[发明专利]计算招牌板的像素中的多个发光二极管的驱动电流以在期望发光强度实现期望色彩的方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请涉及2007年8月8日提交、标题为“Apparatus for Dynamically Circumventing Faults in Light Emitting Diodes(LEDS)of a Pixel in a Graphical Display”的美国非临时专利申请No.11/836,125(承担的代理人立案号 M-16380-7D US)，并且要求其优先权。对于美国指定(designation)，本申请 是上述美国专利申请No.11/836,125的继续申请。

通过全文引用，将上面所列的专利申请的公开内容合并于此。

技术领域

本发明涉及基于发光二极管(LED)的招牌板。具体地，本发明涉及提 高这种基于LED的招牌板的功能性和可靠性。

背景技术

发光二极管(LED)产生现代广告结构(structure)上显示的大部分活动 (active)图像。在典型的招牌板上使用大量LED(例如，数十万到百万)来 产生多彩的图像。因此，从LED组形成的像素以及它们关联的电子器件两者 的可靠性是重要的设计考虑因素。因此，能够检测和处理LED故障而仅导致 最小的中断时间是重要的。

在典型的招牌板中，以小的组来布置LED，每组提供正在显示的图像中 的像元(像素)。每个像素能够显示宽范围的颜色(“色域(gamut)”)。典型 地，每个像素¹(在本说明书中，像素可以包括在招牌板的区域(locality)内 提供的一个或多个LED，以对远距离的观看者显示为显示器上的发光点。可 以将形成像素的LED寻址和编程为单个单元、或分开的各个单元)由三种 LED组成。每“种”LED可以由单个LED、或串联的LED串构成，提供特 定颜色的光(“基色”)。普遍的LED提供红、绿和蓝光。通过正确地控制从 每种LED发射的光强度，可以从每个像素产生具有多种多样颜色和强度的光。 通过流经LED的电流来控制从每个LED种类发射的光强度。另外，人类心 理视觉系统对比大约100Hz更快的光强度变化不敏感。由于这些原因，用于 LED、或用于串联的LED串的典型驱动器由脉冲调制的电流源组成，以产生 两个状态，即，不具有电流的状态、或具有为参考值的电流的状态。选择调 制速率，使得波形基本上不具有存在于100Hz以下的能量。可以选择占空比， 使得电流波形在时间上的平均值提供所需的来自LED的光强度。将所期望的 占空比存储在计数器中，该计数器被数字电路预置为对应于从像素内的特定 种类的LED(例如，发射红光的)期望的相对强度。电流的参考值I_ref例如提 供由多个像素组成的整个图像显示的期望亮度。

为了构造、安装和维护的方便，典型的招牌板将其像素组织在组中，将 每一组放置在公共结构或模块中。一组典型地由数百至数千像素组成。有时， 进一步将每一组细分为多个部分，每部分由几个或几十个像素组成。然而， 因为每个像素中的每个颜色必须与所有其它像素独立地被控制，所以无论何 时在广告结构上显示的图像中产生变化，大量的数据都必须流至每个像素组。 在这样的结构上显示运动画面将需要处理极大的数据流速率的能力。当代的 招牌板使用许多并行电线(wire)来传输数据、以及附加电线用于控制和监 控功能。因此，需要大量的连接器用以互联组件。连接器的成本和可靠性、 制造成本和维护成本都暗示着用于实现互联的可选方法是令人期待的。

因为招牌板是大的户外结构，所以它们的暴露表面变脏，并且必须清洁 以保持所显示的图像的质量和外观。另外，特别对于暴露于强日光的结构， 表面还可能暴露于极大的热负荷。因此，清洁表面并控制热环境可以延长寿 命并减少维修和维护成本。

发光显示器能够显示的整个颜色集称作其色域，其是发光元件能够产生 的所有基色的函数(function)。典型地，LED集可以提供产生图像的色域， 这些图像超过了生成或处理这些图像的显示系统的该色域容量。结果，可能 没有完全利用招牌板上可用的色域。因此，显示的图像可能不具有引起注意 或美感的效果，如果更加有效地利用该色域，引起注意或美感的效果将是可 能的。