Устройство на светодиодных элементах отображения
DEVICE FOR LED DISPLAY ELEMENTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству на элементах отображения на светоизлучающих диодах (светодиодах), включающему в себя светодиодный элемент отображения, который включает в себя светодиоды.
Уровень техники
Устройства на светодиодных элементах отображения, включающие в себя светодиоды, широко используются для того, чтобы отображать, например, рекламные объявления в помещениях и на открытом воздухе благодаря техническому прогрессу, ассоциированному со светодиодами, и снижению стоимости светодиодов. В частности, устройства на светодиодных элементах отображения главным образом используются для того, чтобы отображать движущиеся изображения, к примеру, естественные картинки и анимации. В последние годы устройства на светодиодных элементах отображения имеют уменьшенные шаги пиксела, с тем чтобы поддерживать качество отображения на меньших визуальных расстояниях, и в силу этого также доступны для использования в помещениях, например для использования в помещениях для проведения встреч и переговоров и для мониторинга.
Устройства на светодиодных элементах отображения для использования при мониторинге зачастую отображают изображения, аналогичные неподвижным изображениям на персональных компьютерах. Яркости отдельных светодиодов снижаются с увеличением периода излучения света. Таким образом, в зависимости от контента изображений, периоды излучения света отдельных светодиодов варьируются, и степени снижения яркости отдельных светодиодов варьируются соответственно. Следовательно, межпиксельные варьирования яркости и цвета возникают в течение периода излучения света.
Предложены следующие способы для того, чтобы уменьшать такие варьирования яркости и цвета. Согласно одному способу (см., например, выложенную заявку на патент (Япония) номер 11-015437 (1999)) яркость светодиодного элемента отображения обнаруживается, и затем яркость корректируется. Согласно другому способу (см., например, выложенную заявку на патент (Япония) номер 2006-330158) периоды отображения отдельных светодиодов накапливаются, и затем коэффициент коррекции яркости корректируется в соответствии с суммарным периодом, полученным посредством вычисления, так что яркость корректируется.
Варьирования яркости и цвета, вызываемые посредством разностей в периодах излучения света светодиодов, могут корректироваться посредством измерения степени снижения яркости светодиодов в соответствии с суммарным периодом в тестах на долговечность и посредством коррекции яркости с использованием степени снижения яркости. Тем не менее, различные светодиоды неизменно имеют различные характеристики, которые трудно прогнозировать, к примеру характеристики, которые варьируются в зависимости от производственной партии. Следовательно, затруднительно точно корректировать варьирования яркости просто в соответствии с суммарным периодом.
Между тем яркость может точно корректироваться посредством обнаружения яркости из светодиодного элемента отображения, который отображает требуемое изображение. Тем не менее, эта технология требует отображения изображения для измерения яркости. Таким образом, необходимо прекращать отображение (работу), которая должна выполняться посредством круглосуточной системы отображения (такой как система отображения для использования при мониторинге, как упомянуто выше), чтобы корректировать, например, варьирования яркости, либо необходимо отказываться от коррекции варьирований яркости и т.п., чтобы продолжать отображение требуемого изображения.
Сущность изобретения
Следовательно, настоящее изобретение осуществлено с возможностью разрешать вышеуказанные проблемы, и его цель заключается в том, чтобы предоставлять технологию, допускающую исключение или уменьшение варьирований яркости и цвета первого светодиодного элемента отображения в то время, когда требуемое изображение продолжает отображаться на первом светодиодном элементе отображения.
Настоящее изобретение, которое представляет собой устройство на светодиодных элементах отображения, включает в себя первый светодиодный элемент отображения, второй светодиодный элемент отображения, модуль хранения периодов излучения света, измеритель яркости, модуль хранения переходов яркости и корректор яркости. Первый светодиодный элемент отображения включает в себя первый светодиод. Второй светодиодный элемент отображения включает в себя второй светодиод, который подвергается переходам яркости, эквивалентным переходам яркости первого светодиода. Модуль хранения периодов излучения света сохраняет первый кумулятивный период излучения света первого светодиода. Измеритель яркости измеряет яркость второго светодиода. Модуль хранения переходов яркости коррелирует и сохраняет переходы яркости второго светодиода, измеренные посредством измерителя яркости, и второй кумулятивный период излучения света второго светодиода. Корректор яркости корректирует яркость первого светодиода в соответствии с первым кумулятивным периодом излучения света, сохраненным в модуле хранения периодов излучения света, и с переходами яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света второго светодиода, сохраненными в модуле хранения переходов яркости.
Варьирования яркости и цвета первого светодиодного элемента отображения могут исключаться или уменьшаться в то время, когда требуемое изображение продолжает отображаться на первом светодиодном элементе отображения.
Эти и другие цели, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения должны становиться более очевидными из нижеприведенного подробного описания настоящего изобретения, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1A и 1B являются блок-схемами, иллюстрирующими конфигурацию устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления;
Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей аппаратную конфигурацию устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления;
Фиг. 3 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между периодом излучения света и степенью снижения яркости первого светодиода;
Фиг. 4 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между периодом излучения света и степенями снижения яркости вторых светодиодов;
Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей работу устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления;
Фиг. 6A, 6B и 6C иллюстрируют пример PWM-возбуждения;
Фиг. 7A и 7B являются блок-схемами, иллюстрирующими конфигурацию устройства на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления;
Фиг. 8 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между периодом излучения света и степенью снижения яркости вторых светодиодов;
Фиг. 9 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между периодом излучения света и степенью снижения яркости второго светодиода;
Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей работу устройства на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления;
Фиг. 11 является видом в перспективе конфигурации первого элемента отображения и конфигурации второго элемента отображения согласно пятому предпочтительному варианту осуществления;
Фиг. 12 является видом в перспективе конфигурации первого светодиода и конфигурации второго светодиода согласно шестому предпочтительному варианту осуществления; и
Фиг. 13 является схемой, иллюстрирующей блоки, на которые разделяется подложка, совместно используемая посредством первого светодиодного элемента отображения и второго светодиодного элемента отображения согласно шестому предпочтительному варианту осуществления.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Первый предпочтительный вариант осуществления
Фиг. 1A и 1B являются блок-схемами, иллюстрирующими конфигурацию устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 100 на светодиодных элементах отображения на фиг. 1A включает в себя первый светодиодный элемент 1 отображения, второй светодиодный элемент 2 отображения, входной контактный вывод 3, процессор 4 видеосигналов, корректор 5 сигналов, первый возбудитель 6, модуль 7 хранения периодов излучения света, модуль 8 создания сигналов, второй возбудитель 9, измеритель 10 яркости, модуль 11 хранения степени снижения яркости, а именно модуль хранения переходов яркости, и модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции. Корректор 5 сигналов и модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции включены в корректор 18 яркости.
Вначале, ниже описываются аппаратные средства отдельного составляющего компонента. Первый светодиодный элемент 1 отображения и второй светодиодный элемент 2 отображения представляют собой, например, светодиодные панели отображения. Измеритель 10 яркости представляет собой, например, измерительное устройство, такое как фотодиод, допускающий выполнение измерения с использованием света с длинами волн в видимом диапазоне. Каждый из модуля 7 хранения периодов излучения света и модуля 11 хранения степени снижения яркости представляет собой, например, запоминающее устройство 91 на фиг. 2. Процессор 4 видеосигналов, корректор 5 сигналов, первый возбудитель 6, модуль 8 создания сигналов, второй возбудитель 9 и модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции (в дальнейшем упоминаются как "конфигурация, включающая в себя процессор 4 видеосигналов") реализованы, например, посредством процессора 92 на фиг. 2, выполняющего программы, сохраненные в запоминающем устройстве 91.
Запоминающее устройство 91 включает в себя энергонезависимое полупроводниковое запоминающее устройство или энергозависимое полупроводниковое запоминающее устройство, к примеру оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), флэш-память, стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM) или электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), магнитный диск, гибкий диск, оптический диск, компакт-диск, минидиск и универсальный цифровой диск (DVD). Процессор 92 включает в себя центральный процессор (CPU), процессорный блок, арифметический модуль, микропроцессор, микрокомпьютер, процессор  и процессор цифровых сигналов (DSP). Вышеуказанные программы инструктируют компьютер выполнять процедуры и способы, ассоциированные с конфигурацией, включающей в себя процессор 4 видеосигналов. Эти программы реализуются посредством программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или комбинации программного обеспечения и микропрограммного обеспечения.
Не всегда требуется, чтобы конфигурация, включающая в себя процессор 4 видеосигналов, реализовывалась посредством операции, выполняемой в соответствии с программами. Например, конфигурация может быть реализована посредством схемы обработки сигналов, в которой операция выполняется посредством электрических схем аппаратных средств. Альтернативно, конфигурация, включающая в себя процессор 4 видеосигналов, может представлять собой комбинацию конфигурации, реализованной посредством программ, и конфигурации, реализованной посредством аппаратных средств.
Далее приводится краткое описание отдельных составляющих компонентов устройства 100 на светодиодных элементах отображения на фиг. 1A и 1B. Затем подробно описываются некоторые составляющие компоненты.
Краткое описание
Первый светодиодный элемент 1 отображения используется для того, чтобы отображать требуемые изображения, к примеру, символы и цифры. Первый светодиодный элемент 1 отображения включает в себя множество первых светодиодов 1a и возбуждается в соответствии с первым возбуждающим сигналом (другими словами, рисунком отображения, рисунком возбуждения и данными возбуждения) из первого возбудителя 6, так что мигание отдельного первого светодиода 1a управляется.
Отдельный первый светодиод 1a представляет собой светодиод красного цвета (R), светодиод зеленого цвета (G) или светодиод синего цвета (B). Множество первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, состоит из светодиодов R, светодиодов G и светодиодов B. В примере, проиллюстрированном на фиг. 1A, матрица "четыре-на-четыре" наборов первых светодиодов 1a, либо эквивалентно, шестнадцать наборов первых светодиодов 1a всего размещаются в матрице. Как проиллюстрировано на фиг. 1B, каждый набор первых светодиодов 1a включает в себя три светодиода, а именно светодиод R, светодиод G и светодиод B. Число первых светодиодов 1a не ограничено тремя.
Второй светодиодный элемент 2 отображения выполняет отображение, чтобы измерять (прогнозировать) переходы яркости первого светодиодного элемента 1 отображения. Например, переходы яркости означают степень поддержания яркости, представляющую текущую яркость, причем 100% указывает начальную яркость, или означают степень снижения яркости (=100%-степень поддержания яркости), представляющую собой обратную величину относительно степени поддержания яркости. Нижеприведенное описание приводится при условии, что переходы яркости означают степень снижения яркости.
Второй светодиодный элемент 2 отображения включает в себя множество вторых светодиодов 2a и возбуждается в соответствии со вторым возбуждающим сигналом (другими словами, рисунком отображения, рисунком возбуждения и данными возбуждения) из второго возбудителя 9, так что мигание отдельных вторых светодиодов 2a управляется.
Вторые светодиоды 2a имеют степень снижения яркости, эквивалентную степени снижения яркости первых светодиодов 1a. Это означает то, что степень снижения яркости вторых светодиодов 2a равна степени снижения яркости первых светодиодов 1a либо является достаточно близкой к равенству степени снижения яркости первого светодиода 1a. Если первые светодиоды 1a и вторые светодиоды 2a представляют собой светодиоды из идентичной производственной партии, или они имеют идентичный BIN-код для классификации светодиодов в соответствии, например, с яркостью и длиной волны, характеристики первых светодиодов 1a, такие как яркость и длина волны, согласуются с характеристиками вторых светодиодов 2a. Следовательно, степень снижения яркости первых светодиодов 1a и степень снижения яркости вторых светодиодов 2a становятся эквивалентными.
Аналогично отдельному первому светодиоду 1a, отдельный второй светодиод 2a представляет собой светодиод R, светодиод G или светодиод B. Множество вторых светодиодов 2a, включенных во второй светодиодный элемент 2 отображения, состоит из светодиодов R, светодиодов G и светодиодов B. В примере, проиллюстрированном на фиг. 1A, матрица "два на два" наборов вторых светодиодов 2a, либо эквивалентно, четыре набора вторых светодиодов 2a всего размещаются в матрице. Аналогично каждому набору первых светодиодов 1a, каждый набор вторых светодиодов 2a включает в себя три светодиода, а именно светодиод R, светодиод G и светодиод B. Число вторых светодиодов 2a не ограничено тремя.
В первом предпочтительном варианте осуществления первый светодиодный элемент 1 отображения и второй светодиодный элемент 2 отображения параллельно выполняют отображение (возбуждение). Таким образом, первые светодиоды 1a и вторые светодиоды 2a мигают в аналогичных окружениях, так что разность в степени снижения яркости между первыми светодиодами 1a и вторыми светодиодами 2a может уменьшаться.
Входной контактный вывод 3 принимает видеосигнал извне. В соответствии с видеосигналом, принимаемым посредством входного контактного вывода 3, процессор 4 видеосигналов выбирает область, необходимую для того, чтобы выполнять отображение, и выполняет обработку, включающую в себя гамма-коррекцию.
Корректор 5 сигналов корректирует яркость сигнала, выводимого из процессора 4 видеосигналов, с использованием коэффициентов коррекции, принимаемых из модуля 12 вычисления коэффициентов коррекции, который описывается ниже. Таким образом, корректор 5 сигналов фактически может корректировать первый возбуждающий сигнал, который должен передаваться из первого возбудителя 6 в первой светодиодный элемент 1 отображения, и фактически может корректировать яркость, по меньшей мере, одного первого светодиода 1a соответственно.
Первый возбудитель 6 создает, в соответствии с выходным сигналом, скорректированным посредством корректора 5 сигналов, первый возбуждающий сигнал для возбуждения первого светодиодного элемента 1 отображения. Первый возбудитель 6 выводит первый возбуждающий сигнал в первый светодиодный элемент 1 отображения, так что первый светодиодный элемент 1 отображения возбуждается.
Модуль 7 хранения периодов излучения света сохраняет первый кумулятивный период излучения света первых светодиодов 1a (причем период представляет собой кумулятивную сумму периодов излучения света первых светодиодов 1a).
Модуль 8 создания сигналов создает, в соответствии с выходным сигналом, скорректированным посредством корректора 5 сигналов, сигнал для создания второго возбуждающего сигнала для возбуждения второго светодиодного элемента 2 отображения.
Второй возбудитель 9 создает, в соответствии с сигналом, созданным посредством модуля 8 создания сигналов, второй возбуждающий сигнал для возбуждения второго светодиодного элемента 2 отображения. Второй возбудитель 9 выводит второй возбуждающий сигнал во второй светодиодный элемент 2 отображения, так что второй светодиодный элемент 2 отображения возбуждается.
Измеритель 10 яркости измеряет яркости вторых светодиодов 2a, включенных во второй светодиодный элемент 2 отображения.
Модуль 11 хранения степени снижения яркости, а именно модуль хранения переходов яркости коррелирует и сохраняет степень снижения яркости вторых светодиодов 2a, измеренную посредством измерителя 10 яркости, и второй кумулятивный период излучения света вторых светодиодов 2a (причем период представляет собой кумулятивную сумму периодов излучения света вторых светодиодов 2a). Измеритель 10 яркости выполняет измерение, и модуль 11 хранения степени снижения яркости выполняет сохранение по мере того, как возникает необходимость в то время, когда второй светодиодный элемент 2 отображения выполняет отображение.
Модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции вычисляет коэффициенты коррекции яркости в соответствии с первым кумулятивным периодом излучения света, сохраненным в модуле 7 хранения периодов излучения света, и со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a, сохраненными в модуле 11 хранения степени снижения яркости.
Корректор 5 сигналов и модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции, упомянутые выше, включены в корректор 18 яркости на фиг. 1A. Это означает то, что корректор 18 яркости вычисляет вышеуказанные коэффициенты коррекции в соответствии с первым кумулятивным периодом излучения света, сохраненным в модуле 7 хранения периодов излучения света, и со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a, сохраненными в модуле 11 хранения степени снижения яркости. Корректор 18 яркости корректирует яркость сигнала, выводимого из процессора 4 видеосигналов, с использованием коэффициентов коррекции и за счет этого корректирует первый возбуждающий сигнал (возбуждающий сигнал), который должен выводиться из первого возбудителя 6, и корректирует яркости первых светодиодов 1a соответственно.
В первом предпочтительном варианте осуществления отдельные первые светодиоды 1a имеют различные первые кумулятивные периоды излучения света. Корректор 18 яркости выполнен с возможностью корректировать яркости первых светодиодов в соответствии с самым длительным первым кумулятивным периодом излучения света из первых кумулятивных периодов излучения света, сохраненных в модуле 7 хранения периодов излучения света, и со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a, сохраненными в модуле 11 хранения степени снижения яркости.
Подробности
В первом предпочтительном варианте осуществления выходной сигнал, скорректированный посредством корректора 5 сигналов, включает в себя информацию относительно скважности импульсов первого возбуждающего сигнала, который должен выводиться из первого возбудителя 6. Модуль 7 хранения периодов излучения света накапливает периоды излучения света отдельных первых светодиодов 1a в фиксированную единицу времени в соответствии со скважностью импульсов, включенной в выходной сигнал, и сохраняет первый кумулятивный период излучения света отдельных первых светодиодов 1a соответственно. При условии, что единица времени составляет один час и скважность импульсов составляет 10%, 0,1 часа периода излучения света (период, полученный посредством вычитания периода выключенного излучения света из периода мигания) добавляются в первый кумулятивный период излучения света в модуле 7 хранения периодов излучения света один раз в час.
Фиг. 3 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между степенью снижения яркости и периодом излучения света (первым кумулятивным периодом излучения света) первого светодиода 1a зеленого цвета (G). Логарифмическая шкала используется для того, чтобы указывать период излучения света на фиг. 3.
Как проиллюстрировано на фиг. 3, степень снижения яркости первого светодиода зеленого цвета (G) увеличивается с увеличением периода излучения света, и яркость первого светодиода 1a зеленого цвета (G) снижается соответственно. Аналогично, яркость первого светодиода 1a красного цвета (R) и яркость первого светодиода синего цвета (B), в той или иной степени, снижаются с увеличением периода излучения света (не показано). Яркости вторых светодиодов 2a также снижаются с увеличением периода излучения света, как описано ниже.
Согласно предшествующему уровню техники, степень снижения яркости первого светодиода 1a определяется посредством измерения фактической яркости заранее. Между тем в первом предпочтительном варианте осуществления первый период излучения света измеряется вместо фактической яркости первого светодиода 1a, и затем степень снижения яркости второго светодиода 2a, соответствующая второму периоду излучения света, который является практически идентичным первому периоду излучения света, измеряется (прогнозируется) в качестве степени снижения яркости первого светодиода 1a. Ниже описывается измерение (прогнозирование) степени снижения яркости первого светодиода 1a.
Модуль 8 создания сигналов создает, в соответствии с выходным сигналом, скорректированным посредством корректора 5 сигналов, сигнал, который должен становиться вторым возбуждающим сигналом для управления отображением, выполняемым посредством второго светодиодного элемента 2 отображения. Второй возбудитель 9 возбуждает второй светодиодный элемент 2 отображения в соответствии с сигналом, созданным посредством модуля 8 создания сигналов.
Модуль 8 создания сигналов считывает, из выходного сигнала, скорректированного посредством корректора 5 сигналов, максимальную скважность импульсов первого возбуждающего сигнала (к примеру, сигнала широтно-импульсной модуляции (PWM)) для возбуждения первого светодиодного элемента 1 отображения и создает сигнал для возбуждения второго светодиодного элемента 2 отображения при максимальной скважности импульсов. При условии, что 100% указывают максимальную скважность импульсов первого возбуждающего сигнала для возбуждения первого светодиодного элемента 1 отображения, скважность импульсов второго возбуждающего сигнала для возбуждения второго светодиодного элемента 2 отображения задается равной 100%.
Следовательно, второй кумулятивный период излучения света вторых светодиодов 2a задается равным самому длительному первому кумулятивному периоду излучения света из первых кумулятивных периодов излучения света множества первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения в первом предпочтительном варианте осуществления. Это означает то, что второй кумулятивный период излучения света вторых светодиодов 2a управляется таким образом, что он равен или дольше первого кумулятивного периода излучения света первых светодиодов 1a. Вторые кумулятивные периоды излучения света вторых светодиодов 2a в RGB-цветах могут управляться в расчете на цвет.
Измеритель 10 яркости располагается напротив второго светодиодного элемента 2 отображения и измеряет яркости вторых светодиодов 2a. В первом предпочтительном варианте осуществления измеритель 10 яркости измеряет яркость каждого цвета вторых светодиодов 2a.
Фиг. 4 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между степенями снижения яркости вторых светодиодов 2a в RGB-цветах и периодом излучения света (вторым кумулятивным периодом излучения света), представляющим собой истекшее время. Логарифмическая шкала используется для того, чтобы указывать период излучения света на фиг. 4.
Как проиллюстрировано на фиг. 4, аналогично яркостям первых светодиодов 1, яркости вторых светодиодов 2a снижаются с увеличением периода излучения света. Степени снижения яркости вторых светодиодов 2a в RGB-цветах представлены посредством kr(t), kg(t) и kb(t), которые являются коэффициентами периода t излучения света. Эти коэффициенты kr(t), kg(t) и kb(t) могут вычисляться в качестве выражений отношения, таких как аппроксимирующие формулы или интерполяционные формулы, например, посредством регрессионного анализа степеней снижения яркости и вторых кумулятивных периодов излучения света множества наборов вторых светодиодов 2a, сохраненных в модуле 11 хранения степени снижения яркости.
Модуль 11 хранения степени снижения яркости коррелирует и сохраняет результаты измерений, полученные посредством измерителя 10 яркости, и периоды излучения света вторых светодиодов 2a. Затем корректор 18 яркости считывает яркость (степень снижения яркости), соответствующую периоду излучения света второго светодиода 2a, который равен или является близким к периоду излучения света (времени фактического измерения) первых светодиодов 1a, сохраненному в модуле 7 хранения периодов излучения света. Таким образом, в первом предпочтительном варианте осуществления степень снижения яркости первых светодиодов 1a может быть фактически измерена без необходимости фактического измерения яркостей первых светодиодов 1a.
Работа
Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей операцию коррекции яркости, выполняемую посредством устройства 100 на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления.
Во-первых, на этапе S1, корректор 18 яркости (корректор 5 сигналов и модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции) определяет то, истекла или нет единица времени (например, 100 часов) для коррекции яркости с момента, когда начата операция, или с момента, когда выполнена предыдущая коррекция. Единица времени для коррекции яркости может быть фиксированной или может варьироваться в зависимости от числа коррекций (может быть представлена посредством показательной функции числа коррекций). Если корректор 18 яркости определяет то, что единица времени для коррекции яркости истекла, обработка переходит к этапу S2. Если нет, этап S1 выполняется снова.
На этапе S2, корректор 18 яркости обращается к модулю 7 хранения периодов излучения света для того, чтобы извлекать максимальные кумулятивные периоды trmax, tgmax и tbmax излучения света первых светодиодов 1a в RGB-цветах.
На этапе S3, корректор 18 яркости получает, из модуля 11 хранения степени снижения яркости, степени снижения яркости RGB-цветов, соответствующие вторым кумулятивным периодам излучения света, равным или близким к максимальным кумулятивным периодам trmax, tgmax и tbmax излучения света, извлеченным на этапе S2. Полученные степени снижения яркости RGB-цветов являются практически идентичными kr(trmax), kg(tgmax) и kb(tbmax), полученным посредством подстановки trmax, tgmax и tbmax в t, включенный в вышеуказанные коэффициенты kr(t), kg(t) и kb(t) степени снижения яркости. Для удобства, степени снижения яркости RGB-цветов, полученные на этапе S3, в дальнейшем также представлены посредством степеней kr(trmax), kg(tgmax) и kb(tbmax) снижения яркости.
Корректор 18 яркости вычисляет, в качестве максимальной степени krgb(tmax) снижения яркости, наибольшую степень снижения яркости из степеней kr(trmax), kg(tgmax) и kb(tbmax) снижения яркости. Это означает то, что корректор 18 яркости вычисляет максимальную степень krgb(tmax) снижения яркости, заданную посредством выражения (1), как пояснено ниже.
На этапе S4, корректор 18 яркости обращается к модулю 7 хранения периодов излучения света и модулю 11 хранения степени снижения яркости и вычисляет коэффициент коррекции для каждого из первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, в соответствии с теоретической степенью снижения яркости, соответствующей кумулятивному периоду t излучения света, и с максимальной степенью krgb(tmax) снижения яркости, вычисленной на этапе S3.
Скорректированные яркости Rcomp, Gcomp, Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах задаются посредством выражения (2), как пояснено ниже, причем текущие теоретические яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством Rp, Gp и Bp, теоретические степени снижения яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах, соответствующие кумулятивному периоду t излучения света, представляются посредством kr(t), kg(t) и kb(t), и максимальная степень снижения яркости представляется посредством krgb(tmax). Степени kr(t), kg(t) и kb(t) снижения яркости RGB-цветов, соответствующие кумулятивному периоду t излучения света, являются, например, максимальными степенями снижения яркости, вычисленными в предыдущей коррекции.
Корректор 18 яркости в первом предпочтительном варианте осуществления использует, в качестве выражений, представляющих коэффициенты коррекции, которые должны получаться на этапе S4, выражения, полученные посредством подстановки 1 в Rp, Gp и Bp в правой стороне выражения (2).
Текущие теоретические яркости Rp, Gp и Bp в выражении (2) задаются посредством выражения (3), как пояснено ниже, при этом начальные яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством R0, G0 и B0.
Подстановка выражения (3) в выражение (2) дает в результате выражение (4), представляющее скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах. Как представлено посредством выражения (4), яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp получаются посредством коррекции начальных яркостей R0, G0 и B0 первых светодиодов 1a в RGB-цветах одинаково с максимальной степенью krgb(tmax) снижения яркости.
После этапа S4, корректор 18 яркости корректирует, на этапе S5, яркость сигнала, выводимого из процессора 4 видеосигналов, либо эквивалентно, фактически корректирует первый возбуждающий сигнал с использованием коэффициентов коррекции, вычисленных на этапе S4, так что яркости первых светодиодов 1a корректируются. Затем обработка возвращается к этапу S1.
Яркости первых светодиодов 1a регулируются в соответствии, например, со способом широтно-импульсной модуляции (PWM). Фиг. 6A, 6B и 6C иллюстрируют пример PWM-возбуждения согласно PWM-способу. Фиг. 6A иллюстрирует базовый цикл (цикл импульсов) PWM, который задается короче периода в один кадр видеосигнала. Фиг. 6B приводится при условии, что скважность импульсов относительно длительности импульса составляет, например, 85%. Фиг. 6C приводится при условии, что скважность импульсов относительно длительности импульса составляет, например, 80%. Цикл импульсов является настолько коротким, что человеческие глаза воспринимают светодиоды как остающиеся включенными, тогда как светодиоды мигают в цикле импульсов. Согласно PWM-способу, процент периода излучения света светодиода снижается со снижением скважности импульсов. Таким образом, яркость, воспринимаемая посредством человеческих глаз на фиг. 6C, ниже воспринимаемой яркости на фиг. 6B. Яркости первых светодиодов 1a могут регулироваться посредством изменения скважности импульсов относительно длительности импульса.
Аналогично регулированию яркости, коррекция яркости выполняется посредством изменения скважности импульсов относительно длительности импульса на этапе S5, упомянутом выше. Если krgb(tmax)=0,2 и kr(t)=0,1, выражение, представляющее коэффициент коррекции (выражение, полученное посредством подстановки 1 в Rp, Gp или Bp в правой стороне выражения (2), упомянутого выше), задает (1-0,2)/(1-0,1)=8/9 в качестве коэффициента коррекции для яркости Rp. Корректор 18 яркости умножает скважность импульсов относительно длительности импульса на 8/9, чтобы корректировать яркости первых светодиодов 1a.
Заключение первого предпочтительного варианта осуществления
В устройстве 100 на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления, в котором выполняется вышеуказанная коррекция, яркости всех первых светодиодов 1a могут одинаково регулироваться таким образом, что они равны яркости светодиода, имеющего самый длительный период излучения света (яркости светодиода, имеющего наибольшую степень снижения яркости), хотя полная яркость первого светодиодного элемента 1 отображения после коррекции ниже полной яркости первого светодиодного элемента 1 отображения перед коррекцией. Согласованность яркости и баланс белого может поддерживаться в первом светодиодном элементе 1 отображения в целом, и варьирования яркости и цвета могут исключаться или уменьшаться соответственно.
В первом предпочтительном варианте осуществления второй светодиодный элемент 2 отображения возбуждается при скважности импульсов, эквивалентной максимальной скважности импульсов, при которой возбуждается первый светодиодный элемент 1 отображения. Следовательно, второй кумулятивный период излучения света вторых светодиодов 2a равен или дольше первого кумулятивного периода излучения света первых светодиодов 1a, в силу этого яркости вторых светодиодов 2a снижаются с темпом, равным или превышающим темп, с которым снижаются яркости первых светодиодов 1a. Это означает то, что модуль 11 хранения степени снижения яркости сохраняет степень снижения яркости второго светодиода 2a, имеющего самый длительный период излучения света, в качестве будущей степени снижения яркости первых светодиодов 1a. В первом предпочтительном варианте осуществления степень снижения яркости первых светодиодов 1a прогнозируется в соответствии со степенью снижения яркости вторых светодиодов 2a, сохраненной в модуле 11 хранения степени снижения яркости. Таким образом, степень снижения яркости первых светодиодов 1a может прогнозироваться с более высокой степенью точности, и яркость может корректироваться с более высокой степенью точности соответственно.
Согласно предшествующему уровню техники, степень снижения яркости первого светодиодного элемента 1 отображения не может измеряться в то время, когда требуемое изображение продолжает отображаться на первом светодиодном элементе 1 отображения. Таким образом, предшествующий уровень техники не позволяет исключать или уменьшать варьирования яркости и цвета. Между тем согласно первому предпочтительному варианту осуществления с продолжением отображения требуемого изображения на первом светодиодном элементе 1 отображения измеряется фактическая степень снижения яркости второго светодиодного элемента 2 отображения, который не представляет собой первый светодиодный элемент 1 отображения, так что степень снижения яркости первого светодиодного элемента 1 отображения может быть фактически измерена. Следовательно, варьирования яркости и цвета могут исключаться или уменьшаться. Это предположительно должно уменьшать потребность в замене на новый светодиодный модуль.
Модификация
В первом предпочтительном варианте осуществления второй светодиодный элемент 2 отображения включает в себя множество наборов (матрицу "два на два" наборов, либо эквивалентно, четыре набора на фиг. 1A) вторых светодиодов 2a. Не всегда требуется, чтобы второй светодиодный элемент 2 отображения включал в себя множество наборов вторых светодиодов 2a. Альтернативно, второй светодиодный элемент 2 отображения может включать в себя один набор вторых светодиодов 2a. В отличие от конфигурации, включающей в себя один набор вторых светодиодов 2a, конфигурация, включающая в себя множество наборов вторых светодиодов 2a, может предоставлять среднее значение яркости в расчете на цвет, за счет этого исключая или уменьшая отрицательные эффекты, обусловленные варьированиями яркости.
В первом предпочтительном варианте осуществления корректор 18 яркости выполнен с возможностью измерять (прогнозировать) степень снижения яркости первого светодиода 1a посредством считывания яркости, соответствующей периоду излучения света второго светодиода 2a, равному или близкому к периоду излучения света (времени фактического измерения) первого светодиода 1a, сохраненного в модуле 7 хранения периодов излучения света.
Альтернативно, корректор 18 яркости может вычислять коэффициенты kr(t), kg(t) и kb(t) степени снижения яркости, например, посредством регрессионного анализа степеней снижения яркости и вторых кумулятивных периодов излучения света множества наборов вторых светодиодов 2a, сохраненных в модуле 11 хранения степени снижения яркости. Затем корректор 18 яркости может измерять (прогнозировать), в качестве степеней снижения яркости первых светодиодов 1a, степени kr(trmax), kg(tgmax) и tb(tbmax) снижения яркости, полученные посредством подстановки максимальных кумулятивных периодов trmax, tgmax и tbmax излучения света первых светодиодов 1a в t, включенный в коэффициенты kr(t), kg(t) и kb(t) степени снижения яркости.
Эта конфигурация обеспечивает возможность прогнозирований для степени снижения яркости первого светодиода 1a без необходимости для управления вторым кумулятивным периодом излучения света второго светодиода 2a таким образом, что он равен или дольше первого кумулятивного периода излучения света первого светодиода 1a.
Вышеуказанные модификации также являются применимыми ко второму, пятому и шестому предпочтительным вариантам осуществления, которые описываются ниже.
Второй предпочтительный вариант осуществления
Устройство на светодиодных элементах отображения согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения имеет блочную конфигурацию, идентичную блочной конфигурации устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления (см. фиг. 1A и 1B).
Составляющие компоненты устройства на светодиодных элементах отображения согласно второму предпочтительному варианту осуществления, которые являются идентичными или аналогичными составляющим компонентам устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами. Нижеприведенное описание в основном приводится касательно отличающихся составляющих компонентов.
Устройство 100 на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления выполняет коррекцию яркости таким образом, что яркости отдельных первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, одинаково регулируются таким образом, что они равны яркости первого светодиода 1a, имеющего наибольшую степень снижения яркости, при условии что начальные яркости первых светодиодов 1a задаются равными максимальной яркости.
В устройстве 100 на светодиодных элементах отображения согласно второму предпочтительному варианту осуществления начальные яркости первых светодиодов 1a задаются равными яркости, ниже максимальной яркости первых светодиодов 1a (например, яркости, эквивалентной 50% от максимальной яркости). Корректор 18 яркости в этой конфигурации может выполнять коррекцию яркости таким образом, что яркости отдельных первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, одинаково регулируются таким образом, что они равны яркости первого светодиода 1a, имеющего наименьшую степень снижения яркости. Таким образом, корректор 18 яркости может выполнять коррекцию таким образом, что яркости первых светодиодов 1a регулируются (поддерживаются равными) до фиксированной начальной яркости.
Более конкретно, скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах задаются посредством выражения (5), как пояснено ниже, причем текущие теоретические яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством Rp, Gp и Bp, и теоретические степени снижения яркости RGB-цветов, соответствующие кумулятивному периоду t излучения света, представляются посредством kr(t), kg(t) и kb(t).
Подстановка выражения (3) в выражение (5) дает в результате выражение (6), представляющее скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах. Как представлено посредством выражения (6), скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах становятся равными начальным яркостям R0, G0 и B0 первых светодиодов 1a в RGB-цветах.
Заключение второго предпочтительного варианта осуществления
Хотя начальные яркости являются низкими, второй предпочтительный вариант осуществления имеет преимущество в постоянных яркостях до и после коррекции. Яркости первых светодиодов 1a могут корректироваться посредством изменения скважности импульсов относительно длительности импульса, аналогично первому предпочтительному варианту осуществления. Как описано выше, яркости первых светодиодов 1a, которые подвергнуты снижению яркости, корректируются таким образом, что они равны начальной яркости, так что яркости всех первых светодиодов 1a могут регулироваться таким образом, что они равны начальной яркости. Даже если яркости первых светодиодов 1a снижаются во времени, яркость первого светодиодного элемента 1 отображения может поддерживаться постоянной.
Вышеуказанное управление для поддержания яркостей постоянными может применяться к конфигурации, допускающей предоставление многоэкранного элемента отображения с помощью множества светодиодных панелей таким образом, что яркости панелей отдельного светодиода могут поддерживаться постоянными. Яркость многоэкранного элемента в целом может поддерживаться постоянной, как указано в вышеприведенном описании, соответственно.
Как описано выше, вывод из процессора 4 видеосигналов подвергается коррекции яркости для первых светодиодов 1a. Требуется только то, чтобы скважность импульсов первого возбуждающего сигнала для первых светодиодов 1a, тока возбуждения или возбуждения первого светодиодного элемента 1 отображения корректировалась при обработке, и в силу этого цель коррекции яркости не ограничена выводом из процессора 4 видеосигналов.
Третий предпочтительный вариант осуществления
Фиг. 7A и 7B являются блок-схемами, иллюстрирующими конфигурацию устройства на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Составляющие компоненты устройства на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления, которые являются идентичными или аналогичными устройству на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами. Нижеприведенное описание приводится касательно отличающихся составляющих компонентов. Устройство 100 на светодиодных элементах отображения, проиллюстрированное на фиг. 7A, включает в себя множество вторых светодиодных элементов 2 отображения (вторые светодиодные элементы 201, 202, 203 и 204 отображения). Аппаратные средства отдельного составляющего компонента являются аналогичными аппаратным средствам на фиг. 2, описанным в первом предпочтительном варианте осуществления. Множество вторых светодиодных элементов 2 отображения представляют собой, например, светодиодные панели отображения.
Ниже приводится краткое описание отдельных составляющих компонентов устройства 100 на светодиодных элементах отображения на фиг. 7A и 7B, и в дальнейшем подробно описываются некоторые составляющие компоненты.
Краткое описание
Множество вторых светодиодных элементов 2 отображения выполняет отображение, чтобы измерять (прогнозировать) переходы яркости первого светодиодного элемента 1 отображения. Например, переходы яркости означают степень поддержания яркости, представляющую текущую яркость, причем 100% указывает начальную яркость, или означают степень снижения яркости (=100%-степень поддержания яркости), представляющую собой обратную величину относительно степени поддержания яркости. Нижеприведенное описание приводится при условии, что переходы яркости означают степень снижения яркости.
Множество вторых светодиодных элементов 2 отображения включает в себя множество вторых светодиодов 2a и возбуждается в соответствии с множеством вторых возбуждающих сигналов (другими словами, рисунков отображения, рисунков возбуждения и данных возбуждения) из второго возбудителя 9, которые отличаются друг от друга, так что мигание отдельных вторых светодиодов 2a управляется.
Вторые светодиоды 2a отдельного второго светодиодного элемента 2 отображения имеют степень снижения яркости, эквивалентную степени снижения яркости первых светодиодов 1a первого светодиодного элемента 1 отображения. Это означает то, что степень снижения яркости вторых светодиодов 2a равна степени снижения яркости первых светодиодов 1a либо является достаточно близкой к равенству степени снижения яркости первых светодиодов 1a. Если первые светодиоды 1a и вторые светодиоды 2a представляют собой светодиоды из идентичной производственной партии, или они имеют идентичный BIN-код для классификации светодиодов в соответствии, например, с яркостью и длиной волны, характеристики первых светодиодов 1a, такие как яркость и длина волны, согласуются с характеристиками вторых светодиодов 2a. Следовательно, степень снижения яркости первых светодиодов 1a и степень снижения яркости вторых светодиодов 2a становятся эквивалентными.
Аналогично отдельному первому светодиоду 1a, отдельный второй светодиод 2 представляет собой светодиод R, светодиод G или светодиод B. Множество вторых светодиодов 2a в отдельном втором светодиодном элементе 2 отображения состоит из светодиодов R, светодиодов G и светодиодов B. В примере, проиллюстрированном на фиг. 7A, матрица "два на два" наборов вторых светодиодов 2a, либо эквивалентно, четыре набора вторых светодиодов 2a всего размещаются в матрице. Аналогично каждому набору первых светодиодов 1a, каждый набор вторых светодиодов 2a включает в себя три светодиода, а именно светодиод R, светодиод G и светодиод B. Число вторых светодиодов 2a не ограничено тремя.
В третьем предпочтительном варианте осуществления первый светодиодный элемент 1 отображения и каждый из вторых светодиодных элементов 2 отображения параллельно выполняют отображение (возбуждение). Таким образом, первые светодиоды 1a и вторые светодиоды 2a мигают в аналогичных окружениях, так что разность в степени снижения яркости между первыми светодиодами 1 и вторыми светодиодами 2a может уменьшаться.
Модуль 8 создания сигналов создает сигналы для создания множества вторых возбуждающих сигналов.
Второй возбудитель 9 создает, в соответствии с сигналами, созданными посредством модуля 8 создания сигналов, множество вторых возбуждающих сигналов для возбуждения множества вторых светодиодных элементов 2 отображения. Второй возбудитель 9 выводит множество вторых возбуждающих сигналов во множество вторых светодиодных элементов 2 отображения, так что множество вторых светодиодных элементов 2 отображения возбуждается.
Измеритель 10 яркости измеряет яркости вторых светодиодов 2a для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения. Измеритель 10 яркости в этом предпочтительном варианте осуществления включает в себя измерители 1001, 1002, 1003 и 1004 яркости, расположенные в соответствии "один-к-одному" со вторыми светодиодными элементами 201, 202, 203 и 204 отображения. Альтернативно, измеритель 10 яркости, например, может представлять собой подвижный измеритель яркости.
Модуль 11 хранения степени снижения яркости, а именно модуль хранения переходов яркости коррелирует и сохраняет, для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения, степень снижения яркости вторых светодиодов 2a, измеренную посредством измерителя 10 яркости, и второй кумулятивный период излучения света вторых светодиодов 2a (причем период представляет собой кумулятивную сумму периодов излучения света вторых светодиодов 2a). Измеритель 10 яркости выполняет измерение, и модуль 11 хранения степени снижения яркости выполняет сохранение по мере того, как возникает необходимость в то время, когда множество вторых светодиодных элементов 2 отображения выполняет отображение.
Модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции вычисляет коэффициенты коррекции яркости в соответствии с первым кумулятивным периодом излучения света, сохраненным в модуле 7 хранения периодов излучения света, и со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения, сохраненными в модуле 11 хранения степени снижения яркости.
Корректор 5 сигналов и модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции, упомянутые выше, включены в корректор 18 яркости на фиг. 7A. Это означает то, что корректор 18 яркости вычисляет вышеуказанные коэффициенты коррекции в соответствии с первым кумулятивным периодом излучения света, сохраненным в модуле 7 хранения периодов излучения света, и со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения, сохраненными в модуле 11 хранения степени снижения яркости. Корректор 18 яркости корректирует яркость сигнала, выводимого из процессора 4 видеосигналов, с использованием коэффициентов коррекции и за счет этого корректирует первый возбуждающий сигнал (возбуждающий сигнал), который должен выводиться из первого возбудителя 6, и корректирует яркости первых светодиодов 1a соответственно.
В третьем предпочтительном варианте осуществления отдельные первые светодиоды 1a имеют различные первые кумулятивные периоды излучения света. Корректор 18 яркости выполнен с возможностью корректировать яркости первых светодиодов в соответствии с самым длительным первым кумулятивным периодом излучения света из первых кумулятивных периодов излучения света, сохраненных в модуле 7 хранения периодов излучения света, и со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения, сохраненными в модуле 11 хранения степени снижения яркости.
Подробности
В третьем предпочтительном варианте осуществления яркости первых светодиодов 1a регулируются в соответствии с PWM-способом с использованием скважности импульсов, описанной в первом предпочтительном варианте осуществления. Выходной сигнал, скорректированный посредством корректора 5 сигналов, включает в себя информацию относительно скважности импульсов первого возбуждающего сигнала, который должен выводиться из первого возбудителя 6 в третьем предпочтительном варианте осуществления. Модуль 7 хранения периодов излучения света накапливает периоды излучения света отдельных первых светодиодов 1a в фиксированную единицу времени в соответствии со скважностью импульсов, включенной в выходной сигнал, и сохраняет первый кумулятивный период излучения света отдельных первых светодиодов 1a соответственно. При условии, что единица времени составляет один час и скважность импульсов составляет 10%, 0,1 часа периода излучения света (период, полученный посредством вычитания периода выключенного излучения света из периода мигания) добавляются в первый кумулятивный период излучения света в модуле 7 хранения периодов излучения света один раз в час. Первый кумулятивный период излучения света соответствует первому возбуждающему сигналу. Аналогично, второй кумулятивный период излучения света соответствует второму возбуждающему сигналу.
Яркость первого светодиода 1a красного цвета (R) и яркость первого светодиода 1a синего цвета (B) снижаются с увеличением периода излучения света, как описано со ссылкой на фиг. 3 в первом предпочтительном варианте осуществления.
Согласно предшествующему уровню техники, степень снижения яркости первого светодиода 1a определяется посредством измерения фактической яркости заранее. Между тем в третьем предпочтительном варианте осуществления первый период излучения света измеряется вместо фактической яркости первого светодиода 1a, и затем степень снижения яркости второго светодиода 2a, соответствующая второму периоду излучения света, который является практически идентичным первому периоду излучения света, измеряется (прогнозируется) в качестве степени снижения яркости первого светодиода 1a. Ниже описывается измерение (прогнозирование) степени снижения яркости первого светодиода 1a.
Модуль 8 создания сигналов создает сигналы, которые должны становиться вторыми возбуждающими сигналами для управления отображением, выполняемым посредством множества вторых светодиодных элементов 2 отображения. Второй возбудитель 9 возбуждает множество вторых светодиодных элементов 2 отображения в соответствии с сигналами, созданными посредством модуля 8 создания сигналов.
Модуль 8 создания сигналов создает сигналы для возбуждения (задания) вторых светодиодных элементов 201, 202, 203 и 204 отображения при скважностях импульсов в 100%, 75%, 50% и 25%, с 100%, представляющих максимальную скважность импульсов первого возбуждающего сигнала (PWM-сигнала) для возбуждения первого светодиодного элемента 1 отображения.
Каждый из измерителей 10 яркости располагается напротив соответствующего одного из вторых светодиодных элементов 2 отображения и измеряет яркости вторых светодиодов 2a. В третьем предпочтительном варианте осуществления отдельный измеритель 10 яркости измеряет яркость каждого цвета вторых светодиодов 2a.
Фиг. 8 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между периодом излучения света (вторым кумулятивным периодом излучения света), представляющим собой истекшее время, и степенями снижения яркости вторых светодиодов 2a зеленого цвета (G), которые возбуждаются при скважностях импульсов в 100%, 75%, 50% и 25%. Логарифмическая шкала используется для того, чтобы указывать период излучения света на фиг. 8.
Аналогично яркостям первых светодиодов 1, яркости вторых светодиодов 2a зеленого цвета (G) снижаются с увеличением периода излучения света. Как проиллюстрировано на фиг. 8, степень снижения яркости светодиодов увеличивается с увеличением периода излучения света. Степень снижения яркости увеличивается в различной степени при различных скважностях импульсов. Аналогично, степень снижения яркости вторых светодиодов 2a красного цвета (R) и степень снижения яркости вторых светодиодов 2a синего цвета (B), в той или иной степени, увеличиваются в различной степени при различных скважностях импульсов (не показано).
Степени снижения яркости вторых светодиодов 2a в RGB-цветах представлены посредством kr(t), kg(t) и kb(t), которые являются коэффициентами периода t излучения света. Эти коэффициенты kr(t), kg(t) и kb(t) могут вычисляться в качестве выражений отношения, к примеру, аппроксимирующие формулы или интерполяционные формулы, например, посредством регрессионного анализа степеней снижения яркости и вторых кумулятивных периодов излучения света множества наборов вторых светодиодов 2a, сохраненных в модуле 11 хранения степени снижения яркости.
Второй светодиодный элемент 201 отображения возбуждается при скважности импульсов в 100%, которая равна или больше скважности импульсов, при которой возбуждается первый светодиодный элемент 1 отображения. Это означает то, что первый кумулятивный период излучения света первого светодиодного элемента 1 отображения равен или меньше второго кумулятивного периода излучения света второго светодиодного элемента 201 отображения, причем кумулятивный период излучения света представляет собой кумулятивную сумму периодов, полученных посредством умножения периода, который истек начиная с начала использования элемента отображения, на скважность импульсов.
Если t представляет период излучения света второго светодиодного элемента 201 отображения, возбужденного при скважности импульсов в 100%, период излучения света второго светодиодного элемента 202 отображения, возбужденного при скважности импульсов в 75%, составляет 0,75t, период излучения света второго светодиодного элемента 203 отображения, возбужденного при скважности импульсов в 50%, составляет 0,5t, и период излучения света второго светодиодного элемента 204 отображения, возбужденного при скважности импульсов в 25%, составляет 0,25t.
Модуль 11 хранения степени снижения яркости коррелирует и сохраняет периоды излучения света вторых светодиодов 2a и результаты измерений для вторых светодиодных элементов 201, 202, 203 и 204 отображения, полученные посредством измерителей 1001, 1002, 1003 и 1004 яркости.
Фиг. 9 является графиком, иллюстрирующим пример взаимосвязи между периодом t излучения света и нормализованной степенью снижения яркости вторых светодиодов 2a зеленого цвета (G), включенных во вторые светодиодные элементы 201, 202, 203 и 204 отображения. Степень снижения яркости, указываемая посредством вертикальной оси по фиг. 9, нормализуется посредством степени снижения яркости второго светодиодного элемента 201 отображения, соответствующей периоду (t) излучения света (в скважности импульсов в 100%). Логарифмическая шкала используется для того, чтобы указывать период излучения света на фиг. 9.
В общем, если элемент отображения возбуждается при большей скважности импульсов, элемент отображения освещается в течение более длительного периода и имеет большую степень снижения яркости соответственно. Период излучения света (скважность импульсов) и теплотворная способность светодиода не находятся в пропорциональной взаимосвязи, и в силу этого период излучения света (скважность импульсов) и степень снижения яркости не находятся в пропорциональной взаимосвязи. Как проиллюстрировано на фиг. 9, фактическая степень снижения яркости, в общем, меньше степени снижения яркости, заданной посредством пропорции. Это справедливо как для степени снижения яркости вторых светодиодов 2a красного цвета (R), так и для степени снижения яркости вторых светодиодов 2a синего цвета (B) (не показано).
Корректор 18 яркости вычисляет функцию относительно (выражения отношения между) степени снижения яркости и второго кумулятивного периода излучения света вторых светодиодов 2a в соответствии со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения. Например, в третьем предпочтительном варианте осуществления корректор 18 яркости вычисляет функцию hg(d), представляющую взаимосвязь между скважностью импульсов и нормализованной степенью снижения яркости вторых светодиодов 2a зеленого цвета (G). Аналогично, корректор 18 яркости вычисляет функции hr(d) и hb(d) для светодиодов красного цвета (R) и светодиодов синего цвета (B), аналогично функции hg(d). Функции hr(d), hg(d) и hb(d) могут вычисляться в качестве аппроксимирующих формул или интерполяционных формул, например посредством регрессионного анализа степеней снижения яркости и второго кумулятивного периода излучения света светодиодов 2a, сохраненных в модуле 11 хранения степени снижения яркости. Функции hr(d), hg(d) и hb(d), например, могут представлять собой аппроксимирующие формулы, представляющие собой полиномы, что не ограничено означенным.
Корректор 18 яркости получает степень снижения яркости первых светодиодов 1a посредством подстановки первого кумулятивного периода излучения света, сохраненного в модуле 7 хранения периодов излучения света, в вычисленные функции, а затем корректирует первый возбуждающий сигнал в соответствии со степенью снижения яркости.
Работа
Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей операцию коррекции яркости, выполняемую посредством устройства 100 на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления.
Во-первых, на этапе S11, корректор 18 яркости (корректор 5 сигналов и модуль 12 вычисления коэффициентов коррекции) определяет то, истекла или нет единица времени (например, 100 часов) для коррекции яркости с момента, когда начата операция, или с момента, когда выполнена предыдущая коррекция. Единица времени для коррекции яркости может быть фиксированной или может варьироваться в зависимости от числа коррекций (может быть представлена посредством показательной функции числа коррекций). Если корректор 18 яркости определяет то, что единица времени для коррекции яркости истекла, обработка переходит к этапу S12. Если нет, этап S11 выполняется снова.
На этапе S12, корректор 18 яркости обращается к модулю 7 хранения периодов излучения света для того, чтобы извлекать максимальные кумулятивные периоды trmax, tgmax и tbmax излучения света первых светодиодов 1a в RGB-цветах.
На этапе S13, корректор 18 яркости вычисляет максимальные скважности импульсов возбуждения, обозначаемые посредством drmax, dgmax и dbmax, с использованием максимальных кумулятивных периодов trmax, tgmax и tbmax излучения света, извлеченных на этапе S12. Если первые кумулятивные периоды излучения света первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством tr, tg и tb, скважности импульсов возбуждения представлены посредством tr/t, tg/t и tb/t. Максимальные скважности drmax, dgmax и dbmax импульсов возбуждения для первых светодиодов 1a в RGB-цветах задаются посредством выражения (7), как пояснено ниже.
Затем корректор 18 яркости извлекает степени kr(t), kg(t) и kb(t) снижения яркости RGB-цветов, соответствующие вторым кумулятивным периодам излучения света второго светодиодного элемента 201 отображения (возбужденного при скважности импульсов в 100%), которые равны или являются близкими к максимальным кумулятивным периодам trmax, tgmax и tbmax излучения света, извлеченным на этапе S12. Корректор 18 яркости вычисляет наибольшую степень снижения яркости, а именно максимальную степень krgb(dmax) снижения яркости с использованием извлеченных степеней kr(t), kg(t) и kb(t) снижения яркости и вышеуказанных функций hr(d), hg(d) и hb(d). Это означает то, что корректор 18 яркости вычисляет максимальную степень krgb(dmax) снижения яркости, заданную посредством выражения (8), как пояснено ниже.
На этапе S14, корректор 18 яркости обращается к модулю 7 хранения периодов излучения света и модулю 11 хранения степени снижения яркости и вычисляет коэффициент коррекции для каждого из первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, в соответствии с теоретической степенью снижения яркости, соответствующей кумулятивному периоду t излучения света, и с максимальной степенью krgb(dmax) снижения яркости, вычисленной на этапе S13.
Скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах задаются посредством выражения (9), причем текущие теоретические яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством Rp, Gp и Bp, теоретические степени снижения яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах, соответствующие кумулятивному периоду t излучения света, представляются посредством kr(t) x hr(tr/t), kg(t) x hg(tg/t) и kb(t) x hb(tb/t), и максимальная степень снижения яркости представляется посредством krgb(dmax). Степени снижения яркости kr(t) x hr(tr/t), kg(t) x hg(tg/t) и kb(t) x hb(tb/t) RGB-цветов, соответствующих кумулятивному периоду t излучения света, являются, например, максимальными степенями снижения яркости, вычисленными в предыдущей коррекции.
Корректор 18 яркости в третьем предпочтительном варианте осуществления использует, в качестве выражений, представляющих коэффициенты коррекции, которые должны получаться на этапе S14, выражения, полученные посредством подстановки 1 в Rp, Gp и Bp в правой стороне выражения (9).
Если начальные яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством R0, G0 и B0, текущие теоретические яркости Rp, Gp и Bp в выражении (9) задаются посредством выражения (10), как пояснено ниже.
Подстановка выражения (10) в выражение (9) дает в результате выражение (11), представляющее скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах. Как представлено посредством выражения (11), яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp получаются посредством коррекции начальных яркостей R0, G0 и B0 первых светодиодов 1a в RGB-цветах одинаково с максимальной степенью krgb(dmax) снижения яркости.
После этапа S14, корректор 18 яркости корректирует, на этапе S15, яркость сигнала, выводимого из процессора 4 видеосигналов, либо эквивалентно, фактически корректирует первый возбуждающий сигнал с использованием коэффициентов коррекции, вычисленных на этапе S14, так что яркости первых светодиодов 1a корректируются. Затем обработка возвращается к этапу S11.
Аналогично вышеуказанному регулированию яркости, коррекция яркости выполняется посредством изменения скважности импульсов относительно длительности импульса на этапе S15. Если krgb(dmax)=0,2, и kr(t) x hr(tr/t)=0,1, выражение, представляющее коэффициент коррекции (выражение, полученное посредством подстановки 1 в Rp, Gp или Bp в правой стороне выражения (9), упомянутого выше), задает (1-0,2)/(1-0,1)=8/9 в качестве коэффициента коррекции для яркости Rp. Корректор 18 яркости умножает скважность импульсов относительно длительности импульса на 8/9, чтобы корректировать яркость первого светодиода 1a.
Заключение третьего предпочтительного варианта осуществления
В устройстве 100 на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления, в котором выполняется вышеуказанная коррекция, яркости всех первых светодиодов 1a могут одинаково регулироваться таким образом, что они равны яркости светодиода, имеющего самый длительный период излучения света (яркости светодиода, имеющего наибольшую степень снижения яркости), хотя полная яркость первого светодиодного элемента 1 отображения после коррекции ниже полной яркости первого светодиодного элемента 1 отображения перед коррекцией. Согласованность яркости и баланс белого может поддерживаться в первом светодиодном элементе 1 отображения в целом, и варьирования яркости и цвета могут исключаться или уменьшаться соответственно.
В общем, теплотворная способность светодиода увеличивается с увеличением потребления мощности, и светодиод имеет большую степень снижения яркости соответственно. С другой стороны, теплотворная способность светодиода снижается со снижением потребления мощности и светодиода имеет меньшую степень снижения яркости соответственно. Степень снижения яркости светодиода не может прогнозироваться точно, если скважность импульсов является фиксированной для вычисления степени снижения яркости светодиода. Между тем в устройстве 100 на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления вторые светодиодные элементы 201, 202, 203 и 204 отображения возбуждаются посредством различных возбуждающих сигналов (возбуждаются при различных скважностях импульсов), и модуль 11 хранения степени снижения яркости сохраняет степени снижения яркости и вторые кумулятивные периоды излучения света отдельных элементов отображения, в силу этого позволяя вычислять разность в степени снижения яркости, вызываемую посредством разности в теплотворной способности, соответствующей отдельному возбуждающему сигналу (скважности импульсов). Это означает то, что степень снижения яркости первого светодиодного элемента 1 отображения может измеряться (прогнозироваться) точно, даже если первый светодиодный элемент 1 отображения возбуждается посредством возбуждающего сигнала (при скважности импульсов), отличающегося от возбуждающих сигналов (скважностей импульсов) для возбуждения вторых светодиодных элементов 2 отображения. Яркость может корректироваться с более высокой степенью точности соответственно.
Согласно предшествующему уровню техники, степень снижения яркости первого светодиодного элемента 1 отображения не может измеряться в то время, когда требуемое изображение продолжает отображаться на первом светодиодном элементе 1 отображения. Таким образом, предшествующий уровень техники не позволяет исключать или уменьшать варьирования яркости и цвета. Между тем согласно третьему предпочтительному варианту осуществления с продолжением отображения требуемого изображения на первом светодиодном элементе 1 отображения, измеряются фактические степени снижения яркости вторых светодиодных элементов 2 отображения, которые не представляют собой первый светодиодный элемент 1 отображения, так что степень снижения яркости первого светодиодного элемента 1 отображения может быть фактически измерена. Следовательно, варьирования яркости и цвета могут исключаться или уменьшаться. Это предположительно должно уменьшать потребность в замене на новый светодиодный модуль.
Модификация
В третьем предпочтительном варианте осуществления отдельный второй светодиодный элемент 2 отображения включает в себя множество наборов (матрицу "два на два" наборов, либо эквивалентно, четыре набора на фиг. 7A) вторых светодиодов 2a. Не всегда требуется, чтобы отдельный второй светодиодный элемент 2 отображения включал в себя множество наборов вторых светодиодов 2a. Альтернативно, отдельный второй светодиодный элемент 2 отображения может включать в себя один набор вторых светодиодов 2a. В отличие от конфигурации, включающей в себя один набор вторых светодиодов 2a, конфигурация, включающая в себя множество наборов вторых светодиодов 2a, может предоставлять среднее значение яркости в расчете на цвет, за счет этого исключая или уменьшая отрицательные эффекты, обусловленные варьированиями яркости.
В третьем предпочтительном варианте осуществления множество вторых светодиодных элементов 2 отображения включает в себя четыре вторых светодиодных элемента 2 отображения (вторые светодиодные элементы 201, 202, 203 и 204 отображения), возбужденных посредством четырех различных возбуждающих сигналов, что не ограничено означенным. Требуется только то, чтобы множество вторых светодиодных элементов 2 отображения включало в себя, по меньшей мере, два вторых светодиодных элемента отображения, возбужденных посредством, по меньшей мере, двух возбуждающих сигналов.
В третьем предпочтительном варианте осуществления корректор 18 яркости вычисляет функции hr(d), hg(d), hb(d) относительно степени снижения яркости и второго кумулятивного периода излучения света вторых светодиодов 2a в соответствии со степенью снижения яркости и вторым кумулятивным периодом излучения света вторых светодиодов 2a для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения. Затем корректор 18 яркости корректирует первый возбуждающий сигнал в соответствии со степенями снижения яркости, полученными посредством подстановки первого кумулятивного периода излучения света, сохраненного в модуле 7 хранения периодов излучения света, в функции.
Альтернативно, корректор 18 яркости может получать, на основе степени снижения яркости и второго кумулятивного периода излучения света вторых светодиодов 2a для каждого из вторых светодиодных элементов 2 отображения, степень снижения яркости вторых светодиодов 2a, соответствующую второму кумулятивному периоду излучения света, ближайшему к первому кумулятивному периоду излучения света, сохраненному в модуле 7 хранения периодов излучения света.
Если скважность импульсов, соответствующая первому кумулятивному периоду излучения света, равна или больше 85% и равна или меньше 100%, корректор 18 яркости получает степень снижения яркости, соответствующую второму кумулятивному периоду излучения света второго светодиодного элемента 201 отображения (возбужденного при скважности импульсов в 100%). Если скважность импульсов, соответствующая первому кумулятивному периоду излучения света, равна или больше 60% и меньше 85%, корректор 18 яркости получает степень снижения яркости, соответствующую второму кумулятивному периоду излучения света второго светодиодного элемента 201 отображения (возбужденного при скважности импульсов в 75%). Если скважность импульсов, соответствующая первому кумулятивному периоду излучения света, равна или больше 35% и меньше 60%, корректор 18 яркости получает степень снижения яркости, соответствующую второму кумулятивному периоду излучения света второго светодиодного элемента 201 отображения (возбужденного при скважности импульсов в 50%). Если скважность импульсов, соответствующая первому кумулятивному периоду излучения света, меньше 35%, корректор 18 яркости получает степень снижения яркости, соответствующую второму кумулятивному периоду излучения света второго светодиодного элемента 201 отображения (возбужденного при скважности импульсов в 25%).
Корректор 18 яркости может корректировать первый возбуждающий сигнал в соответствии с полученной степенью снижения яркости. Яркость может корректироваться с более высокой степенью точности в этой конфигурации, аналогично третьему предпочтительному варианту осуществления.
Вышеуказанные модификации также являются применимыми к четвертому предпочтительному варианту осуществления, который описывается ниже.
Четвертый предпочтительный вариант осуществления
Устройство на светодиодных элементах отображения согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения имеет блочную конфигурацию, идентичную блочной конфигурации устройства на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления (см. фиг. 7A и 7B). Составляющие компоненты устройства на светодиодных элементах отображения согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления, которые являются идентичными или аналогичными составляющим компонентам устройства на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами. Нижеприведенное описание в основном приводится касательно отличающихся составляющих компонентов.
Устройство 100 на светодиодных элементах отображения согласно третьему предпочтительному варианту осуществления выполняет коррекцию яркости таким образом, что яркости отдельных первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, одинаково регулируются таким образом, что они равны яркости первого светодиода 1a, имеющего наибольшую степень снижения яркости, при условии что начальные яркости первых светодиодов 1a задаются равными максимальной яркости.
В устройстве 100 на светодиодных элементах отображения согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления начальные яркости первых светодиодов 1a задаются равными яркости, ниже максимальной яркости первых светодиодов 1a (например, яркости, эквивалентной 50% от максимальной яркости). Корректор 18 яркости в этой конфигурации может выполнять коррекцию яркости таким образом, что яркости отдельных первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, одинаково регулируются таким образом, что они равны яркости первого светодиода 1a, имеющего наименьшую степень снижения яркости. Таким образом, корректор 18 яркости может выполнять коррекцию таким образом, что яркости первых светодиодов 1a регулируются (поддерживаются равными) до фиксированной начальной яркости.
Более конкретно, скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах задаются посредством выражения (12), как пояснено ниже, причем текущие теоретические яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством Rp, Gp и Bp, и теоретические степени снижения яркости RGB-цветов, соответствующие кумулятивному периоду t излучения света, представляются посредством kr(t) x hr(tr/t), kg(t) x hg(tg/t) и kb(t) x hb(tb/t).
Подстановка выражения (10) в выражение (12) дает в результате выражение (13), представляющее скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах. Как представлено посредством выражения (13), скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах становятся равными начальным яркостям R0, G0 и B0 первых светодиодов 1a в RGB-цветах.
Заключение четвертого предпочтительного варианта осуществления
Хотя начальные яркости являются низкими, четвертый предпочтительный вариант осуществления имеет преимущество в постоянных яркостях до и после коррекции. Яркости первых светодиодов 1a могут корректироваться посредством изменения скважности импульсов относительно длительности импульса, аналогично третьему предпочтительному варианту осуществления. Как описано выше, яркости первых светодиодов 1a, которые подвергнуты снижению яркости, корректируются таким образом, что они равны начальной яркости, так что яркости всех первых светодиодов 1a могут регулироваться таким образом, что они равны начальной яркости. Даже если яркости снижение первых светодиодов 1a во времени, яркость первого светодиодного элемента 1 отображения может поддерживаться постоянной.
Вышеуказанное управление для поддержания яркостей постоянными может применяться к конфигурации, допускающей предоставление многоэкранного элемента отображения с помощью множества светодиодных панелей таким образом, что яркости панелей отдельного светодиода могут поддерживаться постоянными. Яркость многоэкранного элемента в целом может поддерживаться постоянной, как указано в вышеприведенном описании соответственно.
Как описано выше, вывод из процессора 4 видеосигналов подвергается коррекции яркости для первых светодиодов 1a. Требуется только то, чтобы скважность импульсов первого возбуждающего сигнала для первых светодиодов 1a, тока возбуждения или возбуждения первого светодиодного элемента 1 отображения корректировалась при обработке, и в силу этого цель коррекции яркости не ограничена выводом из процессора 4 видеосигналов.
Пятый предпочтительный вариант осуществления
Устройство на светодиодных элементах отображения согласно пятому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения имеет блочную конфигурацию, идентичную блочной конфигурации устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления (см. фиг. 1A и 1B).
Аппаратные средства отдельного составляющего компонента являются аналогичными аппаратным средствам на фиг. 2, описанным в первом предпочтительном варианте осуществления. Составляющие компоненты устройства на светодиодных элементах отображения согласно пятому предпочтительному варианту осуществления, которые являются идентичными или аналогичными составляющим компонентам устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами. Нижеприведенное описание в основном приводится касательно отличающихся составляющих компонентов.
Далее приводится краткое описание отдельных составляющих компонентов устройства 100 на светодиодных элементах отображения согласно пятому предпочтительному варианту осуществления. Для удобства, фиг. 1A иллюстрирует первый светодиодный элемент 1 отображения и второй светодиодный элемент 2 отображения в качестве отдельных элементов. В пятом предпочтительном варианте осуществления первый светодиодный элемент 1 отображения и второй светодиодный элемент 2 отображения неразъемно формируются, как описано ниже.
Краткое описание
Фиг. 11 является видом в перспективе конфигурации первого светодиодного элемента 1 отображения и конфигурации второго светодиодного элемента 2 отображения. Как проиллюстрировано на фиг. 11, первый светодиодный элемент 1 отображения и второй светодиодный элемент 2 отображения совместно используют подложку 21. Множество первых светодиодов 1a первого светодиодного элемента 1 отображения расположено на первой основной поверхности подложки 21. Множество вторых светодиодов 2a второго светодиодного элемента 2 отображения концентрированно расположено (смонтировано) со стороны второй основной поверхности, противостоящей первой основной поверхности подложки 21, и термически соединяется с множеством первых светодиодов 1a, причем подложка 21 расположена между ними соответственно. Таким образом, первые светодиоды 1a и вторые светодиоды 2a мигают в аналогичных окружениях, так что разность в степени снижения яркости между первыми светодиодами 1a и вторыми светодиодами 2a может уменьшаться.
В пятом предпочтительном варианте осуществления первый светодиодный элемент 1 отображения и второй светодиодный элемент 2 отображения параллельно выполняют отображение (возбуждение). Таким образом, первые светодиоды 1a и вторые светодиоды 2a мигают в аналогичных окружениях, так что разность в степени снижения яркости между первыми светодиодами 1a и вторыми светодиодами 2a может уменьшаться.
В пятом предпочтительном варианте осуществления измеритель 10 яркости располагается напротив второго светодиодного элемента 2 отображения (см. фиг. 11) и измеряет яркости вторых светодиодов 2a. В пятом предпочтительном варианте осуществления измеритель 10 яркости измеряет яркость каждого цвета вторых светодиодов 2a.
Операция коррекции яркости, выполняемая посредством устройства 100 на светодиодных элементах отображения согласно пятому предпочтительному варианту осуществления, является аналогичной операции коррекции яркости, выполняемой посредством устройства 100 на светодиодных элементах отображения в первом предпочтительном варианте осуществления (см. фиг. 5), и в силу этого ее описание опускается.
Заключение пятого предпочтительного варианта осуществления
В устройстве 100 на светодиодных элементах отображения согласно пятому предпочтительному варианту осуществления, в котором выполняется вышеуказанная коррекция, яркости всех первых светодиодов 1a могут одинаково регулироваться таким образом, что они равны яркости светодиода, имеющего самый длительный период излучения света (яркости светодиода, имеющего наибольшую степень снижения яркости), хотя полная яркость первого светодиодного элемента 1 отображения после коррекции ниже полной яркости первого светодиодного элемента 1 отображения перед коррекцией. Согласованность яркости и баланс белого может поддерживаться в первом светодиодном элементе 1 отображения в целом, и варьирования яркости и цвета могут исключаться или уменьшаться соответственно.
Снижение яркости светодиода зависит не только от времени, но также и от температуры. Тепловая связь между первыми светодиодами 1a и вторыми светодиодами 2a в пятом предпочтительном варианте осуществления позволяет уменьшать разность температур между первым светодиодным элементом 1 отображения для использования при отображении и вторым светодиодным элементом 2 отображения для использования при измерении яркостей. Это позволяет точно уменьшать разность в степени снижения яркости между первым светодиодным элементом 1 отображения и вторым светодиодным элементом 2 отображения, и яркость может корректироваться с более высокой степенью точности.
В пятом предпочтительном варианте осуществления второй светодиодный элемент 2 отображения возбуждается при скважности импульсов, эквивалентной максимальной скважности импульсов первого светодиодного элемента 1 отображения. Следовательно, второй кумулятивный период излучения света вторых светодиодов 2a равен или дольше первого кумулятивного периода излучения света первых светодиодов 1a, и в силу этого яркости вторых светодиодов 2a снижаются с темпом, равным или превышающим темп, с которым снижаются яркости первых светодиодов 1a. Это означает то, что модуль 11 хранения степени снижения яркости сохраняет степень снижения яркости второго светодиода 2a, имеющего самый длительный период излучения света, в качестве будущей степени снижения яркости первых светодиодов 1. В пятом предпочтительном варианте осуществления степень снижения яркости первых светодиодов 1a прогнозируется в соответствии со степенью снижения яркости вторых светодиодов 2a, сохраненной в модуле 11 хранения степени снижения яркости. Таким образом, степень снижения яркости первых светодиодов 1a может прогнозироваться с более высокой степенью точности, и яркость может корректироваться с более высокой степенью точности соответственно.
Согласно предшествующему уровню техники, степень снижения яркости первого светодиодного элемента 1 отображения не может измеряться в то время, когда требуемое изображение продолжает отображаться на первом светодиодном элементе 1 отображения. Таким образом, предшествующий уровень техники не позволяет исключать или уменьшать варьирования яркости и цвета. Между тем согласно пятому предпочтительному варианту осуществления с продолжением отображения требуемого изображения на первом светодиодном элементе 1 отображения, измеряется фактическая степень снижения яркости второго светодиодного элемента 2 отображения, который не представляет собой первый светодиодный элемент 1 отображения, так что степень снижения яркости первого светодиодного элемента 1 отображения может быть фактически измерена. Следовательно, варьирования яркости и цвета могут исключаться или уменьшаться. Это предположительно должно уменьшать потребность в замене на новый светодиодный модуль.
Шестой предпочтительный вариант осуществления
Устройство на светодиодных элементах отображения согласно шестому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения имеет блочную конфигурацию, идентичную блочной конфигурации устройства на светодиодных элементах отображения согласно первому предпочтительному варианту осуществления (см. фиг. 1A и 1B). Составляющие компоненты устройства на светодиодных элементах отображения согласно шестому предпочтительному варианту осуществления, которые являются идентичными или аналогичными составляющим компонентам устройства на светодиодных элементах отображения согласно пятому предпочтительному варианту осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами. Нижеприведенное описание в основном приводится касательно отличающихся составляющих компонентов.
В пятом предпочтительном варианте осуществления множество вторых светодиодов 2a концентрированно расположено (смонтировано) со стороны второй основной поверхности подложки 21 (см. фиг. 11). Между тем, в шестом предпочтительном варианте осуществления пять наборов вторых светодиодов 2a (вторых светодиодов 2aA, 2aB, 2aC, 2aD и 2aE) расположены распределенным образом на второй основной поверхности подложки 21, как проиллюстрировано на фиг. 12. Аналогично множеству наборов вторых светодиодов 2a, пять измерителей 10 яркости (измерители 10A, 10B, 10C, 10D и 10E яркости) также расположены распределенным образом. В шестом предпочтительном варианте осуществления с вышеуказанной конфигурацией среднее снижение яркости может получаться из множества наборов вторых светодиодов 2a, даже если распределение температуры в подложке 21 является несбалансированным. Это дополнительно позволяет повышать точность, с которой можно прогнозировать степень снижения яркости.
В шестом предпочтительном варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 13, первая основная поверхность и вторая основная поверхность подложки 21 разделяются (сегментируются) на девять блоков (блоки 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21ABC, 21ACD, 21BCE и 21CDE), которые совместно используются посредством первой и второй основных поверхностей. Каждый из пяти наборов вторых светодиодов 2a (вторых светодиодов 2aA, 2aB, 2aC, 2aD и 2aE) расположен в соответствующем одном из блоков 21A, 21B, 21C, 21D и 21E.
Модуль 7 хранения периодов излучения света сохраняет первые кумулятивные периоды излучения света отдельных наборов первых светодиодов в блоках 21A, 21B, 21C, 21D и 21E на поблочной основе. Измеритель 10 яркости измеряет яркости отдельных наборов вторых светодиодов 2a в блоках 21A, 21B, 21C, 21D и 21E на поблочной основе.
Модуль 11 хранения степени снижения яркости сохраняет степени снижения яркости и вторые кумулятивные периоды излучения света отдельных наборов вторых светодиодов 2a в блоке 21A, 21B, 21C, 21D и 21E на поблочной основе. Корректор 18 яркости корректирует яркости первых светодиодов 1a посредством вычисления степеней снижения яркости в расчете на блок в соответствии с первым кумулятивным периодом излучения света для соответствующих блоков и со степенями снижения яркости и вторыми кумулятивными периодами излучения света для соответствующих блоков.
Ниже подробно описывается корректор 18 яркости в шестом предпочтительном варианте осуществления.
Степени снижения яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах в блоке 21A представлены посредством функций периода t излучения света, а именно krA(t), kgA(t) и kbA(t). Аналогично, степени снижения яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах в блоках 21B, 21C, 21C, 21D и 21E представлены посредством функций периодов t излучения света, а именно krB(t), kgB(t), kbB(t), krC(t), kgC(t), kbC(t), krD(t), kgD(t), kbD(t), krE(t), kgE(t) и kbE(t).
Корректор 18 яркости вычисляет k$ABC(t), k$ACD(t), k$BCE(t) и k$CDE(t) ($=r, g, b), представляющие собой функции степеней снижения яркости в блоках 21ABC, 21ACD, 21BCD и 21CDE, в которых вторые светодиоды отсутствуют, в соответствии со степенями снижения яркости в окружающих блоках и с выражением (14), как пояснено ниже.
($=r, g, b)
Корректор 18 яркости обращается к модулю 7 хранения периодов излучения света для того, чтобы извлекать максимальные кумулятивные периоды излучения света первых светодиодов 1a в RGB-цветах, которые представлены посредством trmax#, tgmax# и tbmax# (#=A, B, C, D, E, ABC, ACD, BCE, CDE), для каждого из блоков 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21ABC, 21ACD, 21BCE и 21CDE.
Корректор 18 яркости получает, из модуля 11 хранения степени снижения яркости, степени kr#(trmax#), kg#(tgmax#) и kb#(tbmax#) снижения яркости RGB-цветов, соответствующие максимальным кумулятивным периодам trmax#, tgmax# и tbmax# излучения света.
Корректор 18 яркости вычисляет максимальную степень krgb#(tmax#) снижения яркости, заданную посредством выражения (15), как пояснено ниже для каждого из блоков 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21ABC, 21ACD, 21BCE и 21CDE в соответствии с полученными степенями kr#(trmax#), kg#(tgmax#) и kb#(tbmax#) снижения яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах.
(#=A, B, C, D, E, ABC, ACD, BCE, CDE)
Корректор 18 яркости вычисляет максимальную степень снижения яркости первых светодиодов 1a, включенных в первый светодиодный элемент 1 отображения, а именно максимальную степень krgbALL снижения яркости для всех блоков в соответствии с выражением (16), как пояснено ниже.
krgbALL=MAX (krgbA(tmaxA), krgbB(tmaxB), krgbC(tmaxC),
krgbD(tmaxD), krgbE(tmaxE), krgbABC(tmaxABC),
krgbACD(tmaxACD), krgbBCE(tmaxBCE),
krgbCDE(tmaxCDE) ··· (16)
Скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp первых светодиодов 1a в RGB-цветах задаются посредством выражения (17), как пояснено ниже, причем текущие теоретические яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах обозначаются посредством Rp, Gp и Bp, теоретические степени снижения яркости первых светодиодов 1a в RGB-цветах, соответствующие кумулятивному периоду t излучения света, представляются посредством kr#(t), kg#(t) и kb#(t), и максимальная степень снижения яркости обозначается посредством krgbALL. Теоретические степени kr#(t), kg#(t) и kb#(t) снижения яркости RGB-цветов, соответствующие кумулятивному периоду t излучения света, являются, например, максимальными степенями снижения яркости, вычисленными в предыдущей коррекции.
(#=A, B, C, D, E, ABC, ACD, BCE, CDE)
Корректор 18 яркости в шестом предпочтительном варианте осуществления использует, в качестве выражений, представляющих коэффициенты коррекции, выражения, полученные посредством подстановки 1 в Rp, Gp и Bp в правой стороне выражения (17). Затем корректор 18 яркости корректирует яркость сигнала, выводимого из процессора 4 видеосигналов, либо эквивалентно, корректирует первый возбуждающий сигнал с использованием полученных коэффициентов коррекции, так что яркости первых светодиодов 1a корректируются.
Заключение шестого предпочтительного варианта осуществления
Устройство 100 на светодиодных элементах отображения согласно шестому предпочтительному варианту осуществления, описанному выше, измеряет (прогнозирует) яркости первых светодиодов 1a в расчете на блок в соответствии с первыми периодами излучения света накопления для соответствующих блоков и со степенями снижения яркости и вторыми кумулятивными периодами излучения света для соответствующих блоков. Таким образом, ошибки в степенях снижения яркости, вызываемые посредством несбалансированного распределения температуры в подложке 21, могут корректироваться, например, посредством усреднения. Это позволяет уменьшать разность в степени снижения яркости между первым светодиодным элементом 1 отображения и вторым светодиодным элементом 2 отображения, и яркость может корректироваться с более высокой степенью точности, соответственно.
Хотя подложка 21 разделяется на девять блоков, и пять наборов вторых светодиодов 2a расположены на подложке 21, как описано выше, число блоков не ограничено девятью, и число наборов вторых светодиодов 2a не ограничено пятью. Например, число блоков может увеличиваться, т.е. блоки могут подразделяться, так что яркости могут быть корректироваться поминутно. В случае если несбалансированное распределение температуры в подложке 21 является более сложным, дополнительные вторые светодиоды 2a могут повышать точность, с которой можно корректировать яркость.
Как описано выше, вывод из процессора 4 видеосигналов подвергается коррекции яркости для первых светодиодов 1a. Требуется только то, чтобы скважность импульсов первого возбуждающего сигнала для первых светодиодов 1a, тока возбуждения или возбуждения первого светодиодного элемента 1 отображения корректировалась при обработке, и в силу этого цель коррекции яркости не ограничена выводом из процессора 4 видеосигналов.
В настоящем изобретении вышеуказанные предпочтительные варианты осуществления и их модификации могут произвольно комбинироваться, либо каждый предпочтительный вариант осуществления и каждая модификация могут надлежащим образом варьироваться или опускаться в пределах объема изобретения.
Хотя изобретение подробно показано и описано, вышеприведенное описание во всех аспектах является иллюстративным, а не ограничивающим. Таким образом, следует понимать, что множество других модификаций и изменений может быть разработано без отступления от объема изобретения.