БОЛЬШИЕ ЦВЕТНЫЕ ПЛАЗМЕННЫЕ МОДУЛЬНЫЕ ЭКРАНЫ

Введение

Большие цветные плазменные модульные экраны (далее экраны) на сегодня представляются весьма привлекательными для целей коллективного наблюдения в помещениях. Проводя сравнение плазменных экранов с конкурентами в данной нише - светодиодными экранами и видеостенами на базе проекционных видеокубов нужно отметить следующее.

Плазменные экраны имеют существенно (в 4 - 8 раз) более низкую цену и более высокое качество изображения (в частности, более высокая равномерность и отсутствие зернистости изображения) по сравнению со светодиодными экранами, уступая им в яркости.

Плазменные экраны имеют существенно (в 10 - 15 раз) меньшую толщину, меньшие эксплуатационные расходы и более высокое качество изображения (существенно меньший разброс яркости и цветности по полю экрана) по сравнению с видеостенами, но уступают им в разрешающей способности.

1. Плазменные панели

Плазменные экраны строятся на базе плазменных панелей постоянного тока. Панель представляет собой два стекла, между которыми размещена керамическая решетка, образующая прямоугольную матрицу ячеек. В керамическую решетку вмонтированы вертикальные и горизонтальные электроды. По периметру панели расположен герметизирующий шов. Пространство между стеклами заполнено смесью инертных газов. При приложении к двум перпендикулярным электродам управляющего воздействия, в ячейке возникает плазменный разряд, излучающий ультрафиолет. Этот ультрафиолет возбуждает расположенный на дне каждой ячейки люминофор с красным, синим или зеленым цветом свечения. Конструкция панелей позволяет стыковать их друг с другом с минимальными нарушениями слитности изображения.

Точка изображения (пиксель) образуется из трех или более ячеек панели. Панель имеет размер 192х192 мм. На рисунке показана панель и ее отдельные фрагменты.

Выпускаемые панели могут иметь различный размер пикселя и, соответственно, разное число пикселей в панели:

2. Плазменные модули

Большие экраны строятся из отдельных функционально-законченных единиц - модулей. В состав модуля входит 6 панелей, модульно-панельный контроллер, источник питания и конструктив. На рисунках показаны функциональная схема и габаритный чертеж модуля.

На базе 7 типов панелей разработаны 7 типов модулей. Все модули имеют одни и те же габаритные размеры, углы наблюдения, вес, срок службы и примерно одинаковую потребляемую мощность. Общие параметры сведены в таблицу:

Общие параметры модулей

Максимальная потребляемая мощность, вт

< 330

Средняя потребляемая мощность, вт

< 180

Срок службы (при 8-часовой работе в сутки), лет

7

Угол наблюдения по вертикали и горизонтали, градусов

160

Температура окружающей среды, градусов Цельсия

+5 ... +45

Вес, кг

< 10

Модули на базе разных панелей отличаются друг от друга размером пикселя, информационной емкостью, яркостью, числом цветовых оттенков. Эти параметры сведены в следующую таблицу:

Тип модуля

TiM3

TiM4

TiM6

TiM8

TiM12

TiM16

TiM24

Размер пикселя, мм

3

4

6

8

12

16

24

Информационная емкость, пикселей

192x128

144x96

96x64

72x48

48x32

36x24

24x16

Минимальная дистанция наблюдения, м

1,5

2

3

4

6

8

12

Яркость, кд/м2

40

60

100

150

250

400

600

Число цветовых оттенков, тысяч

4

4

32

32

256

2048

16777

3. Большие цветные плазменные модульные экраны

Модульный принцип построения экранов позволяет практически неограниченно наращивать их размеры и информационную емкость по горизонтали и вертикали. В таблице показана область существования экранов. Серым цветом выделены большие экраны для отображения телевизионной информации (768х576 пикселей) с размером пикселя 3, 6 и 12 мм.

В пределах области существования возможно создание экранов с любой конфигурацией, например, длиной 57,6 метров и высотой 0, 38 метра (бегущая строка).

В полной конфигурации экран комплектуется контроллером экрана. Контроллер экрана может обрабатывать и передавать в экран информацию одновременно от 8 источников информации. В качестве источника информации может выступать компьютер, видеомагнитофон, видеокамера, ТВ-приемник и т.д. Например, к контроллеру можно одновременно подключить 4 компьютера и 4 видеокамеры, или 8 видеомагнитофонов. Обработка информации в контроллере производится с помощью управляющего компьютера. Специальная программа управляет сценарием вывода и обработки изображений от источников информации. На рисунке показана функциональная схема системы отображения информации с большим экраном.

Для связи между контроллером экрана и экраном используется высокоскоростной цифровой интерфейс TMDS. Расстояние от контроллера до экрана может составлять от 5 до 10 метров с использованием видеокабеля или до 500 метров с использованием оптического кабеля.

В простейшем случае экран может работать без контроллера экрана, непосредственно от компьютера, в котором установлена видеокарта с цифровым выходом. В этом случае также возможен вывод ТВ-информации на экран, через ТВ-карту, установленную в компьютере.

В зависимости от размеров экрана и характеристик помещения, большие экраны могут устанавливаться на пол, крепиться к стене, подвешиваться к потолку или встраиваться в стену. Для специальных применений экраны можно монтировать горизонтально, используя их в качестве стола, пола или потолка. Конструктивные особенности модульных экранов позволяют делать их вогнутыми, т.е. возможно создание круговых экранов, например, для спортивных арен.

4. Выбор большого экрана

Выбор экрана определяется несколькими соображениями:

Показатели назначения

Экран является универсальным средством отображения и может отображать текстовую, графическую и телевизионную информацию.

При выводе на экран текстовой информации от компьютера можно использовать несколько тысяч различных шрифтов, которые можно отображать несколькими тысячами цветов. Размер шрифта задается компьютером. При минимальном размере знакоместа 8х12 пикселей число знаков в строке составит Nx/8, а число строк - Ny/12. Например, на экран с информационной емкостью 384х256 пикселей можно вывести 21 строку по 48 знаков в строке. Но можно вывести и два знака размером 192х256 пикселей.

Графическая информация, как правило, заранее готовится для показа на экране. Поэтому размер изображения может быть заранее сопряжен с необходимой информационной емкостью экрана. Если необходимо показывать полную копию изображения на дисплее компьютера, то информационная емкость экрана должна быть близка к компьютерным форматам (VGA 320x200, VGA 640x480, SVGA 800x600, XGA 1024x768, SXGA 1280x1024 и т.д.).

Телевизионное изображение имеет исходный формат 768х576 пикселей. С сохранением приемлемого качества изображения масштаб может быть уменьшен в 2 раза, до 384х288 пикселей. Дальнейшее масштабирование приводит к снижению качества. Информационную емкость экрана можно уменьшить путем обрезки малоинформативных краев изображения. Тогда для ТВ-экрана будет достаточно, например, 288х256 пикселей.

Информационную емкость экранов можно практически неограниченно наращивать по горизонтали и вертикали. Шаг наращивания зависит от типа модуля и типа используемых в нем панелей. Этот шаг составляет от 192 пикселей (3-мм пиксель) до 24 пикселей (24-мм пиксель) по горизонтали и от 128 (3-мм пиксель) до 16 пикселей (24-мм пиксель) по вертикали.

Информационная емкость экрана должна быть выбрана исходя из задач, которые должен решать экран.

Характеристики помещения

Размер экрана по вертикали ограничен, естественно, высотой потолка. Рекомендуемая высота нижнего края экрана от пола - 1 - 1,5 метра.

Горизонтальный размер экрана определяется шириной помещения. Для показа ТВ-изображения формат экрана должен быть близок 4:3. Для остальных применений формат может быть практически любым.

Дистанция наблюдения экрана определяется глубиной помещения. Для каждого размера пикселя существует минимальное расстояние, при котором изображение смотрится слитно. Это расстояние лежит в пределах от 1,5 (3-мм пиксель) до 12 (24-мм пиксель)метров. Но в ряде случаев, например, для текстовой информации слитное наблюдение не обязательно и минимальная дистанция может быть существенно меньше.

Исходя из желательной информационной емкости и допустимого размера экрана, можно определить шаг пикселей. Например, если необходимо показывать ТВ-изображение в помещении площадью 12х6 кв. метров и высотой 4 метра, то можно использовать экран 768х576 6-мм пикселей. Экран будет иметь размер 4,6х3,5 метра. При этом комфортная зона наблюдения составит 8х6 кв. метров.

Если размер помещения не ограничивает размеры экрана, тогда размер можно определить исходя из диапазона дистанций наблюдения и назначения экрана. Например, если экран устанавливается в большом помещении и предназначен для показа времени и даты, то, для наблюдения с дистанции до 100 метров, целесообразно использовать экран 96х32 24-мм пикселей, отображающий 12 знаков размером 38х38 см каждый. Размер такого экрана - 2,3х0,8 метра.

При установке экранов в помещении необходимо учитывать уровень внешней освещенности. Нежелательно устанавливать экран напротив окон. Чем больше внешняя освещенность, тем больший шаг пикселя желательно применять. С увеличением шага пикселя в два раза яркость возрастает в 2 - 3 раза. Для повышения контраста можно использовать капроновый фильтр.

Наиболее простой вариант установки экрана - напольный вариант, на расстоянии около 0,5 метра от стены. Наиболее экономичный вариант - экран, встроенный в стену. Экраны небольшой площади можно вешать на стену или подвешивать к потолку. В общем случае выбор того или иного варианта конструкции согласуется с заказчиком и определяется особенностями конкретного применения и условиями эксплуатации.

Стоимость экранов

В первом приближении стоимость экранов пропорциональна их площади, но стоимость одного кв. метра снижается с увеличением площади экрана. Так, стоимость одного квадратного метра экрана с 24-мм пикселем лежит в пределах от 8 (1 кв. м) до 5 тысяч долларов (50 кв. м). Стоимость одного квадратного метра экрана с 3-мм пикселем лежит в пределах от 12 (1 кв. м) до 8 тысяч долларов (50 кв. м). На графиках показана зависимость цены одного квадратного метра экрана от его площади и зависимость цены экранов (площадью 22 кв. м) от шага пикселя.

В минимальный комплект поставки экрана входит заданное количество модулей, соответствующее конфигурации экрана число секционных контроллеров, металлоконструкция экрана выбранного типа, а также комплект силовых и информационных кабелей.

Дополнительно могут быть поставлены: компьютер с цифровой видеокартой, мультимедийный контроллер, оптическая линия связи, видеомагнитофоны и видеокамеры и т.д.

Большие экраны изготавливаются по заказам. При заказе оговариваются все параметры экрана, вариант конструкции, дополнительное оборудование и т.д. Экраны поставляются "под ключ". Срок гарантии - два года. Срок выполнения заказа от 12 до 24 недель, в зависимости от размеров экрана и дополнительных требований.

Экраны фирмы Инфор имеют следующее обозначение:

TiS XXXXxYYYY/SS,

где TiS - Tiled Screen, XXXX - число пикселей по горизонтали, YYYY - число пикселей по вертикали, SS - шаг пикселей, мм. На фотографиях представлены экраны c 6-мм пикселем.

Экран TiS 320x256/6

Экран TiS 320x256/6

Возврат