1、 直接投射型 将超
亮度电子束管(简称超亮管)产生的
发光画面经光学投射
系统直接投射到屏幕上。超亮管用的加速
电压达几万伏,工作时有
X射线辐射,设备中要有
防护装置。
荧光屏受高能电子束轰击,除输出
光能外,大部分
能量转化为热,因而
需要适当的冷却装置。电子束停留在荧光屏上的时间过长会烧毁
荧光粉,因此,设备应配有
扫描失效保护电路,扫描一旦停止,立即
切断电子束。其他电
路如扫描、
调制电路等与普通
电子束管显示设备;电子束管显示设备相同。光学投射装置分
透射型与
反射型两种。前者用一个
投影镜头,原理和普通
照相机相同,只是须将物像倒置(图1 透射型投射原理);后者用施密特光学系统,光路与成像原理如图2反射型投射原理。透射型聚光
效率低,但光学
分辨率好;反射型聚光效率高,但光学分辨率差。将施密特光学系统做在电子束管管泡内(图3
组合在电子束管内的施密特光学系统),使用时不需要光学调整,十分方便,但因光学孔径有限,输出光能不高,不能获得很大的投射画面。
①
吸收型:
电影胶片、幻灯片属于吸收型光阀。投射光通过片子时,片上各
部分不同
程度地透过或吸收不同波段的光,透过的光经投影镜头投到屏幕上,呈现大画面的图像。利用吸收型光阀的新式设备有边制作边投射的动态幻灯机和电影机。
② 衍射型:在施里林光学系统(图4 用施里林光学系统的衍射型光阀原理图)中,
输入光经光阑b□的缝、
透镜l□成像于输出光阑b□的条上,来自光源的入射光线r全部被b□、b□的条挡住,没有光线能经投影透镜l□到达屏幕S。在l□和b□之间
插入可
变形的透光媒质m,如媒质
表面均匀,不影响b□和b□之间的成像
关系,屏幕上仍无光。电子枪g发出电子束e打到m上,m上
积聚电荷并由电荷力在m上引起变形d,则一部分光线将因d产生衍射而改变其行进路线,经b□的缝和l□而到达S形成亮迹。e在 m上扫描并不断受到调制,在m上形成电荷潜像,再转成
形变深度不同的潜像,控制经□m□各部位进入l□的光能
大小,投到S上的光便可形成明暗的可见图像。
③ 偏
振型:图5偏振型光阀原理图 中输入起偏器p□与输出检偏器p□的偏振方向互相垂直,□p□、p□间有透光光阀媒质c,来自光源的光线r由于p□、p□的偏振方向互相垂直而不能射到投影透镜头1上,屏幕S上无光。电子枪g射出的电子束e打到c上某一部位,于是就在这个部位建立起
电场。c的性质是,当其上某部分存在电场时,输入
偏振光经过它后将
旋转一角度,其大小随电场的强弱而
变化。旋过一角度的偏振光在□方向的分量通过 p□经l投向S,如旋角为90°,则全部入射偏振光能通过p□。e在c上扫描并受到强弱调制,可在c上形成
电场强度分布的潜像。它控制通过c各部分
光的偏振角,也就控制了经p□进入l的光强,这样投射到S上便形成可见图像。
彩色 投射型显示设备显示彩色图像也是利用红、绿、蓝三基色原理。直接投射型是把红、绿、蓝三路发光画面投到屏幕上的同一尺寸范围内,进行叠合而呈现彩色图像。光阀投射型是用三路潜像分别控制红、绿、蓝三种
颜色的投射光在屏幕上叠合。三色投射光是从单一白光源经
分色镜分色而获得。
2、 屏幕 投射型显示设备的最终
部件是屏幕,它
接受来自光阀介质上的投射信息供观众观看。屏幕有反射式和透射式两种类型。前者将投射来的图像光能反射给观众,对观众来说光能来自幕前,故称前投射屏幕;后者将投射来的图像光能经屏幕透射给观众,对观众来说光能来自幕后,故称后投射屏幕。在反射或透射
过程中,屏幕本身吸收一部分光能,屏幕
散射出的光能与投上去的光能之比为屏幕效率。反射式屏幕的效率一般高于透射式,两者的
典型值分别为0.8与0.6。控制屏幕
物质的
结构和屏幕
形状,可将散射光能
集中到某一方向,以提高利用率。这种屏幕具有增益和方向性。
理想漫散射屏幕(从各方向观看屏幕亮度均相同)的增益为 1。投射光能一定,提高屏幕增益可大大提高某一方向上的
观察亮度,但观察范围则相应缩小。因此,使用投射型显示设备须
注意场地布局与屏幕增益相匹配。