Mini-LED背光区域调光单元的光学特性研究

Mini-LED背光能够通过精细化的分区实现局域动态调光,是当前液晶背光技术的研究热点.为揭示Mini-LED背光不同的调光单元形式对背光模组的光学性能和系统架构产生的不同影响,本文建立了Mini LED背光模组区域调光单元的3种不同的光学模型,即直下式调光单元、侧入式调光单元,以及本文提出的角入式调光单元.通过对不同...     

侧入式背光源视角特性研究

为了给液晶显示器亮度视角的设计提供依据,论文针对侧入式背光源的亮度视角进行了详细研究,考虑可能对其影响的3个因素,即灯源入光方式、导光板类型和光学膜层组配。首先,对2种不同入光方式,即短边入光和长边入光进行了研究;接着,对3种不同类型导光板,即油墨印刷、射出成型和热滚压导光板进行了研究;最后,对不同组配光学膜层进行了研究。测试数据显示在相同导光板和膜层组配的情况下,2种不同入光方式的二分之一亮度视角都为50°左右,但是短边入光方式在水平方向的亮度分布具有不对称性;在相同入光方式和膜层组配的情况下,不同类型导光板的二分之一亮度视角都为50°左右,且亮度分布很一致;在相同入光方式和导光板的情况下,不同膜层组配的二分之一亮度视角最小为27°,最大可达82°,数据变化较大。数据显示对亮度视角影响最大的因素为膜层组配,接着是入光方式,而导光板的类型对其基本没有影响。     

侧出 LED 背光动态调光算法研究

液晶显示具有对比度和能效不高的问题。动态调光可以有效提高液晶显示对比度并降低能耗。针对市场主流背光产品,提出了用于侧出式背光的全局调光算法。根据图像特征值,确定背光调光亮度。根据S曲线方程,对液晶像素进行补偿,高于S曲线拐点的像素亮度值增加,低于拐点的亮度值减少,有效提高静态对比度。最后进行了软件仿真,并开发了工程化样机。播放包括常见电视内容的视频,平均节能率为17%,没有人眼感知的失真。     

LED背光动态调光算法评估方法研究

液晶显示具有对比度和能效不高的问题。动态调光可以有效提高液晶显示对比度,降低能耗。对调光算法进行显示效果和节能率的综合评估才能有效降低该技术的开发风险,进行有针对性的改进和优化。目前尚没有统一的评估方法。本文介绍了现有的主流调光算法,结合峰值信噪比、结构相似性、互相关3个参数,提出评价显示效果的显示效果指数。综合节能率,提出平衡显示效果和节能率的调光效果指数。选取了6类不同亮度和对比度的图像对多种调光算法计算了调光效果指数,分析了各类算法的适用性。     

侧入式LED背光源仿真中亮度均匀性的判定方法

在设计开发侧入式LED背光源时,经常应用光学软件Tracepro对其亮度均匀性进行模拟仿真,且总会出现仿真结果与实际人眼感知结果间存在一定差异的现象.针对这一现象,提出了以人眼“最佳视觉注意范围”为依据,将屏幕进行合理分区,并利用Weber定律中关于感觉量与刺激量之间的量化公式对差异现象进行分析矫正的方法,有效改善了模拟仿真设计与实际人眼感知的差异.同时,建立了尺寸为6 cm×6 cm的单边侧入式LED背光源模型,对已提出方法进行了实际验证.实验结果表明,该方法有效提高了仿真结果的合理性及高效性,减小了产品开发设计与实际效果间的误差.     

空间光通信中高帧频相机动态调光技术研究

为了满足空间光通信精密跟踪的需求,在信标光路中保证光电探测器接收到的激光能量稳定不变,研制了满足大气环境下动态光强稳定装置。对该装置所采用的基于液晶的高帧频相机动态调光技术进行研究。通过与传统机械调光、电子快门调光相比较,验证基于液晶的高帧频相机动态调光技术的可行性。结合空间光通信系统的特点,阐述基于液晶的动态调光原理。介绍了基于液晶的动态光强稳定装置系统组成,给出实验数据和结果。结果表明:采用液晶光束衰减器对高帧频CCD相机进行动态调光,可以实现在无机械运动部件条件下对信标激光能量进行自动控制,从而保证探测器接收到的激光能量稳定。因此在空间光通信中,基于液晶的高帧频相机动态调光技术是可行的,而且有着广阔的应用前景。     

液晶显示全局动态调光算法的高效实现方法研究

动态调光算法包括背光值和液晶像素补偿量确定。通过查表法实现的基于图像分类的S曲线调光算法电路存在资源消耗大、处理速度慢等缺陷。本文提出了2种算法实现方式:等差数列法、最小二乘拟合法,并分别对这2种算法进行了仿真分析,得到其与查找法的最大标准差分别为1.8和0.8。在开发的全局调光液晶电视样机上进行了实际测试,和查表法得到的像素亮度相比:等差数列法的误差为3个灰度级,最小二乘法的误差在1个灰度级以内。2种算法都可使电路存储资源的利用率由原查表法的71%降低到4%。仿真和实验结果表明最小二乘法具有更好的效果。     

侧背光式三色RGB LED混色技术研究

针对侧背光三色RGB LED混色不均匀的问题,在常见侧背光RGB LED排布方式的基础上,提出了一种新型侧背光方式.采用LightTools光学软件进行仿真,得到了出光面色坐标分布.最后设计制作侧背光灯条,进行实验,实验与仿真结果一致,显示该方案能够较好的改善三色RGB LED的混色问题.     

基于数字微镜器件的高动态范围场景像素级调光技术研究

对于空间目标成像探测和科学成像应用,通常要求成像设备的动态范围达到60dB以上。为了对高动态场景进行实时有效观测,设计了一种利用数字微镜器件(DMD)作为像素级空间光调制器的成像系统。为了消除镜元与像元不匹配造成的采集图像失真,实现像素级的调光控制,提出一种利用摩尔条纹相位性质装调测试系统的方法,控制调光位置精度达到0.4pixel。在此基础上提出一种高效实时的调光算法,利用DMD调制每一个像素的有效积分时间,调光后图像熵值优于调光前。实验结果表明,DMD调光成像系统能够对约90dB动态范围场景进行调光成像,并实时输出显示,帧频达90frame/s。     

动态层次式接入控制方法的研究

针对分布式虚拟环境中,协作对象对数据报文的传送有着不同服务要求,本文提出了一种基于协作层次的动态层次式接入控制方法.该方法将协作层次和带宽预分配结合,协作用户在加入系统时,系统将用户订购的服务质量和系统即时网络情况进行比较,从而允许或挂起.实验结果表明这种动态层次式接入控制方法能减少无效报文的转发,缓解路由器上的报文处理负荷,并且能提高系统总的网络服务效率.     

用于光导板的亚微米光栅透射衍射特性分析

提出了利用亚微米光棚制作光导板的方法,用严格耦合波理论博分析了亚微米光栅从光密介质到光疏介质的1级透射衍射效率与光栅槽深的关系,讨论在满足基底全反射条件的入射角下,对应于红、绿、蓝(红光700mn,绿光555nm,蓝光465nm)三色光的亚微米光栅(0.651μm、0.516μm、0.433μm)在导波条件下的光场衍射特性,并用实验证明在导波条件下1级衍射效率与光栅槽深关系的可靠性,给出亚微米光栅型光导板的初始结构,进行误差分析.     

原边控制带TRIAC调光的LED驱动电源的设计

三端双向可控硅(TRIAC)调光器是目前应用最为广泛的调光器。针对TRIAC调光过程出现的闪烁、调光范围小、效率低等问题,基于FL7730芯片设计一款基于TRIAC调光的原边恒流控制的LED驱动电路;在电路中设计无源泄放电路为TRIAC提供维持电流和擎住电流,避免TRIAC误触发;设计有源阻尼电路抑制调光器导通时产生的尖峰电压。实验结果表明,调光驱动电源的功率因数高于0.9,效率在0.8以上,实现无闪烁调光。     

基于极化码的可见光通信自适应调光方法研究

针对在可见光通信的闪烁问题,提出了一种通过曼彻斯特编码级联极化码进行调光控制的自适应打孔方法.极化码与曼彻斯特编码级联以便于在可见光系通信统系统中提供50％的调光,并且通过打孔和插入补偿比特的方式可以实现不等于50％的调光值.常规打孔方案应将曼彻斯特编码符号的所有比特都打孔,本文提出的方法可以根据选定的极化码的预定冻结...     

基于平均值法的LED背光源动态调光二次修正算法

为降低LED背光源的功耗,提高LCD的图像显示质量,提出了一种LED背光源动态调光二次修正算法。采用平均值法得到分区的初始背光灰度值;为了解决灰度截断问题,根据分区灰度最大值与平均值的差值进行第一次修正;为了抑制调光带来的光晕效应,采用空间滤波法进行第二次修正。采用侧入式LED背光源的116.8cm(46in)LCD实验结果表明,采用该算法后,LED背光源平均功耗降低至73.02%,灰度截断率为0.49%,平均PSNR值为67.21dB;典型图像对比度最大达到28 600∶1,显示图像的光晕效应有了明显的改善。二次修正算法能够有效降低背光功耗,增强图像显示质量。     

16通道恒流LED驱动芯片的PWM调光功能设计

介绍了一种应用于多通道恒流LED驱动芯片的PWM调光功能的实现方案,通过脉宽调制来改变流过各个通道LED的平均电流,进而实现了LED的调光控制。该模块由128 b串行移位寄存器,8 b数据锁存器,8 b计数器,以及8 b PWM灰度比较器构成,输出具有256阶灰度调节功能的PWM控制信号。外部数据时钟采用25 MHz,内部振荡器采用1.2 MHz。整体功能由Verilog HDL语言编程实现。     

基于峰值电流可调的PWM调光方法减小LED漂移

荧光粉和发光二极管(LED)芯片的发光性质受 电流和结温影响,其变化使白光LED调光时产生 色漂移。通过对白光LED在线性调光和脉冲宽度调制(PWM)调光下色度学参数的 测试分析发现, PWM调光具有更优异的色稳定性;温度升高导致荧光粉转换效率降低;峰值电流增大 致使蓝光与荧 光粉的匹配程度降低。为了进一步降低PWM调光过程中的色漂移,采用峰值电流可调 的PWM调光方 案,当相关色温CCT大于设定值时,可通过降低峰值电流增加占空比的方法 降低CCT,反之则通过增 加峰值电流降低占空比的方法增加CCT。实验结果表明,通过调整峰值电流可补 偿因荧光粉转换效 率变化造成的色漂移,在预设调光范围内的CCT变化小于33 K。对目标 CCT与色稳定范围的关系进行了探讨。