国产投影机实用维修资料（一）

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国产投影机实用维修资料（一）


一、投影机的基础知识

    为了维修投影机必须了解投影机的一些最基本的知识，包括CRT、LCD、DLP的工作原理以及投影技术参数的含义，使维修人员有一个更全面的了解。LCOS投影机不是主流产品，故不讲述。

1、CRT投影机工作原理

    CRT投影机又名三枪阴极射线管投影机，它主要是由三个CRT管组成，是由电子枪偏转线圈及管屏组成。为了使CRT管在屏幕上显示图像信号，CRT投影机把输入的信号源分解到R（红）、G（绿）、B（蓝）三个CRT管的荧光屏上，投影汇聚在大屏幕上显示出彩色图像。

    CRT投影机根据CRT管的管径不同可分为： 7英寸管，8英寸管，9英寸管投影机。CRT投影机显示的图像色彩丰富，还原性好，具有丰富的几何失真调整能力，缺点是亮度较低，操作复杂，体积庞大，对安装环境要求较高。



CRT投影机的两个特有性能指标：

　　1、会聚性能

　　会聚是指R、G、B三种颜色在屏幕上完全重合在一起，对CRT投影机来说会聚控制性显得格外重要，因为它有R、G、B三种CRT管，平行安装在支架上，要想做到图像完全会聚，必须对图像各种失真均校正。机器位置的变化，哪怕是很小的变化，会聚也要重新调整，因此对会聚调整的要求一是全功能，二是方便快捷。会聚有静态和动态，其中动态会聚有倾斜、弓形、幅度、线性、梯形、枕形等功能，每一种功能均可在水平和垂直两个方向上进行调整。除此之外，还可进行非线性平衡校正。

　　2、聚焦性能

    CRT的聚焦方式可分为电聚焦和物理聚焦。我们知道，图形的最小单元是像素，像素越小，图形分辨率越高，而在CRT管中，最小像素是由聚焦性能决定的，所谓可录址分辨率，即是指最小像素的数目。

　　而电聚焦又分为静电聚焦，磁聚焦和电磁复合聚焦三种。其中以电磁复合聚焦较为先进，其优点是性能好（但在高亮度条件下会散焦），且聚焦精度高，可以进行区域聚焦、边缘聚焦四角聚焦，从而可以做到画面上每一点都很清晰。其工作原理如图1：



（图1）


2、LCD投影机工作原理

　　LCD投影机即液晶投影机，其核心部件为LCD液晶板，是被动发光而成像的。所谓液晶即介于液体和固体之间的物质，其本身不发光，工作物质受温度影响很大，其工作温度为-55℃至77℃。投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学物质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。

    LCD投影机分为单片液晶和三片液晶机，是被动投影方式，利用外光源金属卤素灯和UHP、UHE(冷光源)照射而显示图像，一般进口单片投影机所用液晶板为专用液晶板，而国内低端投影机所用的液晶板均是用制作液晶监视器的二手液晶屏，用作投影时将其背光源撤出即可。这种液晶屏有真彩TFT和伪彩STN，制作投影机时最好选用TFT真彩屏，因为真彩显示出图像色彩艳丽、自然、层次感强。

     三片LCD板投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成RGB三色光，分别照射到RGB三色液晶板，信号源经过模数转换，再加到液晶板上，通过控制液晶单元的开启，闭合，从而控制光路的通断，RGB光最后在交叉二向棱镜中汇聚，由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。目前三片液晶机是液晶机中的主要机种，随着科学技术的发展，三片液晶板的尺寸越来越小，最小可达0.5英寸，相应整机体积显得更加小巧。而单片液晶机体积小，重量轻，操作、携带方便，价格较低，但其光源寿命短，色彩不够均匀，分辨率较低，所以目前进口专业单片液晶投影机正淡出市场，取而代之的是国内低端投影机市场。

    进口单片液晶投影机的工作原理如图2：


    三片液晶投影机工作原理如图3：

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3、DLP/DMD投影机工作原理

    DLP投影机也称数据投影机，即数据光处理，其核心部件为DMD，即数据微镜装置，其它的部件还有氙灯泡、光学棱镜和镜头。其工作原理是：当光线经过棱镜分解成R、G、B三原色后，投射到DMD芯片，DMD芯片上由很多微小的镜片组成(如果分辨率是800×600，则DMD芯片上有48万个小镜片)，每个镜片均可在-10°与+10°之间自由旋转并且由电荷定位，信号输入经过处理后作用于DMD芯片，从而控制镜片的偏转，入射光线在经过DMD镜片的反射后到投影镜头投影成像。

　　DMD只有EPROM那么大，每一个微镜对应一个像素点，DLP投影机的物理分辨率就是由微镜的数目决定的。

　　DLP投影机是一种继LCD后发展起来的投影显示技术，是一种全数字反射式投影技术。其特点是数字优势。数字技术的采用，使图像的灰度等级提高，图像噪声消失，画面质量稳定，数字图像非常精确。其次是反射优势，反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效大大提高，对比度、亮度、均匀度都非常出色。DLP投影机清晰度高、画面均匀、色彩锐利、三片机可达到很高的亮度，且可随意变焦，调整十分方便。在分辨率方面，部份机型可达到1280×1024。

　　DLP投影机分为：单片DMD机，主要应用在便携投影产品；两片DMD机，主要应用于大型拼接显示墙；三片DMD机，主要应用于超高亮度投影机。

　　DLP工作原理图如图4：



（图4）

4、投影机常用名词与技术参数的含义

　　1、流明

　　流明是光通量的单位，是指发光体在单位面积上通过的光能量。

　　2、分辨率

　　对于图像信号的分辨率分为数字图像和模拟图像。
　　数字图像分辨率是指反映整个图像画面垂直和水平方向像素数的乘积。
　　模拟图像分辨率是指反映整个画面最多的扫描线数。
　　对于显示设备的分辨率同样也分为数字和模拟。只是数字图像分辨率是指硬件基础本身所能反映的垂直和水平方向像素数的乘积。
　　模拟图像分辨率是指硬件本身所能达到的最多扫描线数。

　　3、屏幕增益

　　对于正投屏幕来说，增益是反射光的光通量与入射光线通量的比值；而对于背投屏幕来说，增益则是透射光线光通量与入射光线光通量的比值。

　　4、亮度

　　美国国家标准局对显示设备的流明数设有标准，以此标准量测出的亮度通常以ANSI  LUMENS表示。ANSI流明数越高表示越亮，则投影机越高档。测量屏幕上投影图像亮度的方法：把一平方米的图像平均分成九份，测量每份中心点的光量值，再求出九点的平均值。

　　5、标准分辨率

　　组成一幅图像像素(或点)的数目，像素数目越多分辨率越高，显示时就越细腻平滑。高分辨率允许显示更多的信息。VGA=640×480，SVGA=800×600，XGA=1024×1024。

　　分辨率有：可寻址分辨率、RGB分辨率、视频分辨率三种。对CRT投影机来说，可寻址分辨率是指投影机管可分辨的最高像素，它主要由投影管的聚焦性能所决定，是投影管质量指标的一个重要参数。可寻址分辨率应高于R、G、B分辨率。R、G、B分辨率是指投影机在接R、G、B分辨率视频信号时可达到的最高像素，如分辨为1024×768表示水平分辨率为1024，垂直分辨率为768，RGB分辨率与水平扫描频率，垂直扫描频率及视频带宽有关。视频分辨率是指投影在显示复合视频时的最高分辨率。

　　6、投影距离

　　投影机距离投影幕的有效距离。

　　7、屏幕宽高比例

　　一幅图像或屏幕宽度和高度的比值，一般投影的宽高比为4：3，基本也兼容16：9的模式。

　　8、色彩

　　就是投影画面成所能体现出的颜色的丰富性。数值越大表示投影机所能提供的色彩越丰富，目前几乎所有的投影机的色彩数目都能达到16.7百万色。这个数字是从RGB三元色组合而来。即是256×256×256=16777216。

　　9、有效扫描频段

    分为水平扫描频率(行频)和垂直扫描频率(场频)。水平扫描频率：视频投影机的水平扫描频率是固定的，为15.625KHZ(PAL制)或15.725KHZ(NTSC制)投影机可自动跟踪输入行频，由锁相电路实现与输入信号行频的完全同步。水平扫描频率是区分投影机档次的重要指标：频率范围在15KHZ-60KHZ的投影机通常叫做数据投影机；上限频率超过60KHZ的通常叫做图形投影机。垂直扫描频率：垂直扫描频率也叫刷新频率，它表示这幅图像每秒钟刷新的次数。垂直扫描频率一般不低于50HZ，否则图像会有闪烁感。

　　10、输入端子

　　投影机上用来输入信号的接口。RCA连接头：用于多数立体声设备和录像机、音频和视频输入的插座。BNC连接头：通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器。BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。

　　11、输出端子

　　投影机上用来输出视频信号的接口。DIN连接头：一种用于S-VHS的4芯圆接头。

　　12、标称光亮度均匀值

　　即Unifoumity，指的是投影仪影像最亮与最暗部份的差异值，一般说来，投影仪最亮的地方会是画面中央的部份，最暗的地方为画面的边缘。因此当均匀度越高，画面中央到边缘的一致性就越高，当均匀度越低，画面的明亮不一的情形也更严重。

　　13、视频信号方式

　　目前世界上主要的制式为PAL和NTSC。NTSC（美国国家电视系统委员会），是北美、日本、南美的一些国家的电视标准。NTSC有525行的分辨率与60HZ的刷新率。NTSC是一种视频或电视信号。PAL (逐行倒相)，是西欧、亚洲、澳大利亚、非洲和南美的一些国家的电视标准。PAL制有625行的分辨率与50Hz的刷新率。

　　14、灯泡

　　前期投影机普遍采用的金属卤素灯泡，如九十年代夏普公司的投影机，主要是视频机，如315、370、3300、7000、T2Z、PN500等。金属卤素灯的优点是价格便宜， 缺点是半衰期短，一般使用1000小时左右亮度就会降低到原先的一半左右，并且由于发热高，对投影机散热系统要求高，不宜做长时间(4小时以上)投影使用。现在近期的使用的大多数为UHE、UHP冷光源灯泡，主要用于多媒体投影机。UHE灯泡的优点是价格适中，在使用4000小时以前亮度几乎不衰减。由于功耗低，习惯上被称为冷光源。UHE灯是目前中档投影机中广泛采用的理想光源，UHP灯泡的优点是使用寿命长，一般可以正常使用4000小时以上，并且亮度衰减很小。UHP是一种理想的冷光源，但由于价格较高，一般应用于高档投影机上，特别需要注意的是：不同品牌的投影机使用的灯泡一般是不能互换使用的，因此购买投影机时一定要有所了解，以免灯泡用完后而买不到合适的灯泡而造成投影机报废。

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