LCD投影機工作原理解析及分類

LCD投影機原理

        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。液晶是介于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 投影機的技術是透射式投影技術，目前最為成熟。投影畫面色彩還原真實鮮艷，色彩飽和度高，光利用效率很高，LCD 投影機比用相同瓦數光源燈的DLP投影機有更高的ANSI流明光輸出，目前市場高流明的投影機主要以LCD投影機為主。它的缺點是黑色層次表現不是很好，對比度一般都在500：1左右徘徊，投影畫面的像素結構可以明顯看到。

LCD投影機原理

　　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，產生了圖像，并通過每原色光的調校產生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。

　　LCD投影機分類

　　（1）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，調制加到液晶板上，通過控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制光路的通斷，RGB光最后在棱鏡中匯聚，由投影鏡頭投射在屏幕上形成彩色圖像。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，分辨率較低。目前單板投影機的機型已經很少。

　　（2）液晶光閥投影機

　　采用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。為了解決圖像分辨率與亮度間的矛盾，它采用外光源，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、光調制器，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，能過光調制器，改變其光學特性，緊隨光閥的偏振濾光片，將濾去其它方向的光，而只允許與其光學縫隙方向一致的光通過，這個光與CRT信號相復合，投射到屏幕上。它是目前為止亮度、分辨率最高的投影機，亮度可達6000ANSI流明，分辨率為2500×2000，適用于環境光較強，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。對追求高分辨率、高亮度、大畫面的用戶，液晶光閥投影機是他們的首選。

　　優點：紅、綠、藍、三原色分別處理，投影出的畫面色彩鮮艷；大多數3LCD投影機具有水平和垂直移位功能，便于安裝。缺點：LCD的顏色比較好，但是時間久由于老化等原因，容易出現偏色，而且3LCD的機器是容易產生模糊，三色對不準。

(編輯 飛魚)