Приборы и устройства для формирования видимого изображения: Учебное пособие, страница 44

К недостаткам систем РИР-проекции относятся следующие:

- более высокая сложность и стоимость,

          - необходимость выделения части площади смежного помещения или зала под размещение системы. Частично этот недостаток может быть уменьшен за счет применения в РИР-проекционной установке зеркально-механической конструкции.

Как показывают расчеты, для получения контраста изображения, равного (10-20):1, в условиях комфортно освещенного зала экономически более целесообразно применение РИР-проекционных систем. При равной стоимости системы РИР-проекции, по сравнению с системами прямой проекции, позволяют обеспечить более высокое качество изображения и меньшую утомляемость пользователей при уровне освещенности порядка 300-500 лк в плоскости рабочих столов пользователей.

7.1.1. Особенности экранов для систем РИР-проекции

В семейство просветных экранов входит несколько типов, принципиально отличающихся по своим оптическим свойствам:

1.  Экраны из полупрозрачной мягкой  пластиковой пленки.

2.  Экраны из матового стекла.

3.  Многослойные пластиковые экраны с объемным рассеянием света.

4.  Оптические пластиковые экраны:

      -  с линзами Френеля и слоем объемного рассеивания света,

      - с линзами Френеля и лентикулярной линзовой структурой,

      - то же, что и предыдущий,  но с дополнительным лентикулярным чернением  наружной поверхности экрана.

Экраны типа 1 из полупрозрачной мягкой пластиковой пленки дешевы, но снижают четкость изображения, имеют большое поглощение света и дают изображение с явно выраженным “горячим пятном”. Пятно формируется в центральной части экрана из-за того, что яркий источник света как бы просвечивает экран. Это приводит к большой неравномерности яркости экрана со спадом к его периферии. В настоящее время такие экраны применяются очень редко.

Экраны из матового стекла дороже пластиковых,  однако имеют большое рассеяние и поглощение света при заметном "горячем пятне". Их целесообразно применять для обеспечения высокой чёткости (4-5 тыс. линий) при проекции изображений больших форматов в затемнённых помещениях. Для проекции динамических компъютерных или телевизионных изображений они не применяются.

Экраны 3-го типа – многослойные пластиковые с объёмным рассеянием света имеют лучшие характеристики. Они используются в системах проекции динамических компьютерных или телевизионных изображений там, где требуется очень высокая чёткость изображений при допустимой невысокой яркости, а достаточный контраст может быть достигнут за счёт затемнения помещений.

Оптические пластиковые экраны позволяют получить яркое, контрастное изображение в условиях незатемнённого помещения, и эти свойства возрастают по мере усложнения их структуры. Лентикулярное чернение дополнительно снижает отражение света и позволяет получить высокий контраст изображения без применения избыточно мощных проекторов.

7.1.2. Виды проекционных устройств

Телевизионно-графические проекторы можно разделить на группы, отличающиеся друг от друга по типу источников изображения или модуляторов света:

- проекторы на триадах катодно-лучевых трубок (CRT - Сathode Ray Tubes - проекторы),

- проекторы на жидкокристаллических просветных матрицах (LCD - Liquid Cristal Device -проекторы),

- проекторы на отражательных жидкокристаллических слоях (Reflectiv LCD - проекторы),

- проекторы с “цифровой обработкой света“ на микрозеркальных матрицах DLP (Digital Light Processing) – DMD (Digital Micromirror Device) -проекторы),

- светоклапанные проекторы с модуляцией света с помощью дифракции на масляной пленке,

- проекторы на основе лазерных электронно-лучевых приборов (полупроводниковых лазеров с электронной накачкой) - квантоскопов   (ПЛЭНов),

-проекторы на основе сегнетоэлектрических и сегнетокерамических формирователей изображения.

CRT - проекторы. CRT-проекторы – традиционный тип проекторов. Для лучших образцов этого типа характерны высокое качество цветопередачи и высокая предельная разрешающая способность - характеристика, которая используется для оценки возможного различения самых мелких деталей изображения при предельно низком (3..5 %) контрасте. Однако контраст деталей в 5-10 раз более крупных на изображении, даваемом такими проекторами, уже падает в 2-3 раза. Это очень большой недостаток при воспроизведении графических изображений, особенно в формате 1280х1024 и 1024х768. Кроме того, у CRT-проекторов яркость изображения в белом падает в 4-7 раз в зависимости от содержания белого в изображении (максимальный световой поток, указываемый в технической документации, – это пиковая яркость при 10-20 % белого на черном фоне). В настоящее время некоторые фирмы приводят в качестве характеристики проектора величину светового потока в “люменах ANSI” (lm ANSI). Эта величина позволяет оценить яркость изображения, грубо говоря,  при

 100 % белого в сигнале с учетом неравномерности яркости по полю.

При выборе проектора очень существенны различия эксплуатационных свойств. По этому критерию CRT-проекторы категорически уступают всем типам, кроме последнего. Это вызвано тем, что в CRT отклонение (развертка), центровка, яркость управляются аналоговыми цепями, которые принципиально нестабильны во времени и зависят от изменений температуры, влажности окружающей среды и нестабильности напряжения сети питания. Поэтому CRT- проекторы требуют частых регулировок и подстроек. Число точек регулировок таких проекторов доходит до 100. В современных цифровых проекторах число регулировок существенно меньше.

Исторически первым проектором для формирования качественных динамических изображений на отражение является зеркально-линзовый проекционный объектив Шмидта на проекционном кинескопе. Принцип действия такого устройства приведен на рис.7.1. Изображение с экрана ЭЛТ 1 проецируется сферическим зеркалом 2, которое имеет отверстие для обдува кинескопа воздухом, поступающим из системы охлаждения. Важным элементом устройства является корректирующая линза 3, которая необходима для компенсации сферической аберрации зеркала и фронтального стекла ЭЛТ, а также для блокировки этого стекла.