[发明专利]用于LED显示装置的亮度校正方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及LED显示技术，更具体地，涉及用于LED显示装置的亮度校正方法及系统。

背景技术

LED显示装置具有以下方面的优越性：高灰阶、宽可视角度、丰富的色彩以及可定制的屏幕形状。因此，LED显示装置被广泛应用于工业、交通、商业广告、信息发布、体育比赛等各个领域。

LED显示装置使用的像素元件是LED。为了实现彩色图像显示，每个像素元件可以包括多个发射不同颜色光的LED，或者可以包括多个具有不同颜色滤光片的LED。由于LED的物理特性，LED发光的亮度与驱动电流和点亮时间相关。例如，采用电流控制法和导通时间控制法来实现多级灰阶。在电流控制法中，通过调节LED中流过的电流大小来控制其灰阶。导通时间控制法是在恒流驱动的情形下，通过改变每个显示周期T中控制LED的点亮时间t来控制LED的灰阶。

在导通时间控制法中，如果采用脉宽调制(PWM)信号作为控制信号，则可以将PWM信号的占空比与灰阶相对应，占空比例如是高电平持续时间(对应于点亮时间t)与信号周期(对应于显示周期T)的比值。该显示周期T与刷新率成反比。当显示周期T减小使得刷新率达到每秒重复100多次以上时，就可以有效地减少闪烁效应。现在市面上的LED显示装置例如具有超过100赫兹的刷新率。

然而，在该方法中，控制时间的精确性和电流的稳定性以及LED的电容特性等都会影响到亮度控制的精确性。由于LED本身的电容特性、电路系统的电容特性和开关控制的精确性、以及为了抵消残影所做的专门的控制处理等等原因，致使实际亮度和控制所预期的亮度会有差异。控制信号的占空比与亮度之间的关系偏离线性，甚至不同颜色的LED在相同的占空比的控制下亮度也会出现差异，结果产生亮度和颜色失真的图像。

发明内容

本发明提出一种用于LED显示装置的亮度校正方法及系统，该方法通过亮度测量以校正各个颜色的LED的亮度曲线的非线性以及不同颜色的LED的亮度曲线之间的差异，从而改善显示质量。根据本发明的一方面，提供一种用于LED显示装置的亮度校正方法，所述LED显示装置包括多个像素单元，每个像素单元包括不同颜色的多个LED，所述LED显示装置根据灰阶数据显示图像，所述方法包括：在校正状态的每个显示周期中，提供灰阶数据，将选定颜色的LED点亮第一预定时间；测量LED显示装置的亮度；根据亮度的测量值，将所述第一预定时间校正为第二预定时间，使得亮度测量值接近预设值；以及在显示状态的每个显示周期中，根据灰阶数据与第二预定时间的关系控制选定颜色的LED的点亮时间，从而校正各个颜色的LED的亮度曲线的非线性以及不同颜色的LED的亮度曲线之间的差异。

优选地，将选定颜色的LED点亮第一预定时间的步骤包括在LED显示装置的所有区域中的选定颜色LED同时点亮达到所述第一预定时间。

优选地，将选定颜色的LED点亮第一预定时间的步骤包括在LED显示装置的选定区域中的选定颜色LED同时点亮达到所述第一预定时间。

优选地，测量LED显示装置的亮度包括测量LED显示装置的一个或多个位置的亮度值。

优选地，将所述第一预定时间校正为第二预定时间包括：根据亮度测量值与预设值的差异，相应地调整所述第一预定时间以减小所述差异，直至达到所述第二预定时间。

优选地，还包括：在LED显示装置中存储灰阶数据与第二预定时间的关系曲线或查找表，其中，在显示状态的每个显示周期中，根据所述关系曲线或查找表获得与灰阶数据相对应的第二预定时间。

优选地，针对不同颜色的LED分别存储各自的关系曲线或查找表，其中，在显示状态的每个显示周期中，不同颜色的LED根据各自的所述关系曲线或查找表获得与灰阶数据相对应的第二预定时间。

优选地，所述显示周期为LED显示装置的帧周期，所述选定颜色的LED的点亮时间为所述帧周期中在多个PWM信号控制下的累积点亮时间。