LCD( Liquid Crystal Display)投影机分为液晶板投影机和液晶光阀投影机两类。液晶是介于液体和固体之间的物质,本身不发光,工作性质受温度影响很大,其工作温度为-55oC~+77oC。投影机利用液晶的光电效应,即液晶分子的排列在电场作用下发生变化,影响其液晶单元的透光率或反射率,从而影响它的光学性质,产生具有不同灰度层次及颜色的图像。
LCD投影机有两种。
液晶板投影机
成像器件为液晶板,是被动式的投影方式。利用外光源金属卤素灯或UHP(冷光源)。
按照液晶板的片数,LCD 投影机分为三片机和单片机
LCD投影机示意图
三片LCD板投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成RGB三束光,分别透射过RGB三色液晶板;信号源经过AD转换,调制加到液晶板上,通过控制液晶单元的开启、闭合,从而控制光路的通断,RGB光最后在棱镜中汇聚,由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。目前,三片板投影机是液晶板投影机的主要机种。
LCD单板投影机体积小,重量轻,操作、携带极其方便,价格比较低廉。但其光源寿命短,色彩不够均匀,分辨率较低。目前单板投影机的机型已经很少。
液晶光阀投影机
采用CRT管和液晶光阀作为成像器件,是CRT投影机与液晶与光阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与亮度间的矛盾,它采用外光源,也叫被动式投影方式。一般的光阀主要由三部分组成:光电转换器、镜子、光调制器,它是一种可控开关。通过CRT输出的光信号照射到光电转换器上,将光信号转换为持续变化的电信号;外光源产生一束强光,投射到光光阀上,由内部的镜子反射,能过光调制器,改变其光学特性,紧随光阀的偏振滤光片,将滤去其它方向的光,而只允许与其光学缝隙方向一致的光通过,这个光与CRT信号相复合,投射到屏幕上。它是目前为止亮度、分辨率最高的投影机,亮度可达6000ANSI流明,分辨率为2500×2000,适用于环境光较强,观众较多的场合,如超大规模的指挥中心、会议中心及大型娱乐场所,但其价格高,体积大,光阀不易维修。 对追求高分辨率、高亮度、大画面的用户,液晶光阀投影机是他们的首选。
CRT(Cathode Ray Tube)是阴极射线管。是应用较为广泛的一种显示技术。CRT投影机把输入的信号源分解到R(红)、G(绿)B(蓝)三个CRT管的荧光屏上,在高压作用下发光信号放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。光学系统与CRT管组成投影管,通常所说的三枪投影机就是由三个投影管组成的投影机。CRT投影机显示的图像色彩丰富,还原性好,具有丰富的几何失真调整能力;缺点是亮度较低,操作复杂,体积庞大,对安装环境要求较高。
有两个CRT投影机的特有性能指标值得注意
会聚性能
会聚是指红绿蓝三种颜色在屏幕上的重合。
对CRT投影机来说,会聚控制性显得格外重要,因为它有RGB三种CRT管,平行安装地支架上,要想做到图像完全会聚,必须对图像各种失真均能校正。机器位置的变化,会聚也要重新调整,因此对会聚的要求,一是全功能,二是方便快捷。会聚有静态会聚和动态会聚,其中动态会聚有倾斜,弓形,幅度,线性,梯形,枕形等功能,每一种功能均可在水平和垂直两个方向上进行调整。除此之外,还可进行非线性平衡,梯形平衡,枕形平衡的调整。
CRT管的聚焦性能
我们知道,图形的最小单元是像素。像素越小,图形分辨率越高。在CRT管中,最小像素是由聚焦性能决定的,所谓可寻址分辨率,即是指最小像素的数目。
CRT管的聚焦机制有静电聚焦、磁聚焦和电磁复合聚焦三种,其中以电磁复合聚焦较为先进,其优点是聚焦性能好,尤其是高亮度条件下会散焦,且聚焦精度高,可以进行分区域聚焦,边缘聚焦,四角聚焦,从而可以做到画面上每一点都很清晰。
DLP(Digital Light Processor)数码光输处理器。
美国德州仪器公司研发的DMD单元为DLP技术的实现提供技术保障,开辟了投影机产品的技术发展数字时代。 DLP投影机以DMD(Digital
Micormirror Device)数字微镜作为成像器件.
单片DMD由很多微镜组成,每个微镜对应一个像素点 ,DLP投影机的物理分辨率就是由微镜的数目决定的。
反射式DMD器件
DLP投影机的技术是一种全数字反射式投影技术。其特点首先是数字优势。数字技术的采用,使图像灰度等级提高,图像噪声消失,画面质量稳定,数字图像非常精确。其次是反射优势。反射式DMD器件的应用,使成像器件的总光效率大大提高,对比度亮度均匀性都非常出色。DLP投影机清晰度高、画面均匀,色彩锐利,三片机可达到很高的亮度,且可随意变焦,调整十分方便。
DLP投影机分为:
单片DMD机(主要应用在便携式投影产品)
两片DMD机 (应用于大型拼接显示墙)
三片DMD机(应用于超高亮度投影机)
D-ILA(Direct-Drive Image Light
Amplifier),直接驱动图像光源放大器)技术。D-ILA技术在提供高分辨率和高对比度方面显示了技术优势,2000年,D-ILA技术的投影机的标称分辨率达到S-XGA(1365×1024),对比度达到了350:1,D-ILA技术的核心部件3.3cm(1.3英寸)液晶板的标称分辨率达到了QXGA(2048×1535)。
D-ILA技术的核心部件是反射式活性矩阵硅上液晶板,也就是通常所说的反射式液晶板,所以也有人将D-ILA技术称为反射式液晶技术。透射式
LCD技术中的液晶板中,作为像素点开关控制的晶体管被作在液晶板上相应位置上,在光源透射过程中,晶体管本身将阻挡部分光线,因此采用透射式液晶技术的投影机的光源的利用效率不高,很难实现高亮度。一些厂商采用了一些光学方法来降低液晶板上晶体管对光线的阻挡,例如目前广泛使用的微透镜技术和蝇目透镜技术,但这将使整个的系统的结构更加复杂,并且无法真正实现零阻挡。为提高分辨率,需要增加液晶板上的像素点数,晶体管的数目也相应增加,使得液晶板的透光性更差,需要更复杂的光学系统来进行补偿,因此我们看到在其他性能指标相同的条件下,高分辨率投影机的价格会比低分辨率投影机价格高出很多。
D-ILA技术中液晶板将晶体管作为像素点液晶的开关控制单元做在一层硅基板上,硅基板(也称反射电极层)位于液晶层的下面,用于像素地址寻址的各种控制电极和电极间的绝缘层位于硅基板的下面,因此整个结构是一个3D立体排列方式。来在光源的光学不能穿透反射电极层,而被反射电极层反射,避免了下面的各种结构层对光线的阻挡。因此采用D-ILA技术的液晶板的光圈比率可以作到93%(DLP技术中DMD的光圈比率为88%,而透射式LCD的液晶板的光圈比率为40%~60%),因此采用D-ILA技术的投影机对光源的利用效率更高,可以实现更高的亮度输出。
同时由于液晶层中每一个像素点上不需要安装控制晶体管,像素点的所有面积都是有效显示面积,因此可以在液晶板上实现更高的像素点密度,也就是在相同尺寸的液晶板上D-ILA技术可以实现更高的分辨率。
由于D-ILA技术的液晶板的液晶层采用电压控制可调双折射方式,在全开状态的光线全反射,几乎没有损失;而全关状态式反射输出光线几乎为零,因此D-ILA可以实现非常高的对比度,目前采用D-ILA技术的投影机的最大对比度可达1000:1,而下一带产品的对比度将超过2000:1。
目前,1.3英寸、1.2英寸、0.9英寸和0.7英寸的D-ILA液晶板已经推出,而0.5英寸XGA液晶板也将于2001年推出
sRs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。
投影机的使用与维护
严防强烈的冲撞、挤压和震动。
2、光学系统
注意使用环境的防尘和通风散热。
3、灯源部分
切记投影机停止使用后不能马上断开电源,要让机器散热完成后自动停机,在机器散热状态断电造成的损坏是投影机最常见的返修原因之一。另外,减少开关机次数对灯泡寿命有益。
4、电路部分
严禁带电插拔电缆,信号源与投影机电源最好同时接地。
5、投影机使用注意事项
(1) 尽量使用投影机原装电缆、电线
(2) 投影机使用时要远离水或潮湿的地方
(3) 注意防尘,可在咨询专业人员后采取防尘措施
(4) 投影机使用需远离热源
(5) 注意电源电压的标称值,机器的地线和电源极性
(6) 用户不可自行维修和打开机体,内部电缆零件更换尽量使用原配件
(7) 投影机不使用时,必须切断电源
(8) 投影机使用时,如发现异常情况,先拔掉电源
(9) 注意使用后,先使投影机冷却
(10) 机器的移动要十分注意,轻拿轻放,运输注意包装、防震
无论何种投影机发生故障,用户都不可擅自开机检查,机器内没有用户可自行维护的部件,并且投影机内的高压器件有可能对人身造成严重伤害。
原因:电脑的刷新率调节过高或电脑的分辨率调节过高,超出了投影机的正常工作范围,这在两三年前购买的性能指标较低的投影机上出现的可能性更大。
解决方法:将电脑的刷新率调至75Hz以下,将电脑的分辨率降低,最好能使投影机工作在其最大物理输出分辨率上(比最大输入分辨率低一级),此时的显示效果最好。
故障二:投影机在使用一段时间后无故自动关机,过几分钟后又可正常开机,此故障反复出现
原因1:通风口不畅引起内部散热不良而启动内部热保护电路。
解决方法1:清洗投影机的进风口滤尘网,保证投影机的进出风口无遮挡,要定期对投影机的滤尘网进行清洗,并保持投影机所处环境的清洁。
原因2:环境温度过高引起内部热保护电路启动。
解决方法2:在投影教室中加装空调、风扇等设备进行降温、散热,投影机如是吊顶安装则要保证投影教室的上部空间也能正常降温。
故障三:投影机投影模糊不清
原因1:投影机聚焦未调好。
解决方法1:遥控或手动调整投影机的聚焦。
原因2:投影机的镜头或滤尘网积尘太多。
解决方法2:清洁投影机的镜头、滤尘网,请专业人员处理投影机内部积尘。
原因3:投影机的分辨率设置太高
解决方法3:降低投影机的分辨率。
原因4:关机后立即切断电源使投影机内部液晶板未充分冷却而过早老化。
解决方法4:更换投影机内部液晶板。
故障四:投影机显示电脑信号不正常,有重影、断层、抖动、DOS下无显示等现象
原因:投影机RGB信号模式不匹配。
解决方法:选择Auto模式或转换投影机输入信号模式。
故障五:投影机显示颜色较淡的画面、文字时不清晰,和显示器中显示的内容差别很大
原因:投影机的亮度设置过高、对比度过低。
解决方法:调整投影机的亮度、对比度设置。
在布置投影环境时应注意以下几点:
1. 安置窗帘遮挡室外光线
2. 屏幕上方或近处光源应关闭
3. 墙壁、地板尽量不使用易反光材料
4. 局部范围照明,可使用聚光灯
5. 选择与环境搭配的投影屏幕
投影机与投影幕及匹配问题
用于和投影机配套使用的屏幕目前主要有两种:软屏和硬屏。
软屏根据制作工艺及表面涂料的不同一般分为普通白色屏幕和玻珠屏幕。
普通白色屏幕是在专用织物上喷涂白色涂料,并做简单处理后制成的,具有价格便宜、视角广泛、视觉效果柔和的优点。但由于白色普通屏幕对光线的增益小,因此仅适合在中小型会议室内使用,或配合高亮度投影机使用。
玻珠屏幕是在专用织物上喷涂微小玻璃粉末制成的,具有价格适中、视角广泛、增益较高的优点,缺点是不宜反复多次卷起,否则玻珠易脱落,影响使用效果。 目前国内市场销售的软屏根据产地可以分为国产和进口两类,进口屏幕的优点是品质好,一般使用2年后屏幕颜色才会逐渐变黄;缺点是价格昂贵,比国产同规格产品贵5倍左右,缺乏售后服务、规格种类较少。国产屏幕具有价格便宜,规格齐全,售后服务好的特点,但一般在使用1年后会逐渐变黄和卷边。
强烈建议购买国产投影屏幕,目前有些优质国产屏幕的质量已经接近进口屏幕,并且价格非常便宜。
软屏根据使用方式的不同可以分为支屏、挂屏、电动屏、背投屏等,在会议室内建议使用挂屏、电动屏,需要在不同场所使用的建议购买支架屏。
硬屏又称为金属屏,是一种配合早期低亮度投影机使用的屏幕,目前已经基本没有用武之地了。硬屏具有高增益(比软屏高3倍以上)的优点,一台500ANSI流明的投影机配合硬屏使用可以获得1000ANSI流明投影机在普通白色软屏上的使用效果。
硬屏的缺点是价格昂贵(一般100英寸的进口金属屏的价格在20000元以上)、视角窄、笨重、容易氧化等。由于目前市场上销售的投影机的亮度普遍在1000ANSI流明以上,完全可以满足一般光线条件下的投影使用需求,因此金属屏必将逐步推出市场。 值得注意的是:高亮度(1000ANSI流明以上)投影机在普通白墙上的投影效果也很好,因此只要平时注意保持墙面干净,完全可以不买屏幕,一样可以获得令人满意的投影效果。 综上所述,不管何种投影幕都具有很多不同尺寸的幕布大小,因此,在选购投影幕时应先考虑投影机所能达到的最佳最大屏幕大小来确定幕布尺寸,及幕布布局(如4:3还是16:9),另外再根据实际场地情况选择支屏或挂屏等等。
投影机的吊顶使用