nec投影仪

LCD

投影

机介

绍

LCD投影机是液晶技术、照明科技以及集成电路的发展带来的高科技产物。其关键技术是

液晶念书的孩子3 板的制造。LCD投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，

影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色

的图像。

现在的LCD投影机最高支持分辨率可以达到16001200(UXGA)，使用时间可以延长至8

小时以上，具有很高的亮度和高保真的图像色彩，可以方便地接入各种视频信号。它们体积

小巧，重量轻，便于携带。使得投影机的发展进入了一个崭新的纪元。

LCD投影机的底层技术——液晶板一直只有Sony和Epson两家公司具备研发和生产能力，

经过多年发展，液晶板技术日臻成熟。液晶板技术一直致力于提高性能和降低加工成本两个

方面。在提高性能方面它主要是通过提高开口率来提高光效率，另外还采用微镜阵列技术来

提高液晶板的透光率，降低显示图像的像素化，使图像更细腻。目前LCD投影机在亮度指标

和图像精细程度方面都已经达到相当高的水平。除了高端影院产品外，在普通应用产品和低

端高性能投影机产品中，LCD产品保持了对单片DLP产品的亮度领先优势。LCD投影机的

生产厂家主要为日韩厂商。主要有Sony、Epson、NEC、三洋和三菱等等。

LCD

投影

机种

类

LCD投影机有液晶板投影机和液晶光阀投影机两类

液晶板投影机：液晶有活性液晶体和非活性液晶体。活性液晶体具有透光性，做成LCD液

晶板，用在投影机上。TFT是“thin-filmtransistor”的缩写，意为“薄膜晶体管”。TFT活性矩阵

利用每一独立的晶体管控制LCD板上的每一个像素，由于TFT活性矩阵液晶板可产生更快

的反应速度及对比度，是目前使用最广的液晶板。通过控制系统，可以控制通过LCD的光的

亮度、颜色、对比度等。LCD液晶板的大小决定着投影机的大小。LCD越小，则投影机的光

学系统就能做得越小，从而使投影机越小。而要在越小的LCD上做到高分辨率，并且保持高

亮度，其技术工艺越难。液晶板投影机是被动式的投影方式，利用外光源金属卤素灯或UHP

灯（冷光源）。

液晶光阀投影机：它采用CRT管和液晶光阀作为成像器件，是CRT投影机与液晶与液晶光

阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与亮度间的矛盾，它采用外光源，也叫被动式投影方

式。液晶光阀是一种可控开关，主要由三部分组成：光电转换器、镜子、光调制器。通过CRT

输出的光信号照射到光电转换器上，将光信号转换为持续变化的电信号；外光源产生一束强

光，投射到光光阀上，由内部的镜子反射，能过光调制器，改变其光学特性，紧随光阀的偏

振滤光片，将滤去其它方向的光，而只允许与其光学缝隙方向一致的光通过，这个光与CRT

信号相复合，投射到屏幕上。它是目前为止亮度、分辨率最高的投影机，亮度可达6000ANSI

流明，分辨率为25002000，适用于环境光较强，观众较多的场合，如超大规模的指挥中心、

会议中心及大型娱乐场所，但其价格高，体积大，结构复杂不易维修。

LCD

投影

机原

理

三片式液晶投影机的成像原理(参见下图)，以某液晶投影机的光路为例：首先光线通过滤

光片，滤掉红外线和紫外线这样的不可见光，红外线和紫外线对LCD片有一定的损害作用。

透过两片多镜头镜片将光线均匀化，并将UHP灯产生的圆锥形光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用来将光线预先极性化，较之没有该棱镜的不对称光箱，

它可以减少光线的损失。光线下一步被分光镜分为红、绿、蓝三原色并被分别反射到相应的

液晶片上。在到达液晶片之前光线还需要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性化，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，并通过每原

色光的调校产生了丰富的色彩。最后三路光线最终汇聚在一起由镜头投射出去。

LCD

投影

机特

点

LCD的优点：

首先在画面颜色上，现在主流的LCD投影机都为三片机，采用红、绿、蓝三原色独立的LCD

板。这就可以分别地调整每个彩色通道的亮度和对比度，投影效果非常好,能得到高度保真的

色彩。在同样档次的DLP投影机，还只能用一片DLP，很大程度上由色轮的物理性质和灯

的色温决定好坏，没什么好调整的，只能得到较为正确的色彩。但与同价位的LCD投影机相

比，在图像区域的边缘，还是缺乏鲜艳的色调。

LCD的第二个优点是光效率高。LCD投影机比用相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高

的ANSI流明光输出，在高亮度竞争中,LCD依然占着优势。7公斤重量级左右的投影机中，

能达到3000ANSI流明以上嫖娼 亮度的，都是LCD投影机。

LCD的缺点：

LCD投影机明显缺点是黑色层次表现太差，对比度不是很高。LCD投影机表现的黑色，

看起来总是灰蒙蒙的，阴影部分就显得昏暗而毫无细节。这点非常不适合播放电影一类的视

频，对于文字到是与DLP投影机差别不是很大。

第二个缺点是LCD投影机打出的画面看得见像素结构，观众好像是经过窗格子在观看画

面。SVGA(800600)格式的LCD投影机，不管屏幕图像的尺寸大小如何，都能看得清楚像素

格子，除非用分辨率更高的产品。

现在LCD开始使用起了微透镜阵列(MLA)，可以提高XGA格式的LCD板的传输效率，

柔化像素格子，使像素格子细微而不明显，且对图像的锐利程度不会带来任何影响。它能使

LCD的像素结构感觉可以减少到几乎与DLP投影机一样,但还是有点差距。

DLP

投影

机简

介

数码光处理投影机是美国德州仪器公司以数字微镜装置DMD芯片作为成像器件，通过调

节反射光实现投射图像的一种投影技术。它与液晶投影机有很大的不同，它的成像是通过成

千上万个微小的镜片反射光线来实现的。DLP芯片的核心技术一直控制在美国的德州仪器，

DLP技术似乎在追逐着IntelInside的道路，因为它要求所有采用DLP技术的投影机产品都

必须打上DLP的标志。不管其是否会取得Intel在PC领域那样的成就，至少显示了其领导投

影机底层技术的决心。DLP的生产厂家主要为欧美厂商，如ASK、惠普、丽讯等。

DLP投影机分为：单片DMD机（主要应用在便携式投影产品）、两片DMD机(应用于

大型拼接显示墙)、三片DMD机（应用于超高亮度投影机）。

DLP

投影

机原

理

以1024768分辨率为例，在一块DMD上共有1024768个小反射镜，每个镜子代表一个

像素，每一个小反射镜都具有独立控选择英语 制光线的开关能力。小反射镜反射光线的角度受视频信

号控制，视频信号受数字光处理器DLP调制，把视频信号调制成等幅的脉宽调制信号，用脉

冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间，在屏幕上产生不同亮度的灰度等级图像。DMD

投影机根据反射镜片的多少可以分为单片式，双片式和三片式。以单片式为例，DLP能够产

生色彩是由于放在光源路径上的色轮（由红、绿、蓝群组成），光源发出的光通过会聚透镜

到彩色滤色片产生RGB三基色，包含成千上万微镜的DMD芯片，将光源发出的光通过快

速转动的红、绿、蓝过滤器投射到一个镶有微镜面阵列的微芯片DMD的表面，这些微镜面

以每秒5000次的速度转动，反射入射光，经由整形透镜后通过镜头投射出画面。

DLP

投影

机特

点

DLP投影机的技术是反射式投影技术。反射式DMD器件的应用，DLP投影机拥有反射优

势，在对比度和均匀性都非常出色，图像清晰度高、画面均匀、色脖子左侧有痣 彩锐利，并且图像噪声消

失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新。

由于普通DLP投影机用一片DMD芯片，最明显的优点就是外型小巧，投影机可以做得很

紧凑。现市场上所有的1.5公斤以下的迷你型投影机都是DLP式，大多数LCD投影机要超

过2.5公斤。

DLP投影机的另一个优点是图像流畅,反差大。这些视频优点使其成为家庭影院世界中之

首选品种。有较高的对比度，现在，大多数DLP投影机的对比度可做到600:1到800:1的

之间，低价位的也可达450：1。LCD投影机对比度只在400:1附近，而低价位的才250：1。

画面的视感冲击强烈，没有像素结构感，形象自然。

DLP投影机还有一个优点是颗粒感弱。在SVGA(800600)格式分辨率上，DLP投影机的

像素结构比LCD弱，只要相对可视距离和投影图像画面大小调得合适，已经看不出像素

LCOS

投影

技术

LCOS（LiquidCrystalonSilicon）属于新型的反射式microLCD投影技术，它采用涂有液

晶硅的CMOS集成电路芯片作宇航员绘画 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则是做在硅晶圆上。

前者通常用穿透式投射的方式，光利用效率只有3%左右，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。反观高温多晶硅LCD则需要单独投资设备，而且属于特殊制程，成本不易降低。LCOS

面板的结构有些类似TFTLCD，一样是在上下二层基板中间分布Spacer以加以隔绝后，再填

充液晶于基板间形成光阀，藉由电路的开关以推动液晶分子的旋转，以决定画面的明与暗。

LCOS面板的上基板是ITO导电玻璃，下基板是涂有液晶硅的CMOS基板，LCOS面板最大

的特色在于下基板的材质是单晶硅，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的

线路，因此与现有的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。

LCOS

投影

技术

LCOS（LiquidCrystalonSilicon）属于新型的反射式microLCD投影技术，它采用涂有液

晶硅的CMOS集成电路芯片作为网络登录认证 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将控交通安全手抄报内容 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则是做在硅晶圆上。

前者通常用穿透式投射的方式，光利用效率只有3%左右，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。反观高温多晶硅LCD则需要单独投资设备，而且属于特殊制程，成本不易降低。LCOS

面板的结构有些类似TFTLCD，一样是在上下二层基板中间分布Spacer以加以隔绝后，再填

充液晶于基板间形成光阀，藉由电路的开关以推动液晶分子的旋转，以决定画面的明与暗。

LCOS面板的上基板是ITO导电玻璃，下基板是涂有液晶硅的CMOS基板，LCOS面板最大

的特色在于下基板的材质是单晶硅，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的

线路，因此与现有的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。

LCOS

投影

技术

特色

与LCD、DLP投影机技术相较，LCOS投影技术具高解析度、高亮度、及低成本潜力，为

投影技术的明日之星。

1、高解析度

LCOS投影技术最大的特色在于其面板的下基板采用硅晶圆CMOS基板，由于下基板的材

质是单晶硅，拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，因此比较容易生产出

高解析度的面板。

2、高亮度

LCOS为反射式技术，不会像LCD光学引擎会因为光线穿透面板而大幅度降低光利用率，

因此光利用率可提高至40%，与穿透式的LCD的3%相较，可减少耗电，并可产生较高的亮

度。

3、低成本

LCOS光学引擎因为产品零件简单，因此具有低成本的优势，再加上台湾厂商大举投入，

相较于由Epson,Sony供货的LCD面板、及德仪(TI)独家供应的DLP面板，LCOS具有成本

的快速降低趋势。

然而LCOS技术本身，仍有许多技术问题有待克服，诸如：黑白对比不佳、三片式LCOS

光学引擎体积较大。虽然LCOS拥有一些技术上的优势，不过目前在市场上LCOS投影机仍

占少数，主要问题在于量产技术尚未克服，零件供货上仍不稳定，因此LCOS仍需以时日才

能成为投影机的主流技术。