CN109656037A - 基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，包括如下步骤：光电二极管的放大电路将液晶屏的光信号转换为电信号；模数转换控制器采集转换后的电信号；模数转换控制器将采集的电信号传输至单片机，单片机根据电信号计算光强和闪烁度。本发明通过光电二极管的放大电路将液晶屏的光信号转换为电信号，并通过模数转换控制器采集转换后的电信号，替代人的肉眼观察显示屏的闪烁度，提高闪烁度测量精度，最后通过单片机根据相应的自动调节算法来计算显示屏的闪烁度，方便工作人员对显示屏的调节，该方法测试显示屏闪烁度方便简单，精度高，而且所需设备成本低。

Description

基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法

技术领域

本发明涉及显示屏闪烁度测量领域，具体涉及一种基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法。

背景技术

液晶屏是由许多液晶分子构成的，这些液晶分子在驱动电压的作用下，会发生翻转和偏移，这时显示面板中的背光恒定照明源发射出的光线，则会透过液晶面板从而显示出光线亮度来，由于液晶分子的翻转和偏移角度不同，透过液晶的光线强度也是会不同，这样才有了液晶的显示图像和图像亮暗的差异。而由于驱动电压中的公共电压vcom的偏移，造成液晶分子顺时针和逆时针翻转时的不对称，导致透过液晶分子的光线有强有弱，造成发光不均。正是由于此，液晶在每次刷新画面时，亮度会产生些微的变动，让人眼感受到液晶显示画面在闪烁。

传统手动调节液晶屏闪烁度，是通过作业人员的肉眼来观察显示面板的闪烁度，而自动调节闪烁度则需要一种闪烁度采集设备来替代人的肉眼观察，目前在自动调节显示面板闪烁度这一领域普遍采用的闪烁度采集设备为色彩分析仪，但色彩分析仪价格普遍比较昂贵，从而造成闪烁度测量的成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，用以解决现有技术中的显示屏闪烁度测量成本高的问题。

本发明提供了一种基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，包括如下步骤：

(1)光电二极管的放大电路将液晶屏的光信号转换为电信号；

(2)模数转换控制器采集转换后的电信号；

(3)模数转换控制器将采集的电信号传输至单片机，单片机根据电信号计算光强和闪烁度。

进一步的，所述模数转换控制器采集的转换后的电信号的波形类似于一个正弦波，所述模数转换控制器采集电信号的时间为电信号正弦波周期的1.5倍。

进一步的，所述模数转换控制器采集电信号的时间为75ms，采集5000个点，采集两个点之间的间隔为15us。

进一步的，单片机根据电信号计算光强和闪烁度具体为：

确定电信号最高值(max)和最低值(min)；

计算闪烁光亮度的变化值：ACrms＝max-min；

计算基本量平均辉度：

DC＝∫xdt/(t1-t2)

其中：t1-t2为电信号第一个最高值(max1)和第二个最高值(max2)的时间差，或者第一个最低值(min1)和第二个最低值(min2)的时间差；

计算闪烁率：FMA＝(ACrms/DC)×100％。

采用上述本发明技术方案的有益效果是：

本发明通过光电二极管的放大电路将液晶屏的光信号转换为电信号，并通过模数转换控制器采集转换后的电信号，替代人的肉眼观察显示屏的闪烁度，提高闪烁度测量精度，最后通过单片机根据相应的自动调节算法来计算显示屏的闪烁度，方便工作人员对显示屏的调节，该方法测试显示屏闪烁度方便简单，精度高，而且所需设备成本低，大大降低显示屏闪烁度测量成本。

附图说明

图1为本发明显示屏闪烁度测试流程图；

图2为液晶显示亮度对应的电信号的变换曲线图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

光电二极管工作在反向电压作用下，我们将无光照时极微弱的反向电流称为暗电流，将有光照时迅速增至几十微安的反向电流称为光电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结，将能量传递给共价键上的束缚电子，束缚电子能量增至一定程度就后挣脱共价键的束缚，成为光生载流子，同时产生电子空穴对。载流子在反向电压作用下发生漂移，从而使得反向电流迅速增大，且其增大的程度与光强成正比。光强的变化引起反向电流的变化，即将光信号转换为电信号，可作为光电传感器件存在于电路中。

正是基于以上原理，本发明利用光电二极管的放大电路将光信号转换为电信号，然后通过ADC(模数转换控制器)采集电信号，最后利用单片机来计算光强和闪烁度。

如图1所示，本实施例一种基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，包括如下步骤：

S1:光电二极管的放大电路将液晶屏的光信号转换为电信号；

S2:模数转换控制器采集转换后的电信号；

S3:模数转换控制器将采集的电信号传输至单片机，单片机根据电信号计算光强和闪烁度。

液晶在每次刷新画面时，亮度会产生些微的变动，让人眼感受到液晶显示画面在闪烁。所以液晶屏的亮度变化周期跟液晶屏显示画面的刷新率有着很大的关系。而根据液晶的工作原理，我们可以得知，液晶屏在flick画面下的亮度变化必定是周期信号，并且频率正是该画面下刷新率的一半。液晶屏测试行业目前的标准刷新率为60HZ，图2为刷新率为60hz时，flick画面下液晶显示亮度对应的电信号的变换曲线，从示波器中的波形可以看出该曲线的频率为30HZ，并且该波形类似于一个正弦波，将待测信号的频率定在20—60HZ将完全满足要求。

所述模数转换控制器采集电信号的时间为电信号正弦波周期的1.5倍，其中20—60HZ的信号周期为17—50ms，我们以最大的周期来计算，则采样时间周期T＝50ms*1.5＝75ms。在75ms时间内，采集5000个点，采集两个点之间的间隔为15us。因为，电信号的波形类似于正弦波，因此，在75ms内必须最少出现两个最高值(max)或最低值(min)。

单片机根据电信号计算光强和闪烁度具体为：

确定电信号最高值(max)和最低值(min)；

计算闪烁光亮度的变化值：ACrms＝max-min；

计算基本量平均辉度：

DC＝∫xdt/(t1-t2)

其中：t1-t2为电信号第一个最高值(max1)和第二个最高值(max2)的时间差，或者第一个最低值(min1)和第二个最低值(min2)的时间差；

计算闪烁率：FMA＝(ACrms/DC)×100％。

综上，本发明通过光电二极管的放大电路将液晶屏的光信号转换为电信号，并通过模数转换控制器采集转换后的电信号，替代人的肉眼观察显示屏的闪烁度，提高闪烁度测量精度，最后通过单片机根据相应的自动调节算法来计算显示屏的闪烁度，方便工作人员对显示屏的调节，该方法测试显示屏闪烁度方便简单，精度高，而且所需设备成本低，大大降低显示屏闪烁度测量成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)光电二极管的放大电路将液晶屏的光信号转换为电信号；

(2)模数转换控制器采集转换后的电信号；

(3)模数转换控制器将采集的电信号传输至单片机，单片机根据电信号计算光强和闪烁度。

2.根据权利要求1所述的基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，其特征在于，所述模数转换控制器采集的转换后的电信号的波形类似于一个正弦波，所述模数转换控制器采集电信号的时间为电信号正弦波周期的1.5倍。

3.根据权利要求1所述的基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，其特征在于，所述模数转换控制器采集电信号的时间为75ms，采集5000个点，采集两个点之间的间隔为15us。

4.根据权利要求1所述的基于光电二极管的显示屏闪烁度的测量方法，其特征在于，单片机根据电信号计算光强和闪烁度具体为：

确定电信号最高值(max)和最低值(min)；

计算闪烁光亮度的变化值：ACrms＝max-min；

计算基本量平均辉度：

DC＝∫xdt/(t1-t2)

其中：t1-t2为电信号第一个最高值(max1)和第二个最高值(max2)的时间差，或者第一个最低值(min1)和第二个最低值(min2)的时间差；

计算闪烁率：FMA＝(ACrms/DC)×100％。