投影機技術原理概述

單槍投影機大宗市場現在分為

LCD液晶板和DLP數位晶片兩大技術
【美國德州儀器世界專利為OPTOMA及BENQ兩大陣營】 【LCD液晶模組為SONY及EPSON兩大陣營】
DLP vs LCD效益分析
1. DLP半導體製程，穩定耐用，LCD技術純熟成像漂亮
2.DLP 畫質精細、LCD 色彩飽和
3. DLP無色偏問題但單晶片顏色表現有色差，無法精準如LCD，3DLP專業百萬級機種則無此問題
4. 明暗對比最高可高達 無限:1以上
5. 晶片不聚熱，部分機種防塵密閉光機不用空氣濾網，沒有額外費用支出
6. DLP機器燈泡亮度較LCD不持久,衰老速度較快
DLP和LCD都是常見的投影技術，它們各有優缺點，下面是它們之間的效益分析：
1.投影效果
DLP投影機的色彩飽和度高，黑色表現好，適合用於看電影和運動賽事。而LCD投影機則色彩更準確，對細節表現更好，適合用於展示圖表和文字。因此，使用場景不同，選擇的投影機也不同。
2.明亮度
DLP投影機的亮度通常比同等價格的LCD投影機更高，可以在較明亮的環境中使用，例如會議室或教室。但是，DLP投影機的亮度容易降低，需要更換燈泡，這會增加維護成本。LCD投影機的亮度相對穩定，不需要經常更換燈泡，但在較明亮的環境下可能會受到光源干擾，顯示效果會受到影響。
3.價格和壽命
DLP投影機通常比LCD投影機更便宜，而且燈泡的壽命也比較長。但是，DLP投影機的顯示效果容易受到灰塵的影響，需要更換濾網和清潔鏡片。LCD投影機的濾網和鏡片相對較易維護，但是燈泡的壽命相對較短，需要更換的次數較多，維護成本較高。
總體而言，DLP投影機適合用於需要高亮度和鮮豔色彩的場景，而LCD投影機適合用於需要準確色彩和細節表現的場景。使用者可以根據實際需要選擇不同的投影機。

3LCD概述
參考網址
http://www.3lcd.com/tw/

3LCD投影系統是一種使用液晶技術的投影技術，其中“3LCD”代表紅、綠、藍三種基本顏色的光通過液晶面板進行調節和合成，形成最終的彩色影像。

在3LCD投影系統中，光源發出的光通過一個透明的偏光片，然後進入液晶面板。液晶面板上的每個像素都有三個子像素，分別對應紅、綠、藍三種基本顏色，通過對這些子像素的電壓調節，可以控制透過液晶面板的光的顏色和亮度。

控制好顏色和亮度的光通過第二個偏光片，最終顯示在屏幕上。由於3LCD投影系統可以通過調節每個子像素的亮度來呈現真實的彩色影像，因此顯示效果較為真實、鮮艷。

3LCD投影系統的優點包括顯示效果好、顏色飽和度高、顯示尺寸可調、設計輕便易攜帶、維護成本低等。

令人驚豔的色彩
驚為天人、栩栩如生的色彩－高色彩亮度輸出

高色彩亮度輸出（色彩亮度）

隨著高畫質清、色彩豐富的影片和投影內容迅速發展，投影機產生的影像色彩品質和影響變得非常重要。直到今天，買家採購單位和終端用戶都無從判斷自己的投影機能否產生豐富、生動的色彩。色彩亮度輸出或色彩亮度就能協助提供評價的標準。

色彩亮度輸出（色彩亮度）是個全新標準，為買家客戶提供與投影機色彩表現能力所需的資訊。亮度一直用作投影機比較的規範，然而舊規範只量測白色亮度輸出，而不能同時量測色彩亮度輸出。現今大部分投影機都投射色彩，因此只量測白色亮度輸出或白色亮度是不足夠的。色彩亮度輸出或色彩亮度為投影機買家提供所需資料，或是一直忽略了的資料。

色彩亮度輸出（色彩亮度）標準於 2012 年 5 月推出。這個新規範適用於所有顯示器，包括商用、教學用或家用的投影機。它清楚地清晰地顯示不同投影機之間的主要分別。色彩亮度輸出（色彩亮度）標準率先地為終端用戶提供科學量化資訊以比較色彩。領先的製造商已在他們的產品規範採用這標準，以協助投影機買家。現時他們採用兩種量測：白色亮度（白色亮度輸出）及色彩亮度（色彩亮度輸出）。

投影機買家應該尋找並要求兩組數字：白色亮度（白色亮度輸出）及色彩亮度（色彩亮度輸出）。而要達致最佳視覺體驗，則確保色彩亮度輸出（色彩亮度）與白色亮度輸出（白色亮度）相等。

認識亮度及色彩

目前的產品規範如亮度（或白色亮度輸出）、對比度及解析度，都未能就投影機重現色彩的能力提供必要資訊。

目前市場上的投影機的色彩效能差異很大。看看以下兩台不同投影機的圖像。

所有 3LCD 投影機都使用 3 片顯示晶片。配合 3 顯示晶片設計，3LCD 呈現清晰、鮮明的圖像，忠實得難以置信。

色彩亮度輸出這個規格描述了這兩臺投影機在色彩上的差異

LCD投影技術 
 

LCD( Liquid Crystal Display)投影機分為液晶板投影機和液晶光閥投影機兩類。液晶是介於液體和固體之間的物質，本身不發光，工作性質受溫度影響很大，其工作溫度為-55ºC~+77ºC。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，產生具有不同灰度層次及顏色的圖像。 

LCD投影機有兩種。

液晶板投影機  

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燈或UHP（冷光源）。

按照液晶板的片數，LCD 投影機分為三片機和單片機三片LCD板投影機原理是光學系統把強光通過分光鏡形成RGB三束光，分別透射過RGB三色液晶板；信號源經過AD轉換，調製加到液晶板上，通過控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制光路的通斷，RGB光最後在棱鏡中彙聚，由投影鏡頭投射在螢幕上形成彩色圖像。目前，三片板投影機是液晶板投影機的主要機種。

LCD單板投影機機體積小，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，解析度較低。  目前單板投影機的機型已經很少。

從圖像品質上，單片機的表現要比三片機遜色不少。

液晶光閥投影機

採用CRT管和液晶光閥作為成像器件，是CRT投影機與液晶與光閥相結合的產物。為了解決圖像解析度與亮度間的矛盾，它採用外光源，也叫被動式投影方式。一般的光閥主要由三部分組成：光電轉換器、鏡子、光調製器，它是一種可控開關。通過CRT輸出的光信號照射到光電轉換器上，將光信號轉換為持續變化的電信號；外光源產生一束強光，投射到光光閥上，由內部的鏡子反射，能過光調製器，改變其光學特性，緊隨光閥的偏振濾光片，將濾去其他方向的光，而只允許與其光學縫隙方向一致的光通過，這個光與CRT信號相複合，投射到螢幕上。它是目前為止亮度、解析度最高的投影機，亮度可達6000ANSI流明，解析度為2500×2000，適用於環境光較強，觀眾較多的場合，如超大規模的指揮中心、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。 對追求高解析度、高亮度、大畫面的用戶，液晶光閥投影機是他們的首選。
　

DLP™技術概要

參考網址
http://www.ti.com.tw/articles/detail.asp?sno=18

DLP投影技術
 

Digital Light Processing™ technology.，簡稱DLP，這項技術是由美國德州儀器公司，所獨家研發完成的先進投影技術，也是全世界唯一全數位化的影像科技，它藉由高度精密的數位微鏡晶片（Digital Micro-mirror Device，簡稱DMD），來取代傳統液晶投影機中液晶面板，負責呈現影像的液晶面版
DLP如何運作?

微晶片上有131萬只非常微小的可動鏡片，運作原理為利用光線反射DMD微晶片並根據電流控制其鏡片角度，反射出畫面，再經過濾光片合成色彩完成。DMD每秒鐘可達上千次的變色頻度，因此DLP擁有2000:1高對比度，以及一般LCD無法達的純黑及純白色。

色輪介紹
色輪是DLP的色彩來源，白色光源通過DMD晶片再穿過色輪，將顏色呈現出來。色輪有紅綠藍的三原色，混合出肉眼可看見的各種色彩，共可創造出16.7百萬色，而三片式DLP則可以投射出3兆色彩。除了三原色外，市面上還有四色(四節點)及7色(7節點)色輪，提供更豐富的色彩表現。
DLP機構簡單
DLP技術機構簡單，採用全數位化以及反射式技術也減少了光的吸收，使用壽命長達10萬小時
DLP無間隙的細膩畫質表現細膩無間隙
上千個比髮絲還細小的微鏡晶片，以及彼此間距不到直徑 0.2-10μ的極小間距，成就了DLP無間隙的細膩畫質， 解決一般LCD投影機存在著的『網狀畫面效應』
DLP體積輕巧
DLP輕薄短小，由於只需要一片晶片，集中光束，因此體積可以更輕巧，市面上3磅以下機種只有DLP。
DLP色彩穩定度高
DLP在使用壽命內，提供高度可靠的圖像表現，穩定不色偏，壽命高達10萬小時。
更多資訊請至以下網站 www.dlp.co

LCOS　Liquid Crystal On Silicon。單晶矽液晶顯示面板。

LCOS是反射式液晶投影機與背投影電視的關鍵技術。LCOS最大優點在於可大幅降低面板生產成本，且具高解析度。與一般TFT-LCD面板不同的是，TFT上下二面都以玻璃作為基板，但LCOS僅有上面採用玻璃，底下的基板是以半導體材料矽為主，因此LCOS製程其實是結合LCD與半導體CMOS製程的技術。

與LCOS同樣可作為投影光學引擎的關鍵零組件有高溫多晶矽面板（HTPS）與數位微型影像晶片（DMD）。不過由於高溫多矽主要供應的日本廠商產量嚴重不足；而DMD的唯一生產者為TI，但面臨良率、價格和貨源等問題。相形之下，LCOS因而成為未來市場最具競爭力的技術。目前國內有中強光電、明碁、台達電、致伸、光群雷射等多家廠商相繼投入此技術的發展。

什麼是雷射投影機?雷射光源投影機簡單介紹及原理

雷射投影機是使用雷射光束來透射出畫面。其中雷射投影機的光學部件主要由紅綠藍三色光閥、合束X棱鏡、投影鏡頭和驅動光閥。在雷射投影機中有紅、綠、藍三色雷射。

雷射投影機的原理

雷射光源投影機是使用雷射光束來透射出畫面。其中雷射投影機的光學部件主要由紅綠藍三色光閥、合束X棱鏡、投影鏡頭和驅動光閥。在雷射投影機中有紅、綠、藍三色雷射光。
雷射光在機器內經過相應的光學元件和處理晶元的擴束後再透射到X棱鏡將三束激光整合，然後再由投影物鏡將整合後的雷射透射到投影幕布上，完成整個激光投影機顯示過程。
即工作壽命長，不會因長時間的工作而導致屏幕亮度變暗；色域廣泛，是普通投影機的色域2倍左右；更適合大型戶外使用。

雷射投影機的優勢

我們知道目前主流的投影機的方案是DLP和3LCD，其中3LCD是將紅、綠、藍三色液晶板上，通過透鏡放大和反光鏡透射出。
而DLP工作方式則將光線通過色輪高速旋轉後顏色混合。最後經過棱鏡透射出。
雖然各自都有優點，但要注意的是，這兩種方式都是要使用燈泡，燈泡是有壽命的，並且畫面亮度和色彩的純度都只能算是相對夠用。
就是彌補3LCD和DPL兩種投影方式缺陷。即工作壽命長，不會因長時間的工作而導致屏幕亮度變暗；色域廣泛，是普通投影機的色域2倍左右；更適合大型戶外使用。
雷射投影機相關的產品已經有上市和應用在實際生活中。如2008年運動會的體育場的戶外投影顯示和一些電影院的顯示應用。但在辦公、教育、家庭娛樂市場上的雷射投影機還是鳳毛麟角的。
雷射投影機綜合性能表現非常不錯，零售市場產品很少的雷射投影機已經出現很多年了。並非新興技術，各方面也都非常成熟。同時同一工作原理的三菱雷射電視機在今年上市，明基也推出了雷射投影機。
可見越來越多的公司發力於雷射應用。雷射投影機未來的發展絕對會大有作為。

雷射投影機的優缺點

優點

1、圖像不易模糊　　

普通投影機都要求我們儘量擺放在與屏幕正對的位置，而雷射投影機則沒有這個問題，即便把“鏡頭”放在牆角里，投射出來的畫面也沒有任何變形。雷射投影在任何地方都不會產生模糊不清的現象。

2、色度高

在顯示效果上，由於雷射投影機模擬了自然色彩，因此顏色和層次也更為豐富。其中光線的波長是固定的，因而看上去很舒服，沒有那種燈泡刺眼的不舒服感覺。
更重要的是，沒有傳統光源的紫外線，使得眼睛看畫面的時候很放鬆，這一點，無論是投影設備，還是主動發光設備都無法比擬。

3、使用壽命長　　

不會因長時間的工作而導致銀幕亮度變暗,色域廣泛,是普通投影機的色域2倍左右,更適合大型戶外使用。


缺點
1、效果比不上專業LED投影機及專業燈泡型投影機

目前更多只是針對家用影音愛好者，雖然也可以應用在一些如展演廳、教育等領域，電影院,等等...但是實際體驗方面並不如目前大部分高階專業的投影產品。

2、分類少　　

雷射投影機上市時間短，對市場缺乏適應能力，目前僅能滿足部分用戶的需求

3、缺乏靈活性

與燈泡型投影機相比，雷射投影機缺乏必要的靈活性，目前體積較為龐大,前者既能吊裝，又能放置於架上，可從客廳移動至書房、臥室使用。

4、價格相對較貴　　

雷射投影機的單價比燈泡型投影機高，雖然雷射投影機的使用壽命長，但是其成本比燈泡投影機要高出多得多。

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修訂日期：2023 年 03 月 06 日。版權所有轉載必究