投影機(jī)的工作原理是什么?
投影機(jī)是用來投射影像的一種產(chǎn)品,在家庭中可以用來看電影,在一些工作場所能夠給我們的工作帶來很大的幫助,比如開會(huì)的時(shí)候能夠很方便的播放ppt等資料文件。投影機(jī)的種類有很多,但你知道他是怎么工作的嗎?從
投影機(jī)產(chǎn)品的構(gòu)成來看,它包括了核心投影成像部件、光學(xué)引擎、電氣控制和接口三大主要部分。其中的核心投影成像部件是投影機(jī)產(chǎn)品的核心,在整個(gè)投影機(jī)產(chǎn)品的成本構(gòu)成中占有非常重要的部分,其地位頗似計(jì)算機(jī)中的處理器。
投影機(jī)的發(fā)展沿革到目前為止主要經(jīng)過了三個(gè)發(fā)展階段,分別是通過三種典型的顯示技術(shù)來加以實(shí)現(xiàn),即CRT投影技術(shù)、LCD投影技術(shù)以及近些年發(fā)展起來的DLP投影技術(shù)。
1、CRT(Cathode Ray Tube,陰射線管)
三槍投影機(jī)
作為成像器件,CRT是實(shí)現(xiàn)早、應(yīng)用為廣泛的一種顯示技術(shù)。CRT投影機(jī)可以說是投影機(jī)的鼻祖。
CRT投影機(jī)也叫三槍投影機(jī),其工作原理與CRT顯示器沒有什么不同,其發(fā)光源和成像均為CRT。CRT投影機(jī)的工作特征與LCD、DLP等投影機(jī)存在著本質(zhì)區(qū)別,它是通過本身的發(fā)光,將輸入信號(hào)源分解在R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三個(gè)CRT管的熒光屏上,熒光粉在高壓作用下發(fā)光、放大、會(huì)聚、在大屏幕上顯示出彩色圖像。
CRT投影機(jī)分辨率高、對(duì)比度好、色彩飽和度佳、對(duì)信號(hào)的兼容性強(qiáng),且技術(shù)十分成熟。在亮度方面,CRT投影機(jī)要低得多,到目前為止,其亮度值始終徘徊在300流明以下,同時(shí),CRT投影機(jī)操作復(fù)雜,特別是會(huì)聚調(diào)整繁瑣,機(jī)身體積大,只適合安裝于環(huán)境光較弱、相對(duì)固定的場所,不宜搬動(dòng)。因此雖然曾在投影機(jī)市場發(fā)展的早期繁榮一時(shí),但目前CRT投影機(jī)應(yīng)用已經(jīng)很少,基本上退出了前投影機(jī)的市場。
2、LCD(Liquid Crystal Display,液晶)
投影機(jī)
LCD顯示技術(shù)是目前投影機(jī)市場上的主導(dǎo)技術(shù)之一,液晶有活性液晶體和非活性液晶體。非活性液晶體反射光,一般用于筆記本電腦、膠片投影儀上。而活性液晶體具有透光性,做成LCD液晶板,用在投影機(jī)上。
LCD投影機(jī)分為液晶板和液晶光閥兩種,我們常見的投影機(jī)多為液晶板投影機(jī)。
A、
液晶板投影機(jī)
液晶板投影機(jī)是利用了液晶的電光效應(yīng),通過電路控制液晶單元的透射率及反射率,從而產(chǎn)生不同灰度層次及多達(dá)16.70百萬種色彩的靚麗圖像。液晶板投影機(jī)的光源是專用大功率燈泡,發(fā)光能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于利用熒光發(fā)光的CRT投影機(jī),所以液晶板投影機(jī)的亮度和色彩飽和度都高于CRT投影機(jī)。
LCD液晶板的面積大小決定著投影機(jī)的結(jié)構(gòu)和整體體積的大小, LCD液晶板面積小,則投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)就能做得越小,從而使投影機(jī)越小。
目前,市場上
液晶投影機(jī)面板尺寸多為1.32英寸(1英寸=2.54cm)、0.9英寸和0.7英寸,都可以支持SVGA和XGA的物理分辨率。新型的液晶面板,如高開口率的0.79英寸和0.99英寸面板也已經(jīng)開始有產(chǎn)品面世。
高溫LCD投影液晶面板供應(yīng)商目前僅有日本的Epson和Sony兩家廠商。
LCD投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是色彩表現(xiàn)出色,亮度比較高,缺點(diǎn)是由于采用投射方式,光效率受到一定影響,同時(shí)在投影圖像中有像素化現(xiàn)象。液晶板投影機(jī)可分為單片式和三片式兩種,現(xiàn)代液晶板投影機(jī)大都采用3片式LCD板(圖1)。三片式液晶板投影機(jī)是用紅、綠、藍(lán)三塊液晶板分別作為紅、綠、藍(lán)三色光的控制層。三片式液晶板投影機(jī)比單片式液晶板投影機(jī)具有更高的圖像質(zhì)量和更高的亮度。液晶板投影機(jī)體積較小、重量較輕,制造工藝較簡單,亮度和對(duì)比度較高,分辨率適中,是目前市場上占有率高、應(yīng)用廣泛的投影機(jī)。
B、
液晶光閥投影機(jī)
液晶光閥投影機(jī)采用CRT管和液晶光閥作為成像器件,是
CRT投影機(jī)與液晶光閥相結(jié)合的產(chǎn)物。它是目前為止亮度、分辨率高的投影機(jī),亮度可達(dá)6000ANSI流明,分辨率為2500×2000,適用于環(huán)境光較強(qiáng),觀眾較多的場合,如超大規(guī)模的指揮中心、會(huì)議中心及大型娛樂場所,但其價(jià)格高,體積大,光閥不易維修。主要品牌有:休斯-JVC、Ampro等。
3、DLP(Digital Light Processor數(shù)碼光輸出)
數(shù)碼投影機(jī)
DLP技術(shù)是TI(美國德州儀器公司)的專利技術(shù)?;贒LP顯示技術(shù)的投影機(jī)早出現(xiàn)于1996年。其成像器件是DMD(Digital Micromirror Device,數(shù)字微鏡裝置)。DMD 芯片包含成千上萬的微鏡,每個(gè)鏡子代表一個(gè)像素,開或關(guān)的狀態(tài)就代表圖像中像素點(diǎn)的亮和暗。光束通過一高速旋轉(zhuǎn)的色輪(分色裝置),投射在DMD上,再通過光學(xué)透鏡投射在大屏幕上。目前DLP技術(shù)由TI公司專利擁有,該公司也是DMD芯片的惟一供應(yīng)商。
A、
DLP投影機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢
首先是數(shù)字優(yōu)勢:數(shù)字技術(shù)的采用,使圖像對(duì)比度、灰度等級(jí)(256-1024級(jí))、色彩(2563-10243種)、圖像信號(hào)噪聲比、畫面質(zhì)量穩(wěn)定等方面都非常出色。
其次是反射優(yōu)勢:由于反射式DMD器件的應(yīng)用,構(gòu)成DLP圖像像素的微鏡面之間的距離很小,使成像器件的透光效率達(dá)到85%以上。產(chǎn)生的圖像非常明亮,清晰度高。
B、DLP投影機(jī)可分為:
單片機(jī):單片DLP投影機(jī)的優(yōu)勢是光效率高,對(duì)比度高,圖像清晰,在黑白圖像和文本方面表現(xiàn)尤為出色,同時(shí)單片DLP投影機(jī)體積可以小巧輕薄,缺點(diǎn)是色彩表現(xiàn)不夠真實(shí)自然。
三片機(jī):使用三片DMD芯片制造的DLP投影機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更亮度和更豐富的色彩,亮度可以高達(dá)10000ANSI流明以上,大都應(yīng)用于數(shù)字影院等特殊場合。
目前LCD技術(shù)及DLP技術(shù)的投影機(jī)是市面上的兩大主要陣營。日本廠商大都采用LCD技術(shù),歐美廠商可采用LCD 和DLP兩種技術(shù)。LCD 與DLP兩大陣營正處于激烈的競爭中,誰的產(chǎn)品、技術(shù)更好,目前沒有明確的答案,但可以肯定地說,采用DLP的投影機(jī)產(chǎn)生的畫面對(duì)比度較高,光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更緊湊,因而在體積、重量方面占優(yōu)勢;而LCD在亮度均勻性、色彩及細(xì)節(jié)的表現(xiàn)上是強(qiáng)項(xiàng)。兩種技術(shù)各具特點(diǎn)、難分仲伯,將在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)共存,除非一方在技術(shù)或在市場策略上有所突破,才有望打破這種平衡,占據(jù)主導(dǎo)地位。
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