縱觀市面上的家庭影院投影機(jī),從芯片的工作原理上大致分為四種:CRT、LCD、DLP、LCOS。下面一起來(lái)看看這四種顯示技術(shù)原理都有何區(qū)別?
一、CRT( Crystal Ray Tube) 投影技術(shù)
CRT作為投影技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū),其寬廣的色域是其它幾種投影儀所無(wú)法比擬。但是,由于CRT 投影儀的顯示和發(fā)光亮度均由CRT來(lái)完成,亮度和分辨率的矛盾成為制約CRT 技術(shù)在投影儀市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展的主要因素;此外,CRT 投影儀由紅、綠、藍(lán)三槍分別顯示,安裝調(diào)試過(guò)程非常復(fù)雜。所以,在如今的投影儀市場(chǎng),CRT技術(shù)已基本被LCD、DLP、LCOS 等新技術(shù)所取代。
二、LCD(Liquid Crystal Display)投影技術(shù)
LCD 技術(shù)早出現(xiàn)于1968年,按照液晶板的片數(shù),LCD 投影機(jī)分為單片LCD 投影儀和三片 LCD 投影儀。
1.單片LCD 投影儀
單片LCD 投影儀的工作原理是將LCD面板的背光部分拆去,然后使用大功率的背光源通過(guò)聚光鏡照射到LCD面板上,由于LCD面板是透光的,畫(huà)面就會(huì)被照射出去,通過(guò)前面的聚焦鏡及鏡頭打到屏幕上而成像。這個(gè)原理與教學(xué)用的那種投影儀非常相似,普通的投影機(jī)使用的均是這一原理。
2.三片 LCD 投影儀
首先光線通過(guò)濾光片,濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見(jiàn)光,紅外線和紫外線對(duì)LCD片有一定的損害作用。透過(guò)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(lái)將光線預(yù)先極性化,較之沒(méi)有該棱鏡的不對(duì)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(lán)三原色并被分別反射到相應(yīng)的液晶片上。在到達(dá)液晶片之前光線還需要透過(guò)一個(gè)凸透鏡和偏振片,凸透鏡的作用是將光線集中,偏振片則進(jìn)一步將光線極性化,使得光線振動(dòng)方向一致,可以被液晶片控制。光線經(jīng)過(guò)液晶片,通過(guò)電路板驅(qū)動(dòng),液晶片上的各像素點(diǎn)有序開(kāi)閉,產(chǎn)生了圖像,并通過(guò)每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。三路光線匯聚在一起由鏡頭投射出去。
三、DLP(Digital Light Processing) 投影技術(shù)
DLP 技術(shù)是由美國(guó)德州儀器的 Larry Hornbeck 博士所研發(fā)成功。根據(jù)DLP 投影儀中使用DMD 芯片的數(shù)量,分為單片(使用一片DMD 芯片)、三片(使用三片 DMD 芯片)DLP 投影儀。
1.單片 DLP 投影儀
單片 DLP 投影儀內(nèi)部只安裝一片DMD芯片,其光源可采用金屬鹵素?zé)?、高壓汞燈所發(fā)出的白光或新光源(如 LED 燈)發(fā)出的REG三色。
采用白光光源的單片 DLP 投影儀通過(guò)在光源與 DMD 之間安裝一個(gè)色輪產(chǎn)生 REG 三色。色輪通常被分為四個(gè)區(qū)域:紅區(qū)、綠區(qū)、藍(lán)區(qū)和一個(gè)用來(lái)增加亮度的透明區(qū)域。由于透明區(qū)域會(huì)減弱色彩的飽和度,所以在某些型號(hào)的投影儀中可能會(huì)被禁用或者干脆省略掉。
DMD 芯片與色輪的轉(zhuǎn)動(dòng)保持同步,當(dāng)色輪中藍(lán)色部分位于光源前面的時(shí)候,DMD 就顯示畫(huà)面中藍(lán)色的部分。紅色和綠色的情況也非常類似。紅、綠、藍(lán)三種畫(huà)面按照順序以非常高的速度被投射出來(lái),因此就能看見(jiàn)合成的“全彩色”畫(huà)面。
2.三片DLP投影儀
三片 DLP 投影儀內(nèi)部安裝三片 DMD 芯片,光源發(fā)出的光被棱鏡分離成三路,這三路光線經(jīng)過(guò)濾光分別成為紅、綠、藍(lán)三種顏色,然后分別照射到相應(yīng)的DMD 芯片上。三束經(jīng)過(guò) DMD 芯片調(diào)制的光線借助棱鏡再重新合并成一路光線,并通過(guò)鏡頭投射到屏幕上。三片 DLP 系統(tǒng)能夠顯示 35 萬(wàn)億種顏色,相比之下,單片 DLP 系統(tǒng)卻只能夠顯示 1670 萬(wàn)種顏色。
一般的 DLP 投影儀只有一個(gè) DMD 成像部件,三片式 DLP 投影系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)非常高的圖像質(zhì)量或非常高的亮度,但成本較高,所以現(xiàn)在市場(chǎng)上絕大部分的DLP 投影機(jī)都是單片 DMD 芯片的。
四、LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 投影技術(shù)
LCOS 屬于新型的反射式 micro LCD 投影技術(shù),它采用涂有液晶硅的CMOS集成電路芯片作為反射式 LCD 的基片,用工藝磨平后鍍上鋁當(dāng)作反射鏡形成 CMOS 基板,然后將 CMOS 基板與含有透明電極之上的玻璃基板相貼合,再注入液晶封裝而成。
1.單片式LCOS投影機(jī)
光學(xué)引擎是以快速旋轉(zhuǎn)的色輪將白光形成循序的紅、藍(lán)、綠光,并將三原色光與驅(qū)動(dòng)程式產(chǎn)生的紅、藍(lán)、綠畫(huà)面,同步形成分色影像,再藉由人眼視覺(jué)暫留的特性,在人腦產(chǎn)生彩色的投影畫(huà)面。
2.三片式LCOS投影機(jī)
三片式是將光源經(jīng)分光棱鏡將光束分為紅、藍(lán)、綠光后,再分別將光束投射入三片 LCOS 面板,將投射出的三色影像經(jīng)過(guò)合光系統(tǒng)加以結(jié)合形成彩色影像。
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