开篇词

废话不多讲，实在觉得应该给入门级投影仪产业正名了！

我们认为打开了本官网的读者，都已经知道了什么叫投影，故本不该花笔墨阐述这个简单的问题，但为了保持本连载内容的连贯性，开篇稍微叙述一下。

所谓投影机，就是指能通过投射的方式将物体的影子（影像）表现出来的机器。那么传统的普通CRT电视是不是投影？不是，因为在电视的显示空间内，并没有一个实在的物体影像。而我们所指的投影机，则是因为在里面有一个物体影像，要么是胶片，要么是LCD，要么是DMD、LCOS或者其它什么的，通过投射出来的光线，他们的影像就出现了。这就是我们所说的投影机。

目前常见投影机均为固定物理像素类别的大屏幕显示器，从采用的核心显示器件（物体影像）上来看，可以分为液晶（LCD）投影机、光显（DLP）投影机、LCOS（硅上液晶）投影机。另外CRT三枪投影机已彻底被淘汰，SONY曾经独有的GLV投影机始终无量产产品面世。

采用胶片技术的电影机，从大类别上也属于投影机范畴，因其非数字化，更因为需要庞大的胶片成本，另连电影院都数字化了，故也不在本文讨论的范围内。放一个电影机的图来怀念一下曾经的美好时光吧。

最近TI出了非固定物理像素类别的振镜抖动技术，先放一边回头再讲。

液晶投影机

大体上可分为单片液晶投影机及三片液晶投影机。

单片液晶投影

单片液晶投影是现代投影机的鼻祖前驱，早在上世纪八十年代，美国的INFOCUS及北欧的ASK均已开始单片VGA级别的液晶投影机的研发。在1996年前后，单片液晶投影机的开发到达鼎盛阶段，还曾用于多个品牌的液晶背投。

单片液晶投影机优点：结构简单、稳定可靠，没有单片DLP机的彩虹现象，也没有三片液晶机颜色错位的可能。

单片液晶投影机缺点：由于光利用率低，通常亮度较低（一般不超过1200ANSI流明）；同时所采用的液晶尺寸较大（3—15寸），通常体积较大，重量也难以降低到目前便携机的水准；而且分辨率一般在XGA以下（特殊工程机除外）。

在2005年以前，单片液晶投影机的应用呈现明显的两极分化情况，使用在高低两端的领域，高领域主要偏重单片液晶的可靠性，低领域主要偏重单片液晶的低价格、高性价比。

美国专业投影公司科视(Christie Digital)、科来丽（clarity）甚至长期采用15寸左右的单片液晶来制造7×24高可靠的投影机，包括数字影院播放机。 而2000年以后，这类投影机由于价格低廉、使用可靠、耗材便宜，这类投影机广泛使用在歌舞娱乐行业及家庭影院、低端电教等场合，比如夏普曾经的产品PN500（分辨率320*240，120ANSI流明，约4公斤）。

三片液晶投影机

相对于单片投影机的，是三片式LCD投影机。

三片液晶投影机主要在光利用率上有了质的飞跃，同规格情况下，亮度相对单片液晶机提升300%以上。目前3LCD投影机仍然是市场的主要产品，其产品分类包括了家庭影院、影视娱乐、电教与商务，工程显示等领域。

在这个领域内，日本厂家控制了产业链上几乎所有的环节，并成立了所谓的3LCD集团。

三片液晶投影机的优点是：光利用率很高（业内专家估计比单片DLP投影高30%以上），色彩鲜艳，分辨率高，技术成熟，没有单片DLP机的彩虹现象。

三片液晶投影机的缺点是：对比度、层次感仍不如同规格DLP投影机，开口率比DLP低，近距离观看存在一定的“纱窗”现象，在灵巧性方面也比不过DLP机，目前能见到最轻巧的三片液晶机一般在1.5Kg以上，而DLP可以作到1Kg，甚至0.4Kg以下。

目前国内三片液晶投影机的主流机型，多用于高亮度商务和教学，参数在基本为：800×600或1920×1080，3000ANSI流明，而且多为日系机型。

三片液晶投影示意图

DLP投影机

DLP投影机也可分为单片（single-DMD）DLP、双片(DUAL-DMD)DLP与三片(TRI-DMD)DLP投影机。其中两片的DLP投影机，主要从针对投影光源中红黄色缺乏，为了丰富画面色彩、提高光效而对单片DLP投影技术所做的一定改进。因为非常少见，故不加介绍。

DLP显示技术的原理很容易理解，德州仪器（TI）的Larry J. Hornbeck在1987年成功应用MEMS技术发明了数字微镜器件（DMD），每个微反射镜都能将光线从两个方向反射出去，其反射方向根据底层存储单元的状态而定。当存储单元处于「ON」状态时，反射镜会旋转至+12度；若存储单元处于「OFF」状态，反射镜会旋转至-12度。

只要结合DMD以及适当光源和投影光学系统，反射镜就会把入射光反射进入或是离开投影镜头的透光孔，使得「ON」状态的反射镜看起来非常明亮，「OFF」状态的反射镜看起来就很黑暗。因为反射镜的响应速度非常快，DMD微镜能以每秒5,000次速度开关，因此，也非常容易完成丰富的灰阶，实现灰度效果。再加上使用相应的彩色滤镜，即可得到彩色显示效果。

单片DLP机

单片DLP投影机是目前DLP投影机的流行品种，主要用于商用数据投影机、绝大多数的家庭娱乐投影机以及曾经的大屏幕背投电视。它的主要优势是由于采用单显示芯片和简单的光路结构，所以成本较低。

其次，LED光源技术的应用，让DLP技术迅速成为可以广泛普及的产品。近年来，随着2012年雷克赛恩推出C5和智能投影机C7开始，极米、坚果等企业将产业推高，成为了行业的流行产品。

简单总结，该机型优点：

1.具有液晶投影难以比拟的对比度；

2.超灵巧的体积；

3.在亮度方面，单片DLP的亮度与同规格的三片液晶机已经比较接近；

4.它有能力将画面的快速动作准确再生；无纱窗现象；但是摩尔纹（彩虹）现象严重；

5.DLP投影机可以采用全封闭式光学引擎结构设计，避免灰尘污染；

6.LED光源的应用，具有一定的优势。

DMD的器件特性确定了DLP投影机是真的全数字化产品，有利于DLP投影在未来数字视频的连接、驱动。目前DLP保持着投影领域旺盛的发展势头，在2013年以后，市场份额上已经超越传统的3LCD液晶投影。

目前国内主流机型分为两种：

1. 商务机型

以传统的UHP灯光源为主，亮度2000ANSI流明左右，分辨率为1024*768或更高些。

2. 流行家用机型

以极米、坚果等品牌为主，500ANSI流明以上，形态各异，侧重音质，分辨率在HD (1280*720及以上）。

三片DLP投影机

对于必须提供高亮度输出的专业应用场合，例如电影院、大型会议室、礼堂、舞台，就可能采用三片DMD的架构，其基本的结构和实现原理类似于三片LCD投影机。三片DLP投影机可以提供更高的亮度，完全取消了色轮，没有所谓的彩虹现象。

在目前量产的产品中，三片DLP应该是不二的技术模式，唯有三片LCOS投影机还有与其争锋的可能。不过，三片DMD式DLP产品价格很高，目前的品种稀少，主要集中在巴可、科视、富可视、PD等少数几个品牌中，目前的实际应用几乎限定在数字影院领域。

目前主流机型的参数就不多写了。从巴可网站上，拷贝个图片给大家做个普及就好。

LCOS投影机

从本质上讲，LCOS投影机也是一种液晶投影机，不过它不是一般液晶的透射方式，而是类似DLP的反射方式，LCOS兼具DLP与LCD的优点，如高开口率，淡化的纱窗效应，高光效、高解像力、丰富的彩色表现、高于液晶的响应速度。

但从目前来看，LCOS还不是一项大量使用的成熟技术，产品的对比度低，良品率比较低（30%以下）。目前主要有JVC、SONY等厂家在积极参与。

单片LCOS投影机

实际上，这是一种没有真正产业化的品种，单片LCOS兼具单片LCD与单片DLP的特点，效果也界于两者之间。一般技术模式下，单片LCOS的亮度较低，对比度很低。目前海外等地均有一些二线厂家参与单片LCOS的进一步开发。

三片LCOS投影机

这是目前LCOS实际产品化的主要方向，主要集中在高端产品方面。理论上三片LCOS的技术模式与三片DLP相似，指标、参数都是很好的，价格稍低于三片DLP方式。目前主流机型的参数在：1980×1080，1400×1050，1000—8000ANSI流明，对比度高达10000：1，代表产品有JVC的DLA系列产品等等。

单片投影机技术

目前，国内自主开发、设计和生产的入门级投影机主要以单片液晶方式为主。

首先让我们来看这类投影机的技术优缺点。

优点：

1、工作可靠

单片液晶投影机所用的液晶片尺寸一般在3-7寸之间，而三片液晶方式的液晶片、DMD器件一般在0.8寸以下，所以单片液晶的面积一般是三片方式的10-100倍。如果用同样或类似的光源及聚光系统，在单位面积上，单片液晶所承受的热量将比三片液晶或单片DLP减少90%以上，有利于液晶片及投影机长时间稳定、可靠地工作。

这是国产液晶投影机，自2000年开始，主要使用在高频率工作的歌舞娱乐行业的一个原因。目前单片投影已经走过了近20个年头，技术开始成熟，可能将成为下一代广泛普及的显示技术。

2、可采用廉价的光源

三片液晶方式的液晶片、DMD器件因为投影器件尺寸小到0.8寸以下，为了保证光均匀度必须使用高成本的UHP灯泡。而单片液晶尺寸在3—7寸之间，即使使用的光源的发光点直径（电极距离）在15毫米也能得到均匀、清晰的图象。这样就可以采用一些廉价、长寿的金卤灯。而国产投影机也正是因为采用了这种技术，大幅度地降低了用户的购买成本和使用成本，才迅速发展起来的。

3、结构简单

该产业可能成为未来的普及型技术，根本的原因就是由于其结构的简单，液晶技术和LED光源的提升，三个共同因素的作用。其次，由于没有三片液晶投影机安装不当可能出现的色彩错位的情况，也没有单片DLP投影机固有的“彩虹”现象，和高昂的技术门槛。

缺点：

1、光利用率低

通常情况下，同规格光源灯泡情况，单片液晶投影只有三片液晶投影亮度的1/4。单片的DLP投影，虽然由于色轮的影响也有类似单片液晶的光损失（约66%），但DLP没有液晶的偏振光损失，且开口率一般是液晶的3倍。故同规格灯泡情况下，单片液晶也比单片DLP投影机的亮度低60%。

2、功能单一

难以实现一些特殊的光学功能。由于单片液晶投影机一般采用了较大尺寸的液晶，其对应的镜头焦距一般在120—240毫米，那么在保证镜头相对孔径的情况下（主要有利于亮度），镜头的口径一般在55—70毫米之间，这种情况下，要实现大角度的偏轴Lens-Offset设计、镜头移轴Lens-Shift设计都将非常困难。

3、光均匀度较差

由于液晶尺寸较大，在采用低价长电弧光源的情况下，光均匀度较低，一般在60%以下，图象的中间位置容易出现亮区，而设计良好三片液晶或单片DLP投影机的均匀度一般在85%以上。

4、清晰度受限

由于像素密集程度是同规格三片液晶、单片DLP的3倍。考虑到需要保持一定的开口率，故亮度和分辨率是一对相生相克的孪生兄弟。

总结：

单片液晶技术，将成为未来入门投影机更重要、更普及、更低廉、更广泛的技术。