投影顯示是一種古老的顯示技術(shù),也是一種與時俱進的顯示技術(shù)。近幾年來,,LED投影成為新寵,。下面簡介一下當前幾種的主流投影顯示技術(shù)。
LED投影的優(yōu)勢
第一、使用壽命長,節(jié)能環(huán)保。LED光源衰減慢,,1萬小時只衰減5%,科學合理的使用情況下,,壽命可達到5萬個小時,。整機功率不超過38瓦,相當節(jié)能,。一年內(nèi)可節(jié)省電費400-500元左右整機功率不超過38瓦,,相當節(jié)能。一年內(nèi)可節(jié)省電費400-500元左右。傳統(tǒng)投影機一般都200W以上,,甚至更高,。LED稱為冷光源,光線中不含紅外線和紫外線,,畫面無閃爍,,潤眼護眼。而且一般投影燈為氣體放電燈,,均含有有害環(huán)境及人體的汞,,而LED光源不包含汞等。且具備普通電器的即開即亮,、即關(guān)即滅特性,,免去用普通投影機的令人厭煩的開機和關(guān)機等待。
第二,、由于LED投影機的長壽,、發(fā)熱量小、高可靠性,,帶來其整機的維護,、售后成本遠低于傳統(tǒng)投影機。它無需傳統(tǒng)投影機頻繁的定期維護,、高昂的維修配件費等,。
第三,、小巧,、便攜、功能豐富,,與隨身數(shù)碼設(shè)備強大的互聯(lián)互通性,;可以接電腦、手機,、PDA,、等隨身數(shù)碼設(shè)備;也可以插SD卡,、U盤,、移動硬盤等移動存儲設(shè)備;支持市面上絕大多數(shù)的多媒體文件(包括RMVB文件)的直接流暢播放,,是超強的便攜式多媒體播放器和投影設(shè)備,。
第四、工作,、生活兩不誤:上班時是我們的工作助手,,隨時隨地的做商務(wù)簡報,小型會議;下班往隨身口袋一放帶回家無論是接機頂盒看電視,,還是接DVD看大片,,或者接上PSP、Wii,、X-BOX打游戲,,這些都沒問題。
LCOS投影顯示器
普通液晶顯示器由于采用透射式工作方式,,會造成照射光被吸收,,從而導致亮度不高,因而液晶顯示器用途受到一定的限制,。而硅基液晶(LiquidCrystalOnSilicon,,LCOS)顯示器由于采用了反射式裝置,在功耗相同的情況下,,光源產(chǎn)生的光將更多地通過光學傳輸介質(zhì),,從而提高了顯示器亮度。
LCOS顯示是一種新型微顯示技術(shù),,也是一種全新的數(shù)碼成像技術(shù),,也稱為數(shù)字硅基反射液晶顯示技術(shù),它是采用半導體CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片,。CMOS芯片上涂有薄薄的一層液晶,,控制電路置于顯示裝置的后面,可以提高透光率,,從而實現(xiàn)更大的光輸出和更高的分辨率,。
LCOS投影顯示器的工作原理是,因單晶硅片下面制造了控制電路,,可控制每個液晶像素的工作狀態(tài),。當穿過液晶像素的光被下層硅片上的反射電極反射回去,再次穿過液晶像素時,,利用液晶分子對光源透過率的改變,,而形成圖像光信號。這種圖像光信號,,再通過光學系統(tǒng)和投影系統(tǒng),,把圖像光信號聚焦、放大而投射到屏幕上,,以形成彩色圖像,。
LCOS投影顯示器的圖像失真小,全屏清晰度相同,,會聚不受地磁場影響,;可以消除行間閃爍和圖像大面積閃爍,;分辯率高,能實現(xiàn)HDTV顯示,;但成品率低,,售價高,芯片制造困難,。目前它正朝著擴展可視角,、降低惰性、降低價格,、提高背光源(燈泡)壽命等方面發(fā)展,,并已取得了可喜進展。
DLP投影成像系統(tǒng)
DLP(digitallightprocessor)是數(shù)字光學處理器,,它主要是利用美國德州儀器的數(shù)字微鏡器件DMD(digitalmicro-mirrordevice)的成像器件,,這是一種快速響應(yīng)、反射式的數(shù)字光開關(guān)器件,。它為DLP的實現(xiàn)提供了技術(shù)保障,,從而開辟了投影機技術(shù)發(fā)展的數(shù)字時代。
其原理是將光源藉由一個積分器(Integrator),,將光均勻化,,通過一個有色彩三原色的色環(huán)(ColorWheel),將光分成R,、G,、B三色,再將色彩由透鏡成像在DMD上,。以同步訊號的方法,,把數(shù)字旋轉(zhuǎn)鏡片的電訊號,將連續(xù)光轉(zhuǎn)為灰階,,配合R,、G,、B三種顏色而將色彩表現(xiàn)出來,,最后在經(jīng)過鏡頭投影成像。
目前,,DMD顯示分辨率已達2048×1080像素,。一塊1280×1024像素的DMD,它含有130萬個規(guī)則排列相互鉸接的微型反射鏡,,每個反射鏡的大小約16μm×16μm,,反射鏡之間的間隔約1μm。因此,,可以將DMD與圖像信號,、光源和光學投影單元,,彼此協(xié)調(diào)組合成一個圖像顯示系統(tǒng)。
DLP投影成像系統(tǒng)有用在便攜式投影產(chǎn)品的單片DMD式,;有用于大型拼接顯示墻的二片式,;有用于屏幕和高亮度應(yīng)用領(lǐng)域的三片式,如數(shù)字電影院,。DLP投影機清晰度高,,畫面均勻,色彩銳利,,三片機可達到很高的亮度,,且可隨意變焦,調(diào)整十分方便,。
由于便攜式投影機亮度非常高,,可不使用專用屏幕,直接投在白色或淺色墻壁上即可,;背投影式的投影機位于半透明的屏幕之后,,而觀眾在屏幕的前方觀看。顯然,,它需要將輸出的光線經(jīng)處理反射到屏幕上,,很多大屏幕投影電視就是采用這種顯示方法。由于其優(yōu)越的技術(shù)性能,,DMD近年在多媒體數(shù)字投影儀,、高清晰度電視和數(shù)字電影院系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。
投影顯示光閥LV
光閥(lightvalve,,LV)是一種在光路中,,起通斷光路并對光路強行進行調(diào)制和放大的應(yīng)用光電子器件。在投影顯示技術(shù)中,,光閥相當于一個圖像亮度增強器,,它利用微弱的圖像信號輸入改變器件的電光性能(如偏振、折射率等)或幾何微結(jié)構(gòu)特性,。外部讀出光被光閥(反射或透射)作用后,,再經(jīng)投影物鏡投影,最后在投影屏幕上得到與微弱輸入圖像結(jié)構(gòu)相同,,但強度和尺寸已得到增強放大的圖像,。
目前商業(yè)化應(yīng)用的投影顯示光閥主要有:數(shù)字微鏡器件(DMD)光閥;液晶光閥(LCLV)和油膜光閥(OFLV),。目前,,液晶光閥投影和DMD(也稱為DLP)投影技術(shù)都是大屏幕投影顯示的主流技術(shù)。
由于液晶光閥投影是目前亮度,、分辨率最高的投影技術(shù)之一,,因而適用于環(huán)境光較強,、面積較大的投影顯示場合,目前廣泛用于控制中心,,電教中心,,會議演示中心,以及各類民用場所,。
激光投影顯示技術(shù)
當前投影式激光顯示即微顯示投影機采用激光光源,。激光顯示具有色域?qū)挕⒘炼雀?、?jié)約資源,、節(jié)省能源、優(yōu)化環(huán)境,、能夠?qū)崿F(xiàn)不用眼鏡的真三維顯示等優(yōu)點,。激光顯示技術(shù)是新型顯示技術(shù),是一種具有前瞻性的顯示技術(shù),,國家將激光顯示列入“十二五”規(guī)劃,,特別是國家“十二五”科學技術(shù)規(guī)劃,在新一代信息技術(shù)中將激光顯示列為新型顯示首位加以發(fā)展,,要求激光產(chǎn)品做到高可靠,、低成本、長壽命,。
激光顯示系統(tǒng)工作原理如下圖所示,。
由圖可知,它主要由三基色激光光源,、光學引擎和屏幕三部分組成,。其中,光學引擎則主要由紅綠藍三色光閥,、合束X棱鏡,、投影鏡頭和驅(qū)動光閥組成。紅,、綠,、藍三色激光分別經(jīng)過擴束、勻場,、消相干后入射到相對應(yīng)的光閥上,,光閥上加有圖像調(diào)制信號,經(jīng)調(diào)制后的三色激光由X棱鏡合色后入射到投影物鏡,,最后經(jīng)投影物鏡投射到屏幕,就可得到激光全色顯示圖像,。
激光顯示技術(shù)是以高飽和度的紅,、綠,、藍(RGB)三基色激光為光源的顯示技術(shù),它充分利用激光波長可選擇性和高光譜亮度的特點,,使顯示圖像具有更大的色域表現(xiàn)空間,,色域覆蓋率可達90%(人眼所能看到的色域中,液晶只能再現(xiàn)27%,,等離子為32%,,而激光的理論值超過90%),可實現(xiàn)2倍于傳統(tǒng)光源的色彩再現(xiàn)能力,,色彩飽和度為傳統(tǒng)顯示的100倍以上,。
因此,激光顯示技術(shù)最大程度地能展現(xiàn)人眼可以識別的色彩,,真實地再現(xiàn)客觀世界豐富,、艷麗的色彩,提供更具震撼的表現(xiàn)力,。同時,,它完全繼承數(shù)字時代的高分辨率、數(shù)字信號等特征,,實現(xiàn)人類有史以來最完美的色彩還原,。所以,激光顯示將成為下一代顯示即大色域全色顯示時代的主流技術(shù),。
激光顯示作為新一代的節(jié)能顯示技術(shù)具有卓越的低能耗特點,。以1,000萬臺LED電視每天工作4小時計算,,年耗電共計29億度,,如果這些家庭采用更節(jié)能的激光電視每年將節(jié)電20億度,近于幾個大型火力發(fā)電廠年發(fā)電量的總和,,相當于每年減少173萬噸二氧化碳的排放,。同時,激光顯示的核心部件在生產(chǎn)過程中不使用任何重金屬,,沒有廢水,、廢氣、廢物排放,,是名副其實的環(huán)境友好型光源,。
在應(yīng)用層面,激光顯示技術(shù)將成為未來高端顯示的主流,。其在公共信息大屏幕,、激光電視、數(shù)碼影院,、手機投影顯示,、便攜式投影顯示,、大屏幕指揮及個性化頭盔顯示系統(tǒng)等領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間和廣闊的市場應(yīng)用前景??稍诔笃聊徽宫F(xiàn)更逼真,、更絢麗的動態(tài)圖像,實現(xiàn)其他顯示技術(shù)所不能達到的視覺震撼效果,。