背投影拼接顯示墻的組成及其種類

    大屏幕拼接是一個籠統(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，另一種是采用邊緣融合技術的無縫拼接技術。顯示墻硬拼接技術主要采用多個箱體拼接而成，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，這種拼接技術目前拼接縫隙最小的可以小到就毫米以下，因為縫隙非常小了，所以大家也都叫“無縫”拼接，但實際是有縫隙的。

    在大屏幕拼接中，背投影顯示系統(tǒng)是一個相當龐大的群體，英文名稱為“Rear Projection Display System”，其實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，正投影最直接的應用就是投影機，而背投影產品現在主要有"背投式屏幕墻"和"背投式電視"兩種應用，和普通投影 機相比，它有其獨特優(yōu)勢：首先投影系統(tǒng)光路封閉，不受外界影響，亮度高、色彩豐富，畫面質量更加艷麗。 

    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（LCD、DLP、CRT等種類）、背投影屏幕、反射鏡、支架和箱體。其中投影機是投影顯示系統(tǒng)重要部件，其性能參數主要有亮度、對比度、發(fā)分辨率等等，其指標性能對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的重要性，我們根據采用投影體種類的不同，可分為CRT(陰極射線管)、LCD(數字光處理)等幾種。CRT背投屬于背投陣營中的低端產品，而其它幾種背投則對應地為高端產品，其中DLP背投亮度、色彩、可視角度較好，從體積來看，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的投影機進行更深入的介紹。

CRT背投影顯示單元

    CRT 大屏幕顯示單元是最早應用大屏幕拼接技術的顯示產品產品，九十年早期，已經開始用電視機的顯象管拼接，到九十年代中期，開始出現 CRT 的大屏幕背投無縫拼接。

CRT技術原理：

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

　　陰極射線管式投影機也稱為顯像管式或投影管式投影機。這種投影機可把輸入信號源分解成 R （紅）、G （綠）、B （藍）三基色信號，通過三個 CRT 管在大屏幕上顯示出彩色圖像。電子束的強度被輸入信號控制，磁性偏轉線圈控制電子束的掃描路徑。當電子束來回掃描并且直接打在涂有熒光物質的屏幕的內表面時，這種熒光物質就會發(fā)光。屏幕通常以 60Hz 或更高頻率刷新，大于人眼能夠檢測到的頻率，所以一幅連續(xù)穩(wěn)定的圖像就產生了。通常所說的三槍投影機就是由三個投影管組成的投影機，它使用內光源，屬主動式投影方式。

    CRT技術成熟，顯示的圖像色彩豐富，還原性好，具有豐富的幾何失真調整能力；但其重要技術指標圖像分辨率與亮度相互制約，直接影響CRT投影機的亮度值，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：

  　1、視頻信號顏色鮮艷、飽和、逼真是其他顯示技術達不到的。

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

　　3 、CRT 大屏幕電視墻能長期連續(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具有歷史悠久，技術成熟，電光特性好，顯示的圖像色彩豐富，還原性好，對比度高，解像度高，豐富的幾何失真調整能力等優(yōu)點。造價在所有的投影墻顯示單元里好是最低的，但是其操作復雜，特別是會聚調整繁瑣，機身體積大，目前在市場上已很少見了。主要應用在廣告、娛樂演播、企業(yè)形象宣傳，播放的內容以視頻節(jié)目源為主。

LCD背投影顯示單元

    LCD投影技術是自90年代起，由日商主導的投影技術，其顯影原理類似幻燈機，系藉由高亮度鹵素燈泡，照射LCD面板，再將影像穿透面板后，經過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按照液晶板的片數分為三片式和單片式。目前，三片式投影機是液晶板投影機的主要機種，其原理示意圖如下：

    三片式LCD板投影機原理是光學系統(tǒng)把光源發(fā)射的強光通過分光鏡形成R、G、B三束光，分別透射過R、G、B三色液晶板；控制信號源經過A/D轉換調制后，加到液晶板上，通過控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制R、G、B三色光路的通斷，然后三色光經過合色光路，在合色棱鏡中匯聚，最后經透鏡投射后，在屏幕上形成彩色圖像。

LCD背投影顯示墻的優(yōu)缺點

    采用LCD投影技術的投影機分辨率、清晰程度較高，但在亮度的均勻性和壽命上相對弱一些，造價比DLP要低。但由于其不能7x24小時不間斷連續(xù)工作、維護費用高、光效利用率低等問題，它的開機預熱和關機后散熱都需要時間，不能做到CRT背投那樣隨開隨關。因而在專業(yè)背投領域很少應用。目前 ，LCD(Liquid Cristal Display)技術的核心主要集中于SONY和EPSON兩家，產品在商用投影機(前投)領域應用廣泛。

DLP背投影顯示單元

   DLP是純數字化顯示技術。 DLP（數碼光處理）是在投影和顯示訊息方面的一種革命性技術，根據美國Texas Instruments（TI）公司開發(fā)的數碼微鏡無件（DMD）設計而成，創(chuàng)造出顯示數碼視像訊息的最后一環(huán)，它采用發(fā)射光成像原理，實現圖像處理全數字化，具有穩(wěn)定可靠、維護方便、亮度高、顯示圖像平滑、細膩、精確的特點，DLP投影技術廣泛用于桌面投影機、商務投影機、電影院放映，尤其在大屏幕投影拼接顯示領域，它一直處理領導地位，在背投拼接墻領域DLP技術占據了近95%的市場份額。

DLP技術原理：

   DLP(Digital Light Processing)指數字光處理技術，這種技術要先把影像訊號經過數字處理后再投影出來，其投影顯示質量很好。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)公司開發(fā)的數字微鏡器件—DMD(Digital Micro mirror Device)。

    DMD是顯示數字可視信息的最終環(huán)節(jié)，它是在CMOS的標準半導體制程上，加上一個可調變反射面的旋轉機構形成的器件。通常DMD 芯片有約130萬個鉸接安裝的微鏡，一個微鏡對應一個像素。DLP背投的原理是用一個積分器(Integrator)將光源均勻化，通過一個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，光反射到鏡頭上，.相當于光開關的“開”狀態(tài)。微鏡向光源反方向傾斜時，光反射不到鏡頭上，相當于光開關的“關”狀態(tài)。其灰度等級由每秒鐘光開關，開關次數比來決定。因此采用同步信號的方法，處理數字旋轉鏡片的電信號，將連續(xù)光轉為灰階，配合R、G、B三種顏色而將色彩表現出來，最后投影成像，便可以產生高品質、高灰度等級的圖像。

    目前DLP的投影機主要有單片DMD機、雙片DMD機和三片DMD機。根據各自不同的特點，有著不同的應用。其中單片式主要應用在便攜式投影產品，三片式主要應用于超高亮度投影機，雙片式則主要應用于大型拼接顯示墻。

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

LCOS背投影顯示單元

　　LCOS 為 Liquid Crystal on Silicon 的縮寫，即硅基液晶，是一種全新的數碼成像技術。其成像方式類似于三片式的 LCD 液晶技術，不過采用 LCOS 技術的投影機其光線不是透過 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，用先進工藝磨平后鍍上鋁當作反射鏡，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，從而達到更大的光輸出和更高的分辨率。

    在背投拼接墻領域，尚處在起步階段，其技術還有待進一步完善，量產技術尚未成熟，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產品，但真正用于拼接的為數還不是很多。 

    目前國內能提供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，它利用新的光學及結構設計能支持7×24連續(xù)工作，解決了LCD透光率、分辨率、視角、壽命等問題，但由于是量少，LCOS技術的優(yōu)勢并沒有在用戶群中得到較好的推廣。

    不過，在今年舉行的IS2007展展會上，江西鴻源數顯展示了采用LCOS技術的背投影單元以及LCOS拼接墻，LCOS拼接墻是基于一個全新的顯示技術上研發(fā)的新產品，相對于其他顯示技術，LCOS在分辨率及亮度上有明顯的優(yōu)勢，因而受得眾多潛在用戶的關注，此外，Sysview公司還在IS2007展展會上展示了LCOS投影芯片，并表示計劃在不久的一段時間里在中國內地新建LCOS芯片生產基地。相信隨著LCOS芯片的量產，在未來的一段時間里，LCOS技術的發(fā)展前景將會十分廣闊。

投影顯示墻的比較

采用各種技術類型的背投拼墻比較：