CN207425321U - 一种led显示屏自动校正智能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED显示屏自动校正智能装置，包括MCU、CPLD、LED驱动芯片和存储器；MCU具有用于计算校正系数的运算单元；存储器用于存储校正系数；MCU还用于读取LED灯珠的电压以及获取当前的显示参数；CPLD用于乘法运算，校正系数与当前的显示参数相乘后形成校正后的显示参数发送给LED驱动芯片。该LED显示屏自动校正智能装置易于实施，能实现LED显示屏的自动校正。

Description

一种LED显示屏自动校正智能装置

技术领域

本实用新型涉及一种LED显示屏自动校正智能装置。

背景技术

近年来，LED显示屏技术取得了长足的发展，亮度、色度的均匀性已经达到了很好的效果，但由于灯珠的波长误差，不同批次灯珠混用，以及在长期工作之后，灯珠的光衰不同，造成LED显示屏的显示出现亮度、色度的不均匀，极大地影响了显示效果。

针对这个问题，目前采用的是逐点校正的方法，即利用高精度的CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)成像设备，采集LED显示屏的像素信息，即每一个点的亮度和色度信息，再用校正算法，生成一个系数矩阵，工作时，将显示信息与校正系数矩阵相乘，输出到显示屏，以达到亮度和色度均匀显示的目的，提升显示效果。

目前，逐点校正已经是非常成熟的方案，校正后的显示屏，具有良好的亮度、色度均匀性，可以比较好地解决波长误差和不同批次混用的问题，但在LED显示屏使用一段时间后，由于各灯珠的光衰不同，显示屏依然会出现花屏现象，严重影响观感，需要重新进行逐点校正，工作量较大，特别是有些显示屏的安装场所，可能还不具备校正条件。

针对这个问题，专利“LED衰老校正方法及装置”(CN200710097657)提供了一种解决方案，根据红、绿、蓝三色灯珠各自的光衰曲线，结合显示屏的使用时间，自动调整显示屏的校正系数，可以在一定程度上缓解由灯珠光衰引起的显示屏花屏现象。但LED灯珠的光衰，主要取决于LED灯珠中PN结的温度，例如，结温为95℃时，LED灯珠的寿命约为2万小时，而结温为75℃时，灯珠寿命可上升到5万小时，所以，仅仅根据使用时间来调整校正系数，是很不准确的，特别是如果显示屏经常显示静态固定的画面，采用此专利的方法，反而会加剧显示屏的花屏现象。

专利“LED灯的自校正方法及具有自校正功能的LED灯”(CN201110021799)是另一个基于光衰的解决思路，但是只针对固定结温，通过增大电流，保证LED灯的亮度不变，适用于LED灯具，而不适用于LED显示屏。

因此，有必要设计一种LED显示屏自动校正智能装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LED显示屏自动校正智能装置，该LED显示屏自动校正智能装置易于实施，能实现LED显示屏的自动校正。

实用新型的技术解决方案如下：

一种LED显示屏自动校正智能装置，包括MCU、LED驱动芯片和存储器；

MCU具有用于计算校正系数的运算单元；存储器用于存储校正系数；MCU还用于读取LED灯珠的电压以及获取当前的显示参数；MCU还连接有LED灯珠电压采集电路

校正系数与当前的显示参数相乘后形成校正后的显示参数发送给LED驱动芯片。

所述的存储器为FLASH存储器。

所述的LED显示屏自动校正智能装置还包括FPGA或CPLD器件；所述的FPGA或CPLD器件用于从存储器读取校正系数以及当前的显示参数，并执行所述校正系数以及当前的显示参数的乘法运算；并将运算结果输出到LED驱动芯片。

LED驱动芯片为多个，多个LED驱动芯片通过总线与MCU相连；多个LED驱动芯片通过总线与FPGA或CPLD器件相连。

本实用新型的LED显示智能模组，在普通的单元模组上，增加一片CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)芯片，MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片，存储芯片Flash Memory，以及相应的外围电路。

CPLD是可编程器件，适合于完成乘法运算，而显示数据的校正，就是一个输入数据与校正系数矩阵的乘法运算。本实用新型中，CPLD的功能，是从FLASH中读取校正系数矩阵，与显示数据相乘，再输出到驱动芯片，实现显示屏的校正后显示。MCU也称为单片机，用来实现本实用新型的自动校正算法计算，及存储信息的更新。校正系数矩阵的计算，目前有成熟的技术和产品。

MCU还连接有LED灯珠电压采集电路。

1、结温计算

和所有的二极管一样，LED灯珠的伏安特性曲线，也会随着温度的升高，而向左飘移，如附图1所示。假定对LED以Io恒流供电，显示屏刚上电时，结温为环境温度T1，电压为V1，而当结温升高为T2时，整个伏安特性左移，电流Io不变，电压变为V2，两者的压差，除以灯珠的温度系数，就可得到灯珠结温的温升，再加上当时的环境温度，即为灯珠的结温。

2、校正系数计算更新

LED灯珠的光衰曲线，如附图2所示，为工作时间的指数函数，计算公式如下：

P＝P₀e^-at

上式中，P₀为原始光通量，P为衰减后的光通量，a为某一温度下的衰减系数，由灯珠本身决定，t为灯珠在此温度下的工作时间。

指数函数的计算，计算量比较大，通常情况下，MCU难于完成，但光衰是个很缓慢的过程，并不需要进行实时运算，一般显示屏每次上电时进行一次计算就足够了，如果显示屏长期不断电，每隔100小时计算一次即可。计算过程在MCU中自动完成，属于MCU的固有特性和功能。

本实用新型，作为一种新型的具有自动校正功能的显示屏智能模组，可根据显示屏的实际使用情况，对显示屏进行自动校正，使显示屏在工作寿命期内，始终保持良好的显示状态。

有益效果：

本实用新型的LED显示屏自动校正智能装置，通过测量显示屏工作时的电压，及灯珠的温度系数，自动调整校正系数，使显示屏始终保持良好的亮度、色度均匀性。

附图说明

图1是灯珠伏安特性曲线温飘示意图；

图2是灯珠的光衰曲线示意图；

图3是本实用新型的原理框图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：如图1所示，一种LED显示屏自动校正智能装置，包括MCU、LED驱动芯片和存储器；

MCU具有用于计算校正系数的运算单元；存储器用于存储校正系数；MCU还用于读取LED灯珠的电压以及获取当前的显示参数；MCU还连接有LED灯珠电压采集电路

校正系数与当前的显示参数相乘后形成校正后的显示参数发送给LED驱动芯片。

所述的存储器为FLASH存储器。

所述的LED显示屏自动校正智能装置还包括FPGA或CPLD器件；所述的FPGA或CPLD器件用于从存储器读取校正系数以及当前的显示参数，并执行所述校正系数以及当前的显示参数的乘法运算；并将运算结果输出到LED驱动芯片。

LED驱动芯片为多个，多个LED驱动芯片通过总线与MCU相连；多个LED驱动芯片通过总线与FPGA或CPLD器件相连。

以上是对本实用新型的实施进行了具体的说明，但本实用新型并不限于所述实施例，对于本领域的技术人员来说，可以跟据上述的说明加以改进和变换，这种改进和，变换均包含在本实用新型的申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种LED显示屏自动校正智能装置，其特征在于，包括MCU、CPLD、LED驱动芯片和存储器；

MCU具有用于计算校正系数的运算单元；存储器用于存储校正系数；MCU还用于读取LED灯珠的电压以及获取当前的显示参数；MCU还连接有LED灯珠电压采集电路；

校正系数与当前的显示参数相乘后形成校正后的显示参数发送给LED驱动芯片。

2.根据权利要求1所述的LED显示屏自动校正智能装置，其特征在于，所述的存储器为FLASH存储器。

3.根据权利要求1或2所述的LED显示屏自动校正智能装置，其特征在于，还包括FPGA或CPLD器件；所述的FPGA或CPLD器件用于从存储器读取校正系数以及当前的显示参数，并执行所述校正系数以及当前的显示参数的乘法运算；并将运算结果输出到LED驱动芯片。

4.根据权利要求3所述的LED显示屏自动校正智能装置，其特征在于，LED驱动芯片为多个，多个LED驱动芯片通过总线与MCU相连；多个LED驱动芯片通过总线与FPGA或CPLD器件相连。