Método para la compensación de los cambios de cromaticidad causados por la luz ambiental en un rótulo electrónico.

Un método para la compensación de los cambios de cromaticidad causados por la luz ambiental en un rótuloelectrónico.

Este método comprende los siguientes pasos:

la medición de un color de la luz ambiental reflejada desde el rótulo; y

para cada píxel en el rótulo, a) la resolución de ecuaciones colorimétricas para obtener la luz que se desea percibircuando es emitida por el píxel. Las ecuaciones colorimétricas están relacionadas con la luz que se desea percibirmediante una mezcla aditiva de colores de la luz ambiental medida con la luz que el píxel emite realmente enausencia de luz ambiental; y b) el control de la luz que realmente emite el píxel de conformidad con la solución delas ecuaciones colorimétricas.

Método para la compensación de los cambios de cromaticidad causados por la luz ambiental en un rótulo electrónico.

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas La presente solicitud reivindica la prioridad de (y está relacionada con) la solicitud de patente no provisional de Estados Unidos de América nº 11/836.104, presentada el 8 de agosto de 2007 con el título de “Método para compensar un cambio de cromaticidad debido a la luz ambiental en un rótulo electrónico” (Method for Compensating for a Chromaticity Shift Due to Ambient Light in an Electronic Signboard) , con número de expediente M-16380 US. Por lo que respecta a su designación en Estados Unidos, la presente solicitud es una continuación de la solicitud de patente mencionada anteriormente nº 11/836.104.

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a rótulos basados en diodos emisores de luz (LED) . En particular, la presente invención se refiere al incremento de la funcionalidad y la fiabilidad de dichos rótulos basados en LED.

2. Análisis del estado de la técnica relacionado

Los diodos emisores de luz (LED) producen la mayor parte de las imágenes activas que se muestran en las estructuras modernas de publicidad. Se utilizan un gran número de LED (por ejemplo, entre cientos de miles y millones) en un rótulo típico para producir una imagen multicolor. Por consiguiente, la fiabilidad de los píxeles formados a partir de grupos de LED y de sus componentes electrónicos asociados constituye un factor importante en su diseño. En consecuencia, es importante contar con la capacidad de detectar y solucionar los fallos de LED para reducir al mínimo los periodos de inactividad.

En un rótulo típico, los LED están configurados en pequeños grupos, y cada grupo proporciona un elemento de imagen (píxel, acrónimo en inglés de picture element) en la imagen visualizada. Cada píxel es capaz de mostrar un amplio abanico (“la gama”, en inglés gamut) de colores. Normalmente, cada píxel1 se compone de tres tipos de LED. Cada “tipo” de LED puede consistir en un solo LED o una cadena de LED conectados en serie, los cuales proporcionan un color específico de luz (“color primario”) . LED populares suministran luces rojas, verdes y azules. Cada píxel puede producir una luz de una amplia variedad de colores e intensidades mediante el control apropiado de la intensidad de luz emitida desde cada tipo de LED. La corriente eléctrica que fluye a través del LED controla la intensidad de luz emitida desde cada tipo de LED. Asimismo, el sistema psicovisual humano es insensible a los cambios de intensidad de luz que se producen con una rapidez superior a aproximadamente 100 Hz. Por estas razones, el controlador típico de un LED o de una cadena de LED conectados en serie se compone de una fuente de corriente modulada por impulsos que produce dos estados: un estado sin corriente y otro estado con una corriente de un valor de referencia. Se elige la velocidad de modulación de tal manera que la forma de onda no posea esencialmente ninguna energía presente inferior a aproximadamente 100 Hz. Se puede seleccionar un ciclo de trabajo para que el valor medio de la forma de onda de corriente con el paso del tiempo proporcione la intensidad de luz requerida de los LED. El ciclo de trabajo deseado se almacena en un contador preconfigurado por circuitos digitales para que corresponda a la intensidad relativa deseada de un tipo particular de LED (por ejemplo, que emite el color rojo) dentro de un píxel. El valor de referencia lref de la corriente es tal que proporciona el brillo deseado para la visualización de la imagen completa, la cual se compone de muchos píxeles.

Para facilitar la construcción, instalación y mantenimiento, un rótulo típico organiza sus píxeles en grupos, y cada grupo está alojado en una estructura o módulo común. Un grupo normalmente se compone de cientos a miles de píxeles. A veces, cada grupo se subdivide en muchas partes, y cada una de ellas comprende unos pocos o unas decenas de píxeles. Sin embargo, puesto que cada color en cada píxel debe ser controlado independientemente con respecto a los otros, una gran cantidad de datos debe fluir a cada grupo de píxeles cada vez que se realiza un cambio en la imagen mostrada en la estructura de publicidad. Para mostrar imágenes en movimiento en este tipo de estructura se requerirá la capacidad de controlar una velocidad de flujo de datos enorme. Los rótulos contemporáneos se sirven de muchos cables paralelos para transferir los datos, y de cables adicionales para las funciones de control y seguimiento. Por consiguiente, se requiere un gran número de conectores para la interconexión de los componentes. El coste y la fiabilidad de estos conectores, así como los costes de fabricación y de mantenimiento, ponen de relieve que son deseables métodos alternativos para llevar a cabo las interconexiones.

Puesto que los rótulos constituyen grandes estructuras al aire libre, sus caras expuestas se ensucian y deben ser

En la presente descripción, un píxel puede incluir uno o varios LED proporcionados dentro de un área del rótulo para que parezcan a un observador distante un punto iluminado en el dispositivo de visualización. Los LED que forman el píxel pueden ser direccionados y programados como una sola unidad o como unidades individuales independientes.

limpiadas para preservar la calidad y la apariencia de las imágenes mostradas. Además, especialmente por lo que respecta a las estructuras expuestas a la luz solar intensa, las caras también pueden verse expuestas a cargas térmicas significativas. Por lo tanto, la limpieza de las caras y el control del entorno térmico pueden prolongar la vida y reducir los costes de reparación y mantenimiento.

El conjunto completo de colores que una dispositivo de visualización emisor de luz es capaz de mostrar se llama su gama de colores, la cual es una función de todos los colores primarios que los elementos emisores de luz pueden producir. Normalmente, un conjunto de LED puede proporcionar una gama que produce imágenes que exceden la capacidad de la gama del sistema de visualización que genera o procesa las imágenes. Como resultado, es posible que no se utilice al máximo la gama disponible en un rótulo. Las imágenes mostradas, por lo tanto, pueden no atraer suficientemente la atención o tener el impacto estético que sería posible si se utilizara la gama de manera más eficaz.

Además, en los seres humanos la percepción de colores cambia con las condiciones de iluminación ambiental. Un color percibido en un fondo brillante parece diferente cuando cambia el brillo de fondo, por lo que puede resultar difícil leer algunos rótulos o una imagen puede parecer del color equivocado o de un color poco natural en determinadas condiciones de iluminación. Por consiguiente, se desea un método que consiga compensar el cambio de color percibido a causa de la luz ambiental.

En un artículo de Matsuda en el SID International Symposium Digest of Technical Papers, San José, California, Estados Unidos de América: SID, US, volumen 35, nº 2, 26 de mayo de 2004 (2004-05-26) , páginas 1058-1061, XP001222842, se divulga la selección de matrices de conversión independientes RGB-XYZ (para el proyector) y matrices de iluminación ambiental, preparadas cada una en la fábrica en condiciones de control y enviadas con el proyector. Cuando se requieren correcciones de tono (tone) o correcciones de color, estas correcciones son proporcionadas de forma incremental.

Resumen De conformidad con una realización de la presente invención, un método para su uso con un rótulo electrónico (por ejemplo, un rótulo de LED) compensa el cambio de cromaticidad psicovisual causado por la luz ambiental. El método mide en primer lugar un color de la luz reflejada desde el rótulo. Basándose en esta medición, se resuelve un conjunto de ecuaciones colorimétricas que definen la luz que se desea percibir y que cada píxel del rótulo debe emitir. Las ecuaciones colorimétricas son la mezcla aditiva de colores de la luz ambiental medida y la luz que debe emitir realmente el píxel en ausencia de luz ambiental. En una realización, las ecuaciones colorimétricas se expresan en unidades de espacio de color uniforme. A continuación, se utilizan las soluciones de las ecuaciones colorimétricas para controlar la luz emitida realmente por el píxel.

En una realización, este método mide la intensidad luminosa de la luz reflejada desde el rótulo.

En una realización, el método resuelve las ecuaciones colorimétricas, proporcionando una intensidad luminosa no negativa para cada uno de los diodos emisores de luz, y asegurándose de... [Seguir leyendo]

1. Un método para la compensación de los cambios de cromaticidad causados por la luz ambiental en un rótulo electrónico. Este método comprende los siguientes pasos:

la medición de un color de la luz ambiental reflejada desde el rótulo; y

para cada píxel en el rótulo, a) la resolución de ecuaciones colorimétricas para obtener la luz que se desea percibir cuando es emitida por el píxel. Las ecuaciones colorimétricas están relacionadas con la luz que se desea percibir

mediante una mezcla aditiva de colores de la luz ambiental medida con la luz que el píxel emite realmente en ausencia de luz ambiental; y b) el control de la luz que realmente emite el píxel de conformidad con la solución de las ecuaciones colorimétricas.

2. El método de la reivindicación 1, comprendiendo este método además la medición de la intensidad luminosa de 15 la luz reflejada desde el rótulo.

3. El método de la reivindicación 1, en el que se expresan las ecuaciones colorimétricas en unidades de un espacio de color uniforme.

4. El método de la reivindicación 1, en el que el píxel comprende una pluralidad de diodos emisores de luz de colores diferentes, y las soluciones proporcionan un conjunto de intensidades luminosas que serán emitidas por los diodos emisores de luz.

5. El método de la reivindicación 3, en el que la resolución de las ecuaciones comprende: (a) proporcionar una solución exacta cuando la intensidad luminosa para cada diodo emisor de luz en la solución no es negativa; y (b) proporcionar una solución aproximada cuando la intensidad luminosa para uno de los diodos emisores de luz en la solución exacta es negativa.

6. El método de la reivindicación 1, que además comprende la medición de la luz proporcionada por una pluralidad

de píxeles, y en el que la resolución de las ecuaciones colorimétricas comprende la minimización de la diferencia entre la luz medida y la mezcla aditiva de colores.

7. El método de la reivindicación 6, en el que la minimización de la diferencia comprende la minimización del error

cuadrático de la diferencia. 35

8. El método de la reivindicación 7, en el que la minimización de la diferencia comprende la minimización de una aproximación linearizada del error cuadrático.

9. El método de la reivindicación 8, en el que la aproximación linearizada comprende el uso de una expansión de 40 serie Taylor sobre la luz percibida deseada que emitirán los píxeles.