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投影仪的工作原理是什么?
从投影机产品的构成来看,包括核心投影成像组件、光学引擎、电气控制、接口三个主要部分。其中,核心投影成像组件是投影机产品的核心,在整个投影机产品的成本构成中占据非常重要的部分。
它的位置与计算机中处理器的位置非常相似。
到目前为止,投影仪的发展主要经历了三个阶段,通过三种典型的显示技术来实现,即CRT投影技术、LCD投影技术和近年来发展起来的DLP投影技术。
1.CRT(阴极射线管)三枪投影仪。
CRT作为一种成像设备,是应用最早、最广泛的显示技术。CRT投影仪可以说是投影仪的鼻祖。
CRT投影仪也叫三枪投影仪,工作原理和CRT显示器没什么区别。它的光源和成像都是CRT。CRT投影仪的工作特性本质上不同于LCD和DLP投影仪的工作特性,
输入信号源在R(红)、G(绿)、B(蓝)CRT管荧光屏上分解,荧光粉发光,在高压下放大、会聚,在大屏幕上显示彩色图像。
CRT投影仪分辨率高,对比度好,色彩饱和度好,信号兼容性强,技术非常成熟。在亮度上,CRT投影仪要低很多。到目前为止,它们的亮度值一直徘徊在300流明以下。同时,CRT投影仪操作复杂。
特别是会聚调整复杂,机身较大,只适合安装在环境光弱,相对固定的地方,不适合移动。因此,虽然在投影仪市场发展初期曾经盛极一时,但CRT投影仪目前已经很少使用,基本退出了曾经的投影仪市场。
2. LCD projector
液晶显示技术是目前投影机市场的主导技术之一。液晶包括活性液晶和非活性液晶。非活性液晶反射光线,一般用于笔记本电脑和电影放映机。活性液晶具有透光性,将其制成投影仪用LCD面板。
液晶投影机分为液晶面板和液晶光阀。我们常见的投影仪大多是液晶平板投影仪。
一、液晶投影仪
液晶投影仪利用液晶的电光效应,通过电路控制液晶盒的透射率和反射率,从而产生不同灰度级、高达1670万色的美丽图像。液晶投影仪的光源是一种特殊的大功率灯泡。
发光能量远高于使用荧光灯的CRT投影仪,因此LCD投影仪的亮度和色彩饱和度都高于CRT投影仪。
LCD面板的尺寸决定了投影仪的结构和总体积。LCD面板面积越小,投影仪的光学系统就可以越小,从而使投影仪更小。
目前市面上液晶投影仪的面板尺寸多为1.32英寸(1英寸=2.54cm)、0.9英寸、0.7英寸,可以支持SVGA和XGA的物理分辨率。一种新型液晶面板,
比如0.79英寸和0.99英寸的高开口率面板也开始面市。
目前日本高温液晶投影液晶面板的供应商只有爱普生和索尼两家。
液晶投影仪的优点是色彩表现出色,亮度高,缺点是因为投影方式的原因,光效受到一定影响,投影图像存在像素现象。
液晶面板投影仪可分为单芯片和三芯片投影仪,现代液晶面板投影仪大多采用三芯片液晶面板(图1)。三片式液晶投影仪采用红、绿、蓝三块液晶面板,分别作为红、绿、蓝光的控制层。
三片式液晶投影仪比单片液晶投影仪具有更高的图像质量和亮度。液晶投影仪具有体积小、重量轻、制造工艺简单、亮度和对比度高、分辨率适中等优点。是目前市场上应用最广泛的投影机。
B.液晶光阀投影仪
液晶光阀投影仪采用CRT显像管和液晶光阀作为成像器件,是CRT投影仪和液晶光阀相结合的产物。是目前为止亮度和分辨率最高的投影仪,亮度6000ANSI流明,分辨率25002000。
适用于超大型指挥中心、会议中心、大型娱乐场所等环境光强、观众多的场合,但价格昂贵、体积大,光阀不易维护。主要品牌有:休斯-JVC、Ampro等。
3.DLP(数字光处理器数字光输出)数字投影仪
DLP技术是TI(美国德州仪器)的专利技术。基于DLP显示技术的投影仪最早出现于1996年。其成像器件为DMD(数字微镜器件)。
DMD芯片包含数千个微镜,每个镜子代表一个像素,开或关的状态代表图像中像素的明暗。光束通过高速旋转的色轮(分色装置)投射到DMD上,再通过光学透镜投射到大屏幕上。
目前DLP技术由TI申请专利,TI也是DMD芯片的唯一供应商。
一、DLP投影仪的技术优势
首先是数字优势:数字技术的采用使得图像的对比度、灰度(256-1024)、色彩(2563-10243)、图像的信噪比、稳定的画质等等都非常优秀。
其次是反射的优势:由于反射式DMD器件的应用,构成DLP图像像素的微镜之间的距离非常小,使得成像器件的光传输效率达到85%以上。生成的图像非常明亮,清晰度高。
b、DLP投影仪可分为:
单片机:单片DLP投影仪的优点是光效高,对比度高,图像清晰,特别是在黑白图文方面。同时,单芯片DLP投影仪可以做到小巧轻便,但缺点是色彩表现不够逼真自然。
三芯片机:由三片DMD芯片制成的DLP投影机,亮度更高,色彩更丰富,亮度可达10000ANSI流明以上,多用于数字影院等特殊场合。
目前市场上的投影机主要有LCD技术和DLP技术两大阵营。日本厂商大多采用LCD技术,欧美厂商可以采用LCD和DLP技术。LCD和DLP两大阵营竞争激烈,谁的产品和技术更胜一筹,
目前还没有明确的答案,但可以肯定的说,使用DLP的投影机画面对比度更高,光路系统更紧凑,所以在体积和重量上更有优势。而LCD在亮度均匀性、色彩、细节方面都很强。
两种技术各有特点,密不可分,在未来很长一段时间内都将并存。除非有一方在技术或市场策略上有所突破,否则有望打破这种平衡,占据主导地位。
本文讲解今天到此结束,希望对大家有所帮助。