【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)(ying)儀(yi)是(shi)一種用(yong)(yong)來放(fang)大(da)顯示圖像的(de)(de)(de)投(tou)影(ying)(ying)裝(zhuang)置。目前已(yi)經應用(yong)(yong)于(yu)會議(yi)室(shi)演(yan)示以及(ji)在家庭中通(tong)過連(lian)接DVD影(ying)(ying)碟機等設(she)備在大(da)屏幕上觀(guan)看(kan)電影(ying)(ying)。在電影(ying)(ying)院，也(ye)同樣已(yi)開始取代(dai)老電影(ying)(ying)膠片的(de)(de)(de)數(shu)碼(ma)影(ying)(ying)院放(fang)映(ying)機，被(bei)用(yong)(yong)作面向硬盤數(shu)字數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)銀幕。

投影機原理是什么

說到(dao)投影(ying)儀(yi)成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)原理(li)，基本上(shang)所有類型(xing)(xing)(xing)的投影(ying)儀(yi)都(dou)一(yi)樣。投影(ying)儀(yi)先將(jiang)光(guang)線(xian)照射(she)到(dao)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)顯示(shi)元(yuan)(yuan)件上(shang)來產生(sheng)(sheng)影(ying)像(xiang)(xiang)(xiang)，然后通(tong)過(guo)鏡頭進行(xing)投影(ying)。投影(ying)儀(yi)的圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)顯示(shi)元(yuan)(yuan)件包(bao)括利(li)用(yong)透(tou)光(guang)產生(sheng)(sheng)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)的透(tou)過(guo)型(xing)(xing)(xing)和利(li)用(yong)反(fan)射(she)光(guang)產生(sheng)(sheng)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)的反(fan)射(she)型(xing)(xing)(xing)。無論哪一(yi)種(zhong)類型(xing)(xing)(xing)，都(dou)是將(jiang)投影(ying)燈(deng)的光(guang)線(xian)分成(cheng)紅(hong)、綠、藍(lan)三色，再產生(sheng)(sheng)各種(zhong)顏色的圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)。因為元(yuan)(yuan)件本身(shen)只(zhi)能進行(xing)單色顯示(shi)，因此就要(yao)利(li)用(yong)3枚元(yuan)(yuan)件分別生(sheng)(sheng)成(cheng)3色成(cheng)分。然后再通(tong)過(guo)棱(leng)鏡將(jiang)這3色圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)合成(cheng)為一(yi)個圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)，最后通(tong)過(guo)鏡頭投影(ying)到(dao)屏幕上(shang)。

圖1：投影(ying)機的原理圖

使用圖(tu)像(xiang)(xiang)顯示元件，分別產(chan)生(sheng)紅、綠、藍三色圖(tu)像(xiang)(xiang)，然后通過合成進行投影。

圖(tu)像顯示元件包括(kuo)3類（見(jian)圖(tu)2）。其中采(cai)用液晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)有2類，分別是采(cai)用光(guang)透(tou)過(guo)型(xing)(xing)(xing)液晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)透(tou)過(guo)型(xing)(xing)(xing)液晶(jing)(jing)元件和采(cai)用可反(fan)射光(guang)的(de)(de)(de)(de)反(fan)射型(xing)(xing)(xing)液晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)元件。后一種元件是DMD（數字(zi)微鏡元件），每個(ge)像素使用一個(ge)微鏡，通過(guo)改變反(fan)射光(guang)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)來生成圖(tu)像。

圖(tu)2：3種(zhong)圖(tu)像顯示元件

分別(bie)是(shi)采用(yong)液(ye)(ye)晶(jing)的透過型(xing)液(ye)(ye)晶(jing)元(yuan)件(jian)和反射(she)型(xing)液(ye)(ye)晶(jing)元(yuan)件(jian)，以及利(li)用(yong)鏡(jing)子產生像(xiang)素(su)的DMD。3種元(yuan)件(jian)各有利(li)弊。

圖3：反射(she)型液晶(jing)元件采取的措施(shi)

投影機使用(yong)的反射(she)型(xing)液(ye)晶(jing)元(yuan)件大(da)體上(shang)采(cai)取如下3種措施：（1）采(cai)用(yong)無機材料的定向膜，易于控制液(ye)晶(jing)；（2）通(tong)過減小液(ye)晶(jing)層(ceng)厚度(du)，提高(gao)響應速度(du)；（3）通(tong)過取消液(ye)晶(jing)中的障礙物即隔離片（Spacer），提高(gao)光(guang)的利用(yong)效(xiao)率(lv)。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過型(xing)液晶(jing)元(yuan)(yuan)件生成圖像(xiang)的(de)(de)(de)原理與已經廣(guang)泛用(yong)作普(pu)(pu)通電腦顯(xian)示(shi)屏的(de)(de)(de)液晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)相同。在日本國內，精工愛普(pu)(pu)生和(he)索尼兩公司(si)已經開始提供這(zhe)種(zhong)元(yuan)(yuan)件。投(tou)影儀用(yong)的(de)(de)(de)液晶(jing)元(yuan)(yuan)件是(shi)用(yong)高(gao)溫多晶(jing)硅(gui)液晶(jing)制造(zao)的(de)(de)(de)。因為它不同于普(pu)(pu)通液晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)，通過將(jiang)小像(xiang)素生成的(de)(de)(de)圖像(xiang)放大(da)(da)至數百倍后進行投(tou)影，因此極其微小的(de)(de)(de)缺陷(xian)放大(da)(da)后都會(hui)非常明顯(xian)，在制造(zao)的(de)(de)(de)時(shi)候需要相當高(gao)的(de)(de)(de)精度。

透過型液晶(jing)元件的(de)工作(zuo)原理與液晶(jing)顯(xian)示器完全(quan)相同。液晶(jing)分子在加電后方向就會改(gai)變，由液晶(jing)分子的(de)方向來調(diao)節是否讓光(guang)線通過，以此(ci)顯(xian)示白色和黑色。

其缺點是光(guang)的(de)利用效率較差。這是因為透過型液晶面板由(you)多層構(gou)成，因此(ci)只能保證3成左右的(de)入射(she)光(guang)通過。

透(tou)(tou)(tou)過(guo)(guo)(guo)型液(ye)晶元(yuan)件(jian)(jian)的(de)(de)尺(chi)寸越(yue)(yue)來越(yue)(yue)小(xiao)。透(tou)(tou)(tou)過(guo)(guo)(guo)型液(ye)晶元(yuan)件(jian)(jian)一般在(zai)0.7～0.8英(ying)寸之間(jian)，不過(guo)(guo)(guo)為了控制成(cheng)本(ben)，主(zhu)流投(tou)影儀使(shi)用的(de)(de)元(yuan)件(jian)(jian)都在(zai)0.7英(ying)寸左右(you)(you)。然(ran)而(er)，元(yuan)件(jian)(jian)越(yue)(yue)小(xiao)，透(tou)(tou)(tou)過(guo)(guo)(guo)光的(de)(de)面(mian)積就(jiu)越(yue)(yue)小(xiao)，因而(er)圖(tu)像就(jiu)越(yue)(yue)暗。因此(ci)，使(shi)用小(xiao)元(yuan)件(jian)(jian)時(shi)為了確(que)保(bao)亮(liang)度，投(tou)影燈(deng)就(jiu)要大一些，而(er)且為了提高透(tou)(tou)(tou)過(guo)(guo)(guo)光的(de)(de)效率，光學系統(tong)也會變大。“由于在(zai)使(shi)用小(xiao)液(ye)晶面(mian)板(ban)時(shi)，為了確(que)保(bao)亮(liang)度，必須照射更(geng)多的(de)(de)光線(xian)，因此(ci)機(ji)身反而(er)會更(geng)大。而(er)尺(chi)寸為0.9英(ying)寸左右(you)(you)的(de)(de)話，不僅可確(que)保(bao)足夠的(de)(de)亮(liang)度，同時(shi)還能設計到更(geng)小(xiao)。”

透過型液晶(jing)元件會因(yin)長時間使用(yong)(yong)而老(lao)化(hua)(hua)。這是因(yin)為用(yong)(yong)來調節液晶(jing)分(fen)子方向(xiang)的定向(xiang)膜和控(kong)制光線方向(xiang)的偏光板等(deng)采(cai)用(yong)(yong)的是有機材(cai)料。由于投(tou)影燈功(gong)率(lv)高(gao)，因(yin)此不(bu)僅發(fa)熱，而且(qie)光線很強(qiang)，所以會使有機材(cai)料產生化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)。材(cai)料老(lao)化(hua)(hua)的程度因(yin)投(tou)影燈的使用(yong)(yong)模式和用(yong)(yong)戶使用(yong)(yong)方法的不(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(hua)質(zhi)的(de)(de)液(ye)晶元件中(zhong)有一種反射(she)型液(ye)晶。最大(da)的(de)(de)特點是(shi)顯(xian)示視頻時至(zhi)關重要的(de)(de)響(xiang)應速度非常(chang)快(kuai)，而且由(you)于對比度高，因(yin)此黑色顯(xian)示得(de)非常(chang)清晰。這種液(ye)晶適合(he)于顯(xian)示電影等視頻播放。

目前已有三(san)家日本公司開發(fa)成(cheng)功了(le)這(zhe)(zhe)種(zhong)元(yuan)件。JVC、日立制作所和索(suo)尼已經分別于1997年、2001年和2003年發(fa)布了(le)這(zhe)(zhe)種(zhong)元(yuan)件。JVC的(de)元(yuan)件名為“D-ILA”，索(suo)尼的(de)元(yuan)件名為“SXRD”。

反射型液(ye)(ye)晶元件(jian)由(you)于光的利用效率比透過型高(gao)，因(yin)此(ci)能(neng)(neng)夠制造出高(gao)亮度的投(tou)影(ying)儀(yi)。在(zai)液(ye)(ye)晶部分的下面有一(yi)層反射光線的薄膜，能(neng)(neng)夠反射6～7成的光線。對比度高(gao)是因(yin)為關閉電(dian)壓(ya)時液(ye)(ye)晶采(cai)用的是垂直排列方式。這種(zhong)方式稱為垂直定向。由(you)于不加壓(ya)時，為黑(hei)色(se)(se)顯(xian)示(shi)，因(yin)此(ci)能(neng)(neng)夠更清晰地表現(xian)黑(hei)色(se)(se)。反射型液(ye)(ye)晶元件(jian)的優點在(zai)顯(xian)示(shi)暗畫(hua)面時更容易理解(jie)。在(zai)漆(qi)黑(hei)的畫(hua)面上顯(xian)示(shi)黑(hei)衣服和頭(tou)發時，能(neng)(neng)夠不受背景的影(ying)響進行顯(xian)示(shi)。

投影儀用的(de)反射型液(ye)(ye)(ye)晶(jing)元件(jian)的(de)響應(ying)(ying)速度(du)(du)高是因為(wei)(wei)在(zai)液(ye)(ye)(ye)晶(jing)部分(fen)采取了(le)(le)一(yi)定(ding)的(de)措施（見圖3）。通過(guo)將(jiang)液(ye)(ye)(ye)晶(jing)層減小到(dao)2μm以(yi)下(xia)，提(ti)高了(le)(le)響應(ying)(ying)速度(du)(du)。一(yi)般來說，液(ye)(ye)(ye)晶(jing)面板(ban)為(wei)(wei)了(le)(le)確(que)保(bao)均勻的(de)薄度(du)(du)，要(yao)在(zai)液(ye)(ye)(ye)晶(jing)中加(jia)入名為(wei)(wei)隔離片(pian)(pian)(pian)的(de)輔助(zhu)材(cai)料(liao)。這種隔離片(pian)(pian)(pian)的(de)厚度(du)(du)就是液(ye)(ye)(ye)晶(jing)層的(de)厚度(du)(du)。但(dan)JVC的(de)D-ILA和(he)索尼的(de)SXRD，通過(guo)在(zai)制造方(fang)法(fa)和(he)封(feng)(feng)裝材(cai)料(liao)上下(xia)功夫，在(zai)不使用隔離片(pian)(pian)(pian)的(de)情況下(xia)實現了(le)(le)2μm的(de)厚度(du)(du)。“通過(guo)取消隔離片(pian)(pian)(pian)，解決了(le)(le)在(zai)像素(su)顯示(shi)部分(fen)會(hui)顯出隔離片(pian)(pian)(pian)的(de)問題。利(li)用封(feng)(feng)裝材(cai)料(liao)確(que)保(bao)了(le)(le)液(ye)(ye)(ye)晶(jing)單元的(de)厚度(du)(du)。

如何使用透鏡來進行反射

每個像(xiang)素一個微鏡，反射光(guang)線。

投(tou)影(ying)儀有(you)(you)的(de)還(huan)使用微鏡元(yuan)件。這就(jiu)是美國德(de)州(zhou)儀器開(kai)發的(de)DMD。由于DMD專利歸該(gai)公司所有(you)(you)，因此(ci)只有(you)(you)該(gai)公司進(jin)行生產和供貨。采用DMD的(de)投(tou)影(ying)儀稱為DLP（數字光處理(li)）投(tou)影(ying)儀。

DMD的(de)(de)每一(yi)(yi)個(ge)像(xiang)(xiang)(xiang)素都是一(yi)(yi)面鏡子，在半導體底板上排列(lie)著(zhu)和像(xiang)(xiang)(xiang)素一(yi)(yi)樣(yang)多的(de)(de)微鏡。微鏡邊長僅14μm。使用(yong)微鏡最多的(de)(de)DMD是大約(yue)(yue)80萬(wan)像(xiang)(xiang)(xiang)素的(de)(de)型(xing)號。通過(guo)在0.7英寸（對(dui)角(jiao)線(xian)長度(du)）底板上的(de)(de)大約(yue)(yue)80萬(wan)枚(mei)微鏡逐枚(mei)動作來顯示(shi)圖像(xiang)(xiang)(xiang)。

每(mei)一(yi)(yi)枚(mei)微(wei)鏡(jing)以對(dui)角線方(fang)向為軸(zhou)左右傾(qing)斜。采用靜電(dian)引(yin)力移動微(wei)鏡(jing)。微(wei)鏡(jing)本身施(shi)加20V電(dian)壓，在(zai)對(dui)角線一(yi)(yi)端(duan)下方(fang)施(shi)加5V，另一(yi)(yi)個施(shi)加0V電(dian)壓后，由于0V一(yi)(yi)端(duan)的電(dian)位差(cha)較大，因此微(wei)鏡(jing)就將向這一(yi)(yi)側偏移。

圖(tu)4：DMD結構（左(zuo)），以及(ji)用DMD生(sheng)成圖(tu)像的原理（右）

利用微(wei)鏡角度改變反(fan)光(guang)(guang)(guang)方向。顯示白色時設置成反(fan)射(she)光(guang)(guang)(guang)朝向鏡頭的角度。顯示黑色時光(guang)(guang)(guang)線則光(guang)(guang)(guang)被吸收(shou)板所(suo)吸收(shou)。

通過(guo)傾斜(xie)DMD的方向(xiang)(xiang)來(lai)改(gai)變光(guang)(guang)(guang)線反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)角度(du)(du)，來(lai)實(shi)現白色(se)(se)和(he)黑色(se)(se)（圖4右）。當微(wei)鏡向(xiang)(xiang)某(mou)個(ge)方向(xiang)(xiang)傾斜(xie)10度(du)(du)時，通過(guo)調整光(guang)(guang)(guang)線將(jiang)(jiang)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)到鏡頭方向(xiang)(xiang)，反(fan)(fan)(fan)方向(xiang)(xiang)傾斜(xie)10度(du)(du)時光(guang)(guang)(guang)線將(jiang)(jiang)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)到光(guang)(guang)(guang)吸(xi)收板上。這樣一來(lai)，光(guang)(guang)(guang)線朝鏡頭反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)時顯(xian)示白色(se)(se)，朝光(guang)(guang)(guang)吸(xi)收板反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)時顯(xian)示黑色(se)(se)。中間(jian)色(se)(se)調則通過(guo)在極短時間(jian)內反(fan)(fan)(fan)復切換白色(se)(se)和(he)黑色(se)(se)來(lai)實(shi)現。

與液(ye)晶元件相比，DMD的(de)(de)(de)像(xiang)素具有(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)圖像(xiang)顯示性能(neng)。首先(xian)是對比度高(gao)(gao)。對比度最高(gao)(gao)可達(da)3000：1。另(ling)外對信(xin)號的(de)(de)(de)響(xiang)應速度快。響(xiang)應速度約為15微秒，差不多(duo)是液(ye)晶的(de)(de)(de)1000倍。響(xiang)應速度越快，越能(neng)平(ping)滑地顯示視(shi)頻圖像(xiang)。而且DMD的(de)(de)(de)光利用效率(lv)更(geng)好。由于像(xiang)素由微鏡組成，因此(ci)照射來的(de)(de)(de)光線(xian)有(you)9成會反射出去。不過，雖然(ran)性能(neng)高(gao)(gao)，但每個像(xiang)素的(de)(de)(de)均(jun)價(jia)也(ye)高(gao)(gao)。

圖5：投影儀種類和用途(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)型產品。使用反射型液(ye)晶的液(ye)晶投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)和3板式DLP投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)則是面(mian)向電影(ying)院數字放映(ying)機(ji)和大廳(ting)及(ji)各(ge)種大眾活動的高價位產品。

圖(tu)6：單板式DLP投影儀的結構(gou)

只使用一(yi)枚DMD的單(dan)板式DLP投影(ying)儀通(tong)過(guo)高速旋(xuan)轉彩色濾色器(qi)，按順序(xu)分別向DMD照射紅、綠、藍三色光(guang)。DMD連續顯示各色圖(tu)像，然后通(tong)過(guo)鏡頭(tou)進行投影(ying)。根據日本德(de)州儀器(qi)的公開資料制作而成。

適合小型化的單板投影儀

適合小型化的(de)單板(ban)式投影儀

投影儀使用(yong)的元件(jian)有3類，而實際采用(yong)這些元件(jian)的產(chan)品則分為如(ru)下4類：

（1）只使用1枚(mei)DMD的單板式DLP投影儀；

（2）使用(yong)3枚透(tou)過型(xing)液晶的液晶投(tou)影儀；

（3）使用3枚DMD的3板式DLP投(tou)影儀和

（4）使用(yong)3枚(mei)反(fan)射型液(ye)晶元件(jian)的液(ye)晶投(tou)(tou)影(ying)儀。從顯示紅、綠(lv)、藍三色圖(tu)(tu)像(xiang)的投(tou)(tou)影(ying)儀原理看(kan)，基(ji)本(ben)上都是3板(ban)式(shi)。然而像(xiang)DMD一(yi)樣圖(tu)(tu)像(xiang)顯示性(xing)能(neng)較高的元件(jian)有1枚(mei)即可(ke)構成投(tou)(tou)影(ying)儀。DMD的單(dan)(dan)(dan)枚(mei)價(jia)格較高，也是采用(yong)單(dan)(dan)(dan)板(ban)式(shi)設計(ji)的原因之一(yi)。使用(yong)DMD的DLP投(tou)(tou)影(ying)儀除部分大型產(chan)品外基(ji)本(ben)上都是單(dan)(dan)(dan)板(ban)式(shi)（見(jian)圖(tu)(tu)5）。

單板(ban)式DLP投影儀并不預先分離光(guang)線(xian)，而是(shi)通(tong)(tong)過由紅(hong)(hong)、綠(lv)、藍(lan)三(san)色(se)(se)構成(cheng)(cheng)一種(zhong)光(guang)線(xian)的(de)(de)(de)彩(cai)色(se)(se)濾(lv)色(se)(se)器(qi)，按(an)順序切換三(san)種(zhong)顏色(se)(se)（見圖(tu)6）。彩(cai)色(se)(se)濾(lv)色(se)(se)器(qi)每(mei)秒(miao)旋轉60～180次。通(tong)(tong)過彩(cai)色(se)(se)濾(lv)色(se)(se)器(qi)的(de)(de)(de)光(guang)線(xian)照射(she)(she)到DMD上。DMD高速連續(xu)顯(xian)示三(san)色(se)(se)圖(tu)像(xiang)，照射(she)(she)紅(hong)(hong)色(se)(se)光(guang)時顯(xian)示紅(hong)(hong)色(se)(se)成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)，照射(she)(she)綠(lv)色(se)(se)光(guang)時顯(xian)示綠(lv)色(se)(se)成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)。被DMD反(fan)射(she)(she)的(de)(de)(de)三(san)色(se)(se)圖(tu)像(xiang)通(tong)(tong)過鏡頭進行投影。

單板式DLP投影儀由于對比(bi)度高、響應速度快，因此適(shi)合于家庭影院等視(shi)頻顯示(shi)領(ling)域。而且光學系統不(bu)需太大，因此設計小(xiao)巧、重量輕(qing)，且便(bian)攜性強，因此還適(shi)合于與(yu)電腦一起攜帶(dai)使(shi)用（照片1）。

不(bu)過(guo)(guo)，也(ye)有人指(zhi)出(chu)(chu)單(dan)板(ban)式(shi)DLP投影(ying)(ying)儀使(shi)用彩色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)連(lian)續顯示(shi)三(san)色(se)(se)(se)圖(tu)像也(ye)產生了相應的(de)缺點。這(zhe)(zhe)就是高速的(de)圖(tu)像顯示(shi)而導致(zhi)顏色(se)(se)(se)分(fen)離的(de)“彩虹現象”。有人指(zhi)出(chu)(chu)顏色(se)(se)(se)分(fen)離會“覺得晃眼睛”。面(mian)向家(jia)庭影(ying)(ying)院(yuan)的(de)產品通過(guo)(guo)提高彩色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)的(de)旋轉(zhuan)速度，并將濾色(se)(se)(se)器(qi)分(fen)為6個，或除三(san)色(se)(se)(se)外再加上(shang)白色(se)(se)(se)等方法減輕(qing)了這(zhe)(zhe)種分(fen)色(se)(se)(se)現象。

照片1：小型DLP投影儀

日本(ben)PLUS Vision推出的DLP投影儀“V-1100”。重約1.0kg，尺寸為寬180×高(gao)45×縱(zong)長141mm，一只手就能拿得住。

用特殊鏡片進行分光

采(cai)(cai)(cai)用(yong)投影儀(yi)基本結構即3板式(shi)的(de)投影儀(yi)包括如(ru)下(xia)3類：（1）普(pu)及型即采(cai)(cai)(cai)用(yong)透過型液晶的(de)產(chan)(chan)品；（2）采(cai)(cai)(cai)用(yong)DMD的(de)高(gao)價產(chan)(chan)品和(he)采(cai)(cai)(cai)用(yong)反(fan)射型液晶元件的(de)高(gao)價產(chan)(chan)品。

下(xia)面以液晶投(tou)影(ying)儀為(wei)例介(jie)紹一下(xia)此類產品的(de)(de)(de)結(jie)構（圖(tu)(tu)7）。首(shou)先要將(jiang)(jiang)對身體有害(hai)的(de)(de)(de)紫(zi)外線(xian)和影(ying)響(xiang)到溫度的(de)(de)(de)紅(hong)外線(xian)從(cong)投(tou)影(ying)燈發出(chu)的(de)(de)(de)光(guang)線(xian)中去除(chu)掉。然(ran)后根據波長將(jiang)(jiang)光(guang)分(fen)(fen)離成紅(hong)、綠(lv)、藍(lan)3色(se)。分(fen)(fen)離光(guang)線(xian)時采用一種名為(wei)“分(fen)(fen)色(se)鏡(jing)(jing)”的(de)(de)(de)特(te)殊鏡(jing)(jing)片。分(fen)(fen)色(se)鏡(jing)(jing)具有只讓(rang)特(te)定波長的(de)(de)(de)光(guang)通(tong)過(guo)而(er)(er)反(fan)射(she)其他光(guang)線(xian)、或者只反(fan)射(she)特(te)定光(guang)而(er)(er)讓(rang)剩余光(guang)線(xian)通(tong)過(guo)的(de)(de)(de)特(te)性。先分(fen)(fen)離紅(hong)色(se)，接著分(fen)(fen)離綠(lv)色(se)，最后剩下(xia)的(de)(de)(de)就是藍(lan)色(se)光(guang)。有的(de)(de)(de)產品則(ze)按藍(lan)、綠(lv)、紅(hong)的(de)(de)(de)順序進行(xing)分(fen)(fen)離。由圖(tu)(tu)像元件生(sheng)成3色(se)圖(tu)(tu)像，然(ran)后利用棱(leng)鏡(jing)(jing)將(jiang)(jiang)這些光(guang)進行(xing)合成。為(wei)了形成自然(ran)色(se)，按紅(hong)3、綠(lv)6、藍(lan)1的(de)(de)(de)比(bi)例對光(guang)線(xian)進行(xing)合成。

圖7：液晶投影儀的結(jie)構

投影(ying)燈發出(chu)的光線(xian)(xian)首(shou)先被(bei)分割成紫外線(xian)(xian)和紅外線(xian)(xian)。然后利用名為分色(se)鏡（Dichroic Mirror）的特(te)殊鏡片將其分成紅、綠、藍3種光。生成3色(se)圖(tu)像后，利用棱鏡合成后進行投影(ying)。

圖8：梯形(xing)失(shi)真補償技(ji)術

減少元件上造成梯形失真部分的(de)像素。分辨率會因(yin)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(tou)影儀(yi)根據(ju)元件種(zhong)類及采用的(de)元件數量不(bu)同，特點也各不(bu)相同。不(bu)過，實(shi)際產品除元件外還(huan)根據(ju)用途進行了調(diao)整。

投影儀的用(yong)途(tu)大體分為3個方面(mian)。首(shou)先是會(hui)議室等場合使用(yong)的演示(shi)用(yong)途(tu)，第二個是在家庭中觀看(kan)電(dian)影的家庭影院用(yong)途(tu)，第三個則是電(dian)影院等場合中放(fang)映數(shu)字電(dian)影的數(shu)碼放(fang)映機。

在(zai)產品(pin)(pin)數量最(zui)多的(de)(de)演示(shi)和(he)家庭影(ying)(ying)院方面，12萬(wan)～60萬(wan)日元左右的(de)(de)小(xiao)型(xing)(xing)產品(pin)(pin)已(yi)經(jing)廣泛使用(yong)。此(ci)類產品(pin)(pin)的(de)(de)銷量方面，采(cai)用(yong)透過(guo)型(xing)(xing)液晶元件(jian)的(de)(de)約為8成，采(cai)用(yong)DMD的(de)(de)約為2成。在(zai)會(hui)議室和(he)各(ge)類活動中，電影(ying)(ying)院使用(yong)的(de)(de)是采(cai)用(yong)3枚DMD的(de)(de)DLP投影(ying)(ying)儀和(he)采(cai)用(yong)反射型(xing)(xing)液晶元件(jian)的(de)(de)投影(ying)(ying)儀。

是(shi)否(fou)重(zhong)視亮(liang)度，是(shi)否(fou)重(zhong)視對比度及(ji)色彩(cai)表(biao)現效果(guo)，因不同的用(yong)途而異。演示(shi)用(yong)投影儀(yi)主要(yao)設(she)想在(zai)會議室使用(yong)。在(zai)會議室，為(wei)了做記(ji)錄，周(zhou)圍(wei)(wei)環境必(bi)須要(yao)達到一(yi)定的亮(liang)度。因此對投影儀(yi)有亮(liang)度要(yao)求。如果(guo)亮(liang)度達到1500ANSI流明到2000ANSI流明之間，即便周(zhou)圍(wei)(wei)光線明亮(liang)，也可以(yi)進行(xing)正常投影。而且由于需要(yao)顯示(shi)表(biao)格等細小文(wen)字，因此還(huan)要(yao)示(shi)具有較(jiao)高的分辨率。最(zui)近大多都達到了與電(dian)腦顯示(shi)器(qi)相同的XGA（1024×768像(xiang)素）規格以(yi)上。

另一(yi)(yi)方面(mian)，家庭影(ying)(ying)(ying)院方面(mian)，由于(yu)可以降低(di)房間亮(liang)(liang)度，因此亮(liang)(liang)度要求較低(di)。取而代之的(de)是對比度能(neng)(neng)否能(neng)(neng)夠(gou)更深地(di)表(biao)現(xian)(xian)黑(hei)色(se)，能(neng)(neng)夠(gou)充分表(biao)現(xian)(xian)出(chu)對于(yu)表(biao)示肌(ji)膚非常重要的(de)紅色(se)。為了(le)提高(gao)色(se)彩表(biao)現(xian)(xian)效果(guo)，“通過改進(jin)分光鏡(jing)的(de)制造工藝(yi)，能(neng)(neng)夠(gou)充分表(biao)現(xian)(xian)出(chu)紅色(se)和綠色(se)效果(guo)”（三洋(yang)電機消費者企(qi)業集團AV解決方案公司投(tou)影(ying)(ying)(ying)儀業務部商品規(gui)(gui)劃部商品規(gui)(gui)劃科科長杉(shan)村一(yi)(yi)人）。另外，使用反射型液晶元件的(de)高(gao)價投(tou)影(ying)(ying)(ying)儀已經開(kai)始(shi)采用光波分布接近自然光、色(se)彩表(biao)現(xian)(xian)效果(guo)較好的(de)佳能(neng)(neng)投(tou)影(ying)(ying)(ying)燈(deng)。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對(dui)于投影(ying)(ying)儀(yi)來說，雖(sui)然與(yu)其他顯示設備(bei)一(yi)樣畫質非常(chang)重(zhong)要(yao)，但是(shi)(shi)也存在因“投影(ying)(ying)”方(fang)式而產生(sheng)的(de)投影(ying)(ying)儀(yi)特有的(de)問題。一(yi)是(shi)(shi)必須(xu)調整投影(ying)(ying)角度(du)，二(er)是(shi)(shi)必須(xu)在屏幕與(yu)投影(ying)(ying)儀(yi)之(zhi)間(jian)留(liu)出沒有障礙(ai)物(wu)的(de)空間(jian)。

投影儀會(hui)(hui)因投影角度(du)不正而使圖(tu)像出現梯形(xing)失真(zhen)（見(jian)圖(tu)8上(shang)）。房間(jian)狹(xia)小時(shi)(shi)有時(shi)(shi)就要將投影儀橫向(xiang)錯開放(fang)置(zhi)，或(huo)者必須從(cong)斜(xie)下方投影。如果橫向(xiang)投影，就會(hui)(hui)產生(sheng)左右加(jia)寬(kuan)的梯形(xing)，而從(cong)斜(xie)下方向(xiang)上(shang)投影時(shi)(shi)則(ze)會(hui)(hui)形(xing)成上(shang)寬(kuan)下窄的梯形(xing)。

這種(zhong)梯形校(xiao)(xiao)正(zheng)技術(shu)目前已經(jing)成熟，并且已經(jing)應(ying)用于大多數產品中（見圖8下）。該技術(shu)稱為“梯形失真校(xiao)(xiao)正(zheng)”。

以投(tou)(tou)影儀投(tou)(tou)影出來的(de)(de)畫面橫縱比為4：3為例進行說(shuo)明(ming)。上(shang)寬下(xia)(xia)窄的(de)(de)梯形根據下(xia)(xia)線，將(jiang)畫面校正成(cheng)4:3的(de)(de)長(chang)(chang)方形。為了實(shi)現這(zhe)一點(dian)，就(jiu)(jiu)要改變(bian)元件(jian)生成(cheng)的(de)(de)圖像(xiang)(xiang)。即在元件(jian)上(shang)加大(da)直接投(tou)(tou)影時會變(bian)寬的(de)(de)那部分的(de)(de)像(xiang)(xiang)素間隔。也就(jiu)(jiu)是說(shuo)，通過(guo)將(jiang)元件(jian)上(shang)的(de)(de)顯示調整(zheng)成(cheng)梯形，而使(shi)投(tou)(tou)影圖像(xiang)(xiang)顯示成(cheng)長(chang)(chang)方形。不過(guo)，像(xiang)(xiang)素間隔加大(da)的(de)(de)那部分的(de)(de)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(er)且校(xiao)正技術也(ye)在不(bu)斷進(jin)步(bu)。有的產品(pin)不(bu)僅上下和左右變寬時(shi)都能校(xiao)正，而(er)且投影時(shi)還能夠(gou)通過傾斜傳(chuan)感器檢(jian)測機身(shen)角度，自動校(xiao)正圖像(xiang)失真。

有一(yi)種獨特(te)方(fang)式就(jiu)是NEC ViewTechnology開發(fa)的(de)校(xiao)正技(ji)術。利用(yong)附帶的(de)遙控器指定(ding)顯示畫面的(de)4個(ge)角，按(an)一(yi)下設置按(an)鈕，就(jiu)能校(xiao)正成(cheng)由指定(ding)的(de)4個(ge)點構成(cheng)的(de)四角形。該公司利用(yong)自主(zhu)開發(fa)的(de)芯片實(shi)現了這種校(xiao)正技(ji)術。

另外，還在縮短(duan)(duan)屏幕和(he)投(tou)(tou)影儀之間(jian)的(de)(de)(de)距離上進行了研發。因(yin)為要想不把(ba)中間(jian)的(de)(de)(de)障礙物(wu)投(tou)(tou)影上去，投(tou)(tou)影距離越(yue)短(duan)(duan)越(yue)好。最(zui)近鏡(jing)頭(tou)焦(jiao)距較短(duan)(duan)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin)需求(qiu)日(ri)趨(qu)旺盛。短(duan)(duan)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)目前(qian)主要用(yong)于(yu)高分辨率(lv)的(de)(de)(de)高價(jia)機型中。不過(guo)，由(you)于(yu)鏡(jing)頭(tou)昂貴(gui)，因(yin)此最(zui)初只(zhi)應用(yong)于(yu)高性能的(de)(de)(de)高價(jia)產(chan)(chan)品(pin)(pin)中。最(zui)近由(you)于(yu)鏡(jing)頭(tou)價(jia)格已(yi)逐步降低，因(yin)此兩(liang)年前(qian)開始逐漸應用(yong)于(yu)小型產(chan)(chan)品(pin)(pin)中。

此外(wai)，還(huan)在開發不使用(yong)鏡頭而實現短焦的(de)產品。這(zhe)就是NEC ViewTechnology開發的(de)利用(yong)鏡片反射光線(xian)來調節角(jiao)度(du)(du)的(de)DLP投影(ying)(ying)儀“WT600”。按順序將光線(xian)反射到4枚(mei)非球面鏡片上進(jin)行投影(ying)(ying)。由(you)于(yu)可以將投影(ying)(ying)儀放置在演示(shi)人員和屏幕之間(jian)，因此不會投影(ying)(ying)出人影(ying)(ying)。“投產方(fang)面最大的(de)困難是提(ti)高亮(liang)度(du)(du)。目(mu)前已通過改進(jin)彩色濾(lv)色器，實現了1200ANSI流(liu)明”

NEC ViewTechnology推(tui)出的DLP投(tou)影儀“WT600”。60英寸（0.9×1.2m）屏幕的投(tou)影距離為26cm。