Led顯示屏自動(dòng)白平衡亮度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及LED的【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，用于通過(guò)改變各LED芯片的電流對(duì)LED顯示屏整體的白平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括用于控制所述LED芯片電流的PWM芯片、可控制所述PWM芯片的上位機(jī)以及光譜儀，所述光譜儀電連接于所述上位機(jī)，所述上位機(jī)包括阻值預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)和用于接受數(shù)據(jù)并比較參數(shù)并計(jì)算的控制增益模塊。本實(shí)用新型中的LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其光譜儀采集LED顯示屏光譜參數(shù)后，輸送至上位機(jī)，上位機(jī)計(jì)算控制PWM芯片，繼而改變各LED芯片的電流，自動(dòng)調(diào)節(jié)白平衡，對(duì)人力成本要求低，調(diào)節(jié)效率高。
【專利說(shuō)明】LED顯示屏自動(dòng)白平衡亮度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]白平衡是描述顯示器中紅、綠、藍(lán)三基色混合生成后白色精確度的一項(xiàng)指標(biāo)，也是衡量LED顯示屏顯示效果的一個(gè)重要參數(shù)，在LED顯示屏出廠前，需要對(duì)其反復(fù)調(diào)節(jié)，以達(dá)到白平衡標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有技術(shù)中白平衡調(diào)節(jié)的通常做法是:選用恒定波長(zhǎng)的紅色LED、綠色LED、藍(lán)色LED，通過(guò)調(diào)節(jié)R(紅)、G(綠)、B (藍(lán))的亮度比來(lái)得到目標(biāo)白平衡值。而R、G、B的亮度是通過(guò)其對(duì)應(yīng)LED芯片的驅(qū)動(dòng)電流決定的。對(duì)不同的電流驅(qū)動(dòng)芯片有不同的驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)方法:
[0003]1、采用通用驅(qū)動(dòng)芯片，可以通過(guò)調(diào)節(jié)三色燈的電阻來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流。
[0004]2、采用PWM芯片，可以通過(guò)調(diào)節(jié)PWM芯片增益來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流來(lái)調(diào)節(jié)三色亮度比例，達(dá)到白平衡狀態(tài)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，這兩種都是人工根據(jù)光譜輻射儀的測(cè)量結(jié)果，對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變其電阻或者逐步調(diào)節(jié)芯片增益，需要將反饋參數(shù)與輸入?yún)?shù)比較，確定增益調(diào)節(jié)的方向而后進(jìn)行固定步長(zhǎng)的調(diào)節(jié)，以逐步逼近的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的白平衡狀態(tài)。這種方式其調(diào)節(jié)過(guò)程高度依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)，不僅人力成本高，而且效率較低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供LED顯示屏自動(dòng)白平衡亮度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的LED顯示屏白平衡調(diào)節(jié)過(guò)程人力成本高、效率低的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，用于通過(guò)改變各LED芯片的電流對(duì)LED顯示屏整體的白平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括用于控制所述LED芯片電流的PWM芯片、可控制所述PWM芯片的上位機(jī)以及光譜儀，所述光譜儀電連接于所述上位機(jī)，所述上位機(jī)包括阻值預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)和用于接受數(shù)據(jù)并比較參數(shù)并計(jì)算的控制增益模塊。
[0008]進(jìn)一步地，還包括用于接收所述上位機(jī)信號(hào)并輸出控制所述PWM芯片的FPGA電路。
[0009]進(jìn)一步地，所述FPGA電路包括可接入千兆網(wǎng)線的網(wǎng)卡。
[0010]進(jìn)一步地，所述上位機(jī)光與所述FPGA電路、所述光譜儀之間通過(guò)串口線連通數(shù)據(jù)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中的LED顯示屏自動(dòng)白平衡亮度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其通過(guò)光譜儀測(cè)量LED顯示屏的光學(xué)數(shù)據(jù)，反饋至上位機(jī)，上位機(jī)的控制增益模塊計(jì)算通過(guò)PMW芯片對(duì)LED芯片進(jìn)行控制，直到其達(dá)到指定的白平衡要求。整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程反饋調(diào)節(jié)自動(dòng)完成，人力成本低，調(diào)節(jié)效率高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的整體連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]以下結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0015]如圖1所示，LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)I，包括上位機(jī)11、PWM芯片13以及光譜儀15，光譜儀15電連接于上位機(jī)11，上位機(jī)11包括阻值預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)111和控制增益模塊 112。
[0016]PWM芯片13即脈沖寬度調(diào)節(jié)芯片，其調(diào)節(jié)時(shí)不需要改變信號(hào)頻率，改變的是脈沖的高電平的時(shí)間，即LED芯片的導(dǎo)通時(shí)間，相當(dāng)于調(diào)節(jié)LED的平均電流，可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)其增益，改變各LED芯片的實(shí)際亮度，以達(dá)到調(diào)節(jié)白平衡的效果。上位機(jī)11可以接受光譜儀15檢測(cè)到LED顯示屏2的光譜參數(shù)，并且通過(guò)控制增益模塊112與事先輸入的數(shù)據(jù)對(duì)比，計(jì)算所需要的增益調(diào)節(jié)范圍，輸出控制PWM芯片13。
[0017]其工作流程如下:
[0018]1.根據(jù)需求確認(rèn)單個(gè)模組在白平衡狀態(tài)下的亮度要求，并根據(jù)模組本身的特點(diǎn)和使用的PMW芯片型號(hào)來(lái)確定各LED芯片的預(yù)設(shè)阻值，并對(duì)應(yīng)設(shè)置上位機(jī)11內(nèi)的阻值預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu) 111 ;
[0019]2.設(shè)定LED顯示屏2的白平衡亮度和色坐標(biāo)，光譜儀15接收LED顯示屏2發(fā)出的光譜參數(shù)，并轉(zhuǎn)化為電子數(shù)據(jù)反饋至上位機(jī)11;
[0020]3.上位機(jī)11的控制增益模塊112將反饋參數(shù)與輸入?yún)?shù)比較，確定增益調(diào)節(jié)的方向和范圍后，控制PWM芯片13進(jìn)行固定步長(zhǎng)的調(diào)節(jié)，以逐步逼近的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的白平衡狀態(tài)，完成整個(gè)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程。
[0021]在步驟I中，進(jìn)行增益調(diào)劑前需要對(duì)R，G，B各個(gè)電阻有一個(gè)預(yù)估值，這個(gè)預(yù)估值是LED顯示屏2白平衡調(diào)節(jié)的一個(gè)前提，它是配置LED顯示屏2非常重要的一步。因此需要針對(duì)不同的LED顯示屏2通過(guò)一種可行的方式進(jìn)行預(yù)估值的預(yù)算，并對(duì)阻值預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)111對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)，可以確定三色的最佳初始增益值，在這個(gè)值的一定范圍內(nèi)，增益值與三色燈的亮度可以保持最佳的線性度。
[0022]在步驟3中，整個(gè)自動(dòng)反饋調(diào)解中，上位機(jī)11通過(guò)目標(biāo)值和反饋值的差值經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)算法確定最佳增益，借由PWM芯片13來(lái)控制LED屏的白平衡狀態(tài)。如此反復(fù)直到測(cè)量誤差小于設(shè)定的調(diào)節(jié)誤差。
[0023]現(xiàn)有技術(shù)中的采用通用驅(qū)動(dòng)芯片的方式難以提高LED顯示屏2的刷新率，其通過(guò)調(diào)節(jié)方法一般是人工調(diào)節(jié)阻值的的方式，而采用PWM芯片13的方案調(diào)節(jié)中，也是人工根據(jù)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行調(diào)節(jié)。而本實(shí)施例中反饋參數(shù)與輸入?yún)?shù)比較，并計(jì)算確定增益調(diào)節(jié)的方向而后進(jìn)行固定步長(zhǎng)的調(diào)節(jié)的過(guò)程，全部由控制增益模塊112自動(dòng)計(jì)算完成，以逐步逼近的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的白平衡狀態(tài)，不僅節(jié)省了人力成本，而且自動(dòng)化程度高，使白平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程更加高效。
[0024]如圖1所示，LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)I還包括FPGA電路12，F(xiàn)PGA電路12即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)單修改定制，可以接受上位機(jī)11輸出的信號(hào)，直接對(duì)PWM芯片13進(jìn)行控制。
[0025]如圖1所示，上位機(jī)11、FPGA電路12、光譜儀15之間通過(guò)串口線連通數(shù)據(jù)，各自均設(shè)有串口，相互之間通過(guò)串口線交換數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA電路12還設(shè)有網(wǎng)卡，可接入千兆網(wǎng)線，方便的與外接的計(jì)算機(jī)等設(shè)備連通，遠(yuǎn)程接受設(shè)置。FPGA電路12與LED顯示屏2之間直接導(dǎo)線連接，LED顯示屏2正面朝向光譜儀15。
[0026]本實(shí)施例中采用的光譜儀15為PR655光譜儀15，這是一種專門測(cè)量光學(xué)參數(shù)的儀器，提供了串口接口，可以通過(guò)遠(yuǎn)程命令將測(cè)量參數(shù)傳至上位機(jī)11中，其準(zhǔn)確度和效率都有所保證。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，用于通過(guò)改變各LED芯片的電流對(duì)LED顯示屏整體的白平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，其特征在于，包括用于控制所述LED芯片電流的PWM芯片、可控制所述PWM芯片的上位機(jī)以及光譜儀，所述光譜儀電連接于所述上位機(jī)，所述上位機(jī)包括阻值預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)和用于接受數(shù)據(jù)并比較參數(shù)并計(jì)算的控制增益模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括用于接收所述上位機(jī)信號(hào)并輸出控制所述PWM芯片的FPGA電路。
3.如權(quán)利要求2所述的LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述FPGA電路包括可接入千兆網(wǎng)線的網(wǎng)卡。
4.如權(quán)利要求2所述的LED顯示屏白平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上位機(jī)、所述FPGA電路和所述光譜儀之間通過(guò)串口線連通數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G09G3/32GK204155591SQ201420476311
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】張建軍, 梁德斌, 吳涵渠 申請(qǐng)人:深圳市奧拓電子股份有限公司