光二极管串行LED1以及调光开关SW1之间。交错控制开关SWG12电性连接 于发光二极管串行LED2以及调光开关SW1之间。调光开关SW1电性连接于 定电流源IS1;调光开关SW1分别电性连接于交错控制开关SWG11以及 SWG12。
在光源系统300中，每个发光二极管串行皆通过一对应的交错控制开关， 以电性连接于一对应的调光开关以及定电流源。举例来说，发光二极管串行 LED1通过交错控制开关SWG11,电性连接于调光开关SW1以及定电流源IS1。 如此一来，当交错控制信号SG11控制交错控制开关SWG11开启时，发光二极 管串行LED1便可经由调光开关SW1而接收定电流源IS1所提供的电流I2以 据以发光，而发光二极管串行LED1所发射光线的强度与电流I2的大小成正相 关，且发光二极管串行LED1的平均亮度也同样与调光信号SDIM1的责任比成 正相关；反之，当交错控制信号SGll控制交错控制开关SWGll关闭时，发光 二极管串行LED1便可无法经由调光开关SW1而接收定电流源IS1所提供的电 流12,而不发光。
而在交错控制模块340中，交错控制开关SWG11以及SWG12所开启的时 间于时间上的分布为交错分布。也就是说，交错控制信号SGll以及SG12控制 交错控制开关SWG11以及SWG12所开启的时间于时间上的分布为交错分布。 换句话说，当交错控制开关SWG11开启时，交错控制开关SWG12便关闭；当 交错控制开关SWG12开启时，交错控制开关SWG11便关闭。如此一来，发光二极管串行LED1以及LED2便可经由交错控制开关SWGll以及SWG12，共 享同一个调光开关SW1以及定电流源IS1。
当交错控制开关SWG11开启(意即此时交错控制开关SWG12关闭)时，光 源系统300可将调光信号SDIM1的责任比调高(如30%),如此调光开关SW1 开启的时间也跟着变长；换句话说，发光二极管串行LED1接收经由定电流源 IS1所提供的电流I2的时间变长，平均下来，发光二极管串行LED1所发出的 平均亮度便会变的较高；同时由于交错控制开关SWG12关闭，发光二极管串 行LED2不发光。反之，当交错控制开关SWG11开启时，光源系统300也可 将调光信号SDIM1的责任比调低(如10%),如此调光开关SW1开启的时间也 跟着变短。换句话说，发光二极管串行LED1接收经由定电流源IS1所提供的 电流I2的时间变短，平均下来，发光二极管串行LED1所发出的平均亮度便会 变的较低；同时由于交错控制开关SWG12关闭，发光二极管串行LED2不发 光。另一方面，当交错控制开关SWG12开启(意即此时交错控制开关SWG11 关闭)时，光源系统300可将调光信号SDIM1的责任比调高(如30%)，如此调 光开关SW1开启的时间也跟着变长；换句话说，发光二极管串行LED2接收经 由定电流源IS 1所提供的电流12的时间变长，平均下来，发光二极管串行LED2 所发出的平均亮度便会变的较高；同时由于交错控制开关SWGU关闭，发光 二极管串行LED1不发光。反之，当交错控制开关SWG12开启时，光源系统 300也可将调光信号SDIM1的责任比调低(如10%),如此调光开关SW1开启的 时间也跟着变短。换句话说，发光二极管串行LED2接收经由定电流源IS1所 提供的电流I2的时间变短，平均下来，发光二极管串行LED2所发出的平均亮 度便会变的较低；同时由于交错控制开关SWG11关闭，发光二极管串行LED2 不发光。
根据上段的论述，光源系统300可在交错控制开关SWG11以及SWG12开 启的时间，分别提供不同责任比的调光信号SDIM1。如此发光二极管串行LED1 以及LED2虽然共享同一个调光开关SW1以及定电流源IS1，发光二极管串行LED1以及LED2仍可以产生不同的平均亮度。举例来说，当交错控制开关 SWG11开启(交错控制开关SWG12关闭)时，光源系统300可提供责任比为30% 的调光信号SDIMl,以使得发光二极管串行LED1能有较高的平均亮度，此时 发光二极管串行LED2不发光；当交错控制开关SWG12开启(交错控制开关 SWG11关闭)时，光源系统300可提供责任比为10%的调光信号SDIM1,以使 得发光二极管串行LED2能有较低的平均亮度，此时发光二极管串行LED1不 发光。
请参考图4。图4为说明光源系统300以第一种方式来调光的时序图。如 图4所示，光源系统300能以具有周期性地方式来控制发光模块310及调光模 块320，而光源系统300的周期即为如图4所示的周期TF。当光源系统300应 用于液晶显示器的背光模块时，周期TF即为液晶显示器扫描一个画面的时间。 举例来说，若液晶显示器扫描一个画面的时间为16.6微秒(mini-second),则周 期TF也可为16.6微秒。当然，光源系统300的周期TF不需限定于扫描一个 画面的时间，此方面的设计可依据使用者需求而改变。而在图4所揭露的控制 方式中，定电流源IS1所提供的电流I2与现有技术的光源系统IOO所提供的电 流Il大小相同。从图4中可看出，交错控制信号SG11以及SG12分别控制交 错控制开关SWG1以及SWG12开启的时间，各占周期TF的一半；也就是说， 交错控制信号SG11控制交错控制开关SWG11在周期TF的前半段时间开启(如 16.6微秒/2=8.3微秒)、交错控制信号SG11控制交错控制开关SWG11在周期 TF的后半段时间开启(如16.6微秒/2=8.3微秒)。如此一来，对于发光二极管串 行LED1以及LED2来说，其真正依据调光信号SDIM1来发光的时间仅占整个 周期TF的二分之一。所以如果光源系统300要发光二极管串行LED1发出平 均亮度为亮度L1,则光源系统300可将调光信号SDIM1的责任比提升为两倍(从 原本10%提升至20%)，如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1的平均 亮度才会是为亮度L1。同样地，如果光源系统300要发光二极管串行LED1发 出平均亮度为亮度L2，则光源系统300可将调光信号SDIM1的责任比提升为两倍(从原本20%提升至40%)，如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1 的平均亮度才会是为亮度L2;如果光源系统300要发光二极管串行LED1发出 平均亮度为亮度L3,则光源系统300可将调光信号SDIM1的责任比提升为两 倍(从原本30%提升至60%)，如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1的 平均亮度才会是为亮度L3。而对于发光二极管串行LED2，其运作方式如同前 述，于此不再赘述。更明确地说，如果光源系统300欲控制发光二极管串行LED1 在整个周期TF内的平均亮度为亮度Ll 、发光二极管串行LED2在整个周期TF 内的平均亮度为L3,则光源系统300在周期TF的前半段需将调光信号SDIM1 的责任比设为20%、在周期TF的后半段需将调光信号SDIM1的责任比设为 60%。如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1以及LED2的平均亮度才 会是分别为亮度L1以及L3。另外，亮度L3为亮度L1的三倍；亮度L2为亮 度L1的两倍。如此，光源系统300便可以分时的方式调整调光信号的责任比 以进行对于发光二极管串行作不同平均亮度的控制。
请参考图5。图5为说明光源系统300以第二种方式来调光的时序图。如 图5所示，光源系统300能以具有周期性地方式来控制发光^^莫块310及调光模 块320，而光源系统300的周期即为如图5所示的周期TF。当光源系统300应 用于液晶显示器的背光模块时，周期TF即为液晶显示器扫描一个画面的时间。 举例来说，若液晶显示器扫描一个画面的时间为16.6微秒(mini-second)，则周 期TF也可为16.6微秒。当然，光源系统300的周期TF不需限定于扫描一个 画面的时间，此方面的设计可依据使用者需求而改变。从图5中可看出，交错 控制信号SG11以及SG12分别控制交错控制开关SWG11以及SWG12各占周 期TF的一半；也就是说，交错控制信号SG11控制交错控制开关SWG11在周 期TF的前半^殳时间开启、交错-控制信号SG11控制交確晉控制开关SWG11在周 期TF的后半段时间开启。如此一来，对于发光二4及管串行LED1以及LED2 来说，其真正依据调光信号SDIM1来发光的时间仅占整个周期TF的二分之一。 所以如果光源系统300要发光二极管串行LED1发出平均亮度为亮度Ll,则光源系统300可将定电流源IS1所提供的电流12提升为现有技术的光源系统100 所提供的电流Il的两倍(意即卜2=211),而调光信号SDIM1的责任比仍为与现 有技术的光源系统100所使用的责任比10%相同。如此在整个周期TF中，发 光二极管串行LED1的平均亮度才会是为亮度L1。同样地，光源系统300要发 光二极管串行LED 1发出平均亮度为亮度L2，则光源系统300可将定电流源IS 1 所提供的电流I2提升为现有技术的光源系统IOO所提供的电流II的两倍(意即 卜2=211)，而调光信号SDIM1的责任比仍为与现有技术的光源系统100所使用 的责任比20%相同。如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1的平均亮 度才会是为亮度L2;如果光源系统300要发光二极管串行LED1发出平均亮度 为亮度L3,则光源系统300可将定电流源IS1所提供的电流12提升为现有技 术的光源系统100所提供的电流II的两倍(意即卜2=211),而调光信号SDIM1 的责任比仍为与现有技术的光源系统100所使用的责任比30%相同。如此在整 个周期TF中，发光二极管串行LED1的平均亮度才会是为亮度L3。而对于发 光二极管串行LED2,其运作方式如同前述，于此不再赘述。更明确地说，如 果光源系统300欲控制发光二极管串行LED1在整个周期TF内的平均亮度为 亮度L1、发光二极管串行LED2在整个周期TF内的平均亮度为L3，则光源系 统300需先将定电流源IS1的电流I2设为211，而在周期TF的前半段需将调光 信号SDIM1的责任比设为10%、在周期TF的后半段需将调光信号SDIM1的 责任比设为30%。如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1以及LED2 的平均亮度才会是分别为亮度L1以及L3。另外，亮度L3为亮度L1的三倍； 亮度L2为亮度L1的两倍。如此，光源系统300便可以分时的方式，提升定电 流源所提供的电流，并调整调光信号的责任比，以进行对于发光二极管串行作 不同平均亮度的控制。
请参考图6。图6为本发明第二实施例提供的光源系统600的示意图。光 源系统600可以应用于液晶显示器的背光模块或者其它类似装置。光源系统600 包含发光模块610、调光模块620、电流控制模块630以及交错控制模块640。而于光源系统600中，交错控制模块640的设计，可节省调光模块620以及电 流控制模块630所需组件的数量，以达到降低成本的功效。
发光模块610包含三组发光二极管串行(发光负栽)LED1 、LED2以及LED3。 发光二极管串行LED1 、 LED2以及LED3可分別由M个串联的发光二极管组 成。举例来说，发光二极管串行LED1包含M个串联的发光二才及管。
调光模块320包含一个调光开关SW1。调光开关SW1可由一N通道金氧 半导体晶体管来实现。调光开关根据的调光信号SDIM1以开启(导通)或关闭(不 导通)。调光信号SDIM1可为脉冲宽度调变信号。也就是说，调光信号SDIM1 可以是一个具有周期为TD的周期信号。而在调光信号SDIM1的一个周期中， 其高电压准位与低电压准位所占的比例为可调整，即是iJt，调光信号SDIM1 的责任比为可调整。光源系统600可控制调光信号SDIM1的责任比，来控制调 光开关SW1开启的时间，进而通过交错控制开关SWG1卜、SWG12以及SWG13 来分别控制发光二极管串行LED1、 LED2以及LED3的平均亮度。
电流控制模块630包含一个定电流源IS1。定电流源IS1用来提供的电流13。
交错控制模块640包含三个交错控制开关SWG11"、 SWG12以及SWG13。 交错控制开关SWG1卜、SWG12以及SWG13可由N通道金氧半导体晶体管来 实现。交错控制开关SWG11"、 SWG12以及SWG13分别根据的交错控制信号 SG1卜、SG12以及SG13以开启(导通)或关闭(不导通)。
发光二极管串行LED1电性连接于交错控制开关SWG11。发光二极管串行 LED2电性连接于交错控制开关SWG12。发光二极管串行LED3电性连接于交 错控制开关SWG13。交错控制开关SWGll电性连接于发光二极管串行LED1 以及调光开关SW1之间。交错控制开关SWG12电性连接于发光二极管串行 LED2以及调光开关SW1之间。交错控制开关SWG13电性连接于发光二极管 串行LED3以及调光开关SW1之间。调光开关SW1电性连接于定电流源IS1; 调光开关SW1分别电性连接于交错控制开关SWGll、 SWG12以及SWG13。
15在光源系统600中，每个发光二极管串行皆通过一对应的交错控制开关， 以电性连接于一对应的调光开关以及定电流源。举例来说，发光二极管串行 LED1通过交^"控制开关SWGll，电性连"l矣于调光开关SW1以及定电流源IS1。 如此一来，当交错控制信号SG11控制交错控制开关SWG11开启时，发光二极 管串行LED1便可经由调光开关SW1而接收定电流源IS1所提供的电流I3以 据以发光，而发光二极管串行LED1所发射光线的强度与电流I3的大小成正相 关，且发光二极管串行LED1的平均亮度也同样与调光信号SDIM1的责任比成 正相关；反之，当交错控制信号SGll控制交错控制开关SWGll关闭时，发光 二极管串行LED1便可无法经由调光开关SW1而接收定电流源IS1所提供的电 流13，而不发光。
而在交错控制模块640中，交错控制开关SWGll、 SWG12以及SWG13 所开启的时间于时间上的分布为交错分布。也就是说，交错控制信号SGll、 SG12以及SG13控制交错控制开关SWGll、 SWG12以及SWG13所开启的时 间于时间上的分布为交错分布。换句话说，当交4晉控制开关SWG11开启时， 交错控制开关SWG12、 SWG13便关闭；当交错控制开关SWG12开启时，交 错控制开关SWGU、 SWG13便关闭；当交错控制开关SWG13开启时，交错 控制开关SWGll、 SWG12便关闭。如此一来，发光二极管串行LED1、 LED2 以及LED3便可经由交错控制开关SWGll、 SWG12以及SWG13,共享同一个 调光开关SW1以及定电流源IS1。
当交错控制开关SWG11开启(意即此时交错控制开关SWG12、 SWG13关 闭)时，光源系统600可将调光信号SDIM1的责任比调高(如30%)，如此调光 开关SW1开启的时间也跟着变长；换句话说，发光二极管串行LED1接收经由 定电流源IS1所提供的电流I3的时间变长，平均下来，发光二极管串行LED1 所发出的平均亮度便会变的较高；同时由于交错控制开关SWG12、 SWG13关 闭，发光二极管串行LED2、 LED3不发光。反之，当交错控制开关SWG11开 启时，光源系统600也可将调光信号SDIM1的责任比调低(如10%)，如此调光开关SW1开启的时间也跟着变短。换句话说，发光二极管串行LED1接收经由 定电流源IS1所提供的电流I3的时间变短，平均下来，发光二极管串行LED1 所发出的平均亮度便会变的较低；同时由于交错控制开关SWG12、 SWG13关 闭，发光二极管串行LED2、 LED3不发光。当交错控制开关SWG12开启(意即 此时交错控制开关SWG11 、 SWG13关闭)时，光源系统600可将调光信号SDIM1 的责任比调高(如30%),如此调光开关SW1开启的时间也跟着变长；换句话说， 发光二极管串行LED2接收经由定电流源IS1所提供的电流I3的时间变长，平 均下来，发光二极管串行LED2所发出的平均亮度便会变的较高；同时由于交 错控制开关SWGll、 SWG13关闭，发光二极管串行LED2、 LED3不发光。反 之，当交错控制开关SWG12开启时，光源系统600也可将调光信号SDIM1的 责任比调低(如10%)，如此调光开关SW1开启的时间也跟着变短。换句话说， 发光二极管串行LED2接收经由定电流源IS 1所提供的电流13的时间变短，平 均下来，发光二极管串行LED2所发出的平均亮度便会变的较低；同时由于交 错控制开关SWG12、 SWG13关闭，发光二极管串行LED2、 LED3不发光。当 交错控制开关SWG13开启(意即此时交错控制开关SWGll、 SWG12关闭)时， 光源系统600可将调光信号SDIM1的责任比调高(如30%)，如此调光开关SW1 开启的时间也跟着变长；换句话说，发光二极管串行LED3接收经由定电流源 IS1所提供的电流I3的时间变长，平均下来，发光二极管串行LED3所发出的 平均亮度便会变的较高；同时由于交错控制开关SWGll、 SWG12关闭，发光 二极管串行LED1、 LED2不发光。反之，当交错控制开关SWG13开启时，光 源系统600也可将调光信号SDIM1的责任比调低(如10%),如此调光开关SW1 开启的时间也跟着变短。换句话说，发光二极管串行LED3接收经由定电流源 IS1所提供的电流I3的时间变短，平均下来，发光二极管串行LED3所发出的 平均亮度便会变的较低；同时由于交错控制开关SWGll、 SWG12关闭，发光 二极管串行LED1 、 LED2不发光。
根据上段的论述，光源系统600可在交错控制开关SWGll、 SWG12以及SWG13开启的时间，分别提供不同责任比的调光信号SDIM1。如此发光二极 管串行LED1、 LED2以及LED3虽然共享同一个调光开关SW1以及定电流源 IS1，发光二极管串行LED1、 LED2以及LED3仍可以产生不同的平均亮度。 举例来说，当交错控制开关SWG11开启(交错控制开关SWG12、 SWG13关闭) 时，光源系统600可提供责任比为30%的调光信号SDIM1,以使得发光二极管 串行LED1能有较高的平均亮度，此时发光二极管串行LED2、 LED3不发光； 当交错控制开关SWG12开启(交错控制开关SWG11、 SWG13关闭)时，光源系 统600可提供责任比为10%的调光信号SDIM1,以使得发光二极管串行LED2 能有较低的平均亮度，此时发光二极管串行LED卜、LED3不发光；当交错控 制开关SWG13开启(交错控制开关SWGll、 SWG12关闭)时，光源系统600可 提供责任比为20%的调光信号SDIM1,以使得发光二极管串行LED3能有较中 等的平均亮度，此时发光二极管串行LED1、 LED2不发光。
请参考图7。图7为说明光源系统600以第一种方式来调光的时序图。如 图7所示，光源系统600能以具有周期性地方式来控制发光模块610及调光模 块620,而光源系统600的周期即为如图7所示的周期TF。当光源系统600应 用于液晶显示器的背光模块时，周期TF即为液晶显示器扫描一个画面的时间。 举例来说，若液晶显示器扫描一个画面的时间为16.6微秒(mini-second)，则周 期TF也可为16.6微秒。当然，光源系统600的周期TF不需限定于扫描一个 画面的时间，此方面的设计可依据使用者需求而改变。而在图7所揭露的控制 方式中，定电流源IS1所提供的电流I3与现有技术的光源系统IOO所提供的电 流I1大小相同。从图7中可看出，交错控制信号SGll、 SG12以及SG13分别 控制交错控制开关SWGll、 SWG12以及SWG13开启的时间，各占周期TF的 三分之一；也就是说，交错控制信号SG11控制交错控制开关SWG11在周期 TF的前三分之一周期TF的时间内开启(如16.6微秒/3=5.5微秒)、交错控制信 号SG12控制交错控制开关SWG12在周期TF的中间三分之一周期TF的时间 内开启(如16.6微秒/3=5.5微秒)、交错控制信号SG13控制交错控制开关SWG13在周期TF的最后三分之一周期TF的时间内开启(如16.6微秒/3=5.5微秒)。如 此一来，对于发光二极管串行LED1、 LED2以及LED3来说，其真正依据调光 信号SDIM1来发光的时间仅占整个周期TF的三分之一。所以如果光源系统600 要发光二极管串行LED1发出平均亮度为亮度Ll,则光源系统600可将调光信 号SDIM1的责任比提升为三倍(从原本10%提升至30%),如此在整个周期TF 中，发光二极管串行LED1的平均亮度才会是为亮度L1。同样地，如果光源系 统600要发光二极管串行LED1发出平均亮度为亮度L2，则光源系统600可将 调光信号SDIM1的责任比提升为三倍(从原本20%提升至60%)，如此在整个周 期TF中，发光二极管串行LED1的平均亮度才会是为亮度L2;如果光源系统 600要发光二极管串行LED1发出平均亮度为亮度L3 ，则光源系统600可将调 光信号SDIM1的责任比提升为三倍(从原本30%提升至90%)，如此在整个周期 TF中，发光二极管串行LED1的平均亮度才会是为亮度L3。而对于发光二极 管串行LED2以及LED3，其运作方式如同前述，于此不再赘述。更明确地说， 如果光源系统600欲控制发光二极管串行LED1在整个周期TF内的平均亮度 为亮度L1、发光二极管串行LED2在整个周期TF内的平均亮度为L3、发光二 极管串行LED3在整个周期TF内的平均亮度为L2，则光源系统600在周期TF 的前三分之一周期内需将调光信号SDIM1的责任比设为30%、在周期TF的中 间三分之一周期内需将调光信号SDIM1的责任比设为90%、在周期TF的最后 三分之一周期内需将调光信号SDIM1的责任比设为60%。如此在整个周期TF 中，发光二极管串行LED1、 LED2以及LED3的平均亮度才会是分别为亮度 L1、L3以及L2。另外，亮度L3为亮度L1的三倍；亮度L2为亮度Ll的两倍。 如此，光源系统600便可以分时的方式调整调光信号的责任比以进行对于发光 二极管串行作不同平均亮度的控制。
请参考图8。图8为说明光源系统600以第二种方式来调光的时序图。如 图8所示，光源系统600能以具有周期性地方式来控制发光模块610及调光才莫 块620,而光源系统600的周期即为如图8所示的周期TF。当光源系统600应用于液晶显示器的背光模块时，周期TF即为液晶显示器扫描一个画面的时间。
举例来说，若液晶显示器扫描一个画面的时间为16.6微秒(mini-second)，则周 期TF也可为16.6微秒。当然，光源系统600的周期TF不需限定于扫描一个 画面的时间，此方面的i殳计可依据使用者需求而改变。从图7中可看出，交错 控制信号SGll、 SG12以及SG13分别控制交错控制开关SWGll、 SWG12以 及SWG13开启的时间，各占周期TF的三分之一；也就是说，交错控制信号 SG11控制交错控制开关SWG11在周期TF的前三分之一周期TF的时间内开 启、交错控制信号SG12控制交错控制开关SWG12在周期TF的中间三分之一 周期TF的时间内开启、交错控制信号SG13控制交错控制开关SWG13在周期 TF的最后三分之一周期TF的时间内开启。如此一来，对于发光二极管串行 LED1、 LED2以及LED3来说，其真正依据调光信号SDIM1来发光的时间仅 占整个周期TF的三分之一。所以如果光源系统600要发光二极管串行LED1 发出平均亮度为亮度Ll,则光源系统600可将定电流源IS1所提供的电流13 提升为现有技术的光源系统100所提供的电流II的三倍(意即卜3=311),而调光 信号SDIM1的责任比仍为与现有技术的光源系统100所使用的责任比10%相 同。如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1的平均亮度才会是为亮度 Ll。同样地，光源系统600要发光二极管串行LED1发出平均亮度为亮度L2， 则光源系统600可将定电流源IS1所提供的电流I3提升为现有技术的光源系统 100所提供的电流II的三倍(意即卜3=311)，而调光信号SDIM1的责任比仍为 与现有技术的光源系统100所使用的责任比20%相同。如此在整个周期TF中， 发光二极管串行LED1的平均亮度才会是为亮度L2;如果光源系统600要发光 二极管串行LED1发出平均亮度为亮度L3，则光源系统600可将定电流源IS1 所提供的电流I3提升为现有技术的光源系统IOO所提供的电流II的三倍(意即 卜3=311),而调光信号SDIM1的责任比仍为与现有技术的光源系统100所使用 的责任比30%相同。如此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1的平均亮 度才会是为亮度L3。而对于发光二极管串行LED2以及LED3，其运作方式如
20同前述，于此不再赘述。更明确地说，如果光源系统600欲控制发光二极管串 行LED1在整个周期TF内的平均亮度为亮度L1、发光二极管串行LED2在整 个周期TF内的平均亮度为L3、发光二极管串行LED3在整个周期TF内的平 均亮度为L2,则光源系统600在周期TF的前三分之一周期内需将调光信号 SDIM1的责任比设为10%、在周期TF的中间三分之一周期内需将调光信号 SDIM1的责任比设为30%、在周期TF的最后三分之一周期内需将调光信号 SDIM1的责任比设为20%,而将定电流源IS1所提供的电流I3提升为311。如 此在整个周期TF中，发光二极管串行LED1 、 LED2以及LED3的平均亮度才 会是分别为亮度L1、 L3以及L2。另外，亮度L3为亮度L1的三倍；亮度L2 为亮度L1的两倍。如此，光源系统600便可以分时的方式，4€升定电流源所 提供的电流，并调整调光信号的责任比，以进行对于发光二极管串行作不同平 均亮度的控制。
而根据本发明第一实施例与第二实施例的精神，可衍生出多组发光二极管 串行经由交错控制模块来共享同一个调光开关以及一个定电流源，其组数并非 仅限定于两组或三组。举例来说，根据本发明一实施例与第二实施例的精神， 可将八组发光二极管串行分别经由其对应的交错控制开关(意即交错开关共有 八个)，电性连接于一个调光开关以及一个定电流源。如此与现有技术相较之下， 根据本发明实施例的精神，所设计出的光源系统，将仅需要一个调光开关以及 一个定电流源，而非八个调光开关与八个定电流源。如此确可节省调光开关与 定电流源组件数，以节省生产及制造的成本。然而需注意的是，在上述所举的 例子中，同一时间内的八个交错开关仅能有一个是开启状态，其余皆需关闭； 而这八个交错开关的开启顺序并非需要依序开启，其顺序可根据使用者需求所 设计。
请参考图9。图9为本发明第三实施例提供的光源系统900的示意图。光 源系统900可以应用于液晶显示器的背光模块或者其它类似装置。光源系统900 包含发光模块910、调光模块920、电流控制模块930以及交错控制模块940。而于光源系统900中，交错控制模块940的设计，可节省调光模块920以及电 流控制模块930所需组件的数量，以达到降低成本的功效。于光源系统900中， 除了交错控制模块940与光源系统300中的交错控制模块相异之外，其余组件 皆相同，相关性功能性的描述于此不再赘述。
交错控制模块940包含两个交错控制开关SWG11以及SWG12。交错控制 开关SWG1及SWG2可由P通道金氧半导体晶体管来实现。交错控制开关 SWG1及SWG2分別根据的交错控制信号SGll、 SG12以开启(导通)或关闭(不 导通)。
发光二极管串行LED1通过交错控制开关SWG11,电性连接于其电源端； 而发光二极管串行LED1另一端电性连接于调光开关SW1。发光二极管串行 LED2通过交错控制开关SWG12，电性连接于其电源端；而发光二极管串行 LED2另一端电性连接于调光开关SW1。交错控制开关SWG11电性连接于发 光二极管串行LED1以及电源端之间；交错控制开关SWG12电性连接于发光 二极管串行LED2以及电源端之间。调光开关SW1电性连接于定电流源IS1; 调光开关SW1分别电性连接于发光二极管串行LED1以及LED2。以此方式， 光源系统900同样能以相似于光源系统300的运作方式，节省调光^t块920以 及电流控制模块930所需组件的数量，以达到降低成本的功效。
请参考图10。图10为本发明第四实施例4是供的光源系统IOOO的示意图。 光源系统1000可以应用于液晶显示器的背光模块或者其它类似装置。光源系统 1000包含发光模块1010、调光模块1020、电流控制模块130以及交错控制模 块1040。光源系统1000为根据本发明第二实施例的精神所实施。如此，光源 系统1000可较现有技术的光源系统100节省了一半的调光开关与定电流源。以 下将作更进一步地阐释。
发光模块1010包含N组发光二极管(Light Emitting Diode, LED)串行 LED1 LEDN。每组发光二极管串行可由M个串联的发光二才及管组成。举例来 说，发光二极管串行LED1包含M个串联的发光二极管。调光模块1020包含X个调光开关SW1 SWX。每个调光开关可由一 N通 道金氧半导体晶体管来实现。每个调光开关皆根据对应的调光信号以开启(导通) 或关闭(不导通)。举例来说，调光开关SW1根据调光信号SDIM1,以据以导通 或关闭。
电流控制模块1030包含X个定电流源IS1 ISX。每个定电流源皆用来提供 相同大小的电流I2。
交错控制模块1040包含N个交错控制开关SWGll、 SWG12、 SWG21、 SWG22、 SWG31、 SWG32…SWGX1、 SWGX2。交错控制开关SWGll、 SWG12、 SWG21、 SWG22、 SWG31、 SWG32…SWGX1、 SWGX2。可由N通道金氧半 导体晶体管来实现。交错控制开关SWGll、 SWG12、 SWG21、 SWG22、 SWG31、 SWG32…SWGX1、 SWGX2。分别根据的交错控制信号SG11 、 SG12、 SG21、 SG22、 SG31、 SG32…SGX1、 SGX2，以开启(导通)或关闭(不导通)。
光源系统1000可视为X个光源系统300。而在光源系统300中，相较于现 有技术的光源系统IOO对于两个发光二极管串行所需的组件，可节省一个调光 开关以及一个定电流源。因此，光源系统IOOO，相较于光源系统IOO，可节省 X个调光开关以及X个定电流源。举例来说，若现有技术的光源系统100包含 了 IOO个发光二极管串行(N二IOO)，则现有技术的光源系统IOO便需要100个调 光开关以及100个定电流源。而反观本发明所提供的光源系统IOOO，在包含100 个发光二极管串行的条件下，仅需要50个调光开关以及50个定电流源 (X=N/2=100/2=50),明显地具有低成本的优势，而能够提供使用者更大的便利 性。此外，若将更多组发光二极管串行分别经由对应的交错开关来共享单一个 调光开关以及单一个定电流源，则将能更节省调光开关与定电流源的组件数目 而更降低生产及制造的成本。
综上所述，本发明实施例所提供的光源系统，能够利用交错控制模块的设 计，使得不同的发光二极管串行，能够共享同一个调光开关以及定电流源。如 此不但降低生产及制造成本，也简化整个光源系统的设计，让使用者能更方便利用本发明的光源系统以作为液晶显示器的背光才莫块或者其它用途。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种光源系统，其特征在于，所述系统包含一定电流源，用来提供一预定电流；一调光开关，用来根据一调光信号以开启或关闭；一第一交错控制开关，用来根据一第一交错控制信号以开启或关闭；一第二交错控制开关，用来根据一第二交错控制信号以开启或关闭；一第一发光负载，通过该第一交错控制开关及该调光开关以接收该预定电流；以及一第二发光负载，通过该第一交错控制开关及该调光开关以接收该预定电流。
2、 如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，当该第一交错控制信号控 制该第一交错控制开关开启时，该第二交错控制信号控制该第二交错控制开关 关闭；当该第二交错控制信号控制该第二交错控制开关开启时，该第一交错控 制信号控制该第 一 交错控制开关关闭；当该调光信号控制该调光开关开启且该 第 一交错控制信号控制该第 一交错控制开关开启时，该第 一发光负载接收该定 电流源所提供的该预定电流并根据该预定电流大小发出对应强度的光线；当该 调光信号控制该调光开关开启且该第二交错控制信号控制该第二交错控制开关 开启时，该第二发光负载接收该电定流源所提供的该预定电流并根据该预定电 流大小发出对应强度的光线。
3、 如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，该第一交错控制开关系电 性连接于该第 一发光负载的一第 一端以及该调光开关之间；该第二交错控制开 关系电性连接于该第二发光负载的一第 一端以及该调光开关之间；该第 一发光 负载的一第二端以及该第二发光负载的一第二端系电性连接于一电源端；该调 光开关系电性连接于该定电流源；该第一交错开关以及该第二交错开关为N通 道金氧半导体晶体管；该调光开关为N通道金氧半导体晶体管。
4、 如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，该第一交错控制开关系电性连接于该第一发光负载的一第一端以及一电源端之间；该第二交错控制开关 系电性连接于该第二发光负载的一第一端以及该电源端之间；该第一发光负载 的一第二端以及该第二发光负载的一第二端系电性连接于该调光开关；该调光 开关系电性连接于该定电流源；该第一交错开关以及该第二交错开关为P通道 金氧半导体晶体管；该调光开关为N通道金氧半导体晶体管。
5、 如权利要求1至4任一项所述的光源系统，其特征在于，该调光信号可 为一脉冲宽度调变信号，该调光信号的责任比可调整，以调整该第一发光负载 发光的平均亮度；该第一发光负载发光的平均亮度系根据该调光信号的责任比 与该预定电流大小所定义。
6、 如权利要求1至4任一项所述的光源系统，其特征在于，该调光信号可 为一脉冲宽度调变信号，该调光信号的责任比可调整，以调整该第二发光负载 发光的平均亮度；该第二发光负载发光的平均亮度系根据该调光信号的责任比 与该预定电流大小所定义。
7、 一种光源系统，其特征在于，所述系统包含 一定电流源，用来提供一预定电流； 一调光开关，用来才艮据一调光信号以开启或关闭； 多个交错控制开关，用来根据对应的交错控制信号以开启或关闭；以及多个发光负载，每个发光负载皆通过该多个交错控制开关的 一对应的交错 控制开关及该调光开关以接收该预定电流。
8、 如权利要求7所述的光源系统，其特征在于，当该多个交错控制开关被 对应的交错控制信号开启时，其余交错控制开关皆被对应的交错控制信号关闭； 当该调光信号控制该调光开关开启且该多个交错控制开关中的 一 交错控制开关 根据对应的交错控制信号开启时，该多个发光负载的 一对应的发光负载接收该 定电流源所提供的该预定电流并根据该预定电流大小发出对应强度的光线。
9、 如权利要求7所述的光源系统，其特征在于，该多个交错控制开关中的 一交错控制开关系电性连接于该多个发光负载中的一对应的发光负载的一第一端以及该调光开关之间；该多个发光负载中的该对应的发光负载的 一第二端系 电性连接于一电源端；该调光开关系电性连接于该定电流源；该多个交错开关 为N通道金氧半导体晶体管；该调光开关为N通道金氧半导体晶体管。
10、如权利要求7所述的光源系统，其特征在于，该多个交错控制开关中 的一交错控制开关系电性连接于该多个发光负载中的一对应的发光负载的 一第 一端以及一 电源端的间；该多个发光负载的该对应的发光负载的 一第二端系电 性连接于该调光开关；该调光开关系电性连接于该定电流源；该多个交错开关 为P通道金氧半导体晶体管；该调光开关为N通道金氧半导体晶体管。
全文摘要
本发明涉及一种光源系统，包含一定电流源，用来提供一预定电流；一调光开关，用来根据一调光信号以开启或关闭；一第一交错控制开关，用来根据一第一交错控制信号以开启或关闭；一第二交错控制开关，用来根据一第二交错控制信号以开启或关闭；一第一发光负载，通过该第一交错控制开关及该调光开关以接收该预定电流；以及一第二发光负载，通过该第一交错控制开关及该调光开关以接收该预定电流。本发明提供的光源系统，能够利用交错控制模块的设计，使得不同的发光二极管串行，能够共享同一个调光开关以及定电流源，降低了生产及制造成本，也简化整个光源系统的设计。
文档编号F21S2/00GK101586751SQ20091010670
公开日2009年11月25日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者赵翰楀, 邹健龙 申请人:深圳华映显示科技有限公司;中华映管股份有限公司