【投影儀原理】投影機原理是什么 投影儀成像原理 投影儀的原理介紹

投(tou)影(ying)儀是一種用來放大顯(xian)示圖像的(de)投(tou)影(ying)裝(zhuang)置。目前已(yi)經(jing)應用于會議室演(yan)示以(yi)及在家(jia)庭中通(tong)過連接DVD影(ying)碟機等設備在大屏幕上觀看電(dian)影(ying)。在電(dian)影(ying)院，也同樣已(yi)開始取代(dai)老電(dian)影(ying)膠片的(de)數碼影(ying)院放映機，被用作面向硬(ying)盤數字(zi)數據的(de)銀幕。

投影機原理是什么

說到(dao)投影(ying)儀成(cheng)像(xiang)(xiang)原(yuan)理，基本(ben)上所有類型(xing)的(de)投影(ying)儀都一樣。投影(ying)儀先將(jiang)光(guang)線照射(she)(she)到(dao)圖(tu)像(xiang)(xiang)顯示元(yuan)(yuan)件上來產(chan)生(sheng)影(ying)像(xiang)(xiang)，然(ran)后通(tong)過鏡頭(tou)進行(xing)投影(ying)。投影(ying)儀的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)顯示元(yuan)(yuan)件包括(kuo)利用透(tou)光(guang)產(chan)生(sheng)圖(tu)像(xiang)(xiang)的(de)透(tou)過型(xing)和(he)利用反(fan)射(she)(she)光(guang)產(chan)生(sheng)圖(tu)像(xiang)(xiang)的(de)反(fan)射(she)(she)型(xing)。無(wu)論哪(na)一種類型(xing)，都是將(jiang)投影(ying)燈的(de)光(guang)線分成(cheng)紅(hong)、綠、藍三(san)色(se)，再產(chan)生(sheng)各(ge)種顏色(se)的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)。因為元(yuan)(yuan)件本(ben)身只能進行(xing)單(dan)色(se)顯示，因此就(jiu)要(yao)利用3枚元(yuan)(yuan)件分別生(sheng)成(cheng)3色(se)成(cheng)分。然(ran)后再通(tong)過棱(leng)鏡將(jiang)這3色(se)圖(tu)像(xiang)(xiang)合(he)成(cheng)為一個(ge)圖(tu)像(xiang)(xiang)，最后通(tong)過鏡頭(tou)投影(ying)到(dao)屏(ping)幕上。

圖(tu)1：投影(ying)機的原(yuan)理圖(tu)

使用(yong)圖像(xiang)(xiang)顯示元件，分別產(chan)生紅、綠、藍三色圖像(xiang)(xiang)，然后通過合成(cheng)進行(xing)投影(ying)。

圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)顯示元(yuan)件包括3類（見圖(tu)(tu)(tu)2）。其中采(cai)用液(ye)(ye)晶(jing)(jing)(jing)的(de)有2類，分(fen)別是采(cai)用光(guang)透過型(xing)液(ye)(ye)晶(jing)(jing)(jing)的(de)透過型(xing)液(ye)(ye)晶(jing)(jing)(jing)元(yuan)件和采(cai)用可(ke)反(fan)(fan)射(she)光(guang)的(de)反(fan)(fan)射(she)型(xing)液(ye)(ye)晶(jing)(jing)(jing)的(de)元(yuan)件。后一種元(yuan)件是DMD（數(shu)字微鏡元(yuan)件），每個(ge)像(xiang)(xiang)素使用一個(ge)微鏡，通過改變反(fan)(fan)射(she)光(guang)的(de)方向來生成圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)。

圖(tu)2：3種圖(tu)像顯示元件

分別是(shi)采(cai)用液(ye)晶的(de)透(tou)過(guo)型(xing)液(ye)晶元(yuan)件(jian)和反(fan)射型(xing)液(ye)晶元(yuan)件(jian)，以及(ji)利用鏡子產生像素(su)的(de)DMD。3種元(yuan)件(jian)各有利弊(bi)。

圖3：反射型液晶元件采取的措施

投影(ying)機(ji)使用(yong)的(de)反射型液(ye)(ye)晶(jing)元件(jian)大(da)體上采取(qu)如下(xia)3種措施(shi)：（1）采用(yong)無機(ji)材料的(de)定向(xiang)膜，易于控制液(ye)(ye)晶(jing)；（2）通過減小(xiao)液(ye)(ye)晶(jing)層厚度，提(ti)高(gao)響應速(su)度；（3）通過取(qu)消液(ye)(ye)晶(jing)中的(de)障礙物即(ji)隔離片(pian)（Spacer），提(ti)高(gao)光(guang)的(de)利用(yong)效率。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過(guo)型(xing)液(ye)晶元(yuan)件(jian)生(sheng)成圖(tu)像(xiang)的原理與已經(jing)廣泛(fan)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)普(pu)通電腦(nao)顯(xian)(xian)示屏的液(ye)晶顯(xian)(xian)示器相同。在(zai)日本國內，精(jing)工(gong)愛普(pu)生(sheng)和索(suo)尼兩公司(si)已經(jing)開始提供這種元(yuan)件(jian)。投影儀用(yong)(yong)(yong)的液(ye)晶元(yuan)件(jian)是用(yong)(yong)(yong)高(gao)溫(wen)多晶硅液(ye)晶制造的。因為(wei)它不(bu)同于(yu)普(pu)通液(ye)晶顯(xian)(xian)示器，通過(guo)將小像(xiang)素生(sheng)成的圖(tu)像(xiang)放大(da)至數百(bai)倍后進行投影，因此極其微小的缺陷(xian)放大(da)后都會非常明(ming)顯(xian)(xian)，在(zai)制造的時候需(xu)要相當(dang)高(gao)的精(jing)度。

透(tou)過(guo)型液(ye)晶(jing)元件(jian)的工(gong)作原理(li)與液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器完(wan)全相同。液(ye)晶(jing)分子在加電后方向就會改變，由液(ye)晶(jing)分子的方向來調節是否讓光線通過(guo)，以此顯(xian)示(shi)白色(se)和(he)黑色(se)。

其缺(que)點是(shi)光的利用效率較差。這是(shi)因為透過(guo)型液晶面板由多層構成，因此只(zhi)能保證3成左右的入(ru)射光通過(guo)。

透過(guo)(guo)型液晶(jing)(jing)元(yuan)件(jian)的(de)尺(chi)寸(cun)越(yue)來(lai)越(yue)小(xiao)(xiao)。透過(guo)(guo)型液晶(jing)(jing)元(yuan)件(jian)一(yi)般(ban)在0.7～0.8英(ying)寸(cun)之間，不過(guo)(guo)為(wei)了(le)控(kong)制成(cheng)本，主流投影儀使(shi)用的(de)元(yuan)件(jian)都在0.7英(ying)寸(cun)左(zuo)右。然而(er)(er)，元(yuan)件(jian)越(yue)小(xiao)(xiao)，透過(guo)(guo)光的(de)面積就(jiu)(jiu)越(yue)小(xiao)(xiao)，因而(er)(er)圖像就(jiu)(jiu)越(yue)暗。因此，使(shi)用小(xiao)(xiao)元(yuan)件(jian)時(shi)為(wei)了(le)確(que)(que)保亮度，投影燈就(jiu)(jiu)要大(da)(da)一(yi)些，而(er)(er)且為(wei)了(le)提高透過(guo)(guo)光的(de)效率，光學(xue)系統也(ye)會變大(da)(da)。“由(you)于在使(shi)用小(xiao)(xiao)液晶(jing)(jing)面板時(shi)，為(wei)了(le)確(que)(que)保亮度，必(bi)須照射更(geng)多的(de)光線，因此機身反(fan)而(er)(er)會更(geng)大(da)(da)。而(er)(er)尺(chi)寸(cun)為(wei)0.9英(ying)寸(cun)左(zuo)右的(de)話(hua)，不僅可確(que)(que)保足夠的(de)亮度，同時(shi)還能設計到更(geng)小(xiao)(xiao)。”

透過型液(ye)晶(jing)元件會(hui)因長時間(jian)使用(yong)(yong)而老化。這(zhe)是(shi)因為用(yong)(yong)來調節(jie)液(ye)晶(jing)分子方向的(de)定向膜和控制光線方向的(de)偏光板等采用(yong)(yong)的(de)是(shi)有(you)機材料(liao)。由于投影燈(deng)功率高，因此(ci)不僅發熱(re)，而且光線很強(qiang)，所以會(hui)使有(you)機材料(liao)產生(sheng)化學變化。材料(liao)老化的(de)程度(du)因投影燈(deng)的(de)使用(yong)(yong)模式和用(yong)(yong)戶使用(yong)(yong)方法的(de)不同有(you)很大差異。

適合視頻播放的反射型液晶元件

在可實現高畫(hua)質(zhi)的液(ye)晶(jing)元件中(zhong)有一種(zhong)反射型液(ye)晶(jing)。最大的特點是顯(xian)(xian)示(shi)(shi)視(shi)頻(pin)時至關重要的響應速度非(fei)常快，而(er)且由于對比度高，因此黑色顯(xian)(xian)示(shi)(shi)得非(fei)常清(qing)晰(xi)。這(zhe)種(zhong)液(ye)晶(jing)適合于顯(xian)(xian)示(shi)(shi)電影等視(shi)頻(pin)播放。

目(mu)前(qian)已有三家日本(ben)公司開(kai)發成功了(le)(le)這(zhe)種元(yuan)件。JVC、日立制作所(suo)和索尼已經分(fen)別于1997年(nian)、2001年(nian)和2003年(nian)發布了(le)(le)這(zhe)種元(yuan)件。JVC的元(yuan)件名為“D-ILA”，索尼的元(yuan)件名為“SXRD”。

反(fan)射(she)型液(ye)(ye)晶元件(jian)由于(yu)光的利用效率比透過(guo)型高，因此(ci)能夠(gou)(gou)制造(zao)出高亮(liang)度的投影儀(yi)。在液(ye)(ye)晶部分的下面(mian)有一層反(fan)射(she)光線的薄膜，能夠(gou)(gou)反(fan)射(she)6～7成的光線。對比度高是(shi)因為(wei)關(guan)閉(bi)電壓時(shi)液(ye)(ye)晶采(cai)用的是(shi)垂(chui)直(zhi)排(pai)列(lie)方式。這種方式稱為(wei)垂(chui)直(zhi)定向。由于(yu)不(bu)加壓時(shi)，為(wei)黑色顯(xian)(xian)示，因此(ci)能夠(gou)(gou)更清晰地表現黑色。反(fan)射(she)型液(ye)(ye)晶元件(jian)的優點(dian)在顯(xian)(xian)示暗(an)畫面(mian)時(shi)更容易理(li)解(jie)。在漆黑的畫面(mian)上顯(xian)(xian)示黑衣服和頭發時(shi)，能夠(gou)(gou)不(bu)受背(bei)景的影響進行顯(xian)(xian)示。

投影儀用(yong)(yong)的(de)(de)反射型液晶(jing)(jing)元件的(de)(de)響應速度(du)(du)高(gao)(gao)是(shi)因為在液晶(jing)(jing)部(bu)分采取(qu)了一定的(de)(de)措施（見圖3）。通過(guo)將液晶(jing)(jing)層減小(xiao)到(dao)2μm以下，提高(gao)(gao)了響應速度(du)(du)。一般來說，液晶(jing)(jing)面板為了確保均勻(yun)的(de)(de)薄度(du)(du)，要在液晶(jing)(jing)中(zhong)加入名為隔(ge)離片(pian)的(de)(de)輔(fu)助(zhu)材料(liao)。這種隔(ge)離片(pian)的(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)就是(shi)液晶(jing)(jing)層的(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)。但JVC的(de)(de)D-ILA和(he)(he)索尼的(de)(de)SXRD，通過(guo)在制造(zao)方(fang)法和(he)(he)封裝材料(liao)上下功夫，在不使用(yong)(yong)隔(ge)離片(pian)的(de)(de)情(qing)況下實(shi)現了2μm的(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)。“通過(guo)取(qu)消隔(ge)離片(pian)，解決了在像素(su)顯示部(bu)分會顯出(chu)隔(ge)離片(pian)的(de)(de)問題。利用(yong)(yong)封裝材料(liao)確保了液晶(jing)(jing)單元的(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)。

如何使用透鏡來進行反射

每個(ge)像素一個(ge)微鏡，反射(she)光線。

投影(ying)儀(yi)有(you)的還使(shi)用微鏡元件。這就(jiu)是美(mei)國德州儀(yi)器開(kai)發的DMD。由于DMD專利歸該(gai)公司(si)所有(you)，因此只有(you)該(gai)公司(si)進(jin)行(xing)生產和供(gong)貨。采(cai)用DMD的投影(ying)儀(yi)稱為DLP（數字光處理）投影(ying)儀(yi)。

DMD的(de)每一(yi)(yi)個像(xiang)素(su)都是(shi)一(yi)(yi)面鏡子，在(zai)(zai)半導體底(di)板上(shang)排列(lie)著和像(xiang)素(su)一(yi)(yi)樣多(duo)的(de)微鏡。微鏡邊(bian)長僅(jin)14μm。使用微鏡最多(duo)的(de)DMD是(shi)大約(yue)80萬(wan)像(xiang)素(su)的(de)型號。通過(guo)在(zai)(zai)0.7英寸（對角線(xian)長度）底(di)板上(shang)的(de)大約(yue)80萬(wan)枚微鏡逐枚動作來(lai)顯示圖(tu)像(xiang)。

每一枚微鏡(jing)(jing)以對角(jiao)線(xian)方向為軸左(zuo)右傾斜(xie)。采用靜(jing)電引力移(yi)動微鏡(jing)(jing)。微鏡(jing)(jing)本身施(shi)加(jia)20V電壓，在對角(jiao)線(xian)一端下方施(shi)加(jia)5V，另一個(ge)施(shi)加(jia)0V電壓后，由(you)于0V一端的(de)電位差較大，因此微鏡(jing)(jing)就將向這一側偏移(yi)。

圖4：DMD結構(gou)（左），以及用DMD生成圖像的原理（右）

利用微鏡(jing)(jing)角度改(gai)變反光(guang)方向(xiang)。顯示白(bai)色(se)時設置成反射光(guang)朝向(xiang)鏡(jing)(jing)頭的角度。顯示黑色(se)時光(guang)線(xian)則光(guang)被吸(xi)收(shou)板所吸(xi)收(shou)。

通過傾斜(xie)DMD的(de)方(fang)向(xiang)來(lai)改變光線反(fan)射角(jiao)度，來(lai)實現白(bai)(bai)色(se)和(he)黑(hei)色(se)（圖(tu)4右）。當微鏡向(xiang)某個方(fang)向(xiang)傾斜(xie)10度時(shi)(shi)，通過調(diao)整(zheng)光線將反(fan)射到(dao)鏡頭方(fang)向(xiang)，反(fan)方(fang)向(xiang)傾斜(xie)10度時(shi)(shi)光線將反(fan)射到(dao)光吸收板(ban)上。這樣一來(lai)，光線朝鏡頭反(fan)射時(shi)(shi)顯示(shi)白(bai)(bai)色(se)，朝光吸收板(ban)反(fan)射時(shi)(shi)顯示(shi)黑(hei)色(se)。中間色(se)調(diao)則(ze)通過在極短時(shi)(shi)間內反(fan)復切換(huan)白(bai)(bai)色(se)和(he)黑(hei)色(se)來(lai)實現。

與液晶元件相(xiang)比(bi)，DMD的(de)(de)像素(su)具有更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)圖像顯示性能(neng)。首先是(shi)對(dui)比(bi)度高(gao)(gao)。對(dui)比(bi)度最高(gao)(gao)可達3000：1。另(ling)外對(dui)信號的(de)(de)響應速度快。響應速度約為15微秒，差不(bu)(bu)多(duo)是(shi)液晶的(de)(de)1000倍。響應速度越快，越能(neng)平滑地顯示視(shi)頻圖像。而且(qie)DMD的(de)(de)光利用效率(lv)更(geng)好(hao)。由于(yu)像素(su)由微鏡組成，因(yin)此照(zhao)射來的(de)(de)光線(xian)有9成會(hui)反射出(chu)去(qu)。不(bu)(bu)過，雖然性能(neng)高(gao)(gao)，但每個像素(su)的(de)(de)均價也高(gao)(gao)。

圖5：投影儀種類和用(yong)途

包括4類。單板式DLP投影儀和使用3枚透過型液晶元件的液晶投影儀是面向演示及家庭影院的(de)普(pu)及型產品(pin)。使(shi)用反(fan)射型液晶的(de)液晶投(tou)影儀(yi)和3板式DLP投(tou)影儀(yi)則是面向電影院(yuan)數(shu)字放映(ying)機和大廳及各種大眾活動的(de)高價位產品(pin)。

圖(tu)6：單板(ban)式DLP投影儀(yi)的結構

只使(shi)用一枚DMD的單板(ban)式DLP投影(ying)儀(yi)通(tong)過(guo)高速旋轉(zhuan)彩(cai)色(se)濾色(se)器，按順(shun)序(xu)分別(bie)向DMD照射紅、綠、藍三色(se)光。DMD連續顯(xian)示各色(se)圖像(xiang)，然(ran)后通(tong)過(guo)鏡頭進(jin)行投影(ying)。根(gen)據日本德州儀(yi)器的公開資(zi)料(liao)制(zhi)作而成。

適合小型化的單板投影儀

適合(he)小型化(hua)的單板式投影(ying)儀(yi)

投影儀使用(yong)(yong)的元件(jian)有(you)3類，而實(shi)際(ji)采用(yong)(yong)這些元件(jian)的產品則分為如下4類：

（1）只使用(yong)1枚(mei)DMD的單(dan)板式DLP投影儀(yi)；

（2）使用3枚透過(guo)型液晶的(de)液晶投(tou)影儀；

（3）使用3枚DMD的3板式DLP投影儀(yi)和

（4）使用(yong)(yong)3枚(mei)反射型(xing)液晶(jing)元件的(de)液晶(jing)投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)(yi)(yi)。從顯示紅、綠(lv)、藍(lan)三(san)色圖(tu)像的(de)投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)(yi)(yi)原理看，基本上都(dou)(dou)是3板式(shi)。然而像DMD一(yi)樣(yang)圖(tu)像顯示性(xing)能較高的(de)元件有(you)1枚(mei)即可(ke)構(gou)成投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)(yi)(yi)。DMD的(de)單枚(mei)價格較高，也是采用(yong)(yong)單板式(shi)設計的(de)原因之一(yi)。使用(yong)(yong)DMD的(de)DLP投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)(yi)(yi)除部分大型(xing)產品外基本上都(dou)(dou)是單板式(shi)（見圖(tu)5）。

單板式DLP投影(ying)(ying)儀(yi)并不預先分(fen)離光(guang)(guang)線(xian)，而是通(tong)過由(you)紅、綠(lv)、藍三色(se)(se)構成一種光(guang)(guang)線(xian)的彩色(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)器，按(an)順序切換(huan)三種顏色(se)(se)（見圖6）。彩色(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)器每秒旋轉(zhuan)60～180次。通(tong)過彩色(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)器的光(guang)(guang)線(xian)照(zhao)(zhao)射到DMD上。DMD高速連續顯(xian)示(shi)三色(se)(se)圖像，照(zhao)(zhao)射紅色(se)(se)光(guang)(guang)時(shi)顯(xian)示(shi)紅色(se)(se)成分(fen)的圖像，照(zhao)(zhao)射綠(lv)色(se)(se)光(guang)(guang)時(shi)顯(xian)示(shi)綠(lv)色(se)(se)成分(fen)的圖像。被(bei)DMD反射的三色(se)(se)圖像通(tong)過鏡頭進行投影(ying)(ying)。

單板(ban)式(shi)DLP投影儀由于對比度高、響應(ying)速度快，因(yin)(yin)此(ci)適(shi)(shi)合于家庭(ting)影院等視頻顯示領域。而且(qie)光學系統不需太(tai)大，因(yin)(yin)此(ci)設計小巧、重量輕，且(qie)便(bian)攜性強，因(yin)(yin)此(ci)還適(shi)(shi)合于與電腦(nao)一起攜帶(dai)使用（照片1）。

不過，也有人(ren)指(zhi)出單板(ban)式DLP投影(ying)儀使用彩色(se)(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)(se)器(qi)連續顯(xian)示三色(se)(se)(se)(se)圖(tu)像也產生了相應的(de)(de)缺點。這就是高速的(de)(de)圖(tu)像顯(xian)示而導致(zhi)顏色(se)(se)(se)(se)分離的(de)(de)“彩虹現(xian)象(xiang)”。有人(ren)指(zhi)出顏色(se)(se)(se)(se)分離會“覺(jue)得晃眼睛”。面(mian)向(xiang)家庭(ting)影(ying)院(yuan)的(de)(de)產品通過提高彩色(se)(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)(se)器(qi)的(de)(de)旋轉速度(du)，并將濾色(se)(se)(se)(se)器(qi)分為6個(ge)，或除三色(se)(se)(se)(se)外再加上白色(se)(se)(se)(se)等方(fang)法(fa)減輕了這種(zhong)分色(se)(se)(se)(se)現(xian)象(xiang)。

照(zhao)片1：小(xiao)型DLP投影儀

日本PLUS Vision推出的DLP投影儀“V-1100”。重約1.0kg，尺寸為寬180×高(gao)45×縱長141mm，一(yi)只(zhi)手就(jiu)能拿得住。

用特殊鏡片進行分光

采用投影(ying)儀(yi)基本結構(gou)即(ji)3板式的(de)投影(ying)儀(yi)包(bao)括(kuo)如下3類：（1）普及型即(ji)采用透過型液(ye)晶(jing)的(de)產(chan)品；（2）采用DMD的(de)高價產(chan)品和采用反射型液(ye)晶(jing)元件的(de)高價產(chan)品。

下面以液(ye)晶投(tou)影儀為例(li)介紹一下此類產品的(de)(de)(de)(de)結(jie)構（圖(tu)7）。首先要(yao)將(jiang)對(dui)身體有害的(de)(de)(de)(de)紫外(wai)線(xian)(xian)和(he)影響到溫度的(de)(de)(de)(de)紅外(wai)線(xian)(xian)從投(tou)影燈發出的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)中去除掉。然(ran)后根據波(bo)長(chang)將(jiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)離成紅、綠、藍3色(se)(se)。分(fen)(fen)離光(guang)(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)時采(cai)用一種(zhong)名為“分(fen)(fen)色(se)(se)鏡(jing)”的(de)(de)(de)(de)特(te)殊鏡(jing)片。分(fen)(fen)色(se)(se)鏡(jing)具有只讓特(te)定(ding)波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)通過(guo)而反射(she)其他光(guang)(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)、或者只反射(she)特(te)定(ding)光(guang)(guang)(guang)(guang)而讓剩余光(guang)(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)通過(guo)的(de)(de)(de)(de)特(te)性。先分(fen)(fen)離紅色(se)(se)，接著分(fen)(fen)離綠色(se)(se)，最后剩下的(de)(de)(de)(de)就是藍色(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)。有的(de)(de)(de)(de)產品則(ze)按藍、綠、紅的(de)(de)(de)(de)順(shun)序進(jin)行分(fen)(fen)離。由圖(tu)像元件(jian)生成3色(se)(se)圖(tu)像，然(ran)后利用棱鏡(jing)將(jiang)這些光(guang)(guang)(guang)(guang)進(jin)行合(he)成。為了形成自(zi)然(ran)色(se)(se)，按紅3、綠6、藍1的(de)(de)(de)(de)比例(li)對(dui)光(guang)(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)進(jin)行合(he)成。

圖7：液(ye)晶投影儀的結(jie)構

投(tou)影燈發出(chu)的光線首先(xian)被(bei)分(fen)割(ge)成紫外(wai)線和紅(hong)外(wai)線。然后(hou)(hou)利(li)用(yong)名為(wei)分(fen)色鏡（Dichroic Mirror）的特殊鏡片將其分(fen)成紅(hong)、綠、藍3種光。生(sheng)成3色圖(tu)像后(hou)(hou)，利(li)用(yong)棱鏡合成后(hou)(hou)進行投(tou)影。

圖8：梯形失真補(bu)償技術

減少元件上造成梯形(xing)失真部(bu)分的像(xiang)素。分辨率會因此而下降。

各種場合對投影儀的要求不同

會議室使用和家庭使用的要求不同

投影儀根(gen)據(ju)元(yuan)件種類及采用的元(yuan)件數量不(bu)同，特點也各不(bu)相同。不(bu)過，實際產品(pin)除元(yuan)件外還根(gen)據(ju)用途進行了調整。

投影儀(yi)的(de)用途(tu)(tu)大體分為3個(ge)(ge)方(fang)面。首先是會議室等場(chang)合(he)使用的(de)演(yan)示用途(tu)(tu)，第二個(ge)(ge)是在(zai)家庭中觀看(kan)電影的(de)家庭影院用途(tu)(tu)，第三個(ge)(ge)則是電影院等場(chang)合(he)中放映(ying)數字電影的(de)數碼放映(ying)機。

在產(chan)品數量最多的(de)(de)(de)演示和家庭影(ying)(ying)院(yuan)方面，12萬(wan)～60萬(wan)日(ri)元左右(you)的(de)(de)(de)小型產(chan)品已經廣(guang)泛使(shi)用(yong)。此類產(chan)品的(de)(de)(de)銷量方面，采(cai)(cai)用(yong)透過型液晶元件的(de)(de)(de)約為8成(cheng)，采(cai)(cai)用(yong)DMD的(de)(de)(de)約為2成(cheng)。在會(hui)議室和各類活動中，電(dian)影(ying)(ying)院(yuan)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)采(cai)(cai)用(yong)3枚(mei)DMD的(de)(de)(de)DLP投(tou)影(ying)(ying)儀和采(cai)(cai)用(yong)反射型液晶元件的(de)(de)(de)投(tou)影(ying)(ying)儀。

是否重視亮(liang)度，是否重視對(dui)比度及色彩表(biao)現(xian)效(xiao)果(guo)，因(yin)不同的(de)(de)用途而異。演示(shi)用投(tou)(tou)影(ying)儀主要(yao)(yao)(yao)設想在會議室使用。在會議室，為了做(zuo)記(ji)錄，周(zhou)圍環(huan)境必(bi)須要(yao)(yao)(yao)達到(dao)(dao)一定的(de)(de)亮(liang)度。因(yin)此對(dui)投(tou)(tou)影(ying)儀有(you)亮(liang)度要(yao)(yao)(yao)求。如果(guo)亮(liang)度達到(dao)(dao)1500ANSI流明(ming)到(dao)(dao)2000ANSI流明(ming)之(zhi)間，即便周(zhou)圍光(guang)線明(ming)亮(liang)，也可(ke)以進行正常(chang)投(tou)(tou)影(ying)。而且由(you)于需要(yao)(yao)(yao)顯示(shi)表(biao)格等(deng)細小文字，因(yin)此還(huan)要(yao)(yao)(yao)示(shi)具有(you)較高的(de)(de)分辨率。最近大多(duo)都達到(dao)(dao)了與(yu)電腦顯示(shi)器相(xiang)同的(de)(de)XGA（1024×768像素）規格以上。

另一方面，家庭影(ying)院方面，由于可以降低房間亮度(du)(du)，因此亮度(du)(du)要(yao)求(qiu)較低。取而代(dai)之(zhi)的(de)是(shi)對比度(du)(du)能(neng)(neng)(neng)否(fou)能(neng)(neng)(neng)夠更深地(di)表(biao)(biao)現黑(hei)色(se)(se)，能(neng)(neng)(neng)夠充分表(biao)(biao)現出對于表(biao)(biao)示肌膚(fu)非常重要(yao)的(de)紅色(se)(se)。為了提高色(se)(se)彩(cai)表(biao)(biao)現效(xiao)果，“通過改進分光鏡的(de)制(zhi)造工(gong)藝，能(neng)(neng)(neng)夠充分表(biao)(biao)現出紅色(se)(se)和綠色(se)(se)效(xiao)果”（三洋電機消費者企業集團AV解決方案公司投影(ying)儀業務部商(shang)(shang)品(pin)規劃(hua)部商(shang)(shang)品(pin)規劃(hua)科科長(chang)杉(shan)村一人）。另外(wai)，使用反射(she)型液晶(jing)元(yuan)件(jian)的(de)高價投影(ying)儀已經開始采用光波分布(bu)接近(jin)自然(ran)光、色(se)(se)彩(cai)表(biao)(biao)現效(xiao)果較好的(de)佳(jia)能(neng)(neng)(neng)投影(ying)燈。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對于投(tou)影(ying)儀(yi)來說，雖然與其他顯示設(she)備一樣畫質非常重(zhong)要，但是(shi)也存在(zai)因“投(tou)影(ying)”方式而產生的投(tou)影(ying)儀(yi)特有(you)的問題。一是(shi)必(bi)須調整投(tou)影(ying)角度(du)，二是(shi)必(bi)須在(zai)屏幕與投(tou)影(ying)儀(yi)之(zhi)間留出沒有(you)障礙物的空間。

投(tou)影儀(yi)會因投(tou)影角度不正而使圖像出現梯形(xing)失真（見圖8上）。房(fang)間狹小(xiao)時(shi)有時(shi)就要將投(tou)影儀(yi)橫向錯開放置，或者必(bi)須(xu)從(cong)斜(xie)下(xia)(xia)方(fang)投(tou)影。如果橫向投(tou)影，就會產生(sheng)左右(you)加(jia)寬的梯形(xing)，而從(cong)斜(xie)下(xia)(xia)方(fang)向上投(tou)影時(shi)則會形(xing)成上寬下(xia)(xia)窄的梯形(xing)。

這種梯形校(xiao)正技術目前(qian)已經成(cheng)熟，并且已經應(ying)用(yong)于大多數產(chan)品(pin)中（見圖8下(xia)）。該(gai)技術稱為“梯形失真(zhen)校(xiao)正”。

以(yi)投影(ying)儀投影(ying)出來的畫面(mian)橫縱比為(wei)4：3為(wei)例(li)進行(xing)說明。上寬下(xia)窄(zhai)的梯形(xing)根據(ju)下(xia)線，將畫面(mian)校(xiao)正成(cheng)(cheng)4:3的長方形(xing)。為(wei)了實(shi)現這一點，就(jiu)要改變元(yuan)件生(sheng)成(cheng)(cheng)的圖像(xiang)。即在元(yuan)件上加大直接投影(ying)時(shi)會變寬的那部分(fen)(fen)的像(xiang)素間隔。也就(jiu)是說，通(tong)過(guo)將元(yuan)件上的顯示(shi)調整成(cheng)(cheng)梯形(xing)，而使投影(ying)圖像(xiang)顯示(shi)成(cheng)(cheng)長方形(xing)。不過(guo)，像(xiang)素間隔加大的那部分(fen)(fen)的分(fen)(fen)辨率會有(you)所下(xia)降。

各種場合對投影儀的要求不同

而且(qie)校正技術也(ye)在(zai)不(bu)斷進步。有的產品不(bu)僅上(shang)下和左右變寬時都能校正，而且(qie)投影時還能夠通過傾斜傳感器檢測機身角度，自動校正圖像失真。

有一種獨特方式就(jiu)是NEC ViewTechnology開發(fa)的(de)校正(zheng)技術。利(li)用(yong)附帶的(de)遙控器指定顯示畫面的(de)4個角，按一下設(she)置按鈕，就(jiu)能校正(zheng)成由指定的(de)4個點構成的(de)四(si)角形。該公司利(li)用(yong)自主開發(fa)的(de)芯(xin)片實現了(le)這種校正(zheng)技術。

另外，還在縮短屏幕和投影儀之(zhi)間(jian)(jian)的(de)距(ju)離(li)上進行(xing)了研發。因(yin)為要想不把中(zhong)間(jian)(jian)的(de)障礙物投影上去，投影距(ju)離(li)越短越好。最近鏡(jing)頭焦距(ju)較短的(de)產品(pin)需求日(ri)趨旺(wang)盛。短焦鏡(jing)頭目前主要用于(yu)(yu)高(gao)分辨率的(de)高(gao)價機型(xing)中(zhong)。不過，由于(yu)(yu)鏡(jing)頭昂貴，因(yin)此最初(chu)只應用于(yu)(yu)高(gao)性能(neng)的(de)高(gao)價產品(pin)中(zhong)。最近由于(yu)(yu)鏡(jing)頭價格已逐步(bu)降低(di)，因(yin)此兩年前開(kai)始逐漸應用于(yu)(yu)小型(xing)產品(pin)中(zhong)。

此外(wai)，還在開(kai)發(fa)不使用鏡頭而實現短焦(jiao)的產品。這就是(shi)NEC ViewTechnology開(kai)發(fa)的利用鏡片(pian)反射(she)光(guang)線來調(diao)節角(jiao)度(du)的DLP投影(ying)(ying)儀“WT600”。按順(shun)序(xu)將光(guang)線反射(she)到(dao)4枚非(fei)球面鏡片(pian)上進行投影(ying)(ying)。由于可以將投影(ying)(ying)儀放(fang)置在演示(shi)人員和(he)屏(ping)幕之間，因(yin)此不會投影(ying)(ying)出人影(ying)(ying)。“投產方面最(zui)大的困難是(shi)提高亮度(du)。目前已通過改(gai)進彩色濾色器，實現了(le)1200ANSI流明”

NEC ViewTechnology推出的DLP投影儀“WT600”。60英寸(cun)（0.9×1.2m）屏幕的投影距(ju)離為26cm。