[發(fā)明專利]LED屏幕消除莫爾條紋并提高填充系數(shù)的裝置及方法

無效

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• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104680947A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 胡頔迪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京環(huán)宇藍博科技有限公司
• 主分類號: G09F9/33
• 分類號: G09F9/33
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種視頻圖像顯像裝置，特別涉及一種LED屏幕消除莫爾條紋并提高填充系數(shù)的裝置及方法。

背景技術(shù)

LED屏幕表面的LED燈和LED燈間隙都具有周期性結(jié)構(gòu)。在普通LED顯示屏上，由于LED燈發(fā)光面積小于像素所占物理表面積，導致像素之間存在明顯的不發(fā)光黑區(qū)，形成網(wǎng)格狀周期結(jié)構(gòu)。由于目前的攝影設備的圖像拾取器件大多是面陣CCD，同樣具備周期性結(jié)構(gòu)，所以當攝像設備拍攝到LED屏幕，并且LED屏幕在CCD上所成像的空間頻率與CCD的空間頻率相近時，會出現(xiàn)明顯的莫爾條紋。莫爾條紋不是被拍攝圖像本身的信息，故需要對其進行消除。

填充系數(shù)是指單個像素中發(fā)光面積占像素物理表面積的比例，如圖12所示：圖中所示為九個像素單元，虛線小方格為單個像素物理表面，其尺寸為3mm×3mm；實線方格為LED燈封裝邊；圓形為LED發(fā)光區(qū)域，半徑為0.7mm。此LED屏的填充系數(shù)為較小的填充系數(shù)導致當觀看距離較近時，畫面不連貫不完整，而且亮度不均產(chǎn)生顆粒感和較為嚴重的刺目感。

現(xiàn)有消除莫爾條紋裝置是使用整塊散射玻璃對LED圖像整體進行霧化，無法阻隔相鄰像素間光的干擾，使圖像模糊，銳度降低。而提高填充系數(shù)則主要是通過更密集的LED排列或使用具有霧度的平板來實現(xiàn)。由于受LED封裝工藝及焊接工藝的限制，密集的LED排列無法大幅度提高填充系數(shù)；具有霧度的平板無法準確控制填充系數(shù)，可能導致相鄰像素重疊，降低清晰度，同時平板的發(fā)散角較小，不利于大角度方向觀看。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種LED屏幕消除莫爾條紋并提高填充系數(shù)裝置，此種裝置使用具有特定透光度和霧度的聚碳酸酯注塑形成具有獨立像素單元的散射罩，罩于LED屏體前端。

LED屏幕消除莫爾條紋并提高填充系數(shù)的裝置，主要由散射罩和LED屏體組成；所述散射罩罩于LED屏體的前端，散射罩與LED屏體固定連接；所述散射罩大小與LED屏體的大小相對應；

所述散射罩的正面具有若干個球頂結(jié)構(gòu)，散射罩的背面可以為具有隔斷結(jié)構(gòu)的獨立凹槽或無任何結(jié)構(gòu)；

所述LED屏體上具有若干個LED像素燈，所述LED像素燈與所述球頂結(jié)構(gòu)相互對應；

所述散射罩具有不低于70％的霧度。

所述球頂結(jié)構(gòu)包括多種球形結(jié)構(gòu)：正球頂實心體或殼結(jié)構(gòu)、橢球頂實心體或殼結(jié)構(gòu)、由多個平面拼接成類球頂結(jié)構(gòu)或球頂表面不平整的結(jié)構(gòu)。

所述正球頂結(jié)構(gòu)根據(jù)LED像素燈像素尺寸及散射罩的霧度而定：

LED像素燈像素邊長為a，則球頂結(jié)構(gòu)的球頂半徑r為球頂結(jié)構(gòu)的球心位于以LED像素燈上表面的像素頂角至LED像素燈中心法線的與半徑等長距離的位置。

所述球頂半徑r根據(jù)LED像素燈的發(fā)光位置和發(fā)光散射角分布以及散射罩的霧度選取。

所述隔斷結(jié)構(gòu)是按照LED像素燈周期制作的獨立凹槽。

所述凹槽為矩形結(jié)構(gòu)，其矩形結(jié)構(gòu)長寬深與LED像素燈封裝結(jié)構(gòu)長寬高相同。

所述凹槽底部為球弧形下凹結(jié)構(gòu)，其下凹弧形曲率根據(jù)所選取的材料霧度而定，最大不小于權(quán)利要求3中所述半徑r，下凹深度在0～0.5mm范圍。

所述散射罩與LED屏體的連接方式分為兩種：

通過散射罩上的固定銷固定連接或通過在散射罩的背面涂膠直接粘接于LED屏體表面固定連接。

一種使用LED屏幕消除莫爾條紋并提高填充系數(shù)的裝置的方法：使用如以上任一項權(quán)利要求所述的LED屏幕消除莫爾條紋并提高填充系數(shù)的裝置消除莫爾條紋，包括以下步驟：

1)散射罩的制作：采用具有不低于70％霧度的可透光材料制成散射罩；

2)LED屏體制作；

3)安裝：

①、采用固定銷固定安裝：將步驟1)中注塑完成的散射罩罩在LED屏體前端，固定銷穿過印制電路板(PCB)上的通孔；加熱PCB背面穿過的固定銷使其熔融，冷卻后重新成形即將散射罩固定安裝在LED屏體上；

或，

②、采用涂膠粘接安裝：將膠直接涂于散射罩背面或隔斷結(jié)構(gòu)上，直接粘接至LED屏體表面。

散射罩上的球頂結(jié)構(gòu)和獨立隔斷結(jié)構(gòu)可以將LED像素燈所發(fā)出光均勻擴散至像素所占物理面積大小，填充系數(shù)達到93％以上，使相鄰像素間不存在間隙或間隙很小以致無法形成干涉條紋。