RGB LED組合光源的色彩管理(圖)
上傳人:admin 上傳時間: 2007-09-25 瀏覽次數: 904 |
結合紅、綠、藍光(RGB)發光二極管(LED)的多重色彩光源,可以產生多樣化色彩輸出,同時LED本身也具備相當的穩定度和高效率,不過在要運用RGB LED產出多重色彩光源并維持高品質,仍有些挑戰必須克服,本文將介紹能夠處理這些挑戰的技術。
採用RGB LED
最簡單的多重色彩LED光源包含三組LED,分別為紅光、綠光及藍光,每一組都由獨立的驅動模組來推動。因此,所得到的光源色彩就受到紅、綠與藍光LED之間相對的發光強度所影響。LED的發光強度可以透過驅動電流改變,或采用脈寬調變(Pulse Width Modulation;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,因為週周期系數對發光強度間的關系要比電流與發光強度間的關系更加線性化。
(圖一) CIE1931色彩空間
這類LED光源的簡單開迴路架構方式有個潛在的問題,由于LED的光學特性會受到運作條件的影響,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光源的輸出產生更多變化,(圖二)與(圖三)就描述了幾個LED變動的范例。
(圖二) RGB LED輸出光譜受溫度影響偏移的范例
(圖三) LED相對強度受到溫度影響造成偏移的范例,以25oC為標準
一個解決方式是使用光學反饋來產生一個閉回路系統,其基本的設置包含一個記錄LED光源亮度的光感測器,以及依光感測器測量結果來調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器數值的增加或減少,計數器的輸出則是用來推動一個數字模擬轉換器(37),進而控制LED的驅動電流。
另一個更先進的光學反饋方式則是采用三色光感測器,通常包含三個獨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,這將可以進一步控制紅、綠與藍光LED的發光強度比,這個功能相當關鍵,因為它讓RGB光源的亮度與色度得以控制,而ASSP則在三色光學反饋設計上扮演了重要的角色。
(圖四) 實現光學回饋的電路
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