LCD投影技术：原理与演进

LCD投影技术：原理与演进

金成探险笔记2023-04-18 02:20浙江

 

投影仪的根本目标是可视化，也就是在屏幕上显示图像。不同的投影仪使用不同的成像技术，如CRT、DLP、LCD等。本文将详细介绍LCD成像技术的原理以及其发展历程。

一、液晶显示技术（LCD）简介

LCD全称为Liquid Crystal Display，即液晶显示技术。其工作原理是在两片平行的玻璃之间放置液态的晶体，这两片玻璃之间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。

1888年，奥地利植物学家莱尼茨尔发现了液晶，这是一种奇特的有机化合物。德国物理学家莱曼对这些化合物进行了观察，并将其命名为“液态晶体”，这就是“液晶”名称的由来。莱尼泽和雷曼后来被誉为液晶之父。

投影仪成像原理

二、LCD投影技术的发展

1968年，吉恩·道尔格夫（Gene Dolgoff）提出了LCD作为第一种数字投影技术，其基本思想非常简单。使用二向色镜将来自灯的白光分为红色、绿色和蓝色分量。然而，当时的LCD技术尚不足以应用于投影机。

1989年，爱普生成功研制出世界上第一块LCD投影板芯片，并制造出了世界上第一台LCD投影机VJP-2000。从那时起，LCD投影技术不断发展，成为全球数字投影机技术的领头羊。相较于后来的DLP和LCOS技术，LCD的市场份额高达55%以上。

三、LCD投影技术的分类

1. 单片液晶投影机：使用小屏幕液晶显示器面板作为显示核心芯片，配以其他必要设备组成完整的光路。这种产品受制于芯片面积过大的影响，体积难以缩小，光路的总光效利用率较低。
2. 3LCD投影技术投影机：光路原理中，高亮度、高色温金属卤化物灯发出的光经抛物线形灯碗反射形成平行光线，经过分光光路形成三原色三束光线。三个液晶板分别处理红、绿、蓝光，最后由一体化棱镜汇聚3色光，投影镜头将3色合成图像投影在屏幕上。

投影仪成像原理

在液晶投影机的成像过程中，核心部件是液晶面板芯片。芯片中的每一个像素点能够独立变化，从而控制投射过液晶板的光线的多少。通过三块液晶板对三原色的分别控制，并经过最后的画面合成，形成色彩丰富、明暗变化的彩色投影画面。经过镜头放大投射在屏幕上，消费者便可欣赏到如同电影一般的大尺寸影像。