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浅谈投影机主要性能的测试

IT圈 admin 33浏览 0评论

2024年6月13日发(作者:刑聪)

科学论坛 

l■ 

浅谈投影机主要性能的测试 

伍洪斌 

(南京工业职业技术学院 江苏 南京 210046) 

[摘要]投影机性能的好坏直接关系到其使用,本文从亮度、对比度、光输出均匀性、色度均匀性光学畸变失真、汇聚误差、分辨率 

等方面提出了对投影机的主要性能进行测试的方法。 

[关键词]投影机 主要性能 测试 

中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1 009-914x(201 0)25—001 2-02 

近年来,随着教育投入的增加,教学手段的不断丰富,多媒 

体投影机由于其携带方便,经久耐用和使用简单等热点在学校的使用 

越来越广泛。投影机是集机械、液晶或DMD、电子电路技术于一体的 

精密电子产品,其亮度、对比度、光输出均匀性、色度均匀性、光学 

畸变失真、会聚误差、分辨率等主要性能的参数将直接影响到投影机 

的使用。由于市场上投影机的品牌众多,良莠不一,各品牌机器性能 

的描述缺乏统一的规范,使广大用户对机器的性能指标是否完全符合 

国家标准不能很好把握,在此简单介绍对投影机主要性能的测试方法, 

供大家参照。 

测试的要求和设置 

测试的背景照度不宜高于5lX,测量照度应使用进行了光谱光视 

效率修正和余弦修正的一级光照度计,测量时的照度应减去背景照度 

进行修正。测量时光照度计探头受光面应放置在焦平面,且与屏幕平 

行,探头应至少覆盖3×3个像素。机器若有光学变焦功能,镜头应 

设置在广角端。调整机器使其镜头的光轴与屏幕垂直,投影尺寸为 

1020mm到1780mm。具有手动或自动梯形失真调整功能的机器,应关 

闭梯形失真调整功能,通过调整机器机械位置来消除梯形失真。借助 

内部或外部信号发生器产生的测试图进行聚焦调节,使得测试图能清 

晰地呈现在整个投影图像区域。调整机器的对比度和亮度,同时调整 

对亮度和对比度测试结果可能产生影响的参数,如工作模式、色温、灯 

泡运行模式等的设置,使得亮度和对比度的测量结果为最大。 

一 

得结果以百分比表示,即为光输出均匀性。 

K =(El+E 3+E 7+ 9)/4/E 5 

式中: . —光输出均匀性 

F , , ,, 。一l,3,5,7,9这5个测试点的 

,,

照度,1 X. 

(4)色度均匀性测试 

测试图为10O%全白图像,测试点见图l,其中10—13这4个 

角点距各自顶角的距离为中心到顶角距离的1/1 0。分别测量l~1 3 

测试点的色度坐标U 、v ,测试结果按下式计算,其最大值即为白 

色的色度均匀性。—— 

Au V =√(“:一“ ) +(V:一V ) 

式中: 

Au v —色度均匀性; 

U:、v:一1~1 3测试点的色度坐标; 

“ 、v;一1~9测试点色度坐标的平均值。 

使用全红、全绿、全蓝测试图像,用同样的方法可测量与计 

算处红、绿、蓝三基色的色度均匀性。 

' r 

卜 AHl ●- --—・一

 J

-_. It2 

一 L 

=,如何对主要性能进行测试 

(1)亮度(光输出)测试 

利用100%全白图像测量并记录如图所示1~9这9个区域中心的 

照度值,计算出机器的亮度(光输出 1 

A V1 \ 

f | 

Vj v2 

式中: —投影机亮度(光输出),1 m 

投影图像面积,m 

1~9测试点的照度,l x 

l | ’

Av2 一 

>< × × 

× × >< 

× × × 

图1测量位置图 

(2)对比度测试 

采用一副l00%全白测试图和一副0%全黑测试图,对这两幅图像 

分别测量并记录图1所示1~9这9个区域中心的照度值,按下式计算 

出C 并保留到整数,C :1即为对比度。 

“ 

f lj2 

二:三 三二 兰 兰 

水平会聚误差 

错位尺寸 

式中:E —全白图像下l~9测试点的照度值的平均值,1 X; 

■—全黑图像下1~9测试点的照度值的平均值,1 x。 

(3)亮度(光输出)均匀性 

采用1 00%全白测试图像,测量并记录图l所示1、3、5、7、 

9这5个区域中心的照度值,按下式计算出 ..并保留2位小数,所 

垂直会聚误差 

图3 

l2 I科技博览 

科学论坛 

●l 

浅谈数字电路中对仿真分析应用 

彭宏娟 

(湖南信息职业技术学院信息工程系 湖南 长沙 4l0200) 

[摘要]采用仿真分析设计数字电路与传统的电子技术设计方法相比,大大地缩短了数字电路产品的研制周期,提高了产品的可靠性、 

降低了成本。针对数字电路课程设计教学现状,开展了在数字电路课程设计中引入仿真分析的教学改革的实践,从而兼顾了电子电路设计方 

法的传统性和先进性,加强了学生:[程实践能力的培养。 

[关键词]仿真分析 Multi Sim仿真软件 EDA技术 

中图分类号:TN 文献标识码:A 文章编号:1 009—91 4x(2O10)25一O01 3-01 

数字电子技术是一项快速发展的技术,集成电路的集成度越来 

越高,功能越来越强大,新技术也不断出现,而现有教材的更新 

速度相对滞后,很多新技术)f 能及时出现在教材中。教学目标不符 

合高职教育的人才培养要求。 

1、传统的数字电路教学模式 

目前,我们在进行数字电路的教学过程中,对数字电子组合逻 

辑电路的分析和设计,都是存一定理想情况下进行的,都是在输入 

输出为稳定状态情况下讨论的,即假定数宁信号通过导线和各种逻 

辑门电路都没有延迟,并且数字信号的变化都是立即完成的,没有很 

好充分深入地考虑数字电子组合逻辑电路中各种逻辑门电路之间联系 

和内在关系。所以在对数字电子组合逻辑电路的分析和设计的教学 

时,常常强调要求学生化简逻辑函数式,~味追求逻辑函数、逻辑电 

路最简化,对数字电子组合逻辑电路中存在竞争和冒险现象的教学不 

够重视,有些只要求学生作为 般了解知识来考虑。这样一来就有可 

能使学生不予重视,忽视了数字电子组合逻辑电路中的竞争和冒险这 

重要现象。 

数字电路课程设计是高等院校电子信息类和计算机类各专业的必 

修课程,是继数字电路课程之后集中安排的重要实践性教学环节,实 

践性强。传统的教学内容偏重理论,课程中有 概念过于抽象,学生 

不能理论联系实际,造成理论与实际的脱节。 

2、E DA技术简要说明 

EDA技术是以计算机硬件和系统软件为工作平台,继承和借鉴了 

应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而研制成的电子 

CAD通用软件包。Multi Sim是电子电路设计与仿真方面的EDA软件。 

由于Mu1ti Sim的最强大的功能是电子电路的设计与仿真,因此,称 

这种软件叫做虚拟电子实验室或电 工作平台(简称EWB)。利用这个 

虚拟的电子实验室,学生可以进行验证性实验和电子电路的设计仿真, 

除了能够达到与真实实验室相媲美的实验效果外,它还具备不损坏元 

器件、节约成本、实验简便快捷,效果直观等优点,同时还锻炼了学 

生对计算机软件的应用能力,是一种实用的现代教学手段。 

3、引入MuIti si m和P rofeI仿真软件的传统设计 

在Mu1ti Sim和PrOt e1仿真软件的支持F,使用中小规模集 

成电路,采用传统至下而上的电子电路设计方法,设计小规模的 

数字系统,使学生初步具备小规模数字系统的设计、制造和调试 

的工程实践能力。 

为调动学生的积极性,激发学生学习兴趣,我们可以设置多样化 

的课题供学生根据爱好进行选择,如数字钟、数字频率计、定时器、抢 

答器、拔河游戏机、彩灯控制器等,改变了以往设计课题单一的问题。 

为引导学生自主设计,在设计指导上,加强设计思路引导性的讲 

解,而非直接给出具体的设计电路,鼓励学生充分发挥创造性,大胆 

进行设计,并随时将自己的设计通过Multi Si111仿真验证。如不满足 

设计要求,可在Mu1ti SiIll软件中随时修改电路或元件参数,并立即 

获得仿真结果,直到满足功能要求为止,然后再利用Protel软件绘制 

出设计电路图。 

对于个别优秀的设计,可以因材施教,组织该部分学生利用业 

余时间进行课外科技活动,指导他们利用PFOt e l软件绘制PC13板 

图,然后加工制作P C 13板,最后完成电路板的焊接和调试,使学 

生掌握电子线路设计的全过程。 

4、结束语 

仿真分析对数字电路的分析设计具有明显的优势,接近真实地 

模拟了数字电路的设计环境,体现了数字电路的设计思路,从而大大 

加快了电子系统的设计进度,并使系统有着设计灵活、修改方便的优 

点,也为以后进一步研究数字电路的设计和应用带来一定的参考意义。 

参考文献: 

[1]杨欣王玉风

学出版社.2006. 

刘湘黔《电路设计与仿真》[M]北京:清华大 

[2]尹勇李林凌《mU1ti SiIll电路仿真入门与进阶》[M]北京: 

科学出版社.2001. 

[3]蒋卓勤邓玉元《muni Sim2001及其在电子设计中的应用》 

[M]西安:西安电子科技大学出版社.2003. 

[4]刘昌华《论EDA技术的现在与未来》[J]世界电子元器件. 

2007.(8).P42—45. 

作者简介: 

彭宏娟,女,(1 9 7 8一),湖南怀化人,本科,讲师,研 

究方向为移动通信技术,从事专业基础教学的工作。 

(5)光学畸变失真测试 

选择固有频率下能直接反映显示范围轮廓边沿的测试图像信号, 

用四条直线将轮廓四角连成四边形,边长分别为H1,V1,tt2,V2,如 

图2所示,轮廓线与边长为}{1的直线最大偏离量为△H1。同样,其他 

三个边的最大偏离量分别为△v1、△I]2、△V2。 

按下式计算出CIt J并保留3位小数,所得结果以百分比表示, 

即为水平畸变失真。 

C Ma x(A V l,△V 2)/nl i n(V l,V 2) 

选择固有分辨率下水平和垂直单像素线宽的直线图像信号作为测 

试图像信号,直线应包含两两相间的红色、绿色和蓝色线段,用 

刻度尺分别测量两两不同颜色问的最大错位尺寸(如图3所示),计 

算其与像素宽度的比值,结果保留1位小数,即为会聚误差。 

(7)分辨率测试 

按下式计算出C ,并保留3位小数,所得结果以百分比表示, 

即为垂直畸变失真。 

C M a x(A H 1,A H 2) 

(6)会聚误差测试 

对固有分辨率测试,信号源应设置成机器标称的固有分辨 

率,选择黑白相问的水平和垂直单像素线宽的直线图像为测试图 

像,机器应能清晰显示;对最大分辨率测试,信号源应设置成机 

器标称的最大分辨率,测试图像选择常用的文字和图片,机器应 

能正常显示。 

对以上的测试,测试的机器应是全新或投影仪灯泡累计工作时 

间不超过l 0小时,且开机等输出稳定后在进行测试。 

科技博览l 13 

2024年6月13日发(作者:刑聪)

科学论坛 

l■ 

浅谈投影机主要性能的测试 

伍洪斌 

(南京工业职业技术学院 江苏 南京 210046) 

[摘要]投影机性能的好坏直接关系到其使用,本文从亮度、对比度、光输出均匀性、色度均匀性光学畸变失真、汇聚误差、分辨率 

等方面提出了对投影机的主要性能进行测试的方法。 

[关键词]投影机 主要性能 测试 

中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1 009-914x(201 0)25—001 2-02 

近年来,随着教育投入的增加,教学手段的不断丰富,多媒 

体投影机由于其携带方便,经久耐用和使用简单等热点在学校的使用 

越来越广泛。投影机是集机械、液晶或DMD、电子电路技术于一体的 

精密电子产品,其亮度、对比度、光输出均匀性、色度均匀性、光学 

畸变失真、会聚误差、分辨率等主要性能的参数将直接影响到投影机 

的使用。由于市场上投影机的品牌众多,良莠不一,各品牌机器性能 

的描述缺乏统一的规范,使广大用户对机器的性能指标是否完全符合 

国家标准不能很好把握,在此简单介绍对投影机主要性能的测试方法, 

供大家参照。 

测试的要求和设置 

测试的背景照度不宜高于5lX,测量照度应使用进行了光谱光视 

效率修正和余弦修正的一级光照度计,测量时的照度应减去背景照度 

进行修正。测量时光照度计探头受光面应放置在焦平面,且与屏幕平 

行,探头应至少覆盖3×3个像素。机器若有光学变焦功能,镜头应 

设置在广角端。调整机器使其镜头的光轴与屏幕垂直,投影尺寸为 

1020mm到1780mm。具有手动或自动梯形失真调整功能的机器,应关 

闭梯形失真调整功能,通过调整机器机械位置来消除梯形失真。借助 

内部或外部信号发生器产生的测试图进行聚焦调节,使得测试图能清 

晰地呈现在整个投影图像区域。调整机器的对比度和亮度,同时调整 

对亮度和对比度测试结果可能产生影响的参数,如工作模式、色温、灯 

泡运行模式等的设置,使得亮度和对比度的测量结果为最大。 

一 

得结果以百分比表示,即为光输出均匀性。 

K =(El+E 3+E 7+ 9)/4/E 5 

式中: . —光输出均匀性 

F , , ,, 。一l,3,5,7,9这5个测试点的 

,,

照度,1 X. 

(4)色度均匀性测试 

测试图为10O%全白图像,测试点见图l,其中10—13这4个 

角点距各自顶角的距离为中心到顶角距离的1/1 0。分别测量l~1 3 

测试点的色度坐标U 、v ,测试结果按下式计算,其最大值即为白 

色的色度均匀性。—— 

Au V =√(“:一“ ) +(V:一V ) 

式中: 

Au v —色度均匀性; 

U:、v:一1~1 3测试点的色度坐标; 

“ 、v;一1~9测试点色度坐标的平均值。 

使用全红、全绿、全蓝测试图像,用同样的方法可测量与计 

算处红、绿、蓝三基色的色度均匀性。 

' r 

卜 AHl ●- --—・一

 J

-_. It2 

一 L 

=,如何对主要性能进行测试 

(1)亮度(光输出)测试 

利用100%全白图像测量并记录如图所示1~9这9个区域中心的 

照度值,计算出机器的亮度(光输出 1 

A V1 \ 

f | 

Vj v2 

式中: —投影机亮度(光输出),1 m 

投影图像面积,m 

1~9测试点的照度,l x 

l | ’

Av2 一 

>< × × 

× × >< 

× × × 

图1测量位置图 

(2)对比度测试 

采用一副l00%全白测试图和一副0%全黑测试图,对这两幅图像 

分别测量并记录图1所示1~9这9个区域中心的照度值,按下式计算 

出C 并保留到整数,C :1即为对比度。 

“ 

f lj2 

二:三 三二 兰 兰 

水平会聚误差 

错位尺寸 

式中:E —全白图像下l~9测试点的照度值的平均值,1 X; 

■—全黑图像下1~9测试点的照度值的平均值,1 x。 

(3)亮度(光输出)均匀性 

采用1 00%全白测试图像,测量并记录图l所示1、3、5、7、 

9这5个区域中心的照度值,按下式计算出 ..并保留2位小数,所 

垂直会聚误差 

图3 

l2 I科技博览 

科学论坛 

●l 

浅谈数字电路中对仿真分析应用 

彭宏娟 

(湖南信息职业技术学院信息工程系 湖南 长沙 4l0200) 

[摘要]采用仿真分析设计数字电路与传统的电子技术设计方法相比,大大地缩短了数字电路产品的研制周期,提高了产品的可靠性、 

降低了成本。针对数字电路课程设计教学现状,开展了在数字电路课程设计中引入仿真分析的教学改革的实践,从而兼顾了电子电路设计方 

法的传统性和先进性,加强了学生:[程实践能力的培养。 

[关键词]仿真分析 Multi Sim仿真软件 EDA技术 

中图分类号:TN 文献标识码:A 文章编号:1 009—91 4x(2O10)25一O01 3-01 

数字电子技术是一项快速发展的技术,集成电路的集成度越来 

越高,功能越来越强大,新技术也不断出现,而现有教材的更新 

速度相对滞后,很多新技术)f 能及时出现在教材中。教学目标不符 

合高职教育的人才培养要求。 

1、传统的数字电路教学模式 

目前,我们在进行数字电路的教学过程中,对数字电子组合逻 

辑电路的分析和设计,都是存一定理想情况下进行的,都是在输入 

输出为稳定状态情况下讨论的,即假定数宁信号通过导线和各种逻 

辑门电路都没有延迟,并且数字信号的变化都是立即完成的,没有很 

好充分深入地考虑数字电子组合逻辑电路中各种逻辑门电路之间联系 

和内在关系。所以在对数字电子组合逻辑电路的分析和设计的教学 

时,常常强调要求学生化简逻辑函数式,~味追求逻辑函数、逻辑电 

路最简化,对数字电子组合逻辑电路中存在竞争和冒险现象的教学不 

够重视,有些只要求学生作为 般了解知识来考虑。这样一来就有可 

能使学生不予重视,忽视了数字电子组合逻辑电路中的竞争和冒险这 

重要现象。 

数字电路课程设计是高等院校电子信息类和计算机类各专业的必 

修课程,是继数字电路课程之后集中安排的重要实践性教学环节,实 

践性强。传统的教学内容偏重理论,课程中有 概念过于抽象,学生 

不能理论联系实际,造成理论与实际的脱节。 

2、E DA技术简要说明 

EDA技术是以计算机硬件和系统软件为工作平台,继承和借鉴了 

应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而研制成的电子 

CAD通用软件包。Multi Sim是电子电路设计与仿真方面的EDA软件。 

由于Mu1ti Sim的最强大的功能是电子电路的设计与仿真,因此,称 

这种软件叫做虚拟电子实验室或电 工作平台(简称EWB)。利用这个 

虚拟的电子实验室,学生可以进行验证性实验和电子电路的设计仿真, 

除了能够达到与真实实验室相媲美的实验效果外,它还具备不损坏元 

器件、节约成本、实验简便快捷,效果直观等优点,同时还锻炼了学 

生对计算机软件的应用能力,是一种实用的现代教学手段。 

3、引入MuIti si m和P rofeI仿真软件的传统设计 

在Mu1ti Sim和PrOt e1仿真软件的支持F,使用中小规模集 

成电路,采用传统至下而上的电子电路设计方法,设计小规模的 

数字系统,使学生初步具备小规模数字系统的设计、制造和调试 

的工程实践能力。 

为调动学生的积极性,激发学生学习兴趣,我们可以设置多样化 

的课题供学生根据爱好进行选择,如数字钟、数字频率计、定时器、抢 

答器、拔河游戏机、彩灯控制器等,改变了以往设计课题单一的问题。 

为引导学生自主设计,在设计指导上,加强设计思路引导性的讲 

解,而非直接给出具体的设计电路,鼓励学生充分发挥创造性,大胆 

进行设计,并随时将自己的设计通过Multi Si111仿真验证。如不满足 

设计要求,可在Mu1ti SiIll软件中随时修改电路或元件参数,并立即 

获得仿真结果,直到满足功能要求为止,然后再利用Protel软件绘制 

出设计电路图。 

对于个别优秀的设计,可以因材施教,组织该部分学生利用业 

余时间进行课外科技活动,指导他们利用PFOt e l软件绘制PC13板 

图,然后加工制作P C 13板,最后完成电路板的焊接和调试,使学 

生掌握电子线路设计的全过程。 

4、结束语 

仿真分析对数字电路的分析设计具有明显的优势,接近真实地 

模拟了数字电路的设计环境,体现了数字电路的设计思路,从而大大 

加快了电子系统的设计进度,并使系统有着设计灵活、修改方便的优 

点,也为以后进一步研究数字电路的设计和应用带来一定的参考意义。 

参考文献: 

[1]杨欣王玉风

学出版社.2006. 

刘湘黔《电路设计与仿真》[M]北京:清华大 

[2]尹勇李林凌《mU1ti SiIll电路仿真入门与进阶》[M]北京: 

科学出版社.2001. 

[3]蒋卓勤邓玉元《muni Sim2001及其在电子设计中的应用》 

[M]西安:西安电子科技大学出版社.2003. 

[4]刘昌华《论EDA技术的现在与未来》[J]世界电子元器件. 

2007.(8).P42—45. 

作者简介: 

彭宏娟,女,(1 9 7 8一),湖南怀化人,本科,讲师,研 

究方向为移动通信技术,从事专业基础教学的工作。 

(5)光学畸变失真测试 

选择固有频率下能直接反映显示范围轮廓边沿的测试图像信号, 

用四条直线将轮廓四角连成四边形,边长分别为H1,V1,tt2,V2,如 

图2所示,轮廓线与边长为}{1的直线最大偏离量为△H1。同样,其他 

三个边的最大偏离量分别为△v1、△I]2、△V2。 

按下式计算出CIt J并保留3位小数,所得结果以百分比表示, 

即为水平畸变失真。 

C Ma x(A V l,△V 2)/nl i n(V l,V 2) 

选择固有分辨率下水平和垂直单像素线宽的直线图像信号作为测 

试图像信号,直线应包含两两相间的红色、绿色和蓝色线段,用 

刻度尺分别测量两两不同颜色问的最大错位尺寸(如图3所示),计 

算其与像素宽度的比值,结果保留1位小数,即为会聚误差。 

(7)分辨率测试 

按下式计算出C ,并保留3位小数,所得结果以百分比表示, 

即为垂直畸变失真。 

C M a x(A H 1,A H 2) 

(6)会聚误差测试 

对固有分辨率测试,信号源应设置成机器标称的固有分辨 

率,选择黑白相问的水平和垂直单像素线宽的直线图像为测试图 

像,机器应能清晰显示;对最大分辨率测试,信号源应设置成机 

器标称的最大分辨率,测试图像选择常用的文字和图片,机器应 

能正常显示。 

对以上的测试,测试的机器应是全新或投影仪灯泡累计工作时 

间不超过l 0小时,且开机等输出稳定后在进行测试。 

科技博览l 13 

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