CN103218980B - 一种色温调节方法、色温调节装置及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种色温调节方法、色温调节装置及显示装置。本发明将输入的色温信号和色温模板进行匹配，提取出与所述输入的色温信号匹配的色温模板所对应的电流信号；通过所述电流信号控制发光单元发光。本发明通过电流和色温的对应关系计算公式建立色温模板，色温模板中的参数范围可根据实际需要自行设定，扩展了色温的选择范围；将色温信号和色温模板进行匹配，省去了中间的计算过程，缩短了色温的调节时间；通过控制流经蓝光芯片和绿光芯片的电流值，进而激发红色荧光粉，使得LED灯发出不同色温的光；提高了色温的调节精度和用户体验。

Description

一种色温调节方法、色温调节装置及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种色温调节方法、色温调节装置及显示装置。

背景技术

对于液晶电视和显示器，不同的人对于颜色有这不同的需求，然而现有的显示器和液晶电视显示的颜色空间有限。现有显示器一般通过ACC tunning(Accurate color capture tunning，自动色温控制)方法来实现色温的调节，这种调节方式的调节是通过软件的方式实现，可实现对色温几百开尔文的调节。

Acc tuning色温调节方式是通过软件处理的方式实现，通常，在输入灰阶信号8bits的情况下，通过程序处理将8bits的信号插值成为9bits的信号，最后根据需要输出8bit或者6bit的信号。色温调节就是在8bits插值为9bits时候，按照一定的色温调节的方向来插值，然后在8bits输出的过程中，保留对色温调节有用的值，从而改变8bits灰度信号，实现色温调节。该方式一般用来进行色温的补偿调节，色温调节范围一般只有几百开尔文。色温的调节范围很有限，直接影响显示效果的精度和用户体验。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种色温调节方法、色温调节装置及显示装置，解决现有色温调节范围小，显示精度低的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种色温调节方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

S1：将输入的色温信号和色温模板进行匹配，提取出与所述输入的色温信号匹配的色温模板所对应的电流信号；

S2：根据所述电流信号来调节控制发光单元发光。

在所述步骤S1之前还包括：

S0：建立色温模板。

所述步骤S0具体为：

S01：通过控制施加在发光装置上的电流与测量该电流所对应的色温值建立电流和色温的对应关系计算公式；

S02：根据所述对应关系计算公式构建色温模板。

所述对应关系计算公式为：

T(k)＝[t₆×k⁶-t₅×k⁵+t₄×k⁴-t₃×k³+t₂×k²-t₁×k+t₀]

其中：

k为流经绿光芯片的电流和流经蓝光芯片的电流之间的比值；k＝I(G_chip):I(B_chip)，0.25≤k≤2；

t₀-t₆为k的0到6阶指数的系数；

I(G_chip)为流经绿光芯片的电流；

I(B_chip)为流经蓝光芯片的电流；

T(k)为对应k值的色温。

一种实现上述权利要求的色温调节装置，其特征是，该装置包括：

用于对输入的色温信号进行控制的色温控制装置、根据所述色温控制装置的输出信号来发光的发光装置；所述色温控制装置和所述发光装置相连接。

所述色温控制装置包括：

用于接收色温信号的信号接收单元、用于对所述色温信号进行色温模板匹配的色温模板单元、用于选择与所述色温信号相应的色温模板的模板选择单元；为所述信号接收单元、色温模板单元和模板选择单元供电的第一供电单元；

所述信号接收单元和色温模板单元连接；色温模板单元和模板选择单元连接；模板选择单元和发光装置连接；所述第一供电单元分别与所述信号接收单元、色温模板单元和模板选择单元连接。

所述发光装置包括：

用于根据所述模板选择单元的输出信号来控制电流的电流控制单元、用于根据所述电流控制单元的输出信号来发光的发光单元；为所述电流控制单元和发光单元供电的第二供电单元；

所述电流控制单元分别与所述模板选择单元和发光单元连接；所述第二供电单元分别与所述电流控制单元和发光单元连接。

所述第二供电单元包括第一电流输出端和第二电流输出端。

所述发光单元为LED灯。

所述LED灯包括用于发出蓝光的蓝光芯片和用于发出绿光的绿光芯片；所述蓝光芯片和绿光芯片分别与所述第一电流输出端和第二电流输出端连接。

所述LED灯包括红色荧光粉。

一种显示装置，其特征是，包括上述权利要求所述的色温调节装置。

(三)有益效果

1.通过电流和色温的对应关系计算公式建立色温模板，色温模板中的参数范围可根据实际需要自行设定，扩展了色温的选择范围；

2.将色温信号和色温模板进行匹配，省去了中间的计算过程，缩短了色温的调节时间；

3.通过控制流经蓝光芯片和绿光芯片的电流值来激发红色荧光粉，使得LED灯发出不同色温的光；提高了色温的调节精度和用户体验。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图；

图2是色温控制模块工作流程示意图；

图3是彩膜的光谱图；

图4是侧边背光源组件结构示意图；

图5是直下背光源组件结构示意图；

附图标记：1—LED灯；2--蓝光芯片；3--绿光芯片；4--红色荧光粉；5--固定片；6--导光材料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，而非用来限制本发明的范围。

为了解决液晶电视和显示器色温调节范围小，显示精度低的问题，本发明提供了一种色温调节方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：

S0：建立色温模板。

S01：通过控制施加在发光装置上的电流与测量该电流所对应的色温值建立电流和色温的对应关系计算公式；该公式是通过实验的方法，利用绿光芯片、蓝光芯片以及色温检测装置得到的。

所述对应关系计算公式为：

T(k)＝[t₆×k⁶-t₅×k⁵+t₄×k⁴-t₃×k³+t₂×k²-t₁×k+t₀]

其中：

k为流经绿光芯片的电流和流经蓝光芯片的电流之间的比值；k＝I(G_chip):I(B_chip)，0.25≤k≤2；

t₀-t₆为k的0到6阶指数的系数；

I(G_chip)为流经绿光芯片的电流；

I(B_chip)为流经蓝光芯片的电流；

T(k)为对应k值的色温。

S02：根据所述对应关系计算公式构建色温模板；

色温模板为色温、绿光芯片的电流和流经蓝光芯片的电流之间的比值组成的表格；

S1：将输入的色温信号和色温模板进行匹配，提取出与所述输入的色温信号匹配的色温模板所对应的电流信号；

将色温信号和色温模板中的色温进行对比，将和色温信号相应的色温模板中的色温对应的电流信号发送给发光装置。

S2：根据所述电流信号来调节控制发光单元发光。

发光装置根据电流信号分别对绿光芯片和蓝光芯片施加对应的电流使得发光单元发光，实现对色温的控制。

本发明提供的对应色温调节方法的色温调节装置如图1所示，包括：

用于对输入的色温信号进行控制的色温控制装置、根据所述色温控制装置的输出信号来发光的发光装置；所述色温控制装置和所述发光装置连接。

所述色温控制装置包括：

用于接收色温信号的信号接收单元、用于对所述色温信号进行色温模板匹配的色温模板单元、用于选择与所述色温信号最接近的色温模板的模板选择单元；为所述信号接收单元、色温模板单元和模板选择单元供电的第一供电单元；

所述色温控制模块和色温模板单元连接；色温模板单元和模板选择单元连接；模板选择单元和显示装置连接；所述第一供电单元分别与所述信号接收单元、色温模板单元和模板选择单元连接。

所述显示装置包括：

用于根据所述模板选择单元的输出信号来控制电流的电流控制单元、用于根据所述电流控制单元的输出信号来发光的发光单元；为所述电流控制单元和发光单元供电的第二供电单元；所述发光单元为LED灯。所述LED灯包括用于发出蓝光的蓝光芯片和用于发出绿光的绿光芯片；通过蓝光芯片和绿光芯片能够实现大范围色温的调整。所述蓝光芯片和绿光芯片分别与所述第一电流输出端和第二电流输出端连接。本发明中的芯片的材料主要为铟氮化镓(InGaN)/蓝宝石(Sapphire)。所述LED灯涂有红色荧光粉。

所述电流控制单元分别于所述模板选择单元和发光单元连接；所述第二供电单元分别与所述电流控制单元和发光单元连接。所述第二供电单元包括第一电流输出端和第二电流输出端。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述的色温调节装置。

本发明的光源采用蓝光和绿光两芯片搭配红色荧光粉的LED。本发明中所述的LED为白光LED，实现方式为绿光和蓝光芯片激发红色荧光粉(原理为R、G、B三原色实现白光)。通过系统控制系统的颜色预设模块实现不同色温的调节，从而可以满足不同的行业人士对于冷暖色调和颜色呈现能力的不同的需求。

色温信号发送到色温控制模块中，与色温控制模块中预设的色温进行比对，确定了预设的色温的模板后提取模板中存储的生成该色温时光源蓝绿光芯片驱动电流的比例。系统板上的电路控制系统根据上面确认的驱动电流的比例，调节经过蓝光芯片和绿光芯片的电流，实现颜色的调节。不同的蓝光和绿光的比例搭配的彩膜的光谱(CF spectrum)如图3所示。

色温调节装置包括两个部分，LED驱动电路部分和液晶屏电路。色温调节装置可以位于显示器的机芯板上也可以直接集成在液晶屏的电路部分。

背光源组件(Back Light Unit，缩写为BLU)结构可以是包括蓝色和绿色芯片的侧边式结构(见图4)或者直下结构(见图5)。以图4为例，LED灯1发出光线经过导光材料6给显示装置提供光源，其中，通过控制电流输出提供给蓝光芯片2和绿光芯片3不同的电流，再通过红色荧光粉4的作用得到不同色温的光线，此光线经过导光材料6的处理得到面光源，所述蓝光芯片2和绿光芯片3通过固定片5固定。

色温和绿光芯片电流与蓝光芯片电流的比例满足以下加权关系：

T(k)＝[t₆×k⁶-t₅×k⁵+t₄×k⁴-t₃×k³+t₂×k²-t₁×k+t₀]

k＝I(G_chip):I(B_chip)，(0.25≤k≤2)

其中：

t₀-t₆为k的0到6阶指数的系数；

I(G_chip)为流经绿光芯片的电流；

I(B_chip)为流经蓝光芯片的电流；

k为流经绿光芯片的电流和流经蓝光芯片的电流之间的比值；k＝I(G_chip):I(B_chip)，0.25≤k≤2；

T(k)为对应k的色温。

一个具体的实施方式如下：

T(k)＝[25769k⁶-202987k⁵+641159k⁴-1036156k³+902824k²-405798k+83876]

k＝I(G_chip):I(B_chip)，(0.25≤k≤2)

其中，t₀-t₆的数值由实验测得；T(0.25)＝24975,T(0.465)＝12036，T(0.6)＝10116，T(1)＝8687，T(1.6)＝7492，T(2)＝6504。

本发明可以实现色温T从6500K～25000K调节，液晶面板显示器的色温调节需求一般在6500K～12000K。本发明所述方法可以满足液晶面板对色温的调节需求。

随着绿光芯片电流与蓝光芯片电流的比例k(0.25≤k≤2)的增大，色温越小。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种色温调节方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

S01：通过控制施加在发光装置上的电流与测量该电流所对应的色温值建立电流和色温的对应关系计算公式；

S02：根据所述对应关系计算公式构建色温模板；

S1：将输入的色温信号和色温模板进行匹配，提取出与所述输入的色温信号匹配的色温模板所对应的电流信号；

S2：根据所述电流信号来调节控制发光单元发光；

其中，所述对应关系计算公式为：

T(k)＝[t₆×k⁶-t₅×k⁵+t₄×k⁴-t₃×k³+t₂×k²-t₁×k+t₀]

其中：

k为流经绿光芯片的电流和流经蓝光芯片的电流之间的比值；k＝I(G_chip):I(B_chip)，0.25≤k≤2；

t₀-t₆为k的0到6阶指数的系数；

I(G_chip)为流经绿光芯片的电流；

I(B_chip)为流经蓝光芯片的电流；

T(k)为对应k值的色温。

2.一种实现权利要求1所述色温调节方法的色温调节装置，其特征是，该装置包括：

用于对输入的色温信号进行控制的色温控制装置、根据所述色温控制装置的输出信号来发光的发光装置；所述色温控制装置和所述发光装置相连接。

3.如权利要求2所述的色温调节装置，其特征是，所述色温控制装置包括：

用于接收色温信号的信号接收单元、用于对所述色温信号进行色温模板匹配的色温模板单元、用于选择与所述色温信号相应的色温模板的模板选择单元；为所述信号接收单元、色温模板单元和模板选择单元供电的第一供电单元；

所述信号接收单元和色温模板单元连接；色温模板单元和模板选择单元连接；模板选择单元和发光装置连接；所述第一供电单元分别与所述信号接收单元、色温模板单元和模板选择单元连接。

4.如权利要求3所述的色温调节装置，其特征是，所述发光装置包括：

用于根据所述模板选择单元的输出信号来控制电流的电流控制单元、用于根据所述电流控制单元的输出信号来发光的发光单元；为所述电流控制单元和发光单元供电的第二供电单元；

所述电流控制单元分别与所述模板选择单元和发光单元连接；所述第二供电单元分别与所述电流控制单元和发光单元连接。

5.如权利要求4所述的色温调节装置，其特征是，所述第二供电单元包括第一电流输出端和第二电流输出端。

6.如权利要求5所述的色温调节装置，其特征是，所述发光单元为LED灯。

7.如权利要求6所述的色温调节装置，其特征是，所述LED灯包括用于发出蓝光的蓝光芯片和用于发出绿光的绿光芯片；所述蓝光芯片和绿光芯片分别与所述第一电流输出端和第二电流输出端连接。

8.如权利要求7所述的色温调节装置，其特征是，所述LED灯包括红色荧光粉。

9.一种显示装置，其特征是，包括权利要求3-8中任一所述的色温调节装置。