【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)影儀是一種用(yong)(yong)來(lai)放大顯示圖像的投(tou)影裝置。目前已(yi)經應用(yong)(yong)于(yu)會議室演示以(yi)及(ji)在(zai)(zai)家庭(ting)中通過連接DVD影碟(die)機等(deng)設備在(zai)(zai)大屏幕(mu)上觀看電(dian)影。在(zai)(zai)電(dian)影院，也同(tong)樣已(yi)開始取代老電(dian)影膠片(pian)的數碼影院放映機，被用(yong)(yong)作面向硬盤(pan)數字數據的銀幕(mu)。

投影機原理是什么

說到投影(ying)儀成(cheng)(cheng)像(xiang)原(yuan)理，基本(ben)上(shang)所有(you)類型(xing)的(de)投影(ying)儀都一樣。投影(ying)儀先將光(guang)(guang)(guang)線照(zhao)射到圖(tu)像(xiang)顯(xian)示元件(jian)(jian)上(shang)來產(chan)生影(ying)像(xiang)，然后通過(guo)鏡頭進行投影(ying)。投影(ying)儀的(de)圖(tu)像(xiang)顯(xian)示元件(jian)(jian)包括利用(yong)透(tou)光(guang)(guang)(guang)產(chan)生圖(tu)像(xiang)的(de)透(tou)過(guo)型(xing)和(he)利用(yong)反射光(guang)(guang)(guang)產(chan)生圖(tu)像(xiang)的(de)反射型(xing)。無論哪(na)一種類型(xing)，都是將投影(ying)燈的(de)光(guang)(guang)(guang)線分(fen)成(cheng)(cheng)紅、綠、藍三色(se)，再產(chan)生各種顏色(se)的(de)圖(tu)像(xiang)。因為(wei)(wei)元件(jian)(jian)本(ben)身只能進行單(dan)色(se)顯(xian)示，因此就(jiu)要(yao)利用(yong)3枚元件(jian)(jian)分(fen)別生成(cheng)(cheng)3色(se)成(cheng)(cheng)分(fen)。然后再通過(guo)棱鏡將這(zhe)3色(se)圖(tu)像(xiang)合成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)一個(ge)圖(tu)像(xiang)，最后通過(guo)鏡頭投影(ying)到屏幕上(shang)。

圖1：投影機的原理圖

使(shi)用圖(tu)像(xiang)顯示元(yuan)件，分(fen)別產(chan)生紅、綠、藍三色圖(tu)像(xiang)，然后通過合成進行投影。

圖(tu)像顯示元(yuan)(yuan)件(jian)包括3類（見圖(tu)2）。其中采用(yong)(yong)液(ye)(ye)晶的(de)有2類，分別是采用(yong)(yong)光(guang)透(tou)過(guo)(guo)型(xing)(xing)液(ye)(ye)晶的(de)透(tou)過(guo)(guo)型(xing)(xing)液(ye)(ye)晶元(yuan)(yuan)件(jian)和采用(yong)(yong)可(ke)反(fan)(fan)射(she)光(guang)的(de)反(fan)(fan)射(she)型(xing)(xing)液(ye)(ye)晶的(de)元(yuan)(yuan)件(jian)。后一(yi)種(zhong)元(yuan)(yuan)件(jian)是DMD（數字微鏡元(yuan)(yuan)件(jian)），每個像素(su)使用(yong)(yong)一(yi)個微鏡，通過(guo)(guo)改變反(fan)(fan)射(she)光(guang)的(de)方向來生成(cheng)圖(tu)像。

圖2：3種圖像顯示(shi)元件

分別是采用液(ye)晶(jing)的透(tou)過型液(ye)晶(jing)元件和反射型液(ye)晶(jing)元件，以及(ji)利用鏡子產生(sheng)像素的DMD。3種(zhong)元件各有利弊。

圖(tu)3：反射型液晶(jing)元件采取的措施

投影(ying)機使(shi)用(yong)的反(fan)射型液(ye)晶(jing)元(yuan)件大體上采取如下3種措施：（1）采用(yong)無(wu)機材料的定(ding)向膜，易于(yu)控制(zhi)液(ye)晶(jing)；（2）通過減小液(ye)晶(jing)層厚度(du)，提高(gao)(gao)響應速度(du)；（3）通過取消液(ye)晶(jing)中的障礙物(wu)即隔離片（Spacer），提高(gao)(gao)光的利用(yong)效率。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過型液晶元(yuan)(yuan)件生(sheng)成圖像(xiang)的(de)原理(li)與已經廣泛用作普(pu)通(tong)電(dian)腦顯(xian)(xian)示屏(ping)的(de)液晶顯(xian)(xian)示器相(xiang)同(tong)。在(zai)日本國內(nei)，精工愛普(pu)生(sheng)和(he)索尼兩公司(si)已經開始提(ti)供這種元(yuan)(yuan)件。投影儀用的(de)液晶元(yuan)(yuan)件是用高(gao)溫多晶硅(gui)液晶制(zhi)造的(de)。因(yin)為它不同(tong)于普(pu)通(tong)液晶顯(xian)(xian)示器，通(tong)過將小像(xiang)素(su)生(sheng)成的(de)圖像(xiang)放大至(zhi)數(shu)百(bai)倍后進(jin)行投影，因(yin)此極其(qi)微小的(de)缺陷(xian)放大后都會(hui)非常(chang)明(ming)顯(xian)(xian)，在(zai)制(zhi)造的(de)時候需要相(xiang)當高(gao)的(de)精度。

透過(guo)型液晶元件的工作原(yuan)理與液晶顯示器(qi)完(wan)全(quan)相同。液晶分子在(zai)加電后方向就會改(gai)變，由液晶分子的方向來調節是(shi)否讓(rang)光線通過(guo)，以此顯示白色和黑色。

其缺點是(shi)光的利用效率較差。這(zhe)是(shi)因(yin)為透過型液(ye)晶面板(ban)由多(duo)層構成(cheng)，因(yin)此只能保證(zheng)3成(cheng)左右的入射光通(tong)過。

透(tou)過型液晶元件(jian)的(de)尺(chi)寸越來(lai)越小(xiao)。透(tou)過型液晶元件(jian)一般(ban)在0.7～0.8英(ying)(ying)寸之間，不過為(wei)了(le)(le)控(kong)制成(cheng)本(ben)，主流投(tou)影儀(yi)使用(yong)的(de)元件(jian)都(dou)在0.7英(ying)(ying)寸左右(you)。然(ran)而(er)，元件(jian)越小(xiao)，透(tou)過光(guang)的(de)面積(ji)就(jiu)越小(xiao)，因(yin)而(er)圖像就(jiu)越暗。因(yin)此，使用(yong)小(xiao)元件(jian)時(shi)為(wei)了(le)(le)確(que)保亮度，投(tou)影燈就(jiu)要大一些(xie)，而(er)且為(wei)了(le)(le)提(ti)高透(tou)過光(guang)的(de)效率，光(guang)學(xue)系統也會變大。“由于在使用(yong)小(xiao)液晶面板時(shi)，為(wei)了(le)(le)確(que)保亮度，必須(xu)照射更多的(de)光(guang)線(xian)，因(yin)此機身反而(er)會更大。而(er)尺(chi)寸為(wei)0.9英(ying)(ying)寸左右(you)的(de)話，不僅(jin)可確(que)保足(zu)夠的(de)亮度，同時(shi)還能設(she)計到更小(xiao)。”

透(tou)過型液晶(jing)元(yuan)件會因(yin)長時間使用而老(lao)化。這是因(yin)為用來(lai)調節(jie)液晶(jing)分子(zi)方(fang)向的(de)(de)(de)定向膜(mo)和控制(zhi)光(guang)線方(fang)向的(de)(de)(de)偏光(guang)板等采用的(de)(de)(de)是有機材(cai)料(liao)(liao)。由(you)于投(tou)影(ying)燈功率高(gao)，因(yin)此不(bu)(bu)僅發(fa)熱，而且光(guang)線很強，所(suo)以會使有機材(cai)料(liao)(liao)產生(sheng)化學變化。材(cai)料(liao)(liao)老(lao)化的(de)(de)(de)程度因(yin)投(tou)影(ying)燈的(de)(de)(de)使用模式和用戶使用方(fang)法的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同有很大差異。

適合視頻播放的反射型液晶元件

在可(ke)實現高畫質的(de)液(ye)晶(jing)元(yuan)件(jian)中有(you)一種(zhong)反射型(xing)液(ye)晶(jing)。最大(da)的(de)特點(dian)是顯(xian)示(shi)(shi)(shi)視(shi)頻時至關重要的(de)響應速度非(fei)常(chang)快，而且由于(yu)(yu)對(dui)比(bi)度高，因此(ci)黑色顯(xian)示(shi)(shi)(shi)得非(fei)常(chang)清晰。這種(zhong)液(ye)晶(jing)適合(he)于(yu)(yu)顯(xian)示(shi)(shi)(shi)電影等(deng)視(shi)頻播(bo)放(fang)。

目前已有(you)三家日(ri)本公司開發成功了這種元件(jian)。JVC、日(ri)立制作所和(he)索尼已經(jing)分別于1997年(nian)、2001年(nian)和(he)2003年(nian)發布了這種元件(jian)。JVC的元件(jian)名(ming)為“D-ILA”，索尼的元件(jian)名(ming)為“SXRD”。

反(fan)射型(xing)液晶(jing)元(yuan)件由于(yu)光的(de)(de)利用效率比(bi)透過型(xing)高(gao)，因此能(neng)(neng)夠(gou)制(zhi)造出(chu)高(gao)亮(liang)度(du)的(de)(de)投(tou)影儀。在(zai)液晶(jing)部分(fen)的(de)(de)下面有一層反(fan)射光線(xian)(xian)的(de)(de)薄膜(mo)，能(neng)(neng)夠(gou)反(fan)射6～7成的(de)(de)光線(xian)(xian)。對比(bi)度(du)高(gao)是因為關(guan)閉電(dian)壓時(shi)液晶(jing)采用的(de)(de)是垂直(zhi)排列方式。這種方式稱為垂直(zhi)定向。由于(yu)不(bu)加壓時(shi)，為黑色顯(xian)示，因此能(neng)(neng)夠(gou)更(geng)清晰地表現黑色。反(fan)射型(xing)液晶(jing)元(yuan)件的(de)(de)優點在(zai)顯(xian)示暗畫面時(shi)更(geng)容(rong)易理解。在(zai)漆黑的(de)(de)畫面上顯(xian)示黑衣服和頭(tou)發時(shi)，能(neng)(neng)夠(gou)不(bu)受背(bei)景的(de)(de)影響進行顯(xian)示。

投影儀用(yong)的(de)(de)(de)反射型液(ye)晶元件的(de)(de)(de)響應(ying)速(su)度(du)高(gao)是因為在液(ye)晶部(bu)分(fen)采取(qu)了(le)一定的(de)(de)(de)措施(shi)（見(jian)圖3）。通(tong)過(guo)將液(ye)晶層減小到(dao)2μm以(yi)下，提高(gao)了(le)響應(ying)速(su)度(du)。一般來說，液(ye)晶面板為了(le)確(que)保均勻的(de)(de)(de)薄度(du)，要(yao)在液(ye)晶中加入(ru)名為隔(ge)(ge)離(li)片的(de)(de)(de)輔(fu)助材料(liao)。這種隔(ge)(ge)離(li)片的(de)(de)(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)就是液(ye)晶層的(de)(de)(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)。但(dan)JVC的(de)(de)(de)D-ILA和索尼(ni)的(de)(de)(de)SXRD，通(tong)過(guo)在制造方法和封裝(zhuang)材料(liao)上下功夫，在不使用(yong)隔(ge)(ge)離(li)片的(de)(de)(de)情況下實現了(le)2μm的(de)(de)(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)。“通(tong)過(guo)取(qu)消隔(ge)(ge)離(li)片，解決(jue)了(le)在像素顯示部(bu)分(fen)會顯出隔(ge)(ge)離(li)片的(de)(de)(de)問題。利用(yong)封裝(zhuang)材料(liao)確(que)保了(le)液(ye)晶單元的(de)(de)(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)。

如何使用透鏡來進行反射

每個像素一個微鏡，反射(she)光線。

投影儀有的(de)還使用微鏡(jing)元件。這就是美國德州儀器開發(fa)的(de)DMD。由(you)于DMD專利歸該公司所(suo)有，因此只有該公司進(jin)行生產和供(gong)貨。采用DMD的(de)投影儀稱為DLP（數字(zi)光(guang)處(chu)理）投影儀。

DMD的(de)(de)(de)每一個像(xiang)(xiang)素(su)(su)都是一面鏡(jing)子，在(zai)半導(dao)體底板上排(pai)列著(zhu)和像(xiang)(xiang)素(su)(su)一樣多的(de)(de)(de)微(wei)(wei)鏡(jing)。微(wei)(wei)鏡(jing)邊長(chang)僅14μm。使(shi)用(yong)微(wei)(wei)鏡(jing)最多的(de)(de)(de)DMD是大約(yue)80萬像(xiang)(xiang)素(su)(su)的(de)(de)(de)型(xing)號。通過在(zai)0.7英寸（對角線長(chang)度(du)）底板上的(de)(de)(de)大約(yue)80萬枚(mei)微(wei)(wei)鏡(jing)逐(zhu)枚(mei)動作(zuo)來(lai)顯示圖像(xiang)(xiang)。

每一枚微鏡(jing)以對(dui)角線(xian)方(fang)(fang)向為軸左(zuo)右傾斜。采用靜(jing)電(dian)引(yin)力移動微鏡(jing)。微鏡(jing)本身施加(jia)20V電(dian)壓，在對(dui)角線(xian)一端下方(fang)(fang)施加(jia)5V，另一個施加(jia)0V電(dian)壓后，由于0V一端的電(dian)位差(cha)較大，因此微鏡(jing)就將向這一側偏(pian)移。

圖4：DMD結(jie)構（左(zuo)），以及用DMD生(sheng)成圖像的原(yuan)理(li)（右）

利用微鏡角度改變反光(guang)方(fang)向(xiang)。顯(xian)(xian)示白色時設置成(cheng)反射光(guang)朝向(xiang)鏡頭的角度。顯(xian)(xian)示黑色時光(guang)線則光(guang)被吸收(shou)板所吸收(shou)。

通過傾(qing)斜(xie)DMD的方(fang)向(xiang)來(lai)(lai)改變光(guang)(guang)線(xian)反(fan)(fan)(fan)射角度(du)，來(lai)(lai)實(shi)現白(bai)色(se)(se)(se)(se)和(he)黑色(se)(se)(se)(se)（圖4右）。當微鏡向(xiang)某個方(fang)向(xiang)傾(qing)斜(xie)10度(du)時(shi)，通過調整(zheng)光(guang)(guang)線(xian)將反(fan)(fan)(fan)射到(dao)鏡頭方(fang)向(xiang)，反(fan)(fan)(fan)方(fang)向(xiang)傾(qing)斜(xie)10度(du)時(shi)光(guang)(guang)線(xian)將反(fan)(fan)(fan)射到(dao)光(guang)(guang)吸收(shou)板上(shang)。這樣(yang)一來(lai)(lai)，光(guang)(guang)線(xian)朝鏡頭反(fan)(fan)(fan)射時(shi)顯示白(bai)色(se)(se)(se)(se)，朝光(guang)(guang)吸收(shou)板反(fan)(fan)(fan)射時(shi)顯示黑色(se)(se)(se)(se)。中間(jian)色(se)(se)(se)(se)調則通過在(zai)極短(duan)時(shi)間(jian)內反(fan)(fan)(fan)復切換(huan)白(bai)色(se)(se)(se)(se)和(he)黑色(se)(se)(se)(se)來(lai)(lai)實(shi)現。

與液晶元件相比，DMD的(de)像素具有(you)更高(gao)的(de)圖(tu)像顯示性(xing)能(neng)。首先是對比度高(gao)。對比度最高(gao)可(ke)達3000：1。另外對信號(hao)的(de)響應(ying)速度快。響應(ying)速度約(yue)為15微秒(miao)，差不多是液晶的(de)1000倍。響應(ying)速度越(yue)快，越(yue)能(neng)平滑地(di)顯示視(shi)頻圖(tu)像。而且DMD的(de)光(guang)利用效率(lv)更好(hao)。由(you)于像素由(you)微鏡組(zu)成，因(yin)此(ci)照射來的(de)光(guang)線有(you)9成會反射出(chu)去。不過，雖(sui)然性(xing)能(neng)高(gao)，但每個像素的(de)均價(jia)也高(gao)。

圖(tu)5：投影(ying)儀種類和(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(pin)。使用(yong)反射型液(ye)晶(jing)的(de)液(ye)晶(jing)投影儀和(he)3板(ban)式(shi)DLP投影儀則(ze)是(shi)面向(xiang)電(dian)影院(yuan)數字放映機(ji)和(he)大廳(ting)及各種大眾活動(dong)的(de)高價位產品(pin)。

圖6：單板式DLP投影(ying)儀的結構(gou)

只使用一枚DMD的單板式(shi)DLP投(tou)影儀通(tong)過高速旋轉(zhuan)彩色濾色器，按順序分(fen)別向(xiang)DMD照射紅、綠、藍三(san)色光。DMD連續顯示各(ge)色圖像，然(ran)后(hou)通(tong)過鏡頭進行投(tou)影。根據日(ri)本德州儀器的公開資料制作(zuo)而成。

適合小型化的單板投影儀

適合小(xiao)型(xing)化的單板式投影(ying)儀

投影(ying)儀(yi)使用(yong)(yong)的(de)元件有3類，而(er)實際采用(yong)(yong)這(zhe)些(xie)元件的(de)產品則(ze)分(fen)為如下(xia)4類：

（1）只使用1枚DMD的(de)單板式DLP投(tou)影儀(yi)；

（2）使用(yong)3枚(mei)透過型液晶的(de)液晶投影儀(yi)；

（3）使用3枚DMD的3板(ban)式DLP投影(ying)儀和

（4）使用(yong)3枚反射型液(ye)晶(jing)元件(jian)的液(ye)晶(jing)投影(ying)儀。從顯示(shi)紅、綠、藍三色圖(tu)像(xiang)(xiang)的投影(ying)儀原理看，基本上都(dou)是3板式。然而像(xiang)(xiang)DMD一樣圖(tu)像(xiang)(xiang)顯示(shi)性能(neng)較高(gao)的元件(jian)有1枚即(ji)可構(gou)成投影(ying)儀。DMD的單枚價(jia)格較高(gao)，也是采用(yong)單板式設計的原因之一。使用(yong)DMD的DLP投影(ying)儀除部分大(da)型產(chan)品外基本上都(dou)是單板式（見圖(tu)5）。

單板(ban)式DLP投影儀(yi)并不預(yu)先分離光(guang)線，而是通(tong)過由(you)紅(hong)、綠、藍三色(se)(se)(se)構成一種(zhong)(zhong)光(guang)線的彩(cai)色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)，按順序(xu)切換(huan)三種(zhong)(zhong)顏色(se)(se)(se)（見圖6）。彩(cai)色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)每(mei)秒(miao)旋轉60～180次。通(tong)過彩(cai)色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)的光(guang)線照射到DMD上(shang)。DMD高速連續顯示三色(se)(se)(se)圖像(xiang)(xiang)，照射紅(hong)色(se)(se)(se)光(guang)時顯示紅(hong)色(se)(se)(se)成分的圖像(xiang)(xiang)，照射綠色(se)(se)(se)光(guang)時顯示綠色(se)(se)(se)成分的圖像(xiang)(xiang)。被DMD反射的三色(se)(se)(se)圖像(xiang)(xiang)通(tong)過鏡(jing)頭進行投影。

單板(ban)式DLP投影儀由于對比度高、響應速度快，因(yin)此適(shi)合于家庭影院等(deng)視頻顯示(shi)領域(yu)。而(er)且光學(xue)系統不需太大，因(yin)此設(she)計(ji)小巧、重量輕，且便攜性(xing)強，因(yin)此還適(shi)合于與電(dian)腦(nao)一起攜帶使用（照片1）。

不過，也有人(ren)指出(chu)單板式DLP投影(ying)儀使用彩色(se)(se)(se)(se)濾(lv)色(se)(se)(se)(se)器(qi)連(lian)續顯示三(san)色(se)(se)(se)(se)圖像也產(chan)生了相應(ying)的(de)缺點。這就(jiu)是高(gao)速的(de)圖像顯示而導致顏色(se)(se)(se)(se)分(fen)(fen)離(li)的(de)“彩虹現象”。有人(ren)指出(chu)顏色(se)(se)(se)(se)分(fen)(fen)離(li)會“覺得(de)晃眼睛(jing)”。面向家庭影(ying)院(yuan)的(de)產(chan)品(pin)通過提(ti)高(gao)彩色(se)(se)(se)(se)濾(lv)色(se)(se)(se)(se)器(qi)的(de)旋轉速度，并將濾(lv)色(se)(se)(se)(se)器(qi)分(fen)(fen)為6個，或除三(san)色(se)(se)(se)(se)外再加(jia)上白色(se)(se)(se)(se)等方法(fa)減輕了這種分(fen)(fen)色(se)(se)(se)(se)現象。

照片1：小型DLP投(tou)影儀

日(ri)本PLUS Vision推出(chu)的DLP投(tou)影儀“V-1100”。重約(yue)1.0kg，尺寸為寬180×高45×縱長141mm，一只(zhi)手(shou)就能拿得住。

用特殊鏡片進行分光

采(cai)用(yong)投影儀基本結構即3板式的投影儀包括如下3類：（1）普及型(xing)即采(cai)用(yong)透(tou)過型(xing)液晶的產品；（2）采(cai)用(yong)DMD的高(gao)價產品和采(cai)用(yong)反射型(xing)液晶元件(jian)的高(gao)價產品。

下面以液(ye)晶投(tou)影(ying)儀(yi)為(wei)例介紹一下此類產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)結(jie)構（圖7）。首先(xian)要(yao)將對身體有害的(de)(de)(de)紫(zi)外(wai)線(xian)和影(ying)響到(dao)溫度(du)的(de)(de)(de)紅外(wai)線(xian)從投(tou)影(ying)燈發出的(de)(de)(de)光(guang)線(xian)中去(qu)除掉。然(ran)(ran)(ran)后根據波長將光(guang)分(fen)(fen)離(li)(li)成(cheng)紅、綠(lv)、藍3色(se)。分(fen)(fen)離(li)(li)光(guang)線(xian)時(shi)采用(yong)一種(zhong)名為(wei)“分(fen)(fen)色(se)鏡(jing)”的(de)(de)(de)特殊鏡(jing)片。分(fen)(fen)色(se)鏡(jing)具有只讓(rang)特定波長的(de)(de)(de)光(guang)通(tong)過而反射其他(ta)光(guang)線(xian)、或者只反射特定光(guang)而讓(rang)剩(sheng)余光(guang)線(xian)通(tong)過的(de)(de)(de)特性。先(xian)分(fen)(fen)離(li)(li)紅色(se)，接(jie)著分(fen)(fen)離(li)(li)綠(lv)色(se)，最后剩(sheng)下的(de)(de)(de)就是藍色(se)光(guang)。有的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)則按藍、綠(lv)、紅的(de)(de)(de)順序進(jin)行(xing)分(fen)(fen)離(li)(li)。由(you)圖像(xiang)元(yuan)件(jian)生成(cheng)3色(se)圖像(xiang)，然(ran)(ran)(ran)后利用(yong)棱鏡(jing)將這些光(guang)進(jin)行(xing)合成(cheng)。為(wei)了形成(cheng)自(zi)然(ran)(ran)(ran)色(se)，按紅3、綠(lv)6、藍1的(de)(de)(de)比例對光(guang)線(xian)進(jin)行(xing)合成(cheng)。

圖7：液(ye)晶投影儀的結構(gou)

投影(ying)燈(deng)發出(chu)的(de)光線首先被分割(ge)成紫外(wai)線和(he)紅外(wai)線。然(ran)后(hou)利用名為(wei)分色鏡（Dichroic Mirror）的(de)特(te)殊鏡片將其分成紅、綠、藍3種(zhong)光。生成3色圖像后(hou)，利用棱(leng)鏡合成后(hou)進行投影(ying)。

圖8：梯形失真補(bu)償技術

減少元件上造成(cheng)梯(ti)形失真(zhen)部分的像素。分辨(bian)率會因此而(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

投影(ying)儀(yi)根(gen)據元件(jian)(jian)種(zhong)類及(ji)采(cai)用(yong)的元件(jian)(jian)數量不同(tong)，特點也各(ge)不相同(tong)。不過，實際產品除元件(jian)(jian)外(wai)還根(gen)據用(yong)途(tu)進行了調整。

投影儀的(de)用(yong)(yong)途大體分為3個(ge)(ge)方面。首先是(shi)(shi)會(hui)議(yi)室等場合使用(yong)(yong)的(de)演示(shi)用(yong)(yong)途，第二(er)個(ge)(ge)是(shi)(shi)在家庭中(zhong)觀看電(dian)影的(de)家庭影院用(yong)(yong)途，第三個(ge)(ge)則是(shi)(shi)電(dian)影院等場合中(zhong)放映數字電(dian)影的(de)數碼放映機。

在產品(pin)數量最多的(de)(de)演(yan)示和(he)家(jia)庭影院方(fang)面，12萬～60萬日元(yuan)左(zuo)右(you)的(de)(de)小(xiao)型產品(pin)已經廣泛使用(yong)。此類產品(pin)的(de)(de)銷量方(fang)面，采(cai)用(yong)透過型液晶元(yuan)件(jian)的(de)(de)約為8成，采(cai)用(yong)DMD的(de)(de)約為2成。在會議室(shi)和(he)各類活動中，電影院使用(yong)的(de)(de)是采(cai)用(yong)3枚(mei)DMD的(de)(de)DLP投影儀(yi)和(he)采(cai)用(yong)反射型液晶元(yuan)件(jian)的(de)(de)投影儀(yi)。

是否重視亮(liang)(liang)度(du)，是否重視對比度(du)及(ji)色彩表現效果，因(yin)(yin)不同的用途(tu)而異。演示(shi)用投(tou)影儀(yi)主要設想(xiang)在會議(yi)室(shi)使用。在會議(yi)室(shi)，為了做(zuo)記錄，周圍(wei)(wei)環境必須要達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)一定的亮(liang)(liang)度(du)。因(yin)(yin)此對投(tou)影儀(yi)有(you)亮(liang)(liang)度(du)要求。如果亮(liang)(liang)度(du)達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)1500ANSI流明到(dao)(dao)(dao)2000ANSI流明之(zhi)間，即便周圍(wei)(wei)光(guang)線明亮(liang)(liang)，也(ye)可以進(jin)行正常投(tou)影。而且由(you)于需要顯(xian)(xian)示(shi)表格等細小文(wen)字，因(yin)(yin)此還要示(shi)具有(you)較高的分辨率。最(zui)近大多(duo)都達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)了與電(dian)腦(nao)顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)相(xiang)同的XGA（1024×768像素(su)）規格以上。

另一(yi)方(fang)面，家庭影(ying)院方(fang)面，由于可以降低房間亮度，因此亮度要求較低。取而代之的(de)是對(dui)比(bi)度能(neng)否能(neng)夠更(geng)深地表(biao)(biao)(biao)現(xian)(xian)(xian)黑色(se)(se)(se)，能(neng)夠充(chong)分(fen)表(biao)(biao)(biao)現(xian)(xian)(xian)出(chu)對(dui)于表(biao)(biao)(biao)示肌膚(fu)非常(chang)重要的(de)紅(hong)色(se)(se)(se)。為了提高色(se)(se)(se)彩(cai)(cai)表(biao)(biao)(biao)現(xian)(xian)(xian)效(xiao)果(guo)，“通過改進分(fen)光(guang)鏡的(de)制(zhi)造工藝，能(neng)夠充(chong)分(fen)表(biao)(biao)(biao)現(xian)(xian)(xian)出(chu)紅(hong)色(se)(se)(se)和(he)綠色(se)(se)(se)效(xiao)果(guo)”（三洋電機消(xiao)費者企業(ye)集團AV解(jie)決方(fang)案公司投影(ying)儀業(ye)務部(bu)商(shang)品(pin)規劃(hua)部(bu)商(shang)品(pin)規劃(hua)科科長杉村一(yi)人(ren)）。另外，使(shi)用反射型液晶(jing)元件的(de)高價投影(ying)儀已(yi)經開始采用光(guang)波分(fen)布(bu)接近自(zi)然光(guang)、色(se)(se)(se)彩(cai)(cai)表(biao)(biao)(biao)現(xian)(xian)(xian)效(xiao)果(guo)較好的(de)佳能(neng)投影(ying)燈。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對于投影儀(yi)來說(shuo)，雖然與(yu)其他顯示(shi)設備一樣(yang)畫(hua)質非常(chang)重要，但(dan)是(shi)也存(cun)在(zai)因(yin)“投影”方(fang)式而(er)產生(sheng)的投影儀(yi)特有的問題。一是(shi)必須調(diao)整投影角度，二(er)是(shi)必須在(zai)屏(ping)幕與(yu)投影儀(yi)之間(jian)留出沒(mei)有障礙(ai)物的空間(jian)。

投(tou)影(ying)儀(yi)(yi)會因投(tou)影(ying)角(jiao)度不正而(er)使圖(tu)像出現梯(ti)形失真（見圖(tu)8上(shang)）。房間狹小(xiao)時(shi)(shi)有時(shi)(shi)就要將投(tou)影(ying)儀(yi)(yi)橫(heng)(heng)向(xiang)錯開放(fang)置(zhi)，或者(zhe)必須從斜(xie)(xie)下(xia)方投(tou)影(ying)。如(ru)果(guo)橫(heng)(heng)向(xiang)投(tou)影(ying)，就會產生左右加(jia)寬(kuan)的(de)梯(ti)形，而(er)從斜(xie)(xie)下(xia)方向(xiang)上(shang)投(tou)影(ying)時(shi)(shi)則會形成上(shang)寬(kuan)下(xia)窄的(de)梯(ti)形。

這種(zhong)梯形(xing)(xing)校正技術(shu)目前(qian)已經成(cheng)熟，并且已經應(ying)用于大多數產品(pin)中（見圖8下）。該(gai)技術(shu)稱為“梯形(xing)(xing)失真校正”。

以投(tou)影(ying)儀投(tou)影(ying)出來的(de)(de)(de)畫面橫(heng)縱比為4：3為例進行(xing)說明(ming)。上(shang)寬(kuan)下窄(zhai)的(de)(de)(de)梯形(xing)(xing)根據下線，將畫面校正成(cheng)(cheng)4:3的(de)(de)(de)長(chang)(chang)方(fang)形(xing)(xing)。為了(le)實現(xian)這(zhe)一點，就要改(gai)變(bian)元件生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)圖像(xiang)。即在元件上(shang)加(jia)大直(zhi)接(jie)投(tou)影(ying)時會變(bian)寬(kuan)的(de)(de)(de)那部分的(de)(de)(de)像(xiang)素(su)間(jian)隔。也(ye)就是說，通(tong)過將元件上(shang)的(de)(de)(de)顯示(shi)調(diao)整成(cheng)(cheng)梯形(xing)(xing)，而(er)使投(tou)影(ying)圖像(xiang)顯示(shi)成(cheng)(cheng)長(chang)(chang)方(fang)形(xing)(xing)。不過，像(xiang)素(su)間(jian)隔加(jia)大的(de)(de)(de)那部分的(de)(de)(de)分辨率(lv)會有(you)所下降。

各種場合對投影儀的要求不同

而(er)且校正技術也在不斷進步(bu)。有的產品不僅(jin)上下和左(zuo)右變寬(kuan)時都能(neng)校正，而(er)且投(tou)影時還能(neng)夠通過傾斜(xie)傳感器(qi)檢測(ce)機身(shen)角度，自(zi)動校正圖像失真。

有一(yi)種(zhong)獨特方式就(jiu)是(shi)NEC ViewTechnology開(kai)(kai)發的(de)校(xiao)正技(ji)術。利用附(fu)帶(dai)的(de)遙控器指定顯(xian)示(shi)畫面的(de)4個角，按一(yi)下設置按鈕，就(jiu)能校(xiao)正成由指定的(de)4個點構(gou)成的(de)四角形(xing)。該公司利用自主開(kai)(kai)發的(de)芯片實現(xian)了這種(zhong)校(xiao)正技(ji)術。

另外，還在縮短屏幕和投(tou)影儀(yi)之間的(de)距(ju)離上(shang)(shang)進行了(le)研發。因(yin)為要想不把中間的(de)障礙物投(tou)影上(shang)(shang)去，投(tou)影距(ju)離越短越好(hao)。最近(jin)鏡(jing)頭(tou)(tou)焦距(ju)較(jiao)短的(de)產(chan)品(pin)需(xu)求日趨旺盛。短焦鏡(jing)頭(tou)(tou)目前(qian)主要用于(yu)高分辨率的(de)高價機型中。不過，由(you)于(yu)鏡(jing)頭(tou)(tou)昂(ang)貴，因(yin)此(ci)最初只應用于(yu)高性能(neng)的(de)高價產(chan)品(pin)中。最近(jin)由(you)于(yu)鏡(jing)頭(tou)(tou)價格已逐步降低(di)，因(yin)此(ci)兩(liang)年前(qian)開始逐漸應用于(yu)小型產(chan)品(pin)中。

此外，還(huan)在(zai)開發不(bu)(bu)使用鏡(jing)(jing)頭而實現(xian)短焦的(de)產(chan)品。這就是NEC ViewTechnology開發的(de)利用鏡(jing)(jing)片反(fan)射光(guang)線來調節(jie)角度(du)的(de)DLP投(tou)影(ying)(ying)儀“WT600”。按順序將(jiang)光(guang)線反(fan)射到4枚(mei)非(fei)球面鏡(jing)(jing)片上進行投(tou)影(ying)(ying)。由于(yu)可以將(jiang)投(tou)影(ying)(ying)儀放(fang)置(zhi)在(zai)演示(shi)人員和屏幕之間，因(yin)此不(bu)(bu)會投(tou)影(ying)(ying)出人影(ying)(ying)。“投(tou)產(chan)方面最(zui)大的(de)困難(nan)是提高亮度(du)。目前(qian)已通過改進彩色(se)濾色(se)器，實現(xian)了1200ANSI流明”

NEC ViewTechnology推(tui)出的DLP投影(ying)儀(yi)“WT600”。60英寸（0.9×1.2m）屏幕(mu)的投影(ying)距離(li)為26cm。