【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)影儀是一種用來放大顯示圖(tu)像的(de)投(tou)影裝置。目(mu)前已經(jing)應(ying)用于(yu)會議室演(yan)示以及在家庭中(zhong)通過連接DVD影碟機(ji)等設備(bei)在大屏幕上觀看(kan)電影。在電影院，也同(tong)樣(yang)已開始取代(dai)老電影膠(jiao)片(pian)的(de)數(shu)碼影院放映機(ji)，被用作面(mian)向硬盤數(shu)字數(shu)據的(de)銀幕。

投影機原理是什么

說(shuo)到投影(ying)儀(yi)成(cheng)像(xiang)(xiang)原理，基(ji)本上(shang)所有類型的(de)投影(ying)儀(yi)都(dou)(dou)一(yi)樣(yang)。投影(ying)儀(yi)先將(jiang)光線照射到圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)顯(xian)示元(yuan)(yuan)件上(shang)來(lai)產生(sheng)影(ying)像(xiang)(xiang)，然(ran)后(hou)通過(guo)(guo)鏡(jing)頭進行(xing)投影(ying)。投影(ying)儀(yi)的(de)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)顯(xian)示元(yuan)(yuan)件包括利用(yong)透(tou)(tou)光產生(sheng)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)的(de)透(tou)(tou)過(guo)(guo)型和利用(yong)反射光產生(sheng)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)的(de)反射型。無論哪一(yi)種類型，都(dou)(dou)是將(jiang)投影(ying)燈的(de)光線分成(cheng)紅、綠、藍三色(se)，再產生(sheng)各種顏色(se)的(de)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)。因為(wei)元(yuan)(yuan)件本身只能進行(xing)單色(se)顯(xian)示，因此就要利用(yong)3枚元(yuan)(yuan)件分別(bie)生(sheng)成(cheng)3色(se)成(cheng)分。然(ran)后(hou)再通過(guo)(guo)棱鏡(jing)將(jiang)這(zhe)3色(se)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)合成(cheng)為(wei)一(yi)個圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)，最后(hou)通過(guo)(guo)鏡(jing)頭投影(ying)到屏幕(mu)上(shang)。

圖1：投影(ying)機的原理(li)圖

使用(yong)圖像顯(xian)示元件，分(fen)別產生紅(hong)、綠(lv)、藍三色圖像，然后(hou)通(tong)過合成(cheng)進(jin)行(xing)投影(ying)。

圖像顯示元(yuan)件(jian)(jian)包括3類(lei)（見(jian)圖2）。其中采(cai)用(yong)(yong)液(ye)(ye)晶的有2類(lei)，分(fen)別是采(cai)用(yong)(yong)光透過型液(ye)(ye)晶的透過型液(ye)(ye)晶元(yuan)件(jian)(jian)和(he)采(cai)用(yong)(yong)可(ke)反射光的反射型液(ye)(ye)晶的元(yuan)件(jian)(jian)。后一種元(yuan)件(jian)(jian)是DMD（數字微鏡(jing)元(yuan)件(jian)(jian)），每(mei)個(ge)像素使用(yong)(yong)一個(ge)微鏡(jing)，通過改變反射光的方向來生成(cheng)圖像。

圖2：3種圖像顯示元(yuan)件

分別是采(cai)用液(ye)晶(jing)的透過(guo)型(xing)(xing)液(ye)晶(jing)元(yuan)件和反(fan)射型(xing)(xing)液(ye)晶(jing)元(yuan)件，以及利用鏡子(zi)產生像素的DMD。3種元(yuan)件各有利弊。

圖3：反(fan)射型液晶元件采取的措施

投影(ying)機使(shi)用的反射型液(ye)晶(jing)元件大體上采(cai)取如下(xia)3種(zhong)措施：（1）采(cai)用無(wu)機材料的定(ding)向膜，易于控(kong)制液(ye)晶(jing)；（2）通過減小液(ye)晶(jing)層厚(hou)度，提高響應速度；（3）通過取消(xiao)液(ye)晶(jing)中的障礙(ai)物即隔離(li)片（Spacer），提高光的利用效率。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過型液(ye)晶(jing)元件生(sheng)成(cheng)圖像(xiang)的(de)原理與已經(jing)(jing)廣(guang)泛用(yong)作普通(tong)電腦顯(xian)示(shi)屏(ping)的(de)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器相同(tong)。在日本國內，精工(gong)愛普生(sheng)和索(suo)尼兩(liang)公(gong)司已經(jing)(jing)開始提供(gong)這種元件。投影(ying)儀用(yong)的(de)液(ye)晶(jing)元件是用(yong)高(gao)溫(wen)多晶(jing)硅液(ye)晶(jing)制造(zao)的(de)。因為它不同(tong)于普通(tong)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器，通(tong)過將小像(xiang)素生(sheng)成(cheng)的(de)圖像(xiang)放大至數百倍(bei)后進(jin)行投影(ying)，因此(ci)極其微小的(de)缺(que)陷放大后都會(hui)非常(chang)明(ming)顯(xian)，在制造(zao)的(de)時候需(xu)要(yao)相當高(gao)的(de)精度。

透(tou)過型液晶(jing)(jing)元件(jian)的工作原理與液晶(jing)(jing)顯示器(qi)完全相同。液晶(jing)(jing)分子在(zai)加(jia)電后(hou)方向就(jiu)會改變，由液晶(jing)(jing)分子的方向來(lai)調(diao)節是否讓光線通過，以此顯示白色(se)和黑色(se)。

其缺點(dian)是光的利用效(xiao)率較(jiao)差。這是因(yin)(yin)為透過(guo)型液(ye)晶面板由多層構成，因(yin)(yin)此只能保證3成左右的入射光通(tong)過(guo)。

透(tou)過(guo)(guo)型液(ye)(ye)晶(jing)(jing)元(yuan)件的(de)尺寸越(yue)來(lai)越(yue)小。透(tou)過(guo)(guo)型液(ye)(ye)晶(jing)(jing)元(yuan)件一般在0.7～0.8英寸之間，不過(guo)(guo)為了(le)(le)控制成(cheng)本，主流投影儀使用(yong)(yong)的(de)元(yuan)件都在0.7英寸左右(you)。然而，元(yuan)件越(yue)小，透(tou)過(guo)(guo)光(guang)的(de)面積就越(yue)小，因而圖像就越(yue)暗。因此(ci)，使用(yong)(yong)小元(yuan)件時(shi)為了(le)(le)確(que)保(bao)亮(liang)度(du)，投影燈就要大一些，而且為了(le)(le)提(ti)高透(tou)過(guo)(guo)光(guang)的(de)效率，光(guang)學系統也會變大。“由于在使用(yong)(yong)小液(ye)(ye)晶(jing)(jing)面板(ban)時(shi)，為了(le)(le)確(que)保(bao)亮(liang)度(du)，必須照(zhao)射更(geng)多(duo)的(de)光(guang)線，因此(ci)機身反而會更(geng)大。而尺寸為0.9英寸左右(you)的(de)話，不僅可(ke)確(que)保(bao)足夠的(de)亮(liang)度(du)，同時(shi)還(huan)能設(she)計到(dao)更(geng)小。”

透過型(xing)液(ye)晶(jing)元件會(hui)因(yin)長時間使(shi)用(yong)(yong)而老化(hua)。這(zhe)是因(yin)為(wei)用(yong)(yong)來調(diao)節液(ye)晶(jing)分子方(fang)向的(de)定向膜和控制(zhi)光(guang)(guang)線方(fang)向的(de)偏光(guang)(guang)板(ban)等采(cai)用(yong)(yong)的(de)是有機(ji)材(cai)料。由于投影(ying)燈(deng)功率(lv)高，因(yin)此不僅(jin)發熱，而且(qie)光(guang)(guang)線很強，所以會(hui)使(shi)有機(ji)材(cai)料產(chan)生化(hua)學變(bian)化(hua)。材(cai)料老化(hua)的(de)程度因(yin)投影(ying)燈(deng)的(de)使(shi)用(yong)(yong)模(mo)式和用(yong)(yong)戶使(shi)用(yong)(yong)方(fang)法的(de)不同有很大差異。

適合視頻播放的反射型液晶元件

在可實現(xian)高(gao)畫質的液晶(jing)元件中有一種反射型液晶(jing)。最大的特點是(shi)顯示(shi)視頻時至關重要的響應速度(du)非常快，而且(qie)由(you)于對比度(du)高(gao)，因此黑色(se)顯示(shi)得非常清(qing)晰。這(zhe)種液晶(jing)適合于顯示(shi)電影等(deng)視頻播(bo)放。

目前已有(you)三家日(ri)本公(gong)司開發(fa)(fa)成功了這(zhe)種元件。JVC、日(ri)立制作(zuo)所和(he)索(suo)尼已經分別于(yu)1997年(nian)、2001年(nian)和(he)2003年(nian)發(fa)(fa)布了這(zhe)種元件。JVC的元件名(ming)為“D-ILA”，索(suo)尼的元件名(ming)為“SXRD”。

反(fan)射(she)型液(ye)(ye)晶元件由于光(guang)的(de)(de)利用效率比(bi)透過型高，因(yin)此(ci)能(neng)(neng)夠(gou)(gou)制造(zao)出高亮度(du)的(de)(de)投影儀。在(zai)(zai)液(ye)(ye)晶部分的(de)(de)下面(mian)有一層反(fan)射(she)光(guang)線(xian)的(de)(de)薄膜(mo)，能(neng)(neng)夠(gou)(gou)反(fan)射(she)6～7成的(de)(de)光(guang)線(xian)。對比(bi)度(du)高是(shi)因(yin)為(wei)關閉(bi)電壓時(shi)(shi)(shi)液(ye)(ye)晶采用的(de)(de)是(shi)垂直排列方(fang)式。這種方(fang)式稱為(wei)垂直定向(xiang)。由于不加(jia)壓時(shi)(shi)(shi)，為(wei)黑(hei)色顯(xian)示(shi)(shi)，因(yin)此(ci)能(neng)(neng)夠(gou)(gou)更清晰地表(biao)現黑(hei)色。反(fan)射(she)型液(ye)(ye)晶元件的(de)(de)優點在(zai)(zai)顯(xian)示(shi)(shi)暗畫面(mian)時(shi)(shi)(shi)更容易理解。在(zai)(zai)漆黑(hei)的(de)(de)畫面(mian)上顯(xian)示(shi)(shi)黑(hei)衣(yi)服和頭發時(shi)(shi)(shi)，能(neng)(neng)夠(gou)(gou)不受背景的(de)(de)影響進行顯(xian)示(shi)(shi)。

投影儀用(yong)的(de)(de)(de)反射型(xing)液晶(jing)元件的(de)(de)(de)響應速度(du)高是因為(wei)在(zai)(zai)液晶(jing)部分采取(qu)了(le)(le)一(yi)定的(de)(de)(de)措(cuo)施(shi)（見圖3）。通過(guo)將液晶(jing)層減小到2μm以下(xia)，提高了(le)(le)響應速度(du)。一(yi)般來說(shuo)，液晶(jing)面板為(wei)了(le)(le)確保均(jun)勻的(de)(de)(de)薄度(du)，要在(zai)(zai)液晶(jing)中加入名(ming)為(wei)隔(ge)離(li)片(pian)的(de)(de)(de)輔助材(cai)料(liao)(liao)。這(zhe)種隔(ge)離(li)片(pian)的(de)(de)(de)厚度(du)就是液晶(jing)層的(de)(de)(de)厚度(du)。但JVC的(de)(de)(de)D-ILA和(he)(he)索(suo)尼的(de)(de)(de)SXRD，通過(guo)在(zai)(zai)制造(zao)方(fang)法(fa)和(he)(he)封裝材(cai)料(liao)(liao)上下(xia)功(gong)夫，在(zai)(zai)不(bu)使用(yong)隔(ge)離(li)片(pian)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)實現(xian)了(le)(le)2μm的(de)(de)(de)厚度(du)。“通過(guo)取(qu)消隔(ge)離(li)片(pian)，解決了(le)(le)在(zai)(zai)像素(su)顯示部分會顯出隔(ge)離(li)片(pian)的(de)(de)(de)問題(ti)。利(li)用(yong)封裝材(cai)料(liao)(liao)確保了(le)(le)液晶(jing)單(dan)元的(de)(de)(de)厚度(du)。

如何使用透鏡來進行反射

每(mei)個像素一(yi)個微(wei)鏡，反射光線(xian)。

投(tou)影儀(yi)(yi)有的還使用微鏡元件。這就(jiu)是美國(guo)德(de)州(zhou)儀(yi)(yi)器開發的DMD。由(you)于DMD專(zhuan)利歸(gui)該公司所(suo)有，因此只有該公司進行生(sheng)產和供貨。采用DMD的投(tou)影儀(yi)(yi)稱為DLP（數字光處理）投(tou)影儀(yi)(yi)。

DMD的每一個像(xiang)素都是一面鏡(jing)子，在半導體底(di)(di)板上排列著和像(xiang)素一樣(yang)多(duo)的微鏡(jing)。微鏡(jing)邊(bian)長僅14μm。使用(yong)微鏡(jing)最多(duo)的DMD是大約80萬像(xiang)素的型號。通過在0.7英(ying)寸(cun)（對(dui)角線長度）底(di)(di)板上的大約80萬枚(mei)微鏡(jing)逐(zhu)枚(mei)動(dong)作來顯示圖像(xiang)。

每一枚微鏡(jing)以(yi)對角線方向為軸左右(you)傾斜。采用靜電引力(li)移動微鏡(jing)。微鏡(jing)本身施加(jia)20V電壓，在對角線一端(duan)(duan)下方施加(jia)5V，另一個施加(jia)0V電壓后，由于(yu)0V一端(duan)(duan)的電位差較大，因(yin)此(ci)微鏡(jing)就將向這一側偏移。

圖(tu)4：DMD結(jie)構(gou)（左），以及用DMD生(sheng)成(cheng)圖(tu)像的原理（右）

利用微鏡角度改變反光(guang)(guang)方(fang)向。顯示(shi)白色(se)時設置成反射光(guang)(guang)朝向鏡頭的角度。顯示(shi)黑色(se)時光(guang)(guang)線則光(guang)(guang)被吸收(shou)板所吸收(shou)。

通過傾斜DMD的方(fang)向來改變光(guang)線反(fan)射(she)角(jiao)度(du)，來實(shi)現白色(se)(se)(se)(se)和黑色(se)(se)(se)(se)（圖(tu)4右）。當微鏡向某個方(fang)向傾斜10度(du)時(shi)，通過調整光(guang)線將(jiang)反(fan)射(she)到鏡頭方(fang)向，反(fan)方(fang)向傾斜10度(du)時(shi)光(guang)線將(jiang)反(fan)射(she)到光(guang)吸收(shou)板上。這樣(yang)一來，光(guang)線朝鏡頭反(fan)射(she)時(shi)顯示(shi)白色(se)(se)(se)(se)，朝光(guang)吸收(shou)板反(fan)射(she)時(shi)顯示(shi)黑色(se)(se)(se)(se)。中間(jian)色(se)(se)(se)(se)調則通過在(zai)極短時(shi)間(jian)內反(fan)復(fu)切換白色(se)(se)(se)(se)和黑色(se)(se)(se)(se)來實(shi)現。

與液晶(jing)元件相比，DMD的(de)像素(su)具有(you)更高的(de)圖(tu)像顯示性能。首先是對比度(du)高。對比度(du)最高可達3000：1。另外對信號(hao)的(de)響應速(su)度(du)快(kuai)。響應速(su)度(du)約(yue)為15微秒(miao)，差不多是液晶(jing)的(de)1000倍(bei)。響應速(su)度(du)越快(kuai)，越能平滑地顯示視頻圖(tu)像。而且DMD的(de)光利(li)用效率更好。由(you)于像素(su)由(you)微鏡組成，因此(ci)照射來的(de)光線有(you)9成會反射出去(qu)。不過(guo)，雖然性能高，但每個像素(su)的(de)均價也高。

圖(tu)5：投影(ying)儀種類和用途

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)(de)普及型產(chan)品(pin)。使用反射型液(ye)晶的(de)(de)液(ye)晶投影(ying)儀和3板式DLP投影(ying)儀則是面向電影(ying)院數字放映機和大廳及各種(zhong)大眾活動(dong)的(de)(de)高(gao)價(jia)位產(chan)品(pin)。

圖6：單板式DLP投影儀的結(jie)構(gou)

只使用一枚DMD的(de)單板式(shi)DLP投影儀通過高速旋轉彩色濾色器，按順序(xu)分別向(xiang)DMD照射紅、綠、藍三(san)色光。DMD連續(xu)顯示各色圖像，然后(hou)通過鏡頭進行投影。根據日本(ben)德州儀器的(de)公開資料制作而成。

適合小型化的單板投影儀

適合小(xiao)型化的單板式投影(ying)儀(yi)

投影儀使用(yong)的元件有(you)3類，而實(shi)際采用(yong)這些(xie)元件的產(chan)品則分為如下4類：

（1）只使用1枚DMD的單(dan)板式DLP投影儀(yi)；

（2）使用3枚透過(guo)型液(ye)晶的液(ye)晶投(tou)影儀；

（3）使用3枚DMD的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)影儀。從顯(xian)示(shi)紅、綠、藍三色(se)圖像的(de)投(tou)影儀原(yuan)理看，基本上(shang)都是(shi)3板(ban)式(shi)。然而像DMD一樣(yang)圖像顯(xian)示(shi)性(xing)能較(jiao)高的(de)元件有1枚(mei)即可構成投(tou)影儀。DMD的(de)單(dan)枚(mei)價(jia)格(ge)較(jiao)高，也是(shi)采用單(dan)板(ban)式(shi)設計的(de)原(yuan)因之一。使用DMD的(de)DLP投(tou)影儀除部分大型產品(pin)外基本上(shang)都是(shi)單(dan)板(ban)式(shi)（見圖5）。

單板式DLP投影儀并不預先分(fen)離光(guang)(guang)線(xian)，而是通(tong)過(guo)由紅(hong)(hong)、綠、藍三色(se)(se)(se)構成一種(zhong)光(guang)(guang)線(xian)的彩(cai)色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)(qi)，按順序切換三種(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)（見圖(tu)6）。彩(cai)色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)(qi)每秒旋轉60～180次(ci)。通(tong)過(guo)彩(cai)色(se)(se)(se)濾色(se)(se)(se)器(qi)(qi)的光(guang)(guang)線(xian)照射(she)(she)到DMD上(shang)。DMD高速連續顯(xian)(xian)示三色(se)(se)(se)圖(tu)像，照射(she)(she)紅(hong)(hong)色(se)(se)(se)光(guang)(guang)時(shi)顯(xian)(xian)示紅(hong)(hong)色(se)(se)(se)成分(fen)的圖(tu)像，照射(she)(she)綠色(se)(se)(se)光(guang)(guang)時(shi)顯(xian)(xian)示綠色(se)(se)(se)成分(fen)的圖(tu)像。被(bei)DMD反射(she)(she)的三色(se)(se)(se)圖(tu)像通(tong)過(guo)鏡頭進行投影。

單板(ban)式DLP投影儀由于對比度高、響應速度快，因此(ci)適合于家庭影院等視頻(pin)顯示領(ling)域。而(er)且(qie)光學(xue)系統(tong)不需太(tai)大，因此(ci)設計(ji)小巧、重(zhong)量輕(qing)，且(qie)便攜性強，因此(ci)還適合于與電(dian)腦一(yi)起攜帶使用（照片1）。

不(bu)過，也有人(ren)指(zhi)出單板式DLP投(tou)影儀(yi)使用彩(cai)色(se)(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)(se)器連續顯示三色(se)(se)(se)圖像也產生了(le)相應的缺點。這(zhe)就(jiu)是高速的圖像顯示而導致顏色(se)(se)(se)分(fen)(fen)(fen)離的“彩(cai)虹現象”。有人(ren)指(zhi)出顏色(se)(se)(se)分(fen)(fen)(fen)離會“覺得晃眼睛”。面向家庭影院(yuan)的產品通過提(ti)高彩(cai)色(se)(se)(se)濾(lv)(lv)色(se)(se)(se)器的旋轉速度，并將濾(lv)(lv)色(se)(se)(se)器分(fen)(fen)(fen)為6個，或除三色(se)(se)(se)外(wai)再加上(shang)白色(se)(se)(se)等方法減(jian)輕了(le)這(zhe)種分(fen)(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投影儀“V-1100”。重約1.0kg，尺寸為寬180×高45×縱長141mm，一(yi)只手就能拿得住。

用特殊鏡片進行分光

采(cai)(cai)用(yong)投影(ying)儀基本結構即3板式的(de)投影(ying)儀包括如下3類(lei)：（1）普及(ji)型(xing)即采(cai)(cai)用(yong)透(tou)過型(xing)液晶的(de)產(chan)品；（2）采(cai)(cai)用(yong)DMD的(de)高(gao)價(jia)產(chan)品和采(cai)(cai)用(yong)反射型(xing)液晶元件的(de)高(gao)價(jia)產(chan)品。

下(xia)面以液晶投影儀為例(li)介(jie)紹(shao)一下(xia)此類產品(pin)的(de)結構(gou)（圖7）。首(shou)先要將(jiang)對身體有害的(de)紫(zi)外(wai)線(xian)(xian)和影響到(dao)溫度的(de)紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)從投影燈發出的(de)光(guang)線(xian)(xian)中去除掉。然(ran)后(hou)根據波長(chang)將(jiang)光(guang)分(fen)(fen)離成(cheng)紅(hong)、綠(lv)、藍(lan)(lan)3色(se)。分(fen)(fen)離光(guang)線(xian)(xian)時采用一種(zhong)名為“分(fen)(fen)色(se)鏡(jing)”的(de)特(te)殊鏡(jing)片(pian)。分(fen)(fen)色(se)鏡(jing)具(ju)有只讓特(te)定波長(chang)的(de)光(guang)通過(guo)而反射其他光(guang)線(xian)(xian)、或者只反射特(te)定光(guang)而讓剩(sheng)余(yu)光(guang)線(xian)(xian)通過(guo)的(de)特(te)性。先分(fen)(fen)離紅(hong)色(se)，接著(zhu)分(fen)(fen)離綠(lv)色(se)，最后(hou)剩(sheng)下(xia)的(de)就是(shi)藍(lan)(lan)色(se)光(guang)。有的(de)產品(pin)則按藍(lan)(lan)、綠(lv)、紅(hong)的(de)順序進(jin)(jin)行(xing)(xing)分(fen)(fen)離。由(you)圖像(xiang)元(yuan)件生成(cheng)3色(se)圖像(xiang)，然(ran)后(hou)利(li)用棱鏡(jing)將(jiang)這些(xie)光(guang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)合成(cheng)。為了形成(cheng)自然(ran)色(se)，按紅(hong)3、綠(lv)6、藍(lan)(lan)1的(de)比例(li)對光(guang)線(xian)(xian)進(jin)(jin)行(xing)(xing)合成(cheng)。

圖7：液晶投影(ying)儀的結構

投(tou)影(ying)燈發出的光線(xian)首先被分割成紫(zi)外線(xian)和紅外線(xian)。然后(hou)(hou)利(li)用名(ming)為分色鏡（Dichroic Mirror）的特殊(shu)鏡片將(jiang)其分成紅、綠、藍(lan)3種光。生(sheng)成3色圖像后(hou)(hou)，利(li)用棱鏡合成后(hou)(hou)進行投(tou)影(ying)。

圖(tu)8：梯形失真補(bu)償(chang)技術

減少(shao)元(yuan)件上造(zao)成(cheng)梯形失(shi)真部分的像素。分辨(bian)率會因(yin)此而下(xia)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(yi)根(gen)據元(yuan)件種類及采用(yong)的元(yuan)件數量(liang)不(bu)同，特點也各不(bu)相同。不(bu)過，實際產品除元(yuan)件外還根(gen)據用(yong)途進行了(le)調整。

投影(ying)儀的(de)(de)用途(tu)大體分為3個方面。首先(xian)是會議室等(deng)場合使(shi)用的(de)(de)演示(shi)用途(tu)，第(di)二個是在家(jia)庭中觀看電影(ying)的(de)(de)家(jia)庭影(ying)院用途(tu)，第(di)三個則(ze)是電影(ying)院等(deng)場合中放(fang)映(ying)數(shu)字電影(ying)的(de)(de)數(shu)碼放(fang)映(ying)機。

在產(chan)(chan)(chan)品(pin)數量(liang)最多的演(yan)示和(he)家庭影(ying)(ying)院(yuan)方(fang)面，12萬～60萬日元左(zuo)右的小型(xing)產(chan)(chan)(chan)品(pin)已經廣泛使用。此類產(chan)(chan)(chan)品(pin)的銷量(liang)方(fang)面，采用透過(guo)型(xing)液晶元件(jian)的約(yue)為(wei)8成，采用DMD的約(yue)為(wei)2成。在會議室和(he)各類活動中，電影(ying)(ying)院(yuan)使用的是(shi)采用3枚(mei)DMD的DLP投(tou)影(ying)(ying)儀和(he)采用反(fan)射(she)型(xing)液晶元件(jian)的投(tou)影(ying)(ying)儀。

是(shi)(shi)否重視(shi)亮度(du)，是(shi)(shi)否重視(shi)對比度(du)及(ji)色彩表現效果，因不同的(de)用途而異。演示用投影儀主要(yao)(yao)設想在(zai)會議室使用。在(zai)會議室，為了做記錄，周(zhou)圍環境必須要(yao)(yao)達到一定的(de)亮度(du)。因此對投影儀有亮度(du)要(yao)(yao)求。如(ru)果亮度(du)達到1500ANSI流明到2000ANSI流明之間，即便周(zhou)圍光線明亮，也可以(yi)進行(xing)正常投影。而且(qie)由于需(xu)要(yao)(yao)顯示表格等細小文字，因此還要(yao)(yao)示具(ju)有較(jiao)高的(de)分辨率。最近大(da)多都(dou)達到了與電(dian)腦(nao)顯示器相(xiang)同的(de)XGA（1024×768像素）規格以(yi)上。

另(ling)一方(fang)(fang)面，家庭影(ying)(ying)院方(fang)(fang)面，由于可(ke)以(yi)降低(di)房間亮(liang)度(du)(du)，因此亮(liang)度(du)(du)要(yao)求較低(di)。取而代之的(de)(de)是(shi)對比度(du)(du)能否能夠(gou)(gou)更深地表(biao)現(xian)黑色(se)，能夠(gou)(gou)充分表(biao)現(xian)出對于表(biao)示肌(ji)膚非常重要(yao)的(de)(de)紅色(se)。為(wei)了提(ti)高色(se)彩(cai)表(biao)現(xian)效(xiao)果，“通過(guo)改(gai)進分光(guang)鏡的(de)(de)制造工藝，能夠(gou)(gou)充分表(biao)現(xian)出紅色(se)和綠色(se)效(xiao)果”（三洋電機消(xiao)費者企(qi)業集團AV解決方(fang)(fang)案公司投影(ying)(ying)儀業務部商品(pin)規(gui)劃部商品(pin)規(gui)劃科科長杉村一人）。另(ling)外(wai)，使(shi)用反射型液晶元件的(de)(de)高價投影(ying)(ying)儀已(yi)經開始(shi)采用光(guang)波(bo)分布(bu)接(jie)近自然光(guang)、色(se)彩(cai)表(biao)現(xian)效(xiao)果較好的(de)(de)佳能投影(ying)(ying)燈(deng)。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對于(yu)投影儀來說，雖(sui)然與其(qi)他顯示設備(bei)一(yi)樣畫質非常重(zhong)要，但是(shi)也存在因“投影”方(fang)式而產生的投影儀特有的問題。一(yi)是(shi)必須調整(zheng)投影角度，二(er)是(shi)必須在屏幕與投影儀之間(jian)留出沒有障礙(ai)物的空間(jian)。

投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)會(hui)因(yin)投(tou)(tou)影(ying)角度不正而使圖像出現梯形失(shi)真（見圖8上）。房(fang)間狹小時有(you)時就要(yao)將投(tou)(tou)影(ying)儀(yi)橫(heng)(heng)向錯開放(fang)置，或者(zhe)必須從斜(xie)(xie)下(xia)方(fang)投(tou)(tou)影(ying)。如(ru)果橫(heng)(heng)向投(tou)(tou)影(ying)，就會(hui)產生左右加(jia)寬的(de)梯形，而從斜(xie)(xie)下(xia)方(fang)向上投(tou)(tou)影(ying)時則會(hui)形成(cheng)上寬下(xia)窄的(de)梯形。

這(zhe)種梯形(xing)校正技術目(mu)前已(yi)經(jing)(jing)成熟，并且(qie)已(yi)經(jing)(jing)應用(yong)于大多數產品中(zhong)（見圖8下）。該技術稱為“梯形(xing)失真校正”。

以(yi)投影(ying)(ying)儀投影(ying)(ying)出來的(de)(de)畫面橫縱(zong)比為(wei)4：3為(wei)例進(jin)行說明(ming)。上(shang)寬下窄的(de)(de)梯形(xing)根據下線，將畫面校正成(cheng)4:3的(de)(de)長(chang)方形(xing)。為(wei)了(le)實現這(zhe)一點，就要改(gai)變(bian)元件生成(cheng)的(de)(de)圖像(xiang)(xiang)。即在元件上(shang)加大直(zhi)接投影(ying)(ying)時會(hui)變(bian)寬的(de)(de)那部(bu)分的(de)(de)像(xiang)(xiang)素間(jian)隔。也(ye)就是說，通(tong)過將元件上(shang)的(de)(de)顯示調(diao)整成(cheng)梯形(xing)，而(er)使投影(ying)(ying)圖像(xiang)(xiang)顯示成(cheng)長(chang)方形(xing)。不過，像(xiang)(xiang)素間(jian)隔加大的(de)(de)那部(bu)分的(de)(de)分辨率會(hui)有所下降。

各種場合對投影儀的要求不同

而且校(xiao)正技術(shu)也在不斷(duan)進(jin)步。有的產(chan)品不僅上下和左右變寬(kuan)時都能(neng)校(xiao)正，而且投影時還能(neng)夠通過傾(qing)斜(xie)傳感器檢測機身角度，自動校(xiao)正圖像失真(zhen)。

有(you)一(yi)種獨特方式就是NEC ViewTechnology開(kai)(kai)發的(de)(de)(de)校正(zheng)技術。利(li)用附帶的(de)(de)(de)遙控(kong)器指定顯示畫面的(de)(de)(de)4個角，按(an)一(yi)下(xia)設置按(an)鈕(niu)，就能校正(zheng)成由指定的(de)(de)(de)4個點構成的(de)(de)(de)四(si)角形。該公司利(li)用自主開(kai)(kai)發的(de)(de)(de)芯(xin)片實現了這(zhe)種校正(zheng)技術。

另外(wai)，還在縮(suo)短(duan)屏幕和投影儀之間的(de)距(ju)離上進行(xing)了研發。因為(wei)要(yao)想(xiang)不(bu)(bu)把中間的(de)障礙(ai)物投影上去(qu)，投影距(ju)離越(yue)短(duan)越(yue)好。最(zui)近(jin)鏡(jing)頭(tou)(tou)焦(jiao)距(ju)較短(duan)的(de)產(chan)(chan)品(pin)需求日趨旺盛。短(duan)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)目前(qian)主要(yao)用于高(gao)分辨率的(de)高(gao)價(jia)機型(xing)中。不(bu)(bu)過(guo)，由(you)于鏡(jing)頭(tou)(tou)昂(ang)貴，因此最(zui)初只(zhi)應用于高(gao)性(xing)能的(de)高(gao)價(jia)產(chan)(chan)品(pin)中。最(zui)近(jin)由(you)于鏡(jing)頭(tou)(tou)價(jia)格(ge)已逐(zhu)步降(jiang)低，因此兩年前(qian)開始逐(zhu)漸應用于小(xiao)型(xing)產(chan)(chan)品(pin)中。

此(ci)外(wai)，還(huan)在開發(fa)不使用(yong)鏡頭而實現(xian)短焦的產品(pin)。這就(jiu)是NEC ViewTechnology開發(fa)的利用(yong)鏡片(pian)(pian)反(fan)射(she)光線來(lai)調節角度(du)的DLP投影儀(yi)“WT600”。按順序將光線反(fan)射(she)到(dao)4枚非球面鏡片(pian)(pian)上進行投影。由于(yu)可(ke)以(yi)將投影儀(yi)放(fang)置在演示人(ren)員和屏(ping)幕之間，因此(ci)不會投影出人(ren)影。“投產方面最大的困(kun)難是提高亮度(du)。目前已通過改(gai)進彩色(se)濾色(se)器，實現(xian)了1200ANSI流明(ming)”

NEC ViewTechnology推出的DLP投影(ying)儀“WT600”。60英(ying)寸（0.9×1.2m）屏幕的投影(ying)距離為26cm。