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| 綜觀現(xiàn)在的投影機(jī)，從芯片的工作原理上無(wú)非就是 CRT、LCD、DLP、 LCOS這幾種。CRT 作為一種技術(shù)的產(chǎn)品，其寬廣的色域是其它幾種投影機(jī)所無(wú)法媲美的！但其無(wú)法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)導(dǎo)致其價(jià)格昂貴、笨重的體積、煩瑣的調(diào)整使其擺脫不了“廉頗老亦”的結(jié)局。但優(yōu)異的顯示性能，使其還在領(lǐng)域應(yīng)用，這種投影機(jī)以 SONY G90 為代表，使其在航空、航海等領(lǐng)域的模擬器中大顯身手。目前在商業(yè)及家用市場(chǎng)，基本上被 LCD、 DLP 投影機(jī)這兩種投影機(jī)所瓜分。但 LCOS 投影機(jī)也呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)。 CRT 、 LCD 、P DLP 及 S LCOS 投影機(jī)的原理、特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展： 1 、T CRT 投影機(jī)的原理、特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展： CRT 投影機(jī)又名三槍投影機(jī)，它主要是由三個(gè)CRT 管組成。CRT(Cathode RayTube)是陰極射線管，主要是由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈及管屏組成。為了使 CRT 管在屏幕上顯示圖像信息，CRT 投影機(jī)把輸入的信號(hào)源分解到 R(紅)、 G(綠)、B(藍(lán))三個(gè) CRT 管的熒光屏上，熒光粉在高壓作用下發(fā)光，經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)放大和會(huì)聚，在大屏幕上顯示出彩色圖像。 2 、 D LCD 投影機(jī)的原理、特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展： 液晶顯示技術(shù)利用了液晶的光電效應(yīng)。液晶的光電效應(yīng)是指液晶分子的某一排列狀態(tài)由于外加電場(chǎng)而改變液晶單元的透光率或反射率。LCD 投影機(jī)利用金屬鹵素?zé)艋?UHP（冷光源）提供外光源，將液晶板作為光的控制層，通過(guò)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的電信號(hào)控制相應(yīng)像素的液晶，液晶透明度的變化控制了通過(guò)液晶的光的強(qiáng)度，產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的信號(hào)，顯示輸出圖像，屬于被動(dòng)式投影方式。  目前市場(chǎng)上見(jiàn)的 LCD 投影機(jī)有三片機(jī)、單片機(jī)，通常三片機(jī)是用紅綠藍(lán)三塊液晶板分別作為紅綠藍(lán)三色光的控制層。光源發(fā)射出來(lái)的白色光經(jīng)過(guò)鏡頭組匯聚到達(dá)分色鏡組，紅色光首先被分離出來(lái)，投射到紅色液晶板上，液晶板上相應(yīng)的像素接收到來(lái)自信號(hào)源的電子信號(hào)，呈現(xiàn)為不同的透明度，以透明度表示的圖像信息被投射，生成了圖像中的紅色光信息。綠色光被投射到綠色液晶板上，形成圖像中的綠色光信息，同樣藍(lán)色光經(jīng)藍(lán)色液晶板生成圖像中的藍(lán)色光信息。 三種單獨(dú)顏色的光在棱鏡中會(huì)聚，由投影鏡頭投射到投影幕上形成一幅全彩色圖像。除了三片式 LCD 投影機(jī)外，還有一種單片機(jī)。它是在一片液晶板集成出紅綠藍(lán)三基色，然后在銀幕上進(jìn)行空間混色，這種單片機(jī)具有機(jī)體積小，重量輕，操作、攜帶極其方便，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但因其液晶單色開(kāi)孔低，混色原理為空間混色，顆粒感較明顯等缺點(diǎn)，目前已經(jīng)基本被淘汰，目前僅在低檔投影機(jī)中使用。 近幾年液晶板技術(shù)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、微透鏡技術(shù)的使用：在液晶板的每一個(gè)像素點(diǎn)上都設(shè)計(jì)了 1 個(gè)微透鏡，它的優(yōu)點(diǎn)是提高了液晶的開(kāi)孔率，提高了 LCD 投影機(jī)的亮度，也使投影圖像的顆粒感有所減弱。2、隨著 0.5 英寸液晶板的推出，LCD 投影機(jī)相比較于 DLP 投影機(jī)在小型化方面的缺陷，目前也有了很大的改善，小尺寸液晶板的推出也為 LCD 投影機(jī)大量工業(yè)化生產(chǎn)，降低價(jià)格鋪平道路。 3 、P DLP 投影機(jī)的原理、特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展： DLP 技術(shù)為美國(guó)德州儀器（TI）公司擁有，目前 DMD 芯片、DMD 控制器等核心部件還是由 TI 提供。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，目前 DLP 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域在逐步擴(kuò)張，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及數(shù)字電影、大屏幕拼接顯示、前投式投影機(jī)一直到背投電視等大屏幕顯示的方方面面。 DLP 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：DLP 技術(shù)以反射式 DMD為基礎(chǔ)，是一種純數(shù)字的顯示方式，圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)都是由數(shù)字式控制的3 原色生成，每種顏色有 8 位到 10 位的灰度等級(jí)，DLP 技術(shù)的這種數(shù)字特性可以獲得精確數(shù)字灰度等級(jí)以及顏色再現(xiàn)。與透射式液晶顯示 LCD 技術(shù)相比，投射出來(lái)的畫(huà)面更加細(xì)膩；不需要偏振光，在光效率的應(yīng)用上較高；此外，DLP 技術(shù)投影產(chǎn)品投射影像的像素間距很小，形成幾乎可以無(wú)縫的畫(huà)面圖像。正是基于以上原因，DLP 投影機(jī)產(chǎn)品一般對(duì)比度都比較高，黑白圖像清晰銳利，暗部層次豐富，細(xì)節(jié)表現(xiàn)豐富；在表現(xiàn)計(jì)算機(jī)信號(hào)黑白文本時(shí)畫(huà)面精確、色彩純正，邊緣輪廓清晰。 根據(jù)DLP投影機(jī)中包含的DMD數(shù)字微鏡的片數(shù)，人們又將投影機(jī)分為單片DLP投影機(jī)，兩片 DLP 投影機(jī)和三片 DLP 投影機(jī)。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的 DLP 投影機(jī)，有許多都屬于單片機(jī)，這種單片 DLP 投影機(jī)主要適用在各種便攜式投影產(chǎn)品中，這種投影機(jī)的整個(gè)機(jī)身一般小于 A4 紙張的面積，專(zhuān)為流動(dòng)行政人員而設(shè)計(jì)，外殼一般是典雅優(yōu)美的鎂合金外殼，不要看這種單片 DLP 投影機(jī)的體積小巧，但它的功能可強(qiáng)大的很呢，清晰度高、畫(huà)面均勻，色彩銳利，有了這種投影機(jī)，大家要工作時(shí)，可以隨時(shí)把它塞進(jìn)公文包里，馬上出發(fā)，直接給客戶展示色彩絢麗、畫(huà)面清晰的效果。兩片 DLP 投影機(jī)與單片 DLP 投影機(jī)相比，多使用了一片 DMD 芯片，其中一片單獨(dú)控制紅色光，另一片控制藍(lán)、綠色光的反射，與單片 DLP 投影機(jī)相同的，使用了高速旋轉(zhuǎn)的色輪來(lái)產(chǎn)生全彩色的投影圖像，它主要應(yīng)用于大型的顯示墻，適用于一些大型的娛樂(lè)場(chǎng)合和需要大面積顯示屏幕的用戶。 三片 DLP 投影機(jī)，三片 DMD 芯片分別反射三原色中的一種顏色，已經(jīng)不需要再使用色輪來(lái)濾光了；使用三片 DMD 芯片制造的投影機(jī)亮度可達(dá)到12000ANSI 流明，它拋棄了傳統(tǒng)意義上的會(huì)聚，可隨意變焦，調(diào)整十分便利；只是分辨率不高，不經(jīng)壓縮分辨率只能達(dá)到 1280×1024 這樣的標(biāo)準(zhǔn)，它常常用于對(duì)亮度要求非常高的特殊場(chǎng)合下。 目前，DLP 技術(shù)正在向著低成本、高畫(huà)質(zhì)的方向發(fā)展，在降低成本面，TI 公司一方面改良自己的生產(chǎn)加工工藝，提高 DMD 的良品率，另一方面完善 DMD 產(chǎn)品系列，從而適合不同層次的產(chǎn)品應(yīng)用需求。在提高 DLP 投影機(jī)畫(huà)面質(zhì)量的技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，TI 發(fā)布了 SCR（Sequential Color Recapture，順序色彩重捕技術(shù)）技術(shù)用于提升投影機(jī)的亮度和色彩表現(xiàn)；2002 年下半年， DLP 投影機(jī)光路上采用六段式色輪，進(jìn)一步提高了色彩和亮度。 4 、 S LCOS 投影機(jī)的原理、特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展： LCOS（Liquid Crystal OnSilicon，硅上液晶或片上液晶）投影機(jī)的基本原理與 LCD 投影機(jī)相似，只是 LCOS 投影機(jī)是利用 LCOS 面板來(lái)調(diào)變由光源發(fā)射出來(lái)欲投影至屏幕的光信號(hào)。LCOS 面板是以 CMOS 芯片為電路基板及反射層，液晶被注入于 CMOS 集成電路芯片和透明玻璃基板之間，CMOS 芯片被磨平拋光后當(dāng)作反射鏡，光線透過(guò)玻璃基板和液晶材料，經(jīng)調(diào)光后從芯片表面反射出來(lái)。  與 LCD 投影機(jī)的不同是 LCD 投影機(jī)是利用光源穿過(guò) LCD 作調(diào)變，屬于穿透式，而 LCOS 投影機(jī)中是利用反射的架構(gòu)，所以光源發(fā)射出來(lái)的光并不會(huì)穿透LCOS 面板，屬于反射式。采用 LCOS 技術(shù)的投影機(jī)通常都采用三片 LCOS 面板。LCOS 面板是以 CMOS 芯片為電路基板，無(wú)法讓光線直接穿過(guò)，因此在 LCOS 投影機(jī)系統(tǒng)中，LCOS 面板前均多加了 PBS（Polarization Beam Spliter，偏極化分光鏡），將入射 LCOS 面板的光束與反射后的光束分開(kāi)。除了 PBS 以外，LCOS 投影機(jī)的主要結(jié)構(gòu)在導(dǎo)光及分光合光部分的設(shè)計(jì)與 LCD 投影機(jī)大同小異。LCOS 投影技術(shù)是 2000 年以后發(fā)展起來(lái)的投影技術(shù)，LCOS 投影機(jī)在高分辨率投影方面非常具有潛力。 目前市場(chǎng)上的 LCOS 尼康投影機(jī)通常都是 SXGA（1365×1024）或更高。由于 LCOS 的晶體管及驅(qū)動(dòng)線路都制作于硅基板內(nèi)，位于反射面之下，不占表面面積，所以?xún)H有像素間隙占用開(kāi)口面積。而在穿透式LCD 投影機(jī)中，作為像素點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制的晶體管被做在液晶板上相應(yīng)位置上，在光源透射過(guò)程中，晶體管本身將阻擋部分光線，因此采用透射式液晶技術(shù)的投影機(jī)的光源利用效率不高，僅有 3～10％。故理論上 LCOS 不論分辨率或開(kāi)口率都會(huì)比穿透式 LCD 高，畫(huà)面上像素柵格結(jié)構(gòu)幾乎不可見(jiàn)，光利用效率可達(dá) 40％以上，從而達(dá)到更大的光輸出和更充分的色彩體現(xiàn)。相對(duì)于 DLP 微鏡帶來(lái)的銳利的數(shù)字畫(huà)面， LCOS 投影機(jī)的像素邊緣顯得更加平滑，有效消除了圖像的鋸齒現(xiàn)象，適合喜歡自然、柔和畫(huà)面的用戶。 LCOS 投影機(jī)的制造技術(shù)分為前道的半導(dǎo)體 CMOS制造及后道的液晶面板貼合封裝制造。前道的半導(dǎo)體 CMOS 制造已有成熟的設(shè)計(jì)、仿真、制作及測(cè)試技術(shù)，所以目前良品率已達(dá) 90％以上，成本極為低廉。后道的液晶面板貼合封裝制造，目前的良品率較低，據(jù)說(shuō)只有 30％左右。在目前看來(lái)，LCOS 投影機(jī)受其價(jià)格影響，銷(xiāo)量遠(yuǎn)不及 LCD 和 DLP 投影機(jī)，但 LCOS 畢竟是技術(shù)成本的投影技術(shù)，液晶面板制造的成熟，為 LCOS 的良品率提供了提升的空間，產(chǎn)品的制造成本有望進(jìn)一步降低。 LCOS投影機(jī)目前在產(chǎn)品技術(shù)方面還面臨以下問(wèn)題。首先， LCOS投影機(jī)的對(duì)比度通常在 500：1～800：1 之間，不及 DLP 投影機(jī)。LCOS 投影機(jī)的重量也無(wú)法同便攜式的 LCD 和 DLP 投影機(jī)相比較，目前最輕的 LCOS 投影機(jī)重約 5.5kg，相對(duì)于 LCD 和 DLP，LCOS 更適合在固定的會(huì)議室或者家庭影院中使用。 LCOS 是一個(gè)普遍的投影技術(shù)，包括有不同的種類(lèi)，如今正呈現(xiàn)兩極化發(fā)展：一是應(yīng)用于大尺寸的背投影電視，這是目前 LCOS 的主流應(yīng)用產(chǎn)品，二是應(yīng)用于小尺寸的高分辨率可攜式產(chǎn)品，其中來(lái)自 JVC 的 D-ILA 技術(shù)較為成熟。在量產(chǎn)及成本問(wèn)題解決后，該類(lèi)產(chǎn)品將有機(jī)會(huì)在前投影市場(chǎng)上獲得更廣泛的應(yīng)用。CRT、LCD、DLP 及 LCOS 投影芯片的參數(shù)比較：CRT、LCD、DLP 及 LCOS 投影芯片，各有各的技術(shù)特點(diǎn)，以 CRT 投影的色域 為標(biāo)準(zhǔn)，從下圖可以明顯看出，LCD 與其衍生出來(lái)的 LCOS 投影芯片的色域是非常寬廣的，其色域范圍要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 CRT 及 DLP 芯片所能表現(xiàn)的范圍。 （三種主流投影機(jī)芯片色域圖：黑三角為 CRT 電視標(biāo)準(zhǔn)；品紅色為 DLP；黃色為L(zhǎng)CD 和 LCOS。） 作為對(duì)于色域范圍敏感的應(yīng)用領(lǐng)域，三片式 LCD 及 LCOS 投影芯片是這些領(lǐng)域的。但由于其芯片上集成了大量的 TFT （ ThinFilmTransistor 薄膜晶體管），在生產(chǎn)過(guò)程中難免有損壞、失效的 TFT，其一直處在導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，不可避免的造成了影象中出現(xiàn)的亮點(diǎn)或暗點(diǎn)，而且，這種損壞的 TFT 還隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)而繼續(xù)增多。這是目前 LCD、LCOS 芯片的軟肋。DLP 的特點(diǎn)是高對(duì)比度及高可靠性。  四種投影元件的性能對(duì)比表： 對(duì)比項(xiàng)目 CRT 三槍 LCD DLP LCOS 色域 中等 寬廣 狹小 寬廣 生產(chǎn)工藝 成熟 成熟 較成熟 不成熟 壽命 中等 短 長(zhǎng) 短（注 1） 亮度 低 中等 高 中等 對(duì)比度 中等 低 高 低 便攜性 困難 一般 容易 差 開(kāi)孔率 高（注 2） 低 高 高 連續(xù)工作性 好 差 好 差 分辨率（注 3） 高 低 高 易損件（注 4） 投影管 LCD 板 色輪電機(jī)（注5）LCOS 板 消耗元件 無(wú) 燈泡 燈泡 燈泡 注 1：因沒(méi)有相關(guān)方面的資料介紹，所以該參數(shù)為類(lèi)比于 LCD 的參數(shù)。 注 2：CRT 沒(méi)有開(kāi)孔率這一參數(shù)，該參數(shù)為比照后三者的類(lèi)比參數(shù)。 注 3：分辨率這一參數(shù)是在相同技術(shù)條件、生產(chǎn)工藝成熟的情況下的產(chǎn)品。 注 4：易損件這一項(xiàng)參數(shù)的列舉是針對(duì)不同芯片相對(duì)于其它的元件出現(xiàn)故障的幾 率而列舉的，并非該元件就是特別容易損壞的（或該元件在機(jī)器使用壽命終止前 肯定要損壞的！） 注 5：色輪電機(jī)僅在單片及兩片 DLP 機(jī)中存在，三片 DLP 投影機(jī)中無(wú)此元件。 發(fā)展前景： 據(jù)太平洋媒體協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，DLP 技術(shù)在對(duì)視覺(jué)效果有要求的家庭影院市場(chǎng)（一萬(wàn)美元外加市價(jià)）中已達(dá)到 77%的。正是 DLP 技術(shù)所的優(yōu)勢(shì)——超凡的畫(huà)面清晰度、不燒屏、不褪色、豐富、艷麗的色彩表現(xiàn)，以及業(yè)界的驚人對(duì)比度等等——才吸引了越來(lái)越多的使用者選擇該產(chǎn)品。但是由于單片DLP產(chǎn)品的色域狹窄、多片DLP產(chǎn)品的成本問(wèn)題還是影響了DLP一大部分人的購(gòu)買(mǎi)因素， LCD （液晶）投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是分辨率高（達(dá)到 XGA 標(biāo)準(zhǔn)）、價(jià)格便宜、亮度高、畫(huà)面均勻，通常采用 UHP 冷光源，圖象色彩豐富，畫(huà)面層次感好，缺點(diǎn)是需要良好的散熱條件，可廣泛應(yīng)用于教學(xué)、大型會(huì)場(chǎng)演示、商務(wù)辦公、多媒體影院及移動(dòng)辦公等領(lǐng)域。就目前而言，LCD 的還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 DLP，可見(jiàn)部分人在選擇投影機(jī)時(shí)對(duì)顯色色域、靈活多樣的分辨率及價(jià)格上的需求。 （單片 LCD、三片 LCD 及單片 DLP 效果對(duì)比圖） CRT 投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是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)是圖像分辨率與亮度相互制約，CRT 投影機(jī)一般體積較大，許多CRT 投影機(jī)質(zhì)量都在 50Kg 以上。 現(xiàn)在的主流投影技術(shù)是 LCD 和 DLP，兩者幾乎已經(jīng)形成了平分秋色的格局。在底層技術(shù)領(lǐng)域，LCD 技術(shù)和 DLP 技術(shù)依然主宰著投影機(jī)市場(chǎng)，被寄予厚望的 LCOS 技術(shù)，由于其固有的一些技術(shù)缺陷仍然沒(méi)有得到很好地解決，更多地停留在工程樣機(jī)階段，短時(shí)間內(nèi)很難在投影機(jī)領(lǐng)域有所作為。但 LCOS 技術(shù)一旦解決了制造工藝上的局限后，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有低成本優(yōu)勢(shì)一定會(huì)從 LCD 與 DLP的中搶得一杯羹，形成 LCOS、LCD 與 DLP 三分天下的格局。 (責(zé)任編輯：安尼儀器) |
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