投射型顯示設備
正文
直接投射型 將超亮度電子束管(簡稱超亮管)產生的發光畫面經光學投射系統直接投射到螢幕上。超亮管用的加速電壓達幾萬伏,工作時有X射線輻射,設備中要有防護裝置。螢光屏受高能電子束轟擊,除輸出光能外,大部分能量轉化為熱,因而需要適當的冷卻裝置。電子束停留在螢光屏上的時間過長會燒毀螢光粉,因此,設備應配有掃描失效保護電路,掃描一旦停止,立即切斷電子束。其他電路如掃描、調製電路等與普通電子束管顯示設備;電子束管顯示設備相同。光學投射裝置分透射型與反射型兩種。前者用一個投影鏡頭,原理和普通照相機相同,只是須將物像倒置(圖1);後者用施密特光學系統,光路與成像原理如圖2。透射型聚光效率低,但光學解析度好;反射型聚光效率高,但光學解析度差。將施密特光學系統做在電子束管管泡內(圖3),使用時不需要光學調整,十分方便,但因光學孔徑有限,輸出光能不高,不能獲得很大的投射畫面。



① 吸收型:電影膠片、幻燈片屬於吸收型光閥。投射光通過片子時,片上各部分不同程度地透過或吸收不同波段的光,透過的光經投影鏡頭投到螢幕上,呈現大畫面的圖像。利用吸收型光閥的新式設備有邊製作邊投射的動態幻燈機和電影機。
② 衍射型:在施里林光學系統(圖4)中,輸入光經光闌b1的縫、透鏡l1成像於輸出光闌b2的條上,來自光源的入射光線r全部被b1、b2的條擋住,沒有光線能經投影透鏡l2到達螢幕S。在l1和b2之間插入可變形的透光媒質m,如媒質表面均勻,不影響b1和b2之間的成像關係,螢幕上仍無光。電子槍g發出電子束e打到m上,m上積聚電荷並由電荷力在m上引起變形d,則一部分光線將因d產生衍射而改變其行進路線,經b2的縫和l2而到達S形成亮跡。e在 m上掃描並不斷受到調製,在m上形成電荷潛像,再轉成形變深度不同的潛像,控制經m各部位進入l2的光能大小,投到S上的光便可形成明暗的可見圖像。


螢幕 投射型顯示設備的最終部件是螢幕,它接受來自光閥介質上的投射信息供觀眾觀看。螢幕有反射式和透射式兩種類型。前者將投射來的圖像光能反射給觀眾,對觀眾來說光能來自幕前,故稱前投射螢幕;後者將投射來的圖像光能經螢幕透射給觀眾,對觀眾來說光能來自幕後,故稱後投射螢幕。在反射或透射過程中,螢幕本身吸收一部分光能,螢幕散射出的光能與投上去的光能之比為螢幕效率。反射式螢幕的效率一般高於透射式,兩者的典型值分別為0.8與0.6。控制螢幕物質的結構和螢幕形狀,可將散射光能集中到某一方向,以提高利用率。這種螢幕具有增益和方向性。理想漫散射螢幕(從各方向觀看螢幕亮度均相同)的增益為 1。投射光能一定,提高螢幕增益可大大提高某一方向上的觀察亮度,但觀察範圍則相應縮小。因此,使用投射型顯示設備須注意場地布局與螢幕增益相匹配。