投影機技術完全手冊（一）

液晶（LCD）投影技術
LCD( Liquid Crystal Display)投影機分為液晶板投影機和液晶光閥投影機兩類。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。投影機利用液晶的光電效應，即液晶分子的排列在電場作用下發(fā)生變化，影響其液晶單元的透光率或反射率，從而影響它的光學性質(zhì)，產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。
LCD投影機有兩種。
液晶板投影機
成像器件為液晶板，是被動式的投影方式。利用外光源金屬鹵素燈或UHP（冷光源）。
按照液晶板的片數(shù)，LCD 投影機分為三片機和單片機

LCD投影機簡單示意圖

三片LCD板投影機原理是光學系統(tǒng)把強光通過分光鏡形成RGB三束光，分別透射過RGB三色液晶板；信號源經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，調(diào)制加到液晶板上，通過控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制光路的通斷，RGB光在棱鏡中匯聚，由投影鏡頭投射在屏幕上形成彩色圖像。目前，三片板投影機是液晶板投影機的主要機種。
LCD單板投影機機體積小，重量輕，操作、攜帶極其方便，價格比較低廉。但其光源壽命短，色彩不夠均勻，分辨率較低。 目前單板投影機的機型已經(jīng)很少。
從圖像品質(zhì)上，單片機的表現(xiàn)要比三片機遜色。
3片LCD工作原理圖

液晶光閥投影機

采用CRT管和液晶光閥作為成像器件，是CRT投影機與液晶與光閥相結(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，它是一種可控開關。通過CRT輸出的光信號照射到光電轉(zhuǎn)換器上，將光信號轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號；外光源產(chǎn)生一束強光，投射到光閥上，由內(nèi)部的鏡子反射，通過光調(diào)制器，改變其光學特性，緊隨光閥的偏振濾光片，將濾去其它方向的光，而只允許與其光學縫隙方向一致的光通過，這個光與CRT信號相復合，投射到屏幕上。它是目前為止亮度、分辨率的投影機，亮度可達6000ANSI流明，分辨率為2500×2000，適用于環(huán)境光較強，觀眾較多的場合，如超大規(guī)模的指揮中心、會議中心及大型娛樂場所，但其價格高，體積大，光閥不易維修。 對追求高分辨率、高亮度、大畫面的用戶，液晶光閥投影機是他們的
CRT 投影技術
CRT（Cathode Ray Tube）是陰極射線管。是應用較為廣泛的一種顯示技術。CRT投影機把輸入的信號源分解到R（紅）、G（綠）B（藍）三個CRT管的熒光屏上，在高壓作用下發(fā)光信號放大、會聚、在大屏幕上顯示出彩色圖像。
光學系統(tǒng)與CRT管組成投影管，通常所說的三槍投影機就是由三個投影管組成的投影機。CRT投影機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；缺點是亮度較低，操作復雜，體積龐大，對安裝環(huán)境要求較高。
有兩個CRT投影機的特有性能指標值得注意
會聚性能
會聚是指紅綠藍三種顏色在屏幕上的重合。
對CRT投影機來說,會聚控制性顯得格外重要,因為它有RGB三種CRT管,平行安裝地支架上,要想做到圖像完全會聚,必須對圖像各種失真均能校正。機器位置的變化，會聚也要重新調(diào)整，因此對會聚的要求，一是全功能，二是方便快捷。會聚有靜態(tài)會聚和動態(tài)會聚，其中動態(tài)會聚有傾斜，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方向上進行調(diào)整。除此之外，還可進行非線性平衡，梯形平衡，枕形平衡的調(diào)整。
CRT管的聚焦性能
我們知道，圖形的單元是像素。像素越小，圖形分辨率越高。在CRT管中，像素是由聚焦性能決定的，所謂可尋址分辨率，即是指像素的數(shù)目。
CRT管的聚焦機制有靜電聚焦、磁聚焦和電磁復合聚焦三種，其中以電磁復合聚焦較為先進，其優(yōu)點是聚焦性能好，尤其是高亮度條件下會散焦，且聚焦高，可以進行分區(qū)域聚焦，邊緣聚焦，四角聚焦，從而可以做到畫面上每一點都很清晰。
DLP 投影技術
DLP（Digital Light Processor）數(shù)碼光輸處理器。
美國德州儀器公司研發(fā)的DMD單元為DLP技術的實現(xiàn)提供技術保障，開辟了投影機產(chǎn)品的技術發(fā)展數(shù)字時代。 DLP投影機以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，每個微鏡對應一個像素點 ,DLP投影機的物理分辨率就是由微鏡的數(shù)目決定的。
　　　　　

反射式DMD器件
DLP投影機的技術是一種全數(shù)字反射式投影技術。其特點首先是數(shù)字優(yōu)勢。數(shù)字技術的采用，使圖像灰度等級提高，圖像噪聲消失，畫面質(zhì)量穩(wěn)定，數(shù)字圖像非常。其次是反射優(yōu)勢。反射式DMD器件的應用，使成像器件的總光效率大大提高，對比度亮度均勻性都非常出色。DLP投影機清晰度高、畫面均勻，色彩銳利，三片機可達到很高的亮度，且可隨意變焦，調(diào)整十分方便。
DLP投影機分為:
單片DMD機（主要應用在便攜式投影產(chǎn)品）
單片DLP投影機示意圖
兩片DMD機 (應用于大型拼接顯示墻）
三片DMD機（應用于超高亮度投影機）
DLP工作原理圖

LCD投影機性能詳解
1. LCD液晶板
液晶有活性液晶體和非活性液晶體。非活性液晶體反射光，一般用于筆記本電腦、膠片投影儀上。而活性液晶體具有透光性，做成LCD液晶板，用在投影機上。通過控制系統(tǒng)，可以控制通過LCD的光的亮度、顏色、對比度等。
LCD液晶板的大小決定著投影機的大小。LCD越小，則投影機的光學系統(tǒng)就能做得越小，從而使投影機越小。而要在很小的LCD上做到高分辨率，并且保持高亮度，其技術之難是可想而知的。目前，會議室用投影機多為1.32英寸的LCD液晶板, 便攜式投影機為 0.9英寸的LCD液晶板。2000年將有物理分辨率為SVGA和XGA的0.7英寸液晶板推出。
評價液晶投影機時，除了LCD板的大小，還要看投影機使用LCD板的個數(shù)。市場上有單個液晶板、三個液晶板的投影機。液晶板多，則像素數(shù)大。像素是組成圖像的基本單位，像素數(shù)越大，則圖像越細膩。
像素數(shù) = 物理分辨率 x 液晶板個數(shù)
例如：SVGA機型 像素數(shù)=(800x600)x3
2. 輸出分辨率
是指投影機投出的圖像的分辨率。或叫物理分辨率、實際分辨率，即LCD液晶板的分辨率。在LCD液晶板上通過網(wǎng)格來劃分液晶體，一個液晶體為一個象素點。 那么，輸出分辨率為800 x 600 時，就是說在LCD液晶板的橫向上劃分了 800 個象素點，豎向上劃分了 600 個象素點。
物理分辨率越高，則可接收分辨率的范圍越大，則投影機的適應范圍越廣。通常用物理分辨率來評價液晶投影機的價值。
3. 輸入分辨率
是指投影機可接收比物理分辨率大的分辨率，通過壓縮算法將信號投出。
1) 早期的投影機都采取抽線算法, 即：線性壓縮技術。
此算法有掉線問題。
2) 各家廠商的產(chǎn)品都已推出新算法用于壓縮信號。
4. 水平掃描線
也叫視頻掃描線。主要用于評價視頻信號的質(zhì)量。缺省指NTSC制式。一般，VCD為220線，LD為450線，DVD為500線。 投影機的支持線數(shù)為700線。
5. 亮度
國際標準單位是ANSI流明。測定環(huán)境如下：
1) 投影機與幕之間距離：2.4米
2) 幕為60英寸
3) 用測光筆測量投影畫面的9個點的亮度
4) 求出9個點亮度的平均值，就是ANSI流明。
各種品牌的投影機由于測定環(huán)境的不同，雖然ANSI流明相同，但實際的亮度不同。
6. 顏色
現(xiàn)在，幾乎所有的投影機都支持24位真彩色。所以要評價投影機的色彩還原度，不僅看顏色，還要看對比度.
7. 對比度
是黑與白的比值，也就是從黑到白的漸變層次。比值越大，從黑到白的漸變層次就越多，從而色彩表現(xiàn)越豐富。
8. 畫面尺寸
是指投出的畫面的大小。 要投放需要的尺寸，需將投影機放在與幕相應的距離上。
根據(jù)各機型不同,畫面尺寸與投影距離的關系有所不同。
9. 投影距離
是指投影機鏡頭與幕之間的距離。
10. 均勻度
是指投出畫面的中間亮度與周圍亮度的比值。一般將中間定義為100%。
11. 鏡頭
F是鏡頭的透光度。F越小，鏡頭的透光性越好。
是鏡頭的放大比率。77/55=1.4，就是說，在一固定的位置上，畫面可放大1.4倍。
12．吊頂功能
將投影機倒置吊在屋頂上進行投影。
13. 背投功能
將投影機放在背透幕的后面進行投影。
14. 梯形校正
有些投影機能提供了電子或光學或電子+光學梯形校正功能，可以輕松地校正由于仰射或吊頂投影而產(chǎn)生的畫面梯形變形。
15. 水平掃描頻率
又叫行頻。投影機的水平掃描頻率都有一個范圍。如果來自計算機的輸入信號的水平掃描頻率超出此范圍，則投影機將無法投放(NO SIGNAL)。
16. 垂直掃描頻率
又叫楨頻。如果來自計算機的輸入信號的垂直掃描頻率超出此范圍，則投影機將無法投放(NO SIGNAL)。在范圍之內(nèi)，將計算機的垂直掃描頻率設定為高值時，投影效果好。
17. 計算機輸入接口
是指計算機顯示信號的輸入接口。 會議室用機型一般有兩個接口，可同時連接兩臺計算機，便攜機種一般只做一個接口。
18. 計算機輸出接口
是指計算機顯示信號的輸出接口。通過此接口可連接顯示器。如投影機沒有此接口，要想連接顯示器，可使用VGA分配器來實現(xiàn)。
19. 視頻信號
對于視頻信號可支持三種制式：NTSC、PAL、SECAM
20. 標準視頻輸入
具有標準視頻輸入接口(RCA)。標準視頻信號在輸出時要進行編碼，將信號壓縮后輸出，接收時還要進行解碼。這樣會損失一些信號。
21. S視頻輸入
具有S視頻輸入接口(S Video)。由于S視頻信號中亮度、色度是分離的，不需要進行編碼、解碼，所以沒有信號損失，因此S視頻信號比標準視頻信號質(zhì)量好。
22. 音頻輸入輸出
具有音頻輸入輸出接口?？蓪⒂嬎銠C、錄像機等的音頻信號輸入進來，通過自帶揚聲器播放。還可以通過音頻輸出接口，連接功放、外接喇叭。
23. 電源功率
電源功率越小，機器所產(chǎn)生的熱量就小，這樣機器連續(xù)投影時間就長。為了使用安全，投影機里一般裝有過熱保護裝置。

投影機的亮度指標

隨著投影機產(chǎn)品的發(fā)展，各廠家不斷推出具有更高亮度的投影機產(chǎn)品，投影機的亮度已經(jīng)達到2000ANSI流明以上，但在用戶購買過程中，對投影機亮度指標的理解常有偏駁， 不同品牌，相同亮度指標的機器在比較中也相差較遠，那么如何理解投影機的亮度指標呢？
"light out" 是投影機主要的技術指標, "light out" 通常以光通量來表示，光通量是描述單位時間內(nèi)光源輻射產(chǎn)生視覺響應強弱的能力，單位是流明。
LCD 投影機表示光通量的單位是ANSI流明，ANSI流明是美國國家標準化協(xié)會制定的測量投影機光通量的方法，它測量屏幕"田"字形九個交叉點上的各點照度，乘以面積，再求九點的平均值，即為該投影機的ANSI流明值，液晶投影機的光輸出主要決定于光源的亮度和光路系統(tǒng)以及液晶板的透射或反射能力。目前高亮度投影機在不增加光源功率的前提下通過技術提高光利用率，在光路上設置P.S光轉(zhuǎn)換板，把起偏以后的垂直方向振動的S光反射轉(zhuǎn)向，P光透射來提高光的效率。
DLP 投影機的亮度單位為ANSI流明。DLP投影機（數(shù)字光處理技術美國德州儀器公司技術）以數(shù)字微反射鏡器件（DMD）作為光閥成像器件通過信號放大，輸出大屏幕圖像。 大多數(shù)DLP投影機都采用1塊DMD光閥片，用濾色片旋轉(zhuǎn)出色彩。
液晶投影機和DLP投影機是目前中國市場上主要機種，其亮度指標由于測試環(huán)境的差異，各品牌的機器ANSI流明指標有所差異。但是廠家提供的ANSI流明數(shù)值基本反映了投影機的亮度水平。
CRT（三槍）投影機的光輸出用峰值流明來表示，即在一個白窗口的測試圖像上，以掃描線尚清晰可見的情況下，測量白窗口的照度（LUX）乘以白窗面積（m2）來確定投影機光通量，峰值流明具有很好的實際意義，由于您看到的任何一幀視頻圖像不可能全部都是白場，白色所占的比例一般占圖像面積的20%左右。同時CRT投影機是依靠投影管內(nèi)電子束在熒光屏上掃描獲取圖像，束電流大小取決于陰極的發(fā)射能力，正常狀態(tài)下陰極發(fā)射的電子被陰柵之間的負電位差控制，在陰柵之間形成電子云，隨電位減少，電子流很快被拉到陽極----熒光屏，CRT管能提供較高的脈沖電流，所以窗口信號的屏上亮度可較高，而如果畫面是全白場，由于陰極發(fā)射能力的限制，只能提供平均束電流，屏上亮度會大大降低，只有峰值流時的1/5左右。由于陰極各CRT投影和所采用窗口信號的大小不同（10%-25%），所以各廠家產(chǎn)品的亮度指標，沒有的可比性。
投影機亮度在測試和用戶使用中，與投影機距離屏幕的遠近和屏幕視角，增益指標有很大關系，也是需要注意的一點。

選購投影機前的準備
分析輸入信號源
根據(jù)所顯示信源的性質(zhì)，投影機可分為普通視頻機、數(shù)字機、圖形機三類。只顯示全電視信號時，可選擇普通視頻機；要顯示VGA輸出的信號，可用行頻60KHz以下的數(shù)據(jù)投影機，選擇數(shù)字機，為了節(jié)約資源，做到恰到好處，則可按實際的投影內(nèi)容決定購買何種檔次的投影機，若所放映的軟件是以一般教學及文字處理為主的，則選購分辨率為800*600（SVGA）;若要求高一些，則要選擇XGA（1024*768），現(xiàn)在市場上已經(jīng)出現(xiàn)SXGA(1280*1024)產(chǎn)品，以后還將有UXGA(1600*1200)產(chǎn)品 ，當顯示高分辨率圖形信號時，須選擇行頻在60KHz以上的數(shù)字機。
確認使用方式
投影機使用方式分為桌式正投、吊頂正投、桌式背投、吊頂背投。
正投是投影機在觀眾的同一側(cè)；背投是投影機與觀眾分別在屏幕兩端（需背投幕）。
如固定使用，可選擇吊頂方式。
如果有足夠的空間，選擇背投方式整體效果，如空間較小，可選擇背投折射的方法。
搞清顯示環(huán)境
根據(jù)使用環(huán)境（房間大小，照明情況），確定機器相應指標（如：亮度），
關注服務質(zhì)量
投影機價值較高，配件、耗材（燈泡）也比較昂貴且多為專用品，因此，在購買前要考慮一定的使用成本，并事先考察供應商的服務水平，了解服務內(nèi)容。