专利名称：发光物体发光频率的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种图像通信领域内的测定方法，具体是一种发光物体的光频率测定 方法。
背景技术：
电子管显示器又称CRT显示器，即阴极射线管显示器。CRT阴极射线管主要有五部 分组成电子枪，偏转线圈，荫罩，荧光粉层及玻璃外壳。CRT显示器的核心部件是CRT显像 管，经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电 子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的 功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。CRT显示器上显示的图像是 由很多荧光点组成的，每个荧光点都由于受到电子束的击打而发光，不过荧光点发光的时 间很短，所以要不断地有电子束击打荧光粉使之持续发光。电子束不能同时轰击屏幕上的 两个点，因此显示器在工作时，以极快的速度从视频卡读取数据，同时由电子枪的偏转电路 部分控制偏转线圈对电子束射出的方向进行改变，使电子束从屏幕左上角开始，从左至右， 从上至下，依次对每个点进行轰击，虽然时间上有先后顺序，但由于电子束把屏幕整个扫描 一次只需10 20ms的时间，加上荧光体的辉光残留和人眼的视觉暂留现象，所以只要刷新 够快，刷新率够高，人眼就能看到持续、稳定的画面，不会感觉到明显的闪烁和抖动。使用传 统CRT显示器时一般频率至少在75赫兹，最好在85赫兹以上，这样人眼就察觉不到闪烁 了。液晶显示器屏幕及其工作原理液晶是一种有机复合物，液晶显示器(IXD)具有低 辐射、体积小、能耗低的优点。液晶显示器是通过分布在屏幕上的液晶颗粒转动，折射出不 通的颜色来显示出画面。所谓的响应时间就是液晶颗粒从一个角度变换到另一个角度所需 的时间。液晶是通过背光板发光至面板折射而成像的，因此，频率对液晶而言是没有多大意 义的，即使是最低频率也远远快于液晶面板的响应时间，所以，液晶的刷新频率为60赫兹 时能满足人体的需求。高频灯，中国的交流电为50赫兹，所以直接使用交流电的电灯，都是有闪动的，闪 动频率一般为100次/秒，是电网频率一倍，即每秒变化100次。直接应用交流电的电灯对 于眼睛会有伤害。高频灯每秒变化上万次，由于人的眼睛根本来不及随之变化，根本感觉不 到变化，达到护眼的目的。高频灯中，实际先将50赫兹交流电变成高频交流电，再用高频交 流电点灯。电热型灯也为一种护眼灯，其原理为交流电先加热灯丝，灯丝发热，再发光，由 于灯丝有热容量，所以电源变化时，灯丝还仍然是热的，明暗变化不会象荧光灯那样激烈。 直流灯通过把交流电先变成直流电，用直流电点灯达到真正无频闪，而且使用时光线接近 自然光，柔和明亮，且电磁辐射比较其它种类护眼灯无任何辐射。现有技术中公开了一种“液晶显示器的展示及测定装置”(公开号CN1719309A，
公开日2006年1月11日)，该专利申请说明书中描述了一种液晶显示器的测定装置，但是 该装置并不能用来测定显示器的发光频率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中没有简易测量发光物体的光频率的方法的缺 陷，提供一种发光物体发光频率的测定方法。本发明的测定方法简单易行，使用方便，能够 准确测定各种发光物体的发光频率。本发明涉及一种发光物体发光频率的测定方法，包括如下步骤步骤一，安装数字信息实验设备，配以光传感器；步骤二，在数字信息实验设备的软件中设置测量参数，将光传感器紧贴被测发光 物体的表面；步骤三，进行数据采集，计算刷新周期，得发光频率。步骤一和步骤二中，所述数字信息实验设备的型号为PASC0。步骤二中，所述测量参数为采集频率和采集时间。步骤二中，所述发光物体为电子管显示器、液晶显示器或灯具。本发明的有益效果如下本发明的发光频率测定方法简单易行，使用方便，由于采 用了数字信息实验设备，能够快速、灵敏和形象地处理数据，准确地测出了人的肉眼无法感 知的物理现象，可测定多种发光物体的发光频率，能够准确测定各种发光物体的发光频率。
图1为联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器频率(60赫兹)测定结果图；图2为联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器频率(75赫兹)测定结果图；图3为联想LEN0V030厘米液晶显示器频率测定结果图；图4为联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器60赫兹刷新频率照片；图5为联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器85赫兹刷新频率照片；图6为日光灯发光频率测定结果图；图7为白炽灯发光频率测定结果图；图8为护眼灯发光频率测定结果图；图9为手电筒发光频率测定结果图；图10为实施例2中各发光物体的光照度差异比较结果图。
具体实施例方式以下对本发明的技术方案举例进行说明。实施例1步骤一，安装PASCO数字信息实验设备，配以光传感器；步骤二，在数字信息实验设备的软件中设置测量参数，将光传感器紧贴被测发光 物体的表面打开PASCO软件操作界面，设置采集频率1000次/秒、采集时间5秒，将光传感 器紧贴被采集对象的显示器，点击开始按钮，进行数据采集；本实施例涉及的发光物体为 联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器、联想LEN0V030厘米液晶显示器；步骤三，进行数据采集，计算刷新周期，得发光频率(1)联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器
图1为联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器频率测定结果图；图A和图B为针 对显示器屏幕刷新频率设置为60赫兹的一次实验时的数据采集结果，图A选择了光强度达 到峰值时的采样数据点(0. 0190,9. 58)，其中该数据点的横坐标为对应的时间值，纵坐标为 对应的强度(以下同理)。比较图A和图B的两个数据点可知所选的均处于光强度均达到 峰值的两个数据点之间共出现了 6个光强度的峰值，即发生了 6次闪烁，由此得到刷新周期 T = (0. 1190-0. 0190)/6，其倒数便是刷新频率f = 1/T = 60赫兹。图2为联想LEN0V043 厘米高亮纯平彩色显示器频率(75赫兹)测定结果图，图A和图B为显示器屏幕刷新频率 设置为75赫兹时的数据显示图象，从所选的两个间隔9个峰值的数据点的横坐标值，可得 闪烁周期T = (0. 1320-0. 0120)/9，刷新频率为f = 1/T = 75赫兹。(2)联想LEN0V030厘米液晶显示器图3为联想LEN0V030厘米液晶显示器频率测定结果图，图A和图B显示了 一次实验中两个采样数据点，从数据图像特征和数据点的纵、横坐标值的分析，可知液 晶显示器的两个工作特点一、有光的闪烁想象，其闪烁频率(即刷新频率)Sf=I/ [(0. 110-0. 0280)/5] ^ 60. 975赫兹，与所设置的屏幕属性60赫兹接近；二、液晶显示器 的这种闪烁所形成的光的强度的峰、谷差值较小，即便处于谷值时段也有较大的光的强度， 从而使闪烁所形成的光的反差较纯平彩色显示器小了许多，这就大大减小了人眼的不适程 度，验证了以上文献资料检索的理论结论。进一步地，利用佳能CANON(PoWerShotA710IS型)数码照相机拍摄的不同显示器 的照片，同一曝光时间(1/100秒)拍摄不同刷新频率的纯平彩色显示器和液晶显示器情 况对比。图7为联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器60赫兹刷新频率照片；图8为 联想LEN0V043厘米高亮纯平彩色显示器85赫兹刷新频率照片。60赫兹对应的刷新周 期T = 1/60秒 0. 016秒，85赫兹对应的刷新周期T = 1/85秒 0. 01176秒。而佳能 CANON(PowerShotA710IS型)数码照相机快门速度设置为在1/100秒，即0. 01秒，应当可以 捕捉到纯平彩色显示器的“黑屏”现象，又由于60赫兹的刷新周期更长，因此呈现的黑色条 纹便更宽一些。固定刷新频率(60赫兹)的纯平彩色显示器在可调曝光时间数码相机中的照片比 较。利用佳能CAN0N(PoWerShotA710IS型)数码照相机“M手动设置快门速度(即曝光时 间)和光圈值”功能，选择不同曝光时间拍摄同一固定刷新频率(60赫兹)的纯平彩色显示 器工作界面的照片。可以明显地观察到，随着照相机曝光时间的逐渐增大，纯平彩色显示器 的刷新频率所产生的影响也在逐渐地消退。似乎在前四张照片中的明亮区域的宽度与曝光 时间还存在一定的正相关的关系。而当曝光时间在1/10秒及以上时，由于曝光时间比屏幕 刷新周期大了许多，拍摄到的是电子扫描多帧画面迭加后的结果，影响便完全消失，整个图 象显得明亮许多。本实施例的实施效果本实施例的发光频率测定方法简单易行，使用方便，由于采 用了数字信息实验设备，能够快速、灵敏和形象地处理数据，准确地测出了人的肉眼无法感 知的物理现象。实施例2步骤一，安装PASCO数字信息实验设备，配以光传感器；步骤二，在数字信息实验设备的软件中设置测量参数，将光传感器紧贴被测发光
5物体的表面打开PASCO软件操作界面，设置采集频率1000次/秒、采集时间5秒，将光传 感器紧贴被采集对象的显示器，点击开始按钮，进行数据采集；本实施例测定的发光物体及 其发光特性见表1。
表 1 步骤三，进行数据采集，计算刷新周期，得发光频率测定结果如下(1)日光灯使用50赫兹交流电，交流电正向、反向时均发光，且光 照度对称分布(见图6)，因此其光照度周期性变化的周期T = 0. 01秒(频率f = 100赫 兹)，测定得到的结果亦为100赫兹；(2)白炽灯，通常认为白炽灯发光时，电流通过灯丝发 热，高温灯丝发光，因温度不会急剧变化，光照度也不会剧烈变化；测定得到白炽灯的频率 亦为100赫兹(见图7) ； (3)某型号护眼灯，通过对测量图线分析可知该护眼灯光照度随 时间呈现周期性变化，频率也是100赫兹，只是波形与日光灯、白炽灯的有明显差异(见图 8) ； (4)手电筒，手电筒工作时使用的是直流电，光照度无明显周期性变化，变化的幅度很 小，基本上是恒定不变的(见图9)。同时，本领域技术人员知晓，光照度差异比例的定义如下(光照度最大值_光照 度最小值)/光照度最小值。进而可得到如下结果(见图10)日光灯、白炽灯、护眼灯三种 光源频闪频率均为100赫兹，使用的交流电50赫兹，交流电正向、反向输出时三种光源均发 光，且光照度对称分布；手电筒使用直流电，灯光没有明显周期性变化。日光灯、白炽灯、护 眼灯三种光源中，光照度差异比例最大的是日光灯，最小的是护眼灯，这个差异一旦人眼察 觉不到，可以视为不变，达到护眼功能。手电筒使用直流电，变化小，真正具备护眼功能，但 仍然有变化，说明稳恒电流也是相对而言的。本实施例的实施效果本实施例的发光频率测定方法简单易行，使用方便，可测定 多种发光物体的发光频率，同时由于采用了数字信息实验设备，能够快速、灵敏和形象地处 理数据，准确地测出了人的肉眼无法感知的物理现象。上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的 人员可以在不脱离本发明的思想的情况下，对上述实施例作出种种修改或变化，因此本发 明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大 范围。
权利要求
一种发光物体发光频率的测定方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，安装数字信息实验设备，配以光传感器；步骤二，在数字信息实验设备的软件中设置测量参数，将光传感器紧贴被测发光物体的表面；步骤三，进行数据采集，计算刷新周期，得发光频率。
2.根据权利要求1所述的发光物体发光频率的测定方法，其特征是，步骤一和步骤二 中，所述数字信息实验设备的型号为PASC0。
3.根据权利要求1所述的发光物体发光频率的测定方法，其特征是，步骤二中，所述测 量参数为采集频率和采集时间。
4.根据权利要求1所述的发光物体发光频率的测定方法，其特征是，步骤二中，所述发 光物体为电子管显示器、液晶显示器或灯具。
全文摘要
本发明涉及一种图像通信领域内的发光物体发光频率的测定方法，包括如下步骤步骤一，安装数字信息实验设备，配以光传感器；步骤二，在数字信息实验设备的软件中设置测量参数，将光传感器紧贴被测发光物体的表面；步骤三，进行数据采集，计算刷新周期，得发光频率。本发明的发光频率测定方法简单易行，使用方便，由于采用了数字信息实验设备，能够快速、灵敏和形象地处理数据，准确地测出了人的肉眼无法感知的物理现象，可测定多种发光物体的发光频率，能够准确测定各种发光物体的发光频率。
文档编号G01M11/02GK101922998SQ20101016595
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者周晓松 申请人:上海市莘格高级中学