Как устроен и работает проектор

Выбирая технику для проекции изображения, пользователь может обнаружить, что разновидностей этих устройств очень много. Аппараты отличаются по функциональным возможностям и предназначению, размерам, принципу работы. Чтобы понять, какой прибор лучше подойдет под задачи покупателя, нужно знать, как работает проектор, и в чем состоят отличия между его разновидностями.

Определение и виды проекторов

Проектор – широко популярный образец видеотехники, подключаемый к ПК, Интернету, ТВ-тюнеру или мобильному устройству для вывода изображения на большой дисплей. Чтобы управлять проекционным аппаратом, обычно применяется ПДУ. Приборы различаются по ряду критериев: предназначению, размерам, принципу действия.

По предназначению

По способу использования проекторы подразделяются на такие группы:

• диапроекторы;
• эпископы;
• кодоскопы;
• мультимедийные.

Диапроектор (или устройство для показа слайдов) знакомо практически каждому с детских лет. Эти аппараты пользуются высокой популярностью из-за доступной цены. Они могут применяться для показа презентаций в школе или в домашних условиях, при этом для их работы нет необходимости в подключении к компьютеру или иному источнику сигнала. Наиболее современные модели управляются при помощи ПДУ, кроме того, их можно настроить так, как это необходимо.

Эпископы – это приборы для вывода на большой экран непрозрачных предметов (например, страниц печатных изданий, трехмерных объектов). Они не нуждаются в подготовке к работе, а объектом для демонстрации может стать даже лист из блокнота. Современные проекторы более мобильны, имеют лучшую световую мощь в сравнении с устаревшими агрегатами.

Кодоскопы или оверхед-проекторы используются для показа изображений, нанесенных на специальную прозрачную пленку при помощи маркера, ксерокса или принтера.

На заметку! Кодоскопы удобны для проведения выступлений, так как позволяют сделать его более увлекательным, а также дают возможность визуализировать интересную идею.

Мультимедийные проекторы — это устройства, используемые для трансляции на большой дисплей видео и изображений. В отличие от предыдущих приборов, картинка на этих аппаратах более яркая, а модели с длиннофокусными объективами могут быть использованы в больших помещениях. Данная техника наиболее популярна, ее часто используют для домашнего кинотеатра. Еще одно преимущество мультимедийных проекторов заключается в возможности работать с множеством различных источников сигнала. Количество разъемов в таком приборе позволяет не думать, через что подключить другую технику для просмотра видеофайла.

По габаритам

По внешним размерам видеопроекторы подразделяются на такие категории:

• стационарные;
• портативные;
• ультрапортативные;
• карманные.

Карманные девайсы предназначены для пользователей, ведущих активный образ жизни и желающих иметь компактное устройство, которое можно взять с собой. Как правило, помимо небольших размеров такие приборы имеют малый вес (не более 300 г). Но из-за компактности функциональные возможности данной техники существенно ограничены.

Ультрапотративные приборы предназначены для проведения выездных обучающих мероприятий. При небольших габаритах и весе они имеют не самый широкий набор опций, а также воспроизводят картинку, далекую от идеала.

Портативные аппараты не намного больше образцов предыдущей категории, но качество изображения у них существенно выше и функций гораздо больше.

Совет! Портативные устройства хорошо подходят для телефона в качестве источника сигнала, например, на Mezu M3 или M5.

Стационарная техника используется для размещения в строго определенном месте и не подлежит транспортировке. Она отличается большим количеством разъемов для подключения источников изображения, высокими техническими характеристиками, множеством интересных опций. У данных устройств самый большой световой поток, для них доступна дополнительная сменная оптика. Недостаток один – высокая цена.

По технологии

Помимо габаритов и предназначения ключевая характеристика, по которой делятся проекторы, — это технология проецирования. Зная, как устроен конкретный аппарат, и чем он отличается от представителей других типов, пользователь сможет выбрать наиболее подходящую модель для своих нужд. Так, сегодня по технологии вывода изображения на экран различаются CRT, LCD, DLP, лазерные и LCoS проекторы.

Принцип работы и устройство аппаратов

Знание физики позволит понять принцип работы и устройство проекторов разных типов. Это поможет пользователю подобрать наиболее подходящий прибор для его потребностей, будь то использование дома, в офисе или на улице.

CRT-проектор

Это самая старая технология в истории производства проекционной техники, основанная на использовании электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Она успешно применяется в течение последних нескольких десятилетий.

На заметку! Даже сегодня CRT-технология по ряду параметров (четкость, разрешение, передача цветов) не проигрывает современным дорогостоящим методам создания изображения, а по таким критериям, как динамический диапазон яркости и глубина черного, является самой лучшей.

К преимуществам CRT также относят высокое качество электросхем и длительное время непрерывной работы трубки (свыше 10000 часов).

Но таким проекторам присущи и недостатки. Так, они выделяются большим весом (до нескольких десятков килограмм), из-за которого перемещать и заново устанавливать устройство достаточно сложно. Также нужно учитывать, что просмотр видео и изображений возможен лишь в очень темном помещении, так как максимальный уровень яркости здесь не превышает 300 ANSI-лм, тогда как современные аппараты имеют значение от 10 000 ANSI-лм и выше. Еще один недостаток проекторов этого типа – сложная настройка. Чтобы улучшить качество изображения, пользователям часто требуется помощь специалиста.

Устройство CRT-аппаратов выглядит следующим образом. Внутри проектора размещаются 3 электронно-лучевые трубки, каждая из которых необходима для вывода одного из цветовых тонов (красного, зеленого или синего) и имеет собственный экран. Световой поток попадает в устройство и разделяется на несколько цветов, управляющих модулятором. Интенсивность луча в это мгновение изменяется. Далее он проходит сквозь магнитное поле и отклоняющую систему, благодаря чему поверхность экрана, покрытая фосфором, сканируется изнутри. Затем на экране формируется однотонное изображение и транслируется на настенное полотно через объектив. В остальных трубках происходят аналогичные процессы, в результате чего на наружном экране три одноцветные картинки смешиваются, и формируется оригинальное многоцветное изображение.

LCD-проектор

В устройствах этого типа главный элемент, используемый для создания изображения, – просветная матрица.

На заметку! Принцип работы LCD-проектора схож с диапроектором, но здесь световой поток движется не сквозь слайд, а через жк/панель.

ЖК-панель создана из большого количества пикселей, управление которыми выполняется с помощью электрического сигнала. Прозрачность пикселя меняется в соответствии с мощностью напряжения, которое на него подается. Так регулируется интенсивность яркости на дисплее в точке, куда выводится данный пиксель.

Благодаря появлению LCD-технологии цена на проекторы существенно снизилась, также уменьшились габариты аппаратов, а световое излучение увеличилось до 10000 ANSI-лм. Приборы этого типа просты в управлении, настройки сбить сложно, поэтому они сохраняются даже после перемещения устройства в другое место и последующей установки. За счет этой особенности LCD-проекторы часто используются для проведения выездных презентаций.

На заметку! К LCD-аппаратам очень просто подключить ПК или другие девайсы для вывода изображения на большой дисплей, а сама технология наилучшим образом подходит для передачи цифрового сигнала.

В состав оптической схемы LCD проектора входят три жк-матрицы из полисиликона с диагональю до 1,8 дюйма. Каждая из них соответствует определенному цвету (красный, зеленый, синий). Световой поток, излучаемый лампой, проходит через дихронические зеркала и делится на три разных цветовых луча, каждый из которых направляется на соответствующую матрицу. Там формируется картинка. После этого все три однотонных изображения накладываются друг на друга, и уже сформированный кадр отправляется через объектив на экран.

LCoS и D-ILA проекторы

LCoS и D-ILA проекторы – это различные названия одной и той же технологии у разных разработчиков.

На заметку! Название «D-ILA» запатентовано компанией JVC. Аналогичное решение есть и у компании Sony: здесь технология называется «SXRD».

Принцип работы проекторов этого типа такой же, как и у LCD-аппаратов: три матрицы по-отдельности создают однотонные картинки, затем они совмещаются и транслируются на экран, размещенный на стене. Существенное отличие заключается в свойстве матриц — здесь они отражающего типа. В подложке из монокристаллического кремния размещена схема для управления матрицей, а поверх нее расположен светомодулирующий слой. Такие матрицы изготавливаются гораздо проще, они имеют большее разрешение и меньшие габариты. Площадь кристалла использована на 93%, а значит, при выведении изображения сетка на экране не появится.

DLP-проектор

Один из ярких представителей проекторов данного типа – популярный Viewsonic 5126. В качестве матрицы на этих аппаратах используется DMD чип, а принцип работы основывается на возможности множества зеркальных элементов вращаться и останавливаться под определенным углом.

На заметку! В DLP-проекторах у зеркала предполагается два положения, в которых оно направляет луч на экран либо на светопоглотитель, в результате чего на дисплей выводится черная или белая точка. Такие проекторы могут быть одноматричными или трехматричными.

Одноматричные аппараты выводят картинку только в одном цвете в каждый момент времени. Для отделения от белого и черного других цветов используется диск со светофильтрами, которых может быть 3 (RGB) или 6 (RGBCMY). Также на диске есть прозрачный элемент для передачи белого цвета, позволяющего повысить монохромную яркость картинки. Такие приборы могут быть актуальны в офисах, где показывают черно-белые презентации.

В трехматричных проекторах на экран транслируются сразу три однотонных изображения разного цвета. Они совмещаются, смешиваются, и в итоге формируются разноцветные кадры.

У DLP проекторов очень высокий уровень яркости, достигающий в отдельных случаях 18000 ANSI-лм.

Лазерный проектор

Эта технология считается наиболее дорогостоящей, но в то же время она позволяет сформировать на настенном дисплее наиболее качественную картинку. К представителям данного типа относится проектор ViewSonic LS830. Принцип работы такого аппарата аналогичен описанным выше устройствам: он формирует 3 однотонных картинки и смешивает их. Источником света в данной технике выступает лазер. Далее сложнейшая система, в состав которой входит развертка и фокусировка, транслирует изображение с помощью ряда зеркал.

На заметку! Посредством лазерной технологии формируется изображение, которое можно вывести на любую, даже неровную поверхность.

Продолжительность эксплуатации у техники этого типа очень высокая – до 20000 часов без обслуживания. Это достигается благодаря тому, что лазер практически невозможно вывести из строя. При этом яркость с продолжительностью работы не снижается, а качество картинки не ухудшается. Яркость у такой техники высокая, что позволяет просматривать видео или изображения в комнате с высокой освещенностью.

Заключение

Сегодня проекторы приобретаются для решения самых различных задач – проведения презентаций в офисе, создания домашнего кинотеатра, вывода изображения с экрана смартфона на лобовое стекло автомобиля, подсветки зданий (устройство типа «Звездный дождь») и т.д. Только определившись, для чего нужен этот аппарат, можно понять, какой из видов проекторов лучше подойдет пользователю.

Популярные проекторы 2019 года

Проектор Epson EB-X41 на Яндекс Маркете

Проектор Epson EH-TW5400 на Яндекс Маркете

Проектор Acer X138WH на Яндекс Маркете

Проектор Acer X118 на Яндекс Маркете

Проектор BenQ TH534 на Яндекс Маркете