隨著科技的進(jìn)步，社會的發(fā)展，人們已經(jīng)不能滿足于液晶顯示器的可視面積，轉(zhuǎn)而研發(fā)可以顯示更大面積的投影技術(shù)。投影技術(shù)發(fā)展至今，一共衍生出了三種常用技術(shù)，它們分別是：DLP投影技術(shù)、LCD投影技術(shù)和CRT投影技術(shù)。下面筆者就來帶各位認(rèn)識下這些投影技術(shù)的成像原理�！ �(shù)字光學(xué)處理（DLP™）是投影和顯示信息的一個革命性的新方法。基于Texas儀器公司開發(fā)的數(shù)字微反射鏡器件（DMD™），DLP完成了顯示數(shù)字可視信息的最終環(huán)節(jié)。數(shù)字光學(xué)處理（DLP™）技術(shù)在消費(fèi)者、商業(yè)和投影顯示工業(yè)的專業(yè)領(lǐng)域方面被作為子系統(tǒng)或“發(fā)動機(jī)”提供給市場主管。正如CD在音頻領(lǐng)域的革命一樣，DLP將在視頻投影方面帶來革命。
Mh@RO|F 數(shù)字光學(xué)處理（DLP™）：如何工作？ njGZ#{"eC 正如中央處理單元（CPU）是計(jì)算機(jī)的核心一樣，DMD是DLP的基礎(chǔ)。單片、雙片以及多片DLP系統(tǒng)被設(shè)計(jì)出來以滿足不同市場的需要。一個DLP為基礎(chǔ)的投影系統(tǒng)包括內(nèi)存及信號處理功能來支持全數(shù)字方法。DLP投影機(jī)的其它元素包括一個光源、一個顏色濾波系統(tǒng)、一個冷卻系統(tǒng)、照明及投影光學(xué)元件。
6}JW- sA 一個DMD可被簡單描述成為一個半導(dǎo)體光開關(guān)。成千上萬個微小的方形16x16um鏡片，被建造在靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（SRAM）上方的鉸鏈結(jié)構(gòu)上而組成DMD（圖1）。每一個鏡片可以通斷一個象素的光。鉸鏈結(jié)構(gòu)允許鏡片在兩個狀態(tài)之間傾斜，+10度為“開”。-10度為“關(guān)”，當(dāng)鏡片不工作時，它們處于0度“停泊”狀態(tài)。
Sau?Y 根據(jù)應(yīng)用的需要，一個DLP系統(tǒng)可以接收數(shù)字或模擬信號。模擬信號可在DLP的或原設(shè)備生產(chǎn)廠家（OEM's）的前端處理中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，任何隔行視頻信號通過內(nèi)插處理被轉(zhuǎn)換成一個全圖形幀視頻信號。從此，信號通過DLP視頻處理變成先進(jìn)的紅、綠、藍(lán)（RGB）數(shù)據(jù)，先進(jìn)的RGB數(shù)據(jù)然后格式化為全部二進(jìn)制數(shù)據(jù)的平面。
@!KG;d:l 一旦視頻或圖形信號在一種數(shù)字格式下，就被送入DMD。信息的每一個象素按照1：1的比例被直接映射在它自己的鏡片上，提供精確的數(shù)字控制，如果信號是640×480象素，器件中央的640×480鏡片采取動作。這一區(qū)域處的其它鏡片將簡單的被置于“關(guān)”的位置。
<tI_u ~P /I~(*X ,8&ND864v 一個848×600數(shù)字微鏡器件（圖1）
上圖所示：器件中部反射部分包括508，800個細(xì)小的、可傾斜的鏡片。一個玻璃窗口密封和保護(hù)鏡片。DMD顯示為實(shí)際尺寸。
通過對每一個鏡片下的存儲單元以二進(jìn)制平面信號進(jìn)行電子化尋址，DMD陣列上的每個鏡片被以靜電方式傾斜為開或關(guān)態(tài)。決定每個鏡片傾斜在哪個方向上為多長時間的技術(shù)被稱為脈沖寬度調(diào)制（PWM）。鏡片可以在一秒內(nèi)開關(guān)1000多次，這一相當(dāng)快的速度允許數(shù)字灰度等級和顏色再現(xiàn)。
在這一點(diǎn)上，DLP成為一個簡單的光學(xué)系統(tǒng)。通過聚光透鏡以及顏色濾波系統(tǒng)后，來自投影燈的光線被直接照射在DMD上。當(dāng)鏡片在開的位置上時，它們通過投影透鏡將光反射到屏幕上形成一個數(shù)字的方型象素投影圖像（圖2）。
["BD,mB I~T~!^}U 三個鏡片有效地反射光線來投影一個數(shù)字影像(圖2）
上圖所示的是：入射光射到三個鏡片象素上，兩個外面的鏡片設(shè)置為開，反射光線通過投影鏡頭然后投射在屏幕上。這兩個“開”狀態(tài)的鏡片產(chǎn)生方形白色象素圖形。中央鏡片傾斜到“關(guān)”的位置。這一鏡片將入射光反射偏離開投影鏡頭而射入光吸收器，以致在那個特別的象素上沒有光反射上去，形成一個方形、黑色象素圖像。同理，剩下的508797個鏡片象素將光線反射到屏幕上或反射離開鏡片，通過使用一個彩色濾光系統(tǒng)以及改變適量的508，800DMD鏡片的每個鏡片為開態(tài)，一個全彩色數(shù)字圖像被投影到屏幕上。
LCD( Liquid Crystal Display)投影機(jī)分為液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類。液晶是介于液體和固體之間的物質(zhì)，本身不發(fā)光，工作性質(zhì)受溫度影響很大，其工作溫度為-55ºC~+77ºC。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。
LCD投影機(jī)有兩種：
i~ITRi@ 液晶板投影機(jī) Wu@v%!0 z ;lWr(-x LCD投影機(jī)示意圖
成像器件為液晶板，是被動式的投影方式。利用外光源金屬鹵素?zé)艋騏HP（冷光源）。
tdOox87YK 按照液晶板的片數(shù)，LCD 投影機(jī)分為三片機(jī)和單片機(jī)。
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qk_YFR?R *T-v^ndJh 3LCD投影技術(shù)原理圖
三片LCD板投影機(jī)原理是光學(xué)系統(tǒng)把強(qiáng)光通過分光鏡形成RGB三束光，分別透射過RGB三色液晶板；信號源經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，調(diào)制加到液晶板上，通過控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制光路的通斷，RGB光最后在棱鏡中匯聚，由投影鏡頭投射在屏幕上形成彩色圖像。目前，三片板投影機(jī)是液晶板投影機(jī)的主要機(jī)種。
LCD單板投影機(jī)機(jī)體積小，重量輕，操作、攜帶極其方便，價格比較低廉。但其光源壽命短，色彩不夠均勻，分辨率較低。 目前單板投影機(jī)的機(jī)型已經(jīng)很少。
從圖像品質(zhì)上，單片機(jī)的表現(xiàn)要比三片機(jī)遜色不少。
液晶光閥投影機(jī)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，也叫被動式投影方式。一般的光閥主要由三部分組成：光電轉(zhuǎn)換器、鏡子、光調(diào)制器，它是一種可控開關(guān)。通過CRT輸出的光信號照射到光電轉(zhuǎn)換器上，將光信號轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號；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，這個光與CRT信號相復(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2500×2000，適用于環(huán)境光較強(qiáng)，觀眾較多的場合，如超大規(guī)模的指揮中心、會議中心及大型娛樂場所，但其價格高，體積大，光閥不易維修。 對追求高分辨率、高亮度、大畫面的用戶，液晶光閥投影機(jī)是他們的首選。
CRT 投影技術(shù)原理
CRT（Cathode Ray Tube）是陰極射線管。是應(yīng)用較為廣泛的一種顯示技術(shù)。CRT投影機(jī)把輸入的信號源分解到R（紅）、G（綠）B（藍(lán)）三個CRT管的熒光屏上，在高壓作用下發(fā)光信號放大、會聚、在大屏幕上顯示出彩色圖像。光學(xué)系統(tǒng)與CRT管組成投影管，通常所說的三槍投影機(jī)就是由三個投影管組成的投影機(jī)。CRT投影機(jī)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；缺點(diǎn)是亮度較低，操作復(fù)雜，體積龐大，對安裝環(huán)境要求較高。
JWV n@)s 有兩個CRT投影機(jī)的特有性能指標(biāo)值得注意：
I*EHZctH 會聚性能 58[.]f~0 會聚是指紅綠藍(lán)三種顏色在屏幕上的重合。對CRT投影機(jī)來說,會聚控制性顯得格外重要,因?yàn)樗蠷GB三種CRT管,平行安裝地支架上,要想做到圖像完全會聚,必須對圖像各種失真均能校正。機(jī)器位置的變化，會聚也要重新調(diào)整，因此對會聚的要求，一是全功能，二是方便快捷。會聚有靜態(tài)會聚和動態(tài)會聚，其中動態(tài)會聚有傾斜，弓形，幅度，線性，梯形，枕形等功能，每一種功能均可在水平和垂直兩個方向上進(jìn)行調(diào)整。除此之外，還可進(jìn)行非線性平衡，梯形平衡，枕形平衡的調(diào)整。
lnWs cb3t CRT管的聚焦性能 1qE*M7_:E> 我們知道，圖形的最小單元是像素。像素越小，圖形分辨率越高。在CRT管中，最小像素是由聚焦性能決定的，所謂可尋址分辨率，即是指最小像素的數(shù)目。CRT管的聚焦機(jī)制有靜電聚焦、磁聚焦和電磁復(fù)合聚焦三種，其中以電磁復(fù)合聚焦較為先進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)是聚焦性能好，尤其是高亮度條件下會散焦，且聚焦精度高，可以進(jìn)行分區(qū)域聚焦，邊緣聚焦，四角聚焦，從而可以做到畫面上每一點(diǎn)都很清晰。
/c!@ H(^) CRT投影機(jī)亮度指標(biāo) V 7)<MY CRT（三槍）投影機(jī)的光輸出用峰值流明來表示，即在一個白窗口的測試圖像上，以掃描線尚清晰可見的情況下，測量白窗口的最大照度（LUX）乘以白窗面積（m2）來確定投影機(jī)光通量，峰值流明具有很好的實(shí)際意義，由于您看到的任何一幀視頻圖像不可能全部都是白場，白色所占的比例一般占圖像面積的20%左右。同時CRT投影機(jī)是依靠投影管內(nèi)電子束在熒光屏上掃描獲取圖像，束電流大小取決于陰極的發(fā)射能力，正常狀態(tài)下陰極發(fā)射的電子被陰柵之間的負(fù)電位差控制，在陰柵之間形成電子云，隨電位減少，電子流很快被拉到陽極----熒光屏，CRT管能提供較高的脈沖電流，所以窗口信號的屏上亮度可較高，而如果畫面是全白場，由于陰極發(fā)射能力的限制，只能提供平均束電流，屏上亮度會大大降低，只有峰值流時的1/5左右。由于陰極各CRT投影和所采用窗口信號的大小不同（10%-25%），所以各廠家產(chǎn)品的亮度指標(biāo)，沒有絕對的可比性。
XGSg x 編輯總結(jié)： <G /a-Z 相信通過筆者的介紹，各位一定都對三個主流的投影技術(shù)有了一個初步的認(rèn)識。DLP技術(shù)的優(yōu)勢是產(chǎn)生圖像的對比度較高，光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊，因而在體積、重量方面占有優(yōu)勢，在顯示文本、CAD模型、幻燈片時效果出眾；而LCD技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在亮度均勻性、色彩及細(xì)節(jié)的表現(xiàn)上，在回放高質(zhì)量的動態(tài)視頻圖像表現(xiàn)要強(qiáng)于DLP投影機(jī)。CRT技術(shù)的優(yōu)勢是分辨率高，缺點(diǎn)是亮度低。筆者希望用戶認(rèn)清各個投影技術(shù)的優(yōu)勢，選擇適合自己的投影機(jī)。
