投影机基础知识

1、投影机基础知识投影机基础知识.目录目录 投影机专业术语/参数 接口介绍/选用 投影机工作原理.目录目录I. 投影机专业术语投影机专业术语/参数参数1. 行业标准行业标准2. 光学参数光学参数3. 镜头参数镜头参数.1. 标准化机构简介标准化机构简介机构缩写英文名称中文名称LOGOISOInternational Organization for Standardization国际标准化组织IECInternational Electrotechnical Commission国际电工委员会ISO/IEC JTC 1ISO/IEC Joint Technical Committee ( Info

2、rmation Technology )ISO/IEC联合技术委员会JBMIAJapan Business Machine and Information System Industries Association日本办公机械与信息系统产业协会ANSIThe American National Standards Institute美国国家标准化协会 任何测试数值，都要基于一个标准，才有意义。任何测试数值，都要基于一个标准，才有意义。 相同设备，在不同标准下，所得数值可能不同。相同设备，在不同标准下，所得数值可能不同。.1. 投影机行业标准简介投影机行业标准简介-ISO/IEC 21118:

3、2005 标标准准1. 2005年8月以前，日本JBMIA的投影机分会，制定的投影机性能标准IIS。2. 2005年年8月月26日，日，ISO/IEC联合技术委员会发布，联合技术委员会发布， ISO/IEC 21118: 2005 标准标准(或称或称ISO 21118: 2005 标准标准)。3. JBMIA投影机分会在其网站的相关页面，公布了自2006年1月以来，在中国内地销售的投影机产品(部分)的真实技术指标，以确保在中国内地销售产品的质量，帮助消费者正确地选购投影机。( http:/ ) 4. JBMIA网站上已经公布了明基等15个品牌，在销产品的亮度指标。.环境温度25C，相对湿度10

4、%90%，海拔高度低于1000米。2.测试房间(暗房暗房)要防止光线透射，唯一的光源是投影机，当手工进行对比度测试时，测试人员不能穿白色衣服，屏幕上的光照度低于1lux，测试用幕布应该平坦的非反光材料。3.应该使用仪器Minolta Chromameter， Model CL-200，或相同类型的仪器代替。* 测量仪器，每年需要到国家计量机构进行校正。4.测试前投影机运行稳定(热机热机)，采用默认设置，如梯形校正、情景模式、色温等，且至少测试前5分钟内没有做任何调整。投影镜头调为最大缩放，投影画面尺寸为60英寸(即1平方米左右)。2. 光学参数测量条件光学参数测量条件.1. 光照度光照度Ev

5、单位受照面积接受的光通量，定义为光照面的光照度，用字符Ev表示。 光照度的单位是勒克斯(lux或lx)。1lux=1lm/m2。2. 光通量光通量v (亮度亮度) 标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量称为光通量， 通常以字符表示。 光通量的单位为流明(lm)。* 我们通常将投影机的光通量，俗称为亮度。光通量光通量v光照度光照度Ev *画面面积画面面积对于同一台投影机来说：投影的画面越大、光照度越小，而投影面积越小、则光照度越大，但它们的乘积是不变的。2. 光学参数说明光学参数说明.光通量光通量(亮度亮度) Brightness =Sum(L1L9)/9(lux) x A(m2) * A (Are

6、a) = W * H (m2)2. 光学参数测量方法光学参数测量方法* ISO21118: 2005标准规定： 宣称亮度为平均水平，允许最低亮度不低于宣称亮度的80%。出厂的每台投影机亮度不尽相同，但都大于最低值。ANSI流明是单台投影机的亮度测量方法, ISO21118是投影机各项技术 指标的测量标准及出货标准。* 数据模拟图.对比度对比度指投射出的白色，与黑色画面之间的亮度比率。Contrast =纯白(L5)/纯黑(L5) (FOFO) * FOFOFull On/Full Off均均匀匀度度 (常用常用JBMIA 9点法点法)指整体画面亮暗的差异程度 (以表示)。Uniformity

7、(JBMIA) = Average (L1,L3,L7,L9)/L5Uniformity (ANSI) = Minimum (L10,L11,L12,L13)/Average(L1L9)2. 光学参数测量方法光学参数测量方法.投射比投射比(Throw Ratio)= 投影距离/画面宽度。用来区别不同的镜头，如短焦镜头 0.9, 数值越小短焦效果越好。投影比投影比=画面对角线尺寸投影距离。如110”2m，更形象的表现投射比大小。缩放比或变焦缩放比或变焦(Zoom Ratio)=投影距离固定时,最大/最小(画面尺寸)。定焦则为1。3. 镜头参数测量方法镜头参数测量方法WD* 画面尺寸D：投影画面对

8、角线的尺寸 (英寸, inch )。* 画面宽度W：投影画面宽边的长度(米, m)。* 投影距离L：镜头中心到屏幕的最短距离(米, m)。 L.方法方法1查说明书查说明书*画面尺寸 120”*最小投影距离3.69米*最大投影距离4.80米*垂直偏移量137mm 以以MP777 投投120”为例，如何计算投影距为例，如何计算投影距离。离。 投射比1.511.96；投影65”2m；缩放比1.3 (1.96/1.51)方法方法2公式计算公式计算*最小投影距离=画面尺寸/投影比120”/65*2=3.69米*最大投影距离=最小投影距离*缩放比 = 3.69*1.3=4.80米 投影距离越短，光损失越小

9、。.垂直偏移量垂直偏移量 /Projection Offset /仰角仰角 Projection Offset= 投影镜头到画面上边的垂直距离/画面的高度*100% * 明基部分机种为120130%。人性化设计理念！无需调整梯形校正。人性化设计理念！无需调整梯形校正。 普通投影机offset为0或很小，通过调整前支脚把投影机向上抬，此时画面产生垂直失真，即上边宽下边窄。 通过 Keystone 调整后，画质损失明显，尤其是文字的表现！ 吊装时，投影机吊架也不必延伸过长，来迎合幕布的高度。3. 镜头参数补充说明镜头参数补充说明.目录目录II. 接口介绍接口介绍/选用选用1. 模拟接口模拟接口2.

10、 数字接口数字接口3. 控制接口控制接口.D-Sub (VGA)Component (YPbPr)Composite (Video)DVI-IRS232S-VideoUSBAudioBNC接口介绍接口介绍连连看连连看HDMI. 视频接口视频接口/ Composite/ Video (RCA端子端子 )： Composite 讯号通常来自大多数录像机后面的 RCA 插孔，将明度 Y 与色度 C 信息合并成一个讯号。 将明度与色度分开的优点是，视讯投影机内不需包含 Comb 滤镜来将复合讯号分成明度与色度讯息。Comb 滤镜会减少视讯影像的清晰度。 S端子端子/ S-Video： 这是一种视讯传输

11、标准，它使用 4 接脚的 mini-DIN 接头在两条讯号线之间传送视讯信息，这两条线称为明度 (亮度，Y) 与色度 (色彩，C)。S-Video 也称为 Y/C。 * S-Video 画质优于 Video 。 1.接口介绍模拟接口介绍模拟. 色差輸色差輸入入/ Component/ YPbPr (RCA端子端子 ) ： Component 视讯包含三个讯号。第一个明度讯号，指的是包含于原本 RGB 讯号内的亮度或黑白信息。第二个与第三个讯号称为色彩差异讯号，它们指出相对于明度的蓝色与红色量。蓝色元素为 B-Y，而红色元素为 R-Y。 * 色彩差异讯号是由 RGB 讯号衍生出来的。绿色可从 B

12、-Y 与 R-Y 导出。显示装置可从 Y 元素得知影像的亮度，并且由于它知道蓝色与红色量，因此可推算出绿色量，并填入绿色。 * YPbPr 画质优于 Video 与 S-Video。 D-Sub/ VGA/ 模拟模拟RGB： 红色、绿色、蓝色；计算机的显示器大多采用此类型。使用范例：RGB 输入或输出通常被称为计算机的输入或输出。 * D-Sub 画质优于YPbPr 、S-Video和Video。1.接口介绍模拟接口介绍模拟.BNC BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。 主要用于连接工作站、工程机等，对扫描频率要求很高的系统。优点：1. BNC的螺旋锁扣螺旋锁扣设

13、计，可以有很好的牢固连接。2. BNC接头可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少干扰减少，且信号频宽较普通D-SUB大，可达到最佳信号响应效果。 1.接口介绍专业模拟接口介绍专业模拟.2.接口介绍数字接口介绍数字DVI ( Digital Visual Interface / 数字视觉接口) DVI 的输入，可直接与来自计算机的数字图形讯号一起运作，无需A/D，D/A的转换。这样，投射出来的计算机影像将具有更均匀丰富的对比，而不需经过困难的同步化处理。分为DVI-I(模拟信号与数字信号)；DVI-D(纯数字信号)。 可以支持HDCP协议(可选条件)DVI (数字)画质优于D-Sub、YPb

14、Pr 、S-Video和Video。DVI-I接口数字+模拟传输(比DVI-D多了4个针脚，用以传输模拟的RGB信号)DVI-D接口纯数字接口，不支持模拟信号输入.2.接口介绍数字接口介绍数字HDMI (High Definition Multimedia/高清晰度多媒体接口)HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及无压缩的音频信号及高分辨率视频信号高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。 2002年岁末，HDMI 1.0标准颁布，至今已经颁布了1.3版本，主要变化在于近一步加大带宽，以便传输更高分辨率

15、和色深。HDMI在针脚上和DVI兼容，只是采用了不同的封装。与DVI相比，HDMI可以传输数字音频信号，并增加了对并增加了对HDCP协议的支持协议的支持(必要条件必要条件)，为看有版权的高清电，为看有版权的高清电影电视打下基础。影电视打下基础。不过，为了让设备带有HDMI接口，除了需要专用芯片外，硬件厂商还要支付一笔不斐的HDMI认证费。HDMI支持5Gbps的数据传输率，最远可传输15米，足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。.接口介绍信号处理接口介绍信号处理.3.控制接口控制接口RS232串行通信接口串行通信接口功能功能代码代码(十六进制十六进制)功能功能代码代码(十六进制十

16、六进制)开机0D 2A 70 6F 77 3D 6F 6E 23 0D VGA(PC)0D 2A 73 6F 75 72 3D 52 47 42 23 0D 关机0D 2A 70 6F 77 3D 6F 66 66 23 0DVideo(视频)0D 2A 73 6F 75 72 3D 76 69 64 23 0D波特率奇偶位数据位停止位流控制115200(默认)无81无* 大部分在销机种代码均通用。.Video输入S-Video输入VGA 输入色差输入(共用)VGA输出RS232串口 USB 接口视频接口：视频接口： VideoS-VideoComponentRGBDVI/HDMI 低端(效果

17、差) 高端(效果优) MP724D-sub/Comp. In红外线接收器喇叭DVI-I 输入HDMI 输入音频输入/输出.* * 投影机视频连接线材投影机视频连接线材VideoS端子端子色差色差/YPbPrD-subYPbPrD-Sub/VGAD-subBNCD-subDVIHDMI、 DVI-D.* *投影机电源线、音频线及控制线投影机电源线、音频线及控制线USBControl/ RS232电源线电源线音频线音频线.你都认识了吗？你都认识了吗？SP920.电视盒、电视盒、KTV主机等，都推荐客户选用高级的接口。主机等，都推荐客户选用高级的接口。VGA信号色差信号Video信号.III. 投影

18、机工作原理投影机工作原理(光学光学)1. 光源光源2. 光路光路3. 成像引擎成像引擎4. 镜头镜头.投影机原理示意图投影机原理示意图信号源信号源(PC/视频视频)光光 源源信号处理信号处理(Solution)与控制电路与控制电路DLP成像引擎成像引擎投影镜头投影镜头光路光路幕幕 布布温控保护温控保护系统系统.光源光路成像引擎(成像面板)投影镜头前风扇组DLP 投影机的组成投影机的组成 (单片单片)控制电路/温控保护系统.光源光路镜头投影LCD 投影机的组成投影机的组成 (3LCD透射式透射式)成像引擎裸灯整灯灯杯灯芯灯架打开灯泡门滤光片光源光源投影灯泡的组成投影灯泡的组成.光源投影灯泡的工作

19、原理光源投影灯泡的工作原理发射光线到成像装置。理想的光源(弧间隙)是无穷小 ；灯杯(发射器)，椭球形灯壁 。 为了预防光输出的降低，在汞蒸气中混合了少量的氧气和卤素，这样可以预防钨沉淀在灯泡壁上，而使钨重新沉淀到电极上去。 维持灯泡的亮度几乎和初始亮度一样，直到寿命结束。 光输出模式会随着弧电极形状的改变而改变，电极之间的辉光等离子体也会迅速的改变。因此会出现图像有的的区域亮，其他的区域暗的情况。这些问题可以被光学处理。.光源投影灯泡的分类光源投影灯泡的分类市面上的投影机灯泡主要有，金属卤素灯泡、高压汞灯泡两大类。金属卤素灯泡金属卤素灯泡因灯泡中填充了金属卤化物而得名，不属于冷光源。*半衰期短

20、，一般为1000小时左右；*光源的尺寸大，通常是2毫米或稍大点，存在色彩和亮度的稳定性问题。*发热量大，不宜做长时间(4小时以上)投影使用，它产生暖光，需要较大功率，才能产生与冷光源灯泡同等的亮度(亮度: 100W UHP250W卤素灯）高压汞灯泡高压汞灯泡则是采用高压汞填充的灯泡(微量卤素) ，通常被称为冷光源灯泡。*使用寿命长，一般可以正常使用2000小时以上, 并且亮度衰减很小。*光源的尺寸小，1.3到1.0毫米之间，这样会带来更高的光效率*功耗低、发热量小，投影机温升相对较低，因此适合投影机长时间工作，目前主流投影机的灯泡类型，就是冷光源灯泡，主要有UHP(超高压)、VIP、UHE。.

21、光源光源投影灯泡的参数投影灯泡的参数/保养保养保养：保养：不要让投影机处于过热状态。引起灯泡衰减的第一个原因就是过热。接下来就是要保证关机后的，正常散热和自然冷却。尽量保证使用环境灰尘少，定期清洗灰尘过滤器。确保电源的“同一性” ，投影机与信号源的电源连接相同的地线。 卖点主要体现在Unishape/VIDI光源技术，或“灯泡保护”等热学设计。主要参数：主要参数：功率(W) 、半衰期半衰期(h) 、品牌 、产地。灯泡名称灯泡名称厂商厂商介绍介绍UHPPhilips荷兰VIPOSRAM德国UHEEpson、Panasonic日本. LED投影机的光线是通过，高功率LED发出光线，穿透分光镜和一系

22、列透镜后得到的。 LED光源有下列显著特点： 标称寿命5万小时以上，在合理应用的前提下，寿命能做到尽可能的长 衰减慢，1万小时衰减5%，2万小时衰减10% 颜色可以在硬件方面得到伽玛校正，理论上色彩和自然光一样达到无穷程度 投影机功耗可以做到40W以内 LED投影机从开机到达到全光通量输出，只需要微秒级的时间， LED光源完全不含红外线和紫外线，所以对液晶屏和塑胶光学器件，几乎无寿命影响 LED投影机不再担心灰尘的困扰 LED投影机产品质量更容易控制。光源光源LED (LED投影机投影机)LED (Light Emitting Diode)光路光路将灯泡的光线，传输到成像引擎光管透镜组反射镜色

23、轮分色镜尽可能的保证效率效率和准确性准确性。. 大部分投影机使用的成像面板都很小，对角线小于1英寸，如0.65”, 0.55”。 这意味着光路上使用的光学部件一定要趋于完美，因为任何材料、形状和位置的瑕疵，在到达幕布时都将被放大了几百倍。当然，这种对于完美的追求要与成本的控制相平衡。 事实上光学的设计应该以这样的一种方式，即各个部件应该定位非常准确的组合在一起，而不需要采用太多费时的人工调整。 例如一些老型号的光管、反射镜是可调解方向的，而现在大部分光机的设计，都是整合在一起，无需调整的。光路光路设计要求设计要求. 大部分灯泡发出的光线是中心亮，然后是向四周逐渐变暗。 一个解决的方法是：用一系

24、列的小镜片(光管)，将灯泡的光线汇合到一起，并产生一个矩形的光束。另一种值得注意的方法是，将灯泡的光线汇聚到一个矩形棒的一端，这个棒是由磨光玻璃或石英制成，它的内表面由高反射镜环绕。光线在这个光管里多次反射，在另一端出现时，就是均匀的矩形光束了。光路光路光管光管光光 管管灯灯 泡泡. 作用：提供连续的颜色 分类：RGB三基色段，白色段，黄色段，过渡色段(洋红等),也会有其他辅助色端,目前有5段和6段光路光路色轮色轮 (应用于反射式投影系统) 原理：这几种显示的颜色依次刷新画面(大部分设计1/60秒），这对于观察者的大脑来说已经足够快，因此看到的是一个独立的全彩的图像。这叫做“场序颜色”，因为它

25、是依次呈现不同的颜色，而不是都在同一时刻。.四节点色轮四节点色轮RGBW五节点色轮五节点色轮RYGBW六节点色轮六节点色轮RGBRGB/RYGCBW. 作用：提供 RGB 三基色 原理：分色镜就是，这种材料具有或者表现出两种颜色的特性，这些材料反射一种颜色，同时允许另一种颜色透射。这是通过在玻璃表层，涂上金属氧化物层来实现的。光路光路分色镜分色镜 (应用于透射式投影系统).u颜色有三种表现特征，即色调、亮度和饱和度色调、亮度和饱和度。u饱和度与亮度，像天平的两饱和度与亮度，像天平的两端一样矛盾。端一样矛盾。u三角形的三个点可以描绘出 投影机的所有色彩u许多视频源使用 SMPTE 240 色彩标

26、准去记录影片u想得到完整的图像需要复制 到色彩的全部 色谱图色谱图成像引擎成像引擎成像技术成像技术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)通常单片式.光光源源棱镜棱镜反射镜反射镜反射镜反射镜反射镜反射镜X型立方体型立方体投影镜头投影镜头液晶面板液晶面板分色镜分色镜* LCD : Liquid Crystal Display 液晶显示屏3LCD投影系统工作原理投影系统工作原理(透射式透射式).反射：反射：红光红光穿透：绿光，蓝光穿透：绿光，蓝光反射：反射：蓝光蓝光穿透：绿光，红光穿透：绿光，红光3LCD投影系统投影系统X型立方体型立方体画画面面.DLP投

27、影系统工作原理单片式投影系统工作原理单片式.DLP工作原理工作原理.DLP工作原理工作原理.DLP工作原理工作原理一个一个DMD象素由镜面层、机构层和半导体层构成象素由镜面层、机构层和半导体层构成.一个一个DMD微镜片可被简单描述成为一个半导体光开关微镜片可被简单描述成为一个半导体光开关DLP工作原理工作原理.一个一个DMD微镜片可被简单描述成为一个半导体光开关微镜片可被简单描述成为一个半导体光开关DLP工作原理工作原理.一个一个DMD微镜片可被简单描述成为一个半导体光开关微镜片可被简单描述成为一个半导体光开关DLP工作原理工作原理.单芯片单芯片 DLP方案方案.DLP 技术广泛应用于商务、行业和家庭领域技术广泛应用于商务、行业和家庭领域单芯片单芯片 DLP方案方案单片单片DLPDLP Cinema三芯片三芯片 DLP Cinema 方案方案.LCOS (或或D-ILA) 投影系统投影系统 (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)，直接驱动图像光源放大器.LED 投影系统投影