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投影機基礎知識,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,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),1. 標準化機構簡介,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。,1. 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 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。( http:/www.jbmia.or.jp/pjc/index.html ) 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。,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 Chromameter， 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,1. 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,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,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)/L5 Uniformity (ANSI) = Minimum (L10,L11,L12,L13)/Average(L1L9),2. 光學參數(shù)測量方法,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 =畫面對角線尺寸投影距離。如110”2m，更形象的表現(xiàn)投射比大小。 縮放比或變焦(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,W,D,* 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)。,L,方法1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MP777 投120”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 (1.96/1.51),方法2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。,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，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,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,D-Sub (VGA),Component (YPbPr),Composite (Video),DVI-I,RS232,S-Video,USB,Audio,BNC,接口介紹,連連看,HDMI,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,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。 * 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,BNC 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,2.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、YPbPr 、S-Video和Video。,2.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)/模或者模/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。,接口介紹信號處理,3.控制接口,RS232串行通信接口,* 大部分在銷機種代碼均通用。,Video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： VideoS-VideoComponentRGBDVI/HDMI 低端(效果差) 高端(效果優(yōu)),MP724,豐富的接口,D-sub/Comp. In,紅外線 接收器,喇叭,DVI-I 輸入 HDMI 輸入,音頻輸入/輸出,* 投影機視頻連接線材,Video,S端子,色差/YPbPr,D-subYPbPr,D-Sub/VGA,D-subBNC,D-subDVI,HDMI、 DVI-D,*投影機電源線、音頻線及控制線,USB,Control/ RS232,電源線,音頻線,你都認識了嗎？,SP920,電視盒、KTV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,III. 投影機工作原理(光學) 1. 光源 2. 光路 3. 成像引擎 4. 鏡頭,投影機原理示意圖,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 (單片),控制電路 /溫控保護系統(tǒng),光源,光 路,鏡頭 投影,LCD 投影機的組成 (3LCD透射式),成像引擎,裸燈,整燈,燈杯,燈芯,燈架,打開燈泡門,濾光片,光源投影燈泡的組成,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。,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。,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” ，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。,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) LED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),光路將燈泡的光線，傳輸?shù)匠上褚?光管,透鏡組,反射鏡,色輪,分色鏡,盡可能的保證效率和準確性。,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,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 管,燈 泡,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。,四節(jié)點色輪 RGBW,五節(jié)點色輪 RYGBW,六節(jié)點色輪 RGBRGB/RYGCBW,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)),顏色有三種表現(xiàn)特征， 即色調(diào)、亮度和飽和度。 飽和度與亮度，像天平的兩端一樣矛盾。 三角形的三個點可以描繪出 投影機的所有色彩 許多視頻源使用 SMPTE 240 色彩標準去記錄影片 想得到完整的圖像需要復制 到色彩的全部,色譜圖,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,光源,棱鏡,反射鏡,反射鏡,反射鏡,X型立方體,投影鏡頭,液晶面板,分色鏡,* LCD : Liquid Crystal Display 液晶顯示屏,3LCD投影系統(tǒng)工作原理(透射式),反射：紅光 穿透：綠光，藍光,反射：藍光 穿透：綠光，紅光,3LCD投影系統(tǒng)X型立方體,畫 面,DLP投影系統(tǒng)工作原理單片式,DLP工作原理,DLP工作原理,DLP工作原理,一個DMD象素由鏡面層、機構層和半導體層構成,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,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,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,單芯片 DLP方案,DLP 技術廣泛應用于商務、行業(yè)和家庭領域,單芯片 DLP方案,單片DLP,DLP Cinema,三芯片 DLP Cinema 方案,LCOS (或D-ILA) 投影系統(tǒng) (三片反射式),LCOS， (Liquid Crystal on Silicon)，硅基液