探索DLP大屏幕拼接系統(tǒng)的奧秘

    大屏幕拼接顯示系統(tǒng)作為現(xiàn)代化的視訊工具，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，如大型郵電通信系統(tǒng)、公安指揮監(jiān)控、交通管理指揮、各種生產(chǎn)調(diào)度、電力部門等領(lǐng)域。大屏幕顯示拼接墻能夠集中顯示來自RGB、Video和計算機網(wǎng)絡(luò)等多種不同信號源的信號，以滿足用戶大面積顯示各種共享信息和綜合信息的需求�？傊�，需要全景瀏覽、統(tǒng)一指揮的部門，就應(yīng)該選擇大屏幕拼接顯示系統(tǒng)。

    大屏幕投影墻技術(shù)中采用的DLP數(shù)字光處理技術(shù)，同時將此技術(shù)與計算機系統(tǒng)、自動化監(jiān)控與指揮系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、遠程視頻會議系統(tǒng)等有機的集成為一個高度自動化、高性能的視頻會議及信息監(jiān)控系統(tǒng)。

    雖然在現(xiàn)在的日常生活中大屏幕已很普遍，但是，對于很多人來說，大屏幕拼接技術(shù)還很陌生，DLP到底有何魅力能使得它逐漸被人們所接受？本文將以清華紫光的DLP大屏幕拼接系統(tǒng)為例，帶您走進DLP的世界，讓我們一起揭開它那“神秘的面紗”。

    1 系統(tǒng)工作原理

    1.1 DMD技術(shù)

    數(shù)字微反射鏡器件（DMDTM）是DLP的基礎(chǔ)，DLP投影機的其它元素包括一個光源、一個顏色濾波系統(tǒng)、一個冷卻系統(tǒng)、照明及投影光學(xué)元件。

    DMD可被簡單描述成為一個半導(dǎo)體光開關(guān)。成千上萬個微小的方形鏡片被建造在靜態(tài)隨機存取內(nèi)存上方的鉸鏈結(jié)構(gòu)上而組成DMD。每個鏡片可以通斷一個像素的光。鉸鏈結(jié)構(gòu)允許鏡片在兩個狀態(tài)之間傾斜。+12度為“開”，-12度為“關(guān)”，當(dāng)鏡片不工作時，它們處于0度“停泊”狀態(tài)。

    每一面微小精密的鏡面就像是一個個人工的“組字牌”，只是這些微鏡會根據(jù)相應(yīng)的控制信號，以一定的頻率高速翻轉(zhuǎn)，從而借助于視覺的暫留現(xiàn)象，將來自于光源的光，在人的視覺系統(tǒng)中反映為層次色彩十分豐富的圖形像素。

    1.2 單片DLP系統(tǒng)

    在一個單DMD投影系統(tǒng)中，用一個分色輪來產(chǎn)生全彩色投影圖像。分色輪是由一個紅、綠、藍濾波系統(tǒng)組成，它以60Hz的頻率轉(zhuǎn)動，每秒提供180色場。在這種結(jié)構(gòu)中，DLP工作在順序顏色模式。

    輸入信號被轉(zhuǎn)化為RGB數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按順序?qū)懭隓MD的SRAM，白光光源通過聚焦透鏡聚焦在分色輪上，通過分色輪的光線然后成像在DMD的表面。當(dāng)分色輪旋轉(zhuǎn)時，紅、綠、藍光順序地射在DMD上。分色輪和視頻圖像是順序進行的，所以當(dāng)紅光射到DMD上時，鏡片按照紅色信息應(yīng)該顯示的位置和強度傾斜到“開”，綠色和藍色光及視頻信號亦是如此工作。人體視覺系統(tǒng)集中紅、綠、藍信息并看到一個全彩色圖像。通過投影透鏡，在DMD表面形成的圖像可以被投影到一個大屏幕上。

    因為DMD有一個小于20微秒的開關(guān)速度，一個8比特/顏色的灰度等級（256灰度）可以用單DMD系統(tǒng)實現(xiàn)。這給予出每一原色256灰度，或者說能夠產(chǎn)生256的3次方種顏色組合。

    2 系統(tǒng)構(gòu)成

    清華紫光大屏幕整套系統(tǒng)總體架構(gòu)由60寸的數(shù)字投影單元和圖像拼接控制器及控制軟件組成。物理上，整套組合顯示屏由模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、一體化的精密鋁合金投影箱體迭加組成。每個封閉式投影箱體內(nèi)均包括DLP投影機和黑色多層復(fù)合光學(xué)玻璃屏幕，投影機芯和屏幕以一次反射背投方式顯示圖像。

    2.1 投影機芯

    投影機芯作為投影墻顯示系統(tǒng)的核心顯示單元，配置了0.7英寸的DMD-DDR芯片，能針對全天候數(shù)字顯示應(yīng)用。

    2.2 黑色多層復(fù)合光學(xué)玻璃屏幕

    作為觀看者的直接介質(zhì)，最終影像成像的生成層，復(fù)合玻璃屏幕能夠為投影顯示的專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域提供明亮、高對比度、高分辨率的圖像。

    2.3 圖形拼接處理器

    在大屏幕投影系統(tǒng)中，圖形拼接控制器作為信號處理的核心，在很大程度上決定了整個系統(tǒng)的顯示效果、顯示質(zhì)量、操作的靈活性和系統(tǒng)的可靠性。清華紫光電子自主研發(fā)的圖形拼接控制器，可接入多路RGB信號（計算機）和多路實時的視頻圖像及網(wǎng)絡(luò)計算機圖像。所有不同類型信號均可混合顯示，以開窗口或硬拼接方式任意位置、縮放、拖動、拼接、整屏顯示，網(wǎng)絡(luò)、RGB信號可與視頻信號迭加顯示，而不受物理屏的限制，達到完全動態(tài)實時。

    大屏幕拼接市場是一個非常具有技術(shù)色彩的產(chǎn)業(yè)，大屏幕投影系統(tǒng)具有良好的圖形圖像顯示功能，操作簡便易懂，而且有圖像顯示色彩鮮艷、畫面清晰、銳利，設(shè)備運行穩(wěn)定、免維護等特點，上述優(yōu)勢使基于DLP技術(shù)的投影機現(xiàn)在已成為大屏幕投影系統(tǒng)的主流機型，DLP大屏幕必將在各行各業(yè)獲得更廣泛的應(yīng)用。