[发明专利]一种具有脉冲打散方式的LED显示系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，特别是涉及具有脉冲打散方式的LED显示系统。

背景技术

LED显示屏的发光材料为发光二极管，发光二极管的正向伏安特性与普通二极管大致相同，电压的开启点以前无电流，电压一旦超过开启点便显示出导通特性。LED从导通到安全最大电流，其伏安特性近似呈线性。即，在此区域内，LED的发光强度近似正比于它的电流强度，控制电流就可以控制发光二节管的亮度。

一般来讲，LED亮度的控制通常有两种方法：电流控制法和导通时间控制法。电流控制法，是通过调节LED的正向电流得到对亮度的控制；把LED的正向导通电流按一定的步长调节，其发光亮度就可以分为若干个灰度级。导通时间控制法，是指LED管采用恒流驱动，通过控制单位时间内LED的导通时间来实现灰度级。可以用脉冲方式驱动LED发光，例如用1MHz，占空比为25％、峰值电流为1A的脉冲去驱动LED，与用25mA的直流驱动，其发光亮度是一致的。

以下针对导通时间控制法进行灰度控制的描述。

LED显示系统接收标准视频信号时，假设标准视频信号的场频为50HZ，则每个对应视频信号中一个像素的LED灯，需要在一场时间20ms内根据这个像素的灰度得到相应的有效显示时间。由于LED属于冷光源，响应速度一般在1～10ns之间，无余辉特性，所以LED显示图像要求较高的刷新率，一般需大于120Hz，否则会有闪烁现象。因此需要在一场时间20ms内将图像进行若干次显示(3次以上)，将图像显示一次的时间记为T_FRAM，一场时间20ms由若干个T_FRAM组成；每个对应视频信号中一个像素的LED灯，需要在一个T_FRAM内根据这个像素的灰度得到相应的有效显示时间。

下面以LED灯灰度等级为4096级，即灰度为12位为例进行说明，如灰度值最低位对应有效显示时间为一个时钟周期T(T为LED显示系统的时钟周期)，则最高位对应的有效显示时间为2¹¹T；以数组D[0:11]表示1个LED灯的12位灰度值，如D[0]即表示LED灯的12位灰度的最低位值。参考现有12位灰度等级较为通用的做法，将2¹¹T表示为8*256T，则各灰度位对应的有效显示时间从高位至低位分别为：8*256T、4*256T、2*256T、256T、128T、64T、32T、16T、8T、4T、2T、T。具体灰度位对应的有效显示时间和总时间，如下表1所示。

表1

  灰度数据位  有效显示时间  总时间  D[11]  8*256T  8*256T  D[10]  4*256T  4*256T