发展到先阶段,投影技术越发成熟。根据投影机成像器件核心技术的不同,当前主流投影机可分为CRT(阴极射线管投影机、LCD(液晶投影机)、LCOS(反射式液晶投影机)以及DLP(数字光学处理器投影机)四种主要类型。其中,CRT 和LCD 投影机采用透射式投射方式,而DLP 和LCOS 投影机采用反射式投射方式。
CRT技术作为投影技术领域的先驱,在20 世纪末的投影市场占据重要的地位,早期的投影机几乎都是采用CRT 投影技术。但是由于CRT 投影机的显示和发光亮度均由CRT 来完成,亮度和分辨率的矛盾成为制约CRT技术在投影机市场进一步发展的主要因素。另外,CRT 投影机由红、绿、蓝三枪分别显示,安装调试过程非常复杂。所以现在的投影机市场,LCD、DLP、LCOS等新技术早已取代了CRT技术的投影机。LCOS 投影机由于还没解决产品良率的问题,只少量的应用于高端产品,当前市场上主流的投影机是LCD 和DLP 投影机。
LCD技术,是在1968 年出现的,现在的LCD投影机均使用3 片液晶板,分别作为红、绿、蓝三原色的成像部件,每一片液晶板上都具有屏幕图像像素点。光线通过滤光片滤掉红外线和紫外线,透过两片多镜头镜片将光线均匀化,并将冷光源产生的圆锥形光柱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将光线预先极化,然后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。LCD 技术,采用三片显示技术,红、绿、蓝三色分别成像,颜色还原性好,性能稳定,图像层次感好。
DLP投影系统的核心是DMD数字微镜设备芯片。DMD 芯片是一种复杂的光开关器件,DMD 是一块通常有多达130 万个铰接安装的微镜组成的矩形阵列,每个微镜比头发丝的1/5 还小,一个微镜对应一个像素。DMD 面上的微镜安装在极小的绞链上,在DLP投影系统中,微镜向光源倾斜时,光反射到镜头上,相当于光开关的“开”状态。当微镜向光源反方向倾斜时,光反射不到镜头上,相当于光开关的“关”状态。这就在输入DMD 的数字化数字图像信号决定每个微镜的“开”和“关”,微镜每秒“开”或“关”几千次。当微镜“开”的次数比“关”的次数多时,反射得到的是一个有灰度级的亮像素,反之,反射得到的是一个有灰度级的较暗像素。根据DLP 投影机中使用DMD 芯片的数量,分为单片(使用一片DMD 芯片)、三片(使用三片DMD 芯片)DLP 投影机。一般的DLP投影机只有一个DMD成像部件,三片式DLP投影系统可实现非常高的图像质量或非常高的亮度,但成本较高,所以现在市场上绝大部分的DLP投影机都是单片DMD 芯片的。
LCOS 属于新型的反射式micro LCD 投影技术,它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片,用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜,形成CMOS基板,然后将CMOS基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合,再注入液晶封装而成。LCOS 将控制电路放置于显示装置的后面,可以提高透光率,从而达到更大的光输出和更高的分辨率。LCOS 也可视为LCD 的一种,传统的LCD 是做在玻璃基板上,LCOS 则是做在硅晶圆片上。前者通常用穿透式投射的方式,光利用效率低,解析度不易提高;LCOS 则采用反射式投射,光利用效率可达40%以上,而且它的最大优势是可利用目前广泛使用、便宜的CMOS 制作技术来生产,毋需额外的投资,并可随半导体制程快速的微细化,逐步提高解析度。与现有的LCD 及DLP 投影面板相比较,LCOS 是一种很容易达到高解析度的新型投影技术。
随着科学技术的不断发展,我们相信,在不久的将来,还有出现第五、第六……甚至越来越多新的投影技术及其产品。
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文章来源:中国投影网