【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)是一種用來放(fang)大(da)顯示圖像的投影(ying)裝置。目(mu)前已經應(ying)用于會議室(shi)演示以及在(zai)(zai)家(jia)庭中通(tong)過連(lian)接DVD影(ying)碟機(ji)等(deng)設備在(zai)(zai)大(da)屏幕上(shang)觀看電(dian)(dian)影(ying)。在(zai)(zai)電(dian)(dian)影(ying)院，也同樣已開(kai)始(shi)取代老電(dian)(dian)影(ying)膠片的數(shu)碼影(ying)院放(fang)映機(ji)，被用作面向硬盤數(shu)字數(shu)據的銀幕。

投影機原理是什么

說(shuo)到投(tou)影(ying)(ying)儀(yi)成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)原理，基本(ben)上所有(you)類(lei)型的(de)投(tou)影(ying)(ying)儀(yi)都(dou)一(yi)樣(yang)。投(tou)影(ying)(ying)儀(yi)先將(jiang)光(guang)線照射到圖像(xiang)(xiang)(xiang)顯(xian)示(shi)元件(jian)(jian)上來產生影(ying)(ying)像(xiang)(xiang)(xiang)，然(ran)后通過鏡(jing)頭進(jin)行(xing)投(tou)影(ying)(ying)。投(tou)影(ying)(ying)儀(yi)的(de)圖像(xiang)(xiang)(xiang)顯(xian)示(shi)元件(jian)(jian)包括(kuo)利(li)用(yong)透(tou)光(guang)產生圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)透(tou)過型和(he)利(li)用(yong)反射光(guang)產生圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)反射型。無論哪(na)一(yi)種類(lei)型，都(dou)是將(jiang)投(tou)影(ying)(ying)燈的(de)光(guang)線分成(cheng)(cheng)紅、綠、藍三色(se)(se)，再產生各種顏色(se)(se)的(de)圖像(xiang)(xiang)(xiang)。因為(wei)元件(jian)(jian)本(ben)身只能(neng)進(jin)行(xing)單(dan)色(se)(se)顯(xian)示(shi)，因此就(jiu)要利(li)用(yong)3枚元件(jian)(jian)分別生成(cheng)(cheng)3色(se)(se)成(cheng)(cheng)分。然(ran)后再通過棱鏡(jing)將(jiang)這(zhe)3色(se)(se)圖像(xiang)(xiang)(xiang)合成(cheng)(cheng)為(wei)一(yi)個圖像(xiang)(xiang)(xiang)，最后通過鏡(jing)頭投(tou)影(ying)(ying)到屏幕上。

圖1：投影機的原理圖

使用(yong)圖像顯(xian)示元件，分別產生紅、綠、藍三色圖像，然后通(tong)過合成進行(xing)投影。

圖(tu)像顯示元(yuan)件包括3類（見圖(tu)2）。其中采用(yong)液(ye)晶(jing)的(de)(de)(de)有(you)2類，分別是采用(yong)光(guang)透(tou)過型液(ye)晶(jing)的(de)(de)(de)透(tou)過型液(ye)晶(jing)元(yuan)件和采用(yong)可反(fan)射光(guang)的(de)(de)(de)反(fan)射型液(ye)晶(jing)的(de)(de)(de)元(yuan)件。后(hou)一種元(yuan)件是DMD（數字(zi)微(wei)鏡元(yuan)件），每個像素使用(yong)一個微(wei)鏡，通過改變反(fan)射光(guang)的(de)(de)(de)方(fang)向來生(sheng)成(cheng)圖(tu)像。

圖2：3種圖像(xiang)顯示元件

分(fen)別是采用液(ye)晶(jing)的(de)透過型液(ye)晶(jing)元件(jian)和反射型液(ye)晶(jing)元件(jian)，以及利用鏡子產(chan)生像(xiang)素的(de)DMD。3種元件(jian)各有利弊。

圖3：反射型液(ye)晶元件采取(qu)的措施

投影(ying)機使用的反射型液晶(jing)元件大體上采取如下3種措施：（1）采用無機材料的定(ding)向膜，易于控制液晶(jing)；（2）通過(guo)(guo)減(jian)小液晶(jing)層(ceng)厚(hou)度，提(ti)高(gao)響應速(su)度；（3）通過(guo)(guo)取消(xiao)液晶(jing)中的障礙物即(ji)隔離片（Spacer），提(ti)高(gao)光(guang)的利用效率。

結構與液晶面板相同的透過型元件

透過型液晶(jing)(jing)元件(jian)生(sheng)成圖像(xiang)的原理與(yu)已經(jing)廣泛用作普(pu)通(tong)電腦顯示屏的液晶(jing)(jing)顯示器相(xiang)同。在(zai)日(ri)本(ben)國(guo)內(nei)，精工愛普(pu)生(sheng)和索尼兩(liang)公(gong)司已經(jing)開(kai)始提供這種元件(jian)。投影儀用的液晶(jing)(jing)元件(jian)是用高溫多晶(jing)(jing)硅液晶(jing)(jing)制造(zao)的。因(yin)為它不同于普(pu)通(tong)液晶(jing)(jing)顯示器，通(tong)過將小像(xiang)素生(sheng)成的圖像(xiang)放大至數(shu)百倍后進行投影，因(yin)此極(ji)其(qi)微小的缺陷放大后都(dou)會非常明顯，在(zai)制造(zao)的時候需要相(xiang)當高的精度(du)。

透過型液(ye)晶(jing)元件的工作原理與(yu)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器完全相同。液(ye)晶(jing)分子(zi)在(zai)加電后(hou)方向(xiang)就會改(gai)變，由(you)液(ye)晶(jing)分子(zi)的方向(xiang)來調節是否讓光線通過，以此顯(xian)示(shi)白色和黑(hei)色。

其缺(que)點是(shi)光的利用效率較差。這是(shi)因為透過(guo)型液晶(jing)面板由多(duo)層構成(cheng)，因此只能(neng)保證3成(cheng)左右的入射光通(tong)過(guo)。

透(tou)(tou)過(guo)(guo)型(xing)(xing)液(ye)晶(jing)元(yuan)件的尺寸(cun)越(yue)來越(yue)小(xiao)。透(tou)(tou)過(guo)(guo)型(xing)(xing)液(ye)晶(jing)元(yuan)件一(yi)般在0.7～0.8英(ying)寸(cun)之間，不過(guo)(guo)為(wei)(wei)了(le)(le)控(kong)制成本，主流投(tou)影儀使用的元(yuan)件都在0.7英(ying)寸(cun)左(zuo)右(you)。然而(er)，元(yuan)件越(yue)小(xiao)，透(tou)(tou)過(guo)(guo)光的面積就越(yue)小(xiao)，因(yin)而(er)圖像就越(yue)暗(an)。因(yin)此，使用小(xiao)元(yuan)件時為(wei)(wei)了(le)(le)確(que)保亮度(du)，投(tou)影燈就要大一(yi)些，而(er)且(qie)為(wei)(wei)了(le)(le)提(ti)高透(tou)(tou)過(guo)(guo)光的效(xiao)率，光學系統(tong)也會(hui)(hui)變大。“由于在使用小(xiao)液(ye)晶(jing)面板時，為(wei)(wei)了(le)(le)確(que)保亮度(du)，必須照射更(geng)(geng)多的光線(xian)，因(yin)此機(ji)身(shen)反而(er)會(hui)(hui)更(geng)(geng)大。而(er)尺寸(cun)為(wei)(wei)0.9英(ying)寸(cun)左(zuo)右(you)的話，不僅可確(que)保足(zu)夠的亮度(du)，同時還能設計到更(geng)(geng)小(xiao)。”

透(tou)過型(xing)液(ye)晶元(yuan)件會因(yin)(yin)長時間使(shi)用而(er)老化(hua)。這(zhe)是因(yin)(yin)為(wei)用來調節液(ye)晶分(fen)子方(fang)向的定(ding)向膜和控制光線方(fang)向的偏光板等采用的是有機(ji)材料(liao)。由于投影燈功(gong)率高，因(yin)(yin)此不(bu)僅發(fa)熱，而(er)且光線很強，所以會使(shi)有機(ji)材料(liao)產生(sheng)化(hua)學變化(hua)。材料(liao)老化(hua)的程度因(yin)(yin)投影燈的使(shi)用模式(shi)和用戶使(shi)用方(fang)法的不(bu)同有很大差(cha)異。

適合視頻播放的反射型液晶元件

在可實現高(gao)畫(hua)質的液晶(jing)元件中有(you)一種反射型液晶(jing)。最(zui)大的特點是顯示視頻時(shi)至關重要的響應速度非常快(kuai)，而(er)且由于對比度高(gao)，因此黑色顯示得非常清(qing)晰。這種液晶(jing)適合于顯示電(dian)影等視頻播放。

目前(qian)已(yi)有(you)三家日本公司開(kai)發(fa)成功(gong)了這(zhe)種元(yuan)件。JVC、日立制(zhi)作所(suo)和(he)索尼已(yi)經(jing)分別于(yu)1997年、2001年和(he)2003年發(fa)布了這(zhe)種元(yuan)件。JVC的元(yuan)件名為“D-ILA”，索尼的元(yuan)件名為“SXRD”。

反射型(xing)液(ye)晶(jing)元(yuan)件由于(yu)(yu)光的(de)利(li)用(yong)效率比透過型(xing)高(gao)(gao)，因此能夠(gou)制造出(chu)高(gao)(gao)亮度(du)的(de)投影儀。在液(ye)晶(jing)部分(fen)的(de)下面(mian)有一層反射光線的(de)薄膜，能夠(gou)反射6～7成(cheng)的(de)光線。對比度(du)高(gao)(gao)是因為關閉電壓(ya)時液(ye)晶(jing)采用(yong)的(de)是垂(chui)直排列方式。這種方式稱為垂(chui)直定向。由于(yu)(yu)不加壓(ya)時，為黑色(se)顯示(shi)，因此能夠(gou)更清(qing)晰地(di)表現黑色(se)。反射型(xing)液(ye)晶(jing)元(yuan)件的(de)優點在顯示(shi)暗畫面(mian)時更容易理解。在漆黑的(de)畫面(mian)上顯示(shi)黑衣服和頭發時，能夠(gou)不受背景的(de)影響(xiang)進行顯示(shi)。

投影儀用(yong)(yong)的(de)反射型液(ye)(ye)(ye)晶(jing)(jing)元件(jian)的(de)響(xiang)應速(su)度(du)(du)高(gao)是(shi)(shi)因為(wei)(wei)在液(ye)(ye)(ye)晶(jing)(jing)部(bu)分采取(qu)了(le)一定(ding)的(de)措施(shi)（見圖3）。通(tong)過將液(ye)(ye)(ye)晶(jing)(jing)層減小(xiao)到(dao)2μm以下，提高(gao)了(le)響(xiang)應速(su)度(du)(du)。一般來(lai)說，液(ye)(ye)(ye)晶(jing)(jing)面板為(wei)(wei)了(le)確保(bao)(bao)均勻的(de)薄度(du)(du)，要(yao)在液(ye)(ye)(ye)晶(jing)(jing)中加(jia)入名(ming)為(wei)(wei)隔(ge)離(li)片(pian)的(de)輔(fu)助材料(liao)。這種隔(ge)離(li)片(pian)的(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)就是(shi)(shi)液(ye)(ye)(ye)晶(jing)(jing)層的(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)。但JVC的(de)D-ILA和索尼的(de)SXRD，通(tong)過在制造方法和封(feng)裝(zhuang)(zhuang)材料(liao)上下功(gong)夫(fu)，在不(bu)使(shi)用(yong)(yong)隔(ge)離(li)片(pian)的(de)情況下實現了(le)2μm的(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)。“通(tong)過取(qu)消隔(ge)離(li)片(pian)，解決了(le)在像素顯示部(bu)分會(hui)顯出隔(ge)離(li)片(pian)的(de)問題。利用(yong)(yong)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)材料(liao)確保(bao)(bao)了(le)液(ye)(ye)(ye)晶(jing)(jing)單元的(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)。

如何使用透鏡來進行反射

每個像(xiang)素一個微鏡，反(fan)射光(guang)線。

投(tou)影儀有的還使用(yong)微鏡元件。這就是美國(guo)德州儀器開發的DMD。由于DMD專(zhuan)利歸該公(gong)(gong)司所有，因(yin)此只有該公(gong)(gong)司進行生產和供(gong)貨(huo)。采用(yong)DMD的投(tou)影儀稱為DLP（數字(zi)光處理）投(tou)影儀。

DMD的(de)(de)每一個像素都是一面鏡子，在半導體底板(ban)上排列著和(he)像素一樣(yang)多的(de)(de)微(wei)(wei)鏡。微(wei)(wei)鏡邊(bian)長(chang)僅14μm。使用微(wei)(wei)鏡最多的(de)(de)DMD是大約80萬(wan)像素的(de)(de)型號(hao)。通(tong)過在0.7英寸(cun)（對(dui)角線長(chang)度）底板(ban)上的(de)(de)大約80萬(wan)枚微(wei)(wei)鏡逐枚動作來(lai)顯示圖像。

每一(yi)(yi)(yi)枚微鏡(jing)以(yi)對(dui)角(jiao)線方(fang)向(xiang)為軸左右傾(qing)斜。采用靜電(dian)(dian)引力(li)移(yi)動微鏡(jing)。微鏡(jing)本(ben)身施加20V電(dian)(dian)壓，在對(dui)角(jiao)線一(yi)(yi)(yi)端(duan)下(xia)方(fang)施加5V，另一(yi)(yi)(yi)個施加0V電(dian)(dian)壓后，由于0V一(yi)(yi)(yi)端(duan)的(de)電(dian)(dian)位(wei)差較(jiao)大，因此(ci)微鏡(jing)就將向(xiang)這一(yi)(yi)(yi)側偏移(yi)。

圖(tu)4：DMD結(jie)構（左），以及用DMD生成圖(tu)像的(de)原理（右）

利用微鏡角(jiao)度(du)改(gai)變反光(guang)方向。顯示白色時(shi)設置成反射光(guang)朝向鏡頭的角(jiao)度(du)。顯示黑(hei)色時(shi)光(guang)線則光(guang)被吸收板所吸收。

通(tong)過(guo)(guo)傾斜(xie)(xie)DMD的方向(xiang)(xiang)(xiang)來改變(bian)光(guang)線反(fan)(fan)(fan)射(she)角度(du)，來實現白(bai)色(se)和(he)(he)黑色(se)（圖4右）。當微鏡向(xiang)(xiang)(xiang)某(mou)個方向(xiang)(xiang)(xiang)傾斜(xie)(xie)10度(du)時，通(tong)過(guo)(guo)調整(zheng)光(guang)線將反(fan)(fan)(fan)射(she)到(dao)鏡頭(tou)方向(xiang)(xiang)(xiang)，反(fan)(fan)(fan)方向(xiang)(xiang)(xiang)傾斜(xie)(xie)10度(du)時光(guang)線將反(fan)(fan)(fan)射(she)到(dao)光(guang)吸(xi)收板上。這樣一來，光(guang)線朝鏡頭(tou)反(fan)(fan)(fan)射(she)時顯(xian)示白(bai)色(se)，朝光(guang)吸(xi)收板反(fan)(fan)(fan)射(she)時顯(xian)示黑色(se)。中間色(se)調則通(tong)過(guo)(guo)在極短時間內反(fan)(fan)(fan)復(fu)切換白(bai)色(se)和(he)(he)黑色(se)來實現。

與液晶元件相比，DMD的像(xiang)素(su)具有更(geng)高(gao)(gao)的圖像(xiang)顯示(shi)性能。首先是對(dui)(dui)比度高(gao)(gao)。對(dui)(dui)比度最高(gao)(gao)可達3000：1。另外(wai)對(dui)(dui)信號(hao)的響(xiang)(xiang)應(ying)速(su)度快。響(xiang)(xiang)應(ying)速(su)度約為15微秒，差不多(duo)是液晶的1000倍(bei)。響(xiang)(xiang)應(ying)速(su)度越快，越能平滑地顯示(shi)視頻(pin)圖像(xiang)。而且DMD的光利用效(xiao)率更(geng)好。由于像(xiang)素(su)由微鏡組成，因此照射來的光線有9成會反(fan)射出去。不過(guo)，雖然性能高(gao)(gao)，但(dan)每個像(xiang)素(su)的均價也高(gao)(gao)。

圖5：投影儀種類和用途

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普(pu)及(ji)型產品。使用反射(she)型液晶的液晶投(tou)影(ying)儀(yi)和(he)3板式DLP投(tou)影(ying)儀(yi)則是面向(xiang)電影(ying)院數(shu)字放映(ying)機和(he)大廳及(ji)各種大眾活動的高價(jia)位產品。

圖(tu)6：單(dan)板式DLP投影(ying)儀(yi)的結構

只使用一枚DMD的單板式DLP投影(ying)儀(yi)通過(guo)高速旋轉彩色濾色器，按順序分別向DMD照(zhao)射紅、綠、藍三色光。DMD連續顯示(shi)各色圖像，然(ran)后通過(guo)鏡(jing)頭進行投影(ying)。根據(ju)日本德州儀(yi)器的公(gong)開資料制作而成。

適合小型化的單板投影儀

適合小型(xing)化的單(dan)板式投影儀

投影(ying)儀使(shi)用(yong)的元件有(you)3類，而實際(ji)采(cai)用(yong)這些元件的產(chan)品(pin)則(ze)分為(wei)如下4類：

（1）只使(shi)用(yong)1枚DMD的單(dan)板式(shi)DLP投影儀；

（2）使用3枚(mei)透過型液晶(jing)(jing)的液晶(jing)(jing)投(tou)影儀；

（3）使用3枚DMD的3板(ban)式(shi)DLP投(tou)影儀(yi)和

（4）使(shi)用(yong)3枚反(fan)射(she)型液(ye)晶(jing)元件(jian)的(de)液(ye)晶(jing)投(tou)影(ying)儀(yi)(yi)。從(cong)顯示紅、綠、藍三色圖(tu)像的(de)投(tou)影(ying)儀(yi)(yi)原理看，基本上都是3板(ban)式。然而像DMD一(yi)樣圖(tu)像顯示性能(neng)較(jiao)高的(de)元件(jian)有1枚即可構(gou)成投(tou)影(ying)儀(yi)(yi)。DMD的(de)單(dan)枚價(jia)格較(jiao)高，也是采(cai)用(yong)單(dan)板(ban)式設計的(de)原因之(zhi)一(yi)。使(shi)用(yong)DMD的(de)DLP投(tou)影(ying)儀(yi)(yi)除部分大型產品外基本上都是單(dan)板(ban)式（見圖(tu)5）。

單(dan)板式(shi)DLP投(tou)影儀并不預(yu)先(xian)分離光線(xian)，而是通(tong)過(guo)由(you)紅、綠、藍三(san)色構成(cheng)一種(zhong)光線(xian)的彩色濾(lv)色器，按順序切換三(san)種(zhong)顏色（見圖(tu)(tu)6）。彩色濾(lv)色器每(mei)秒旋轉60～180次。通(tong)過(guo)彩色濾(lv)色器的光線(xian)照(zhao)射(she)到DMD上。DMD高速連續(xu)顯示三(san)色圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)，照(zhao)射(she)紅色光時(shi)顯示紅色成(cheng)分的圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)，照(zhao)射(she)綠色光時(shi)顯示綠色成(cheng)分的圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)。被DMD反射(she)的三(san)色圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)通(tong)過(guo)鏡頭進行投(tou)影。

單板(ban)式DLP投影儀由于對比(bi)度(du)高、響應速(su)度(du)快，因(yin)此(ci)適合(he)于家庭(ting)影院等視頻顯示領域。而(er)且光學(xue)系統不需太(tai)大，因(yin)此(ci)設計小巧、重量(liang)輕，且便攜(xie)性強，因(yin)此(ci)還適合(he)于與電腦一(yi)起攜(xie)帶使用（照片1）。

不過(guo)(guo)，也有人(ren)指(zhi)出單(dan)板式(shi)DLP投影(ying)儀(yi)使用彩色(se)(se)濾色(se)(se)器連續顯示(shi)三(san)色(se)(se)圖(tu)像也產生了相(xiang)應的(de)缺點。這就是高速的(de)圖(tu)像顯示(shi)而(er)導致顏色(se)(se)分(fen)離(li)的(de)“彩虹現象”。有人(ren)指(zhi)出顏色(se)(se)分(fen)離(li)會“覺得晃眼睛”。面向家(jia)庭影(ying)院的(de)產品通過(guo)(guo)提高彩色(se)(se)濾色(se)(se)器的(de)旋轉速度，并將濾色(se)(se)器分(fen)為6個(ge)，或除三(san)色(se)(se)外再加(jia)上白色(se)(se)等(deng)方(fang)法減輕(qing)了這種分(fen)色(se)(se)現象。

照片1：小型DLP投影儀

日本PLUS Vision推出的DLP投影(ying)儀“V-1100”。重約1.0kg，尺(chi)寸為寬(kuan)180×高(gao)45×縱長141mm，一(yi)只手就能拿得住。

用特殊鏡片進行分光

采用(yong)投影儀基本結構即3板式的投影儀包括如下(xia)3類(lei)：（1）普(pu)及(ji)型即采用(yong)透(tou)過型液(ye)晶的產(chan)品(pin)；（2）采用(yong)DMD的高價(jia)產(chan)品(pin)和采用(yong)反射型液(ye)晶元件的高價(jia)產(chan)品(pin)。

下(xia)面以液晶投影(ying)(ying)儀為例(li)介紹一下(xia)此類產品(pin)的(de)(de)結構（圖7）。首先要將(jiang)對(dui)身體有害的(de)(de)紫外(wai)線(xian)(xian)(xian)(xian)和影(ying)(ying)響到溫度的(de)(de)紅外(wai)線(xian)(xian)(xian)(xian)從投影(ying)(ying)燈發(fa)出的(de)(de)光(guang)線(xian)(xian)(xian)(xian)中去(qu)除掉。然(ran)后根據波(bo)長(chang)將(jiang)光(guang)分離成(cheng)(cheng)紅、綠(lv)、藍(lan)3色(se)(se)。分離光(guang)線(xian)(xian)(xian)(xian)時采用(yong)一種(zhong)名為“分色(se)(se)鏡(jing)”的(de)(de)特殊鏡(jing)片。分色(se)(se)鏡(jing)具有只讓特定波(bo)長(chang)的(de)(de)光(guang)通過(guo)而反射其(qi)他光(guang)線(xian)(xian)(xian)(xian)、或者只反射特定光(guang)而讓剩余光(guang)線(xian)(xian)(xian)(xian)通過(guo)的(de)(de)特性。先分離紅色(se)(se)，接著分離綠(lv)色(se)(se)，最后剩下(xia)的(de)(de)就是藍(lan)色(se)(se)光(guang)。有的(de)(de)產品(pin)則按(an)藍(lan)、綠(lv)、紅的(de)(de)順序進行(xing)分離。由(you)圖像元(yuan)件(jian)生(sheng)成(cheng)(cheng)3色(se)(se)圖像，然(ran)后利用(yong)棱(leng)鏡(jing)將(jiang)這(zhe)些光(guang)進行(xing)合成(cheng)(cheng)。為了形成(cheng)(cheng)自然(ran)色(se)(se)，按(an)紅3、綠(lv)6、藍(lan)1的(de)(de)比例(li)對(dui)光(guang)線(xian)(xian)(xian)(xian)進行(xing)合成(cheng)(cheng)。

圖7：液晶(jing)投(tou)影儀的結(jie)構

投影燈發出的光線首先被(bei)分(fen)割成(cheng)紫(zi)外(wai)線和紅(hong)外(wai)線。然(ran)后(hou)利用名為分(fen)色鏡(jing)（Dichroic Mirror）的特(te)殊鏡(jing)片將其分(fen)成(cheng)紅(hong)、綠、藍(lan)3種(zhong)光。生成(cheng)3色圖像(xiang)后(hou)，利用棱鏡(jing)合成(cheng)后(hou)進(jin)行投影。

圖8：梯(ti)形失(shi)真(zhen)補償技(ji)術

減少元件上造成梯形失真(zhen)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(tou)影(ying)儀根據元件種(zhong)類及采用的元件數量不同，特點(dian)也各不相同。不過，實際產品除元件外還根據用途進行了調整。

投影(ying)儀的(de)(de)用(yong)途(tu)大體分為3個(ge)方面。首(shou)先是會議(yi)室等場合使(shi)用(yong)的(de)(de)演示用(yong)途(tu)，第二個(ge)是在家(jia)(jia)庭中(zhong)觀(guan)看電(dian)影(ying)的(de)(de)家(jia)(jia)庭影(ying)院(yuan)用(yong)途(tu)，第三個(ge)則是電(dian)影(ying)院(yuan)等場合中(zhong)放映數(shu)字電(dian)影(ying)的(de)(de)數(shu)碼放映機。

在(zai)產(chan)品數量最多的(de)演示和家庭影(ying)院方面(mian)(mian)，12萬(wan)～60萬(wan)日元(yuan)左右的(de)小型產(chan)品已經廣泛使用(yong)(yong)。此類(lei)產(chan)品的(de)銷(xiao)量方面(mian)(mian)，采用(yong)(yong)透過型液晶元(yuan)件(jian)的(de)約(yue)為8成，采用(yong)(yong)DMD的(de)約(yue)為2成。在(zai)會議室(shi)和各類(lei)活動中，電(dian)影(ying)院使用(yong)(yong)的(de)是采用(yong)(yong)3枚DMD的(de)DLP投(tou)影(ying)儀和采用(yong)(yong)反射(she)型液晶元(yuan)件(jian)的(de)投(tou)影(ying)儀。

是(shi)否(fou)重視亮(liang)度(du)(du)，是(shi)否(fou)重視對比度(du)(du)及(ji)色彩表現(xian)效果，因(yin)不同(tong)的(de)用(yong)途而(er)異。演示用(yong)投影(ying)儀主要設(she)想在會議室使用(yong)。在會議室，為了做(zuo)記錄，周(zhou)(zhou)圍(wei)環境(jing)必須要達(da)到一(yi)定的(de)亮(liang)度(du)(du)。因(yin)此對投影(ying)儀有(you)亮(liang)度(du)(du)要求。如(ru)果亮(liang)度(du)(du)達(da)到1500ANSI流明(ming)到2000ANSI流明(ming)之間，即便周(zhou)(zhou)圍(wei)光線明(ming)亮(liang)，也可以進行正常(chang)投影(ying)。而(er)且由(you)于(yu)需要顯示表格等細小文字，因(yin)此還要示具(ju)有(you)較高的(de)分辨率。最近大多(duo)都達(da)到了與(yu)電腦顯示器相同(tong)的(de)XGA（1024×768像素）規格以上。

另一(yi)方(fang)面，家庭影院方(fang)面，由于(yu)可(ke)以(yi)降低(di)房間(jian)亮(liang)度，因(yin)此亮(liang)度要求較(jiao)低(di)。取而代之的(de)是對比度能(neng)否能(neng)夠更(geng)深地表(biao)現(xian)黑色(se)，能(neng)夠充分表(biao)現(xian)出(chu)(chu)對于(yu)表(biao)示肌膚(fu)非常重要的(de)紅(hong)色(se)。為了提(ti)高色(se)彩表(biao)現(xian)效(xiao)(xiao)果，“通過改(gai)進分光鏡的(de)制造工(gong)藝，能(neng)夠充分表(biao)現(xian)出(chu)(chu)紅(hong)色(se)和(he)綠色(se)效(xiao)(xiao)果”（三洋(yang)電機消費(fei)者企業(ye)集團AV解決方(fang)案公司(si)投影儀業(ye)務部(bu)商品規劃部(bu)商品規劃科科長杉村一(yi)人）。另外，使用(yong)反射(she)型液(ye)晶元件的(de)高價投影儀已經開(kai)始采用(yong)光波分布接近(jin)自然光、色(se)彩表(biao)現(xian)效(xiao)(xiao)果較(jiao)好(hao)的(de)佳(jia)能(neng)投影燈。

通過加大像素間隔，修正顯示圖像

對于投(tou)影儀(yi)來(lai)說，雖然(ran)與其他(ta)顯示(shi)設備一(yi)樣畫(hua)質非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，但是也存在因“投(tou)影”方式而產(chan)生的(de)(de)投(tou)影儀(yi)特(te)有的(de)(de)問題(ti)。一(yi)是必須調整投(tou)影角度，二是必須在屏(ping)幕與投(tou)影儀(yi)之間留出(chu)沒有障礙物的(de)(de)空間。

投(tou)(tou)(tou)影儀(yi)會因投(tou)(tou)(tou)影角度(du)不正(zheng)而使圖像(xiang)出現梯(ti)形(xing)失真（見圖8上(shang)）。房間狹(xia)小時有(you)時就要將投(tou)(tou)(tou)影儀(yi)橫(heng)向(xiang)錯開放置(zhi)，或者(zhe)必須從(cong)斜下(xia)(xia)方投(tou)(tou)(tou)影。如果橫(heng)向(xiang)投(tou)(tou)(tou)影，就會產生左(zuo)右加寬(kuan)的梯(ti)形(xing)，而從(cong)斜下(xia)(xia)方向(xiang)上(shang)投(tou)(tou)(tou)影時則(ze)會形(xing)成上(shang)寬(kuan)下(xia)(xia)窄(zhai)的梯(ti)形(xing)。

這種梯(ti)形校正技(ji)術(shu)目前已經(jing)成熟，并且已經(jing)應用于大(da)多數(shu)產品中(zhong)（見圖8下）。該技(ji)術(shu)稱為“梯(ti)形失(shi)真校正”。

以投(tou)影(ying)儀投(tou)影(ying)出(chu)來的(de)(de)畫面橫縱比為(wei)4：3為(wei)例進行說明。上寬(kuan)下窄(zhai)的(de)(de)梯形(xing)(xing)根據下線，將畫面校正成4:3的(de)(de)長(chang)方(fang)形(xing)(xing)。為(wei)了實現這一點，就要改變元件生(sheng)成的(de)(de)圖像(xiang)。即在元件上加大直接(jie)投(tou)影(ying)時(shi)會(hui)(hui)變寬(kuan)的(de)(de)那部分的(de)(de)像(xiang)素間隔(ge)(ge)。也就是(shi)說，通(tong)過將元件上的(de)(de)顯(xian)示調整成梯形(xing)(xing)，而使(shi)投(tou)影(ying)圖像(xiang)顯(xian)示成長(chang)方(fang)形(xing)(xing)。不(bu)過，像(xiang)素間隔(ge)(ge)加大的(de)(de)那部分的(de)(de)分辨(bian)率(lv)會(hui)(hui)有所下降。

各種場合對投影儀的要求不同

而且(qie)(qie)校(xiao)正技術也(ye)在不斷進(jin)步(bu)。有的(de)產品不僅上下和左右(you)變寬(kuan)時都能校(xiao)正，而且(qie)(qie)投影時還能夠通(tong)過傾斜傳感器檢(jian)測機身(shen)角度，自(zi)動校(xiao)正圖像(xiang)失真。

有一種獨特方式(shi)就(jiu)是NEC ViewTechnology開(kai)發(fa)的(de)校正(zheng)技術。利用附(fu)帶的(de)遙控(kong)器指定顯示畫面的(de)4個角，按(an)一下設置(zhi)按(an)鈕，就(jiu)能校正(zheng)成(cheng)由(you)指定的(de)4個點(dian)構成(cheng)的(de)四角形。該公(gong)司利用自主開(kai)發(fa)的(de)芯片實現了這種校正(zheng)技術。

另外，還在縮短屏幕和投(tou)(tou)影(ying)儀之間的(de)(de)(de)(de)距(ju)離上(shang)進行了研發(fa)。因(yin)為要想不把(ba)中(zhong)間的(de)(de)(de)(de)障礙物投(tou)(tou)影(ying)上(shang)去，投(tou)(tou)影(ying)距(ju)離越短越好。最(zui)近鏡(jing)(jing)頭(tou)焦距(ju)較短的(de)(de)(de)(de)產品(pin)需(xu)求(qiu)日(ri)趨(qu)旺盛。短焦鏡(jing)(jing)頭(tou)目(mu)前主要用(yong)于高(gao)分(fen)辨率(lv)的(de)(de)(de)(de)高(gao)價(jia)機型中(zhong)。不過，由(you)于鏡(jing)(jing)頭(tou)昂貴，因(yin)此最(zui)初只應用(yong)于高(gao)性能的(de)(de)(de)(de)高(gao)價(jia)產品(pin)中(zhong)。最(zui)近由(you)于鏡(jing)(jing)頭(tou)價(jia)格已(yi)逐(zhu)步(bu)降低，因(yin)此兩年前開始逐(zhu)漸應用(yong)于小型產品(pin)中(zhong)。

此(ci)外，還在開(kai)發不使(shi)用鏡頭而(er)實現短焦的(de)產品。這就是(shi)NEC ViewTechnology開(kai)發的(de)利用鏡片反射光(guang)線來調節角度(du)的(de)DLP投(tou)影(ying)儀“WT600”。按順(shun)序將(jiang)光(guang)線反射到4枚非球(qiu)面鏡片上進(jin)行投(tou)影(ying)。由于可以將(jiang)投(tou)影(ying)儀放(fang)置在演示人員和(he)屏幕之間，因此(ci)不會投(tou)影(ying)出(chu)人影(ying)。“投(tou)產方面最大的(de)困難是(shi)提(ti)高亮度(du)。目前(qian)已通(tong)過改進(jin)彩(cai)色(se)濾色(se)器，實現了1200ANSI流明”

NEC ViewTechnology推出的(de)DLP投(tou)影(ying)儀(yi)“WT600”。60英寸(cun)（0.9×1.2m）屏幕的(de)投(tou)影(ying)距離為(wei)26cm。