大屏幕显示技术的发展和应用概述.doc

大屏幕显示技术的发展与应用概述 关键字：CRT DLP PDP LCD 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。 CRT 拼接墙系统 CRT （ Cathode Ray Tube ）表示阴极射线管，是应用最早的一种显示技术。CRT 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40 仰以上的显示面积。cRT 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。 PDP 拼接墙系统 PDP （ Plasma Display Panel ）等离子显示屏是一种利用气体放电的显示装置。PDP 显示技术的优点：对比度和亮度都较高，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，即使采用了必威体育精装版边缘结构技术的拼缝也有3 mm ，而且只能是在做2 x 2 拼接时中间部分的拼缝实现这样的拼接，外边框5 cm 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24 x 7 x 365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。综上所述，PDP 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24x7x365 这种工作方式运行的监控调度室。 LCD LCD （ Liquid Crystal Display ）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PLCD 的投影机。 显示技术的核心原理PLCD 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。 光效率LCD 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30 ％左右。 清晰度由于LCD 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”（ ScreenDoor ）。 响应时间LCD 技术中的液晶分子反应时间一般只有15 ms ，数字微镜的反应时间比液晶分子快1000 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。 色彩均匀性三片PLCD 投影机利用三片PLCD 板，每个PLCD 板对应红、绿、蓝三色中的一种。灯泡产生的白光被分解为红、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LCD 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。 色彩汇聚PLCD 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LCD 板。三块lCD 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人LCD 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。 光学结构目前LCD 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。 长期可靠性随着时间的推移，LCD 投影机在光学性能和图象可靠性方面均有着显著变化： LCD 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； LCD 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