控制便携计算机的LCD中变换器脉宽调制频率的装置和方法.pdf

根据本发明实施例的装置和方法可以控制便携式计算机等中的液晶显示器的变换器脉宽调制(PWM)频率。可以检测到由系统环境引起的噪声和/或干扰并可以响应于系统环境选择多个LCD帧频中的一个帧频。通过识别变换器的所需PWM频率可以降低或阻止变换器的PWM频率间的干扰，其中所述变换器适合根据所选的LCD帧频等控制LCD的亮度，并使用其驱动LCD。

1.  一种用于控制液晶显示器(LCD)的脉宽调制(PWM)频率的装置，其特征在于，包括：
控制装置，它用于根据系统环境改变LCD的LCD帧频，并根据改变的LCD帧频输出用于LCD变换器的信息；
PWM转换装置，用于根据从所述控制装置接收的信息生成LCD变换器的PWM信号；以及
驱动装置，用于将输入电压转换成其波形与从PWM转换装置接收到的PWM信号同步的信号。

2.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述系统环境被检测系统环境中的电子干扰。

3.  如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述被检测的电子干扰产生自提供给所述装置的交流电压或者耦合到所述装置的电压适配器。

4.  如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述被检测的电子干扰产生自影响LCD帧频的各种信号。

5.  如权利要求2所述的装置，其特征在于，视频控制器改变刷新率以补偿检测到的电子干扰。

6.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括：
刷新率控制装置，用于控制LCD帧频并连同LCD灯的亮度控制信息一起输出被控制的帧频信息；以及
亮度控制装置，用于根据从刷新率控制装置接收到的控制帧频信息计算PWM信息，并连同刷新率控制器接收的亮度控制信息一起输出计算出的PWM信息。

7.  如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
视频控制装置，用于根据从刷新率控制装置接收到的帧频信息控制输出到LCD的视频信号。

8.  如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述刷新率控制装置根据系统环境改变LCD的帧频。

9.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信息是对应于不干扰LCD帧频的频率的值。

10.  如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信息是通过基于帧频计算PWM信息并根据预定比率将所计算出的PWM信息转换而得到的值。

11.  如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述PWM信息是以直流电平的形式输出的。

12.  如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信息是通过将帧频乘以4.5并根据预定比率将所得值转换而获得的值。

13.  如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述PWM转换装置根据预定比率转换所接收的其值在预定范围内的信息，从而PWM信号具有预定频率范围内的频率。

14.  如权利要求13所述的装置，其特征在于，由驱动装置生成的所述PWM信号是基于从控制装置接收的亮度控制信息而产生，其中PWM转换装置根据接收到的亮度控制信息控制PWM信号的工作时间占空比。

15.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PWM转换装置包括：
频率输出装置，用于输出具有与从控制装置接收到的信息相对应的频率的信号；以及
比较装置，用于比较从频率输出装置输出的信号和从控制装置接收的亮度控制信息以便输出PWM信号。

16.  如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述PWM转换装置包括电平移动装置，它用于将从控制装置接收的PWM信息提升预定电平。

17.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：
LCD，用于根据帧频显示视频信号；以及
LCD灯，用于LCD的背光照明，其中所述驱动装置是变换器。

18.  如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述LCD应用于便携式设备中。

19.  一种用于控制液晶显示器(LCD)的变换器脉宽调制(PWM)频率的方法，其特征在于，包括：
识别LCD的帧频，并根据识别出的帧频输出PWM信息；以及
基于所述PWM信息和LCD灯的亮度控制信息来生成PWM信号。

20.  如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述的识别根据系统环境选择多个帧频中的一个帧频。

21.  如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述系统环境被检测系统环境中的电子干扰，其中被检测的电子干扰是由提供给系统的AC电压或耦合到系统的电压适配器中的一个所产生。

22.  如权利要求19所述的方法，其特征在于，包括将从电源接收到的输入电压转换成具有与PWM信号同步的波形的信号。

23.  如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述PWM信息是对应于基本不干扰帧频的频率的值，所述无干扰频率对应于一由输入电压转换而成的PWM信号的频率。

24.  如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述PWM信息是通过将帧频乘以4.5并根据预定比率将所得值转换而获得的，其中PWM信息以DC电平的形式输出。

25.  如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述的生成包括根据预定比率转换其值在预定范围内的PWM信息，以生成具有预定频率范围内的频率的PWM信号。

26.  如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述亮度控制信息被用来控制PWM信号的工作时间占空比。

27.  如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述的生成包括：
将PWM信息提升预定电平；
输出第一信号，该信号具有对应于提升的PWM信息的频率；以及
将第一信号和亮度控制信息比较以输出PWM信号。

28.  如权利要求19所述的方法，其特征在于，包括改变LCD的帧频。

29.  如权利要求28所述的方法，其特征在于，在仅由电池供电的系统环境下改变所述帧频。

30.  一种用于控制液晶显示器(LCD)的变换器脉宽调制(PWM)频率的装置，其特征在于，包括：
控制器，用于根据系统环境选择LCD的多个不同帧频中的每一个并根据LCD灯的所选帧频输出PWM信息；以及
PWM转换器，用于根据PWM信息生成PWM信号。

31.  如权利要求30所述的装置，其特征在于，包括一变换器，它被配置成将输入电压转换成具有与从PWM转换器接收的PWM信号同步的波形的信号，其中所述PWM信号以从控制器接收的LCD灯的亮度控制信息为基础。

控制便携计算机的LCD中变换器脉宽调制频率的装置和方法
发明背景
发明领域
本发明涉及适于控制便携式计算机中诸如液晶显示器(LCD)的显示器亮度的装置和方法。
相关技术背景
直接将LCD用作显示单元的产品包括台式计算机和各种便携式设备，诸如笔记本计算机和个人数字助理(PDA)。诸如笔记本计算机和PDA的便携式设备需要减少或最小化电能的消耗。
图1示意性地示出诸如笔记本计算机的相关技术便携式计算机的结构。如图1所示，笔记本计算机包括中央处理单元(CPU)10、视频控制器11、主机-PCI桥12、存储器13、视频RAM14、音频控制器15、LAN控制器16、插件总线控制器17、PCI-ISA桥18、LCD19、微型计算机(微电脑)20和键盘21，它们都通过总线线路连接。
PCI-ISA桥18包括CMOS-RAM 180。微型计算机20包括ROM 200、RAM 201和键盘控制器203。
如图2所示，LCD19在其下部或上部处设置了发光元件190，诸如冷阴极荧光灯(CCFL)。笔记本计算机中还包括用于控制LCD19亮度的单元。该亮度控制单元包括电源单元30和变换器(inverter)33。电源单元30用于将从电池31或AC适配器32提供的电压转换成预定电平，并提供该预定电平的电压。变换器33用于将从电源单元30提供的预定电平的电压转换成具有与PWM信号同步的波形的信号，并将转换后的信号作用到CCFL190上。
从微型计算机20输入到变换器33的PWM信号可以设定成具有从100Hz到400Hz的固定频率，例如是210Hz。在这种情况中，变换器33输出具有与210Hz的频率同步的波形的信号。来自变换器33的输出信号被应用到LCD19的CCFL190上，从而将LCD19的亮度保持在特定水平。为了亮度控制，变换器33在所选频率接收关于工作时间占空比(on-time duty)的信息，根据所需的亮度水平在0到100％的范围内调节。
因此，变换器33将来自电源单元30的预定电压电平转换成具有与微型计算机20输出的PWM信号同步的频率和工作时间占空比的信号，并将总信号输出到CCFL190以便控制LCD19的亮度。但是，在操作中，从变换器33输出的与PWM信号同步的信号的频率会干扰LCD19的帧频，从而在LCD屏上出现噪声。
因此，通常根据LCD的帧频设定变换器的PWM频率。典型地，PWM频率设定成比帧频(即垂直同步(Vsync)频率)的第n倍(n倍)高出20到30Hz。如果PWM频率和n倍帧频之间的差小于20Hz，则由于频率干扰而在LCD上出现噪声的可能性就会增加。
频率干扰引起的噪声生成可以由表达式“f＝ABS[PWM频率-(帧频xn)](其中n＝1，2，3，4，…)表示。在该表达式中，“f≥15”对应于稳定状态，而“f＜15“对应于不稳定状态。
因此，当LCD的帧频(即Vsync频率)为60Hz时，合适的PWM频率范围如下：
(60*1)+20～30＝80～90；(60*2)+20～30＝140～150；(60*3)+20～30＝200～210；(60*4)+20～30＝260～270；(60*5)+20～30＝320～330；以及(60*6)+20～30＝380～390。这些频率的中心频率值(即90Hz，150Hz，210Hz，270Hz，…)可以用作PWM频率的最佳设定值。特别是，210Hz或270Hz被用作PWM频率。对于270Hz的中心频率，对于60Hz帧频的LCD来说，255Hz到285Hz的频率范围可以认为是稳定PWM频率范围。当使用单个固定Vsync信号的LCD时，例如在对于同种(或同型)便携式计算机LCD仅允许60Hz的Vsync频率的情况中，可以根据上述方式设定其PWM频率。
但是，例如便携式计算机中的用于控制LCD亮度的相关技术装置和方法具有各种缺点。在同型便携式计算机中使用不同LCD而这些LCD使用诸如50Hz、56Hz和60Hz(或45Hz、57Hz和60Hz)的不同Vsync频率的情况中，很难或者不可能为所有LCD选择PWM频率。结果，在特定一个LCD中会产生噪声。例如，在PWM频率固定于210Hz以满足60Hz的Vsync频率的情况中，由于Vsync频率的倍数和210Hz的PWM频率之间的差对应于10或14Hz(f＜20)，使用50Hz或56HzVsync频率的LCD将由于频率干扰生成噪声。因此，当相关技术的笔记本计算机被配置成控制LCD帧频时，由于LCD的帧频和用于控制LCD亮度的PWM频率之间的干扰将产生图像质量的劣化。
以上参考结合在此，其适于附加或可选细节、特点和/或技术背景的教导。
发明概述
本发明的一个目的在于解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少以下描述的优点。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制变换器PWM频率的装置和方法，其适于控制与LCD帧频有关的LCD的亮度。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制变换器PWM频率地装置和方法，其适于控制便携式计算机等中LCD的亮度，它可以设定引起较少频率干扰的指定变换器PWM频率。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制变换器PWM频率的装置和方法，其适于控制LCD的亮度，即使允许LCD使用各种帧频也能用单个变换器以所选或最佳PWM频率驱动LCD。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制变换器PWM频率的装置和方法，其适于通过自动将PWM频率调整到多个频率所选择的一个来控制LCD的亮度，该频率引起较少的频率干扰。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制变换器PWM频率的装置和方法，其适于控制便携式计算机中LCD的亮度，它可以用LCD的扩展显示识别数据(EDID)中包含的垂直同步频率设定引起较少频率干扰的指定变换器PWM频率。
本发明的另一个目的在于提供一种用于控制同型便携式计算机中使用的各种类型的LCD的PWM频率，它可以用单个变换器以指定频率驱动LCD的各发光元件。
为了整体或部分地至少实现上述目的和优点，提供了一种用于控制液晶显示器(LCD)的脉宽调制(PWM)频率的装置，它包括控制单元，用于根据系统环境改变LCD的LCD帧频并根据改变的LCD帧频输出信息；PWM转换单元，用于根据从所述控制单元接收的信息生成LCD变换器的PWM信号；以及驱动单元，用于将输入电压转换成信号，所述信号的波形与从PWM转换单元接收到的PWM信号同步。
为了整体或部分地至少进一步实现上述目的和优点，提供了一种用于控制液晶显示器(LCD)的脉宽调制(PWM)频率的方法，它包括识别LCD的帧频，并根据识别出的帧频输出PWM信息；以及根据PWM信息和LCD灯的亮度控制信息生成PWM信号。
为了整体或部分地至少进一步实现上述目的和优点，提供了一种用于控制液晶显示器(LCD)的变换器脉宽调制(PWM)频率的装置，它包括：用于根据系统环境选择LCD的多个不同帧频中的每一个并根据LCD灯的所选帧频输出PWM信息的控制器以及用于根据PWM信息生成PWM信号的PWM转换器。
将在描述中阐述本发明的其它优点、目的和特点，且可以通过对以下内容的审阅或通过从本发明的实践中加以学习使本技术领域内普通的技术人员加以了解。本发明的目的和优点可以如所附权利要求书中特别指出的那样实现和获得。
附图概述
将参考附图详细描述本发明，其中相同的标号表示相同的元件，其中：
图1是示出相关技术的便携式计算机配置的框图；
图2是示出相关技术的便携式计算机中LCD亮度控制装置的框图；
图3是示出根据本发明的便携式计算机的显示器中控制亮度的装置的优选实施例的框图；
图4和5是示意图，以表的形式示出实例性扩展显示识别数据(EDID)；
图6是流程图，示出根据本发明在便携式计算机中控制LCD的变换器PWM频率的方法的优选实施例；
图7是示出可以用于图3装置的实例性值的表的图示；
图8是示出根据本发明在便携式计算机的显示器中控制亮度的装置的另一个优选实施例的框图；
图9是示出图8装置中包括的PWM转换器的优选实施例的电路图；以及
图10是从图8装置的各元件输出的信号的波形图；以及
图11是示出可由图8装置使用的实例性值的表的图示。
具体实施方式
根据本发明的变换器PWM频率控制装置和方法的实施例可以应用到便携式计算机上。例如，根据本发明的实施例可以应用到具有图3所示配置的笔记本计算机上。笔记本计算机的LCD具有EEPROM，它是非易失性存储器。EEPROM可以存储用于LCD的扩展显示识别数据(EDID)。
如图4和5所示，示例性EDID包含关于包括LCD帧频的显示定时范围限制(display timing range limit)的信息。如图5所示，“以Hz表示的最小帧/场率(frame/field rate)”优选表示最小或较低的帧频，而“以Hz表示的最大帧/场率”优选表示最大或较高的帧频。显示定时范围限制信息中包括的LCD帧频可以由图5所示的最小和最大帧频表示。但是，本发明不限于此。或者，LCD帧频可以由平均帧频(例如，最小和最大帧频之间的平均值)以及最小或最大帧频与频率平均值之间的差表示。在前者的情况中，可以根据所选方法从最小和最大帧频中派生出指定帧频或最佳帧频。在后者的情况中，可以选择频率平均值作为LCD的指定帧频或最佳帧频。
如图3所示，应用本发明实施例的笔记本计算机的微型计算机20a优选具有上述微型计算机20的有关功能。此外，根据诸如垂直同步频率的LCD帧频，微型计算机20a优选控制变换器的PWM频率，该频率适应于控制LCD的亮度。
例如，假定具有含50Hz、56Hz和60Hz的三个Vsync频率的LCD，且这些LCD安装在同型的笔记本计算机上。在这种情况中，LCD的EEPROM中记录的EDID内包含的Vsync频率可以用作用于控制LCD的PWM频率的参数。
可以使用表达式“PWM频率＝Vsync*n-m”或表达式“PWM频率＝Vsync*n+m”来实现较少或基本没有频率干扰的所需或最佳PWM频率的设定。作为实例，在使用表达式“PWM频率＝Vsync*n-m”且n和m的值分别设定为4和30(例如，n＝4而m＝30)的情况中，在“Vsync＝50Hz”时LCD的最佳PWM频率是170Hz(例如，PWM＝50*4-30＝170)，在“Vsync＝56Hz”时LCD的最佳PWM频率是190Hz(例如，PWM＝56*4-30＝190)，且在“Vsync＝60Hz”时LCD的最佳PWM频率是210Hz(例如，PWM＝60*4-30＝210)。
根据上述过程获得的信息优选由PWM生成电路(例如，微型计算机20a)确定或提供给PWM生成电路，它接着根据LCD的各Vsync频率产生不同频率的PWM信号。这样，PWM生成电路可以向变换器33输出PWM信号，对于170的派生值该PWM信号被控制为170Hz，对于190的派生值该PWM信号被控制为190Hz，或者对于210的派生值该PWM信号被控制为210Hz。变换器33可以将一最终输出应用到LCD的发光元件190，其中最终输出与具有根据每个LCD的Vsync信号控制的频率的PWM信号同步。
如上所述，可以在微型计算机20a中确定PWM信号。但是，由于这种确定可以在便携式计算机中的其它地方(诸如变换器(例如，变换器33)或主处理器)进行，本发明不限于此。
图6是示出根据本发明的便携式计算机等中控制LCD的变换器PWM频率的方法。将描述图6所示的方法并将其应用到图3的便携式计算机中。但是，本发明不限于此。
如图6所示，在过程开始后，当当前操作模式被设定为PWM频率控制模式(块S10)时，微型计算机20a可以查找EDID以识别EDID中包含的Vsync频率信息(块S11)。微型计算机20a可以例如使用表达式“PWM频率＝Vsync*n-m”派生变换器的指定PWM频率(块S12)，并将派生的PWM频率设定为变换器的所选或最佳PWM频率(块S13)。此后，微型计算机20可以释放PWM频率控制模式(块S14)。这种PWM频率控制操作可以通过与微型计算机20a对接的其它组成装置实现。
此外，微型计算机20a可以存储指定值，诸如与图7所示LCD更新相关的指定输出PWM频率的实例性列表。在这种情况中，可以使用存储的相关值派生PWM频率(例如，实例性的图7)(块S12)。此外，可以通过诸如变换器(例如变换器33)的便携式计算机的其它元件管理和/或存储被存储的值。
如上所述，根据本发明控制LCD变换器PWM频率的装置和方法的实施例具有各种优点。根据本发明的实施例可以减少或阻止由于LCD的垂直同步频率和变换器的PWM频率之间的干扰而引起的噪声生成。
图8是一框图，示出根据本发明另一个实施例的便携式计算机的显示器中控制亮度的装置。图8的装置可以控制LCD的变换器PWM频率。
用于控制变换器PWM频率的装置可以包括刷新率控制器200，它被编程为可选地改变LCD的帧频。控制器200可以包含在用于在操作系统中管理视频信号的一部分中。在改变LCD的帧频时，控制器200可以将关于所改变的帧频的信息输出到亮度控制器230。
如图8所示，LCD220可以是笔记本计算机、PDA、台式计算机等等中使用的显示单元。LCD220在视频控制器210的控制下显示各种视频信号。视频控制器210可以在刷新率控制器200的控制下调整LCD220的帧频(例如从60Hz到57Hz，45Hz等等)。
同样，根据LCD的变化的帧频，用于控制变换器PWM频率的装置可以包括用于控制变换器PWM频率的装置，该变换器PWM频率将被输入到优选包含在LCD220中的LCD灯260。LCD灯260优选是发光元件，它适合发光以便控制LCD220的亮度。因此，LCD 220的亮度根据LCD灯260的亮度而改变。
为了控制LCD灯260的亮度，可以优选将亮度控制器230设置在图8所示的用于控制变换器PWM频率的装置中。亮度控制器230可以从刷新率控制器200接收亮度控制信息和LCD220的帧频，随后与亮度控制信息一起输出根据基于所述帧频的PWM频率计算获得的PWM信息。例如，可将微型计算机或SMSC微型处理器用于亮度控制器230。
这样，图8实施例中的LCD灯260的控制不在优选是主控制单元的刷新率控制器200中进行，而在亮度控制器230中进行。优选采用这种控制配置，因为包括笔记本计算机的多数计算机可以配备用于分别控制外围装置(诸如显示单元和键盘)的分离的控制器。但是，亮度控制器和刷新率控制器可以用单个控制器实现，例如仅在LCD灯的控制方面。
较佳地，必须设定PWM信息来使得PWM转换器输出对应于输入PWM信息的选择或最佳PWM频率。在实施例中PWM信号的可变范围设定为150到300Hz的范围的情况中，PWM转换器可适于产生PWM信息的每0.01V 0.5Hz的PWM频率变化。随后，可以组成PWM信息来输出诸如0V到3V之间的3V的数值范围。但是，本发明不限于此。
亮度控制器230可以将亮度控制信息和PWM信息输出到PWM转换器240。PWM转换器240可以将PWM信号输出到变换器250等等，该PWM信号具有对应于PWM信息变化的PWM频率和对应于亮度控制信息的工作时间占空比。变换器250优选将电源电压提供给LCD灯260同时根据频率变化的PWM信号切换电源电压。
在用于控制图8所示的变换器PWM频率的实施例中，PWM转换器240与变换器250分开。但是，PWM转换器240可以被配置成包含在变换器250内。可以通过将PWM转换器240的配置结合在变换器250的电路内来实现这种配置。
如图9所示，现在将描述根据本发明的PWM转换器240的实施例。如图9所示，将参考PWM转换器240描述PWM转换器且该PWM转换器可以用作PWM转换器240。但是，本发明不限于此。
在图9的PWM转换器的电路配置中，适于将输入电压提高所需电平的电平移动电路可以耦合到输入PWM信息的输入端。电平移动电路可以包括NPN型晶体管Q1、PNP型晶体管Q2和耦合到晶体管Q1和Q2各端的电阻器R1，R2，R3和R4。电容器C1可以到节点P，即电平移动电路的输出端。振荡器也可以耦合到节点P。
根据图9的PWM转换器实施例，输入到电平移动电路的输入端的PWM信息可以提高所需电压电平，从而在振荡器的信号处理操作中使用。在将PWM信息输入到节点P的情况中，它可以直接用于振荡器的信号处理操作中。
可以经由电阻器R5耦合到节点P的振荡器可以包括OP放大器U1，和电阻器R12、R13以及R14，它们用于分配应用到OP放大器U1的输入端的电压。OP放大器U1可以具有经由电阻器R9耦合到PNP型晶体管Q3的输出端。OP放大器U1还可以具有经由电阻器R5耦合到节点P并耦合到接地电容器C2的变换端。电阻器R6可以耦合在OP放大器U1的变换端和晶体管Q3之间。
振荡器优选适合产生根据PWM信息变化的振荡频率。晶体管Q3可用于形成放电环路(discharge loop)用于当振荡器生成的锯齿波下降到低电平时使电容器C2的充电电压快速降低。
应用到节点P的PWM信息可以输入到OP放大器U2的一个输入端。OP放大器U2可以在其另一个输入端处接收亮度控制信息。亮度控制信息可以经由用于电压分配的电阻器R18和R20、接地电阻器R21和电容器C20输入到OP放大器U2。OP放大器U2优选用作比较器。
将描述用于控制图8显示器(例如LCD的变换器PWM频率)的亮度的装置实施例的操作。诸如笔记本计算机和PDA的便携式设备可以采用一种方法，其中根据使用LCD的系统的环境，LCD的帧频是可变的。但是，在改变LCD帧频的过程中可能会产生问题和缺点。在根据本发明的实施例中，与这种LCD帧频控制相关，相应地控制用于控制LCD灯亮度的变换器PWM频率。较佳地，可以自动控制或直接控制变换器PWM频率以补偿系统环境。
根据本发明的实施例，首先识别使用LCD220的系统环境。对于系统环境的识别，确定系统干扰或噪声是否影响LCD帧频或与其相互作用。系统噪声可以包括功率适配器、便携式计算机中任何频率发生器、电子部件或连接接口等等的干扰。例如，用于控制亮度的装置可以检测是否耦合了AC电源或电池作为电源。较佳地，便携式计算机，例如微型计算机20a可以识别系统环境，随后将关于所识别的系统环境的信息经由总线发送到CPU10。
在确定需要在当前系统环境下调节LCD220的帧频(例如，降低系统干扰或噪声)的情况中，刷新率控制器200可以控制视频控制器210以便改变LCD220的帧频(例如，从60Hz到57Hz或从57Hz到45Hz)。刷新率控制器200可以将改变的帧频与亮度信息一起输出到亮度控制器230。
亮度控制器230可以根据从控制器200接收的帧频计算将不干扰帧频的PWM频率，并处理所计算的PWM频率以便产生PWM信息(例如，DC电压电平或特定或所选频率的工作时间占空比控制信号)。亮度控制器230产生的PWM信息可以输出到PWM转换器240。亮度控制器230优选处理从控制器200接收的亮度信息，与计算的PWM频率关联，从而它保持恒定的工作时间占空比以便产生亮度控制信息(例如，DC电压电平或特定频率的工作时间占空比控制信号)。从亮度控制器230产生的亮度控制信息可以输出到PWM转换器240。
PWM转换器240可以产生PWM信号(例如，参考同步信号)，它被需要来使得变换器250产生用于驱动LCD灯260的信号。图9PWM转换器的实施例可以用作PWM转换器240。但是，本发明不限于此。PWM信号(例如，参考同步信号)可以具有由从亮度控制器230输出的PWM信号确定的频率，和由从亮度控制器230输出的亮度控制信号确定的工作时间占空比。
在图9的实施例中，PWM转换器可以接收输入信号A和B以将输出信号输出到变换器250。如图9所示，输入信号B可以通过电平移动电路提高预定电平，随后施加到节点P上。振荡器可以产生具有根据施加到节点P上的信号改变的振荡频率的振荡信号。可以在OP放大器U2的非变换端处接收振荡信号而在其变换端处接收输入信号A。OP放大器U2可以相互比较两个接收到的信号以便输出比较结果。
可以设计PWM转换器240从而当输入信号B具有0到3V的电压电平时OP放大器U1输出具有在150Hz和300Hz之间变化的频率的信号。在这种情况中，输出信号的频率具有150Hz的变化范围，从而对于输入信号B中0.01V的变化而改变0.5Hz。这样，对于0V的输入信号B输出信号频率变成150Hz，对于0.02V变成151Hz，对于0.04V变成152Hz，...，对于1V变成200Hz，对于1.02V变成201Hz，...，对于2V变成250Hz，对于2.02V变成251Hz，...，对于251Hz变成299Hz，以及对于3V变成300Hz。
此外，在LCD220的帧频从60Hz变化为57Hz或从57Hz变化到45Hz时，可以如下确定不会干扰帧频的用于亮度控制的选择或最佳PWM频率：
对于60Hz，
{(60×1)+(60/2)}＝90，{(60×2)+(60/2)}＝150，
{(60×3)+(60/2)}＝210，{(60×4)+(60/2)}＝270，
{(60×5)+(60/2)}＝330，...
对于57Hz，
{(57×1+(57/2)}＝85.5，{(57×2)+(57/2)}＝142.5，
{(57×3)+(57/2)}＝199.5，{(57×4)+(57/2)}＝256.5，
{(57×5)+(57/2)}＝313.5，...
对于45Hz，
{(45×1)+(45/2)}＝67.5，{(45×2)+(45/2)}＝112.5，
{(45×3)+(45/2)}＝157.5，{(45×4)+(45/2)}＝202.5，
{(45×5)+(45/2)}＝247.5，...
由于PWM频率的变化范围可以设定在150Hz到300Hz之间，对于60Hz的帧频，在频率范围内可选择的最佳频率可以是270Hz，对于57Hz是256.5Hz，而对于45Hz是202.5Hz。
同样，可以计算使得振荡器输出这种最佳PWM频率所需的输入DC电压电平(例如，对于60Hz的帧频是2.4V，对于57Hz是2.13V，而对于45Hz是1.05V)。因此，输入DC电压电平可以对应于输入到PWM转换器240的PWM信息。该DC电压电平可以从亮度控制器230直接输出。或者，DC电压电平可以以PWM频率工作时间占空比控制信号的形式输出。在后者的情况中，在进行DC整流后可以使用该控制信号。亮度控制器230可以根据从刷新率控制器200接收的改变的LCD帧频处理PWM信息，并将处理过的PWM信息输出到PWM转换器240。
根据这种过程，可以控制LCD的帧频和变换器的PWM频率同时彼此关联。这样，在LCD显示器220的帧频是60Hz的情况中，亮度控制器230可以输出2.4V作为PWM信息。PWM转换器240接收2.4V的电压并输出270Hz的PWM信号。PWM信号被输入到变换器250，随后可以将具有图10所示波形的信号输出到LCD灯260，该波形与从PWM转换器240输入的PWM信号的波形同步。在这种情况中，表示PWM信号和帧频之间干扰程度的值，即f，为30(即f＝30)(例如，在270Hz的PWM频率和60Hz的4倍即240Hz之间有30Hz的差距)。因此，这种情况满足条件“f＞15”，从而在稳定操作状态中控制LCD灯260的亮度。
此外，在LCD显示器220的帧频是57Hz的情况中，亮度控制器230可以输出2.13V作为PWM信息。PWM转换器240接收2.13V的电压，并可以输出256.5Hz的PWM信号。PWM信号被输入到变换器250，随后可以将具有图10所示波形的信号输出到LCD灯260，该波形与PWM信号的波形同步。在这种情况中，值f是28.5(f＝28.5)(例如，256.5Hz的PWM频率和57Hz的5倍，即285Hz，之间有28.5Hz的差距)。因此，这种情况满足条件“f＞15”，从而在稳定操作状态中控制LCD灯260的亮度。
此外，在LCD显示器220的帧频是45Hz的情况中，亮度控制器230可以输出1.05V作为PWM信号。PWM转换器240接收1.05V的电压并可以输出202.5Hz的PWM信号。PWM信号输入到变换器250，随后可以将具有图10所示波形的信号输出到LCD灯260，该波形与PWM信号的波形同步。在这种情况中，值f是22.5(f＝22.5)(例如，202.5Hz和45Hz的5倍，即225Hz，之间有22.5Hz的差距)。因此，这种情况满足条件“f＞15”，从而在稳定操作状态中控制LCD灯260的亮度。
或者，亮度控制器230或者微型计算机20a可以存储信息，诸如与LCD刷新率关联的指定DC电压的实例性列表，以便选择所需或最佳的PWM频率，如图11所示。在这种情况中，可以使用存储的关联数据(例如实例性的图11)派生出所选的PWM频率。此外，可以通过便携式计算机的其它元件(诸如变换器(变换器33))来管理和/或存储所存储的值。
因此，根据本发明控制便携式计算机的显示器中的亮度的图8装置及其方法可以实现数字模式变换器，它用于检测LCD的改变的帧频，并直接或自动控制变换器的PWM频率，适于控制LCD的亮度，从而它不与改变的帧频干扰。因此，诸如包含LCD的便携式计算机的装置可以根据系统环境以可变的帧频模式操作LCD。
如上所述，根据本发明用于控制LCD的变换器PWM频率的装置和方法的实施例具有各种优点。这些实施例可以根据LCD的帧频变化控制用于亮度控制的变换器PWM频率，以便减少或阻止帧频和变换器PWM频率之间的干扰。因此，可以降低或阻止LCD中产生图片质量的劣化。此外，实施例可用可变频率以及固定频率作为变换器PWM频率，且使用单个变换器时可以提供PWM频率以满足各种各样的LCD和/或系统环境的各特性。可以在便携式计算机的控制器或PWM转换器中直接或间接(例如使用确定的电压)确定PWM频率。此外，根据本发明的实施例可以应用到使用LCD的任何产品中，例如诸如笔记本计算机或PDA、台式计算机或移动显示器的便携式设备。
本说明书中对“该实施例”，“一实施例”，“实例实施例”等的参考表示结合包含在至少一个本发明实施例中的实施例的特定特点、结构或特性。说明书各处中的各段落的描述不必都涉及同一实施例。此外，当联系任一实施例描述特定特点、结构或特性时，它们都在本技术领域内熟练技术人员的理解范围内以联系其它实施例实现这种特点、结构或特性。此外，为了便于理解，特定方法过程可以描绘成分开的步骤；但，这些分开描述的步骤应不限制成在其执行中必须取决于一定顺序。即，某些步骤能以可选的顺序、同时或其它方式执行。
前述实施例和优点仅仅是实例性的而非限制本发明。本技术说明可以方便地应用到其它类型的装置上。本发明的描述旨在是说明性的，而不限制权利要求书的范围。许多可选方案、修改和变化对于本技术领域内熟练的技术人员来说是显而易见的。在权利要求书中，装置加功能短语旨在执行所述功能时覆盖所描述的结构。