CN101447144A - 一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕及其拼接方法 - Google Patents

Abstract

一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕及其拼接方法，属于大屏幕拼接技术领域。由一组显示单元拼接构成，其特征在于所述显示单元的表面玻璃基板主体表面为平面结构，表面玻璃基板边缘表面为同一规格的弧形结构，各显示单元相邻边侧的弧面沿接缝中心对称，各显示单元上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器。上述一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕及其拼接方法，利用不均匀的像素密度显示、光学原理、图像变形矫正技术消除大屏幕上的拼接缝隙。且该显示单元由于具有同一规格，能批量生产，降低了生产成本，且安装方便、质量稳定。

Description

一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕及其拼接方法

技术领域

本发明属于大屏幕拼接技术领域，具体为一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕及其拼接方法。

背景技术

目前在国内外的超大屏幕都采用LCD、PDP、DLP等独立的显示单元进行简单物理拼接而成。由于显示单元都是相对独立的封装，在两个或两个以上的显示单元拼接成一个大屏幕时，在屏幕的拼接处形成了比较大缝隙，影响了画面的视觉效果。

目前国内外对这种缝隙的处理方法有两种：一种是对显示单元的封装采用超薄的材料，以便减少屏幕拼接空隙，这种方法只能减少拼接空隙，而不能消除空隙，并且空隙的大小取决于安装工人的技术水平及采取用的材料厚度；另一种是简单的采用在显示单元上加透镜改变光曲度的办法。后一种办法在理论比较可行，但是在实际工程中可操作性差，原因是大屏幕系统中的独立显示单元往往比较多，加在整个屏幕中间显示单元的透镜无法固定；由于各个独立单元的色温色差会有一定的差异，尤其是长时间运行后老化程度会有差异，这样对透镜的光曲度要求会有差异；在实际安装过程中，屏幕的缝隙不可能均匀一致，所以需要在屏幕安装好以后，按照测量的结果单独加工与独立显示单元对应的透镜，并且由于每块透镜的参数不一样，不能批量生产，生产成本高，工期长，质量不可靠。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕及其拼接方法的技术方案，利用不均匀的像素密度显示、光学原理、图像变形矫正技术消除大屏幕上的拼接缝隙。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，由一组显示单元拼接构成，其特征在于所述显示单元的表面玻璃基板主体表面为平面结构，表面玻璃基板边缘表面为同一规格的弧形结构，各显示单元相邻边侧的弧面沿接缝中心对称，各显示单元上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板四侧边缘表面为同一规格的弧形结构。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板两侧边缘表面为同一规格的弧形结构。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于所述的显示单元为液晶屏，由表面玻璃基板、液晶体、下层玻璃基板、背光板、驱动电路板复合构成，并通过前框将其边框固定，图像矫正器设置在驱动电路板上，表面玻璃基板边缘弧面末端设置与前框配合的平面边框。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于所述的显示单元为等离子屏，由表面玻璃基板、等离子管、等离子管控制线板、下层玻璃基板、驱动电路板复合构成，并通过前框将其边框固定，图像矫正器设置在驱动电路板上，表面玻璃基板边缘弧面末端设置与前框配合的平面边框。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于所述的显示单元为背投屏，表面玻璃基板为背投屏幕。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板边缘弧面的弧度大于0°小于100°。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板弧面末端设置的平面边框的宽度大于0.1mm小于1mm。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接方法，其特征在于包括以下步骤：

1)把各显示单元拼接位置固定好，使它们的物理拼接缝隙尽量小；

2)利用常规测试软件和光度测量设备进行参数测量：测量相邻显示单元之间的拼接缝隙宽度L_a、L_b、L_c、L_d，测量显示单元的表面玻璃基板边缘弧面的弧度R、弧长度k，测量设备安装场地环境参数Q、分辩率修正参数N_p、基准亮度修正参数N_u、像素点大小修正参数N_c、像素点间距修正参数N_L、原始图像的大小修正参数N_w，把显示单元分成A、B、C、D、E区域，测量各自的显示面积S_a、S_b、S_c、S_d、S_e，调整各显示单元的色温色差一致；

3)将步骤2)中测量得到的参数输入图像矫正器，图像矫正器利用预先设置的计算公式进行矫正运算，得到相应的矫正系数，图像矫正器通过矫正系数对显示单元A、B、C、D、E区域的输入源图像分别进行矫正，然后再由驱动电路板上的驱动IC显示矫正后的图像。

上述一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕及其拼接方法，所述显示单元主体表面为平面结构，边缘表面为同一规格的弧形结构，利用相邻的两个图像显示单元边缘弧形曲面发光，以及光线通过弧形曲面能改变光线方向的特点，在视觉上消除各显示单元之间的缝隙；同时在显示单元上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器，图像矫正器用矫正系数对显示单元不同区域的图像进行精确矫正，进一步在视觉上消除各显示单元之间的缝隙，实现了大屏幕画面的整体效果。且该显示单元由于具有同一规格，能批量生产，降低了生产成本，且安装方便、质量稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为液晶屏的剖视结构示意图；

图3为等离子屏的剖视结构示意图；

图4为多单元图像显示的无缝隙拼接方法的控制流程图；

图中：1-显示单元、101-表面玻璃基板、102-液晶体、103-下层玻璃基板、104-背光板、105-驱动电路板、106-图像矫正器、107-前框、108-等离子管、109-等离子管控制线板、A/B/C/D/E-显示区域。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明：

如图所示，该多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕由一组显示单元1拼接构成，所述显示单元1的表面玻璃基板101主体表面为平面结构，表面玻璃基板101边缘表面为同一规格的弧形结构，各显示单元1相邻边侧的弧面沿接缝中心对称，各显示单元1上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器106。根据安装位置的不同，表面玻璃基板101可以是四侧边缘表面为同一规格的弧形结构，也可以是两侧边缘表面为同一规格的弧形结构。表面玻璃基板101边缘弧面的弧度大于0°小于100°的范围内都可以采用，以获得最佳的视觉效果。

所述的显示单元1可以为液晶屏、等离子屏或背投屏。显示单元1为液晶屏，由表面玻璃基板101、液晶体102、下层玻璃基板103、背光板104、驱动电路板105复合构成，并通过前框107将其边框固定，图像矫正器106设置在驱动电路板105上，表面玻璃基板101边缘弧面末端设置与前框107配合的平面边框。显示单元1为等离子屏，由表面玻璃基板101、等离子管108(包含等离子气体、萤光体层)、等离子管控制线板109、下层玻璃基板103、驱动电路板105复合构成，并通过前框107将其边框固定，图像矫正器106设置在驱动电路板105上，表面玻璃基板101边缘弧面末端设置与前框107配合的平面边框。显示单元1为背投屏，表面玻璃基板101为背投屏幕。表面玻璃基板101弧面末端设置的平面边框的宽度大于0.1mm小于1mm，主要用于和前框107固定配合，因为尺寸很小，因此也不影响图像显示效果。

所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接方法，包括以下步骤：

1)把各显示单元1拼接位置固定好，使它们的物理拼接缝隙尽量小；

2)利用常规测试软件和光度测量设备进行参数测量：测量相邻显示单元1之间的拼接缝隙宽度L_a、L_b、L_c、L_d，测量显示单元1的表面玻璃基板101边缘弧面的弧度R、弧长度k，测量设备安装场地环境参数Q、分辩率修正参数N_p、基准亮度修正参数N_u、像素点大小修正参数N_c、像素点间距修正参数N_L、原始图像的大小修正参数N_w，把显示单元1分成A、B、C、D、E区域，测量各自的显示面积S_a、S_b、S_c、S_d、S_e，调整各显示单元1的色温色差一致；

3)将步骤2)中测量得到的参数输入图像矫正器106，图像矫正器106利用预先设置的计算公式进行矫正运算，得到相应的矫正系数，图像矫正器106通过矫正系数对显示单元1的A、B、C、D、E区域输入源图像分别进行矫正，然后再由驱动电路板105上的驱动IC显示矫正后的图像，各矫正系数的计算公式如下：

每个区域的分辨率P_a、P_b、P_c、P_d、P_e的计算公式如下：

$P_a=({\mathrm{QL}}_a\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_a$

$P_b=({\mathrm{QL}}_b\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_b$

$P_c=({\mathrm{QL}}_c\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_c$

$P_d=({\mathrm{QL}}_d\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_d$

$P_e=(Q\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_e$

每个区域的单位亮度系数U_a、U_b、U_c、U_d、U_e的计算公式如下：

U_a＝QL_aCOSR/k±N_U

U_b＝QL_bCOSR/k±N_U

U_c＝QL_cCOSR/k±N_U

U_d＝QL_dCOSR/k±N_U

U_e＝QCOSR/k±N_U

每个区域的像素点大小的计算公式：

$\frac{s}{p_n}\sin R+\mathrm{Nc}$

像素点间距的计算公式：

$\frac{s}{p_n}\sin R+N_L.$

可以根据实际需要，把上述步骤中的显示单元1分成任意几个区域，矫正方法同上。上述方法利用相邻显示单元单元1边缘弧面发光来补偿拼接缝隙亮度和图像。显示单元1主体表面及四边的像素点大小、像素点间距都可以自由调整，主体表面和边缘的像素点密集度不同，主体表面的像素点密度小，边缘的像素点密度大，图1中A、B、C、D区域的像素点密度大，E区域的像素点密度小。

如图4所示的控制流程如下：图像源输入，图像矫正器106提取参数库中的显示单元坐标计算单元图像的大小位置，再进行图像截取，根据参数库中提取的数据对截取的图像进行矫正运算，矫正运算好的图像，通过显示驱动IC传输到显示屏幕上进行图像显示。

上述显示单元1主体表面为平面结构，边缘表面为同一规格的弧形结构，利用光线通过弧形曲面能改变光线方向的特点，在视觉上消除各显示单元1之间的缝隙；同时在显示单元1上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器106，图像矫正器106用矫正系数对显示单元1不同区域的图像进行精确矫正，进一步在视觉上消除各显示单元1之间的缝隙，实现了大屏幕画面的整体效果。且该显示单元1由于具有同一规格，能批量生产，降低了生产成本，且安装方便、质量稳定。

Claims (9)

1、一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，由一组显示单元(1)拼接构成，其特征在于所述显示单元(1)的表面玻璃基板(101)主体表面为平面结构，表面玻璃基板(101)边缘表面为同一规格的弧形结构，各显示单元(1)相邻边侧的弧面沿接缝中心对称，各显示单元(1)上配合设置接入图像输入数据的图像矫正器(106)。

2、如权利要求1所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板(101)四侧边缘表面为同一规格的弧形结构。

3、如权利要求1所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板(101)两侧边缘表面为同一规格的弧形结构。

4、如权利要求1所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于所述的显示单元(1)为液晶屏，由表面玻璃基板(101)、液晶体(102)、下层玻璃基板(103)、背光板(104)、驱动电路板(105)复合构成，并通过前框(107)将其边框固定，图像矫正器(106)设置在驱动电路板(105)上，表面玻璃基板(101)边缘弧面末端设置与前框(107)配合的平面边框。

5、如权利要求1所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于所述的显示单元(1)为等离子屏，由表面玻璃基板(101)、等离子管(108)、等离子管控制线板(109)、下层玻璃基板(103)、驱动电路板(105)复合构成，并通过前框(107)将其边框固定，图像矫正器(106)设置在驱动电路板(105)上，表面玻璃基板(101)边缘弧面末端设置与前框(107)配合的平面边框。

6、如权利要求1所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于所述的显示单元(1)为背投屏，表面玻璃基板(101)为背投屏幕。

7、如权利要求1所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板(101)边缘弧面的弧度大于0°小于100°。

8、如权利要求4或5所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接大屏幕，其特征在于表面玻璃基板(101)弧面末端设置的平面边框的宽度大于0.1mm小于1mm。

9、如权利要求1所述的一种多单元图像显示的无缝隙拼接方法，其特征在于包括以下步骤：

1)把各显示单元(1)拼接位置固定好，使它们的物理拼接缝隙尽量小；

2)利用常规测试软件和光度测量设备进行参数测量：测量相邻显示单元(1)之间的拼接缝隙宽度La、Lb、Lc、Ld，测量显示单元(1)的表面玻璃基板(101)边缘弧面的弧度R、弧长度k，测量设备安装场地环境参数Q、分辩率修正参数Np、基准亮度修正参数Nu、像素点大小修正参数Nc、像素点间距修正参数NL、原始图像的大小修正参数Nw，把显示单元(1)分成A、B、C、D、E区域，测量各自的显示面积Sa、Sb、Sc、Sd、Se，调整各显示单元(1)的色温色差一致；

3)将步骤2)中测量得到的参数输入图像矫正器(106)，图像矫正器(106)利用预先设置的计算公式进行矫正运算，得到相应的矫正系数，图像矫正器(106)通过矫正系数对显示单元(1)A、B、C、D、E区域的输入源图像分别进行矫正，然后再由驱动电路板(105)上的驱动IC显示矫正后的图像，各矫正系数的计算公式如下：

每个区域的分辨率Pa、Pb、Pc、Pd、Pe的计算公式如下：

$P_a=(Q{L}_a\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_a$

$P_b=(Q{L}_b\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_b$

$P_c=(Q{L}_c\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_c$

$P_d=(Q{L}_d\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_d$

$P_e=(Q\sqrt[3]{k\sin R}\±\mathrm{Np})S_e$

每个区域的单位亮度系数Ua、Ub、Uc、Ud、Ue的计算公式如下：

U_a＝QL_aCOSR/k±N_U

U_b＝QL_bCOSR/k±N_U

U_c＝QL_cCOSR/k±N_U

U_d＝QL_dCOSR/k±N_U

U_e＝QCOSR/k±N_U

每个区域的像素点大小的计算公式：

$\frac{s}{p_n}\sin R+N_C$

像素点间距的计算公式：

$\frac{s}{p_n}\sin R+N_L.$

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