1、第五節 監控系統的后端設備一、視頻監視器（一）CRT（Cathode Ray Tube）監視器CRT是一種使用陰極射線管(Cathode Ray Tube)的顯示器，主要有五部分組成：電子槍(Electron Gun)，偏轉線圈(Deflection coils)，蔭罩(Shadow mask)，熒光粉層(Phosphor)及玻璃外殼。它曾是應用最廣泛的顯示器之一。 圖6.5.1-1 CRT監視器和CRT顯像管外觀CRT的工作原理：CRT(陰極射線管)顯示器的核心部件是CRT顯像管，經典的CRT顯像管使用電子槍發射高速電子，經過垂直和水平的偏轉線圈控制高速電子的偏轉角度，最后高速電子擊打屏幕上

2、的磷光物質使其發光，通過電壓來調節電子束的功率，就會在屏幕上形成明暗不同的光點形成各種圖案和文字。這種技術最早是1897年由德國人布朗發明。CRT純平顯示器具有可視角度大、無壞點、色彩還原度高、色度均勻、可調節的多分辨率模式、響應時間極短等LCD顯示器難以超越的優點。 1黑白監視器（1）黑白顯像管黑白顯像管是一種顯示黑白圖像的電真空器件，一支標準黑白顯像管從外形上可分管頸、圓錐和屏幕三個部分。 圖6.5.1-2 黑白顯像管的結構A管頸：內部裝有電子槍，包括發射電子的陰極、控制電子發射量的控制極、加速電子形成電子束的第一陽極和第二陽極，使電子束聚焦在熒光屏上的第三陽極等。電子槍內的電子分布近似光

3、學的透鏡系統，故稱為“電子光學系統”。 B圓錐體：它的內壁和外壁都涂有導電的石墨層，內壁與第二陽極相連，內外之間形成一只電容，可吸收二次電子和對第二陽極起高壓濾波作用。此外石墨層還可以遮擋來自顯像管后部的雜散光線，擴大顯像管的偏轉角，使圓錐部分縮小，這樣顯像管的厚度就會變薄。 C熒光屏(屏幕)：顯像管前面內壁玻璃表面涂有一層薄薄的熒光粉，當電子槍發射的電子束打到它上面時熒光粉就會發光，這部分叫作熒光屏。它的發光顏色有藍白、黃白和灰白等幾種，電子束停止作用后，熒光屏發光經過一段時間才會消失，這叫作“余輝”，一般電視顯像管的余輝時間屬中短余輝。為了減少光暈和光反射影響對比度的下降，顯像管的管面采用

4、煙灰色玻璃。為了防止電子射線中的負離子對熒光屏中心的轟擊造成熒光膜的損壞，和提高屏幕亮度、現代顯像管均采用金屬化熒光屏。 D圖像的掃描過程：為了實現電子束的掃描，在顯像管的根部裝上偏轉線圈，當線圈中有和發送端掃描同步的鋸齒波電流分別流過場、行偏轉線圈時，電子束會控制熒光屏上的光點上下左右移動，此時圖像視頻信號加到顯像管的控制極(G)上，使電子束發生強弱變化，即熒光屏上的光點亮度變化，從而顯示出與發送端相同的黑白圖像。（2）黑白監視器電路圖3 黑白監視器原理框圖黑白監視器的原理框圖如圖3所示，由圖可見，輸入的視頻信號經前置放大后分為兩路，其中一路直接送往顯像管，另一路則經同步分離及行、場處理等電

5、路處理后形成控制顯像管顯示的控制信號，以保證在顯像管屏幕上得到穩定的圖像顯示，以下對各部分的原理作一簡單介紹。A視頻通道電路：把輸入監視器的1VPP左右的視頻信號無失真的放大，使之能夠送到顯像管的調制電極（陰極或柵極），去調制電子束的強度。監視器對視頻通道電路的基本要求是：足夠的增益，根據調制方式的不同，視頻通道電路總的要有3446dB的增益；足夠的帶寬，這是監視器顯示高分辨的圖像的前提，一般要求有10M以上的帶寬；良好的線性，攝像機已進行了校正，來補償顯像管調制特性的非線性。視頻通道由輸入級、中間放大級和輸出放大級組成。輸入級沒有增益，主要是阻抗匹配；中間放大級提供主要的增益，要求有良好的線

6、性和頻率特性；輸出級則是按調制要求輸出幅度與極性相適應的調制電壓。B同步和掃描電路：是向行、場偏轉線圈提供鋸齒波電流，使之產生偏轉磁場，分行掃描電路和場掃描電路兩個主要部分。由于行、場偏轉線圈的工作頻率差別很大，它們呈現的阻抗特性不同，所需推動功率也不同。C顯像管電路：顯像管的基本功能是向顯像管的各個電極提供工作電壓，保證顯像管正常的工作，并實現亮度控制和亮點消除。黑白監視器是通過黑白顯像管顯示圖像的。從字義上看只有“黑白”二色，其實它是從“純黑”到“純白”之間的所有過渡色（稱為灰度）。顯像管的功能與CCD圖像傳感器的功能正好相反，CCD傳感器將現實物體成像變為電信號，經電路處理變成視頻信號，

7、而顯像管則將視頻信號轉變成圖像并在屏幕上顯示出來。2彩色顯像管（1）彩色顯像管彩色顯像管主要由電子槍(Electron gun)、偏轉線圈(Deflection coils)、蔭罩(Shadow mask)、熒光粉層(phosphor)和玻璃外殼五部分組成。 圖6.5.1-4 彩色顯像管的結構A電子槍：由燈絲加熱陰極，陰極發射電子，然后在加速極電場的作用下，經聚焦極聚成很細的電子束，在陽極高壓作用下，獲得巨大的能量，以極高的速度去轟擊熒光粉層。這些電子束轟擊的目標就是熒光屏上的三原色。為此，電子槍發射的電子束不是一束，而是三束，它們分別受R、 G、 B三個基色視頻信號電壓的控制，去轟擊各自的熒

8、光粉單元。 B熒光屏：熒光屏涂有3種熒光粉（紅、綠、藍），它們在電子束的轟擊下可以分別發出3個基色的光，每3點為一組，每一組中的每一個點將分別受到對應電子束的轟擊，這些熒光粉單元分別發出強弱不同的紅、綠、藍三種光。從而混合產生不同色彩的像素，大量的不同色彩的像素可以組成一張漂亮的畫面，而不斷變換的畫面就成為可動的圖像。很顯然，像素越多，圖像越清晰、細膩，也就更逼真。C蔭罩：為了保證三支電子束在掃描的過程中，準確擊中每一個像素。在熒光屏前加設一塊厚度約為0.15mm的薄金屬障板（蔭罩），它上面有很多小孔或細槽，這些小孔或細槽和熒光粉單元即像素相對應，保證每條電子束能夠準確地打到相應的熒光點上。三

9、支電子束經過小孔或細槽后只能擊中同一像素中的對應熒光粉單元，因此能夠保證彩色的純正和正確的會聚，所以我們才可以看到清晰的圖像。蔭罩按產生電子束的原理不同主要有三槍三束型、單槍三束型與自會聚型（或叫一字三槍型）：三槍三束蔭罩管的管頸部裝有三個獨立的電子槍，沿顯像管軸線排成“品”字形，彼此相隔120°，如圖5所示。要正確地重現彩色圖像，三個電子槍發射的電子束必須只擊中各自對應的熒光粉點，為此在熒光屏前面約1cm處安裝了稱之為蔭罩板的金屬網孔板蔭罩，板上約有44萬個小圓孔，每一個小圓孔準確地對應一組三色點。三個電子槍射出的電子束正好在蔭罩板上的小圓孔中相交，并同時穿過小圓孔后分別轟擊各自對

10、應的熒光粉點。圖5 三槍三束蔭罩管結構示意圖單槍三束蔭罩管由一支電子槍來產生三個電子束，其結構如圖6所示。圖7 單槍單束蔭罩管示意圖單槍三束蔭罩管與三槍三束蔭罩管相比，具有電子束直徑大、電子透射率高、會聚校正簡單。自會聚蔭罩管（又叫一字三槍蔭罩管）：是在單槍三束管的基礎上發展起來的。它利用特殊的精密環形偏轉線圈配合以顯像管內部電極的改進，使“一”字形排列的三條電子束通過特定形式分布的偏轉磁場后，能在整個熒光屏上很好地實現會聚，因而無需復雜的會聚系統及其調整，其安裝使用幾乎與黑白顯像管一樣方便，因此被稱為自會聚彩色蔭罩管。如圖8所示。圖8 自會聚蔭罩管結構示意圖自會聚彩色蔭罩管的基本特點是：一字

11、形排列，并讓最有影響的電子束位于中間，這樣可以減少會聚誤差，并且這種排列使邊束會聚簡單而且容易校正；一體化結構避免了電子槍制造，安裝誤差對會聚的影響；由于電子槍的精密結構使燈絲和陰極間距縮小，加熱快，同時由于改進了陰極材料，5s內就可顯示足夠亮度。（2）彩色監視器電路圖9彩色監視器原理框圖彩色監視器首先要將輸入的復合電視信號分解為亮度信號Y和兩個色差信號R-Y、B-Y，然后由矩陣電路形成R、G、B信號，再去分別調制三個電子束，其同步電路和掃描電路與黑白監視器基本相同。A亮色分離電路：由圖119可知，含有彩色信息的視頻信號首先經過亮色分離電路分離出亮度信號和色度信號，其中亮度信號的結構與上一節介

12、紹的黑白視頻信號的結構類似，因此其后的亮度放大器的原理與普通視頻放大器的原理一樣；色度信號則是由RY及BY兩個色差信號正交調制在443MHz的彩色副載波所形成。為了減少亮度信號高頻分量的損失，不影響了重現圖像的清晰度，高檔彩色監視器中大多采用梳狀濾波器對亮色信號進行分離。它既可以最大限度地減小亮度信號與色度信號之間的串擾，又可以保證亮度高頻信息不受損失。采用梳狀濾波器對視頻信號的亮度信號及色度信號進行分離是充分利用了視頻信號相鄰行、相鄰場或相鄰幀的相關性以及PAL制視頻信號色副載波相位自身的特點。BPAL制彩色解碼器：解碼器是彩色視頻通道的核心。不同制式的彩電，解碼器也不同。這里以我國實行的P

13、AL制式為例介紹。監視器在收到彩色電視信號并將色度信號F取出后，還應通過PAL制梳狀濾波器來進行解碼，將紅、藍兩色度分量FU 、FV從色度信號F中分離出來。在PAL解碼器中，常采用超聲波延時線作梳狀濾波器，其原理方框圖如圖10示。圖10 梳狀濾波器的原理框圖由于利用超聲波延時線來實現紅、藍兩色度分量FU、FV的分離，因此稱做延時解調器。又由于延時解調器的幅頻特性是梳狀的，故又稱做梳狀濾波器，其解調分離原理如下：設第n-1行色度信號為：Fn-1=UsinSCt-VcosSCt由于V信號逐行倒相，因此第n行色度信號為：Fn=UsinSCtVcosSCt第n+1行色度信號為：Fn1=UsinSCt-

14、VcosSCt這樣，當Fn-1信號經過延時器延時一行(約延時64s)并反相后，就正好和Fn同時到加法器和減法器中，經相加或相減后可得：Fn(-Fn-1)=2VcosSCt=2FVFn-(-Fn-1)=2UsinSCt=2FU同理，Fn信號經過延時器延時一行再反相后，也正好和Fn1同時到加法器和減法器中，經相加或相減后可得：Fn1(-Fn)=-2VcosSCt=-2FVFn1-(-Fn)=2UsinSCt=2FU可見，從加法器輸出的總是逐行倒相的FV色度分量，從減法器輸出的則為FU色度分量，從而完成了色度信號F(t)中兩個分量FU、FV的分離。分離出來的U、V信號是平衡調幅信號，故要采用同步解調

15、方式，解調為RY、BY信號，然后與Y信號一同經過矩陣，即可產生R、G、B信號。C副載波恢復電路：同步解調要有副載波信號作為相位基準，且必須與輸入視頻信號的副載波相位一致。副載波恢復電路完成這一功能，它采用鎖相方式實現副載波振蕩輸出與色同步信號鎖相，故稱APC電路，見圖11所示。圖11 APC副載波恢復電路（二）平板顯示器1液晶顯示器（Liquid Crystal Display）背光源Light SourceONpolarizer偏光器polarizerOFFLiquid crystalelectrode圖12 LCD顯示器結構（1）LCD顯示器的工作原理從液晶顯示器的結構來看，LCD顯示屏由

16、兩塊玻璃板構成，厚約1mm，其間由包含有液晶材料的5m均勻間隔隔開。因為液晶材料本身并不發光，所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管，而在液晶顯示屏背面有一塊背光板（或稱勻光板）和反光膜，背光板是由熒光物質組成的可以發射光線，其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進入包含成千上萬液晶液滴的液晶層。液晶層中的液滴都被包含在細小的單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極分為行和列，在行與列的交叉點上，通過改變電壓而改變液晶的旋光狀態，液晶材料的作用類似于一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅動電路部分。

17、當LCD中的電極產生電場時，液晶分子就會產生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規則的折射，然后經過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。液晶顯示技術也存在弱點和技術瓶頸，與CRT顯示器相比亮度、畫面均勻度、可視角度和反應時間上都存在明顯的差距。其中反應時間和可視角度均取決于液晶面板的質量，畫面均勻度和輔助光學模塊有很大關系。 對于液晶顯示器來說，亮度往往和他的背板光源有關。背板光源越亮，整個液晶顯示器的亮度也會隨之提高。而在早期的液晶顯示器中，因為只使用2個冷光源燈管，往往會造成亮度不均勻等現象，同時明亮度也不盡人意。一直到后來使用4個冷光源燈管產品的推出，才有很大的改善。 信號反應時間也就是液晶

18、顯示器的液晶單元響應延遲。實際上就是指的液晶單元從一種分子排列狀態轉變成另外一種分子排列狀態所需要的時間，響應時間愈小愈好，它反應了液晶顯示器各像素點對輸入信號反應的速度，即屏幕由暗轉亮或由亮轉暗的速度。響應時間越小則使用者在看運動畫面時不會出現尾影拖拽的感覺。有些廠商會通過將液晶體內的導電離子濃度降低來實現信號的快速響應，但其色彩飽和度、亮度、對比度就會產生相應的降低，甚至產生偏色的現象。這樣信號反應時間上去了，但卻犧牲了液晶顯示器的顯示效果。有些廠商采用的是在顯示電路中加入了一片IC圖像輸出控制芯片，專門對顯示信號進行處理的方法來實現的。IC芯片可以根據VGA輸出顯卡信號頻率，調整信號響應

19、時間。由于沒有改變液晶體的物理性質，因此對其亮度、對比度、 色彩飽和度都沒有影響，這種方法的制造成本也相對較高。 由上便可看出，液晶面板的質量并不能完全代表液晶顯示器的品質，沒有出色的顯示電路配合，再好的面板也不能做出性能優異的液晶顯示器。隨著LCD產品產量的增加、成本的下降，液晶顯示器會大量普及。（2）LCD顯示器的技術參數A對比度LCD制造時選用的控制IC、濾光片和定向膜等配件，與面板的對比度有關。市場上一線品牌如今的LCD顯示器均可以達到1000：1對比度這一級別， B亮度LCD是一種介于固態與液態之間的物質，本身是不能發光的，需借助要額外的光源才行。因此，燈管數目關系著液晶顯示器亮度。

20、最早的液晶顯示器只有上下兩個燈管，發展到現在，普及型的最低也是四燈，高端的是六燈。亮度也是一個比較重要的指標，越亮的液晶屏可以在明亮的環境下顯示出色彩很好的圖像，但高亮的面板都會有一個致命傷，屏會漏光，漏光是指在全黑的屏幕下，液晶不是黑的，而是發白發灰所以好的液晶不要一味的強調亮度，還要強調對比度。 C信號響應時間響應時間指的是液晶顯示器對于輸入信號的反應速度，也就是液晶由暗轉亮或由亮轉暗的反應時間,通常是以毫秒（ms）為單位。對于液晶顯示器來說，響應時間40ms就成了一道坎，低于40ms的顯示器便會出現明顯的畫面閃爍現象，讓人感覺眼花。要是想讓圖像畫面達到不閃的程度，則就最好要達到每秒60幀

21、的速度，也就是響應時間16ms。 現在市場上主流顯示屏可達到8 ms或4 ms，甚至更低。D可視角度LCD的可視角度是一個讓人頭疼的問題，當背光源通過偏極片、液晶和取向層之后，輸出的光線便具有了方向性。也就是說大多數光都是從屏幕中垂直射出來的，所以從某一個較大的角度觀看液晶顯示器時，便不能看到原本的顏色，甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個問題，制造廠商們也著手開發廣角技術，到目前為止有三種比較流行的技術，分別是：TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。 （3）LCD的優缺點 LCD的優點 LC

22、D與CRT相比有工作電壓低、功耗小，用電比傳統CRT顯示器的耗電量少70%，散熱小、沒有絲毫輻射、對人體健康無損害、完全平面、能精確還原圖像、無失真、可視面積大、款式新穎多樣、能大量節省空間、抗干擾能力強、顯示字符銳利、畫面穩定不閃爍、屏幕調節方便。 LCD的缺點 液晶顯示器價格偏高，可視角度小，應時間比CRT慢，產生畫面拖影，無法維修的壞點。 （4）LCD顯示器在日常使用中容出現幾種錯誤，會造成“看著不舒服！”：A分辨率沒有設置好，LCD顯示器的分辨率是有講究的，15寸的應該是1024×768，17寸的應該是1280×1024，若分辨率設置的不合適，看起來會很不舒服。B刷

23、新率沒有設置好，LCD顯示器也有刷新率的，不過它的刷新率和CRT顯示器完全是兩碼事，LCD刷新率的改變主要體現在：文字邊緣的清晰度上，一般LCD顯示器的刷新率有三種，60、70、72，建議設置在60Hz，這樣，文字看上去會舒服很多。C亮度和對比度沒有設置好，這兩項參數設置的過高，文字看上去會比較刺眼，設置的過低，文字看上去會發虛。所以自己要會調節，建議：亮度設置的低一些，對比度適中就行了。2等離子顯示器（Plasma Display Panel）（1）等離子監視器的工作原理：等離子顯示器是一種利用惰性氣體放電的顯示裝置，它采用等離子管作為發光元件，將大量的等離子管整齊地排列在一起而構成屏幕。等

24、離子管的發光原理與普通日光燈一樣，即在每一個密封的等離子管小室內都充有氖氙等混合惰性氣體，并在等離子管的兩電極間加上高壓，以使氣體放電而產生等離子體，而這些等離子體會發出人眼看不見的紫外光，照射到涂敷于管壁上的熒光材料上，從而激勵平板顯示器上的紅、綠、藍三基色熒光粉發出可見光。每個等離子管作為一個像素，數百萬個三基色像素進行明暗和顏色變化的組合，即可產生各種灰度和色彩的圖像，而這一部分顯然與前述的彩色顯像管發光相似。圖13為等離子顯示器的結構示意圖。由圖可見，等離子顯示器由前后兩塊玻璃基板及中間若干功能層組成。在前基板上設有放電用的透明電極，發生氣體放電的位置就對應于這個電極的下方，電極表面涂

25、敷有透明保護層。后基板上設有信號電極，該電極與前基板的電極是相互垂直(正交)的。在前后兩塊玻璃基板中間還設置有條狀或塊狀隔斷，把兩基板間的間隙部分分隔成了一個個的小空間。在隔斷的底面和兩個側面按條狀或塊狀涂敷三基色熒光材料。當通過密封層把前基板和后基板貼和在一起，并將兩塊基板之間抽真空再封人惰性氣體后，即構成了一個個的等離子小室。兩塊基板之間的放電空間厚度約為01-03mm。圖11-13中前基板上的電極(行電極)用作掃描電極，后基板上的電極(列電極)用作信號電極。工作時，通過驅動電路分別在行、列電極上施加行掃描電壓和信號電壓，即可使行、列電極交叉點處的小室發生氣體放電，產生紫外線，并使小室內壁

26、的熒光材料發光，形成一個基本像素。數百萬個這樣的基本像素共同組成視頻圖像。圖13三電極表面放電型AC-PDP結構示意圖PDP顯示器屏薄、體小重輕、大視角、無射線輻射、無幾何畸變、高亮度、亮度均勻、彩色和高對比度，適應數字、動態圖像的顯示。（2）優點： 與CRT顯像管相比：顯示器的體積更小、重量更輕，而且無射線輻射。另外，由于各個發光單元的結構完全相同，因此不會出現顯像管常見的圖像幾何畸變。屏幕亮度非常均勻沒有亮區和暗區，不像顯像管的亮度屏幕中心比四周亮度要高一些，而且，不會受磁場的影響，具有更好的環境適應能力。屏幕也不存在聚焦的問題，因此，完全消除了顯像管某些區域聚焦不良或年月已久開始散焦的頑

27、癥；不會產生顯像管的色彩漂移現象，而表面平直也使大屏幕邊角處的失真和色純度變化得到徹底改善。同時，其高亮度、大視角、全彩色和高對比度，意味著圖像更加清晰，色彩更加鮮艷，感受更加舒適，效果更加理想，令人嘆為觀止，傳統電視只能望其項背。 與液晶顯示屏相比：顯示有亮度高、色彩還原性好、灰度豐富、對迅速變化的畫面響應速度快等優點。由于屏幕亮度高達，因此可以在明亮的環境之下盡情欣賞大畫面的視訊節目。另外，視野開闊，能提供格外亮麗、均勻平滑的畫面和前所未有的更大觀賞角度。的視角高達度，CRT顯示器在大于度的地方觀看時畫面已嚴重失真，至于視角只有度左右的液晶顯示屏則更加望塵莫及。此外，平而薄的外型使其優勢更

28、加明顯，特別適合壁掛式安裝。（3）缺點： 盡管等離子電視很薄，但其重量實際并不輕； 屏容易被燒傷，如果讓其長時間顯示統一畫面，特別容易燒傷，所以一般等離子電視都要做屏保顯示； 因為其屏幕較大，特別容易碎，這要求我們在運輸、安裝和日常使用的過程中都要特別小心； 耗電量比較大，一般一臺42寸的耗電量為380W，像60寸的要達到600W（三）大屏幕投影機1液晶投影機圖14 液晶投影機外型LCD（Liquid Crystal Display，液晶顯示）投影機是液晶顯示技術和投影技術相結合的產物，它利用液晶的電光效應，用液晶板作為光的控制層來實現投影。液晶的種類很多，不同的液晶，其分子排列順序也不同（在

29、LCD顯示器中，采用了扭曲向列型液晶）。有些液晶在不加電場時是透明的，而加了電場后就變得不透明了；有些則相反，在不加電場時是不透明的，而加了電場后就變得透明了，透明度的變化與所加電場有關，這就是電光效應。LCD投影機按內部液晶板的片數可分為單片式和三片式兩種。現在投影機主要采用3片式LCD板，在此重點說明3片式LCD投影機的工作原理。圖14 三片式LCD投影機結構三片式LCD投影機用紅綠藍三塊液晶板分別作為紅綠藍三色光的控制層。光源發射出來的白色光經過鏡頭組會聚到達分色鏡組，紅色光首先被分離出來，投射到紅色液晶板上，液晶板記錄下的以透明度表示的圖像信息被投射生成了圖像中的紅色光信息。綠色光被投

30、射到綠色液晶板上，形成圖像中的綠色光信息，同樣藍色光經藍色液晶板生成圖像中的藍色光信息，三種顏色的光在棱鏡中會聚，由投影鏡頭投射到投影幕上形成一幅全彩色圖像。 2DLP投影機（Digital Light Processing）DLP技術的核心是TI（德州儀器）公司開發的數字微鏡器件DMD（Digital Micromirror Device），通常DMD芯片有約130萬個鉸接安裝的微鏡，一個微鏡對應一個像素。（1）DLP投影機的工作原理用一個積分器（integrator）將光源均勻化，通過一個有色彩三原色的色環（Color Wheel），將光分成R、G、B三色，微鏡向光源傾斜時，光反

31、射到鏡頭上，相當于光開光的“開”狀態。微鏡向光源反方向傾斜時，光反射不到鏡頭上，相當于光開關的“關”狀態。其灰度等級由每秒鐘光開關次數來決定。采用同步信號的方法，處理數字旋轉鏡片的電信號，將連續光轉為灰階，配合R、G、B三種顏色而將色彩表現出來，最后投影成像。圖5所示。根據DLP投影機中DMD數字微鏡的片數，分為單片DMD機、雙片DMD機和三片DMD機。圖5 DLP（單片）投影技術原理示意圖單片機是指只有一片DMD，這個芯片在一塊硅晶片的電子節點上緊密排列著許多片微小的正方形反射鏡片，每一反射鏡片都對應著生成圖像的一個像素，DMD芯片中包含的反射鏡片數量越多，DLP投影機的分辨率越高。DMD微

32、鏡工作時，由相應的存儲器控制在兩個不同的位置上切換轉動（光開、關）。當光源的光通過由R、G、B三色塊組成的濾色輪投射到反射鏡片上，濾色輪以60轉/秒的速度旋轉，這樣就能保證光源發射出來的白色光分成R、G、B三色光循環出現在DMD微鏡的芯片表面上。當其中某一種顏色的光投射到反射鏡片的表面后，DMD芯片上的所有微鏡，根據自身對應的像素中該顏色的數量，決定了其對這種色光處于開關的次數，由此決定了反射后通過投影鏡頭投射到屏幕上光的強度。當其他顏色的光依次照射到DMD芯片時，DMD中的所有微鏡將極快地重復上面的動作，最終投影屏幕上出現彩色的投影圖像。兩片機，在投射光源的路徑上設置有高速旋轉的濾色輪，但它

33、是由洋紅和黃色兩色塊組成，當洋紅色塊通過旋轉的色輪時，會相應地過濾白色光中的綠色光，而通過的藍色光和紅色光則被分隔開來，其中紅色光單獨投射到兩片DMD芯片中的一片上，藍色光則投射到由藍色光和綠色光共享使用的另一片DMD芯片上。當黃色色塊通過旋轉的色輪時，光線中的紅色和綠色光就會被通過，而藍色光就會被過濾掉，這樣紅色光和藍色光就會被分隔投影。三片機與單片、兩片機最大的區別是沒有濾色輪，三片DMD芯片分別直接反射紅綠藍中的一種顏色，然后將紅、綠、藍三種顏色分別投射到投影屏幕上。單片式主要應用在便攜式投影產品，雙片式應用于大型拼接顯示墻，而三片式主要應用于超高亮度投影機（2）DLP 技術的優點 抹去

34、圖象中的缺陷DMD 微鏡器件非凡的快速開關速度與雙脈沖寬度調制的一種精確的圖像顏色和灰度復制技術相結合，使圖像可以隨著窗口的刷新而更加清晰，通過增強對比度，描繪邊界線以及分離單個顏色而將圖像中的缺陷抹去。 避免“紗門”效應在許多LCD 投影圖像中，我們會看到當一個圖像尺寸增加時，LCD 圖像中的縫隙將變得更大，而在DLP 投影機中則不會出現這樣的情況，DMD 鏡面的大小和形狀決定了這一切。每個鏡片90%的面積動態地反射光線以生成一個投影圖像，由于一個鏡頭與另一個鏡頭之間是如此的接近，所以圖像看起來沒有縫隙。DMD 鏡片體積微小，每一側邊的長度為16微米，相鄰鏡頭之間的縫隙小于1 微米。鏡頭是方

35、形的，所以每一個鏡片顯示的內容要比實際圖像更多。再加上當分辨率增加時大小及間距仍保持一致，因此無論分辨率如何變化，圖像始終能夠保持很高的清晰度。 與光亮并存許多觀眾經常會希望在觀看投影時保持亮度或打開窗簾，與傳統投影機相比，DLP 投影機將更多的光線打到屏幕上，這也有賴于DLP 本身的技術特點。DMD 的強反射表面通過消除光路上的障礙以及將更多的光線反射到屏幕上，而最大化地利用了投影機的光源。DLP技術依據圖像的內容對圖像進行反射，DLP 的光源有兩種工作方式，或者通過一個透鏡打到屏幕上，或者直接進入一個吸光器。更為有利的是，基于DLP 技術的投影機的亮度是隨著分辨率的增加而增加的。在如XGA

36、 和SXGA 等更高分辨率的情況下，DMD 提供更多的反射面積，如此一來就可以更為有效地利用燈光的亮度。 圖象更加逼真自然DLP 不僅僅是簡單地投影圖像，它還對它們進行了復制。在它的處理過程中，首先將源圖像數字化為8 到10 位每色的灰度圖像。然后，這些二進制圖像輸入進DMD，在那里它們與來自光源并經過仔細過濾的彩色光相結合。這些圖像離開DMD 后就成像到屏幕上，保持了源圖像所有的光亮和微妙之處。DLP 獨一無二的色彩過濾過程控制了投影圖像的色彩純度，此技術的數字化控制支持無限次的色彩復制，并確保了原始圖像栩栩如生地再現。隨著其它顯示技術及攝影技術的出現，DLP 使得那些無生命的圖像擁有了逼真

37、的色彩。數字色彩的再現保證了圖像與真實物質的還原性，而且沒有發亮的斑點或其它投影機典型的沖失現象。 可靠性高 DMD 不僅通過了所有的標準半導體資格測試，系統制造非常嚴格，需要經過一連串的測試，所有元件均經過挑選證實可靠才能用作制造數碼電子部分驅動DMD，而且還證明在模擬操作環境中，它的生命期超過10 萬個小時。測試證明，DMD 可以進行超過1700 萬億次循環無故障運行，這相當于投影機的實際使用時間超過1995 年。其它測試結果顯示，DMD 在超過11 萬個電力周期和11000 個溫度周期下無故障，以確保在需求較大的應用領域中提供30 年以上的可靠運行期。 更便利的可移動性根據一般應用需求來

38、看，一個單片DMD 就可以實現大小、重量和亮度的統一，目前，大部分的家用或商用DLP 投影機都采用了單片結構，而更高級的三片結構一般只應用在數字影院或高端領域，因此，用戶可以得到一個更小、更亮、更易于攜帶而且足以提供出色圖像質量的系統DLP 技術是全數字底層結構，具有最少的信號噪音。3投影機的主要技術指標投影機的性能指標是區別投影機檔次高低的標志。投影機的性能指標有很多，這里只談談幾個主要指標。A亮度實際上我們所說的投影機"亮度"并非真正意義上的亮度，而是投影機的光輸出的總光通量。投影機"亮度"的單位一般采用ANSI流明。ANSI流明是美國國家標準化協會制定的測量投影機光通量的方法，它測量屏幕上"田"字形九個交叉點上的各點照度，乘以面積，再求九點的平均值，即為該投影機的ANSI流明值，液晶投影機的總光通量主要決定于光源的亮度和光路系統以及液晶板的透射或反射能力（針對不常見的液晶光閥投影機、DLP投影機）。B對比度對