投影機基礎知識ppt課件

1、1投影機基礎知識2目錄 投影機專業(yè)術語/參數(shù) 接口介紹/選用 投影機工作原理3目錄目錄I. 投影機專業(yè)術語/參數(shù)1. 行業(yè)標準2. 光學參數(shù)3. 鏡頭參數(shù)41. 標準化機構簡介機構縮寫英文名稱中文名稱LOGOISOInternational Organization for Standardization國際標準化組織IECInternational Electrotechnical Commission國際電工委員會ISO/IEC JTC 1ISO/IEC Joint Technical Committee ( Information Technology )ISO/IEC聯(lián)合技術委員會JB

2、MIAJapan Business Machine and Information System Industries Association日本辦公機械與信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會ANSIThe American National Standards Institute美國國家標準化協(xié)會 任何測試數(shù)值，都要基于一個標準，才有意義。 相同設備，在不同標準下，所得數(shù)值可能不同。51. 投影機行業(yè)標準簡介-ISO/IEC 21118: 2005 標準1. 2005年8月以前，日本JBMIA的投影機分會，制定的投影機性能標準IIS。2. 2005年8月26日，ISO/IEC聯(lián)合技術委員會發(fā)布， ISO/IEC

3、 21118: 2005 標準(或稱ISO 21118: 2005 標準)。3. JBMIA投影機分會在其網(wǎng)站的相關頁面，公布了自2006年1月以來，在中國內(nèi)地銷售的投影機產(chǎn)品(部分)的真實技術指標，以確保在中國內(nèi)地銷售產(chǎn)品的質(zhì)量，幫助消費者正確地選購投影機。( ) 4. JBMIA網(wǎng)站上已經(jīng)公布了明基等15個品牌，在銷產(chǎn)品的亮度指標。6環(huán)境溫度25C，相對濕度10%90%，海拔高度低于1000米。2.測試房間(暗房)要防止光線透射，唯一的光源是投影機，當手工進行對比度測試時，測試人員不能穿白色衣服，屏幕上的光照度低于1lux，測試用幕布應該平坦的非反光材料。3.應該使用儀器Minolta C

4、hromameter， Model CL-200，或相同類型的儀器代替。* 測量儀器，每年需要到國家計量機構進行校正。4.測試前投影機運行穩(wěn)定(熱機)，采用默認設置，如梯形校正、情景模式、色溫等，且至少測試前5分鐘內(nèi)沒有做任何調(diào)整。投影鏡頭調(diào)為最大縮放，投影畫面尺寸為60英寸(即1平方米左右)。2. 光學參數(shù)測量條件71. 光照度Ev 單位受照面積接受的光通量，定義為光照面的光照度，用字符Ev表示。 光照度的單位是勒克斯(lux或lx)。1lux=1lm/m2。2. 光通量v (亮度) 標度可見光對人眼的視覺刺激程度的量稱為光通量， 通常以字符表示。 光通量的單位為流明(lm)。* 我們通常將

5、投影機的光通量，俗稱為亮度。光通量v光照度Ev *畫面面積對于同一臺投影機來說：投影的畫面越大、光照度越小，而投影面積越小、則光照度越大，但它們的乘積是不變的。2. 光學參數(shù)說明8光通量(亮度) Brightness =Sum(L1L9)/9(lux) x A(m2) * A (Area) = W * H (m2)2. 光學參數(shù)測量方法* ISO21118: 2005標準規(guī)定： 宣稱亮度為平均水平，允許最低亮度不低于宣稱亮度的80%。出廠的每臺投影機亮度不盡相同，但都大于最低值。ANSI流明是單臺投影機的亮度測量方法, ISO21118是投影機各項技術 指標的測量標準及出貨標準。* 數(shù)據(jù)模擬圖

6、9對比度指投射出的白色，與黑色畫面之間的亮度比率。Contrast =純白(L5)/純黑(L5) (FOFO) * FOFOFull On/Full Off均勻度 (常用JBMIA 9點法)指整體畫面亮暗的差異程度 (以表示)。Uniformity (JBMIA) = Average (L1,L3,L7,L9)/L5Uniformity (ANSI) = Minimum (L10,L11,L12,L13)/Average(L1L9)2. 光學參數(shù)測量方法10投射比(Throw Ratio)= 投影距離/畫面寬度。用來區(qū)別不同的鏡頭，如短焦鏡頭 0.9, 數(shù)值越小短焦效果越好。投影比=畫面對角線

7、尺寸投影距離。如110”2m，更形象的表現(xiàn)投射比大小?？s放比或變焦(Zoom Ratio)=投影距離固定時,最大/最小(畫面尺寸)。定焦則為1。3. 鏡頭參數(shù)測量方法WD* 畫面尺寸D：投影畫面對角線的尺寸 (英寸, inch )。* 畫面寬度W：投影畫面寬邊的長度(米, m)。* 投影距離L：鏡頭中心到屏幕的最短距離(米, m)。 L11方法方法1查說明書查說明書*畫面尺寸 120”*最小投影距離3.69米*最大投影距離4.80米*垂直偏移量137mm 以以MP777 投投120”為例，如何計算投影距離。為例，如何計算投影距離。 投射比1.511.96；投影65”2m；縮放比1.3 (1.9

8、6/1.51)方法方法2公式計算公式計算*最小投影距離=畫面尺寸/投影比120”/65*2=3.69米*最大投影距離=最小投影距離*縮放比 = 3.69*1.3=4.80米 投影距離越短，光損失越小。12垂直偏移量 /Projection Offset /仰角 Projection Offset= 投影鏡頭到畫面上邊的垂直距離/畫面的高度*100% * 明基部分機種為120130%。人性化設計理念！無需調(diào)整梯形校正。 普通投影機offset為0或很小，通過調(diào)整前支腳把投影機向上抬，此時畫面產(chǎn)生垂直失真，即上邊寬下邊窄。 通過 Keystone 調(diào)整后，畫質(zhì)損失明顯，尤其是文字的表現(xiàn)！ 吊裝時，

9、投影機吊架也不必延伸過長，來迎合幕布的高度。3. 鏡頭參數(shù)補充說明13目錄目錄II. 接口介紹/選用1. 模擬接口2. 數(shù)字接口3. 控制接口14D-Sub (VGA)Component (YPbPr)Composite (Video)DVI-IRS232S-VideoUSBAudioBNC接口介紹接口介紹連連看連連看HDMI15視頻接口/ Composite/ Video (RCA端子 )： Composite 訊號通常來自大多數(shù)錄像機后面的 RCA 插孔，將明度 Y 與色度 C 信息合并成一個訊號。 將明度與色度分開的優(yōu)點是，視訊投影機內(nèi)不需包含 Comb 濾鏡來將復合訊號分成明度與色度訊

10、息。Comb 濾鏡會減少視訊影像的清晰度。S端子/ S-Video： 這是一種視訊傳輸標準，它使用 4 接腳的 mini-DIN 接頭在兩條訊號線之間傳送視訊信息，這兩條線稱為明度 (亮度，Y) 與色度 (色彩，C)。S-Video 也稱為 Y/C。 * S-Video 畫質(zhì)優(yōu)于 Video 。 1.接口介紹模擬16色差輸入/ Component/ YPbPr (RCA端子 ) ： Component 視訊包含三個訊號。第一個明度訊號，指的是包含于原本 RGB 訊號內(nèi)的亮度或黑白信息。第二個與第三個訊號稱為色彩差異訊號，它們指出相對于明度的藍色與紅色量。藍色元素為 B-Y，而紅色元素為 R-Y

11、。 * 色彩差異訊號是由 RGB 訊號衍生出來的。綠色可從 B-Y 與 R-Y 導出。顯示裝置可從 Y 元素得知影像的亮度，并且由于它知道藍色與紅色量，因此可推算出綠色量，并填入綠色。 * YPbPr 畫質(zhì)優(yōu)于 Video 與 S-Video。D-Sub/ VGA/ 模擬RGB： 紅色、綠色、藍色；計算機的顯示器大多采用此類型。使用范例：RGB 輸入或輸出通常被稱為計算機的輸入或輸出。 * D-Sub 畫質(zhì)優(yōu)于YPbPr 、S-Video和Video。1.接口介紹模擬17BNC BNC電纜有5個連接頭用于接收紅、綠、藍、水平同步和垂直同步信號。 主要用于連接工作站、工程機等，對掃描頻率要求很高

12、的系統(tǒng)。優(yōu)點：1. BNC的螺旋鎖扣設計，可以有很好的牢固連接。2. BNC接頭可以隔絕視頻輸入信號，使信號相互間干擾減少，且信號頻寬較普通D-SUB大，可達到最佳信號響應效果。 1.接口介紹專業(yè)模擬182.接口介紹數(shù)字DVI ( Digital Visual Interface / 數(shù)字視覺接口) DVI 的輸入，可直接與來自計算機的數(shù)字圖形訊號一起運作，無需A/D，D/A的轉換。這樣，投射出來的計算機影像將具有更均勻豐富的對比，而不需經(jīng)過困難的同步化處理。分為DVI-I(模擬信號與數(shù)字信號)；DVI-D(純數(shù)字信號)。 可以支持HDCP協(xié)議(可選條件)DVI (數(shù)字)畫質(zhì)優(yōu)于D-Sub、Y

13、PbPr 、S-Video和Video。DVI-I接口數(shù)字+模擬傳輸(比DVI-D多了4個針腳，用以傳輸模擬的RGB信號)DVI-D接口純數(shù)字接口，不支持模擬信號輸入192.接口介紹數(shù)字HDMI (High Definition Multimedia/高清晰度多媒體接口)HDMI接口可以提供高達5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。同時無需在信號傳送前進行數(shù)/?；蛘吣?數(shù)轉換，可以保證最高質(zhì)量的影音信號傳送。 2002年歲末，HDMI 1.0標準頒布，至今已經(jīng)頒布了1.3版本，主要變化在于近一步加大帶寬，以便傳輸更高分辨率和色深。HDMI在針腳上和DVI兼容，只

14、是采用了不同的封裝。與DVI相比，HDMI可以傳輸數(shù)字音頻信號，并增加了對HDCP協(xié)議的支持(必要條件)，為看有版權的高清電影電視打下基礎。不過，為了讓設備帶有HDMI接口，除了需要專用芯片外，硬件廠商還要支付一筆不斐的HDMI認證費。HDMI支持5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率，最遠可傳輸15米，足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。20接口介紹信號處理接口介紹信號處理213.控制接口RS232串行通信接口功能代碼(十六進制)功能代碼(十六進制)開機0D 2A 70 6F 77 3D 6F 6E 23 0D VGA(PC)0D 2A 73 6F 75 72 3D 52 47 42 23

15、0D 關機0D 2A 70 6F 77 3D 6F 66 66 23 0DVideo(視頻)0D 2A 73 6F 75 72 3D 76 69 64 23 0D波特率奇偶位數(shù)據(jù)位停止位流控制115200(默認)無81無* 大部分在銷機種代碼均通用。22Video輸入S-Video輸入VGA 輸入色差輸入(共用)VGA輸出RS232串口 USB 接口視頻接口：視頻接口： VideoS-VideoComponentRGBDVI/HDMI 低端(效果差) 高端(效果優(yōu)) MP724D-sub/Comp. In紅外線接收器喇叭DVI-I 輸入HDMI 輸入音頻輸入/輸出23* * 投影機視頻連接線材

16、投影機視頻連接線材VideoS端子端子色差色差/YPbPrD-subYPbPrD-Sub/VGAD-subBNCD-subDVIHDMI、 DVI-D24* *投影機電源線、音頻線及控制線投影機電源線、音頻線及控制線USBControl/ RS232電源線電源線音頻線音頻線你都認識了嗎？你都認識了嗎？SP92025;.26電視盒、電視盒、KTV主機等，都推薦客戶選用高級的接口。主機等，都推薦客戶選用高級的接口。VGA信號色差信號Video信號27III. 投影機工作原理(光學)1. 光源2. 光路3. 成像引擎4. 鏡頭28投影機原理示意圖投影機原理示意圖信號源信號源(PC/視頻視頻)光光 源

17、源信號處理信號處理(Solution)與控制電路與控制電路DLP成像引擎成像引擎投影鏡頭投影鏡頭光路光路幕幕 布布溫控保護系溫控保護系統(tǒng)統(tǒng)29光源光路成像引擎(成像面板)投影鏡頭前風扇組DLP 投影機的組成投影機的組成 (單片單片)控制電路/溫控保護系統(tǒng)30光源光路鏡頭投影LCD 投影機的組成投影機的組成 (3LCD透射式透射式)成像引擎31裸燈整燈燈杯燈芯燈架打開燈泡門濾光片光源光源投影燈泡的組成投影燈泡的組成32光源投影燈泡的工作原理光源投影燈泡的工作原理發(fā)射光線到成像裝置。理想的光源(弧間隙)是無窮小 ；燈杯(發(fā)射器)，橢球形燈壁 。 為了預防光輸出的降低，在汞蒸氣中混合了少量的氧氣和鹵

18、素，這樣可以預防鎢沉淀在燈泡壁上，而使鎢重新沉淀到電極上去。 維持燈泡的亮度幾乎和初始亮度一樣，直到壽命結束。 光輸出模式會隨著弧電極形狀的改變而改變，電極之間的輝光等離子體也會迅速的改變。因此會出現(xiàn)圖像有的的區(qū)域亮，其他的區(qū)域暗的情況。這些問題可以被光學處理。33光源投影燈泡的分類市面上的投影機燈泡主要有，金屬鹵素燈泡、高壓汞燈泡兩大類。金屬鹵素燈泡因燈泡中填充了金屬鹵化物而得名，不屬于冷光源。*半衰期短，一般為1000小時左右；*光源的尺寸大，通常是2毫米或稍大點，存在色彩和亮度的穩(wěn)定性問題。*發(fā)熱量大，不宜做長時間(4小時以上)投影使用，它產(chǎn)生暖光，需要較大功率，才能產(chǎn)生與冷光源燈泡同等

19、的亮度(亮度: 100W UHP250W鹵素燈）高壓汞燈泡則是采用高壓汞填充的燈泡(微量鹵素) ，通常被稱為冷光源燈泡。*使用壽命長，一般可以正常使用2000小時以上, 并且亮度衰減很小。*光源的尺寸小，1.3到1.0毫米之間，這樣會帶來更高的光效率*功耗低、發(fā)熱量小，投影機溫升相對較低，因此適合投影機長時間工作，目前主流投影機的燈泡類型，就是冷光源燈泡，主要有UHP(超高壓)、VIP、UHE。34光源投影燈泡的參數(shù)/保養(yǎng)保養(yǎng)：不要讓投影機處于過熱狀態(tài)。引起燈泡衰減的第一個原因就是過熱。接下來就是要保證關機后的，正常散熱和自然冷卻。盡量保證使用環(huán)境灰塵少，定期清洗灰塵過濾器。確保電源的“同一性

20、” ，投影機與信號源的電源連接相同的地線。 賣點主要體現(xiàn)在Unishape/VIDI光源技術，或“燈泡保護”等熱學設計。主要參數(shù)：功率(W) 、半衰期(h) 、品牌 、產(chǎn)地。燈泡名稱廠商介紹UHPPhilips荷蘭VIPOSRAM德國UHEEpson、Panasonic日本35 LED投影機的光線是通過，高功率LED發(fā)出光線，穿透分光鏡和一系列透鏡后得到的。 LED光源有下列顯著特點： 標稱壽命5萬小時以上，在合理應用的前提下，壽命能做到盡可能的長 衰減慢，1萬小時衰減5%，2萬小時衰減10% 顏色可以在硬件方面得到伽瑪校正，理論上色彩和自然光一樣達到無窮程度 投影機功耗可以做到40W以內(nèi) L

21、ED投影機從開機到達到全光通量輸出，只需要微秒級的時間， LED光源完全不含紅外線和紫外線，所以對液晶屏和塑膠光學器件，幾乎無壽命影響 LED投影機不再擔心灰塵的困擾 LED投影機產(chǎn)品質(zhì)量更容易控制。光源LED (LED投影機)LED (Light Emitting Diode)36光路光路將燈泡的光線，傳輸?shù)匠上褚婀夤芡哥R組反射鏡色輪分色鏡盡可能的保證效率效率和準確性準確性。37 大部分投影機使用的成像面板都很小，對角線小于1英寸，如0.65”, 0.55”。 這意味著光路上使用的光學部件一定要趨于完美，因為任何材料、形狀和位置的瑕疵，在到達幕布時都將被放大了幾百倍。當然，這種對于完美的追

22、求要與成本的控制相平衡。 事實上光學的設計應該以這樣的一種方式，即各個部件應該定位非常準確的組合在一起，而不需要采用太多費時的人工調(diào)整。 例如一些老型號的光管、反射鏡是可調(diào)解方向的，而現(xiàn)在大部分光機的設計，都是整合在一起，無需調(diào)整的。光路設計要求38 大部分燈泡發(fā)出的光線是中心亮，然后是向四周逐漸變暗。 一個解決的方法是：用一系列的小鏡片(光管)，將燈泡的光線匯合到一起，并產(chǎn)生一個矩形的光束。另一種值得注意的方法是，將燈泡的光線匯聚到一個矩形棒的一端，這個棒是由磨光玻璃或石英制成，它的內(nèi)表面由高反射鏡環(huán)繞。光線在這個光管里多次反射，在另一端出現(xiàn)時，就是均勻的矩形光束了。光路光管光光 管管燈燈

23、泡泡39 作用：提供連續(xù)的顏色 分類：RGB三基色段，白色段，黃色段，過渡色段(洋紅等),也會有其他輔助色端,目前有5段和6段光路色輪 (應用于反射式投影系統(tǒng)) 原理：這幾種顯示的顏色依次刷新畫面(大部分設計1/60秒），這對于觀察者的大腦來說已經(jīng)足夠快，因此看到的是一個獨立的全彩的圖像。這叫做“場序顏色”，因為它是依次呈現(xiàn)不同的顏色，而不是都在同一時刻。40四節(jié)點色輪RGBW五節(jié)點色輪RYGBW六節(jié)點色輪RGBRGB/RYGCBW41 作用：提供 RGB 三基色 原理：分色鏡就是，這種材料具有或者表現(xiàn)出兩種顏色的特性，這些材料反射一種顏色，同時允許另一種顏色透射。這是通過在玻璃表層，涂上金屬

24、氧化物層來實現(xiàn)的。光路分色鏡 (應用于透射式投影系統(tǒng))42u顏色有三種表現(xiàn)特征，即色調(diào)、亮度和飽和度。u飽和度與亮度，像天平的兩端一樣矛盾。u三角形的三個點可以描繪出 投影機的所有色彩u許多視頻源使用 SMPTE 240 色彩標準去記錄影片u想得到完整的圖像需要復制 到色彩的全部 色譜圖色譜圖43成像引擎成像技術LCOS反射式液晶面板通常三片式LCD穿透式液晶面板通常三片式DMD芯片(反射式)通常單片式44光光源源棱鏡棱鏡反射鏡反射鏡反射鏡反射鏡反射鏡反射鏡X型立方體型立方體投影鏡頭投影鏡頭液晶面液晶面板板分色鏡分色鏡* LCD : Liquid Crystal Display 液晶顯示屏3L

25、CD投影系統(tǒng)工作原理(透射式)45反射：紅光反射：紅光穿透：綠光，藍光穿透：綠光，藍光反射：藍光反射：藍光穿透：綠光，紅光穿透：綠光，紅光3LCD投影系統(tǒng)X型立方體畫畫面面46DLP投影系統(tǒng)工作原理單片式47DLP工作原理DLP工作原理工作原理48;.49DLP工作原理一個DMD象素由鏡面層、機構層和半導體層構成50一個DMD微鏡片可被簡單描述成為一個半導體光開關DLP工作原理51一個DMD微鏡片可被簡單描述成為一個半導體光開關DLP工作原理52一個DMD微鏡片可被簡單描述成為一個半導體光開關DLP工作原理53單芯片 DLP方案54DLP 技術廣泛應用于商務、行業(yè)和家庭領域技術廣泛應用于商務、行業(yè)和家庭領域單芯片單芯片 DLP方案方案55單片單片DLPDLP Cinema三芯片三芯片 DLP Cinema 方案方案56LCOS (或或D-ILA) 投影系統(tǒng)投影系統(tǒng) (三片反射式三片反射式)LCOS， (Liquid Crystal on Silicon)，硅基液晶，反射型液晶 或D-ILA，(Direct-Drive Image Light Amplifier)，直接驅動圖像光源放大器57LED 投影系統(tǒng) (單片DLP)LED (Light