前言

投影机作为一种重要的计算机图形图像输出设备，在教学、演示、娱乐等方面正得到越来越广泛的应用。根据投影机成像器件核心技术的不同，可以分为 CRT（阴极射线管投影机 Crystal Ray Tube）、LCD（液晶投影机 Liquid Crystal Display）和 DLP（数字光学处理器投影机 Digital Light Processor）三种主要类型。CRT 和LCD 投影机采用透射式投射方式，DLP 投影机采用反射式投射方式。目前，CRT 投影机由于技术的制约，无法在提高分辨率的同时提高流明，直接影响CRT投影机的亮度值，到目前为止,其亮度值始终徘徊在300流明以下，加上体积较大和操作复杂，已经被淘。本文主要介绍LCD和DLP俩种投影仪。

1、LCD投影仪

（1）简介

LCD （ Liquid Crystal Display 的简称）液晶显示器。
首先，什么是液晶呢？我们知道，物质有固态、液态、气态三种型态，而液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可再将液态细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生，我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年，由奥地利植物学家莱尼茨尔（Reinitzer）发现的，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。液晶显示的原理是液晶在不同电压的作用下会呈现不同的光特性。在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。
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LCD液晶投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物，它利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次的图像，LCD投影机的主要成像器件是液晶板。

（2）原理

单LCD的原理很简单，就是使用大功率的光源通过聚光镜照射到LCD面板上，由于LCD面板是透光的，画面就会被照射出去，通过前面的聚焦镜及镜头打到屏幕上而成像。
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3LCD是将灯泡发出的光分解成R（红）、G（绿）、B（蓝）三种颜色的光，并使其分别透过各自的液晶板赋予形状和动作。由于经常投射这三种原色，因此可以有效地使用光，显现出明亮清晰的图像。采用3LCD方式的投影机有着图像明亮自然、柔和等特点。
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（3）特点

优点：
①在画面颜色上，现在主流的LCD投影机都为三片机，采用红、绿、蓝三原色独立的 LCD板。这就可以分别地调整每个彩色通道的亮度和对比度，投影效果非常好,能得到高度保真的色彩。（在同样档次的DLP投影机，还只能用一片DLP，很大程度上由色轮的物理性质和灯的色温决定好坏，没什么好调整的，只能得到较为正确的色彩。但与同价位的LCD投影机相比，在图像区域的边缘，还是缺乏鲜艳的色调。）
②LCD 的第二个优点是光效率高。 LCD 投影机比用相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高的ANSI流明光输出。
缺点：
①黑色层次表现太差，对比度不是很高。LCD投影机表现的黑色，看起来总是灰蒙蒙的，阴影部分就显得昏暗而毫无细节。
②LCD投影机打出的画面看得见像素结构，观感不佳。（观众好像是经过窗格子在观看画面）

2、DLP投影仪

（1）简介

DLP是“Digital Light Processing”的缩写，即为数字光处理，这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于TI（美国德州仪器）公司开发的数字微镜元件——DMD（Digital Micromirror Device）来完成可视数字信息显示的技术。DMD数字微镜装置是由美国德州仪器公司专门生产开发的一种特殊半导体元件，一个DMD芯片中含有许许多多的细微的正方形反射镜片，这些镜片中的每一片微镜都代表一个像素，每一个像素面积为16μm×16，镜片与镜片之间是按照行列的方式来紧密排列的，并可由相应的存储器控制在开或关的两种状态下切换转动，从而控制光的反射。DLP原理是将灯光发射出的光源通过冷凝透镜，将光均匀化，然后通过一个色轮（Color Wheel），将光分成RGB三色（或者更多色），再将色彩由透镜投射在DMD上，最后经过投影镜头投影成像。　在这里插入图片描述

（2）原理

根据DLP投影机中包含的DMD数字微镜的片数，人们又将投影机分为单片DLP投影机，两片DLP投影机和三片DLP投影机。
单片DMD投影系统中，需要用一个色轮来产生全彩色投影图像。色轮由红、绿、蓝滤波系统组成，它以60Hz的频率转动。在这种结构中，DLP工作在顺序颜色模式。输入信号被转化为RGB数据，数据按顺序写入DMD的SRAM，白光光源通过聚焦透镜聚集焦在色轮上，通过色轮的光线然后成像在DMD的表面。当色轮旋转时，红、绿、蓝光顺序地射在DMD上。色轮和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到DMD上时，镜片按照红色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号亦是如此工作。由于视觉暂留效应，人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色图像。通过投影透镜，在DMD表面形成的图像可以被投影到一个大屏幕上。
单片DLP投影机只包含有一片DMD芯片，这个芯片是在一块硅芯片的电子节点上紧密排列着许多片微小的正方形反射镜片，这里的每一片反射镜片都对应着生成图像的一个像素，所以如果一个数字微镜DMD芯片中包含的反射镜片的片数越多，那么对应DMD芯片的DLP投影机所能达到的物理分辨率就越高。
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两片DLP投影机与单片DLP投影机相比，多使用了一片DMD芯片，其中一片单独控制红色光，另一片控制蓝、绿色光的反射。而且滤色轮也发生了变化，并不是由红绿蓝三色块组成的，而是由洋红和黄色两色块组成，这样当洋红色块通过旋转的色轮时，会相应地过滤白色光中的绿色光，而通过的蓝色光和红色光则被分隔开来，其中红色光单独投射到两片DMD芯片中的一片上，蓝色光则投射到由蓝色光和绿色光共享使用的另一片DMD芯片上。当黄色色块通过旋转的色轮时，光线中的红色和绿色光就会被通过，而蓝色光就会被过滤掉，这样红色光和绿色光就会被分隔投影。与单片DLP投影机相同的，使用了高速旋转的色轮来产生全彩色的投影图像，它主要应用于大型的显示墙，适用于一些大型的娱乐场合和需要大面积显示屏幕的用户。
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三片DLP投影机的工作原理与单片、两片投影机的原理是完全不同的，最大的区别就是三片DLP投影机中根本就没有采用滤色轮，三片DLP投影机中的每一片DMD分别直接反射红绿蓝中的一种颜色，然后将红、绿、蓝三种颜色分别投射到投影屏幕上。使用三片DMD芯片制造的投影机亮度最高可达到12000ANSI流明，它抛弃了传统意义上的会聚，可随意变焦，调整十分便利；只是分辨率不高，不经压缩分辨率只能达到1280×1024这样的标准，它常常用于对亮度要求非常高的特殊场合下。
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（3）特点

优点：
DLP投影机的技术是反射式投影技术。反射式DMD器件的应用，DLP投影机拥有反射优势，在对比度和均匀性都非常出色，图像清晰度高、画面均匀、色彩锐利，并且图像噪声消失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新。由于普通DLP投影机用一片DMD芯片，最明显的优点就是外型小巧，投影机可以做得很紧凑。DLP投影机的另一个优点是图像流畅，反差大。有较高的对比度，画面的视感冲击强烈，没有像素结构感，形象自然。
缺点：
最主要是彩虹眼，因为DLP投影机是将不同基色通过色轮分次打到投影幕上，眼睛敏感的人会看见类色彩虹一样的光晕。其次比较依赖DMD的质量，色轮的调色能力和转速。