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LED顯示屏測(cè)試方法
點(diǎn)擊次數(shù):1005 發(fā)布時(shí)間:2008/3/25 8:49:21

1998年5月,LED顯示屏專委會(huì)在北京召開(kāi)成立大會(huì)之際,大家提出有必要把LED顯示屏的主要光電性能檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)化。會(huì)后,專委會(huì)根據(jù)大家提議,委托南京洛普股份有限公司負(fù)責(zé)起草《LED顯示屏檢測(cè)方法》,并先后組織了昆明、??凇⒛暇┤螘?huì)議認(rèn)真討論,廣泛征求各方面意見(jiàn)、修改補(bǔ)充,于2000年9月在廈門(mén)第二次全體成員大會(huì)上,把《方法》印發(fā)給全體會(huì)員單位開(kāi)始試行,以促進(jìn)行業(yè)規(guī)范發(fā)展。在試行過(guò)程中成立的技術(shù)組,接受當(dāng)時(shí)北京奧申委等單位的委托,先后對(duì)北京首體、工體、奧體中心和黃山體育館等多塊全彩屏,參照《方法》進(jìn)行了檢測(cè)。2001年4月,在杭州召開(kāi)檢測(cè)技術(shù)研討會(huì),討論了《方法》試行情況;并由西安青松、北京藍(lán)通等單位對(duì)《方法》的實(shí)施作了重點(diǎn)發(fā)言。當(dāng)年9月,在北京國(guó)際大屏幕顯示設(shè)備展上,技術(shù)組對(duì)參展的多塊顯示屏進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),并用中國(guó)計(jì)量院標(biāo)定過(guò)的檢測(cè)儀器對(duì)各種儀器做了比對(duì)。以后又在北京兩次開(kāi)會(huì)對(duì)《方法》進(jìn)行了討論修改;于2002年底上報(bào)信息產(chǎn)業(yè)部。原計(jì)劃于今年5、6月召開(kāi)全體成員大會(huì)時(shí),宣貫《方法》,但由于尚未批印,加之“非典”肆瘧取消了大會(huì),而許多會(huì)員單位又迫切希望盡快見(jiàn)到《方法》,為滿足廣大會(huì)員單位的要求,先將《方法》討論修改稿在該刊上刊登以供大家參考。

1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LED顯示屏的機(jī)械、光學(xué)、電學(xué)等主要技術(shù)性能進(jìn)行了分級(jí),并嚴(yán)格規(guī)定了測(cè)試方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類LED顯示屏。

2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件,其新版適用于本部分。
GB4208-1993 電工電子產(chǎn)品外殼防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
SJ/T11141-XXXX LED顯示屏通用規(guī)范

3 分級(jí)
接檢測(cè)結(jié)果,將指標(biāo)分為三個(gè)等級(jí)。
  A級(jí):顯示屏應(yīng)達(dá)到的基本指標(biāo)。
  B級(jí):指標(biāo)高于A級(jí)。
  C級(jí):指標(biāo)高于A級(jí)和B級(jí)。

4測(cè)試環(huán)境和測(cè)試儀表:
4.1測(cè)試環(huán)境
除特殊規(guī)定外,測(cè)試環(huán)境如下:
環(huán)境溫度:15℃~35℃;
相對(duì)濕度:40%~80%;
大氣壓力:86kpa~106kpa;
電源電壓:220V±10%、50Hz±lHz。
4.2測(cè)試儀表及軟件
彩色電視信號(hào)發(fā)生器:S/N大于52dB;
彩色分析儀:精度大于±5%(用于測(cè)量亮度、
色度等光學(xué)性能的同類儀器也可);
游標(biāo)卡尺:分辨度0.02mm;
量角器:精度2°;
溫度計(jì):精度±1℃;
光強(qiáng)儀:精度大于±10%;
照度計(jì):精度大于±10%;
示波器:100MHz;
鋼尺:長(zhǎng)度大于1m;
塞規(guī):精度大于1/100mm;
亮度鑒別測(cè)試軟件;
灰度測(cè)試軟件;
幀頻測(cè)試軟件。

5測(cè)試方法
  5.1電性能
  5.1.1換幀頻率
    a)定義
畫(huà)面信息更新的頻率FHO
    b)要求
    c)測(cè)量
--啟動(dòng)幀頻測(cè)試軟件,并在顯示屏上開(kāi)四個(gè)區(qū)域:A1、A2、A3和A4。第一幀畫(huà)面在區(qū)域A1內(nèi)顯示一個(gè)“●”,第二幀畫(huà)面在區(qū)域A2內(nèi)顯示一個(gè)“■”,第三幀畫(huà)面在區(qū)域A3內(nèi)顯示一個(gè)“▲”,第四幀畫(huà)面在區(qū)域A4內(nèi)顯示一個(gè)”★“。以上四畫(huà)面為一組,并從第五幀開(kāi)始按此規(guī)律循環(huán)顯示  --在顯示屏上顯示該測(cè)試軟件,若顯示屏在四個(gè)區(qū)域中都有完整的圓形,則換幀頻率FH就等于計(jì)算機(jī)幀頻FF,即FH=Fr;
--在顯示屏上顯示該測(cè)試軟件,若顯示屏只在區(qū)域A1和區(qū)域A3中有完整的圖形,或只在區(qū)域A2和區(qū)域A4中有完整圖形,則換幀頻率FH就等于計(jì)算機(jī)幀頻的一半,即FH=FF/2;
-在顯示屏上顯示該測(cè)試軟件,若顯示屏只在任意一個(gè)區(qū)域中有完整圖形,則換幀頻率FH就等于計(jì)算機(jī)幀頻的四分之一,即FH=Fr/4;
--在顯示屏上顯示該測(cè)試軟件,若顯示屏在四個(gè)區(qū)域中都有圖形,但圖形不完整被抽行或抽列,則換幀頻率FH就等于計(jì)算機(jī)幀頻的一半,即FH=FF/4;
--用示波器測(cè)出計(jì)算機(jī)幀頻FF,并根據(jù)上面測(cè)試結(jié)果算出換幀頻率FH;
--根據(jù)表1的規(guī)定,將該指標(biāo)歸入相應(yīng)級(jí)別。
5.1.2 刷新頻率
    a)定義
顯示屏每秒種顯示數(shù)據(jù)被重復(fù)的次數(shù)FC
    b)要求
    c)測(cè)量
--顯示屏亮度置高級(jí),灰度級(jí)置為變換的1級(jí),雙墓色顯示屏為組合色,全色屏為白色;
SJ/T11141-XXXX
--用示波器觀察任-象素一種顏色的LED驅(qū)動(dòng)電流波形,并測(cè)出一組驅(qū)動(dòng)電流波形的周期T,則刷新頻率FC=1/T;
--按表2的規(guī)定,歸入相應(yīng)級(jí)別。
  5.1.3占空比
    a)定義
在大灰度級(jí)和大亮度級(jí)情況下,任意一個(gè)象素在一個(gè)掃描同期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間(To)與掃描周期(Ts)之比,以ZQ表示。當(dāng)ZQ≥l時(shí),定義為靜態(tài)驅(qū)動(dòng),當(dāng)ZQ<l時(shí),定義為動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。 
    b)要求
驅(qū)動(dòng)占空比通常有1/32、1/l6、1/8、1/4、1/2和1等。
    c)測(cè)量
--統(tǒng)計(jì)出顯示屏一個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)電路路數(shù)Q;
--數(shù)出顯示屏一個(gè)模塊的象大數(shù)X;
--若顯示屏基色數(shù)為JC;
--驅(qū)動(dòng)占空比ZQ=Q(X×JC)。
  5.1.4 模組負(fù)載變化率
    a)定義
在高灰度和大亮度級(jí)情況下,顯示模組全亮和局部亮兩種狀況的亮度變化率BL。
    b)要求 按表3。
    c)測(cè)量
      1)測(cè)量條件:
環(huán)境照度變化率小于±10%。
光探頭采集范圍不得小于16個(gè)相鄰象素。
      2)測(cè)量步驟:
在全屏黑情況下,用彩色分析儀測(cè)量顯示屏的背景亮度BD;
以模組的1/16方塊為單位,將模組劃分為若干個(gè)區(qū)域,任選一個(gè)區(qū)域作為測(cè)試區(qū)域;
模組置于高亮度級(jí)、高灰度級(jí)并且整個(gè)模組全亮的狀況下,測(cè)量該模組的亮度BQ;
將被測(cè)模組置于高亮度級(jí)、高灰度級(jí),但模組中只有一個(gè)區(qū)域全亮,測(cè)量該區(qū)域的亮度BB;
用下式算出模塊亮度的變化率:
BL=(BB-BQ)/(BB+BQ-2BD)X100%;
用上法分別測(cè)量計(jì)算紅、綠、藍(lán)、黃、白的亮度變化率,取其中大值即為模組的負(fù)載變化率;
按表3規(guī)定,歸入相應(yīng)級(jí)別。
  5.1.5 灰度等級(jí)
    a)定義
顯示屏在同一級(jí)亮度中從零灰度到高灰度之間的等級(jí)G。
    b)要求
標(biāo)0定灰度等級(jí)G一般分為無(wú)灰度(l-bit灰度技術(shù))、4級(jí)(2-bit灰度技術(shù))、8級(jí)(3-bit灰度技術(shù))、16級(jí)(4-bit灰度技術(shù))、32級(jí)(5-bit灰度技術(shù))、64級(jí)(6-bit灰度技術(shù))、128級(jí)(7-bit灰度技術(shù))、256級(jí)(8-bit灰度技術(shù))等級(jí)別。在任何一種級(jí)別中,亮度隨灰度等級(jí)數(shù)應(yīng)呈單調(diào)上升。
    c)測(cè)量
    1)測(cè)量條件:
環(huán)境照度變化率小于±10%;
在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中,彩色分析儀的采集范圍不變。
    2)測(cè)試步驟
啟動(dòng)灰度測(cè)試軟件,逐級(jí)增加灰度級(jí),顯示屏的亮度應(yīng)隨著灰度級(jí)的上升呈單調(diào)上升;
實(shí)際友度級(jí)
1<G≤2 顯示屏具有l(wèi)-bit灰度技術(shù);
2<G≤4 顯示屏具有2-bit灰度技術(shù);
4<G≤8 顯示屏具有3-bit灰度技術(shù);
8<G≤16 顯示屏具有4-bit灰度技術(shù);
16<G≤32 顯示屏具有5-bit灰度技術(shù);
32<G≤64 顯示屏具有6-bit灰度技術(shù);
64<G≤128 顯示屏具有7-bit灰度技術(shù);
128<G≤256 顯示屏具有8-bit灰度技術(shù);
依此類推。
  5.1.6 信噪比
    a)定義
在播放視頻信號(hào)的情況下,信號(hào)有效值S與噪聲有效值N之比(S/N)。
    b)要求 按表4。
    c)測(cè)量
用光強(qiáng)儀的光探頭罩住某一象素(防止外界光的干擾),并在其后測(cè)試過(guò)程中光強(qiáng)儀采光探頭的狀況保持不變;將顯示屏置于高亮度、大灰度,測(cè)出此狀況下光強(qiáng)IEM;將顯示屏置于高亮度級(jí)、50%灰度,測(cè)出此灰度級(jí)的光強(qiáng)IEH;用彩色電視信號(hào)發(fā)生儀(信噪比大于52dB),給控 制系統(tǒng)送入白信號(hào)(PAL制);調(diào)節(jié)彩色電視信號(hào)發(fā)生儀的輸出幅度,使象素光強(qiáng)等于IEH,然后在此狀態(tài)下讓顯示屏連續(xù)工作半小時(shí);將視頻畫(huà)面凍結(jié),測(cè)出畫(huà)面凍結(jié)后該象素的光強(qiáng)IDi,共重復(fù)該步驟20次測(cè)出ID1、ID2…ID20,找出其中三個(gè)大的IDi,求算術(shù)平均得到IDmax,再找出其中三個(gè)小的IDi求算術(shù)平均得到IDmin;按下式算出信噪比
S/N=20lg[2√2IEM/(IDmax-IDmin)];按表4的規(guī)定,歸入相應(yīng)級(jí)別。
  5.1.7 象素失控率
    a)定義
象素失控分為盲點(diǎn)和常亮點(diǎn)兩類。整屏象素失控率Pz等于整屏盲點(diǎn)數(shù)與整屏常亮點(diǎn)數(shù)之和對(duì)整屏象素?cái)?shù)之比。區(qū)域象素失控率PQ等于盲點(diǎn)數(shù)與區(qū)域常亮點(diǎn)數(shù)之和對(duì)區(qū)域象素?cái)?shù)之比(區(qū)域指100×100的象素矩陣)。
    b)要求 按表5。
    c)測(cè)量
    1)整屏象素失控率PZ的測(cè)量:
整屏顯示高灰度級(jí)紅色,用目測(cè)法數(shù)出不亮的象素?cái)?shù)PF;
清屏,用目測(cè)法數(shù)出紅色常亮象素?cái)?shù)PL;
用下式算出紅色象素失控率
PTR=(PF+PL)/P;
式中,P為全屏象素總數(shù)(P若小于一萬(wàn),則按一萬(wàn)計(jì)算);
用同樣的方法可測(cè)算出藍(lán)色象素失控率PTB和綠色的象素失控率PTG;
取PTR、PTB、PTG中高值認(rèn)定為整屏象素失控率PT,并按表5的要求,納入相應(yīng)級(jí)別。
    2)區(qū)域象素失控率PQ的測(cè)量
用軟件做一個(gè)100×100象素的可移動(dòng)紅色方塊(高灰度級(jí));
移動(dòng)該方塊找出紅色盲點(diǎn)稠密的區(qū)域AP;
用目測(cè)法數(shù)出方塊內(nèi)紅色盲點(diǎn)數(shù)M;
清屏,用目測(cè)法數(shù)出AP內(nèi)的紅色常亮點(diǎn)數(shù)N;
區(qū)域紅色象素失控率等于M、N之和除以區(qū)域象素?cái)?shù)(PAR=(M+N)/10000)
用同樣方法可測(cè)出區(qū)域綠色象素失控率PAG和區(qū)域藍(lán)色象素失控率PAB。
取PTR、PRB、PTG中的高值認(rèn)定為區(qū)域象素失控率PQ,并按表5的要求,納入相應(yīng)級(jí)別。

  5.2 光學(xué)性能
    5.2.1 大亮度
    a)定義
顯示屏在一定環(huán)境照度下,在高灰度級(jí)和高亮度級(jí)下測(cè)量的亮度B。
    b)測(cè)量
      1)測(cè)量條件:
環(huán)境照度變化小于±10%;
測(cè)量區(qū)域不得少于16個(gè)相鄰象素。
    2)測(cè)量步驟:
顯示屏全黑情況下,用彩色分析儀測(cè)量顯示屏的背景亮度BD;
顯示屏在高亮度級(jí)、高灰度級(jí)情況下,用彩色分析儀測(cè)量顯示屏的大亮度度Bmax;
實(shí)際大亮度:B=Bmax-BD;
用上述方法在白平衡情況下,分別按需測(cè)量紅、綠、藍(lán)、黃、白等的大亮度。
   5.2.2 視角
    a)定義
假定顯示屏發(fā)光象素法線方向的亮度為BF,從顯示屏左右兩側(cè)檢測(cè)顯示屏的亮度。當(dāng)左右兩側(cè)亮度值下降到BF/2時(shí),稱兩條觀測(cè)線之間的夾角θS(θS<180°)為顯示屏水平方向的視角。從顯示屏上下兩側(cè)檢測(cè)顯示屏的亮度,當(dāng)上下兩側(cè)的亮度值下降到BF/2時(shí),稱兩條觀測(cè)線之間的夾角θC(θC<180°=為顯示屏垂直方向的視角。
  b=視角的測(cè)量
  1=測(cè)量條件
環(huán)境照度變化小于±10%,且不存在明顯的有色光源;
光探頭采集范圍不得小于16個(gè)相鄰象素;
  2=水平視角測(cè)量步驟:
顯示屏全屏顯示高亮度級(jí)、高灰度級(jí)的某一基色;
用彩色分析儀測(cè)量方塊內(nèi)法線方向的亮度BF;
以顯示屏中心亮塊為圓心,在轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不變的情況下,沿著水平方向向左右兩側(cè)分別轉(zhuǎn)動(dòng)彩色分析儀,當(dāng)亮度值下降到BB=BF/2時(shí)量出兩條觀測(cè)線之間的夾角θSX;按同樣方法量出每一種基色的水平視角,取小值即為該顯示屏的水平視角θS。
  3=垂直視角測(cè)量步驟:
顯示屏全屏以高亮度級(jí)和高灰度級(jí)顯示某一基色;
其余步驟和水平視角的測(cè)量方法基本相同,只是彩色分析儀的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同,若條件許可,也可以采用轉(zhuǎn)動(dòng)顯示屏的方式進(jìn)行測(cè)量;按同樣方法測(cè)量出每一種基色的垂直視角,取小值即為該顯示屏的垂直視角θC。
  5.2.3 高對(duì)比度
  a=定義
顯示屏在一定的環(huán)境照度下,其大亮度與背景亮度之比C。
  b=測(cè)量
  1=測(cè)量條件:
室內(nèi)顯示屏屏面法線方向的照度為100×(l±10%)LX;
室外顯示屏屏面法線方向的照度為1000×1±10%=LX
測(cè)量區(qū)域不得少于16個(gè)相鄰象素。
  2=測(cè)量步驟:
按照5.2.11大亮度測(cè)量方法分別測(cè)出Bmax和BD;
按下式算出對(duì)比度C
  C=(Bmax-BD)/BD;。
  5.2.4基色主波長(zhǎng)誤差
  a=定義
顯示屏各基色主波長(zhǎng)的實(shí)際值與標(biāo)稱值的誤差△λD。
  b=要求 按表6。
  c=測(cè)量
  1 測(cè)量條件:
環(huán)境照度變化小于10LX;
不允許周圍存在有色光源;
光探頭采集范圍不得少于16個(gè)相鄰象素。
  2=測(cè)量步驟:
用彩色分析儀,分別測(cè)量紅、綠、藍(lán)等各基色的色品坐標(biāo);
根據(jù)其色品坐標(biāo),在色度圖上查找出各基色的主波長(zhǎng);
算出實(shí)測(cè)主波長(zhǎng)與標(biāo)稱主波長(zhǎng)的差值,取大值即為基色波長(zhǎng)誤差△λD;
按表6的規(guī)定,歸入相應(yīng)級(jí)別。
  5.2.5 白場(chǎng)色坐標(biāo)
  a=定義
由三基色組成的全色顯示屏在顯示白場(chǎng)時(shí),對(duì)應(yīng)于CIE1931色度圖中的X、Y坐標(biāo)。

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