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看灯识投影:为什么投影仪会用不同的光源?
发布时间:2019-11-25 10:57:09   点击数:3582

如果你的记忆力足够好,你不应该不熟悉以下项目:

2009年哈佛大学在youtube上发布的迈克尔·桑德尔公开课《正义与正义》(Justice and Justice)的演讲大厅里使用的旧投影仪。

在投影仪流行之前,这种老式的“投影仪”曾经是教室里技术最先进的教学道具之一。使用起来特别简单,当然,结构也很简单,就是用强光照射半透明的幻灯片——这是一个假幻灯片来补偿十张真幻灯片,而不是PPT——然后通过反射器将幻灯片的投影内容投射到幕布上,这可以直接放大幻灯片在幕布上的内容。

这是典型的老式投影仪的示意图,型号为万豪cpj-3010z。

相比之下,具有全面科技意识的现代投影仪比旧投影仪在技术上要先进得多。它们更集成、更小、更小甚至更便携。然而,尽管如此,前者的结构和原则并没有跳出前者的现有模式。我们仍然可以把它分成三大部分:光源系统、投影系统和投影系统。

其中,投影仪的光源系统和投影系统与投影仪没有太大区别。然而,投影仪现在被用来投射移动电话或笔记本电脑的数字信号(当然,越来越多的投影仪已经开始在操作系统中构建),而不是投影仪的“真实信号”。因此,投影仪的投影系统比后者复杂得多。例如,内置dmd系统的高质量dlp投影仪,通常使用复杂的微镜系统将从笔记本电脑或手机输入的数字信号转换成光信号,然后通过凸面镜输出,进行放大和投影。

youtube科普博客应用科学的手绘dlp投影仪结构图。

然而,如果技术含量足够高,投影仪仍将依赖灯泡。

说出来,你可能不相信。除了通过复杂的数字显示系统将计算机和移动电话输入的数字信号转换成光信号之外,已经发展了10多年的投影仪仍然依靠灯泡来支持对体验影响最大的光源亮度场景。

投影亮度的重要性可能微妙地让我们养成正常的投影仪使用习惯——关灯、拉窗帘、再打开投影仪——但是理论上,如果投影仪的投影亮度足够高,实际上,通常你可以像看电视一样直接打开投影仪看电影。

然而,投影仪毕竟是开放的显示结构,并且投影的光路将受到环境光的干扰。因此,在相同的技术环境下,投影仪的亮度不会高于具有封闭显示结构的电视机的亮度。投影仪制造商希望提高亮度以增强投影体验,并尝试了各种方法来尝试各种光源方案。目前,主流投影仪光源主要有1个。激光,2.led和3 .超高压汞灯泡(金属卤素灯泡已逐渐被超高压汞灯泡取代)。

松下在2011年发布的pt-dz570投影仪中使用的金属卤素灯泡光源已经逐渐被超高压汞灯泡所取代。

光源方案是否适合用作投影仪的光源有以下几个测量维度:

1.亮度:影响投影体验的最核心因素

2.成本:投影机普及后,售价降低,对成本更加敏感。

3.生活:投影仪高度集成。如果光源寿命短,将其用作消耗品的成本高,并且更换困难。

4.稳定性:由于弱特性,例如金属卤素光源会有半衰期,超过一定时间后亮度会急剧下降。

5.加热:无论是冷光源还是热光源,电能和光能的转换都会产生热量,热量会影响投影仪的电气效率和计算效率,这就要求投影仪配备散热装置来影响投影仪的体积。

在几种光源中,激光无疑是最“未来”的方案。它亮度高,使用寿命长,稳定性好,长期使用几乎没有衰减。然而,目前激光光源的成本很高,所以只有对成本不特别敏感的激光电视暂时采用这种光源方案。

相比之下,led光源的成本要低得多。然而,虽然led光源的低成本、稳定性和小尺寸的特点也符合投影仪小型化的趋势,但它对温度升高很敏感,更重要的是,led光源的亮度相对较低。使用亮度为1500ansi流明的家用投影仪或led光源的微投影是一件值得夸耀的事情。然而,几乎不知道使用超高压水银灯泡的明基商用投影仪e500的平均亮度已经是3300ansi流明。

明基3799元经济实惠的商用投影仪e500

3300ansi vs 1500ansi,这几乎是一个尺寸减小的打击。高品质超高压水银灯泡的亮度通常可以达到3000安西流明。一般来说,对于商用办公投影仪,3000ansi亮度足以确保投影亮度能够应对复杂的办公环境。下图显示了另一台亮度为3500ansi流明的e580t投影仪在阳光明媚的一天中午的投影效果。在3500ansi流明的亮度下,不用窗帘,直接用全面玻璃幕墙照明投射到室内墙壁上,3500ansi流明的亮度足以保证60英寸的投影面积清晰可见。

e500和e580t超高压汞灯不仅亮度高,而且亮度衰减小,使用寿命长。

超高压汞灯的使用寿命通常超过4000小时,而明基e500内置的超高压汞灯的标准使用寿命可达4500小时。当超高压汞灯在明基智能节电模式下优化时,如果按照每天5小时的使用强度计算,超高压汞灯的使用寿命甚至可以超过10,000小时。e500的单个灯泡的使用寿命可以达到7年——通常我们会将投影仪灯泡指定为消耗品,但是e500等级的投影仪灯泡实际上可以满足终身使用的标准。

与激光和led光源相比,使用成本相对较低的超高压水银灯泡作为投影仪光源的唯一缺点是其发热量相对较大,因此使用这种光源的投影仪还必须配备完美的散热设计,如e500,前后空气格栅和散热风扇是标准配置。

目前,考虑到亮度、寿命、成本和稳定性,超高压汞灯是目前高质量投影仪的最佳光源方案。然而,对于家用投影仪来说,由于投影距离短,环境光线不如办公室/会议室强,1500ansi流明的投影亮度基本上足以满足家用,所以在家用投影仪或微型投影仪中,仍然使用发光二极管作为投影光源。

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