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投影机技术完全手册(一) 液晶(LCD)投影技术LCD( Liquid Crystal Display)投影机分为液晶板投影机和液晶光阀投影机两类。液晶是介于液体和固体之间的物质,本身不发光,工作性质受温度影响很大,其工作温度为-55oC~+77oC。投影机利用液晶的光电效应,即液晶分子的排列在电场作用下发生变化,影响其液晶单元的透光率或反射率,从而影响它的光学性质,产生具有不同灰度层次及颜色的图像。LCD投影机有两种。液晶板投影机成像器件为液晶板,是被动式的投影方式。利用外光源金属卤素灯或UHP(冷光源)。按照液晶板的片数,LCD 投影机分为三片机和单片机, ]2 K0 e( |7 T) \; {8 s8 T0 J& r
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LCD投影机简单示意图
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5 G3 s/ `0 @& v, d; y' C9 T三片LCD板投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成RGB三束光,分别透射过RGB三色液晶板;信号源经过AD转换,调制加到液晶板上,通过控制液晶单元的开启、闭合,从而控制光路的通断,RGB光最后在棱镜中汇聚,由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。目前,三片板投影机是液晶板投影机的主要机种。LCD单板投影机机体积小,重量轻,操作、携带极其方便,价格比较低廉。但其光源寿命短,色彩不够均匀,分辨率较低。 目前单板投影机的机型已经很少。从图像品质上,单片机的表现要比三片机逊色。3片LCD工作原理图% {9 O( t4 ^& N9 k* w' q. ?
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液晶光阀投影机; c" A, [6 L# U+ F# f. ?9 q
5 p N$ a$ _- M1 ]采用CRT管和液晶光阀作为成像器件,是CRT投影机与液晶与光阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与亮度间的矛盾,它采用外光源,也叫被动式投影方式。一般的光阀主要由三部分组成:光电转换器、镜子、光调制器,它是一种可控开关。通过CRT输出的光信号照射到光电转换器上,将光信号转换为持续变化的电信号;外光源产生一束强光,投射到光阀上,由内部的镜子反射,通过光调制器,改变其光学特性,紧随光阀的偏振滤光片,将滤去其它方向的光,而只允许与其光学缝隙方向一致的光通过,这个光与CRT信号相复合,投射到屏幕上。它是目前为止亮度、分辨率最高的投影机,亮度可达6000ANSI流明,分辨率为2500×2000,适用于环境光较强,观众较多的场合,如超大规模的指挥中心、会议中心及大型娱乐场所,但其价格高,体积大,光阀不易维修。 对追求高分辨率、高亮度、大画面的用户,液晶光阀投影机是他们的首选CRT 投影技术CRT(Cathode Ray Tube)是阴极射线管。是应用较为广泛的一种显示技术。CRT投影机把输入的信号源分解到R(红)、G(绿)B(蓝)三个CRT管的荧光屏上,在高压作用下发光信号放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。光学系统与CRT管组成投影管,通常所说的三枪投影机就是由三个投影管组成的投影机。CRT投影机显示的图像色彩丰富,还原性好,具有丰富的几何失真调整能力;缺点是亮度较低,操作复杂,体积庞大,对安装环境要求较高。有两个CRT投影机的特有性能指标值得注意会聚性能会聚是指红绿蓝三种颜色在屏幕上的重合。对CRT投影机来说,会聚控制性显得格外重要,因为它有RGB三种CRT管,平行安装地支架上,要想做到图像完全会聚,必须对图像各种失真均能校正。机器位置的变化,会聚也要重新调整,因此对会聚的要求,一是全功能,二是方便快捷。会聚有静态会聚和动态会聚,其中动态会聚有倾斜,弓形,幅度,线性,梯形,枕形等功能,每一种功能均可在水平和垂直两个方向上进行调整。除此之外,还可进行非线性平衡,梯形平衡,枕形平衡的调整。CRT管的聚焦性能我们知道,图形的最小单元是像素。像素越小,图形分辨率越高。在CRT管中,最小像素是由聚焦性能决定的,所谓可寻址分辨率,即是指最小像素的数目。CRT管的聚焦机制有静电聚焦、磁聚焦和电磁复合聚焦三种,其中以电磁复合聚焦较为先进,其优点是聚焦性能好,尤其是高亮度条件下会散焦,且聚焦精度高,可以进行分区域聚焦,边缘聚焦,四角聚焦,从而可以做到画面上每一点都很清晰。DLP 投影技术DLP(Digital Light Processor)数码光输处理器。美国德州仪器公司研发的DMD单元为DLP技术的实现提供技术保障,开辟了投影机产品的技术发展数字时代。 DLP投影机以DMD(Digital Micormirror Device)数字微镜作为成像器件.单片DMD由很多微镜组成,每个微镜对应一个像素点 ,DLP投影机的物理分辨率就是由微镜的数目决定的。
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反射式DMD器件DLP投影机的技术是一种全数字反射式投影技术。其特点首先是数字优势。数字技术的采用,使图像灰度等级提高,图像噪声消失,画面质量稳定,数字图像非常精确。其次是反射优势。反射式DMD器件的应用,使成像器件的总光效率大大提高,对比度亮度均匀性都非常出色。DLP投影机清晰度高、画面均匀,色彩锐利,三片机可达到很高的亮度,且可随意变焦,调整十分方便。DLP投影机分为:单片DMD机(主要应用在便携式投影产品)单片DLP投影机示意图两片DMD机 (应用于大型拼接显示墙)三片DMD机(应用于超高亮度投影机)DLP工作原理图: Y5 ?* G5 H" O0 V4 {
4 k/ n. Z' Z3 q( X9 _# tLCD投影机性能详解1. LCD液晶板液晶有活性液晶体和非活性液晶体。非活性液晶体反射光,一般用于笔记本电脑、胶片投影仪上。而活性液晶体具有透光性,做成LCD液晶板,用在投影机上。通过控制系统,可以控制通过LCD的光的亮度、颜色、对比度等。LCD液晶板的大小决定着投影机的大小。LCD越小,则投影机的光学系统就能做得越小,从而使投影机越小。而要在很小的LCD上做到高分辨率,并且保持高亮度,其技术之难是可想而知的。目前,会议室用投影机多为1.32英寸的LCD液晶板, 便携式投影机为 0.9英寸的LCD液晶板。2000年将有物理分辨率为SVGA和XGA的0.7英寸液晶板推出。评价液晶投影机时,除了LCD板的大小,还要看投影机使用LCD板的个数。市场上有单个液晶板、三个液晶板的投影机。液晶板多,则像素数大。像素是组成图像的基本单位,像素数越大,则图像越细腻。像素数 = 物理分辨率 x 液晶板个数例如:SVGA机型 像素数=(800x600)x32. 输出分辨率是指投影机投出的图像的分辨率。或叫物理分辨率、实际分辨率,即LCD液晶板的分辨率。在LCD液晶板上通过网格来划分液晶体,一个液晶体为一个象素点。 那么,输出分辨率为800 x 600 时,就是说在LCD液晶板的横向上划分了 800 个象素点,竖向上划分了 600 个象素点。物理分辨率越高,则可接收分辨率的范围越大,则投影机的适应范围越广。通常用物理分辨率来评价液晶投影机的价值。3. 最大输入分辨率是指投影机可接收比物理分辨率大的分辨率,通过压缩算法将信号投出。1) 早期的投影机都采取抽线算法, 即:线性压缩技术。此算法有掉线问题。2) |
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