三片式液晶投影機的成像原理，以某液晶投影機的光路為例：首先光線通過濾光片，濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見光，紅外線和紫外線對LCD片有一定的損害作用。透過兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來將光線預先極性化，較之沒有該棱鏡的不對稱光箱，它可以減少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍三原色并被分別反射到相應的液晶片上。在到達液晶片之前光線還需要透過一個凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進一步將光線極性化，使得光線振動方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過液晶片，通過電路板驅(qū)動，液晶片上的各像素點有序開閉，產(chǎn)生了圖像，并通過每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。

液晶投影的基本原理，就是利用LCD液晶模組來調(diào)變由光源射出投影至螢幕的色光，而為了準確投影出影像的色彩，因此需要將光源的顏色分離成R、G、B三色，之后再合并為一并利用投影鏡頭投射在螢幕上。液晶投影機因接受電子訊號的不同，分為無法連接電腦的Video型及可連接電腦的Data型兩種，若依觀賞者跟螢幕前后位置的不同又可分為前投射式(Front Projector)與背投射式(與螢幕一體型)(Rear Projector)兩種，且因使用液晶面板的片數(shù)不同，可再分為單片式與三片式兩種。

液晶顯示屏的基本工作原理已在第五章第二節(jié)述及。它是利用液晶的電一光效應而制成的一種顯示器件，即改變外加電場可使液晶分子排列改變，而產(chǎn)生對外來光的調(diào)制，達到電信號轉(zhuǎn)為光信號的目的。液晶式投影電視的顯示即是利用具有這種特性的無數(shù)個液品片(點)作為光透射開關(閥門)的組合，此類開關也稱為液晶光閥。由于液晶片在外加電信號的作用下可改變其透光性，故在液晶片上會出現(xiàn)與驅(qū)動信號(如視頻信號)相應的圖案。當光源發(fā)出的光通過液晶片(受視頻信號控制)和鏡頭后投射到屏幕時，屏幕上即會顯示出所需畫面。

液晶光閥式投影機的光學系統(tǒng)因為只用一個投影透鏡，所以可用變焦距透鏡，畫面大小調(diào)節(jié)和投影調(diào)整都很方便，沒有 CRT式投影機那樣的麻煩。液晶光閥式投影機種類很多，按照所用液晶片數(shù)量分為單片式和三片式兩類:按光源的光束是否透過液晶光閥，又分為透射式和反射式。通常三片式的亮度比單片式要高，但價格也較貴，同樣反射式的亮度也高于透射式。

按照液晶片的圖像信號寫入方法來分，液晶光閥式投影機又可分為電寫入和光寫入兩種。電寫入型透射式液晶光閥投影機就是通常所謂的液晶顯示投影機，它是用電寫人方法在三塊液晶片或一塊液晶片上分別產(chǎn)生 R、G、B電視圖像，以此作為光的閥門，在相應的三基色強光源照射下，液晶片對光強度進行調(diào)制，并通過光學放大投影到屏幕產(chǎn)生大屏幕彩色圖像。它與CRT式投影機相比，具有體積小、結構簡單、質(zhì)量輕和調(diào)整方便等優(yōu)點。

從光源發(fā)出的白光經(jīng)過分色鏡分解成紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色光。其中，DM1能反射綠光而通過紅光和藍光，DM2能反射藍光而通過紅光。M1、 M2、M3均為反光鏡。M1將光源的白光全部反射，UV/IR濾光鏡為紫外線/紅外線濾光鏡，可濾除不可見光的干擾。經(jīng)DM1反射的綠光再經(jīng)M2反射通過聚光鏡和液晶板(G)，受液晶板(G)調(diào)制的綠光通過DM3、DM4和投射鏡頭將綠色圖像投射到屏幕上。DM2反射的藍光通過聚光鏡和液晶板(B)形成受藍光液晶板調(diào)制的藍光。經(jīng)DM3反射通過 DM4和投射鏡頭將藍色圖像投射到屏幕上。被液晶板(R)調(diào)制的紅光則由M3和DM4反射后通過投射鏡頭將紅色圖像投射到屏幕上。三基色圖像合成后就成為全彩色圖像。

另一種LCD投影電視機的光學系統(tǒng)組成 。系統(tǒng)由3只CRT、3片液晶光閥、分色鏡、偏振光棱鏡、投影透鏡組、外光源(金屬鹵燈、UV/IR濾光片等)及屏幕等幾大部分組成。這是一種光寫入式液晶光閥式投影機。 由電視機電路送入的紅(R)、綠(G)、藍(B)三色圖像信號，分別加至3只CRT上，各自顯示出基色光柵，發(fā)出紅、綠、藍三色光信號，經(jīng)過各自的液晶片后，由偏振光分束棱鏡和投影透鏡組，對三色光作相加混色處理，再投射到屏幕上成像。每片液晶光閥均用專門的CRT投射管驅(qū)動，兩者間采用光纖實現(xiàn)光學耦合。外光源目前普遍采用金屬鹵化物氣體放電燈(簡稱金屬鹵燈)實現(xiàn)，但其高壓達10kV以上，點亮時應注意散熱。它是通過色輪轉(zhuǎn)動，將燈泡射出的白光束經(jīng)色輪上的RGB濾色片，濾出色光，再經(jīng)透鏡，最后在屏幕幕上形成彩色圖像。單片式投影機結構相對簡單，成本低，但彩色效果不及三片式投影機。

3LCD投影技術的原理圖，其中原理，礙于專業(yè)知識和術語的晦澀性，因此不做深入介紹。

可以簡單理解為光源發(fā)出強白光，經(jīng)系列光學器件將其分解為紅、綠、藍三色，不過核心為三色光分別投射到三塊LCD液晶面板上，最后再通過棱鏡聚合成全彩色圖像投影在屏幕;

當然，過程還是很復雜的，比如：

開始分光前對白光進行的預處理：投影機需要的是面狀平行三原色線偏振光(矩形)，而普通燈泡的光線為白色球形圓偏振光(圓錐形)。需經(jīng)過系列透鏡、棱鏡及濾光鏡的調(diào)整，才可滿足要求，也要過濾掉其中的紅、紫外線等不可見光，否則會損害液晶面板;

在光源的選擇上也有說法;一般會有三種：金屬鹵素燈、UHP(Ultra-High Performance，超高性能)燈和UHE燈;鹵素燈價格便宜，但發(fā)熱嚴重、半衰期短(半衰期是指燈的亮度下降到設計亮度一半時所用的時間)因此一般會選擇后兩種：UHP和UHE燈，也被稱為冷光源，相比鹵素燈發(fā)熱量要小很多。除此之外，其他新型光源比如激光，也是當下廠商爭先研究的熱門技術;

LCD投影機介紹

LCD投影機是液晶技術、照明科技以及集成電路的發(fā)展帶來的高科技產(chǎn)物。其關鍵技術是液晶板的制造。LCD投影機利用液晶的光電效應，即液晶分子的排列在電場作用下發(fā)生變化，影響其液晶單元的透光率或反射率，從而影響它的光學性質(zhì)，產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。

現(xiàn)在的LCD投影機最高支持分辨率可以達到1600×1200(UXGA)，使用時間可以延長至8小時以上，具有很高的亮度和高保真的圖像色彩，可以方便地接入各種視頻信號。它們體積小巧，重量輕，便于攜帶。使得投影機的發(fā)展進入了一個嶄新的紀元。

LCD投影機的底層技術——液晶板一直只有Sony和Epson兩家公司具備研發(fā)和生產(chǎn)能力，經(jīng)過多年發(fā)展，液晶板技術日臻成熟。液晶板技術一直致力于提高性能和降低加工成本兩個方面。在提高性能方面它主要是通過提高開口率來提高光效率，另外還采用微鏡陣列技術來提高液晶板的透光率，降低顯示圖像的像素化，使圖像更細膩。目前LCD投影機在亮度指標和圖像精細程度方面都已經(jīng)達到相當高的水平。除了高端影院產(chǎn)品外，在普通應用產(chǎn)品和低端高性能投影機產(chǎn)品中，LCD產(chǎn)品保持了對單片DLP產(chǎn)品的亮度領先優(yōu)勢。LCD投影機的生產(chǎn)廠家主要為日韓廠商。主要有Sony、Epson、NEC、三洋和三菱等等。

LCD投影機工作原理

三片式液晶投影機的成像原理(參見下圖)，以某液晶投影機的光路為例：首先光線通過濾光片，濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見光，紅外線和紫外線對LCD片有一定的損害作用。透過兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來將光線預先極性化，較之沒有該棱鏡的不對稱光箱，它可以減少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍三原色并被分別反射到相應的液晶片上。在到達液晶片之前光線還需要透過一個凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進一步將光線極性化，使得光線振動方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過液晶片，通過電路板驅(qū)動，液晶片上的各像素點有序開閉，產(chǎn)生了圖像，并通過每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。

LCD投影機特點

LCD的優(yōu)點：

首先在畫面顏色上，現(xiàn)在主流的LCD投影機都為三片機，采用紅、綠、藍三原色獨立的 LCD板。這就可以分別地調(diào)整每個彩色通道的亮度和對比度，投影效果非常好,能得到高度保真的色彩。在同樣檔次的DLP投影機，還只能用一片DLP，很大程度上由色輪的物理性質(zhì)和燈的色溫決定好壞，沒什么好調(diào)整的，只能得到較為正確的色彩。但與同價位的LCD投影機相比，在圖像區(qū)域的邊緣，還是缺乏鮮艷的色調(diào)。

LCD的第二個優(yōu)點是光效率高。 LCD 投影機比用相同瓦數(shù)光源燈的DLP投影機有更高的ANSI流明光輸出，在高亮度競爭中,LCD依然占著優(yōu)勢。7公斤重量級左右的投影機中，能達到3000 ANSI流明以上亮度的，都是LCD投影機。

LCD的缺點：

LCD投影機明顯缺點是黑色層次表現(xiàn)太差，對比度不是很高。LCD投影機表現(xiàn)的黑色，看起來總是灰蒙蒙的，陰影部分就顯得昏暗而毫無細節(jié)。這點非常不適合播放電影一類的視頻，對于文字到是與DLP投影機差別不是很大。

第二個缺點是LCD投影機打出的畫面看得見像素結構，觀眾好像是經(jīng)過窗格子在觀看畫面。SVGA(800×600)格式的LCD投影機，不管屏幕圖像的尺寸大小如何，都能看得清楚像素格子，除非用分辨率更高的產(chǎn)品。

現(xiàn)在LCD開始使用起了微透鏡陣列(MLA)，可以提高XGA格式的LCD板的傳輸效率，柔化像素格子，使像素格子細微而不明顯，且對圖像的銳利程度不會帶來任何影響。它能使LCD的像素結構感覺可以減少到幾乎與DLP投影機一樣,但還是有點差距。