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投影机基础知识有哪些

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发表于 2019-1-7 10:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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发表于 2019-1-7 10:41 | 显示全部楼层
投影机始祖——CRT投影技术

    CRT投影机的历史可以追溯到上世纪50年代,当时主要应用在商务飞机上,进行录像带的播放。到了80年代,个人电脑的迅速发展,使得文本和数据展示的市场需求越来越大,促使了CRT投影技术的长足发展。投影技术的应用领域开始渗透到会议室、教师和剧院等。80年代中后期,随着计算机工作站和图形处理软件的广泛应用,也就相应地产生了能投影高分辨率图形和动画的图形投影机。

1989年第一台LCD投影机面世,结束了投影机市场上只有CRT一种技术的局面。1994年,家用投影市场萌芽,CRT投影机相对于当时的LCD投影机技术更成熟,因此开始进入高端家庭影院。但在1996年3LCD技术推出、第一款DLP投影机横空出世,CRT投影技术便开始走下坡路,并迅速淡出人们的视线。

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▲CRT投影技术示例

独步市场十年的LCD技术

    一直以来人们都习惯性地认为LCD技术诞生于日本,实际上这项技术最原始的推动者却是美国企业。1888年澳大利亚植物学家F.Reinitzer首先发现液态晶体(简称液晶)的存在,并开启了之后相关的基础研究与发展之门。1968年美国RCA公司科学家G.H.Heilmeier根据动态散射效应,将液晶做成显示屏(LiquidCrystalDisplay,LCD),形成LCD产业的雏形,但却一直没有将该技术商品化。直到1973年,日本夏普成功开发出以LCD技术为显示面板的计算器和手表,并带动许多厂商如日立、NEC、东芝等加入LCD产品开发生产的行列。将LCD技术应用到投影设备的是爱普生,该技术是利用液晶在电极的作用下发生排列变化,使透过LCD芯片的光源通过镜头投射出图像。诞生于1989年的爱普生VJP-2000,便是全球第一台LCD投影机。尽管作为当时的最新技术,LCD投影机还是基于单片结构而存在性能和色彩方面的缺憾,开口率和分辨率都极低。直到1995年单片LCD投影机才正式投入市场,紧接着1996年又推出了3LCD技术,在稳定性和色彩表现方面有了突破。索尼也加入到研发LCD芯片的行列,但在2004年宣布停止向外提供其生产的LCD芯片,仅供内部使用。至此,LCD投影技术被爱普生和索尼两家所垄断。

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▲LCD投影技术示例

    从最初的D1代芯片到D6代HTPS-LCD芯片,爱普生LCD投影技术经历了十多年的发展,并独步市场达10年之久,直到2003年DLP投影机后来居上,两分天下的局面方才形成。面对DLP的燎原之势,爱普生、富士通、日立、松下、三洋和索尼在2005年初成立“3LCD”同盟,在技术发展和产品宣传上加强合作,以保持其市场主导地位。

DLP——后来居上的耀眼新秀

    1987年,德州仪器公司LarryHornbeck博士研发出第一块数字显微镜装置(DigitalMicromirrorDevice,DMD),到1996年,数据光学处理(DigitalLightProcessing,DLP)技术正式商品化走向投影显示市场,第一款DLP投影机面世,仅比LCD投影机晚了7年。

    DLP技术的核心是由数以万计被微型链链接固定的镜片所组成的数字显微镜系统,这些镜片沿光源前后倾斜,反射出或亮或暗的灰色阴影,经过色轮过滤后投射出彩色图像。

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▲DLP投影机技术

    最初的DLP芯片雏形分辨率仅16×16,而早期的DLP投影机亮度亦仅300流明,这意味着只有在较为黑暗的环境里才能看到它。尽管如此,DLP技术的两个差异化的市场战略还是给其技术发展做出了很好的指导作用,并且迅速占领市场,给LCD投影技术带来很大压力。一是“便携化”战略,从一开始,DLP投影机已经崭露出来的优势就是“便携”,尽管早期的DLP投影机标准重量达10.5公斤,但较之同期的LCD投影机已算轻便。DLP投影机在入市初期正是凭借着这一优势,从1997年仅重6磅的InFocus的LP420到2005年三星的口袋投影机,DLP投影机不断推出新品刷新“便携化”的概念,席卷对移动性有着热切需求的商务市场,从而在市场上站稳了脚跟,并在2006年首次在全球市场上拿下超过五成的市场份额,与LCD技术平分秋色。二是高端战略,三片式DLP投影机被应用于高端的工程和影院项目,弥补了过去LCD投影机无法解决的高分辨率和高稳定性的技术空白。

LCOS或许只是个过客

    分别被德州仪器、爱普生和索尼垄断的DLP和LCD投影技术瓜分着日益壮大的市场蛋糕。眼馋的其他厂商开始努力研究出新的技术,试图打破垄断。LCOS技术在1995年开始进行研究,很快JVC就开发出名为D-ILA的LCOS专利技术,并在1999年INFOCOMM展览会上推出全世界首款LCOS投影机。

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▲LCOS投影技术示例

    LCOS的英文全称是LiquidCrystalonSilicon,不难看出这是一项从LCD发展起来的技术,其结构是在基板上涂上一层硅晶。实际上LCOS技术可以看作是取LCD和DLP两家之长的改良型技术,它的基本原理于LCD技术相似,区别在于它利用的是与DLP相似的反射式架构。

    2001年生产LCOS产品的厂家扩大至9家,包括JVC、日立、三洋、3M、飞利浦、三星、台湾的前锦科技和世界颠峰。台湾继LCD之后又掀起了LCOS技术的生产热潮,成立了LCOSMicrodisplay企业联盟。可以说,LCOS技术在发展初期被普遍看好,吸引了众多的厂商进入并不断追加投入。

    但是,转折点出现在短短的4年之后,多个大型厂商相继宣布中止LCOS计划,许多台湾LCOS厂商也放弃LCOS技术,纷纷转向生产LCD和DLP产品。原因主要在于LCOS面板的良率过低,不能降低成本,遏制量产。LCOS技术似乎还在导入初期就面临发展的停滞。
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