led三维显示 LED三维显示系统设计

电子技术设计与应用 Electronics Design & Application10.3969/j.issn.1000-0755.2015.05.012led三维显示系统设计陈冬梅 （菏泽技师学院，山东 菏泽，274000） 摘 要：利用发光二极管（LED）的高速发光特性，以旋转的二维发光二极管阵列为显示载体显示三维 形体。受调制的离散二维图像信息，因视觉暂留而形成深度效应，将被整合感知为一幅连续的三维图像， 成功实现柱体空间内的三维显示。 关键词：LED点阵屏；视觉暂留；三维显示The Design of Three D-LED Display DystemChen Dongmei （Heze technician college， Heze， China，274000） Abstract：Using high speed light emitting characteristics of light-emitting diode (LED), with rotating two-dimensional light-emitting diode array to display the carrier three-dimensional form. Discrete two-dimensional image information by modulation, formation depth due to persistence of vision effect, will be integrated perception as a continuous three-dimensional image, realize the three-dimensional display of the cylinder space success. Key words: LED dot matrix screen； the persistence of vision space； three-dimensional display 0 引言 三维显示是对客体固有三维信息进行记录、处 理和再现的可视化过程。

目前国外的体三维显示研 究主要有激光扫描双红外光子上变频技术、基于高 速声光扫描器和旋转螺旋屏的激光扫描系统led三维显示，采用 快速空间光调制器的螺旋屏投影系统等，而这些技 术实现起来较困难，而价格也较贵。本文利用发光 二极管阵列实现了具有个体像素，空间尺寸为柱体 内的三维显示，文中介绍了 LED三维显示系统的工 作原理、论述了系统结构、并给出实际显示效果。 LED(Light Emitting Diodes)显示技术是指将光 电、计算机以及控制等相关内容综合于一体的现代 新技术。它与传统的广告宣传紧密结合成为一种新的 媒体宣传工具，广泛应用于展览中心、金融市场、 体育场馆、机场、码头、车站等公共场所的信息显 示和广告宣传。 1 LED三维显示系统原理 研究表明[1]，人眼视觉暂留时间约为50-200ms， 即人类视觉对亮度改变的跟踪会由于意识处理延时 而滞后。当实际光源闪烁频率超过 5HZ时，给人的 感觉是连续发光体而非闪烁体。基于人眼视觉暂留 特性,设计了如图1所示的体三维显示系统结构简图。46图1 系统结构简图当发光二极管阵列屏在电机驱动下高速旋转，周期性地扫出一个柱体空间，阵列上的发光二极管 旋转后提供分散于三维空间中的体显示介质，从而 形成虚拟的体像素。

为了便于理解led三维显示，我们可对其进 行空间分解，见图2所示。 图2(a)-图2(d)分别表示连续个单位时间间隔 内，左侧发光二极管阵列显示的二维信息，图中黑 点表示发光二极管处于发光状态。由于视觉暂留， 观察者感知的不是上述图2(a)-图2(d)的离散二维图 像序列，而是一幅复合后的空间整体图像，如图 2(e)示。图2 空间分解图 (参见下页) 2 LED三维显示系统设计 由图1可见，LED三维显示系统包括LED显示屏电子技术设计与应用 Electronics Design & Application图2 空间分解图部分、电源及电机部分、无线输电部分、红外对管 等部分，下面对这些组成部分进行简单介绍。 2.1 LED显示屏 我们这里只是介绍原理，所以以8*16的低分辨 率的 LED显示屏为例，高精度大型 LED显示屏的设 计与此类似。 为了提高显示屏旋转时人眼对灯体的透视度， 不采用将 LED灯直接焊接在电路板上的方案，而是 将 LED的管脚直接串联焊接起来，并将 LED其中的 一个管脚折弯90度，然后再将所有的 LED灯的管脚 焊接起来，形成镂空的显示屏，如下图3所示。 LED显示屏的驱动电路如图4所示。