專利名稱：一種超大屏幕無縫顯示幕墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬大屏幕顯示設(shè)備，特別是沒有拼接縫的大屏幕顯示設(shè)備，涉及背投 技術(shù)、短焦投影技術(shù)和邊緣融合投影顯示技術(shù)。其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，適合于各種大型室內(nèi)展 示，如機場、賣場、酒店、監(jiān)控中心、博物館、展覽館、演播室等場合；因其安裝、調(diào)試便捷，基 本能夠在三個小時內(nèi)完成，而且拆卸、運輸簡易快速，尤其能夠滿足臨時性的展示和會議的 時間需求。
背景技術(shù)：
隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，以及人們欣賞水平的要求提升，超大畫面、超高 亮度、以及更高分辨率顯示成為顯示系統(tǒng)的迫切需求。早在上世紀80年代初期就開始了關(guān)于大屏幕顯示設(shè)備的研究。早期的技術(shù)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(yīng)用拼接技術(shù)實現(xiàn)畫面的拼接，形成 磚狀墻面顯示系統(tǒng)。由于體積龐大、壽命不長、功能簡單、易受干擾、且邊框較大等問題，已 經(jīng)不能滿足用戶的需求，目前已基本退出市場。經(jīng)過長時間的發(fā)展，出現(xiàn)了種類繁多的拼接墻。就目前來說，在各行各業(yè)中最常用 的大屏幕拼接墻主要有背投拼接墻中的DLP (數(shù)字光處理)拼接墻、LCD (液晶)拼接墻以 及PDP (等離子)拼接墻。這幾種拼接技術(shù)正處于并行發(fā)展的狀態(tài)，各有各的優(yōu)缺點。事實 上，它們有一個共同的缺點拼接縫，是由顯示單元的邊框以及顯示單元之間的拼接縫隙形 成的，無論其多窄，即使小于Imm (毫米)，都不可避免地影響了畫面的整體視覺效果；而且， 隨著時間的推移，拼接縫隙會發(fā)生變化，拼縫的維護成本也隨之愈來愈高。另外，LCD晶點 損壞、PDP不能靈活開窗口等問題也同樣影響著整體顯示效果。除此之外，LCD,PDP顯示單 元的維護成本較高，當(dāng)亮度衰減至很低時，需要更換顯示單元，相當(dāng)于重新購買。邊緣融合大屏幕投影拼接顯示技術(shù)是近來迅速崛起的一種新型無縫拼接顯示技 術(shù)。它用一組投影機投射出的畫面進行邊緣重疊，并通過邊緣融合技術(shù)顯示出一個沒有縫 隙、超大、高分辨率的整幅畫面，畫面的效果就像是一臺投影機投射的畫面。投影屏幕可以 是平面或者曲面，介質(zhì)甚至可以是一面墻。該技術(shù)的顯著優(yōu)點是沒有拼接縫，更能體現(xiàn)畫面 的完整性，有更好的視覺效果；且造價低廉，維護成本也很低，可以通過更換燈泡來提高亮 度，方便快捷。目前該技術(shù)的缺點主要是調(diào)試復(fù)雜、圖像局部變形等。這是因為為了適應(yīng)任 意造型的投影面和不同姿態(tài)的投影機所產(chǎn)生的圖像投影變形，該技術(shù)使用了在圖像投影之 前進行幾何校正的方法，而幾何校正參數(shù)的獲得正是該技術(shù)的軟肋所在。目前市場上大多 數(shù)產(chǎn)品需要調(diào)試者手動不斷調(diào)整投影網(wǎng)格來獲取拼接參數(shù)。顯而易見，這種方法的精度依 賴于人眼的分辨率，很難做到較高的水平，會出現(xiàn)局部變形的問題；而且隨著投影機個數(shù)增 多，調(diào)試工作量隨之劇增，調(diào)試時間很長，有的要做一兩天；特別是當(dāng)融合帶，即投影的重疊 區(qū)域，來自兩部以上的投影機時，甚至無法做到滿意的拼接效果。鑒于以上缺點，目前該技 術(shù)的應(yīng)該范圍比較窄，主要是一些一次性安裝無需改變的場合，例如博物館、監(jiān)控中心等。事實上，大屏幕高清顯示設(shè)備有一個更加廣闊的潛在市場一租賃業(yè)，例如會議、移
3動廣告、婚禮、售樓處等臨時性搭建場合，這需要產(chǎn)品具備快速搭建、快速調(diào)試、易于拆卸、 易于運輸?shù)忍攸c。顯然，目前市場上的產(chǎn)品，無論是各種拼接墻，還是簡單的邊緣融合大屏 幕投影拼接都無法滿足這一需求。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有大屏幕顯示設(shè)備有拼接縫、不能快速安裝調(diào)試、維護成本高等問題， 本實用新型提供了一種大屏幕顯示設(shè)備，該設(shè)備沒有拼接縫、基本能夠在三個小時之內(nèi)完 成安裝調(diào)試、易于拆卸和運輸、造價和維護成本都比較低。該大屏幕顯示設(shè)備不但適合各種 一次性搭建的場合，特別是能夠滿足重復(fù)性、臨時性搭建的需求。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是突破用多個小顯示單元疊放來 構(gòu)成一個大型顯示幕墻(有拼縫)的作法，而是采用一個獨立的大型箱體，箱體前面使用一 塊完整的背投硬幕，來構(gòu)成一個大型顯示幕墻(無拼縫)。箱體內(nèi)部包括投影機組、工控機、 反射鏡、風(fēng)扇、電源、機架等硬件設(shè)備，以及邊緣融合投影拼接軟件和控制軟件。其總體特征 是外觀采用箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部整合背投技術(shù)、短焦投影技術(shù)和邊緣融合投影顯示技術(shù)，是一 種沒有拼接縫的大型顯示設(shè)備；支持多路信號源同時輸入、輸出和多種顯示方式組合；具 有整幅畫面無縫隙、超大尺寸、超高分辨率、高亮等特點。本實用新型無縫顯示幕墻，其具體特征是1.整個設(shè)備為一個箱體，箱體正面使用一塊背投硬幕，表面做無反射防眩處理和 防劃處理，幕的材質(zhì)柔韌，可卷曲包裝；箱體外部采用框架結(jié)構(gòu)，支架采用伸縮、折疊式設(shè) 計，整個箱體易于快速安裝、拆卸和運輸，并且可依據(jù)需求靈活定制尺寸。2.箱體內(nèi)部安裝投影機組，根據(jù)箱體尺寸，以MXN(行數(shù)X列數(shù))矩陣方式排列， 相鄰?fù)队皡^(qū)域互相重疊，整個投影區(qū)域?qū)⒈惩赌桓采w。3.在顯示面積相同的情況下，可以在箱體內(nèi)部使用反光鏡、或者使用短焦投影 機、或者增加投影機個數(shù)來減小箱體厚度。4.使用邊緣融合投影拼接軟件，其能夠自主或者借助傳感器(如照相機)的幫助，自動計算投影的重疊區(qū)域和幾何 校正等各種參數(shù)，精度可達到亞像素級，遠高于人眼的精度，使得系統(tǒng)調(diào)試快速有效；其對多路外接信號源(如DVI、VGA、AV等)進行實時采集，將采集圖像按照顯示模 式疊加后進行幾何校正，把校正圖像剖分為MXN個通道圖像，進行融合帶處理，顏色校準 處理和亮度均衡處理，使整幅畫面的效果就像是一臺投影機投射的畫面；其安裝在箱體內(nèi)部的工控機中。5.支持多種信號源同時輸入，如NTSC或PAL制式的復(fù)合視頻信號、分量視頻信 號、VGA信號和DVI數(shù)字高清信號，也支持內(nèi)置節(jié)目源。6.支持多路信號源同時輸出和多種顯示方式組合，顯示方式可以根據(jù)顯示需要 由控制軟件設(shè)置，如整幅巨型畫面只顯示一路信號源信息，或者打開多路視頻窗口顯示不 同的信號源信息，并且可以根據(jù)要求預(yù)制多種窗口模式，例如特定位置、縮放、漫游等，也 可以隨時靈活變化輸出方式。7.具有超大尺寸，如210寸、230寸、320寸等；具有超高顯示分辨率，如 2048X 1080,3600X 1080,4096X2160等，其與投影機的分辨率和個數(shù)成正比。[0020]8.可以作為一種實現(xiàn)大屏幕無縫顯示的基礎(chǔ)，凡是在本實用新型的啟示下做出 的變化，或是與本實用新型具有相同或者相近的技術(shù)方案，均落入本實用新型的保護范圍 之內(nèi)。本實用新型的有益效果是沒有縫隙，整體顯示效果明顯提升；安裝、調(diào)試便捷， 拆卸、運輸簡易快速，適應(yīng)各種永久和臨時性展示場合；制造和維護成本比現(xiàn)有的大屏幕顯 示設(shè)備都要低。

圖1是本實用新型超大屏幕無縫顯示幕墻的外觀示意圖。圖2是本實用新型超大屏幕無縫顯示幕墻內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型超大屏幕無縫顯示幕墻中邊緣融合投影拼接軟件流程示意圖。圖中，1.背投硬幕，11.前擋板，12.側(cè)板和背板，2.幕墻箱體內(nèi)部，21.投影機組， 22.工控機，3.幕墻外接設(shè)備，31.音箱，32. AV輸入信號，33. DVI/VGA輸入信號，34.分布控 制機。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型采用箱體結(jié)構(gòu)。箱體正面使用一塊背投硬幕(1)，幕的 材質(zhì)柔韌、可卷曲，表面做無反射防眩處理和防劃處理；前擋板(11)采用吸塑專用擋板，用 于調(diào)節(jié)顯示高度；側(cè)板和背板(12)使用防火板，用于封裝箱體、保護內(nèi)部裝置；框架使用 鋁材，伸縮、折疊式設(shè)計；箱體尺寸可依據(jù)需求靈活定制，例如，5. 4mX 2. 25mX1.8m(長X 高X厚)。整個箱體易于快速安裝、拆卸和運輸。如圖2所示，本實用新型內(nèi)部(2)包含投影機組(21)、工控機(22)、以及反光鏡、 風(fēng)扇、電源等其它輔助設(shè)備。圖中，投影機組采用2X4方式排列，相鄰?fù)队皡^(qū)域邊緣重疊， 形成融合帶，雖然融合帶消耗了部分分辨率，整體顯示分辨率仍然能夠達到單部投影機分 辨率的五倍以上；工控機中安裝控制軟件和邊緣融合投影拼接軟件，其中，控制軟件用于預(yù) 制顯示模式，邊緣融合投影拼接軟件負責(zé)與外部設(shè)備接口，如音箱(31 )、輸入信號(32，33) 和控制機(34)等，并對輸入視頻進行投影拼接算法處理。如圖3所示，本實用新型中邊緣融合投影拼接軟件主要通過七個步驟實現(xiàn)。第一 步對輸入多路視頻信號進行采集；第二步按照預(yù)制模式對采集后的圖像進行疊加；第三 步對疊加圖像進行幾何校正；第四步根據(jù)投影機的個數(shù)和融合帶的設(shè)定對校正后的圖 像進行切割，分成多個通道圖像；第五步對每個通道圖像進行淡進淡出融合帶處理；第六 步對每個通道圖像進行顏色校正處理；第七步對每個通道圖像進行亮度均衡處理，最后 將每個通道圖像輸出給相應(yīng)投影機。
權(quán)利要求一種超大屏幕無縫顯示幕墻，包括背投幕、投影機組、工控機、反射鏡、風(fēng)扇、電源、機架等硬件設(shè)備，以及邊緣融合投影拼接軟件和控制軟件，其特征是外觀采用箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部整合背投技術(shù)、短焦投影技術(shù)和邊緣融合投影顯示技術(shù)，是一種沒有拼接縫的大型顯示設(shè)備；整個設(shè)備為一個箱體，箱體正面使用一塊背投硬幕，表面做無反射防眩處理和防劃處理，幕的材質(zhì)柔韌，可卷曲包裝；箱體外部采用框架結(jié)構(gòu)，支架采用伸縮、折疊式設(shè)計；前擋板采用吸塑專用擋板，用于調(diào)節(jié)顯示高度；側(cè)板和背板使用防火板，用于封裝箱體、保護內(nèi)部裝置；箱體內(nèi)部安裝投影機組，以M×N(行數(shù)×列數(shù))矩陣方式排列，相鄰?fù)队皡^(qū)域互相重疊，整個投影區(qū)域?qū)⒈惩赌桓采w；設(shè)備支持多路信號源同時輸入、輸出和多種顯示方式組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大屏幕無縫顯示幕墻，其特征是在顯示面積相同的情況 下，可以在箱體內(nèi)部使用反光鏡、或者采用短焦投影機、或者增加投影機個數(shù)來減小箱體厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大屏幕無縫顯示幕墻，其特征是使用邊緣融合投影拼接 軟件，其安裝在箱體內(nèi)部的工控機中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大屏幕無縫顯示幕墻，其特征是支持多種信號源同時輸 入，包括NTSC、PAL制式的復(fù)合視頻信號(AV)、分量視頻信號、VGA信號和DVI數(shù)字高清信 號，也支持內(nèi)置節(jié)目源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大屏幕無縫顯示幕墻，其特征是支持多路信號源同時輸 出和多種顯示方式組合，顯示方式可以根據(jù)顯示需要由控制軟件設(shè)置，包括整幅巨型畫面 只顯示一路信號源、打開多路視頻窗口顯示不同的信號源、根據(jù)要求預(yù)制多種窗口模式指 定位置、縮放、漫游等，亦能隨時靈活變化輸出方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大屏幕無縫顯示幕墻，其特征是具有超大尺寸，能達到 320寸；具有超高顯示分辨率，能達到4096X2160，其與投影機的分辨率和個數(shù)成正比。專利摘要本實用新型提供了一種超大屏幕無縫顯示幕墻。它突破了用多個小顯示單元疊放來構(gòu)成一個大型顯示幕墻(有拼縫)的作法，而是采用一個獨立的大型箱體，箱體前面使用一塊完整的背投硬幕，來構(gòu)成一個大型顯示幕墻(無拼縫)。箱體內(nèi)部整合背投技術(shù)、短焦投影技術(shù)和邊緣融合投影顯示技術(shù)，具有整幅畫面無縫隙、超大尺寸、超高分辨率、高亮等特點；支持多路信號源同時輸入、輸出和多種顯示方式組合。安裝、調(diào)試便捷，基本能夠在三個小時內(nèi)完成，而且拆卸、運輸簡易快速。不但適合各種一次性搭建的場合，如機場、酒店、監(jiān)控中心、展覽館等；特別是能夠滿足重復(fù)性、臨時性搭建場合的時間需求，如會議和租賃等。
文檔編號H04N5/74GK201708875SQ20102014697
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者李偉, 范治江 申請人:范治江;李偉