CN101819731B - 具有太阳能模块的显示器及其供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种具有太阳能模块的显示器及其供电方法。该显示器包含电池、主电路、维持电路、面板、背光模块以及太阳能模块；电池供给主电路电能，用以点亮背光模块及显示影像于面板，背光模块设置于于面板与太阳能模块之间，显示器本体之外的外部光线可经由面板为太阳能模块所接收或是当显示器开启面板与背光模块时，背光模块产生内部光线为太阳能模块所接收，当外部光线或是内部光线为太阳能模块接收时，太阳能模块产生太阳能电压用以供电给维持电路用以维持待机功能。通过本发明，可延长维持待机功能的时间以及延长电池的工作时间。

Description

具有太阳能模块的显示器及其供电方法

技术领域

本发明关于一种具有太阳能模块的显示器及其供电方法，特别是有关于一种可接收显示器外部光线或显示器内部光线的太阳能模块电路对显示器内部部分电路进行供电的显示器，以及应用该太阳能模块的方法。

背景技术

随着科技的进步，各种个人装置的使用愈发普遍，各种小型且由电池供电的显示器：例如，数字像框(DPF)、手机、掌上计算机(PDA)、移动上网设备(MID)等均会受到电池容量的限制，其显示时间或通话时间越来越受到考验。尤其是在户外场所，难以找到插座进行充电，维持电池的正常供电。

为此，人们尝试着利用太阳能模块来对电池进行充电。太阳能模块可以接收太阳光或人工光源的照射，通过光能转换到电能进而对显示器的电池充电，这种技术可以籍由光能来延长显示器的工作或待机时间，对使用者提供了极大的方便。

先前技术使用到太阳能模块的显示器大多作为显示器的辅助充电系统，太阳能模块通常设置在显示器的表面(如太阳能计算器)或是透过一个接口连接显示器本体，如图1为例，显示器10具有面板11、背光模块12、太阳能模块13、电池14、主电路15、维持电路16、充电单元17以及开关18；当使用开关18开启显示器10时，电池14对主电路15与维持电路16供电时，主电路15可包含影像处理芯片、记忆单元、供电单元及输出单元(未图标)，主电路15的主要功能供电给面板11与背光模块12，并经由输出单元供应影像信号给面板做显示；维持电路16通常具有一个储能组件与特定功能电路(未图标)，特定功能电路用来执行部分待机时需要维持的功能。例如：维持实时时间(Real Time Clock)、时间显示与维持遥控线路待机之用；当移除电池14供电时，面板11与背光模块12同时停止运作，此时维持电路16仍会由储能组件供应电能维持特定功能电路的运作；当电池14安装于显示器10之内时，电池14会对储能组件充电，消耗电池内的电能，。

另外太阳能模块13与市电可耦接到充电单元17，详细运作内容可参考美国专利US6,384,570的内容所述，太阳能模块13作为对电池14充电的辅助，虽可以对于电池电量做辅助补充，但若是电池未装在显示器的状态下或开关完全切断电池的供电的状态下，维持电路16仅能由储能组件供应电能维持特定功能电路的运作，储能组件通常为金电容(扭扣型或卷绕型电容器)储存的电容量有限，当耗尽电能时，会将应维持的功能中断，造成使用者不便。

另，现有技术中的太阳能模块通常设置于电子装置的外部，另用端子连接充电单元，需要另外携带太阳能模块造成使用上的不便利，另或可设置于电子装置的外表面，但对电子装置的外观又会造成视觉上的困扰。

发明内容

针对上述技术问题，本发明在现有显示器的基础上增加太阳能充电系统，达到既不影响原本充电系统的充电机制，又能有效延长显示器的工作或待机时间的目的。

根据本发明的目的提供的一种显示器，包含面板、背光模块、太阳能模块、主电路以及维持电路。背光模块设置于该面板与该太阳能模块之间，该太阳能模块选择性的接收该显示器之外的外部光线与该背光模块产生的内部光线用以产生太阳能电压，该外部光线穿越该面板后被该太阳能模块接收。维持电路用以当该主电路开启或关闭时，维持执行至少一特定功能，该太阳能模块提供该维持电路所需的电能。

根据本发明的目的提供的一种显示器，其中进一步包含充电控制器，耦接该太阳能模块并接收该太阳能电压，当该电压值大于第一默认值时，该充电控制器提供该维持电路所需的电能。

根据本发明的目的提供的一种显示器，其中进一步包含电池，当该电压值大于第二默认值时，该充电控制器对该电池充电，该第二默认值大于该第一默认值。

根据本发明的目的提供的一种显示器，其中：该充电控制器还包括：

转换单元，用以将该电压值转换成数字值；

比较单元，储存该第一默认值以及该第二默认值，该比较单元比较该数字值与该第一默认值以及该第二默认值；以及

输出单元，当该数字值大于该第一默认值时，该输出单元输出第一充电电压给该维持电路，当该数字值大于该第二默认值时，该输出单元输出第二充电电压给该电池，该第二充电电压大于该第一充电电压。

根据本发明的目的提供的一种显示器，其中进一步包含电池和开关，该电池通过该开关连接该主电路，其中当该开关开启该主电路时，该面板与该背光模块开启且该背光模块产生该内部光线。

根据本发明的目的提供的一种显示器，其中：当该开关开启该主电路时，该电池与该太阳能模块共同提供该维持电路所需的电能，或者该太阳能模块单独提供该维持电路所需的电能。

根据本发明的另一目的提供的一种用于显示器的供电方法，该显示器具有面板、背光模块、太阳能模块、主电路以及维持电路，该维持电路用以当该主电路开启或关闭时，维持至少一特定功能，其特征在于该方法包括：

设置该背光模块于该面板与该太阳能模块之间；

该太阳能模块接收该显示器外部光线或该背光模块产生的内部光线用以产生太阳能电压，该外部光线经由该面板后被该太阳能模块接收；

该太阳能电压提供该维持电路所需的电能；以及

该维持电路持续执行该至少一特定功能。

根据本发明的另一目的提供的一种用于显示器的供电方法，其中该太阳能电压具有电压值，该方法还包括：当该电压值大于第一默认值时，该太阳能电压提供该维持电路所需的电能。

根据本发明的另一目的提供的一种用于显示器的供电方法，其中还包括：提供电池用以供电给该主电路，当该电压值大于第二默认值时，该太阳能电压对该电池充电，该第二默认值大于该第一默认值。

根据本发明的另一目的提供的一种用于显示器的供电方法，其中，该维持电路具有储能组件以及特定功能电路，该方法还包括：

当该电压值大于第一默认值时，该太阳能电压对该储能组件充电；以及

当该电压值小于该第一默认值且该电池断电，该储能组件提供电能给该特定功能电路用以持续执行该至少一特定功能。

通过本发明，可以延长显示器的待机及工作时间，且仅通过增加几个电路组件，就实现了利用太阳能模块的辅助充电功效，可以新增显示器的附加价值。

附图说明

图1为先前技术的太阳能充电系统的示意图；

图2为本发明一实施例的太阳能充电系统的示意图；

图3为本发明一实施例的充电控制器系统的示意图；

图4本发明一实施例的维持至少一特定功能的方法的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，配合实施例详细说明如下。

请参见图2，提供一实施例用来解说本发明，显示器100包含：面板110、背光模块120、太阳能模块130、电池140、充电控制器154、主电路150、维持电路160、以及开关142等；主电路150、太阳能模块130、充电控制器154与维持电路160可设置于一电路板上(未图标)；面板110的一面设置于显示器100的表面，当背光模块120产生光线且面板110接收到影像信号，面板110显示影像，背光模块120与太阳能模块130设置于显示器100的内部且将背光模块120设置于面板110与太阳能模块130之间，如此就可以将太阳能模块130隐藏于显示器100的内部，较先前技术对太阳能模块130的设置更为简洁；面板110、背光模块120与上述电路板通常会以铁件(未图标)组合成一模块固定于显示器100内，为了使显示器100轻量化，会在铁件上开孔，在结合时使太阳能模块130对应上述开孔设置，此时，显示器110外部的光线可经由面板110与背光模块120的开孔进而为太阳能模块130所接收。

上述背光模块120的光源可采用冷阴极荧光管、热阴极荧光管、发光二极管LED或是电激发光片EL等，背光模块120的结构可以是侧光式结构、直下型结构或是中空型结构；在本发明中，显示器100的外部光线(如太阳光或室内光线)系穿过面板110后被太阳能模块130接收，而当背光模块120启动时产生内部光线照射面板110用以显示影像，另一方面可照射到太阳能模块130，太阳能模块130即根据上述外部光线或内部光线产生具一电压值的太阳能电压。

主电路150的功能之一是供电给面板110与背光模块120，并供应影像信号给面板110做显示；维持电路通160常具有一个储能组件(例如：金电容156)与特定功能电路(例如：RTC电路152)，特定功能电路所提供的功能系为在无论主电路150是否开启的状态下，特定功能电路160系用来执行部分待机时需要维持的功能，以RTC电路152提供“维持实时时间”的功能为例，在主电路150开启时，RTC电路152提供”实时时间”给主电路150作为时间显示的功能，而在主电路150关闭时，RTC电路152仍需要继续运作用以维持实时时间的计数；在本实施例中系将太阳能模块130所产生的太阳能电压对金电容156充电使金电容156对RTC电路152供电或太阳能电压，经由充电控制器154直接供电给RTC电路152，使维持电路160维持执行至少一特定功能。

电池140安装于显示器100时且启动开关142使电池140供电给主电路150时，电池140可以偕同太阳能模块130共同供电给维持电路通160，当电池140没电或未安装于显示器时，太阳能模块130就单独供电给维持电路160，也可以依据设计者的选择只让太阳能模块130单独供电给维持电路160用以简化线路设计。

太阳能模块130耦接且提供太阳能电压给充电控制器154，如图3所示，充电控制器154包括转换单元1542、比较单元1544与输出单元1546；转换单元1542用以将太阳能电压的电压值转换成数字值，比较单元1544内部具有储存功能储存以数字化的第一默认值以及第二默认值，比较单元1544比较数字值与第一默认值以及第二默认值；输出单元1546接收太阳能电压，输出单元1546具有稳压与输出固定电压的功能，在实际的电路上输出单元1546可利用放大器实现此功能，当比较单元1544比较数字值大于第一默认值时，比较单元1544使输出单元1546输出第一充电电压给维持电路160，亦即当太阳能电压不足时，充电控制器154不提供电能给维持电路160，当太阳能电压充足时，充电控制器154提供固定的第一充电电压给维持电路160；一般而言对电池140充电需要较高的充电电压，因此当数字值大于第二默认值时，比较单元1544使输出单元1546输出第二充电电压给该电池140，第二默认值大于第一默认值且第二充电电压大于第一充电电压，另在输出单元可另设置升压电路(未图标)，可以将太阳能电压拉高到第二充电电压；当电池140没电或未安装于显示器时且太阳能模块130所产的电压小于第一预定值时，维持电路160仅能靠内部储能电路(如金电容156)对特定功能电路(例如：RTC电路152)供应电能。

如图4所示，本发明另提供一种维持至少一特定功能的方法用于显示器，显示器的组件如同前面所述，在步骤S40系在显示器的结构设置时先设置背光模块于面板与太阳能模块之间，使太阳能模块与背光模块设置于显示器内部，面板的一表面设置于显示器的外表面，显示器外部的外部光线经可穿过面板后被该太阳能模块接收，当背光模块通电开启后产生的内部光线被太阳能模块接收；在步骤S42太阳能模块根据外部光线或内部光线产生具一电压值的太阳能电压；在步骤S44太阳能电压具有一个电压值，先将电压值转换成数字值，当电压值大于第一默认值时，如步骤S46所述，太阳能电压提供该维持电路所需的第一充电电压；如步骤S48所述，当上述太阳能电压的电压值大于第二默认值时，太阳能电压对电池充电(步骤S49)。当电压值小于该第一默认值且该电池断电，储能组件提供电能给特定功能电路用以持续执行至少一特定功能，至少一特定功能系为维持实时时间、时间显示与遥控待机功能之一。

通过本发明，可以延长便携式电子装置的待机及工作时间，且仅通过增加几个电路组件，就实现了利用太阳能模块的辅助充电功效，可以节省生产制造成本。

由以上较佳具体实施方式的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施方式来对本发明的权利要求范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种显示器，其特征在于包含：

面板；

背光模块；

太阳能模块，该背光模块设置于该面板与该太阳能模块之间，该太阳能模块选择性的接收该显示器之外的外部光线与该背光模块产生的内部光线用以产生具有电压值的太阳能电压，该外部光线穿越该面板后被该太阳能模块接收；

主电路；以及

维持电路，用以当该主电路开启或关闭时，维持执行至少一特定功能，该太阳能模块提供该维持电路所需的电能。

2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于进一步包含充电控制器，耦接该太阳能模块并接收该太阳能电压，当该电压值大于第一默认值时，该充电控制器提供该维持电路所需的电能。

3.如权利要求2所述的显示器，其特征在于进一步包含电池，当该电压值大于第二默认值时，该充电控制器对该电池充电，该第二默认值大于该第一默认值。

4.如权利要求3所述的显示器，其特征在于：该充电控制器还包括：

转换单元，用以将该电压值转换成数字值；

比较单元，储存该第一默认值以及该第二默认值，该比较单元比较该数字值与该第一默认值以及该第二默认值；以及

输出单元，当该数字值大于该第一默认值时，该输出单元输出第一充电电压给该维持电路，当该数字值大于该第二默认值时，该输出单元输出第二充电电压给该电池，该第二充电电压大于该第一充电电压。

5.如权利要求1所述的显示器，其特征在于进一步包含电池和开关，该电池通过该开关连接该主电路，其中当该开关开启该主电路时，该面板与该背光模块开启且该背光模块产生该内部光线。

6.如权利要求5所述的显示器，其特征在于：当该开关开启该主电路时，该电池与该太阳能模块共同提供该维持电路所需的电能，或者该太阳能模块单独提供该维持电路所需的电能。

7.一种用于显示器的供电方法，该显示器具有面板、背光模块、太阳能模块、主电路以及维持电路，该维持电路用以当该主电路开启或关闭时，维持至少一特定功能，其特征在于该方法包括：

设置该背光模块于该面板与该太阳能模块之间；

该太阳能模块接收该显示器外部光线或该背光模块产生的内部光线用以产生太阳能电压，该外部光线经由该面板后被该太阳能模块接收；

该太阳能电压提供该维持电路所需的电能；以及

该维持电路持续执行该至少一特定功能。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该太阳能电压具有电压值，该方法还包括：当该电压值大于第一默认值时，该太阳能电压提供该维持电路所需的电能。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于还包括：提供电池用以供电给该主电路，当该电压值大于第二默认值时，该太阳能电压对该电池充电，该第二默认值大于该第一默认值。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该维持电路具有储能组件以及特定功能电路，该方法还包括：

当该电压值大于第一默认值时，该太阳能电压对该储能组件充电；以及

当该电压值小于该第一默认值且该电池断电，该储能组件提供电能给该特定功能电路用以持续执行该至少一特定功能。

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