CN104021765A - 一种led全彩屏的白平衡调节系统及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED全彩屏的白平衡调节系统，包括LED显示屏模组、LED显示屏控制器、显示器、电流测试仪、电流调节器、亮度测试仪；还公开了一种白平衡调节方法，首先，计算LED全彩屏1平方米的像素点数，然后，计算每个像素点的亮度，再次，分别计算每个像素点所需红色、绿色、蓝色的亮度，最后，将每种颜色的亮度按照-5%～+5%之间调节，得到所需红色、绿色、蓝色三种颜色的实际亮度值，将红绿蓝三基色按照1:6:3的比例，计算显示屏三种颜色各需要多少，并根据显示屏红绿蓝三个通道的电流值，计算实际所需要的红绿蓝三基色的实际值，快速有效的调节整个LED显示屏的白平衡，可靠性高，准确度高。

Description

一种LED全彩屏的白平衡调节系统及调节方法

技术领域

本发明属于LED应用的技术领域，具体涉及一种LED全彩屏的白平衡调节系统及调节方法。

背景技术

白平衡效果是显示屏最重要的指标之一。色彩学上当红绿蓝三原色的比例为1：4.6：0.16时才会显示出纯正的白色，如果实际比例有一点偏差则会出现白平衡的偏差，一般要注意白色是否有偏蓝色，偏黄绿色现象。白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定，管芯对色彩的还原性也有影响。

在LED显示屏的亮度调解中，如果应用1：4.6：0.16的红绿蓝三原色的比例，会出现正向电流偏差太大，造成颜色偏差严重，不容易调节的问题，而LED显示屏每种颜色的LED正向电流决定了显示屏的寿命及稳定性。

现有的LED显示屏生产厂家调节白平衡，一般都是采用将一个模组固定，然后测量实际亮度色度，根据亮度及色坐标值，调节红绿蓝三种颜色的限流电阻，这种方法虽然能达到预期的效果，但是主要是多次的试，没有一个固定的方法，什么时候测试到正常什么时候结束，这种方法经常会做重复工作，有时候，调节一块模组用的时间少，有时候，甚至调节一两天才能够调节一个模组，然后根据测试出来的电阻值，将其他模组的红绿蓝限流电阻均按照调试的规格装配，工作效率太低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED全彩屏的白平衡调节系统及调节方法，通过电流调节器调节LED显示屏模组上的电阻值来调节LED灯的亮度色度，进而调节白平衡，通过计算红绿蓝所需的亮度，限定电流大小，通过计算与实际测量结合的方法调节白平衡，使得在保证了显示屏寿命、稳定性最大化的前提下，提高了工作效率。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种LED全彩屏的白平衡调节系统，包括LED显示屏模组、LED显示屏控制器、显示器、电流测试仪、电流调节器、亮度测试仪，其中，LED显示屏模组包括信号输入端口、LED灯面、与LED灯连接的可调节电阻，LED显示屏模组的LED灯面垂直于地面设置；亮度测试仪设置于LED显示屏模组的前方，且亮度测试仪的镜头对准LED显示屏模组的灯面中心；LED显示屏控制器分别与LED显示屏模组的信号输入端口、显示器连接，用于控制LED显示屏模组的工作以及显示LED显示屏模组的显示参数；电流调节器与所述可调节电阻连接，用于调节流过LED灯的电流。

所述可调节电阻包括三个，分别与红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯对应连接。

所述亮度测试仪与LED显示屏模组的距离至少为3米。

所述LED显示屏控制器与LED显示屏模组的信号输入端口之间通过网线连接。

LED全彩屏的白平衡调节方法，设定所述LED全彩屏的像素间距为Amm，整屏亮度为Bcd/m2，包括如下步骤：

步骤1、根据LED全彩屏的像素间距A，计算1平方米的像素点数C，

C=1/（A×A×10^-6）；

步骤2、计算每个像素点的亮度D=B（1+（20%～30%））/C；

步骤3、计算每个像素点所需红色的亮度D_Red=D×30%×1000；每个像素点所需绿色的亮度D_Green=D×60%×1000；每个像素点所需蓝色的亮度D_Blue=D×10%×1000；

步骤4、将每种颜色的亮度按照-5%～+5%之间调节，得到所需红色、绿色、蓝色三种颜色的实际亮度值。

所述步骤3与步骤4之间还包括如下步骤：

应用亮度测量仪测试LED显示屏模组的实际亮度值及色坐标，判断该实际亮度及色度与预期亮度与色度的差值，根据该差值判断需调节的颜色。

还包括应用电流测试仪测量红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯通道的电流值。

所述红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯通道的电流值小于等于20mA。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、将红绿蓝三基色按照1:6:3的比例，计算显示屏三种颜色各需要多少，并根据显示屏红绿蓝三个通道的电流值，计算实际所需要的红绿蓝三基色的实际值，快速有效的调节整个LED显示屏的白平衡，可靠性高，准确度高。

2、将红绿蓝LED通道的电流值限制于20mA以下，使得LED正向电流不超过额定值，有效限制热量的产生，提高显示屏的使用寿命。

3、根据实际测量的亮度色度值及电流值与预期值进行比较，根据差值调节各种颜色的电流，得到预期的亮度色度，有效节约了调节时间，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的系统组成框图。

图2为本发明的方法流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。

如图1所示，一种LED全彩屏的白平衡调节系统，包括LED显示屏模组、LED显示屏控制器、显示器、电流测试仪、电流调节器、亮度测试仪，其中，LED显示屏模组包括信号输入端口、LED灯面、与LED灯连接的可调节电阻，LED显示屏模组的LED灯面垂直于地面设置；亮度测试仪设置于LED显示屏模组的前方，且亮度测试仪的镜头对准LED显示屏模组的灯面中心；LED显示屏控制器分别与LED显示屏模组的信号输入端口、显示器连接，用于控制LED显示屏模组的工作以及显示LED显示屏模组的显示参数；电流调节器与所述可调节电阻连接，用于调节流过LED灯的电流。

所述可调节电阻包括三个，分别与红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯对应连接。

所述亮度测试仪与LED显示屏模组的距离至少为3米。

所述LED显示屏控制器与LED显示屏模组的信号输入端口之间通过网线连接。

如图2所示，一种LED全彩屏的白平衡调节方法，设定所述LED全彩屏的像素间距为Amm，整屏亮度为Bcd/m2，包括如下步骤：

步骤1、根据LED全彩屏的像素间距A，计算1平方米的像素点数C，

C=1/（A×A×10^-6）；

步骤2、计算每个像素点的亮度D=B（1+（20%～30%））/C；

步骤3、计算每个像素点所需红色的亮度D_Red=D×30%×1000；每个像素点所需绿色的亮度D_Green=D×60%×1000；每个像素点所需蓝色的亮度D_Blue=D×10%×1000；将红绿蓝三基色按照1:6:3的比例，计算显示屏三种颜色各需要多少，并根据显示屏红绿蓝三个通道的电流值，计算实际所需要的红绿蓝三基色的实际值，快速有效的调节整个LED显示屏的白平衡，可靠性高，准确度高。

步骤4、将每种颜色的亮度按照-5%～+5%之间调节，得到所需红色、绿色、蓝色三种颜色的实际亮度值。

所述步骤3与步骤4之间还包括如下步骤：

应用亮度测量仪测试全彩LED显示屏的实际亮度值及色坐标，判断该实际亮度及色度与预期亮度与色度的差值，根据该差值判断需调节的颜色。

还包括应用电流测试仪测量红色、绿色、蓝色LED通道的电流值。根据实际测量的亮度色度值及电流值与预期值进行比较，根据差值调节各种颜色的电流，得到预期的亮度色度，有效节约了调节时间，提高了工作效率。

所述红色、绿色、蓝色LED通道的电流值小于等于20mA。将红绿蓝LED通道的电流值限制于20mA以下，使得LED正向电流不超过额定值，有效限制热量的产生，提高显示屏的使用寿命。

具体实施例一，以P10显示屏为例，计算所需的红绿蓝的值，所述P10显示屏的点间距为10mm，每个像素点由红绿蓝灯各一个组成，预期亮度为2000Nit，其中Nit为亮度单位，1Nit等于1cd/m²，

根据公式C=1/（A×A×10^-6）计算该显示屏1平方米的像素点个数为10000个，其中A=10mm；

根据公式D=B（1+30%）/C计算每个像素点的亮度为0.26cd，其中B=2000cd/m²,C=10000个；由于LED 装上屏后，要进行封胶，会降低LED 的亮度，以及各种不同的LED在老化后都有不同程度的衰减，因此，为使显示屏达到在阳光下图像清晰所必需的亮度，将设计值提高20%～30%，比较合理，该实施例选择提高30%计算，根据不同型号及厂家的LED灯可选择其他的百分比计算，其他百分比计算时只需将选择的数据带入上述公式即可，计算方法及步骤相同。

根据公式D_Red=D×30%×1000计算每个像素点所需红色的亮度为78mcd，根据公式D_Green=D×60%×1000计算每个像素点所需绿色的亮度为156 mcd；根据公式D_Blue=D×10%×1000计算每个像素点所需蓝色的亮度为26mcd；由于在实际应用中采用mcd便于计算，因此，该步骤将单位cd换算成mcd；

测量实际亮度值及电流值，调节每种颜色的电流值在-5%～+5%之间浮动，调节电流值能够达到调节亮度的目的，因为电流值与亮度成正比。

具体实施例二，以P16显示屏为例，计算所需的红绿蓝的值，所述P16显示屏的点间距为16mm，每个像素点由红绿蓝灯各一个组成，预期亮度为5000Nit，其中Nit为亮度单位，1Nit等于1cd/m²，

根据公式C=1/（A×A×10^-6）计算该显示屏1平方米的像素点个数为3906个，其中A=16mm；

根据公式D=B（1+30%）/C计算每个像素点的亮度为1.664cd，其中B=5000cd/m²,C=3906个；由于LED 装上屏后，要进行封胶，会降低LED 的亮度，以及各种不同的LED在老化后都有不同程度的衰减，因此，为使显示屏达到在阳光下图像清晰所必需的亮度，将设计值提高20%～30%，比较合理，该实施例选择提高30%计算，根据不同型号及厂家的LED灯可选择其他的百分比计算，其他百分比计算时只需将选择的数据带入上述公式即可，计算方法及步骤相同。

根据公式D_Red=D×30%×1000计算每个像素点所需红色的亮度为499mcd，根据公式D_Green=D×60%×1000计算每个像素点所需绿色的亮度为998 mcd；根据公式D_Blue=D×10%×1000计算每个像素点所需蓝色的亮度为166mcd；由于在实际应用中采用mcd便于计算，因此，该步骤将单位cd换算成mcd；

测量实际亮度值及电流值，调节每种颜色的电流值在-5%～+5%之间浮动，调节电流值能够达到调节亮度的目的，因为电流值与亮度成正比。

Claims (8)

1.一种LED全彩屏的白平衡调节系统，其特征在于：包括LED显示屏模组、LED显示屏控制器、显示器、电流测试仪、电流调节器、亮度测试仪，其中，LED显示屏模组包括信号输入端口、LED灯面、与LED灯连接的可调节电阻，LED显示屏模组的LED灯面垂直于地面设置；亮度测试仪设置于LED显示屏模组的前方，且亮度测试仪的镜头对准LED显示屏模组的灯面中心；LED显示屏控制器分别与LED显示屏模组的信号输入端口、显示器连接，用于控制LED显示屏模组的工作以及显示LED显示屏模组的显示参数；电流调节器与所述可调节电阻连接，用于调节流过LED灯的电流。

2.根据权利要求1所述的LED全彩屏的白平衡调节系统，其特征在于：所述可调节电阻包括三个，分别与红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯对应连接。

3.根据权利要求1所述的LED全彩屏的白平衡调节系统，其特征在于：所述亮度测试仪与LED显示屏模组的距离至少为3米。

4.根据权利要求1所述的LED全彩屏的白平衡调节系统，其特征在于：所述LED显示屏控制器与LED显示屏模组的信号输入端口之间通过网线连接。

5.基于权利要求1至4中任一项所述LED全彩屏的白平衡调节系统的白平衡调节方法，设定所述LED全彩屏的像素间距为Amm，整屏亮度为Bcd/m2，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、根据LED全彩屏的像素间距A，计算1平方米的像素点数C，

C=1/（A×A×10^-6）；

步骤2、计算每个像素点的亮度D=B（1+（20%～30%））/C；

步骤3、计算每个像素点所需红色的亮度D_Red=D×30%×1000；每个像素点所需绿色的亮度D_Green=D×60%×1000；每个像素点所需蓝色的亮度D_Blue=D×10%×1000；

步骤4、将每种颜色的亮度按照-5%～+5%之间调节，得到所需红色、绿色、蓝色三种颜色的实际亮度值。

6.根据权利要求5所述的LED全彩屏的白平衡调节方法，其特征在于：所述步骤3与步骤4之间还包括如下步骤：

应用亮度测量仪测试LED显示屏模组的实际亮度值及色坐标，判断该实际亮度及色度与预期亮度与色度的差值，根据该差值判断需调节的颜色。

7.根据权利要求6所述的LED全彩屏的白平衡调节方法，其特征在于：还包括应用电流测试仪测量红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯通道的电流值。

8.根据权利要求7所述的LED全彩屏的白平衡调节方法，其特征在于：所述红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯通道的电流值小于等于20mA。