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家用投影仪的工作原理是指什么?

yhccdh 回答数5 浏览数624
家用投影仪的工作原理是指什么?最好能配图说明。谢咯。
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崛起之峰 | 来自云南
关于投影仪的工作原理,首先要从光学原理说起!
ItsFitz:投影机显示技术科普,DLP、LCD、LCoS等显示技术优劣,2022年货节家用投影仪推荐!  投影仪利用的是反射原理,将光源照射到投影镜头上,通过镜头把图像投射到屏幕上。
  在投影仪内部,有一个高亮度灯泡来作为光源,它能够产生大量的光线。然后,这些光线通过镜头聚焦,以更强烈的方式投射到屏幕上。


  你可能知道,灯泡并不能产生彩色光线,而是只能产生白色光线。所以,如果要显示彩色图像,就需要使用特殊的投影仪元件:彩色滤色片。
  彩色滤色片是三个颜色滤光片(红、绿、蓝)的组合。它们分别按照三种不同的颜色对白光进行分离,将白光分解为红、绿、蓝三个颜色的光线。
  接下来,这些光线经过投影镜头,通过光学系统对图像进行投影,最后把图像投射到屏幕上,这就是一个完整的投影仪的工作过程。
  投影仪的工作原理实际上很简单,但是它却是光学技术和电子技术的完美结合。在投影仪的发展历程中,也有许多先进的技术的不断推陈出新,比如 DLP 和 LCD 投影技术。
  DLP 投影技术是一种微型投影仪,它使用一个 DLP 元件来创建图像。DLP 元件是一个微型的、被划分为许多小部分的片子。通过控制每个小部分的反射程度,DLP 元件可以创造出任意的图像。
  LCD 投影技术则是通过控制三个独立的液晶元件(红、绿、蓝)来创造图像。光线穿过液晶元件,并在屏幕上显示出颜色。
  无论是 DLP 投影技术还是 LCD 投影技术,它们都有一个共同的特点:使用高亮度光源和精细的光学系统来创造出高质量的图像。
  总的来说,投影仪的工作原理是通过将光源聚焦到屏幕上,创造出令人惊叹的图像。它们经过了多年的发展,并不断地改进,以满足人们不断增长的需求。
  投影仪的工作原理是一个关于光学和电子技术的非常有趣的话题,如果你对此感兴趣,不妨深入了解一下!
如果你是投影仪小白,建议阅读下方这篇「说人话」的科普。目前为止,这是全知乎Top1容易理解的投影仪科普文章,已帮助非常多知友买到了满意的投影仪。
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iltqyxy | 来自北京
这个问题已经比较老了,但刷到以后发现回答要么是带货软文,要么就有一些错误,因此我这边完善一下答案,供各位参考。
投影仪的成像原理

首先,投影的工作原理是利用凸透镜成像的原理而实现的。
我们在初中的时候有学过凸透镜成像,物体到透镜的距离大于2倍焦距时,成像效果为倒立、缩小的实像,我们常见的相机就是利用的这个原理。


而当物体到透镜的距离小于2倍焦距、大于1倍焦距时,成像效果即为倒立、放大的实像,这就是投影仪的基础工作原理。


投影仪的关键技术分支

了解了这一点,我们再来看目前在这个原理的基础上,投影仪成像的几个关键技术:
显像技术

目前主流投影仪的显像技术主要分为DLP/3DLP、LCD/3LCD、LCOS这三种技术,其中3DLP主要应用于影院及高端工程设备,家用比较常见的为另外几种。
DLP


DLP技术的全称是“Digital Light Processing”,即为数字光处理,是指通过核心的DMD显示芯片进行数字处理,光线经过色轮后抵达芯片上,最后经过投影镜头投影成像。市面上的DMD芯片均由美国德州仪器研发。
3DLP
3DLP投影仪顾名思义就是采用了3块DMD芯片,这类投影仪的优点在于由于每个DMD芯片分别负责一种颜色,因此不需要在用到色轮,完全解决了DLP的彩虹效应问题,光源的利用率更高,同时可以大幅度提升色彩效果,提供无比强大的的对比度表现力。


3dlp投影仪目前家用产品相对较少,这是由于3dlp投影的光路结构更为复杂,投影仪的体积相对较大,其散热产生的风噪也较高,目前很多影院配备的投影设备都为3dlp技术的设备。
LCD


LCD投影技术的全称是liquidcrystal display,也就是我们常说的液晶显示技术,主要是利用液晶分子的光电效应改变液晶单元的透光率或者反射率以此实现画面显示。单片式LCD投影仪的原理就是通过灯泡照射液晶面板投射出大画面,这类产品称之为幻灯机都不为过,其主要缺点是画面光照不均匀,边缘虚焦,对比度低,色彩相对暗淡;优点为产品结构简单,价格低廉。


很多具有一点动手能力的玩家都可以通过一个纸箱、一个镜头、一块手机屏幕、一个LED灯自己diy一台单LCD投影仪

现在稍微大一点的厂家已经几乎不做单LCD投影仪了,都不想因为这种产品影响自己的用户口碑,选择这类机器入门,很容易打破你对投影仪的幻想,目前主流的千元左右投影仪几乎都是采用的这类技术。
3LCD


3LCD是单片式LCD的改进款,目前有且仅有爱普生在做3LCD的投影仪。3LCD将光源发出的光通过分光镜分解成R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色的光,并使其分别透过各自的液晶板,再最后经过投影镜头投影成像。相比单片式lLCD,3LCD无论在色彩、对比度、光照均匀度上都有较大的提升。
LCOS
LOCS是结合了DLP和LCD两种技术的优势,DLP利用了反射投影技术,LCD则是透射液晶面板的技术,LCOS就是在液晶层下面加入反射技术,因此既获得了DLP技术的画面锐度,又有LCD甚至强于LCD的画面色彩。


目前使用LCOS技术的投影仪厂家主要是索尼和JVC两家,这两家厂商出于对极致画面的追求,目前已经基本上放弃了1080P投影仪的产品线,主攻4K及8K领域,同时也是为数不多的能够制造原生4K家用投影仪的厂家。
光源技术

光源也是投影仪非常核心的部件之一,目前主流投影仪采用的基本为高压汞灯、LED、激光三种光源。
高压汞灯
说起高压汞灯,我发现很多知友都对它有一定的误解,认为这玩意灯泡寿命不长坏得快,换个灯成本非常高。实际上这个认知还停留在十几年前大家玩投影的时候:早期的投影仪,采用的金属卤素灯,寿命确实不长,通常在不到1000小时左右就开始有衰减,理论寿命也仅仅2000小时左右。随着灯泡技术的发展,面向家用的传统投影仪基本都已经采用超高压汞灯(UHE或UHP灯泡)来充当光源,这类灯泡的寿命普遍已经达到6000到12000小时左右,同时可以保证4000小时以上才会出现衰减。
高压汞灯的优点在于价格便宜,光谱较全,亮度可以做到比较高;缺点采用灯泡的机型体积不能做得太小,散热也比led要求更高,色域覆盖又比不上更加精准的激光光源。
LED
早在十多年以前,led光源就已经开始应用于投影仪领域,试图替代传统光源。led光源的优势在于光源寿命比较长,理论上在整个投影仪的生命周期内都不需要更换,同时led发热量相比高压汞灯要低,减少了部分散热需求,并缩短了光路系统,所以散热量和噪声都有更好的表现,使用led光源的机器也可以做得更加小巧。但led目前最致命的问题还是在于亮度和对比度较低,尤其是对比度几乎都惨不忍睹,就目前而言,追求画质的高端投影仪都不会选择led作为光源,看未来有没有新的技术突破。
激光
激光光源是目前应用于投影仪中最高端的光源,它拥有比高压钠灯更好的色域覆盖,同时也能达到甚至超越高压汞灯的亮度。但目前由于激光光源的成本较高,真正的好产品都价格不菲,比如jvc引以自豪的“宙斯”系列,无论色彩、亮度都是投影仪中的佼佼者,其系列产品的价格均在五位数到六位数。而一些万元内的激光光源产品,很多都是为了硬撑“激光光源”的噱头,在其他的核心部件上缩水严重,导致整体的效果并不理想。
镜头

投影仪的镜头是整个光路的最后一个环节,决定了投影仪画面的色彩、亮度、对焦清晰度等核心参数。投影仪的镜头从功能上分为定焦镜头变焦镜头,从材质上分为全玻璃镜头树脂镜头。
定焦镜头顾名思义,即机器通过镜头投射出的画面尺寸为固定尺寸,想要调节画面大小只能通过调整投影仪到幕布间的距离来控制,因此这类机器对位置摆放的要求比较高。当然目前定配备定焦镜头的机器也可以通过数码变焦的方式来拉伸或裁剪画面,但这种方式对画质的影响较大,不建议使用。
变焦镜头配备有专门的变焦环,可以通过在固定位置调节变焦环来改变画面尺寸,由于是光学变焦,因此对画质的实际影响比较小,投影仪的摆位相对也要更加灵活一些,但配备这类镜头的产品成本也随之较高。


投影仪的镜头均采用多片式结构,每一块镜片的作用大不相同,起到放大倍率、调整色差、控制聚焦范围和补偿的作用。
全玻璃镜头即镜头的每一片均由玻璃制成,玻璃镜片的耐热性强,加工研磨精度高,所呈现的画面色彩还原较好,整体通透感更强,对焦稳定性也要更高,但缺点依然是成本较高,对加工的技术要求比较高。
树脂镜头并非全树脂结构,往往是以玻璃镜片+树脂镜片相结合的方式,由于树脂对高温的耐性较差,在长期强光源照射的情况下,会产生轻微的形变,尽管非常细小,但会因此改变光线的折射,对应到屏幕上就会产品画面虚焦的情况,很多投影仪非常“贴心”的配备了智能对焦系统,就是由于投影仪在刚开机时热量较小,但使用半个小时以后温度升高,这个时候画面会开始有虚焦的问题。采用树脂+玻璃的方式,一是为了节约成本,二是树脂镜片加工往往注塑的方式,加工技术难度较低。因此在条件允许的情况下,优先选择全玻璃镜头的机器会要更好。
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任何关于投影的选购疑问,可以看我下面这篇内容:
家用投影仪哪款好?关于目前投影现在铺天盖地的广告如何甄别,可以下面这篇文章了解:
投影仪的宣传广告你真的看懂了么?那些广告术语“背后的含义”如果你纠结是选dlp还是3lcd,不妨看看我这篇文章:
LCD和DLP投影该如何选择?两者各有什么优势和劣势?如果你不清楚led和高压汞灯光源该如何选择,这篇内容希望可以给你参考:
2022年,LED投影和传统灯泡投影到底该怎么选?如果你不清楚自己是否需要配套的下载播放设备,可以看看我这篇介绍:
用投影仪看电影,是否有必要配备一套专门的下载播放设备?如果你想淘个二手投影仪,这篇文章能帮你避坑避雷:
闲鱼二手投影仪值得买么?二手选购实用避坑指南关于投影及家庭影院的装修注意事项,可以看看我这篇文章:
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xxxxxxxxxxxxxxx | 来自北京
目前,市面上的投影仪种类不多,但是大致可以分为三种。DLP技术、LCD技术和激光技术。
前两者属于2000—6000区间内的投影仪技术支持,而激光技术则存在于上万元的投影仪中,目前能够做到完善的厂家还比较少。


简单给大家科普一下DLP技术和LCD技术的原理。
DLP技术:
这种技术大概是投影仪在研发初期最早运用的技术了,最开始的单片式投影也被淘汰,现在市面上的大多数都为三片式投影机。
它是利用了光源再通过高速旋转的三色透镜之后,再投射到数字微透镜装置上。数字为透镜装置,还要经过一部反射,才能给大家呈现最后的画面。


LCD技术:
开头给大家介绍的投影仪就有在LCD技术上升级的。因为它是利用三种颜色的液晶屏进行投射,所以光源效果要更加细节一些。
先用三种颜色生成不同的画面信息,之后再合成到一起,这样无论是明暗细节还是色彩方面,都要更上一层。


一个回答真看不完我的内容,强烈建议看完这篇投影仪选购文再作打算!
李bro:2022家用/商用投影仪推荐,投影仪要怎么选好?哪款性价比高,哪些坑
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sooyowang | 来自北京
市场上主流的投影技术就三种,给题主科普下,(选自底部文章,更多内容可以点击底部文章查看)
投影仪投影技术

目前市面上主流使用的是「DLP投影技术」「3LCD投影技术」。前者为「智能投影仪」使用,后者为「传统投影仪」使用。
下面分别来看下这两种技术和各自的优缺点:
「DLP投影技术」

数字光处理技术。主要原理是将灯泡发出的强光,通过一个色轮(ColorWheel)后,分成RGB三色,而后在照射到DMD芯片上,完成投影画面动作、色彩的组合,最后折射到屏幕上成像


图源网络侵删

优点:
性价比高,便携性强,对比度出色。

缺点:
亮度方面不如3LCD。

「3LCD投影技术」

将灯泡发出的强光直接分解成R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色的光,使其各自透过液晶板(HTPS)方式赋予形状和动作,最后通过棱镜显现出明亮清晰的图像。3LCD技术由爱普生公司所独有,但除了爱普生外,索尼投影仪也是采用3LCD技术


图源爱普生官网侵删

优点:
3LCD相比较于DLP具有如下优点:亮度更亮,色彩还原更精准,噪点更少,不易出现色彩分离
3LCD投影技术的特点主要得益于其原理构造。(下面简单科普下,可以选择跳过)
上面说的液晶板(HTPS),每个都含有上万或者上百万个液态晶体。每个可被配置为开、关、或部分开、关的状态来允许光线透过,在正常工作的时候,这些液态晶体像快门一样工作。当红绿蓝三色透过不同的HTPS面板时,液态晶体基于该时该刻像素的每种颜色各需要多少,即时地进行开启和闭合。 由于经常投射这三种原色,因此可以有效地使用光,从而显现出更加明亮清晰的图像

市面上的投影基本都是DLP投影,只有爱普生一家采用3LCD技术,得益于该技术的特点,爱普生投影的市场知名度和用户认可度还是很高的!
爱普生EF-12 投影仪

相信大家对传统投影仪的首要印象就是:使用繁琐,就是一个显示屏,需要外界设备协同使用。不少用户现在依然为是否选择传统投影仪而纠结,一方面欣赏传统投影仪,3LCD技术所带来的高亮度、清晰的画面,另一方面又因为不够智能而烦恼。
作为传统投影仪的超级老牌厂商、自主拥有3LCD投影技术的爱普生,自然也懂得传统投影仪的弊端,并且智能投影仪正逐渐成为时下的主流选择(这点可以通过IDC2020年投影仪销量汇总得出,具体内容可以点击开头的文章链接查看)。这也在促使这传统投影仪的升级。
虽然爱普生早前推出的爱普生CH5700已经携带智能系统,但因其功能方面和智能投影仪相比依然略显不足,使用过程中还是略显繁琐。但这次新推出的EF-12却是很不错的,便携和使用流畅度上都很合适。下面一起了解下这款投影仪,首先看下它的硬件参数:




亮点:

  • 有下面几点是我感觉很不错的,很难想象这是一款投影技术为3LCD的传统投影仪:腾讯深度定制智能系统,支持无线投屏(可通过手机无线连接,完美投屏看剧、游戏、视频通话等场景),支持通过遥控器实现AI语音助手。可以说有效解决了传统投影仪的“不智能”。
  • 除此之外,自动对焦和自动梯形校正功能,对经常需要变换投影位置的人群简直太友好。
  • 外观表现也很出色,摒弃了爱普生万年不变的白色调,采用了酷炫黑金色,颜值甚至超过智能投影仪,整体机型也比较小巧,便携性强,颠覆了传统投影仪笨重的印象。
  • 画面方面大可放心,3LCD技术的三色激光技术,画面观感一直是行业中的佼佼者,亮度高达1200流明,支持HDR10/HLG及2500000:1的高对比度,画面场景支持GAMMA调节,自动调节画面不同内容的亮度,保证暗而不黑,亮不失真的清晰自然色彩。
  • EF-12的音效同样为一大亮点,使用两个5W雅马哈2.0声道音响,支持变换六种不同声场模式。并且!在不观影时,可以单独作为蓝牙音响使用!



  • 爱普生EF-12属于爱普生EF-10的升级版,主要升级点可以看下图的整理:


不足:

  • ——


最后,希望我的回答对题主有帮助,辛苦点个赞同吧~
投影仪汇总:

我是<a href="http://www.zhihu.com/people/60e1ab769d64036a4625bde95c97e717" class="internal">@数码心 一名专业研究投影仪的博主,对投影仪领域略有了解,也帮助过很多朋友买到适合自己的投影仪,希望我的回答能对题主有帮助!
我整理的这篇万字长文,非常适合第一次选购投影仪的小白查看! 教你如何选购投影仪,快速帮你找到适合自己的投影仪!
点击查看 → 投影仪选购终极指南
不同品牌:明基 | 优派 | 坚果 | 当贝 | 米家(小米) | 极米 | 爱普生
不同价格:2000-3000 | 3000-3500 | 3500-4000 | 4000-5000 | 5000-5500 | 5500-6000 | 6000-7000 | 7000-9000 | 9000以上 | 1000-2000 | 1000元以下
不同需求:短焦投影机 | 内置电池投影机
不同类型:智能投影仪 | 传统投影仪 | 激光电视
投影机附属品:投影幕布 | 投影支架
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ahhn05542002 | 未知
投影仪的工作原理根据投影仪显示技术的不同而变化,目前投影仪的显示技术主要有DLP、LCD、3LCD、3DLP和LCOS等。
1、LCD:口口相传的单片LCD投影仪,成像原理相对比较简单,网上自制投影仪的教程与之类似。由于成像比较简单,所以成本不高,百元投影仪产品多数为此显示技术。缺点是色彩差、画面质量不高。
原理:将LCD面板的背光部分拆去,然后使用大功率的背光源通过聚光镜照射到LCD面板上,由于LCD面板是透光的,画面就会被照射出去,通过前面的聚焦镜及镜头打到屏幕上而成像。
2、DLP:目前家用投影仪主流的显示技术。术语为数码光处理投影机,其核心是显示芯片,主要有美国德州芯片生产的DMD芯片。优点是色彩好、画面拖影小、使用寿命长、性价比高。国产投影仪大都采用此类显示技术,典型的产品例如当贝F3。


原理:以数字微镜装置 DMD芯片作为成像器件,通过调节反射光实现投射图像的一种投影技术。成像是通过成千上万个微小的镜片反射光线来实现。
3、3LCD:同样也是家用投影仪主流显示技术之一,多数为非智能投影仪,近年出现3LCD投影仪内置了智能系统。优点是色彩好、对比度高、色域广;缺点是存在相对较严重的拖影,且光源主要以汞灯为主,热量较高。


原理:将灯泡发出的光分解成R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色(光的三原色)的光,并使其分别透过各自的液晶板(HTPS方式)赋予形状和动作。
4、3DLP:相当于是DLP投影仪的进阶版,DLP投影仪只有一个DMD显示芯片,3DLP有三个DMD显示芯片。3DLP可以显示35万亿种颜色,成像效果非常棒,但价格昂贵,主要用于影院或工程投影。


原理:光源发出的光被棱镜分离成三路,这三路光线经过滤光分别成为红、绿、蓝三种颜色,然后分别照射到相应的DMD芯片上。最后,三束经过DMD芯片调制的光线借助棱镜再重新合并成一路光线,并通过镜头投射到屏幕上。
5、LCOS:一种新型的反射式投影技术,对光的利用率非常高,亮度高、色彩好、分辨率也非常高,目前多数用于索尼的高端投影机型上,但是由于技术缺陷,目前未能家用普及。


原理:其原理与LCD投影仪相似,采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式 LCD 的基片,用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜形成 CMOS 基板,然后将 CMOS 基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合,再注入液晶封装而成。
【专题】投影仪选购攻略:投影仪显示技术科普 - 投影网家用投影仪怎么选显示技术呢?一般都是建议选择DLP显示技术和3LCD显示技术的。选择投影仪的策略可以在投影网上查看到。
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