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LED投影機成LED屏企新焦點 能否“戰(zhàn)勝”激光投影機

2015-11-26

  投影顯示是一種古老的顯示技術,也是一種與時俱進的顯示技術。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。

  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、即關即滅特性,免去用普通投影機的令人厭煩的開機和關機等待。

  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,與隨身數碼設備強大的互聯(lián)互通性;可以接電腦、手機、PDA、等隨身數碼設備;也可以插SD卡、U盤、移動硬盤等移動存儲設備;支持市面上絕大多數的多媒體文件(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,光源產生的光將更多地通過光學傳輸介質,從而提高了顯示器亮度。

  LCOS顯示是一種新型微顯示技術,也是一種全新的數碼成像技術,也稱為數字硅基反射液晶顯示技術,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)是數字光學處理器,它主要是利用美國德州儀器的數字微鏡器件DMD(digitalmicro-mirrordevice)的成像器件,這是一種快速響應、反射式的數字光開關器件。它為DLP的實現提供了技術保障,從而開辟了投影機技術發(fā)展的數字時代。

  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,把數字旋轉鏡片的電訊號,將連續(xù)光轉為灰階,配合R、G、B三種顏色而將色彩表現出來,最后在經過鏡頭投影成像。

  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用領域的三片式,如數字電影院。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)越的技術性能,DMD近年在多媒體數字投影儀、高清晰度電視和數字電影院系統(tǒng)中得到廣泛的應用。

  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制和放大的應用光電子器件。在投影顯示技術中,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)或幾何微結構特性。外部讀出光被光閥(反射或透射)作用后,再經投影物鏡投影,最后在投影屏幕上得到與微弱輸入圖像結構相同,但強度和尺寸已得到增強放大的圖像。

  目前商業(yè)化應用的投影顯示光閥主要有:數字微鏡器件(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)投影技術都是大屏幕投影顯示的主流技術。

  由于液晶光閥投影是目前亮度、分辨率最高的投影技術之一,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

  當前投影式激光顯示即微顯示投影機采用激光光源。激光顯示具有色域寬、亮度高、節(jié)約資源、節(jié)省能源、優(yōu)化環(huán)境、能夠實現不用眼鏡的真三維顯示等優(yōu)點。激光顯示技術是新型顯示技術,是一種具有前瞻性的顯示技術,國家將激光顯示列入“十二五”規(guī)劃,特別是國家“十二五”科學技術規(guī)劃,在新一代信息技術中將激光顯示列為新型顯示首位加以發(fā)展,要求激光產品做到高可靠、低成本、長壽命。

  激光顯示系統(tǒng)工作原理如下圖所示。

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  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、投影鏡頭和驅動光閥組成。紅、綠、藍三色激光分別經過擴束、勻場、消相干后入射到相對應的光閥上,光閥上加有圖像調制信號,經調制后的三色激光由X棱鏡合色后入射到投影物鏡,最后經投影物鏡投射到屏幕,就可得到激光全色顯示圖像。

  激光顯示技術是以高飽和度的紅、綠、藍(RGB)三基色激光為光源的顯示技術,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27%,等離子為32%,而激光的理論值超過90%),可實現2倍于傳統(tǒng)光源的色彩再現能力,色彩飽和度為傳統(tǒng)顯示的100倍以上。

  因此,激光顯示技術最大程度地能展現人眼可以識別的色彩,真實地再現客觀世界豐富、艷麗的色彩,提供更具震撼的表現力。同時,它完全繼承數字時代的高分辨率、數字信號等特征,實現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。

  激光顯示作為新一代的節(jié)能顯示技術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。

  在應用層面,激光顯示技術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)等領域具有很大的發(fā)展空間和廣闊的市場應用前景??稍诔笃聊徽宫F更逼真、更絢麗的動態(tài)圖像,實現其他顯示技術所不能達到的視覺震撼效果。


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