[实用新型]教学用投影机

说明书

到目前为止，广泛用于教学、会议、演示场合的比较先进的投影机主要通过三种显示技术实现，即CRT(阴极射线管)投影技术、LCD(液晶显示)投影技术以及近些年发展起来的DLP(数字光处理器)投影技术。上述三种投影技术的现状简单说明如下：

CRT是英文Cathode Ray Tube的缩写，译作阴极射线管。作为成像器件，它是实现最早、应用最为广泛的一处显示技术。这种投影机可把输入信号源分解成R(红)、G(绿)B(蓝)三色并投射到CRT管的荧光屏上，荧光粉在高压作用下发光系统放大、会聚，在屏幕上显示出彩色图像。这种由光学系统与RT管组成的投影机，通常又称为三枪投影机。由于使用内光源，也叫主动式投影方式。CRT技术成熟，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；但其重要技术指标图像分辨率与亮度相互制约，直接影响CRT投影机的亮度值，到目前为止，其亮度值始终俳徊在3001m，即300流明以下。另外CRT投影机操作复杂，特别是会聚调整繁琐，机身体积大，只适合安装于环境光较弱、相对固定的场所，不宜经常搬动。

LCD是Liquid Cristal Display(液晶显示)的英文缩写。LCD投影机又分为液晶板和液晶光阀两种。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-550C-+770C。这类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。下面分别简要地说明两种LCD投影机的原理。

液晶光阀投影机

它采用CRT管和液晶光阀作为成像器件，是CRT投影机和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，也叫被动式投影机。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，投射到液晶光阀上，由内部的镜子反射，通过光调制器，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，投射到大屏幕上。它是目前为止亮度、分辨率最高的投影机，亮度可达6000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。主要品牌有：休斯-JVC，Ampro等。

液晶板投影机

它的成像器件是液晶板，也是一种被动式的投影方式。利用外光源金属卤素灯或UHP(冷光源)，若是三块LCD板设计的则把强光通过分光镜形成RGB(红绿兰)三束光，分别透射过RGB三色液晶板：信号源经过模数转换，调制加到液晶板上，控制液晶单元的开启、闭合，从而控制光路的通或断，再经镜子合光，由光学镜头放大，显示在大屏幕上。目前市场上常见的液晶投影机比校流行单片设计(LCD单板，光线不用分离)。这种投影机体积小，重量轻，操作、携带方便。但其光源寿命短，色彩不很均匀，分辨率较低。最高分辨率为1024×768，多用于临时演示或小型会议。这种投影机虽然也实现了数字化调制信号，但液晶本身的物理特性，决定了它的响应速度慢，随着时间的推移，性能有所下降。

LCD技术的一个先天不足就是亮度损失问题。由于液晶板上覆盖有栅格，会阻挡光线透过，高分辨率时问题尤其严重，甚至会有60％的光线由此损失掉，严重影响了LCD投影机的亮度表现。为了解决这一问题，EPSON采用了微透镜技术，在第一个栅格后面放置了一个微型透镜以补偿光线损失，这样显示著的提高了光透过效率，使得亮度输出可以超过1000流明。SONY也采用了一种复眼透镜技术，不过这种技术的目的是提高亮度均匀性。由于光路设计上的因素，投影机产生的图像中心区域的亮度往往都比屏幕边缘要亮一些，这和一盏白炽灯在地面上的投射效果颇为相似。复眼透镜技术使投影机光源发射出的光线以相同的角度投射到液晶板上，均匀度提高到95％以上。

DLP是英文Digital Light porcessor的缩写，译作数字光处理器。又称数码投影机，它以DMD(Digital Micormirror Device)数字微反射器作为光阀成像器件。