投影机技术完全手册2Word格式文档下载.docx
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LCD与DLP两大阵营正处于激烈的竞争中,谁的产品、技术更好,目前没有明确的答案。
但可以肯定地说,采用DLP的投影机产生的画面对比度较高,光路系统设计得更紧凑,因而在体积、重量方面占优势;
而LCD在亮度均匀性、色彩及细节的表现上是强项。
两种技术各具特点、难分仲伯,将在未来相当长的一段时间内共存,除非一方在技术或在市场策略上有所突破,才有望打破这种平衡,占据主导地位。
LCD技术的一个先天不足就是亮度损失问题。
由于液晶板上覆盖有栅格,会阻挡光线透过,高分辨率时问题尤其严重,甚至会有60%的光线由此损失掉,严重影响了LCD投影机的亮度表现。
为了解决这一问题,EPSON采用了微透镜技术,在每一个栅格后面放置了一个微型透镜以补偿光线损失,这样显著的提高了光透过效率,使得亮度输出可以超过1000ANSI流明。
SONY也采用了一种复眼透镜技术,不过这种技术的目的是提高亮度均匀性。
由于光路设计上的因素,投影机产生的图像中心区域的亮度往往都比屏幕边缘要亮一些,这和一盏白炽灯在地面上的投射效果颇为相似。
复眼透镜技术使投影机光源发射出的光线以相同的角度投射到液晶板上,均匀度提高到95%以上。
光源质量事关重要。
Philips独创的UHP(ultra-highperformance)光源成倍的提高了光输出效率,可以在相对较低的功率下达到很高的亮度。
同时,这种光源的寿命也非常高,可以达到4000小时以上。
传统的金属氧化物光源已经被许多厂商摒弃,如果不是为了降低成本,似乎没有什么理由不使用UHP光源。
视频展示台
视频展示台又称实物投影仪,它的出现,逐渐取代了传统的幻灯机的作用。
视频展示台不但能将胶片上的内容、投到屏幕上,而且可以将各种实物,甚至可活动的图像投到屏幕上。
它的应用范围也大大超出传统的幻灯机。
归根到底,视频展示台只是一种图像采集设备。
最终将图像展示出来,还需通过外部设备的参与,比如电视机和投影机。
视频展示台的关键部件是CCD(电荷藕荷设备),目前大部分的CCD产自日本SONY公司。
主流的CCD分辨率为40多万像素,450线左右。
而一般的数码相机的分辨率最低都有100万像素,300万像素也不足为奇。
像素清晰度越高。
有一些视频展示台采用3CCD技术达到更高的清晰度,如700多线,但这种视频展示台价格颇为昂贵。
选购一台视频展示台,所关心的技术指标除CCD分辨率外,还有其他一些指标。
如:
正负片反转,黑白彩色反转,辅助灯源的数量和质量,输入输出口的多寡,是否具有RS-232C口(串口),是否具有红外线遥控功能等等。
正负片反转功能是视频展示台应该具有的(不是所有的展台都具有此功能)一项特别的功能,它可以将普通相机所摄的负片底片,放置在背光板上,通过特殊的电路处理,将其转换为正片效果。
即可以直接观看负片。
具有RS-232口或具有红外线遥控功能,能使展台更容易地融入中控系统中。
屏幕
如今买了个投影机,往往要同时购买一个投影屏幕。
作为投影的周边设备,用户对其注意力不够,也了解得不多。
常有一些用户,买完投影机后,随便挑一个屏幕就走人。
一个可能的结果就是,该屏幕并不适合他用。
那么,如何选中一个合心水的屏幕呢?
别急,往下看......
当前投影机分类主要是根据其核心呈像原理,一般分为:
LCD投影机、DLP投影机。
LCD技术和DLP技术分别是日、美不同技术流派的产物,各有特点。
LCD(液晶)投影机的优点是分辨率高(达到XGA标准)、价格便宜、亮度高、画面均匀,通常采用UHP冷光源,图象色彩丰富,画面层次感好;
缺点是需要良好的散热条件。
DLP投影机的优点是体积小巧、可以胜任长时间连续工作,对散热的要求不高,画面对比度高(可达400:
1);
缺点是,分辨率不高,色彩不够丰富。
谈谈彩色液晶屏的用途
液晶显示技术经过多年的发展,性能日趋成熟,价格也在稳步下降。
最早的液晶显示是小尺寸、单色、数值型的,只能用于简单仪表、计算器等场合,现在已发展到大尺寸、真彩TFT、XGA的水平,可广泛用于各种家电(如液晶电视、液晶投影机)、IT(如台式及笔记本电脑的显示器)产业。
电子业界专家纷纷预测液晶显示是代替目前CRT(阴极射线管、显象管)显示的最有力的竞争者。
液晶显示具有一些目前CRT显示方式不具备的优点,如真正的完全平面、显示不闪烁、无辐射、体积小、重量轻。
当然,目前的大尺寸(10英寸以上)的TFT液晶显示器价格仍较高(三千至数万元),但不少的3-6英寸的液晶屏价格已降到比较低的水平上,具有极高的性价比,可用来制作、生产、设计很多电子小产品。
这些电子产品普遍具有体积小、重量轻、耗电少、无辐射等特点。
下面就谈谈一些具体的用途:
便携式VCD机显示器
便携式VCD机显示器可与普通VCD机或摄像头直接配接,用于个人观看VCD图像。
该类产品可选用4~6英寸的夏普、东芝、爱普生、卡西欧等三基色输入的真彩液晶屏。
图像质量好、价格适宜的4英寸和5.6英寸卡西欧真彩屏是业余爱好者的首选器材。
上面介绍的液晶屏均有N、P两种制式,宜选用N制,因为N制图像质量比P制好。
便携VCD机显示器可利用液晶屏自带的驱动板,除个别的驱动板因体积太大外,一般都可以利用。
使用时,只要找出R红、G绿、B蓝、S复合同步信号和电源正、负极,分别与解码板的相应点连接即可。
但4、5英寸东芝屏和5英寸西铁城屏还要找出V场同步信号。
一些液晶屏的同步信号还要求倒相。
便携电视机、监视器
便携电视机是在便携VCD显示器的基础上增加小型调谐器和中放板即可。
便携电视机除收看电视节目外,也可以观看VCD图像,因此可一机多用,是受人们欢迎的产品。
便携电视机可选用4~6英寸真彩屏,也可选用4英寸卡西欧和6英寸西铁城等伪彩屏。
厂家用得较多的是4英寸东芝屏、5英寸夏普屏、5.6英寸卡西欧屏和6英寸爱普生屏。
汽车VCD组合显示器
汽车VCD显示器可利用汽车原CD机,再加上一个解码盒和液晶显示器组成。
汽车原CD机带有防震功能,再加上一个解码盒,就组成了一台性能良好的VCD机。
液晶屏应选用图像较好的真彩屏,如5.6英寸的卡西欧、5.6英寸的夏普或6英寸的爱普生,还可用汽车专用宽屏幕的6英寸和7英寸夏普屏。
这类液晶屏均为三基色输入的,很容易与CX-A1621S解码板配接。
为了使图像质量好,最好用N制。
直流电源12V可用专用电源线从汽车点烟器取出。
解码板可省去功放电路,声频使用原汽车音响器材。
客车显示器
客车显示器由带防震良好的VCD机和大屏幕液晶屏组成,供乘客乘长途汽车时观看VCD碟片的图像。
液晶屏要求尺寸要大,背光源亮度要够,一定要用真彩屏才能达到较好的显示效果。
可选用较容易改装的10.4英寸NEC的NL6448AC33-18K等液晶屏。
装配液晶屏时,需注意防震。
倒车监视器
汽车倒车监视器由小型防水摄像头和液晶显示器组成,用来监视倒车时车后的实际情况,以防倒车造成事故。
摄像头放在车后的合适位置,液晶显示器放在车头。
二者用屏蔽线连接起来。
可选5~6英寸的接口为三基色输入的液晶屏。
因要求不高,真彩屏和伪彩屏均可选用。
但要求液晶屏要有图像可以上下、左右翻转的功能。
装配时,接线要接牢固,整机应注意防震。
公共汽车上下客监视器
公共汽车上下客监视器由半球摄像头和液晶显示器组成,用来监视上客或下客的情况。
可选用5~6英寸的真彩屏,如5英寸东芝、5.6英寸卡西欧或夏普屏,也可用5.4英寸卡西欧伪彩屏,还可以选用6~7英寸的16∶9宽屏幕液晶屏,如夏普的LQ6RA02、LQ7BW516等。
液晶监视器的解码板最好有带音频功放功能的,使司机可听到乘客上车时的说话声。
同时液晶监视要有防震功能。
可视门铃
可视门铃的组成和普通监视器相似,主要观看门外来访者的情况。
可视门铃对图像质量要求不高。
除了选用真彩屏外,也可使用价格低的伪彩屏。
4英寸卡西欧410A、5英寸西铁成、54英寸卡西欧8G06、9B01F和夏普屏LM6Q401等伪彩屏都可以使用。
使用时,为了使图像效果较好,可接成N制。
用液晶屏作投影机的光阀,只要设计和装置合理,完全可达到进口1--4万元投影机的效果。
用液晶屏作投影机。
一般有下述方法。
用幻灯机改装投影机
4英寸液晶屏的尺寸与幻灯片相近,因此可选用4英寸东芝、卡西欧等真彩屏代替幻灯片作投影用。
改装时拆去背光源不用。
用教学投影仪改装投影机
选用屏幕尺寸较大的液晶屏,拆去背光源,放在原投影仪玻璃镜上面。
屏四周用黑厚纸遮密,即可作投影机使用。
因原灯泡功率较小,约150W,最好改为250W以上的灯泡,并用两个以上的仪表风扇扇风冷却。
为了取得好的散热效果。
一些风扇向机箱内吹冷风,一些风扇从机处内抽热风。
从实际使用效果来看,图像质量基本达到一万元进口投影机的水平,且可连续工作数小时。
选用的液晶屏尺寸越大效果越好。
从图像效果和节约开支的角度来说,选用5.6英寸的卡西欧和6英寸的爱普生液晶屏较好。
组装投影机
选用120或更大口径(如72mm)的镜头再配上5.6~11.4英寸TFT真彩液晶屏,制作合适的外壳,加上隔热玻璃、聚焦镜、反光碗、菲涅尔镜、投影镜头等光学组件,再经过合理的设计,就可组装出高质量的投影机,这种投影机体积较小、外观精美。
总体效果可达到2-4万元成品投影机的水平。
实践证明,选用11英寸的NEC、夏普、东芝屏或5.6英寸的卡西欧、EPSON屏效果均不错。
(注:
关于用液晶屏制作投影机的技术及产品,2000--2001年《电子报》上有详细介绍)
彩色液晶屏在其它方面的用途还有诸如:
壁挂电视、可视电话、防盗监视器、KTV包房监视器、便携式游戏机、摄像机取景器、教学用显微投影仪等方面的应用。
光源、照明知识ABC
光的发射、传播和接收
光的本质:
a光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分.a光是能量的一种形态;
a光是电磁辐射谱中能够引起人眼视觉的部分
光的发射
热辐射
物体被加热到高温时产生的光辐射称为热辐射,辐射出来的能量是连续波谱.
光的传播
漫射:
光入射到均匀漫射体表面,反射或透射光将向四面八方散射,和入射光方向无关,称为漫反射和漫透射.
漫射定律:
I=kCosθ
光的接收
-光的接收器-眼睛
光线经过晶状体聚焦到视网膜上.
-视网膜的两种细胞
"
柱状细胞-光度敏感器
锥状细胞-色度敏感器
对比度与视觉
高对比度的物体更容易产生良好的视觉,
即使它们有相同的平均照度.
选择和设计光源基本因素
光通量:
光源每秒钟发出的可见光量之总和,简单说就是发光量。
单位:
流明(lm)
照度:
单位面积内入射的光通量,也就是光通量除以面积所得到的值。
勒克司(lux)
照度分为水平照度和垂直照度。
水平照度为光通量入射水平表面的照度,垂直照度为光通量入射到垂直表面的照度。
色温:
以绝对温度K来表示,即将一标准黑体加热,湿度升高以一定程度时颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝,逐渐改变,某光源一黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对湿度称为该光源之色温。
色温在300K以下,光色偏红给人以温暖的感觉:
色温超过6000K,光色偏蓝,给人以清冷的感觉,色温在4000K左右,人在此色调下,无特别明显的视觉心理效果,故称为"
中性"
色温。
色温<
=3300K
色温3300-5000K
色温>
5000
显色性:
光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜钯逼真的程度,显色性高的光源对颜有现较好,我们所见到的颜色也就接近自然色,显色性低的光源对颜色表现较差,我们所见到的颜色偏差也较大。
国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100,各类光源的显色指数各有相同,如:
高压钠灯的显色指数Ra=23,荧光灯管显色指数Ra=60-90。
在80荧光灯(显色性>
80)下的效果
在普通荧光灯(显色性<
70)下的效果
光效:
衡量光源节能的重要指标,就是光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。
单位:
流明/瓦(lm/w)
眩光:
视野内的亮度极高的物体或强烈的亮度对比,则可以造成视觉不舒适称为眩光。
眩光分为失能性眩光和不舒适眩光。
眩光是影响照明质量的重要因素。
电磁干扰:
气体放电灯镇流器在使用过程中,会通过幅射、传导等方式对周围电器产生干扰。
电磁噪音:
可能使周围电器工作导常甚至失控。
平均寿命:
灯50%损坏时的时间。
亮度对比:
被识别对象和其背景亮度之差与背景亮度之比称为亮度对比,对比影响物体的可见度。
对比大的物体容易被观察到,并在视觉上产生近距离感和兴奋感。
专业知识
大屏幕拼接系统
普通用户在同时观看的信源较少时,适合选择单机使用。
但在较为复杂的监控中,如大型邮电通信系统、道路交通管理、能源分配输送、过程控制、110报警等领域,需全景浏览,统一指挥,就必须选择大屏幕拼接系统。
大屏幕拼接系统不再受单机分辨率和亮度的影响,例如一个2×
2四个侧机的拼接系统,单机分辨率为800×
600,亮度为500lm,则拼接后的系统分辨率为1600×
1200,亮度为2000lm。
拼接系统主要由三部分组成:
大屏幕投影墙、投影机阵列、控制系统。
其中控制系统是核心,目前世界上流行的拼接控制系统主要有三种类型:
硬件拼接系统、软件拼接系统、软件与硬件相结合的拼接系统。
硬件拼接系统
是较早使用的一种拼接方法,可实现的功能有分割、分屏显示、开窗口:
即在四屏组成的底图上,用任意一屏显示一个独立的画面。
由于采用硬件拼接,图像处理完全是实时动态显示,安装操作简单;
缺点是拼接规模小,只能四屏拼接,扩展很不方便,不适应多屏拼接的需要;
所开窗口固定为一个屏幕大小,不可放大、缩小或移动。
软件拼接系统
是用软件来分割图像。
采用软件方法拼接图像,可十分灵活的对图像进行特技控制,如在任意位置开窗口;
任意放大、缩小;
利用鼠标即可对所开的窗口任意拖动,在控制台上控制屏幕墙,如同控制自己的显示器一样方便。
主要缺点是它只能在Unix系统上运行,无法与WIN95上开发的软件兼容;
PC机生产的图形也无法与其接口;
在构成一个几十台投影机组成的大系统时,其相应的硬件部分显得繁杂。
软件与硬件相结合的拼接系统
可综合以上两种方法的优点,克服其缺点。
这种系统可以实用显示多个RGB模拟信号及XWindow的动态图形,是为多通道现场即时显示专门设计的。
通过硬件和软件以及控制/舆接口,来实现不同窗口的动态显示。
它透明度高:
图像叠加透明显示,共有256级透明度,令动态图像和背景活灵活现。
并联扩展性极好:
系统采用并联框结构,最多可控制上千个投影机同时工作
什么是sRGB?
sRGB代表了标准的红、绿、蓝,即CRT显示器、LCD面板、投影机、打印机以及其他设备中色彩再现所使用的三个基本色素。
sRGB的色彩空间基于独立的色彩坐标,可以使色彩在不同的设备使用传输中对应于同一的色彩坐标体系,而不受这些设备各自具有的不同色彩坐标的影响。
投影显示系统的sRGB是微软公司与精工爱普生公司、三菱公司合作开发的,目的是建立一个可以满足计算机和投影显示需求的色彩管理标准,使得显示设备无须经过特别的色彩信息分析,就可以正确地表现出图象文件。
sRGB消除了不同显示系统在色彩还原上原有的差异。
不同显示设备间的RGB色彩,自然会发生一些变化,因而经过不同的显示设备后就无法正确地再现色彩。
如今,随着以计算机为辅助的演示设备越来越成为市场发展的关键工具,正确的图象和色彩还原比以前变得尤为重要。
有了sRGB技术,用户无论使用CRT设备观看,或者通过适应sRGB标准的投影机投放观看,都可以确保得到统一的色彩。
为什么这一点很重要?
当色彩成为起决定作用的关键信息的重要组成部分时,色彩所起的作用的确不可忽视。
比如:
当投放一个来自计算机的服装样品图象时,就需要是真实、准确的色彩再现,而不能有偏差;
在医学领域也是如此,如组织的标本等等。
电教教学中的视频展台产品
在现代化教学要求下,各教学单位纷纷建立了自己多媒体教室。
视频展台产品是配备多媒体教室不可缺少的设备,通过连接投影机、电视等输出设备,可将资料、讲义、实物、幻灯片...显示出来,使用极为方便。
在各学科教学中视频展台都有它的功用:
文科类:
繁多的教学资料,教学用各类图书版面,可直接置于展台台面,通过灯光应用,放大功能调整,清晰显示出来。
化学、物理学科:
可在站台上直接进行一些实验,让每一学生清楚的观察
生物、医学科目:
通过展台镜头的配用(显微镜头等)观察微观世界
配合其它媒体使用,展台在电教教学中还用多种用途可以开发。
背投屏幕专用反射镜
在背投工程安装中,经常会遇到投影空间场地有限的问题。
解决此问题,可使用背投屏幕专用反射镜系统,即用反射镜把放映光束折返一次或两次,在放映投射距离不足的空间内达到规定的放映距离,以保证画面尺寸。
反射率大于90%,镜面平整度为±
0.02mm,才能保证投影光源亮度的损失减少在最低范围。
安装维护注意事项
1.施工过程中
(1)保持反射镜使用环境整洁,注意防尘防潮
(2)禁止用手触摸镜面,操作时要戴上口罩和细纱柔软的手套
2.维护保养(去尘处理)
(1)用毛刷柔软的吸尘器吸拭
(2)用软毛刷掸去灰尘
(3)不可用水和其它液体溶剂擦试镜面
分配器、选择器、矩阵切换器概念
分配器:
将单路信号在没有信号损失的情况下分成多路相同的信号,输出给多个显示设备。
可分为普通分配器和特殊分配器。
长距离分配器;
多功能分配器(AV、VGA);
工作站专用分配器。
选择器:
将多路输入信号选择其中一路输出给显示设备。
矩阵切换器:
将多种信号源选择两种或两种以上输出给不同的显示设备。
背投显示应用的几种形式
作者:
杨英俊(高级工程师)
1、单机单屏单画面应用模式
由一台投影机、一块背投屏和反射系统(可选)以及结构构成的单机单画面投影显示系统,是最简单的背投影系统,将信号源(视频或电脑图文)送入投影机,通过投影机投射到投影屏幕上,广泛应用于商务演示、多媒体教学、会议室等场合。
2、单机单屏多画面应用模式
在单机单屏的基础上,配合多画面图象处理器(MultiVisionProcessors)构成的多画面投影显示系统。
目前投影机的亮度和分辨率很高,使得他可以投射到很大尺寸的幕上,在特定的场合下,用一台投影机和多画面图象处理器构成的单屏多画面显示,即可满足多个信号显示的需要,又节省空间和节省投资。
多画面图象处理器的工作原理类似于计算机视窗的显示,只是计算机视窗显示的多个画面是操作系统生成的,而投影显示中的多个画面(信号源)是外部输入的,这些信号源之间需要进行时基校正和同步。
3、多机单屏应用模式
由多台投影机、一块背投屏(仅限于散射屏幕)和反射系统(可选)以及结构构成的背投显示系统,加上图象处理器实现单、多画面显示。
这种应用由于屏幕的太阳效应,是不推荐的。
4多机多屏应用模式
多机多屏应用是指将多个独立的背投系统放在一起,各个投影显示画面之间是相互独立没有联系的,不使用图象处理器,只要将所有输入信号进行同步后直接输出到每台投影机上就可以了,每个显示画面仅仅能在自己的区域显示,不跨越投影屏边界,对投影屏之间的连接没有技术要求。
5、背投影显示墙
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