Проекционные системы

Одним из направлений улучшения качества ТВ изображения является увеличение размеров воспроизводящего экрана. Большой экран позволяет осуществлять коллективный просмотр ТВ передач в домах отдыха, клубах, санаториях или специально созданных театрах. Он широко используется при проведении конференций и презентаций, в прикладных ТВ системах, например, для имитации окружающей обстановки в телевизионных тренажерах, а также при слежении за работой и управлении космическими летательными аппаратами. Телевизионное изображение увеличенного размера оказывает существенно большее эмоциональное воздействие на зрителя, усиливает эффект присутствия при наблюдении демонстрируемых событий. Потребность в увеличении экрана, безусловно, возрастет в случае внедрения нового ТВ стандарта с большим числом строк разложения.

Рисунок 9.20. Оптическая схема проекционной системы с жидкокристаллическим модулятором света.

1 — источник света; 2 — оптический конденсатор; 3 — отражающие зеркала; 4 — дихроические зеркала; 5 — конденсорная система; б— поляризатор; 7 — ЖК панель; 8— поляризатор-анализатор; 9 — дихроическая призма; 10 — проекционный объектив

В настоящее время для получения ТВ изображения на большом экране широко используется проекционные светоклапанные системы, в которых свет от внешнего источника модулируется пространственным модулятором света (ПМС). В ПМС под действием модулирующего ТВ сигнала меняется прозрачность или коэффициент отражения модулирующей среды. Интенсивность излучения, а, следовательно, и яркость экрана таких систем определяются лишь мощностью внешнего источника. В большинстве проекционных светоклапанных систем в качестве ПМС используется жидкокристаллическая ячейка.

Оптическая схема проекционной системы с жидкокристаллическими модуляторами света представлена на рис. 9.20. Световой поток, создаваемый высокоэффективной лампой 1, проходит конденсорную систему 2, компенсирующую спад светового потока от центра к периферии. Далее с помощью нормальных 3 и дихроических 4 зеркал световой поток разделяется на три спектральных составляющих R, G и В первичных цветов. Разделенные световые потоки посредством конденсорной системы 5 направляются на соответствующую панель ЖК, каждая из которых представляет собой пакет из двух скрещенных поляризаторов (входного и выходного поляризатора-анализатора 8) и помещенных между ними ЖК ячеек 7. ЖК панели расположены на минимальном расстоянии от дихроической призмы 9, суммирующей модулированные по интенсивности световые потоки первичных цветов и направляющей их в проекционный объектив 10.

Ячейки ЖК панелей образуют матрицу, степень прозрачности каждого пикселя которой определяется дополнительной поляризацией ЖК ячейки. Величина дополнительной поляризации является функцией приложенного к данному пикселю напряжения.

Использование поляроидной сепарации в оптической ЖК панели приводит к 50 % потери света на входных поляризаторах, пропускающих только полезную Р составляющую линейного поляризованного светового потока и поглощающих (превращающих в тепло) ортогональную S-составляющую. Поэтому в современных высокоэффективных проекторах применяются конверторы поляризации, преобразующие составляющую S светового потока в Р.

Появление новых термостойких ЖК панелей, модулирующих при пропускании или отражении световой поток от мощного источника света, обусловило создание компактных видеопроекционных систем. Изображение, получаемое с помощью таких систем, обладает высокой разрешающей способностью — 1280x1024 и более и контрастом 300:1. Яркость изображения зависит от размеров экрана и значения светового потока, излучаемого проектором, который в лучших образцах достигает 2000 лм.