颜色控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种颜色控制方法，并且具体地，涉及一种用于包括具有不同颜色的 多个发光元件的彩色显示装置的颜色控制方法。
【背景技术】
[0002] 传统地，已经使用了一种彩色显示装置，其包括作为具有不同色的多个发光元件 的R、G和B彩色LED，并且已经提出了更正从LED发出的光的明暗度的明暗度更正装置和方 法（例如，参见专利文献1)。在专利文献1中描述的明暗度更正装置包括：CPU，其控制LED 的发光；ROM，其将关于流经R、G和B的LED的电流值的信息作为表格来存储；和RAM，其存 储从多个表格中选择的一个表格中的值。该明暗度更正装置构造成通过选择最优的一个表 格来纠正从LED发出的光的明暗度。
[0003] 作为控制LED的亮度的方法，已知电流控制和脉冲宽度调制（PWM)控制。在PWM控 制中，施加到每个LED的脉冲波形的占空比改变，从而更改LED的亮度。如果各颜色的LED 的亮度改变以逐渐更改显示色（例如，淡入或淡出显示色），则将占空比与变化时间之间的 关系用作PWM控制的参数。通常地，将已经预先存储在例如ROM中的表格用作以上参数。在 表格中限定了每单位时间的占空比的变化率，并且基于该变化率来更改各LED的亮度（显 示色）。
[0004] 引用列表
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献 1 :JP 2〇〇2_100485 A
【发明内容】
[0007] 不幸地，使用已经预先存储在表格中的占空比与变化时间之间的关系的传统的明 暗度更正方法可能引起不自然的显示。更具体地，当将任意未更改的显示色更改为另一个 更改的显示色时，在更改的过程中，各色之间的占空比的变化率的不同可能引起不同的系 统颜色出现在显示色上。为了避免这样的不自然的颜色更改，可以设想将对于显示色的各 个更改模式和这些模式的参数限定占空比的变化率的方法存储在表格中。然而，该方法 可能引起的缺点是需要：设定大量的参数；执行用于设定参数的不方便处理；使用大容量 ROM ;以及执行用于选择参数的复杂控制。
[0008] 本发明的目的是提供一种颜色控制方法，该颜色控制方法使得能够在不使用大量 的参数的情况下平滑地更改各种显示颜色，以克服上述缺点。
[0009] 解决问题的方案
[0010] 在克服上述缺点的第一方面中描述的本发明的颜色控制方法是用于包括具有不 同色的多个发光元件的彩色显示装置的颜色控制方法。该控制方法包括：当通过改变所述 发光元件的占空比而逐渐更改显示颜色时，通过基于公式（1)，并且基于颜色更改之前的占 空比（更改前占空比Ds)和所述颜色更改之后的占空比（更改后占空比Df)的计算，来确 定所述更改过程中的占空比（更改占空比Dn)。在所述公式（1)中，A表示控制常数，Td表 示从所述颜色更改的开始到结束的颜色更改时间，并且Tn表示从所述颜色更改的所述开 始经过的时间，所述经过的时间对应于要确定的所述更改过程中的各个所述占空比Dn。
[0011]
[0012] 在第二方面中描述的颜色控制方法是用于包括具有不同颜色的多个发光元件的 彩色显示装置的颜色控制方法。该控制方法包括：当通过改变所述发光元件的占空比而逐 渐更改显示颜色时，通过基于公式（2)，并且基于颜色更改之前的占空比（更改前占空比 Ds)和所述颜色更改之后的占空比（更改后占空比Df)的计算，来确定所述更改过程中的占 空比（更改占空比Dn)。在所述公式（2)中，A表示控制常数，Td表示从所述颜色更改的开 始到结束的颜色更改时间，并且Tn表示从所述颜色改变的所述开始经过的时间，所述经过 的时间对应于要确定的更改过程中的各个所述占空比Dn。
[0013]
[0014] 在第三方面中描述的颜色控制方法是根据权利要求1或2的颜色控制方法，其中， 将所述控制常数A设定为任意值，选择所述任意值，使得所述发光元件的亮度均匀地改变。
[0015] 发明的有益效果
[0016] 根据本发明，在从颜色更改的开始到结束的颜色更改时间Td内，当占空比从更改 前占空比Ds变为更改后占空比Df时，基于公式（1)或公式（2)计算更改占空比Dn。因此， 能够在减少任意不自然色的出现的同时，平滑地更改颜色。而且，通过使用公式（1)或（2) 计算更改占空比Dn消除了对于更改前占空比Ds和更改后占空比Df中的各组合设定参数 的需要以及将这些参数存储为表格的需要。因此，能够通过使用构造简单的控制装置和存 储装置进行颜色控制。
【附图说明】
[0017] 图1是示出根据本发明的实施例的颜色控制方法的曲线图。
[0018] 图2是示出根据本发明的实例1的亮度变化的曲线图。
[0019] 图3是示出根据比较例1的亮度变化的曲线图。
[0020] 图4是示出根据比较例2的亮度变化的曲线图。
[0021] 图5是示出实例1和比较例2的占空比的变化的曲线图。
[0022] 参考标记列表
[0023] A控制常数
[0024] Df更改后占空比
[0025] Dn更改占空比
[0026] Ds更改前占空比
[0027] Td颜色更改时间
[0028] Tn经过的时间
【具体实施方式】
[0029] 下面将描述本发明的实施例。该实施例的颜色控制方法用于包括具有不同颜色的 多个发光元件的彩色显示装置的显示控制。这样的彩色显示装置的实例包括在汽车的仪 表盘中使用的数字显示单元。数字显示单元构造成显示在例如油量表、警告灯、指示器、里 程表和短距离里程表中的各条信息，并且包括：显示面板，作为发光元件的多个LED排列在 该显示面板中；LED驱动器，其控制要施加到各个LED的发光信号；和微机，其用作用于控制 LED驱动器的驱动的控制装置。多个LED是具有三色或R、G和B的LED，并且更改各个LED 的亮度，从而将彩色显示图像显示在显示面板上。
[0030] 微机具有CPU、ROM、RAM和其它存储器。CPU通过执行已经预先存储在ROM中的程 序而驱动LED驱动器，从而更改显示在显示面板上的图像和改变显示面板的亮度。存储在 ROM中的程序包含将在稍后描述的公式（1)和（2)，并且要用于这些公式的控制常数A、与显 示颜色一一对应的占空比等也存储在ROM中。LED驱动器接收来自微机的驱动信号，而后根 据驱动信号将具有适当的占空比的发光信号（脉冲波形）施加到LED。简言之，微机通过改 变要施加到LED的脉冲波形的占空比来改变LED的亮度。通过该PWM控制，具有适当的颜 色和亮度的显示图像显示在显示面板上。
[0031] 接着，将基于图1和2描述控制各个LED的亮度的颜色控制方法。在该实施例中， 当改变各个LED的占空比以逐渐更改显示颜色时，CPU基于颜色更改之前和之后的占空比 计算在具有预定长度的期间内逐渐更改占空比。换句话说，CHJ基于更改前占空比Ds和更 改后占空比Df来计算更改占空比Dn。然后，微机基于计算的更改占空比Dn来控制各个LED 的亮度。其后，将描述R、G和B彩色LED逐渐变亮的淡入处理以及R、G和B彩色LED逐渐 变暗的淡出处理。然而，本发明的颜色控制方法能够应用于除了淡入和淡出之外的LED的 亮度（占空比）随着时间更改的任意其它情况。
[0032] 在淡入处理中，首先，基于颜色更改之前和之后的显示颜色之间的差异，对于各个 LED都全部设定更改前占空比Ds、比更改前占空比亮的更改后占空比Df以及作为从更改开 始到结束经过的更改所需的时间量的颜色更改时间Td，并且存储在RAM中。另外，将已经根 据淡入处理预先设定的控制常数A从ROM读取到RAM。然后，CPU读取包括存储在ROM中的 下面给出的公式（1)的程序，并且利用公式（1)进行计算，随后，确定作为从颜色更改开始 的时间量的每个经过的时间Tn处的更改占空比Dn。例如，从颜色更改的开始以固定间隔 (以PWM周期的倍数时间）设定经过的时间Tn。例如，如果PWM频率是100Hz，则经过的时 间Tn以每10msec、每20msec等设定。在经过的时间Tn处的所述更改过程中，CPU将占空 比Dn输出到LED驱动器。当在随后改变的所述变更过程中接收占空比Dn时，LED驱动器 将具有这些占空比的脉冲波形施加到各个LED，从而控制和驱动各个LED逐渐变亮。
[0033]
[0034] 在上述淡入处理中，将控制常数A设定为从20到50的范围选择的任意值。此外， 可以将用于各个R、G和B彩色LED的控制常数A设定为相同值或不同值。可选择地，可以 对各个显示面板进行校准，从而调节控制常数A。已经基于公式（1)计算的经过的时间Tn 处的更改占空比Dn变为在向右方向（在X轴正方向）上增大，并且在向下方向（在Y轴负 方向）上减小的曲线图，如图1所示。因此，以占空比的变化率（增大率）随着时间逐渐增 大的方式进行PWM控制。
[0035] 在淡出处理中，首先，对于各个LED全部设定更改前占空比Ds、比更改前占空比暗 的更改后占空比Df、以及颜色更改时间Td，并且存储在RAM中。另外，将已经根据淡出处理 预先设定的控制常数A从ROM读取到RAM。然后，CPU读取包括存储在ROM中的下面给出的 公式（2)的程序，并且利用公式（2)进行计算，随后，顺序确定在作为从颜色更改开始的时 间量的每个经过的时间Tn处的更改占空比Dn，并且将经过的时间Tn的更改占空比Dn输出 到LED驱动器。当接收随后改变的更改占空比Dn时，LED驱动器将具有这些占空比的脉冲 波形施加到各个LED，从而控制和驱动各个LED逐渐变暗。
[0036]
t源的亮 度均匀改变的常数。如在该实施例中，如果将LED用作光源，则根据光源的特性将控制常数 A设定为例如大约40或从20到50的范围选择的任意其它值。此外，可以将控制常数A设 定为与淡入处理的值相同或不同的值。如在淡入处理的情况下，可以不同地设定、或者对于 各个显示面板单独校准和调节用于R、G和B彩色LED的控制常数A。在基于公式（2)的以 上淡出处理中，以更改占空比Dn随着经过的时间Tn减小、并且其变化率（减小率）随着经 过的时间Tn逐渐增大的方式进行PWM控制。
[0037] 实例
[0038] 下面将说明本发明的实例和比较例。将给出R、G和B彩色LED逐渐变亮的淡入处 理作为示例情况。在初始阶段（未更改状态），利用绿色系的显示色点亮显示面板。然后， 更改LED的亮度，使得LED逐渐变亮。在更改之后，显示白色。
[0039] 在初期条件下，红（R)、绿（G)和蓝⑶的LED的各个