液晶投影仪,液晶投影仪的工作原理是什么?
液晶投影仪简介
液晶投影机是液晶技术、照明技术和集成电路发展带来的高科技产品。关键技术是液晶面板的制造。投影机利用液晶的光电效应,即液晶分子的排列在电场的作用下发生变化,影响其液晶单元的透射率或反射率,从而影响其光学特性,产生不同灰度和颜色的图像。
目前液晶投影仪支持的最高分辨率可达16001200(UXGA),使用时间可延长至8小时以上。具有高亮度和高保真图像色彩,可以方便地接入各种视频信号。它们体积小,重量轻,便于携带。使投影机的发展进入一个全新的时代。
投影机的底层技术——液晶面板,目前只有索尼和爱普生研发生产。经过多年的发展,液晶面板技术越来越成熟。液晶面板技术一直致力于提高性能和降低加工成本。在提高性能方面,主要是通过提高开口率来提高光效。此外,它还采用微镜阵列技术,提高液晶面板的透光率,减少显示图像的像素化,使图像更加细腻。目前液晶投影仪在亮度指标和图像精细度上都达到了很高的水平。除了高端影院产品,在普通应用产品和中低端高性能投影仪产品中,LCD产品在亮度上保持着相对于单个DLP产品的领先优势。液晶投影仪的厂商主要是日韩厂商。有索尼,爱普生,NEC,三洋,三菱等等。
液晶投影仪的工作原理
三片式液晶投影仪的成像原理(见下图),以液晶投影仪的光路为例:首先光线通过滤光片,过滤掉红外线、紫外线等对液晶有一定损伤的不可见光。光被两个多透镜透镜均匀化,UHP灯产生的锥形光被校正成类似于投影图像的矩形光。两个反射镜之间的棱镜用于对光进行预偏振,与没有棱镜的不对称灯箱相比,可以减少光的损失。接下来,光被分光镜分成红、绿、蓝三原色,反射到相应的液晶面板上。在到达液晶面板之前,光仍然需要通过凸透镜和偏光镜。凸透镜用来聚光,偏振镜进一步使光偏振,使光的振动方向一致,可以由液晶面板控制。最后,光线穿过液晶面板,在电路板的驱动下,液晶面板上的像素有序地开关,产生图像,通过对每种原色光的调节,产生丰富的色彩。最后,三条光线最终会聚,由透镜投射。
液晶显示器的优势:
首先,在画面色彩方面,主流的液晶投影仪都是三片式的机器,采用独立的红绿蓝液晶面板。这样可以分别调节各个颜色通道的亮度和对比度,投影效果非常好,可以获得高保真的色彩。在同档次的DLP投影仪中,只能使用一个DLP,这很大程度上是由色轮的物理特性和灯的色温决定的。没什么好调整的,只能得到正确的颜色。但与同价位的液晶投影仪相比,在图像区域边缘仍然缺少鲜艳的色彩。
LCD的第二个优点是它的高光效。在相同瓦数光源灯的情况下,LCD投影仪比DLP投影仪具有更高的ANSI流明光输出。在高亮度竞争中,LCD仍然占据主导地位。在重约7公斤的投影仪中,能达到3000 ANSI流明以上亮度的是液晶投影仪。
液晶显示器的缺点:
液晶投影仪的明显缺点是黑电平表现差,对比度不是很高。投影仪的黑色看起来总是灰蒙蒙的,但是阴影部分比较暗,没有细节。这个不适合播放电影等视频,在文字方面和DLP投影仪差别也不大。
第二个缺点是液晶投影仪产生的画面可以看到像素结构,观众好像是隔着窗格在看画面。SVGA(800600)格式的液晶投影仪,无论屏幕图像大小,都能看清像素网格,除非使用分辨率更高的产品。
现在LCD已经开始使用微透镜阵列(MLA),可以提高XGA格式LCD面板的传输效率,软化像素网格,使像素网格细微不明显,不会对图像的清晰度产生任何影响。可以把LCD的像素结构感降低到和DLP投影仪差不多,但还是有差距。