投影机技术分析-LCD和DLP技术比较

1、投影机技术分析，投影机技术分析，LCD和和DLP技术比较技术比较 投影机自问世以来发展至今已形成三大系投影机自问世以来发展至今已形成三大系列：列： 1、 CRT（Cathode Ray Tube）阴极射线管投影机2、LCD（Liquid Crystal Display）液晶投影机3、DLP（Digital Lighting Process）数字光处理器投影机CRT投影机 CRT投影机采用技术与CRT显示器类似，是最早的投影技术。它的优点是寿命长，显示的图像色彩丰富,还原性好，具有丰富的几何失真调整能力。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

2、亮度值始终徘徊在300流明以下，加上体积较大和操作复杂，已经被淘汰。 LCD投影机LCD投影机是液晶技术、照明科技以及集成电路的发展带来的高科技产物。其关键技术是液晶板的制造。LCD投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。 现在的LCD投影机最高支持分辨率可以达到16001200(UXGA)，使用时间可以延长至8小时以上，具有很高的亮度和高保真的图像色彩，可以方便地接入各种视频信号。LCD投影机的底层技术液晶板一直只有Sony和Epson两家公司具备研发和生产能力，经过多年发展，液晶

3、板技术日臻成熟。液晶板技术一直致力于提高性能和降低加工成本两个方面。在提高性能方面它主要是通过提高开c口率来提高光效率，另外还采用微镜阵列技术来提高液晶板的透光率，降低显示图像的像素化，使图像更细腻。目前LCD投影机在亮度指标和图像精细程度方面都已经达到相当高的水平。除了高端影院产品外，在普通应用产品和低端高性能投影机产品中，LCD产品保持了对单片DLP产品的亮度领先优势。LCD投影机的生产厂家主要为日韩厂商。主要有Sony、Epson、NEC、三洋和三菱等等。LCD与DLP投影机比较LCD投影机有液晶板投影机和液晶光阀投影机两类投影机有液晶板投影机和液晶光阀投影机两类 液晶板投影机：液晶板投

4、影机：液晶有活性液晶体和非活性液晶体。活性液晶体具有透光性，做成LCD液晶板，用在投影机上。TFT是“thin-film transistor”的缩写，意为“薄膜晶体管”。TFT活性矩阵利用每一独立的晶体管控制LCD板上的每一个像素，由于TFT活性矩阵液晶板可产生更快的反应速度及对比度，是目前使用最广的液晶板。通过控制系统，可以控制通过LCD的光的亮度、颜色、对比度等。LCD液晶板的大小决定着投影机的大小。LCD越小，则投影机的光学系统就能做得越小，从而使投影机越小。而要在越小的LCD上做到高分辨率，并且保持高亮度，其技术工艺越难。液晶板投影机是被动式的投影方式，利用外光源金属卤素灯或UHP灯

5、（冷光源）。LCD投影机有液晶板投影机和液晶光阀投影机两类投影机有液晶板投影机和液晶光阀投影机两类 液晶光阀投影机：液晶光阀投影机：它采用CRT管和液晶光阀作为成像器件，是CRT投影机与液晶与液晶光阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与亮度间的矛盾，它采用外光源，也叫被动式投影方式。液晶光阀是一种可控开关，主要由三部分组成：光电转换器、镜子、光调制器。通过CRT输出的光信号照射到光电转换器上，将光信号转换为持续变化的电信号；外光源产生一束强光，投射到光光阀上，由内部的镜子反射，能过光调制器，改变其光学特性，紧随光阀的偏振滤光片，将滤去其它方向的光，而只允许与其光学缝隙方向一致的光通过，这个光与C

6、RT信号相复合，投射到屏幕上。它是目前为止亮度、分辨率最高的投影机，亮度可达6000ANSI流明，分辨率为25002000，适用于环境光较强，观众较多的场合，如超大规模的指挥中心、会议中心及大型娱乐场所，但其价格高，体积大，结构复杂不易维修。LCD投影机原理投影机原理 三片式液晶投影机的成像原理(参见下图)，以某液晶投影机的光路为例：首先光线通过滤光片，滤掉红外线和紫外线这样的不可见光，红外线和紫外线对LCD片有一定的损害作用。透过两片多镜头镜片将光线均匀化，并将UHP灯产生的圆锥形光校正为和投影图像近似的矩形光线。在两片镜子之间的棱镜用来将光线预先极性化，较之没有该棱镜的不对称光箱，它可以减

7、少光线的损失。光线下一步被分光镜分为红、绿、蓝三原色并被分别反射到相应的液晶片上。在到达液晶片之前光线还需要透过一个凸透镜和偏振片，凸透镜的作用是将光线集中，偏振片则进一步将光线极性化，使得光线振动方向一致，可以被液晶片控制。最后光线经过液晶片，通过电路板驱动，液晶片上的各像素点有序开闭，产生了图像，并通过每原色光的调校产生了丰富的色彩。最后三路光线最终汇聚在一起由镜头投射出去。 LCD投影机原理投影机原理LCD投影机优点：优点： LCD投影机的技术是透射式投影技术，目前最为成熟。首先在画面颜色上投影画面色彩还原真实鲜艳，色彩饱和度高，能得到高度保真的色彩 。 光利用效率很高，LCD投影机比用

8、相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高的ANSI流明光输出，目前市场高流明的投影机主要以LCD投影机为主。LCD投影机缺点缺点 LCD投影机明显缺点是黑色层次表现太差，对比度一般都在500：1左右徘徊，投影画面的像素结构可以明显看到。画面看起来总是灰蒙蒙的，阴影部分就显得昏暗而毫无细节。这点非常不适合播放电影一类的视频，对于文字到是与DLP投影机差别不是很大 。 LCD投影机打出的画面看得见像素结构，观众好像是经过窗格子在观看画面。SVGA(800600)格式的LCD投影机，不管屏幕图像的尺寸大小如何，都能看得清楚像素格子，除非用分辨率更高的产品。 LCD投影机 目前LCD开始使用起了微透镜阵列(

9、MLA)，可以提高XGA格式的LCD板的传输效率，柔化像素格子，使像素格子细微而不明显，且对图像的锐利程度不会带来任何影响。它能使LCD的像素结构感觉可以减少到几乎与DLP投影机一样，但还是有点差距。 DLP投影机简介 数码光处理投影机是美国德州仪器公司以数字微镜装置 DMD芯片作为成像器件，通过调节反射光实现投射图像的一种投影技术。它与液晶投影机有很大的不同，它的成像是通过成千上万个微小的镜片反射光线来实现的。DLP芯片的核心技术一直控制在美国的德州仪器，DLP技术似乎在追逐着Intel Inside的道路，因为它要求所有采用DLP技术的投影机产品都必须打上DLP的标志。不管其是否会取得In

10、tel在PC领域那样的成就，至少显示了其领导投影机底层技术的决心。DLP的生产厂家主要为欧美厂商，如ASK、惠普、丽讯等 DLP投影机 DLP投影机分为： 单片DMD机（主要应用在便携式投影产品） 两片DMD机 (应用于大型拼接显示墙) 三片DMD机（应用于超高亮度投影机）DLP投影机原理 DLP投影机原理：以1024768分辨率为例，在一块DMD上共有1024768个小反射镜，每个镜子代表一个像素，每一个小反射镜都具有独立控制光线的开关能力。小反射镜反射光线的角度受视频信号控制，视频信号受数字光处理器DLP调制，把视频信号调制成等幅的脉宽调制信号，用脉冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间

11、，在屏幕上产生不同亮度的灰度等级图像。DMD投影机根据反射镜片的多少可以分为单片式，双片式和三片式。以单片式为例，DLP能够产生色彩是由于放在光源路径上的色轮（由红、绿、蓝群组成），光源发出的光通过会聚透镜到彩色滤色片产生RGB三基色，包含成千上万微镜的DMD芯片，将光源发出的光通过快速转动的红、绿、蓝过滤器投射到一个镶有微镜面阵列的微芯片DMD的表面，这些微镜面以每秒5000次的速度转动，反射入射光，经由整形透镜后通过镜头投射出画面。 DLP投影机原理DLP投影机优点：优点： 外型小巧，投影机可以做得很紧凑。现市场上所有的1.5公斤以下的迷你型投影机都是DLP式，大多数LCD投影机要超过2.

12、5公斤 图像流畅，反差大，多数DLP投影机的对比度可做到600：1到800：1的之间，低价位的也可达450：1。LCD投影机对比度只在400：1附近，而低价位的才250：1。 颗粒感弱，在SVGA(800600)格式分辨率上，DLP投影机的像素结构比LCD弱，只要相对可视距离和投影图像画面大小调得合适，已经看不出像素结构。 DLP投影机缺点：缺点： 由于出于成本和机身体积的考虑，目前DLP投影机多半采用单片DMD芯片设计，所以在图像颜色的还原上比LCD投影机稍逊一筹，色彩不够鲜艳生动。总结投影机的投影方式总结投影机的投影方式3LCD方式方式 这是目前在全球范围内使用最广泛的方式。采用LCD(H

13、TPS)作为光阀。从光源射出的光线通过特殊的分色镜分离成红、绿、蓝三原色，然后采用各色专用的LCD绘制图像，经合成后投影。 采用LCD(HTPS)作为光阀。从光源射出的光线通过一种能够仅让特定的光透过的反射镜（分色镜），分离成红、绿、蓝三原色，然后通过棱镜将经过各色专用液晶板控制的光线进行重新合成、投影。3LCD方式方式DLP方式方式 显示元件采用DMD（Digital Micromirror Device）。DMD是一种由数十万百数十万个微米级的微小型反射镜组成的半导体，每一个反射镜对应一个像素，通过反射来自光源的光线来投影图像。有单片、3片式。 DMD在结构上是在半导体基板上铺满反射镜、通

14、过ON/OFF来使这些反射镜倾斜。DLP是指使用了DMD的光学系统的总称，使色轮旋转显示出与某个瞬间的色彩一致的画像，能通过每秒进行数千次的旋转来显示全彩色。DLP方式方式LCOS方式方式 显示元件采用LCOS（Liquid Crystal On Silicon）。LCOS是一种反射型的液晶显示面板，特点是开口率高。配线部分和开关元件设在反射层的下面，因此不需要黑色矩阵部分，能够实现无缝连接的图像显示。有单片式、3片式。 显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，实现了3-chip LCOS方式的高性能投影机、背投电视机。1-c