基于led光源的dlp控制系统研究

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1、华东师范大学硕士学位论文引言引言1．1课题研究的背景及意义DLP技术【2儿3】是一种独创的、采用光学半导体产生数字式多光源显示的解决方案。利用LED照明技术优势的DLP高清电视，其亮度性能已经能与基于灯泡的系统相媲美。通过使用新一代的高亮度LED，实施独特的反馈系统，DLP高清电视已经能够充分利用LED照明的优势。通过独特的反馈算法，可以证明任何可能影响白点的色移都可以被控制在不为肉眼察觉的范围内。显示技术领域正在经历一个更新换代的阶段，以液晶、等离予为代表的平板显示产品正在大量取代传统的CRT显示产品，表现出强劲的增长势头。在未来相当长时间内，40inch以下的显示产品将

2、逐步由平板显示替代CRT显示。对于50inch以上的大屏幕显示，由于成本方面的因素，基于微显示技术的投影显示——包括正投影和背投影，仍将是主要的显示方式。在40inch,-一50inch的领域，是平板显示与投影显示交叉的市场。光源已经成为限制基于微显示技术的背投电视(微显背投)市场发展的突出问题，主要原因是光源所采用的高压汞灯寿命太短，从而导致过高的光源使用成本。由于LED结构的改进散热方式的优化，LED的单管功率和每瓦输出光通量均有了很大的提高，加上LED具有寿命长、宽色域、无有害光线、环保和快速开关的优点，LED已经成为极具前景的投影系统新光源。然而无论是国内还是国际上

3、对以LED为光源的微背投电视尚处于研究阶段，还没有成熟的针对LED光源的背投电视驱动电路和可商业化的产品出现，因此研匍]DLP背投电视的LED光源照明系统是极具研究价值和商业前景的，也能为我国具有自主知识产权的背投电视显示技术研究奠定基础。1．2国内外研究现状目前，国内外运用LED技术的DLP产品都使用了德州仪器的DSP部件实时处理华东师范大学硕十学位论文引言系统信息，在广大的操作温度范围内提供稳定性，并最大化亮度和可靠性。LED技术的快速交换能力与DLP技术的快速交换性能天衣无缝的互相搭配。利用DMD和LED的高速性，色彩的刷新率远远高过现有设计水平；色彩的随意排列也成为

4、可能。最终，图像色深更大，动态效果更佳，亮度亦更高。增力IJLED的交换频率可以实现更大的能源驱动，并减小PN连接的热负荷。DLP技术的快速交换能力充分利用LED新开发的色彩，通过单个DMD设备实现多重色彩配置，从而获得更大灵活性。LED无需极化，只要将光精确地从DMD镜面反射出去。光线按需取用，效率极高，使亮度和系统的效率达到最大，并减少发热。系统的成本降低，亮度提高，色域加宽，远远超越利用普通照明源的传统系统。进一步利用LED快速交换能力以提升视频的性能和对比度，而无需通过光电机械部件；生成的可调节色域将远远超过传统照明源。新产品将很快获益于上述基本性能，提供全新的独特

5、设计——包括瞬时显像，更佳的色彩，以及经由DLP微镜阵列的高速响应带来的更佳图像质量。随着LED和DLP技术不断融合，DLP高清电视的性能和可靠性甚军将大大超越现有的DLP高清电视产品。1．3论文的主要内容和主要贡献本课题是在基于LED光源的DLP光机系统中重点解决FPGA模块控制问题。在现有DDP3021芯片系统中增加-]'FPGA控制模块。该模块具体实现三个主要功能，LED发光驱动控制功能、AD和DA转换控制功能、SPI接口控制功能。通过增加这三个功能模块与前端DDP3021通讯，动态控制调整LED发光时序，使得LED色彩稳定，系统清晰度高、画面均匀、色彩锐利，性能更加

6、稳定。本文研究基于LED光源DLP中FPGA模块的实现。本文的主要内容和贡献为：1)使用Verilog语言编程实现电压电流、色度以及温度等监控电路进行采样、处理的AD和DA控制模块；实现SPI接121动态调整LED电流驱动控制模块。用VerilogHDL实现的SPI总线接口模块．在ModelSim中编译、调试，并做了前仿真。前仿真通过后，又在Altera公司的DE2Board上做了FPGA验证，结果与在ModelSim中的仿真结果一致。2)因为LED的生产、温度、驱动电流、寿命的性能各异，在色度处理模块中，分别将三色红、绿、蓝LED色度传感器采样的值处理后与各自预存值进行比

7、较分析，2华东师范人学硕士学位论文引言计算变化值，提供相应的反馈，对三色LED电流进行不同的动态调整，从而可以达到改善LED发光波长，使得色彩更加稳定的效果。3)实现保持和动态调整所需色域范围。在FPGA@的色域转换控制模块实现了动态监测三色LED发光性能，保持LED在可显示色域内发光。实时动态地调整LED发光色域满足PAL制式的显示标准，更准确、稳定地显示图象信息。1．4论文的篇章结构本文的主要工作，是基于LED光源的DLP光机系统中FPGA模块控制的研究。在现有DDP3021芯片系统中增加了FPGA控制模块。该