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cyqdesign 2007-03-06 22:34

三大投影技術(shù)完全解析(投影入門知識)

  隨著科技的進(jìn)步,社會的發(fā)展,人們已經(jīng)不能滿足于液晶顯示器的可視面積,轉(zhuǎn)而研發(fā)可以顯示更大面積的投影技術(shù)。投影技術(shù)發(fā)展至今,一共衍生出了三種常用技術(shù),它們分別是:DLP投影技術(shù)、LCD投影技術(shù)和CRT投影技術(shù)。下面筆者就來帶各位認(rèn)識下這些投影技術(shù)的成像原理。  數(shù)字光學(xué)處理(DLP™)是投影和顯示信息的一個革命性的新方法。基于Texas儀器公司開發(fā)的數(shù)字微反射鏡器件(DMD™),DLP完成了顯示數(shù)字可視信息的最終環(huán)節(jié)。數(shù)字光學(xué)處理(DLP™)技術(shù)在消費(fèi)者、商業(yè)和投影顯示工業(yè)的專業(yè)領(lǐng)域方面被作為子系統(tǒng)或“發(fā)動機(jī)”提供給市場主管。正如CD在音頻領(lǐng)域的革命一樣,DLP將在視頻投影方面帶來革命。  !Ra*)b "  
  數(shù)字光學(xué)處理(DLP™):如何工作? Ie%EH  
  正如中央處理單元(CPU)是計(jì)算機(jī)的核心一樣,DMD是DLP的基礎(chǔ)。單片、雙片以及多片DLP系統(tǒng)被設(shè)計(jì)出來以滿足不同市場的需要。一個DLP為基礎(chǔ)的投影系統(tǒng)包括內(nèi)存及信號處理功能來支持全數(shù)字方法。DLP投影機(jī)的其它元素包括一個光源、一個顏色濾波系統(tǒng)、一個冷卻系統(tǒng)、照明及投影光學(xué)元件。 'w1YFdW  
  一個DMD可被簡單描述成為一個半導(dǎo)體光開關(guān)。成千上萬個微小的方形16x16um鏡片,被建造在靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(SRAM)上方的鉸鏈結(jié)構(gòu)上而組成DMD(圖1)。每一個鏡片可以通斷一個象素的光。鉸鏈結(jié)構(gòu)允許鏡片在兩個狀態(tài)之間傾斜,+10度為“開”。-10度為“關(guān)”,當(dāng)鏡片不工作時,它們處于0度“停泊”狀態(tài)。 n("0%@ov  
  根據(jù)應(yīng)用的需要,一個DLP系統(tǒng)可以接收數(shù)字或模擬信號。模擬信號可在DLP的或原設(shè)備生產(chǎn)廠家(OEM's)的前端處理中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,任何隔行視頻信號通過內(nèi)插處理被轉(zhuǎn)換成一個全圖形幀視頻信號。從此,信號通過DLP視頻處理變成先進(jìn)的紅、綠、藍(lán)(RGB)數(shù)據(jù),先進(jìn)的RGB數(shù)據(jù)然后格式化為全部二進(jìn)制數(shù)據(jù)的平面。 LY-2sa#B$-  
  一旦視頻或圖形信號在一種數(shù)字格式下,就被送入DMD。信息的每一個象素按照1:1的比例被直接映射在它自己的鏡片上,提供精確的數(shù)字控制,如果信號是640×480象素,器件中央的640×480鏡片采取動作。這一區(qū)域處的其它鏡片將簡單的被置于“關(guān)”的位置。 ^wS5>lf7p  
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一個848×600數(shù)字微鏡器件(圖1)
  上圖所示:器件中部反射部分包括508,800個細(xì)小的、可傾斜的鏡片。一個玻璃窗口密封和保護(hù)鏡片。DMD顯示為實(shí)際尺寸。
   通過對每一個鏡片下的存儲單元以二進(jìn)制平面信號進(jìn)行電子化尋址,DMD陣列上的每個鏡片被以靜電方式傾斜為開或關(guān)態(tài)。決定每個鏡片傾斜在哪個方向上為多長時間的技術(shù)被稱為脈沖寬度調(diào)制(PWM)。鏡片可以在一秒內(nèi)開關(guān)1000多次,這一相當(dāng)快的速度允許數(shù)字灰度等級和顏色再現(xiàn)。
  在這一點(diǎn)上,DLP成為一個簡單的光學(xué)系統(tǒng)。通過聚光透鏡以及顏色濾波系統(tǒng)后,來自投影燈的光線被直接照射在DMD上。當(dāng)鏡片在開的位置上時,它們通過投影透鏡將光反射到屏幕上形成一個數(shù)字的方型象素投影圖像(圖2)。
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三個鏡片有效地反射光線來投影一個數(shù)字影像(圖2)
   上圖所示的是:入射光射到三個鏡片象素上,兩個外面的鏡片設(shè)置為開,反射光線通過投影鏡頭然后投射在屏幕上。這兩個“開”狀態(tài)的鏡片產(chǎn)生方形白色象素圖形。中央鏡片傾斜到“關(guān)”的位置。這一鏡片將入射光反射偏離開投影鏡頭而射入光吸收器,以致在那個特別的象素上沒有光反射上去,形成一個方形、黑色象素圖像。同理,剩下的508797個鏡片象素將光線反射到屏幕上或反射離開鏡片,通過使用一個彩色濾光系統(tǒng)以及改變適量的508,800DMD鏡片的每個鏡片為開態(tài),一個全彩色數(shù)字圖像被投影到屏幕上。
LCD( Liquid Crystal Display)投影機(jī)分為液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類。液晶是介于液體和固體之間的物質(zhì),本身不發(fā)光,工作性質(zhì)受溫度影響很大,其工作溫度為-55ºC~+77ºC。投影機(jī)利用液晶的光電效應(yīng),即液晶分子的排列在電場作用下發(fā)生變化,影響其液晶單元的透光率或反射率,從而影響它的光學(xué)性質(zhì),產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。
  LCD投影機(jī)有兩種: NzNA>[$[  
    液晶板投影機(jī) [LRLJ_~g5  
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LCD投影機(jī)示意圖
  成像器件為液晶板,是被動式的投影方式。利用外光源金屬鹵素?zé)艋騏HP(冷光源)。 6]-SK$  
  按照液晶板的片數(shù),LCD 投影機(jī)分為三片機(jī)和單片機(jī)。 V\6]n2  
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3LCD投影技術(shù)原理圖
  三片LCD板投影機(jī)原理是光學(xué)系統(tǒng)把強(qiáng)光通過分光鏡形成RGB三束光,分別透射過RGB三色液晶板;信號源經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換,調(diào)制加到液晶板上,通過控制液晶單元的開啟、閉合,從而控制光路的通斷,RGB光最后在棱鏡中匯聚,由投影鏡頭投射在屏幕上形成彩色圖像。目前,三片板投影機(jī)是液晶板投影機(jī)的主要機(jī)種。
  LCD單板投影機(jī)機(jī)體積小,重量輕,操作、攜帶極其方便,價(jià)格比較低廉。但其光源壽命短,色彩不夠均勻,分辨率較低。  目前單板投影機(jī)的機(jī)型已經(jīng)很少。
  從圖像品質(zhì)上,單片機(jī)的表現(xiàn)要比三片機(jī)遜色不少。
  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)與液晶與光閥相結(jié)合的產(chǎn)物。為了解決圖像分辨率與亮度間的矛盾,它采用外光源,也叫被動式投影方式。一般的光閥主要由三部分組成:光電轉(zhuǎn)換器、鏡子、光調(diào)制器,它是一種可控開關(guān)。通過CRT輸出的光信號照射到光電轉(zhuǎn)換器上,將光信號轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號;外光源產(chǎn)生一束強(qiáng)光,投射到光光閥上,由內(nèi)部的鏡子反射,能過光調(diào)制器,改變其光學(xué)特性,緊隨光閥的偏振濾光片,將濾去其它方向的光,而只允許與其光學(xué)縫隙方向一致的光通過,這個光與CRT信號相復(fù)合,投射到屏幕上。它是目前為止亮度、分辨率最高的投影機(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。 對追求高分辨率、高亮度、大畫面的用戶,液晶光閥投影機(jī)是他們的首選。
  
CRT 投影技術(shù)原理
  CRT(Cathode Ray Tube)是陰極射線管。是應(yīng)用較為廣泛的一種顯示技術(shù)。CRT投影機(jī)把輸入的信號源分解到R(紅)、G(綠)B(藍(lán))三個CRT管的熒光屏上,在高壓作用下發(fā)光信號放大、會聚、在大屏幕上顯示出彩色圖像。光學(xué)系統(tǒng)與CRT管組成投影管,通常所說的三槍投影機(jī)就是由三個投影管組成的投影機(jī)。CRT投影機(jī)顯示的圖像色彩豐富,還原性好,具有豐富的幾何失真調(diào)整能力;缺點(diǎn)是亮度較低,操作復(fù)雜,體積龐大,對安裝環(huán)境要求較高。 `7H4Y&E  
   有兩個CRT投影機(jī)的特有性能指標(biāo)值得注意: MeUaTJFEB  
    會聚性能 _SA5e3#  
  會聚是指紅綠藍(lán)三種顏色在屏幕上的重合。對CRT投影機(jī)來說,會聚控制性顯得格外重要,因?yàn)樗蠷GB三種CRT管,平行安裝地支架上,要想做到圖像完全會聚,必須對圖像各種失真均能校正。機(jī)器位置的變化,會聚也要重新調(diào)整,因此對會聚的要求,一是全功能,二是方便快捷。會聚有靜態(tài)會聚和動態(tài)會聚,其中動態(tài)會聚有傾斜,弓形,幅度,線性,梯形,枕形等功能,每一種功能均可在水平和垂直兩個方向上進(jìn)行調(diào)整。除此之外,還可進(jìn)行非線性平衡,梯形平衡,枕形平衡的調(diào)整。 (dv]=5""  
    CRT管的聚焦性能 + 阿尔山市| 桂东县| 岳阳县| 南岸区| 营口市| 大宁县| 津南区| 勃利县| 稷山县| 兴业县| 布拖县| 正蓝旗| 海口市| 高州市| 孝昌县| 微山县| 武隆县| 二连浩特市| 蒙阴县| 突泉县| 海宁市| 上蔡县| 阿鲁科尔沁旗| 峡江县| 普安县| 丽江市| 响水县| 永嘉县| 江安县| 观塘区| 宜良县| 嘉义县| 皮山县| 年辖:市辖区| 行唐县| 彭泽县| 荆州市| 南部县| 荆州市| 库尔勒市| 黄骅市|