RGB LED組合光源的色彩管理
發(fā)布時間:2008/9/2 0:00:00 訪問次數(shù):423
結(jié)合紅、綠、藍(lán)光(rgb)發(fā)光二極管(led)的多重色彩光源,可以產(chǎn)生多樣化色彩輸出,同時led本身也具備相當(dāng)?shù)姆(wěn)定度和高效率,不過在要運(yùn)用rgb。欤澹洚a(chǎn)出多重色彩光源并維持高品質(zhì),仍有些挑戰(zhàn)必須克服,本文將介紹能夠處理這些挑戰(zhàn)的技術(shù)。
採用rgb。欤澹
最簡單的多重色彩led光源包含三組led,分別為紅光、綠光及藍(lán)光,每一組都由獨(dú)立的驅(qū)動模組來推動。因此,所得到的光源色彩就受到紅、綠與藍(lán)光led之間相對的發(fā)光強(qiáng)度所影響。led的發(fā)光強(qiáng)度可以透過驅(qū)動電流改變,或采用脈寬調(diào)變(pulse。鳎椋洌簦琛。恚铮洌酰欤幔簦椋铮;pwm)的改變來推動led信號,和有效週期率來加以控制。其中pwm的做法較為普遍,因為週周期系數(shù)對發(fā)光強(qiáng)度間的關(guān)系要比電流與發(fā)光強(qiáng)度間的關(guān)系更加線性化。
(圖一)。悖椋澹保梗常鄙士臻g
這類led光源的簡單開迴路架構(gòu)方式有個潛在的問題,由于led的光學(xué)特性會受到運(yùn)作條件的影響,因此組合后的rgb光源輸出的亮度以及色度都會變化。同時,每顆led元件也不盡相同,因此造成rgb光源的輸出產(chǎn)生更多變化,(圖二)與(圖三)就描述了幾個led變動的范例。
。▓D二)。颍纾狻。欤澹漭敵龉庾V受溫度影響偏移的范例
。▓D三)。欤澹湎鄬(qiáng)度受到溫度影響造成偏移的范例,以25oc為標(biāo)準(zhǔn)
一個解決方式是使用光學(xué)反饋來產(chǎn)生一個閉回路系統(tǒng),其基本的設(shè)置包含一個記錄led光源亮度的光感測器,以及依光感測器測量結(jié)果來調(diào)整光源輸出的控制方法,這將可以讓led光源的亮度在每顆led變化時維持穩(wěn)定,也就是雖然各個零件各有變化,但總合維持不變。
在(圖四)中,標(biāo)記為22的積分電路可以輸出一個受到光二極管(11a)上光量控制的電壓,這個電壓與vset比較,比較器的輸出能控制計數(shù)器數(shù)值的增加或減少,計數(shù)器的輸出則是用來推動一個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(37),進(jìn)而控制led的驅(qū)動電流。
另一個更先進(jìn)的光學(xué)反饋方式則是采用三色光感測器,通常包含三個獨(dú)立的光感測器以及上方的三色濾鏡,讓這類光感測器能夠記錄色彩資訊而不只是亮度,這將可以進(jìn)一步控制紅、綠與藍(lán)光led的發(fā)光強(qiáng)度比,這個功能相當(dāng)關(guān)鍵,因為它讓rgb光源的亮度與色度得以控制,而assp則在三色光學(xué)反饋設(shè)計上扮演了重要的角色。
。▓D四) 實現(xiàn)光學(xué)回饋的電路
三色光學(xué)回饋系統(tǒng)
基本上來說,三色光感測器會產(chǎn)生一個三維色彩規(guī)格系統(tǒng),因此稱為rgb感測器色彩空間,這個系統(tǒng)可以讓特定色彩由感測器的輸出電壓來指定,例如具備特定亮度的d65白光可以記錄為:(vred, vgreen,。觯猓欤酰澹剑ǎ玻,。玻,。保梗觯铮欤簦蟆
如(圖五)所示,假設(shè)以上范例所使用的d65做為目標(biāo)色,回饋系統(tǒng)會持續(xù)定期測量紅、綠與藍(lán)光感測器,統(tǒng)稱為三色光感測器,并將所測量的色彩值與目標(biāo)色比較;仞佅到y(tǒng)的目的是將測得的色彩與目標(biāo)色間的誤差調(diào)整到0。
。▓D五) 三色光學(xué)回饋系統(tǒng)
(圖六)以不同的方式描述這個概念,所有可能的目標(biāo)色設(shè)定點透過由紅、綠與藍(lán)光感測器所形成的rgb感測器色彩空間內(nèi)座標(biāo)值來指定,當(dāng)led的特性改變時,所測得的色彩就會偏離目標(biāo),assp將會偵測到這個改變并隨時依情況調(diào)整led的pwm信號輸出。
另一點相當(dāng)重要,同時必須注意的是,當(dāng)led使用時間越久,光輸出強(qiáng)度就會降低,因此經(jīng)過一段時間后,rgb led系統(tǒng)的最大可輸出亮度將會下降,雖然在大部分的應(yīng)用事實上都可以接受逐漸且穩(wěn)定的亮度衰減,但有時無法接受的是rgb發(fā)光系統(tǒng)色度的變化,assp擁有能夠穩(wěn)定控制rgb發(fā)光系統(tǒng)光度衰減的功能,例如維持色度的穩(wěn)定在一定的容忍度內(nèi),甚至當(dāng)最高可輸出亮度下降時。
而在系統(tǒng)亮度必須在整個應(yīng)用的使用壽命內(nèi)維持不變的情況,使用者必須確保最高可選用亮度低于整體要求壽命內(nèi)的最高可達(dá)成亮度,如(圖七)所示。
雖然rgb發(fā)光系統(tǒng)相當(dāng)具有吸引力,但也面臨了這項技術(shù)廣泛使用的挑戰(zhàn)限制,因此就引起了能夠?qū)⑷鈱W(xué)回饋這類復(fù)雜情況隱藏在一個簡單使用介面背后的需求,以下將介紹assp如何達(dá)成這個要求。
結(jié)合紅、綠、藍(lán)光(rgb)發(fā)光二極管(led)的多重色彩光源,可以產(chǎn)生多樣化色彩輸出,同時led本身也具備相當(dāng)?shù)姆(wěn)定度和高效率,不過在要運(yùn)用rgb led產(chǎn)出多重色彩光源并維持高品質(zhì),仍有些挑戰(zhàn)必須克服,本文將介紹能夠處理這些挑戰(zhàn)的技術(shù)。
採用rgb。欤澹
最簡單的多重色彩led光源包含三組led,分別為紅光、綠光及藍(lán)光,每一組都由獨(dú)立的驅(qū)動模組來推動。因此,所得到的光源色彩就受到紅、綠與藍(lán)光led之間相對的發(fā)光強(qiáng)度所影響。led的發(fā)光強(qiáng)度可以透過驅(qū)動電流改變,或采用脈寬調(diào)變(pulse。鳎椋洌簦琛。恚铮洌酰欤幔簦椋铮;pwm)的改變來推動led信號,和有效週期率來加以控制。其中pwm的做法較為普遍,因為週周期系數(shù)對發(fā)光強(qiáng)度間的關(guān)系要比電流與發(fā)光強(qiáng)度間的關(guān)系更加線性化。
。▓D一)。悖椋澹保梗常鄙士臻g
這類led光源的簡單開迴路架構(gòu)方式有個潛在的問題,由于led的光學(xué)特性會受到運(yùn)作條件的影響,因此組合后的rgb光源輸出的亮度以及色度都會變化。同時,每顆led元件也不盡相同,因此造成rgb光源的輸出產(chǎn)生更多變化,(圖二)與(圖三)就描述了幾個led變動的范例。
。▓D二) rgb。欤澹漭敵龉庾V受溫度影響偏移的范例
。▓D三) led相對強(qiáng)度受到溫度影響造成偏移的范例,以25oc為標(biāo)準(zhǔn)
一個解決方式是使用光學(xué)反饋來產(chǎn)生一個閉回路系統(tǒng),其基本的設(shè)置包含一個記錄led光源亮度的光感測器,以及依光感測器測量結(jié)果來調(diào)整光源輸出的控制方法,這將可以讓led光源的亮度在每顆led變化時維持穩(wěn)定,也就是雖然各個零件各有變化,但總合維持不變。
在(圖四)中,標(biāo)記為22的積分電路可以輸出一個受到光二極管(11a)上光量控制的電壓,這個電壓與vset比較,比較器的輸出能控制計數(shù)器數(shù)值的增加或減少,計數(shù)器的輸出則是用來推動一個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(37),進(jìn)而控制led的驅(qū)動電流。
另一個更先進(jìn)的光學(xué)反饋方式則是采用三色光感測器,通常包含三個獨(dú)立的光感測器以及上方的三色濾鏡,讓這類光感測器能夠記錄色彩資訊而不只是亮度,這將可以進(jìn)一步控制紅、綠與藍(lán)光led的發(fā)光強(qiáng)度比,這個功能相當(dāng)關(guān)鍵,因為它讓rgb光源的亮度與色度得以控制,而assp則在三色光學(xué)反饋設(shè)計上扮演了重要的角色。
(圖四) 實現(xiàn)光學(xué)回饋的電路
三色光學(xué)回饋系統(tǒng)
基本上來說,三色光感測器會產(chǎn)生一個三維色彩規(guī)格系統(tǒng),因此稱為rgb感測器色彩空間,這個系統(tǒng)可以讓特定色彩由感測器的輸出電壓來指定,例如具備特定亮度的d65白光可以記錄為:(vred,。觯纾颍澹澹, vblue)=(2.0, 2.2,。保梗觯铮欤簦蟆
如(圖五)所示,假設(shè)以上范例所使用的d65做為目標(biāo)色,回饋系統(tǒng)會持續(xù)定期測量紅、綠與藍(lán)光感測器,統(tǒng)稱為三色光感測器,并將所測量的色彩值與目標(biāo)色比較;仞佅到y(tǒng)的目的是將測得的色彩與目標(biāo)色間的誤差調(diào)整到0。
。▓D五) 三色光學(xué)回饋系統(tǒng)
(圖六)以不同的方式描述這個概念,所有可能的目標(biāo)色設(shè)定點透過由紅、綠與藍(lán)光感測器所形成的rgb感測器色彩空間內(nèi)座標(biāo)值來指定,當(dāng)led的特性改變時,所測得的色彩就會偏離目標(biāo),assp將會偵測到這個改變并隨時依情況調(diào)整led的pwm信號輸出。
另一點相當(dāng)重要,同時必須注意的是,當(dāng)led使用時間越久,光輸出強(qiáng)度就會降低,因此經(jīng)過一段時間后,rgb。欤澹湎到y(tǒng)的最大可輸出亮度將會下降,雖然在大部分的應(yīng)用事實上都可以接受逐漸且穩(wěn)定的亮度衰減,但有時無法接受的是rgb發(fā)光系統(tǒng)色度的變化,assp擁有能夠穩(wěn)定控制rgb發(fā)光系統(tǒng)光度衰減的功能,例如維持色度的穩(wěn)定在一定的容忍度內(nèi),甚至當(dāng)最高可輸出亮度下降時。
而在系統(tǒng)亮度必須在整個應(yīng)用的使用壽命內(nèi)維持不變的情況,使用者必須確保最高可選用亮度低于整體要求壽命內(nèi)的最高可達(dá)成亮度,如(圖七)所示。
雖然rgb發(fā)光系統(tǒng)相當(dāng)具有吸引力,但也面臨了這項技術(shù)廣泛使用的挑戰(zhàn)限制,因此就引起了能夠?qū)⑷鈱W(xué)回饋這類復(fù)雜情況隱藏在一個簡單使用介面背后的需求,以下將介紹assp如何達(dá)成這個要求。
上一篇:LCD使用注意事項
上一篇:觸摸屏編程圖象處理的一些小技巧
熱門點擊
- LED大屏幕顯示系統(tǒng)LED遠(yuǎn)程播放管理系統(tǒng)
- 光電顯示用透明導(dǎo)電膜及玻璃(ITO)的原理
- 淺談新式LED散熱技術(shù)IVC
- 低成本電容式觸摸屏技術(shù)
- 威綸觸摸屏 MT510T雙串口應(yīng)用實例
- 側(cè)光式白光LED背光將從NB應(yīng)用轉(zhuǎn)向LCD
- OLED矩陣顯示屏控制電路的設(shè)計
- 基于GSM模塊的LED顯示屏設(shè)計
- 手機(jī)相機(jī)的LED閃光燈驅(qū)動電路
- 真空螢光顯示器技術(shù)簡介
推薦技術(shù)資料
- 完整模擬前端 (AFE) 監(jiān)控
- 2 通道至 4 通道數(shù)字隔離
- 集成雙通道柵極驅(qū)動器̴
- 隔離式半橋 (HB) 柵極驅(qū)動器解決方案
- 高效率降壓 DC/DC 變換器 IC
- 2.3V 至 5.5V 輸入、0.6A、PS
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究