微型投影仪的原理和设计

目录

1.选题背景：....................................... 错误！未定义书签。

2.方案论证及过程论述 (1)

2.1投影仪的内部结构 (1)

2.1.1投影仪的三大结构 (1)

2.1.2投影仪的各种元件在工作中的作用 (2)

2.1.3投影仪的性能参数 (3)

2.2投影仪的成像原理 (4)

2.2.1 投影仪的三种成像原理 (4)

2.2.2现有三种投影仪成像方式的特征比较比较和选择 (6)

2.3投影仪的微型化进程和注意事项 (6)

2.3.1投影仪微型化的可行性方案 (6)

2.3.2微型投影机注意事项 (7)

2.3.3微型投影机常见问题处理 (8)

3.结果分析 (9)

4.结论 (9)

参考文献........................................... 错误！未定义书签。

1..选题背景：

投影仪的定义为：以精确的放大倍率将物体放大投影在投影屏上测定物体形状、尺寸的仪器。在中国投影与一般用于文稿的演示和电影的放映等等。投影仪的出现解决了传统播放器材受物理影响屏幕较小、分辨率不清晰等问题。

投影仪已经广泛应用于商务、教学、家庭影音等领域，其投射出的画面可以根据需要调节大小。在显示面积较大的画面时，例如多媒体教学课件，投影仪是唯一经济可行的选择。投影仪不受显示屏幕的制约，因此，可以在追求大屏幕、高质量显示效果的同时，缩小机器体积。小型化、微型化是投影仪未来的发展目标。

2.方案论证及过程论述

2.1投影仪的内部结构

2.1.1投影仪的三大结构：

如上图所示为普通投影仪的剖面图，从投影机产品的构成来看，它包括了核心投影成像部件、光学引擎、电气控制和接口三大主要部分。其中的核心投影成

像部件是投影机产品的核心，在整个投影机产品的成本构成中占有非常重要的部分，其地位颇似计算机中的处理器。

2.1.2投影仪的各种元件在工作中的作用：

投影仪中经常使用的普通光源一般有高压汞灯、金属卤化物灯、卤素灯，氙气灯这四种，光学元件在投影仪中占有极其重要的部分，而照明元件则是这一切的基础，照明系统可以称作投影仪的心脏，因为它是投影仪的工作基础。

如上图，光源在在投影仪中的作用是提供其工作基础，合适的光源，需要亮度，功率，散光指数等各项参数达标。

投影仪的电气系统指的是投影仪中的电路控制系统简单来说，就是电气控制系统就是把电信号转化成光学信号，然后经过成像处理，最终投影在屏幕上，如果说光学元件中的成像系统是投影仪的大脑，那么电气控制系统就是投影仪的四肢，是一切工作的实际执行者

作为投影仪中的核心，成像系统最为复杂，将在下面着重介绍

2.1.3投影仪的性能参数：

投影仪的性能参数一般包括：投影类型，投影技术技术规格，投影亮度，对比度，标准分辨率，投影镜头，光圈范围，灯泡规格，屏幕投影色彩投影尺寸，投影距离，

接口、输入功耗等以及长宽高和材料之类的物理特性。为了形象说明，附录丽讯投影仪的功能参数表。如图：

2.2投影仪的成像原理

2.2.1 投影仪的三种成像原理1）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，它是实现最早、应用最为广泛的一种显示技术。这种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。

2）液晶光阀投影机

它采用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2500×2000，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。

3）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16µm×16，间隔为1µm。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1024×768（有些机型的最新产品的分辨率已经达到1280×1024），且体型较小，易于移动，便于维修。

2.2.2现有三种投影仪成像方式的特征比较比较和选择

从以上几种投影仪的成像方式中我们可以看出， 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。液晶光阀投影机，亮度、分辨率较高，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。数码投影仪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1024×768（有些机型的最新产品的分辨率已经达到1280×1024），且体型较小，易于移动，便于维修。从这些方面来说，想要投影仪微型化使用数码投影无疑是最合适的。

2.3投影仪的微型化进程

2.3.1投影仪微型化的可行性方案

微型投影仪的工作原理和以上普通投影仪的原理基本相似，只是在结构上更加简便和微型化，普通投影仪一般存在搬运不便，安装困难难以维修等问题，而便携式的微型投影仪对于这方面就具有更大的优势。要对投影仪进行微型化，同样也要从其主要的三大结构来处理。