投影显示技术培训资料大屏幕投影显示系统技术资料汇编一. 投影机技术发展沿革二. 投影机的主要技术指标三. 投影机的亮度四. 投影机的一些术语五. 投影屏幕的技术指标六. 大屏幕投影拼接显示系统的使用与维护七. 大屏幕投影显示系统机房及工作环境要求投影机技术发展沿革: 投影机的发展沿革到目前为止主要经过了三个发展阶段，分别通过三种典型的显示技术来加以实现，即CRT投影技术、LCD投影技术以及近些年发展起来的DLP投影技术。 CRT三枪投影机CRT是英文Cathode Ray Tube的缩写，译作阴极射线管。作为成像器件，CRT是实现最早、应用最为广泛的一种显示技术。CRT投影机可把输入信号源分解成R（红）、G（绿）B（蓝）三个CRT管的荧光屏上，荧光粉在高压作用下发光系统放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。光学系统与RT管组成投影管，通常所说的三枪投影机就是由三个投影管组成的投影机，由于使用内光源，也叫主动式投影方式。CRT技术成熟，显示的图像色彩丰富，还原性好，具有丰富的几何失真调整能力；但其重要技术指标图像分辨率与亮度相互制约，直接影响CRT投影机的亮度值，到目前为止，其亮度值始终徘徊在300lm以下。另外CRT投影机操作复杂，特别是会聚调整繁琐，机身体积大，只适合安装于环境光较弱、相对固定的场所，不宜搬动。 LCD投影机LCD是Liquid Cristal Display 的英文缩写。LCD投影机分为液晶板和液晶光阀两种。液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，其工作温度为-55oC+77oC。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，从机时影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。下面分别说明两种LCD投影机的原理。 液晶光阀投影机液晶光阀投影机采用CRT管和液晶光阀作为成像器件，是CRT投影机与液晶与光阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与亮度间的矛盾，它采用外光源，也叫被动式投影方式。一般的光阀主要由三部分组成：光电转换器、镜子、光调制器，它是一种可控开关。通过CRT输出的光信号照射到光电转换器上，将光信号转换为持续变化的电信号；外光源产生一束强光，投射到光光阀上，由内部的镜子反射，能过光调制器，改变其光学特性，紧随光阀的偏振滤光片，将滤去其它方向的光，而只允许与其光学缝隙方向一致的光通过，这个光与CRT信号相复合，投射到屏幕上。它是目前为止亮度、分辨率最高的投影机，亮度可达6000ANSI流明，分辨率为25002000，适用于环境光较强，观众较多的场合，如超大规模的指挥中心、会议中心及大型娱乐场所，但其价格高，体积大，光阀不易维修。主要品牌有：休斯-JVC、Ampro等。 液晶板投影机液晶板投影机的成像器件是液晶板，也是一种被动式的投影方式。利用外光源金属卤素灯或UHP（冷光源），若是三块LCD板设计的则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；信号源经过模数转换，调制加到液晶板上，控制液晶单元的开启、闭合，从而控制光路的通过断，再经镜子合光，由光学镜头放大，显示在大屏幕上。目前市场上常见的液晶投影机比较流行单片设计（LCD单板，光线不用分离），这种投影机体积小，重量轻，操作、携带极其方便，价格也比较低廉。但其光源寿命短，色彩不很均匀，分辨率较低，最高分辨率为1024768，多用于临时演示或小型会议。这种投影机虽然也实现了数字化调制信号，但液晶本身的物理特性，决定了它的响应速度慢，随着时间的推移，性能有所下降。 DLP数码投影机DLP是英文Digital Light Porsessor 的缩写，译作数字光处理器。这一新的投影技术的诞生，使我们在拥有捕捉、接收、存储数字信息的能力后，终于实现了数字信息显示。DLP技术是显示领域划时代的革命，正如CD在音频领域产生的巨大影响一样，DLP将为视频投影显示翻开新的一页。它以DMD（Digital Micormirror Device)数字微反射器作为光阀成像器件。DLP投影机的技术关键点如下：首先是数字优势。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。其次是反射优势。反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效率达60%以上，对比度和亮度的均匀性都非常出色。在DMD块上，每一个像素的面积为16m16，间隔为1m。根据所用DMD的片数。DLP投影机可分为：单片机、两片机、三片机。DLP投影机清晰度高、画面均匀，色彩锐利，三片机亮度可达2000流明以上，它抛弃了传统意义上的会聚，可随意变焦，调整十分便利；分辨率高，不经压缩分辨率可达1024768（有些机型的最新产品的分辨率已经达到12801024）。二. 投影机的主要性能指标: 投影机的性能指标是区别投影机档次高低的标志。投影机的性能指标有很多，这里只谈谈几个主要指标。 光输出（Light Out）是指投影机输出的光能量，单位为流明（lm）。与光输出有关的一个物理量是亮度，是指屏幕表面受到光照射发出的光能量与屏幕面积之比，亮度常用的单位是勒克斯（lx，1lx=1lm/m2）。当投影机输出的光通过一定时，投射面积越大亮度越低，反之则亮度越高。决定投影机光输出的因素有投影及荧光屏面积、性能及镜头性能、通常荧光屏面积大，光输出大。带有液体耦合镜头的投影机镜头性能好，投影机光输出也可相应提高。 水平扫描频率（行频）电子在屏幕上从左至右的运动叫做水平扫描，也叫行扫描。每秒钟扫描次数叫做水平扫描频率，视频投影机的水平扫描频率是固定的，为15.625KHz(PAL制)或15.725KHz(NTSC制)数据和图形投影机的扫描频率不是不个频率频段；在这个频段内，投影机可自动跟踪输入信号行频，由锁相电路实现与输入信号行频的完全同步。水平扫描频率是区分投影机档次的重要指标。频率范围在15kHz-60kHz的投影机通常叫做数据投影机。上限频率超过60kHz的通常叫做图形投影机。 垂直扫描频率（场频）电子束在水平扫描的同时，又从上向下运动，这一过程叫垂直扫描。每扫描一次形成一幅图像，每秒钟扫描的次数叫做垂直扫描频率，垂直扫描频率也叫刷新频率，它表示这幅图像每秒钟刷新的次数。垂直扫描频率一般不低于50Hz，否则图像会有闪烁感。 视频带宽投影机的视频通道总的频带宽度，其定义是在视频信号振幅下降至0.707倍时，对应的信号上限频率。0.707倍对应的增量是-3db，因此又叫做-3db带宽。 分辨率分辨率有：可寻址分辨率、RGB分辨率、视频分辨率三种。 对CRT投影机来说，可寻址分辨率是指投影管可分辨的最高像素，它主要由投影管的聚焦性能所决定，是投影管质量指标的一个重要参数。可寻址分辨率应高于RGB分辨率。 RGB分辨率是指投影机在接RGB分辨率视频信号时可过到的最高像素,如分辨率为1024768,表示水平分辨率为1024,垂直分辨率为768,RGB分辨率与水平扫描频率,垂直扫描频率及视频带宽均有关。视频分辨率是指投影机在显示复合视频时的最高分辨率。这里，有必要将视频带、水平扫描频率、垂直扫描频率与RGB分辨率的关系作一分析：首先看看水平扫描频率与垂直扫描频率、的关系。 在投影机指标中，分辨率是较易混淆的一个概念，投影机技术指标上常给出的水平扫描频率=A垂直扫描频率垂直分辨率 式中A为常数，约为1.2,垂直扫描频率一般不应低于50Hz，为了保证良好的视觉效果，希望垂直扫描频率高一些好。为了提高图像质量，也要提高垂直分辨率。这些都要求相应地提高水平扫描频率。可见，水平扫描频率是投影机的一个重要技术指标。例如：当扫描频率为70Hz，垂直分辨率为768时，行频为64.5。 其次再来看视频带宽与水平扫描频率、水平分辨率的关系。 视频带宽=R水平扫描频率水平分辨率/2 式中R为约为1.4,其中水平分辨率应比垂直分辨率高,这是由于图像水平与垂直幅度之比是4:3,例如垂直分辨率为768时,水平分辨率一般是1024,此时信号带宽是46MHz。 综合上述两个公式可以得出： 视频带宽=C水平分辨率垂直分辨率水平扫描频率/2 式中C=AR。由该公式可以知道要提高图像分辨率，就要提高视频带宽。因而视频带宽也是投影机的一个重要打。因此，在区分投影机质量优劣时，应注重行频和带宽，在看RGB分辨率时，还应注意它的垂直扫描频率，在行频一定时，垂直扫描频率不同时，最高RGB分辨率也不同。例如一台投影机的最高行频为75kHz，当垂直扫描频率为60Hz时，允许最高RGB分辨率是12801024。而如果将垂直扫描频率提高至70Hz时，就达不到12801024。 CRT管的聚焦性能我们知道，图形的最小单元是像素。像素越小，图形分辨率越高。在CRT管中，最小像素是由聚焦性能决定的，所谓可寻址分辨率，即是指最小像素的数目。 CRT管的聚焦机制有静电聚焦、磁聚焦和电磁复合聚焦三种，其中以电磁复合聚焦较为先进，其优点是聚焦性能好，尤其是高亮度条件下会散焦，且聚焦精度高，可以进行分区域聚焦，边缘聚焦，四角聚焦，从而可以做到画面上每一点都很清晰。 会聚会聚是指RGB三种颜色在屏幕上和重合,对CRT投影机来说,会聚控制性显得格外重要,因为它有RGB三种CRT管,平行安装地支架上,要想做到图像完全会聚,必须对图像各种失真均能校正。机器位置的变化，会聚也要重新调整，因此对会聚的要求，一是全功能，二是方便快捷。会聚有静态会聚和动态会聚，其中动态会聚有倾斜，弓形，幅度，线性，梯形，枕形等功能，每一种功能均可在水平和垂直两个方向上进行调整。除此之外，还可进行非线性平衡，梯形平衡，枕形平衡的调整。有些投影机具有点会聚功能，它将全屏幕分为208个点，在208个点上逐点进行调整，所以屏幕上每一点都做到精确会聚。三. 投影机的亮度: 在当今的投影机市场上，各品牌为提高竞争力，不断推出高亮度、高分辨率的新产品，投影机的亮度已经达到1000ANSI流明以上，但在使用过程中，用户经常感到厂家标明的亮度指标与实际应用有出入，同等亮度的不同品牌在比较中也不尽相同，是什么决定投影机的亮度呢？ 分体式投影机的光输出是投影机主要的技术指标，是决定投影机屏幕亮度的关键因素，光输出通常以光通量来表示，光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力，光通量的单位是流明。 在九十年代以前，投影机市场以CRT（三枪）投影机为主，光输出用峰值流明来表示，即在一个白窗口的测试图像上，以扫描线尚清晰可见的情况下，测量白窗口的最大照度（LUX）乘以白窗面积（m2）来确定投影机光通量，峰值流明具有很好的实际意义，由于您看到的任何一帧视频图像不可能全部都是白场，白色所占的比例一般占图像面积的20左右。同时CRT投影机是依靠投影管内电子束在荧光屏上扫描获取图像，束电流大小取决于阴极的发射能力，正常状态下阴极发射的电子被阴栅之间的负电位差控制，在阴栅之间形成电子云，随电位减少，电子流很快被拉到阳极-荧光屏，CRT管能提供较高的脉冲电流，所以窗口信号的屏上亮度可较高，而如果画面是全白场，由于阴极发射能力的限制，只能提供平均束电流，屏上亮度会大大降低，只有峰值流时的1/5左右。由于阴极各CRT投影和所采用窗口信号的大小不同（10-25），所以各厂商给出的峰值流明数，没有绝对的可比性，只能供用户参考。