發布時間:2015-8-3 14:57:14
DLP大屏幕投影拼接顯示系統以系統工程、信息工程、自動化控制等理論為指導,將國際最卓越的DLP高清晰數字顯示技術、投影墻拼接技術、多屏圖像處理技術、網絡技術等融合為一體,使整套系統成為一個高亮度、高分辨率、高清晰度、高智能化控制、操作先進的 大屏幕顯示系統。能夠很好地與用戶監控系統、指揮調度系統、網絡信息系統等連接集成,形成一套功能完善、技術先進的交互式信息顯示及管理平臺。
大屏幕投影顯示系統作為監控中心的大型顯示終端,必須確保系統的技術先進性。本設計方案提供的本公司DLP大屏幕顯示系統采用了多項業內最先進技術:
DLP投影投影單元采用美國TI公司最新的極致色彩™技術、0.7" LVDS DLP™ DMD芯片及DDP3020圖像處理芯片,無論在亮度、對比度、清晰度,以及色彩還原、圖像均勻性方面,都代表當今行業最高水平。DLP單元內置圖像處理器集成于電子模塊主板,可靠性更高,在不需要外部圖形控制器的情況下支持硬件處理的RGB信號和視頻信號直通顯示、畫中畫顯示及M×N方式放大顯示,達到業內先進水平。采用專為拼接系統設計的投影屏幕,提高均勻度及屏幕增益,特殊防眩光、防反射保護層可有效消除屏幕的鏡面反射和雜散光干擾;采用全鋁合金材料制造,大型數控機床10μm級機械加工誤差控制保證箱體的無縫拼接。
DLP大屏幕顯示系統采用全數字化設計,投影單元及圖形拼接控制器均采用數字DVI接口,使整個圖像處理傳輸過程全數字化,實現高清晰度、色彩逼真的圖像顯示。
大屏幕系統控制管理軟件為C/S(客戶端/服務器)模式,界面友好、操作簡單。高度集成化的軟件可控制圖形拼接控制器、大屏幕投影單元、矩陣切換器等系統所有設備。通過控制管理軟件的模擬窗口,操作人員可在工作站顯示器上看到虛擬的大屏幕的拼接界面,輕松完成開關機、信號調用、開窗、拖放等一系列操作。
該項目全部采用針對性兼容銜接設計,在保證系統兼容性同時提供可靠安全保障。投影單元、圖形控制器和控制軟件作為整套大屏幕系統的核心部分,如果采用不同廠家產品進行集成,很可能會產生技術兼容性問題,影響很多重要功能的實現,降低系統的可靠性和使用效率;另一方面因涉及到多個廠商,很可能出現售后維護時影響故障診斷和備品備件的及時供應等問題;同時可能對系統的日后升級無法保持一致,降低系統的擴展性。
DLP投影單元采用專業的散熱防塵設計,通過IP5X防護等級測試,并通過機芯鏡頭IP6X等級測試。核心部件DMD芯片壽命高達100000小時,系統平均無故障時間(MTBF)大于30000小時,保證系統7×24小時連續穩定工作。
系統設備涉及的使用電壓、電源、線纜選擇、穿管布線、接地等均符合國家規定的相關安全標準。
投影單元、WITWALL圖形拼接控制器及圖像處理系統架構均采用可靠的冗余設計方案:WITWALL圖形拼接控制器全系統采用熱插拔結構,從電源到風扇均可在線更換,采用雙備份硬盤、熱備份冗余電源及多路網絡接口(可選),提高控制系統的運行可靠性。
DLP投影單元具有內置圖像處理模塊,與外接圖形控制器組成圖像處理雙通道,兩套圖像處理系統相對獨立又相互補充備份,在正常情況下用戶可自由選擇兩套圖像處理系統的輸入信號及顯示方式。在外置圖形拼接控制器出現故障的情況下,內置圖像處理模塊可以發揮重要的冗余功能,保證大屏幕系統正常顯示,更增加了系統的可靠性。
DLP一體化投影單元和WITWALL圖形控制器均采用標準化、模塊化設計,系統具有良好的擴展性
DLP投影單元采用先進的標準化、模塊化、一體式結構設計,采用堅固的框架式貼板結構,支持多層多列疊加組合及弧形拼接,垂直方向最大能疊放6層(目前的鋁型材骨架,可根據具體項目作增強),水平方向則不受任何數量限制,具有良好的擴展性。
WITWALL網絡型圖形控制器全部采用模塊化設計,需要擴展時,只需增加相應數量的輸入/輸出板卡或網絡模塊即可,不須更換控制器,無須對用戶應用系統作任何改變。
大屏幕控制管理軟件具有自主知識產權,可向用戶開放系統通訊協議,提供二次開發接口,滿足開發應用軟件的需求,并可根據用戶需求提供定制,滿足用戶指定的特別控制需要。
DLP大屏幕顯示系統的優勢就在于高度的系統集成性,整個系統由一套控制管理軟件集中控制及管理,除進行投影設備管理、控制各種信號顯示方式外,還可以現場自由添加控制RGB矩陣、視頻矩陣等相關外圍設備。
同時,軟件可通過協議與監控系統、報警系統、集中控制系統等軟件對接并協調工作,用戶在同一個操作界面下就可以實現監控攝像機的遠程控制、信號調用,報警觸發信號顯示,以及監控信號在投影屏幕和監視器上的切換顯示,使多個系統達到高度整合、集中控制。
DLP大屏幕顯示系統在兼顧優良性能的同時充分考慮易維護性及經濟性,具有高性能、低損耗、易維護的特點,有效降低系統運行中的維護費用。
DLP投影單元采用快速開啟后蓋技術,燈泡均可快速更換,圖形拼接控制器關鍵部件可熱插拔操作,確保系統不間斷工作。
DLP系統中光源被設計成為可替換的部件,不同于LCD及LED,其光源部分為一個獨立的子系統,一般由發光部件、電源部件、散熱部件、結構部件四部分組成。光源子系統是DLP系統的一個主要子系統,對DLP產品有重大影響,同時影響整個DLP系統的設計。
1.光源決定DLP系統圖像的質量
光源的選取決定DLP系統的重要指標,決定系統亮度、均勻度、對比度的初始值。作為整個系統光能的提供系統,對DLP系統的圖像起決定性作用。
2.光源決定DLP系統的穩定性
光源系統由于熱量大、溫度高,其穩定性對整個系統的穩定性起決定性的作用。在DLP系統的前期,由于其穩定性無法完全保證,很多系統被設計成雙光源系統來保證整體系統的穩定。幾乎每個早期的DLP生產企業也都經歷過連續爆燈的噩夢,走過了艱難的成長過程。
3.光源決定DLP產品的維護周期
由于光源系統的特性,不可避免的都有衰減周期,而每個產品的衰減周期是相對不可控制的。這樣造成產品在交付客戶使用一段時間后,色彩和亮度都會有比較大的變化,需要進行維護。其維護的周期由光源及其他原因決定,其中光源系統起了決定性的作用。
常見光源的分類
DLP系統中的光源分類大致有四種,分別為UHP、LED、LASER、混合光源。
1.UHP 光源
UHP(Ultra High Performance)光源是2010年以前DLP系統幾乎唯一的可用光源。其主要提供商為PHILIPS和OSRAM。
UHP光源為超高壓汞燈,通過20KV的高壓擊穿電弧進行啟動,一般以風扇作為其散熱方式。UHP光源發出白色光通過透射色輪,產生色彩,其色域的大小取決于色輪的色彩分布。出于亮度的考慮一般都會在色輪上增加白色部分,提高白色的亮度,但是同時會減少色域的分布。UHP光源通過15年以上的使用過程,技術上成熟可靠,由于部分產品的家電化,成本比較低。UHP專利由PHILIPS掌握,以后可能會發展到20000小時的平均壽命。
2. LED光源
LED(Light Emitting Diode)從2004年開始研發,到2010年后不斷分割市場,目前占領了DLP系統的半壁江山。其主要提供商是OSRAM 和LUMENUS。
LED即發光二極管,是一種半導體固體發光器件,一般以冷媒作為散熱主要方式。由于有紅、綠、藍不同顏色的LED燈,所以LED光源系統不需要色輪。但是由于亮度不夠,目前需要多顆同色作為三組燈進行工作。LED光源前期亮度無法提高,其中綠色燈是亮度瓶頸。目前搭載OSRAM LED光源的DLP產品,已經可以達到典型值1000lm,細選單個產品可以達到1200lm,基本解決了亮度問題。但是由于多色多顆分布,多顆led光源衰減不可控制,目前色彩漂移更依賴于各個廠家的產品設計能力。
3.LASER 光源
激光光源系統在2008年開始研發,2011年開始分割市場,在DLP顯示系統中更多應用于數字影院等高亮度正投中,2012年開始進入拼接系統。其主要提供商是日亞(Nichia)等。
LASER為激光光源,由紅綠藍三色激光組成的系統過于龐大,價格驚人,目前在數字影院等前投設備中使用。我們這里介紹的是由激光發生器發出藍色激光,通過熒光粉色輪,改變為紅、綠、藍三色。有部分廠家將激光加熒光粉色輪的系統稱為LPD(Laser Phosphor Display) 系統,目前使用在拼接系統中的產品,多為有熒光粉色輪的系統。一般認為激光發生器的平均壽命為40000小時,但是對熒光粉色輪的壽命還沒有準確的估計。其系統類似UHP光源的系統。
各種光源對比
1.亮度對比
在亮度對比上,LASER是最高的,UHP可以采用180W高亮UHP燈泡的形式,也可以提供1600lm的亮度,在這個PK中,LED無法取勝。由于目前各種光源的亮度都已經基本夠用,我們給UHP、LED、LASER分別打9分、8分和10分
2.平均壽命對比
平均壽命的定義為當工作到上述額定壽命時,有50%的光源的亮度保持在其額定亮度的50%以上。
UHP光源的壽命仍然在奮力提升(后續可達到20000小時),LED發光二極管的穩定性已經得到認可,激光光源的亮度由于其熒光粉色輪的壽命目前無法驗證,暫時設定為40000小時。
由于平均壽命為關鍵性指標。我們給UHP、LED、LASER分別打5分、10分和8分
可靠性對比
LED光源沒有色輪,減少了一個光學零件。色輪(COLOR WHEEL)作為一個轉動機械,采用氣動馬達帶動旋轉,平均無故障時間(MTBF)基本為50000小時(傳統機芯式馬達MTBF僅為20000小時)。色輪作為DLP系統中MTBF最小的零件,對可靠性的影響是巨大的。一般色輪在DLP系統中都以耗材出現,LED光源減少了一個耗材零件。
依舊LED光源勝出。我們給UHP、LED、LASER分別打9分、10分和7分
4.價格對比
UHP光源歷時15年的改善,技術非常成熟,系統上需要更新的產品少,而LED光源和激光發生器的價格,目前仍然居高不下。其中LED三色光源的透鏡價格大大高于一個色輪的價格,冷媒散熱系統更是價格不斐。使用新產品的用戶必須分攤研發的成本。其中激光光源可以借用原來UHP光源的平臺,價格上和LED光源比有一定的優勢。
在價格上UHP勝出。我們給UHP、LED、LASER分別打10分、7分和8分。
5.總結
綜合以上所述,我們看下列表格,分別在以上幾個項目上各類光源的得分情況。可以看到技術革新給客戶帶來更多的選擇,在2008年以前,我們的產品沒有如此的百花齊放,對比下差異微乎其微,更多的是看用戶的需求和偏好。
我們要做的就是沒有最好的產品,只有最適合的產品。
客戶可以根據自己使用的次數\時間\環境的明亮程度等來選擇產品。