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投影机的分类和特点

投影机的分类和特点

投影机的分类与特点:

一、按显示器件分:

LCD技术 LCOS技术 DLP技术

分类 单LCD 3LCD 单LCOS 3LCOS 单DLP

3DLP

优点 简单,可靠,廉价。 亮度高,色彩好, 简单、可靠、廉价 各种指标好,主要用于家用或专业影院

亮度较高,体积小、成本较低、对比度好 各种指标好,主要用于工程显示

缺点 亮度低,技术指标偏低,体积大,噪音大 成本较高,对比度较低 亮度低,技术指标偏低,色彩不好 成本高 色彩一般,亮度衰减快 成本太高

备注 非主流 主流,垄断的核心技术 非主流 非主流 绝对主流,垄断的核心技术 非主流,垄断的核心技术

其他还有:最新的4LCD投影机,主要强调色彩表现,CRT投影机因体积大、亮度低已基本被淘汰,专业GLV、激光投影机未形成气候

LCD投影仪:LCD(Liquid Crystal Display,液晶)液晶分透射和反射,透射液晶做成LCD液晶板,用在LCD投影仪上。LCD投影仪分为液晶板和液晶光阀两种,液晶板投影仪通过电路控制液晶单元的透射率及反射率,从而产生不同灰度层次及色彩的图像。液晶板投影仪可分为单片式和三片式两种,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。

DLP数码投影仪:DLP(Digital Light Processor数码光输出)技术是采用反射光的原理,将DMD(Digital Micromirror Device,数字微镜装置)粘贴在SRAM上,通过电极控制每片镜子的倾斜角度,以切换光的反射方向。DLP所使用的核心芯片DMD,由数十万片面积16×16微米,比头发的断面还小的微镜片所组成。,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。

LCOS投影仪:(Liquid Crystal on silicon反射式液晶)采用D-ILA(Direct-Drive Image Light

Amplifier),直接驱动图像光源放大器)技术,的核心部件是反射式活性矩阵硅上液晶板,也就是通常所说的反射式液晶板。D-ILA技术中液晶板将晶体管作为像素点液晶的开关控制单元做在一层硅基板上,硅基板(也称反射电极层)位于液晶层的下面,用于像素地址寻址的各种控制电极和电极间的绝缘层位于硅基板的下面,因此整个结构是一个3D立体排列方式。来自光源的光不能穿透反射电极层,而被反射电极层反射,避免了下面的各种结构层对光线的阻挡。

投影仪光源:光源效率、演色性(演色性是指眼睛对物体在光源下的感受与在太阳光下的感受的真实度百分比)很重要。演色性越高的光源对颜色的表现越逼真,眼睛所看到的物体越接近自然)、色温、寿命、稳定性和安全性方面均能满足要求。目前投影仪普遍采用的是金属卤素灯泡、UHE灯泡、UHP灯泡这三种光源。金属卤素灯泡优点是高效率、高演色性、高色温和短弧距,缺点是半衰期短,发热高。UHE灯泡是一种冷光源,利用光学原理滤除红外线,使之发出的光为冷光,降低了功耗UHP (Ultra High Performance)灯泡属于超高压水银灯,也是一种气体放电灯。和低压水银灯(日光灯)相比,有效的改善了发光光谱,是目前一种先进的光源技术。其主要特点是:亮度高,发光效率高,电极短间距,电极稳定,无闪烁,寿命长,亮度衰减小。

到目前为止,投影机主要通过三种显示技术实现,即CRT投影技术、LCD投影技术以及近些年发展起来的DLP投影技术。

1、CRT是英文Cathode Ray Tube的缩写,译作阴极射线管。作为成像器件,它是实现最早、应用最为广泛的一种显示技术。这种投影机可把输入信号源分解成R(红)、G(绿)B(蓝)三个CRT管的荧光屏上,荧光粉在高压作用下发光系统放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。光学系统与RT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,由于使用内光源,也叫主动式投影方式。CRT技术成熟,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;但其重要技术指标图像分辨率与亮度相互制约,直接影响CRT投影机的亮度值,到目前为止,其亮度值始终徘徊在300Lm以下。另外CRT投影机操作复杂,特别是会聚调整繁琐,机身体积大,只适合安装于环境光较弱、相对固定的场所,不宜搬动。

2、LCD是Liquid Crystal Device的英文缩写。LCD投影机分为液晶板和液晶光阀两种。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-55℃~+77℃。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,从机时影响它的光学性质,产生具有不同灰度层次及颜色的图像。下面分别说明两种LCD投影机的原理。

投影机基础知识

1.投影机参数

(1)峰值流明

峰值流明就是屏幕中最大亮度点测试得到的亮度。峰值流明的测试方法,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,峰值流明与ANSI流明间没有任何的对应关系,峰值流明是一台投影机最高可以达到的亮度,而国际标准单位ANSI流明是投影机亮度的一个真实体现,测定环境如下:投影机与幕之间距离是2.4米;幕为60英寸;纯暗环境用测光笔测量投影画面的9个点的亮度;求出9个点亮度的平均值,就是ANSI流明。目前国内一些厂商的投影机所标称亮度为峰值流明,实际亮度并无标称值高,这是在选择投影机时需要注意的问题。

(2)投影机类型

根据所显示源的性质,投影机主要可分为视频型和数据型两类。视频型投影机针对视频方面进行优化处理,其特点是亮度都在1000流明左右,对比度较高,投影的画面宽高比多为16:9,各种视频端口齐全,适合播放电影和高清晰电视;数据型投影机主要显示微机输出的信号,用来商务演示办公和日常教学,亮度根据使用环境高低都有不同的选择,投影画面宽高比都为4:3,功能全面,对于图像和文本以及视频都可以演示,基本所有型号都同时具有视频及数字输口。

(3)对比度

对比度对视觉效果的影响非常关键,一般来说对比度越大,图像越清晰醒目,色彩也越鲜明艳丽;而对比度小,则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。在一些黑白反差较大的文本显示、CAD显示和黑白照片显示等方面,高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。相对而言,在色彩层次方面,高对比度对图像的影响并不明显。对比度对于动态视频显示效果影响要更大一些,由于动态图像中明暗转换比较快,对比度越高,人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。对比度高的产品在一些暗部场景中的细节表现、清晰度和高速运动物体表现上优势更加明显。在对比度调节方面,各产品的处理方式也存在着很大的差异,有些产品的对比度调节范围非常小,而且调节过程中更多地偏向于改变图像亮度(增大高亮区域的亮度)。而有些产品的对比度可调范围非常大,不同调节值对于图像的对比度效果差距也比较大,这样用户就可以根据不同的显示内容调节对比度,以达到最佳的显示效果。也有一些产品对比度调节与亮度调节的差异不大,对比度调节可以辅助进行亮度调节。对比度的实现同样与投影机的成像器件和光路设计密切相关,对于液晶投影机来说,首当其冲的因素就是液晶板的像素透光率与阻光率,这个差值越大,投影机的对比度也越大。目前大多数LCD投影机产品的标称对比度都在400:1(ANSI)左右,而大多数DLP投影机的标称对比度都在1500:1(全白/全黑)以上。对比度越高的投影机价格越高,如果仅仅用投影机演示文字和黑白图片则对比度在400:1左右的投影机就可以满足需要,如果用来演示色彩丰富的照片和播放视频动画则最好选择1000:1以上的高对度投影机。

2.投影灯泡

投影机灯泡是投影机的重要部件之一,没有了灯泡的投影机就如同没有墨盒的打印机一样无法使用。而且投影机灯泡还与墨盒一样属于易耗品,具有一定的使用寿命,在投影机使用期限中肯定会遇到灯泡的购买和更换问题,因此用户十分需要对您所用的投影机灯泡进行一定的了解。常见的投影机灯泡品牌有飞利浦(型号:UHP)、爱普生(型号:UHE)、欧司朗(OSRAM 型号:VIP)、Matsushita(型号:UHM)、日本优志旺(USHIO 型号:UMPRD/UMVRD/NSH)、日本凤凰(PHOENIX 型号:SHP)、美国奇异(GE

型号:SHL)等。从类型上投影机灯泡普遍可分为金属卤素灯泡和超高压汞灯泡,超高压汞灯泡包括UHP,UMPRD,UHE,SHP等几种。UHP和UMPRD灯泡是一种理想的冷光源,UHP灯产生冷光,在相同功耗下能产生很大光量,寿命较长,一般可以正常使用4000小时以上,而且亮度衰减很小,当衰竭时可即刻熄灭。由于价格较高,一般被用于中高档的投影机上。

UHE灯 泡也是一种冷光源,是目前中档投影机中被广泛采用的理想光源。而且价格适中,亮度稳定,在使用2000小时以前几乎不会衰减。金属卤素灯泡的优点是价格便宜,缺点是金属卤素灯产生暖光,要求较大功率才能获得与UHP灯同等的光度,半衰期短,一般使用1000小时左右亮度就会降低到原先的一半左右,并且发热量高,对投影机散热系统要求也高,不宜做长时间投影使用。

由于超高压汞灯泡普遍具有亮度较高、发热量小、寿命长等特点,目前以作为主流投影灯泡被广泛采用。建议用户选购使用冷光源的投影机,这将更加有效地保障您的投影机使用效果,同时节省您的投资。另外不同品牌,不同型号投影机使用的灯泡型号也不同,一般是不能互换使用的,因此用户购买灯泡应选择同品牌同型号的投影机灯泡,以免造成不必要的麻烦。

最后 为大家介绍一种未来很有前途的光源----氙灯。氙灯是利用两电极之间放电器产生的电弧发光的一种光源,目前已应用在高端投影机上。由于氙灯的光谱最接近自然光,因此可以提供更优异的色彩。氙灯相比UHP灯还有可随时开关的特点,通常UHP灯从点亮到清晰显示需要大约两分钟的预热时间,而氙灯从点亮到获得清晰的显示所用时间小于60秒,并且氙灯关闭后可马上再次启动,这一点UHP灯是做不到的。

3.投影机术语

(1)流明:ANSI流明是美国国家标准研究院确定的衡量光通量大小的一个特殊单位。光通量是指在单位时间里通过一个面积的能量流。

(2)分辨率含义:

对于图像信号的分辨率分为数字图像和模拟图像。 数字图像分辨率是指反映整个图像画面垂直和水平方向像素数的乘积。 模拟图像分辨率是指反映整个画面最多的扫描线数。对于显示设备的分辨率同样也分为数字和模拟。只是 数字图像分辨率是指硬件基础本身所能反映的垂直和水平方向像素数和乘积。

模拟图像分辨率是指硬件本身所能达到的最多扫描线数。

(3)增益含义:

对于正投屏幕来说,增益是反射光线光通量与入射光线光通量的比值;而对于背投屏幕来说,增益则是透射光线光通量与入射光线光通量的比值。

(4)CRT管聚焦性能:

CRT投影机把输入的源信号分解到R(红)、G(绿)、B(蓝)三个CRT管的荧光屏上,在高压作用下发光,经过信号放大和会聚,在大屏幕上显示出彩色图像。CRT管的聚焦分为静电聚焦、磁聚焦和电磁复合聚焦三

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