【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)儀是一種用來放(fang)大顯示圖像的投影(ying)裝置(zhi)。目(mu)前已(yi)經應(ying)用于會議(yi)室演(yan)示以及在家(jia)庭中通過連接DVD影(ying)碟機等設備在大屏幕(mu)上觀看電影(ying)。在電影(ying)院，也同樣已(yi)開始(shi)取(qu)代老電影(ying)膠片的數碼影(ying)院放(fang)映(ying)機，被(bei)用作面向(xiang)硬(ying)盤數字數據(ju)的銀幕(mu)。

投影機原理是什么

說到(dao)(dao)投(tou)(tou)影儀成像(xiang)原(yuan)理，基本(ben)上所(suo)有類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)投(tou)(tou)影儀都一(yi)(yi)樣。投(tou)(tou)影儀先將(jiang)光(guang)線照射(she)到(dao)(dao)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)顯示(shi)元(yuan)件(jian)上來產生(sheng)(sheng)影像(xiang)，然后(hou)通(tong)(tong)過(guo)鏡(jing)(jing)頭進行投(tou)(tou)影。投(tou)(tou)影儀的(de)(de)(de)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)顯示(shi)元(yuan)件(jian)包括利用(yong)透(tou)(tou)光(guang)產生(sheng)(sheng)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)過(guo)型(xing)和利用(yong)反(fan)射(she)光(guang)產生(sheng)(sheng)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)的(de)(de)(de)反(fan)射(she)型(xing)。無論哪(na)一(yi)(yi)種類(lei)型(xing)，都是(shi)將(jiang)投(tou)(tou)影燈的(de)(de)(de)光(guang)線分成紅、綠、藍三色(se)，再產生(sheng)(sheng)各種顏色(se)的(de)(de)(de)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)。因為元(yuan)件(jian)本(ben)身只(zhi)能進行單色(se)顯示(shi)，因此就要利用(yong)3枚(mei)元(yuan)件(jian)分別生(sheng)(sheng)成3色(se)成分。然后(hou)再通(tong)(tong)過(guo)棱鏡(jing)(jing)將(jiang)這(zhe)3色(se)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)合成為一(yi)(yi)個圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)，最后(hou)通(tong)(tong)過(guo)鏡(jing)(jing)頭投(tou)(tou)影到(dao)(dao)屏幕上。

圖1：投影(ying)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(xing)投(tou)影。

圖像(xiang)顯示(shi)元(yuan)件包括3類（見圖2）。其(qi)中采(cai)用液(ye)(ye)(ye)晶(jing)的(de)有2類，分別是采(cai)用光透(tou)過型液(ye)(ye)(ye)晶(jing)的(de)透(tou)過型液(ye)(ye)(ye)晶(jing)元(yuan)件和采(cai)用可反(fan)射光的(de)反(fan)射型液(ye)(ye)(ye)晶(jing)的(de)元(yuan)件。后一種元(yuan)件是DMD（數字微鏡(jing)元(yuan)件），每個像(xiang)素使用一個微鏡(jing)，通過改變反(fan)射光的(de)方(fang)向(xiang)來(lai)生成圖像(xiang)。

圖(tu)2：3種(zhong)圖(tu)像顯示元件

分別是采用(yong)液(ye)晶(jing)的透過型液(ye)晶(jing)元件和反射型液(ye)晶(jing)元件，以(yi)及利用(yong)鏡子產生像素(su)的DMD。3種元件各有利弊。

圖3：反射型液晶(jing)元件采取的措施

投影機使用的反(fan)射型液(ye)晶(jing)元件大體上采取如下3種措施：（1）采用無機材料的定向膜，易于(yu)控制液(ye)晶(jing)；（2）通過減(jian)小液(ye)晶(jing)層厚度(du)，提(ti)高響應速(su)度(du)；（3）通過取消液(ye)晶(jing)中的障(zhang)礙(ai)物即隔離片（Spacer），提(ti)高光的利用效率。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過(guo)型液晶(jing)(jing)元件生成(cheng)(cheng)圖像的(de)(de)(de)(de)原理與(yu)已經廣泛用(yong)作普(pu)通電腦顯示屏的(de)(de)(de)(de)液晶(jing)(jing)顯示器相同(tong)。在日本國內(nei)，精(jing)工愛(ai)普(pu)生和索尼兩公司已經開始提供這種元件。投影儀用(yong)的(de)(de)(de)(de)液晶(jing)(jing)元件是用(yong)高溫多晶(jing)(jing)硅液晶(jing)(jing)制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)。因為它(ta)不同(tong)于普(pu)通液晶(jing)(jing)顯示器，通過(guo)將(jiang)小(xiao)像素生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)圖像放大至(zhi)數百倍(bei)后(hou)進行投影，因此極其微小(xiao)的(de)(de)(de)(de)缺陷放大后(hou)都會非(fei)常(chang)明(ming)顯，在制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)時(shi)候需要相當高的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)。

透過型(xing)液晶(jing)元件的工(gong)作原(yuan)理(li)與液晶(jing)顯示(shi)器完全相同(tong)。液晶(jing)分子在(zai)加(jia)電后方向就會改變(bian)，由液晶(jing)分子的方向來調(diao)節是否讓光線通過，以此顯示(shi)白色(se)和(he)黑色(se)。

其(qi)缺(que)點是(shi)光(guang)的利用效率較差。這是(shi)因為(wei)透過(guo)型液晶面板(ban)由多層(ceng)構(gou)成，因此只能保證3成左右(you)的入射光(guang)通(tong)過(guo)。

透(tou)過(guo)型(xing)液晶(jing)元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)尺寸(cun)越來越小(xiao)。透(tou)過(guo)型(xing)液晶(jing)元(yuan)(yuan)件(jian)一般在0.7～0.8英(ying)(ying)(ying)寸(cun)之(zhi)間，不過(guo)為了控制(zhi)成本(ben)，主流投(tou)影儀使用的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)件(jian)都在0.7英(ying)(ying)(ying)寸(cun)左(zuo)右。然而，元(yuan)(yuan)件(jian)越小(xiao)，透(tou)過(guo)光的(de)(de)(de)面積就(jiu)越小(xiao)，因(yin)而圖(tu)像就(jiu)越暗。因(yin)此，使用小(xiao)元(yuan)(yuan)件(jian)時(shi)為了確保亮(liang)(liang)度(du)，投(tou)影燈就(jiu)要大一些，而且為了提高(gao)透(tou)過(guo)光的(de)(de)(de)效率(lv)，光學系(xi)統也會變大。“由(you)于在使用小(xiao)液晶(jing)面板時(shi)，為了確保亮(liang)(liang)度(du)，必(bi)須(xu)照射更多(duo)的(de)(de)(de)光線，因(yin)此機身反而會更大。而尺寸(cun)為0.9英(ying)(ying)(ying)寸(cun)左(zuo)右的(de)(de)(de)話，不僅可確保足夠的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)，同時(shi)還能(neng)設計到更小(xiao)。”

透過型(xing)液晶元件會(hui)(hui)因(yin)長(chang)時(shi)間使用(yong)而(er)(er)老(lao)(lao)化。這(zhe)是因(yin)為用(yong)來調節液晶分子方(fang)(fang)向的(de)(de)定(ding)向膜和控制光(guang)線方(fang)(fang)向的(de)(de)偏光(guang)板等采用(yong)的(de)(de)是有機材(cai)料。由于投影(ying)燈(deng)功率高，因(yin)此不(bu)僅發熱(re)，而(er)(er)且光(guang)線很(hen)強，所以會(hui)(hui)使有機材(cai)料產生化學變化。材(cai)料老(lao)(lao)化的(de)(de)程度因(yin)投影(ying)燈(deng)的(de)(de)使用(yong)模式和用(yong)戶使用(yong)方(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)不(bu)同有很(hen)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)(jing)元件中有一(yi)種反射型液(ye)(ye)晶(jing)(jing)。最大(da)的(de)特點是顯示(shi)視頻(pin)時至關重要的(de)響應(ying)速度非(fei)(fei)常快，而(er)且由于對比度高，因(yin)此黑(hei)色顯示(shi)得(de)非(fei)(fei)常清晰(xi)。這種液(ye)(ye)晶(jing)(jing)適合(he)于顯示(shi)電影等視頻(pin)播放(fang)。

目前已有(you)三家日(ri)本公司開發(fa)成功了(le)這種元件(jian)。JVC、日(ri)立(li)制作所和索尼已經分(fen)別于1997年(nian)、2001年(nian)和2003年(nian)發(fa)布了(le)這種元件(jian)。JVC的元件(jian)名為(wei)“D-ILA”，索尼的元件(jian)名為(wei)“SXRD”。

反(fan)射(she)型液晶元件由于(yu)光(guang)的(de)利用效率比(bi)(bi)透過型高，因此能夠(gou)制造出高亮(liang)度(du)的(de)投影(ying)儀。在液晶部分的(de)下面(mian)(mian)有一層反(fan)射(she)光(guang)線的(de)薄膜(mo)，能夠(gou)反(fan)射(she)6～7成的(de)光(guang)線。對比(bi)(bi)度(du)高是因為關(guan)閉電壓時(shi)液晶采用的(de)是垂直(zhi)排列方式(shi)。這種方式(shi)稱(cheng)為垂直(zhi)定向。由于(yu)不加(jia)壓時(shi)，為黑(hei)色(se)顯示(shi)(shi)，因此能夠(gou)更清晰地表(biao)現黑(hei)色(se)。反(fan)射(she)型液晶元件的(de)優(you)點在顯示(shi)(shi)暗畫面(mian)(mian)時(shi)更容易理解。在漆黑(hei)的(de)畫面(mian)(mian)上顯示(shi)(shi)黑(hei)衣服和頭發(fa)時(shi)，能夠(gou)不受(shou)背景的(de)影(ying)響進行顯示(shi)(shi)。

投影儀用的(de)(de)反射型液(ye)晶(jing)(jing)元件的(de)(de)響(xiang)應速度高是因為(wei)(wei)在液(ye)晶(jing)(jing)部分采取了一定的(de)(de)措(cuo)施（見圖3）。通過(guo)將液(ye)晶(jing)(jing)層(ceng)減小到(dao)2μm以下(xia)，提高了響(xiang)應速度。一般來說(shuo)，液(ye)晶(jing)(jing)面(mian)板(ban)為(wei)(wei)了確保均勻的(de)(de)薄(bo)度，要在液(ye)晶(jing)(jing)中(zhong)加入名為(wei)(wei)隔(ge)(ge)離片(pian)(pian)的(de)(de)輔助材料(liao)。這種隔(ge)(ge)離片(pian)(pian)的(de)(de)厚(hou)度就是液(ye)晶(jing)(jing)層(ceng)的(de)(de)厚(hou)度。但JVC的(de)(de)D-ILA和索(suo)尼的(de)(de)SXRD，通過(guo)在制造方法和封裝(zhuang)材料(liao)上下(xia)功(gong)夫，在不使用隔(ge)(ge)離片(pian)(pian)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)實(shi)現了2μm的(de)(de)厚(hou)度。“通過(guo)取消隔(ge)(ge)離片(pian)(pian)，解(jie)決了在像素顯示部分會顯出隔(ge)(ge)離片(pian)(pian)的(de)(de)問題。利用封裝(zhuang)材料(liao)確保了液(ye)晶(jing)(jing)單(dan)元的(de)(de)厚(hou)度。

如何使用透鏡來進行反射

每個(ge)像素(su)一個(ge)微(wei)鏡，反(fan)射(she)光線(xian)。

投(tou)影儀(yi)有的(de)(de)還使用微鏡元件。這就是美國德(de)州儀(yi)器開發(fa)的(de)(de)DMD。由于DMD專利歸該(gai)公司所有，因(yin)此只(zhi)有該(gai)公司進行生產和供(gong)貨(huo)。采用DMD的(de)(de)投(tou)影儀(yi)稱為DLP（數(shu)字光處理）投(tou)影儀(yi)。

DMD的每一(yi)個像(xiang)(xiang)素都是(shi)一(yi)面鏡(jing)子，在半導體底板上(shang)排(pai)列著和(he)像(xiang)(xiang)素一(yi)樣多(duo)的微(wei)鏡(jing)。微(wei)鏡(jing)邊長(chang)僅14μm。使(shi)用微(wei)鏡(jing)最多(duo)的DMD是(shi)大約80萬像(xiang)(xiang)素的型號。通過在0.7英寸（對角線長(chang)度(du)）底板上(shang)的大約80萬枚微(wei)鏡(jing)逐枚動作來(lai)顯示圖像(xiang)(xiang)。

每一枚(mei)微(wei)鏡(jing)以對(dui)角(jiao)線(xian)方(fang)向(xiang)為(wei)軸左右傾斜。采用靜電引力移動微(wei)鏡(jing)。微(wei)鏡(jing)本身(shen)施加(jia)20V電壓，在對(dui)角(jiao)線(xian)一端下方(fang)施加(jia)5V，另一個施加(jia)0V電壓后，由于0V一端的(de)電位差較大，因此微(wei)鏡(jing)就將(jiang)向(xiang)這(zhe)一側偏移。

圖4：DMD結構（左(zuo)），以及(ji)用DMD生(sheng)成(cheng)圖像的原理（右(you)）

利用微鏡角(jiao)度(du)改變反(fan)光(guang)方向。顯(xian)示白色時(shi)設置成反(fan)射光(guang)朝向鏡頭的角(jiao)度(du)。顯(xian)示黑(hei)色時(shi)光(guang)線(xian)則光(guang)被吸收板所(suo)吸收。

通過傾斜(xie)DMD的方(fang)向來改變光(guang)(guang)(guang)線(xian)反(fan)射角度(du)，來實現(xian)白色(se)和黑(hei)色(se)（圖4右(you)）。當微鏡向某個(ge)方(fang)向傾斜(xie)10度(du)時(shi)，通過調整(zheng)光(guang)(guang)(guang)線(xian)將(jiang)反(fan)射到(dao)鏡頭方(fang)向，反(fan)方(fang)向傾斜(xie)10度(du)時(shi)光(guang)(guang)(guang)線(xian)將(jiang)反(fan)射到(dao)光(guang)(guang)(guang)吸(xi)收板上。這(zhe)樣一來，光(guang)(guang)(guang)線(xian)朝鏡頭反(fan)射時(shi)顯(xian)示白色(se)，朝光(guang)(guang)(guang)吸(xi)收板反(fan)射時(shi)顯(xian)示黑(hei)色(se)。中(zhong)間色(se)調則通過在(zai)極短(duan)時(shi)間內反(fan)復(fu)切換白色(se)和黑(hei)色(se)來實現(xian)。

與液晶元件(jian)相比，DMD的(de)(de)(de)像(xiang)素具有更高的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)顯示性能(neng)。首先(xian)是(shi)對比度(du)高。對比度(du)最高可達3000：1。另(ling)外對信號的(de)(de)(de)響(xiang)應(ying)速度(du)快(kuai)。響(xiang)應(ying)速度(du)約為(wei)15微秒，差不(bu)多是(shi)液晶的(de)(de)(de)1000倍。響(xiang)應(ying)速度(du)越快(kuai)，越能(neng)平滑地顯示視頻圖(tu)像(xiang)。而且DMD的(de)(de)(de)光(guang)利用(yong)效(xiao)率(lv)更好(hao)。由(you)于像(xiang)素由(you)微鏡(jing)組成，因此照射(she)來的(de)(de)(de)光(guang)線有9成會反射(she)出去。不(bu)過，雖然(ran)性能(neng)高，但每個像(xiang)素的(de)(de)(de)均(jun)價也高。

圖(tu)5：投影儀種(zhong)類和用途

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(ji)型產品。使用反射型液(ye)晶的(de)液(ye)晶投影儀和(he)3板式DLP投影儀則是面(mian)向電(dian)影院數字放映機和(he)大(da)(da)廳(ting)及(ji)各種大(da)(da)眾活動的(de)高(gao)價位產品。

圖6：單板式DLP投影(ying)儀的(de)結構(gou)

只使用一枚DMD的(de)單(dan)板(ban)式DLP投影儀(yi)通過(guo)(guo)高速旋轉彩色濾色器(qi)(qi)，按順(shun)序分別向(xiang)DMD照射紅(hong)、綠、藍三色光。DMD連續顯示(shi)各色圖像，然后通過(guo)(guo)鏡(jing)頭(tou)進行投影。根據日本德州儀(yi)器(qi)(qi)的(de)公開資料制作而成(cheng)。

適合小型化的單板投影儀

適合小型化的單板式(shi)投(tou)影儀(yi)

投影儀使用(yong)的(de)元件有3類(lei)，而實際采(cai)用(yong)這(zhe)些元件的(de)產(chan)品(pin)則分為如下4類(lei)：

（1）只使用(yong)1枚DMD的單板式(shi)DLP投影儀；

（2）使用3枚(mei)透過型液(ye)晶的液(ye)晶投(tou)影儀；

（3）使(shi)用3枚DMD的3板式DLP投影儀和

（4）使(shi)用(yong)3枚反(fan)射型液(ye)晶(jing)元(yuan)件的液(ye)晶(jing)投影(ying)(ying)儀。從顯(xian)示紅、綠、藍三色圖(tu)像(xiang)的投影(ying)(ying)儀原理看，基本(ben)上(shang)都(dou)(dou)是(shi)3板(ban)式。然而(er)像(xiang)DMD一(yi)樣圖(tu)像(xiang)顯(xian)示性能(neng)較高的元(yuan)件有1枚即可構成投影(ying)(ying)儀。DMD的單枚價格較高，也是(shi)采用(yong)單板(ban)式設計(ji)的原因之一(yi)。使(shi)用(yong)DMD的DLP投影(ying)(ying)儀除部分(fen)大型產品外基本(ben)上(shang)都(dou)(dou)是(shi)單板(ban)式（見圖(tu)5）。

單板(ban)式DLP投(tou)(tou)影(ying)(ying)儀并不預先分離光(guang)(guang)線(xian)，而是通(tong)過(guo)由(you)紅、綠、藍(lan)三色(se)構成(cheng)(cheng)一種光(guang)(guang)線(xian)的(de)彩(cai)色(se)濾(lv)色(se)器(qi)，按順序(xu)切換三種顏色(se)（見圖(tu)6）。彩(cai)色(se)濾(lv)色(se)器(qi)每秒旋轉60～180次。通(tong)過(guo)彩(cai)色(se)濾(lv)色(se)器(qi)的(de)光(guang)(guang)線(xian)照(zhao)射(she)(she)到DMD上(shang)。DMD高速連續(xu)顯(xian)示三色(se)圖(tu)像(xiang)(xiang)，照(zhao)射(she)(she)紅色(se)光(guang)(guang)時(shi)顯(xian)示紅色(se)成(cheng)(cheng)分的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)，照(zhao)射(she)(she)綠色(se)光(guang)(guang)時(shi)顯(xian)示綠色(se)成(cheng)(cheng)分的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)。被DMD反射(she)(she)的(de)三色(se)圖(tu)像(xiang)(xiang)通(tong)過(guo)鏡頭進(jin)行投(tou)(tou)影(ying)(ying)。

單板(ban)式(shi)DLP投影儀由(you)于(yu)(yu)對比度高、響應速度快，因此(ci)適(shi)合于(yu)(yu)家庭影院等視頻顯示(shi)領域。而且光學系統不需太大，因此(ci)設計(ji)小巧、重(zhong)量輕，且便攜性(xing)強，因此(ci)還適(shi)合于(yu)(yu)與電腦一(yi)起攜帶使(shi)用(yong)（照片1）。

不(bu)過，也有人指(zhi)出(chu)單(dan)板式DLP投(tou)影(ying)儀(yi)使(shi)用彩色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)連續顯示三(san)色(se)(se)(se)圖像也產(chan)生(sheng)了相應(ying)的(de)缺點。這(zhe)就是高速(su)的(de)圖像顯示而導致顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)分(fen)離的(de)“彩虹現(xian)象”。有人指(zhi)出(chu)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)分(fen)離會(hui)“覺得晃眼睛(jing)”。面(mian)向家庭影(ying)院的(de)產(chan)品通過提高彩色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)的(de)旋轉速(su)度，并(bing)將濾色(se)(se)(se)器(qi)分(fen)為6個，或除三(san)色(se)(se)(se)外再加上白色(se)(se)(se)等方法減輕了這(zhe)種分(fen)色(se)(se)(se)現(xian)象。

照片1：小型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45×縱長141mm，一(yi)只手就能(neng)拿得住。

用特殊鏡片進行分光

采(cai)用(yong)(yong)投(tou)影儀基本(ben)結構即(ji)(ji)3板(ban)式的投(tou)影儀包括(kuo)如(ru)下3類(lei)：（1）普(pu)及型(xing)即(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)透過(guo)型(xing)液晶(jing)的產品(pin)；（2）采(cai)用(yong)(yong)DMD的高價產品(pin)和采(cai)用(yong)(yong)反射型(xing)液晶(jing)元件的高價產品(pin)。

下面(mian)以液(ye)晶投影儀為(wei)例(li)介紹一(yi)下此類產品的(de)結構（圖7）。首先要將(jiang)對身體有害的(de)紫外線(xian)和影響到溫度的(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)(ran)后根據波長將(jiang)光(guang)分(fen)(fen)離成(cheng)(cheng)(cheng)紅(hong)(hong)、綠(lv)、藍(lan)3色。分(fen)(fen)離光(guang)線(xian)時采用一(yi)種名為(wei)“分(fen)(fen)色鏡”的(de)特殊鏡片(pian)。分(fen)(fen)色鏡具有只讓特定(ding)波長的(de)光(guang)通(tong)過而反(fan)(fan)射其他(ta)光(guang)線(xian)、或者只反(fan)(fan)射特定(ding)光(guang)而讓剩(sheng)余(yu)光(guang)線(xian)通(tong)過的(de)特性。先分(fen)(fen)離紅(hong)(hong)色，接著分(fen)(fen)離綠(lv)色，最后剩(sheng)下的(de)就(jiu)是藍(lan)色光(guang)。有的(de)產品則按藍(lan)、綠(lv)、紅(hong)(hong)的(de)順序進行分(fen)(fen)離。由圖像元件生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)3色圖像，然(ran)(ran)后利用棱鏡將(jiang)這些(xie)光(guang)進行合成(cheng)(cheng)(cheng)。為(wei)了形成(cheng)(cheng)(cheng)自然(ran)(ran)色，按紅(hong)(hong)3、綠(lv)6、藍(lan)1的(de)比例(li)對光(guang)線(xian)進行合成(cheng)(cheng)(cheng)。

圖7：液晶投影(ying)儀的結構

投影(ying)燈發出(chu)的(de)光線(xian)首(shou)先被分割(ge)成紫外線(xian)和紅外線(xian)。然后(hou)(hou)利用名為分色鏡（Dichroic Mirror）的(de)特殊鏡片將(jiang)其分成紅、綠(lv)、藍3種光。生(sheng)成3色圖像(xiang)后(hou)(hou)，利用棱鏡合成后(hou)(hou)進行投影(ying)。

圖8：梯形失(shi)真補償技術(shu)

減少元件上造成梯形失真部分(fen)的像素。分(fen)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

投影儀根據(ju)元件(jian)種類(lei)及采(cai)用的元件(jian)數量不(bu)(bu)同(tong)，特點也各不(bu)(bu)相(xiang)同(tong)。不(bu)(bu)過(guo)，實(shi)際(ji)產(chan)品除元件(jian)外(wai)還根據(ju)用途進(jin)行了調(diao)整。

投影(ying)儀(yi)的(de)用(yong)(yong)途大(da)體分(fen)為(wei)3個方面。首先是(shi)會議室等(deng)場合使用(yong)(yong)的(de)演(yan)示(shi)用(yong)(yong)途，第二個是(shi)在家庭中觀看(kan)電(dian)影(ying)的(de)家庭影(ying)院用(yong)(yong)途，第三個則是(shi)電(dian)影(ying)院等(deng)場合中放映(ying)(ying)數(shu)字電(dian)影(ying)的(de)數(shu)碼放映(ying)(ying)機。

在產(chan)(chan)品(pin)數量(liang)最(zui)多(duo)的(de)(de)演示和(he)家庭影(ying)院方面(mian)，12萬～60萬日(ri)元(yuan)左(zuo)右的(de)(de)小型產(chan)(chan)品(pin)已經廣泛使用(yong)。此類(lei)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)銷(xiao)量(liang)方面(mian)，采(cai)(cai)用(yong)透(tou)過型液晶元(yuan)件的(de)(de)約(yue)(yue)為8成，采(cai)(cai)用(yong)DMD的(de)(de)約(yue)(yue)為2成。在會議室和(he)各(ge)類(lei)活動(dong)中，電影(ying)院使用(yong)的(de)(de)是采(cai)(cai)用(yong)3枚DMD的(de)(de)DLP投影(ying)儀和(he)采(cai)(cai)用(yong)反射(she)型液晶元(yuan)件的(de)(de)投影(ying)儀。

是否重視亮度，是否重視對比度及色彩表(biao)現(xian)效果，因(yin)不同的用(yong)途而(er)異。演(yan)示(shi)用(yong)投影儀(yi)(yi)主要(yao)設想在(zai)會議(yi)室(shi)使(shi)用(yong)。在(zai)會議(yi)室(shi)，為了做記(ji)錄，周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)必須要(yao)達到一定的亮度。因(yin)此(ci)對投影儀(yi)(yi)有亮度要(yao)求。如果亮度達到1500ANSI流明(ming)到2000ANSI流明(ming)之(zhi)間，即便周(zhou)圍(wei)光線明(ming)亮，也可(ke)以(yi)進(jin)行正常投影。而(er)且由于需(xu)要(yao)顯(xian)示(shi)表(biao)格等(deng)細小文字，因(yin)此(ci)還(huan)要(yao)示(shi)具有較高的分辨率(lv)。最近大多都達到了與電(dian)腦顯(xian)示(shi)器相同的XGA（1024×768像素(su)）規格以(yi)上。

另一(yi)方面，家庭影院(yuan)方面，由于可以降低(di)房間(jian)亮度，因此亮度要(yao)求較低(di)。取而代(dai)之的(de)是對比度能否能夠(gou)更深地表(biao)(biao)現黑色(se)，能夠(gou)充分(fen)表(biao)(biao)現出(chu)(chu)對于表(biao)(biao)示肌膚非常重要(yao)的(de)紅色(se)。為了提(ti)高色(se)彩(cai)表(biao)(biao)現效(xiao)果(guo)(guo)，“通(tong)過改進分(fen)光(guang)鏡的(de)制(zhi)造(zao)工藝，能夠(gou)充分(fen)表(biao)(biao)現出(chu)(chu)紅色(se)和綠色(se)效(xiao)果(guo)(guo)”（三洋電機消費者企(qi)業集團AV解決(jue)方案公司(si)投影儀業務(wu)部(bu)商(shang)品(pin)規(gui)(gui)劃部(bu)商(shang)品(pin)規(gui)(gui)劃科(ke)科(ke)長杉村一(yi)人）。另外，使用反射型液晶元件的(de)高價投影儀已經開始采(cai)用光(guang)波分(fen)布接近(jin)自(zi)然(ran)光(guang)、色(se)彩(cai)表(biao)(biao)現效(xiao)果(guo)(guo)較好(hao)的(de)佳能投影燈(deng)。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對于投(tou)(tou)(tou)(tou)影儀來說(shuo)，雖然(ran)與其(qi)他顯(xian)示(shi)設備一樣畫質非(fei)常重要，但是也存在(zai)因“投(tou)(tou)(tou)(tou)影”方式而產生的(de)投(tou)(tou)(tou)(tou)影儀特有的(de)問題。一是必須調整投(tou)(tou)(tou)(tou)影角(jiao)度，二(er)是必須在(zai)屏幕與投(tou)(tou)(tou)(tou)影儀之間留(liu)出(chu)沒(mei)有障礙物(wu)的(de)空間。

投(tou)影(ying)儀(yi)會因投(tou)影(ying)角度不正而(er)使圖像出現(xian)梯形(xing)失真（見圖8上(shang)）。房間(jian)狹小時有時就要將投(tou)影(ying)儀(yi)橫向(xiang)錯開放置(zhi)，或者(zhe)必(bi)須從斜下(xia)方投(tou)影(ying)。如果橫向(xiang)投(tou)影(ying)，就會產(chan)生左右加寬的(de)梯形(xing)，而(er)從斜下(xia)方向(xiang)上(shang)投(tou)影(ying)時則會形(xing)成上(shang)寬下(xia)窄的(de)梯形(xing)。

這種梯形校正技術(shu)目前已經成熟，并且(qie)已經應(ying)用于大多數產品中（見圖8下(xia)）。該技術(shu)稱為“梯形失真校正”。

以投影(ying)儀投影(ying)出來的畫(hua)面橫縱比(bi)為(wei)4：3為(wei)例進行(xing)說明。上寬下(xia)(xia)窄的梯(ti)形(xing)根據下(xia)(xia)線(xian)，將畫(hua)面校正成4:3的長方形(xing)。為(wei)了實現這一點，就要改變元(yuan)件生成的圖像(xiang)。即(ji)在元(yuan)件上加(jia)大(da)直接投影(ying)時(shi)會變寬的那(nei)部分(fen)的像(xiang)素間(jian)隔(ge)。也就是說，通(tong)過將元(yuan)件上的顯示調整成梯(ti)形(xing)，而使(shi)投影(ying)圖像(xiang)顯示成長方形(xing)。不過，像(xiang)素間(jian)隔(ge)加(jia)大(da)的那(nei)部分(fen)的分(fen)辨率會有所下(xia)(xia)降。

各種場合對投影儀的要求不同

而(er)且校(xiao)正技術也在不斷(duan)進步。有(you)的(de)產品不僅上(shang)下和(he)左右變寬時都(dou)能校(xiao)正，而(er)且投影時還能夠(gou)通過傾斜(xie)傳感(gan)器(qi)檢測機身角(jiao)度，自動校(xiao)正圖(tu)像失真。

有(you)一種獨特(te)方(fang)式(shi)就是NEC ViewTechnology開發的(de)(de)校(xiao)正(zheng)技(ji)術。利用附帶的(de)(de)遙(yao)控器指定顯示畫面(mian)的(de)(de)4個角(jiao)，按一下設置按鈕，就能校(xiao)正(zheng)成(cheng)由指定的(de)(de)4個點構成(cheng)的(de)(de)四角(jiao)形。該(gai)公(gong)司利用自主開發的(de)(de)芯片實現(xian)了這種校(xiao)正(zheng)技(ji)術。

另外(wai)，還在縮短屏幕和(he)投(tou)影儀之間的(de)距離上進(jin)行了研發。因(yin)為要(yao)想不(bu)把中間的(de)障礙物投(tou)影上去，投(tou)影距離越短越好。最(zui)近(jin)鏡(jing)(jing)頭焦(jiao)距較短的(de)產品需求日趨旺(wang)盛。短焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭目前主(zhu)要(yao)用于高分辨(bian)率的(de)高價(jia)機(ji)型(xing)中。不(bu)過，由于鏡(jing)(jing)頭昂貴(gui)，因(yin)此最(zui)初只應(ying)用于高性能(neng)的(de)高價(jia)產品中。最(zui)近(jin)由于鏡(jing)(jing)頭價(jia)格已(yi)逐(zhu)步降低，因(yin)此兩年(nian)前開始逐(zhu)漸(jian)應(ying)用于小型(xing)產品中。

此(ci)外，還在(zai)開發(fa)(fa)不使用鏡頭而(er)實現(xian)短焦的(de)產品。這就是NEC ViewTechnology開發(fa)(fa)的(de)利(li)用鏡片反(fan)射光線(xian)(xian)來調節角(jiao)度的(de)DLP投(tou)影(ying)儀“WT600”。按順序將(jiang)光線(xian)(xian)反(fan)射到4枚非球(qiu)面(mian)鏡片上進行投(tou)影(ying)。由于可以(yi)將(jiang)投(tou)影(ying)儀放置(zhi)在(zai)演示人員和屏幕之間，因此(ci)不會投(tou)影(ying)出人影(ying)。“投(tou)產方面(mian)最大的(de)困(kun)難是提高亮度。目(mu)前(qian)已通過改進彩色濾色器，實現(xian)了1200ANSI流明”

NEC ViewTechnology推(tui)出的(de)DLP投影(ying)儀(yi)“WT600”。60英寸（0.9×1.2m）屏幕的(de)投影(ying)距離為26cm。