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LED光源 1400X1050 高亮機(jī)芯 2020-05-05

系統(tǒng)的先進(jìn)性

本設(shè)計(jì)方案提供的中達(dá)DLP大屏幕顯示系統(tǒng)采用了多項(xiàng)業(yè)內(nèi)最先進(jìn)技術(shù):

DVS 投影顯示單元采用全新的LED光源,采用TI 最新的0.95 " 12°偏轉(zhuǎn)角LVDS DMD芯片、DarkChip3?技術(shù)、極致色彩?DLP技術(shù),具有超長(zhǎng)壽命、高清晰度、高亮度、高對(duì)比度、色彩逼真的特點(diǎn),達(dá)到世界領(lǐng)先水平。DVS投影單元內(nèi)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(hào)和視頻信號(hào)直通顯示、畫(huà)中畫(huà)顯示及M×N方式放大顯示,達(dá)到業(yè)內(nèi)先進(jìn)水平。采用專(zhuān)為拼接系統(tǒng)設(shè)計(jì)的投影屏幕,提高對(duì)比度及屏幕增益,特殊防眩光、防反射保護(hù)層使亮度一致性和色彩一致性極佳;采用相關(guān)領(lǐng)域最新型的制造材料,大型數(shù)控機(jī)床μm級(jí)機(jī)械加工誤差控制保證箱體的無(wú)縫拼接。

。。。。。。

 

 

一.1 
DVS投影顯示單元

一.1.1 DVS投影顯示單元技術(shù)特點(diǎn)

全新LED光源技術(shù)

DVS 投影顯示單元是中達(dá)推出的新一代DLP顯示單元產(chǎn)品,采用最新的LED光源燈泡,投影機(jī)芯工作原理如下圖:

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LED光源投影機(jī)芯工作原理

采用LED光源的DVS 顯示單元具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì):

超長(zhǎng)燈泡壽命: LED為固態(tài)光源,其發(fā)光原理不同于傳統(tǒng)的UHP汞燈,且在發(fā)光過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生大量熱量,LED燈泡額定使用壽命可達(dá)60,000 小時(shí)(超過(guò)五年)。

燈泡即時(shí)點(diǎn)亮: UHP汞燈點(diǎn)亮后需要經(jīng)十幾秒鐘才能達(dá)到最高亮度,而DVS 單元的LED燈泡可點(diǎn)亮瞬時(shí)達(dá)到最高亮度,實(shí)現(xiàn)即點(diǎn)即亮。

無(wú)需電動(dòng)色輪: LED具有高速開(kāi)/關(guān)性能,因此DVS 單元投影機(jī)芯中無(wú)需配置電動(dòng)色輪,紅、綠、藍(lán)三色LED能夠通過(guò)DLP芯片的控制快速排序,且其切換速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于色輪,可明顯減少可見(jiàn)色彩的切換痕跡。

色域更寬、色彩更生動(dòng): LED的色譜特性和色彩范圍均大大超過(guò)基于色輪的傳統(tǒng)UHP汞燈系統(tǒng),遠(yuǎn)超EBU(歐洲廣播聯(lián)盟)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)LED的色彩性能更容易控制,可更好地與顯示應(yīng)用達(dá)到最佳匹配,并保障整屏的色彩均勻性。這一特性使DVS 單元具有更好的色彩表現(xiàn)范圍及色彩飽和度,能夠呈現(xiàn)出最真實(shí)生動(dòng)的自然色彩。

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LEDUHP色譜特性對(duì)比

 

超寬色溫范圍:LED光源色溫動(dòng)態(tài)可調(diào),可在280010000K范圍內(nèi)進(jìn)行色溫調(diào)整,光學(xué)調(diào)光達(dá)到白光點(diǎn)3200K色溫,這一特性使得DVS 單元能夠滿(mǎn)足一些對(duì)色溫有特殊要求的顯示應(yīng)用,如廣電演播室、虛擬仿真等。

更理想的亮度控制、整屏均勻性更好:UHP汞燈的亮度僅可在10-25%的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),而基于LED的高速特性,LED燈泡可以實(shí)現(xiàn)逐幀亮度調(diào)節(jié),具有更廣的亮度控制范圍,且無(wú)需使用機(jī)械光圈來(lái)調(diào)節(jié)亮度。DVS 單元投影機(jī)芯采用數(shù)字化亮度控制,色溫恒定,可更好的保障整屏的亮度色彩均勻性。

綠色環(huán)保: LED光源發(fā)熱量低,低噪音,且不含傳統(tǒng)汞燈中所采用的危險(xiǎn)物質(zhì),是一種環(huán)保的"綠色"光源。

節(jié)省成本、真正免維護(hù): DVS 單元的LED光源機(jī)芯無(wú)需更換色輪和燈泡等耗材元件,且具有超長(zhǎng)壽命,可在顯示墻壽命期內(nèi)節(jié)省大量運(yùn)行成本。此外,投影機(jī)芯采用全密封防塵光學(xué)設(shè)計(jì),無(wú)需維護(hù),使顯示墻實(shí)現(xiàn)真正的免維護(hù)。

最新0.95"SXGA+ LVDS DMD顯示芯片

中達(dá)DVS 投影顯示單元采用TI公司最新的0.95" SXGA+1400×1050)分辨率12o 偏轉(zhuǎn)角LVDS DMD顯示芯片、運(yùn)行速度更快的DDP3021圖像處理芯片及極致色彩? (BrilliantColor?)技術(shù)能夠提供更加生動(dòng)清晰的動(dòng)態(tài)畫(huà)質(zhì)。相比0.7" XGA1024×768)分辨率的DMD芯片,更大的芯片面積使光反射能力增強(qiáng),亮度與對(duì)比度都有較大的提升,根據(jù)實(shí)測(cè),SXGA+芯片比0.7"XGA亮度及對(duì)比度都提高20%以上。而且SXGA+芯片的DMD微鏡數(shù)量大大增加,有效顯示像素為1400×1050=147萬(wàn),是XGA芯片的1.87倍,即在同樣顯示面積下能夠顯示更多信息量,具有字體、圖型顯示更加精細(xì)清晰的效果。另外這款芯片由于采用了DarkChip3?技術(shù),并運(yùn)用高灰度等級(jí)三維高頻脈沖電路,可以顯著增強(qiáng)對(duì)比度,突出畫(huà)面的景深感和銳度,提高黑白色的純度,色彩層次過(guò)渡更加平滑細(xì)膩,呈現(xiàn)完美的圖像品質(zhì)。

 

單位顯示面積內(nèi)XGASXGA+像素對(duì)比

 

相同顯示尺寸XGASXGA+像素對(duì)比

CPU處理技術(shù)

DVS 投影顯示單元光機(jī)引擎采用兩個(gè)CPU芯片設(shè)計(jì),新增的CPU專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)通訊、色彩調(diào)整及光機(jī)偵測(cè)等控制功能,使主CPU可以專(zhuān)心從事影像處理工作,從而保證光學(xué)引擎運(yùn)行更加穩(wěn)定,影像處理更加游刃有余。

 

 

LED光源冗余備份

中達(dá)DVS投影單元采用了最新的LED光源冗余熱備份技術(shù),通過(guò)對(duì)LED光源3×6陣列式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)光源的高亮度和可靠冗余備份。

每個(gè)投影光機(jī)的RGB LED光源采用36點(diǎn)陣的LED光源模塊,每種顏色分別各由16個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)陣式LED燈組裝置構(gòu)成,不僅大幅提升了光機(jī)亮度,而且由于18個(gè)獨(dú)立的RGB三色LED燈泡,當(dāng)其中某一個(gè)或某一組燈泡發(fā)生故障時(shí),其余LED燈泡仍然能夠繼續(xù)提供輸出,不會(huì)影響單元的正常顯示,并可保持圖像的關(guān)鍵色彩信息。每個(gè)LED燈組采用獨(dú)立電源模塊驅(qū)動(dòng),因此顯示單元不會(huì)出現(xiàn)黑屏故障。同時(shí),3×6陣列式LED光源的顏色色差也較原來(lái)的單片LED光源更小。

 

 

獨(dú)特的高效散熱設(shè)計(jì)

中達(dá)DVS投影單元LED光源采用最先進(jìn)的真空熱導(dǎo)管散熱技術(shù),主要由真空熱導(dǎo)管和風(fēng)扇及散熱片組成,其散熱原理是熱傳導(dǎo)+強(qiáng)制對(duì)流散熱,熱源將熱量以熱傳導(dǎo)方式傳至導(dǎo)熱介質(zhì),再由介質(zhì)傳至散熱片基部,由基部將熱量傳至散熱片,并通過(guò)風(fēng)扇與空氣分子進(jìn)行受迫對(duì)流,將熱量散發(fā)到空氣中。風(fēng)扇不斷向散熱片吹入冷空氣,流出熱空氣,完成熱的散熱過(guò)程。

在這里真空熱導(dǎo)管就是導(dǎo)熱介質(zhì),真空熱導(dǎo)管采用封閉的真空銅管、純凈水以及特殊毛細(xì)結(jié)構(gòu),藉由真空管內(nèi)液體快速持續(xù)循環(huán)的液態(tài)汽態(tài)二相變化,使蒸汽和液體在吸熱端及放熱端之間快速傳遞,從而達(dá)到快速傳熱的目的,將熱量快速帶離LED光源,并通過(guò)金屬散熱鰭片及風(fēng)扇散發(fā)出去。真空熱導(dǎo)管的導(dǎo)熱是在一個(gè)完全封閉真空環(huán)境中冷卻液的二相變化自然循環(huán)的過(guò)程,不需要通過(guò)任何外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。真空熱導(dǎo)管是一種具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能的特殊裝置,被廣泛應(yīng)用于航天、電子產(chǎn)品領(lǐng)域,是目前最高效的導(dǎo)熱元件。

 

 


真空熱導(dǎo)管散熱系統(tǒng)與
液冷系統(tǒng)技術(shù)比較:  


真空熱導(dǎo)管散熱系統(tǒng)

液冷系統(tǒng)

系統(tǒng)

封閉真空系統(tǒng),所有過(guò)程均在內(nèi)部反應(yīng),更穩(wěn)定

半開(kāi)放式系統(tǒng),非內(nèi)部反應(yīng),以水泵為動(dòng)力讓水冷液在軟管或硬管里流動(dòng)

MTTF

(平均無(wú)故障時(shí)間)

風(fēng)扇 70,000 小時(shí)

水泵 20,000 小時(shí)

水管

不需要水管

需要水管,存在水管氧化、硬化問(wèn)題,會(huì)漏液,失去冷卻水

冷卻水保持

不需要,真空全封閉系統(tǒng)

使用一定時(shí)期后,需要更新內(nèi)部循環(huán)水

 

7色域調(diào)整電路設(shè)計(jì)

中達(dá)DVS 投影單元采用先進(jìn)的7色域(RGBCMYW)調(diào)整電路,使圖像畫(huà)面擁有更豐富的色彩表現(xiàn),整屏的色彩均勻度達(dá)到完美境界。同時(shí),采用12bit Gamma調(diào)整電路,可進(jìn)行亮暗區(qū)及中間區(qū)域的灰度梯度渲染,使畫(huà)面色調(diào)變化連續(xù)平滑,實(shí)現(xiàn)更加細(xì)膩與極富真實(shí)感的圖像效果,圖像噪聲消失,畫(huà)面質(zhì)量穩(wěn)定。

12位,4096級(jí)灰度


8位, 256級(jí)灰度


 

       

調(diào)整前                          調(diào)整后

內(nèi)置數(shù)字色域控制(DSC)及混合電路

中達(dá)DVS投影單元采用臺(tái)達(dá)專(zhuān)業(yè)的數(shù)字色域控制(DSC)及混合電路,有效的抑制了不同光機(jī)間的色彩及亮度差異的問(wèn)題。數(shù)字色域控制電路不僅能夠真正的調(diào)節(jié)不同光機(jī)間紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色的差異,而且能夠?qū)?/span>R、G、BC、M、YW及混合色的增益差進(jìn)行調(diào)節(jié),最大限度保證了拼接后顯示墻色彩及亮度的一致性。


平衡調(diào)整前                            平衡調(diào)整后

智能亮度數(shù)字調(diào)整技術(shù)

中達(dá)DVS投影單元采用數(shù)字漸平修正電路,使得從單屏到全屏均實(shí)現(xiàn)了亮度的均勻分布,造就了和諧而又清晰的大畫(huà)面顯示。傳統(tǒng)投影機(jī)中,不具備數(shù)字漸平修正電路,無(wú)可避免地存在著Hot-Spot(亮斑)效應(yīng),就是屏幕中心的亮度遠(yuǎn)比屏幕四邊和四個(gè)角的亮度高,對(duì)于拼墻而言,亮斑效應(yīng)最明顯的表現(xiàn)就在于整個(gè)屏幕被分成一塊塊亮度不均的區(qū)域。通過(guò)數(shù)字漸平修正電路的校正,不但可以使單屏內(nèi)的亮度實(shí)現(xiàn)均勻分布,而且使相鄰屏幕間的亮度差控制在極小范圍內(nèi),使得從單屏到全屏實(shí)現(xiàn)亮度的均勻分布。如圖所示。

 

色彩亮度自動(dòng)調(diào)整功能(可選)

DVS顯示單元投影機(jī)芯具有色彩亮度傳感器及平衡調(diào)整系統(tǒng),可一鍵式對(duì)大屏幕系統(tǒng)進(jìn)行色彩亮度調(diào)節(jié)。傳感器位于鏡頭處而不影響光路,從而可探測(cè)機(jī)芯的真實(shí)輸出(有的廠(chǎng)家傳感器位于光源處),可隨時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)讀取每個(gè)投影機(jī)芯的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),可以自動(dòng)調(diào)整所有投影機(jī)芯的多組輸出參數(shù)包括色彩(RGBCMYW基色)、灰度、亮度等參數(shù)至一致,從而最大限度保證整個(gè)顯示墻可以在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中保持圖像一致性。

     

3D梳狀濾波技術(shù)

中達(dá)DVS投影單元機(jī)芯內(nèi)置圖像處理器采用3D梳狀濾波技術(shù),消除動(dòng)態(tài)視頻圖像的邊緣鋸齒,圖像更加清晰、細(xì)膩,大幅提高動(dòng)態(tài)視頻的畫(huà)質(zhì),提供更真實(shí)流暢的圖像畫(huà)面。

視頻圖像增強(qiáng)處理技術(shù)

中達(dá)DVS投影單元機(jī)芯內(nèi)置圖像處理器采用高精度運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)去隔行圖像處理技術(shù),將視頻信號(hào)倍線(xiàn)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)高清晰度分辨率顯示,自適應(yīng)圖像降噪,亮度對(duì)比度自動(dòng)校正,使視頻圖像畫(huà)質(zhì)清晰穩(wěn)定。

內(nèi)置圖像參數(shù)存儲(chǔ)技術(shù)

中達(dá)DVS投影單元機(jī)芯內(nèi)置圖像處理器可對(duì)每個(gè)單元的模擬計(jì)算機(jī)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償定位,針對(duì)所有模擬VGA/RGB信號(hào)采用參數(shù)存儲(chǔ)功能,記錄每路信號(hào)在每個(gè)單元的行/列起點(diǎn)位置,位置參數(shù)可調(diào)整,從而補(bǔ)償拼接錯(cuò)位。可存儲(chǔ)200組模擬信號(hào)參數(shù),確保所有VGA/RGB信號(hào)顯示不錯(cuò)位,使圖像拼接更精確。

1+1熱插拔冗余電源

中達(dá)DVS投影單元可采用臺(tái)達(dá)高可靠性1+1冗余電源系統(tǒng),兩套電源系統(tǒng)可接兩個(gè)獨(dú)立電網(wǎng)供應(yīng)電源,其中一個(gè)電網(wǎng)或電源發(fā)生故障時(shí),另一電源可實(shí)時(shí)自動(dòng)切換不中斷供電,無(wú)切換時(shí)間,同時(shí)電源系統(tǒng)可自動(dòng)報(bào)警通知控制系統(tǒng)電源故障。采用模塊化可抽換式設(shè)計(jì)允許熱插拔,用戶(hù)可以在不關(guān)機(jī)的情況下熱插拔更換新電源。

 

可選內(nèi)置圖像信號(hào)處理板

包括主控板及可選多種信號(hào)處理擴(kuò)展板卡,支持熱插拔更換??商峁?span style="margin: 0px; padding: 0px; list-style: none; font-family: Arial;">DVI、VGARGBHV、YPbPr、CVBSS-Video、HDMI3G SDI、Display Port全面豐富信號(hào)接口。

 

內(nèi)置圖像硬件處理畫(huà)中畫(huà)功能

DVS投影單元的內(nèi)置圖像處理板是多通道的圖像處理模塊,以分散運(yùn)算、硬件固化的專(zhuān)用圖像芯片來(lái)進(jìn)行視頻/RGB/DVI信號(hào)獨(dú)立通道處理,使圖像處理速度和圖像質(zhì)量均大為改觀,具有強(qiáng)大的圖像處理功能,能夠直接接入全制式視頻、640×4801920×1200分辨率DVI/RGB1080p/1080i/720p高清視頻信號(hào)。每個(gè)顯示單元內(nèi)可同時(shí)開(kāi)啟3個(gè)動(dòng)態(tài)信號(hào)窗口(包括VGA、RGBHV、VideoDVI、YPbPr、HDMI等信號(hào)),可以在不需要外置圖像控制器的情況下支持RGB信號(hào)和視頻信號(hào)的直通顯示及混合疊加、畫(huà)中畫(huà)顯示,信號(hào)窗口可實(shí)現(xiàn)任意縮放、移動(dòng)、跨屏、漫游、拼接以及全屏顯示。

DVS投影單元內(nèi)置圖像處理模塊大大豐富了大屏幕顯示系統(tǒng)的顯示模式,在外置圖像拼接控制器出現(xiàn)故障的情況下,內(nèi)置圖像處理模塊可以發(fā)揮重要的冗余備份功能。

        

內(nèi)置圖像控制器的多路畫(huà)中畫(huà)顯示          內(nèi)置圖像控制器的拼接放大顯示

 

LED狀態(tài)指示屏

中達(dá)DVS投影單元具有LED工作及故障狀態(tài)指示屏,該指示屏通過(guò)數(shù)字、符號(hào)等方式指示投影單元的工作狀態(tài)或故障狀態(tài),使維護(hù)人員快速判斷故障點(diǎn),使維護(hù)工作更為簡(jiǎn)單快捷。LED工作及故障狀態(tài)指示屏的顯示功能包括電源AC電壓、電流、功耗、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、溫度、濕度、燈泡、運(yùn)行狀態(tài)等信息,均可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程報(bào)警設(shè)置。

 

 

待機(jī)休眠模式及喚醒功能

DVS投影單元機(jī)芯具有獨(dú)特的不斷電待機(jī)功能,待機(jī)功耗低于20W,待機(jī)時(shí)光機(jī)內(nèi)的所有功能都正常運(yùn)作,僅將光源熄滅不點(diǎn)亮。用戶(hù)可以在不需要使用大屏幕全屏顯示的時(shí)候,將某一個(gè)或某幾個(gè)顯示分區(qū)的部分顯示單元切換到待機(jī)休眠的黑屏狀態(tài),實(shí)現(xiàn)大屏幕系統(tǒng)最低能耗運(yùn)行,但卻不影響大屏幕上顯示畫(huà)面的布局和信號(hào)操控。同時(shí)具有快速喚醒功能,可在需要啟用大屏幕顯示時(shí)快速啟動(dòng)點(diǎn)亮,恢復(fù)大屏幕墻上圖像的正常顯示。

工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及LED光源自動(dòng)溫度控制

DVS投影單元機(jī)芯具有實(shí)時(shí)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,以及LED光源自動(dòng)功率管理、自動(dòng)溫度控制功能,具備機(jī)芯溫度、電壓、電流、風(fēng)扇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及狀態(tài)信息顯示,以及風(fēng)扇、溫度等異常告警,從而通過(guò)自動(dòng)管理得到所需亮度,防止LED壽命減短或被損壞??蓪?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以下部件信息:

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

目的

功能

電源溫度

溫度控制

過(guò)溫度保護(hù)

DMD溫度

DMD狀態(tài)

過(guò)溫度警示

LED溫度

LED狀態(tài)

偵查錯(cuò)誤,轉(zhuǎn)速控制

LAMP溫度

LAMP狀態(tài)

偵查錯(cuò)誤,轉(zhuǎn)速控制

并可通過(guò)軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,以便及時(shí)掌控所有單元工作狀態(tài)。

 

 

一旦檢測(cè)到溫度異常信號(hào)指示屏?xí)詣?dòng)顯示告警,并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)在大屏控制軟件中顯示告警信息:

 

當(dāng)檢測(cè)到LED光源溫度出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí),機(jī)芯會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速到全速或自動(dòng)降低光源功率,此時(shí)光機(jī)光源將會(huì)自動(dòng)執(zhí)行下列動(dòng)作:自動(dòng)將亮度模式從Bright(明亮)切換到ECO(節(jié)能)模式,自動(dòng)將亮度設(shè)定值調(diào)節(jié)為原先的70%~50%,可保持顯示單元畫(huà)面依然正常顯示,達(dá)到自動(dòng)功率管理的功能。

獨(dú)特的密封防塵設(shè)計(jì)

中達(dá)DVS投影單元采用專(zhuān)業(yè)的全封閉式防塵設(shè)計(jì),具備優(yōu)良的防塵特性,已通過(guò)IP5X防塵等級(jí)測(cè)試。電源模塊、投影模塊、光路通道、散熱通道均分離設(shè)計(jì),互不影響。

投影燈泡采用專(zhuān)用的散熱通道:

投影燈泡是投影單元內(nèi)部耗電和發(fā)熱最大的器件,因此需要對(duì)燈泡進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的散熱,中達(dá)電通DVS投影單元LED光源采用最先進(jìn)的真空熱導(dǎo)管散熱技術(shù),對(duì)光源進(jìn)行高效散熱,并采用專(zhuān)用散熱風(fēng)道進(jìn)行散熱,大大提高了散熱效率并延長(zhǎng)了光源使用壽命。

投影機(jī)芯采用全密封機(jī)構(gòu),完全杜絕與外界空氣的接觸:

中達(dá)DVS投影單元內(nèi)部的光學(xué)機(jī)芯采用了專(zhuān)業(yè)的全封閉光路設(shè)計(jì),從聚光管、DLP芯片到投影鏡頭,投射光路都是在封閉的環(huán)境中工作,杜絕灰塵對(duì)機(jī)芯的影響,有效的保障了光路的無(wú)塵暢通。

采用投影室與機(jī)芯室完全隔離的結(jié)構(gòu):

中達(dá)DVS投影單元內(nèi)部分為兩個(gè)完全隔離的小室,所有的發(fā)熱器件置于機(jī)


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