淺談LED螢幕的顯示功能

由於LED的發光顏色和發光效率與製作LED的材料和工藝有關,目前廣泛使用的有紅、綠、藍三種。由於LED工作電壓低(僅1.5-3V),能主動發光且有一定亮度,亮度又能用電壓(或電流)調節,本身又耐衝擊、抗振動、壽命長(10萬小時),所以在大型的顯示設備中,目前尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。

把紅色和綠色的LED放在一起作為一個像素製作的顯示幕叫雙色螢幕或彩色螢幕;把紅、綠、藍三種LED管放在一起作為一個像素的顯示幕叫三色螢幕或全彩螢幕。製作室內LED螢幕的像素尺寸一般是2-10毫米,常常採用把幾種能產生不同基色的LED管芯封裝成一體,室外LED螢幕的像素尺寸多為12-26毫米,每個像素由若干個各種單色LED組成,常見的成品稱像素筒,雙色像素筒一般由3紅2綠組成,三色像素筒用2紅1綠1藍組成。

無論用LED製作單色、雙色或三色螢幕,欲顯示圖像需要構成像素的每個LED的發光亮度都必須能調節,其調節的精細程度就是顯示幕的灰階等階。灰階等階越高,顯示的圖像就越細膩,色彩也越豐富,相應的顯示控制系統也越複雜。一般256階灰階的圖像,顏色過渡已十分柔和,而16階灰階的彩色圖像,顏色過渡界線十分明顯。所以,彩色LED螢幕當前都要求做成256階灰階以上的。

有兩種控制LED亮度的方法。一種是改變流過LED的電流,一般LED管允許連續工作電流在20毫安培左右,除了紅色LED有飽和現象外,其他LED亮度基本上與流過的電流成比例;另一種方法是利用人眼的視覺惰性,用脈寬調製方法來實現灰階控制,也就是週期性改變光脈衝寬度(即占空比),只要這個重複點亮的週期足夠短(即刷新頻率足夠高),人眼是感覺不到發光像素在抖動。由於脈寬調製更適合於數位控制,所以在普遍採用電腦來提供LED顯示內容的今天,幾乎所有的LED螢幕都是採用脈寬調製來控制灰階等階的。

LED的控制系統通常由主控箱、掃描板和顯控裝置三大部分組成。主控箱從電腦的顯示卡中獲取一螢幕像素的各色亮度資料,然後重新分配給若干塊掃描板,每塊掃描板負責控制LED螢幕上的若干行(列),而每一行(列)上LED的顯控訊號則用串列的方式傳送。目前有兩種串列傳送顯示控制訊號的方式:一種是掃描板上集中控制各像素點灰階,掃描板將來自控制箱的各行像素的亮度值進行分解(即脈寬調製),然後將各行LED的開通訊號以脈衝形式(點亮為1,不亮為0)按行用串列方式傳輸到相應的LED上,控制其是否點亮。這種方式使用器件較少,但串列傳輸的資料量較大,因為在一個重複點亮的週期內,每個像素在16階灰階下需要16個脈衝,在256階灰階下需要256個脈衝,由於器件工作頻率限制,一般只能使LED螢幕做到16階灰階。

另一種方法是掃描板串列傳輸的內容不是每個LED的開關訊號而是一個8位元二進位的亮度值。每個LED都有一個自己的脈寬調製器來控制點亮時間。這樣,在一個重複點亮的週期內,每個像素點在16階灰階下只需要4個脈衝,256階灰階下只需8個脈衝,大大降低了串列傳輸頻率。用這種分散控制LED灰階的方法可以很方便地實現256階灰階控制。

RSS RSS     print 列印         announcements 線上投稿        
瀏覽人次:9055
【免責聲明】
1、「LEDinside」包含的內容和資訊是根據公開資料分析和演釋,該公開資料,屬可靠之來源搜集,但這些分析和資訊並未經獨立核實。本網站有權但無此義務,改善或更正在本網站的任何部分之錯誤或疏失。
2、任何在「LEDinside」上出現的資訊(包括但不限於公司資料、資訊、研究報告、產品價格等),力求但不保證資料的準確性,均只作為參考,您須對您自主決定的行為負責。如有錯漏,請以各公司官方網站公佈為準。
3、「LEDinside」資訊服務基於"現況"及"現有"提供,網站的資訊和內容如有更改恕不另行通知。
4、「LEDinside」尊重並保護所有使用用戶的個人隱私權,您註冊的用戶名、電子郵寄地址等個人資料,非經您親自許可或根據相關法律、法規的強制性規定,不會主動地洩露給協力廠商。
【版權聲明】
「LEDinside」所刊原創內容之著作權屬於「LEDinside」網站所有,未經本站之同意或授權,任何人不得以任何形式重制、轉載、散佈、引用、變更、播送或出版該內容之全部或局部,亦不得有其他任何違反本站著作權之行為。