劉劍清

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關于DLP拼接屏光源及成像方式選擇的研究

劉劍清

公誠管理咨詢有限公司，廣東 廣州 510610

隨著DLP大屏幕在移動設備上的廣泛應用，得到企業(yè)級用戶高度認可?；诖耍饕榻B和分析了DLP的光源及成像方式，并進行比較分析，最終給出選擇建議。

大屏幕；DLP；拼接屏

引言

隨著DLP大屏幕的廣泛應用，得到企業(yè)級用戶高度認可，本為主要介紹和分析了DLP的光源及成像方式，并進行比較分析，最終給出選擇建議。

1 光源及成像方式介紹及分析

1.1 燈泡光源

UHP，即Ultra High Performance，超高壓汞燈泡，是飛利浦公司發(fā)明的一種專利技術，一直以來，DLP的顯示單元普遍采用UHP燈泡作為光源。UHP光源的使用壽命有限，使用一段時間之后就需要更換新的燈泡，因此很多廠家都采用了雙燈備份技術，兩個燈泡可冷備份、熱備份，或者兩個燈泡輪流工作，減少在使用過程中由于燈泡損壞而帶來的黑屏影響。

但是對于需要長時間的使用大屏幕系統(tǒng)，當UHP燈泡使用到一定時間之后，就需要對燈泡進行更換，以避免由于燈泡亮度衰減給日常的觀看帶來的不便。系統(tǒng)的規(guī)模越大，需要更換燈泡的數(shù)量就越多，若采用雙燈顯示單元，更換燈泡的數(shù)量更是成倍的增加，維護費用成倍的增加。

1.2 LED光源

LED（light emitting diode）名為光線激發(fā)二極管，屬于半導體元器件的一種。發(fā)光二極管由p型、n型半導體和過渡層p-n結組成[1]。

LED光源投影機自2005年在美國正式亮相后，于2006年三星公司推出了基于LED光源在DLP投影電視，成為DLP投影行業(yè)的一次革命性的飛躍。LED光源從2009年開始正式用在DLP大屏拼接的專業(yè)領域。目前市場上主要有LUMINUS和OSRAM兩家廠商提供用于大屏拼接專業(yè)領域的LED光源。

LED光源包含紅、綠、藍三組LED發(fā)光器件，對應輸出紅、綠、藍三原色光路，通過內部光學部件傳輸?shù)紻MD芯片反射，最后經過鏡頭投影成像。

LED屬于綠色環(huán)保光源，具有壽命長、色彩飽和度高、穩(wěn)定性好等特點。光源壽命達到60000小時以上，是UHP燈泡的10倍以上；而且亮度衰減平緩，能夠持續(xù)保持穩(wěn)定亮度輸出，無需頻繁更換燈泡等損耗件，維護管理更為簡單方便。LED光源色域范圍寬、畫面飽和度高、色彩艷麗。

1.3 單色激光光源

激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，LASER）是一種新光源，具有色域寬、亮度高等特點。

1）純激光光源：采用紅、綠、藍三色激光器對應產生紅、綠、藍三原色光線，配置三片DMD芯片對應處理，經圖像調制后的三色激光由棱鏡合色后從鏡頭輸出到屏幕成像[2]。

純激光光源結構的優(yōu)點是亮度高，色域寬。缺點是實際顯示效果中會有干涉現(xiàn)象，而且采用三套激光器和DMD芯片，成本高昂，主要應用在數(shù)字影院的高端場合，在控制室的大屏拼接領域應用較少。

2）激光＋熒光粉混合光源：只采用1組藍色激光器，減少激光器的數(shù)量，采用其他方式產生紅、綠兩種原色光線，從而降低成本應用控制室的大屏拼接領域。具體細分為紅色（LED）+藍色（LED）+綠色（藍色激光激發(fā)熒光粉）、藍色（激光）+紅色/綠色（藍色激光激發(fā)熒光粉）兩種結構。

激光+熒光粉結構的優(yōu)點是亮度高（比純色激光低），缺點是熒光粉技術的發(fā)光效率低，而且產生的綠光的色飽和度不高，容易導致畫面失真偏色，同時色輪持續(xù)高速運動，可靠性低，容易損耗，因此應用較少。

2 光源及成像方式比選及建議

以上對三種光源及成像方式進行了介紹及分析，激光光源由成本高、成像色彩飽和度低、畫面失真偏色、可靠性低、損耗大等缺點，目前應用不成熟，這時就不再進行對比分析。主要針對目前主流的UHP光源、LED光源的技術進行比選分析。

類型UHP光源LED光源 單屏分辨率1400×1050/1024×7681400×1050/1024×768 光源使用壽命6000～10000?h60000?h 燈泡耗材燈泡使用6000～10000?h候需要全部更換。LED光源壽命60000?h，使用生命周期內不需要因更換燈泡。 色輪耗材色輪在工作時色輪處于高速運轉狀態(tài)，壽命25000～30000?h。無色輪，可靠性與穩(wěn)定性更高，不需要更換色輪的費用。 亮度采用智能雙燈結構，雙光路輸出，亮度得到很大提升。投影機芯亮度可達800?ANSI流明以上。 亮度調整燈泡功率100～120?W之間無級可調從全黑到最亮的無級調整 色域范圍可顯示10億種顏色超寬的色域范圍，比UHP燈泡色域更廣 色溫調整色輪選定后，色溫不可調整3200～10000?K 開關機開機后需要等待幾十秒鐘亮度才能達到正常。開機后即可到達正常工作亮度。 環(huán)保方面采用超高壓汞燈泡固態(tài)LED，避免二次污染 可靠性內部有高速運轉的色輪和動態(tài)光圈這樣的運動器件，有故障點光學系統(tǒng)中沒有運動器件，可靠性更高。 色彩調整具備色彩亮度調整技術具備自動色彩亮度調整技術 內置信號處理功能提供多視頻信號輸入通道，在單屏內可實現(xiàn)一路RGB信號和一路VIDEO信號的任意疊加顯示。提供多視頻信號輸入通道，在單屏內實現(xiàn)2路/4路信號窗口的疊加。

3 結語

綜上所述，同樣規(guī)模的顯示系統(tǒng)，LED光源的顯示單元雖然在初期的投資比UHP光源的顯示單元稍高，但UHP光源的顯示單元基本每年需要更換一次燈泡，若采用雙燈結構的機芯，更換燈泡的費用更是成倍的增加；而且在日常的使用中，若使用操作不當，燈泡會破裂，同樣也需要更換新的燈泡，日后維護費用不菲。而LED光源可以不間斷24小時使用超過七年的時間，因此從長遠考慮，LED光源的整體維護費用要比UHP光源低很多。而且兩種光源相比，LED光源還具有色彩絢麗、不需要經常更換燈泡，是綠色光源，具有超寬的亮度調整范圍等等優(yōu)點。

目前在DLP投影技術中LED光源開始逐步替代UHP光源。采用LED光源可以保證顯示效果和節(jié)約更換燈泡的維護費用。而激光光源目前技術尚不太成熟，商用較少，暫不推薦使用。

[1]高丁.LAMP LED封裝工藝探討[J].電子技術與軟件工程，2014（19）：115.

[2]李光曉.用于投影顯示的數(shù)字式微型反射鏡列陣[J].光電子技術與信息，1998（1）：31-32.

Research on the Selection of DLP Splicing Screen Light Source and Imaging Mode

Liu Jianqing

Gongcheng Management Consulting Co., Ltd., Guangzhou Guangdong 510610

With the wide application of DLP large screen, it is highly recognized by enterprise users, this paper mainly introduces and analyzes the DLP light source and imaging methods, and makes a comparative analysis. Finally gives the choice suggestion.

large screen; DLP; splicing screen

TN873

A

1009-6434（2017）04-0153-02