專利名稱：液晶拼接幕墻的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液晶拼接幕墻，尤其涉及該液晶拼接幕墻的模塊 結構。
背景技術：
現(xiàn)用技術中的幕墻一般有以下幾種CRT電視墻、背投電視墻、等離
子電視墻。
CRT拼接幕墻
CRT拼接幕墻是最原始的拼接幕墻，是將普通CRT監(jiān)視器按一定的規(guī) 則， 一臺一臺堆疊起來，并應用拼接技術實現(xiàn)畫面的拼接，形成磚狀墻面 顯示系統(tǒng)。CRT是應用最早的顯示技術，具有技術相對成熟，圖像色彩和 還原度比較好等特點，但由于體積龐大、壽命不長、功能簡單且容易受到 干擾以及邊框較大等問題，已經不能滿足用戶的需求，目前已基本退出市 場。
背投拼接幕墻
背投的實現(xiàn)原理很簡單，在背投單元內部設置一部投影機，發(fā)出的圖 像經透鏡放大后通過鏡片反射投影到屏幕背面，就是背投。
但由于技術限制，其固有的缺陷嚴重制約了背投電視墻的發(fā)展，主要 表現(xiàn)在如下幾個方面
1、壽命短，維護成本高。制約背投技術發(fā)展的最重大缺陷是燈炮壽命 很短，即使是當前最新技術的燈泡，在理想的使用環(huán)境下，其使用壽命也 只有5000 8000小時，如果長時間連續(xù)開機，使用壽命還要大大縮短。當
然，背投可以通過更換新的燈泡來延長使用壽命，但每個單元一次幾千塊 錢的更換費用，其費用之高是用戶無法接受的。
2、 可視角度小。背投的可視角度只有90度，當偏離中心線45度就難 以看清圖像，這意味著同樣顯示面積的幕墻，背投的可視范圍要小得多。 換句話說，背投幕墻只有在中間的部分人可以看清楚，偏離了幕墻設計要 求很多人同時觀看的基本原則。
3、 背投的圖像閃爍，畫質較差。即使是一些所謂逐行掃描、1 0 0 H Z的背投，由于投射的顯示原理造成的圖像不穩(wěn)定，色度均勻性差和亮度 不均等問題也依然存在，嚴重影響了使用效果。
4、 畫面亮度不均勻。由于背投單元中背投主機投射出來的圖像是通過 透鏡組將圖像放大，因此投影出來的畫面將會產生中間較亮，兩邊較暗的 現(xiàn)象。尤其當背光燈使用一段時間出現(xiàn)老化之后，由于各單元背光燈老化 程度不一致，將會出現(xiàn)各單元畫面亮度嚴重不均勻的狀況。
5、 此外，體積龐大、笨重、安裝調試不方便，安裝之后無法移動，故 障維修困難等問題也是背投技術落后的重要方面。
背投拼接幕墻的優(yōu)點是由于使用投影方式，因此其拼接縫隙可以做得 很小(3-5mm)。但由于其畫面亮度的不均勻性，導致整幅畫面在拼接邊 緣亮度較低，而每個單元中心部分亮度較高，因此在一定程度上也影響了 拼接幕墻的觀感。盡管背投拼接幕墻仍是目前市場上應用最多的一種技術， 但相信隨著平板技術的發(fā)展，背投產品將會逐步被平板產品所淘汰。
等離子幕墻
等離子用于顯示動態(tài)圖像時，由于是有高亮度、高對比度、高色域、 寬視角等特點而受到不少用戶的好評，但應用于安全防范領域或需要長時 間顯示靜態(tài)圖像或者圖文時，例如用來做監(jiān)視器或者拼接成電視幕墻，則 存在嚴重的缺陷。
眾所周知，等離子(PDP)是一種利用氣體放電的顯示技術，其工作原 理與日光燈很相似。它采用了等離子管作為發(fā)光元件，屏幕上每一個等離 子管對應一個像素，屏幕以玻璃作為基板，基板間隔一定距離，形成一個 個放電空間。放電空間內充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質，在兩 塊玻璃基板的內側面上涂有金屬氧化物導電薄膜作激勵電極。當向電極上 加入高電壓，放電空間內的混合氣體便發(fā)生等離子體放電現(xiàn)象，也稱電漿 效應。等離子體放電產生紫外線，紫外線激發(fā)涂有紅綠藍熒光粉的熒光屏， 熒光屏發(fā)射出可見光，顯現(xiàn)出圖像。
由其顯像原理可知，等離子自身發(fā)光，所以一般具有顏色鮮艷、高亮 度、高對比度等優(yōu)點，但其缺點也是很明顯的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、 功率高，發(fā)熱量也大。最小尺寸的等離子顯示屏，其功率也高于
300W， 一般42寸的等離子，功率要達到500W以上，這樣高的功率，使其 發(fā)熱量也很大，因此， 一般等離子內部都要安裝風扇用于散熱，而等離子 幕墻則需要安裝多組風扇，這些風扇使用一段時間以后，會產生很大的噪 音，即影響了使用效果也影響了產品的質量。
2、 平均無故障時間短， 一旦損傷，無法修復。如果長時間開機，特別 是在監(jiān)控領域， 一般要求一年365天每天24小時連續(xù)工作，其產生的熱量 則可想而知。這樣巨大的發(fā)熱量加快了元器件老化，甚至燒毀。等離子的 故障率很高就是這個原因。
3、 嚴重的灼傷問題。等離子用于家用大屏幕顯示，由于電視節(jié)目一般 是動態(tài)畫面，且每天使用時間較短，因此不會造成嚴重灼傷。但應用于電 視幕墻，則經常要顯示一些相對靜態(tài)，或者局部靜態(tài)的畫面，而且需要長 時間使用，很容易使等離子灼傷。
4、 分辨率低，圖像清晰度低。等離子由于技術限制，可做大不能做小， 點距一般很大，分辨率很低，至今沒有那種等離子的物理分辨率能達到高
清的要求，如果用于拼接幕墻，圖像放大之后，其效果就更差了。等離子
幕墻，只要走近一些，就可以清楚地看到組成等離子屏的點陣。
因此，等離子只適宜用于使用環(huán)境較好，使用時間較短的家用大屏幕電視，
或者作為主要觀賞動態(tài)圖像的場合，而不適宜用作幕墻或經常需要顯示靜
態(tài)圖文畫面的使用場合。
發(fā)明內容
本實用新型需要解決的技術問題是提供了一種液晶拼接幕墻，旨在解 決上述的問題。
為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的 本實用新型包括為各模塊提供電源的電源模塊，為各個液晶屏供電 的高壓板模塊；還包括 一個FPGA模塊；所述的FPGA模塊與VGA處理
模塊相接并通過控制模塊與各個液晶屏相接。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是壽命長，維護成本低； 可視角度大；分辨率高、畫面亮麗；超薄輕巧；功耗小，發(fā)熱量低。

圖l是本實用新型的模塊圖。
具體實施方式

以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述-由圖1可見本實用新型包括為各模塊提供電源的電源模塊，為各 個液晶屏供電的高壓板模塊；還包括 一個FPGA模塊；所述的FPGA模 塊與VGA處理模塊相接并通過控制模塊與各個液晶屏相接。
本實用新型的工作原理是采用嵌入式各個拼接單元擁有獨立的視頻
處理模塊，通過矩陣將完整的信號輸送到各個單元，并各自進行視頻處理， 分割出自己應該顯示的那一部分，并將這一部分信號放大后顯示，實現(xiàn)大 屏幕拼接顯示的目的。由于是各自處理，所以拼接的單元數(shù)理論上可以是 無限。
本實用新型通過現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)技術，將拼接功能直接 嵌入到液晶驅動板上的方式。
嵌入式液晶拼接幕墻硬件原理，其硬件構成主要包括電源模塊、高壓 板模塊以及拼接控制板和液晶屏。
1、 電源模塊為各部分提供電源；
2、 高壓板模塊為液晶屏供電；
3、 拼接控制板基于FPGA進行數(shù)字處理，主要包括視頻處理模塊，用 于對復合視頻進行解碼和處理，輸出數(shù)字信號給FPGA進行圖像的放大和 截??；
4、VGA處理模塊，用于對VGA輸入的信號進行A/D轉換，輸出24BIT 數(shù)字信號給FPGA，同樣通過FPGA進行圖像的放大和截?。?br> 5、 控制模塊，主要是對整套拼接控制板進行控制并與其它拼接板進行 通信，完成整個幕墻的控制；
6、 嵌入式硬件拼接的最重要模塊，即FPGA模塊，該模塊是拼接板的 核心，主要完成圖像的放大，顯示位置的調整，信號通道的切換，液晶屏 的驅動。
其實現(xiàn)方式簡要如下
系統(tǒng)指令包括五個主要方面圖像位置、圖像位置細調、放大倍率、 圖像效果、場景保存。圖像位置是指對信號處理寫入相應的參數(shù)，使本身 所處的位置顯示正確的圖像；圖像位置細調是指對信號處理寫入相應的參 數(shù)，實現(xiàn)圖像水平、垂直位置的細調；放大倍率是指對信號處理寫入相應 的參數(shù)，使本身所處的位置顯示正確放大倍率的圖像；圖像效果是指對信 號處理寫入相應的參數(shù)，調整圖像的亮度、對比度、飽和度、清晰度；場 景保存對EPROM寫入目前本機的所有設置參數(shù)，即保存本次的所有控制
命令與設置，以備下次調用。
本實用新型以FPGA陣列為硬件基礎，采用并行高速圖形處理技術， 實現(xiàn)了多路高速視頻信號的統(tǒng)一處理，從根本上取代插卡式拼接控制器， 解決了 VGA信號輸入數(shù)量受到限制的問題，它將液晶顯示技術、嵌入式硬 件拼接技術、多屏圖像處理技術、信號切換技術等合為一體，具有功能強 大、系統(tǒng)穩(wěn)定、操作簡單的功能特點。
本實用新型具有很大的組合空間既可以采用小屏拼接、也可以采用 大屏拼接；既可以一對一單屏拼接，也可以一對MXN整屏拼接；還可以 大小屏混合拼裝?？梢愿鶕?jù)客f對液晶拼接幕墻系統(tǒng)提出的系統(tǒng)規(guī)模和應 用要求，按照系統(tǒng)的使用環(huán)境，選擇合適的產品和拼接方式，設計具體實 施方案，滿足系統(tǒng)的應用需求。
可以根據(jù)用戶對輸入信號的要求，選擇不同的視頻處理系統(tǒng)，實現(xiàn) VGA、復合視頻、S-VIDEO、 YPBPR/YCBCR或DVI信號輸入，滿足不同 使用場合，不同信號輸入的需求。可以通過控制軟件，實現(xiàn)各種信號的切 換、拼接成全屏顯示、任意組合顯示、圖像拉伸顯示、圖像漫游顯示、圖 像疊加顯示等。
本實用新型的可靠性
監(jiān)視器、拼接幕墻一般要求一天24小時， 一年365天連續(xù)工作，這就 要求監(jiān)視器、拼接幕墻具有可靠性、穩(wěn)定性高等特點，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可 靠地運行。
影響系統(tǒng)可靠性主要包括溫升、結構、干擾、以及系統(tǒng)本身的使用壽 命等。系統(tǒng)的發(fā)熱量大，將大大降低系統(tǒng)器件的使用壽命，而如果設備很 重，則不利于安裝和使機架不堪重負。此外，系統(tǒng)的抗干擾能力也直接影 響系統(tǒng)的可靠性。
本實用新型采用高可靠性的DID液晶屏，其中40"重量只有12.5KG，
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為目前同尺寸平板顯示設備中最輕的，功耗150W，如此低的能耗，其發(fā)熱 量也非常小，以至于站在拼接幕墻前面，也感覺不到它的溫升。液晶獨特 的顯示原理、全數(shù)字化的驅動系統(tǒng)，以及利用工程流體力學設計的空氣渦 流散熱方法，確保了幕墻的高可靠性和穩(wěn)定性，同時全鋼的幕墻機架和合 理的工藝設計，使設備既無輻射也不受外界電磁場的干擾，穩(wěn)定可靠。
液晶低功耗、低發(fā)熱、重量輕、壽命長，無輻射等特點，使液晶拼接 幕墻可靠性極高， 一般可正常工作5萬小時以上。
權利要求1. 一種液晶拼接幕墻，其特征在于包括為各模塊提供電源的電源模塊，為各個液晶屏供電的高壓板模塊；還包括一個FPGA模塊；所述的FPGA模塊與VGA處理模塊相接并通過控制模塊與各個液晶屏相接。
專利摘要本實用新型涉及一種液晶拼接幕墻，包括為各模塊提供電源的電源模塊，為各個液晶屏供電的高壓板模塊；還包括一個FPGA模塊；所述的FPGA模塊與VGA處理模塊相接并通過控制模塊與各個液晶屏相接；本實用新型的有益效果是壽命長，維護成本低；可視角度大；分辨率高、畫面亮麗；超薄輕巧；功耗小，發(fā)熱量低。
文檔編號G02F1/13GK201207112SQ20082005782
公開日2009年3月11日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權日2008年4月28日
發(fā)明者康 馮 申請人:上海優(yōu)安信息技術有限公司