[發明專利]一種消除LED顯示低灰抖動的燈具和方法

有效

• 申請號: 201911130998.6
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN111417233B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 謝靖;方曙;吳東生
• 申請（專利權）人: 深圳智芯半導體科技有限公司
• 主分類號: H05B45/325
• 分類號: H05B45/325
• 代理公司: 深圳叁眾知識產權代理事務所(普通合伙) 44434
• 代理人: 杜立光

本發明涉及一種消除LED顯示低灰抖動的燈具和方法，LED燈具單元包括電源模塊、解碼模塊和顯示模塊，解碼模塊接收控制器端發送的數據并生成PWM控制信號，PWM控制信號輸出占空比，占空比在前一幀數據和當前數據這兩個PWM輸出之間來回切換，以平滑兩級灰階之間的過渡，消除了LED顯示低灰抖動的問題，解決方案在LED燈具上實施，控制器不需要做特殊處理，可以兼容通用控制器，在不增加成本的前提下解決了大功率LED低灰漸變時的抖動問題，解決了常用數據幀插幀辦法帶來的拖影問題，改善顯示質量，提高了可靠性。

技術領域

本發明涉及LED照明顯示技術領域，更具體地說是指一種消除LED顯示低灰抖動的燈具和方法。

背景技術

現有LED因其使用壽命長，節能環保和色彩純厚等優點在舞臺燈光，城市景觀亮化等領域獲得了廣泛應用。其中舞臺燈、景觀亮化領域的投光燈都需要采用大功率LED，以實現燈具高亮度的要求。燈的亮度提高了，相鄰兩個灰階的亮度差異也相應變大。特別是在低灰段，即使是伽瑪校正65536級灰階燈具本身的亮度小，相同的亮度變化更容易被人眼捕捉到，這就導致在低灰段燈具漸變顯示時，人眼會感覺到燈光有輕微抖動的感覺，影響顯示效果。

目前解決的方式有以下兩種：

1、在控制器端處理，通過在兩個顯示數據幀之間插入更多的數據幀來實現兩個灰階變化的平滑過渡，但這會帶來新的問題，由于數據幀的插入導致顯示端不能實時響應數據的變化，產生拖影現象，如圖4所示為通用的數據幀更新PWM的輸出方式的示意圖；

2、在燈具端做處理，選用專用16位灰階解碼芯片或高性能單片機，以實現在兩級灰階之間插入更多的灰度階梯。但這會導致控制器發送數據翻倍，在幀頻的限制下，會導致帶載數減少。

另外16位解碼芯片或者能夠實現16位PWM輸出的單片機價格昂貴，這就導致產品成本上升缺乏市場競爭力。同時難以解決顯示抖動和拖影難題。

因此，有必要開發出一種消除LED顯示低灰抖動的燈具和方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種在LED燈具端實施解決LED在低灰段抖動的燈具和方法，不增加燈具成本，同時不帶來拖影問題的條件下，消除LED低灰段顯示抖動問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種消除LED顯示低灰抖動的燈具和方法，包括LED燈具單元，所述LED燈具單元由電源模塊、解碼模塊和顯示模塊，所述電源模塊用于給所述解碼模塊和所述顯示模塊供電，所述解碼模塊包括有解碼芯片U1、電容C1和電阻R1、R2、R3，所述解碼芯片U1包括數據幀間隔測量單元、數據幀解碼單元、PWM刷新頻率配置單元、PWM占空比配置單元和PWM輸出切換單元，所述解碼模塊接收控制器端發送的數據并生成PWM控制信號，所述PWM控制信號輸出占空比，所述占空比在前一幀數據和當前數據這兩個PWM輸出之間來回切換，以平滑兩級灰階之間的過渡；

所述消除LED顯示低灰抖動的方法如下：

a.將所述LED燈具單元通電，所述電源模塊、解碼模塊和顯示模塊電連接在一起；

b.所述解碼芯片U1組成AB差分數據端口，通過電阻R2，R3與控制器數據總線相連；

c.所述控制器端通過數據線發送顯示數據至所述解碼芯片U1的數據端口，所述數據幀解碼單元將顯示數據轉換為PWM占空比數據發送給所述PWM占空比配置單元；

d.所述解碼模塊收到控制器發送的顯示數據的灰階變化時，生成所述PWM輸出；

e.所述解碼芯片U1的顯示驅動端口OUT多個，并分別輸出PWM波形用于控制所述顯示模塊；

f.同時所述數據幀間隔檢測單元將測量的數據幀間隔時間反饋給所述PWM刷新頻率配置單元，以保證在數據幀間隔時間內PWM能夠輸出足夠的次數；