LED显示屏箱体组成计算方法(共16页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上LED 显示屏箱体组成计算方法一、LED显示屏组成材料1、 LED 与 LED 显示屏LED 的发光颜色和发光效率与制作 LED 的材料和工艺有关 , 目前广泛使用的有红、绿、蓝 (R、 G 、 B 三种。由于 LED 工作电压低(仅 1.5-3V ,能主动发光且有一定亮度 , 亮度又能用电压(或电流调 节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长(10 万小时, 所以在大型的显示设备中,目前尚无其他的显示方 式与 LED 显示方式匹敌。把红色和绿色的 LED 放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏或彩色 屏 ; 把红、绿、蓝三种 LED 管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏
2、或全彩屏。 制作室内 LED 显示 屏的象素尺寸一般是 2-10 毫米, 常常采用把几种能产生不同基色的 LED 管芯封装成一体, 室外 LED 显示屏的象素尺寸多为 12-26 毫米,每个象素由若干个各种单色 LED 组成 , 常见的成品称象素筒,双 色象素筒一般由 3 红 2 绿组成,三色象素筒用 2 红 1 绿 1 兰组成。无论用 LED 制作单色、双色或 三色屏, 欲显示图象需要构成象素的每个 LED 的发光亮度都必须能调节,其调节的精细程度就是显示屏 的灰度等级。灰度等级越高, 显示的图像就越细腻,色彩也越丰富,相应的显示控制系统也越复杂。一般 256 级灰度的图像,颜色过渡已十分柔
3、和,而 16 级灰度的彩色图像,颜色过渡界线十分明显。所以,彩 色 LED 显示屏当前都要求做成 256 级灰度的。2、 应用于显示屏的 LED 发光材料有以下几种形式: LED 发光灯 (或称单灯 一般由单个 LED 晶片,反光碗,金属阳极,金属阴极构成,外包具有透 光聚光能力的环氧树脂外壳。可用一个或多个(不同颜色的单灯构成一个基本像素,由于亮度高, 多用 于户外显示屏。 LED 点阵模块 由若干晶片构成发光矩阵 , 用环氧树脂封装于塑料壳内。适合行列扫描驱动,容 易构成高密度的显示屏,多用于户内显示屏。 贴片式 LED 发光灯 ( 或称 SMD LED 就是 LED 发光灯的贴焊形式的封
4、装, 可用于户内全彩色 显示屏,可实现单点维护,有效克服马赛克现象。二、 LED 显示屏分类1 LED 显示屏分类多种多样,大体按照如下几种方式分类:(1按使用环境分为户内 , 户外及半户外户内屏面积一般从不到 1 平米到十几平米 , 点密度较高, 在非阳光直射或灯光照明环境使用,观看距离 在几米以外,屏体不具备密封防水能力。户外屏面积一般从几平米到几十甚至上百平米,点密度较稀 ( 多 为 1000-4000 点每平米 , 发光亮度在 3000-6000cd/ 平米 ( 朝向不同,亮度要求不同 , 可在阳光 直射条件下使用,观看距离在几 十米 以外,屏体具有良好的防风抗雨及防雷能力。半户外屏介
5、于户外及 户内两者之间 , 具有较高的发光亮度 , 可在非阳光直射户外下使用,屏体有一定的密封,一般在屋檐下 或橱窗内。(2 按颜色分为单色,双基色,三基色 ( 全彩 单色是指显示屏只有一种颜色的发光材料, 多为单红色, 在某些特殊场合也可用黄绿色 ( 例如殡仪馆 。 双基色屏一般由红色和黄绿色发光材料构成。三基色屏分为全彩色 (full color, 由红色,黄绿色 ( 波长 570nm , 蓝色构成及真彩色 (nature color, 由红色,纯绿色 ( 波长 525nm, 蓝色构成。(3 按控制或使用方式分同步和异步同步方式是指 LED 显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器, 它以至
6、少 30 场 / 秒的更新速率点点对 应地实监视器上的图时映射电脑像 , 通常具有多灰度的颜色显示能力,可达到多媒体的宣传广告效果。异 步方式是指 LED 显示屏具有存储及自动播放的能力,在 PC 机上编辑好的文字及无灰度图片通过串口或 其他网络接口传入 LED 显示屏 , 然后由 LED 显示屏脱机自动播放,一般没有多灰度显示能力,主要用 于显示文字信息,可以多屏联网。(4 按像素密度或像素直径划分由于户内屏采用的 LED 点阵模块规格比较统一所以通常按照模块的像素直径划分主要有: 3.0mm 60000 像素 / 平米 3.75mm 44000 像素 / 平米 5.0mm 17000 像素
7、 / 平米 户外屏的像素直径及 像素间距目前没有十分统一的标准,按每平米像素数量大约有 1024 点, 1600 点 ,2000 点 ,2500 点 ,4096 点等多种规格。(5按显示性能可分为视频显示屏:一般为全彩色显示屏文本显示屏:一般为单基色显示屏图文显示屏:一般为双基色显示屏行情显示屏:一般为数码管或单基色显示屏;三、 LED 显示屏特点全面了解 LED 显示屏特点,是为了选择高性价比 LED 显示屏 , 与其它大屏幕终端显示器相比 ,LED 显示屏 主要有以下特点。亮度高:色彩丰富鲜艳, 户外显示屏的亮度大于 8000mcd/m2, 是目前唯一能够在户外全天候使用的大型; 寿命长:
8、LED 寿命长达 100,000小时(十年以上;视角大:室内视角可大于 160度,户外视角可大于 120度;结构模块化:屏幕面积可大可小,小至不到一平米,大则可达几百、上千平米;易与计算机接口,支持软 件丰富,操作方便灵活,画面清晰稳定。显示屏联网:利用一台微机可以同时控制多个显示屏显示不同的内容,显示屏也可脱机工作。既可以显示 文字又可以显示图形图像,字体字型变化丰富。注:常见大型显示终端对比屏幕类型优点缺点电视墙全彩色、面积大画面有分隔感、亮度低不能在户外用、色差大、造价高PDP全彩色、画面细腻面积不大、亮度低、寿命短投影机全彩色、画面细腻亮度低不能在户外用、画面受光不均。四、基本概念LE
9、D:Light Emitting Diode(发光二极管的缩写。单点直径(Single dot diameter指一个像素点的直径,单位通常为 mm 。象素(PIXEL :指每单个或多 个发光管组成的发光点。是画面上可以被独立控制的最小单元 PIXEL 是 picture element的缩写,在三基 色显示屏上,象素由三部分组成:红,绿,篮,每 一部分由一个或几个 LED 组成,理论上,分别调节红, 绿,蓝的亮度,可以表现出任意颜色。间距(PITCH 相邻象素的中心距离。间距越小,可视距离越短。分辨率(Resolution 通常用于数字显示设备, 表示总的象素数量, 一般写成宽 X 高的形式
10、, 如 800X600。 可视角度 (Viewing Angle 当观察者面对 LED 时可以看到 LED 的最大亮度,当观察者向左或右移动时,看到的亮度会减少,当亮度 减到最大亮度的一半时,此时所处的角度加上向反方向移动得到的角度之和,称水平可视角度,垂直可视 角度用同样方式测量。 LED 的视角厂家会给出参数。亮度(Brightness 亮度在任何显示设备中都是最重要的参数。亮度的主单位叫烛光(candela ,用 CD 表示,单个 LED 的 亮度通常用 millicandelas , MCD ,即千分之一 CD ,把一个平方米的 LED 亮度加在一起,就得到单位面积 亮度,用尼特(NI
11、TS 表示, 1 NITS=1 CD/m2。红绿蓝三色的亮度必须平衡才能准确的还原真实色彩, 换句话说, LED 的白色必须是白色, 而不是粉红色。 如果红绿蓝都处于最高亮度,混合出的色彩通常不是白色,为了得到白色(通常称为 6500K 色温,红绿 蓝中须有一个或两个的亮度调低,为了获取正确的白色,必须反复测量调整亮度,这个过程称白平衡。 可视距离(Viewing Distance对于各种显示器件来说,最佳的观察距离应该是人眼无法分辨出象素的最小距离,这个距离大约是点间 距的 3400倍。电视和电脑的观测距离通常要小于这个要求,但可接受的距离不能小于点间距的 1700倍。 灰度等级(Grey
12、Levels也称色彩深度,指不同亮度的数量,红绿蓝有各自的灰度,在全彩色系统中一般是 256级灰度,可以产生 256X256X256=16,777,216种颜色,在 PC 中称为 24位色,在 LED 显示系统中称为 8位系统。 LED 显 示屏能表现的色彩数量取决于 RGB 三色的灰度等级,在标准的全彩显示屏中为 256级灰度,对于体育场 馆的 LED 全彩系统, 256灰度是不够的,无法准确的恢复还原色彩。刷新率(Refresh Rate显示屏画面更新的速率,通常用赫兹表示(Hz 。与帧频是不同的。帧频(Frame Rate显示屏每秒显示的图像帧的数量,通常取决于输入的信号 (25 fps
13、 for PAL, 30 fps for NTSC场频(Field PAL 和 NTSC 的一半帧,因为 PAL 和 NTSC 是隔行扫描,每次刷新只显示半帧图像。高级概念纯绿 (Pure green 和真绿 (true green 过去 30年, 各种颜色 LED 被相继开发出来, 首先是红色, 黄色, 黄绿色, 蓝色 LED 和纯绿 LED 在 90年代相继被日亚工程师发明。 至此 , 制造 LED 全彩色显示屏成为可能。 播放视频的 LED 显示屏必须用纯绿, 如果用黄绿来做, 颜色肯定不真实, 如果一个象素里绿管的数量很多, 比红管和蓝管的数量多,那肯定是黄绿管,因为黄绿的亮度不够,必
14、须用多个,但黄绿 LED 价格低廉。该 种显示屏俗称伪彩屏。GAMMA 矫正(gamma correction这是一种通过变换函数来减少灰度数量,从而产生一个更接近真实环境的色彩和对比度,全彩屏实际表现 的颜色受到很多限制,当夜晚时,必须降低屏体亮度,此时能够显示的色彩就会减少,因此,数字 RGB 显示的色彩肯定少于 16M 色,为了解决这个问题,需要更高层次的灰度, 1Bill 色的系统(红绿蓝各 1024级色可以表现更真实的色彩,因为从 256级灰度扩大到 1024级,极大的丰富了可表现的色彩数目。 虚拟象素技术(Virtual Resolution也称共享象素或动态象素, 将 4倍于物理
15、象素的象素快速的按奇偶列和奇偶行分 4次送到物理象素上显示, 其效果相当于将间距缩小一半, 其成本与传统做法基本相比, 基本没增加, 但可以做到原来 4倍的分辨率。 一致性(Uniformity 整个画面的质量很大程度上取决于 LED 的一致性。一致性的问题是 LED 固有的问题,当 LED 生产时。他 们的亮度,视角,还有其它的特性实际上都不统一,这些参数分布在某一范围,制造商工艺控制的越好, 这个范围越小,选用优质厂商提供的 LED 可以减少调试的工作量,人眼对颜色和亮度的敏感度相当高,对 于 LED 之间的差别很容易察觉,特别在高亮的显示系统中,这种差别更大,设计者必须采用各种技术来消
16、除这种差别,增加一致性。色差(Colour ShiftLED 显示屏由红绿蓝三色组合来产生各种颜色, 但这三种颜色由不同材料做成, 视角是有差异的, 不同 LED 的光谱分布都是变化的,这些能被观测的差异称为色差。当偏过一定角度观察 LED 时,其颜色发生改变 , 人眼判断真实画面的色彩的能力(比如电影画面比观测计算机产生的画面要好。单元板规格(Cell board size指单元板的尺寸,通常用单元板长乘以宽的表达式表示,以毫米为单位。(48244单元板的解析度(Cell board pixels:指一块单元板有多少个像素,通常用单元板像素的行数乘以列数的表达式表示。(如:6432像素密度(
17、Lattice density也称点阵密度,通常指每平方米显示屏上的像素个数。每平方米最大的功耗(Consumption per sqm每平方米每小时的最大耗电量,通常是指显示屏全白色工作情况下的耗电量。因为在电源设计上我们采用 了增容设计, 所以在显示屏满负荷情况下, 也不会达到电源的最大功率, 对显示屏起到了很好的保护作用。 重量(Kg 通常指每平方米屏体的重量(含电源、边框等,但不包括框架的重量。通讯距离(Communication distance操作平台(电脑与屏幕之间的距离。通常 8芯网线传输不大于 130米,光纤传输在 500米 1300米。 支持模式(Support modeV
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