微型投影儀的原理和設(shè)計(jì)

1、1 .選題背景：錯(cuò)誤！未定義書簽。2 .方案論證及過(guò)程論述12.1 投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)12.1.1 投影儀的三大結(jié)構(gòu)12.1.2 投影儀的各種元件在工作中的作用22.1.3 投影儀的性能參數(shù)32.2 投影儀的成像原理42.2.1 投影儀的三種成像原理42.2.2 現(xiàn)有三種投影儀成像方式的特征比較比較和選擇62.3 投影儀的微型化進(jìn)程和注意事項(xiàng)62.3.1 投影儀微型化的可行性方案62.3.2 微型投影機(jī)注意事項(xiàng)72.3.3 微型投影機(jī)常見問(wèn)題處理83 .結(jié)果分析94 .結(jié)論9參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書簽。1.選題背景：投影儀的定義為：以精確的放大倍率將物體放大投影在投影屏上測(cè)定物體形狀、尺寸的儀器。

2、在中國(guó)投影與一般用于文稿的演示和電影的放映等等。投影儀的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)播放器材受物理影響屏幕較小、分辨率不清晰等問(wèn)題。投影儀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商務(wù)、教學(xué)、家庭影音等領(lǐng)域，具投射出的畫面可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)大小。在顯示面積較大的畫面時(shí)，例如多媒體教學(xué)課件，投影儀是唯一經(jīng)濟(jì)可行的選擇。投影儀不受顯示屏幕的制約，因此，可以在追求大屏幕、高質(zhì)量顯示效果的同時(shí)，縮小機(jī)器體積。小型化、微型化是投影儀未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)。2.方案論證及過(guò)程論述1) 投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1) 投影儀的三大結(jié)構(gòu)：介魚鍍?nèi)缟蠄D所示為普通投影儀的剖面圖，從投影機(jī)產(chǎn)品的構(gòu)成來(lái)看，它包括了核心投影成像部件、光學(xué)引擎、電氣控制和接口三大主要部分。其中的核

3、心投影成像部件是投影機(jī)產(chǎn)品的核心，在整個(gè)投影機(jī)產(chǎn)品的成本構(gòu)成中占有非常重要的部分，其地位頗似計(jì)算機(jī)中的處理器。1) 投影儀的各種元件在工作中的作用：投影儀中經(jīng)常使用的普通光源一般有高壓汞燈、金屬鹵化物燈、鹵素?zé)?，氤氣燈這四種，光學(xué)元件在投影儀中占有極其重要的部分，而照明元件則是這一切的基礎(chǔ)，照明系統(tǒng)可以稱作投影儀的心臟，因?yàn)樗峭队皟x的工作基礎(chǔ)。如上圖，光源在在投影儀中的作用是提供其工作基礎(chǔ)，合適的光源，需要亮度，功率，散光指數(shù)等各項(xiàng)參數(shù)達(dá)標(biāo)。投影儀的電氣系統(tǒng)指的是投影儀中的電路控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是電氣控制系統(tǒng)就是把電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光學(xué)信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)成像處理，最終投影在屏幕上，如果說(shuō)光學(xué)元件中的

4、成像系統(tǒng)是投影儀的大腦，那么電氣控制系統(tǒng)就是投影儀的四肢，是一切工作的實(shí)際執(zhí)行者作為投影儀中的核心，成像系統(tǒng)最為復(fù)雜，將在下面著重介紹1) 投影儀的性能參數(shù)：投影儀的性能參數(shù)一般包括：投影類型，投影技術(shù)技術(shù)規(guī)格，投影亮度，對(duì)比度，標(biāo)準(zhǔn)分辨率，投影鏡頭，光圈范圍，燈泡規(guī)格，屏幕投影色彩投影尺寸，投影距離，接口、輸入功耗等以及長(zhǎng)寬高和材料之類的物理特性。為了形象說(shuō)明，附錄麗訊投影儀的功能參數(shù)表。如圖：接口參數(shù)VGA(15fcpinD'Sub,支持分量視頻)X1HDMI(VI(3)X3復(fù)合視頻接口RCAX1S-Video接口(MiniDin-4)X1耐入端子Component(YPbpr)X

5、13.51nm迷你立體聲XI音源(L/RRCA)X2RS232X1USBXIVGA(15-pmD-Sub)X1輸出端子3.5加謎你立體聲X112V控制口X2功耗參數(shù)電源100-2如佼流(自動(dòng)轉(zhuǎn)換)350-60HZ正常功耗27OW鏡頭參數(shù)投影鏡頭手動(dòng)變焦變焦比1.25倍變焦燈泡參數(shù)燈泡功率230W燈泡壽命2。00小時(shí)（標(biāo)準(zhǔn)八3000小時(shí)（經(jīng)濟(jì)）扉其參數(shù)投影色彩萬(wàn)色屏幕比例4:3,16:9投影尺寸37-300寸型號(hào)H5085上市時(shí)間2010#-產(chǎn)品類型家庭影院型投影完度10。0流明3口投影不支持標(biāo)準(zhǔn)分辨率1920X1080投影對(duì)比度50000：1投影技術(shù)DLP投影距離1.54-1.93米調(diào)整功能梯

6、形失真校正二手動(dòng)垂直士15度2.2投影儀的成像原理投影儀的三種成像原理1）CRTE槍投影機(jī)CRT1英文CathodeRayTube的縮寫，譯作陰極射線管。作為成像器件，它是實(shí)現(xiàn)最早、應(yīng)用最為廣泛的一種顯示技術(shù)。這種投影機(jī)可把輸入信號(hào)源分解成R（紅）、G（綠）B（藍(lán)）三個(gè)CRTt的熒光屏上，熒光粉在高壓作用下發(fā)光系統(tǒng)放大、會(huì)聚、在大屏幕上顯示出彩色圖像。光學(xué)系統(tǒng)與RT管組成投影管，通常所說(shuō)的三槍投影機(jī)就是由三個(gè)投影管組成的投影機(jī)，由于使用內(nèi)光源，也叫主動(dòng)式投影方式。CR儂術(shù)成熟，顯示的圖像色彩豐富，還原性好，具有豐富的幾何失真調(diào)整能力；但其重要技術(shù)指標(biāo)圖像分辨率與亮度相互制約，直接影響CR根影機(jī)

7、的亮度值，到目前為止，其亮度值始終徘徊在3001m以下。另外CRT投影機(jī)操作復(fù)雜，特別是會(huì)聚調(diào)整繁瑣，機(jī)身體積大，只適合安裝于環(huán)境光較弱、相對(duì)固定的場(chǎng)所，不宜搬動(dòng)。2）液晶光閥投影機(jī)它采用CRT管和液晶光閥作為成像器件，是CR根影機(jī)與液晶與光閥相結(jié)合的產(chǎn)物。為了解決圖像分辨率與亮度間的矛盾，它采用外光源，也叫被動(dòng)式投影方式。一般的光閥主要由三部分組成：光電轉(zhuǎn)換器、鏡子、光調(diào)制器，它是一種可控開關(guān)。通過(guò)CRT1出的光信號(hào)照射到光電轉(zhuǎn)換器上，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號(hào)；外光源產(chǎn)生一束強(qiáng)光，投射到光光閥上，由內(nèi)部的鏡子反射，能過(guò)光調(diào)制器，改變其光學(xué)特性，緊隨光閥的偏振濾光片，將濾去其它方向的光，

8、而只允許與其光學(xué)縫隙方向一致的光通過(guò)，這個(gè)光與CRTB號(hào)相復(fù)合，投射到屏幕上。它是目前為止亮度、分辨率最高的投影機(jī)，亮度可達(dá)6000ANSI流明，分辨率為2500X2000,適用于環(huán)境光較強(qiáng)，觀眾較多的場(chǎng)合，如超大規(guī)模的指揮中心、會(huì)議中心及大型娛樂(lè)場(chǎng)所，但其價(jià)格高，體積大，光閥不易維修。主要品牌有：休斯-JVC、Ampro等。3）數(shù)碼投影機(jī)DLP是英文DigitalLightPorsessor的縮寫，譯作數(shù)字光處理器。這一新的投影技術(shù)的誕生，使我們?cè)趽碛胁蹲?、接收、存?chǔ)數(shù)字信息的能力后，終于實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信息顯示。DL限術(shù)是顯示領(lǐng)域劃時(shí)代的革命，正如CD®音頻領(lǐng)域產(chǎn)生的巨大影響一樣，DL

9、P將為視頻投影顯示翻開新的一頁(yè)。它以DMD（DigitalMicormirrorDevice）數(shù)字微反射器作為光閥成像器件DLP投影機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)如下：首先是數(shù)字優(yōu)勢(shì)。數(shù)字技術(shù)的采用，使圖像灰度等級(jí)達(dá)256-1024級(jí)，色彩達(dá)2563-10243#,圖像噪聲消失，畫面質(zhì)量穩(wěn)定，精確的數(shù)字圖像可不斷再現(xiàn)，而且歷久彌新。其次是反射優(yōu)勢(shì)。反射式DM弗件的應(yīng)用，使成像器件的總光效率達(dá)60%Z上，對(duì)比度和亮度的均勻性都非常出色。在DMDft上，每一個(gè)像素的面積為16N亦16,間隔為1卜向艮據(jù)所用DMD勺片數(shù)，DLP投影機(jī)可分為：?jiǎn)纹瑱C(jī)、兩片機(jī)、三片機(jī)。DLP投影機(jī)清晰度高、畫面均勻，色彩銳利，三片機(jī)亮度

10、可達(dá)2000流明以上，它拋棄了傳統(tǒng)意義上的會(huì)聚，可隨意變焦，調(diào)整十分便利；分辨率高，不經(jīng)壓縮分辨率可達(dá)1024X768（有些機(jī)型的最新產(chǎn)品的分辨率已經(jīng)達(dá)到1280X1024）,且體型較小，易于移動(dòng)，便于維修。2.2.2現(xiàn)有三種投影儀成像方式的特征比較比較和選擇從以上幾種投影儀的成像方式中我們可以看出，CRT投影機(jī)操作復(fù)雜，特別是會(huì)聚調(diào)整繁瑣，機(jī)身體積大，只適合安裝于環(huán)境光較弱、相對(duì)固定的場(chǎng)所，不宜搬動(dòng)。液晶光閥投影機(jī)，亮度、分辨率較高，適用于環(huán)境光較強(qiáng)，觀眾較多的場(chǎng)合，如超大規(guī)模的指揮中心、會(huì)議中心及大型娛樂(lè)場(chǎng)所，但其價(jià)格高，體積大，光閥不易維修。數(shù)碼投影儀拋棄了傳統(tǒng)意義上的會(huì)聚，可隨意變焦，

11、調(diào)整十分便利；分辨率高，不經(jīng)壓縮分辨率可達(dá)1024X768（有些機(jī)型的最新產(chǎn)品的分辨率已經(jīng)達(dá)到1280X1024）,且體型較小，易于移動(dòng)，便于維修。從這些方面來(lái)說(shuō)，想要投影儀微型化使用數(shù)碼投影無(wú)疑是最合適的。2.3投影儀的微型化進(jìn)程2.3.1投影儀微型化的可行性方案微型投影儀的工作原理和以上普通投影儀的原理基本相似，只是在結(jié)構(gòu)上更加簡(jiǎn)便和微型化，普通投影儀一般存在搬運(yùn)不便，安裝困難難以維修等問(wèn)題，而便攜式的微型投影儀對(duì)于這方面就具有更大的優(yōu)勢(shì)。要對(duì)投影儀進(jìn)行微型化，同樣也要從其主要的三大結(jié)構(gòu)來(lái)處理。實(shí)現(xiàn)投影功能的過(guò)程可以概括為幾個(gè)步驟：第一是產(chǎn)生足夠亮度的白光(即光源)；第二是將白光分成單色光

12、；第三是將單色光合成為需要的彩色光，從而顯示圖像。.目前的主流產(chǎn)品的光源是LED光源選擇的依據(jù)主要是：光照強(qiáng)烈，發(fā)光效率高，壽命長(zhǎng)。從投影儀發(fā)展至今，主流的光源依次是金屬鹵素?zé)?、UHE丁和UHP燈、LED鹵素?zé)舭l(fā)熱量大，壽命短，早已被淘汰；UHE和UHP燈，都屬于高壓汞燈，屬于冷光源，現(xiàn)在還在廣泛使用；目前的主流產(chǎn)品是LED因其發(fā)光效率和壽命都遠(yuǎn)高于前面各種光源。.投影技術(shù)的核心在于如何將單色光合成彩色光將白光分解為單色光的過(guò)程較為簡(jiǎn)單，一般有兩種方法：使用濾光鏡、或三棱透鏡。投影技術(shù)的核心在于，如何將單色光合成彩色光，從而顯示出圖像。各種投影技術(shù)的差別就在于此。在這里我們使用上面提到過(guò)的數(shù)碼

13、成像方式，可以極大地減小投影儀體積，以達(dá)成微型化的目的2.3.2微型投影機(jī)注意事項(xiàng).不要在特別熱、冷、多塵和潮濕的環(huán)境中使用本投影儀；.請(qǐng)避免摔落或強(qiáng)烈碰撞本產(chǎn)品，不要讓投影鏡頭部分遭到猛烈震動(dòng)，否則可能導(dǎo)致投影鏡頭損壞或顯示不正常，由于跌落或撞擊導(dǎo)致的問(wèn)題只能由用戶負(fù)責(zé)；.電池的壽命可能會(huì)隨使用條件和使用環(huán)境的不同而有所不同；.在下列情況下請(qǐng)充電：A、電池電量指示燈亮紅色；R系統(tǒng)提示電池電量低后自動(dòng)關(guān)機(jī)；.播放器在格式化或正在進(jìn)行上傳下載時(shí)請(qǐng)不要突然斷開連接，否則可能導(dǎo)致播放器故障；6),因容量計(jì)算方式的不同、系統(tǒng)固件及存儲(chǔ)器的FAT分區(qū)表要占用一定的空間，本機(jī)標(biāo)識(shí)的內(nèi)存容量與PC連接后顯示

14、的內(nèi)存容量可能會(huì)有一定出入，具體要視機(jī)器采用的固件版本及FLASH類別而定；.現(xiàn)行電腦病毒多，容易因?yàn)椴《镜脑驅(qū)е卤緳C(jī)的文件和固件程序等被破壞，請(qǐng)加強(qiáng)病毒預(yù)防。如果已經(jīng)病毒感染，造成播放器無(wú)法使用，用戶可以在確定沒病毒的電腦上升級(jí)固件，再格式化解決；.充電過(guò)程中本機(jī)充電接口附近會(huì)有所升溫，這是正?，F(xiàn)象，不會(huì)影響用戶使用；注：本機(jī)不能配用其他型號(hào)的充電器，否則將可能損壞本投影儀。.長(zhǎng)時(shí)間不使用本機(jī)請(qǐng)將電池取出；.請(qǐng)勿自行拆卸產(chǎn)品，不要使用酒精、稀釋劑或苯類來(lái)擦洗產(chǎn)品表面；.本機(jī)使用過(guò)程中機(jī)身會(huì)發(fā)熱，特別是投影鏡頭區(qū)域，屬于正常光源發(fā)熱造成，用戶不必?fù)?dān)心。2.3.3微型投影機(jī)常見問(wèn)題處理.投影顯

15、示模糊：請(qǐng)檢查您的焦距是否調(diào)整在最佳位置；投影的鏡頭是否有贓物；.播放器不能開機(jī)：檢查電池是否無(wú)電；連接電源適配器后再次檢查；如果充電后仍然無(wú)法開機(jī)，請(qǐng)與供應(yīng)商商聯(lián)系；.耳機(jī)或喇叭聽不到聲音：請(qǐng)檢查音量是否設(shè)置為0;.揚(yáng)聲器嚴(yán)重的噪音：請(qǐng)檢查耳機(jī)的插頭是否干凈，污物可導(dǎo)致噪聲；檢查音樂(lè)文件是否損壞。試播放其它音樂(lè)來(lái)確定。如果文件已損壞，可能導(dǎo)致產(chǎn)生很嚴(yán)重的噪音或跳音；.屏幕顯示亂碼：請(qǐng)檢查是否已設(shè)置正確的語(yǔ)言選項(xiàng)，語(yǔ)言選擇在設(shè)置-語(yǔ)言選擇中行設(shè)置；.不能下載文件：確認(rèn)計(jì)算機(jī)與播放器間是否正確連接.結(jié)果分析使用發(fā)光效率和壽命都遠(yuǎn)高于各種光源LEC光源作為投影儀的照明系統(tǒng)，采用數(shù)碼成像原理，最終用

16、集成電路作為電氣控制系統(tǒng)可以最大限度的將投影儀微型化，可以讓原本笨重難以移動(dòng)和維修的的普通投影儀微縮成大小不超過(guò)一本書、不到10公分厚度的微型投影儀也就是現(xiàn)在稱為口袋投影儀的投影設(shè)備。.結(jié)論從目前來(lái)看手持投影，在其應(yīng)用上大部分還是以單機(jī)應(yīng)用為主，基本的應(yīng)用基本上都以MP3/MP4乍為娛樂(lè)方面，PDF/PPT寅示等作為商務(wù)方面應(yīng)用，在最近的CES上又看到內(nèi)嵌入手機(jī)的微型投影產(chǎn)品，作為將來(lái)的發(fā)展方向，以手機(jī)本身的市場(chǎng)容量，微型投影必定會(huì)在這里大放異彩，此外筆記本上的微型投影，不帶屏幕的微型投影電腦以及許多目前僅僅在電源中看到的應(yīng)用等等等等，都會(huì)成為微型投影技術(shù)綻放光彩的舞臺(tái)。手持投影，自21世紀(jì)開始，就有科學(xué)家以及一些大公司開始研究，作為投影產(chǎn)業(yè)的一個(gè)分支，其意義對(duì)于投影產(chǎn)業(yè)是非常巨大的?，F(xiàn)如今，我們已經(jīng)看到手持投影在單機(jī)消費(fèi)電子上的許多