led在户外显示的应用专题（一）stv将成为户外大型led显示看板技术主流

最近几年娱乐界出现许多大型视讯器（vision），分别在演唱会与竞技场会被当作照明与显示器使用，这种大型视讯器在展示会场，透过电脑图像（computer graphic）除了展示企业形象、还能够详细介绍商品，同时成为布置会场的艺术品。

如上所述电子显示看板业（电子显示看板）历经40年以上的摸索，终于实现结合美术及演出的宿愿。

电子显示看板涉及许多领域的技术，在广告与娱乐界几乎每天与各种电子产品为伍，从霓虹灯、灯泡构成的点灭看板，一直到电机元件构成的可动玩偶、人物造型，都包含在电子显示看板范畴内，最近几年电子显示看板甚至与照明产生重叠现象。

要求具可挠曲与高娱乐性功能

制作电子显示看板必须使用灯泡的开/关控制与调光控制，电子显示看板的结构与柏青哥非常类似，例如集合256个灯泡作点灭控制，就可以显示各种图案与简单的字元（character），如果将柏青哥的结构扩大摆在光电显示板上，再以rgb灯泡取代单色灯泡，就能够作为彩色影像显示。

虽然控制上同样是灯泡点灭，与调光控制的放大版，不过基于演出与美术布局需求，灯泡大多呈格子状排列，迷你灯泡则呈屏幕状、网幕排列，接着再利用光纤表现烟火画面，这类电子显示看板应用上要求轻量、可挠曲、设置容易与高娱乐性画面。

电子显示看板使用的灯泡数量不断减少，被各种型式的led取代，形成所谓的“led跑马灯板”，此时如果增加控制点数就成为大型“led显示器”。

图说：透过电脑图像除了展示企业形象、还能够详细介绍商品，同时成为布置会场的艺术品。（shenzhen dicolor optoelectronics）

具轻量与控制单元完全分离特性

99年日本业者开发led构成并可显示电脑图形、图像的影像透视器（stv: see through vision）。stv单体模组是在电线上，以一定等间距排列rgb led群组（cluster）形成电子看板条（electric ornament bar），再利用照明控制器输出的dmx 512讯号，直接控制电子看板条单体，由于电子看板条是以间距排列，因此能够形成影像画面，显示pc的影像资料。

设计上基于施工的方便性，电子看板条呈网状固定在基板上，如果基板可以达到柔软的程度，除了能够形成类似移动式缆线（cab tire）的可挠曲特性之外，还可以从正面视透（穿透率60%）网幕，看到背后第二屏幕的影像，此时再整合照明效果、展现背面物体，或是从背面投射照明，就可以获得传统led显示器无法达到的舞台效果。

stv系统整体非常轻量，显示单元、电源、控制单元完全分离，以往施工困难的场地也可以轻易架设。stv最初是以间距100mm设置led电子看板条，若遇到会场不宽阔时该间距将非常明显，此外纵5.4m×横7.2m（360吋）的大小，只能显示pc 72×54的画素（pixel），不能完整重现影像原貌，解决对策为提高画面尺寸与解析度。以往大多使用纵16.2m×横57.6m的显示器，目前则改用间距100mm的模组，在网格上每隔50mm设置led电子看板条，形成模拟70mm间距的双屏幕结构，研究人员依此开发所谓“影像网幕（image mesh）”，提高画面的解析度。影像网幕系统分成：显示单元、电源单元、讯号转换单元、输出单元（影像讯号输入单元），以及讯号输送单元群组。

图说：历经40年以上的摸索，电子显示看板终于实现结合美术与演出的宿愿。（www.barco.com）

系统外形尺寸为纵5.4m（216画素）×横7.2m（288画素），由于开发时非常重视透性（st: see through），因此研究人员在基板开凿网状孔穴，利用自动组装设备在宽5mm的基板上进行元件封装，此时结构上要求框架结构与纤细的连接器具备同等强度，因此设计阶段进行基板设计、元件封装、框架结构检讨等改善作业。

系统采用主流的dvi视讯介面

显示单元的全彩3合1表面封装型发光二极体，呈纵12个×横12个设置，形成300mm正方模组，讯号采用dmx512协调转换器与照明控制器进行控制。

视透系统主要特征是轻巧、薄形，虽然背面设有基板不像stv可以弯曲，但透过适当的元件设置，它可以作半径500mm的弯曲。9片模组固定在框架上形成900mm正方单元，组合后就可以构成纵5.4m×横7.2m规格显示器。

电源单元可以驱动上述900mm正方单元的6个画面；讯号转换单元主要功能为输入影像讯号，将编码的光讯号传送到dmx512协调转换器解码；显示模组利用dmx512驱动将讯号转换单元，为减少导线数量，一直到模组附近皆采用光纤传输方式。

影像讯号输入单元是数位视讯介面（dvi: digital video interface讯号添加混频（fader）资料，经过解码变成光讯号，再利用转换器（converter）将dmx512协调转换器的输出传送到288个次模组。虽然影像讯号输入规格是单一dvi（vga/60hz），假使能经由各种扫描转换器，它可以当作ntsc、pal、hd传送产品使用。

360吋的stv影像网幕不含缆线、电源时总重量150kg，显示单元的大小随着各模组单元可以任意增减，电源单元与讯号转换单元可以设置在上方或是下方。stv可以弯曲，若提供dc24v与dmx512协调转换器给模组单体时，它除了可以当作电子显示看板使用之外，同时还可轻易与其它led电子显示看板或照明产品，作各式各样的组合应用。

图说：电子显示看板的结构与柏青哥非常类似，例如集合256个灯泡作点灭控制，就可以显示各种图案与简单字元。（bios elettronica）

博览会展现惊喜效果

stv实际应用是2005年举办的爱知博览会，开幕当天使用的纵5.4m×横27m超大显示器，从正面无法看到大型影像设备，若从侧面窥视显示器，可以发现stv整体的厚度非常薄。

显示单元利用束带捆绑，充分展现stv系统轻巧的特征。束带设有专用l型挂勾，挂勾上设有2条显示单元固定用缆线、电源线与讯号线，显示单元的捆绑束带悬挂在缆线上方的管状支架上，作业时分割成30片模组横向设置，依此进行高度与横向调整作业，最上方被固定后再接上电源与讯号用连接器。

有关stv显示内容，它是利用切换技术分别显示标志等静态画面、vtr，以及现场摄影机拍摄的ntsc动态影像，虽然影像系统本身的解析度不高，但以电子显示看板的角度而言，stv使用23328个rgb led，确实令人感到惊讶。

层概念设计提供特殊感受

有关控制设备与方法，由于stv涉及影像技术，意味着电子看板设备已进化变成影像显示设备。爱知博览会的stv设置场地属于半户外格局，中午使用时的亮度一度遭受质疑，实际上stv100%的辉度可以满足一般视觉上需求，主要根据是开幕当天配合电视实况转播，stv的辉度只有80%，夜间甚至降至50%。为展现stv明亮影像、让观众可以视穿屏幕的特性，工作人员可进行实况表演，刻意让小孩子紧贴显示器背面屏幕上，影像整体或是必要部位变黑的瞬间再以照射强光，如此一来屏幕背面会出现小孩子的影像，充分展现影像＋α的效果。

此外透过层（layer）状屏幕的设计，可以使stv特征获得淋漓尽致的发挥，具体方法是在呈ㄈ型设置的stv（模拟间距70mm）前面摆设影像网幕，形成所谓的“影像层屏幕（image layer screen）”，接着工作人员交互在2个屏幕产生影像，形成立体影像观视感，由于后面的屏幕也是stv，若在它的背面设置雷射设备，还可以进行影像层屏幕+雷射表演。

图说：虽然控制上同样是灯泡点灭，及调光控制的放大版，不过基于演出与美术布局需求，灯泡大多呈格子状排列，迷你灯泡则呈屏幕状、网幕排列，接着再利用光纤表现烟火画面。（www.infoseek.com）

影像层屏幕的视穿率为64%，视穿应用时不可能完全没有感受屏幕的存在，不过透过影像内容、照明搭配，可以形成前所未有的影像效果。

利用stv某种程度弯曲的特性，可以发挥创意性的影像显示效果；设置在美术馆时，屏幕上任何角落是黑色时，观视者可以感受特殊的存在感，此时若在rgb三合一led发光以外的部位黏贴彩色剪贴膜片，可以获得异外的艺术视觉效果。

娱乐、实体广告界常用的电子显示看板，广泛应用照明、影像与电子看板元件技术，在此前提下传统电子显示看板已转变成兼具艺术性的媒体，同时还获得全新的应用潜力。

发展潜力相当大

未来必须开发硬体要求的内容制作、输出系统的选择、整合设计、运作，以及柔软可挠曲性相关技术；相关元件必须开发讯号处理器、小型化dc电源，提高三合一led的亮度，降低led色度分布不均等技术。

如上述传统电子显示看板已蜕变成兼具照明、影像显示、会场装饰艺术品的大型显示器，未来stv可望出现在各种大型表演会场与户外大型电子广告墙。

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