Led视频屏的自动色彩调节的制作方法

Led视频屏的自动色彩调节的制作方法
【专利摘要】一种用于自动色彩/亮度调节视频显示屏、面板、模块或包括发光二极管(“LED”)的其它显示部件的系统和方法。该系统和方法在每个模块上结合基准LED和光传感器，并且使用从每个基准LED感测的衰退信息，以确定由模块中的显示LED经历的衰退量。基于从每个基准LED感测的衰退信息，将调节每个模块以具有一个均匀的色彩/亮度级。
【专利说明】LED视频屏的自动色彩调节
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年11月21日申请的美国序列N0.13/683，774的权益和优先权，其全部内容通过参考并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及照明装置和方法。具体地，本发明涉及一种用于视频显示屏、面板、模块或包括发光二极管的其它显示部件的自动色彩调节的方法和系统。
【背景技术】
[0004]如今，由于LED的亮度和低功率需求，视频显示器采用发光二极管(“LED”)是很常见的。LED视频屏用作数字广告牌，以在整个城镇以及在体育赛事、音乐会和其它合适的场地(例如，房屋内部或外部)显示例如广告、原文和/或图形信息性消息以及现场直播或预先录制的视频。LED视频屏，也称为LED显示墙，由具有预定数量和布置的可控LED的独立面板和/或智能模块(頂)组成。一个接一个安装面板和/或模块并且控制它们的输出以便它们看起来是一个大的显示屏。
[0005]遗憾的是，公知LED会随着时间衰退。这意味着LED不会像它们最初使用之前那样明亮和/或鲜艳。因此，LED视频屏经过数年月的工作之后，组成屏幕的面板、模块等上的LED最终会衰退，影响了屏幕的亮度和/或色彩。取决于怎样使用LED视频屏和显示什么，独立面板和模块上的LED的衰退程度在面板与面板之间和模块与模块之间可能是不同的。也就是，因为一些LED根据例如它们的位置和使用屏幕显示什么而比其他LED更频繁地使用，所以屏幕(尤其是它的亮度和彩色输出)的均匀度会随着时间变差。
[0006]当前，有用于调节LED屏的色彩和亮度的技术，但它们都是手工密集的。如这里使用的，术语“色彩调节”指的是色彩和/或亮度调节。通常，网络摄像头或其它数字相机与LED屏外部的其它装备一起使用来捕捉屏幕的输出。外部装备包括但不限于与屏幕的控制面板分离开的光传感器和计算机。此外，需要操作员来建立和控制该装备，确定测试结果，并执行调节过程。外部装备和操作员的需求致使典型的自动色彩调节技术昂贵、耗时且低效。
[0007]因此，需要提供一种用于视频屏、显示面板、模块或包括发光二极管的其它部件的自动色彩调节方案。

【发明内容】

[0008]考虑到上述问题，根据这里公开的一方面，提供了一种发光模块。该模块包括多个显示发光器，其连接至电路板的第一侧；基准发光器，其连接至电路板的第二侧；和第一电路，用于基于从该基准发光器发出的光来确定由多个显示发光器经历的衰退量。
[0009]在另一实施例中，提供了一种发光视频屏。该屏幕包括多个发光模块。每个发光模块包括多个显示发光器，其连接至电路板的第一侧；基准发光器，其连接至电路板的第二侧；和第一电路，用于基于从该基准发光器发出的光来确定由多个显示发光器经历的衰退量。
[0010]在另一实施例中提供了一种发光视频系统。该视频屏包括多个显示发光器和多个基准发光器；和控制器，其被耦合以控制该视频屏并基于从基准发光器输出的光执行多个显示发光器的自动调节。
[0011]在另外的实施例中，提供了一种执行包括多个发光模块的发光视频屏的自动色彩校正的方法。该方法包括:对于每个模块，从该模块上的基准发光器输入当前的光水平；对于每个模块，比较当前的光水平与基准发光器的基准水平以确定该模块的输出水平；比较全部发光模块的输出水平，来确定最低的光水平；以及调节全部模块的光水平使得全部显示发光器具有预定的最小光水平。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]附图仅用于示例的目的，并且不必按比例绘制。然而，通过参考结合附图时紧跟的详细说明可以更好的理解本发明本身，其中:
[0013]图1示出了根据公开的原理构造的LED显示模块的自动色彩调节的系统；
[0014]图2示出了由在这里公开的自动色彩调节过程期间在图1中示出的多个LED显示模块组成的LED视频屏；以及
[0015]图3示出了在这里公开的自动色彩调节过程之后的图2的LED视频屏。
【具体实施方式】
[0016]根据这里公开的优选实施例，提供了一种用于在LED视频屏、显示面板、模块或其它部件上进行自动色彩调节的系统和方法。公开的系统和方法自动周期性地或恒定地确保LED视频屏等的均匀性，且无需人为干预。因此，公开的系统和方法相比如今的人工色彩调节方案更有效且更廉价。
[0017]图1示出了根据公开的原理构造的LED显示智能模块20的自动色彩调节的系统
10。在所示的实施例中，由于LED视频屏(例如，图2中所示的LED视频屏100)由包括多个智能模块的面板组成，系统10被设计为测试在智能模块20处的色彩/亮度级。这提供了用于确保屏幕均匀性的最好技术。
[0018]如图1所示，每个模块20包括安装到电路板24的多个显示LED 22。模块20可以包括任意数量的显示LED 22。正常操作时，处理器(或控制面板)向电路板24发送信号，电路板24驱动LED 22以希望的方式发光。如上所述，由于LED 22会随着时间衰退，所以需要一种用于进行模块20和整个屏幕的色彩调节的更好机构。因此，公开的系统10使用安装到电路板24—侧的基准LED 26，这一侧与安装显示LED 22的一侧相对。在所示的实施例中，显示LED 22将位于对看视频屏的人可见的电路板24的前面上，并且基准LED 26安装到对看屏幕的人不可见的电路板24的背面上。在模块20的正常操作期间，将以与驱动显示LED 22相同的方式驱动基准LED 26。这样，基准LED 26经历了与显示LED 22相同的衰退。
[0019]与基准LED 26间隔开的是光传感器28，其也被固定到电路板24 (未示出)或模块20的其它部分。在模块20的最初使用期间(即，在工厂)和在自动调节过程期间，光传感器28将感测来自基准LED 26的输出并向用于驱动基准LED 22的同一处理器或控制面板输出相应的信号。应该认识到，除非需要输出用于自动色彩调节过程(下面描述的)，否则光传感器28不需要感测基准LED 26的输出。
[0020]系统10包括第一存储器件30，其基于模块20的最初使用存储来自基准LED26 (经由光传感器28)的色彩/亮度信息。这可能发生在制造并最初建立和测试模块20的工厂处。在所希望的实施例中，基于在带有其控制面板的LED视频屏中模块20的最初使用，第一存储器件30将存储来自基准LED 26光传感器的色彩/亮度信息(经由光传感器28)。如将变得更显而易见的，在整个自动色彩调节过程中，存储在第一存储器件30中的信息将用作基准水平(即，没有衰退的100%全功能LED 26)。系统10包括第二存储器件32，其在模块20的最初使用之后存储来自基准LED 26光传感器的当前色彩/亮度信息(经由光传感器28)。每当执行自动色彩调节过程来确保捕获基准LED 26的当前状态时，将更新第二存储器件32中的信息。
[0021]第一存储器件30优选是非易失性存储器件(例如，可编程R0M，如串联可编程只读存储器(“SPR0M”)、电可擦除可编程只读存储器(“EEPR0M”)、电池备份随机存取存储器(“BRAM”)等)并且优选存在于模块20中。如果第一存储器件30是可编程非易失性存储器(例如EEPROM或BRAM)，第二存储器件32可以是第一存储器件30的一部分。如果需要的话，第二存储器件32可以是分离式存储器件或硬件寄存器。应当认识到，当其容量周期性改变时，第二存储器件32不必须是非易失性存储器件。此外，第二存储器件32优选包含在模块20内，但应该认识到，第二存储器件32可以位于屏幕的控制面板内作为分离式存储器或作为更大存储器的一部分，并且甚至可以由软件表来表示。
[0022]两个存储器件30、32中的信息将由处理器或控制面板来比较(示出为分离式“比较”部件38)并分析，以确定基准LED 26正经历的任何衰退。在下文，术语“控制面板”将用于指用来控制LED视频屏和其独立模块20的处理器、控制器或控制面板。比较部件38可以在硬件或软件中执行并且优选位于模块20上。然而，应该认识到，比较部件38不必须是来自控制面板的分离部件，且本实施例不应该限制于此。也就是说，如果需要的话，由比较部件38执行的功能可以由控制面板来实现。图1还示出了开关36，其当开关36处于第一位置时使第二存储器件32连接至比较部件38，以及当开关36处于第二位置时使控制面板连接至比较部件38。开关36的两个连接示出了第一种情形和第二种情况，在第一种情况中，通过比较部件38输入来自第二存储器件32的信息，然后使基准LED 26的当前输出水平与基准LED 26的存储的基准水平比较，在第二种情形中，控制面板向比较部件38输出调节水平，然后由点校正部件40使用来调节显示LED 22的输出水平(下面论述的)。
[0023]当该是执行自动调节过程的时候，控制面板控制开关36。因此，需要进行自动色彩调节的系统10的全部部件都是模块20的一部分或位于模块20内，使得它们可以由控制面板驱动，输出比较的结果，并实现如由控制面板指向的所需的点校正。应当认识到，如果需要的话，所示的实施例不限于该开关结构，并且全部的比较功能、比较信号的分析和点校正的实现都可以通过控制面板来进行。
[0024]图2示出了由图1中所示的多个LED显示模块20组成的LED视频屏100。在所示的实施例中，屏幕100被构成为模块20的阵列。在所希望的实施例中，包括在屏幕100中的每个模块20的基准LED 26最初通过驱动为100%白色来测试。每个传感器28感测其相关的基准LED 26的输出并向包含在模块20内的第一存储器件30输出该值。该初始值被永久存储并随后用作独立模块20的基准值。该测试可以在包括模块20作为显示面板的一部分或最终产品LED视频屏100之前或之后，在工厂中进行。在一个实施例中，第一次控制面板激活屏幕100时，该基准值的最初测试和存储是通过用于控制屏幕100的控制面板来进行的。
[0025]在视频屏100的正常操作期间，以与显示LED 22相同的方式驱动每个基准LED26，这样基准LED 26会经历与显示LED 22相同的衰退。当该是运行自动调节过程的时候，控制面板驱动具有100%白色的基准LED26并且转换开关36使得基准LED 26的感测的输出(经由传感器28)被发送给相关的比较部件38。来自比较部件38的输出是由用于控制屏幕100的独立控制面板来处理的，其确定了每个模块20衰退的百分比。控制面板从100%减去衰退的百分比以确定每个模块20的当前的色彩/亮度百分比。然后控制面板将新的色彩/亮度百分比分配给屏幕100中的每个模块20。
[0026]图2示出了示例的色彩/亮度百分比，控制面板被分配给屏幕10中的各个模块20。例如，模块20a具有60 %的色彩/亮度百分比，模块20b具有67 %的色彩/亮度百分t匕，而模块20c具有100%的色彩/亮度百分比(即，没有经历衰退)。如果保持未被校正，屏幕100的色彩/亮度将在每个模块20处改变，保持非均匀的色彩/亮度。然而，控制面板比较全部的色彩/亮度百分比以找出最小值。在图2实例中，最小的色彩/亮度百分比是与屏幕100中的模块20a和另一个遮蔽的模块相关的60%。控制面板将使用最小值(即60% )作为用于每个模块20的色彩/亮度级，使得屏幕100将具有均匀的色彩/亮度输出。
[0027]处理器使开关36转换到第二位置并向每个模块20上的点校正部件40输出均匀的色彩/亮度级(经由比较部件38)。每个模块20接着通过点校正部件40校正，使得每个模块20的全部显示LED 22以均匀的色彩/亮度百分比工作。图3示出了在受到这里公开的自动色彩调节过程之后的图2的LED视频屏100。如可以看到的，每个模块20的全部的显示LED 22将以60%的色彩/亮度百分比工作。因此，屏幕100现在将具有均匀的显示，尽管事实上组成屏幕100的各个模块20的显示LED 22具有不同水平的衰退。
[0028]应该认识到，控制面板能以任意希望的速率周期性地进行自动色彩调节过程。可以使用控制面板上的定时器或其它机构，使得可以自动保持均匀性。通过具有独立模块20内的全部系统10，除了用于操作屏幕100的同一控制面板外，不需要人为干预或外部装备以实现所公开的自动色彩调节方案。因此，这里公开的系统和方法相比传统的调节过程是更有效且成本有效。
[0029]尽管这里示出和描述了具体实施例，但本领域普通技术人员将认识到，对于示出和描述的具体实施例可由各种替换和/或等效实现来替代，而不脱离本发明的范围。本申请指的是覆盖这里论述的具体实施例的任意适应或变形。因此，指的是本发明仅由权利要求和其等效物限定。
【权利要求】
1.一种发光模块，包括: 多个显示发光器，其连接至电路板的第一侧； 基准发光器，其连接至该电路板的第二侧；和 第一电路，用于基于从该基准发光器发出的光来确定由该多个显示发光器经历的衰退量。
2.如权利要求1所述的模块，进一步包括校正部件，用于基于该衰退量调节该多个显示发光器的特性。
3.如权利要求2所述的模块，其中该特性是该显示发光器的色彩级。
4.如权利要求2所述的模块，其中该特性是该显示发光器的亮度级。
5.如权利要求1所述的模块，其中第一电路包括: 光传感器，用于感测由该基准发光器发出的光，所述光传感器具有表示从该基准发光器发出的光的水平的第一输出； 第一存储器件，其被连接为 接收该第一输出并且用于存储从该基准发光器发出的光的初始水平； 第二存储器件，其被连接为接收该第一输出并且用于存储从该基准发光器发出的光的当前水平；和 比较部件，其用于比较该初始水平与该当前水平以确定该衰退量。
6.如权利要求5所述的模块，其中该初始水平和该当前水平分别表示从该基准发光器发出的光的初始色彩级和当前色彩级，并且所述模块进一步包括用于基于该衰退量调节该多个显示发光器的色彩级的校正部件。
7.如权利要求5所述的模块，其中该初始水平和该当前水平分别表示从该基准发光器发出的光的初始亮度级和当前亮度级，并且所述模块进一步包括用于基于该衰退量调节该多个显示发光器的亮度级的校正部件。
8.一种发光视频屏，包括: 多个发光模块，每个发光模块包括: 多个显示发光器，其连接至电路板的第一侧； 基准发光器，其连接至该电路板的第二侧；和 第一电路，用于基于从该基准发光器发出的光来确定由该多个显 示发光器经历的衰退量。
9.如权利要求8所述的视频屏，其中每个发光模块进一步包括校正部件，用于基于该衰退量调节该多个显示发光器的特性。
10.如权利要求9所述的视频屏，其中该特性是该显示发光器的色彩级。
11.如权利要求9所述的视频屏，其中该特性是该显示发光器的亮度级。
12.如权利要求8所述的视频屏，其中每个第一电路包括: 光传感器，用于感测由该基准发光器发出的光，所述光传感器具有表示从该基准发光器发出的光的水平的第一输出； 第一存储器件，其被连接为接收该第一输出并且用于存储从该基准发光器发出的光的初始水平； 第二存储器件，其被连接为接收该第一输出并且用于存储从该基准发光器发出的光的当前水平；和 比较部件，其用于比较该初始水平与该当前水平以确定该衰退量。
13.如权利要求12所述的视频屏，其中对于每个模块，该初始水平和该当前水平分别表示从该基准发光器发出的光的初始色彩级和当前色彩级，并且所述模块进一步包括用于基于该衰退量调节该多个显示发光器的色彩级的校正部件。
14.如权利要求12所述的视频屏，其中对于每个模块，该初始水平和该当前水平分别表示从该基准发光器发出的光的初始亮度级和当前亮度级，并且所述模块进一步包括用于基于该衰退量调节该多个显示发光器的亮度级的校正部件。
15.—种发光视频系统,包括: 视频屏，其包括多个显示发光器和多个基准发光器；和 控制器，其被耦合来控制该视频屏，并基于从该基准发光器输出的光执行该多个显示发光器的自动调节。
16.如权利要求15所述的系统,其中从该基准发光器输出的光表不由该显不发光器经历的该衰退量。
17.如权利要求15 所述的系统，其中该视频屏被构成为发光模块的阵列，每个发光模块包括: 多个显示发光器，其连接至电路板的第一侧； 基准发光器，其连接至该电路板的第二侧； 第一电路，用于基于从该基准发光器发出的光来确定由多个显示发光器经历的衰退量;和 校正部件，用于基于该衰退量调节该多个显示发光器的特性。
18.如权利要求17所述的系统，其中该特性是显示发光器的色彩级。
19.如权利要求17所述的系统，其中该特性是显示发光器的亮度级。
20.如权利要求17所述的系统，其中每个第一电路包括: 光传感器，用于感测由该基准发光器发出的光，所述光传感器具有表示从该基准发光器发出的光的水平的第一输出； 第一存储器件，其被连接为接收该第一输出并且用于存储从该基准发光器发出的光的初始水平； 第二存储器件，其被连接为接收该第一输出并且用于存储从该基准发光器发出的光的当前水平； 比较部件，其用于比较该初始水平与该当前水平以确定该衰退量；和 转换部件，其用于在第一位置将该比较部件的输出连接至该控制面板和用于在第二位置将该比较部件的输入连接至该控制面板。
21.如权利要求20所述的系统，其中该控制面板从每个模块的每个比较部件输入该衰退量，基于输入的衰退量确定用于全部显示发光器的单一调节水平，并且向每个模块的比较部件输出该单一调节水平，使得每个模块中的校正部件将其相关的显示发光器调节为该单一调节水平。
22.—种执行包括多个发光模块的发光视频屏的自动色彩校正的方法，所述方法包括:对于每个模块，从该模块上的基准发光器输入当前的光水平； 对于每个模块，比较该当前的光水平与该基准发光器的基准水平以确定该模块的输出水平； 比较全部发光模块的输出水平，来确定最低的光水平；以及 调节全部模块的光水平，使得全部显示发光器具有预定的最小光水平。
23.如权利要求22所述的方法，其中该光水平对应于该发光器的色彩级。
24.如权利要求22所述的方法，其中该光水平对应于该发光器的亮度级。
25.如权利要求22所述的方法，其中在模块的初始操作获得了用于每个模块的基准光水平，该基准光水平被存储在该模块上的第一存储器中。
26.如权利要求25所述的方法，其中在该模块操作为该屏幕的一部分之后获得用于每个模块的当前光水平，该当前光水平被存储在该模块上的第二存储器中。
27.如权利要求22所述的方法，其中周期性地重复该方法以确保该屏幕的输出水平的均匀性。
【文档编号】G09G3/32GK103839512SQ201210560734
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】吉川新作, 陈居礼 申请人:兆光科技有限公司, 惠州市兆光光电科技有限公司