投影机的主要特性.doc

投影机的主要特性光输出的技术要求及测量技术要求对于前投影机的光输出（亮度）以流明表示。在技术要求上，按厂家给出的技术，其原因是：因用的灯光源不同，则光输出不一样根据不同用途，则有不同的要求事 例若用在会议系统或教学及公共商业场合，因外界光比较强，因此光输出要大。若用在家庭，外界光比较暗，则光输出较小测量条件测量应在暗室里进行，暗室里的亮度在5lx以下（日本）屏幕上来自非投影机的光应小于1%（中国、 美国）在对比度测量时，屏幕上黑影像投影处，杂散光应小于10%用上图所示的测试图，调整全部的光控制、电聚焦、会聚控制以及对比度和亮度控制，使各灰度级清晰可辨，在以上测量中保持不变。测量的面应至少为33像素（我国规定55像素）测量步骤在上述调整好的基础上，加入全白场信号，在所规定的测试位置，如下图所示，测量19各点的光输出分别为L1L9，并求其平均为LA，乘以投影图像的面积S，即为投影机的光输出Lout ，以lm表示。该方法在IEC61947-1，美国NSI/NAPM IT7.228，日本和我国都采用此方法，最早由美国标准协会制定的测量方法，因此把测量的光输出称为ANSI流明。美国：举例180ANSI流明，日本：800 ANSI流明说明：本测量是测的前投影机光的辐射到单位面积上的辐射光通量，因此用lm表示。对于背投影机是测量屏幕上单位立体角发射的或反射的光通量，称为亮度，用cd/m2表示。照度均匀性 指投影机在正常工作状态下，输出最大光辐射功率时，在屏幕上照度的均匀程度。 测量条件和测量方法与光输出的测量相同。在光输出测量9个点的平均值La基础上，测量并计算L0L12中的最大值Lmax最小值Lmix与La的偏差，以百分数表示，即为照度均匀性。光输出的照度不均匀性主要是由于光学会聚、聚焦、散焦等调整不好引起的，包括光学镜头边缘的倍率色差，造成光输出照度的不均匀性，在这个指标上，国外各牌的产品比国内产品要好。在IEC 61947-1和美国的IT7.228中都规定了该项指标，但表示方法和参数要求与我国的不同规定在4个角的各点照度与9个点的平均值La偏差，以La为100%，最亮时110%；最暗时 95%在日本由日本办公设备工业协会数据投影机分会制定的关于液晶投影机测量方法、测量条件的标准要求中规定的测量方法。测量如图2中点1、3、7、9的照度的平均值LA与点0的照度L0之比用百分数表示。在日本称为照度比，规定85%。比较三个国家标准，美国较严，日本和我国基本相同对比度 在相同的条件下，显示同一影的亮区与暗区的照度比（或亮度比）称之为对比度。测量条件同光输出的测量。特别强调，屏幕上黑影像投影处杂散光应小于10%。测量方法及测量步骤中国测量方法及测量步骤1、测量100%白矩形的照度LW2、测量4个0%黑矩形的照度值，并计算其平均值，记为LB对比度Cr= LW/ LB（取整数）记为Cr:1 表示参数规定为150 :116：94：3美国测量方法及测量步骤1、测量8个100%白矩形的照度值（或亮度值），求平均值为L8W。2、再测量8个0%黑矩形的照度值或亮度值），求平均值为L8B。对比度Cr= L8W / L8B（取整数）记为Cr:1 表示参数值未具体规定日本测量方法及测量步骤 测试图为100%全白场信号和0%全黑场信号，测试点的位置如图所示。在100%全白场的状态下，测量19点的照度为L1W L9W ，并求其平均值为LW。在0%全黑场的状态下，测量19点的照度为L1B L9B ，并求其平均值为LB 。对比度Cr= LW/ LB（取整，把LB 归一化为1 ）记为Cr:1 表示参数规定为200 :1三个国家的对比度测试的比较中国和美国的测量方法相近似，美国的可操作性差，测试的准确度可重复性较差，误差较大。中国和美国相比可重复性较好，误差较小，可操作性较差，也就是对测试环境要求极为严格。日本可操作性较好，测试结果可重复性较好，但实际测试结果无意义。目前在市场上及广告上宣传的对比度值达到5000:1或更大，这是把投影机调到极限状态，不管散焦、会聚、清晰度等其它因素；在100%全白场信号测得的亮度值L开W与 0%全黑场信号状态下测得的L关W 之比，又称为关断比。这样测得的投影机的对比度没有任何实际意义，只是广告宣传，如果检查器件的极限状态，此值还可以参考。 彩色特性及测量在美国、日本的标准中及我国企业在广告宣传和说明书都讲彩色数量R、G、B屏面具有8bit驱动，可显示16.8M彩色或10bit驱动，可显示1.07亿彩色数量。在理论上虽然有这么多的彩色数量，但如何在图像上显示出来，将用下边几个指标进行考核。白色色度坐标和色度坐标白色色度坐标用u白和v白表示。u白 = 0.198v白 = 0.458给定了白色色度坐标，即给定了投影机的色温。该色温即受灯泡色温的影响，同时也和LCD液晶片R、G、B三基色调整有较大的关系，因此在标准中规定该指标由企业标准规定。同样对各R、G、B三基色色度坐标也由企业标准规定。例如： uR = 0.477 vR = 0.528uG = 0.076 vG = 0.576uB = 0.176 vB = 0.158测量方法 - 测试条件：同测光输出的测试条件。-测试步骤：分别加入全白场信号及全红、全绿、全蓝场信号，用色度计测量如图1中P0点的色度坐标，并用uv表示。白色不均匀性- 表示投影机在还原标准白色时，全屏显示白色的一致性的程度。- 将上述测量的白色色度坐标的u白和v白做为基准色度坐标。- 然后在全白场条件下，测量P1P8点的色度坐标， u1 v1 u8 v8，并与u白 v白绝对值偏差最大，坐标为ua va。- 计算从u白 、 u1 u8 9点的平均值为u0 和v白、 v1 v8 9点的平均值为v0 。- 计算白色不均匀性：CIE 1976 UCS 色度图色域覆盖率在CIE 1976均匀色度空间（u，v），显示设备显示的色域面积（即三基色R、G、B三角形的面积）占（u，v）均匀色度空间全部可见光谱（从 380nm 至 780nm ）所对面积（0.1952）的百分数。（）色坐标最基本的色坐标不是均等色空間x+y+z=1x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)u、v坐标与x、y坐标的变换关系CIE 1931色度图上的颜色差别的椭圆不同显示器件的色域覆盖率举例美国、日本和我国的彩色特性的比较 美国： 规定了白色色度坐标和R、G、B三基色的色度坐标。白色和基色的色度均匀性，但没有规定性能指标。中国：在产品说明书上要写明该产品的彩色数量。例：R、G、B三基色屏面，8bit驱动，16.8M彩色数量，但如何显示这些彩色量，如何测量，则没有规定。日本：规定彩色再现性，要求全色1670万色，没有规定具体测量方法。EPSON投影机的色域覆盖率Cp用在教育方面的投影机一般为30%34%用在其它方面：尤其显示视频的投影机一般为40%左右其它特性 清晰度：表示人眼能察觉到图像细节清晰的程度。清晰度用“电视线”表示.性能指标- SDTV 水平 中心450电视线边角400电视线垂直 中心400电视线边角350电视线- HDTV 水平、垂直 中心720电视线边角500电视线- 模拟复合视频水平 中心350电视线边角300电视线垂直 中心400电视线边角350电视线- 测量方法：用楔形清晰度测试图进行测试 ，如图4:3复合视频测试图该项指标在美国的标准中没有规定。在日本的标准中规定：输入R、G、B信号时计算机的分辨力800600或1024 768，输入视频信号时： NTSC 550电视线；PAL/SECAM 350电视线；JIS6101测量方法。像素缺陷点不发光缺陷点 A区2B区8不熄灭缺陷点 A区 0 (白发光点或绿发光点） 2（红、蓝或其它色发光点） B区4（在1/9高 1/9宽的面积内不能出现2个绿或白发光点）A区为1/2高 1/2宽B区为A区以外的面积最大可视角对于LCD或DLP背投影机，有最大可视角的要求。最大可视角为：正常垂直于视看屏幕时，观察者在水平（左和右）及垂直（上和下）方向上，亮度的强度下降为原有值的1/3时，两者之间的最大角度。在说明书上表明的最大可视角是指亮度的强度下降为原有值的1/10时（或1/5 时 ）。光源灯泡的寿命一般指：当用2小时通，15分钟关断的运行周期测试时,光源能够保持它在本标准所测得投影光输出高于初始值的50%的时间。在产品使用说明书上对灯特性要求：- 灯的型号；- 灯的瓦特数、材料- 相关色温- 预期寿命；- 使用者或经销商可维修服务的灯；- 安全方面的任何特殊处理要求。例：UHP灯，200W，6500K，4000h，可使用维修，必须有经销商和专业维修人员更换，使用者不得更换。目前关于灯泡的生产情况- 目前世界上50%以上的产品使用飞利浦公司生产的起高压汞灯（UHP），飞利浦公司称其预期寿命达10000小时以上；背投灯 6000-15000小时，前投灯 1000-6000小时。- 欧司朗灯约占15%左右；- 日本松下占20%左右；- 菲涅克斯（主要用背投灯光源）；- 北京爱华新业照明器材有限公司已小批量投产UHP灯，寿命超过1000小时以上，规格有120W、150W、200W。- 前几年用金属卤化物灯（UHE），因利用率低，亮度低，现在一般不用，而用UHP灯所代替；- 无论何种灯，在功率加大时，灯的寿命下降。例：150W的灯，寿命约为3000h，而200W灯的寿命约为2000h。UHP灯的特点：卤钨白只炽灯（平均寿命500h），金属卤化物灯（4000h），超高压氙灯（ 1500h），UHP灯有以下特点：- 在相同的亮度条件下，其功耗比金属卤化物灯低50%，被人们称为“冷光源”；- UHP灯谱带宽，色温高（可达8500k），光效率达600lm/w；- UHP灯在高气压（200大气压）下，电弧中的梯度大，即使在很小的电极距离下，几乎可以制成符合要求的点光源（达到液晶投影机对光源的要求），提高光源中心的亮度和光的利用率。 例：一只100W的UHP灯，辐射的6000lm中有3000lm的光投射到屏幕上，效率可达50%，而一只200W金属卤化物灯，辐射的14000lm中，只有1700lm的光投射到屏幕上，效率只有12%。- 亮度衰减小，在设计寿命期间，不超过5%。- 工作条件严酷，启动电流大，可达数10安培，玻壳温度高，且无保护，灯内蒸汽压力高（可达200大气压），灯易炸裂或电烧坏而失效，在灯管设计、加工精度及对材料要求十分严格，制造难度高，因此价格高。