梁燕

摘要： 本文針對廣東某公司自2005年至今在中國申請公開有關大屏幕顯示無縫拼接顯示技術專利申請，進行申請數(shù)量、申請人排行進行統(tǒng)計分析，以及對有關傳統(tǒng)的大屏幕顯示拼接技術和投影式大屏幕顯示拼接技術兩方面進行消除拼縫實現(xiàn)無縫拼接的技術進行總結(jié)歸納，并對代表性專利技術進行介紹，分析其發(fā)展趨勢，望為相關關業(yè)內(nèi)人士對了解該領域技術提供借鑒。

關鍵詞：平板顯示 投影 無縫拼接 專利

中圖分類號：T-18 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

0.前言

隨著人們對信息傳遞與顯示需求的提升，大屏幕顯示的應用越來越廣，已遍及公眾顯示、廣告展示、交通運輸監(jiān)控、氣象監(jiān)控、電力電信監(jiān)控、消防監(jiān)控指揮、軍事指揮等各個領域，但目前大屏幕視頻圖像拼接縫隙卻無法消除，影響了圖像的連續(xù)性、完整性和觀看的效果[1]，因此，盡可能減少直至徹底消除圖像拼接的物理拼縫和光學拼縫是視頻大屏幕拼接研發(fā)的方向。

廣東某公司是在中國設立的外商投資企業(yè)，成立于2004年8月，作為其數(shù)字顯示系統(tǒng)產(chǎn)品的中國生產(chǎn)基地，專門從事高清晰度大屏幕數(shù)字拼接墻系統(tǒng)和IDB交互數(shù)字平臺等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務，其擁有一批自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術，公司目前已經(jīng)積累了眾多國際、國內(nèi)專利和世界領先的原創(chuàng)技術，截止2014年底，已取得和申請獲受理的專利有1389件，其中超過50%為發(fā)明專利，其中涉及大屏幕數(shù)字拼接專利300多項，關于無縫拼接顯示技術專利就有66項。

現(xiàn)針對廣東某公司在大屏幕無縫拼接顯示技術在中國申請的一些關鍵技術的發(fā)展狀況進行介紹，以幫助相關業(yè)內(nèi)人士對了解這個領域技術狀況。

1.專利情況

廣東某公司在大屏幕無縫拼接技術方面的相關專利申請約66件，其中已授權(quán)21件，其隨時間申請量趨勢如圖1所示。其中該申請人的專利申請呈現(xiàn)出兩個明顯的高峰時期2009年與2012年為兩個申請高峰期，由于于2004年8月成立，在其成立之初的前幾年過渡以及全球經(jīng)濟危機影響，在2005年至2008年期間專利申請幾乎沒有，隨后于2009年出現(xiàn)一個申請高峰，隨后申請量繼續(xù)增長，至2012年達到另一個高峰，之后隨著技術趨于成熟，申請數(shù)量趨于平緩。并且由圖2可以看出諸如黃永峰、孫婷、孟凡華等申請人較多，在此領域較為活躍。

2.代表性專利

廣東某公司所申請關于顯示拼接技術的專利中，主要涉及平板顯示拼接系統(tǒng)和投影式大屏幕拼接顯示系統(tǒng)，其無縫拼接技術包括純硬件融合技術、純軟件融合技術和軟硬件融合技術，其中純硬件融合技術通過光學的遮光處理來融合圖像，純軟件融合技術是通過電子線路的處理來完成圖像的融合，軟硬件融合技術是指既有光學遮光融合處理，又有電子融合處理 [2]。

通過光學的遮光處理來融合圖像、消除圖像的拼接縫，即，一般有2 種技術途徑： 一是圖像放大法； 一是圖像移動法。其中柱面鏡放大法和光纖傳像束法都是屬于圖像放大的方法， 而斜方棱鏡移像法則屬于圖像移動法的范疇[3]。而廣東某公司所授權(quán)專利中，針對投影式大屏幕拼接顯示系統(tǒng)及平板顯示拼接系統(tǒng)進行拼縫消除，采用光學遮蓋進行顯示圖像放大或平移，來遮蓋拼縫，代表專利申請?zhí)栍校篊N201110114695，CN201110280049，CN200910039102 ，CN201210130299，均在顯示區(qū)域的邊框區(qū)域設置光學系統(tǒng)，使得顯示區(qū)域的圖像放大至邊框區(qū)域，覆蓋整個顯示器件，實現(xiàn)無縫拼接，其中采用的光學結(jié)構(gòu)包括偏心微透鏡陣列、菲涅爾透鏡等；申請?zhí)枮镃N201210130299的發(fā)明專利，在每個顯示屏表面貼附有第一線偏振片，第一線偏振片表面安裝有表面和背面均為平面的斜方棱鏡，顯示屏發(fā)出的光形成一圖像塊，P偏振光經(jīng)過棱鏡偏振分光膜反射后，在斜方棱鏡中傳播至拼縫處的平行斜面，再經(jīng)過拼縫處的平行斜面反射，最終進入人眼，顯示屏的拼縫被該圖像塊覆蓋，實現(xiàn)了無縫拼接顯示，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。

采用純軟件融合技術，即通過電子線路的處理來完成圖像的融合，具體代表專利申請?zhí)栍校篊N200810220116，CN200910039093，其通過圖像顯示區(qū)域內(nèi)設置的圖像傳輸區(qū)，在圖像傳輸區(qū)內(nèi)顯示兩幅圖像，分別是該區(qū)域本身需要顯示的圖像和邊框處需要顯示的圖像，通過圖像傳輸裝置將邊框處需要顯示的圖像分離出來并傳輸?shù)竭吙蛱?，覆蓋邊框部分形成無邊框的顯示單元。

采用軟硬件融合技術，既有光學遮光融合處理，又有電子融合處理，具體代表專利有：CN200910041563、CN201110346854。其中，申請?zhí)枮镃N200910041563的發(fā)明專利，其拼接顯示系統(tǒng)中，每個背投影單元由投影機及屏幕系統(tǒng)按照光路依次設置構(gòu)成，屏幕系統(tǒng)包括菲涅爾透鏡、背投影屏幕，相鄰兩個屏幕系統(tǒng)的菲涅爾透鏡之間相互拼接。投影機投射出的光線范圍超出背投影屏幕顯示圖像范圍，超出部分的光線投射到屏幕系統(tǒng)側(cè)面；菲涅爾透鏡相互拼接的側(cè)面設有切角，使投影光到達原來沒有光到達的拼接縫內(nèi)，從而消除拼接縫隙處的黑線，可有效消除圖像拼接縫，實現(xiàn)圖像的完整再現(xiàn)，可以一個背投影單元單獨使用一塊背投影屏幕，也可多個背投影單元共用一塊背投影屏幕。

申請?zhí)枮镃N201110346854的發(fā)明專利，在LCD面板的顯示區(qū)域邊緣上設置根據(jù)圖像切換頻率切換顯示圖像，在t1時刻顯示自身顯示圖像和在t2時刻顯示非顯示區(qū)域應該顯示而不能顯示的圖像的選定區(qū)域，選定區(qū)域與非顯示區(qū)域等寬等長，在LCD面板前設置根據(jù)圖像切換頻率在t1時刻不改變來自選定區(qū)域的線偏振光的偏振方向，和在t2時刻將來自選定區(qū)域的線偏振光偏振方向旋轉(zhuǎn)90度的光學器件，在光學器件前設置光軸在光線入射面內(nèi)且光軸與晶面成一傾斜角的單軸晶體，根據(jù)信號光偏振方向決定其偏折與否，利用發(fā)生偏折移像的圖像信號覆蓋并消除屏幕拼縫。本發(fā)明能夠完全消除屏幕拼縫，解決屏幕拼接圖像不完整不連續(xù)問題。

除上述已授權(quán)專利外，還有通過將像素發(fā)光中心進行搬移，使人眼觀察不到縫隙，在視覺上實現(xiàn)無縫拼接，代表專利有：

申請?zhí)枮镃N201210147659的發(fā)明專利，其拼接顯示包括相互拼接的顯示單元，將顯示單元中心到顯示區(qū)域邊緣的像素從顯示單元中心向顯示單元邊緣方向移動，在像素與像素之間根據(jù)移動距離的不同形成像素間隙，顯示單元顯示區(qū)域邊緣的像素移動后覆蓋顯示單元的邊框，有效解決顯示單元拼接時的邊框和拼縫問題，更好地保證了顯示單元與顯示單元之間的顯示圖像的連續(xù)性和完整性，達到更好的觀看效果。

申請?zhí)枮镃N201210190257的發(fā)明專利，其包括拼接單元，將包括邊框區(qū)域和顯示區(qū)域的拼接單元區(qū)域以一個像素大小為單元進行均等劃分，其中拼接單元的邊緣像素包括發(fā)光部分和邊框部分，在拼接單元表面設置有將像素發(fā)光中心進行搬移的光學膜層，邊緣像素的發(fā)光中心經(jīng)光學膜層后搬移到邊緣像素的中央。經(jīng)過像素均分后屏幕上所有像素的面積都相等，邊緣像素的發(fā)光面積較小且偏離像素中心，拼接單元加上光學膜層后實現(xiàn)像素發(fā)光中心的搬移，使屏幕上所有像素的發(fā)光中心限制在像素的中央，而在像素與像素之間形成的縫隙人眼觀察不到，使屏幕上的每個像素在視覺上都一樣，提高了顯示的對比度，實現(xiàn)拼接單元的無縫拼接。

此外，申請?zhí)朇N201210196185在拼縫處設置有LED燈和LED燈顯示控制裝置，LED燈與LED燈顯示控制裝置連接，通過在背投拼接墻的拼縫處設置LED燈，使LED燈發(fā)出的光線穿過拼縫顯示出來，有效解決背投拼接墻拼縫黑邊的問題，使得拼接墻整天顯示效果大大提高，顯示效果顯著；而且LED燈顯示控制裝置讀取拼接墻單元邊緣處的像素，并通過控制LED燈顯示將讀取的邊緣處像素顯示出來，使得圖像顯示連貫性好，圖像不會出現(xiàn)突然斷開的現(xiàn)象。

3.總結(jié)

通過對廣東威創(chuàng)視訊股份有限公司有關拼接顯示技術專利了解，無論是平板顯示器的傳統(tǒng)大屏幕顯示墻無縫拼接還是投影式大屏幕無縫拼接，其拼接技術主要是純硬件融合技術、純軟件融合技術以及軟硬件融合技術，并且各項技術發(fā)展均已趨向成熟。但隨著科技發(fā)展，鑒于人們對效率、自動化、低成本的需求以及視覺享受的需求[4]，諸如，消除拼縫處光斑，顏色校正，色彩渲染等提高顯示質(zhì)量，提高融合技術算法運算速度、拼接精度、自動化程度，以及降低成本，來滿足人們所追求的高性價比、高質(zhì)量、以及視覺享受，均是今后需要研究的方向。

參考文獻

[1]高國保等.拼接投影的邊緣融合處理問題[J].現(xiàn)代顯示，2007（73）：49-53.

[2]孟凡華.一種背投影單元無縫拼接技術研究[J].應用光學，2010.31（6）：922-926.

[3]朱繼鳴.淺談邊緣融合大屏幕無縫拼接技術[J].中國新技術新產(chǎn)品，2012，（19）：34-35.

[4]李謙.拼接式大屏幕投影系統(tǒng)的設計與研究[J].機電工程技術，2014（12）：169-171.