Proiettore LCD

by Sebastiano Piazza

Tipo di videoproiettore

Un proiettore LCD è un tipo di videoproiettore per la visualizzazione di video, immagini o dati del computer su uno schermo o un'altra superficie piana. È un moderno equivalente del proiettore per diapositive o lavagna luminosa . Per visualizzare le immagini, i proiettori LCD ( display a cristalli liquidi ) in genere inviano luce da una lampada ad alogenuri metallici attraverso un prisma o una serie di filtri dicroici che separano la luce a tre pannelli di polisilicio , uno ciascuno per i componenti rosso, verde e blu del video segnale. Quando la luce polarizzata passa attraverso i pannelli (combinazione di polarizzatore, pannello LCD e analizzatore), i singoli pixel possono essere aperti per consentire il passaggio della luce o chiusi per bloccarla. La combinazione di pixel aperti e chiusi può produrre un'ampia gamma di colori e sfumature nell'immagine proiettata.

Proiettore LCD Liesegang

Le lampade ad alogenuri metallici vengono utilizzate perché emettono una temperatura di colore ideale e un ampio spettro di colori. Queste lampade hanno anche la capacità di produrre una quantità di luce estremamente grande all'interno di una piccola area; i proiettori attuali hanno in media dai 2.000 ai 15.000 lumen dell'American National Standards Institute (ANSI).

Altre tecnologie, come il Digital Light Processing (DLP) e i cristalli liquidi su silicio (LCOS) stanno diventando sempre più popolari nella proiezione video a prezzi modici.

Superfici di proiezione

Poiché utilizzano piccole lampade e la capacità di proiettare un'immagine su qualsiasi superficie piana, i proiettori LCD tendono ad essere più piccoli e più portatili rispetto ad altri tipi di sistemi di proiezione. Anche così, la migliore qualità dell'immagine si trova utilizzando una superficie bianca, grigia o nera (che blocca la luce ambientale riflessa), quindi vengono spesso utilizzati schermi di proiezione dedicati .

Il colore percepito in un'immagine proiettata è un fattore sia della superficie di proiezione che della qualità del proiettore. Poiché il bianco è più un colore neutro, le superfici bianche sono più adatte per i toni di colore naturali; in quanto tali, le superfici di proiezione bianche sono più comuni nella maggior parte degli ambienti di presentazione aziendali e scolastici.

Tuttavia, il nero più scuro in un'immagine proiettata dipende da quanto è scuro lo schermo. Per questo motivo, alcuni presentatori e pianificatori di spazi di presentazione preferiscono schermi grigi, che creano un contrasto più percepito. Il compromesso è che gli sfondi più scuri possono eliminare i toni di colore. I problemi di colore a volte possono essere regolati tramite le impostazioni del proiettore, ma potrebbero non essere precisi come su uno sfondo bianco.

Rapporto di tiro

Il rapporto di proiezione di un proiettore viene utilizzato durante l'installazione dei proiettori per controllare le dimensioni dello schermo proiettato. Ad esempio, se il rapporto di proiezione è 2:1 e il proiettore si trova a quattordici piedi di distanza dallo schermo, la larghezza del display sarà di sette piedi.

Storia

I primi esperimenti con i cristalli liquidi per generare un'immagine video furono fatti da John A. van Raalte presso i laboratori RCA nel 1968. Il suo concetto era basato sull'indirizzamento del fascio elettronico per generare un modello di carica elettronica corrispondente a un'immagine video, che in volta controllato lo strato LC di una cella LC riflettente. L'indirizzamento del fascio elettronico richiede un CRT con un frontalino modificato per generare un modello di carica sulla sua superficie. Non è nota un'applicazione pratica di questo concetto ai fini della proiezione. Tuttavia, un concetto simile è stato utilizzato per le testine di stampa senza LCD.

I primi esperimenti con un LCD indirizzato a matrice ad azionamento diretto e trasmissivo utilizzando un proiettore per diapositive convertito di Peter J. Wild che lavorava alla Brown Boveri Research in Svizzera furono condotti nel 1971. Un proiettore fu mostrato in funzione alla conferenza SID 1972 a San Francisco . Poiché gli LCD passivi ad azionamento diretto (senza transistor a film sottile ) alle intersezioni della matrice) non erano in grado di visualizzare immagini con una risoluzione sufficiente per le immagini video, è stata proposta una combinazione di un'immagine fissa insieme a una matrice LCD per gli elementi variabili come un proiettore LC per determinate applicazioni di sala di controllo, con relativo brevetto depositato in Svizzera il 3 dicembre 1971.

Sono stati fatti molti sforzi per ottimizzare i transistor a film sottile (TFT) adatti agli LCD AM ( Active Matrix-Addressed ) LCD. Il concetto è stato inventato e le prime prove sono state condotte dai team della RCA e della Westinghouse Electric . T Peter Brody ha lasciato Westinghouse e ha fondato Panelvision nel 1981 per produrre LCD AM. Altre scoperte si sono verificate altrove in nuovi materiali e strutture a film sottile, con Hitachi del Giappone come azienda pionieristica. Tali LCD AM sono diventati disponibili in commercio nei primi anni '80.

Il prototipo originale del proiettore LCD di Gene Dolgoff.

Gene Dolgoff ha avuto l'idea di utilizzare gli LCD come valvole luminose nei proiettori. Tuttavia, ha dovuto aspettare fino al 1984 per ottenere un dispositivo a matrice LCD indirizzabile digitalmente con risoluzione e contrasto sufficienti, quando ha completato la costruzione del suo videoproiettore LCD. Dopo averlo costruito, ha visto molti problemi che dovevano essere corretti, tra cui grandi perdite di luce e pixel molto evidenti (a volte indicato come " effetto schermo-porta "). Ha quindi inventato nuovi metodi ottici per creare proiettori efficienti e luminosi e ha inventato la de pixelizzazione per ridurre l'effetto schermo-porta.

Tipico proiettore 3LCD (RGB) con polarizzatori separati

All'incirca nello stesso periodo, l'azienda tedesca "Bonner Ingenieurbüro für Optoelektronik CrystalVision" ha iniziato a sperimentare i dispositivi di proiezione LCD dal 1985 in poi. Sebbene i tradizionali proiettori di diapositive utilizzassero già filtri a infrarossi per ridurre il riscaldamento delle diapositive fotografiche, gli LCD sono molto più sensibili al surriscaldamento. Quando la temperatura nello strato di cristalli liquidi nematici raggiunge il "punto di compensazione" (cioè entra nella fase isotropa), la valvola luminosa LC non funziona più finché la temperatura non scende nuovamente al di sotto. Bernt Haastert, un ingegnere che lavora presso CrystalVision, ha scoperto che posizionare i filtri polarizzatori necessari a una certa distanza su entrambi i lati della cella LC ha consentito un efficiente raffreddamento ad aria della disposizione. Senza applicare questa invenzione, i proiettori LCD con una potente fonte di luce non funzionano. Un proiettore LCD commerciale basato su questo principio è stato lanciato in Germania nel 1990 con il nome commerciale "Imagina 90".

Con brevetti depositati in tutto il mondo (presentando la sua prima domanda di brevetto per videoproiettore LCD nel 1987), Dolgoff ha avviato Projectavision, Inc. nel 1988, come una delle prime aziende al mondo dedicate di proiettori LCD, che ha reso pubblico al Nasdaq nel 1990. Ha concesso in licenza il tecnologia ad altre società tra cui Panasonic e Samsung . I primi pionieri della proiezione LCD in Giappone furono Epson e Sharp, che lanciarono i propri prodotti per videoproiettori a colori nel 1989.

Nel 1989, Projectavision, Inc. si è aggiudicata il primo contratto della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) - per 1 milione di dollari USA - per aver proposto che lo standard della televisione ad alta definizione (HDTV) degli Stati Uniti dovesse utilizzare l'elaborazione e la proiezione digitali. In qualità di membro del sottocomitato per gli standard dell'Associazione nazionale dei produttori fotografici , IT7-3, Dolgoff ha sviluppato insieme a Leon Shapiro lo standard ANSI mondiale per la misurazione della luminosità, del contrasto e della risoluzione dei proiettori elettronici.

Dal 2005, gli unici produttori rimasti di LCD per proiettori LCD sono le società di imaging giapponesi Epson e Sony . Epson possiede la tecnologia e l'ha etichettata come " 3LCD ". Per commercializzare la tecnologia dei videoproiettori 3LCD, Epson ha anche costituito un consorzio chiamato "3LCD Group" nel 2005 con altri produttori di videoproiettori licenziatari della tecnologia 3LCD che la utilizzano nei propri modelli di videoproiettore.

I primi sistemi LCD venivano utilizzati con i proiettori a soffitto esistenti. Il sistema LCD non aveva una fonte di luce propria: era costruito su un grande "piatto" che si trovava sopra il proiettore al posto dei lucidi. Ciò ha fornito una soluzione tampone nell'era in cui il computer non era ancora un supporto di visualizzazione universale, creando un mercato per i proiettori LCD prima che il loro uso principale attuale diventasse popolare.

Questa tecnologia è stata impiegata in alcune dimensioni di console televisive a retroproiezione quando c'era un vantaggio di costo in apparecchi di medie dimensioni (diagonale da 40 a 50 pollici). Nel 2014, i televisori a schermo piatto da 60 pollici 1080p erano meno costosi di un proiettore con risoluzione nativa 1080p. I sistemi di proiezione venivano generalmente commercializzati come in grado di offrire una dimensione dell'immagine diagonale da 100 a 300 pollici.

Nel 2004 e nel 2005, la proiezione frontale LCD ha iniziato un ritorno con l'introduzione dell'iride dinamica e altre modifiche che hanno migliorato il contrasto percepito a livelli simili a DLP.

Il design di base di un proiettore LCD è spesso utilizzato dagli hobbisti che costruiscono i propri sistemi di proiezione fai-da-te ( fai-da-te ). La tecnica di base consiste nel combinare una lampada a scarica ad alta intensità (HID lamp) ad alto indice di resa cromatica (CRI) e un ballast con un condensatore e una lente di Fresnel collettore , un LCD rimosso da un comune display di computer e una lente tripletta .

Guarda anche

Riferimenti

Powell, Evan (2002). "730c di Epson: il migliore della classe nei portatili da 2000 lumen",

Business Wire (2005). "I principali produttori di proiettori Fujitsu, Hitachi, Panasonic, Sanyo e Sony uniscono le forze con Epson per educare il mercato su

Vantaggi della tecnologia di visualizzazione a cristalli liquidi a tre pannelli",

Lawler, Richard (2006). "Il set LCD da 100 pollici di LG per la produzione di massa", Engadget

Breeden, John (2009). "I monitor LCD diventano grandi, con risultati per lo più buoni", GCN, p. 3

Rapporto di proiezione – articolo sui rapporti di proiezione e dimensioni del display del proiettore.

Proiettori LCD vs proiettori DLP : guida facile sulla tecnologia LCD e DLP nei proiettori e come si confrontano

Tecnologia del proiettore 3LCD

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