CN1396768A - 组合显示屏拼接结构和其图像失真的波形校正装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合显示屏的拼接结构和组合显示屏图像失真的波形校正装置及方法，首先通过拼接结构实现无缝拼接的组合显示屏，然后利用一波形校正电路，检码器根据微处理器的数字控制信号转换为控制电压，控制矩形波形成电路形成校正用矩形波，再用积分电路形成校正电压波形，经校正电压放大电路放大后形成校正电压，对组合显示屏的各单元屏的图像失真进行失真校正，达到一种无失真的组合显示屏无缝拼接。

Description

组合显示屏拼接结构和其图像失真的波形校正装置及方法

技术领域

本发明涉及一种显示屏的拼接结构，尤其是涉及一种组合显示屏的拼接结构；

本发明还涉及波形校正装置，尤其是涉及一种组合显示屏图像失真的波形校正装置；

本发明还涉及一种波形校正的方法，尤其是涉及一种对组合显示屏图像失真的波形校正方法。

背景技术

随着社会的不断进步和技术的快速发展，大屏幕组合屏显示电视墙已经大量的应用于各种各样的场合，如户外广告、演艺舞台、会议场所、广场等。尤其是随着大屏幕背投影技术的不断发展和单机成本的不断降低，更是大大的促进了大屏幕组合屏显示电视墙技术的应用普及。

但是，由于组合屏技术及拼接技术还存在许多不完善的地方，因此本项技术也就还存在种种需要改进的问题。其中比较突出的一点是：组合显示屏的各单元屏之间还存在着明显的拼接缝隙，这样就严重影响了组合显示屏的整体视觉效果，也限制了组合显示屏的进一步广泛应用。

目前解决上述的缺点的装置有二，一是将凸透镜屏、菲涅尔透镜屏组成的投影屏和投影屏固定框相连接，并使投射光能够达到屏幕边缘，从而消除各单元屏之间的缝隙，然后用具有一定强度的投影屏固定卡进行固定，但是，由于投影屏固定卡需要采用非透明的金属材料，因此阻挡了投射到屏幕边缘部分的投影光，从而使得组合屏各单元屏边缘部分仍然有可见拼接缝。

二是一种现有的无缝组合屏拼接专利(专利号96108558.4)，其装置是将凸透镜屏、菲涅尔透镜屏组成的投影屏和投影屏固定框进行连接，并使投射光能够达到屏幕边缘，从而消除各单元屏之间的缝隙。其连接固定是在投影屏的后面增加一块较厚的透明介质屏来保证连接强度。但是，凸透镜屏、菲涅尔透镜屏和较厚透明介质共同组成的投影屏以及投影屏固定框需要进行特殊加工，同时透明介质必须有足够的厚度，这样就造成了成本较高的问题，而且，由于透明介质的较大厚度使得重量较大，又反过来使连接强度降低。

还有一点，无论如何进行无缝拼接，但每个单元屏还是可能有图像失真，因此对组合屏也必然有影响，而目前尚没有对组合屏图像失真进行波形校正的装置或者方法。

发明内容

本发明的目的是这样的：提出一种组合显示屏的拼接结构，解决上述现有的组合显示屏的缺点，即在视觉上消除大屏幕组合显示屏各单元屏之间的缝隙，在整体视觉上达到一种无缝的效果；并且，能够以较低的成本来实现组合显示屏的无缝效果；

本发明的再一个目的是：提出一种对组合显示屏图像失真进行波形校正的装置，能够使得组合显示屏的图像消除失真；

本发明的再一个目的是：提出一种对组合显示屏图像失真进行波形校正的方法，能够使得组合显示屏的图像消除失真。

本发明的目的是这样实现的：一种组合显示屏的拼接结构，包括

一凸透镜屏；

一菲涅尔透镜屏，与所述凸透镜屏相粘结；

一投影屏固定框，用于固定所述相互连粘结的凸透镜屏与菲涅尔透镜屏所组成的投影屏，

并且，

上述的一种组合显示屏的拼接结构还包括，

一角形的透明连接块，其两个边框分别与所述的投影屏和所述的投影屏固定框相适配。

同时，

上述的由凸透镜屏、菲涅尔透镜屏所组成的投影屏与所述的透明连接块其中一个边框的连接为透明粘接。

上述的投影屏固定框与所述的透明连接块另一个边框之间的连接可以为透明粘接。

上述的一种组合显示屏的拼接结构还可以包括一机械连接器，设置在投影光的入射范围之外，用于固定所述的透明连接块与所述的投影屏固定框。

上述的机械连接器为螺栓，穿过所述的透明连接块与所述的投影屏固定框上设置的螺孔相适配。

上述的透明连接块的弯折角应在投影光的入射范围之外。

上述的透明连接块从弯折角到与所述的投影屏粘接的底端的入射面设置成角形。

上述的透明连接块的入射面成直角。

上述的透明连接块从弯折角到与所述的投影屏粘接的底端设置成斜面。

一种组合显示屏图像失真的波形校正装置，用于对组合显示屏的每个单元屏所产生的附加失真进行校正，

上述的一种组合显示屏图像失真的波形校正装置包括，

一微处理器部分，用于输出数字校正信号；

一检码器部分，与所述的微处理器部分连接，用于将所述的微处理器部分输出的数字校正信号转换为模拟信号；

一矩形波形成电路部分，与所述的检码器部分连接，用于根据场同步信号或者行同步信号形成矩形波；

一积分电路部分，与所述的矩形波形成电路部分和所述的检码器部分连接，用于根据所述的检码器部分输出的模拟信号和矩形波形成电路部分输出的矩形波形成校正波形；

一校正电压放大电路部分，与所述的积分电路部分和所述的检码器部分连接，用于将积分电路部分输出的校正波形放大输出校正电压。

并且，

上述的检码器部分与所述的矩形波形成电路部分之间设置两路控制电压输出，用于控制所述的矩形波形成电路部分输出的矩形波的脉冲宽度和相位。

上述的检码器部分与所述的积分电路部分之间设置一路控制电压输出，用于控制所述的积分电路部分的积分常数，并进而改变所述的积分电路部分输出的校正波的变化沿的宽度。

上述的检码器部分与所述的校正电压放大电路部分之间设置一路控制电压输出，用于控制所述的校正电压放大电路部分的放大倍数。

上述的检码器部分与所述的微处理器部分之间设置一数字总线，用于将所述的微处理器部分输出的数字控制数据传递到所述的检码器部分。

上述的积分电路部分输出的校正电压设置连接到图像扫描器，用于对图像失真进行校正。

上述的积分电路部分输出的校正电压设置连接到扫描速度调制线圈，用于对图像失真进行校正。

一种对组合显示屏图像失真进行波形校正的方法，包括，

a)根据组合显示屏每个单元屏所产生的附加失真预先设定数字校正信号，并存储于一微处理器中，

b)所述的微处理器输出数字校正信号给一检码器，所述的检码器是利用数字总线与所述的微处理器连接，

c)利用一矩形波形成电路根据场同步或者行同步信号形成矩形波，其中所述的矩形波形成电路与所述的检码器连接，并且矩形波的脉冲宽度和相位由所述的检码器控制，

d)利用一积分电路根据所述的矩形波形成电路输出的矩形波形成校正波形，其中所述的积分电路与所述的检码器连接，并且积分电路的积分常数由所述的检码器控制，

e)利用一校正电压放大电路根据所述的积分电路输出的校正波形形成校正电压，其中所述的校正电压放大电路与所述的检码器连接，并且所述的校正电压放大电路的放大倍数由所述的检码器控制。

采用了上述的技术方案，就可以通过无缝拼接的拼接结构消除组合显示屏各单元屏之间的缝隙，利用对图像失真进行波形校正的装置和方法，可以彻底消除组合显示屏的图像失真。这样在整体视觉上达到一种无缝的和无失真的效果。同时，由于上述的技术方案采用的器件其价值并不高，所以其所花费的成本也较低。

下面结合附图详细说明本发明的较佳实施例，通过对本发明较佳实施例的具体描述，可以更清楚的看出本发明的优点所在。

附图说明

图1是现有的组合显示屏的拼接结构造成各单元屏边缘部分有可见拼缝的示意图；

图2是现有的无缝组合显示屏拼接结构专利技术的示意图；

图3是本发明实施例一的拼接结构的示意图；

图4是本发明的实施例一的拼接结构的局部放大示意图；

图5是本发明的实施例二的拼接结构的示意图；

图6A是实施例一组合显示屏单元中对应于垂直方向的场同步信号波形示意图；

图6B是实施例一对每个组合显示屏单元垂直方向所产生的附加失真的电路校正波形示意图；

图7A是图6B的局部放大示意图；

图7B是图6B的另一局部放大示意图；

图8A是实施例一组合显示屏单元中对应于水平方向的行同步信号波形示意图；

图8B是实施例一对每个组合显示屏单元水平方向所产生的附加失真的电路校正波形示意图；

图9A是图8的局部放大示意图；

图9B是图8的另一局部放大示意图；

图10A是实施例二组合显示屏单元中对应于垂直方向的场同步信号波形示意图；

图10B是实施例二对每个组合显示屏单元垂直方向所产生的附加失真的电路校正波形示意图；

图11A是图10的局部放大示意图；

图11B是图10的另一局部放大示意图；

图12A是实施例二组合显示屏单元中对应于水平方向的行同步信号波形示意图；

图12B是实施例二对每个组合显示屏单元水平方向所产生附加失真的电路校正波形示意图；

图13A是图12的局部放大示意图；

图13B是图12的另一局部放大示意图；

图14是本发明的波形校正装置的电路的连接示意框图；

图15是本发明的波形校正方法的步骤框图。

具体实施方式

如图1，凸透镜屏10与菲涅尔透镜屏12组成投影屏，引入一个投影屏固定卡16，将投影屏与投影屏固定框14进行有效的连接。不过由于结构上要求投影屏固定卡16要有足够的强度，投影屏固定卡16多采用非透明的金属材料，所以阻挡了投射到屏幕边缘部分的投影光18，造成组合显示屏各单元屏在边缘部分出现可见的拼缝。

如图2，凸透镜屏10与菲涅尔透镜屏12组成投影屏，将投影屏与投影屏固定框14进行有效的连接，并使投射光18能够射到屏幕的边缘；同时，在投影屏的后面设置一块较厚的透明介质20，并且将凸透镜屏10、菲涅尔透镜屏12和透明介质20共同组成的部分与投影屏固定框14的连接面做成斜面，以保证两者之间的连接面积足够大，使获得足够大的连接强度，这样可以实现无缝拼接。但是，凸透镜屏10、菲涅尔透镜屏12和透明介质20组成的部分与投影屏固定框14都需要进行特殊的加工，同时透明介质20的厚度必须足够大也会造成成本较高，而且透明介质20的厚度较大又使连接强度降低。

如图3，实施例一的拼接结构将凸透镜屏10、菲涅尔透镜屏12组成的投影屏与投影屏固定框14进行有效的连接，并使投射光能够射到屏幕边缘；同时，在投影屏和投影屏固定框14之间引入一加工成角形的透明连接块22，用于保证两者的连接面积足够大，并且使投射到边缘的投射光18的入射面不超过连接块22与投影屏平行的表面，这样可以保证通过该入射面入射的投影光18不发生歧变，避免屏幕边缘处的图像失真。

凸透镜屏10、菲涅尔透镜屏12之间的连接采用透明粘结，而透明固定块22与投影屏固定框14粘结的连接可以用机械连接器24机械连接，也可以采用粘结，不过机械连接必须保证机械连接器24处于投射光18的入射范围之外。

如图4，当投射光18入射到透明连接块22的端面28以后，由于折射就会在一定的区域26发生偏移而产生歧变，但是该区域26的宽度小于屏幕所显示的图像的像素间距，故不会在屏幕上产生视觉可见的失真。图3和图4示意的拼接结构适用于一般分辨率的组合显示屏装置。

如图6A，分别包括一场正程显示的起始时刻32和一场正程显示的结束时刻34。

如图6B，对应于图6A的场正程显示的起始时刻32有一起始时刻的电路校正波形36，对应于图6A的场正程显示的结束时刻34有一结束时刻的电路校正波形38。

如图7A，图中示出了对应于图6B中场正程显示的起始时刻的校正电压变化的起始时刻40和结束时刻42，上述的两个时刻的时间间隔44，场正程显示的起始时刻的校正电压变化的起始时刻40与场正程显示的起始时刻32的时间间隔46，校正电压波形的幅度48。

如图7B，图中示出了对应于图6B中场正程显示的结束时刻的校正电压变化的起始时刻50和结束时刻52，上述的两个时刻的时间间隔54，场正程显示的结束时刻的校正电压变化的结束时刻52与场正程显示的结束时刻34的时间间隔56。

如图8A，图中是实施例一中组合显示屏每个单元屏在水平方向的场同步信号波形，分别包括一场正程显示的起始时刻58和一场正程显示的结束时刻60。

如图8B，图中是对组合显示屏每个单元屏在水平方向所产生的附加失真的电路校正波形，对应于图8A的场正程显示的起始时刻有一电路校正波形62，对应于上方的场正程显示的结束时刻有一电路校正波形64。

如图9A，图中示出了对应于图8B中场正程显示的起始时刻的校正电压变化的起始时刻66和结束时刻68，上述的两个时刻的时间间隔70，场正程显示的起始时刻58与场正程显示的起始时刻的校正电压变化的起始时刻66的时间间隔72，校正电压波形的幅度74。

如图9B，图中示出了对应于图8B中场正程显示的结束时刻的校正电压变化的起始时刻76和结束时刻78，上述的两个时刻的时间间隔80，场正程显示的结束时刻的校正电压变化的结束时刻与场正程显示的结束时刻的时间间隔82。

如图5，是本发明的实施例二的拼接结构，其实现无缝拼接的方法是引入一加工成角形的透明连接块30，首先将凸透镜屏10、菲涅尔透镜屏12组成的投影屏与投影屏固定框14进行有效的连接，并在二者之间接入上述的透明连接块30。凸透镜屏10、菲涅尔透镜屏12之间的连接和上述二者组成的投影屏与透明连接块30之间的连接采用透明粘结的方法，而透明连接块与投影屏固定框14之间的连接可以由机械连接器24进行机械连接，也可以采用粘结的方法，但是采用机械连接的时候必须保证机械连接器24处于投射光18的入射范围之外。将投射到屏幕边缘的投射光18在透明连接块30上的入射面设置为斜面，使投射光入射到透明连接块30后所产生的光偏移分散到较宽的区域，从而使光偏移所产生的歧变减到足够小，就不会在屏幕所显示的图像上产生明显可见的失真。图5示意的拼接结构适用于较高分辨率的组合显示屏装置。

如图10A，图中是实施例二中组合显示屏每个单元屏在垂直方向的场同步信号波形，分别包括一场正程显示的起始时刻32和一场正程显示的结束时刻34。

如图10B，图中是对组合显示屏每个单元屏在垂直方向所产生的附加失真的电路校正波形，对应于上方的场正程显示的起始时刻有一起始时刻的电路校正波形84，对应于上方的场正程显示的结束时刻有一结束时刻的电路校正波形86。

如图11A，图中示出了对应于图10B中场正程显示的起始时刻的校正电压变化的起始时刻88，场正程显示的起始时刻32与校正电压变化的起始时刻88的时间间隔90，校正电压波形的幅度92。

如图11B，图中示出了对应于图10B中场正程显示的校正电压变化的结束时刻的校正电压变化的起始时刻94，场正程显示的结束时刻34与校正电压变化的起始时刻94的时间间隔96。

如图12A，图中示出了实施例二中组合显示屏每个单元屏在水平方向的场同步信号波形，分别包括一场正程显示的起始时刻32和一场正程显示的结束时刻34。

如图12B，图中示出了对组合显示屏每个单元屏在水平方向所产生的附加失真的电路校正波形，对应于图12A的场正程显示的起始时刻32有一起始时刻的电路校正波形98，对应于图12A的场正程显示的结束时刻34有一结束时刻的电路校正波形100。

如图13A，图中示出了对应于图12B中场正程显示的起始时刻的校正电压变化的起始时刻102，场正程显示的起始时刻58与校正电压变化的起始时刻102的时间间隔104，校正电压波形的幅度106。

如图13B，图中示出了对应于图12B中场正程显示的结束时刻的校正电压变化的起始时刻108，场正程显示的结束时刻60与校正电压变化的起始时刻108的时间间隔110。

如图14，是实施例一和实施例二共同采用的波形校正电路的连接图。本发明采用的波形校正电路包括一微处理器部分112；一检码器部分114，二者用数字总线连接；还包括一矩形波形成电路部分116，用于在场同步信号或者行同步信号的触发下，产生校正用的矩形脉冲波，其通过控制线路与检码器部分114连接；还包括一积分电路部分118，用于将矩形波形成电路部分116输出的矩形脉冲波经积分后形成校正电压波形，其通过控制线路与检码器部分114连接，并在前端连接矩形波形成电路部分116；还包括一校正电压放大电路部分120，用于将积分电路部分118输出的校正电压波形放大形成校正电压，用于失真校正，其通过控制线路与检码器部分114连接，并在前端连接积分电路部分118。

检码器部分114输出的控制电压1和控制电压2可以根据需要改变矩形脉冲波的脉冲宽度和相位，检码器部分114输出的控制电压3可以根据需要改变积分电路部分118的积分常数，并进而改变校正波形的变化沿部分的宽度，检码器部分114输出的控制电压4可以根据需要改变校正电压放大电路部分120的放大倍数，从而控制校正量。

如图14的波形校正电路最终产生的校正电压，可以直接加到图像扫描电路对所产生的图像失真进行校正，也可以加到扫描速度调制线圈对所产生的图像失真进行校正。

如图15，从图中并结合图14可以看出，该方法通过微处理器输出预先设定的数字校正信号，然后由检码器转换为模拟信号，并由检码器对矩形波形成电路、积分电路和校正电压放大电路实施控制，矩形波形成电路根据场同步或者行同步信号形成矩形波，积分电路根据矩形波形成校正波形，校正电压放大电路根据校正波形形成校正电压并输出。

需要指出的是，在不脱离本发明实质的基础上，本领域的普通技术人员可以作出各种适当的变形或者替换，比如对于基于液晶或者数字微镜技术等数字矩阵显示方式的组合显示屏，可以将图14等效替换为数字电路，以数字技术的方式来实现，并将所产生的数字校正信号用于对显示像素地址的修正，但是，所有这些变形或者替换，都应当属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1、一种组合显示屏的拼接结构，包括

一凸透镜屏；

一菲涅尔透镜屏，与所述凸透镜屏相粘结；

一投影屏固定框，用于固定所述相互连粘结的凸透镜屏与菲涅尔透镜屏所组成的投影屏，其特征是：

所述的一种组合显示屏的拼接结构还包括，

一角形的透明连接块，其两个边框分别与所述的投影屏和所述的投影屏固定框相适配。

2、根据权利要求1所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的由凸透镜屏、菲涅尔透镜屏所组成的投影屏与所述的透明连接块其中一个边框的连接为透明粘接。

3、根据权利要求1所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的投影屏固定框与所述的透明连接块另一个边框之间的连接可以为透明粘接。

4、根据权利要求3所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的一种组合显示屏的拼接结构还可以包括一机械连接器，设置在投影光的入射范围之外，用于固定所述的透明连接块与所述的投影屏固定框。

5、根据权利要求4所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的机械连接器为螺栓，穿过所述的透明连接块与所述的投影屏固定框上设置的螺孔相适配。

6、根据权利要求1所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的透明连接块的弯折角应在投影光的入射范围之外。

7、根据权利要求6所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的透明连接块从弯折角到与所述的投影屏粘接的底端的入射面设置成角形。

8、根据权利要求7所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的透明连接块的入射面成直角。

9、根据权利要求6所述的一种组合显示屏的拼接结构，其特征是：所述的透明连接块从弯折角到与所述的投影屏粘接的底端设置成斜面。

10、一种组合显示屏图像失真的波形校正装置，用于对组合显示屏的每个单元屏所产生的附加失真进行校正，其特征是：所述的一种组合显示屏图像失真的波形校正装置包括，

一微处理器部分，用于输出数字校正信号；

一检码器部分，与所述的微处理器部分连接，用于将所述的微处理器部分输出的数字校正信号转换为模拟信号；

一矩形波形成电路部分，与所述的检码器部分连接，用于根据场同步信号或者行同步信号形成矩形波；

一积分电路部分，与所述的矩形波形成电路部分和所述的检码器部分连接，用于根据所述的检码器部分输出的模拟信号和矩形波形成电路部分输出的矩形波形成校正波形；

一校正电压放大电路部分，与所述的积分电路部分和所述的检码器部分连接，用于将积分电路部分输出的校正波形放大输出校正电压。

11、根据权利要求10所述的一种组合显示屏图像失真的波形校正装置，其特征是：所述的检码器部分与所述的矩形波形成电路部分之间设置两路控制电压输出，用于控制所述的矩形波形成电路部分输出的矩形波的脉冲宽度和相位。

12、根据权利要求10所述的一种组合显示屏图像失真的波形校正装置，其特征是：所述的检码器部分与所述的积分电路部分之间设置一路控制电压输出，用于控制所述的积分电路部分的积分常数，并进而改变所述的积分电路部分输出的校正波的变化沿的宽度。

13、根据权利要求10所述的一种组合显示屏图像失真的波形校正装置，其特征是：所述的检码器部分与所述的校正电压放大电路部分之间设置一路控制电压输出，用于控制所述的校正电压放大电路部分的放大倍数。

14、根据权利要求10所述的一种组合显示屏图像失真的波形校正电路，其特征是：所述的检码器部分与所述的微处理器部分之间设置一数字总线，用于将所述的微处理器部分输出的数字控制数据传递到所述的检码器部分。

15、根据权利要求10所述的一种组合显示屏图像失真的波形校正装置，其特征是：所述的积分电路部分输出的校正电压设置连接到图像扫描器，用于对图像失真进行校正。

16、根据权利要求10所述的一种组合显示屏图像失真的波形校正装置，其特征是：所述的积分电路部分输出的校正电压设置连接到扫描速度调制线圈，用于对图像失真进行校正。

17、一种对组合显示屏图像失真进行波形校正的方法，其特征是：所述的方法包括步骤，

a)根据组合显示屏每个单元屏所产生的附加失真预先设定数字校正信号，并存储于一微处理器中，

b)所述的微处理器输出数字校正信号给一检码器，所述的检

 码器是利用数字总线与所述的微处理器连接，

c)利用一矩形波形成电路根据场同步或者行同步信号形成矩形波，其中所述的矩形波形成电路与所述的检码器连接，并且矩形波的脉冲宽度和相位由所述的检码器控制，

d)利用一积分电路根据所述的矩形波形成电路输出的矩形波形成校正波形，其中所述的积分电路与所述的检码器连接，并且积分电路的积分常数由所述的检码器控制，

e)利用一校正电压放大电路根据所述的积分电路输出的校正波形形成校正电压，其中所述的校正电压放大电路与所述的检码器连接，并且所述的校正电压放大电路的放大倍数由所述的检码器控制。

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