用于LED显示装置的亮度校正方法及系统制造方法及图纸

公开了用于LED显示装置的亮度校正方法及系统。该亮度校正方法包括：在校正状态的每个显示周期中，提供灰阶数据，将选定颜色的LED点亮第一预定时间；测量LED显示装置的亮度；根据亮度的测量值，将所述第一预定时间校正为第二预定时间，使得亮度测量值接近预设值；以及在显示状态的每个显示周期中，根据灰阶数据与第二预定时间的关系控制选定颜色的LED的点亮时间。该方法通过亮度测量以校正各个颜色的LED的亮度曲线的非线性以及不同颜色的LED的亮度曲线之间的差异，从而改善显示质量。

Method and system for luminance correction for LED display device

The luminance correction method and system for the LED display device are disclosed. The brightness correction method includes: in each calibration status display cycle, providing the grayscale data, the selected color LED light to a first predetermined time measurement; LED display brightness; brightness according to the measured values, the first predetermined time correction scheduled time is second, so that the brightness measurement values close to the preset value; and in show the state of each cycle, according to the relationship between the light gray scale data and the second predetermined time control of the selected color LED. This method corrections the nonlinearity of the brightness curve of each color LED and the difference of brightness curve between different colors by luminance measurement, so as to improve the display quality.

【技术实现步骤摘要】
用于LED显示装置的亮度校正方法及系统
本专利技术涉及LED显示技术，更具体地，涉及用于LED显示装置的亮度校正方法及系统。
技术介绍
LED显示装置具有以下方面的优越性：高灰阶、宽可视角度、丰富的色彩以及可定制的屏幕形状。因此，LED显示装置被广泛应用于工业、交通、商业广告、信息发布、体育比赛等各个领域。LED显示装置使用的像素元件是LED。为了实现彩色图像显示，每个像素元件可以包括多个发射不同颜色光的LED，或者可以包括多个具有不同颜色滤光片的LED。由于LED的物理特性，LED发光的亮度与驱动电流和点亮时间相关。例如，采用电流控制法和导通时间控制法来实现多级灰阶。在电流控制法中，通过调节LED中流过的电流大小来控制其灰阶。导通时间控制法是在恒流驱动的情形下，通过改变每个显示周期T中控制LED的点亮时间t来控制LED的灰阶。在导通时间控制法中，如果采用脉宽调制(PWM)信号作为控制信号，则可以将PWM信号的占空比与灰阶相对应，占空比例如是高电平持续时间(对应于点亮时间t)与信号周期(对应于显示周期T)的比值。该显示周期T与刷新率成反比。当显示周期T减小使得刷新率达到每秒重复100多次以上时，就可以有效地减少闪烁效应。现在市面上的LED显示装置例如具有超过100赫兹的刷新率。然而，在该方法中，控制时间的精确性和电流的稳定性以及LED的电容特性等都会影响到亮度控制的精确性。由于LED本身的电容特性、电路系统的电容特性和开关控制的精确性、以及为了抵消残影所做的专门的控制处理等等原因，致使实际亮度和控制所预期的亮度会有差异。控制信号的占空比与亮度之间的关系偏离线性，甚至不同颜色的LED在相同的占空比的控制下亮度也会出现差异，结果产生亮度和颜色失真的图像。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于LED显示装置的亮度校正方法及系统，该方法通过亮度测量以校正各个颜色的LED的亮度曲线的非线性以及不同颜色的LED的亮度曲线之间的差异，从而改善显示质量。根据本专利技术的一方面，提供一种用于LED显示装置的亮度校正方法，所述LED显示装置包括多个像素单元，每个像素单元包括不同颜色的多个LED，所述LED显示装置根据灰阶数据显示图像，所述方法包括：在校正状态的每个显示周期中，提供灰阶数据，将选定颜色的LED点亮第一预定时间；测量LED显示装置的亮度；根据亮度的测量值，将所述第一预定时间校正为第二预定时间，使得亮度测量值接近预设值；以及在显示状态的每个显示周期中，根据灰阶数据与第二预定时间的关系控制选定颜色的LED的点亮时间，从而校正各个颜色的LED的亮度曲线的非线性以及不同颜色的LED的亮度曲线之间的差异。优选地，将选定颜色的LED点亮第一预定时间的步骤包括在LED显示装置的所有区域中的选定颜色LED同时点亮达到所述第一预定时间。优选地，将选定颜色的LED点亮第一预定时间的步骤包括在LED显示装置的选定区域中的选定颜色LED同时点亮达到所述第一预定时间。优选地，测量LED显示装置的亮度包括测量LED显示装置的一个或多个位置的亮度值。优选地，将所述第一预定时间校正为第二预定时间包括：根据亮度测量值与预设值的差异，相应地调整所述第一预定时间以减小所述差异，直至达到所述第二预定时间。优选地，还包括：在LED显示装置中存储灰阶数据与第二预定时间的关系曲线或查找表，其中，在显示状态的每个显示周期中，根据所述关系曲线或查找表获得与灰阶数据相对应的第二预定时间。优选地，针对不同颜色的LED分别存储各自的关系曲线或查找表，其中，在显示状态的每个显示周期中，不同颜色的LED根据各自的所述关系曲线或查找表获得与灰阶数据相对应的第二预定时间。优选地，所述显示周期为LED显示装置的帧周期，所述选定颜色的LED的点亮时间为所述帧周期中在多个PWM信号控制下的累积点亮时间。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于LED显示装置的亮度校正系统，所述LED显示装置包括多个像素单元，每个像素单元包括不同颜色的多个LED，所述LED显示装置根据灰阶数据显示图像，所述系统包括：照度计，设置在所述LED显示装置前方，用于在LED显示装置的校正状态获得亮度测量值；以及测量控制装置，与所述照度计和所述LED显示装置相连接，用于在LED显示装置的校正状态提供灰阶数据，将选定颜色的LED点亮第一预定时间，以及根据亮度测量值，将所述第一预定时间校正为第二预定时间，使得亮度测量值接近预设值，其中，所述测量控制装置获得灰阶数据与第二预定时间的关系，在显示状态的每个显示周期中，所述LED显示装置根据灰阶数据与第二预定时间的关系控制选定颜色的LED的点亮时间。优选地，所述灰阶数据与第二预定时间的关系存储为关系曲线或查找表。优选地，所述测量控制装置测量所述LED显示装置的一个或多个位置的亮度值。根据本专利技术实施例的亮度校正方法，在校正状态下，通过亮度测量获得灰阶数据与和二预定时间的关系。在显示状态下，根据灰阶数据与第二预定时间的关系控制选定颜色的LED的点亮时间，使得LED的实际亮度大致等于预设值。在每个显示周期T中，各个颜色的LED的点亮时间等于与灰阶值相对应的校正点亮时间，从而获得灰阶值与实际亮度之间大致线性的关系。该方法可以修正控制信号的占空比与实际亮度之间的非线性。由于可以分别针对不同颜色的LED获得校正点亮时间，因此，可以消除不同颜色的LED在相同的占空比的控制下的亮度差异。该方法可以改善亮度控制的线性，从而改善图像质量。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出LED显示装置的示意性框图；图2示出根据本专利技术实施例的亮度校正系统的示意性框图；图3示出单一颜色的LED在不同点亮时间下的亮度曲线；图4示出根据本专利技术实施例的亮度校正方法的流程图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。图1示出LED显示装置100的示意性框图。LED显示装置100包括LED显示控制器110和n个串接的LED单元板120，其中n是大于等于1的整数。每一个LED单元板120包括A个LED驱动电路121，每个LED驱动电路121用于驱动B个LED121，其中A和B分别是大于等于1的整数。因此，该LED显示装置100可以驱动总共n*A*B个LED121。LED显示控制器110向LED单元板1201提供灰阶数据DATA，并且分别向LED单元板120提供一组控制信号，包括时钟信号CLK、锁存信号LAT和使能信号EN。第一LED单元板1201上的第一LED驱动电路121从LED显示控制器110接收灰阶数据DATA，并且将灰阶数据DATA输出至该单元板120上的下一个LED驱动电路121。每一个LED驱动电路121根据灰阶数据DATA产生输出信号，例如逐位对应的输出信号。LED121按照逐位分时显示的方式点亮或熄灭。LED显示装置100例如是单色或全彩显示屏。在单色显示屏的情形下，每个LED121的颜色是相同的。多个LED121组成LED阵列。显示控制器110将原始的单色图像数据转换成灰阶数据DATA。LED阵列中的多个LED121本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LED显示装置的亮度校正方法，所述LED显示装置包括多个像素单元，每个像素单元包括不同颜色的多个LED，所述LED显示装置根据灰阶数据显示图像，所述方法包括：在校正状态的每个显示周期中，提供灰阶数据，将选定颜色的LED点亮第一预定时间；测量LED显示装置的亮度；根据亮度的测量值，将所述第一预定时间校正为第二预定时间，使得亮度测量值接近预设值；以及在显示状态的每个显示周期中，根据灰阶数据与第二预定时间的关系控制选定颜色的LED的点亮时间，从而校正各个颜色的LED的亮度曲线的非线性以及不同颜色的LED的亮度曲线之间的差异。

【技术特征摘要】
1.一种用于LED显示装置的亮度校正方法，所述LED显示装置包括多个像素单元，每个像素单元包括不同颜色的多个LED，所述LED显示装置根据灰阶数据显示图像，所述方法包括：在校正状态的每个显示周期中，提供灰阶数据，将选定颜色的LED点亮第一预定时间；测量LED显示装置的亮度；根据亮度的测量值，将所述第一预定时间校正为第二预定时间，使得亮度测量值接近预设值；以及在显示状态的每个显示周期中，根据灰阶数据与第二预定时间的关系控制选定颜色的LED的点亮时间，从而校正各个颜色的LED的亮度曲线的非线性以及不同颜色的LED的亮度曲线之间的差异。2.根据权利要求1所述的亮度校正方法，其中，将选定颜色的LED点亮第一预定时间的步骤包括在LED显示装置的所有区域中的选定颜色LED同时点亮达到所述第一预定时间。3.根据权利要求1所述的亮度校正方法，其中，将选定颜色的LED点亮第一预定时间的步骤包括在LED显示装置的选定区域中的选定颜色LED同时点亮达到所述第一预定时间。4.根据权利要求1所述的亮度校正方法，其中，测量LED显示装置的亮度包括测量LED显示装置的一个或多个位置的亮度值。5.根据权利要求1所述的亮度校正方法，其中，将所述第一预定时间校正为第二预定时间包括：根据亮度测量值与预设值的差异，相应地调整所述第一预定时间以减小所述差异，直至达到所述第二预定时间。6.根据权利要求1所述的亮度校正方法，还包括：在LED显示装置中存储灰阶数据与第二预定时间的关系曲线或查找表，其中，在显示状态的每个显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍宏，许明薛，
申请(专利权)人：杭州视芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33