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(hào)源分解到R(紅)、G(綠)B(藍(lán))三個(gè)CRT管的熒光屏上,在高壓作用下發(fā)光信號(hào)放大、會(huì)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(shuō)的三槍投影機(jī)就是由三個(gè)投影管組成的投影機(jī)。
CRT優(yōu)點(diǎn):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。
CRT缺點(diǎn):是亮度較低,操作復(fù)雜,體積龐大,對(duì)安裝環(huán)境要求較高。
有兩個(gè)CRT投影機(jī)的特有性能指標(biāo)值得注意
會(huì)聚性能
會(huì)聚是指紅綠藍(lán)三種顏色在屏幕上的重合。
對(duì)CRT投影機(jī)來(lái)說(shuō),會(huì)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(huì)聚,必須對(duì)圖像各種失真均能校正。機(jī)器位置的變化,會(huì)聚也要重新調(diào)整,因此對(duì)會(huì)聚的要求,一是全功能,二是方便快捷。會(huì)聚有靜態(tài)會(huì)聚和動(dòng)態(tài)會(huì)聚,其中動(dòng)態(tài)會(huì)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(gè)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。
CRT管的聚焦性能
我們知道,圖形的最小單元是像素。像素越小,圖形分辨率越高。在CRT管中,最小像素是由聚焦性能決定的,所謂可尋址分辨率,即是指最小像素的數(shù)目。
CRT管的聚焦機(jī)制有靜電聚焦、磁聚焦和電磁復(fù)合聚焦三種,其中以電磁復(fù)合聚焦較為先進(jìn),其優(yōu)點(diǎn)是聚焦性能好,尤其是高亮度條件下會(huì)散焦,且聚焦精度高,可以進(jìn)行分區(qū)域聚焦,邊緣聚焦,四角聚焦,從而可以做到畫(huà)面上每一點(diǎn)都很清晰。
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(lèi)。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(chǎng)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。
液晶板投影機(jī)
成像器件為液晶板,是被動(dòng)式的投影方式。利用外光源金屬鹵素?zé)艋騏HP(冷光源)。
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。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。
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(dòng)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(kāi)關(guān)。通過(guò)CRT輸出的光信號(hào)照射到光電轉(zhuǎn)換器上,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號(hào);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(guò)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(guò),這個(gè)光與CRT信號(hào)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(chǎng)合,如超大規(guī)模的指揮中心、會(huì)議中心及大型娛樂(lè)場(chǎng)所,但其價(jià)格高,體積大,光閥不易維修。對(duì)追求高分辨率、高亮度、大畫(huà)面的用戶(hù),液晶光閥投影機(jī)是他們的首選。
三片LCD板投影機(jī)原理:以某液晶投影機(jī)的光路為例:首先光線通過(guò)濾光片,濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見(jiàn)光,紅外線和紫外線對(duì)LCD片有一定的損害作用。透過(guò)兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化,并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來(lái)將光線預(yù)先極性化,較之沒(méi)有該棱鏡的不對(duì)稱(chēng)光箱,它可以減少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍(lán)三原色并被分別反射到相應(yīng)的液晶片上。在到達(dá)液晶片之前光線還需要透過(guò)一個(gè)凸透鏡和偏振片,凸透鏡的作用是將光線集中,偏振片則進(jìn)一步將光線極性化,使得光線振動(dòng)方向一致,可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過(guò)液晶片,通過(guò)電路板驅(qū)動(dòng),液晶片上的各像素點(diǎn)有序開(kāi)閉,產(chǎn)生了圖像,并通過(guò)每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了數(shù)位調(diào)制信號(hào),而且色彩飽和度及色溫都較好,制程技術(shù)較完整。
LCD的優(yōu)點(diǎn):首先在畫(huà)面顏色上,現(xiàn)在主流的LCD投影機(jī)都為三片機(jī),采用紅、綠、藍(lán)三原色獨(dú)立的 LCD板。這就可以分別地調(diào)整每個(gè)彩色通道的亮度和對(duì)比度,投影效果非常好,能得到高度保真的色彩。在同樣檔次的DLP投影機(jī),還只能用一片DLP,很大程度上由色輪的物理性質(zhì)和燈的色溫決定好壞,沒(méi)什么好調(diào)整的,只能得到較為正確的色彩。但與同價(jià)位的LCD投影機(jī)相比,在圖像區(qū)域的邊緣,還是缺乏鮮艷的色調(diào)。
LCD 的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是光效率高。 LCD 投影機(jī)比用相同瓦數(shù)光源燈的DLP投影機(jī)有更高的ANSI流明光輸出,在高亮度競(jìng)爭(zhēng)中,LCD依然占著優(yōu)勢(shì)。7公斤重量級(jí)左右的投影機(jī)中,能達(dá)到3000 ANSI流明以上亮度的,都是LCD投影機(jī)。
LCD的缺點(diǎn):LCD投影機(jī)明顯缺點(diǎn)是黑色層次表現(xiàn)太差,對(duì)比度不是很高。LCD投影機(jī)表現(xiàn)的黑色,看起來(lái)總是灰蒙蒙的,陰影部分就顯得昏暗而毫無(wú)細(xì)節(jié)。這點(diǎn)非常不適合播放電影一類(lèi)的視頻,對(duì)于文字到是與DLP投影機(jī)差別不是很大。
第二個(gè)缺點(diǎn)是LCD投影機(jī)打出的畫(huà)面看得見(jiàn)像素結(jié)構(gòu),觀眾好像是經(jīng)過(guò)窗格子在觀看畫(huà)面。SVGA(800×600)格式的LCD投影機(jī),不管屏幕圖像的尺寸大小如何,都能看得清楚像素格子,除非用分辨率更高的產(chǎn)品。
現(xiàn)在LCD開(kāi)始使用起了微透鏡陣列(MLA),可以提高XGA格式的LCD板的傳輸效率,柔化像素格子,使像素格子細(xì)微而不明顯,且對(duì)圖像的銳利程度不會(huì)帶來(lái)任何影響。它能使LCD的像素結(jié)構(gòu)感覺(jué)可以減少到幾乎與DLP投影機(jī)一樣,但還是有點(diǎn)差距。
DLP(Digital Light Processor)數(shù)碼光輸處理器。
美國(guó)德州儀器公司研發(fā)的DMD單元為DLP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)保障,開(kāi)辟了投影機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展數(shù)字時(shí)代。 DLP投影機(jī)以DMD(Digital Micormirror Device)數(shù)字微鏡作為成像器件.
單片DMD由很多微鏡組成,每個(gè)微鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)像素點(diǎn) ,DLP投影機(jī)的物理分辨率就是由微鏡的數(shù)目決定的。
DLP投影機(jī)的技術(shù)是一種全數(shù)字反射式投影技術(shù)。其特點(diǎn)首先是數(shù)字優(yōu)勢(shì)。數(shù)字技術(shù)的采用,使圖像灰度等級(jí)提高,圖像噪聲消失,畫(huà)面質(zhì)量穩(wěn)定,數(shù)字圖像非常精確。其次是反射優(yōu)勢(shì)。反射式DMD器件的應(yīng)用,使成像器件的總光效率大大提高,對(duì)比度亮度均勻性都非常出色。DLP投影機(jī)清晰度高、畫(huà)面均勻,色彩銳利,三片機(jī)可達(dá)到很高的亮度,且可隨意變焦,調(diào)整十分方便。
三片式DLP 投影系統(tǒng)擁有三片DMD顯示元件,白色的燈源會(huì)通過(guò)一組可分光及分色的棱鏡將白光分成紅、綠、藍(lán)三種顏色并分別匯聚在紅、綠、藍(lán)三片DMD上以產(chǎn)生彩色圖像,其色彩的表現(xiàn)甚至可到達(dá)35兆色以上。
DLP的優(yōu)點(diǎn)
? 一是全數(shù)字化,擁有最高的信噪比。DLP可以直接顯示數(shù)字視頻信號(hào),不象CRT顯象管需要將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)才能處理。
? 二是色彩豐富,三片DLP系統(tǒng)能夠獲得4.5億種顏色。通常CRT電視是1670萬(wàn)色。
? 三是對(duì)比度亮度高,其采用反射式設(shè)計(jì),液晶采用穿透式設(shè)計(jì),光線必須經(jīng)過(guò)成像元件,光的利用效率大大降低,穿透式設(shè)計(jì)以來(lái)偏振光,僅此就浪費(fèi)了50%的光能,對(duì)比度和亮度大大降低。DLP投影的亮度可以高達(dá)5000ANSI,而LCOS和液晶投影能做到1000ANSI就已經(jīng)很高了。對(duì)比度方面,DLP投影可以輕易達(dá)到1000:1,LCD投影通常是500:1。
? 四:無(wú)縫圖象,因?yàn)殓R片距離只有1微米,邊長(zhǎng)只有4微米,也就是說(shuō)像素間距只有1微米,像素填充比大于90%,而LCD的液晶分子制造的像素填充比低于80%,光機(jī)放大后會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)格效應(yīng),而DLP不會(huì)。
? 五:長(zhǎng)壽命低功耗,因?yàn)榉瓷涫皆O(shè)計(jì),光能利用效率高,因此很少熱量產(chǎn)生,DMD的壽命大幅度提高,可以保證95年的壽命,這讓顯象管也無(wú)地自容,而DMD的鉸鏈系統(tǒng)則可以連續(xù)工作1.7萬(wàn)千億次,也就是說(shuō)連續(xù)工作1995年都不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。LCOS和液晶都采用穿透式設(shè)計(jì),蘊(yùn)涵熱量的紅光必然穿透液晶板和LCOS板,導(dǎo)致其壽命下降,都不會(huì)超過(guò)10年。
? 六:體積小,重量輕。單片式設(shè)計(jì)使DLP背投可以大幅度縮小縱深,70英寸最窄的已經(jīng)做到17.4厘米。和PDP相差無(wú)幾。
DLP的缺點(diǎn)
? DLP缺點(diǎn)是清晰度比較難提高,其獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定其在一定尺寸的前提下清晰度很難超過(guò)線,不過(guò)線的清晰度就已經(jīng)很令人吃驚了。目前其清晰度最高是1.1英寸的2048*1152,已經(jīng)到了極限。DLP因?yàn)榉瓷浣Y(jié)構(gòu),因此光亮均勻性比較差。DLP另一個(gè)缺陷是德州儀器擁有DMD的全部專(zhuān)利,不會(huì)對(duì)外轉(zhuǎn)讓或出售,只有德州儀器一家能夠生產(chǎn)DMD芯片。價(jià)格大約是120美元,是最貴的成像元件。



