【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(yi)種用(yong)來放大顯示(shi)圖像的(de)投(tou)影(ying)裝置。目前已經應用(yong)于會(hui)議室演(yan)示(shi)以及在(zai)家(jia)庭中通(tong)過連接DVD影(ying)碟(die)機(ji)等設備在(zai)大屏幕(mu)上(shang)觀看電(dian)影(ying)。在(zai)電(dian)影(ying)院，也同樣(yang)已開始取代老電(dian)影(ying)膠片的(de)數碼影(ying)院放映(ying)機(ji)，被用(yong)作面(mian)向硬盤數字數據的(de)銀(yin)幕(mu)。

投影機原理是什么

說到投(tou)影(ying)儀(yi)成像(xiang)(xiang)原理(li)，基本上(shang)所有類型(xing)的(de)投(tou)影(ying)儀(yi)都一樣。投(tou)影(ying)儀(yi)先將(jiang)光(guang)線(xian)照射(she)到圖(tu)像(xiang)(xiang)顯(xian)(xian)示(shi)元(yuan)件(jian)上(shang)來產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)影(ying)像(xiang)(xiang)，然后通(tong)過(guo)鏡頭進(jin)行投(tou)影(ying)。投(tou)影(ying)儀(yi)的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)顯(xian)(xian)示(shi)元(yuan)件(jian)包括利(li)用透光(guang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)圖(tu)像(xiang)(xiang)的(de)透過(guo)型(xing)和(he)利(li)用反射(she)光(guang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)圖(tu)像(xiang)(xiang)的(de)反射(she)型(xing)。無論哪一種(zhong)類型(xing)，都是將(jiang)投(tou)影(ying)燈(deng)的(de)光(guang)線(xian)分(fen)成紅(hong)、綠、藍三(san)色，再產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)各種(zhong)顏色的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)。因為元(yuan)件(jian)本身只能進(jin)行單色顯(xian)(xian)示(shi)，因此就要利(li)用3枚元(yuan)件(jian)分(fen)別生(sheng)(sheng)(sheng)成3色成分(fen)。然后再通(tong)過(guo)棱鏡將(jiang)這3色圖(tu)像(xiang)(xiang)合成為一個圖(tu)像(xiang)(xiang)，最后通(tong)過(guo)鏡頭投(tou)影(ying)到屏幕上(shang)。

圖(tu)1：投影機的原理圖(tu)

使(shi)用圖像(xiang)顯示(shi)元件，分別產(chan)生紅、綠、藍三色圖像(xiang)，然(ran)后通過合成進(jin)行投影。

圖(tu)像顯示元(yuan)(yuan)(yuan)件包括3類(lei)（見圖(tu)2）。其中采用(yong)液晶的有2類(lei)，分別是(shi)采用(yong)光透過型(xing)液晶的透過型(xing)液晶元(yuan)(yuan)(yuan)件和采用(yong)可(ke)反射光的反射型(xing)液晶的元(yuan)(yuan)(yuan)件。后一種元(yuan)(yuan)(yuan)件是(shi)DMD（數(shu)字微鏡元(yuan)(yuan)(yuan)件），每個像素(su)使用(yong)一個微鏡，通過改變反射光的方向來(lai)生成圖(tu)像。

圖2：3種(zhong)圖像顯示元(yuan)件

分別是(shi)采用液晶的透過型(xing)(xing)液晶元件(jian)和反射型(xing)(xing)液晶元件(jian)，以及利用鏡子產生像素的DMD。3種(zhong)元件(jian)各有利弊。

圖3：反射型液晶(jing)元件采取的措施

投(tou)影(ying)機使用的(de)(de)反射型液晶元件(jian)大體上采(cai)取如(ru)下3種(zhong)措施：（1）采(cai)用無機材料的(de)(de)定向膜，易于控制液晶；（2）通(tong)(tong)過(guo)減(jian)小液晶層厚度，提高響應(ying)速度；（3）通(tong)(tong)過(guo)取消(xiao)液晶中的(de)(de)障礙物(wu)即隔離(li)片(pian)（Spacer），提高光的(de)(de)利(li)用效率(lv)。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過型液(ye)晶(jing)(jing)元(yuan)件(jian)(jian)生成圖像的原理與已經廣泛用作普通(tong)電腦顯(xian)示屏的液(ye)晶(jing)(jing)顯(xian)示器(qi)相同。在日本國內，精工愛普生和(he)索(suo)尼兩公司已經開始提供這種元(yuan)件(jian)(jian)。投影儀用的液(ye)晶(jing)(jing)元(yuan)件(jian)(jian)是用高(gao)溫多晶(jing)(jing)硅液(ye)晶(jing)(jing)制(zhi)造的。因(yin)為(wei)它不同于普通(tong)液(ye)晶(jing)(jing)顯(xian)示器(qi)，通(tong)過將小像素生成的圖像放大至(zhi)數百倍后進行投影，因(yin)此極其微(wei)小的缺陷放大后都會非常明顯(xian)，在制(zhi)造的時(shi)候需要相當高(gao)的精度。

透過型液晶(jing)元件的(de)工作(zuo)原理與(yu)液晶(jing)顯示器(qi)完全相同。液晶(jing)分子在加電后方(fang)向就會(hui)改變，由液晶(jing)分子的(de)方(fang)向來調節是否(fou)讓光線(xian)通過，以(yi)此顯示白色和黑色。

其缺點是(shi)光(guang)的(de)利用效率較差。這(zhe)是(shi)因(yin)為透過型液晶面板由多(duo)層構成，因(yin)此只能保證3成左右(you)的(de)入射(she)光(guang)通過。

透(tou)過(guo)型(xing)液(ye)(ye)晶(jing)(jing)元件(jian)的(de)尺(chi)寸(cun)越(yue)(yue)(yue)來越(yue)(yue)(yue)小(xiao)。透(tou)過(guo)型(xing)液(ye)(ye)晶(jing)(jing)元件(jian)一般在0.7～0.8英(ying)寸(cun)之間，不過(guo)為了控制成(cheng)本，主流投(tou)影(ying)儀使(shi)用(yong)的(de)元件(jian)都在0.7英(ying)寸(cun)左(zuo)右。然而(er)，元件(jian)越(yue)(yue)(yue)小(xiao)，透(tou)過(guo)光(guang)的(de)面積就(jiu)越(yue)(yue)(yue)小(xiao)，因(yin)而(er)圖像就(jiu)越(yue)(yue)(yue)暗。因(yin)此，使(shi)用(yong)小(xiao)元件(jian)時(shi)為了確保亮(liang)度，投(tou)影(ying)燈就(jiu)要(yao)大一些，而(er)且為了提高透(tou)過(guo)光(guang)的(de)效率，光(guang)學(xue)系統也會變大。“由于(yu)在使(shi)用(yong)小(xiao)液(ye)(ye)晶(jing)(jing)面板時(shi)，為了確保亮(liang)度，必須照射更多的(de)光(guang)線，因(yin)此機身反(fan)而(er)會更大。而(er)尺(chi)寸(cun)為0.9英(ying)寸(cun)左(zuo)右的(de)話，不僅可確保足(zu)夠的(de)亮(liang)度，同時(shi)還(huan)能設計到更小(xiao)。”

透過型液晶元件會因(yin)(yin)長時間使(shi)(shi)用(yong)(yong)而老化(hua)(hua)。這是(shi)因(yin)(yin)為用(yong)(yong)來(lai)調節(jie)液晶分子方(fang)向(xiang)(xiang)的定向(xiang)(xiang)膜和(he)控制光(guang)線方(fang)向(xiang)(xiang)的偏光(guang)板等采用(yong)(yong)的是(shi)有(you)機材(cai)料。由于投影燈功率高(gao)，因(yin)(yin)此不(bu)(bu)僅發熱，而且光(guang)線很強，所以會使(shi)(shi)有(you)機材(cai)料產(chan)生化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)。材(cai)料老化(hua)(hua)的程度因(yin)(yin)投影燈的使(shi)(shi)用(yong)(yong)模式和(he)用(yong)(yong)戶使(shi)(shi)用(yong)(yong)方(fang)法的不(bu)(bu)同(tong)有(you)很大差異。

適合視頻播放的反射型液晶元件

在可(ke)實現(xian)高(gao)畫質的液晶(jing)(jing)元件中(zhong)有(you)一種(zhong)反射型(xing)液晶(jing)(jing)。最(zui)大的特(te)點是顯示(shi)視頻時(shi)至關重要的響應(ying)速度非(fei)常快，而且由于對比(bi)度高(gao)，因此黑色顯示(shi)得非(fei)常清晰。這種(zhong)液晶(jing)(jing)適合于顯示(shi)電影等視頻播(bo)放。

目前已有(you)三家日本(ben)公司(si)開發(fa)成功了(le)這種元(yuan)件(jian)。JVC、日立制作所(suo)和索尼已經分別于1997年、2001年和2003年發(fa)布(bu)了(le)這種元(yuan)件(jian)。JVC的(de)元(yuan)件(jian)名為“D-ILA”，索尼的(de)元(yuan)件(jian)名為“SXRD”。

反射(she)(she)型液(ye)(ye)晶元件由于光的(de)(de)利用效(xiao)率比(bi)透(tou)過型高(gao)(gao)，因此能(neng)夠(gou)制造出高(gao)(gao)亮(liang)度的(de)(de)投影儀。在液(ye)(ye)晶部分的(de)(de)下面(mian)有一層反射(she)(she)光線(xian)的(de)(de)薄膜，能(neng)夠(gou)反射(she)(she)6～7成的(de)(de)光線(xian)。對比(bi)度高(gao)(gao)是因為(wei)關閉電壓時(shi)液(ye)(ye)晶采用的(de)(de)是垂直排列方式(shi)。這種(zhong)方式(shi)稱為(wei)垂直定向。由于不加(jia)壓時(shi)，為(wei)黑色(se)(se)顯(xian)示(shi)(shi)，因此能(neng)夠(gou)更清晰地表現(xian)黑色(se)(se)。反射(she)(she)型液(ye)(ye)晶元件的(de)(de)優(you)點(dian)在顯(xian)示(shi)(shi)暗(an)畫(hua)面(mian)時(shi)更容易理解。在漆黑的(de)(de)畫(hua)面(mian)上顯(xian)示(shi)(shi)黑衣服和(he)頭發時(shi)，能(neng)夠(gou)不受背景的(de)(de)影響進行(xing)顯(xian)示(shi)(shi)。

投影儀用的(de)反射型液(ye)(ye)晶元件的(de)響應(ying)速度高是因為(wei)在液(ye)(ye)晶部分采取了一定(ding)的(de)措(cuo)施（見圖3）。通(tong)過將液(ye)(ye)晶層減(jian)小到2μm以下(xia)，提高了響應(ying)速度。一般來說，液(ye)(ye)晶面板為(wei)了確(que)保均勻的(de)薄度，要在液(ye)(ye)晶中(zhong)加入名為(wei)隔(ge)離片(pian)(pian)(pian)的(de)輔助材(cai)料。這(zhe)種隔(ge)離片(pian)(pian)(pian)的(de)厚度就(jiu)是液(ye)(ye)晶層的(de)厚度。但(dan)JVC的(de)D-ILA和(he)索尼(ni)的(de)SXRD，通(tong)過在制(zhi)造方法和(he)封裝(zhuang)材(cai)料上下(xia)功夫，在不(bu)使(shi)用隔(ge)離片(pian)(pian)(pian)的(de)情況下(xia)實現了2μm的(de)厚度。“通(tong)過取消隔(ge)離片(pian)(pian)(pian)，解決了在像素顯示部分會顯出隔(ge)離片(pian)(pian)(pian)的(de)問題。利用封裝(zhuang)材(cai)料確(que)保了液(ye)(ye)晶單元的(de)厚度。

如何使用透鏡來進行反射

每個(ge)像素一(yi)個(ge)微鏡，反(fan)射(she)光線。

投(tou)(tou)影儀有的(de)還使用微鏡元件。這就是美國德州(zhou)儀器開發的(de)DMD。由于DMD專(zhuan)利歸該公司所有，因(yin)此(ci)只有該公司進行生產和供貨。采用DMD的(de)投(tou)(tou)影儀稱為DLP（數字光(guang)處(chu)理）投(tou)(tou)影儀。

DMD的(de)每(mei)一(yi)個像素都是一(yi)面鏡(jing)子(zi)，在(zai)半導體底(di)板上(shang)排列著和像素一(yi)樣多(duo)(duo)的(de)微鏡(jing)。微鏡(jing)邊(bian)長(chang)僅14μm。使用微鏡(jing)最(zui)多(duo)(duo)的(de)DMD是大約80萬(wan)像素的(de)型號。通過在(zai)0.7英寸(cun)（對角線長(chang)度）底(di)板上(shang)的(de)大約80萬(wan)枚(mei)微鏡(jing)逐枚(mei)動作來顯示圖像。

每一枚微(wei)(wei)鏡(jing)以對(dui)角線方向(xiang)為軸左右傾(qing)斜。采用靜(jing)電(dian)(dian)引力移動微(wei)(wei)鏡(jing)。微(wei)(wei)鏡(jing)本身施加(jia)20V電(dian)(dian)壓，在對(dui)角線一端下方施加(jia)5V，另一個施加(jia)0V電(dian)(dian)壓后，由于0V一端的電(dian)(dian)位差較大，因此微(wei)(wei)鏡(jing)就將向(xiang)這一側偏移。

圖4：DMD結(jie)構（左），以及用DMD生成圖像的(de)原理（右）

利用微鏡(jing)(jing)角(jiao)度(du)改變(bian)反光(guang)(guang)方向。顯示白色(se)時設置(zhi)成(cheng)反射(she)光(guang)(guang)朝向鏡(jing)(jing)頭(tou)的角(jiao)度(du)。顯示黑(hei)色(se)時光(guang)(guang)線則光(guang)(guang)被吸收(shou)板所吸收(shou)。

通過(guo)傾(qing)斜DMD的(de)方(fang)向(xiang)來改變光線反(fan)射(she)(she)角度(du)，來實現(xian)白(bai)色(se)(se)和黑(hei)色(se)(se)（圖4右）。當(dang)微鏡(jing)向(xiang)某(mou)個方(fang)向(xiang)傾(qing)斜10度(du)時，通過(guo)調整光線將(jiang)反(fan)射(she)(she)到鏡(jing)頭(tou)方(fang)向(xiang)，反(fan)方(fang)向(xiang)傾(qing)斜10度(du)時光線將(jiang)反(fan)射(she)(she)到光吸收板上。這(zhe)樣一來，光線朝鏡(jing)頭(tou)反(fan)射(she)(she)時顯示白(bai)色(se)(se)，朝光吸收板反(fan)射(she)(she)時顯示黑(hei)色(se)(se)。中間色(se)(se)調則(ze)通過(guo)在(zai)極短時間內反(fan)復切換(huan)白(bai)色(se)(se)和黑(hei)色(se)(se)來實現(xian)。

與液晶(jing)元件(jian)相比(bi)，DMD的(de)像(xiang)素具有(you)更高(gao)(gao)的(de)圖像(xiang)顯(xian)示性能。首(shou)先是對(dui)比(bi)度(du)(du)高(gao)(gao)。對(dui)比(bi)度(du)(du)最(zui)高(gao)(gao)可達3000：1。另外對(dui)信號的(de)響應(ying)速度(du)(du)快(kuai)。響應(ying)速度(du)(du)約為(wei)15微(wei)秒，差不(bu)多是液晶(jing)的(de)1000倍。響應(ying)速度(du)(du)越快(kuai)，越能平(ping)滑地顯(xian)示視頻圖像(xiang)。而且DMD的(de)光(guang)利(li)用效(xiao)率更好。由于像(xiang)素由微(wei)鏡(jing)組成，因此(ci)照射(she)來的(de)光(guang)線有(you)9成會反射(she)出去。不(bu)過，雖然性能高(gao)(gao)，但每個像(xiang)素的(de)均價(jia)也高(gao)(gao)。

圖5：投影儀種類(lei)和用途(tu)

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普及(ji)(ji)型產品。使用反射(she)型液晶的液晶投(tou)影(ying)(ying)儀和3板式DLP投(tou)影(ying)(ying)儀則是面(mian)向(xiang)電影(ying)(ying)院(yuan)數字放映機和大(da)廳及(ji)(ji)各種大(da)眾活動(dong)的高價位產品。

圖(tu)6：單板(ban)式DLP投(tou)影儀(yi)的結(jie)構

只(zhi)使用一枚(mei)DMD的單板式DLP投影儀(yi)(yi)通過高(gao)速旋轉彩(cai)色(se)濾色(se)器，按(an)順序分別(bie)向DMD照射紅、綠、藍(lan)三色(se)光(guang)。DMD連續顯示各色(se)圖像，然后通過鏡頭進行投影。根(gen)據日(ri)本德州儀(yi)(yi)器的公(gong)開資料制作而成。

適合小型化的單板投影儀

適合小型化的(de)單板式(shi)投影儀(yi)

投(tou)影儀使(shi)用(yong)的元件有3類，而實(shi)際(ji)采用(yong)這(zhe)些元件的產品(pin)則分為如(ru)下4類：

（1）只使用(yong)1枚DMD的單板式DLP投影(ying)儀；

（2）使用(yong)3枚透(tou)過(guo)型(xing)液晶的液晶投影(ying)儀；

（3）使(shi)用(yong)3枚(mei)DMD的(de)3板式DLP投影儀和

（4）使用3枚(mei)反射型液晶元件的(de)液晶投(tou)(tou)影(ying)(ying)儀(yi)。從(cong)顯(xian)示紅、綠、藍三色圖(tu)像的(de)投(tou)(tou)影(ying)(ying)儀(yi)原(yuan)理(li)看，基(ji)本上都(dou)是3板式。然(ran)而(er)像DMD一樣圖(tu)像顯(xian)示性能較高的(de)元件有1枚(mei)即(ji)可構成投(tou)(tou)影(ying)(ying)儀(yi)。DMD的(de)單(dan)(dan)枚(mei)價格較高，也(ye)是采用單(dan)(dan)板式設計的(de)原(yuan)因之一。使用DMD的(de)DLP投(tou)(tou)影(ying)(ying)儀(yi)除部分大型產品外基(ji)本上都(dou)是單(dan)(dan)板式（見圖(tu)5）。

單(dan)板(ban)式DLP投影儀并不預先(xian)分(fen)離光(guang)線，而(er)是通(tong)過(guo)由(you)紅、綠、藍(lan)三(san)色(se)(se)(se)(se)(se)構成(cheng)一(yi)種光(guang)線的彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)(se)(se)(se)器，按(an)順序切換三(san)種顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)（見圖6）。彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)(se)(se)(se)器每秒旋轉(zhuan)60～180次(ci)。通(tong)過(guo)彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)(se)(se)(se)器的光(guang)線照(zhao)射(she)(she)到(dao)DMD上。DMD高速連續顯示三(san)色(se)(se)(se)(se)(se)圖像(xiang)，照(zhao)射(she)(she)紅色(se)(se)(se)(se)(se)光(guang)時顯示紅色(se)(se)(se)(se)(se)成(cheng)分(fen)的圖像(xiang)，照(zhao)射(she)(she)綠色(se)(se)(se)(se)(se)光(guang)時顯示綠色(se)(se)(se)(se)(se)成(cheng)分(fen)的圖像(xiang)。被(bei)DMD反射(she)(she)的三(san)色(se)(se)(se)(se)(se)圖像(xiang)通(tong)過(guo)鏡頭進行投影。

單板式DLP投影(ying)(ying)儀由于(yu)對(dui)比度高(gao)、響應速(su)度快(kuai)，因(yin)此適合于(yu)家庭影(ying)(ying)院(yuan)等視(shi)頻顯(xian)示領域。而(er)且(qie)光學系統(tong)不需(xu)太(tai)大，因(yin)此設計小巧、重量輕，且(qie)便攜(xie)性強(qiang)，因(yin)此還(huan)適合于(yu)與電腦一起攜(xie)帶使用（照片1）。

不過，也(ye)(ye)有(you)人指出單(dan)板(ban)式DLP投影(ying)儀(yi)使用(yong)彩色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器連續(xu)顯示三色(se)(se)(se)圖(tu)像(xiang)也(ye)(ye)產(chan)生了相(xiang)應的(de)缺點。這(zhe)(zhe)就是(shi)高速的(de)圖(tu)像(xiang)顯示而導致顏(yan)色(se)(se)(se)分(fen)(fen)離的(de)“彩虹現象”。有(you)人指出顏(yan)色(se)(se)(se)分(fen)(fen)離會“覺得(de)晃眼睛”。面向家(jia)庭影(ying)院的(de)產(chan)品通過提(ti)高彩色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器的(de)旋轉(zhuan)速度，并將濾色(se)(se)(se)器分(fen)(fen)為(wei)6個(ge)，或除三色(se)(se)(se)外(wai)再加上白色(se)(se)(se)等方法減輕(qing)了這(zhe)(zhe)種分(fen)(fen)色(se)(se)(se)現象。

照片1：小型DLP投影儀

日本PLUS Vision推出的DLP投影(ying)儀“V-1100”。重(zhong)約1.0kg，尺寸為寬(kuan)180×高45×縱長141mm，一只手就能拿(na)得住。

用特殊鏡片進行分光

采(cai)用投影儀基本結構即(ji)(ji)3板式的(de)投影儀包括(kuo)如(ru)下(xia)3類：（1）普及型(xing)即(ji)(ji)采(cai)用透過(guo)型(xing)液晶的(de)產品；（2）采(cai)用DMD的(de)高(gao)價產品和采(cai)用反射型(xing)液晶元件的(de)高(gao)價產品。

下(xia)(xia)面以(yi)液晶投影(ying)儀為例介紹(shao)一下(xia)(xia)此(ci)類(lei)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)結(jie)構（圖(tu)7）。首先(xian)要(yao)將對身體有害(hai)的(de)(de)紫外(wai)線(xian)(xian)和影(ying)響(xiang)到溫度(du)的(de)(de)紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)從投影(ying)燈發出的(de)(de)光(guang)線(xian)(xian)中去除掉。然后根據波長(chang)將光(guang)分離(li)成(cheng)(cheng)紅(hong)、綠(lv)(lv)、藍(lan)(lan)3色(se)(se)。分離(li)光(guang)線(xian)(xian)時采用一種(zhong)名(ming)為“分色(se)(se)鏡”的(de)(de)特(te)(te)殊鏡片(pian)。分色(se)(se)鏡具有只讓特(te)(te)定波長(chang)的(de)(de)光(guang)通過(guo)而(er)反射(she)(she)其他光(guang)線(xian)(xian)、或(huo)者(zhe)只反射(she)(she)特(te)(te)定光(guang)而(er)讓剩余光(guang)線(xian)(xian)通過(guo)的(de)(de)特(te)(te)性。先(xian)分離(li)紅(hong)色(se)(se)，接著(zhu)分離(li)綠(lv)(lv)色(se)(se)，最后剩下(xia)(xia)的(de)(de)就是藍(lan)(lan)色(se)(se)光(guang)。有的(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)則按(an)藍(lan)(lan)、綠(lv)(lv)、紅(hong)的(de)(de)順序(xu)進(jin)行(xing)分離(li)。由圖(tu)像(xiang)元(yuan)件生成(cheng)(cheng)3色(se)(se)圖(tu)像(xiang)，然后利用棱鏡將這些光(guang)進(jin)行(xing)合成(cheng)(cheng)。為了(le)形成(cheng)(cheng)自(zi)然色(se)(se)，按(an)紅(hong)3、綠(lv)(lv)6、藍(lan)(lan)1的(de)(de)比(bi)例對光(guang)線(xian)(xian)進(jin)行(xing)合成(cheng)(cheng)。

圖7：液(ye)晶投影儀的結(jie)構

投影燈發(fa)出(chu)的光線首先被分割成(cheng)紫(zi)外線和紅外線。然后(hou)利(li)用名為分色(se)鏡（Dichroic Mirror）的特殊鏡片(pian)將其分成(cheng)紅、綠、藍3種(zhong)光。生成(cheng)3色(se)圖像后(hou)，利(li)用棱鏡合(he)成(cheng)后(hou)進行投影。

圖8：梯形失真補償技術(shu)

減少元件(jian)上(shang)造成梯(ti)形(xing)失真(zhen)部分(fen)的像素。分(fen)辨率會因此而下(xia)降(jiang)。

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(tou)影儀根(gen)據元(yuan)件種類及采用(yong)的(de)元(yuan)件數量不(bu)同，特點也各不(bu)相(xiang)同。不(bu)過，實際(ji)產品(pin)除元(yuan)件外還(huan)根(gen)據用(yong)途進行了調整。

投影(ying)儀的(de)(de)用(yong)途(tu)大體分(fen)為3個(ge)方面(mian)。首先是(shi)會議室等(deng)場(chang)(chang)合(he)使用(yong)的(de)(de)演示用(yong)途(tu)，第二個(ge)是(shi)在家(jia)庭(ting)中(zhong)(zhong)觀(guan)看(kan)電(dian)(dian)影(ying)的(de)(de)家(jia)庭(ting)影(ying)院用(yong)途(tu)，第三個(ge)則是(shi)電(dian)(dian)影(ying)院等(deng)場(chang)(chang)合(he)中(zhong)(zhong)放映(ying)數字電(dian)(dian)影(ying)的(de)(de)數碼放映(ying)機。

在產(chan)品數(shu)量最(zui)多的(de)演(yan)示和(he)家庭影(ying)院(yuan)方(fang)面(mian)，12萬～60萬日(ri)元左右(you)的(de)小型產(chan)品已經(jing)廣泛使(shi)用。此類產(chan)品的(de)銷(xiao)量方(fang)面(mian)，采(cai)用透過(guo)型液晶元件(jian)的(de)約(yue)為(wei)(wei)8成，采(cai)用DMD的(de)約(yue)為(wei)(wei)2成。在會議室(shi)和(he)各類活動中，電影(ying)院(yuan)使(shi)用的(de)是(shi)采(cai)用3枚DMD的(de)DLP投(tou)(tou)影(ying)儀和(he)采(cai)用反射型液晶元件(jian)的(de)投(tou)(tou)影(ying)儀。

是(shi)否重(zhong)視亮度，是(shi)否重(zhong)視對比度及色彩表(biao)現效果(guo)，因(yin)不同(tong)的(de)用途而異(yi)。演示用投影儀主(zhu)要(yao)(yao)(yao)設想在會(hui)議室(shi)使用。在會(hui)議室(shi)，為了(le)做(zuo)記錄，周(zhou)圍環境必須要(yao)(yao)(yao)達到(dao)(dao)一定的(de)亮度。因(yin)此對投影儀有亮度要(yao)(yao)(yao)求(qiu)。如(ru)果(guo)亮度達到(dao)(dao)1500ANSI流明到(dao)(dao)2000ANSI流明之間，即便周(zhou)圍光線明亮，也(ye)可(ke)以進行正常投影。而且(qie)由(you)于需要(yao)(yao)(yao)顯示表(biao)格(ge)等細小文(wen)字，因(yin)此還要(yao)(yao)(yao)示具有較高的(de)分(fen)辨率。最(zui)近大(da)多都(dou)達到(dao)(dao)了(le)與電腦(nao)顯示器相同(tong)的(de)XGA（1024×768像素）規格(ge)以上。

另(ling)(ling)一方面，家(jia)庭影(ying)院方面，由(you)于可以(yi)降低(di)房間(jian)亮度(du)，因此亮度(du)要求較低(di)。取(qu)而代之的是對(dui)比度(du)能否能夠(gou)更(geng)深地(di)表(biao)現(xian)黑色，能夠(gou)充(chong)分表(biao)現(xian)出對(dui)于表(biao)示肌膚非常重要的紅色。為(wei)了提高色彩(cai)(cai)表(biao)現(xian)效果，“通過改(gai)進分光(guang)鏡的制造(zao)工藝，能夠(gou)充(chong)分表(biao)現(xian)出紅色和綠色效果”（三洋電機消(xiao)費者企(qi)業集團AV解決(jue)方案公(gong)司投(tou)影(ying)儀業務部商品規劃部商品規劃科科長杉(shan)村一人(ren)）。另(ling)(ling)外(wai)，使用(yong)反(fan)射(she)型(xing)液晶元件的高價(jia)投(tou)影(ying)儀已(yi)經開(kai)始采用(yong)光(guang)波分布接近自然(ran)光(guang)、色彩(cai)(cai)表(biao)現(xian)效果較好的佳能投(tou)影(ying)燈(deng)。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對(dui)于投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)儀(yi)(yi)來(lai)說，雖然與其他顯示(shi)設備(bei)一(yi)樣畫(hua)質非常重要，但(dan)是(shi)(shi)也存在因“投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)”方式而產生的投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)儀(yi)(yi)特有(you)的問題(ti)。一(yi)是(shi)(shi)必須(xu)調整(zheng)投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)角度，二是(shi)(shi)必須(xu)在屏幕與投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)儀(yi)(yi)之間(jian)留出沒有(you)障(zhang)礙物(wu)的空間(jian)。

投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)儀會因投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)角度不正而使圖像(xiang)出現梯(ti)形失真(zhen)（見(jian)圖8上(shang)）。房間(jian)狹小(xiao)時有時就要將投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)儀橫向(xiang)錯開放(fang)置，或者必須從(cong)斜(xie)下(xia)方投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)。如果(guo)橫向(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)，就會產生左右加寬(kuan)的(de)梯(ti)形，而從(cong)斜(xie)下(xia)方向(xiang)上(shang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)時則會形成上(shang)寬(kuan)下(xia)窄的(de)梯(ti)形。

這種梯(ti)形校正(zheng)技(ji)術目(mu)前已經(jing)成(cheng)熟，并且已經(jing)應(ying)用于大多數產品中（見圖8下(xia)）。該技(ji)術稱為“梯(ti)形失真校正(zheng)”。

以投(tou)(tou)影儀投(tou)(tou)影出來的畫面橫(heng)縱比為4：3為例進(jin)行說(shuo)明(ming)。上寬(kuan)(kuan)下(xia)(xia)窄的梯(ti)形(xing)(xing)根據(ju)下(xia)(xia)線，將畫面校正成(cheng)4:3的長(chang)方形(xing)(xing)。為了實現這一點，就(jiu)要改變元(yuan)件(jian)生成(cheng)的圖像(xiang)。即在元(yuan)件(jian)上加大直接投(tou)(tou)影時會變寬(kuan)(kuan)的那(nei)部(bu)分的像(xiang)素間(jian)隔。也就(jiu)是說(shuo)，通過將元(yuan)件(jian)上的顯(xian)示調整(zheng)成(cheng)梯(ti)形(xing)(xing)，而使投(tou)(tou)影圖像(xiang)顯(xian)示成(cheng)長(chang)方形(xing)(xing)。不過，像(xiang)素間(jian)隔加大的那(nei)部(bu)分的分辨率(lv)會有所下(xia)(xia)降。

各種場合對投影儀的要求不同

而且(qie)校(xiao)正技術也(ye)在(zai)不斷進步。有的產(chan)品(pin)不僅上下和左右變寬時(shi)都能(neng)校(xiao)正，而且(qie)投影時(shi)還能(neng)夠通過傾斜傳感器檢(jian)測機身角(jiao)度，自動校(xiao)正圖(tu)像失真。

有一(yi)種獨特(te)方式就是NEC ViewTechnology開發(fa)的(de)(de)校正(zheng)(zheng)技(ji)術(shu)。利(li)用(yong)附帶的(de)(de)遙(yao)控器指(zhi)定(ding)顯示畫面的(de)(de)4個角，按一(yi)下設置按鈕(niu)，就能校正(zheng)(zheng)成(cheng)由指(zhi)定(ding)的(de)(de)4個點構(gou)成(cheng)的(de)(de)四角形。該(gai)公司(si)利(li)用(yong)自主(zhu)開發(fa)的(de)(de)芯(xin)片實現了(le)這種校正(zheng)(zheng)技(ji)術(shu)。

另外，還在縮短屏幕和投影(ying)儀之(zhi)間的(de)距(ju)離(li)上進行了研發。因(yin)為(wei)要想不把中間的(de)障礙物投影(ying)上去，投影(ying)距(ju)離(li)越短越好。最近鏡(jing)(jing)頭(tou)焦距(ju)較短的(de)產(chan)(chan)品(pin)需求(qiu)日趨(qu)旺盛。短焦鏡(jing)(jing)頭(tou)目(mu)前主要用于(yu)高分辨(bian)率的(de)高價機型中。不過(guo)，由(you)于(yu)鏡(jing)(jing)頭(tou)昂貴，因(yin)此最初只應用于(yu)高性能的(de)高價產(chan)(chan)品(pin)中。最近由(you)于(yu)鏡(jing)(jing)頭(tou)價格已逐(zhu)步降低(di)，因(yin)此兩年(nian)前開(kai)始逐(zhu)漸(jian)應用于(yu)小(xiao)型產(chan)(chan)品(pin)中。

此外(wai)，還在開(kai)發(fa)不使(shi)用鏡頭而實現短焦的(de)(de)產品。這就是(shi)NEC ViewTechnology開(kai)發(fa)的(de)(de)利用鏡片反射光(guang)線來調(diao)節角度的(de)(de)DLP投(tou)影儀“WT600”。按(an)順序(xu)將光(guang)線反射到4枚(mei)非球面鏡片上進行投(tou)影。由于(yu)可以將投(tou)影儀放置在演示人員和屏(ping)幕(mu)之(zhi)間(jian)，因此不會投(tou)影出(chu)人影。“投(tou)產方面最大的(de)(de)困難是(shi)提高(gao)亮(liang)度。目(mu)前(qian)已(yi)通過改進彩色濾色器，實現了1200ANSI流(liu)明”

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