Как устроен и работает проектор

Как устроен и работает проектор

Выбирая технику для проекции изображения, пользователь может обнаружить, что разновидностей этих устройств очень много. Аппараты отличаются по функциональным возможностям и предназначению, размерам, принципу работы. Чтобы понять, какой прибор лучше подойдет под задачи покупателя, нужно знать, как работает проектор, и в чем состоят отличия между его разновидностями.

Определение и виды проекторов

Проектор – широко популярный образец видеотехники, подключаемый к ПК, Интернету, ТВ-тюнеру или мобильному устройству для вывода изображения на большой дисплей. Чтобы управлять проекционным аппаратом, обычно применяется ПДУ. Приборы различаются по ряду критериев: предназначению, размерам, принципу действия.

По предназначению

По способу использования проекторы подразделяются на такие группы:

Диапроектор (или устройство для показа слайдов) знакомо практически каждому с детских лет. Эти аппараты пользуются высокой популярностью из-за доступной цены. Они могут применяться для показа презентаций в школе или в домашних условиях, при этом для их работы нет необходимости в подключении к компьютеру или иному источнику сигнала. Наиболее современные модели управляются при помощи ПДУ, кроме того, их можно настроить так, как это необходимо.

Эпископы – это приборы для вывода на большой экран непрозрачных предметов (например, страниц печатных изданий, трехмерных объектов). Они не нуждаются в подготовке к работе, а объектом для демонстрации может стать даже лист из блокнота. Современные проекторы более мобильны, имеют лучшую световую мощь в сравнении с устаревшими агрегатами.

Кодоскопы или оверхед-проекторы используются для показа изображений, нанесенных на специальную прозрачную пленку при помощи маркера, ксерокса или принтера.

На заметку! Кодоскопы удобны для проведения выступлений, так как позволяют сделать его более увлекательным, а также дают возможность визуализировать интересную идею.

Мультимедийные проекторы — это устройства, используемые для трансляции на большой дисплей видео и изображений. В отличие от предыдущих приборов, картинка на этих аппаратах более яркая, а модели с длиннофокусными объективами могут быть использованы в больших помещениях. Данная техника наиболее популярна, ее часто используют для домашнего кинотеатра. Еще одно преимущество мультимедийных проекторов заключается в возможности работать с множеством различных источников сигнала. Количество разъемов в таком приборе позволяет не думать, через что подключить другую технику для просмотра видеофайла.

По габаритам

По внешним размерам видеопроекторы подразделяются на такие категории:

  • стационарные;
  • портативные;
  • ультрапортативные;
  • карманные.

Карманные девайсы предназначены для пользователей, ведущих активный образ жизни и желающих иметь компактное устройство, которое можно взять с собой. Как правило, помимо небольших размеров такие приборы имеют малый вес (не более 300 г). Но из-за компактности функциональные возможности данной техники существенно ограничены.

Ультрапотративные приборы предназначены для проведения выездных обучающих мероприятий. При небольших габаритах и весе они имеют не самый широкий набор опций, а также воспроизводят картинку, далекую от идеала.

Портативные аппараты не намного больше образцов предыдущей категории, но качество изображения у них существенно выше и функций гораздо больше.

Совет! Портативные устройства хорошо подходят для телефона в качестве источника сигнала, например, на Mezu M3 или M5.

Стационарная техника используется для размещения в строго определенном месте и не подлежит транспортировке. Она отличается большим количеством разъемов для подключения источников изображения, высокими техническими характеристиками, множеством интересных опций. У данных устройств самый большой световой поток, для них доступна дополнительная сменная оптика. Недостаток один – высокая цена.

По технологии

Помимо габаритов и предназначения ключевая характеристика, по которой делятся проекторы, — это технология проецирования. Зная, как устроен конкретный аппарат, и чем он отличается от представителей других типов, пользователь сможет выбрать наиболее подходящую модель для своих нужд. Так, сегодня по технологии вывода изображения на экран различаются CRT, LCD, DLP, лазерные и LCoS проекторы.

Принцип работы и устройство аппаратов

Знание физики позволит понять принцип работы и устройство проекторов разных типов. Это поможет пользователю подобрать наиболее подходящий прибор для его потребностей, будь то использование дома, в офисе или на улице.

CRT-проектор

Это самая старая технология в истории производства проекционной техники, основанная на использовании электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Она успешно применяется в течение последних нескольких десятилетий.

На заметку! Даже сегодня CRT-технология по ряду параметров (четкость, разрешение, передача цветов) не проигрывает современным дорогостоящим методам создания изображения, а по таким критериям, как динамический диапазон яркости и глубина черного, является самой лучшей.

К преимуществам CRT также относят высокое качество электросхем и длительное время непрерывной работы трубки (свыше 10000 часов).

Но таким проекторам присущи и недостатки. Так, они выделяются большим весом (до нескольких десятков килограмм), из-за которого перемещать и заново устанавливать устройство достаточно сложно. Также нужно учитывать, что просмотр видео и изображений возможен лишь в очень темном помещении, так как максимальный уровень яркости здесь не превышает 300 ANSI-лм, тогда как современные аппараты имеют значение от 10 000 ANSI-лм и выше. Еще один недостаток проекторов этого типа – сложная настройка. Чтобы улучшить качество изображения, пользователям часто требуется помощь специалиста.

Устройство CRT-аппаратов выглядит следующим образом. Внутри проектора размещаются 3 электронно-лучевые трубки, каждая из которых необходима для вывода одного из цветовых тонов (красного, зеленого или синего) и имеет собственный экран. Световой поток попадает в устройство и разделяется на несколько цветов, управляющих модулятором. Интенсивность луча в это мгновение изменяется. Далее он проходит сквозь магнитное поле и отклоняющую систему, благодаря чему поверхность экрана, покрытая фосфором, сканируется изнутри. Затем на экране формируется однотонное изображение и транслируется на настенное полотно через объектив. В остальных трубках происходят аналогичные процессы, в результате чего на наружном экране три одноцветные картинки смешиваются, и формируется оригинальное многоцветное изображение.

Принцип работы видеопроектора

Проектор представляет собой устройство, которое подключается к видеокамере, ноутбуку, ПК, или планшету, для того, чтобы вывести картинку на большой экран. Для управления работающим аппаратом используется пульт ДУ. Устройство видеопроектора достаточно сложное, и может иметь отличия, зависящие от технологии, применяемой для компоновки изображения. От примененной технологии зависит и то, как именно будет работать проектор. На сегодня в видеопроекторном оборудовании используется 5 технологических достижений:CRT, LCD, D-ILA, DLP, лазерная технология.

CRT-технология

Эту технологию можно считать самой старой, так как за основу в ней берется электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Хотя CRT-технология применяется уже несколько десятков лет, тем не менее, она до сих пор — актуальна и по качественным характеристикам картинки (четкость, разрешение, цветопередача) не уступает современным и более дорогим методам формирования картинки. Еще одним плюсом CRT является большая надежность электросхем и длительность беспрерывной эксплуатации трубки, превышающая предел 10 000 часов.

Также данная технология отличается широким динамическим яркостным диапазоном и глубиной черного, чего не может обеспечить любая другая.

Несмотря на несомненные достоинства, CRT-аппараты все же уступают по некоторым показателям современным устройствам.

  1. Агрегаты имеют большую массу (несколько десятков килограмм). Сделай производитель их чуть легче, была бы возможность более удобной транспортировки и монтажа данного оборудования.
  2. Уровень яркости находится в пределах от 100 до 300 ANSI-лм, в то время как в современных аппаратах уровень может достигать 10 000 ANSI-лм и более. По этой причине просмотр видео возможен только в хорошо затемненном помещении.
  3. Чтобы добиться хорошего качества изображения, требуется провести массу настроек, и без привлечения специалиста порой трудно обойтись.

Устройство CRT проектора

Внутри CRT-видеопроектора находятся 3 ЭЛТ, имеющие экраны с диагональю от 7 до 9 дюймов. Каждая ЭЛТ предназначается для того, чтобы выводить один цвет (зеленый, красный, синий) цветовой модели RGB.

Принцип работы проектора можно описать следующим образом: входной сигнал разделяется на составляющие по цвету, которые участвуют в управлении модуляторов. При этом интенсивность луча начинает меняться. В этот момент луч, проходя через магнитное поле и отклоняющую систему, подвергает поверхность экрана с нанесенным фосфорным покрытием сканированию изнутри. После этого, на экране происходит создание одноцветной картинки. Далее, через объектив происходит проецирование ее на наружный экран.

В итоге на внешнем экране одновременно проецируется 3 изображения, при смешивании которых получается полноцветная картинка.

  • выходное изображение достаточно высокого качества;
  • продолжительный период эксплуатации;
  • пассивное охлаждение;
  • неограниченное разрешение;
  • низкий уровень издаваемых шумов;
  • высокая контрастность;
  • технология, прошедшая испытание временем (более 50 лет).
  • необходимость периодической настройки (калибровки);
  • нечеткость геометрии;
  • небольшой уровень яркости;
  • желательно не применять, для проецирования статической картинки.

LCD-технология

В LCD проекторах, например, в аппаратах фирмы Viewsonic (Вьюсоник), для создания картинки применяется просветная матрица. Работу ее можно сравнить с работой диапроектора. Но различие состоит в том, что свет проходит не через слайд, а сквозь панель с жидкими кристаллами. Она состоит из большого количества пикселей, являющихся элементами, которые поддаются управлению с помощью электрического сигнала. От величины напряжения, примененного к конкретному пикселю, зависит его прозрачность и, соответственно, интенсивность яркости на экране в месте проецирования данного пикселя.

Читать еще:  Ремонт морозильной камеры своими руками, если она не морозит, не отключается и при других неисправностях

Благодаря технологии LCD проекционные агрегаты стали намного дешевле. Они стали компактнее, а сила светового излучения стала достигать 10 000 ANSI-лм. LCD-технология наилучшим образом адаптирована для воспроизведения цифрового сигнала от ПК и других девайсов.

LCD-аппараты Viewsonic очень легко настраиваются, просты в эксплуатации, и все настройки сохраняются после демонтажа и транспортировки. По этой причине их часто применяют для оформления бизнес-презентаций.

Устройство LCD-агрегата

В LCD-проекторах, чтобы сформировать изображение, используются панели из жидких кристаллов. Технология использует способность молекул определенного вещества изменять свою ориентацию в пространстве под действием электрического импульса.

В современных аппаратах стали использовать 3 матрицы из жидких кристаллов, изготовленные из полисиликона. Размер их составляет по диагонали от 0,7 до 1,8 дюйма. На рисунке ниже показана структурная схема видеопроектора.

Свет, который излучает лампа, при прохождении через дихроические зеркала разделяется на 3 составляющих цветовой модели RGB. Далее, каждая составляющая должна пройти через соответствующую ей ЖК-панель. В ней происходит создание изображения, относящегося к данному цветовому слою. Когда формировка изображений в ЖК-панелях закончена, они, проходя сквозь призму, накладываются друг на друга, и полноцветная картинка выводится на экран через оптический объектив.

На рисунке ниже можно рассмотреть, как устроен проектор.

  • доступная цена;
  • небольшой вес;
  • незаменимая вещь для презентаций;
  • можно использовать для экранов с большой диагональю;
  • картинка имеет идеальную геометрию;
  • простые настройки и эксплуатация.
  • высокая яркость;
  • дорогостоящая лампа;
  • низкая контрастность;
  • матрица имеет свойство со временем деградировать (стареть) -обычно, достаточно 3-4 лет использования;
  • могут появляться “мертвые” пиксели;
  • за счет использования вентиляторов охлаждения, ощутимый шум агрегата.

D-ILA-проектор

Фирма Huges-JVCТ не так давно разработала D-ILA-технологию. Ее можно считать воплощением в реальность технологии LCOS, которая представляет собой наиболее перспективную тему для усовершенствования проекционных агрегатов.

Как и LCD, D-ILA использует жидкокристаллические элементы, но вместо матриц просветленного типа применяются элементы отражающего типа. Такие аппараты имеют отличие: светомодулирующий слой расположили таким образом, что он находится поверх подложки, состоящей из монокристаллического кремния. В подложке расположена вся схема, которая применяется для управления матрицей. Этот факт имеет неоспоримое преимущество перед LCD-панелями.

D-ILA-матрицы способны, если сравнивать с LCD, на значительно большее разрешение, с учетом того, что размеры их меньше. Также в новых матрицах площадь используемого кристалла задействована на 93%, что исключает появление сетки при выведении картинки. Технологический процесс изготовления D-ILA-матриц намного проще, чем производство LCD.

Устройство D-ILA-аппарата

D-ILA аппараты, так же, как и LCD, созданы по трехматричному принципу. Матрицы по-отдельности создают картинки трех цветов. После этого, сформировавшееся изображение поступает на настенный экран через объектив.

  • использование для презентаций;
  • высокая яркость;
  • возможность применения для проекционных экранов больших размеров;
  • идеальная геометрия картинки;
  • легкий вес.
  • возможность появления “битых” пикселей;
  • вследствие новизны технологии, отсутствуют данные о сроке службы матрицы;
  • дорогостоящий источник света.

DLP-проектор

Матрица данного проектора называется DMD чипом и производится в Америке компанией Texas Instruments. Как же все-таки работает проектор? В составе матрицы имеются миллионы зеркальных элементов, которые имеют способность поворачиваться под нужным углом. При повороте, зеркало может занимать только 2 фиксированных положения.

Поэтому зеркало отражает свет на экран либо в сторону светопоглотителя (радиатора) аппарата, выдавая при этом точку черного цвета или белую.

При многократном переключении с белого цвета на черный, получаются полутона серого.

Одноматричный аппарат способен к выводу только одного цветового компонента картинки в каждый момент временного промежутка.

Чтобы отделить другие цвета от белого и черного, используют цветовой диск (диск, имеющий светофильтры).

Скорость вращения диска со светофильтрами может быть разной. Чем быстрее вращается колесо, тем меньше будет проявляться “эффект радуги”, присущий одноматричным аппаратам. Колесо со светофильтрами может состоять не только из традиционных сегментов RGB (красный, зеленый, синий), но и дополняться дополнительными цветами. Например, на рисунке ниже показано цветовое колесо, представляющее собой комбинацию двух цветовых схем RGBCMY (Красный, Зеленый, Синий, Циан, Маджента, Желтый).

Что представляет собой оптический блок DLP-аппарата, хорошо видно на следующем рисунке.

На цветовом колесе также имеется прозрачный элемент для пропускания чистого белого цвета, что усиливает черно-белую яркость изображения.

Этим решатся проблема неэффективности одноматричной технологии, в следствие чего не требуется установка более мощного источника света.

Одним из самых первых представителей DLP-проекторов был аппарат Viewsonic PJD5126.

Свойство повышенной яркости черно-белой картинки стало полезным для аппаратов, которые широко используются в офисах. Черно-белое изображение оказывается заметно выше по яркости, чем цветные компоненты. Хотя, если установлен максимальный уровень яркости, цвета могут становиться более тусклыми. Блеклость цвета присуща не всем DLP-агрегатам, поскольку большинство производителей стремятся к повышению качества своей продукции.

Трехматричный DLP-проекционный аппарат

Также существуют трехматричные проекционные аппараты, с разделением светового потока на традиционные RGB. При этом происходит проецирование на внешний экран трех изображений разного цвета, в результате чего формируется полноцветная картинка.

DLP-устройства обладают повышенным уровнем яркости, который может достигать показателя в 18 000 ANSI-лм.

  • небольшая масса;
  • правильная геометрия;
  • долговечность матрицы;
  • используется для больших экранов;
  • низкий шум;
  • высокая яркость.
  • при одноматричной конструкции заметен “эффект радуги” на картинке;
  • дорогостоящая лампа;
  • «битые» пиксели.

Лазерная технология

Самой передовой и самой дорогой технологией для формирования наиболее качественного изображения является лазерная. Представителем нового вида проекционного оборудования можно назвать аппарат ViewSonic LS830.

Принцип действия агрегата такой же, как и в рассмотренных выше моделях: с помощью лазера формируется 3 цветовых компонента, которые, в конечном счете, смешиваются. Далее, посредством сложной системы, включающей фокусировку и развертку, происходит создание изображения с использованием системы зеркал. Появляется возможность сформировать изображение практически на любой поверхности, включая неровную.

Общая стоимость эксплуатации намного сокращается за счет применения лазерной технологии, поскольку лазер можно считать условно вечным. Расчетный период его работы равняется 20 000 часов, не требующих специального обслуживания. При этом аппарат будет выдавать отличную яркость, не снижающуюся с течением времени. На протяжении всех лет эксплуатации оборудования, качество картинки будет оставаться на высоком уровне. Уровень яркости в аппарате Viewsonic достаточно высок — 4 500 люмен, что подходит для просмотра видео в хорошо освещенном помещении.

Практически все современные лазерные проекторы имеют ультракороткофокусные объективы (0,23). Это позволяет располагать проектор на расстоянии 21 см от экрана, что делает его почти незаметным.

На рисунке ниже проекторы расположены на расстоянии 17 см от стены.

Лазерная технология способна выдавать цвета с большой глубиной и насыщенностью, с высокой яркостью и детализацией, а также с широкой цветовой гаммой. За счет высокой контрастности (100 000:1) картинка отличается идеальной резкостью и плавными переходами полутонов.

Также использование лазерной технологии дает возможность проецировать цветную картинку с разрешением Full 1080p HD практически без деформации.

Один из самых главных плюсов лазерных видеопроекторов – это возможность проецировать картинку на экраны огромных размеров.

Таким образом, на рынке видеопроекторов существует немалое количество моделей как дорогих, так и бюджетных. Отличаются они, главным образом, технологиями, которые применяются для формирования изображения, и, соответственно – ценой. Чем более передовая технология, тем и цена на аппарат будет выше.

Принцип работы видеопроектора

Больше ста лет прошло с момента первых кинопоказов. Тогда картинки на экране в кинотеатре могли вызвать неподдельную панику. Сегодня различные мультимедийные устройства для показа изображений настолько плотно вошли в нашу повседневную жизнь, что представить себе дом хотя бы без одного телевизора или монитора компьютера – сложно.

Особую нишу среди таких приборов занимают видеопроекторы. Самое главное и огромное преимущество, которое дают эти аппараты – невероятно большая диагональ получаемого изображения. Фактически размер картинки будет ограничиваться только размерами помещения, где будет использован проекционный аппарат.

В этой статье попробуем разобраться как работает видеопроектор, чтобы не путаться при выборе и точно знать какой тип идеально будет подходить под требуемые условия.

Жесткую конкуренцию для мультимедийного проектора составляют жидкокристаллические TFT телевизоры и плазменные панели. Несмотря на это проекционные аппараты перестают быть экзотикой и всё чаще встречаются в составе домашних систем, позволяющих ощутить себя как в кинотеатре. Новые технологии позволяют выпускать их в новых сверх компактных форматах – от карманных проекторов в мобильных телефонах и фотоаппаратах и до наручных проекционных часов.

Немного истории

Начало истории поучения проекционного изображения можно отнести к далёким временам, когда жил Платон. Именно он первым сделал описание принцип проекции. К Х веку уже была известна камера-обскура, позволяющая проецировать изображение предметов на экран и представляющая прообраз фотоаппарата. И затем уже в XVII веке Христиан Гюйгенс изобрёл устройство, названное волшебным фонарём. Это был первый проектор. Работа с проектором позволяла ему демонстрировать увеличенные иллюстраций во время своих научных лекций.

Помимо просветительского использования первые диапроекторы начали приобретать популярность у простого населения для развлечения. В Европе бродячие иллюзионисты начинают работать с подобными приборами – они показывали людям различные движущиеся картинки в основном страшилки с приведениями, демонами и чудовищами.

Читать еще:  Какой холодильник лучше однокомпрессорный или двухкомпрессорный?

Различные формы диапроектора до последнего времени можно было встретить даже в обычных семьях. Наверняка в воспоминаниях из детства у каждого остались просмотры слайдов и диафильмов в тёмных комнатах. Так что эти аппараты использовали не только кафедры учебных заведений.

В середине 60х годов прошлого столетия мир увидел новый прибор – изобрели оверхед-проектор. По своей сути это был диапроектор, но с возможностью проецировать достаточно большие картинки при довольно несложном устройстве. В основе оверхеда лежит мощная лампа подающая свет на большую линзу Френнеля, назначение которой заключается в том, чтобы обеспечить равномерный ход лучей в проекторе, на линзу укладывается проецируемое изображение (обычно на прозрачной плёнке, но можно было использовать даже на полупрозрачной кальке, что даёт возможность с лёгкостью спроецировать даже реферат или рисунок на бумаге) и дальше всё фокусировалось коллекторной линзой на плоскость экрана. В постсоветском пространстве такое оборудование больше известно, как кодоскоп и нередко встретить его можно было в учебных заведениях (школах, техникумах, вузах).

Уже в 80х годах компания Proxima выпустила на рынок самый первый цифровой проектор, который можно назвать первенцем мультимедийного проектора. Цифровые проекторы постепенно вытеснили диапроекторы с рынка и на сегодняшний день они уже не производятся.

С тех пор цифровые кинопроекторы преодолевают нелёгкий путь развития и совершенствования радуят всё более и более качественным изображением.

Какие бывают проекторы?

Для начала стоит разобраться что такое видеопроектор? Казалось бы, всё просто – это такая коробочка, её подключают с компьютером, ноутбуком, видеокамерой или с другими носителями видеосигнала и получают на стенке или специальном экране большое изображение. Проектор — это устройство достаточно сложное и имеющее несколько технологических вариантов исполнения влияющих не только на качество получаемого изображения, но и на цену.

Устройство проектора можно разложить принципиально по стадиям формирования изображения. Сперва видео сигнал поступает на условный блок, который предназначен для формирования видимого изображения. Полученный в этом блоке световой луч направляется к объективу, а он уже окончательно собирает и фокусирует на стену или экран картинку.

Для справки

Основные характеристики проектора, на которые стоит обращать внимание при выборе аппарата и дающие понимание о качестве получаемой картинки:

  • Световой поток. Грубо говоря – мощность излучаемого света. Чем выше значение – тем ярче и качественнее изображение. К тому же – чем ярче, тем меньше можно заморачиваться с затемнённостью помещения.
  • Разрешающая способность. Всё как с мониторами – чем выше, тем более плавная, проработанная и чёткая картинка. Но не стоит забывать и о качестве подаваемого видеосигнала – сигнал низкого разрешения на проекторе с высоким будет не очень комфортно и интересно смотреть.
  • Контраст. Это разница между самым тёмным и самым светлым участком. Чем выше – тем ярче насыщенность красок, выше чёткость деталей.
  • Цветопередача – условная характеристика, позволяющая понять насколько точно передаётся цвет в изображении и насколько богат спектр получаемых оттенков.

Современные мультимедийные проекторы технологически различаются по способу формирования изображения, среди которых стоит выделять такие:

  • CRT — Cathode Ray Tube или ЭЛТ.
  • LCD — Liquid Crystal Display или жидкокристаллические.
  • DLP — Digital Light Processing .
  • D-ILA — Direct Drive Image Light Amplifier.
  • LDT — Laser Display Technology.

Разберём как устроен проектор в плане технологий поподробнее.

CRT технология

Самыми первым был представлен построенный по схеме CRT проектор. Разработки этой технологии велись ещё с середины прошлого века. Революций решили не делать, а попытались использовать уже успешно работающий в телевизорах и большинстве мониторов того времени – принцип ЭЛТ.

Изображение строилось тремя электронно-лучевыми трубками повышенной яркости, луч каждой окрашивался соответствующим светофильтром – синим, красным или зелёным и через собственный объектив проецировалось на экран.

CRT проектор не обладает особо высокой яркостью и по этому просмотр придётся смотреть в полностью тёмном помещении. Также стоит отметить сложность настройки и установки – каждый канал нужно отстраивать по резкости отдельно, да и по весу эти устройства выделяются из массы. Зато получаемое на выходе качество изображения считается самым лучшим – они лишены различных цифровых артефактов, ведь принцип построения изображения полностью аналоговый.

LCD технология

Развитие технологий проекторов далеко не отходило от мониторов и на смену ЭЛТ пришли жидкие кристаллы. Принцип работы проектора LCD заключается в том, что цветное изображение формирует небольшая матрица, которая работает на просвет. Просвечивает её мощная лампа и проецирует через объектив на внешний экран.

Основные преимущества в виде надёжности и простоты в изготовлении и эксплуатации сделало эту технологию на сегодняшний день самой распространённой и не дорогой.

Конечно есть и значительные недостатки. Например, на жидкокристаллических мониторах границы пикселей на глаз практически не различимы, но при значительных увеличениях, как это бывает в LCD проекторах, этого не избежать. Производители стараются эту проблему решить по-разному, с большей или меньшей успешностью.

Ещё одной проблемой является контрастность получаемого изображения. В топовых моделях таких проекторов эти проблемы практически устранены, но это сказывается на цене.

DLP технология

Следующая технология – DLP заключена в специальной матрице, на поверхности расположено множество микро-зеркал – на них подаётся напряжение, и они при этом двигаются. Отражённый таким зеркалом и не прошедший сквозь объектив луч формирует чёрную точку. Белую точку формирует не отклонённое от плоскости матрицы зеркало.

При попадании отражённого луча в объектив получаются промежуточные значения яркости. Каждое зеркало формирует свою точку проецируемого изображения.

Следующей задачей стоит получить разные цвета точек.

Для этого изобрели две системы:

  • Одноматричная использует всего одну дорогостоящую матрицу, а отражённые лучи света окрашиваются, проходя через вращающийся дисковый светофильтр с секторами соответствующих базовых цветов.
  • Трёхматричная схема мультимедийного проектора использует уже три матрицы, что понятно из названия. Каждая матрица формирует свой цветовой канал.

Работа на просвет, как в LCD проекторах, исключена, что делает мультимедийный проектор с DLP схемой очень ярким. Точки чёрного соответствуют полному отсутствию света, а это означает, что работают они с высоким контрастом. Сеточка границ пикселей даже при максимальном увеличении практически отсутствует за счёт минимизации зазоров между зеркалами.

D-ILA технология

Ещё одна схема мультимедийного кинопроектора возникла, вобрав в себя преимущества LCD и DLP технологий. D-ILA расшифровывается как Direct Drive Image Light Amplifier – усилитель света изображения с прямым управлением.

Оптическая схема проектора использует модуляцию светового потока LCD матрицей, а свет отражается от пикселей, как в технологии DLP от зеркал.

Мультимедийный проектор D-ILA получил ряд преимуществ. Во-первых, благодаря тому, что свету не нужно проходить сквозь матрицу – нет препятствий на его пути в виде элементов разводки. Площадь отражения каждого для пикселя достигает 95%. Этим достигается наименьшая среди остальных технологий пикселизация изображения. Из этого вытекает ещё одно несомненное преимущество – так как почти весь световой поток отражается, то есть возможность сделать качественную HD матрицу диагональю всего в один дюйм, что позволяет сделать чуть ли не самый компактный проекционный аппарат с высокой разрешающей способностью.

Лазерная технология

Самые последние на сегодняшний день разработки предложили использовать лазерные технологии. В начале 2000х годов на рынке появился первый проекционный аппарат, основанный на новейшей системе LDT.

Хоть первые лазеры были изобретены довольно давно, но использование их для построения лазерного проектора было затруднительным из-за низкого кпд и недостаточной цветности. Прогресс не стоял на месте и устранение недостатков наконец позволило осуществить создание лазерного проектора.

Laser Display Technology использует три лазера базовых цветов – красного, синего и зелёного. Модуляторы видеосигнала меняют яркость каждого лазера. Далее три луча собираются в единый поток и направляются на зеркала кадровой и строчной развертки. По сути лазерные проекторы устроены по такому же принципу, что и лучевой электронный проектор, только вместо излучающих ЭЛТ трубок используют лазеры.

Интересной особенностью является то, как работает проектор без дополнительных объективов. Лазерный луч уникален тем, что пучок света в нём получается с максимально параллельным потоком и с настолько одинаково резким пятном на большом диапазоне расстояний, что это попросту исключает необходимость фокусировать изображение.

Помимо возможности установки лазерного мультимедиа-проектора на любом расстоянии от экрана из этого свойства вытекает ещё и совершенно уникальное качество – теперь для получения резкого изображения не обязательно использовать плоский экран. Даже стена с сильно рельефной поверхностью или сложные геометрические поверхности – не станет бедой. Это открывает перспективы перед использованием лазерной проекции не только в качестве обычного средства выведения изображения, а и как мощный инструмент визуально-светового оформления.

Важно! Лазерное излучение может быть на столько мощным, что при попадании в глаза возможно возникновение проблем. По этому стоит аккуратно и ответственно относиться к технике безопасности во время использования проектора.

Лазерные технологии позволили создать сверхточный проектор изображений с яркой, сочной и контрастной картинкой даже при максимально больших увеличениях, которую при прочих технологиях получить сложно.

Устройство проекторов: принцип работы, описание и характеристики

Сегодня находят широкое применение в домах и различных организациях проекторы, устройства вывода информации используют для трансляции изображения на специальное полотно, применяемое в качестве экрана. Благодаря этому проецируемая картинка получается большой и приятной для глаза. По качеству изображения они немногим уступают телевизорам. Рынок сейчас наводнен проекторами на любой вкус. При выборе такой электроники нужно точно знать, какие задачи будут ставиться перед аппаратом. Ведь современные модели отличаются друг от друга не только классом и областью применения, но технологиями вывода картинки. Информация об устройстве проекторов и их работе может помочь в выборе.

Читать еще:  Керосиновый обогреватель: разновидности, принцип работы, как сделать своими руками

Виды проекторов

Чаще всего, когда мы слышим о проекторах, представляем гаджет, который установлен в определенном месте. Такой тип устройства вывода информации на вертикальную плоскость очень востребован, хотя он отнюдь не единственный. Стационарные аппараты, как правило, оснащены максимально, поскольку производители не ограничены размерами корпуса. Их сложно брать с собой, зато пользователь получает мощную техническую начинку. Имеется и портативный тип устройства, проекторы эти легко переносить для проведения презентаций в разных местах. В них неплохие характеристики сочетаются с компактностью. Функциональный набор также здесь на хорошем уровне.

Но производители на этом не останавливаются, стараясь сделать размеры аппаратов еще меньше. Результатом чего стало появление девайсов карманного формата и проекторов для мобильных устройств с наименьшими габаритами. Вес первых не превышает отметку в 300 граммов. Для тех, кто находится в движении, модель, умещающаяся в кармане, — это настоящая находка. Однако для обеспечения высокой портативности техническую составляющую немного урезают. Наименьшие модели способны подключаться к смартфонам, что позволяет выводить изображение с экрана телефона. Их отличает легкость и удобство в эксплуатации, однако полезные функции в них сильно ограничены.

Области применения

Также проекторы классифицируются на офисные и домашние. Аппараты для дома выводят широкоформатную картинку с высокой контрастностью и реалистичностью, а также обладают качественным звуком, за счет чего можно с удовольствием смотреть фильмы, способные полностью погрузить зрителя в гущу событий. Размер светового потока в таком случае имеет второстепенное значение. Что касается гаджетов для работы в условиях офиса, то они более универсальны.

Чем отличаются домашние проекторы от офисных?

Домашние проекторы отличаются от офисных по некоторым параметрам, из которых стоит выделить следующее:

  • формат экрана;
  • разъемы и их назначение;
  • производительность;
  • вес корпуса;
  • цветопередача;
  • уровень шума и ресурс лампы;
  • встроенные динамики.

Устройство и принцип действия

Устройство проекторов в большинстве своем отличается мало. Технический арсенал мультимедийного аппарата состоит из оптической системы, модулятора изображения, лампы, систем очистки и охлаждения, а также электронной начинки. Световой прибор, коим, по сути, является проектор, перенаправляет свет от лампы с концентрированным потоком на необходимую плоскость. Это довольно сложные по содержанию устройства, условно разделяющиеся на две категории. В первую входят модели с CRT-технологией получения изображения, оборудованные электронно-лучевыми трубками в количестве трех штук, а во вторую – девайсы DLP, LCD и LCoS, работающие с помощью фиксированной матричной структуры. Последние пользуются большей популярностью, так как обеспечивают более высокое качество. В устройство мультимедийных проекторов, как правило, входят ZOOM-объективы, благодаря им размер изображения меняется без необходимости перемещать сам аппарат. В некоторых моделях фокусное расстояние изменяется с помощью пульта управления, а в других – регулировкой объектива вручную. Последний способ не так удобен, но производит настройку более точно.

В большинстве случаев применяются металлогалогенные лампы, способные испускать больше светового потока, чем галогенные с аналогичной мощностью. Но к концу срока службы их эффективность снижается вдвое. Также используются в устройстве проекторов лампы проекционного типа с низким энергопотреблением и высоким потоком света, они отличаются более естественным спектром. В современных проекторах устанавливаются очень долговечные источники света, ресурс которых может варьироваться от 1000 до 4000 часов. Чтобы своевременно произвести замену данного элемента, в каждом аппарате предусмотрен счетчик.

Оптика отвечает за перенаправление света к дисплейной панели. В нее входят такие компоненты, как зеркала, призмы и линзы для проекции. Модуляторы изображения отвечают за уровень яркости, разрешение и быстродействие, сегодня используются системы DLP, LCD, LCoS и CRT, о них подробно будет рассказано далее. Немаловажная роль в устройстве проектора принадлежит охлаждению, вентилятор очень важен для нормализации температуры лампы и электронных плат. Чтобы взаимодействовать с источниками мультимедиа, проекторы имеют на корпусе необходимые разъемы – VGA, DVI, HDMI и прочие. Многие модели оснащаются также USB-портом и поддержкой Wi-Fi.

DLP-проекторы

В таких аппаратах роль ядра выполняет специальная матрица, формирующая изображение. Каждое зеркало легко реагирует на поступающий сигнал поворотом на малый угол. Благодаря этому создаются пиксели изображения. Устройство DLP проекторов позволяет им выводить картинку с высокой контрастностью и с более детализированными тенями, что является главным преимуществом технологии. Модели, оборудованные подобной системой, показывают себя с лучшей стороны по части долговечности и надежности, особенно в сравнении с устройствами прошлого поколения. Минусом можно назвать высокую стоимость проекторов такого типа.

LCD-системы

В большинстве ситуаций используются аппараты, снабженные тройкой жидкокристаллических матриц синего, зеленого и красного цветов. Мощный поток света, исходящий из лампы, пробивается сквозь них. Таким образом возникает изображение, выводимое на экран. Данная технология имеет массу достоинств, к их числу можно отнести легкость конструкции и простоту эксплуатации отдельных компонентов. Проекторы LCD создают качественную картинку, характеризующуюся реалистичностью, насыщенностью цветовой гаммы и стабильностью. Но владельцы подобных девайсов могут столкнуться и с недостатками, в некоторых экземплярах встречается неприятный визуальный эффект, напоминающий проволочную сетку.

Проекторы с технологией LCoS

Этот тип проекторов появился не так давно. К сильным сторонам данной технологии, прежде всего, относится высокая четкость без эффекта «сетки». Прочие особенности также заслуживают внимания. Базируются такие аппараты на матрице LCoS, представляющей собой жидкие кристаллы на кремнии. По распространенности эта технология уступает LCD и DLP. Но за счет уникальных особенностей она имеет хорошие перспективы. За счет применения кристаллов LCoS получается изображение по отражательному принципу, а не просветному, как это можно видеть в аппаратах LCD. Отражающая матрица откликается на воздействие быстрее, в три раза превосходя по скорости просветную технологию. К тому же конструктивные особенности панелей LCoS позволяют эффективней использовать поверхность кристаллов, что дает возможность наращивать количество пикселей без необходимости увеличения панели. А это напрямую влияет на качество картинки. Устройство проекторов LCoS не очень сложное, а значит, в производстве они дешевле, так как отсутствуют механические элементы.

CRT-проекторы

Эта технология является пионером в области создания проекторов. Первый экземпляр с данной системой вывода изображения появился еще в далеком 1970 году. Такие аппараты базируются на трех электронно-лучевых трубках, имеющих красный, зеленый и синий светофильтры. Они отвечают за формирование светового потока, проходящего через фокусирующие линзы, он попадает на экран в виде полноцветной картинки. Сегодня устройства CRT встречаются все реже, уступая дорогу более современным аналогам. Пик популярности этой технологии остался позади. Однако она превосходит более новые технологии по многим параметрам, а именно по цветопередаче, разрешению, сроку службы лампы и акустическому шуму. Ее слабые стороны — сложность настройки и громоздкость моделей, где она используется. К тому же она отличается низким уровнем яркости, поэтому для просмотра необходимо отключать освещение.

Плюсы и минусы проекторов

Проекторы предлагают большую диагональ экрана, что является весомым аргументом в пользу покупки данного устройства. Можно довести информацию до большего количества людей. Все зависит лишь от предпочтений и размера помещения. Чем больше изображение, тем ярче впечатления. Если на мониторе могут быть черные полосы из-за разных форматов видео, то с проектором таких проблем не будет. В нем легко настроить экран под любой формат. В устройство цифровых проекторов нередко включают поддержку 3D-картинки без потери качества. Если создать подходящую обстановку, затемнив помещение, можно получить изображение лучше, нежели в LED-мониторе.

Недостатки тоже имеются. Самый дорогой элемент проектора – это лампа, и она приходит в негодность примерно раз в 4 года. Ее замена повлечет за собой немалые финансовые затраты. Проектор из-за активного охлаждения лампы ощутимо шумит. При просмотре видео или слайд-шоу приходится терпеть звук работающих вентиляторов.

Критерии выбора

Существует немало моментов, на которые стоит обращать внимание при поиске подходящего проектора, устройство вывода изображения всегда нуждается в хорошем уровне яркости. Хотя на этот показатель большое влияние имеют условия эксплуатации, хорошо если есть выбор режимов, зачастую их три – «Презентация», «Фильм» и «Динамический». К насыщенности цветом также стоит присмотреться. Трехматричные проекторы выдают более естественное изображение, превосходя в этом отношении одноматричные аппараты. Смотреть нужно и на уровень контрастности. Особенно данный параметр важен, если необходим домашний кинотеатр. Последним, но не менее важным моментом является разрешение картинки, что сказывается на четкости картинки.

Современные проекторы – это довольно сложные устройства, однако в то же время они могут стать незаменимой вещью как в сфере бизнеса, так и для использования в домашних условиях. Они способны подарить зрителям яркие эмоции от просмотра благодаря качествам, которых нет у телевизоров или мониторов. Главное — подходить к выбору с умом.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector