让你看明白 详解LCD投影机技术

液晶(LC D)投影技术是目前主流的数字投影机显示技术之一。投影成像技术以其不能替代的大画面优势，成为了电影放映、家庭影院应用、商务会议、教育教学、大型指挥控制和监视显示系统的最佳技术选择，在国民生活的各个方面发挥着巨大的作用。作为最主流现代数字投影最主流技术之一的LC D投影产品更是深受广大用户的欢迎。

LCD投影技术的发展历史

说到LCD投影技术，就必定要说到爱普生，其是掌握全球微显示数字投影机液晶面板产能的主要厂商之一，而且也是唯一向其他终端产品企业提供液晶投影机芯片、光机和整体解决方案的厂商(液晶投影技术的另一核心厂商索尼目前不出售芯片面板和相应技术)。

作为液晶投影机核心的液晶芯片是整个投影系统的心脏。爱普生在液晶投影机的发展历史中最重要的贡献之一就是研制成功了世界上第一块LCD投影板芯片，并于1989年制造出世界上第一台LCD投影机VJP-2000，由此开创了LCD投影机的新时代。

1989年爱普生推出的第一款LCD投影机不叫液晶投影机，而是叫做Video-Projection(视频投影机)，起这个名字的意图在于想告诉消费者这款产品的具体用途。爱普生第一台液晶投影机的出台，不仅开创了液晶投影机的新时代，也奠定了爱普生在投影机行业的全球领先地位。此后，另一家显示巨头，索尼也开发出了相似的产品。索尼和爱普生不仅仅是液晶投影机产业的推动者，同时也是现代数字投影机技术的最早推动者。

液晶投影机诞生之时面对的主要竞争者是传统的CRT阴极射线管投影机。这种产品虽然拥有很好的色彩还原能力，但是在分辨率指标、亮度指标和可视角度指标上均面临着很大的技术瓶颈。另一方面，阴极射线管投影机的安装、调试也极其麻烦，这给市场应用带来了诸多挑战。虽然在液晶投影技术诞生的初期，CRT投影机所面临的问题也成为了LCD技术需要突破的方向，但是在以后的日子里，LCD投影机技术的突飞猛进，令CRT技术不得不告别历史舞台。

从1995年开始，投影机液晶板尺寸在不断减小，从最开始的1.3英寸慢慢降到了现在的0.5英寸。2002年10月，精工爱普生LCD-HTP已达成第一个千万出货里程碑。2003年和2004年，精工爱普生发布了D4和D5两代液晶面板技术。2005年4月，精工爱普生开始供货使用喷墨技术形成配向膜的TN液晶面板。液晶投影机核心面板技术进入空前的“完美”阶段。

在整机上，自VJP-2000问世以来，多款经典机型成为了液晶投影机史册上的里程碑：1996年EMP-300将投影机的重量降到了8公斤以下。2006年，EMP-1710/1715，其重量仅1.6公斤。十年的时间产品重量缩减了80%。

经由技术和产品的不断进步，液晶投影在全球数字投影机技术中的领头羊位置也保持到了今天。和后起之秀DLP和LCOS技术先比，LCD的市场份额高达55%以上。中国市场，自上世纪90年代中期引入数字投影产品以来，行业规模不断发展。08年全年销量达到57万台，其中超过30万台采用了LCD显示技术。

液晶投影技术的分类

在液晶投影机的技术演进过程中，其技术种类也出现过分化。除了现在占据绝对主流的三片式高温多晶硅液晶板(HTPS)技术外，还出现过单片式的技术、液晶光阀投影机等。本文介绍的重点产品是目前占据市场绝大部分份额的三片式HTPS技术产品。在介绍这种产品前，我们先向读者介绍一下单片式技术和液晶光阀投影机技术。

自1999年以来，基于比较成熟、简洁的技术模式以及大量易购的通用部件，国内掀起一股液晶投影DIY热潮，经过几年的磨炼，由DIY热潮所催生的一批厂商逐渐走向成熟。目前，这类以早期DIY技术为主导的单片式液晶投影机成为了部分低端KTV行业的“标准配置”。其产品主要特点是价格低廉、灯泡寿命长等。

单片液晶投影机的工作原理如图：

单片式液晶投影机以普通的小屏幕液晶显示器用面板为显示核心芯片，配以必要的其他设备组成完整的工作光路，通过镜头系统提供大尺寸的现实画面，为用户展示具有震撼力的影像效果。在光路上，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也很低，内部的光学、机械部件的工艺结构精确在0.1mm。主要光学部件的选择时，比如投影灯泡、反光碗、反光镜、投影镜头、聚焦镜、菲涅尔镜等，拥有着成熟的产业链，能够提供良好的产品体验。

从本质上讲，目前国产单片液晶投影机是在特定技术、市场背景下的过渡产品。目前，国产自主开发的这类液晶投影机的技术指标基本在：800×600×3(150万像素)，2000ANSI流明，200∶1对比度以下。这类产品不能满足市场主流应用的需求，其市场主要集中在中小城市低端KTV等娱乐行业应用。

液晶光阀投影机是一种历史上出现的技术形态。它本质上是利用液晶的光学开关作用改进CRT投影机的成像效果的产物。

液晶光阀投影机采用CRT管和液晶光阀作为成像器件。是为了CRT投影机解决图像分辨率与亮度间的矛盾而生的产品。一般的光阀主要由三部分组成：光电转换器、镜子、光调制器，它是一种可控开关。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，投射到液晶光阀上，由内部的镜子反射，通过光调制器，偏振滤光片的处理令光阀投射光线与CRT信号相复合，投射到屏幕上形成画面。

液晶光阀投影机亮度可达6000ANSI流明，分辨率为2500×2000以上，适用于环境光较强，观众较多的场合。但其价格高，体积大严重阻碍了其市场发展。随着三片式液晶投影机的诞生，高分辨率和高亮度问题逐渐得到完美解决，目前液晶光阀投影机产品已经很少见。

3LCD投影技术的成像原理

3LCD投影技术和液晶投影机的主流技术。其市场份额占据液晶投影机市场的绝大部分，已经成为行业内的事实性标准。其核心面板的提供商主要是爱普生。此外，索尼公司也拥有自产面板提供给自己的液晶投影机使用。国内3片式液晶投影机主流企业包括东芝、三菱、松下、三洋、日立、爱普生和索尼等。

3片液晶显示投影机的光路原理，由高亮度、高色温金属卤化物灯(UHE)发出的光经抛物线型灯碗反射形成平行光线，射人第一透镜阵列(单元聚光透镜组)，经第二透镜阵列(偏振光转换透镜组)提高偏振光的利