В мультимедийных проекторах, выполненных по технологии LCD (Liquid Crystal Display), функции формирователя изображения выполняет LCD-матрица просветного типа. По принципу действия такие аппараты напоминают обычные диапроекторы (см. Устройство LCD- проектора) с той разницей, что проецируемое на внешний экран изображение формируется при прохождении излучаемого лампой светового потока не через слайд, а через жидкокристаллическую панель, состоящую из множества электрически управляемых элементов — пикселов. В зависимости от величины приложенного к каждому такому элементу переменного напряжения меняется его прозрачность, а, следовательно, и уровень освещенности участка экрана, на который проецируется данный пиксел.
LCD-технология позволила существенно удешевить проекционные аппараты, уменьшить их габариты и одновременно увеличить излучаемый ими световой поток (в наиболее мощных моделях он достигает и 10000 ANSI-лм). Она естественным образом адаптирована к воспроизведению видеосигналов от компьютерных источников, а также сохраненных в цифровом формате видеофайлов. LCD-проекторы просты в обращении и настройке и сохраняют свои параметры после транспортировки. Именно поэтому они широко применяются в бизнес-сфере для проведения презентаций и демонстрации шоу-программ.
Полисиликоновый дисплей
Вместе с тем, из-за ограниченности собственного оптического разрешения, определяемого числом пикселов в жидкокристаллической матрице формирователя изображения, LCD-проекторы воспроизводят без искажения сигналы только одного, как правило, компьютерного стандарта SVGA, XGA и т. д. Для воспроизведения сигналов иных стандартов, в том числе телевизионных, применяются специальные алгоритмы преобразования графической информации к естественному для данного проектора цифровому формату. Наличие непрозрачных промежутков между отдельными пикселами в жидкокристаллических матрицах приводит к появлению на экране сетки, различимой с близкого расстояния. С переходом на полисиликоновые матрицы с более плотной структурой пикселов и разрешением XGA и выше этот недостаток становится практически незаметным, а постоянное совершенствование алгоритмов формирования цветного изображения значительно улучшает его качество по сравнению с моделями более ранней разработки.
Принцип работы жидкокристаллических матриц, используемых в LCD-проекторах в качестве формирователей изображения, основывается на свойстве молекул жидкокристаллического вещества менять пространственную ориентацию под воздействием электрического поля и оказывать поляризующий эффект на световые лучи. В многослойной структуре матрицы, представляющей собой прямоугольный массив множества отдельно управляемых элементов (пикселов), слой жидких кристаллов помещается между стеклянными пластинами, на поверхности которых нанесены бороздки. Благодаря им, во всех элементах матрицы удается сориентировать молекулы идентичным образом, причем, вследствие взаимно перпендикулярного расположения бороздок двух пластин, ориентация молекул меняется по мере удаления от одной из них и приближения к другой на 90¦.
Обзор бюджетного мультимедийного проектора JIN TU YG-430A wi-fi
Пропущенный через такой слой жидкокристаллического вещества поляризованный свет (см. рис.) также меняет плоскость поляризации на 90¦. Поэтому структура, в которую добавлены входной и выходной поляризационные фильтры с взаимно перпендикулярными осями поляризации (a и b), оказывается прозрачной для внешнего светового потока, частично ослабевающего при прохождении входного поляризатора.
Находясь под воздействием электрического поля, молекулы жидкокристаллического слоя меняют свою ориентацию, и угол поворота плоскости поляризации светового потока заметно уменьшается. В этом случае большая часть светового потока поглощается выходным поляризатором. Таким образом, управляя уровнем электрического поля, можно менять прозрачность элементов матрицы.
В LCD-панелях с активной адресацией пикселов, выполненных с применением подложек из аморфного кремния, каждый элемент работает под управлением отдельного тонкопленочного транзистора (TFT — Thin Film Transistor). Сам транзистор и соединительные проводники, занимая значительную часть поверхности матрицы, снижают ее световую эффективность, препятствуя увеличению разрешения, определяемого числом пикселей.
Переход на полисиликоновую технологию (p-Si), широко применяемую в современных LCD-проекторах, позволил перенести элементы схемы управления в слой поликристаллического кремния и заметно уменьшить размеры проводников и управляющих транзисторов. Тем самым, удалось повысить световую эффективность матриц и обеспечить условия для увеличения их разрешения.
Дополнительный выигрыш по световому потоку в некоторых LCD-матрицах обеспечивает микролинзовый растр — каждый элемент матрицы снабжается собственной микролинзой, направляющей световой поток через прозрачную область. Подобные матрицы сегодня применяются во многих LCD-проекторах.
Современные LCD-проекторы выполняются на базе трех полисиликоновых жидкокристаллических матриц, размером, в основном, от 0.7 до 1.8 дюймов по диагонали. Структурная схема такого проектора представлена на рисунке.
Световое излучение лампы с помощью конденсора преобразуется в равномерный световой поток, из которого дихроичные зеркала-фильтры выделяют три цветовые составляющие (красную, синюю и зеленую) и направляют их на соответствующие LCD-матрицы. Сформированные ими цветные изображения объединяются в цветосмесительном призматическом блоке в одно полноцветное, которое затем через объектив проецируется на внешний экран.
Источник: studbooks.net
Обзор мультимедийных проекторов
В настоящее время мультимедийные проекторы являются одной из самых динамично развивающихся областей презентационного оборудования. Ежегодно объем их выпуска увеличивается в среднем на сорок процентов, причем параметры аппаратов постоянно улучшаются.
Одной из первостепенных задач, занимающей разработчиков, считается уменьшение габаритов и веса проекторов (на 20-30 процентов с каждым обновлением модельных рядов) при увеличении их яркости и разрешающей способности (в среднем на 30-40 процентов). Миниатюризация проекторов напрямую связана с микрозеркальной DLP-технологией, разработанной американской компанией Texas Instrument.
Благодаря ей к 1998 году производители смогли выпустить малогабаритные модели весом 3,2-4,5 кг, а в этом году — достичь наилучшего результата, анонсировав новый класс проекторов Palm-Size (дословно «величиной с ладонь») весом в 1,3 килограмма. Эти аппараты в большинстве своем ориентированы на «мобильного» пользователя, которому по роду деятельности приходится проводить презентации вне своего офиса. Немало внимания разработчики уделили совместимости проекторов: некоторые модели адаптированы к цифровым стандартам передачи данных и соответственно к новейшему компьютерному оборудованию. Все новинки были представлены на ежегодной выставке Infocomm International, проходившей в июне 2000 года в Калифорнии. Правда, пока еще не все из них достигли отечественного рынка, но осенью-зимой 2000-2001 гг. представительства обещают поставить их в Россию.
СПРАВОЧНОЕ БЮРО
Мультимедиа (datavideo) проекторы
Мультимедиа-проекторы можно подключить к компьютеру (вместо монитора) через интерфейс RGB (VGA) или к источнику видеосигнала. Они считаются универсальными, так как в отличие от аппаратов, снабженных только видеовходами, имеют еще и компьютерные разъемы. Более того, некоторые модели имеют дополнительную возможность записывать небольшие презентации на встроенную РС-карту. Такие проекторы могут работать автономно, что очень удобно в условиях мобильных презентаций.
LCD (Liquid Crystal Display)
В основу LCD-технологии заложена многослойная структура дисплеев на жидких кристаллах. Большинство из них содержат три ЖК-панели, выполненные по полисиликоновой (p-Si) технологии, — по одной для каждого из трех оптических каналов первичных цветов R, G и B. p-Si TFT Полисиликоновая технология, применяемая в активно-матричных дисплеях. В каждом пикселе полисиликоновой матрицы используется три транзистора, каждый из которых соответствует одному из трех основных цветов — красному, зеленому и синему. Тонкопленочные транзисторы (TFT — Thin Film Transistor) имеют очень маленькие размеры, благодаря чему свет легче проходит через матрицу.
Матрица, выполненная по такой технологии, выдерживает высокую температуру, что позволяет применять в ЖК-проекторах мощные лампы. DLP (Digital Light Processing)
Основой проекторов, созданных по DLP-технологии, является DMD (Digital Micromirror Device) — цифровой микрозеркальный кристалл, который иногда называют чипом. Он состоит из 508 тысяч микрозеркал размерами 16х16 микрон, каждое из которых может изменять свой наклон между двумя крайними положениями (угол +10 градусов для включенного положения; угол -10 градусов — для выключенного).
Во включенном положении зеркало направляет поступающий свет в объектив, а затем на экран, в выключенном — отраженный от зеркала свет направляется в световой поглотитель.
Световой поток
Это энергия световых волн, переносимая в единицу времени через единицу площади поверхности и оцениваемая по зрительному ощущению.
Долгое время этот параметр измеряли в люменах, используя при этом метод проекции маленького белого окна на черный фон. Поскольку размеры такого окна у разных производителей имеют оригинальное исполнение, было очень трудно добиться какого-то усредненного показателя. Единица, характеризующая среднюю величину светового потока, — ANSI-Lm — была введена в 1992 году Американским Институтом Национальных Стандартов (American National Standard Institute). Измеряют ее на контрольном экране с диагональю 40 дюймов при минимальном фокусном расстоянии вариообъектива проектора (измерения производятся в девяти точках экрана и затем усредняются).
Разрешение проектора
Это плотность отображаемого изображения, определяемая количеством точек или элементов изображения вдоль одной строки и количеством горизонтальных строк. В настоящее время максимально возможное разрешение достигает значения 1800х1440 точек.
Многие проекторы позволяют подавать на свой вход сигнал с разрешением, не совпадающим с физическим, для чего применяются различные алгоритмы сжатия или расширения. При этом неизбежны искажения. Оптимальным считается настройка компьютера на разрешение, совпадающее с физическим разрешением ЖК-матрицы или DMD-кристалла проектора.
Вертикальная частота кадровой разверстки (vertical frequency)
Это количество кадров, во время которых луч формирует изображение от верхней строки до нижней. Чем выше вертикальная частота, тем ниже уровень мерцания картинки.
Горизонтальная частота строчной разверстки (horizontal frequency)
Это количество горизонтальных линий отображаемого изображения, сканируемых за одну секунду. Чем выше горизонтальная частота, тем более высокое разрешение можно проецировать.
Коррекция трапецеидальных искажений
Причиной геометрических искажений изображения является неперпендикулярность оси проекции относительно плоскости экрана. Проектор в этом случае располагается выше или ниже оси проекции (центра экрана), а картинка имеет вид трапеции (отсюда и название — «трапецеидальные») с широким верхним и зауженным нижним краями. Исключить такие искажения позволяет система оптического сдвига (lens shift), применяемая в современных видеопроекторах.
УХОД ЗА ПРОЕКТОРОМ
Залог безотказной работы проектора — соблюдение правильного теплового режима. Для начала необходимо продумать место его установки, причем очень важно не перекрыть свободный доступ воздуха к вентиляционным решеткам на корпусе аппарата.
Работающие на отражение DLP-проекторы менее прихотливы, чем выполненные по LCD-технологии. Последние требуют регулярной чистки воздушного фильтра, а в случае работы в пыльном или прокуренном помещении — полной его (фильтра) замены через каждые сто часов эксплуатации. Кстати, признаком неправильного теплообмена или загрязнения воздушного фильтра является подсвечивание индикатора перегрева или автоматическое отключение проектора.
Источник: www.allprojectors.ru
LCD-технология
В мультимедийных проекторах, выполненных по технологии LCD (Liquid Crystal Display), функции формирователя изображения выполняет LCD-матрица просветного типа. По принципу действия такие аппараты напоминают обычные диапроекторы (см. Устройство LCD- проектора) с той разницей, что проецируемое на внешний экран изображение формируется при прохождении излучаемого лампой светового потока не через слайд, а через жидкокристаллическую панель, состоящую из множества электрически управляемых элементов — пикселов. В зависимости от величины приложенного к каждому такому элементу переменного напряжения меняется его прозрачность, а, следовательно, и уровень освещенности участка экрана, на который проецируется данный пиксел.
LCD-технология позволила существенно удешевить проекционные аппараты, уменьшить их габариты и одновременно увеличить излучаемый ими световой поток (в наиболее мощных моделях он достигает и 10000 ANSI-лм). Она естественным образом адаптирована к воспроизведению видеосигналов от компьютерных источников, а также сохраненных в цифровом формате видеофайлов. LCD-проекторы просты в обращении и настройке и сохраняют свои параметры после транспортировки. Именно поэтому они широко применяются в бизнес-сфере для проведения презентаций и демонстрации шоу-программ.
Вместе с тем, из-за ограниченности собственного оптического разрешения, определяемого числом пикселов в жидкокристаллической матрице формирователя изображения, LCD-проекторы воспроизводят без искажения сигналы только одного, как правило, компьютерного стандарта SVGA, XGA и т. д. Для воспроизведения сигналов иных стандартов, в том числе телевизионных, применяются специальные алгоритмы преобразования графической информации к естественному для данного проектора цифровому формату. Наличие непрозрачных промежутков между отдельными пикселами в жидкокристаллических матрицах приводит к появлению на экране сетки, различимой с близкого расстояния. С переходом на полисиликоновые матрицы с более плотной структурой пикселов и разрешением XGA и выше этот недостаток становится практически незаметным, а постоянное совершенствование алгоритмов формирования цветного изображения значительно улучшает его качество по сравнению с моделями более ранней разработки.
Принцип работы жидкокристаллических матриц, используемых в LCD-проекторах в качестве формирователей изображения, основывается на свойстве молекул жидкокристаллического вещества менять пространственную ориентацию под воздействием электрического поля и оказывать поляризующий эффект на световые лучи. В многослойной структуре матрицы, представляющей собой прямоугольный массив множества отдельно управляемых элементов (пикселов), слой жидких кристаллов помещается между стеклянными пластинами, на поверхности которых нанесены бороздки. Благодаря им, во всех элементах матрицы удается сориентировать молекулы идентичным образом, причем, вследствие взаимно перпендикулярного расположения бороздок двух пластин, ориентация молекул меняется по мере удаления от одной из них и приближения к другой на 90¦.
Пропущенный через такой слой жидкокристаллического вещества поляризованный свет (см. рис.) также меняет плоскость поляризации на 90¦. Поэтому структура, в которую добавлены входной и выходной поляризационные фильтры с взаимно перпендикулярными осями поляризации (a и b), оказывается прозрачной для внешнего светового потока, частично ослабевающего при прохождении входного поляризатора.
Находясь под воздействием электрического поля, молекулы жидкокристаллического слоя меняют свою ориентацию, и угол поворота плоскости поляризации светового потока заметно уменьшается. В этом случае большая часть светового потока поглощается выходным поляризатором. Таким образом, управляя уровнем электрического поля, можно менять прозрачность элементов матрицы.
В LCD-панелях с активной адресацией пикселов, выполненных с применением подложек из аморфного кремния, каждый элемент работает под управлением отдельного тонкопленочного транзистора (TFT — Thin Film Transistor). Сам транзистор и соединительные проводники, занимая значительную часть поверхности матрицы, снижают ее световую эффективность, препятствуя увеличению разрешения, определяемого числом пикселей.
Переход на полисиликоновую технологию (p-Si), широко применяемую в современных LCD-проекторах, позволил перенести элементы схемы управления в слой поликристаллического кремния и заметно уменьшить размеры проводников и управляющих транзисторов. Тем самым, удалось повысить световую эффективность матриц и обеспечить условия для увеличения их разрешения.
Дополнительный выигрыш по световому потоку в некоторых LCD-матрицах обеспечивает микролинзовый растр — каждый элемент матрицы снабжается собственной микролинзой, направляющей световой поток через прозрачную область. Подобные матрицы сегодня применяются во многих LCD-проекторах.
Современные LCD-проекторы выполняются на базе трех полисиликоновых жидкокристаллических матриц, размером, в основном, от 0.7 до 1.8 дюймов по диагонали. Структурная схема такого проектора представлена на рисунке.
Световое излучение лампы с помощью конденсора преобразуется в равномерный световой поток, из которого дихроичные зеркала-фильтры выделяют три цветовые составляющие (красную, синюю и зеленую) и направляют их на соответствующие LCD-матрицы. Сформированные ими цветные изображения объединяются в цветосмесительном призматическом блоке в одно полноцветное, которое затем через объектив проецируется на внешний экран.
Источник: studentopedia.ru