ЖК-проектор

ЖК -проектор — это тип видеопроектора для отображения видео, изображений или компьютерных данных на экране или другой плоской поверхности. Это современный эквивалент диапроектора или диапроектора . Для отображения изображений ЖК-проекторы ( жидкокристаллические дисплеи ) обычно пропускают свет от металлогалогенной лампы через призму или серию дихроичных фильтров , которые разделяют свет на три поликремниевые панели — по одной для красного, зеленого и синего компонентов видео. сигнал. Когда поляризованный свет проходит через панели (комбинация поляризатора, ЖК-панели и анализатора), отдельные пиксели могут открываться, чтобы свет мог проходить, или закрываться, чтобы блокировать свет. Комбинация открытых и закрытых пикселей может создавать широкий спектр цветов и оттенков проецируемого изображения.

Металлогалогенные лампы используются потому, что они обеспечивают идеальную цветовую температуру и широкий цветовой спектр. Эти лампы также способны производить чрезвычайно большое количество света на небольшой площади; Современные проекторы в среднем дают от 2000 до 15 000 люмен Американского национального института стандартов (ANSI).

Другие технологии, такие как цифровая обработка света (DLP) и жидкие кристаллы на кремнии (LCOS), также становятся все более популярными в недорогой видеопроекции.

Проекционные поверхности

Поскольку в них используются небольшие лампы и возможность проецировать изображение на любую плоскую поверхность, ЖК-проекторы, как правило, меньше и более портативны, чем некоторые другие типы проекционных систем. Несмотря на это, наилучшее качество изображения достигается при использовании чистого белого, серого или черного цвета. ^{[ нужна ссылка ]} (которая блокирует отраженный окружающий свет), поэтому специальные проекционные экраны часто используются .

Воспринимаемый цвет проецируемого изображения зависит как от проекционной поверхности, так и от качества проектора. Поскольку белый — более нейтральный цвет, белые поверхности лучше всего подходят для естественных цветовых тонов; Таким образом, белые проекционные поверхности более распространены в большинстве деловых и школьных презентационных сред.

Однако самый темный черный цвет проецируемого изображения зависит от того, насколько темный экран. По этой причине некоторые докладчики и специалисты по планированию презентационного пространства предпочитают серые экраны, которые создают более высокий контраст. Компромисс заключается в том, что более темный фон может искажать цветовые тона. Проблемы с цветом иногда можно устранить с помощью настроек проектора, но это может быть не так точно, как на белом фоне.

Коэффициент броска

проектора Проекционное соотношение используется при установке проекторов для управления размером проецируемого изображения. ^[1] Например, если проекционное соотношение составляет 2:1 и проектор находится на расстоянии четырнадцати футов от экрана, то ширина дисплея составит семь футов.

История

Первые эксперименты с жидкими кристаллами для создания видеоизображения были проведены Джоном А. ван Раалте в лабораториях RCA в 1968 году. ^[2] Его концепция была основана на адресации электронного луча для создания структуры электронного заряда, соответствующей видеоизображению, которое, в свою очередь, контролировало слой LC отражающей ячейки LC. Для адресации электронным лучом требуется ЭЛТ с модифицированной лицевой панелью для создания рисунка заряда на ее поверхности. Практическое применение этой концепции для целей проекции неизвестно. Однако аналогичная концепция использовалась для печатающих головок без ЖК-дисплея.

Первые эксперименты с пропускающим ЖК-дисплеем с матричной адресацией и прямым приводом с использованием переделанного диапроектора Питером Дж. Уайлдом , работавшим в Brown Boveri Research в Швейцарии, были проведены в 1971 году. Проектор был показан в работе на конференции SID 1972 года в Сан-Франциско. . ^[3] Поскольку пассивные ЖК-дисплеи с прямым управлением (без тонкопленочных транзисторов ) на пересечениях матриц) не были способны отображать изображения с разрешением, достаточным для видеоизображения, была предложена комбинация фиксированного изображения вместе с ЖК-матрицей для переменных элементов как LC-проектор для определенных применений в диспетчерской, ^[4] соответствующий патент подан в Швейцарии 3 декабря 1971 года. ^[5]

Много усилий было потрачено на оптимизацию тонкопленочных транзисторов (TFT), подходящих для ЖК-дисплеев с активной матричной адресацией (AM). Концепция была изобретена, и первые испытания были проведены командами RCA и Westinghouse Electric . Питер Броуди покинул компанию Westinghouse и в 1981 году основал Panelvision для производства AM-ЖК-дисплеев. Прорывы произошли и в других областях, в области новых материалов и тонкопленочных структур, причем японская компания Hitachi стала новаторской компанией. Такие AM-ЖК-дисплеи стали коммерчески доступны в начале 1980-х годов.

Джину Долгоффу пришла в голову идея использовать ЖК-дисплеи в качестве световых клапанов в проекторах. Однако ему пришлось подождать до 1984 года, чтобы получить ЖК-матрицу с цифровой адресацией и достаточным разрешением и контрастностью, и именно тогда он завершил создание своего ЖК-видеопроектора. После его создания он увидел множество проблем, которые необходимо было исправить, включая значительные потери света и очень заметные пиксели (иногда это называют « эффектом сетчатой двери »). Затем он изобрел новые оптические методы для создания эффективных и ярких проекторов и изобрел депикселизацию, чтобы уменьшить эффект экранной двери.

Типичный проектор 3LCD (RGB) с разделенными поляризаторами

Примерно в то же время немецкая компания «Bonner Ingenieurbüro für Optoelektronik CrystalVision», начиная с 1985 года, начала экспериментировать с ЖК-проекторами. Хотя традиционные слайд-проекторы уже используют инфракрасные фильтры для уменьшения нагрева слайдов, ЖК-экраны гораздо более чувствительны к перегреву. Когда температура в слое нематического жидкого кристалла достигает «точки прояснения» (т.е. переходит в изотропную фазу), световой клапан ЖК больше не работает до тех пор, пока температура снова не упадет ниже этой отметки. Бернт Хаастерт, инженер, работающий в CrystalVision, обнаружил, что размещение необходимых поляризационных фильтров на определенном расстоянии по обе стороны от ЖК-ячейки позволяет эффективно охлаждать систему воздухом. ^[6] Без применения этого изобретения ЖК-проекторы с мощным источником света не будут работать. Коммерческий ЖК-проектор, основанный на этом принципе, был выпущен в Германии в 1990 году под торговым названием «Imagina 90». ^[7]

Имея патенты, зарегистрированные по всему миру (первую заявку на получение патента на ЖК-видеопроектор он подал в 1987 году), Долгофф основал Projectavision, Inc. в 1988 году как одну из первых в мире компаний, специализирующихся на производстве ЖК-проекторов, которую он вывел на биржу Nasdaq в 1990 году. Он лицензировал технологии другим компаниям, включая Panasonic и Samsung . Первыми пионерами ЖК-проекции в Японии были Epson и Sharp. ^[8] которая выпустила собственные цветные видеопроекторы в 1989 году.

В 1989 году компания Projectavision, Inc. получила первый контракт с Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA) на сумму 1 миллион долларов США (HDTV) США за предложение о том, что в стандарте телевидения высокой четкости должны использоваться цифровая обработка и проецирование. Будучи членом подкомитета по стандартам IT7-3 Национальной ассоциации производителей фототехники , Долгофф вместе с Леоном Шапиро разработал всемирный стандарт ANSI для измерения яркости, контрастности и разрешения электронных проекторов. ^[9]

С 2005 года ^[10] Единственными оставшимися производителями ЖК-дисплеев для ЖК-проекторов являются японские компании по обработке изображений Epson и Sony . Epson владеет этой технологией и называет ее « 3LCD ». Для продвижения технологии проекторов 3LCD компания Epson также создала в 2005 году консорциум под названием «3LCD Group» с другими производителями проекторов, получившими лицензию на технологию 3LCD, которые используют ее в своих моделях проекторов.

Ранние ЖК-системы использовались с существующими диапроекторами. ЖК-система не имела собственного источника света: она была построена на большой «пластине», которая располагалась поверх проектора вместо прозрачных пленок. Это стало временным решением в эпоху, когда компьютер еще не был универсальным средством отображения, создав рынок ЖК-проекторов до того, как их нынешнее основное использование стало популярным.

Эта технология использовалась в телевизионных консолях с обратной проекцией некоторых размеров, когда существовало ценовое преимущество в телевизорах среднего размера (диагональ от 40 до 50 дюймов). В 2014 году 60-дюймовые плоскопанельные телевизоры с разрешением 1080p были дешевле, чем проектор с собственным разрешением 1080p. Проекционные системы обычно продавались как предлагающие диагональ изображения от 100 до 300 дюймов.

В 2004 и 2005 годах фронтальная проекция ЖК-дисплея начала возвращаться с появлением динамической диафрагмы и других модификаций, которые улучшили воспринимаемый контраст до уровней, аналогичных DLP.

Базовая конструкция ЖК-проектора часто используется любителями, которые создают свои собственные проекционные системы « сделай сам ». Основная методика заключается в сочетании с высоким индексом цветопередачи (CRI) газоразрядной лампы высокой интенсивности (HID-лампы) и балласта с конденсатором и коллекторной линзой Френеля , ЖК-дисплея, удаленного от общего дисплея компьютера, и тройной линзы .

См. также

Ссылки

^ «Коэффициенты проекции и расстояния просмотра» . Архивировано из оригинала 4 февраля 2013 г. Проверено 18 марта 2009 г. Бросать
^ Дж. А. ван Раалте, Светоотражающий жидкокристаллический телевизионный дисплей , Proc. IEEE, Том. 56, № 12, стр. 2146–2149.
^ П.Дж. Уайлд, Жидкокристаллический проекционный дисплей с матричной адресацией , Сборник технических статей, Международный симпозиум, Общество отображения информации, июнь 1972 г., стр. 62–63.
^ Слайд, прикрепленный к жидкому кристаллу, обеспечивает переменное отображение. Электроника , 8 мая 1972 г., с. 78
^ Патент США 3895866 : Альфред де Кервен, Питер Уайлд, «Устройства, несущие информацию и системы проекционного отображения для них» , подан 29 ноября 1972 г.
^ Патент США 4952925 : Бернт Хаастерт, Проекционные пассивные жидкокристаллические информационные центры с плоским экраном , подан 25 января 1988 г.
^ Телекинотеатр для всех. В: Журнал «Радио+Телевидение», №1. 7 июля 1989 г., с. 8.
^ [1] | Хорнбек, Т.И.: От катодных лучей до цифровых микрозеркал: история технологии электронных проекционных дисплеев.
^ «Аудиовизуальные системы – Электронная проекция – Проекторы с фиксированным разрешением (выход из эксплуатации 25 июля 2003 г.)» . АНСИ/НАПМ . Проверено 28 ноября 2022 г.
^ «Ведущие производители проекторов Fujitsu, Hitachi, Panasonic, Sanyo и Sony объединяют усилия с Epson, чтобы рассказать рынку о преимуществах технологии трехпанельных жидкокристаллических дисплеев – Пресс-релизы о проекторах – Epson Australia» . epson.com.au . Эпсон . Проверено 9 октября 2021 г.

Пауэлл, Эван (2002). «Epson 730c: лучший в своем классе портативный компьютер с яркостью 2000 люмен», projectorcentral.com
Деловой провод (2005). «Ведущие производители проекторов Fujitsu, Hitachi, Panasonic, Sanyo и Sony объединяют усилия с Epson, чтобы информировать рынок о

Преимущества технологии трехпанельного жидкокристаллического дисплея», projectorcentral.com

Лоулер, Ричард (2006). «100-дюймовый ЖК-дисплей LG для массового производства», Engadget
Бриден, Джон (2009). «ЖК-мониторы становятся популярными и дают в основном хорошие результаты», GCN, стр. 3

Внешние ссылки

Проекционное соотношение - статья о соотношении проекции проектора и размера дисплея.
Руководство по DLP и ЖК-проекторам – как работают ЖК- и DLP-проекторы, каковы их преимущества и недостатки
ЖК-проекторы и DLP-проекторы — простое руководство по ЖК- и DLP-технологиям в проекторах и их сравнение
Что лучше DLP или LCD проектор – что лучше DLP или LCD проектор
Технология проектора 3LCD
Мощность проектора — статья о том, сколько энергии потребляет ЖК-проектор.

Дальнейшее чтение

Фишетти, Марк (ноябрь 2007 г.). «Две технологии сияют». Научный американец . стр. 110–111. Две технологии – микрозеркала и жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи) – соперничают за эти рынки, но они одинаково хорошо себя чувствуют сегодня дома и в бизнесе.

[1] «Коэффициенты проекции и расстояния просмотра» . Архивировано из оригинала 4 февраля 2013 г. Проверено 18 марта 2009 г. Бросать

[2] Дж. А. ван Раалте, Светоотражающий жидкокристаллический телевизионный дисплей , Proc. IEEE, Том. 56, № 12, стр. 2146–2149.

[3] П.Дж. Уайлд, Жидкокристаллический проекционный дисплей с матричной адресацией , Сборник технических статей, Международный симпозиум, Общество отображения информации, июнь 1972 г., стр. 62–63.

[4] Слайд, прикрепленный к жидкому кристаллу, обеспечивает переменное отображение. Электроника , 8 мая 1972 г., с. 78

[5] Патент США 3895866 : Альфред де Кервен, Питер Уайлд, «Устройства, несущие информацию и системы проекционного отображения для них» , подан 29 ноября 1972 г.

[6] Патент США 4952925 : Бернт Хаастерт, Проекционные пассивные жидкокристаллические информационные центры с плоским экраном , подан 25 января 1988 г.

[7] Телекинотеатр для всех. В: Журнал «Радио+Телевидение», №1. 7 июля 1989 г., с. 8.

[8] [1] | Хорнбек, Т.И.: От катодных лучей до цифровых микрозеркал: история технологии электронных проекционных дисплеев.

[9] «Аудиовизуальные системы – Электронная проекция – Проекторы с фиксированным разрешением (выход из эксплуатации 25 июля 2003 г.)» . АНСИ/НАПМ . Проверено 28 ноября 2022 г.

[10] «Ведущие производители проекторов Fujitsu, Hitachi, Panasonic, Sanyo и Sony объединяют усилия с Epson, чтобы рассказать рынку о преимуществах технологии трехпанельных жидкокристаллических дисплеев – Пресс-релизы о проекторах – Epson Australia» . epson.com.au . Эпсон . Проверено 9 октября 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]