Η αρχή του βίντεο προβολέα

Ο προβολέας είναι μια συσκευή που συνδέεται με μια βιντεοκάμερα, φορητό υπολογιστή, υπολογιστή ή tablet, για να εμφανίσει την εικόνα στη μεγάλη οθόνη. Για τον έλεγχο της συσκευής λειτουργίας χρησιμοποιείται το τηλεχειριστήριο. Η συσκευή του βίντεο προβολέα είναι αρκετά περίπλοκη και μπορεί να έχει διαφορές ανάλογα με την τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη σύνθεση της εικόνας. Η τεχνολογία εξαρτάται από τον τρόπο λειτουργίας του προβολέα. Προς το παρόν χρησιμοποιούνται 5 τεχνολογικές εξελίξεις στον εξοπλισμό βιντεοπροβολής:CRT, LCD, D-ILA, Τεχνολογία λέιζερ DLP.

Τεχνολογία CRT

Αυτή η τεχνολογία μπορεί να θεωρηθεί ως η παλαιότερη, ως βάση για τη λήψη της σωλήνα καθοδικών ακτίνων (CRT). Αν και η τεχνολογία CRT έχει χρησιμοποιηθεί για αρκετές δεκαετίες, ωστόσο,εξακολουθεί να είναι συναφής και όσον αφορά τα ποιοτικά χαρακτηριστικά μιας εικόνας (διαύγεια, ανάλυση, απόδοση χρωμάτων) δεν είναι κατώτερη από τις σύγχρονες και ακριβότερες μεθόδους σχηματισμού εικόνας. Ένα άλλο πλεονέκτημα του CRT είναι η υψηλή αξιοπιστία του ηλεκτρικού κυκλώματος και η διάρκεια της συνεχούς λειτουργίας του σωλήνα, υπερβαίνοντας το όριο των 10.000 ωρών.

Επίσης, αυτή η τεχνολογία έχει ένα ευρύ φάσμα δυναμικής φωτεινότητας και μαύρο βάθος, το οποίο δεν μπορεί να προσφέρει κανένα άλλο.

Παρά τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, οι συσκευές CRT εξακολουθούν να είναι κατώτερες σε ορισμένους δείκτες σε σύγχρονες συσκευές.

1. Τα συσσωματώματα έχουν μεγάλη μάζα (αρκετές δεκάδες χιλιόγραμμα). Κάνετε τον κατασκευαστή λίγο πιο εύκολο, θα είναι η δυνατότητα πιο άνετης μεταφοράς και εγκατάστασης αυτού του εξοπλισμού.
   
2. Επίπεδο φωτεινότητας κυμαίνεται από 100 έως 300 ANSI-lm, ενώ σε σύγχρονες συσκευές το επίπεδο μπορεί να φθάσει τα 10.000 ANSI-lm και περισσότερο. Για το λόγο αυτό, η παρακολούθηση ενός βίντεο είναι δυνατή μόνο σε ένα καλά σκοτεινό δωμάτιο.
3. Προκειμένου να επιτευχθεί μια καλή ποιότητα εικόνας, απαιτείται να γίνουν πολλές προσαρμογές και μερικές φορές είναι δύσκολο να γίνει χωρίς τη συμμετοχή ειδικού.

Προβολέας CRT

Μέσα σε έναν βιντεοπροβολέα CRT, υπάρχουν 3 CRT με οθόνες που κυμαίνονται από 7 έως 9 ίντσες. Κάθε CRT έχει σχεδιαστεί για να εμφανίζει ένα χρώμα (πράσινο, κόκκινο, μπλε) του έγχρωμου μοντέλου RGB.

Η αρχή λειτουργίας του προβολέα μπορεί να περιγραφεί ως εξής: Το σήμα εισόδου χωρίζεται σε συστατικά με βάση το χρώμα, τα οποία εμπλέκονται στον έλεγχο των διαμορφωτών. Σε αυτή την περίπτωση, η ένταση της δέσμης αρχίζει να αλλάζει. Αυτή τη στιγμή, η δέσμη, που διέρχεται από ένα μαγνητικό πεδίο και σύστημα εκτροπής, εκθέτει την επιφάνεια της οθόνης με το εφαρμοσμένο φωσφόρου σάρωση από μέσα. Στη συνέχεια, δημιουργείται στην οθόνη μία μονόχρωμη εικόνα. Επιπλέον, μέσω του φακού, προβάλλεται στην εξωτερική οθόνη.

Ως αποτέλεσμα, 3 εικόνες προβάλλονται ταυτόχρονα στην εξωτερική οθόνη και, όταν αναμειχθούν, λαμβάνεται μια έγχρωμη εικόνα.

Πλεονεκτήματα των συσκευών CRT:

• Η εικόνα εξόδου είναι αρκετά υψηλή.
• μακρά περίοδο λειτουργίας ·
• παθητική ψύξη.
• απεριόριστη ανάλυση.
• χαμηλό επίπεδο θορύβου ·
• υψηλή αντίθεση;
• τεχνολογία που έχει περάσει τη δοκιμασία του χρόνου (πάνω από 50 χρόνια).

Μειονεκτήματα των συσκευών CRT:

• την ανάγκη για περιοδική προσαρμογή (βαθμονόμηση) ·
• γεωμετρία ασαφή?
• χαμηλό επίπεδο φωτεινότητας.
• είναι επιθυμητό να μην εφαρμόζεται, να προβάλλεται μια στατική εικόνα.

Τεχνολογία LCD

Στις συσκευές προβολής LCD, για παράδειγμα, στις συσκευές της εταιρείας Viewsonic (Vyusonik), για τη δημιουργία εικόνων που χρησιμοποιούνται μήτρα μήτρας. Μπορεί να συγκριθεί με το έργο ενός προβολέα. Αλλά η διαφορά είναι ότι το φως δεν περνά μέσα από την ολίσθηση, αλλά μέσα από το πλαίσιο με υγρούς κρυστάλλους. Αποτελείται από ένα μεγάλο αριθμό εικονοστοιχείων, τα οποία είναι στοιχεία που μπορούν να ελεγχθούν από ένα ηλεκτρικό σήμα. Το μέγεθος της τάσης που εφαρμόζεται σε ένα συγκεκριμένο εικονοστοιχείο εξαρτάται από τη διαφάνειά του και, κατά συνέπεια, από την ένταση της φωτεινότητας στην οθόνη στο σημείο προβολής αυτού του εικονοστοιχείου.

Χάρη στην τεχνολογία LCD, μονάδες προβολής χάλυβα πολύ φθηνότερα. Έγινε πιο συμπαγής και η ισχύς της ακτινοβολίας φωτός άρχισε να φτάνει τα 10.000 ANSI-lm. Η τεχνολογία LCD είναι καλύτερα προσαρμοσμένη για αναπαραγωγή ψηφιακού σήματος από υπολογιστή και άλλες συσκευές.

Οι συσκευές Viewsonic LCD είναι πολύ εύκολες στη ρύθμιση, εύκολο στη χρήση και όλες οι ρυθμίσεις αποθηκεύονται μετά την αποσυναρμολόγηση και τη μεταφορά. Για το λόγο αυτό, συχνά χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό επιχειρηματικών παρουσιάσεων.

Η συσκευή της μονάδας LCD

Σε προβολείς LCD, για να σχηματίσουν μια εικόνα, χρησιμοποιούνται πάνελ υγρών κρυστάλλων. Η τεχνολογία χρησιμοποιεί την ικανότητα των μορίων μιας συγκεκριμένης ουσίας να αλλάξουν τον προσανατολισμό τους στο διάστημα υπό τη δράση μιας ηλεκτρικής ώθησης.

Στις σύγχρονες συσκευές άρχισαν να χρησιμοποιούνται 3 μήτρες υγρών κρυστάλλων από πολυσιλικόνη. Το μέγεθός τους είναι διαγώνια από 0,7 έως 1,8 ίντσες. Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα δομικό διάγραμμα ενός βιντεοπροβολής.

Το φως που εκπέμπει ένας λαμπτήρας κατά τη διέλευση από τους διχρωματικούς καθρέπτες χωρίζεται σε 3 στοιχεία του μοντέλου χρώματος RGB. Επιπλέον, κάθε στοιχείο πρέπει να περάσει από τον αντίστοιχο πίνακα LCD. Δημιουργεί μια εικόνα σχετική με αυτό το στρώμα χρώματος. Όταν ολοκληρωθεί η δημιουργία των εικόνων στις οθόνες LCD, περνούν μέσα από το πρίσμα και αλληλεπικαλύπτονται μεταξύ τους και η έγχρωμη εικόνα εμφανίζεται στην οθόνη μέσω του οπτικού φακού.

Στο παρακάτω σχήμα μπορείτε να δείτε πώς είναι τοποθετημένος ο βιντεοπροβολέας.

Πλεονεκτήματα LCD:

• λογική τιμή.
• μικρό βάρος;
• απαραίτητο για τις παρουσιάσεις.
• μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οθόνες με μεγάλη διαγώνιο.
• η εικόνα έχει τέλεια γεωμετρία.
• απλές ρυθμίσεις και λειτουργία.
• υψηλή φωτεινότητα?

Μειονεκτήματα:

• ακριβός λαμπτήρας?
• χαμηλή αντίθεση.
• η μήτρα έχει την τάση να αποικοδομείται (παλιό) με την πάροδο του χρόνου - συνήθως είναι επαρκή 3-4 χρόνια χρήσης.
• μπορεί να εμφανιστούν νεκρά pixel.
• λόγω της χρήσης των ανεμιστήρων ψύξης, ένα αξιοσημείωτο θόρυβο της μονάδας.

Προβολέας D-ILA

Huges-JVCT έχει αναπτύξει πρόσφατα την τεχνολογία D-ILA. Μπορεί να θεωρηθεί μια ενσωμάτωση της τεχνολογίας LCOS, η οποία αντιπροσωπεύει το πιο ελπιδοφόρο θέμα για τη βελτίωση των μονάδων προβολής.

Όπως συμβαίνει με την οθόνη LCD, το D-ILA χρησιμοποιεί στοιχεία από υγρά κρύσταλλα, αλλά αντί των λαμαρινών τύπου φωτός, αντανακλαστικά στοιχεία. Τέτοιες συσκευές έχουν μια διαφορά: το στρώμα διαμόρφωσης φωτός είναι διατεταγμένο κατά τέτοιο τρόπο ώστε να βρίσκεται πάνω από το υπόστρωμα που αποτελείται από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο. Στο υπόστρωμα είναι ολόκληρο το κύκλωμα που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της μήτρας. Αυτό το γεγονός έχει ένα ξεχωριστό πλεονέκτημα έναντι των πάνελ LCD.

Το D-ILA-matrix μπορεί, σε σύγκριση με την οθόνη LCD, να έχει πολύ μεγαλύτερη ανάλυση, δεδομένου ότι τα μεγέθη είναι μικρότερα. Επίσης, στις νέες μήτρες, η περιοχή του χρησιμοποιούμενου κρυστάλλου εμπλέκεται στο 93%, πράγμα που αποκλείει την εμφάνιση ενός πλέγματος όταν εμφανίζεται μια εικόνα.Η τεχνολογική διαδικασία κατασκευής του D-ILA-matrix είναι πολύ πιο εύκολη από την παραγωγή της LCD.

Συσκευή D-ILA

Οι συσκευές D-ILA, καθώς και η οθόνη LCD, δημιουργούνται από αρχή τριών πινάκων. Οι πίνακες δημιουργούν χωριστά εικόνες τριών χρωμάτων. Στη συνέχεια, η παραγόμενη εικόνα εισέρχεται στην οθόνη τοίχου μέσω του φακού.

Οφέλη:

• χρήση για παρουσιάσεις.
• υψηλή φωτεινότητα?
• δυνατότητα χρήσης για μεγάλες οθόνες προβολής.
• τέλεια γεωμετρία εικόνας?
• ελαφρύ βάρος

Μειονεκτήματα:

• τη δυνατότητα "σπασμένων" εικονοστοιχείων.
• λόγω της καινοτομίας της τεχνολογίας, δεν υπάρχουν δεδομένα σχετικά με τη διάρκεια ζωής της μήτρας.
• ακριβή πηγή φωτός.

Προβολέας DLP

Η μήτρα αυτού του προβολέα καλείται μάρκα DMD και κατασκευάζεται στην Αμερική από την Texas Instruments. Πώς λειτουργεί ο προβολέας; Υπάρχουν εκατομμύρια στο μήτρα στοιχεία καθρέφτηπου έχουν τη δυνατότητα να περιστρέφονται με τη σωστή γωνία. Κατά τη στροφή, ο καθρέφτης μπορεί να λάβει μόνο 2 σταθερές θέσεις.

Ως εκ τούτου, ο καθρέφτης αντανακλά το φως στην οθόνη ή στην κατεύθυνση του απορροφητήρα φωτός (καλοριφέρ) της συσκευής, δημιουργώντας ένα μαύρο ή λευκό σημείο.

Όταν αλλάζετε επανειλημμένα από άσπρο σε μαύρο, παίρνετε ημίτονο γκρι.

Μία συσκευή μήτρας ικανή να εκπέμπει μόνο ένα έγχρωμο στοιχείο της εικόνας σε κάθε στιγμή του χρονικού διαστήματος.

Για να διαχωρίσετε άλλα χρώματα από το λευκό και το μαύρο, χρησιμοποιήστε ένα έγχρωμο δίσκο (ένας δίσκος που έχει φίλτρα φωτισμού).

Η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου με φίλτρα φωτός μπορεί να είναι διαφορετική. Όσο πιο γρήγορα ο γύρος περιστρέφεται, τόσο λιγότερο θα συμβεί. "φαινόμενο ουράνιου τόξου"Εγγενής σε συσκευές μίας μήτρας. Ο τροχός με φίλτρα φωτός μπορεί να αποτελείται όχι μόνο από παραδοσιακά τμήματα RGB (κόκκινο, πράσινο, μπλε), αλλά και να συμπληρώνεται με επιπλέον χρώματα. Για παράδειγμα, το παρακάτω σχήμα δείχνει έναν τροχό χρώματος, ο οποίος είναι ένας συνδυασμός δύο χρωμάτων σχήματος RGBCMY (κόκκινο, πράσινο, μπλε, κυανό, ματζέντα, κίτρινο).

Αυτό που αποτελεί μια οπτική μονάδα μιας συσκευής DLP φαίνεται σαφώς στο ακόλουθο σχήμα.

Ο τροχός χρώματος έχει επίσης ένα διαφανές στοιχείο για τη διέλευση από καθαρό λευκό χρώμα, το οποίο ενισχύει τη ασπρόμαυρη φωτεινότητα της εικόνας.

Αυτό θα λύσει το πρόβλημα της αναποτελεσματικότητας της τεχνολογίας μιας μήτρας, με αποτέλεσμα να μην απαιτείται η εγκατάσταση μιας πιο ισχυρής πηγής φωτός.

Ένας από τους πρώτους εκπροσώπους των προβολέων DLP ήταν ο Viewsonic PJD5126.

Ακίνητα υψηλής φωτεινότητας μαύρες και λευκές εικόνες έγινε χρήσιμη για συσκευές που χρησιμοποιούνται ευρέως στα γραφεία. Η ασπρόμαυρη εικόνα είναι αισθητά υψηλότερη στη φωτεινότητα από τα έγχρωμα εξαρτήματα. Παρόλο που, αν ρυθμίσετε το μέγιστο επίπεδο φωτεινότητας, τα χρώματα ενδέχεται να είναι πιο αμβλύ. Τα ξεθωριασμένα χρώματα δεν είναι κοινά σε όλες τις μονάδες DLP, καθώς οι περισσότεροι κατασκευαστές προσπαθούν να βελτιώσουν την ποιότητα των προϊόντων τους.

Τρισδιάστατος προβολέας DLP Matrix

Επίσης υπάρχουν συσκευή προβολής τριών πινάκων, με τη διαίρεση της φωτεινής ροής στην παραδοσιακή RGB. Όταν συμβεί αυτό, προβάλλονται τρεις εικόνες διαφορετικών χρωμάτων στην εξωτερική οθόνη, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται μια έγχρωμη εικόνα.

Οι συσκευές DLP έχουν υψηλό επίπεδο φωτεινότητας, το οποίο μπορεί να φτάσει τα 18.000 ANSI-lm.

Οφέλη:

• μικρό βάρος;
• σωστή γεωμετρία.
• αντοχή της μήτρας.
• χρησιμοποιείται για μεγάλες οθόνες.
• χαμηλό θόρυβο.
• υψηλή φωτεινότητα

Μειονεκτήματα:

• στην περίπτωση μίας κατασκευής μήτρας, το "φαινόμενο ουράνιου τόξου" είναι αξιοσημείωτο στην εικόνα.
• ακριβός λαμπτήρας?
• "Σπασμένα" εικονοστοιχεία.

Τεχνολογία λέιζερ

Η πιο προηγμένη και ακριβότερη τεχνολογία για τη δημιουργία της εικόνας υψηλής ποιότητας είναι ένα λέιζερ. Εκπρόσωπος ενός νέου τύπου εξοπλισμού προβολής μπορεί να ονομαστεί ViewSonic LS830.

Η αρχή της λειτουργίας της μονάδας είναι η ίδια με αυτή των μοντέλων που αναφέρθηκαν παραπάνω: με τη βοήθεια ενός λέιζερ σχηματίζονται 3 έγχρωμα στοιχεία, τα οποία, τελικά, αναμειγνύονται. Επιπλέον, μέσω ενός πολύπλοκου συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της εστίασης και της σάρωσης, δημιουργείται μια εικόνα χρησιμοποιώντας ένα σύστημα καθρεπτών. Είναι δυνατό να σχηματίσετε μια εικόνα σε σχεδόν οποιαδήποτε επιφάνεια, συμπεριλαμβανομένης της άνισης.

Το συνολικό κόστος της λειτουργίας μειώνεται σημαντικά με τη χρήση τεχνολογίας λέιζερ, δεδομένου ότι μπορεί να ληφθεί υπόψη το λέιζερ υπό όρους αιώνια. Η εκτιμώμενη διάρκεια της εργασίας του είναι 20 000 ώρες, χωρίς να απαιτείται ειδική συντήρηση. Σε αυτή την περίπτωση, η συσκευή θα παράγει εξαιρετική φωτεινότητα, χωρίς να μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Κατά τη διάρκεια των ετών λειτουργίας του εξοπλισμού, η ποιότητα της εικόνας θα παραμείνει σε υψηλό επίπεδο. Το επίπεδο φωτεινότητας στο Viewsonic είναι αρκετά υψηλό - 4.500 lumens, το οποίο είναι κατάλληλο για την παρακολούθηση βίντεο σε ένα καλά φωτισμένο δωμάτιο.

Σχεδόν όλοι οι σύγχρονοι προβολείς λέιζερ έχουν φακούς υψηλής εστίασης (0.23). Αυτό επιτρέπει στον προβολέα να τοποθετείται σε απόσταση 21 cm από την οθόνη, γεγονός που καθιστά σχεδόν αδύνατο.

Στο παρακάτω σχήμα, οι προβολείς βρίσκονται σε απόσταση 17 cm από τον τοίχο.

Η τεχνολογία λέιζερ είναι ικανή να παράγει χρώματα με μεγάλο βάθος και κορεσμό, με υψηλή φωτεινότητα και λεπτομέρεια, καθώς και ευρεία γκάμα χρωμάτων. Λόγω της υψηλής αντίθεσης (100 000: 1), η εικόνα είναι αξιοσημείωτη για τέλεια ευκρίνεια και ομαλή μετάβαση των ημιτονίων.

Επίσης, η χρήση της τεχνολογίας λέιζερ καθιστά δυνατή την προβολή έγχρωμης εικόνας. Πλήρης ανάλυση 1080p HD σχεδόν καμία παραμόρφωση.

Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των βιντεοπροβολέων λέιζερ είναι η δυνατότητα προβολής μιας εικόνας σε τεράστια μεγέθη οθόνης.

Έτσι, στην αγορά των βιντεοπροβολέων υπάρχει ένας σημαντικός αριθμός μοντέλων, τόσο ακριβό όσο και προϋπολογισμός. Διαφέρουν κυρίως σε τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την απεικόνιση και, κατά συνέπεια, στην τιμή. Η πιο προηγμένη τεχνολογία, τόσο υψηλότερη είναι η τιμή της συσκευής.