投影機(jī)技術(shù)分析-LCD和DLP技術(shù)比較

1、投影機(jī)技術(shù)分析，投影機(jī)技術(shù)分析，LCD和和DLP技術(shù)比較技術(shù)比較 投影機(jī)自問世以來發(fā)展至今已形成三大系投影機(jī)自問世以來發(fā)展至今已形成三大系列：列： 1、 CRT（Cathode Ray Tube）陰極射線管投影機(jī)2、LCD（Liquid Crystal Display）液晶投影機(jī)3、DLP（Digital Lighting Process）數(shù)字光處理器投影機(jī)CRT投影機(jī) CRT投影機(jī)采用技術(shù)與CRT顯示器類似，是最早的投影技術(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，顯示的圖像色彩豐富,還原性好，具有豐富的幾何失真調(diào)整能力。由于技術(shù)的制約，無法在提高分辨率的同時(shí)提高流明，直接影響CRT投影機(jī)的亮度值，到目前為止,其

2、亮度值始終徘徊在300流明以下，加上體積較大和操作復(fù)雜，已經(jīng)被淘汰。 LCD投影機(jī)LCD投影機(jī)是液晶技術(shù)、照明科技以及集成電路的發(fā)展帶來的高科技產(chǎn)物。其關(guān)鍵技術(shù)是液晶板的制造。LCD投影機(jī)利用液晶的光電效應(yīng)，即液晶分子的排列在電場(chǎng)作用下發(fā)生變化，影響其液晶單元的透光率或反射率，從而影響它的光學(xué)性質(zhì)，產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。 現(xiàn)在的LCD投影機(jī)最高支持分辨率可以達(dá)到16001200(UXGA)，使用時(shí)間可以延長(zhǎng)至8小時(shí)以上，具有很高的亮度和高保真的圖像色彩，可以方便地接入各種視頻信號(hào)。LCD投影機(jī)的底層技術(shù)液晶板一直只有Sony和Epson兩家公司具備研發(fā)和生產(chǎn)能力，經(jīng)過多年發(fā)展，液晶

3、板技術(shù)日臻成熟。液晶板技術(shù)一直致力于提高性能和降低加工成本兩個(gè)方面。在提高性能方面它主要是通過提高開c口率來提高光效率，另外還采用微鏡陣列技術(shù)來提高液晶板的透光率，降低顯示圖像的像素化，使圖像更細(xì)膩。目前LCD投影機(jī)在亮度指標(biāo)和圖像精細(xì)程度方面都已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平。除了高端影院產(chǎn)品外，在普通應(yīng)用產(chǎn)品和低端高性能投影機(jī)產(chǎn)品中，LCD產(chǎn)品保持了對(duì)單片DLP產(chǎn)品的亮度領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。LCD投影機(jī)的生產(chǎn)廠家主要為日韓廠商。主要有Sony、Epson、NEC、三洋和三菱等等。LCD與DLP投影機(jī)比較LCD投影機(jī)有液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類投影機(jī)有液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類 液晶板投影機(jī)：液晶板投

4、影機(jī)：液晶有活性液晶體和非活性液晶體?；钚砸壕w具有透光性，做成LCD液晶板，用在投影機(jī)上。TFT是“thin-film transistor”的縮寫，意為“薄膜晶體管”。TFT活性矩陣?yán)妹恳华?dú)立的晶體管控制LCD板上的每一個(gè)像素，由于TFT活性矩陣液晶板可產(chǎn)生更快的反應(yīng)速度及對(duì)比度，是目前使用最廣的液晶板。通過控制系統(tǒng)，可以控制通過LCD的光的亮度、顏色、對(duì)比度等。LCD液晶板的大小決定著投影機(jī)的大小。LCD越小，則投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)就能做得越小，從而使投影機(jī)越小。而要在越小的LCD上做到高分辨率，并且保持高亮度，其技術(shù)工藝越難。液晶板投影機(jī)是被動(dòng)式的投影方式，利用外光源金屬鹵素?zé)艋騏HP燈

5、（冷光源）。LCD投影機(jī)有液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類投影機(jī)有液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類 液晶光閥投影機(jī)：液晶光閥投影機(jī)：它采用CRT管和液晶光閥作為成像器件，是CRT投影機(jī)與液晶與液晶光閥相結(jié)合的產(chǎn)物。為了解決圖像分辨率與亮度間的矛盾，它采用外光源，也叫被動(dòng)式投影方式。液晶光閥是一種可控開關(guān)，主要由三部分組成：光電轉(zhuǎn)換器、鏡子、光調(diào)制器。通過CRT輸出的光信號(hào)照射到光電轉(zhuǎn)換器上，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號(hào)；外光源產(chǎn)生一束強(qiáng)光，投射到光光閥上，由內(nèi)部的鏡子反射，能過光調(diào)制器，改變其光學(xué)特性，緊隨光閥的偏振濾光片，將濾去其它方向的光，而只允許與其光學(xué)縫隙方向一致的光通過，這個(gè)光與C

6、RT信號(hào)相復(fù)合，投射到屏幕上。它是目前為止亮度、分辨率最高的投影機(jī)，亮度可達(dá)6000ANSI流明，分辨率為25002000，適用于環(huán)境光較強(qiáng)，觀眾較多的場(chǎng)合，如超大規(guī)模的指揮中心、會(huì)議中心及大型娛樂場(chǎng)所，但其價(jià)格高，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易維修。LCD投影機(jī)原理投影機(jī)原理 三片式液晶投影機(jī)的成像原理(參見下圖)，以某液晶投影機(jī)的光路為例：首先光線通過濾光片，濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見光，紅外線和紫外線對(duì)LCD片有一定的損害作用。透過兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來將光線預(yù)先極性化，較之沒有該棱鏡的不對(duì)稱光箱，它可以減

7、少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍(lán)三原色并被分別反射到相應(yīng)的液晶片上。在到達(dá)液晶片之前光線還需要透過一個(gè)凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進(jìn)一步將光線極性化，使得光線振動(dòng)方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過液晶片，通過電路板驅(qū)動(dòng)，液晶片上的各像素點(diǎn)有序開閉，產(chǎn)生了圖像，并通過每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。 LCD投影機(jī)原理投影機(jī)原理LCD投影機(jī)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： LCD投影機(jī)的技術(shù)是透射式投影技術(shù)，目前最為成熟。首先在畫面顏色上投影畫面色彩還原真實(shí)鮮艷，色彩飽和度高，能得到高度保真的色彩 。 光利用效率很高，LCD投影機(jī)比用

8、相同瓦數(shù)光源燈的DLP投影機(jī)有更高的ANSI流明光輸出，目前市場(chǎng)高流明的投影機(jī)主要以LCD投影機(jī)為主。LCD投影機(jī)缺點(diǎn)缺點(diǎn) LCD投影機(jī)明顯缺點(diǎn)是黑色層次表現(xiàn)太差，對(duì)比度一般都在500：1左右徘徊，投影畫面的像素結(jié)構(gòu)可以明顯看到。畫面看起來總是灰蒙蒙的，陰影部分就顯得昏暗而毫無細(xì)節(jié)。這點(diǎn)非常不適合播放電影一類的視頻，對(duì)于文字到是與DLP投影機(jī)差別不是很大 。 LCD投影機(jī)打出的畫面看得見像素結(jié)構(gòu)，觀眾好像是經(jīng)過窗格子在觀看畫面。SVGA(800600)格式的LCD投影機(jī)，不管屏幕圖像的尺寸大小如何，都能看得清楚像素格子，除非用分辨率更高的產(chǎn)品。 LCD投影機(jī) 目前LCD開始使用起了微透鏡陣列(

9、MLA)，可以提高XGA格式的LCD板的傳輸效率，柔化像素格子，使像素格子細(xì)微而不明顯，且對(duì)圖像的銳利程度不會(huì)帶來任何影響。它能使LCD的像素結(jié)構(gòu)感覺可以減少到幾乎與DLP投影機(jī)一樣，但還是有點(diǎn)差距。 DLP投影機(jī)簡(jiǎn)介 數(shù)碼光處理投影機(jī)是美國(guó)德州儀器公司以數(shù)字微鏡裝置 DMD芯片作為成像器件，通過調(diào)節(jié)反射光實(shí)現(xiàn)投射圖像的一種投影技術(shù)。它與液晶投影機(jī)有很大的不同，它的成像是通過成千上萬個(gè)微小的鏡片反射光線來實(shí)現(xiàn)的。DLP芯片的核心技術(shù)一直控制在美國(guó)的德州儀器，DLP技術(shù)似乎在追逐著Intel Inside的道路，因?yàn)樗笏胁捎肈LP技術(shù)的投影機(jī)產(chǎn)品都必須打上DLP的標(biāo)志。不管其是否會(huì)取得In

10、tel在PC領(lǐng)域那樣的成就，至少顯示了其領(lǐng)導(dǎo)投影機(jī)底層技術(shù)的決心。DLP的生產(chǎn)廠家主要為歐美廠商，如ASK、惠普、麗訊等 DLP投影機(jī) DLP投影機(jī)分為： 單片DMD機(jī)（主要應(yīng)用在便攜式投影產(chǎn)品） 兩片DMD機(jī) (應(yīng)用于大型拼接顯示墻) 三片DMD機(jī)（應(yīng)用于超高亮度投影機(jī)）DLP投影機(jī)原理 DLP投影機(jī)原理：以1024768分辨率為例，在一塊DMD上共有1024768個(gè)小反射鏡，每個(gè)鏡子代表一個(gè)像素，每一個(gè)小反射鏡都具有獨(dú)立控制光線的開關(guān)能力。小反射鏡反射光線的角度受視頻信號(hào)控制，視頻信號(hào)受數(shù)字光處理器DLP調(diào)制，把視頻信號(hào)調(diào)制成等幅的脈寬調(diào)制信號(hào)，用脈沖寬度大小來控制小反射鏡開、關(guān)光路的時(shí)間

11、，在屏幕上產(chǎn)生不同亮度的灰度等級(jí)圖像。DMD投影機(jī)根據(jù)反射鏡片的多少可以分為單片式，雙片式和三片式。以單片式為例，DLP能夠產(chǎn)生色彩是由于放在光源路徑上的色輪（由紅、綠、藍(lán)群組成），光源發(fā)出的光通過會(huì)聚透鏡到彩色濾色片產(chǎn)生RGB三基色，包含成千上萬微鏡的DMD芯片，將光源發(fā)出的光通過快速轉(zhuǎn)動(dòng)的紅、綠、藍(lán)過濾器投射到一個(gè)鑲有微鏡面陣列的微芯片DMD的表面，這些微鏡面以每秒5000次的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，反射入射光，經(jīng)由整形透鏡后通過鏡頭投射出畫面。 DLP投影機(jī)原理DLP投影機(jī)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 外型小巧，投影機(jī)可以做得很緊湊?，F(xiàn)市場(chǎng)上所有的1.5公斤以下的迷你型投影機(jī)都是DLP式，大多數(shù)LCD投影機(jī)要超過2.

12、5公斤 圖像流暢，反差大，多數(shù)DLP投影機(jī)的對(duì)比度可做到600：1到800：1的之間，低價(jià)位的也可達(dá)450：1。LCD投影機(jī)對(duì)比度只在400：1附近，而低價(jià)位的才250：1。 顆粒感弱，在SVGA(800600)格式分辨率上，DLP投影機(jī)的像素結(jié)構(gòu)比LCD弱，只要相對(duì)可視距離和投影圖像畫面大小調(diào)得合適，已經(jīng)看不出像素結(jié)構(gòu)。 DLP投影機(jī)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 由于出于成本和機(jī)身體積的考慮，目前DLP投影機(jī)多半采用單片DMD芯片設(shè)計(jì)，所以在圖像顏色的還原上比LCD投影機(jī)稍遜一籌，色彩不夠鮮艷生動(dòng)?？偨Y(jié)投影機(jī)的投影方式總結(jié)投影機(jī)的投影方式3LCD方式方式 這是目前在全球范圍內(nèi)使用最廣泛的方式。采用LCD(H

13、TPS)作為光閥。從光源射出的光線通過特殊的分色鏡分離成紅、綠、藍(lán)三原色，然后采用各色專用的LCD繪制圖像，經(jīng)合成后投影。 采用LCD(HTPS)作為光閥。從光源射出的光線通過一種能夠僅讓特定的光透過的反射鏡（分色鏡），分離成紅、綠、藍(lán)三原色，然后通過棱鏡將經(jīng)過各色專用液晶板控制的光線進(jìn)行重新合成、投影。3LCD方式方式DLP方式方式 顯示元件采用DMD（Digital Micromirror Device）。DMD是一種由數(shù)十萬百數(shù)十萬個(gè)微米級(jí)的微小型反射鏡組成的半導(dǎo)體，每一個(gè)反射鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)像素，通過反射來自光源的光線來投影圖像。有單片、3片式。 DMD在結(jié)構(gòu)上是在半導(dǎo)體基板上鋪滿反射鏡、通

14、過ON/OFF來使這些反射鏡傾斜。DLP是指使用了DMD的光學(xué)系統(tǒng)的總稱，使色輪旋轉(zhuǎn)顯示出與某個(gè)瞬間的色彩一致的畫像，能通過每秒進(jìn)行數(shù)千次的旋轉(zhuǎn)來顯示全彩色。DLP方式方式LCOS方式方式 顯示元件采用LCOS（Liquid Crystal On Silicon）。LCOS是一種反射型的液晶顯示面板，特點(diǎn)是開口率高。配線部分和開關(guān)元件設(shè)在反射層的下面，因此不需要黑色矩陣部分，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫連接的圖像顯示。有單片式、3片式。 顯示元件采用反射型液晶元件LCOS(liquid crystal on silicon)。充分利用高分辨率元件的特性，實(shí)現(xiàn)了3-chip LCOS方式的高性能投影機(jī)、背投電視機(jī)。1-c