CN204155591U - Led显示屏自动白平衡亮度调节结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED的技术领域，公开了LED显示屏白平衡自动调节结构，用于通过改变各LED芯片的电流对LED显示屏整体的白平衡进行调节，包括用于控制所述LED芯片电流的PWM芯片、可控制所述PWM芯片的上位机以及光谱仪，所述光谱仪电连接于所述上位机，所述上位机包括阻值预设结构和用于接受数据并比较参数并计算的控制增益模块。本实用新型中的LED显示屏白平衡自动调节结构，其光谱仪采集LED显示屏光谱参数后，输送至上位机，上位机计算控制PWM芯片，继而改变各LED芯片的电流，自动调节白平衡，对人力成本要求低，调节效率高。

Description

LED显示屏自动白平衡亮度调节结构

技术领域

本实用新型涉及LED的技术领域，尤其涉及LED显示屏白平衡自动调节结构。

背景技术

白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标，也是衡量LED显示屏显示效果的一个重要参数，在LED显示屏出厂前，需要对其反复调节，以达到白平衡标准。现有技术中白平衡调节的通常做法是：选用恒定波长的红色LED、绿色LED、蓝色LED，通过调节R(红)、G(绿)、B(蓝)的亮度比来得到目标白平衡值。而R、G、B的亮度是通过其对应LED芯片的驱动电流决定的。对不同的电流驱动芯片有不同的驱动电流调节方法:

1、采用通用驱动芯片,可以通过调节三色灯的电阻来调节驱动电流。

2、采用PWM芯片，可以通过调节PWM芯片增益来调节驱动电流来调节三色亮度比例，达到白平衡状态。

现有技术中，这两种都是人工根据光谱辐射仪的测量结果，对驱动芯片进行调节，改变其电阻或者逐步调节芯片增益，需要将反馈参数与输入参数比较，确定增益调节的方向而后进行固定步长的调节，以逐步逼近的方法来实现最终的白平衡状态。这种方式其调节过程高度依赖操作人员的经验，不仅人力成本高，而且效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供LED显示屏自动白平衡亮度调节结构，旨在解决现有技术中的LED显示屏白平衡调节过程人力成本高、效率低的问题。

本实用新型是这样实现的，LED显示屏白平衡自动调节结构，用于通过改变各LED芯片的电流对LED显示屏整体的白平衡进行调节，包括用于控制所述LED芯片电流的PWM芯片、可控制所述PWM芯片的上位机以及光谱仪，所述光谱仪电连接于所述上位机，所述上位机包括阻值预设结构和用于接受数据并比较参数并计算的控制增益模块。

进一步地，还包括用于接收所述上位机信号并输出控制所述PWM芯片的FPGA电路。

进一步地，所述FPGA电路包括可接入千兆网线的网卡。

进一步地，所述上位机光与所述FPGA电路、所述光谱仪之间通过串口线连通数据。

与现有技术相比，本实用新型中的LED显示屏自动白平衡亮度调节结构，其通过光谱仪测量LED显示屏的光学数据，反馈至上位机，上位机的控制增益模块计算通过PMW芯片对LED芯片进行控制，直到其达到指定的白平衡要求。整个调节过程反馈调节自动完成，人力成本低，调节效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的LED显示屏白平衡自动调节结构的整体连接示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。

如图1所示，LED显示屏白平衡自动调节结构1，包括上位机11、PWM芯片13以及光谱仪15，光谱仪15电连接于上位机11，上位机11包括阻值预设结构111和控制增益模块112。

PWM芯片13即脉冲宽度调节芯片，其调节时不需要改变信号频率，改变的是脉冲的高电平的时间，即LED芯片的导通时间，相当于调节LED的平均电流，可以远程调节其增益，改变各LED芯片的实际亮度，以达到调节白平衡的效果。上位机11可以接受光谱仪15检测到LED显示屏2的光谱参数，并且通过控制增益模块112与事先输入的数据对比，计算所需要的增益调节范围，输出控制PWM芯片13。

其工作流程如下：

1.根据需求确认单个模组在白平衡状态下的亮度要求，并根据模组本身的特点和使用的PMW芯片型号来确定各LED芯片的预设阻值，并对应设置上位机11内的阻值预设结构111；

2.设定LED显示屏2的白平衡亮度和色坐标，光谱仪15接收LED显示屏2发出的光谱参数，并转化为电子数据反馈至上位机11；

3.上位机11的控制增益模块112将反馈参数与输入参数比较，确定增益调节的方向和范围后，控制PWM芯片13进行固定步长的调节，以逐步逼近的方法来实现最终的白平衡状态，完成整个反馈调节过程。

在步骤1中，进行增益调剂前需要对R,G,B各个电阻有一个预估值，这个预估值是LED显示屏2白平衡调节的一个前提，它是配置LED显示屏2非常重要的一步。因此需要针对不同的LED显示屏2通过一种可行的方式进行预估值的预算，并对阻值预设结构111对应调节，可以确定三色的最佳初始增益值，在这个值的一定范围内，增益值与三色灯的亮度可以保持最佳的线性度。

在步骤3中，整个自动反馈调解中，上位机11通过目标值和反馈值的差值经过调节算法确定最佳增益，借由PWM芯片13来控制LED屏的白平衡状态。如此反复直到测量误差小于设定的调节误差。

现有技术中的采用通用驱动芯片的方式难以提高LED显示屏2的刷新率，其通过调节方法一般是人工调节阻值的的方式，而采用PWM芯片13的方案调节中，也是人工根据数据和经验，进行调节。而本实施例中反馈参数与输入参数比较，并计算确定增益调节的方向而后进行固定步长的调节的过程，全部由控制增益模块112自动计算完成，以逐步逼近的方法来实现最终的白平衡状态，不仅节省了人力成本，而且自动化程度高，使白平衡的调节过程更加高效。

如图1所示，LED显示屏白平衡自动调节结构1还包括FPGA电路12，FPGA电路12即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点，通过简单修改定制，可以接受上位机11输出的信号，直接对PWM芯片13进行控制。

如图1所示，上位机11、FPGA电路12、光谱仪15之间通过串口线连通数据，各自均设有串口，相互之间通过串口线交换数据，FPGA电路12还设有网卡，可接入千兆网线，方便的与外接的计算机等设备连通，远程接受设置。FPGA电路12与LED显示屏2之间直接导线连接，LED显示屏2正面朝向光谱仪15。

本实施例中采用的光谱仪15为PR655光谱仪15，这是一种专门测量光学参数的仪器，提供了串口接口，可以通过远程命令将测量参数传至上位机11中，其准确度和效率都有所保证。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.LED显示屏白平衡自动调节结构，用于通过改变各LED芯片的电流对LED显示屏整体的白平衡进行调节，其特征在于，包括用于控制所述LED芯片电流的PWM芯片、可控制所述PWM芯片的上位机以及光谱仪，所述光谱仪电连接于所述上位机，所述上位机包括阻值预设结构和用于接受数据并比较参数并计算的控制增益模块。 

2.如权利要求1所述的LED显示屏白平衡自动调节结构，其特征在于，还包括用于接收所述上位机信号并输出控制所述PWM芯片的FPGA电路。 

3.如权利要求2所述的LED显示屏白平衡自动调节结构，其特征在于，所述FPGA电路包括可接入千兆网线的网卡。 

4.如权利要求2所述的LED显示屏白平衡自动调节结构，其特征在于，所述上位机、所述FPGA电路和所述光谱仪之间通过串口线连通数据。