【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

投影(ying)儀(yi)是一種用(yong)來放(fang)大顯示(shi)圖像的(de)投影(ying)裝置。目前已經(jing)應用(yong)于會議室演示(shi)以(yi)及在(zai)家(jia)庭中通(tong)過連接DVD影(ying)碟機等(deng)設備在(zai)大屏幕上觀(guan)看電(dian)影(ying)。在(zai)電(dian)影(ying)院，也(ye)同樣(yang)已開始取代老(lao)電(dian)影(ying)膠(jiao)片的(de)數碼影(ying)院放(fang)映(ying)機，被用(yong)作面向硬(ying)盤(pan)數字(zi)數據的(de)銀幕。

投影機原理是什么

說到投影(ying)儀成像原(yuan)理，基本上所(suo)有類型(xing)的(de)投影(ying)儀都一(yi)樣(yang)。投影(ying)儀先將光線照射(she)到圖(tu)(tu)像顯(xian)示(shi)元件(jian)上來產生影(ying)像，然(ran)后(hou)通過(guo)(guo)(guo)鏡(jing)頭進行(xing)投影(ying)。投影(ying)儀的(de)圖(tu)(tu)像顯(xian)示(shi)元件(jian)包括利(li)用(yong)透(tou)(tou)光產生圖(tu)(tu)像的(de)透(tou)(tou)過(guo)(guo)(guo)型(xing)和利(li)用(yong)反(fan)射(she)光產生圖(tu)(tu)像的(de)反(fan)射(she)型(xing)。無論哪一(yi)種類型(xing)，都是將投影(ying)燈的(de)光線分成紅、綠、藍三色，再產生各(ge)種顏色的(de)圖(tu)(tu)像。因為元件(jian)本身只能進行(xing)單色顯(xian)示(shi)，因此(ci)就要利(li)用(yong)3枚元件(jian)分別生成3色成分。然(ran)后(hou)再通過(guo)(guo)(guo)棱(leng)鏡(jing)將這3色圖(tu)(tu)像合成為一(yi)個(ge)圖(tu)(tu)像，最后(hou)通過(guo)(guo)(guo)鏡(jing)頭投影(ying)到屏幕(mu)上。

圖1：投影機的原理圖

使用圖像顯示元件，分別產生紅、綠、藍三色圖像，然后通過合成進行投影。

圖(tu)像顯示(shi)元(yuan)(yuan)件(jian)包括3類（見圖(tu)2）。其中采用(yong)液(ye)晶的(de)有2類，分別是采用(yong)光透過型(xing)液(ye)晶的(de)透過型(xing)液(ye)晶元(yuan)(yuan)件(jian)和采用(yong)可反(fan)射光的(de)反(fan)射型(xing)液(ye)晶的(de)元(yuan)(yuan)件(jian)。后一種元(yuan)(yuan)件(jian)是DMD（數字微鏡元(yuan)(yuan)件(jian)），每個(ge)像素使用(yong)一個(ge)微鏡，通過改變反(fan)射光的(de)方向來生成(cheng)圖(tu)像。

圖2：3種圖像顯示元件

分別是采用(yong)液(ye)晶(jing)的透過(guo)型(xing)(xing)液(ye)晶(jing)元件和反射型(xing)(xing)液(ye)晶(jing)元件，以及(ji)利(li)用(yong)鏡子產生像素(su)的DMD。3種元件各(ge)有利(li)弊。

圖3：反射型(xing)液晶元件采取的措施

投影機使用的(de)反(fan)射(she)型液(ye)(ye)晶(jing)(jing)元件(jian)大體上采(cai)取如下3種措施：（1）采(cai)用無機材料的(de)定向膜(mo)，易于(yu)控制液(ye)(ye)晶(jing)(jing)；（2）通(tong)過減小液(ye)(ye)晶(jing)(jing)層厚度，提高(gao)(gao)響應速度；（3）通(tong)過取消液(ye)(ye)晶(jing)(jing)中的(de)障礙物即(ji)隔(ge)離片（Spacer），提高(gao)(gao)光的(de)利用效(xiao)率。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過型(xing)液晶元(yuan)件生(sheng)成(cheng)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)的(de)(de)原理與(yu)已經廣(guang)泛用作普(pu)(pu)通(tong)電腦顯示屏的(de)(de)液晶顯示器相同。在(zai)日本國內，精工愛(ai)普(pu)(pu)生(sheng)和(he)索尼兩公(gong)司已經開始(shi)提供這種元(yuan)件。投(tou)影(ying)儀(yi)用的(de)(de)液晶元(yuan)件是用高溫多晶硅液晶制造的(de)(de)。因為(wei)它不同于普(pu)(pu)通(tong)液晶顯示器，通(tong)過將(jiang)小像(xiang)(xiang)素生(sheng)成(cheng)的(de)(de)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)放大(da)至數百(bai)倍后(hou)(hou)進行投(tou)影(ying)，因此極其微(wei)小的(de)(de)缺陷(xian)放大(da)后(hou)(hou)都會非常明顯，在(zai)制造的(de)(de)時候需要相當高的(de)(de)精度。

透過型液晶元件的工作原理與液晶顯示(shi)器(qi)完全(quan)相(xiang)同。液晶分子在加電后(hou)方向(xiang)就會改變，由液晶分子的方向(xiang)來(lai)調節是否讓光(guang)線通過，以(yi)此顯示(shi)白色和黑(hei)色。

其缺點是光的利(li)用(yong)效率較(jiao)差(cha)。這是因(yin)為透過型液(ye)晶面板由多(duo)層構成(cheng)，因(yin)此只能保證(zheng)3成(cheng)左(zuo)右的入射(she)光通過。

透過(guo)型液晶(jing)(jing)元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)尺(chi)寸越來越小(xiao)。透過(guo)型液晶(jing)(jing)元(yuan)(yuan)件(jian)一般在(zai)0.7～0.8英寸之(zhi)間，不過(guo)為(wei)了(le)(le)控(kong)制成(cheng)本，主流(liu)投影(ying)儀使用的(de)(de)元(yuan)(yuan)件(jian)都(dou)在(zai)0.7英寸左右。然而(er)，元(yuan)(yuan)件(jian)越小(xiao)，透過(guo)光(guang)(guang)的(de)(de)面(mian)積(ji)就(jiu)越小(xiao)，因而(er)圖像就(jiu)越暗。因此，使用小(xiao)元(yuan)(yuan)件(jian)時(shi)為(wei)了(le)(le)確(que)保(bao)亮(liang)度，投影(ying)燈就(jiu)要大(da)一些，而(er)且為(wei)了(le)(le)提高(gao)透過(guo)光(guang)(guang)的(de)(de)效率，光(guang)(guang)學系統也會變大(da)。“由于在(zai)使用小(xiao)液晶(jing)(jing)面(mian)板時(shi)，為(wei)了(le)(le)確(que)保(bao)亮(liang)度，必(bi)須照射更多的(de)(de)光(guang)(guang)線，因此機身反(fan)而(er)會更大(da)。而(er)尺(chi)寸為(wei)0.9英寸左右的(de)(de)話，不僅可確(que)保(bao)足夠的(de)(de)亮(liang)度，同時(shi)還(huan)能設(she)計到更小(xiao)。”

透過型液晶(jing)元(yuan)件(jian)會(hui)因長時間使用而老化。這是因為用來調節液晶(jing)分子方(fang)向的(de)(de)(de)定(ding)向膜和(he)控制光線方(fang)向的(de)(de)(de)偏光板等采用的(de)(de)(de)是有(you)(you)機材(cai)料。由于投(tou)影燈功(gong)率高，因此不僅發熱(re)，而且光線很強，所以(yi)會(hui)使有(you)(you)機材(cai)料產生化學變化。材(cai)料老化的(de)(de)(de)程度因投(tou)影燈的(de)(de)(de)使用模(mo)式和(he)用戶使用方(fang)法的(de)(de)(de)不同(tong)有(you)(you)很大差異。

適合視頻播放的反射型液晶元件

在可實現高畫質的(de)液(ye)(ye)晶(jing)元件中(zhong)有一種反射型液(ye)(ye)晶(jing)。最大的(de)特點是顯示(shi)視頻時至關(guan)重要的(de)響(xiang)應速(su)度非常快，而且由于對比度高，因此黑色顯示(shi)得非常清晰。這種液(ye)(ye)晶(jing)適(shi)合于顯示(shi)電影等(deng)視頻播(bo)放。

目前已(yi)有三家日本(ben)公司(si)開發(fa)成(cheng)功了這(zhe)種(zhong)元(yuan)件(jian)。JVC、日立(li)制作(zuo)所和索(suo)(suo)尼已(yi)經分別于1997年、2001年和2003年發(fa)布了這(zhe)種(zhong)元(yuan)件(jian)。JVC的(de)元(yuan)件(jian)名(ming)為“D-ILA”，索(suo)(suo)尼的(de)元(yuan)件(jian)名(ming)為“SXRD”。

反(fan)射型(xing)液晶元件(jian)由(you)于光(guang)的利(li)用(yong)效率(lv)比(bi)透過型(xing)高(gao)(gao)，因(yin)此(ci)能(neng)(neng)夠(gou)制造出高(gao)(gao)亮度的投影儀。在(zai)(zai)液晶部分(fen)的下面(mian)(mian)(mian)有一(yi)層反(fan)射光(guang)線(xian)的薄膜，能(neng)(neng)夠(gou)反(fan)射6～7成的光(guang)線(xian)。對(dui)比(bi)度高(gao)(gao)是因(yin)為(wei)關閉電(dian)壓時液晶采用(yong)的是垂(chui)直排列方(fang)式。這種(zhong)方(fang)式稱為(wei)垂(chui)直定向(xiang)。由(you)于不加壓時，為(wei)黑(hei)色顯(xian)(xian)示(shi)，因(yin)此(ci)能(neng)(neng)夠(gou)更(geng)清晰地表現黑(hei)色。反(fan)射型(xing)液晶元件(jian)的優點(dian)在(zai)(zai)顯(xian)(xian)示(shi)暗畫面(mian)(mian)(mian)時更(geng)容易理解。在(zai)(zai)漆(qi)黑(hei)的畫面(mian)(mian)(mian)上顯(xian)(xian)示(shi)黑(hei)衣服和頭發時，能(neng)(neng)夠(gou)不受背景的影響進行顯(xian)(xian)示(shi)。

投影儀用的(de)(de)(de)反射型液(ye)晶(jing)(jing)(jing)(jing)元件的(de)(de)(de)響應速(su)度高(gao)是因為(wei)在(zai)(zai)液(ye)晶(jing)(jing)(jing)(jing)部分采取了一(yi)定的(de)(de)(de)措施（見圖(tu)3）。通過將(jiang)液(ye)晶(jing)(jing)(jing)(jing)層減(jian)小到2μm以下，提高(gao)了響應速(su)度。一(yi)般來說，液(ye)晶(jing)(jing)(jing)(jing)面板為(wei)了確(que)保均勻的(de)(de)(de)薄(bo)度，要在(zai)(zai)液(ye)晶(jing)(jing)(jing)(jing)中加入(ru)名(ming)為(wei)隔離(li)(li)片的(de)(de)(de)輔助材(cai)料。這種隔離(li)(li)片的(de)(de)(de)厚(hou)度就是液(ye)晶(jing)(jing)(jing)(jing)層的(de)(de)(de)厚(hou)度。但JVC的(de)(de)(de)D-ILA和(he)索尼(ni)的(de)(de)(de)SXRD，通過在(zai)(zai)制(zhi)造方法和(he)封裝材(cai)料上下功夫，在(zai)(zai)不使(shi)用隔離(li)(li)片的(de)(de)(de)情況下實現了2μm的(de)(de)(de)厚(hou)度。“通過取消隔離(li)(li)片，解決(jue)了在(zai)(zai)像素(su)顯示部分會顯出隔離(li)(li)片的(de)(de)(de)問題。利用封裝材(cai)料確(que)保了液(ye)晶(jing)(jing)(jing)(jing)單(dan)元的(de)(de)(de)厚(hou)度。

如何使用透鏡來進行反射

每個像素一個微(wei)鏡，反(fan)射光線。

投影儀(yi)(yi)有的(de)還(huan)使用(yong)(yong)微鏡元件。這就是(shi)美國德州儀(yi)(yi)器開(kai)發的(de)DMD。由于(yu)DMD專利(li)歸該公司所有，因(yin)此只有該公司進(jin)行生產和供貨。采用(yong)(yong)DMD的(de)投影儀(yi)(yi)稱為(wei)DLP（數字光處理）投影儀(yi)(yi)。

DMD的(de)每一個像素都(dou)是一面鏡(jing)子，在半(ban)導體(ti)底板(ban)上排列著和(he)像素一樣多(duo)的(de)微(wei)鏡(jing)。微(wei)鏡(jing)邊(bian)長僅14μm。使用微(wei)鏡(jing)最(zui)多(duo)的(de)DMD是大約80萬像素的(de)型(xing)號。通(tong)過在0.7英寸（對角線長度）底板(ban)上的(de)大約80萬枚(mei)微(wei)鏡(jing)逐枚(mei)動作來顯示(shi)圖像。

每一(yi)枚微(wei)鏡(jing)以對角(jiao)線(xian)方(fang)向為軸左(zuo)右(you)傾斜。采用靜電(dian)引力(li)移動微(wei)鏡(jing)。微(wei)鏡(jing)本身施加20V電(dian)壓(ya)，在對角(jiao)線(xian)一(yi)端下方(fang)施加5V，另一(yi)個施加0V電(dian)壓(ya)后，由于(yu)0V一(yi)端的電(dian)位差較大，因此微(wei)鏡(jing)就將向這一(yi)側偏(pian)移。

圖4：DMD結構（左），以及用(yong)DMD生成圖像的原理（右）

利(li)用(yong)微鏡(jing)(jing)角(jiao)(jiao)度(du)(du)改變反光(guang)方(fang)向。顯示(shi)白色(se)(se)時(shi)設置成反射光(guang)朝(chao)向鏡(jing)(jing)頭的角(jiao)(jiao)度(du)(du)。顯示(shi)黑色(se)(se)時(shi)光(guang)線(xian)則光(guang)被吸(xi)收(shou)板所(suo)吸(xi)收(shou)。

通(tong)過傾(qing)斜(xie)DMD的方向(xiang)來(lai)改變光(guang)(guang)(guang)(guang)線反(fan)射角度(du)，來(lai)實現白(bai)色(se)(se)和黑(hei)色(se)(se)（圖(tu)4右(you)）。當微鏡向(xiang)某個方向(xiang)傾(qing)斜(xie)10度(du)時(shi)，通(tong)過調整(zheng)光(guang)(guang)(guang)(guang)線將(jiang)反(fan)射到(dao)(dao)鏡頭(tou)方向(xiang)，反(fan)方向(xiang)傾(qing)斜(xie)10度(du)時(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)線將(jiang)反(fan)射到(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)吸收(shou)板上。這樣一來(lai)，光(guang)(guang)(guang)(guang)線朝鏡頭(tou)反(fan)射時(shi)顯(xian)(xian)示(shi)白(bai)色(se)(se)，朝光(guang)(guang)(guang)(guang)吸收(shou)板反(fan)射時(shi)顯(xian)(xian)示(shi)黑(hei)色(se)(se)。中間(jian)(jian)色(se)(se)調則通(tong)過在極短時(shi)間(jian)(jian)內反(fan)復切換白(bai)色(se)(se)和黑(hei)色(se)(se)來(lai)實現。

與液晶(jing)元件(jian)相比，DMD的(de)(de)像(xiang)(xiang)素具(ju)有更高(gao)的(de)(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)顯示性(xing)能。首(shou)先是(shi)對比度(du)(du)高(gao)。對比度(du)(du)最高(gao)可達3000：1。另外對信號的(de)(de)響(xiang)應速度(du)(du)快。響(xiang)應速度(du)(du)約為15微(wei)秒，差不多是(shi)液晶(jing)的(de)(de)1000倍。響(xiang)應速度(du)(du)越快，越能平滑地顯示視頻圖(tu)像(xiang)(xiang)。而且DMD的(de)(de)光利用(yong)效率更好。由于像(xiang)(xiang)素由微(wei)鏡組成，因此照射(she)來的(de)(de)光線有9成會反射(she)出去。不過，雖然性(xing)能高(gao)，但每個(ge)像(xiang)(xiang)素的(de)(de)均(jun)價(jia)也高(gao)。

圖5：投影儀(yi)種類和(he)用途

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)普及型產品。使用反射型液(ye)晶的(de)液(ye)晶投(tou)(tou)影(ying)儀和3板(ban)式DLP投(tou)(tou)影(ying)儀則(ze)是面向電影(ying)院數(shu)字放(fang)映機和大廳及各種大眾(zhong)活動的(de)高價位(wei)產品。

圖6：單板式DLP投影儀的結(jie)構(gou)

只使用一枚(mei)DMD的單板式DLP投影(ying)儀通過(guo)高速(su)旋轉彩(cai)色濾色器，按順序分別向(xiang)DMD照射紅、綠(lv)、藍三色光。DMD連(lian)續顯示各色圖像，然后通過(guo)鏡頭(tou)進行投影(ying)。根(gen)據日本德州儀器的公開(kai)資料制作(zuo)而成(cheng)。

適合小型化的單板投影儀

適合(he)小型化的單(dan)板式(shi)投影儀

投影儀使用的(de)元(yuan)件(jian)有3類，而實際(ji)采用這些元(yuan)件(jian)的(de)產品則分(fen)為(wei)如下4類：

（1）只使用1枚(mei)DMD的單(dan)板式DLP投影(ying)儀；

（2）使用3枚(mei)透過型液(ye)(ye)晶的(de)液(ye)(ye)晶投(tou)影儀；

（3）使用3枚DMD的3板式DLP投(tou)影儀和

（4）使(shi)用(yong)3枚反(fan)射(she)型液晶元(yuan)件的液晶投(tou)(tou)(tou)影(ying)儀。從顯(xian)示紅、綠、藍(lan)三色圖像(xiang)的投(tou)(tou)(tou)影(ying)儀原理看，基本上(shang)都(dou)是(shi)(shi)(shi)3板式(shi)(shi)。然而像(xiang)DMD一樣圖像(xiang)顯(xian)示性能較高(gao)的元(yuan)件有1枚即可構(gou)成投(tou)(tou)(tou)影(ying)儀。DMD的單枚價格較高(gao)，也是(shi)(shi)(shi)采用(yong)單板式(shi)(shi)設計的原因之一。使(shi)用(yong)DMD的DLP投(tou)(tou)(tou)影(ying)儀除部分大型產品外基本上(shang)都(dou)是(shi)(shi)(shi)單板式(shi)(shi)（見圖5）。

單板(ban)式DLP投影(ying)儀并不預先分離光線，而是通(tong)過(guo)由紅、綠、藍三(san)(san)色(se)(se)(se)構成(cheng)(cheng)(cheng)一種光線的(de)(de)(de)(de)彩色(se)(se)(se)濾(lv)色(se)(se)(se)器，按順序切換三(san)(san)種顏(yan)色(se)(se)(se)（見圖6）。彩色(se)(se)(se)濾(lv)色(se)(se)(se)器每秒旋轉60～180次。通(tong)過(guo)彩色(se)(se)(se)濾(lv)色(se)(se)(se)器的(de)(de)(de)(de)光線照射(she)到DMD上。DMD高速連續顯(xian)示(shi)三(san)(san)色(se)(se)(se)圖像(xiang)，照射(she)紅色(se)(se)(se)光時(shi)顯(xian)示(shi)紅色(se)(se)(se)成(cheng)(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)，照射(she)綠色(se)(se)(se)光時(shi)顯(xian)示(shi)綠色(se)(se)(se)成(cheng)(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)。被DMD反射(she)的(de)(de)(de)(de)三(san)(san)色(se)(se)(se)圖像(xiang)通(tong)過(guo)鏡頭進(jin)行(xing)投影(ying)。

單(dan)板式(shi)DLP投影儀(yi)由于(yu)(yu)對(dui)比度高、響應速度快，因(yin)此適合于(yu)(yu)家庭影院等(deng)視頻顯(xian)示領域(yu)。而且光學系統不需太大(da)，因(yin)此設計小巧、重量(liang)輕，且便攜性(xing)強，因(yin)此還(huan)適合于(yu)(yu)與電腦一起攜帶使用（照片1）。

不過，也(ye)有人指(zhi)(zhi)出單板式DLP投(tou)影儀使用彩色(se)濾色(se)器連續顯(xian)(xian)示三(san)色(se)圖像(xiang)也(ye)產生(sheng)了(le)相應的(de)缺點(dian)。這就是高速(su)的(de)圖像(xiang)顯(xian)(xian)示而導致顏(yan)色(se)分(fen)(fen)離的(de)“彩虹現(xian)象(xiang)”。有人指(zhi)(zhi)出顏(yan)色(se)分(fen)(fen)離會“覺得(de)晃眼睛(jing)”。面(mian)向家庭影院的(de)產品通過提高彩色(se)濾色(se)器的(de)旋轉(zhuan)速(su)度，并將濾色(se)器分(fen)(fen)為6個，或(huo)除三(san)色(se)外再(zai)加(jia)上白色(se)等方法減輕(qing)了(le)這種分(fen)(fen)色(se)現(xian)象(xiang)。

照片(pian)1：小型DLP投影(ying)儀(yi)

日本PLUS Vision推出(chu)的DLP投影儀“V-1100”。重(zhong)約1.0kg，尺(chi)寸為(wei)寬180×高45×縱長141mm，一只手就能拿(na)得(de)住。

用特殊鏡片進行分光

采(cai)用(yong)投(tou)影儀(yi)基本結(jie)構即3板(ban)式(shi)的(de)投(tou)影儀(yi)包括如下3類：（1）普(pu)及型即采(cai)用(yong)透過型液(ye)晶(jing)的(de)產(chan)品(pin)；（2）采(cai)用(yong)DMD的(de)高(gao)(gao)價(jia)產(chan)品(pin)和采(cai)用(yong)反射(she)型液(ye)晶(jing)元(yuan)件的(de)高(gao)(gao)價(jia)產(chan)品(pin)。

下面以液晶投影儀為例介紹一(yi)下此類產(chan)品的(de)結構（圖7）。首先(xian)要將對(dui)身(shen)體有(you)害(hai)的(de)紫外線(xian)和影響(xiang)到(dao)溫度的(de)紅(hong)(hong)外線(xian)從投影燈發出的(de)光(guang)線(xian)中去除掉。然(ran)后根據波長將光(guang)分離(li)(li)成(cheng)紅(hong)(hong)、綠(lv)、藍3色(se)。分離(li)(li)光(guang)線(xian)時采用一(yi)種名為“分色(se)鏡”的(de)特殊鏡片。分色(se)鏡具有(you)只讓特定(ding)波長的(de)光(guang)通過而反射(she)其他光(guang)線(xian)、或(huo)者只反射(she)特定(ding)光(guang)而讓剩余光(guang)線(xian)通過的(de)特性。先(xian)分離(li)(li)紅(hong)(hong)色(se)，接(jie)著分離(li)(li)綠(lv)色(se)，最后剩下的(de)就是藍色(se)光(guang)。有(you)的(de)產(chan)品則(ze)按藍、綠(lv)、紅(hong)(hong)的(de)順序進(jin)行(xing)分離(li)(li)。由圖像元件生成(cheng)3色(se)圖像，然(ran)后利用棱鏡將這些光(guang)進(jin)行(xing)合成(cheng)。為了(le)形成(cheng)自然(ran)色(se)，按紅(hong)(hong)3、綠(lv)6、藍1的(de)比例對(dui)光(guang)線(xian)進(jin)行(xing)合成(cheng)。

圖7：液晶投影儀(yi)的結構(gou)

投(tou)影(ying)燈(deng)發出(chu)的光線(xian)(xian)首先(xian)被分(fen)割(ge)成紫外(wai)(wai)線(xian)(xian)和(he)紅外(wai)(wai)線(xian)(xian)。然后利用(yong)名為分(fen)色(se)鏡(jing)（Dichroic Mirror）的特(te)殊鏡(jing)片將其分(fen)成紅、綠、藍(lan)3種光。生成3色(se)圖像后，利用(yong)棱鏡(jing)合成后進行(xing)投(tou)影(ying)。

圖8：梯(ti)形失真補償(chang)技術

減少元件上造成梯形失真(zhen)部分(fen)的像(xiang)素。分(fen)辨(bian)率(lv)會(hui)因此而(er)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(tou)影(ying)儀根據(ju)元(yuan)件(jian)種(zhong)類及采用的元(yuan)件(jian)數量不同，特(te)點(dian)也(ye)各不相同。不過，實際產品除元(yuan)件(jian)外還(huan)根據(ju)用途進行了調整。

投(tou)影(ying)(ying)儀(yi)的(de)用(yong)途(tu)大體分為3個方面(mian)。首先(xian)是(shi)會議室等場合(he)使用(yong)的(de)演示用(yong)途(tu)，第二個是(shi)在家庭中觀看電影(ying)(ying)的(de)家庭影(ying)(ying)院用(yong)途(tu)，第三個則(ze)是(shi)電影(ying)(ying)院等場合(he)中放映數(shu)字電影(ying)(ying)的(de)數(shu)碼放映機。

在產(chan)品數量(liang)最多的(de)(de)演示和(he)家庭影院方(fang)面，12萬(wan)～60萬(wan)日元左右的(de)(de)小(xiao)型(xing)產(chan)品已經(jing)廣泛使用(yong)(yong)。此類(lei)產(chan)品的(de)(de)銷量(liang)方(fang)面，采(cai)用(yong)(yong)透過型(xing)液晶元件(jian)的(de)(de)約(yue)為8成，采(cai)用(yong)(yong)DMD的(de)(de)約(yue)為2成。在會(hui)議室和(he)各類(lei)活(huo)動中，電影院使用(yong)(yong)的(de)(de)是采(cai)用(yong)(yong)3枚DMD的(de)(de)DLP投影儀和(he)采(cai)用(yong)(yong)反射型(xing)液晶元件(jian)的(de)(de)投影儀。

是否重視亮度(du)，是否重視對(dui)比度(du)及色彩表現效(xiao)果，因(yin)(yin)不同的用途而(er)異。演示用投影儀(yi)主要設(she)想在(zai)會議室(shi)使用。在(zai)會議室(shi)，為了做記(ji)錄(lu)，周(zhou)圍(wei)環境必須(xu)要達到(dao)一定(ding)的亮度(du)。因(yin)(yin)此對(dui)投影儀(yi)有(you)亮度(du)要求。如果亮度(du)達到(dao)1500ANSI流明(ming)到(dao)2000ANSI流明(ming)之間(jian)，即便(bian)周(zhou)圍(wei)光線明(ming)亮，也可以(yi)進行正常投影。而(er)且由于(yu)需要顯示表格等細小文字，因(yin)(yin)此還要示具有(you)較高的分辨率。最近大多都(dou)達到(dao)了與電(dian)腦(nao)顯示器相同的XGA（1024×768像(xiang)素）規格以(yi)上。

另一方(fang)面，家庭影(ying)(ying)院方(fang)面，由于可(ke)以降(jiang)低房間(jian)亮度，因此(ci)亮度要求較(jiao)(jiao)低。取而(er)代之的是對(dui)比度能(neng)否能(neng)夠更深地表現(xian)黑色(se)(se)(se)，能(neng)夠充分(fen)(fen)表現(xian)出對(dui)于表示肌(ji)膚非常重要的紅色(se)(se)(se)。為了提高色(se)(se)(se)彩表現(xian)效果，“通過改進分(fen)(fen)光(guang)鏡的制造工藝(yi)，能(neng)夠充分(fen)(fen)表現(xian)出紅色(se)(se)(se)和綠色(se)(se)(se)效果”（三洋電(dian)機消費者企業集(ji)團AV解決方(fang)案公(gong)司(si)投(tou)(tou)影(ying)(ying)儀業務部商品規(gui)劃部商品規(gui)劃科科長杉(shan)村一人）。另外，使用反射型(xing)液晶元件(jian)的高價投(tou)(tou)影(ying)(ying)儀已(yi)經開始采用光(guang)波(bo)分(fen)(fen)布(bu)接近自然光(guang)、色(se)(se)(se)彩表現(xian)效果較(jiao)(jiao)好(hao)的佳能(neng)投(tou)(tou)影(ying)(ying)燈(deng)。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對于投(tou)影儀(yi)(yi)來說(shuo)，雖然與其他顯示設備一(yi)樣畫質非常(chang)重要(yao)，但是也(ye)存在(zai)因“投(tou)影”方式(shi)而產生(sheng)的(de)投(tou)影儀(yi)(yi)特有的(de)問題。一(yi)是必須(xu)調整(zheng)投(tou)影角度，二是必須(xu)在(zai)屏幕與投(tou)影儀(yi)(yi)之間留出沒(mei)有障礙物的(de)空(kong)間。

投(tou)(tou)(tou)影(ying)儀會因(yin)投(tou)(tou)(tou)影(ying)角(jiao)度不正而(er)使圖像出現梯(ti)形失真（見圖8上(shang)）。房間狹小時(shi)有(you)時(shi)就要將投(tou)(tou)(tou)影(ying)儀橫向(xiang)錯開放置，或(huo)者必(bi)須從斜下(xia)方(fang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)。如果橫向(xiang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)，就會產生左右加寬的(de)梯(ti)形，而(er)從斜下(xia)方(fang)向(xiang)上(shang)投(tou)(tou)(tou)影(ying)時(shi)則會形成上(shang)寬下(xia)窄的(de)梯(ti)形。

這種梯(ti)形校正(zheng)技術目前已(yi)經成(cheng)熟(shu)，并且已(yi)經應用于大多數產品中（見圖8下）。該技術稱為“梯(ti)形失真校正(zheng)”。

以投(tou)影(ying)(ying)儀投(tou)影(ying)(ying)出來的畫面橫縱比為(wei)4：3為(wei)例進行(xing)說(shuo)明。上寬下窄的梯形根據下線，將(jiang)畫面校正成4:3的長方形。為(wei)了(le)實現這一(yi)點(dian)，就(jiu)要改變元件(jian)(jian)生成的圖像(xiang)。即在元件(jian)(jian)上加大(da)直接投(tou)影(ying)(ying)時(shi)會(hui)(hui)變寬的那(nei)部分(fen)的像(xiang)素(su)間(jian)隔。也(ye)就(jiu)是說(shuo)，通過將(jiang)元件(jian)(jian)上的顯示調整(zheng)成梯形，而使投(tou)影(ying)(ying)圖像(xiang)顯示成長方形。不過，像(xiang)素(su)間(jian)隔加大(da)的那(nei)部分(fen)的分(fen)辨率會(hui)(hui)有所下降。

各種場合對投影儀的要求不同

而且校(xiao)(xiao)正技術也在不斷進(jin)步(bu)。有(you)的產品(pin)不僅(jin)上下和左右變(bian)寬時(shi)都能(neng)校(xiao)(xiao)正，而且投影時(shi)還能(neng)夠通過傾斜傳感器檢測機身(shen)角度，自動校(xiao)(xiao)正圖像(xiang)失(shi)真(zhen)。

有一(yi)種(zhong)獨特方(fang)式就是(shi)NEC ViewTechnology開發(fa)的校(xiao)(xiao)正(zheng)技術(shu)。利用(yong)附帶的遙控器(qi)指(zhi)定(ding)顯示(shi)畫面的4個(ge)角(jiao)，按一(yi)下設置按鈕，就能校(xiao)(xiao)正(zheng)成由指(zhi)定(ding)的4個(ge)點構成的四角(jiao)形。該(gai)公(gong)司利用(yong)自主開發(fa)的芯片(pian)實現了這種(zhong)校(xiao)(xiao)正(zheng)技術(shu)。

另(ling)外，還在縮短屏(ping)幕和投(tou)影(ying)儀之間的(de)(de)距(ju)離(li)上進(jin)行了(le)研(yan)發。因為(wei)要想不把中(zhong)間的(de)(de)障(zhang)礙物(wu)投(tou)影(ying)上去，投(tou)影(ying)距(ju)離(li)越短越好。最近(jin)鏡(jing)頭(tou)焦(jiao)距(ju)較短的(de)(de)產品(pin)需求日趨旺盛(sheng)。短焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)目前(qian)主要用于高分辨(bian)率的(de)(de)高價機型中(zhong)。不過，由(you)于鏡(jing)頭(tou)昂貴(gui)，因此最初只(zhi)應(ying)用于高性能的(de)(de)高價產品(pin)中(zhong)。最近(jin)由(you)于鏡(jing)頭(tou)價格已逐步降低，因此兩年前(qian)開始逐漸(jian)應(ying)用于小型產品(pin)中(zhong)。

此外，還在(zai)開發不(bu)使用(yong)鏡(jing)頭而實(shi)現短焦的產品。這就是NEC ViewTechnology開發的利用(yong)鏡(jing)片(pian)反射光(guang)線來調(diao)節角度的DLP投(tou)影(ying)儀“WT600”。按(an)順(shun)序將(jiang)(jiang)光(guang)線反射到(dao)4枚非球(qiu)面鏡(jing)片(pian)上進行投(tou)影(ying)。由于可以將(jiang)(jiang)投(tou)影(ying)儀放置在(zai)演示(shi)人(ren)員和屏幕之間，因此不(bu)會投(tou)影(ying)出人(ren)影(ying)。“投(tou)產方(fang)面最(zui)大的困難是提(ti)高亮度。目前已(yi)通過改進彩色(se)濾色(se)器(qi)，實(shi)現了1200ANSI流(liu)明”

NEC ViewTechnology推出(chu)的DLP投(tou)影(ying)儀“WT600”。60英(ying)寸(cun)（0.9×1.2m）屏幕(mu)的投(tou)影(ying)距離為26cm。