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控制室對DLP投影顯示墻最基本的要求就是能24/7連續(xù)不間斷工作，而在整個DLP大屏幕顯示系統(tǒng)中，投影顯示單元中的燈泡是最薄弱的環(huán)節(jié)，也是唯一的易耗品。為解決投影燈泡的易損問題，投影顯示單元也經歷了單燈工作結構、雙燈同時工作結構、雙燈切換工作結構3代的發(fā)展過程，以下我們逐步看一看各發(fā)展階段的技術和特點：
一、 單燈工作結構：
因受技術和成本的限制，2002年以前所有的投影單元都幾乎采用單燈工作結構，到目前為止還有很多投影顯示單元還是采用這種結構，這種光學結構也是目前背投電視中普遍采用的結構，其結構示意圖如下：
因單燈光學結構中只有一個燈泡，所以設計簡單、體積小。其代表有三菱的VS-XL20系列、科視的RPMX-100U背投模塊以及臺達和揚明的背投引擎。雖然單燈結構能帶來成本的節(jié)約，但其缺點也非常明顯：
1、 不能應付緊急情況的需要：如重要會議,領導視察,應急指揮等不能中斷的應用場合。
2、 更換燈泡時間較長：投影單元中的光學引擎是精密設備，并帶有高壓和高熱，燈泡損壞時，正常操作需斷電冷卻后更換燈泡，用戶實際更換時間遠大于廠家標稱的更換燈泡3-5分鐘。
3、 隨時需專業(yè)人員調整：更換燈泡后，新燈泡參數和報廢燈泡參數不同，需專業(yè)技術人員調整整墻的亮度、色度等參數，非常不便。
4、 備用燈泡的購買和存放：為保證投影顯示單元的24/7工作，必需購置一定數量的備用燈泡，同時對用戶存放燈泡地點也有專業(yè)的要求。
二、 雙燈同時工作結構：
為使投影單元的薄弱環(huán)節(jié)—燈泡達到冗余備份，科視率先在控制室投影單元中采用了雙燈結構的背投模塊，其設計原理為在機器中采用了兩個UHP燈泡，兩個燈泡既可以同時工作，也可以單獨工作。其結構示意圖如下：
雙燈同時工作結構來源于會議室常用的工程投影機，因這類型的工程投影通常需要非常高的亮度，在一個燈泡不能達到所需亮度時，采用兩個，四個燈泡同時工作能獲得非常高的亮度輸出，適應會議室的明亮環(huán)境，但其缺點也限制了在控制室的廣泛應用，在控制室應用的主要缺點表現(xiàn)為：
1、 全墻色彩、亮度難調整均勻：因為每個燈泡的光譜和亮度都是非線性變化的，不能達到完全的一致，所以控制室的各投影顯示單元都有獨立的色彩和亮度調整電路來保持整個顯示墻的亮度和色彩一致。雙燈同時工作中，單位時間投影顯示單元的色彩和亮度變化值是單燈系統(tǒng)的2倍。
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| UHP燈泡光譜圖 |
色域圖 |
2、 燈泡亮度系數利用不高：雙燈同時工作的原理是兩只燈泡同時點亮，兩束通過匯聚棱鏡匯聚后形成一束光再照射到DMD芯片上，由于匯聚棱鏡的光損失及其它光路的光損失，再加上DMD芯片狹小面積限制，雙燈同時工作的亮度不是“1+1”的疊加，而大約是雙燈理論總亮度的140%。當一個燈泡損壞或者只開一個燈泡使用的時候，亮度為正常輸出的70%。
3、 使用不方便：因為雙燈同時工作時的亮度利用系數不高，所以在真正使用中會出現(xiàn)奇怪的現(xiàn)象：同時使用雙燈，亮度太高刺眼，而只使用一只燈泡工作，亮度又不夠。特別是如在雙燈同時工作狀態(tài)下，系統(tǒng)中如有一個燈泡損壞，為達到整個顯示墻的亮度、色彩一致性，那么需要關閉所有其它投影單元中的一個燈泡。
4、 使用不經濟：如只使用一個燈泡，因亮度不夠，顯示性能性價比不如單燈獨立系統(tǒng)，如果兩個燈同時工作，則用戶的運行成本又會增加了一倍（燈泡是運行中的主要設備成本）。
三、 雙燈切換工作結構：
雙燈切換工作結構并不只是增加一個燈泡那么簡單，其核心技術包括故障自動檢測、雙燈光學及物理精確定位、冗余參數存儲，冗余電源等，雙燈切換工作結構既解決了投影顯示單元的燈泡冗余備份，又能保持良好的顯示性能，所以這種方式是控制室投影顯示墻的最完美解決方案。、目前主流的投影單元廠家都推出了基于雙燈切換工作結構的投影顯示單元，如Barco的Over View D系列、三菱的VS-XLW20系列、艾恩光電的MDC-D系列等。其結構示意圖如下：
雙燈切換工作方式具有以下幾點優(yōu)點：
1、保證重要情況下的穩(wěn)定使用
由于一般用戶無法正確估計燈泡的使用時間，并且燈泡損壞具有不確定性，而燈泡的損壞往往可能造成在重要會議,應急指揮,重要監(jiān)控情況下投影顯示單元的黑屏現(xiàn)象。雙燈冗余備份系統(tǒng)在這種情況下就非常好的解決了這個問題，在短短的幾秒鐘內，系統(tǒng)就可將備份燈泡替換到光輸出位置，保證投影顯示墻的不間斷穩(wěn)定工作。
2、有效減少維護成本。
燈泡是投影顯示墻中的易耗品。燈泡的定期更換是投影顯示墻中的重點內容。雙燈備份在很大的程度上縮短了更換燈泡從報修到完成的一個周期，可以在不影響用戶正常使用的情況下進行壞燈的更換。從而有效減少了客戶維護的成本。燈泡的交替使用實際延長了單個燈泡的使用壽命，可以有效的提高燈泡的使用壽命10%-15%，間接降低了使用成本。
不同廠家的雙燈切換工作結構有不同的工作模式，下面以艾恩光電的MDC-D系列為例進行簡單的說明。艾恩光電的MDC-D系列采用兩只UHP燈泡，并分別對每只燈泡都預留了獨立的參數設置存儲空間，在切換到不同的燈泡時，調用不同的參數，保證整個投影顯示墻的色彩和亮度的一致均勻。雙燈切換工作結構有三種工作模式：
1、 熱備份模式：兩個燈泡都為工作狀態(tài)，其中一個燈泡負責投影機芯的光輸出任務，另一個燈泡在線冗余等待，在工作燈泡出現(xiàn)問題的時候可以立刻替換，最小縮短切換時間。
2、 冷備份模式：一個燈泡為工作狀態(tài)，備用燈泡不工作。當系統(tǒng)偵測到工作燈泡出現(xiàn)故障或手動切換時，將備用燈泡切換成工作狀態(tài)，主用燈泡變?yōu)閭溆脿顟B(tài)。冷備份模式燈泡切換時間比熱備份時間較長，時間約為3秒。
3、 經濟模式：兩只燈泡以設定的時間間隔交替使用（默認時間間隔為500小時），由于有序的進行燈泡的切換，避免某只燈泡長時間的不間斷工作，使燈泡可以得到有效休息間隙，延長燈泡工作時間。
總結：
DLP大屏幕拼接顯示墻的燈泡結構經歷了3個發(fā)展階段，目前雙燈切換工作方式已逐漸成為市場的主流，在歐美等發(fā)達地區(qū)獲得了廣泛的應用，但由于以前雙燈系統(tǒng)高昂的價格，限制了其在中國控制室中的廣泛應用，相信隨著雙燈系統(tǒng)價格的不斷下降，必將會在中國控制室領域掀起一個應用高潮。
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