LCD(LiquidCrystalDisplay,液晶显示)投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物,它利用液晶的电光效应,用液晶板作为光的控制层来实现投影。液晶的种类很多,不同的液晶,其分子排列顺序也不同(在LCD显示器中,采用了扭曲向列型液晶)。有些液晶在不加电场时是透明的,而加了电场后就变得不透明了;有些则相反,在不加电场时是不透明的,而加了电场后就变得透明了,透明度的变化与所加电场有关,这就是电光效应。LCD投影机按内部液晶板的片数可分为单片式和三片式两种。现在投影机主要采用3片式LCD板,在此重点说明3片式LCD投影机的工作原理。
三片式LCD投影机用红绿蓝三块液晶板分别作为红绿蓝三色光的控制层。光源发射出来的白色光经过镜头组会聚到达分色镜组,红色光首先被分离出来,投射到红色液晶板上,液晶板"记录"下的以透明度表示的图像信息被投射生成了图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上,形成图像中的绿色光信息,同样蓝色光经蓝色液晶板生成图像中的蓝色光信息,三种颜色的光在棱镜中会聚,由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。
----三片式LCD投影机比单片式LCD投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。
LCD投影机分为液晶板投影机和液晶光阀投影机,我们在此仅仅介绍液晶板投影机。 液晶板投影机它的成像器件是液晶板,是一种被动式的投影方式。利用外光源金属卤素灯,通过分光镜形成RGB三束光,分别透射过RGB三块液晶板;信号源经过模数转换,调制加到液晶板上,控制液晶单元的开启、闭合,从而控制光路的通断,再经镜子合光后,由光学镜头放大,显示在大屏幕上。(见下图一)
(图一)
三片式液晶投影机的成像原理(参见下图),以某液晶投影机的光路为例:首先光线通过滤光片,滤掉红外线和紫外线这样的不可见光,红外线和紫外线对LCD片有一定的损害作用。透过两片多镜头镜片将光线均匀化,并将UHP灯产生的圆锥形光校正为和投影图像近似的矩形光线。在两片镜子之间的棱镜用来将光线预先极性化,较之没有该棱镜的不对称光箱,它可以减少光线的损失。光线下一步被分光镜分为红、绿、蓝三原色并被分别反射到相应的液晶片上。在到达液晶片之前光线还需要透过一个凸透镜和偏振片,凸透镜的作用是将光线集中,偏振片则进一步将光线极性化,使得光线振动方向一致,可以被液晶片控制。最后光线经过液晶片,通过电路板驱动,液晶片上的各像素点有序开闭,产生了图像,并通过每原色光的调校产生了丰富的色彩。最后三路光线最终汇聚在一起由镜头投射出去。
图二