大屏幕显示技术的发展与应用

!!摘要"介绍了几种主流大屏幕数字拼接墙显示技 术和 应用 情 况!并 指 出 其 中 DC^ 技 术 非 常 适 合 煤 矿 监 控 调 度 中 心 不 间 断 工 作 的 要 求 !是 国 内 煤 炭 行 业 的 首 选 产 品 #
关 键 词 "煤 矿 $大 屏 幕 $显 示 技 术 $@KQ$^D^$C@D$DC^ ! ! 中 图 分 类 号 !$%’&9! ! ! 文 献 标 识 码 !(
^C@D 技术利 用 模 拟 控 制 方 式!其 板 通 过 模 拟 电压的变化控制光阀门的开启与关闭时间的长短形
成 不 同 的 灰 度 " 模 拟 信 号 抗 干 扰 性 差 !失 真 严 重 !因 此在模拟电压的准确性控制上始终有不稳定和欠准
确因素存在" <5!! 光 效 率
C@D 是一种穿透式光处 理 技 术!有 一 个 先 天 不 足 的 问 题 #亮 度 损 失 !光 效 率 一 般 只 有 <"d 左 右 " <5<! 清 晰 度
三片 ^C@D 投 影 机 利 用 三 片 ^C@D 板!每 个 ^C@D 板对应红)绿)蓝三色中的一 种" 灯泡 产 生 的 白光被分 万解方为数红据)绿)蓝 三 色!每 种 颜 色 的 光 路 并 不
相 同 !这 种 导 致 了 每 种 光 的 亮 度 分 配 不 同 !而 产 生 色 彩的不均匀性"色彩均匀性的高低是衡量拼接墙技 术高低的一项重要指标!使用 C@D 技术构建的拼接 墙系统中不可避免地 会 出 现 ’大 花 脸(现 象!这 严 重 影响了拼接墙的视觉效果" <58! 色 彩 汇 聚
足煤矿调度指挥 中 心 的 实 时’多 画 面 显 示 需 要& 本 文对主流的三代大屏幕数字拼接墙显示技术和应用 情况作一个简要的介绍&
5!@=$ 拼接墙系统
@KQ"@-*V2’0K-,Q(?0#表 示 阴 极 射 线 管$是 应用最早的一种显示技术&
@KQ 投影 机 显 示 的 图 象 色 彩 较 好$还 原 性 不 错$具有较 强 的 几 何 失 真 调 整 能 力$缺 点 是 亮 度 较 低 $操 作 复 杂 $体 积 庞 大 $对 安 装 环 境 要 求 较 高 $并 且 难以做到$"‘以上的显示面积&@KQ 技 术属 于早期 的模拟技术$几年 前 就 已 经 退 出 了 主 流 的 拼 接 墙 市 场 $目 前 也 只 能 偶 尔 在 一 些 低 端 的 市 场 上 看 到 &
^D^ 显示技 术 的 优 点!对 比 度 和 亮 度 都 较 高$
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工矿自动化
!""# 年 $ 月 ! !
箱体较其它显示 技 术 要 薄!安 装 调 试 较 简 单" 其 缺 点 也 较 明 显 #分 辨 率 低 !且 不 能 叠 加 $拼 缝 大 !即 使 采 用了最新边 缘 结 构 技 术 的 拼 缝 也 有 < 33!而 且 只 能是在做!f!拼 接 时 中 间 部 分 的 拼 缝 实 现 这 样 的 拼接!外边框#G3 宽 的 拼 缝 仍 旧 无 法 消 除$寿 命 和 平 均 无 故 障 时 间 都 很 短 !如 果 以 !$f9f<8# 工 作 方 式运行则会更加缩 短 其 十 分 有 限 的 使 用 寿 命$耗 电 量 大 !发 热 量 也 很 大 !因 此 背 板 上 装 有 多 组 风 扇 用 于 散 热 !这 样 导 致 风 扇 的 噪 音 也 较 大 "
图7!DC^ 技术工作原理图
$57! 数 字 优 势 DC^ 技术是全数字方 式$可 以 直 接 捕 获 数 字 信
随着时间的推移!C@D 投 影 机 在 光 学 性 能 和 图 象可靠性方面均 有 着 显 著 变 化#%7&C@D 光 调 制 器 的劣化而导致图象 质 量 的 缺 陷!而 且 运 行 初 期 就 出 现了这种现象$%!&C@D 在 屏 幕 上 看 到 的 性 能 变 化 不是渐进的"在正 常 的 观 察 条 件 下!它 的 出 现 是 突 然的而且不可 接 受 的" 即 使 图 象 有 微 弱 的 变 黄!对 于肉眼而言也是非 常 明 显 的!因 此 微 黄 的 变 化 也 是 不可接受的"%<&C@D 的 性 能 劣 化!唯 一 解 决 办 法 就是维修或更换光 调 制 器!这 将 要 求 用 户 把 投 影 机 送 回 制 造 商 !而 相 关 费 用 将 是 昂 贵 的 " <5\! 价 格
6!8%8 拼接墙系统
收 稿 日 期 !!""$:7!:7" 作者简介!孙海林"7\88: #$男$高 级 工 程 师$7\=$ 年 毕 业 于 山
东 科 技 大 学 $ 万现方在 天数地据科 技 股 份 有 限 公 司 常 州 自 动 化 分 公 司 工 作 &
^D^"^F-)3-D/)6F-,^-&0F#等 离 子 显 示 屏 是 一种利用气体放电的显示装置&
综上所述!^D^ 显示 技 术 作 为 家 用 大 屏 幕 电 视 和小面积的平板演 示 设 备 有 较 大 的 发 展 潜 力!但 其 产品属性决 定 了 它 不 适 合 运 用 在 需 要 以 !$f9f <8# 这 种 工 作 方 式 运 行 的 监 控 调 度 室 "
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C@D%C/h(/’@+,)*-FD/)6F-,&液 晶 投 影 机 一 般 指的是以液晶板作 为 成 像 器 件!利 用 液 晶 的 观 点 效 应 !即 液 晶 分 子 的 排 列 在 电 场 作 用 下 发 生 变 化 !影 响 液 晶 单 元 的 透 光 率 或 反 射 率 !从 而 影 响 光 学 性 质 !产 生具有不同灰度层次及颜色的图象"目前市场上常 见的液晶板投影机主要是三片式 ^C@D 的投影机" <57! 显 示 技 术 的 核 心 原 理
!""# 年 第 ! 期
孙 海 林 !大 屏 蔽 显 示 技 术 的 发 展 与 应 用
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数量的 D.D!D/I/*-F./G+23/++2+D0E/G0"数字微镜 反 射 光 产 生 完 整 的 图 象 !如 图 7 所 示 "# 因 为 处 理 过 程是全数字的$所 以 DC^ 投 影 机 能 产 生 高 亮 度%高 对比度%丰富色彩的完 美 图 象#DC^ 的 出 现 使 投 影 技术由模拟时代跨 越 到 了 数 字 时 代$是 技 术 上 的 重 大突 破# 通 过 近 几 年 的 广 泛 应 用$在 拼 接 墙 领 域 !=$‘以下显示单元"基本 取 代 了 原 来 @KQ 和 ^C@D 的市场$成为绝大多 数 厂 家 和 用 户 都 采 用 的 技 术 和 产品#
目前 C@D 投影 机 大 都 采 用 了 三 片 液 晶 板 成 像 结构!三板结构显 然 需 要 更 多 的 光 学 器 件)镜 头)滤 镜和微镜以引导光 源 到 液 晶 板 上!并 且 必 须 用 三 组 面板和数 据 格 式 化 电 子" 因 此 其 光 学 系 统 相 对 复 杂 !这 给 系 统 减 小 体 积 和 重 量 造 成 了 一 定 障 碍 " <5=! 长 期 可 靠 性
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!第!期 !!""# 年 $ 月
工 矿 自 动 化!
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""# 综述 文 章 编 号 !7897:!#7;"!""##"!:""7\:"$
大屏幕显示技术的发展与应用
425!! 16+5!""#!
孙 海 林7 !! 谭 安 琳!
Biblioteka Baidu
"75天地科技股份有限公司常州自动化分公司$江苏 常州!!7<"7#% !5广东威创日新电子有限公司$广东 广州 #7"88<#
对于 ^C@D 系 统 来 说!除 更 换 灯 泡 外!还 必 须 定期更换三片 ^C@D 矩阵%寿命约<"""V 左右&和 对应的滤光片等一 系 列 附 件!否 则 整 墙 色 彩 与 亮 度 均匀性无 法 调 整" 这 些 昂 贵 ^C@D 板 成 本 费 用 以 及复杂的售后服务还要加上灯泡更换费用等一系列 开支是用户难以承受的"
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^C@D 投影机 三 色 光 的 光 学 路 径 不 同!光 先 经 过多个分光镜和 反 射 镜!再 垂 直 射 入 ^C@D 板" 三 块 C@D 显示矩阵 是 固 定 或 者 是 通 过 精 密 的 螺 丝 去 调整!但是这种 排 列 和 调 整 存 在 一 定 的 误 差" 经 过 多次反射 的 光 线 想 完 全 垂 直 射 入 ^C@D 板 实 际 是 不可能的!这样就 会 使 本 应 是 一 个 成 像 点 的 红)绿) 蓝三色不能完全在同一点上显示"而且会聚差的效 果通过光学镜头后被成倍地放大" <59! 光 学 结 构
C@D 较早用于投影机!是 一 种 相 当 成 熟 的 透 射 式 技 术 !因 此 价 格 下 调 空 间 亦 已 很 小 "
:!%A8 大屏幕数字拼接墙系统
DC^%D/I/*-FC/IV*^+2G0))/&I&数 字 光 处 理 技 术是采用全数字技 术 处 理 图 象!依 靠 同 分 辨 率 一 样
由于 C@D 技术元件之间的缝隙非常大!导致图 象 会 产 生 非 常 明 显 的 像 素 化 效 果 !因 此 造 成 了 ’纱 门 效 应 (%JG+00&D22+&" <5$! 响 应 时 间
^C@D 技术 中 的 液 晶 分 子 反 应 时 间 一 般 只 有 7# 3)!数 字 微 镜 的 反 应 时 间 比 液 晶 分 子 快 7"""倍"因为液 晶 分 子 的 反 应 时 间 较 长!所 以 在 快速动态显示的图 象 中!液 晶 投 影 机 产 生 的 图 象 有 拖 尾 )重 影 现 象 " <5#! 色 彩 均 匀 性
/"012,3*!G2-F3/&0$F-+I0)G+00&$’/)6F-,*0GV&2F2I,$@KQ$^D^$C@D$DC^
4! 引 言
随 着 网 络 技 术 ’计 算 机 信 息 技 术 ’自 控 技 术 在 煤 炭生产企业的迅速 普 及$矿 井 的 自 动 化 装 备 水 平 迅 速提高$局部和全矿 井 自 动 化 系 统 在 越 来 越 多 的 矿 井得到应用&作为全矿安全和生产指挥中心的调度 室 $是 全 矿 信 息 的 汇 集 ’处 理 ’控 制 中 心 $各 个 子 系 统 如安全生产监控’工 业 电 视’地 面 生 产 集 中 控 制’人 员 安 全 监 测 ’水 泵 控 制 ’胶 带 控 制 ’主 扇 控 制 ’轨 道 运 输信集闭等系统的画面需要在调度指挥中心实时’ 多画面显示&大屏幕数字拼接墙系统可以将各类计 算 机 信 号 ’视 频 信 号 在 大 屏 幕 数 字 拼 接 墙 上 显 示 $形 成一套功能完善’技 术 先 进 的 信 息 显 示 管 理 控 制 系 统 $为 用 户 提 供 一 个 交 互 式 的 人 机 界 面 $完 全 可 以 满
!5R(-&I’2&IBQ+2&K/]/&OF0G*+2&/G@25$C*’5$R(-&IWV2(#7"88<$@V/&-#
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