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                            投影機的成像原理

                            2014/9/15 15:58:05      點擊:

                            CRT三槍投影儀

                            CRT是英文Cathode Ray Tube的縮寫,譯作陰極射線管。作為成像器件,它是實現最早、應用最為廣泛的一種顯示技術。這種投影儀可把輸入信號源分解成R(紅)、G(綠)B(藍)三個CRT管的熒光屏上,熒光粉在高壓作用下發光系統放大、會聚、在大屏幕上顯示出彩色圖像。光學系統與RT管組成投影管,通常所說的三槍投影儀就是由三個投影管組成的投影儀,由于使用內光源,也叫主動式投影方式。CRT技術成熟,顯示的圖像色彩豐富,還原性好,具有豐富的幾何失真調整能力;但其重要技術指標圖像分辨率與亮度相互制約,直接影響CRT投影儀的亮度值,到目前為止,其亮度值始終徘徊在300lm以下。另外CRT投影儀操作復雜,特別是會聚調整繁瑣,機身體積大,只適合安裝于環境光較弱、相對固定的場所,不宜搬動。

                            LCD投影儀

                            LCD(Liquid Crystal Display)液晶投影儀,可以分成液晶板投影儀和液晶光閥投影儀,前者是投影儀市場上的主要產品。液晶是介于液體和固體之間的物質,本身不發光,工作性質受溫度影響很大,其工作溫度為-55℃~+77℃。投影儀利用液晶的光電效應,即液晶分子的排列在電場作用下發生變化,影響其液晶單元投影儀的透光率或反射率,從而影響它的光學性質,產生具有不同灰度層次及顏色的圖像。由于LCD投影儀色彩還原較好、分辨率可達SXGA標準,體積小,重量輕,攜帶起來
                            也非常方便,是投影儀市場上的主流產品。按照液晶板的片數,LCD投影儀分為三片機和單片機,而單板投影儀的機型已經很少,我們看到最多的還是三片機。
                            在投影儀中有3塊液晶板,其中分布著液晶體。液晶體是介于液體和固體之間的物質,本身不發光,它們象熒光屏上的像素一樣整齊的排列著。投影儀利用液晶的光電效應,即液晶分子的排列以及液晶分子本身的狀態在電場作用下發生變化,影響其液晶單元的透光率或反射率。投影儀利用這個原理可以達到利用電信號準確控制通過液晶單元的光線的目的。 液晶投影儀中的光源是金屬鹵素燈或UHP(冷光源),發出明亮的白光, 經過光路系統中的分光鏡,將白光分解為RGB(紅色、綠色、藍色)三種元素顏色的光線。RGB三種元素顏色的光線在精確的位置上穿過液晶體,這時候每一個液晶體的作用類似于光閥門,控制每一個液晶體中光線的通過與否以及通過光線的多少。三種元素顏色的光線就這樣,經過投影儀的鏡頭準確投射到屏幕上,哪一點該是什么顏色、光的強度有多少,都分布的正正好好。就這樣,在屏幕上投影組成了與源圖像一致的色彩斑斕的圖像。普通的LCD投影儀具有色彩好、價格優勢和亮度均勻性好等多方面優勢,因此目前正在以萬元甚至低于萬元的價格逐漸普及到家庭和小型商用場所之中。
                            此外還有液晶光閥投影儀代表了液晶投影儀的高端產品,它采用CRT管和液晶光閥作為成像器件,是CRT投影儀與液晶與光閥相結合的產物。具有非常高的亮度和分辨率,適用于環境光較強,投影屏幕很大的場合,如超大規模的指揮中心、會議中心或娛樂場所等。

                            DLP投影儀

                            DLP是英文Digital Light Processor 的縮寫,譯作數字光處理器。DLP以DMD(Digital Micromirror Device)數字微反射器作為光閥成像器件。一個DLP電腦板由模數解碼器、內存芯片、一個影象處理器及幾個數字信號處理器(DSP)組成,所有文字圖象就是經過這塊板產生一個數字信號,經過處理,數字信號轉到DLP系統的心臟--DMD。而光束通過一高速旋轉的三色透鏡后,被投射在DMD上,然后通過光學透鏡投射在大屏幕上完成圖像投影。一片DMD是由許多個微小的正方形反射鏡片(簡稱微鏡)按行列緊密排列在一起貼在一塊硅晶片的電子節點上形成的,每一個微鏡都對應著生成圖像的一個像素。因此,DMD裝置的微鏡數目決定了一臺DLP投影儀的物理分辨率,例如一臺投影儀的分辨率為600X800,所指的就是DMD裝置上的微鏡數目就有600x800=480000個。
                            在DMD裝置中每個微鏡,都對應著一個存儲器,該存儲器可以控制微鏡在±10度角兩個位置上切換轉動。而且DMD塊上每一個像素的面積為16μm×16,間隔為1μm。根據所用DMD的片數,DLP投影儀可分為:單片機、兩片機、三片機。DMD數字信號的紅,綠,藍順序旋轉,小鏡子根據像素的位置及色彩的多少被打開或關閉,此時DLP可以看作是只有一個光源和一組投影鏡頭組成的簡單光路系統,鏡頭放大了DMD的反射影像并直接投射在屏幕上,這樣一幅生動、明亮的演示效果就展現在我們面前了。
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