大屏幕投影系统技术方案

卫生厅应急指挥卫生厅应急指挥 大屏幕投影系统大屏幕投影系统 技技 术术 方方 案案 二零零七年十月 目目 录录 第一章第一章 系统设计思想系统设计思想 6 6 一 先进性 6 1 东芝采用先进的 DLP 数码光源投影显示技术 6 2 先进的控制系统 7 二 可靠性 8 三 经济性 8 四 简易性 9 五 可扩性 9 第二章第二章 用用户需求分析户需求分析 1010 第一节 用户要求 10 第二节 用户主要设计要求 10 第三章第三章 设计规范及标准设计规范及标准 1111 第四章第四章 系统方案设计系统方案设计 1313 第一节 系统组成结构 13 一 显示子系统 13 二 控制子系统 13 三 用户系统 14 第二节 系统结构图 15 第三节 系统效果模拟图 16 第四节 拼接尺寸图 16 第五节 系统结构说明 17 第六节 系统功能说明 19 一 系统基本功能 19 二 系统显示功能 21 1 计算机信号的显示方式 21 2 视频信号显示方式 23 三 系统显示模式 24 第五章第五章 系统设备清单系统设备清单 2727 第六章第六章 东芝投影单元特点东芝投影单元特点 2828 第一节 东芝 DLP 投影单元特点 28 一 最新的 DDR 12 DLP 芯片技术 28 二 独创的 PCOF Pure Colour Optical Filter 逼真色彩过滤还原技术 29 三 RUCS 高强度 高光学性能屏幕 30 四 先进的超短焦镜头 32 五 高亮度 高对比度图形显示 32 六 内置图像处理器 33 七 PCA Primary Color Adjustment 三基色调整功能 33 八 AGC Automatic Gain Control 动态画面亮度自动控制功能 34 九 最新的光源防闪烁技术 34 十 投影单元自动保护功能 35 第二节 东芝投影单元屏幕介绍 36 1 东芝专有配方技术 从材质结构上改善屏幕的物理特性 36 2 采用东芝独有的变焦透镜技术 屏幕亮度更均匀 视角更开阔 37 3 先进的屏幕粘接技术 38 第三节 东芝投影单元箱体结构 40 第七章第七章 控制子系统介绍控制子系统介绍 4343 第一节 图形控制器介绍 43 1 SPC 图形控制器介绍说明 43 2 SPC 图形控制器 43 3 特点与功能 44 第二节 大屏幕控制管理软件介绍 47 第三节 CUBE COMMANDER 基本特点 48 第四节 大屏幕控制管理软件主要功能 51 第八章第八章 系统及主要设备技术指标系统及主要设备技术指标 5454 第一节 系统主要技术指标 54 1 系统运行寿命 54 2 系统可靠性和可用性 54 3 系统数据传送速率和交换速率指标 55 4 抗电强度 55 5 绝缘电阻 55 6 系统噪声 55 第二节 东芝投影单元技术参数 56 第三节 东芝屏幕技术指标 57 第四节 图形控制器的技术指标 58 第九章第九章 系统环境设计和要求系统环境设计和要求 5959 第一节 系统安装要求 59 第二节 密封室装修要求 59 第三节 设备位置要求 60 第四节 系统光线要求 60 第五节 系统布线要求 60 第六节 空调要求 61 第七节 电源要求 61 第八节 系统环境要求 61 第十章第十章 工程进度工程进度 6363 一 总体计划 63 二 工程实施进度 64 第十一章第十一章 管理组织机构和人员安排管理组织机构和人员安排 6565 一 项目管理组织结构 65 二 人员配备情况 66 1 人员岗位职责 66 2 人员安排计划 67 三 项目主要参加人员简历 67 第十二章第十二章 技术培训技术培训 7171 一 培训总则 71 二 培训目标 71 三 培训对象 71 四 培训计划 72 五 培训教师 教材 72 六 培训计划 73 第十三章第十三章 技术资料及交付技术资料及交付 7474 一 图纸 74 二 手册 74 三 技术文件 74 四 软件 75 五 竣工资料 75 第十四章第十四章 安装调试和验收安装调试和验收 7676 第一节 安装调试 76 一 安装调试的我方责任 76 二 安装调试的买方责任 77 第二节 验收 78 第十五章第十五章 售后服务售后服务 7979 一 售后服务体系介绍 79 二 售后服务内容 80 三 售后服务方式 81 第十六章第十六章 东芝公司介绍及工程业绩东芝公司介绍及工程业绩 8282 第一节 公司简介 82 一 东芝在全球 82 二 东芝在中国 83 三 东芝照明显示系统 上海 有限公司 84 第二节 东芝公司及产品的主要优势 86 一 品牌优势 86 二 品质优势 86 三 技术优势 86 四 服务优势 88 第三节 TOSHIBA DLP 产品国内部分工程案例及实景图片 90 一 国内部分工程案例 90 二 工程案例及图片 105 一一一 系统设计思想系统设计思想 通过对用户信息中心大屏幕控制系统招标文件中的技术要求进行分析和研 究 在满足用户的需求的前提下 本着将该系统建设成为 世界先进 国内一 流 工程的指导思想 围绕先进性 可靠性 经济性 简易性 可扩性等为设 计原则 充分考虑到贵方现在和将来的实际应用需要 在本方案中向贵方推荐 品质卓越的东芝投影显示系统 确保用户能够放心购买 安心使用 本方案在设计思想上充分体现了以下几个方面 一一 先进性先进性 1 1 东芝采用先进的 东芝采用先进的 DLPDLP 数码光源投影显示技术数码光源投影显示技术 东芝 DLP 技术采用全数字化处理方式 其核心部件为 DMD 数字微镜器 件 该技术已迅速在国内外广泛应用 成为大屏幕拼接墙显示系统的主流产品 DLP 其卓越的技术 主要体现在以下方面 反射优势 反射优势 反射式 DMD 器件的应用 使成像器件的总 光效率达 90 以上 远远高于透射式 LCD 液晶投影方 式 空间优势 空间优势 固定的短焦镜头配合专业的机箱设计 使得整个投影单元占 用体积小 光损耗少 节省用户的空间 无缝优势 无缝优势 可显示高品质的无缝图像 由于 DMD 是由微小致密的微镜片 组成 DLP 投影机能产生画面均匀 色彩锐利的更高品质的无缝图像 它 抛弃了传统意义上的会聚 调整便利 特别适用拼墙 显示效果 显示效果 DLP 投影单元的亮度均匀性 色彩均匀性 灰度等级等技术指 标和实际显示效果均比传统 CRT LCD 技高一筹 物理结构 物理结构 DLP 投影机的特殊镜头和光学设计使单元具超薄物理结构 当今 在投影显示领域 从模拟电路驱动显示转向全数字显示系统是一个 质的飞跃 我们所推荐的东芝 DLP 投影技术是全数字化处理的 标志着当今世 界的最先进的显示和处理技术 本系统采用东芝公司的新一代 DLP 投影单元 东芝 DLP 投影单元世界上 率先采用 DDR 技术 12 度偏转角 0 7 英寸高分辨率 DMD 芯片技术的产品 它 标志着在 DLP 技术的应用中 东芝处于世界领先水平 东芝 DLP 大屏幕显示系统机芯部分的亮度和对比度相对于 SDR 技术产品 均有大幅度提高 图像显示更加鲜艳亮丽 东芝 DLP 独有的色彩还原处理技术 和屏幕技术在行业中处于领先水平 一体化内置图像处理系统 可以直接接入 数字信号 可以和各种制式的视频信号 模拟 数字计算机信号和网络信号兼容 可以满足数年后的应用需求 DDR 技术的 DLP 投影单元是代表着目前最先进 的投影技术 2 2 先进的控制系统 先进的控制系统 本设计方案的图形控制系统采用海谱威公司的产品 SEAPRINE PDT 09208M 专业图形控制器 海谱威公司是著名的网络多屏显示台和显示 墙控制器专业供应商 海谱威公司的系列图形控制器拥有出色的图形处理能 力 是目前最先进的拼接墙专用图形控制器之一 本方案中 无论是投影部分还是控制部分都充分体现了该系统技术的先进 性 二 可靠二 可靠性性 本系统投影机单元采用 TOSHIBA 公司生产产品 产品具有高质量 高可 靠性特点 确保用户的产品品质 东芝 DLP 大屏幕拼接墙系统采用先进的技术和生产工艺 全数字化高集成 电路设计确保了系统稳定性 TOSHIBA 投影机采用先进的 DLP 技术 结合先 进的工艺水平 整套系统具有极高的可靠性 核心部件寿命超过 100000 小时 平均无故障时间大于 20000 小时 投影机设备无烧坏损伤现象 采用了冷光源 120W 灯泡 具有低功率 高亮度 长寿命特点 投影机能一天 24 小时长期连 续使用 系统能够保持长期稳定的运行 在方案设计中 我们还充分考虑到系统的安全性能 保证系统功能满足要 求的同时 确保系统的硬件的容错可靠性能和软件的安全性能 作为世界知名的跨国企业 东芝 DLP 产品通过了 ISO9001 质量体系国际 认证和 JIS9901 日本工业标准认证 东芝公司 DLP 的产品高品质已得到世界范 围内用户的认可 三 三 经济性经济性 追求高效 低成本是各行业所必须采取的措施 因此 所选用的设备在兼 顾合理的 良好的性能基础上 也要考虑经济性 除考虑系统总体造价外还应 考虑长期运行所造成的成本 在整个方案的设计过程中 本公司始终把配置的合理性作为设计的重要依 据 并且考虑到用户系统的可扩展性 TOSHIBA 投影机单元配置内置式控制器 无需增加选件扩充 即可实现多种方式的连接和显示功能 配置合理 方便实 用 同时 我们所推荐的全套系统具有低功耗和免维护特点 有效地降低了系 统运行中的维护费用 四 简易四 简易性性 大屏幕系统是在突发事件和平时调度指挥监控时发挥着重要作用 通过快 速获取各种动态图像信号 为监控调度人员判断 报告和指挥提供辅助作用 同时 用于信息中心的大屏幕是个综合显示平台 通过大型的显示窗口 可以 使所有操作员轻而易举的监控到综合图象 数据信息 我们提供的与拼接墙配套使用东芝大屏幕管理软件使操作大屏幕变得友好 直观 用户在对大屏幕的操作 窗口的切换和缩放 信号源的切换布局方便快 捷 得心应手 五 可扩性五 可扩性 计算机监控的大屏幕显示系统应有增加新设备和新功能的能力 使系统跟 得上时代的发展需求 东芝投影拼接单元采用箱体化结构 并以积木式拼接 使得日后设备扩充 变得非常简单 TOSHIBA DLP 大屏幕拼接显示系统除了可以直接扩展 冗余 接入计算机 RGB 信号 视频信号外 还可以接入网络信号 除了视频监控系统 外 监控系统还可以通过网络监视用户系统 并且通过网络实现各个系统之间 的信息交换与共享 无论是硬件或者软件 东芝大屏幕显示系统均可实现系统 的扩展 为用户增加更多的选择余地 在本系统工程项目设计中 本公司将竭诚为用户提供世界先进的高品质产 品 为用户提供完善的系统配套及产品售后服务 确保将该项目建设成为一流 的系统工程 使用户放心购买 安心使用 一一一 用用户需求分析户需求分析 第一节第一节 用户要求用户要求 本方案中的大屏幕投影显示系统由基于 DMD 数字光源处理系 统 技术的投影单元 多屏拼接控制器 控制系统 含控制 PC 多屏拼接控制器应用软件 底座 线缆等相关设备组成 第二节第二节 用户主要设计要求用户主要设计要求 一 大屏幕投影单元的 要求 大屏幕投影规模 50 英寸 2 3 行 列 拼接 类型 一次反射箱体式 DLP 二 控制系统要求 应具备显示 RGB 信号 视频信号和网络信号的能力 图形控制器具备 2 路 RGB 信号要求 图形控制器视频信号要求为 8 路 可叠加 图形控制器要求具备 10 100MB 网络输入能力 一一一 设计规范及标准设计规范及标准 本公司所提供的投标方案和在本工程中所提承担的工程范围的所有活动 均遵守国家现行的规范与标准 对我国未制定的规范 参照对应的国际标准 执行 本系统遵照的主要技术规范及标准可参考以下标准 Q TFIG 1 2006 东芝数据背投墙显示单元 IEEE 美国电气电子工程师协会 IEC 国际电工委员会 ISO 国际标准化组织 ANSI 美国国家标准委员会 EIA 电子工业协会标准 UL 美国保险商试验室标准 中国产品强制认证标准 3C GB191 包装储运图示标志 GB3102 6 光及有关电磁波辐射的量和单位 GB3873 通讯设备产品包装通用技术条件 GB4943 信息技术设备的安全 GB5700 室内照明测量方法 GB6593 电子测量仪器质量检验规则 GB9254 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB17625 1 电磁兼容限值 谐波电流发射限值 设备每相输 入电流 16A GB T18313 声学信息技术设备和通讯设备空气噪声的测量 GB T5080 7 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与 平均无故障率时间的验证检验方案 GB T9414 5 设备维修性导则 第 6 部分 维修性检验 GB T17309 1 电视广播接收机测量方法 第一部分射频和视 频电性能测量以及显示性能的测量 SJ T11286 背投影彩色电视广播接收机通用规范 CNCA 01 020 电气电子产品强制性认证实施规则 信息技术 设备 JB T9279 1 计算机外部设备接口统一规定 第一部分 JC 1 串行接口 一一一 系统方案设计系统方案设计 第一节第一节 系统组成结构系统组成结构 东芝大屏幕显示系统由显示子系统 控制子系统 包含大屏幕控制管理 软件 用户系统及相关的配套设备组成 一一 显显示示子子系系统统 投影显示单元 本系统投影单元采 用东芝 P505DL PLUS 50 英寸 DLP 一体式投影机 由 6 台投影显示单元组成的显示墙 作为系统的显示终端 每个投 影单元包括投影机芯 反射系统 内置图像处理器 屏幕及屏幕框架 光源 单元箱体结构等 拼接组合方式 3 列 2 行 投影机基座 根据用户现场情况定制高度 单屏显示面积为 1016 mm 宽 762 mm 高 整屏显示面积为 3048 mm 宽 1524 mm 高 单屏分辨率为 1024 768 整体分辨率为 3072 1536 箱体厚度 580mm 二二 控控制制子子系系统统 显示控制子系统包括硬件控制设备及相配套的 大屏幕控制软件组成 1 1 图图形形控控制制器器 本系统图形控制器采用海谱威公司 SEAPRINE PDT 09208M 专业图 形控制器 实现用户应用系统的网络工作站信号 视频信号在大屏幕 上的各种控制和显示功能 图形控制器具备 2 路 RGB 9 路复合视频 2 路网络输入接口 2 2 矩矩阵阵切切换换器器 1 RGB 切换矩阵 采用 V TECH 8 进 8 出 RGB 切换矩阵 可实现 8 路 RGB 信号 的控制 选择和切换 2 音视频切换矩阵 采用 V TECH 16 进 16 出视频切换矩阵 可实现 16 路视频信号 的控制 选择和切换 3 3 控控制制电电脑脑 控制电脑是大屏显示的集中控制中心 可以是网络中的任何一台计算 机工作站 本系统控制软件为 东芝大屏幕专用控制管理软件 控制电脑可完成对大屏系统的设备控制 信号选择控制 信号显示方 式控制 投影机调整控制等 三三 用用户户系系统统 用户需要显示的信号源 包括计算机网络信号 视频信号 计算机 RGB 信号以及综合的信号等 东芝大屏幕显示系统可以实现对用户各种信号 源的综合显示 第二节第二节 系统结构图系统结构图 第三节第三节 系统效果模拟图系统效果模拟图 正面 TOSHIBA P505DL PLUS 2 3 模拟图 第四节第四节 拼接尺寸图拼接尺寸图 英吋 第五节第五节 系统结构说明系统结构说明 1 投影显示系统由 TOSHIBA DLP 投影单元拼接组成 每个投影单元 的尺寸为 50 英寸 拼接方式为 2 3 投影单元总数为 6 个屏 2 系统由 SEAPRINE PDT 09208M 图形控制器控制整个大屏幕系统的显 示 图形控制器采用海谱威公司的专业图形控制器 SEAPRINE PDT 09208M 由图形控制器控制 6 个屏 图形控制器具备 9 路复合视频 输入 2 路网络及 2 路 RGB 的输入 3 系统 RGB 信号输入 采用 8 进 8 出 RGB 切换矩阵器 8 路 RGB 信 号进入矩阵 8 路 RGB 信号从矩阵输出 其中 2 路 RGB 信号连接到控制器 RGB 输入接口 使 2 路视频信号可 以同时在大屏幕上显示 RGB 窗口可以在大屏幕上任意开窗口 漫游 缩放显示 6 路信号通过 RGB 矩阵连接到投影机的 RGB2 输入接口 通过投 影机的内置拼接控制器完成 RGB 信号在大屏幕的拼接放大显示 4 系统视频信号输入 采用 16 进 16 出音视频切换矩阵器 16 路音视 频信号进入矩阵 16 路音视频信号从矩阵输出 其中 9 路视频连接到控制器视频输入接口 使 9 路视频信号可以同时 在大屏幕上显示 视频窗口可以在大屏幕上任意开窗口 漫游 缩放显示 6 路视频信号通过视频分配器输出 连接到每个投影机单元的视频 输入接口 通过投影机的内置图形控制器 完成视频信号在大屏 幕上的单屏显示和拼接放大显示 5 采用 2 路网络接口 连接用户不同的显示系统 图形控制器具有多网络接口 可以分别连接用户应用系统 保证 系统在大屏幕上的连接和显示 系统可支持 100M 网络传输 多网络接口保证了不同系统的安全性和独立性 确保系统数据的 安全 提供了冗余的网络接口 便于用户应用系统将来的扩充 6 投影机内置控制系统保证了系统的可靠性和显示灵活性 大屏幕系统的显示控制可由图形控制器和投影机内置控制器控制 两个控制系统在物理连接上是独立的 可分别或同时运用 为系统显示提供了不同的显示方式 增加了系统显示的灵活性 在图形控制器故障的情况下 内置控制器同样可以显示应用图形 提高了系统的可靠性和容错性能 7 RGB 信号和视频信号的多种连接和显示方式 RGB 信号和视频信号可与图形控制器连接 图形在大屏上可开窗 缩放 移动等多种显示功能 RGB 信号和视频信号可与投影机直接连接 通过投影机内置控制 器拼接显示 图形可按屏幕几何拼接放大 不同的显示方式可同时运用 增强了信号的显示灵活性 在图形控制器故障的情况下 内置控制器同样可以显示应用图形 提高了系统的可靠性和容错性能 8 系统的控制部分由系统专用计算机 控制 PC 及相应的控制软件完 成 系统专用计算机通过相应的控制线缆主要控制以下设备 对投影机单元的控制 对图形控制器的控制 对视频矩阵切换器的控制 对 RGB 矩阵切换器的控制 第六节第六节 系统功能说明系统功能说明 一一 系系统统基基本本功功能能 1 通过图形控制器 SEAPRINE PDT 09208M 可以实现用户网络应用系统 的显示 并且通过网络实现各个系统之间的信息交换与共享 高分辨率计算机 网络数字信号和模拟信号在大屏幕上任意位置以任意大小开窗口显示 最高分 辨率可达 3072 1536 2 通过图形控制器 SEAPRINE PDT 09208M 可以实现 2 路 RGB 信号和 9 路复合视频信号的输入 可将用户视频 RGB 网络信号在大屏幕上任意方式 显示 3 通过内置控制器可实现实时同时显示多个视频信号和 RGB 信号 并可 将任何一路以屏为单位几何拼接放大显示 通过内置控制器不仅可以提高显示 速度 而且可以确保第二套显示方式 4 SEAPRINE PDT 09208M 图形控制器和 TOSHIBA 投影机内置控制器的 配合使用 使得本系统能够实现多种显示模式 并且可以灵活控制显示方案 使得图象显示更安全 更可靠 5 支持多窗口 用户可灵活开启窗口 定义尺寸 画面能够自由缩放 无 级缩放 叠加 移动 漫游 不受物理拼缝的限制 支持各种信号源输入的 汉字在大屏幕上的正确显示 屏与屏间的拼缝不影响汉字和图象的正确显示 6 通过控制计算机集中控制 各通道任何一路信号均可切换自如 并可根 据用户需要制定常用显示模式 实现简单灵活的使用界面 调度员能够通过软 件远程控制大屏幕的画面 并且可以远程开窗 运行应用程序 7 本系统能保证每天工作 24 小时 一年 365 天连续工作 8 采用开放式系统 支持 TCP IP 等协议 直接与 WINDOWS 9X NT 和 UNIX X WINDOWS 网络连接 并可同时支持多个网络连接和多路视频图像的 拼接显示 可整屏和分屏显示网络信号 系统可支持多键盘鼠标功能 能快速 准确 直观地将鼠标定位于大屏的任意地方 光标尺寸不受 WINDOWS 对鼠标 尺寸的限制 9 无论计算机运行软件是何种分辨率 系统均可自动适应 并以等分辨率 显示 与大屏幕投影墙的分辨率无关 10 系统具备有二次开发功能 提供继承开发软件环境 使用户可以维护 软件 开发新的应用软件等 满足功能扩展的要求 11 通过控制管理软件的模拟窗口 操作人员可在工作站显示器上看到虚 拟的大屏幕的拼接界面 以便操作人员不必看大屏幕就能完成对大屏幕上的应 用窗口的大小 显示位置等参数进行操控 方便用户操作控制 二二 系系统统显显示示功功能能 投影系统由于采用高分辨率和高亮度的东芝投影单元 使整屏具有足够 高的显示分辨率和亮度 显示画面清晰度高 操作员能清晰的看到大屏幕上 显示的所有信息 整个屏幕具有高分辨率 高亮度 高对比度 色彩还原真 实 能保证色彩的长期运行稳定不变 图像失真小 亮度均匀 显示清晰等 特点 本系统方案的显示特性是通 过控制器 SEAPRINE PDT 09208M 及投影箱 体的内置控制器两种途径 可显示各种信号 包括系统网络 信号 RGB 信 号及视频信号 显示方式灵活 速度快 性能稳定且适应性及可扩充性更好 1 1 计算机信号的显示方式 计算机信号的显示方式 大屏幕显示系统的最终目的 是要把用户所需要显示的信号按照用户的要 求显示到大屏上 由于本系统中 用户应用系统中的图形 文字等计算机信号 主要来自于用户计算机网络 在我们的设计方案中 这些信号是可以以多种方 式显示到大屏上去的 以下结合系统设计方案和用户的实际应用 着重对计算 机信号的处理和显示进行描述 1 1 由图形控制器直接显示计算机信号 由图形控制器直接显示计算机信号 图形控制器是大屏显示的中枢 同时 图形控制器也是以网络接口 RJ45 连接到用户的网络系统中 用户网络中的图形 数据 报表 文字等 图像都可以通过网络连接图形控制器 将所要显示的网络信号直接显示到大屏 幕上 SEAPRINE PDT 09208M 能够支持多网络以太网方式和 TCP IP 协议 支 持 10M 100M 以太网 也可选择千兆以太网 网络中的工作站信号可以 连 接 SEAPRINE PDT 09208M 中的网络接口 将工作站图形信号显示到大屏幕 上 形成一个标准的超高分辨率的图形画面 分辨率最高 可达到 3072 1536 当单个工作站显示器显示不下 的图形 通过图形控制器也能在 大屏幕整屏上完整清晰的显示 同时网络中的 UNIX 工作站的信号 也可以 通过相应配套的仿真软件 实现 UNIX 工作站信号在大屏幕上的显示 这种显示方式的优点是分辩率高 响应速度快 2 2 通过图形控制器的 通过图形控制器的 RGBRGB 输入接口显示输入接口显示 在实际应用中 用户有时会需要在大屏上同时显示多路的网络计算机信号 为此 我们在系统设计中 将图形控制器配置了 2 路 RGB 输入接口完成 RGB 信号的显示功能 RGB 信号可以来自于网络中的计算机信号 也可以是单独的不在网络中的 计算机信号 控制中心的操作台电脑 RGB 2 路信号到图形控制器的 RGB 输入接口 经 过图形控制器的信号处理 可以将 1 2 路 RGB 信号同时在大屏上以开窗口的方 式显示 RGB 信号窗口在大屏上可以任意的移动 放大 缩小 漫游 叠加等 等 不受屏幕拼接模块的限制 这样 通过图形控制器的 RGB 信号的显示功能 就可以把用户网络中 或 非网络中 任意二个网络工作站的信号 以开窗口的方式显示到大屏中的任意 位置 这种显示方式的特点是能够显示多路网络工作站信号 而且显示位置是 任意的 显示方式非常灵活 3 3 计算机信号直连投影机 通过内置控制器 显示 计算机信号直连投影机 通过内置控制器 显示 由于东芝投影单元本身具有内置控制拼接功能 因此 针对用户应用的具 体实际需要 我们在方案设计中 还可以采用将网络计算机信号直接连接到投 影机的方式 来实现用户的直通显示的应用需求 控制中心的网络计算机信号可以任选几个信号直接分别连接到每个投影机的 RGB 输入接口 投影机可以根据用户所定义的显示模式进行 RGB 的串接 经 过投影机内置图形处理器 可以对任意一路图像信号进行接拼放大处理 如 2 2 2 3 等 这样 就可以将 RGB 信号在大屏上进行单屏显示和拼接放大 显示 由于计算机信号直连投影机 信号不需经过处理 因此 这种显示方式的 特点是多路显示 且显示速度快 实时性强 以上是本系统方案设计中 对用户计算机信号的处理和显示方式进行的阐 述 由此可得出结论 本系统提供了多种的网络计算机信号的显示方式和途径 每种显示方式都有各自的特点 用户在实际应用中 可以根据自已的显示要求 以相应的最合理的方式显示用户信息 从而满足用户的各种应用需求 2 2 视频信号显示方式 视频信号显示方式 1 1 由图形控制器直接显示视频信号 由图形控制器直接显示视频信号 本系统中 SEAPRINE PDT 09208M 图形控制器能够支持 9 路视频信号输入显 示功能 用户的 9 路视频信号通过视频矩阵连接到 PDT 09208M 图形控制器的 视频输入接口 1 路至 9 路视频信号可以在大屏上以任意开窗的方式显示 视 频窗口不仅可以任意放大 缩小 移动 跨屏等 显示信号不受屏幕拼接模块 的限制 2 2 视频信号直接连接到投影机方式 通过内置控制器 显示 视频信号直接连接到投影机方式 通过内置控制器 显示 本系统中 用户的视频信号通过视频矩阵切换器及视频分配器 将 6 路视 频连接到投影机的视频接口 通过投影机的内置拼接处理功能 能够将视频信 号在大屏上单屏显示或拼接放大显示 如 2 2 2 3 等 这样用户的多路视 频信号就可以不通过图形控制器 直接连接到大屏上进行显示 通过图形控制器及内置控制器的配合使用 用户可以将视频信号在大屏上 以任意方式显示 提供更多样的选择 三三 系系统统显显示示模模式式 模模式式一一 通过图形控制器可实现全屏超高分辨率信号的图形显示 整屏分辨率可达 3072 1536 模模式式二二 通过 SEAPRINE PDT 09208M 图形控制器实现多路信号在大屏幕上的混 合显示 其中 用户计算机信号可以通过 RGB 方式和网络图形方式在大屏 幕上显示 网络图形可以同时打开多路 并可在大屏上任意放大 缩小 移 动 跨屏等 模模式式三三 通过内置式控制器 用户可以多 路视频和多路计算机 RGB 信号 这种 工作模式的最大特点是响应速度快 实时性强 简单明了 模模式式四四 信号通过 SEAPRINE PDT 09208M 图形控制器和内置控制器两种方式混 合显示 这是最常见的工作模式 部分视频信号直接通过内置控制器在大屏 幕上显示 同时又通过图形控制器以开窗口的形式显示网络信号 或其他智 能监控系统 一一一 系统设备清单系统设备清单 序 号 项目名称功能型号及规格 单 位 数 量 1DLP 一体化投影单 元 东芝 P505DL Plus 50 英寸 投影单元 包括投影机 箱体 反射系统 屏 幕等 套6 2内置图像控制器内置在投影单元内套6 3图像处理控制器 SEAPRINESEAPRINE PDT 09208MPDT 09208M图形拼接控制器图形拼接控制器 支持6路投影单元拼接屏 2路10M 100M网络连接 2路RGB输入 9路复合视频输入 套1 东芝大屏幕系统管理软件 东芝大屏幕系统管理软件 套1 4软件系统 图形控制器配套软件图形控制器配套软件 WINDOWS XP专业版 远程网络电脑画面的显示及控制 RGB信号的显示管理 视频信号的显示管理 套1 5音视频切换矩阵V TECH VAX1616B套1 6RGB 切换矩阵V TECH VX88HV套1 7RGB 分配器V TECH VDHD20套8 8专用线缆及配件定制套1 9投影单元底座50 投影机底座套3 10 机柜19 1 8 米台 1 11 控制电脑 P4 2 8G 80G 硬盘 512M 内存 17 LCD 4 串口 套 1 一一一 东芝投影单元特点东芝投影单元特点 第一节第一节 东芝东芝 DLPDLP 投影单元特点投影单元特点 东芝 DLP 投影拼接显示单元是在 2003 年推出的最新技术产品 产品采用美 国 TI 公司最新的基于 DDR 技术的 DMD 产品 同时 在整体设计中结合了一 系列东芝特有的先进技术 集先进的光学 电子 机械等技术于一体 是东芝 综合技术的完美结合 产品主要特点如下 一一 最最新新的的 D DD DR R 1 12 2 D DL LP P 芯芯片片技技术术 随着 TI 公司 DLP 技术的不断发展 DMD 控制器 LSI 到 DMD 元件的数据传送方面技术也从 SDR Single Data Rate 顺序数字补偿技术发展成为 DDR Double Data Rate 加倍数字补偿技术 DDR 技术使 DMD 镜面色调 控制速度加快 从而使投影机的亮度 对比度等特性明显提高 图像色彩饱和 度得到改善 带来更佳的显示效果 DDR 芯片组为最新一代 DLP 芯片技术 将过去十几个零件的 SDR 芯片组 整合成 3 个零件的 DDR 组件 主要包含 DDR1000 双倍速微镜芯片 DDP1000 芯片控制器 DAD1000 波形产生器 具备体积更小 功能更强的优点 双倍速的 DDR1000 芯片 数据处理能力加倍 能使画面运行更为平滑流畅 色彩表现更为鲜艳生动 反射微镜结构也从 10 度改为 12 度 能撷取更多来自 灯泡的光源 有效提升亮度 20 以上 同时减少暗部画面的散射光线 搭配 CR1000 高反射镜面制程 可以提升对比度 50 以上 另外 DDP1000 芯片控制 器 能有效解决连续色彩下的残影问题和暗部画面的抖动噪声 东芝于 2001 年在行业中率先推出基于 12 偏转角的 DMD 技术投影拼接 单元 2003 年 东芝又一次领先采用第三代的 DDR 12 DLP 芯片技术 使处理 速度和显示效果大幅度提高 在新技术的应用中 东芝始终走在行业的前沿 二二 独独创创的的 P PC CO OF F P Pu ur re e C Co ol lo ou ur r O Op pt ti ic ca al l F Fi il lt te er r 逼逼真真色色彩彩过过滤滤还还原原技技术术 由于单片 DMD 采用分色处理 而红 绿 蓝三原色光的波长所固有的特 性 使分色处理中对光的吸收和利用效率不尽相同 因此 如何有效的解决光 效率和色彩的真实还原之间的矛盾是每个投影厂家面临的重要课题 追求最真实的色彩还原一直以来是东芝视频产品的显著特点和技术优势 东芝 DLP 显示单元在设计上独创了 PCOF Pure Colour Optical Filter 真彩 过滤技术 该技术的核心是采用东芝独有的机芯光路处理 保证了投影机的高 亮度显示 同时 采用了东芝特殊的色轮真空镀膜技术 该技术与光线的色彩 比例有效的结合 另外 系统结合了东芝特有的色彩多节段分离 分色 滤色 系统 对三原色处理的利用效率更高 从而大幅度提高了色彩的还原性 使图 像更艳丽 逼真 无 PCOF 技术 有 PCOF 技术 三三 R RU UC CS S 高高强强度度 高高光光学学性性能能屏屏幕幕 背投影拼接显示系统中 屏幕的光学特性和物理特性起着非常重要的作用 直接影响着拼接墙的整体显示效果 东芝公司采用 RUCS 全新技术的高光学性能树脂屏幕 从根本上改善了屏 幕的光学特性和物理特性 在保证屏幕良好的光学特性的同时 增加了使屏幕 刚性增强的材料成分 并且通过专门的高温 高湿处理 使屏幕完全有效的抑 制变形 同时 结合东芝先进的精密处理和加工技术 真正实现精细无缝拼接 是目前理想的专业拼接屏幕 常见屏幕种类的主要技术性能比较 种类UCSGUCSBBSRUCS 材质树脂玻璃 树脂树脂或玻璃加固型树脂 技术原理采用特殊印刷 技术 在树脂 屏表面滚压成 树脂幕外层加玻 璃 光珠薄膜敷胶在树 脂屏或玻璃上 特殊技术加厚 加固型树脂屏 屏幕材质添加高 型精细曲面分子刚性成份 产品特点很好的光学特 性 高亮度 均匀性好 由于温 湿度 变化影响 会 产生少量的澎 胀变形 屏幕表面平整 但增加玻璃后带 来光学性能和安 全性能的降低 屏幕表面平整 视 角范围较好 但屏幕亮度很低 光学性能受到局限 兼顾屏幕的光学特 性及材质刚性 亮度度 良好的视 角和均匀性 抗变 形 安全性材质轻 安全 可靠性好 材质很重 同时 玻璃和树脂的膨 胀系数存在差异 长期使用可能产 生脱胶松动 屏 幕脱落等安全隐 患 材质较重 加工处 理 移动 使用中 易破裂 破碎 一般要求采用屏幕 外包边压条加固方 式 有缝拼接 保 障安全性能 材质轻 可靠性好 可采用无缝拼接技 术 长期使用没有 任何安全隐患 光学亮度可有各种不同 增益亮度供选 择 良好的光学特 性这 亮度高 增加玻璃后光亮 度降低 内外两 层玻璃一般减少 光学亮度约 20 30 屏幕增益小 亮度 低 可有各种不同增益 亮度供选择 良好的光学特性这 亮度高 均匀性好 反光防反光 在一般的室内 环境光下 从不 同的角度观看 可以清晰看到 整屏的显示 反光明显 在室内的灯光环 境下 尤其是有窗 户日光环境下 会 存在明显的反光 现象 反光比较明显 在室内的灯光环境 下 尤其是有窗户日 光环境下 存在比较 明显的反光现象 防反光 具有良好的吸光 防反光特性 在一 般的室内环境光下 从不同的角度观看 可以清晰看到整屏 的显示 平整性受温度 湿度影响 可 能产生少量的 变形 影响平 整度 平整平整平整 高强度 抗变形能 力强 视角范转较好较好很好较好 视觉影响图像清晰柔和 能适应长时间 由于光线通过玻 璃产生的眩光和 长时间观看会影起 视力的疲劳和胀痛 图像清晰柔和 能 适应长时间连续观 连续观看 不 会影起视觉疲 劳 耀斑 长时间观看 会影起视力的疲 劳和胀痛 不适于长时间观 看 不适于长时间观看看 不会影起视觉 疲劳 屏幕拼缝物理拼缝一般 为 1mm 以上 由于玻璃增加了 屏幕的厚度 使光 学拼缝加大 尤其 是垂直拼缝 物理拼缝约 0 5mm 1mm 光学拼缝约 2mm 如果不采用外包边 安全处理措施 物理拼缝约 0 5mm 0 8mm 光学拼缝约 1mm 物理拼缝约 0 5mm 光学拼缝约 1mm 四四 先先进进的的超超短短焦焦镜镜头头 光学镜头是投影机芯的重要组成器件 东芝 DLP 投影单元从设计上采用高端的光学镜头 表现在采用行业中性能 最先进的超短焦距镜头 具有良好的透光性能 同时投影光程距离很短 线性 失真率很小 超短焦距镜头使得光路设计更紧凑 箱体厚度更薄 东芝 DLP 单元的镜头 投射比率 Throw ratio 仅为 0 514 高性能的镜头能使投影边缘处的线性失真更小 但要做到很小的线性失真 从技术上非常复杂 东芝 DLP 投影单元的像素失真从设计上要求限定为 1 个像 素以内 为此 在光路设计中 东芝采用了多个特殊的非球面透镜技术 确保 了投影边缘部分不变形 图像不会出线拼接后像素明显丢失现象 拼接线条平 直 不弯曲 不错位 五五 高高亮亮度度 高高对对比比度度图图形形显显示示 东芝投影单元采用 DDR 芯片技术 结合先进的光学系统 使整体图像显 示达到高亮度和高对比度 尤其是在图像对比度方面 运用高灰度等级三维高 频脉冲电路 使图像对比度大幅度提升 可达到 1700 1 图像灰度层次过渡 更加平滑细腻 于细微处感受高技术带来的视觉享受 低灰度级图像 高灰度级图像 六六 内内置置图图像像处处理理器器 东芝 DLP 投影机单元标准配置中包含内置图像拼接处理器 采用一体化集 成设计 无需增加硬件 选件板 投资 即可实现多路信号的单屏显示 几何 拚接显示和全屏显示 性能价格比更优越 内置图像处理器可以使大屏幕的控制和显示方式更加灵活 同时 当外部 图像控制器出现故障时 通过投影机的内置图像拼接功能 同样能够完成用户 应用系统的显示 使系统具备了双重备份保护功能 整体系统更安全 更可靠 七七 P PC CA A P Pr ri im ma ar ry y C Co ol lo or r A Ad dj ju us st tm me en nt t 三三基基色色调调整整功功能能 投影机的色彩处理的核心部分为色轮 色轮的表面是与红 绿 蓝三种颜 色波长相对应很薄的金属镀膜层 在色轮的制造过程中 由于对镀膜层的精密 程度和工艺控制要求极高 加上各种颜色固有的光学特性因素 使每一个色轮 对各种光的处理都不尽相同 也就是说 从理论上 每台投影机固有的红 绿 蓝三基色是不可能完全做到一致的 这也是造成投影机拼接墙出现色彩差异的 重要原因之一 通常情况下 在调整投影机的色彩时 多数产品只 能调整白色 即三色综合 状态下的白平衡和暗平衡 而无法分别改变投影机固有的红 绿 蓝三基色 因此 在调整色彩时常常比较困难 而且既使图像色彩在显示 白色或灰度层次时比较接近 但当图像显示单色画面时 就容易出现明显的色 彩差异的现象 东芝投影单元在出厂时 对机芯的每种颜色的色度座标范围有非常严格的 要求 确保每个投影机芯的各种颜色的误差范围达到极小 另外 东芝从设计上 采用了先进的 PCA Primary Color Adjustment 三基 色调整技术 该技术的原理 是通过调整每种基色中的其它色彩的含量 对每 种基色进行数字色域补偿 从而可以分别调整红 绿 蓝三基色的纯度 使每 个投影机芯的三基色最大程度的达到一致 保证拼接墙整体的色彩一致性 基色调整前 基色调整后 八八 A AG GC C A Au ut to om ma at ti ic c G Ga ai in n C Co on nt tr ro ol l 动动态态画画面面亮亮度度自自动动控控制制功功能能 动态视频信号在传输过程中 由于信号电频具有不稳定的特点 如果信号 不经过特殊处理 投影机的动态画面常常出现画面过亮或过暗 图像缺少层次 感和清晰度 东芝投影单元在设计上采用了 AGC 自动亮度控制电路 对输入视频动态信 号中的过高电频自动压缩滤波 对过低电频自动按相应比例补偿放大 使图像 更清晰 层次更丰富 九九 最最新新的的光光源源防防闪闪烁烁技技术术 投影机灯泡在使用过程中 高压驱动时有时会由于各种原因产生电压的波 动 从而产生灯泡的闪烁现象 为了防止灯泡的闪烁 可以从设计上采用增加 电压脉冲的方式 有效缓解灯炮的闪烁问题 通常的电压脉冲补偿技术虽然已经可以比较有效的改善灯泡闪烁的问题 但较高的脉冲幅度和脉冲宽度 也会导致灯泡的寿命的减少 目前市面上多数 厂家采用的都是脉冲电压较高的驱动电路 频繁的启动脉冲信号以及脉冲时间 过长 会使灯泡处于非正常负荷工作状态 这样对灯泡的使用寿命会带来严重 的影响 东芝 DLP 投影单元在光源处理上采用了最新的脉冲补偿技术 主要是从两 方 面入手 即特殊的降低脉冲时间和脉冲电压技术 在改善灯泡闪烁问题的同时 也保证了灯泡的正常使用寿命 十十 投投影影单单元元自自动动保保护护功功能能 TOSHIBA 投影单元具备自动保护和故障报警功能 确保系统安全稳定的 运行 也便于维护人员管理和判断 第二节第二节 东芝东芝投影单元屏幕介绍投影单元屏幕介绍 1 1 东芝专有配方技术 从材质结构上改善屏幕的物理特性 东芝专有配方技术 从材质结构上改善屏幕的物理特性 目前 为了缓解背投屏幕在拼接应用中的屏幕变形问题 不同的厂家采用 了各种办法 较常见的是采用两块玻璃前后夹住树脂屏幕 从而抑制屏幕表 面的变形现象 但该技术也不可避免的带来了一些缺陷 比如由于玻璃引起 的屏幕反光问题目 屏幕拼接的安全可靠性问题 玻璃耀斑引起的视力疲劳 胀痛 屏幕水渍 水雾等现象 同时 该方法在一定程度上降低了光通量 也带来了一些亮度和视角的影响 另外 也有部分厂家采用两层 或多层 树脂屏幕中间用金属穿孔连接加固的方式 但也难以做到有效的防止屏幕的变 形 同时对屏幕的平整和美观也有影响 东芝屏幕技术研究专家认为 显示效果的根本在于屏幕的基本特性 改 善屏幕基本特性的根本在于改善屏幕材质结构 东芝从一开始就定位于从屏幕的材料结构入手 在保证屏幕的光学特性的 基础上 着眼于改善材料结构 从根本上来解决屏幕存在的问题 东芝与著名的屏幕生产厂家 DNP 进行了长期的合作和研究 借鉴 DNP 的 新型抗变形屏幕技术 同时 依托自身的强大的技术实力 提供了高强度 抗 变形的 RUCS 高光学性能树脂屏幕 经严格检测 RUCS 技术屏幕在多项技术指标上都取得了令人满意的结 果 如机械强度方面的硬度 弯曲强度 拉伸强度 热性方面的线膨胀系数 以及饱合吸水率等方面 都有明显的改善 尤其是线膨胀系数和吸水率指标 均有了成倍的改善 同时屏幕光学特性中的全光线透过率 折射率等指标也 没有任何的衰减 屏幕吸水率变化测试比较图 检测结果表明 RUCS 技术屏幕从根本上改善了屏幕的光学特性和物理 特性 在保证屏幕良好的光学特性的同时 进一步增加了使屏幕刚性增强的 材料成分 并且通过专门的高温 高湿特殊环境处理 使屏幕有效的抑制变 形 该屏幕是目前拼接屏幕的理想选择 2 2 采用东芝独有的变焦透镜技术 屏幕亮度更均匀 视角更开阔 采用东芝独有的变焦透镜技术 屏幕亮度更均匀 视角更开阔 东芝根据用户的不同应用需求 提供增益值从 1 0 4 0 等多种型号的屏 幕产品 不同产品的亮度 视角变化范围和对比度等各有不同 设计人员可以 根据用户的实际需要 量身定制满足需求的产品 在本设计方案中 我们根据 本项目大屏幕投影系统的实际应用需要 选择屏幕的增益值为3 5 另外 在投影墙屏幕显示技术中 有一个长期困扰的技术难点 就是拼接 墙的整体的亮度均匀性及视角变化的均匀过渡 产生 太阳效应 的主要原因在于不同机芯的投射距离与所选屏幕的菲涅 尔透镜的焦距一般来说很难达到完全的一致 同时 屏幕拼接墙的显示特性 与单屏的显示要求在均匀性方面更加严格 屏幕间的亮度过渡要求很高 东芝的屏幕研发设计人员与 DNP 公司进行技术合作 经过长期的探索和 试验 针对屏幕墙的特有的显示特性要求 研发出了屏幕变焦透镜技术 通 过独有的新型透镜技术 可以使机芯的投射光距与透镜焦距更有效的匹配 使单元屏幕的不同位置均有相同的亮度输出 同时 新的技术使得屏幕周边 的光的发射相互弥补 从而使不同角度的视角变化更加均匀的过渡 产生良 好的视角效果 3 3 先进的屏幕粘接技术 先进的屏幕粘接技术 目前 市场上不同厂家的大屏幕显示单元的拼接技术各有不同 常见的 主要有以下方式 1 采用金属包边窄缝拼接 屏幕周围采用压条包边 这种方式是在屏幕的外框加薄金属片压条 起固定屏幕的作用 压条的 厚度一般在 0 7 1 2mm 根据屏幕大小和材质不同而压条的厚度不同 因