CN105957472A - 一种矩阵照明系统灰度等级划分方法 - Google Patents

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张洋
张宇宁
丁云平
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Abstract

本发明涉及一种矩阵照明系统灰度等级划分方法，一种矩阵照明系统灰度等级划分方法，其特征在于包括以下步骤，第一步：通过划分或组合子段的方法实现灰度等级的显示；第二步：基于灰度等级的显示结果进行数据的动态存储；第三步：将动态存储的数据采用位移锁存的方法实现视频显示；第四步：根据视频显示结果调整子段的划分或组合方案。本发明提供一种矩阵照明系统灰度等级划分方法，给矩阵照明系统的各个LED模块施加满足一定时序要求的电压、电流波形，最终实现矩阵照明系统显示视频以及图像的功能。

Description

一种矩阵照明系统灰度等级划分方法
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，具体涉及一种矩阵照明系统灰度等级划分方法。
背景技术
驱动电路作为矩阵照明系统中的重要组成部分，完成获取图像数据源，并根据LED矩阵的特点，给矩阵照明系统的各个LED模块施加满足一定时序要求的电压、电流波形，最终实现矩阵照明系统显示视频以及图像的功能。
任何一种新型的显示，都有相对应的驱动方式。合适的驱动方法可以大大推动显示器件的发展，比如液晶显示的有源矩阵驱动，等离子平板显示的寻址和显示分离的子场驱动方法。目前，国内研究场致发射显示的比较多，主要集中在工艺、材料和结构设计，并取得一定进展。但关于专门用于场致发射显示的矩阵照明系统灰度等级划分方法的研究，特别是对于现在适合大面积显示的丝网印刷制备阴极的场致发射显示系统灰度等级划分方法的研究，对驱动电压等的要求更高，没有合适的驱动方法，就实现不了高质量的视频显示。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，针对LED矩阵照明系统中的光源驱动方法,本发明提供一种矩阵照明系统灰度等级划分方法，给矩阵照明系统的各个LED模块施加满足一定时序要求的电压、电流波形，最终实现矩阵照明系统显示视频以及图像的功能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种矩阵照明系统灰度等级划分方法，其特征在于包括以下步骤，
第一步：通过划分或组合子段的方法实现灰度等级的显示；
第二步：基于灰度等级的显示结果进行数据的动态存储；
第三步：将动态存储的数据采用位移锁存的方法实现视频显示；
第四步：根据视频显示结果调整子段的划分或组合方案。
作为本发明进一步改进的，所述子段划分的时间是由每行的显示时间T以及子段对应的灰度等级决定，每行显示时间根据灰度等级按照T: T: T: T的比例关系划分对应的子段。
作为本发明进一步改进的，所述各子段的时间之和为每行的显示时间T，每个子段所划分的时间代表对应的灰度等级。
作为本发明进一步改进的，所述数据的动态存储包括在一个字段显示时间的同时，串行输入下一个字段的数据，各子段开始的时候均锁存数据，使下一个字段输入的数据有效。
作为本发明进一步改进的，所述动态数据存储方法采用逐行逐点的方式存储。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明方案的矩阵照明系统灰度等级划分方法，针对LED矩阵照明系统中的光源驱动方法,本发明根据LED矩阵的特点，给矩阵照明系统的各个LED模块施加满足一定时序要求的电压、电流波形，最终实现矩阵照明系统显示视频以及图像的功能。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的矩阵照明系统灰度等级划分方法的驱动系统示意图；
附图2为本发明的矩阵照明系统灰度等级划分方法的2 4位灰度实现原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，如“向前”、“向后”、“前”、“后”、“侧面”等指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，一种LED矩阵照明驱动系统示意图，包括：数据存储模块、数字主控电路、扫描驱动模块、数据驱动模块、LED矩阵。RGB信号、帧同步信号、行同步信号以及时钟信号首先输入所述数字主控电路，所述RGB信号、帧同步信号、行同步信号以及时钟信号可以通过解码系统（比如DigitalView公司的SV1600）获得，本发明系统接收的数据由该解码系统提供。
所述数据存储模块通过FPGA技术控制，接收由解码系统输出的数字信号，并按照一定格式存储在SRAM中，具体存储格式取决于灰度显示方式。
上述矩阵照明系统采用逐行存储逐行显示的模式，在系统中分三块存储区域：工作子段显示行，下一子段显示行、数据暂存区域。存储方式可以视可用的存储空间而定，可以逐行存储也可以整帧存储，并不影响整体设计，因而大大增加了硬件设计和编程控制的灵活性。
上述驱动方法关键在于各级灰度的实现，假设荧光粉点亮时间与显示亮度成正比，可控制每个像素点的发光时间来实现灰度等级的划分，所述驱动方法采用逐行扫描的驱动方式，将每行的时间划分为若干段，各段代表各级灰度，实现灰度控制。要实现全彩色（R、G、B各256级灰度），则可以将每行分成持续时间比为1：2：4：8：16：32：64：128的八个子段，记子段个数为n, n=8，灰度等级greyscale==256。通过选择若干子段组合可以实现0—255间任何一级灰度。
图2给出了4位级灰度的子段划分及实现原理示意图。
具体实现时，若想控制M行N列LED矩阵，则把一帧的时间分为M+1份，那么第1、2分别为、，每一行工作的时间为。其中用于第一行的数据获取以及准备。同时每一行的时间按照所述灰度划分方法，分成了n段：其中m为所处的行，p为子段的编号，每个子段持续的时间为。在每个子段处于工作状态时，必须把下个子段的数据保存在高压驱动模块的移位寄存区，一旦到达下一子段的工作时间，即可施加锁存信号，因此每行第一个子段的数据必须在上一行最后一个子段工作的时候提前移入。
进一步的，这种灰阶实现方法，不需要像子场方式那样预存一帧的数据，同时又不同于一般的PWM方式，需要专门的PWM芯片，而且脉冲宽度由主控程序控制，方便调整，使用灵活。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种矩阵照明系统灰度等级划分方法，其特征在于包括以下步骤，
第一步：通过划分或组合子段的方法实现灰度等级的显示；
第二步：基于灰度等级的显示结果进行数据的动态存储；
第三步：将动态存储的数据采用位移锁存的方法实现视频显示；
第四步：根据视频显示结果调整子段的划分或组合方案。
2.根据权利要求1所述的矩阵照明系统灰度等级划分方法，其特征在于：所述子段划分的时间是由每行的显示时间T以及子段对应的灰度等级决定，每行显示时间根据灰度等级按照T: T: T: T的比例关系划分对应的子段。
3.根据权利要求2所述的矩阵照明系统灰度等级划分方法，其特征在于：所述各子段的时间之和为每行的显示时间T，每个子段所划分的时间代表对应的灰度等级。
4.根据权利要求1所述的矩阵照明系统灰度等级划分方法，其特征在于：所述数据的动态存储包括在一个字段显示时间的同时，串行输入下一个字段的数据，各子段开始的时候均锁存数据，使下一个字段输入的数据有效。
5.根据权利要求1所述的矩阵照明系统灰度等级划分方法，其特征在于：所述动态数据存储方法采用逐行逐点的方式存储。
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