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投影机显示的LED 照明光源引言: 从发明之初,投影技术就成为大型高分辨率图像显示的主要技术。多年来,投影机的发展与计算机图像和视频信源的进步并驾齐驱,并紧随更高分辨率和更大尺寸银幕的趋势。 然而,在某些应用中往往需要在更大的投影范围上达到更高的像素密度,这是任何单独的定焦投影机所无法提供的,尤其是模拟训练(S&T),其训练过程经常要求在宽视场中达到“肉眼极限分辨率”的目标。以上应用最好的实现方式是将多台投影机布置成一个投影阵列,然后将每台投影机所投射出的图像拼接在一起,形成更高像素数的合成影像。所获得的独立图像可以是经过边缘拼接的,也可以是经图像重叠和边缘融合后得到的无缝整体图。 挑战 投影阵列给图像的投影应用带来了许多特殊的工程挑战,这在(不同投影机所投射的)相互毗连的图像在曲面上进行边缘融合时表现得尤其明显。作为一家设计和制造用于阵列投影显示设备的老牌公司,科视–其投影设备依次基于阴极射线管(CRT),硅基液晶以及DLP™技术–这些年来,已经提出能应对这些挑战的专用解决方案。[1] ChristieTWIST™将ChristieDLP™投影机的内部的变形和融合模块与外部电脑中运行的软件相结合,解决了图像融合过程中曲面上多个重叠定焦矩阵图像的几何图形的投影和精确拼接问题。ChristieAutoCal™则能适应精确拼接和融合的投影阵列校正维护工作。ChristieAdvancedColor™则解决了显示阵列中多重画面的精确色彩匹配问题。ChristieMotoBlend™的电动光学融合技术可在暗色调的场景中保持良好的对比度,同时对不同的黑电平进行融合,而高速模拟过程中由人眼追踪而导致的图像拖影和二重像问题则可通过AccuFrame™解决。 投影机显示的LED 照明光源下一解决方案
投影阵列目前的主要挑战在于投影机定向的可靠性和灵活性、投影机安装的简易性以及使用一定时间后的性能维护。而所有这些都会受到投影机光源性能的极大影响。 数字投影机通常使用高压气体放电(HID)灯照射一个或多个微型显示器。现今,这些灯一般基于超高压下的氙蒸气或汞蒸气放电。随着适用于S&T阵列投影的投影机从模拟式(CRT和光阈式)逐渐发展为数字式,以集成电路为主要形式的固态元件在投影机内部架构中也占据了越来越大的比例–其中就包括DLP™技术的微型显示器。但投影机的光源依然顽固地保持着非固态,直到现在也是如此。 固态发光二极管(LED)的出现取代了HID灯。正如ChristieMatrixStIM™投影系统所表现的那样,它带来了操作上和性能上的许多显而易见的优势,并可解决投影阵列中现存的一些难题。 从操作上来说,LED的主要优势是高可靠性和长寿命。例如,根据LED制造商LuminusDevices公司基于数百万小时的仪器实际使用测试得出的可靠数据,我们可以预测,在投影应用中的标准操作条件下,其中值寿命将超过80,000小时。 2]这个数字远高于HID灯的预期寿命,后者从某些高功率氙气灯500小时的短寿命到某些低功率、超高压汞蒸气灯所能达到的(最多)约10,000小时的长寿命不等。[3][4] 更长的光源寿命意味着由灯泡故障和更换造成的故障时间大幅缩短,同时这也意味整个阵列的故障时间也大为缩短。这一点,对满足在宽视场上达到“肉眼极限”分辨率的大型投影阵列而言更为重要。它还意味着用户可通过避免经常更换灯泡而造成的原材料和劳动力损耗来降低产品的拥有成本,包括妥善处理废旧灯泡的成本。由于汞蒸气灯中含有的汞在许多国家都受到环保限制,因而更换灯泡对环境带来的影响也不容忽视。 由于LED不产生紫外线(UV),因此也能潜在提升投影机光学系统的平衡可靠性。相比之下,HID灯所产生的大量紫外光必须在进入投影机的光学器件之前消除,因为紫外光会加速光学涂层及其他材料,特别是基于有机化合物的材料的老化。[5]当然,通过精心设计能够减轻这一问题所带来的影响,但是诸如液晶显示(LCD)和硅基液晶(LCoS)这类采用偏光材料的投影技术一直以来就对紫外线极其敏感。[6] 作为固态元件,LED也十分坚实。它们可以承受极高程度的加速及震动。例如,用于投影应用的LED在机械完整性测试中被证实可承受1500g/0.5ms的冲击以及高达20g的连续振动。[2]这些数字远超出那些用于S&T的运动平台的典型加速度分布。 (责任编辑:编程世界) |
