信实百加三通道平面大屏幕无缝拼接方案

信实百加　2006-05-17

第一章系统概述

本系统由两套高性能DLP投影机，一套10米×3米的无缝正投幕，一套信号控制系统组成。

随着投影显示技术的不断发展与创新，以及人们对显示画面的要求越来越高----超大画面、超高亮度、以及更高分辨率显示便成为显示系统的迫切需求，以下将从几个主要方面介绍如何实现和满足用户需求。

超大的显示画面尺寸：10米×3米
覆盖整个屏幕的95%亮度一致性，灯泡亮度恒定。
超高的显示亮度：每平米亮度超过1270CD/M2
单台高分辨率：SXGA 1400×1050，分辨率最高支持2048x 1536，10BIT图像处理，同时支持1920I和720I高清图像。

1、系统描述。

1.110米×3米(可视面积)无缝正投幕

我们选用美国STEWART公司ULTRAMATTE 130屏幕。我们知道硬质投影幕以目前的工艺很难做到4×3米以上，所以客户的大尺寸屏幕需求就很难达到。美国STEWART公司采用独有专利工艺，可以将投影幕做得很大，最大27×12米。虽然是软质幕，但是STEWART公司通过特殊工艺可以将该软幕像硬幕一样不受气流的影响。客户尽可放心使用。

在大屏幕投影系统中，屏幕在整体系统资金比例中，可能只占用很少的一部分，但是对于整个系统的效果而言，却是至关重要的，如果屏幕选择不合适，就相当于整个系统设置了一个瓶颈，无论系统其他设备性能多么优良，整体效果都会受到抑制，无法把整体系统的完美性能充分表现出来。

在以前的投影系统中，由于受技术限制，投影机的亮度无法做到很高，所以为了增加投影亮度，对屏幕一般都要求比较高的增益率，但是这样会影响对比度和色彩细腻程度。如今投影技术的发展非常迅速，投影机的亮度已经不是问题，所以对投影幕的要求中，增益率就放在了比较低的位置，而主要考虑屏幕的平整度和视角以及对比度和灰度。

美国STEWART公司的屏幕的制作工艺很独特，屏幕材质为PVC塑料，整个屏幕采用喷涂技术生产。由于每一块屏幕均采用同一桶原料进行喷涂作业，因此整个屏幕的增益率、色彩是完全一致的。同时采用PVC材质和喷涂工艺生产的屏幕正常使用时根本不会出现任何皱褶。

Stewart公司的最新屏幕技术还提升了数字投影机的影像效果。因为随着数字投影机亮度的不断提高，投影屏幕的作用产生了极大的变化。数字投影机已经不需要借助屏幕的高增益来获取明亮的图像显示。新的问题是图像显示亮度过高，而缺乏黑色调和对比度的表现。Stewart公司为此新近研制并推出的系列屏幕新产品，采用特殊形成的散射表层，提升图像的黑白表现能力，和对阴影细节的表现。并进一步提高了黑色水准，提高了画面的色彩饱和度和阴影细节的表现。而且对环境光具有很强的抵抗能力，使得投影画面免受环境光线反射的影响；该屏幕尤其适用于采用DLP技术的投影机，能实现大屏幕亮丽的显示效果。

该屏幕还具备以下特点：

可清洗；

具备阻燃特性；

特别适用于DLP、LCD、D-ILA技术单枪投影机；

降低环境光对投影效果的影响；

提高对比度、灰度级和色彩饱和度。

正投软幕优势：

超大无拼缝，完全消除物理接缝；

由于具有超宽的视角，所以非常适合仿真应用；

可擦洗进行清洁；

具有阻燃性；

幕与四周边框紧绷悬挂的安装方式彻底消除热胀冷缩对

屏幕的影响；

电动幕具有自绷性，自动达到平整均匀的设计，无屏幕左右卷曲现象。

它的高均匀度可降低“太阳效应”；

适用于CRT/LCD/DLP/DILA/LCOS等类型投影机；

超宽视角，最适合仿真应用；

它的高均匀度可有效抑制“太阳效应”；

ULTRAMATTE 130正投软幕主要指标

1.3增益； 160度视角；0.65@40度半增益视角；
最大定制尺寸12.19米×27.43米，可做成透声幕；
无拼缝，完全消除物理接缝；
图像解析及颜色饱和度更优；
幕面可清洗，具有阻燃性；
适用于CRT/LCD/DLP/DILA/LCOS等类型投影机；
比普通幕可提高亮度50％，超宽视角，高对比度设计；

正投软幕与3块200寸硬质背头幕拼接对比

硬质幕受到制造工艺限制只能做到200寸，即4×3米可视空间。而STEWART软幕可以做到27×12米。

硬质幕采用菲涅尔光学原理，增益做得越高，越难以抑制太阳效应和环境光光晕影响。单体屏幕显示还不明显，如果图像需要拼接，太阳效应会导致屏幕与屏幕之间亮度很难一致。而软幕则没有这些问题。

硬质正投幕拼接效果

太阳效应

环境光对硬幕产生的光晕效应

正投软幕画面一致（STEWART12米×3米软幕）

正投软幕图像亮度均匀

1.2 高亮度DLP投影机

我们设计投影机选用三通道Christie DS+60系列高性能数字投影机。Christie DS+60投影机，采用单片 DLP?技术，10BIT广播级图像处理和高品质光学元件，应用2路300W欧思朗UHP灯引擎，提供6000ANSI流明照度，从而为用户提供无以伦比的图像质素。

Christie DS+60投影机能接受各式各样的信号, 视频, S-视频, RGB,DVI, HDCP 数字视频, 投影机分辨率最高支持2048x 1536, 兼容1920I和720I标准。

三通道Christie DS+60在最高亮度模式下投射10米×3米的屏幕，屏前亮度高达1270CD/M2，在一般室内环境下，可以为投射完美画质提供足够的亮度。

我们设计选用采用1.3:1 广角镜头，投射距离需要4.2米,加上机身和维修空间，屏幕前方需要5米的纵身空间。

第二章主要设备的描述和技术指标

1.1 图像信号控制系统

信实多通道投影控制器是一款高性价比的多路图形控制器,可以广泛的应用在数字会议,商务演示,舞台演出,教学培训等方面.该控制器基于基于Windows XP系统，拥有WINDOWS系统操作简单等众多有点。

控制器的特点包括跨平台操作、内置100/1000M Ethernet接口、连网遥控、单一逻辑屏、与几乎所有种类的投影机的兼容性、多种灵活的显示模式，和可以控制三个投影单元的能力。

1)特点

单一逻辑屏

信实多通道投影控制器可以驱动三个物理投影单元，形成一个大面积的高分辨率单一逻辑屏，从而得到一个物理的投影墙。最大输出3840×1024分辨率理图像。使大量信息可以同时显示于同一屏幕上。

多种图像显示模式

控制器支持各种标准的VGA或DVI输出模式。它能驱动几乎任何一种投影器或监视器，给出高质量的图形显示。对于各种不同的应用要求，显示通道的分辨率可以从640 X 480到1280X 1024任选，色彩深度可以是16或32位。

超强的3D渲染功能，本控制器支持每个通道同时D3D实时渲染。同时每个通道均支持OPENGL，D3D硬件加速,满足3D用户需求。
联网

控制器内有一个100/1000M Ethernet接口，可以通过LAN将其与其它计算机相连。从而使网络中的工作站用户可以用其鼠标和键盘与投影系统对话。

2)多通道边沿融合投影技术原理

以下是多通道投影系统的几种拼接效果：

硬边（简单拼接）

简单重叠（亮条）

软边（边沿融合）

硬边：即两台投影仪的边沿对齐，无重叠部分。显示效果上表现为整幅画面被一道缝分割开。如果投影仪边缘未做亮度增强处理，该接缝显示为黑色；如果投影仪边缘做了亮度增强处理，该接缝显示为白色。
简单重叠：即两台投影仪的画面有部分重叠，但没有作淡进淡出处理，因此重叠部分的亮度为整幅其余部分的2倍，在显示效果上表现为重叠部分为一亮条。
边沿融合：与简单重叠方法相比，左投影仪的右边重叠部分的亮度线性衰减，右投影仪的左边重叠部分的亮度线性增加。在显示效果上表现为整幅画面亮度完全一致。

三通道边沿融合投影系统的边沿融合原理如下图所示：

投影机

高亮度6000ANSI流明

采用了高亮度双300WUHP灯泡,单片 DLP?技术，实现了6000ANSI流明的高亮度画面。不仅能用于会议室，而且在大会议厅中也能使用。

高对比度的光学系统

高对比度的光学系统实现了投影机对比度5000:1（可调），单片 DLP?技术，使得散乱了的光波得到补偿，休正了黑色部分，使得画面色彩更鲜艳。

智能化锐度控制

智能化锐度控制对输入信号成分进行分析，通过分析后，使得画面色彩更柔和。

数字高画质技术

Christie DS+60小巧紧凑，具有6000流明的亮度和高达5000:1的对比度，可以提供清晰明亮的图像。采用最新的 SXGA+ DLP? 显示技术、10BIT图像处理和高品质光学元件。

电动镜头升降

无需搬动投影机，投影机镜头可作上下移动，便于用户安装设置。