投射型显示设备

类型

1、 直接投射型 将超亮度电子束管（简称超亮管）产生的发光画面经光学投射系统直接投射到屏幕上。超亮管用的加速电压达几万伏，工作时有X射线辐射,设备中要有防护装置。荧光屏受高能电子束轰击，除输出光能外,大部分能量转化为热,因而需要适当的冷却装置。电子束停留在荧光屏上的时间过长会烧毁荧光粉,因此,设备应配有扫描失效保护电路，扫描一旦停止，立即切断电子束。其他电

路如扫描、调制电路等与普通电子束管显示设备；电子束管显示设备相同。光学投射装置分透射型与反射型两种。前者用一个投影镜头，原理和普通照相机相同，只是须将物像倒置（图1 透射型投射原理）；后者用施密特光学系统,光路与成像原理如图2反射型投射原理。透射型聚光效率低，但光学分辨率好；反射型聚光效率高，但光学分辨率差。将施密特光学系统做在电子束管管泡内（图3 组合在电子束管内的施密特光学系统），使用时不需要光学调整,十分方便,但因光学孔径有限，输出光能不高，不能获得很大的投射画面。

光阀投射型 由光源发出的投影光经过光阀介质受其上的图像信

息控制投影到屏幕上以形成大尺寸图像。利用光的吸光、衍射、偏振性质可构成不同类型的光阀。

① 吸收型：电影胶片、幻灯片属于吸收型光阀。投射光通过片子时，片上各部分不同程度地透过或吸收不同波段的光，透过的光经投影镜头投到屏幕上，呈现大画面的图像。利用吸收型光阀的新式设备有边制作边投射的动态幻灯机和电影机。

② 衍射型：在施里林光学系统（图4 用施里林光学系统的衍射型光阀原理图）中，输入光经光阑b□的缝、透镜l□成像于输出光阑b□的条上,来自光源的入射光线r全部被b□、b□的条挡住,没有光线能经投影透镜l□到达屏幕S。在l□和b□之间插入可变形的透光媒质m，如媒质表面均匀,不影响b□和b□之间的成像关系,屏幕上仍无光。电子枪g发出电子束e打到m上，m上积聚电荷并由电荷力在m上引起变形d,则一部分光线将因d产生衍射而改变其行进路线，经b□的缝和l□而到达S形成亮迹。e在 m上扫描并不断受到调制，在m上形成电荷潜像,再转成形变深度不同的潜像，控制经□m□各部位进入l□的光能大小，投到S上的光便可形成明暗的可见图像。

③ 偏振型：图5偏振型光阀原理图 中输入起偏器p□与输出检偏器p□的偏振方向互相垂直,□p□、p□间有透光光阀媒质c，来自光源的光线r由于p□、p□的偏振方向互相垂直而不能射到投影透镜头1上，屏幕S上无光。电子枪g射出的电子束e打到c上某一部位,于是就在这个部位建立起电场。c的性质是,当其上某部分存在电场时，输入偏振光经过它后将旋转一角度，其大小随电场的强弱而变化。旋过一角度的偏振光在□方向的分量通过 p□经l投向S，如旋角为90°，则全部入射偏振光能通过p□。e在c上扫描并受到强弱调制,可在c上形成电场强度分布的潜像。它控制通过c各部分光的偏振角,也就控制了经p□进入l的光强，这样投射到S上便形成可见图像。

彩色 投射型显示设备显示彩色图像也是利用红、绿、蓝三基色原理。直接投射型是把红、绿、蓝三路发光画面投到屏幕上的同一尺寸范围内，进行叠合而呈现彩色图像。光阀投射型是用三路潜像分别控制红、绿、蓝三种颜色的投射光在屏幕上叠合。三色投射光是从单一白光源经分色镜分色而获得。

2、 屏幕 投射型显示设备的最终部件是屏幕，它接受来自光阀介质上的投射信息供观众观看。屏幕有反射式和透射式两种类型。前者将投射来的图像光能反射给观众，对观众来说光能来自幕前，故称前投射屏幕；后者将投射来的图像光能经屏幕透射给观众，对观众来说光能来自幕后,故称后投射屏幕。在反射或透射过程中,屏幕本身吸收一部分光能，屏幕散射出的光能与投上去的光能之比为屏幕效率。反射式屏幕的效率一般高于透射式，两者的典型值分别为0.8与0.6。控制屏幕物质的结构和屏幕形状，可将散射光能集中到某一方向，以提高利用率。这种屏幕具有增益和方向性。理想漫散射屏幕（从各方向观看屏幕亮度均相同）的增益为 1。投射光能一定，提高屏幕增益可大大提高某一方向上的观察亮度，但观察范围则相应缩小。因此，使用投射型显示设备须注意场地布局与屏幕增益相匹配。

投影机相比其他显示产品的一个最大区别，莫过于显示画面的尺寸是可以调整的。投影距离越远则画面越大，但是不同的产品，投射画面大小的能力也不同。除了普通的投影镜头以外，还有短焦和长焦之分，当然它们的成本也不一样。那么，针对您的使用环境，如何选择投射比？这是投影机选购必须考虑的一个重要参数。

1、投射比=投影距离/画面宽度 比值越小，说明相同投影距离，投射画面的宽度越大。普通投影机的投射比，通常在1.5-1.9之间。当投射比小于1时，我们通常称之为短焦镜头；而当投射比达到0.4以下，我们通常称之为超短焦镜头。

2、投射比通常是一个范围，但也可以是定值

为了安装方便，投影机通常具有画面大小缩放的功能。如果说安装距离是对画面大小的粗调，那么镜头的缩放 就是对画面大小的微调。所以，这时投射比就是一个范围，即表示画面宽度固定时，投影距离可以灵活变化的范围。如果投射比是一个定值，则意味着镜头是定焦的，即投影距离固定时，画面大小也固定了，只能调整镜头进行聚焦，但是画面大小不能变化。

3、短焦投影机是一个发展趋势

因为对于大小不会变化的房间，越短焦代表您看到的画面将越大。长焦投影机则主要是针对专业领域的，不希望投影机出现在房间中间，而是藏在后面，就像电影院的放映机一样。当然，短焦和长焦镜头都比普通镜头的工艺更复杂，精度控制更困难，因此投影机的成本也随之较高。

4、空间限制很小时，投射比没有必要强求 但是空间受限较大时，需要计算投射比。例如，在一个很小的空间，投影距离只有1.2米，但是需要投影100”的画面做展示，这时我们来计算一下投射比。投影距离1.2米，画面宽度2米(100 inch x 2.54cm x 4/5)，投射比就是1.2/2=0.6，所以需要短焦的投影机才能满足要求。