CN201207112Y - 液晶拼接幕墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液晶拼接幕墙，包括：为各模块提供电源的电源模块，为各个液晶屏供电的高压板模块；还包括：一个FPGA模块；所述的FPGA模块与VGA处理模块相接并通过控制模块与各个液晶屏相接；本实用新型的有益效果是：寿命长，维护成本低；可视角度大；分辨率高、画面亮丽；超薄轻巧；功耗小，发热量低。

Description

液晶拼接幕墙

技术领域

本实用新型涉及一种液晶拼接幕墙，尤其涉及该液晶拼接幕墙的模块结构。

背景技术

现用技术中的幕墙一般有以下几种：CRT电视墙、背投电视墙、等离子电视墙。

CRT拼接幕墙

CRT拼接幕墙是最原始的拼接幕墙，是将普通CRT监视器按一定的规则，一台一台堆叠起来，并应用拼接技术实现画面的拼接，形成砖状墙面显示系统。CRT是应用最早的显示技术，具有技术相对成熟，图像色彩和还原度比较好等特点，但由于体积庞大、寿命不长、功能简单且容易受到干扰以及边框较大等问题，已经不能满足用户的需求，目前已基本退出市场。

背投拼接幕墙

背投的实现原理很简单，在背投单元内部设置一部投影机，发出的图像经透镜放大后通过镜片反射投影到屏幕背面，就是背投。

但由于技术限制，其固有的缺陷严重制约了背投电视墙的发展，主要表现在如下几个方面：

1、寿命短，维护成本高。制约背投技术发展的最重大缺陷是灯炮寿命很短，即使是当前最新技术的灯泡，在理想的使用环境下，其使用寿命也只有5000～8000小时，如果长时间连续开机，使用寿命还要大大缩短。当然，背投可以通过更换新的灯泡来延长使用寿命，但每个单元一次几千块钱的更换费用，其费用之高是用户无法接受的。

2、可视角度小。背投的可视角度只有90度，当偏离中心线45度就难以看清图像，这意味着同样显示面积的幕墙，背投的可视范围要小得多。换句话说，背投幕墙只有在中间的部分人可以看清楚，偏离了幕墙设计要求很多人同时观看的基本原则。

3、背投的图像闪烁，画质较差。即使是一些所谓逐行扫描、100HZ的背投，由于投射的显示原理造成的图像不稳定，色度均匀性差和亮度不均等问题也依然存在，严重影响了使用效果。

4、画面亮度不均匀。由于背投单元中背投主机投射出来的图像是通过透镜组将图像放大，因此投影出来的画面将会产生中间较亮，两边较暗的现象。尤其当背光灯使用一段时间出现老化之后，由于各单元背光灯老化程度不一致，将会出现各单元画面亮度严重不均匀的状况。

5、此外，体积庞大、笨重、安装调试不方便，安装之后无法移动，故障维修困难等问题也是背投技术落后的重要方面。

背投拼接幕墙的优点是由于使用投影方式，因此其拼接缝隙可以做得很小(3-5mm)。但由于其画面亮度的不均匀性，导致整幅画面在拼接边缘亮度较低，而每个单元中心部分亮度较高，因此在一定程度上也影响了拼接幕墙的观感。尽管背投拼接幕墙仍是目前市场上应用最多的一种技术，但相信随着平板技术的发展，背投产品将会逐步被平板产品所淘汰。

等离子幕墙

等离子用于显示动态图像时，由于是有高亮度、高对比度、高色域、宽视角等特点而受到不少用户的好评，但应用于安全防范领域或需要长时间显示静态图像或者图文时，例如用来做监视器或者拼接成电视幕墙，则存在严重的缺陷。

众所周知，等离子(PDP)是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。它采用了等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，形成一个个放电空间。放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质，在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。当向电极上加入高电压，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象，也称电浆效应。等离子体放电产生紫外线，紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉的荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。

由其显像原理可知，等离子自身发光，所以一般具有颜色鲜艳、高亮度、高对比度等优点，但其缺点也是很明显的，主要表现在以下几个方面：

1、功率高，发热量也大。最小尺寸的等离子显示屏，其功率也高于300W，一般42寸的等离子，功率要达到500W以上，这样高的功率，使其发热量也很大，因此，一般等离子内部都要安装风扇用于散热，而等离子幕墙则需要安装多组风扇，这些风扇使用一段时间以后，会产生很大的噪音，即影响了使用效果也影响了产品的质量。

2、平均无故障时间短，一旦损伤，无法修复。如果长时间开机，特别是在监控领域，一般要求一年365天每天24小时连续工作，其产生的热量则可想而知。这样巨大的发热量加快了元器件老化，甚至烧毁。等离子的故障率很高就是这个原因。

3、严重的灼伤问题。等离子用于家用大屏幕显示，由于电视节目一般是动态画面，且每天使用时间较短，因此不会造成严重灼伤。但应用于电视幕墙，则经常要显示一些相对静态，或者局部静态的画面，而且需要长时间使用，很容易使等离子灼伤。

4、分辨率低，图像清晰度低。等离子由于技术限制，可做大不能做小，点距一般很大，分辨率很低，至今没有那种等离子的物理分辨率能达到高清的要求，如果用于拼接幕墙，图像放大之后，其效果就更差了。等离子幕墙，只要走近一些，就可以清楚地看到组成等离子屏的点阵。

因此，等离子只适宜用于使用环境较好，使用时间较短的家用大屏幕电视，或者作为主要观赏动态图像的场合，而不适宜用作幕墙或经常需要显示静态图文画面的使用场合。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种液晶拼接幕墙，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：为各模块提供电源的电源模块，为各个液晶屏供电的高压板模块；还包括：一个FPGA模块；所述的FPGA模块与VGA处理模块相接并通过控制模块与各个液晶屏相接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：寿命长，维护成本低；可视角度大；分辨率高、画面亮丽；超薄轻巧；功耗小，发热量低。

附图说明

图1是本实用新型的模块图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

由图1可见：本实用新型包括：为各模块提供电源的电源模块，为各个液晶屏供电的高压板模块；还包括：一个FPGA模块；所述的FPGA模块与VGA处理模块相接并通过控制模块与各个液晶屏相接。

本实用新型的工作原理是采用嵌入式：各个拼接单元拥有独立的视频处理模块，通过矩阵将完整的信号输送到各个单元，并各自进行视频处理，分割出自己应该显示的那一部分，并将这一部分信号放大后显示，实现大屏幕拼接显示的目的。由于是各自处理，所以拼接的单元数理论上可以是无限。

本实用新型通过现场可编程逻辑阵列(FPGA)技术，将拼接功能直接嵌入到液晶驱动板上的方式。

嵌入式液晶拼接幕墙硬件原理，其硬件构成主要包括电源模块、高压板模块以及拼接控制板和液晶屏。

1、电源模块为各部分提供电源；

2、高压板模块为液晶屏供电；

3、拼接控制板基于FPGA进行数字处理，主要包括视频处理模块，用于对复合视频进行解码和处理，输出数字信号给FPGA进行图像的放大和截取；

4、VGA处理模块，用于对VGA输入的信号进行A/D转换，输出24BIT数字信号给FPGA，同样通过FPGA进行图像的放大和截取；

5、控制模块，主要是对整套拼接控制板进行控制并与其它拼接板进行通信，完成整个幕墙的控制；

6、嵌入式硬件拼接的最重要模块，即FPGA模块，该模块是拼接板的核心，主要完成图像的放大，显示位置的调整，信号通道的切换，液晶屏的驱动。

其实现方式简要如下：

系统指令包括五个主要方面：图像位置、图像位置细调、放大倍率、图像效果、场景保存。图像位置是指对信号处理写入相应的参数，使本身所处的位置显示正确的图像；图像位置细调是指对信号处理写入相应的参数，实现图像水平、垂直位置的细调；放大倍率是指对信号处理写入相应的参数，使本身所处的位置显示正确放大倍率的图像；图像效果是指对信号处理写入相应的参数，调整图像的亮度、对比度、饱和度、清晰度；场景保存对EPROM写入目前本机的所有设置参数，即保存本次的所有控制命令与设置，以备下次调用。

本实用新型以FPGA阵列为硬件基础，采用并行高速图形处理技术，实现了多路高速视频信号的统一处理，从根本上取代插卡式拼接控制器，解决了VGA信号输入数量受到限制的问题，它将液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术等合为一体，具有功能强大、系统稳定、操作简单的功能特点。

本实用新型具有很大的组合空间：既可以采用小屏拼接、也可以采用大屏拼接；既可以一对一单屏拼接，也可以一对M×N整屏拼接；还可以大小屏混合拼装。可以根据客户对液晶拼接幕墙系统提出的系统规模和应用要求，按照系统的使用环境，选择合适的产品和拼接方式，设计具体实施方案，满足系统的应用需求。

可以根据用户对输入信号的要求，选择不同的视频处理系统，实现VGA、复合视频、S-VIDEO、YPBPR/YCBCR或DVI信号输入，满足不同使用场合，不同信号输入的需求。可以通过控制软件，实现各种信号的切换、拼接成全屏显示、任意组合显示、图像拉伸显示、图像漫游显示、图像叠加显示等。

本实用新型的可靠性：

监视器、拼接幕墙一般要求一天24小时，一年365天连续工作，这就要求监视器、拼接幕墙具有可靠性、稳定性高等特点，以保证系统稳定可靠地运行。

影响系统可靠性主要包括温升、结构、干扰、以及系统本身的使用寿命等。系统的发热量大，将大大降低系统器件的使用寿命，而如果设备很重，则不利于安装和使机架不堪重负。此外，系统的抗干扰能力也直接影响系统的可靠性。

本实用新型采用高可靠性的DID液晶屏，其中40″重量只有12.5KG，为目前同尺寸平板显示设备中最轻的，功耗150W，如此低的能耗，其发热量也非常小，以至于站在拼接幕墙前面，也感觉不到它的温升。液晶独特的显示原理、全数字化的驱动系统，以及利用工程流体力学设计的空气涡流散热方法，确保了幕墙的高可靠性和稳定性，同时全钢的幕墙机架和合理的工艺设计，使设备既无辐射也不受外界电磁场的干扰，稳定可靠。

液晶低功耗、低发热、重量轻、寿命长，无辐射等特点，使液晶拼接幕墙可靠性极高，一般可正常工作5万小时以上。

Claims (1)

1.一种液晶拼接幕墙，其特征在于包括：为各模块提供电源的电源模块，为各个液晶屏供电的高压板模块；还包括：一个FPGA模块；所述的FPGA模块与VGA处理模块相接并通过控制模块与各个液晶屏相接。

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