目前為止,投影機不論是作為商務(wù)和教育演示環(huán)境中的工具,還是作為家庭實現(xiàn)大尺寸畫面輸出的裝備。與其他設(shè)備相比,它還是非常嬌貴的。使用中要注意散熱、注意電源、注意防塵等等諸多的注意事項。但為什么要注意這些呢?能不能通過相應(yīng)技術(shù)進行改進呢?
雖然在投影機的使用過程中,使用者只需簡單地連接視頻源、對畫面調(diào)整就可以將顯示器上的小畫面放大十幾倍后投射出來,而且隨著技術(shù)的發(fā)展,使用者所要進行的操作越來越簡化,現(xiàn)在一些投影機已經(jīng)做到只需用戶連接視頻源后,打開電源開關(guān)即可得到清晰的大畫面。
使用者需要進行的操作雖然非常簡單,但在投影機內(nèi)卻要經(jīng)過多部件的協(xié)同工作才能實現(xiàn)。雖然它的體積不大,但在它內(nèi)部卻集成了光、機、電三大領(lǐng)域內(nèi)的眾多尖端技術(shù),而且它對一些細節(jié)部分的精度要求非常高,所以這也要求它在使用中要受到使用者的加倍呵護。
現(xiàn)在,DLP和3LCD是投影機中主流的兩大投影技術(shù)。由于技術(shù)原理不同,采用這兩種投影技術(shù)的投影機便具有了截然不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在本次的測試里,我們以NEC LT35+(DLP)和VT48+(3LCD)兩款產(chǎn)品為例,對采用了兩種投影技術(shù)投影機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理進行展示,讓使用者能夠更真實地了解投影機的內(nèi)部結(jié)構(gòu),在使用中對投影機進行正確的操作和保養(yǎng)。
NEC作為一個投影機的老牌廠商,它具有強大的研發(fā)實力,同時它也是一個雙線投影機廠商,旗下既有采用了DLP技術(shù)的產(chǎn)品,也有采用了3LCD技術(shù)的產(chǎn)品。其中LT35+是它最新推出的一款采用了DLP技術(shù)的投影機。
DLP投影機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
DLP投影機采用的是反射式成像原理,它的核心部件是一個由微型反射鏡片陣列組成的DMD芯片。其中,每個微型鏡片對應(yīng)投射屏幕上的一個點。當圖像或圖形數(shù)據(jù)傳送至DLP系統(tǒng)時,微型鏡片下的電極就會被激活,使微鏡片迎向光源或避開光源,在屏幕中產(chǎn)生一個黑色或白色的像素點。由于微鏡片每秒鐘可以開關(guān)幾千次,改變它開關(guān)時間的長短后,便可以在屏幕上產(chǎn)生不同等級的灰度。
當在DMD芯片和光源之間增加光過濾器(色輪)后,紅、綠、藍的顏色便會依次照射至DMD芯片的微鏡片上,每個微鏡片根據(jù)色彩數(shù)據(jù)調(diào)整開關(guān)時間后,便可以產(chǎn)生1600萬種色彩組合。由微鏡片陣列反射的光線,在經(jīng)過鏡頭放大投射到屏幕上便形成了一幅彩色圖像。
如圖1所示:NEC LT35+燈泡的光線發(fā)出后,首先經(jīng)過色輪產(chǎn)生RGB三色的光線,然后再由透鏡將它調(diào)整角度并將光線投射至DMD芯片之上。此時DMD芯片在彩色數(shù)據(jù)芯片的控制下,每個微鏡片對不同色彩的光線進行反射,形成的圖像經(jīng)鏡頭放大后便輸出到了屏幕上。
由于DLP投影系統(tǒng)通過DMD芯片反射分色后的光線即可形成圖像,所以在DLP投影機內(nèi),光線通路的結(jié)構(gòu)相對簡單,DLP投影機的體積可以得到有效地控制。但由于在工作的過程中,燈泡和DMD芯片的發(fā)熱量都很高,所以對投影機散熱系統(tǒng)的散熱能力要求也很高。
如圖2所示:NEC LT35+的DMD芯片上增加了專用的鋁質(zhì)散熱片,同時在它的機身內(nèi)設(shè)有兩個散熱風扇,外部的冷空氣由DMD芯片處進入投影機內(nèi),然后由兩個散熱風扇導(dǎo)入燈泡倉后由散熱孔排出機身外。
由于NEC LT35+在燈泡和燈泡倉增加了特殊的散熱材質(zhì),而且燈泡倉和其他配件之間被隔離,形成了一個獨立的空間。使LT35+可以在斷電后可以馬上移動,同時隔離措施也保證燈泡倉內(nèi)暫時的高溫不會被擴散出來影響其他元器件。另外,LT35+的燈泡倉上還設(shè)有溫感探頭,當燈泡倉溫度過高時,燈泡電源會被自動切斷,只有溫度下降后,燈泡才會被開啟。
另外,它在機身前側(cè)上增加了距離探測系統(tǒng),鏡頭上安裝了電動裝置,經(jīng)過距離探測和數(shù)據(jù)處理后,它會對電動裝置進行控制,從而實現(xiàn)自動對焦功能。
3LCD投影機內(nèi)部結(jié)構(gòu)
與DLP投影機相比,3LCD的光線通路相對比較復(fù)雜,它的光線在燈泡發(fā)出后,經(jīng)過透鏡匯聚,然后由R、G、B三個特定位置和特定角度的分光片進行濾光,再分別將三色光線反射到三個液晶板上,每個液晶板對應(yīng)一種顏色的光線。此時在圖像數(shù)據(jù)信號的控制下,三個液晶板上便形成了完全一致的圖像,當三種顏色的光線通過液晶面板后,形成的三種顏色的圖像再匯聚在一起,然后經(jīng)過鏡頭投射到屏幕上。而屏幕上每個像素點的顏色都是由三個液晶板對應(yīng)像素點的顏色混合而成的。
如圖3所示:在NEC VT48+內(nèi),光線由燈泡發(fā)出,經(jīng)過透鏡和分光鏡后,在三個液晶板中形成彩色圖像,再經(jīng)由鏡頭放大透射至屏幕上。
由于光線必須經(jīng)過三次分光,并由三個方向透射過三個液晶板,光線通路對空間的要求比較高,所以3LCD投影機的體積控制會比較困難。但在散熱性能方面,由于機身體積相對較大,所以它的風路設(shè)計比較容易。
如圖4所示:由于NEC VT48+體積相對較大,所以它可以采用雙風路設(shè)計。在它的機身前半部分,冷空氣由鏡頭處的入風口進入,再經(jīng)過電源由風扇排出,起到對電源散熱的目的。同時在機身后部冷空氣由另一個進風口進入,經(jīng)過渦輪風扇的增壓進入燈泡倉,然后由上側(cè)流出、進入上側(cè)風路經(jīng)過大尺寸風扇排出。
為了避免灰塵進入,投影機的進風口入都會增加專用的防塵罩。在VT48+的下部風路內(nèi),除具有專用的進風口和對應(yīng)的防塵罩外,為防止灰塵進入燈泡倉,VT48+在渦輪風扇的邊緣還纏繞了專用的防塵棉,當風扇安裝后,即使風量很大,也可以將灰塵拒之門外。
另外,在燈泡的保護和自動對焦方面,3LCD投影機同樣可以通過增加相應(yīng)的模塊來實現(xiàn)。