專利名稱：全色發(fā)光二極管(led)顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)例如通過(guò)將三基色RGB(紅、綠和藍(lán))的LED燈加以組合，來(lái)顯示灰度層次豐富的多色圖像的全色發(fā)光二極管(LED)顯示系統(tǒng)。特別是，本發(fā)明涉及一個(gè)采用脈沖寬度調(diào)制方法的系統(tǒng)，它通過(guò)基于每一種顏色的灰度數(shù)據(jù)的已經(jīng)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制的驅(qū)動(dòng)脈沖，來(lái)點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED燈。
在這種類型的全色LED顯示系統(tǒng)中，有可能使用一種NTSC視頻信號(hào)(用于常規(guī)電視廣播系統(tǒng)或磁帶錄像機(jī)中)作為它的視頻源。已經(jīng)被輸入到顯示控制裝置的NTSC視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，并且被轉(zhuǎn)換和被處理為總共24位的數(shù)字信號(hào)，對(duì)RGB三基色來(lái)說(shuō)各為8位。對(duì)應(yīng)于61,440個(gè)像素?zé)?、含?61,440×24)位的1屏圖像數(shù)據(jù)被緩存于幀存儲(chǔ)器之中。針對(duì)一個(gè)單獨(dú)的像素的24位圖像數(shù)據(jù)從這個(gè)幀存儲(chǔ)器被分別地分配到每一個(gè)像素?zé)舻尿?qū)動(dòng)電路，并且被鎖存于該驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)寄存器之中。
在像素?zé)趄?qū)動(dòng)電路中，按照與被鎖存于該寄存器的8位紅色數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的一種色調(diào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和點(diǎn)亮各紅色LED。類似地，按照與8位綠色數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的一種色調(diào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和點(diǎn)亮各綠色LED，以及按照與8位藍(lán)色數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的一種色調(diào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和點(diǎn)亮各藍(lán)色LED。
用脈沖寬度調(diào)制方法進(jìn)行灰度控制通常用一種已知的脈沖寬度調(diào)制方法來(lái)進(jìn)行灰度控制。連續(xù)地產(chǎn)生具有足夠高的頻率穩(wěn)定度的時(shí)鐘脈沖；時(shí)鐘脈沖使一個(gè)(28)＝8位的計(jì)數(shù)器每次加1；并且該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值按照一個(gè)恒定的周期Ts從全“0”變到全“1”。使用數(shù)字比較器，通過(guò)將這個(gè)8位的計(jì)算數(shù)值跟鎖存在驅(qū)動(dòng)電路的寄存器中的8位灰度數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行比較，從比較器輸出一個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖，其脈沖寬度對(duì)應(yīng)于8位灰度數(shù)據(jù)，并且具有上述周期Ts。在驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度Tw的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，像素?zé)趄?qū)動(dòng)電路令恒定電流流過(guò)LED并使之點(diǎn)亮。按照周期Ts重復(fù)地進(jìn)行脈沖式的點(diǎn)亮。
這就是說(shuō)，具有周期Ts的驅(qū)動(dòng)脈沖，其脈沖寬度Tw正比于8位灰度數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)值，并且在周期Ts中的時(shí)間Tw內(nèi)，通過(guò)以恒定電流對(duì)LED進(jìn)行脈沖式點(diǎn)亮，來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于8位灰度數(shù)據(jù)的顯示亮度。電視信號(hào)的Gamma校正即使在今天，主流的電視圖像顯示裝置仍然是陰極射線管(CRT)電視機(jī)。由于CRT電視機(jī)的RGB三基色熒光物質(zhì)的亮度不與輸入視頻信號(hào)的電壓成正比，所以介于輸入信號(hào)與光輸出之間的關(guān)系是非線性的。眾所周知，這樣一種特性被稱為Gamma特性。若在每一部電視機(jī)上對(duì)CRT的非線性(Gamma)進(jìn)行校正，則會(huì)使電視機(jī)變得復(fù)雜和昂貴。因此，在當(dāng)前的電視方法中，在發(fā)送一側(cè)廣播的是已經(jīng)進(jìn)行Gamma校正的信號(hào)。實(shí)際的Gamma數(shù)值成為根據(jù)測(cè)量條件和測(cè)量方法而產(chǎn)生很大差異的數(shù)值。在NTSC方法中，Gamma校正是在假定圖像顯示器件的Gamma值為2.2的條件下進(jìn)行的。
然而，在LED顯示系統(tǒng)中，介于輸入信號(hào)與光輸出之間的關(guān)系近似地為線性，并且不是像CRT電視機(jī)的Gamma特性那樣的非線性。這種關(guān)系完全不是非線性的，但其特性顯著地不同于CRT的Gamma特性。
若將一個(gè)經(jīng)過(guò)Gamma校正的NTSC視頻信號(hào)作為L(zhǎng)ED顯示信號(hào)的視頻源，則需要用某種裝置來(lái)進(jìn)行逆Gamma校正，并且若希望實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像顯示，則要根據(jù)LED的近似線性特性來(lái)進(jìn)行灰度控制。通過(guò)非線性的脈沖寬度調(diào)制方法來(lái)進(jìn)行灰度控制在一份發(fā)表于1995年的日本專利申請(qǐng)公報(bào)(第7-306659號(hào))中，公開了如下的涉及多色LED顯示單元的一種技術(shù)(1)通過(guò)順序地排列三基色RGB的多個(gè)LED，來(lái)形成一個(gè)LED顯示單元(屏幕)。用于點(diǎn)亮每一個(gè)LED并調(diào)節(jié)其發(fā)光顏色和亮度的LED點(diǎn)亮電路被安裝到該單元之中。
(2)LED點(diǎn)亮電路包括一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電路，它輸出對(duì)應(yīng)于輸入灰度數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)脈沖；以及一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路，它用來(lái)自脈沖寬度調(diào)制電路的驅(qū)動(dòng)脈沖來(lái)點(diǎn)亮LED。
(3)脈沖寬度調(diào)制電路包括一個(gè)非線性計(jì)數(shù)器，在其中，介于時(shí)間與計(jì)數(shù)數(shù)值之間的關(guān)系具有非線性的形式；以及一個(gè)數(shù)字比較器，它將非線性計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值跟存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器里面的灰度數(shù)據(jù)的大小加以比較，以產(chǎn)生上述的驅(qū)動(dòng)脈沖。
(4)非線性計(jì)數(shù)器包括一個(gè)脈沖發(fā)生器，它產(chǎn)生各具有不同周期的16種類型的計(jì)數(shù)脈沖；一個(gè)選擇電路，它從16種類型的計(jì)數(shù)脈沖中選擇一種類型；一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它對(duì)已經(jīng)由上述電路選出的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及一個(gè)解碼器電路，它產(chǎn)生一種選擇信號(hào)，用于從二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的高4位中選出16種類型的計(jì)數(shù)脈沖。
(5)當(dāng)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值較小時(shí)，選擇電路根據(jù)來(lái)自解碼器電路的選擇信號(hào)，已經(jīng)選出一個(gè)具有短周期的計(jì)數(shù)脈沖，并且因此，二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值快速地增加。當(dāng)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值變大時(shí)，來(lái)自解碼器電路的選擇信號(hào)發(fā)生改變，并且該選擇電路選出一個(gè)具有長(zhǎng)周期的計(jì)數(shù)脈沖，并且因此，二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值緩慢地增加。
(6)從一個(gè)外部設(shè)備，例如顯示控制器，連續(xù)地向LED顯示系統(tǒng)發(fā)送灰度數(shù)據(jù)，并將其暫時(shí)地存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器之中。存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器之中的灰度數(shù)據(jù)經(jīng)由緩沖存儲(chǔ)器被輸入到數(shù)字比較器。從數(shù)字比較器輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度Tw相對(duì)于灰度數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行了非線性調(diào)制；在灰度數(shù)據(jù)較小的范圍內(nèi)，脈沖寬度Tw的變化率很小，隨著灰度數(shù)據(jù)變大，脈沖寬度Tw的變化率也隨之變大。
在如上所述的常規(guī)多色LED顯示單元中，通過(guò)采用非線性的脈沖寬度調(diào)制方法來(lái)進(jìn)行灰度控制，在將經(jīng)過(guò)Gamma校正的NTSC視頻信號(hào)作為視頻源的情況下，有可能實(shí)行一種類似于行圖形近似的逆Gamma校正，使之匹配于LED的近似的線性特性，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像顯示。
然而，在此項(xiàng)已知的技術(shù)中，由于進(jìn)行類似于行圖形近似的逆Gamma校正，所以難以用簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的逆Gamma校正，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)充分滿意的超級(jí)圖像質(zhì)量。還有，由于用非線性的脈沖寬度調(diào)制方法來(lái)實(shí)行灰度控制的電路結(jié)構(gòu)被安裝到LED顯示單元之中，當(dāng)考慮將其用于一個(gè)特大屏幕的LED顯示裝置的實(shí)施例之中時(shí)，就存在如下所述的結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題。
在一個(gè)城市的鬧市區(qū)域，可以看到有許多大屏幕的全色LED顯示屏被安裝在建筑物的墻壁上。在這個(gè)系統(tǒng)中，采用這樣一種配置，其中安裝在諸如建筑物墻壁上的屏幕模塊通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸電纜被連接到安裝在建筑物室內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。一個(gè)屏幕模塊等效于被連接在一起的上述已知文獻(xiàn)中所述的所需數(shù)目的各LED顯示單元。一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊則等效于在上述已知文獻(xiàn)中被表示為外部設(shè)備的、諸如顯示控制器那樣的部件。
在如上所述的全色LED顯示系統(tǒng)中，人們希望通過(guò)優(yōu)化顯示灰度控制特性來(lái)提高圖像質(zhì)量，這可以通過(guò)各種因素來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如根據(jù)待顯示的圖像數(shù)據(jù)的灰度表示特性，以適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)可變地控制顯示色調(diào)的各項(xiàng)控制特性(電視信號(hào)的Gamma校正特性就是一種這樣的特性)，或者，根據(jù)它是處于有日照的白天還是處于沒有日照的夜間，以適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)可變地控制各種顯示色調(diào)的各項(xiàng)控制特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述的功能，可以從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(一個(gè)用于控制顯示的計(jì)算機(jī))發(fā)送針對(duì)顯示的灰度控制特性的優(yōu)化信息，上述模塊向屏幕模塊發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。在已知技術(shù)中，通過(guò)從顯示控制器(數(shù)據(jù)發(fā)送模塊)發(fā)送過(guò)來(lái)的一組信號(hào)，就能連續(xù)地改變被安裝在LED顯示單元(屏幕模塊的構(gòu)成部件)上的非線性計(jì)數(shù)器的特性。
有可能實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)電路系統(tǒng)。然而，諸如從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊向構(gòu)成屏幕模塊的多色LED各顯示單元的非線性計(jì)數(shù)器的哪一部分發(fā)送哪一種類型的信號(hào)，以及如何可變地控制其特性這一類事情，不是上述已知文獻(xiàn)中所公開的發(fā)明的論題。
在上述已知文獻(xiàn)中，敘述了脈沖發(fā)生器(產(chǎn)生16種類型的計(jì)數(shù)脈沖)，作為非線性計(jì)數(shù)器的一個(gè)構(gòu)成部件，可以是一個(gè)程序計(jì)數(shù)器，并且可以從一個(gè)外部點(diǎn)來(lái)優(yōu)化它的已設(shè)定的數(shù)值(用于確定計(jì)數(shù)脈沖的16種類型的各自的周期的一個(gè)數(shù)值)。從這些敘述中，有可能考慮這樣一個(gè)控制系統(tǒng)，它經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸電纜，通過(guò)來(lái)自被連接到屏幕模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的信號(hào)，來(lái)改變構(gòu)成屏幕模塊的多個(gè)LED顯示單元的非線性計(jì)數(shù)器中的脈沖發(fā)生器的已設(shè)定的數(shù)值。然而，在這樣一種情況下，控制系統(tǒng)將具有復(fù)雜和昂貴的電路結(jié)構(gòu)，并且需要多條信號(hào)發(fā)送線。即使采用這樣一種復(fù)雜和昂貴的電路結(jié)構(gòu)，也只能實(shí)行上述的類似于行圖形特性的灰度控制，以及實(shí)現(xiàn)修改行圖形的每一條線段的斜率這樣極端有限的特性修改。
現(xiàn)在考慮一種不同于上述類型的控制系統(tǒng)。在上述已知技術(shù)中，有可能考慮這樣一種系統(tǒng)配置，其中作為非線性計(jì)數(shù)器的構(gòu)成部件的脈沖發(fā)生器被安裝到數(shù)據(jù)發(fā)送模塊一側(cè)；并且從脈沖發(fā)生器輸出的16種類型的計(jì)數(shù)脈沖，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸電纜被傳送到屏幕模塊，同時(shí)被輸入到非線性計(jì)數(shù)器的選擇電路。這樣一來(lái)，為了改變非線性計(jì)數(shù)器的特性，由數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的計(jì)算機(jī)可變地設(shè)置脈沖發(fā)生器的特性，并且16種類型的計(jì)數(shù)脈沖的周期也被適當(dāng)?shù)匦薷?。然而，像上述系統(tǒng)那樣，這個(gè)控制系統(tǒng)也將變?yōu)閺?fù)雜和昂貴的電路結(jié)構(gòu)。即使采用這樣一種復(fù)雜和昂貴的電路結(jié)構(gòu)，也只能實(shí)行上述的類似于行圖形特性的灰度控制，以及實(shí)現(xiàn)像修改行圖形的每一條線段的斜率這樣極端有限的特性修改。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種系統(tǒng)配置，按照諸如將NTSC視頻信作為視頻源，它能夠容易地實(shí)行這種特性的適當(dāng)?shù)男Ｕ?，以便借助于?jiǎn)單的電路系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)LED的特性，并且在一個(gè)由屏幕模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊配置而成的全色LED顯示系統(tǒng)中，能實(shí)行高質(zhì)量的全色圖像顯示。
＝第1項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第1項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色發(fā)光二極管(LED)顯示系統(tǒng)，由下列事項(xiàng)(11)-(17)加以說(shuō)明，其中(11)上述系統(tǒng)包括一個(gè)屏幕模塊，用于在一個(gè)屏幕上顯示一幅多色圖像，在其中，多個(gè)第1顏色各LED、第2顏色各LED和第3顏色各LED被順序地排列；以及一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，它給出一組控制信號(hào)和有待于在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；(12)通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，將屏幕模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊連接起來(lái)；(13)圖像數(shù)據(jù)是在屏幕上的每一個(gè)像素的每一種顏色的灰度數(shù)據(jù)的一種組合，為屏幕上的每一個(gè)像素安裝了第1顏色灰度控制電路、第2顏色灰度控制電路以及第3顏色灰度控制電路，以便對(duì)各LED進(jìn)行脈沖式點(diǎn)亮；(14)針對(duì)每一種顏色的灰度控制電路包括一個(gè)n位計(jì)數(shù)器，用于對(duì)由數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的高速脈沖序列進(jìn)行計(jì)數(shù)；一個(gè)寄存器，用于鎖存從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的灰度數(shù)據(jù)；一個(gè)數(shù)字比較器，用于對(duì)來(lái)自n位計(jì)數(shù)器的一個(gè)n位計(jì)數(shù)數(shù)值以及被鎖存于寄存器的灰度數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行比較；以及恒流驅(qū)動(dòng)源，用于根據(jù)數(shù)字比較器的二進(jìn)制輸出來(lái)接通和關(guān)斷通過(guò)LED的電流；(15)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)地存儲(chǔ)準(zhǔn)備在顯示模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)圖像數(shù)據(jù)傳送控制裝置，用于從幀存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù)，以及按照預(yù)定的像素順序，連同預(yù)定的數(shù)據(jù)傳送時(shí)鐘一起，向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出圖像數(shù)據(jù)；第1顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，第2顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，以及第3顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生高速脈沖序列，以便送往各自的第1顏色灰度控制電路，第2顏色灰度控制電路，以及第3顏色灰度控制電路；以及一個(gè)高速脈沖序列輸出裝置，用于向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出針對(duì)各自的第1顏色、第2顏色和第3顏色的各高速脈沖序列；(16)數(shù)據(jù)發(fā)送裝置以及屏幕模塊包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳送控制系統(tǒng)，用于將每一個(gè)像素的每一種顏色的各自的灰度數(shù)據(jù)鎖存到對(duì)應(yīng)像素和對(duì)應(yīng)顏色的灰度控制電路中的寄存器；以及一個(gè)信號(hào)傳送系統(tǒng)，用于將從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊輸出的第1顏色高速脈沖序列、第2顏色高速脈沖序列以及第3顏色高速脈沖序列，作為一個(gè)計(jì)數(shù)輸入，施加到對(duì)應(yīng)顏色的灰度控制電路中的n位計(jì)數(shù)器；以及(17)高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，以恒定的周期為每一種顏色重復(fù)地產(chǎn)生2n個(gè)(或者一個(gè)稍為低于它的數(shù)目)高速脈沖序列，其脈沖間隔根據(jù)一種已經(jīng)設(shè)定的變化特性隨時(shí)間而發(fā)生變化。＝第2項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第2項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，它被針對(duì)第1顏色、第2顏色和第3顏色的各處理系統(tǒng)所共享；以及數(shù)據(jù)發(fā)送裝置以及屏幕模塊包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，用于將已經(jīng)從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊輸出的一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)的高速脈沖序列，作為一個(gè)計(jì)數(shù)輸入，施加到每一種顏色的灰度控制電路中的n位計(jì)數(shù)器。＝第3項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第3項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，由下列事項(xiàng)(21)-(28)加以說(shuō)明，其中(21)上述系統(tǒng)包括一個(gè)屏幕模塊，用于在一個(gè)屏幕上顯示一幅多色圖像，在其中，多個(gè)第1顏色各LED、第2顏色各LED和第3顏色各LED被順序地排列；以及一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，它給出一組控制信號(hào)和有待于在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；(22)通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，將屏幕模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊連接起來(lái)；(23)由在屏幕上相鄰排列的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED來(lái)形成一個(gè)像素；以及在屏幕模塊中安裝了一個(gè)灰度控制電路，用于對(duì)形成同一像素的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED進(jìn)行脈沖式點(diǎn)亮；以及一個(gè)顏色選擇電路，用于選擇形成同一像素的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED；(24)圖像數(shù)據(jù)是在屏幕上的每一個(gè)像素的每一種顏色的灰度數(shù)據(jù)的一種組合；根據(jù)圖像數(shù)據(jù)來(lái)點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)各LED的一個(gè)周期被劃分為下列3個(gè)部分根據(jù)第1顏色灰度數(shù)據(jù)，用于點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)第1顏色(各)LED的第1顏色驅(qū)動(dòng)周期；根據(jù)第2顏色灰度數(shù)據(jù)，用于點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)第2顏色(各)LED的第2顏色驅(qū)動(dòng)周期；以及根據(jù)第3顏色灰度數(shù)據(jù)，用于點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)第3顏色(各)LED的第3顏色驅(qū)動(dòng)周期；第1顏色驅(qū)動(dòng)周期、第2顏色驅(qū)動(dòng)周期和第3顏色驅(qū)動(dòng)周期的時(shí)分間隔被設(shè)置為一段足夠短的時(shí)間，使得在該段時(shí)間內(nèi)，人的視覺無(wú)法識(shí)別這3種顏色的點(diǎn)亮存在時(shí)間差；(25)灰度控制電路包括一個(gè)n位計(jì)數(shù)器，用于對(duì)由數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的高速脈沖序列進(jìn)行計(jì)數(shù)；一個(gè)寄存器，用于鎖存從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的灰度數(shù)據(jù)；一個(gè)數(shù)字比較器，用于對(duì)來(lái)自n位計(jì)數(shù)器的一個(gè)n位計(jì)數(shù)數(shù)值以及被鎖存于寄存器的灰度數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行比較；以及一個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)源，用于根據(jù)數(shù)字比較器的二進(jìn)制輸出來(lái)接通和關(guān)斷通過(guò)LED的電流；同一像素的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED經(jīng)由顏色選擇電路，以并聯(lián)方式被連接到恒流驅(qū)動(dòng)源；(26)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)地存儲(chǔ)準(zhǔn)備在顯示模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)圖像數(shù)據(jù)傳送控制裝置，用于從幀存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù)，以及按照預(yù)定的像素順序，連同預(yù)定的數(shù)據(jù)傳送時(shí)鐘一起，向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出圖像數(shù)據(jù)；用于產(chǎn)生準(zhǔn)備送往灰度控制電路的高速脈沖序列的高速脈沖序列產(chǎn)生裝置；以及用于向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出高速脈沖序列的裝置；
(27)高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，以恒定的周期順序地為每一種顏色產(chǎn)生2n個(gè)(或者一個(gè)稍為低于它的數(shù)目)高速脈沖序列，其脈沖間隔按照一種已經(jīng)設(shè)定的變化特性隨時(shí)間而發(fā)生變化，上述變化特性是根據(jù)在各自的第1顏色驅(qū)動(dòng)周期、第2顏色驅(qū)動(dòng)周期和第3顏色驅(qū)動(dòng)周期中的顏色來(lái)設(shè)定的；并且重復(fù)執(zhí)行這一步；以及(28)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊經(jīng)由數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，通過(guò)向屏幕模塊給出預(yù)定的數(shù)據(jù)第1顏色驅(qū)動(dòng)過(guò)程，用于從幀存儲(chǔ)器的圖像數(shù)據(jù)中抽取針對(duì)每一個(gè)像素的第1顏色灰度數(shù)據(jù)，以便向每一個(gè)像素的灰度控制電路分配灰度數(shù)據(jù)，并且在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)像素的第1顏色(各)LED；第2顏色驅(qū)動(dòng)過(guò)程，用于從幀存儲(chǔ)器的圖像數(shù)據(jù)中抽取針對(duì)每一個(gè)像素的第2顏色灰度數(shù)據(jù)，以便向每一個(gè)像素的灰度控制電路分配灰度數(shù)據(jù)，并且在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)像素的第2顏色(各)LED；第3顏色驅(qū)動(dòng)過(guò)程，用于從幀存儲(chǔ)器的圖像數(shù)據(jù)中抽取針對(duì)每一個(gè)像素的第3顏色灰度數(shù)據(jù)，以便向每一個(gè)像素的灰度控制電路分配灰度數(shù)據(jù)，并且在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)像素的第3顏色(各)LED；＝第4項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第4項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于在數(shù)據(jù)發(fā)送模塊中的高速脈沖序列產(chǎn)生裝置包括一個(gè)波形存儲(chǔ)器，里面存儲(chǔ)了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，在其中，脈沖序列被表示為一個(gè)靜態(tài)二進(jìn)制波形模式；以及一個(gè)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)讀出裝置，該裝置以一種預(yù)定的速度和按照預(yù)定的順序讀出波形存儲(chǔ)器，并以串行方式輸出二進(jìn)制波形模式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，按照恒定的周期重復(fù)地產(chǎn)生2n個(gè)(或者一個(gè)稍為低于它的數(shù)目)高速脈沖序列，其脈沖間隔按照一種已經(jīng)設(shè)定的變化特性隨時(shí)間而發(fā)生變化。＝第5項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第5項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)特性改變裝置，通過(guò)重寫在波形存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，來(lái)改變高速脈沖序列的變化特性。＝第6項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第6項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于在數(shù)據(jù)發(fā)送模塊中的高速脈沖序列產(chǎn)生裝置包括一個(gè)函數(shù)—算術(shù)運(yùn)算裝置，根據(jù)一段程序，通過(guò)以高速度進(jìn)行函數(shù)—算術(shù)運(yùn)算，用于以恒定的周期產(chǎn)生高速脈沖序列，在上述程序中，從輸出一個(gè)脈沖Pi到輸出一個(gè)后繼的脈沖Pi+1之間的這段時(shí)間，被表示為i的一個(gè)函數(shù)。＝第7項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第7項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)特性改變裝置，通過(guò)改變已經(jīng)被編程到函數(shù)—算術(shù)運(yùn)算裝置的函數(shù)，來(lái)改變高速脈沖序列的變化特性。＝第8項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第8項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊具有多種特性信息，它規(guī)定了已經(jīng)被預(yù)置到其中的高速脈沖序列的變化特性；還在于，特性改變裝置包括一個(gè)特性切換裝置，用于選擇性地采納已經(jīng)被預(yù)置的特性信息。＝第9項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第9項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)分析裝置，它根據(jù)一種適當(dāng)?shù)乃惴?，?duì)準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)的灰度表達(dá)特性進(jìn)行分析；以及一個(gè)改變裝置，通過(guò)特性改變裝置，根據(jù)分析結(jié)果，用于適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的特性。＝第10項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第10項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)改變裝置，它根據(jù)一種附屬于準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)之上的預(yù)定的控制信息，通過(guò)特性改變裝置，用于適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的特性。＝第11項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第11項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)改變裝置，它獲得涉及屏幕模塊所經(jīng)受的光照條件的信息，并且它根據(jù)該信息，通過(guò)特性改變裝置，適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的變化特性。＝第12項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第12項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)改變裝置，它獲得涉及諸如季節(jié)、一天中的時(shí)段和天氣等方面的信息，并且它根據(jù)該信息，通過(guò)特性改變裝置，適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的變化特性。＝第13項(xiàng)發(fā)明＝根據(jù)第13項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于在屏幕上相鄰排列的多個(gè)像素中具有相同顏色的一組LED來(lái)說(shuō)，用于各LED的一組灰度控制電路被集成到一塊集成電路之中；并且在灰度控制電路的組中，一個(gè)n位計(jì)數(shù)器被各灰度控制電路所共享。
諸附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是一份結(jié)構(gòu)圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例的一個(gè)像素?zé)艏捌渫鈬娐罚粓D2是一份圖，表示在上述像素?zé)糁?，每一個(gè)RGB發(fā)光二極管的排列實(shí)例；圖3是一份簡(jiǎn)略的結(jié)構(gòu)圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例的圖像數(shù)據(jù)的分配和傳送系統(tǒng)；圖4是一份圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例的高速脈沖序列的脈沖間隔特性；圖5是一份圖，表示上述高速脈沖序列的計(jì)數(shù)數(shù)值的時(shí)變特性；圖6是一份圖，表示灰度數(shù)據(jù)的功能特性，以及基于上述高速脈沖序列的一個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖寬度；圖7是一份結(jié)構(gòu)圖，表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的一個(gè)像素?zé)艏捌渫鈬娐?；圖8是一份定時(shí)圖，表示根據(jù)圖7的實(shí)例的像素?zé)舻尿?qū)動(dòng)方法。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式作為根據(jù)本發(fā)明的一種全色LED顯示系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，將針對(duì)具有縱向480線×橫向128個(gè)點(diǎn)的像素配置的屏幕模塊來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，如同在技術(shù)背景中所舉例的那樣?？偣?1,440個(gè)像素?zé)糁械拿恳粋€(gè)都是LED多色組合燈，它們具有3基色RGB的密集的LED。用以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)像素?zé)舻南袼匦盘?hào)由總共24位組成，其中，每一種基色各占用8位。因此，有可能建立16,777,216種顏色的全色表達(dá)。每一屏的圖像數(shù)據(jù)由(61,440×24)位的數(shù)據(jù)組成。圖像數(shù)據(jù)源是一種NTSC視頻信號(hào)。針對(duì)每一種基色(RGB)以8位的形式，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將模擬的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)。該數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1的幀存儲(chǔ)器2之中。＝像素?zé)襞c數(shù)據(jù)分配＝圖1和圖2表示涉及一個(gè)像素?zé)舻呐渲?。通過(guò)將6個(gè)紅色LED 11，3個(gè)綠色LED 12，以及3個(gè)藍(lán)色LED 13集中在一起并加以混合，來(lái)形成一個(gè)像素?zé)?。圖2表示被納入到一個(gè)像素?zé)?0之中的12個(gè)LED的排列實(shí)例。
如圖1所示，各紅色LED 11在電源Vcc以及恒流驅(qū)動(dòng)源21之間串聯(lián)連接。各綠色LED 12在電源Vcc以及恒流驅(qū)動(dòng)源22之間串聯(lián)連接。各藍(lán)色LED 13在電源Vcc以及恒流驅(qū)動(dòng)源23之間串聯(lián)連接。數(shù)據(jù)發(fā)送模塊以高速度將存放在幀存儲(chǔ)器中的針對(duì)1屏的圖像數(shù)據(jù)分配和傳送到61,440個(gè)像素?zé)趄?qū)動(dòng)電路(對(duì)應(yīng)于上述的灰度控制電路)。圖1中的移位寄存器30用于數(shù)據(jù)傳送。
數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1按照串聯(lián)方式并且在8位的基礎(chǔ)上，以高速度按照預(yù)定順序輸出存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器2之中的針對(duì)1屏的圖像數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)分配電路3。數(shù)據(jù)分配電路3在對(duì)應(yīng)于構(gòu)成顯示屏幕的各自的480行的像素?zé)艚M合的一個(gè)整屏的圖像數(shù)據(jù)中分配圖像數(shù)據(jù)。一行的燈組合包括128個(gè)像素?zé)?0。這128個(gè)像素?zé)?0的驅(qū)動(dòng)電路中的數(shù)據(jù)傳送移位寄存器30以串聯(lián)方式被連接，并且構(gòu)成了具有8位×3段×128個(gè)的移位寄存器的數(shù)據(jù)傳送行。
當(dāng)對(duì)應(yīng)于128個(gè)像素?zé)?0中的每一個(gè)的圖像數(shù)據(jù)(對(duì)紅、綠、藍(lán)三色中的每一種均為8位的灰度數(shù)據(jù))被裝入數(shù)據(jù)傳送行時(shí)，從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1向每一個(gè)像素?zé)趄?qū)動(dòng)電路中的各寄存器31、32和33施加一組鎖存信號(hào)，并且紅色數(shù)據(jù)、綠色數(shù)據(jù)和藍(lán)色數(shù)據(jù)被分別地鎖存于各寄存器31、32和33，上述3種數(shù)據(jù)分別由8位組成，并且由數(shù)據(jù)傳送移位寄存器30提供。＝像素?zé)舻尿?qū)動(dòng)控制＝分別由8位組成的、并且被鎖存于各寄存器31、32和33之中的紅色數(shù)據(jù)、綠色數(shù)據(jù)和藍(lán)色數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)被取出，以便確定用于點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)在像素?zé)?0中的各紅色LED 11，各綠色LED 12和各藍(lán)色LED 13的驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度。由于針對(duì)各自的3種顏色RGB的控制系統(tǒng)精確地按照相同的機(jī)制進(jìn)行工作，所以下面只代表性地說(shuō)明針對(duì)紅色的控制系統(tǒng)。
在數(shù)字比較器51中，對(duì)鎖存于寄存器31中的8位灰度數(shù)據(jù)A以及來(lái)自計(jì)數(shù)器41的8位計(jì)數(shù)數(shù)值B進(jìn)行比較。當(dāng)A≥B時(shí)，比較器51的輸出為導(dǎo)通(ON)。來(lái)自比較器51的這個(gè)輸出就變?yōu)楹懔黩?qū)動(dòng)源21的驅(qū)動(dòng)脈沖。在其處于接通(ON)期間，恒流驅(qū)動(dòng)源21的一個(gè)輸出晶體三極管導(dǎo)通，并且恒定電流通過(guò)各紅色LED 11的串聯(lián)電路，使這些LED被點(diǎn)亮。
計(jì)數(shù)器41是8位計(jì)數(shù)器，其8位計(jì)數(shù)數(shù)值B按照恒定的周期Ts從全“0”改變?yōu)槿?”。因此，從比較器51輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的周期為Ts。如下面所說(shuō)明的那樣，根據(jù)被鎖存在寄存器31之中的紅色數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)值來(lái)確定驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度Tw。要注意的是，所需的驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率(1/Ts)約為幾kHz。＝高速脈沖序列＝驅(qū)動(dòng)8位計(jì)數(shù)器41的計(jì)數(shù)輸入是從波形存儲(chǔ)器40輸出的高速脈沖序列。在波形存儲(chǔ)器40中存儲(chǔ)了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，其中，256個(gè)脈沖的序列被表示為一幅靜態(tài)的二進(jìn)制波形圖，在上述脈沖序列中，其脈沖的間隔按照一種事先設(shè)定的變化特性隨時(shí)間而改變。由地址計(jì)數(shù)器43重復(fù)地對(duì)波形存儲(chǔ)器41的地址空間進(jìn)行掃描，由來(lái)自時(shí)鐘發(fā)生器42的時(shí)鐘脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)地址計(jì)數(shù)器43；由此，從波形存儲(chǔ)器40按照上述周期Ts重復(fù)地輸出256個(gè)脈沖的序列，其脈沖間隔按照預(yù)定的變化特性隨時(shí)間發(fā)生改變。
按照如下所述的步驟來(lái)設(shè)置高速脈沖序列的脈沖間隔。從波形存儲(chǔ)器40按照周期Ts順序地輸出的256個(gè)脈沖的序列的圖形被這樣設(shè)置，使得在各脈沖序列中，脈沖間隔從頭到尾逐漸變長(zhǎng)。在圖4中以圖形的形式表示這種特性。換句話說(shuō)，在高速脈沖序列的周期Ts的開始部分，脈沖的產(chǎn)生頻率較高，而在周期的終了部分，脈沖的產(chǎn)生頻率逐漸變低。
具有上述特性的高速脈沖序列被用來(lái)作為8位計(jì)數(shù)器41的計(jì)數(shù)輸入。因此，計(jì)數(shù)器41的8位計(jì)數(shù)數(shù)值B的時(shí)變特性如圖5所示。在周期Ts的開始部分，脈沖頻率的增長(zhǎng)率較高，隨著進(jìn)入周期的終了部分，增長(zhǎng)率逐漸降低。＝逆Gamma校正特性＝如上所述，雖然計(jì)數(shù)器41的8位計(jì)數(shù)數(shù)值B按照恒定的周期Ts重復(fù)地從全“0”改變?yōu)槿?”，但是數(shù)值B的增長(zhǎng)率不是恒定的，并且，在周期Ts的開始部分，該數(shù)值以高的增長(zhǎng)率發(fā)生變化，并且隨著進(jìn)入周期的終了部分，增長(zhǎng)率逐漸降低。通過(guò)將8位的計(jì)數(shù)數(shù)值B跟被鎖存于寄存器31之中的8位灰度數(shù)據(jù)A進(jìn)行比較，就能確定驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度Tw。這樣一來(lái)，介于灰度數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)值A(chǔ)和脈沖寬度Tw之間的關(guān)系將不具有線性的、成比例的特性。
當(dāng)A≥B時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖處于接通(ON)。因此，如圖6所示，從灰度數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)值A(chǔ)的角度來(lái)看，驅(qū)動(dòng)脈沖寬度Tw的變化特性處于灰度數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)值A(chǔ)為較小的區(qū)域，脈沖寬度Tw的變化率較小，并且隨著數(shù)值A(chǔ)增大，脈沖寬度Tw的變化率也變大。這種非線性是一種接近于陰極射線管電視機(jī)的Gamma特性的特性，同時(shí)也是用于抵消原先被施加到NTSC視頻信號(hào)的Gamma校正特性的逆Gamma校正特性。＝高速脈沖序列源的定位＝從以上說(shuō)明中可以看出，從波形存儲(chǔ)器40輸出的高速脈沖序列變?yōu)橛糜谄聊荒K的所有像素?zé)舻尿?qū)動(dòng)電路的一組共用信號(hào)。波形存儲(chǔ)器40、地址計(jì)數(shù)器43，以及時(shí)鐘發(fā)生器42都讀被安裝在圖3所示的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1之中，并且提供這樣一種配置，在其中，通過(guò)連接數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1以及屏幕模塊的數(shù)據(jù)傳送線，將高速脈沖序列送到每一個(gè)像素?zé)舻尿?qū)動(dòng)電路。
在圖1的實(shí)例中，高速脈沖序列是為每一種顏色所共用的單獨(dú)系統(tǒng)信號(hào)；并且提供這樣一種配置，在其中，從8位計(jì)數(shù)器41輸出的、對(duì)高速脈沖序列進(jìn)行計(jì)數(shù)的8位計(jì)數(shù)數(shù)值，以一種共同的方式被送往3個(gè)數(shù)字比較器51、52、53，它們分別用于紅、綠、藍(lán)三色的灰度控制。因此，從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1送往屏幕模塊的僅是一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)的高速脈沖序列；并且因此，僅需要為其分配一條數(shù)據(jù)傳送線。因而，用于發(fā)送和接收各種信號(hào)的電路配置，以及數(shù)據(jù)傳送線的配置都是非常簡(jiǎn)單的，并且能夠以廉價(jià)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
要注意的是，有這樣的一些實(shí)施例，在其中產(chǎn)生對(duì)紅、綠、藍(lán)三色分別具有不同特性的高速脈沖序列，并且在其中，在3個(gè)系統(tǒng)中的高速脈沖序列以并行方式從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1被發(fā)送到屏幕模塊。由于這種方式為3基色中的每一種提供了最佳的非線性脈沖寬度調(diào)制，所以有可能實(shí)現(xiàn)更優(yōu)越的圖像質(zhì)量。還是在這個(gè)實(shí)例中，僅需要分配3條數(shù)據(jù)傳送線，用于以并行方式發(fā)送用于紅色控制的高速脈沖序列，用于綠色控制的高速脈沖序列以及用于藍(lán)色控制的高速脈沖序列；并且因此，其配置是簡(jiǎn)單的，其實(shí)現(xiàn)也是廉價(jià)的。＝將像素?zé)趄?qū)動(dòng)電路裝入集成電路＝至于上述的像素?zé)趄?qū)動(dòng)電路(灰度控制電路)，則使用被裝入集成電路的一種典型的產(chǎn)品。參看圖1，典型的集成電路型驅(qū)動(dòng)電路是，例如，已經(jīng)將下列各部分集成在一起的一塊電路用于16個(gè)像素的數(shù)據(jù)傳送移位寄存器30；用于16個(gè)像素的16個(gè)寄存器31、32、33…；用于16個(gè)像素的16個(gè)比較器51、52、53…；用于16個(gè)像素的16個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)源21、22、23…；以及一個(gè)計(jì)數(shù)器41。這個(gè)實(shí)例是一種優(yōu)選的電路結(jié)構(gòu)，用于安裝在屏幕模塊中相鄰排列的16個(gè)像素的一種顏色的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。對(duì)應(yīng)于16個(gè)像素，制作了3種上述的集成電路，并且這3種集成電路被單獨(dú)地用于紅、綠、藍(lán)三色。在這種情況下，當(dāng)高速脈沖序列被輸入到上述集成電路的一個(gè)預(yù)定的輸入端時(shí)，在集成電路里面的計(jì)數(shù)器41對(duì)高速脈沖序列進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且其計(jì)數(shù)數(shù)值被輸入到集成電路里面的16個(gè)數(shù)字比較器。＝波形存儲(chǔ)器40的數(shù)據(jù)重寫＝本發(fā)明的一個(gè)顯著特征就是有可能以自由的方式，通過(guò)存儲(chǔ)在波形存儲(chǔ)器40之中的高速脈沖序列的二進(jìn)制波形圖形的脈沖間隔特性來(lái)可變地設(shè)置灰度數(shù)據(jù)A的功能特性以及驅(qū)動(dòng)脈沖寬度Tw。因此，本發(fā)明不僅得益于取消原先施加于NTSC視頻信號(hào)的特定的Gamma校正特性，而且是一種具有各種應(yīng)用的技術(shù)理念。
例如，作出這樣一種配置，使得波形存儲(chǔ)器40被納入到數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1之中，并且可以由裝置內(nèi)的計(jì)算機(jī)對(duì)存儲(chǔ)器40的內(nèi)容自由地進(jìn)行重寫。隨后，為了得到待顯示的圖像數(shù)據(jù)的灰度表達(dá)特性，通過(guò)重寫在波形存儲(chǔ)器40里面的數(shù)據(jù)，就有可能通過(guò)對(duì)每一幅圖像的適當(dāng)?shù)幕叶瓤刂?，?lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的顯示。還有，在LED顯示裝置設(shè)置于戶外的情況下，考慮到外部光照條件的變化，通過(guò)重寫波形存儲(chǔ)器40的數(shù)據(jù)，就有可能按照環(huán)境(的光照條件)進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕叶瓤刂?，?lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的顯示。在這些場(chǎng)合下，將提供待寫入到波形存儲(chǔ)器40的許多不同的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)將被選擇性地使用。
再有，通過(guò)專門地分析被使用的LED的驅(qū)動(dòng)電流以及光學(xué)輸出二者之間的各項(xiàng)特性，就有可能精確地實(shí)現(xiàn)一種校正特性，它精確地匹配于從波形存儲(chǔ)器40的數(shù)據(jù)中分析出來(lái)的各項(xiàng)特性。在這里，可以認(rèn)為在紅色LED、綠色LED以及藍(lán)色LED之間，發(fā)光特性可以有所不同。在這種情況下，將為每一種顏色的各自的控制系統(tǒng)提供獨(dú)立的波形存儲(chǔ)器40和計(jì)數(shù)器41，并且將為每一種顏色分別地產(chǎn)生具有不同的增長(zhǎng)特性的各計(jì)數(shù)數(shù)值B，并將其送往各數(shù)字比較器。＝高速脈沖序列的算術(shù)運(yùn)算輸出＝在上述實(shí)例中，通過(guò)以串行方式以及按照預(yù)定的速度輸出被記錄在波形存儲(chǔ)器40中的數(shù)據(jù)，以恒定的周期Ts重復(fù)地產(chǎn)生2n個(gè)高速脈沖序列，其脈沖間隔按照一種預(yù)定的變化特性隨時(shí)間而改變。可以用如下所述的一種電路裝置來(lái)取代這樣的結(jié)構(gòu)。
為了定義一種隨時(shí)間而改變的高速脈沖序列的脈沖間隔特性，建立一個(gè)算術(shù)方程式，在其中，從脈沖Pi被輸出到后繼的脈沖Pi+1被輸出這段時(shí)間被表示為i的一個(gè)函數(shù)。根據(jù)這個(gè)算術(shù)方程式，通過(guò)一段計(jì)算機(jī)程序，就能實(shí)現(xiàn)按照恒定的周期Ts重復(fù)地產(chǎn)生2n個(gè)高速脈沖序列的過(guò)程。例如，在輸出一個(gè)第1脈沖之后，通過(guò)算術(shù)運(yùn)算而獲得的介于第1和第2脈沖之間的脈沖間隔數(shù)值被設(shè)置到一個(gè)定時(shí)器，并且進(jìn)行向下計(jì)數(shù)；然后，在這個(gè)數(shù)值減少到零之后，輸出第2個(gè)脈沖；并且接著，通過(guò)算術(shù)運(yùn)算而獲得的介于第2和第3脈沖之間的脈沖間隔數(shù)值被設(shè)置到一個(gè)定時(shí)器，并且進(jìn)行向下計(jì)數(shù)；然后，在這個(gè)數(shù)值減少到零之后，輸出第3個(gè)脈沖。通過(guò)一種程序方法。可以重復(fù)地實(shí)現(xiàn)這樣一種運(yùn)算。當(dāng)采用這樣一種方法時(shí)，像上述的波形存儲(chǔ)器方法那樣，有可能通過(guò)改變上述的算術(shù)方程式，容易地改變各項(xiàng)特性的設(shè)置。當(dāng)然，有可能由一個(gè)專用電路來(lái)進(jìn)行這種算術(shù)運(yùn)算—輸出過(guò)程。＝第3項(xiàng)發(fā)明的實(shí)施例＝圖7和圖8表示第3項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的主要之點(diǎn)。類似于上述的實(shí)例，在一個(gè)屏幕模塊上順序地排列著總共61,440個(gè)像素?zé)?。一個(gè)像素?zé)?0是一個(gè)組合燈，在其中，6個(gè)紅色LED 11，3個(gè)綠色LED 12和3個(gè)藍(lán)色LED 13被密集地集中在一起。用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)像素的像素?cái)?shù)據(jù)是總共24位的數(shù)據(jù)，對(duì)每一種基色(RGB)各為8位；并且，含有16,777,216種顏色的一種全色表示成為可能。一個(gè)整屏的圖像數(shù)據(jù)是(61,440×24)位的數(shù)據(jù)。
如圖7所示，在一個(gè)像素?zé)?0里面的6個(gè)紅色LED 11，3個(gè)綠色LED12和3個(gè)藍(lán)色LED 13在按顏色分開的基礎(chǔ)上被串聯(lián)連接。每一種顏色的串聯(lián)連接的LED的陰極一側(cè)通過(guò)一條公共連接線被連接到恒流驅(qū)動(dòng)源21的開路集電極輸出。每一種顏色的串聯(lián)連接的LED的陽(yáng)極一側(cè)經(jīng)由RGB選擇電路70的紅色開關(guān)71、綠色開關(guān)72和藍(lán)色開關(guān)73，被連接到電源Vcc。恒流驅(qū)動(dòng)源20以及RGB選擇電路70的運(yùn)作如下根據(jù)從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1(見圖3)給出的信號(hào)來(lái)點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)像素?zé)?0。
圖8表示從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1向屏幕模塊的像素?zé)趄?qū)動(dòng)電路以及向RGB選擇電路70給出的各信號(hào)的定時(shí)關(guān)系。
為了使紅色開關(guān)71接通，向RGB選擇電路70給出紅色選擇信號(hào)，為了使綠色開關(guān)72接通，給出綠色選擇信號(hào)，為了使藍(lán)色開關(guān)73接通，給出藍(lán)色選擇信號(hào)。在屏幕模塊中，通過(guò)上述的數(shù)據(jù)傳送時(shí)鐘或鎖存信號(hào)來(lái)生成這些選擇信號(hào)。如圖8清楚地表示那樣，紅色開關(guān)71、綠色開關(guān)72和藍(lán)色開關(guān)73分別在一段恒定的時(shí)間內(nèi)，被選擇性地、順序地和重復(fù)性地接通。
與RGB選擇信號(hào)的切換保持同步的一組鎖存信號(hào)被送往8位寄存器，并且圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送移位寄存器30也被送往8位寄存器。恰好在紅色選擇信號(hào)被接通之前，一組8位的紅色數(shù)據(jù)被傳送到一個(gè)鎖存電路31并且被鎖存。從鎖存電路31輸出的8位紅色數(shù)據(jù)被輸入到數(shù)字比較器51。來(lái)自8位計(jì)數(shù)器41的一組8位計(jì)數(shù)數(shù)值被施加到比較器51的另一個(gè)輸入端。在這里，從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1輸入到計(jì)數(shù)器41的高速脈沖序列是具有非線性特性的、用于紅色灰度控制的脈沖序列。比較器51的比較輸出是輸入到恒流驅(qū)動(dòng)源21的驅(qū)動(dòng)脈沖，并且響應(yīng)于該驅(qū)動(dòng)脈沖，各紅色LED 11被點(diǎn)亮。
其次，恰好在綠色選擇信號(hào)被接通之前，一組8位的綠色數(shù)據(jù)被傳送到一個(gè)鎖存電路31并且被鎖存。在這里，從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1輸入到計(jì)數(shù)器41的高速脈沖序列是具有非線性特性的、用于綠色灰度控制的脈沖序列。比較器51的比較輸出是輸入到恒流驅(qū)動(dòng)源21的驅(qū)動(dòng)脈沖，并且響應(yīng)于該驅(qū)動(dòng)脈沖，各綠色LED 12被點(diǎn)亮。
再次，恰好在藍(lán)色選擇信號(hào)被接通之前，一組8位的藍(lán)色數(shù)據(jù)被傳送到一個(gè)鎖存電路31并且被鎖存。在這里，從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊1輸入到計(jì)數(shù)器41的高速脈沖序列是具有非線性特性的、用于藍(lán)色灰度控制的脈沖序列。比較器51的比較輸出是輸入到恒流驅(qū)動(dòng)源21的驅(qū)動(dòng)脈沖，并且響應(yīng)于該驅(qū)動(dòng)脈沖，各藍(lán)色LED 13被點(diǎn)亮。
上述操作以高速度重復(fù)進(jìn)行。例如，紅色開關(guān)71、綠色開關(guān)72和藍(lán)色開關(guān)73輪流一次的周期被設(shè)置為1/60秒。這就是說(shuō)，一個(gè)開關(guān)被接通的時(shí)間為1/180秒。
在將各紅色LED、各綠色LED和各藍(lán)色LED組合而成的一個(gè)像素?zé)糁?，即使采用本發(fā)明的方法，在其中，紅色驅(qū)動(dòng)時(shí)間、綠色驅(qū)動(dòng)時(shí)間和藍(lán)色驅(qū)動(dòng)時(shí)間以高速度被時(shí)間劃分，并且以一種優(yōu)越的方式來(lái)進(jìn)行添加顏色處理，從涉及染色性的時(shí)空特性的觀點(diǎn)來(lái)看，仍然有可能實(shí)現(xiàn)具有充分地高質(zhì)量的圖像顯示。要注意的是，本發(fā)明在像素配置方面跟以上的說(shuō)明是同樣有效的，在本發(fā)明中，各紅色LED、各綠色LED和各藍(lán)色LED被均勻地分布和排列于屏幕的整個(gè)顯示表面之上。
至于從亮度來(lái)看的時(shí)空特性，將在本實(shí)例的1/3動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方法以及根據(jù)簡(jiǎn)單的行選法的常規(guī)的1/3動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方法之間進(jìn)行比較。在本發(fā)明的方法中，構(gòu)成顯示屏幕的所有像素?zé)舯煌瑫r(shí)點(diǎn)亮，而在常規(guī)方法中，被同時(shí)點(diǎn)亮的像素?zé)糁挥锌倲?shù)的1/3。因此，在閃爍感和分辨率方面，本發(fā)明是有利的和優(yōu)越的。至于電路結(jié)構(gòu)，若都采用相同的1/3動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方法，則基本上可以說(shuō)，在本實(shí)例的方法以及常規(guī)方法之間，孰優(yōu)孰劣尚難以區(qū)分。根據(jù)本發(fā)明，在差不多相同的電路結(jié)構(gòu)下，可以實(shí)現(xiàn)比以前質(zhì)量更高的圖像顯示。
在電路結(jié)構(gòu)方面，將在本實(shí)例的1/3動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方法以及根據(jù)簡(jiǎn)單的行選法的常規(guī)的1/3動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方法之間進(jìn)行比較。假定在兩種裝置的整個(gè)屏幕上都顯示高亮度的白色。根據(jù)本發(fā)明的方法，例如，形成一行的128個(gè)像素?zé)舻母骷t色LED、各綠色LED和各藍(lán)色LED不會(huì)有同時(shí)被點(diǎn)亮的周期，并且，在每一個(gè)瞬時(shí)，在紅、綠、藍(lán)三色當(dāng)中，只有一種顏色的LED被點(diǎn)亮。與此相對(duì)照，在常規(guī)方法中，即使3行中的每1行被順序地點(diǎn)亮，形成發(fā)光行的128個(gè)像素?zé)舻母骷t色LED、各綠色LED和各藍(lán)色LED都被同時(shí)點(diǎn)亮。
當(dāng)然，在兩種方法中，用于驅(qū)動(dòng)的電功率的總量是相同的；然而，當(dāng)觀察被送往每一行的驅(qū)動(dòng)電流的瞬時(shí)值時(shí)，本發(fā)明的方法所用的電流與常規(guī)方法相比，前者僅為后者的1/3。這表明在本發(fā)明中，可以用較小的容量和較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)管理一個(gè)電源裝置以及針對(duì)每一行的電源饋送系統(tǒng)。在緊湊的LED多色顯示裝置中，此項(xiàng)要求不是那么重要，但是當(dāng)配置一個(gè)用于戶外的、具有超大尺寸屏幕的高亮度多色顯示裝置時(shí)，它就變?yōu)橐豁?xiàng)極端現(xiàn)實(shí)和重要的技術(shù)要求。在這個(gè)方面，本發(fā)明是優(yōu)越的。
還有，在圖7和圖8所示的實(shí)例中，由于使用一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)高速脈沖序列的數(shù)據(jù)發(fā)送線來(lái)實(shí)行用于紅色灰度控制的高速脈沖序列、用于綠色灰度控制的高速脈沖序列，以及用于藍(lán)色灰度控制的高速脈沖序列的時(shí)分傳送，所以，有可能用極端簡(jiǎn)單的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)極高性能的灰度控制。
權(quán)利要求
1.由下列事項(xiàng)(11)-(17)說(shuō)明的一個(gè)全色發(fā)光二極管(LED)顯示系統(tǒng)，其中(11)上述系統(tǒng)包括一個(gè)屏幕模塊，用于在一個(gè)屏幕上顯示一幅多色圖像，在其中，多個(gè)第1顏色各LED、第2顏色各LED和第3顏色各LED被順序地排列；以及一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，它給出一組控制信號(hào)和有待于在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；(12)通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，將屏幕模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊連接起來(lái)；(13)圖像數(shù)據(jù)是在屏幕上的每一個(gè)像素的每一種顏色的灰度數(shù)據(jù)的一種組合，為屏幕上的每一個(gè)像素安裝了第1顏色灰度控制電路、第2顏色灰度控制電路以及第3顏色灰度控制電路，以便對(duì)各LED進(jìn)行脈沖式點(diǎn)亮；(14)針對(duì)每一種顏色的灰度控制電路包括一個(gè)n位計(jì)數(shù)器，用于對(duì)由數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的高速脈沖序列進(jìn)行計(jì)數(shù)；一個(gè)寄存器，用于鎖存從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的灰度數(shù)據(jù)；一個(gè)數(shù)字比較器，用于對(duì)來(lái)自n位計(jì)數(shù)器的一個(gè)n位計(jì)數(shù)數(shù)值以及被鎖存于寄存器的灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；以及恒流驅(qū)動(dòng)源，用于根據(jù)數(shù)字比較器的二進(jìn)制輸出來(lái)接通和關(guān)斷通過(guò)LED的電流；(15)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)地存儲(chǔ)準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)圖像數(shù)據(jù)傳送控制裝置，用于從幀存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù)，以及按照預(yù)定的像素順序，連同預(yù)定的數(shù)據(jù)傳送時(shí)鐘一起，向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出圖像數(shù)據(jù)；第1顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，第2顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，以及第3顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生高速脈沖序列，以便送往各自的第1顏色灰度控制電路，第2顏色灰度控制電路，以及第3顏色灰度控制電路；以及一個(gè)高速脈沖序列輸出裝置，用于向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出針對(duì)各自的第1顏色、第2顏色和第3顏色的各高速脈沖序列；(16)數(shù)據(jù)發(fā)送裝置以及屏幕模塊包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳送控制系統(tǒng)，用于將每一個(gè)像素的每一種顏色的各自的灰度數(shù)據(jù)鎖存到對(duì)應(yīng)像素和對(duì)應(yīng)顏色的灰度控制電路中的寄存器；以及一個(gè)信號(hào)傳送系統(tǒng)，用于將從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊輸出的第1顏色高速脈沖序列、第2顏色高速脈沖序列以及第3顏色高速脈沖序列，作為一個(gè)計(jì)數(shù)輸入，施加到對(duì)應(yīng)顏色的灰度控制電路中的n位計(jì)數(shù)器；以及(17)高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，以恒定的周期為每一種顏色重復(fù)地產(chǎn)生2n個(gè)(或者一個(gè)稍為低于它的數(shù)目)高速脈沖序列，其脈沖間隔根據(jù)一種已經(jīng)設(shè)定的變化特性隨時(shí)間而發(fā)生變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)的高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，它被針對(duì)第1顏色、第2顏色和第3顏色的各處理系統(tǒng)所共享；以及數(shù)據(jù)發(fā)送裝置以及屏幕模塊包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，用于將已經(jīng)從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊輸出的一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)的高速脈沖序列，作為一個(gè)計(jì)數(shù)輸入，施加到每一種顏色的灰度控制電路中的n位計(jì)數(shù)器。
3.由下列事項(xiàng)(21)-(28)說(shuō)明的一個(gè)LED顯示系統(tǒng)，其中(21)上述系統(tǒng)包括一個(gè)屏幕模塊，用于在一個(gè)屏幕上顯示一幅多色圖像，在其中，多個(gè)第1顏色各LED、第2顏色各LED和第3顏色各LED被順序地排列；以及一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，它給出一組控制信號(hào)和有待于在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；(22)通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，將屏幕模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊連接起來(lái)；(23)由在屏幕上相鄰排列的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED來(lái)形成一個(gè)像素；以及在屏幕模塊中安裝了一個(gè)灰度控制電路，用于對(duì)形成同一像素的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED進(jìn)行脈沖式點(diǎn)亮；以及一個(gè)顏色選擇電路，用于選擇形成同一像素的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED；(24)圖像數(shù)據(jù)是在屏幕上的每一個(gè)像素的每一種顏色的灰度數(shù)據(jù)的一種組合；根據(jù)圖像數(shù)據(jù)來(lái)點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)各LED的一個(gè)周期被劃分為下列3個(gè)部分根據(jù)第1顏色灰度數(shù)據(jù)，用于點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)第1顏色(各)LED的第1顏色驅(qū)動(dòng)周期；根據(jù)第2顏色灰度數(shù)據(jù)，用于點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)第2顏色(各)LED的第2顏色驅(qū)動(dòng)周期；根據(jù)第3顏色灰度數(shù)據(jù)，用于點(diǎn)亮和驅(qū)動(dòng)第3顏色(各)LED的第3顏色驅(qū)動(dòng)周期；第1顏色驅(qū)動(dòng)周期、第2顏色驅(qū)動(dòng)周期和第3顏色驅(qū)動(dòng)周期的時(shí)分間隔被設(shè)置為一段足夠短的時(shí)間，使得在該段時(shí)間內(nèi)，人的視覺無(wú)法識(shí)別這3種顏色的點(diǎn)亮存在時(shí)間差；(25)灰度控制電路包括一個(gè)n位計(jì)數(shù)器，用于對(duì)由數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的高速脈沖序列進(jìn)行計(jì)數(shù)；一個(gè)寄存器，用于鎖存從數(shù)據(jù)發(fā)送模塊給出的灰度數(shù)據(jù)；一個(gè)數(shù)字比較器，用于對(duì)來(lái)自n位計(jì)數(shù)器的一個(gè)n位計(jì)數(shù)數(shù)值以及被鎖存于寄存器的灰度數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行比較；以及恒流驅(qū)動(dòng)源，用于根據(jù)數(shù)字比較器的二進(jìn)制輸出來(lái)接通和關(guān)斷通過(guò)LED的電流；同一像素的第1顏色(各)LED、第2顏色(各)LED和第3顏色(各)LED經(jīng)由顏色選擇電路，以并聯(lián)方式被連接到恒流驅(qū)動(dòng)源；(26)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)地存儲(chǔ)準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)圖像數(shù)據(jù)傳送控制裝置，用于從幀存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù)，以及按照預(yù)定的像素順序，連同預(yù)定的數(shù)據(jù)傳送時(shí)鐘一起，向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出圖像數(shù)據(jù)；用于產(chǎn)生準(zhǔn)備送往灰度控制電路的高速脈沖序列的高速脈沖序列產(chǎn)生裝置；以及用于向數(shù)據(jù)發(fā)送模塊輸出高速脈沖序列的裝置；(27)高速脈沖序列產(chǎn)生裝置，以恒定的周期為每一種顏色重復(fù)地產(chǎn)生2n個(gè)(或者一個(gè)稍為低于它的數(shù)目)高速脈沖序列，其脈沖間隔按照一種已經(jīng)設(shè)定的變化特性隨時(shí)間而發(fā)生變化，上述變化特性是根據(jù)在各自的第1顏色驅(qū)動(dòng)周期、第2顏色驅(qū)動(dòng)周期和第3顏色驅(qū)動(dòng)周期中的顏色來(lái)設(shè)定的；并重復(fù)這一步；以及(28)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊經(jīng)由數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，通過(guò)向屏幕模塊給出預(yù)定的數(shù)據(jù)第1顏色驅(qū)動(dòng)周期，用于從幀存儲(chǔ)器的圖像數(shù)據(jù)中抽取針對(duì)每一個(gè)像素的第1顏色灰度數(shù)據(jù)，來(lái)向每一個(gè)像素的灰度控制電路分配灰度數(shù)據(jù)，并且在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)像素的第1顏色(各)LED；第2顏色驅(qū)動(dòng)周期，用于從幀存儲(chǔ)器的圖像數(shù)據(jù)中抽取針對(duì)每一個(gè)像素的第2顏色灰度數(shù)據(jù)，來(lái)向每一個(gè)像素的灰度控制電路分配灰度數(shù)據(jù)，并且在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)像素的第2顏色(各)LED；第3顏色驅(qū)動(dòng)周期，用于從幀存儲(chǔ)器的圖像數(shù)據(jù)中抽取針對(duì)每一個(gè)像素的第3顏色灰度數(shù)據(jù)，來(lái)向每一個(gè)像素的灰度控制電路分配灰度數(shù)據(jù)，并且在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)像素的第3顏色(各)LED；
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于在數(shù)據(jù)發(fā)送模塊中的高速脈沖序列產(chǎn)生裝置包括一個(gè)波形存儲(chǔ)器，里面存儲(chǔ)了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，在其中，脈沖序列被表示為一個(gè)靜態(tài)二進(jìn)制波形模式；以及一個(gè)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)讀出裝置，通過(guò)以一種預(yù)定的速度和按照預(yù)定的順序讀出波形存儲(chǔ)器，并以串行方式輸出二進(jìn)制波形模式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，用于以恒定的周期重復(fù)地產(chǎn)生2n個(gè)(或者一個(gè)稍為低于它的數(shù)目)高速脈沖序列，其脈沖間隔按照一種已經(jīng)設(shè)定的變化特性隨時(shí)間而發(fā)生變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)特性改變裝置，通過(guò)重寫在波形存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，來(lái)改變高速脈沖序列的變化特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任何一項(xiàng)所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于在數(shù)據(jù)發(fā)送模塊中的高速脈沖序列產(chǎn)生裝置包括一個(gè)函數(shù)—算術(shù)運(yùn)算裝置，它根據(jù)一段程序，以高速度進(jìn)行函數(shù)—算術(shù)運(yùn)算，用于以恒定的周期產(chǎn)生高速脈沖序列，在上述程序中，從輸出一個(gè)脈沖Pi到輸出一個(gè)后繼的脈沖Pi+1之間的這段時(shí)間，被表示為i的一個(gè)函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)特性改變裝置，通過(guò)改變已經(jīng)被編程到函數(shù)—算術(shù)運(yùn)算裝置的函數(shù)，來(lái)改變高速脈沖序列的變化特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊具有多種特性信息，它規(guī)定了已經(jīng)被預(yù)置到其中的高速脈沖序列的變化特性；還在于，特性改變裝置包括一個(gè)特性切換裝置，用于選擇性地采納已經(jīng)被預(yù)置的特性信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)分析裝置，它根據(jù)一種適當(dāng)?shù)乃惴?，?duì)準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)的灰度表達(dá)特性進(jìn)行分析；以及一個(gè)改變裝置，通過(guò)特性改變裝置，根據(jù)分析結(jié)果，用于適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)改變裝置，它根據(jù)一種附屬于準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù)之上的預(yù)定的控制信息，通過(guò)特性改變裝置，用于適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)改變裝置，它獲得涉及屏幕模塊所經(jīng)受的一種光照條件的信息，并且它根據(jù)該信息，通過(guò)特性改變裝置，適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的變化特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括一個(gè)改變裝置，它獲得涉及諸如季節(jié)、一天中的時(shí)段和天氣等方面的信息，并且它根據(jù)這些信息，通過(guò)特性改變裝置，適當(dāng)?shù)馗淖兏咚倜}沖序列的變化特性。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任何一項(xiàng)所述的一個(gè)全色LED顯示系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于屏幕上相鄰排列的多個(gè)像素中具有相同顏色的一組LED來(lái)說(shuō)，用于各LED的一組灰度控制電路被集成到一塊集成電路之中；并且在灰度控制電路的組中，一個(gè)n位計(jì)數(shù)器被各灰度控制電路所共享。
全文摘要
所采納的是一種系統(tǒng)配置,在其中,一個(gè)屏幕模塊,用于在一個(gè)屏幕上顯示一幅多色圖像,在其中,多個(gè)第1顏色各LED、第2顏色各LED和第3顏色各LED被順序地排列;以及一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊,它給出一組控制信號(hào)和準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù),它被數(shù)據(jù)發(fā)送裝置所連接。在屏幕模塊中,為屏幕上的每一個(gè)像素安裝了第1顏色灰度控制電路,第2顏色灰度控制電路以及第3顏色灰度控制電路,以便對(duì)各LED進(jìn)行脈沖式點(diǎn)亮。數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括:一個(gè)幀存儲(chǔ)器,用于暫時(shí)地存儲(chǔ)準(zhǔn)備在屏幕模塊上顯示的圖像數(shù)據(jù);一個(gè)圖像數(shù)據(jù)傳送控制裝置,用于從幀存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù),以及按照預(yù)定的像素順序,連同預(yù)定的數(shù)據(jù)傳送時(shí)鐘一起,向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出圖像數(shù)據(jù);第1顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置,第2顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置,以及第3顏色高速脈沖序列產(chǎn)生裝置,用于產(chǎn)生高速脈沖序列,以便送往各第1顏色灰度控制電路,第2顏色灰度控制電路,以及第3顏色灰度控制電路;以及一個(gè)高速脈沖序列輸出裝置,用于向數(shù)據(jù)發(fā)送裝置輸出針對(duì)各自的第1顏色、第2顏色和第3顏色的各高速脈沖序列。高速脈沖序列產(chǎn)生裝置,以恒定的周期為每一種顏色重復(fù)地產(chǎn)生文檔編號(hào)G09G3/32GK1348579SQ00806668
公開日2002年5月8日 申請(qǐng)日期2000年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月24日
發(fā)明者時(shí)本豐太郎, 大石昌利 申請(qǐng)人:埃維克斯公司