CN101996585A - 基于rgb三基色led背光灯的自动白平衡调整系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整系统和方法，包括颜色传感器采集电路、主控制器电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路、蓝灯驱动电路；系统上电开机，按照设置的默认值点亮LED背光灯；读取背光灯板上颜色传感器的R、G、B三色数据；根据采集的传感器R、G、B三色数据计算出CIE三色值X、Y、Z；根据计算的CIE三色值X、Y、Z计算出当前的色坐标值x、y；根据计算的色坐标x、y值计算出当前的色温值；将计算的色温值与设定的色温值进行比较。本发明实现了白平衡的自动调整，提高了白平衡调整的准确性。

Description

基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整系统和方法 

技术领域

本发明涉及液晶显示器LED背光技术领域，具体涉及一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整系统和方法。 

背景技术

随着LED技术的成熟，同时成本也在大幅下降，LED作为背光源已经成为趋势。 

使用LED作为背光源，一般有两种方案，一种是全部使用白色发光二极管作为背光源，另一种是采用红、绿、蓝三色的发光二极管混合成白色的背光源。全部使用白色发光二极管的背光源，与标准白色偏差较大，难以完全再现物体原来的颜色；而使用红绿蓝三色发光二极管的背光源又存在白平衡调整的问题。目前已有研究人员提出了一些白平衡调整的方法和系统，但大多数均是基于人工测试和调整，这样效率低而且准确性差。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整系统和方法，来提高红绿蓝三色发光二极管的背光源白平衡调整的效率和准确性。 

本发明的技术方案如下： 

一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整系统，由主控制器电路、颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路组成，其特征在于：所述的控制器电路分别与所述的颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路相连，所述的红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路分别外接有红灯、绿灯以及蓝灯二极管阵列。 

颜色传感器采集电路采集RGB三色LED背光灯R、G、B分量；主控制器电路处理采集的数据和生成驱动RGB灯的PWM波；红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路将来自主控制器的PWM脉冲信号转换为有很强驱动能力的脉冲电流，驱动各色二极管阵列发光。 

一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整方法，其特征在于：其 具体包括以下步骤： 

(1)、将控制器电路分别与颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路相连，将红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路分别与红灯、绿灯以及蓝灯二极管阵列，然后上电，按照设置的默认值点亮LED背光灯； 

(2)、主控制器电路读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据； 

(3)、主控制器电路根据红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据转换为CIE标准三色值X、Y、Z； 

(4)、主控制器电路再根据CIE标准三色值X、Y、Z计算出当前的色坐标值x、y； 

(5)、主控制器电路然后根据由步骤(4)计算的色坐标x、y值计算出当前的色温值； 

(6)、主控制器电路将由步骤(5)计算的色温值与设定的色温值进行比较，若计算的色温值比设定的色温值小，则增大蓝灯的驱动占空比，减小红灯的驱动占空比，然后返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作；若计算的色温值比设定的色温值大，则增大红灯的驱动占空比，减小蓝灯的占空比，然后返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作；若计算的色温值与设定的色温值相等，则直接返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作。 

本发明的有益效果： 

本发明系统电路简单可靠，且整个系统是一个闭环系统，可以实时的完成对背光白平衡的调整，效率高、准确性高。 

附图说明

图1为本发明的系统原理框图。 

图2为本发明色温计算处理流程图。 

图3为本发明的方法流程图。 

具体实施方式

参见图1、2、3，一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整系统，由主控制器电路、颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路组成，控制器电路分别与颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路相连，红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路分别外接有红灯、绿灯以及蓝灯二极管阵列。 

颜色传感器采集电路采集RGB三色LED背光灯R、G、B分量；主控制器电路处理采集的数据和生成驱动RGB灯的PWM波，并判断背光灯白平衡是否已偏移，如发生了偏移，则调整相应灯的占空比，输出PWM波供驱动电路驱动三色灯；红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路将来自主控制器的PWM脉冲信号转换为有很强驱动能力的脉冲电流，驱动各色二极管阵列发光。 

一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整方法，具体包括以下步骤： 

(1)、将控制器电路分别与颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路相连，将红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路分别与红灯、绿灯以及蓝灯二极管阵列，然后上电，按照设置的默认值点亮LED背光灯； 

(2)、主控制器电路读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据； 

(3)、主控制器电路根据红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据转换为CIE标准三色值X、Y、Z； 

(4)、主控制器电路再根据CIE标准三色值X、Y、Z计算出当前的色坐标值x、y； 

(5)、主控制器电路然后根据由步骤(4)计算的色坐标x、y值计算出当前的色温值； 

(6)、主控制器电路将由步骤(5)计算的色温值与设定的色温值进行比较，若计算的色温值比设定的色温值小，则增大蓝灯的驱动占空比，减小红灯的驱动占空比，然后返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作；若计算的色 温值比设定的色温值大，则增大红灯的驱动占空比，减小蓝灯的占空比，然后返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作；若计算的色温值与设定的色温值相等，则直接返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作。 

以下结合附图对本发明作进一步的说明： 

图2显示了从色度传感器数据到色温的转换过程，色度传感器输出数据为RGB三色分量值，通过矩阵变换转换为CIE标准三色值X、Y、Z，然后再进行变换转换为色坐标值x、y，最后通过色坐标计算出当前的色温值。 

图3显示了基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整的方法流程，系统上电以默认值点亮三色灯，主控制器从颜色传感器读出R、G、B三色分量值，主控制器对R、G、B值做矩阵变换，将R、G、B值转换为CIE标准三色值X、Y、Z，然后再根据转换的三色值X、Y、Z计算出色坐标x、y，最后根据色坐标计算出当前环境下的色温值，将计算的色温值与设定值进行比较，如果发现白平衡发生了偏移则进行调整；若色温值大于设定值则增加红灯的占空比，减小蓝灯的占空比，然后返回重新读取颜色传感器值，进行下一个循环；若色温值小于设定值则增加蓝灯占空比，减小红灯占空比，然后返回重新读取颜色传感器值，进行下一个循环； 

将白平衡自动调整系统用于任何一个基于RGB三基色LED背光灯源，均可实现白平衡的自动调整。 

Claims (2)

1.一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整系统，由主控制器电路、颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路组成，其特征在于：所述的控制器电路分别与所述的颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路相连，所述的红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路分别外接有红灯、绿灯以及蓝灯二极管阵列。

2.一种基于RGB三基色LED背光灯的自动白平衡调整方法，其特征在于：其具体包括以下步骤：

(1)、将控制器电路分别与颜色传感器采集电路、红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路相连，将红灯驱动电路、绿灯驱动电路以及蓝灯驱动电路分别与红灯、绿灯以及蓝灯二极管阵列，然后上电，按照设置的默认值点亮LED背光灯；

(2)、主控制器电路读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据；

(3)、主控制器电路根据红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据转换为CIE标准三色值X、Y、Z；

(4)、主控制器电路再根据CIE标准三色值X、Y、Z计算出当前的色坐标值x、y；

(5)、主控制器电路然后根据由步骤(4)计算的色坐标x、y值计算出当前的色温值；

(6)、主控制器电路将由步骤(5)计算的色温值与设定的色温值进行比较，若计算的色温值比设定的色温值小，则增大蓝灯的驱动占空比，减小红灯的驱动占空比，然后返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作；若计算的色温值比设定的色温值大，则增大红灯的驱动占空比，减小蓝灯的占空比，然后返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作；若计算的色温值与设定的色温值相等，则直接返回步骤(2)重新读取颜色传感器采集电路的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色数据，进行下一个循环，逐步按照上述步骤重新操作。

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