| |
 |
 |
 |
| |
|
|
Достаточно часто попадаются клиенты со следующей просьбой: "Сделайте бегущую строку с высотой букв 1 м и длиной 3 м?". Приходится терпеливо объяснять, что в такой "строке" уместится только четыре буквы, а строка из четырех букв это плохо. Приведенный пример, конечно, крайность, но при выборе светодиодного изделия клиент должен ориентироваться в некоторых вопросах, чтобы получить ожидаемое в соответствии с затраченными денежками. Вот этим моментам и посвящена данная статья.
К основным характеристикам светодиодных изделий можно отнести следующие:
- Функциональные возможности
- Размеры символа
- Максимальное и минимальное расстояния видимости
- Параметры светодиода
- Наличие регулировки яркости
Обсудим перечисленные характеристики более подробно.
Функциональные возможности изделия тесно связаны с способом организации изображения символов. Если табло предназначено в основном для отображения цифровой информации, то применяется сегментная организация для отображения цифр, если необходимо отражать текстовую информацию, то применяется матричная организация символов.
 При сегментной организации обычно для отображения цифры применяется 7 сегментов. Классическим примером семисегментной организации являются часы - термометр.На рисунке показаны классические часы - термометр и способы отображения информации.
Диапазон размеров цифр в таких табло чрезвычайно широк: от нескольких миллиметров до метра. В зависимости от размера цифры сегменты выполняются по разному. При размерах до 100 - 120 мм обычно применяют семисегментные модули (индикаторы), изготовляемые производителями светодиодов. В таких индикаторах сегмент светится однородно и виден практически под любым углом. Применяются индикаторы в основном при комнатном освещении, т.к. имеют относительно небольшую яркость.
При размерах цифр в диапазоне 150 -300 мм сегменты обычно выполняются из отдельных светодиодов производителями самих табло. А при размерах свыше 300 мм сегменты уже выполняются из кластеров, а каждый сегмент состоит из 3 - 4 кластеров круглой или прямоугольной формы. Каждый кластер содержит много светодиодов. Связано это с стремлением изготовителей табло удешевить изделие. Чем меньше используется светодиодов, тем дешевле табло.
Таким образом скудные "изобразительные" возможности сегментных табло частично компенсируются большой линейкой размеров. Можно добавить, что еще на 4 - х цифрах можно показать дату, давление и влажность в форматах 10.03, P756, H 78 (P обозначает первую букву английского слова pressure - давление, цифры - величину давления в мм. рт. ст., а H - humidity - влажность, цифры - относительная влажность в процентах).
При необходимости отразить текстовую информацию используется матричная организация табло. К этому классу изделий в основном относятся текстовые экраны и бегущие строки, но есть и матричные табло.
Основным параметром для этих изделий является разрешение. Например, бегущая строка может иметь разрешение 96 х 8 пиксел. Это означает, что строка состоит из матрицы пикселов, по горизонтали 96 пикселов, по вертикали 8 т.е. бегущая строка состоит из 8 строк по 96 пикселов в каждой строке. В зависимости от размеров строки пиксел может состоять как из одного светодиода, так и из нескольких. Форма пиксела может быть прямоугольной или круглой. Зажигая нужные светодиоды (пикселы) формируются символы определенного шрифта. Стандартно буквы изображаются в матрице 6 х 8 или 8 х 8. Здесь учитывается также расстояние между буквами, как правило это один пиксел. То есть в бегущей строке с разрешением 96 х 8 одновременно разместится 96/6 = 16 символов с матрицей 6 х 8 или 96/8 = 12 символов с матрицей 8 х 8.
Таким образом, разрешение тесно связано с количеством символов в строке. Производители табло всегда указывают эти параметры. Иногда изготавливаются бегущие строки из семи строк. Поскольку нижняя строка используется только для русских букв с "хвостиками", то, жертвуя качеством, добиваются снижения цены.
В основном режиме работы бегущая строка отображает бегущие справа налево символы, отсюда и название "бегущая строка". Кроме этого режима производители вставляют в возможности строки еще много эффектов. Здесь действует простое правило. Все эффекты действуют только на тот текст, который умещается на экране. Например, если строке с разрешением 96 х 8 задали команду, чтобы текст из 15 букв в матрице 8 х 8 появился на экране сверху, то сверху появится только 12 символов (столько умещается на экране), остальные символы потеряются.
В текстовых экранах матрицы для букв раздвигают на расстояние больше одного пиксела, добиваясь при этом лучшего качества изображения текста. Поэтому в текстовых экранах буквы не бегают, а отображаются статично. Каждое изображение экрана называется страницей. Таким образом, текст на несколько секунд отображается на экране, затем выводится новый текст. Стандартные экраны позволяют вывести около сотни страниц.
Размер символа и связанный с ним параметр максимальное (минимальное) расстояние видимости. Очевидно, что заказчик должен определиться с диапазоном расстояний с которых возможно обозревать будущее светодиодное изделие. Попутно нужно также определиться с углами, под которыми будет видно изделие. Углы нам понадобятся чуть позже.
Зная максимальное расстояние легко определить размер букв. Мы дадим простую формулу для определения размера букв:
H(мм) = 2*R(м)
Очень просто: берем максимальное расстояние в метрах, умножаем на два и получаем высоту буквы в миллиметрах. Это соотношение приближенное по следующей причине. Различимость некоторого изображения зависит от 2-х факторов: углового разрешения глаза и контраста изображения. Приведенная формула справедлива для изображения с максимальным контрастом и соответствует угловому разрешению нормального глаза в одну угловую минуту. Если контраст изображения плохой, то реальное максимальное расстояние будет меньше. Лучше размер букв выбрать раза в полтора больше (с запасом).
Минимальное расстояние видимости это параметр, отражающий качество изображения с близкого расстояния. Для оценки этого параметра можно брать 2-3 длины вашего изделия.
Перейдем к параметрам светодиодов. В основном в этом вопросе клиенты начинают плавать.
Производители светодиодных изделий обычно приводят следующие параметры светодиодов:
- Цвет свечения
- Сила света
- Угол половинной яркости
- Диаметр светодиода
Цвет свечения.
В основном все производители используют светодиоды красного свечения. Причина простая: красные светодиоды самые дешевые. Сегодня также доступны желтые, синие, белые и зеленые светодиоды. Желтые по цене сравнимы с красными, синие и белые дороже, а зеленые еще дороже. Но цвет свечения характеристика приблизительная. Два зеленых светодиода могут светить по разному. Точной характеристикой является длина волны излучения.
Приведем небольшую табличку для эстетов, которым важен цвет излучения.
| Цвет свечения |
Длина волны, нм |
| красный |
640 - 700 |
| Оранжевый |
600 - 630 |
| Желтый |
580 - 590 |
| Желто-зеленый |
550 -570 |
| Зеленый |
520 - 540 |
| Сине-зеленый |
500 - 510 |
| B: Синий |
440 - 480 |
Сила света.
По определению сила света есть мощность излучения в единицу телесного угла, и измеряется в канделах (кд). Кандела переводится с английского, как свеча и до 1970 эту единицу называли свечой (св). Кандела является основной единицей системы СИ. Продвинутый в физике читатель имеет право задать вопрос: "Почему сила света не измеряется в ваттах на стерадиан?" Можно измерять силу света и в таких единицах, и специалисты иногда так делают, но при этом возникает одно неудобство. Если бы мы включили красный и зеленый светодиоды с одинаковой силой света в Вт/стерад, то зеленый светодиод для нас светил бы ярче. Дело в том, что глаз человека имеет разную чувствительность к длине волны излучения. На рисунке приведена кривая относительной спектральной чувствительности глаза.
Для нормального глаза максимум кривой соответствует длине волны 555 нм. (зеленый цвет).
Для сравнения источников света с разной длиной волны была введена специальная единица измерения - кандела, которая нормирует мощность излучения на кривую спектральной чувствительности. Если мы будем сравнивать светодиоды разного цвета, но с одинаковой силой света в канделах, то убедимся, что они светят одинаково.
Светодиодные изделия, применяемые на улице, конкурируют с солнечным освещением, поэтому очень важно важно, чтобы цифры на табло были видны при освещении прямыми солнечными лучами. Чем больше сила света, тем лучше.
Производители светодиодных табло обычно для улицы применяют светодиоды в 1 - 2 кд, но если заглянуть в какой-нибудь каталог производителя светодиодов, то в нем наверняка обнаружатся светодиоды в 5 - 10 кд. Почему не применяются более светосильные светодиоды? Вот теперь обсудим очень важный параметр - угол половинной яркости.
Угол половинной яркости.
Любой светодиод в разных направлениях излучает неодинаково. Излучение светодиода в разных направлениях характеризуется диаграммой направленности излучения. Обычно светодиод светит симметрично относительно своей продольной оси. На рисунке приведена диаграмма направленности некоторого светодиода, где направление излучения отсчитывается от продольной оси светодиода. Видно, что максимальная сила света соответствует направлению вдоль продольной оси светодиода.
 Угол половинной яркости - угол, при котором сила света излучения светодиода составляет половину от максимальной силы света вдоль продольной оси. Обозначается угол половинной яркости как q1/2. Часто в справочниках приводится удвоенный угол половинной яркости 2q1/2.
Обычно, вместо диаграммы направленности производители приводят только один параметр q1/2 . Часто производители светодиодных изделий в приводимых данных путают удвоенный угол с неудвоенным. Например, угол половинной яркости 90. Если понимать это буквально, то получается, что светодиод светит в полусферу почти с одинаковой яркостью, чего на свете пока быть не может. Рекомендуется всегда уточнять, что имеется ввиду.
Теперь нетрудно сообразить, что угол половинной яркости дает нам представление, как наше табло будет видно под углом. Здесь возможны варианты, т.к. зная только один угол половинной яркости, нельзя сказать, как ведет себя светодиод при углах обзора больше угла 2q1/2. Естественно хотелось бы, чтобы табло было видно под как можно большими углами. Для этой цели производители светодиодов применяют следующий прием. Они делают колбу светодиода из сильно рассеивающего материала. Такой светодиод видно под углом почти в 90o, правда платой за это является уменьшение силы света в направлении продольной оси светодиода. Отражается это параметром тип линзы или тип колбы. Стандартно тип колбы имеет одно из двух значений: прозрачный или диффузный. Если мы хотим, чтобы табло было видно под большими углами, нам нужны светодиоды с большим углом половинной яркости и диффузным типом колбы. Сегодня на рынке доступны светодиоды с углом q1/2 равным 30o - 45o и силой света 1 - 2 кд. Разумеется, существуют светодиоды с лучшими параметрами, но цена таких светодиодов запредельна.
Последний параметр светодиода - его диаметр.
Казалось бы, это можно и не знать, приобретая табло, но… Есть еще один параметр светодиода яркость излучения. Это отношение силы света к площади излучения. Возьмем два светодиода с силой света в 1 кд, но один светодиод имеет диаметр 5 мм, а другой 10 мм. Нетрудно подсчитать, что пятимиллиметровый светодиод имеет яркость 5.1 кд/см2, а десятимиллиметровый - 1.27 кд/см2. Ясно, что пятимиллиметровый светодиод лучше.
Покупатель имеет право сказать: "Не хочу ничего знать про углы, главное, чтобы табло было видно при прямом солнечном освещении". Законная постановка вопроса, поэтому производители табло часто прямо указывают, при каком освещении будет видно табло. Покупателю не вредно только уточнить, под каким углом в солнечный день будет видно его табло.
Наличие регулировки яркости. Автоматическая регулировка яркости необходима, когда табло работает круглые сутки в условиях прямых солнечных лучей. Если табло хорошо видно днем в яркий солнечный день, то ночью на таком табло будет видно только большое светящееся пятно вместо цифр или букв. Если точнее, то контраст изображения будет очень низкий. Поэтому в ночное время необходимо уменьшать яркость свечения светодиодов примерно в десять раз.
|
|
|
|
 |
|
 |
|
|
