投射型顯示設備

類型

1、 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屏幕上。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。熒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。電子束停留在熒光屏上的時間過長會燒燬熒光粉,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 透射型投射原理）；後者用施密特光學系統,光路與成像原理如圖2反射型投射原理。透射型聚光效率低，但光學分辨率好；反射型聚光效率高，但光學分辨率差。將施密特光學系統做在電子束管管泡內（圖3 組合在電子束管內的施密特光學系統），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。

光閥投射型 由光源發出的投影光經過光閥介質受其上的圖像信

息控制投影到屏幕上以形成大尺寸圖像。利用光的吸光、衍射、偏振性質可構成不同類型的光閥。

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屏幕上，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：在施裏林光學系統（圖4 用施裏林光學系統的衍射型光閥原理圖）中，輸入光經光闌b□的縫、透鏡l□成像於輸出光闌b□的條上,來自光源的入射光線r全部被b□、b□的條擋住,沒有光線能經投影透鏡l□到達屏幕S。在l□和b□之間插入可變形的透光媒質m，如媒質表面均勻,不影響b□和b□之間的成像關係,屏幕上仍無光。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b□的縫和l□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l□的光能大小，投到S上的光便可形成明暗的可見圖像。

③ 偏振型：圖5偏振型光閥原理圖 中輸入起偏器p□與輸出檢偏器p□的偏振方向互相垂直,□p□、p□間有透光光閥媒質c，來自光源的光線r由於p□、p□的偏振方向互相垂直而不能射到投影透鏡頭1上，屏幕S上無光。電子槍g射出的電子束e打到c上某一部位,於是就在這個部位建立起電場。c的性質是,當其上某部分存在電場時，輸入偏振光經過它後將旋轉一角度，其大小隨電場的強弱而變化。旋過一角度的偏振光在□方向的分量通過 p□經l投向S，如旋角為90°，則全部入射偏振光能通過p□。e在c上掃描並受到強弱調製,可在c上形成電場強度分佈的潛像。它控制通過c各部分光的偏振角,也就控制了經p□進入l的光強，這樣投射到S上便形成可見圖像。

彩色 投射型顯示設備顯示彩色圖像也是利用紅、綠、藍三基色原理。直接投射型是把紅、綠、藍三路發光畫面投到屏幕上的同一尺寸範圍內，進行疊合而呈現彩色圖像。光閥投射型是用三路潛像分別控制紅、綠、藍三種顏色的投射光在屏幕上疊合。三色投射光是從單一白光源經分色鏡分色而獲得。

2、 屏幕 投射型顯示設備的最終部件是屏幕，它接受來自光閥介質上的投射信息供觀眾觀看。屏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，對觀眾來説光能來自幕前，故稱前投射屏幕；後者將投射來的圖像光能經屏幕透射給觀眾，對觀眾來説光能來自幕後,故稱後投射屏幕。在反射或透射過程中,屏幕本身吸收一部分光能，屏幕散射出的光能與投上去的光能之比為屏幕效率。反射式屏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。控制屏幕物質的結構和屏幕形狀，可將散射光能集中到某一方向，以提高利用率。這種屏幕具有增益和方向性。理想漫散射屏幕（從各方向觀看屏幕亮度均相同）的增益為 1。投射光能一定，提高屏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佈局與屏幕增益相匹配。 ^[1]