投影入门知识三大投影技术完全解析
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摘要:投影机原理-工艺-技术篇:三大投影技术完全解析,带您了解投影入门知识。
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投影入门知识三大投影技术完全解析
随着科技的进步,社会的发展,人们已经不能满足于液晶显示器的
可视面积,转而研发可以显示更大面积的投影技术。投影技术发展至今,
一共衍生出了三种常用技术,它们分别是:DLP投影技术、LCD投影
技术和CRT投影技术。下面笔者就来带各位认识下这些投影技术的成
像原理。数字光学处理(DLP™)是投影和显示信息的一个革命性的新
方法。基于Texas仪器公司开发的数字微反射镜器件(DMD™),DLP
完成了显示数字可视信息嫦娥古诗的意思 的最终环节。数字光学处理(DLP™)技术在
消费者、商业和投影显示工业的专业领域方面被作为子系统或“发动机”
提供给市场主管。正如CD在音频领域的革命一样,DLP将在视频投影
方面带来革命。
数字光学处理(DLP™):如何工作?
正如中央处理单元(CPU)是计算机的核心一样,DMD是DLP的
基础。单片、双片以及多片DLP系统被设计出来以满足不同市场的需
要。一个DLP为基础的投影系统包括内存及信号处理功能来支持全数
字方法。DLP投影机的其它元素包括一个光源、一个颜色滤波系统、一
个冷却系统、照明及投影光学元件。
一个DMD可被简单描述成为一个半导体光开关。成千上万个微小
的方形16x16um镜片,被建造在静态随机存取内存(SRAM)上方的铰
链结构上而组成DMD(图1)。每一个镜片可以通断一个象素的光。
铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜,+10度为“开”。-10度为“关”,
当镜片不工作时,它们处于0度“停泊”状态。
根据应用的需要,一个DLP系统可以接收数字或模拟信号。模拟信
号可在DLP的或原设备生产厂家(OEM's)的前端处理中转换为数字信
号,任何隔行视频信号通过内插处理被转换成一个全图形帧视频信号。
从此,信号通过DLP视频处理变成先进的红、绿、蓝(RGB)数据,
先进的RGB数据然后格式化为全部二进制数据的平面。
一旦视频或图形信号在一种数字格式下,就被送入DMD。信息的
每一个象素按照1:1的比例被直接映射在它自己的镜片上,提供精确
的数字控制,如果信号是640480象素,器件中央的640480镜片采取
动作。这一区域处的其它镜片将简单的被置于“关”的位置。
一个848600数字微镜器件(图1)
上图所示:器件中部反射部分包括508,800个细小的、可倾斜的
镜片。一个玻璃窗口密封和保护镜片。DMD显示为实际尺寸。
通过对每一个镜片下的存储单元以二进制平面信号进行电子化寻
址,DMD阵列上的每个镜片被以静电方式倾斜为开或关态。决定每个
镜片倾斜在哪个方向上为多长时间的技术被称为脉童年的感悟 冲宽度调制(PWM)。
镜片可以在一秒内开关1000多次,这一相当快金陵春好看吗 的速度允许数字灰度等
级和颜色再现。
在这一点上,DLP成为一个简单的光学系统。通过聚光透镜以及颜
色滤波系统后,来自投影灯的光线被直接照射在DMD上。当镜片在开
的位置上时,它们通过投影透镜将光反射到屏幕上形成一个数字的方型
象素投影图像(图2)。
三个镜片有效地反射光线来投影一个数字影像(图2)
上图所示的是:入射光射到三个镜片象素上,两个外面的镜片设置
为开,反射光线通过投影镜头然后投射在屏幕上。这两个“开”状态的镜
片产生方形白色象素图形。中央镜片倾斜到“关”的位置。这一镜片将入
射光反射偏离开投影镜头而射入光吸收器,以致在那个特别的象素上没
有光反射上去,形成一个方形、黑色象素图像。同理,剩下的508灵堂挽联 797
个镜片象素将光线反射到屏幕上或反射离开镜片,通过使用一个彩色滤
光系统以及改变适量的508,800DMD镜片的每个镜片为开态,一个全
彩色数字图像被投影到屏幕上。
LCD(LiquidCrystalDisplay)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-55C~+77C。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
LCD投影机示意图
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。
3LCD投影技术原理图
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不少。
液晶光阀投影机
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,
投射到光光阀上,由内部的镜子反射,能过光调制器,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25002000,适用于环境光较强,观众较多的场合,如超大规模的
指挥写人记事作文 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投影技术原理
CRT(CathodeRayTube)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
会聚是指红绿蓝三法尔考 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。像素越小给祥子的一封信 ,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excel饼状图 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。
CRT投影机亮度指标
CRT(三枪)投影机的光输出用峰值流明来表示,即在一个白窗口
的测试图像上,以扫描线尚清晰可见的情况下,测量白窗口的最大照度
(LUX)乘以白窗面积(m2)来确定投影机光通量,峰值流明具有很
好的实际意义,由于您看到的任何一帧视频图像不可能全部都是白场,
白色所占的比例一般占图像面积的20%左右。同时CRT投影机是依靠
投影管内电子束在荧光屏上扫描获取图像,束电流大小取决于阴极的发
射能力,正常状态下阴极发射的电子被阴栅之间的负电位差控制,在阴
栅之间形成电子云,随电位减少,电子流很快被拉到阳极----荧光屏,
CRT管能提供较高的脉冲电流,所以窗口信号的屏上亮度可较高,而如
果画面是全白场,由于阴极发射能力的限制,只能提供平均束电流,屏
上亮度会大大降低,只有峰值流时的1/5左右。由于阴极各CRT投影和
所采用窗口信号的大小不同(10%-25%),所以各厂家产品的亮度指标,
没有绝对的可比性。
编辑总结:
相信通过笔者的介绍,各位一定都对三个主流的投影技术有了一个
初步的认识。DLP技术的优势是产生图像的对比度较高,光路系统设计
紧凑,因而在体积、重量方面占有优势,在显示文本、CAD模型、幻
灯片时效果出众;而LCD技术的优势主要体现在亮度均匀性、色彩及
细节的表现上干咳嗽怎么治疗 ,在回放高质量的动态视频图像表现要强于DLP投影机。
CRT技术的优势是分辨率高,缺点是亮打妹妹屁股 度低。笔者希望用户认清各个投
影技术的优势,选择适合自己的投影机。
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