裸眼3D液晶拼接大屏幕显示系统设计

刘红 罗亮 上海济丽信息技术有限公司

关键字：液晶拼接 FPGA 渐变孔径 集成成像 裸眼3D

1 拼接显示单元

液晶拼接单元是液晶拼接大屏的一部分，液晶拼接单元是集液晶显示单元和液晶拼接器为一体的液晶显示整机单元。液晶系统提品单元具有很大的组合空间：既可以采用小屏拼接组合、也可以采用大屏拼接组合；既可以一对一单屏拼接，也可以采用大屏拼接组合；既可以一对一单屏拼接，也可以一对M×N整屏拼接；还可以大小屏混合拼装。可以根据客户对液晶拼接幕墙出的系统规模和应用要求，按照系统的使用环境，选择合适的产品和拼接方式，设计具体实施方案，满足系统的应用需求。

液晶拼接单元集液晶显示单元和液晶拼接器为一体，从而使在液晶拼接大屏工程施工变的简单、易操作。主流尺寸上有46”/47”/49”/55”等可选，拼缝上有1.7mm/3.5mm/5.3mm 等规格可选，成本相较于DLP拼接、LED小间距拼接有非常大的优势，因此具有广阔的行业及商用市场，可广泛应用于军警、政府公共事业、智能交通、广电通信、能源与资源、安防领域、规划展示及商用，我们在全国范围内具有几千应用案例。

2 解决增大液晶单元裸眼3D显示视角的方法

为了解决前述狭缝光栅裸眼3D技术在增大可视角度就必然会降低分辨率或者光学效率的矛盾，在狭缝光栅、分辨率和透光率三者中权衡，找到平衡点，我们进行了无数次的结构改进、测试实验和理论分析。创新设计了一种可行的针对性解决办法。该办法是设计出一种新型的狭缝光栅孔径尺寸结构模型，即渐变孔径的狭缝光栅。并设计了孔径宽度的算法，以便于作为实际工艺生产的依据。最终实现能够在不减小光学效率（显示亮度关键指标）和分辨率（显示效果关键指标）和分辨率（显示效果关键指标）的前提下，实现宽视角的一维集成成像3D显示的集成成像3D显示，将能大大满足用户的需求，大大提高一维集成成像3D显示的实际应用性。

3 液晶拼接大屏幕显示系统

本文涉及的拼接显示墙是指用N×M个液晶拼接显示单元组成的拼接显示墙。其中液晶单元可以对输入的高清信号、视频信号或电脑RGB信号进行全屏显示或局部放大显示，大部分还有信号输出功能，这样可以独立工作。同时用户可以增配图像处理设备（如拼接控制器或信号矩阵切换器等），图像拼接控制器使得功能更加完善，比如达到信号的任意开窗口、预置方案、信号回显、画中画、字符叠加及IPAD操作等功能。同时满足局域网内的任意计算机、平板或智能手机可通过网络（有限或无线）对图像拼接控制器进行控制。还可以集成增加全屏触摸交互等功能。

4 裸眼3D多屏拼接显示的实现

为了解决现有裸眼3D的传输解决方案包括基于传统PC结构或嵌入式Android板卡的分辨率受限问题，Genius自身拥有专利技术产品—一种基于FPGA的图像拼接处理装置。其本身具有系统完全的数字化架构，从内部结构到外部接口上完全消除模拟，且理论上拼接规模（即拼接单元数量）和分辨率倍增的不受限等特性。因此，拥有更高的稳定性和运算速度。直观到图像显示上会获得更快的响应速度，对于处理3D内容具有很好的优势。

基于这种优势和用户的需求，我们对FPGA拼接控制器进行3D信号采集和传输升级，对其增加3D处理模块。进行了大量的测试和改进，获得了巨大的成功，在很多传统3D大屏幕显示系统应用案例中获得了用户认可。将其运用到裸眼3D大屏幕采集中将具有很好的兼容性。将使得该拼接控制器我们在裸眼3D及传统3D领域的应用中获得广阔的市场空间。

以上是裸眼3D液晶拼接显示系统的硬件结构、参数设计、信号处理和兼容性的探讨。设计实现包含许多技术内容，今后有机会再做交流。下一步的研究工作是基于新型裸眼3D技术优化其他拼接显示墙系统如LED拼接大屏或DLP拼接墙，实现各类拼接大屏幕系统的裸眼3D升级。

5 结束语

经过前瞻产业研究院专业市场研究分析，在可以预见的未来3—5年里，裸眼3D产业将迎来快速发展期，全球市场规模将达到近千亿美元市场，年复合增长率将超过10%，市场渗透率将达到50%以上。因此，我们必须充分发挥自身优势、推陈出新，不断研究开发出适合于时代发展潮流的世界领先的技术产品，这样才能更好的推动整个裸眼3D显示产业的健康发展。