DLP-проекторы (микрозеркальные проекторы)

ЖК-проекторы с модуляцией пропускаемого светового потока (LCD)

ЖК проекторы

Видеопроекторы

Существует два основных типа видеопроекторов на основе ЖК-матрицы и DLP-матрицы.

 

Рисунок 62. Оптическая схема LCD-проектора

 

Для сопряжения круглого тела излучения и прямоугольной матрицы используются отражатели специальной формы, превращающие круглое тело свечения в прямоугольное световое пятно.

Первый узел выполняет охлаждение, конвертирование неполяризованного света в поляризованный с целью увеличения яркости экрана и КПД проектора. Световой поток делится полупрозрачными зеркалами на три части. Каждая часть проходит через свой светофильтр и поступает на ЖК-матрицу, где создается красно, синее и зеленое изображения. Три световых потока складываются с помощью дихроичной призмы. Это система из полупрозрачных зеркал. Объектив оптически сопряжен с каждой матрицей и строит ее изображение в плоскости экрана.

Чтобы побольше света падало на каждый пиксель, перед ним располагают маленькую линзу, увеличивающую угол захвата луча пикселя. Проекторы могут управляться с помощью карты памяти и дистанционно.

Иногда в устройстве управления содержится программа шифровки информации.

1.2 ЖК-проекторы с модуляцией отражаемого светового потока (D-ILA)представлены на рисунке 63.

 

 

Рисунок 63. Оптическая схема одного канала D-ILA

 

Свет поляризуется на полупрозрачном зеркале и отражается на матрицу, пиксели которые пропускают (или отражают) и следующему зеркалу. Отраженный от верхнего зеркала свет проходит еще раз через пиксель и после изменения объективом попадают на экран, где образуется изображение с матрицы. В проекторах LCOS принцип такой же (отражение сигнала предыдущего через матрицу от зеркала), но каждая из трех матриц пропускает пиксели только одного цвета. Схема сложнее, зато разрешение в три раза больше. Видеопроекторы требуют питание более 4 кВт, обеспечивают яркость экрана 48 кд /м².

Матрицей является совокупность маленьких зеркал, которые могут поворачиваться на небольшой (±10⁰…±15⁰) за счет пьезоэлементов. Если надо получить белый цвет, зеркало проецирует на экране отраженный фрагмент. Если надо получить черный цвет, зеркало поворачивается, направляя свет в специальную ловушку. Если надо получит серый цвет, «мигают» зеркалом несколько раз за проекцию кадра, чтобы получить требуемою интенсивность серого. Для получения цветного изображения существует два метода.

Первый метод заключается в следующем.

 

 

Рисунок 64. Оптическая схема DLP-проектора с одним DMD-модулятором: 1 — источник света; 2 — УФ-фильтр; 3 — конденсор; 4 — светофильтр ColorWheel; 5 — узел LightTunnel; 6 — зеркало; 7 — чип DMD; 8 — объектив

 

Цвет получается за счет проекции с утроенной частотойи вращающего диска с цветовыми секторами. Для увеличения яркости добавляют четвертый прозрачный сектор.

Во втором методе суммируются изображения, полученные с трех микрозеркальных матриц.

Кроме ламп, в DLP-проекторах используются полупроводниковые и лазерные источники света. В последнем случае к вредным действиям мигающих микрозеркал добавляется действие лазеров (рисунок 65).

 

 

Рисунок 65. Оптическая схема LED-проектора

 

В некоторые модели мобильных телефонов встраивают микропроекторы (рисунок 66).

 

 

Рисунок 66. Схема проекционного модуля

 

1 – интерфейс; 2 – микропроцессор; 3 – оптический фильтр (устраняет зернистую структуру, за счет когерентности лазерных источников); 4 – дифракционные формирователи увеличивающие равномерность освещенности; 5 – гибридный источник, содержащий лазерные диоды и светодиоды; 6 – зеркала; 7 – ЖК-модулятор.

При использовании ЖК-дисплеев возможно на входе ставить не лампы, а светодиоды.