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解析LCD投影機原理、特點及發(fā)展趨勢

中國投影網(wǎng)投影機資訊　2010-7-28 8:22:15　編輯：影子　[ 大中小 ]

　　LCD投影機是液晶技術、照明科技以及集成電路的發(fā)展帶來的高科技產(chǎn)物。其關鍵技術是液晶板的制造。LCD投影機利用液晶的光電效應，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，從而影響它的光學性質，產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。

　　現(xiàn)在的LCD投影機最高支持分辨率可以達到1600×1200(UXGA)，使用時間可以延長至8小時以上，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。它們體積小巧，重量輕，便于攜帶。使得投影機的發(fā)展進入了一個嶄新的紀元。

　　LCD投影機的底層技術——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，液晶板技術日臻成熟。液晶板技術一直致力于提高性能和降低加工成本兩個方面。在提高性能方面它主要是通過提高開口率來提高光效率，另外還采用微鏡陣列技術來提高液晶板的透光率，降低顯示圖像的像素化，使圖像更細膩。目前LCD投影機在亮度指標和圖像精細程度方面都已經(jīng)達到相當高的水平。除了高端影院產(chǎn)品外，在普通應用產(chǎn)品和低端高性能投影機產(chǎn)品中，LCD產(chǎn)品保持了對單片DLP產(chǎn)品的亮度領先優(yōu)勢。LCD投影機的生產(chǎn)廠家主要為日韓廠商。主要有Sony、Epson、NEC、三洋和三菱等等。

　　LCD投影機工作原理

　　采用三片式液晶投影機的成像原理，以某液晶投影機的光路為例：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先極性化，較之沒有該棱鏡的不對稱光箱，它可以減少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍三原色并被分別反射到相應的液晶片上。在到達液晶片之前光線還需要透過一個凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進一步將光線極性化，使得光線振動方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過液晶片，通過電路板驅動，液晶片上的各像素點有序開閉，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。

解析LCD投影機原理、特點及發(fā)展趨勢
LCD投影機原理結構圖

　　LCD投影機特點

　　首先在畫面顏色上，現(xiàn)在主流的LCD投影機都為三片機，采用紅、綠、藍三原色獨立的 LCD板。這就可以分別地調(diào)整每個彩色通道的亮度和對比度，投影效果非常好,能得到高度保真的色彩。在同樣檔次的DLP投影機，還只能用一片DLP，很大程度上由色輪的物理性質和燈的色溫決定好壞，沒什么好調(diào)整的，只能得到較為正確的色彩。但與同價位的LCD投影機相比，在圖像區(qū)域的邊緣，還是缺乏鮮艷的色調(diào)。

　　LCD的第二個優(yōu)點是光效率高。 LCD 投影機比用相同瓦數(shù)光源燈的DLP投影機有更高的ANSI流明光輸出，在高亮度競爭中,LCD依然占著優(yōu)勢。7公斤重量級左右的投影機中，能達到3000 ANSI流明以上亮度的，都是LCD投影機。

　　不過，LCD投影機明顯存在的缺點是黑色層次表現(xiàn)太差，對比度不是很高，LCD投影機表現(xiàn)的黑色，看起來總是灰蒙蒙的，陰影部分就顯得昏暗而毫無細節(jié)。這點非常不適合播放電影一類的視頻，對于文字到是與DLP投影機差別不是很大；LCD投影機打出的畫面看得見像素結構，觀眾好像是經(jīng)過窗格子在觀看畫面。SVGA(800×600)格式的LCD投影機，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。

　　現(xiàn)在LCD開始使用起了微透鏡陣列(MLA)，可以提高XGA格式的LCD板的傳輸效率，柔化像素格子，使像素格子細微而不明顯，且對圖像的銳利程度不會帶來任何影響。它能使LCD的像素結構感覺可以減少到幾乎與DLP投影機一樣,但還是有點差距。

　　LCD投影機發(fā)展前景分析

　　從未來市場發(fā)展趨勢來看，寬屏化、低價格化、高亮度、高分辨率化是主要的趨勢。也成為液晶投影機發(fā)展的主要方向。在這一進程中，液晶投影機將直接和單片式DLP技術發(fā)生較量，其市場發(fā)展充滿變數(shù)。
　　
　　不過，從長遠發(fā)展來看，液晶投影機也不會放棄在高端家用市場和中高端工程市場上和LCOS 技術、3DLP技術的較量。液晶投影技術的主力市場依然是中端市場，尤其是終端行業(yè)市場。由于液晶投影技術是最早的成熟的數(shù)字投影技術，所以LED投影技術在這部分用戶心目中已經(jīng)留下了很好的口碑和品牌影響力。

　　近年來，投影機市場上的顯示技術仍然是LCD技術和DLP技術的天下，其代表廠商有愛普生、索尼和德州儀器。DLP技術提供廠商德州儀器，不僅與一些投影機整機廠商搭臺唱戲，還獨立地進行一些市場推廣活動。技術的不斷創(chuàng)新和價格的不斷下降，DLP與LCD開始爭奪霸主地位。

　　在投影機領域，LCD與DLP技術之爭由來已久，無論是LCD還是DLP技術都有各自的優(yōu)勢。而從兩種技術的發(fā)展來看，雙方不謀而合，無論是自動光圈還是極致色彩技術都是彌補各自技術的缺陷，從而改善了各自在對比度和色彩表現(xiàn)上的不足。兩種技術之間的相互融合，使得LCD和DLP技術的投影機產(chǎn)品差異逐漸變小。各個廠商之間的競爭也逐步從投影機自身技術上的競爭轉移到投影機創(chuàng)新應用上的競爭。在今后的幾年時間內(nèi)，LCD和DLP仍將是市場絕對主流，二者在市場份額上的差距將進一步縮小。

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文章來源：中國投影網(wǎng)