投影机技术

亮度：

ANSI流明: 美国国家标准协会制定的测量光的单位. 例: 一支蜡烛, 13流明的光;

100瓦灯泡, 1200流明的光;

根据环境选择:

• 小房间, 无光或光线较暗: 700-1500 ANSI; • 会议室或教室, 室内正常光线: 1500-2500 ANSI; • 大会议室, 正常日光线, 大屏幕: 2500-3500 ANSI; • 大礼堂/大会堂, 光照很亮: 3500 ANSI以上;

分辨率：

分辨率决定图像的清晰度. 点对点概念. 应用:

SVGA 800X600 PowerPoint演示 常用于台式机

XGA 1024X768 Excel表格 常用于笔记本电脑

SXGA 1280X1024 CAD/CAM 工程设计 高分辨率, 细节表现强.

UXGA 1600X1200 多窗口/高端图像应用

适用于高分辨率的卫星照片及特种行业应用 （如广告业）.

投影机技术手册

一．概述投影机作为显示输出设备，近年来发展迅猛。主要原因有：

1． 投影机技术的发展和突破。尤其是LCD技术的成熟，新兴DLP技术的兴起与发展，使得投影机价格下降至一般公司和小型企业可以承受的水平，并大有投影技术应用进入家庭的趋势。 2． 计算机的迅速普及。新型的多媒体液晶或DLP投影机都可以直接投射计算机信号，极大地方便了用户基于计算机的演示工作，使得它逐渐成为多媒体视讯的标准外设之一。 3． 可接驳各种类型的公用设备，用于现场会议演示，功能愈加丰富，易于操作。

4． 随着信息业的迅猛发展及人们工作多样化的需求，各行业对于大屏幕显示的要求迅速增加，包括娱乐业，教育教学，会议，交通管制，水利监测，演习等等。

以下着重介绍投影机相关知识及使用经验等，促使销售人员能对我们的产品了解、熟悉，强化我们的产品优势并引导用户的更好地选购使用。 LCD投影机

新型的LCD多媒体投影机具有很高的亮度和令人满意的图像色彩，可以方便地接入计算机信号和视频信号，其体积小巧，重量轻，便于携带，极大地方便了用户的使用，使得大屏幕显示设备进入了一个崭新的纪元。

液晶投影机是液晶技术、照明科技以及集成电路发展带来的高科技的产物。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信号而显示输出图像。

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。液晶板投影机成像器件为液晶板，利用外光源金属卤素灯或UHP灯（冷光源），是被动式的投影方式。 按照液晶板的片数，LCD投影机又可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，三片投影机是液晶板投影机的主要机种。

LCD单板投影机机体积小，重量轻，操作、携带较方便，价格比较低廉，但单片机色彩还原、图像层次感的表现比三片机也有一定的差距。 投影技术简介

Digital Light Processing 数字光处理技术投影机（美国德州仪器公司技术）以数字微镜装置 Digital Micro Mirror Device(DMD) 作为核心器件，反射光投射图像到屏幕的一种投影技术。

DLP（Digital Light Processor）投影机，是由美国德州仪器公司研发的DLP专利技术发展来的投影机，主要以DMD（Digital Micormirror Device）数字微镜作为成像器件。它与液晶投影机有很大的不同，它的成像是通过成千上万个微小的镜片反射光线来实现的。DLP投影机成像原理，以800*600分辨率为例，在一块DMD上共有800*600个小反射镜，每个镜子代表一个像素，每一个小反射镜都具有控制光线的能力，开或关的状态就可投射一幅画面。小反射镜反射光线的角度受视频信号控制，视频信号受数字光处理器DLP调制，把视频信号调制成等幅的脉宽调制信号，用脉冲宽度大小来控制小反射镜的反射角度，在屏幕上产生不同亮度的灰度等级。DMD投影机根据反射镜片的多少可以分为单片式，双片式和三片式。以单片式为例，DLP能够产生色彩是由于放在光源路径上的色轮（由红、绿、蓝群组成），光源发出的光通过会聚透镜到彩色滤色片产生RGB三基色，含成千上万微镜的DMD 芯片，将光源发出的光通过快速转动的红、绿、蓝过滤器投射到一个镶有微镜面阵列的微芯片的表面，这些微镜面以每秒5000次的速度转动，它们反射投射的光来产生图像。再经由整形透镜到达镜头，最后通过镜头投射出

画面。

DLP投影机的技术是反射式投影技术。数字技术的采用，使图像灰度等级、图像信号噪声比提高，画面质量细腻稳定，数字图像比较精确。

反射式DMD器件的应用，使该投影机拥有反射优势，成像器件的总光效率达到60%以上。对比度、亮度、均匀性都非常出色，图像清晰度高、画面均匀、色彩锐利。

数字技术的采用，使图像灰度等级达256-1024级，色彩达2563-10243种，图像噪声消失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新。这种投影机所产生的图像非常明亮，图像的色彩准确而且精细。 发展

目前德州仪器公司公司正在下大力气提高其产品的性能，增强产品的易用性。Kestral自动同步技术（该技术在模拟转数字的信号转换过程中自动调整象素的时段及频率，既可免去手工操作，又可提供清晰、无噪音的数字影像）通过将Kestral技术植入其DLP装置，简化了以DLP技术为基础的产品的开发升级过程。

随着DDR技术和DM3新型DMD的引入，DLP技术有了跨越式的发展。相对于SDR DMD芯片组，DDR DMD芯片组主要有三点改进：

(1)微镜的倾斜角度从10度增加到12度，这使得画面亮度有～20%的提升。

(2)在微镜下面，我们增加了一层黑色金属（DM3）。这种工艺极大程度上减少了微镜阵列下上层结构产生的反射。采用DDR技术的投影机的对比度已经超过了2000:1，而采用SDR技术的投影机只有800:1。

(3)相对于SDR芯片组，DDR芯片组具有更高的数据接收速率，使得图像质量大大提高，尤其是在视频图像上效果更为明显。 三片和单片

单片DLP结构、三片DLP结构在电路系统（含信号处理、逻辑控制、抑噪等）、光路系统（含色轮、光源、镜头/镜片技术等）设计上各自有着怎样的特点？

从电子学角度讲，单片结构与三片结构最大的不同是三片结构需要三个DDP控制芯片分别为三个DMD芯片处理数据。通常，在三片结构中，视频和图形数据是通过一系列信号处理芯片来进行数字化处理，来实现比例缩放、去隔行、图像增强和噪声抑制功能。完成这些处理后，红、绿、蓝的数据被分别送到三个DDP控制芯片中实现数据格式变换，然后送到DMD芯片。 在单片DLP结构中，特别是商用投影机的应用中，更高的集成度是很典型的。前端处理功能（自动锁定、比例缩放、图像增强等）通常被集成在一个高度集成的芯片中。该芯片的输出送到DDP处理芯片中，进行DLP?特定的图像增强和数据格式变换处理。

从光学角度讲，三片结构利用聚焦光学器件和一系列的内部反射棱镜以及彩色分光棱镜的组合结构，来引导光源发出的白光，并通过滤光产生红、绿、蓝三原色光线投射到DMD芯片上。DMD芯片把光线反射回彩色分光冷静，通过反射棱镜，然后进入投影机的镜头在屏幕上重现图像。单片DLP系统相对来说比较简单。光源发出的白光会聚到旋转的色轮平面上，通过滤光产生红、绿、蓝三原色的光线。光线通过在集成的管状通道中反弹传输，产生强度均匀的输出。最后，光线通过反射棱镜发射到数字微镜芯片上。DMD和色轮同步显示数据，这样在色轮的每一个彩色周期都会有正确的彩色数据显示。反射回来的光线通过反射棱镜送到投影机的镜头中显示。单片光学结构可以非常紧凑，而且有高效的成本。这是为什么三磅以下的商用投影机都是基于DLP技术的一个重要的原因。 二．投影机性能详解【规格参数篇】：

1.输出分辨率：是指投影机投出的图像的分辨率,或叫物理分辨率、实际分辨率，即LCD或DMD的分辨率。

2.最大分辨率：是指投影机可接收比物理分辨率大的分辨率，通过压缩算法将信号投出。

亮度：光线输出的视觉接受度，一般采用ANSI流明来衡量投影机的亮度。ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量投影机亮度的方法，它测量全白屏幕“田”字形九个交叉点上的各点照度（lux），乘以面积，再求九点的平均值，即为该投影机的ANSI流明数。

3.对比度：是黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。对比度反映了一个画面明暗变化的范围大小，比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩的表现也就越丰富。

4.亮度均匀度：亮度的均匀程度，也称周边辉度比，它是指最亮与最暗部分的差异值，以百分数计。一般要求投影机的亮度均匀度要高于85%。 5.色彩：

颜色数：表明光阀是数字的还是模拟的。对于数字的，采用光阀和控制电路的颜色数来描述。（LCD 8位驱动 16.8M彩色）；

色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。色温高，图像偏蓝；色温低图像偏红；

色调：在物体反射的光线中以哪种波长占优势，不同波长产生不同颜色的感觉。颜色本质的基本特征；

色饱和度：一个颜色的鲜明程度，饱和度越高颜色越深，它是色调的表现程度，取决于波长的狭窄性（纯度）。简单的说，一种颜色中白光的成分越多，饱和度越低； 色均匀度：同亮度均匀度类似。 6.光源：

光源的种类：氙灯、金属卤素灯、超高压水银灯（UHE）、超能灯（UHP）等； 光源的预期寿命：光源保持在屏幕的光输出大于50％初始值的时间；

主要光源厂商：Philips (荷兰)－UHP、 Osram (德国)－VIP、Ushio (日本) ：NSH、 Matsushita (日本) －UHE、 Phoenix (美国) 等等；

7.兼容性：指投影机所遵循与符合的标准、模式。包括分辨率、视频设备(PC、 Macinto、DVD等)、视频标准（ NTSC、PAL、SECAM：B/D/G/I/H/M等）。 8.镜头：

F：定义为镜头焦距和通光孔径直径的比值，也就是投影距离和画面尺寸的比值，是一常数，F越小，镜头短焦能力越好。

f：光学镜头的焦距可调范围，定义了镜头的光学变焦能力。

镜头的放大比率，指在固定的投影距离内，能投射的最大画面和最小画面的比值。 9.噪音：噪音程度是另一个选购投影机的重要指标，因为噪音会影响到教学和会议的进行或干扰影片原有的音效，而噪音主要的来源就是散热用的风扇，风扇转速越高噪音就越大。 10.画面尺寸：是指投出的画面的大小。 要投放需要的尺寸，需将投影机放在与幕相应的距离上。根据各机型不同,画面尺寸与投影距离的关系有所不同； 11.投影距离：是指投影机镜头与幕之间的距离；

12.水平扫描频率：又叫行频。投影机的水平扫描频率都有一个范围。如果来自计算机的输入信号的水平扫描频率超出此范围，则投影机将无法投放(NO SIGNAL)；

14.垂直扫描频率：又叫帧频。如果来自计算机的输入信号的垂直扫描频率超出此范围，则投影机将无法投放(NO SIGNAL)。在范围之内，将计算机的垂直扫描频率设定为高值时，投影效果好。

15.电源功率：电源功率越小，机器所产生的热量就小，这样机器连续投影时间就长。为了使用安全，投影机里一般装有过热保护装置。 【信号的种类篇】:

1.RGB信号：分为RGB三基色和水平垂直同步信号，一般采用D-Sub 15针连接线连接； 2.复合视频：将视频的亮度、色度和同步信号混合成一个信号。输入输出采用RCA插座；

3.S视频信号（S-Video）: 将两个色差信号U、V合并形成一个彩色信号C，以Y/C格式进行记录，这种格式被称为彩色降频方式。避免了CVBS信号的亮色串扰问题，使用mini DIN插座；

4.分量视频（色差输入）：亮度信号（Y）和色差信号（CB、CR）分开传输。有的产品上标注“Y CB CR”表示可接受隔行色差信号，而“Y PB PR”表示逐行色差信号或者HDTV色差信号。色差信号和RGB三原色信号的图像质量相当；

5.DVI标准：基础是Silicon Image公司的PanalLink接口技术，PanalLink接口技术采用的是最小化传输差分信号（S）作为基本电气连接。计算机中生成的图像信息传送到显示处理单元（显卡）中，经处理并编码成数据信号，数据信号中包含了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息，信息通过3个通道输出。同时还有一个通道用来传送使发送和接收端同步的时钟信号。DVI-I兼容RGB输入；DVI-D为纯数字输入； 6.RS-232：遵循RS-232串行协议，实现控制信号的传输；

7.USB：通用串行总线，一种接口协议。可兼容RS232的功能，同时还能够传输大量的文件。常用的标准为USB1.1，最高传输速率为12Mb/s；现在已经发展到USB2.0，理论最高传输速率达到480 Mb/s；

8.音频：有MiniJack（单插孔）和左右声道两种接口。 【功能篇】：

1.梯形校正：目前一般的投影机都具有垂直梯形校正功能，即投影机在垂直方向可调节自身的高度，并纠正由此产生的梯形，使画面成矩形显示。水平梯形校正解决了由于投影机镜头与屏幕无法垂直而产生的水平方向的图像梯形失真，从而使投影机可以在屏幕的侧边也可以同样实现标准矩形投影图像。（另外3D校正功能，可使投影机可进行半自动的斜角投影，突破传统的“上下左右” 梯形校正，在投影画面出现变形时，只需设定屏幕四角通过基础校正功能令画面呈矩形，让使用更灵活。自动梯形校正的功能，可免除手动操作的烦琐过程，并大大节省了调节画面的时间；电动倾斜调节功能，当打开电源后会自动将投影角度调节为上一次使用时的角度，从而自动校正画面的梯形失真。）

2.功能自动化：自动化就意味着操作的简便。前面提到的梯形功能校正中，其实已经涉及了一点自动化的东西，比如自动梯形校正，自动调整倾斜角度。此外，自动化还体现在许多其它方面。比如与电源开关联动的电动式镜头盖，开机后能够自动打开镜头；自动侦测输入端口并显示画面，判断信号是视频信号还是来自PC的RGB信号；自动调节投影尺寸以校正点相位，使图像更清晰。

3.色彩管理（sRGB）：投影机作为终端显示设备，经常会遇到投射出的图像与显示器上看到的图像色彩不完全一致的现象。这是因为不同显示设备有各自的RGB色彩坐标体系，用一色彩经过不同显示设备后自然会发生一些变化。由此诞生了sRGB标准。sRGB代表了标准的红、绿、蓝，即CRT显示器、LCD面板、投影机、打印机以及其他设备中色彩再现所使用的三个基本色素。sRGB的色彩空间基于的色彩坐标，可以使色彩在不同的设备使用传输中对应于同一的色彩坐标体系，而不受这些设备各自具有的不同色彩坐标的影响。sRGB标准最早用于计算机软件对色彩的控制，后来逐渐发展用于打印机、扫描仪等色彩输出设备。随着以计算机为辅助的演示设备越来越成为市场活动的工具，投影过程中的色彩规范管理开始变得重要。尤其对于一些特定行业，比如设计、服装演示、医学标本演示等，都需要真实、准确的色彩再现，而不能有偏差。投影显示系统的sRGB标准是微软公司与精工爱普生公司、三菱公司合作开发的，目的是建立一个可以满足计算机和投影显示需求的色彩管理标准，使得显示设备无须经过特别的色彩信息分析，就可以正确地表现出图像文件。

4. 快速开关机：由于在投影机内部有大功率灯泡，运行过程要中产生很多热量，因此当结束使用关机后，散热系统仍旧要工作一段时间，以使机器完全散热，保护内部部件不受损坏。所以

大多数投影机都设有两级关闭程序，先关机，再拔掉电源。中间有一段时间用于机器散热。为此，厂商采用了相应的设计，尽量缩短以致取消等候关机的时间。

5.节能模式（ECO）：投影机使用中，灯泡的功率很大程度上决定了投影亮度输出，灯泡寿命也直接关系到整机的使用年限。目前许多投影机提供了节能模式，即在投影机中设置两种灯泡使用模式，一般分为普通模式和低功率模式。用户在使用中，可以根据环境光线的具体情况，作出选择。选用低功率模式可以节约能源并延长灯泡使用寿命。这一功能的配备，使投影机可以适用多种环境，并提高了用户对产品的控制与管理，降低使用成本。

6.智能感光：演示过程中，环境光学的强弱能直接影响到投射图像的质量。如果室内光线增强，屏幕上的图像色彩会因此变得不鲜明。

7.背景色自适应：自动探测投影屏幕的颜色，调整显示图像，使其达到完美的展示效果。 8.遥控功能的扩展：投影机配备的遥控器，能遥控机器的开关和各项调节，还内置了激光笔、激光教鞭功能；不仅如此，随着投影产品的发展，遥控器的功能也越来越多，并且不限于对投影机的控制，进而可以代替笔记本的鼠标，对演示文件进行操作，比如上下翻页，演示间隙设置空白等。新一代的遥控器还具备独有的集成操作功能，可控制与投影机相连的DVD影碟机和录像机等，使操作变得更加简易方便。

9.无PC显示：随着网络技术和接入设备的发展，投影机的连接方式变得更加多样化。很重要的一点是开始使用存储卡读写器，即在一些投影机产品中开始内置存储卡，可以直接调用卡中预先存储的演示和图像文件，无需连接计算机设备，从而实现了无PC演示，进一步简化了设备携带和链接的麻烦，对于移动商务展示非常方便。常用的存储卡类型有CF卡、SM卡以及索尼公司独有的Memory Stick。存储卡中的内容可以通过计算机或其它外部设备写入，也可以是数码相机等设备获得图像等信息。同时还出现了PDA可以直接连接投影机的技术，可调入的内容有了更多的丰富。

10. 网络功能：随着互联时代网络产品的普及和发展，投影机产品也不例外地开始朝这个方向发展。因为网络能提供简单方便的管理与整合，为使用带来便利。利用网络投影机，用户可以把自己电脑里的演示内容直接送至指定的投影机，让演示不必通过笔记本电脑或移动存储等媒介就可以进行。系统管理员可以在网上监视和控制投影机的开机/关机，检查灯泡的使用时间，甚至接收灯泡到达使用时限时的自动Email通知。工程师也无需亲临现场，就可以对投影机进行管理和控制操作。网络投影机的应用环境有多种。可以是网上的主计算机通过控制软件，将画面传送到连接此网络的每一台投影机上，输送不同的命令，完成不同形式的画面显示。或者网络上多台计算机通过终端控制软件，可分时共享一台投影机的使用

11.短焦镜头：使投影机适用面得到拓宽，也为在不同大小的会议场所作演示提供了可能。