背投影拼接顯示墻的組成及其種類

    大屏幕拼接是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，目前大屏幕拼接主要有兩種，一種是傳統(tǒng)的顯示墻硬拼接技術(shù)，另一種是采用邊緣融合技術(shù)的無(wú)縫拼接技術(shù)。顯示墻硬拼接技術(shù)主要采用多個(gè)箱體拼接而成，如CRT背投顯示墻、LCD背投顯示墻、DLP背投拼接墻以及等離子顯示墻等，這種拼接技術(shù)目前拼接縫隙最小的可以小到就毫米以下，因?yàn)榭p隙非常小了，所以大家也都叫“無(wú)縫”拼接，但實(shí)際是有縫隙的。

    在大屏幕拼接中，背投影顯示系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)龐大的群體，英文名稱為“Rear Projection Display System”，其實(shí)它是投影顯示的一種方式，投影顯示分為正投影（Front Projection）和背投影兩種方式，正投影最直接的應(yīng)用就是投影機(jī)，而背投影產(chǎn)品現(xiàn)在主要有"背投式屏幕墻"和"背投式電視"兩種應(yīng)用，和普通投影 機(jī)相比，它有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：首先投影系統(tǒng)光路封閉，不受外界影響，亮度高、色彩豐富，畫(huà)面質(zhì)量更加艷麗。 

    讓我們一起了解它的工作原理，就以背投式屏幕墻為例。背投影顯示系統(tǒng)組件包括：投影機(jī)（LCD、DLP、CRT等種類）、背投影屏幕、反射鏡、支架和箱體。其中投影機(jī)是投影顯示系統(tǒng)重要部件，其性能參數(shù)主要有亮度、對(duì)比度、發(fā)分辨率等等，其指標(biāo)性能對(duì)屏幕顯示好壞起了決定性作用。

    基于背投的組成原理及投影機(jī)的重要性，我們根據(jù)采用投影體種類的不同，可分為CRT(陰極射線管)、LCD(數(shù)字光處理)等幾種。CRT背投屬于背投陣營(yíng)中的低端產(chǎn)品，而其它幾種背投則對(duì)應(yīng)地為高端產(chǎn)品，其中DLP背投亮度、色彩、可視角度較好，從體積來(lái)看，DLP及LCD均比傳統(tǒng)CRT背投有明顯的改善，而LCD背投清晰度較高；拼接縫較小。下面我們就這幾種采用不同技術(shù)的投影機(jī)進(jìn)行更深入的介紹。

CRT背投影顯示單元

    CRT 大屏幕顯示單元是最早應(yīng)用大屏幕拼接技術(shù)的顯示產(chǎn)品產(chǎn)品，九十年早期，已經(jīng)開(kāi)始用電視機(jī)的顯象管拼接，到九十年代中期，開(kāi)始出現(xiàn) CRT 的大屏幕背投無(wú)縫拼接。

CRT技術(shù)原理：

    CRT 是英文 Cathode Ray Tube 的縮寫，譯作陰極射線管。作為成像器件，它是實(shí)現(xiàn)最早、應(yīng)用最為廣泛的一種大屏幕拼接顯示技術(shù)，幾乎被用于今天所有的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器和電視機(jī)。

　　陰極射線管式投影機(jī)也稱為顯像管式或投影管式投影機(jī)。這種投影機(jī)可把輸入信號(hào)源分解成 R （紅）、G （綠）、B （藍(lán)）三基色信號(hào)，通過(guò)三個(gè) CRT 管在大屏幕上顯示出彩色圖像。電子束的強(qiáng)度被輸入信號(hào)控制，磁性偏轉(zhuǎn)線圈控制電子束的掃描路徑。當(dāng)電子束來(lái)回掃描并且直接打在涂有熒光物質(zhì)的屏幕的內(nèi)表面時(shí)，這種熒光物質(zhì)就會(huì)發(fā)光。屏幕通常以 60Hz 或更高頻率刷新，大于人眼能夠檢測(cè)到的頻率，所以一幅連續(xù)穩(wěn)定的圖像就產(chǎn)生了。通常所說(shuō)的三槍投影機(jī)就是由三個(gè)投影管組成的投影機(jī)，它使用內(nèi)光源，屬主動(dòng)式投影方式。

    CRT技術(shù)成熟，顯示的圖像色彩豐富，還原性好，具有豐富的幾何失真調(diào)整能力；但其重要技術(shù)指標(biāo)圖像分辨率與亮度相互制約，直接影響CRT投影機(jī)的亮度值，到目前為止，其亮度值始終徘徊在300lm以下。

CRT 大屏幕顯示(電視)墻具有以下優(yōu)勢(shì)：

  　1、視頻信號(hào)顏色鮮艷、飽和、逼真是其他顯示技術(shù)達(dá)不到的。

　　2 、CRT 大屏幕電視墻顯示技術(shù)使用歷史悠久，技術(shù)成熟、穩(wěn)定、成本低。

　　3 、CRT 大屏幕電視墻能長(zhǎng)期連續(xù)工作。

CRT 大屏幕顯示墻的發(fā)展走向

    CRT 大屏幕電視墻投影顯示技術(shù)具有歷史悠久，技術(shù)成熟，電光特性好，顯示的圖像色彩豐富，還原性好，對(duì)比度高，解像度高，豐富的幾何失真調(diào)整能力等優(yōu)點(diǎn)。造價(jià)在所有的投影墻顯示單元里好是最低的，但是其操作復(fù)雜，特別是會(huì)聚調(diào)整繁瑣，機(jī)身體積大，目前在市場(chǎng)上已很少見(jiàn)了。主要應(yīng)用在廣告、娛樂(lè)演播、企業(yè)形象宣傳，播放的內(nèi)容以視頻節(jié)目源為主。

LCD背投影顯示單元

    LCD投影技術(shù)是自90年代起，由日商主導(dǎo)的投影技術(shù)，其顯影原理類似幻燈機(jī)，系藉由高亮度鹵素?zé)襞�，照射LCD面板，再將影像穿透面板后，經(jīng)過(guò)投射鏡頭組的聚焦及放大影像后，投射于屏幕上顯示影像。

    LCD背投影顯示單元中的投影機(jī)按照液晶板的片數(shù)分為三片式和單片式。目前，三片式投影機(jī)是液晶板投影機(jī)的主要機(jī)種，其原理示意圖如下：

    三片式LCD板投影機(jī)原理是光學(xué)系統(tǒng)把光源發(fā)射的強(qiáng)光通過(guò)分光鏡形成R、G、B三束光，分別透射過(guò)R、G、B三色液晶板；控制信號(hào)源經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換調(diào)制后，加到液晶板上，通過(guò)控制液晶單元的開(kāi)啟、閉合，從而控制R、G、B三色光路的通斷，然后三色光經(jīng)過(guò)合色光路，在合色棱鏡中匯聚，最后經(jīng)透鏡投射后，在屏幕上形成彩色圖像。

LCD背投影顯示墻的優(yōu)缺點(diǎn)

    采用LCD投影技術(shù)的投影機(jī)分辨率、清晰程度較高，但在亮度的均勻性和壽命上相對(duì)弱一些，造價(jià)比DLP要低。但由于其不能7x24小時(shí)不間斷連續(xù)工作、維護(hù)費(fèi)用高、光效利用率低等問(wèn)題，它的開(kāi)機(jī)預(yù)熱和關(guān)機(jī)后散熱都需要時(shí)間，不能做到CRT背投那樣隨開(kāi)隨關(guān)。因而在專業(yè)背投領(lǐng)域很少應(yīng)用。目前 ，LCD(Liquid Cristal Display)技術(shù)的核心主要集中于SONY和EPSON兩家，產(chǎn)品在商用投影機(jī)(前投)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

DLP背投影顯示單元

   DLP是純數(shù)字化顯示技術(shù)。 DLP（數(shù)碼光處理）是在投影和顯示訊息方面的一種革命性技術(shù)，根據(jù)美國(guó)Texas Instruments（TI）公司開(kāi)發(fā)的數(shù)碼微鏡無(wú)件（DMD）設(shè)計(jì)而成，創(chuàng)造出顯示數(shù)碼視像訊息的最后一環(huán)，它采用發(fā)射光成像原理，實(shí)現(xiàn)圖像處理全數(shù)字化，具有穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便、亮度高、顯示圖像平滑、細(xì)膩、精確的特點(diǎn)，DLP投影技術(shù)廣泛用于桌面投影機(jī)、商務(wù)投影機(jī)、電影院放映，尤其在大屏幕投影拼接顯示領(lǐng)域，它一直處理領(lǐng)導(dǎo)地位，在背投拼接墻領(lǐng)域DLP技術(shù)占據(jù)了近95%的市場(chǎng)份額。

DLP技術(shù)原理：

   DLP(Digital Light Processing)指數(shù)字光處理技術(shù)，這種技術(shù)要先把影像訊號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理后再投影出來(lái)，其投影顯示質(zhì)量很好。與LCD背投的透射式成像不同，DLP為反射方式，其系統(tǒng)核心是TI(德州儀器)公司開(kāi)發(fā)的數(shù)字微鏡器件—DMD(Digital Micro mirror Device)。

    DMD是顯示數(shù)字可視信息的最終環(huán)節(jié)，它是在CMOS的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制程上，加上一個(gè)可調(diào)變反射面的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)形成的器件。通常DMD 芯片有約130萬(wàn)個(gè)鉸接安裝的微鏡，一個(gè)微鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)像素。DLP背投的原理是用一個(gè)積分器(Integrator)將光源均勻化，通過(guò)一個(gè)有色彩三原色的色環(huán)(Color Wheel)，將光分成R、G、B三色，微鏡向光源傾斜時(shí)，光反射到鏡頭上，.相當(dāng)于光開(kāi)關(guān)的“開(kāi)”狀態(tài)。微鏡向光源反方向傾斜時(shí)，光反射不到鏡頭上，相當(dāng)于光開(kāi)關(guān)的“關(guān)”狀態(tài)。其灰度等級(jí)由每秒鐘光開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)次數(shù)比來(lái)決定。因此采用同步信號(hào)的方法，處理數(shù)字旋轉(zhuǎn)鏡片的電信號(hào)，將連續(xù)光轉(zhuǎn)為灰階，配合R、G、B三種顏色而將色彩表現(xiàn)出來(lái)，最后投影成像，便可以產(chǎn)生高品質(zhì)、高灰度等級(jí)的圖像。

    目前DLP的投影機(jī)主要有單片DMD機(jī)、雙片DMD機(jī)和三片DMD機(jī)。根據(jù)各自不同的特點(diǎn)，有著不同的應(yīng)用。其中單片式主要應(yīng)用在便攜式投影產(chǎn)品，三片式主要應(yīng)用于超高亮度投影機(jī)，雙片式則主要應(yīng)用于大型拼接顯示墻。

    DLP數(shù)字光處理技術(shù)背投影顯示單元，雖然亮度、色彩較好，但造價(jià)也最高，燈泡的壽命不能讓人滿意，燈泡一般工作大約6000小時(shí)時(shí)就需要更換，目前業(yè)界許多知名的公司相繼推出了投影機(jī)雙燈系統(tǒng)，該系統(tǒng)的出現(xiàn)，在一定程度上解決了由于投影機(jī)燈泡問(wèn)題而引起的顯示單元無(wú)法正常顯示的問(wèn)題。DLP數(shù)字光處理技術(shù)背投影顯示單元 主要用于指揮自動(dòng)化、工業(yè)控制、生產(chǎn)調(diào)度等行業(yè)。

LCOS背投影顯示單元

　　LCOS 為 Liquid Crystal on Silicon 的縮寫，即硅基液晶，是一種全新的數(shù)碼成像技術(shù)。其成像方式類似于三片式的 LCD 液晶技術(shù)，不過(guò)采用 LCOS 技術(shù)的投影機(jī)其光線不是透過(guò) LCD 面板，而是采用反射方式形成彩色圖像。

　　LCOS 采用涂有液晶硅的 CMOS 集成電路芯片作為反射式 LCD 的基片，用先進(jìn)工藝磨平后鍍上鋁當(dāng)作反射鏡，形成 CMOS 基板，然后將 CMOS 基板與含有透明電極之上的玻璃基板相貼合，再注入液晶封裝而成。LCOS 將控制電路放置于顯示裝置的后面，可以提高透光率，從而達(dá)到更大的光輸出和更高的分辨率。

    在背投拼接墻領(lǐng)域，尚處在起步階段，其技術(shù)還有待進(jìn)一步完善，量產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，在面板供貨上也缺乏穩(wěn)定，成品率比較低且其質(zhì)量和穩(wěn)定性都不能得到保證。雖然有日立、索尼等公司之前都推出了幾款大有前途的LCOS產(chǎn)品，但真正用于拼接的為數(shù)還不是很多。 

    目前國(guó)內(nèi)能提供LCOS液晶背投拼接墻的有展視科技、以及江西的鴻源數(shù)顯等。早在2004年，展視就推出了LCOS大屏幕拼接墻，它利用新的光學(xué)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能支持7×24連續(xù)工作，解決了LCD透光率、分辨率、視角、壽命等問(wèn)題，但由于是量少，LCOS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有在用戶群中得到較好的推廣。

    不過(guò)，在今年舉行的IS2007展展會(huì)上，江西鴻源數(shù)顯展示了采用LCOS技術(shù)的背投影單元以及LCOS拼接墻，LCOS拼接墻是基于一個(gè)全新的顯示技術(shù)上研發(fā)的新產(chǎn)品，相對(duì)于其他顯示技術(shù)，LCOS在分辨率及亮度上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而受得眾多潛在用戶的關(guān)注，此外，Sysview公司還在IS2007展展會(huì)上展示了LCOS投影芯片，并表示計(jì)劃在不久的一段時(shí)間里在中國(guó)內(nèi)地新建LCOS芯片生產(chǎn)基地。相信隨著LCOS芯片的量產(chǎn)，在未來(lái)的一段時(shí)間里，LCOS技術(shù)的發(fā)展前景將會(huì)十分廣闊。

投影顯示墻的比較

采用各種技術(shù)類型的背投拼墻比較：