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DLP、LCD、CRT三大投影技术完全解析

2007.07.14阅读 1781

  随着科技的进步,社会的发展,人们已经不能满足于液晶显示器的可视面积,转而研发可以显示更大面积的投影技术。投影技术发展至今,一共衍生出了三种常用技术,它们分别是:DLP投影技术、LCD投影技术和CRT投影技术。下面笔者就来带各位认识下这些投影技术的成像原理。数字光学处理(DLP?)是投影和显示信息的一个革命性的新方法。基于Texas仪器公司开发的数字微反射镜器件(DMD?),DLP完成了显示数字可视信息的最终环节。数字光学处理(DLP?)技术在消费者、商业和投影显示工业的专业领域方面被作为子系统或“发动机”提供给市场主管。正如CD在音频领域的革命一样,DLP将在视频投影方面带来革命。

  数字光学处理(DLP?):如何工作?

  正如中央处理单元(CPU)是计算机的核心一样,DMD是DLP的基础。单片、双片以及多片DLP系统被设计出来以满足不同市场的需要。一个DLP为基础的投影系统包括内存及信号处理功能来支持全数字方法。DLP投影机的其它元素包括一个光源、一个颜色滤波系统、一个冷却系统、照明及投影光学元件。

  一个DMD可被简单描述成为一个半导体光开关。成千上万个微小

的方形16x16um镜片,被建造在静态随机存取内存(SRAM)上方的铰链结构上而组成DMD(图1)。每一个镜片可以通断一个象素的光。铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜,+10度为“开”。-10度为“关”,当镜片不工作时,它们处于0度“停泊”状态。

  根据应用的需要,一个DLP系统可以接收数字或模拟信号。模拟信号可在DLP的或原设备生产厂家(OEM)的前端处理中转换为数字信号,任何隔行视频信号通过内插处理被转换成一个全图形帧视频信号。从此,信号通过DLP视频处理变成先进的红、绿、蓝(RGB)数据,先进的RGB数据然后格式化为全部二进制数据的平面。

  一旦视频或图形信号在一种数字格式下,就被送入DMD。信息的每一个象素按照1:1的比例被直接映射在它自己的镜片上,提供精确的数字控制CONTROL ENGINEERING China版权所有,如果信号是640×480象素,器件中央的640×480镜片采取动作。这一区域处的其它镜片将简单的被置于“关”的位置。

  器件中部反射部分包括508,800个细小的、可倾斜的镜片。一个玻璃窗口密封和保护镜片。DMD显示为实际尺寸。

  通过对每一个镜片下的存储单元以二进制平面信号进行电子化寻址,DMD阵列上的每个镜片被以静电方式倾斜为开或关态。决定每个镜片倾斜在哪个方向上为多长时间的技术被称为脉冲宽度调制(PWM)。镜片可以在一秒内开关1000多次,这一相当快的速度允许数字灰度等级和颜色再现。

  在这一点上,DLP成为一个简单的光学系统。通过聚光透镜以及颜色滤波系统后,来自投影灯的光线被直接照射在DMD上。当镜片在开的位置上时控制工程网版权所有,它们通过投影透镜将光反射到屏幕上形成一个数字的方型象素投影图像. 

  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:

  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。

  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三束光控制工程网版权所有,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www.cechina.cn,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www.cechina.cn,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

标签:CRT,DLP,LCD,
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