尖端技術(shù) LED顯示屏中的自動(dòng)亮度控制技術(shù)操作原理
來源:中國(guó)數(shù)字音視網(wǎng) 作者:Magret 編輯:數(shù)字音視工程 2009-12-16 00:00:00 加入收藏
LED電子顯示屏是由許多相互獨(dú)立的像素點(diǎn)(發(fā)光元)排列而成,由于像素點(diǎn)的分離性,決定了其發(fā)光的控制和驅(qū)動(dòng)只能以數(shù)字方式進(jìn)行。這些像素點(diǎn)的發(fā)光狀態(tài)由控制器同步地控制,獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。視頻真彩色顯示意味著要對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的亮度分別進(jìn)行控制,并且要在規(guī)定的掃描時(shí)間內(nèi)同步地完成。大屏幕是以數(shù)以萬計(jì)的像素點(diǎn)組成的,這使得系統(tǒng)的復(fù)雜性較兩值顯示大屏幕而言大為增加,并對(duì)總體的數(shù)據(jù)傳輸速度提出了更高的要求。給每一像素點(diǎn)設(shè)置一個(gè)常規(guī)D/A顯然是不現(xiàn)實(shí)的,必須尋找一種能最大限度降低系統(tǒng)復(fù)雜性且性能盡可能高的解決方案。
由視覺原理知道,人對(duì)像素點(diǎn)的平均亮度感覺可取決于它的亮/滅占空比。也就是說,只要對(duì)像素點(diǎn)亮/滅占空比進(jìn)行調(diào)節(jié),就能實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度的控制。對(duì)LED電子顯示屏而言,這意味著只要將代表像素點(diǎn)亮度的數(shù)字轉(zhuǎn)換為像素點(diǎn)發(fā)光的時(shí)間(D/T轉(zhuǎn)換),即實(shí)現(xiàn)了亮度的D/A轉(zhuǎn)換。
設(shè)屏幕數(shù)據(jù)刷新的周期為,控制任意像素點(diǎn)亮度的數(shù)據(jù)為n位二進(jìn)制數(shù)
D=bi2i(其中bi=0或1)
Ton為相應(yīng)于D的發(fā)光時(shí)間,則像素點(diǎn)亮/滅的占空比為:
d=Ton/Ts=D=bi2i
該表達(dá)式可用可預(yù)置減法計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn),但每一像素點(diǎn)配一計(jì)數(shù)器將使得顯示電路異常復(fù)雜。上式改寫為:Ton=Tsbi2i,這意味著可將Ton分成幾個(gè)時(shí)間段,由于當(dāng)足夠小時(shí),幾個(gè)分離時(shí)間段合成的Ton與總長(zhǎng)度相同的連續(xù)的Ton其視覺效果是相同的。于是,一般地有,對(duì)于n位二進(jìn)制數(shù)據(jù)D=bi2i,將分Ts為n段,并選取適當(dāng)時(shí)間分割函數(shù)f(i),使得第i段Ti=Tsf(i),其中0Tibi=Tsf(i)bi,這時(shí)d=Ton/Ts=Tibi/Ts=f(i)bi
即為此像素點(diǎn)的亮/滅占空比。由于函數(shù)f(i)對(duì)所有像素點(diǎn)而言可以是共同的,因而上式表明,只要用f(i)統(tǒng)一控制各個(gè)像素點(diǎn),就能實(shí)現(xiàn)全屏幕所有像素點(diǎn)相互獨(dú)立而又同步的D/T轉(zhuǎn)換。對(duì)于單個(gè)像素點(diǎn)來說用圖1的電路可實(shí)現(xiàn)上式。圖中SFR為8位移位寄存器,圖為時(shí)間分割函數(shù)f(i)的波形。
大屏幕顯示驅(qū)動(dòng)電路通常采用“串行移位+鎖存+驅(qū)動(dòng)”的結(jié)構(gòu),以期盡量減少數(shù)據(jù)傳送線。要全屏幕同時(shí)實(shí)現(xiàn)上式,只要將所有ST信號(hào)統(tǒng)一由f(i)控制即可。當(dāng)然這樣做的前提是要求移位寄存器中存放的是各個(gè)像素點(diǎn)控制數(shù)據(jù)中的同權(quán)位,而這可通過預(yù)先的數(shù)據(jù)處理做到。
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