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LCD投影机工作原理解析及分类

2010年03月31日 10:18   来源:计世网   字体【

LCD投影机原理

        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 投影机的技术是透射式投影技术,目前最为成熟。投影画面色彩还原真实鲜艳,色彩饱和度高,光利用效率很高,LCD 投影机比用相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高的ANSI流明光输出,目前市场高流明的投影机主要以LCD投影机为主。它的缺点是黑色层次表现不是很好,对比度一般都在500:1左右徘徊,投影画面的像素结构可以明显看到。

LCD投影机原理

  三片式液晶投影机的成像原理,以某液晶投影机的光路为例:首先光线通过滤光片,滤掉红外线和紫外线这样的不可见光,红外线和紫外线对LCD片有一定的损害作用。透过两片多镜头镜片将光线均匀化,并将UHP灯产生的圆锥形光校正为和投影图像近似的矩形光线。在两片镜子之间的棱镜用来将光线预先极性化,较之没有该棱镜的不对称光箱,它可以减少光线的损失。光线下一步被分光镜分为红、绿、蓝三原色并被分别反射到相应的液晶片上。在到达液晶片之前光线还需要透过一个凸透镜和偏振片,凸透镜的作用是将光线集中,偏振片则进一步将光线极性化,使得光线振动方向一致,可以被液晶片控制。最后光线经过液晶片,通过电路板驱动,液晶片上的各像素点有序开闭,产生了图像,并通过每原色光的调校产生了丰富的色彩。最后三路光线最终汇聚在一起由镜头投射出去。

  LCD投影机分类

  (1)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

  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。

  (2)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。

  优点:红、绿、蓝、三原色分别处理,投影出的画面色彩鲜艳;大多数3LCD投影机具有水平和垂直移位功能,便于安装。缺点:LCD的颜色比较好,但是时间久由于老化等原因,容易出现偏色,而且3LCD的机器是容易产生模糊,三色对不准。

(编辑 飞鱼)

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