投影儀又稱投影機(jī)，是一種可以將圖像或視頻投射到屏幕上的設(shè)備。它可以通過不同的接口與游戲機(jī)、DV電腦、VCD、DVD和BD連接，播放相應(yīng)的視頻信號。

投影儀是一種精密電子產(chǎn)品，它集成了機(jī)械、液晶或DMD和電子電路技術(shù)，可以產(chǎn)生視聽和圖形效果。根據(jù)工作方式的不同，有CRT、LCD和DLP等不同類型。隨著計算機(jī)多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的CRT顯示器難以滿足人們的需求，而屏幕投影技術(shù)成為解決彩色大屏幕顯示問題的有效途徑。自20世紀(jì)90年代以來，“家庭影院”的概念迅速衍生和普及，投影儀開始探索家庭市場。為了滿足消費(fèi)者的需求，微型投影儀是投影行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。它因其體積小，便于攜帶和大屏幕效果而受到消費(fèi)者的青睞。隨著投影儀技術(shù)的不斷進(jìn)步，投影儀在功能上也在不斷突破，具有流行的2D/3D觀看效果，您可以在家中享受電影院的待遇。

投影儀廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、學(xué)校和娛樂場所。隨著諾基亞、摩托羅拉、三星、佳能等企業(yè)相繼開發(fā)出可與手機(jī)連接的微型投影儀，實(shí)現(xiàn)手機(jī)與投影的同步共享已經(jīng)成為可能。如今微投影的發(fā)展已初具規(guī)模，并在手機(jī)、電腦、音樂播放器和數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域得到進(jìn)一步發(fā)展。2020年前后，極米、堅果、貝當(dāng)?shù)刃缕放蒲杆籴绕?，中國智能投影儀市場進(jìn)入增長快車道。作為新時代的視聽娛樂工具，滿足用戶的觀影需求是智能投影儀的首要使命。與電視和高清電腦的大屏幕顯示器相比，智能投影儀輕便易攜帶，更容易受到年輕人的青睞。

起源

根據(jù)《漢書·外戚傳》的記載，漢武帝因愛妾李夫人的死而悲痛欲絕。道士李少翁在干凈的房間里掛了一張薄窗簾，在里面點(diǎn)了一支蠟燭，并將李夫人衣服的影子投射在薄窗簾上，以驅(qū)散漢武帝的悲痛。這種投影玩法可以說是世界上最早有記載的幻燈片投影技術(shù)。此外，在皮影戲和古代生活中的燈籠中也可以看到投影技術(shù)的應(yīng)用，這可以說是投影儀的經(jīng)典版本。這也為后來投影投影儀的發(fā)明提供了基礎(chǔ)。

發(fā)展

1640年，耶穌會教士奇瑟發(fā)明了一種叫做神燈的幻燈機(jī)，利用透鏡和鏡子反射光線的原理，將一系列畫面反射到墻上。本發(fā)明揭示了投影儀的工作原理。

1654年，德國猶太人基沙爾首次描述了投影儀的發(fā)明。最初，幻燈機(jī)的形狀是一個鐵方盒，前面的圓筒中使用了一個滑動凸透鏡，形成一個簡單的透鏡。鏡頭和鐵皮箱之間有一個可調(diào)焦距的面板，盒子里安裝了燭光作為光源。使用時，將幻燈機(jī)放置在暗室中，將幻燈片插入凸透鏡后面的凹槽中，點(diǎn)燃蠟燭，光源經(jīng)反射器反射會聚，光束通過透明畫面和透鏡反射到墻幕上，從而達(dá)到提前投影的效果。

在工業(yè)革命的推動下，幻燈機(jī)也進(jìn)入了工業(yè)化時代?；脽魴C(jī)的工業(yè)化生產(chǎn)始于1845年，光源由最初的蠟燭改為油燈、蒸汽燈，最后改為電光源。然后在光源后面安裝一個凹面反射器，提高了畫面的質(zhì)量和亮度。隨著光源的增加，機(jī)箱的溫度也隨之升高。為了散熱，幻燈機(jī)配備了排氣散熱結(jié)構(gòu)，還可以自動輸送膠片。

采用CRT技術(shù)開發(fā)的投影儀是真正意義上的第一代投影儀。CRT技術(shù)的研究和發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)50年代以前。1980年，為了讓飛機(jī)乘客在飛行中欣賞電影，飛機(jī)上安裝了屬于VideoGrade的CRT投影儀，三槍機(jī)正式用于商業(yè)用途。最早的家用三槍機(jī)是連屏的，外觀很有意思，投影幕只需要幾十個小時，類似于現(xiàn)在的背投電視，但價格昂貴，市場反應(yīng)一般。

隨著投影技術(shù)的不斷發(fā)展，LCD技術(shù)開始出現(xiàn)，結(jié)束了投影儀市場上只有一種CRT顯示技術(shù)的局面。1987年，TI開發(fā)了全新的DLP投影技術(shù)，這是繼CRT和LCD之后投影技術(shù)的重大創(chuàng)新。它從一開始就專注于便攜功能。1989年，愛普生擁有制造液晶面板的核心技術(shù)。同年，全球首款液晶投影儀——愛普生的VPL-2000誕生，在投影行業(yè)掀起了一股液晶狂潮。巴可、東芝、凱希和明基都推出了自己的新型投影產(chǎn)品。1996年，TI首款搭載DLP技術(shù)的投影儀上市。同年，LCD投影儀推出了3LCD技術(shù)，在穩(wěn)定性和色彩表現(xiàn)方面取得了重大突破。經(jīng)過長時間的發(fā)展，三片式LCD和DLP技術(shù)已經(jīng)成為投影行業(yè)的主流技術(shù)。

后來，為了滿足市場和消費(fèi)者的需求，許多制造商轉(zhuǎn)向微型投影儀進(jìn)行開發(fā)。微縮模型主要分為兩類。一類是“獨(dú)立”投影儀，它比普通投影儀小，重量一般不到0.2千克（見圖4），可用于人們隨時隨地分享圖片或視頻。另一種是“嵌入式投影儀”，它不是獨(dú)立的投影儀，而是嵌入在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等各種便攜式數(shù)碼產(chǎn)品中。嵌入式模塊包括藍(lán)牙模塊、WI-FI模塊等。，使其可以實(shí)現(xiàn)移動投影。因此，微型投影儀受到廣大投影用戶的青睞，市場潛力巨大。市場上不斷推出各種類型的微型投影儀，其功能也在不斷豐富。

隨著高品質(zhì)用戶對投影的需求越來越高，智能投影儀逐漸普及。目前，智能投影已經(jīng)基本完成了4K演進(jìn)。除了清晰度的提高，亮度和音量等其他相關(guān)屬性也將同步優(yōu)化，這可以大大增強(qiáng)消費(fèi)者的體驗(yàn)。此外，智能投影儀的產(chǎn)品特點(diǎn)和優(yōu)勢也很明顯。它可以帶來100英寸的大屏幕和身臨其境的觀看體驗(yàn)，并且在便攜性、可變尺寸和健康護(hù)眼方面更加完美。

操作原理

目前常見的微型投影儀由三個關(guān)鍵部件組成:光源、顯示芯片和光引擎。其基本工作原理是投影儀首先將光照射在圖像顯示元件上以產(chǎn)生圖像，然后通過透鏡將其投影。無論哪種類型，投影燈的光都分為三種顏色:紅色、綠色和藍(lán)色，然后生成各種顏色的圖像。然后通過棱鏡將三色圖像合成為一幅圖像，最后通過透鏡投影到屏幕上。投影儀中的透鏡相當(dāng)于凸透鏡。當(dāng)物體位于凸透鏡的雙焦距和雙焦距之間（2f》u》f）時，幻燈片上來自物體的光將通過凸透鏡形成物體的倒置和放大的實(shí)像。然后平面鏡改變光的傳播方向，使圖像投射到十幾英寸甚至幾百英寸的大屏幕上。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

微型投影儀在原理上與傳統(tǒng)投影儀基本相同。微投影光學(xué)引擎由三原色LCD光源、LED光源聚光系統(tǒng)、均勻光準(zhǔn)直系統(tǒng)、全反射棱鏡、數(shù)字微鏡陣列（DMD）、投影光學(xué)鏡頭、LED驅(qū)動電路、DLP視頻數(shù)據(jù)處理和DMD控制電路以及人機(jī)接口模塊組成。硬件平臺由光源系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、投影驅(qū)動系統(tǒng)和控制面板四部分組成。其典型結(jié)構(gòu)如下圖所示。

到目前為止，投影儀已經(jīng)形成了CRT（陰極射線管）投影儀、LCD（液晶顯示器）投影儀和DLP（數(shù)字光處理器投影儀）三個系列，其技術(shù)原理各不相同。

陰極射線管投影儀：投影技術(shù)是隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步和市場對投影儀的巨大需求而發(fā)展起來的。最早的投影儀使用CRT技術(shù)，可以追溯到20世紀(jì)50年代之前。與CRT顯示器類似，它是最早的投影技術(shù)，俗稱“三槍投影儀”。CRT投影儀的特點(diǎn)是使用壽命長、圖像還原性好、色彩豐富生動。但由于技術(shù)限制，它不能滿足高亮度和高分辨率的要求，而且體積笨重，操作調(diào)節(jié)（如對焦）復(fù)雜，因此已基本淘汰。

液晶投影儀：液晶投影儀是液晶、照明和集成電路發(fā)展帶來的高科技產(chǎn)品。其核心技術(shù)是液晶面板的制造，液晶面板也是投影儀的成像器件。它利用液晶的光電效應(yīng)，即在電場的作用下，液晶分子的排列發(fā)生變化，細(xì)胞的反射率或透射率受到影響，光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，使其產(chǎn)生不同顏色和灰度級的圖像。此外，LCD面板的尺寸也與投影亮度和分辨率密切相關(guān)。目前分辨率更高的機(jī)器可以達(dá)到4096×2048（UXGA），部分影院級投影儀的光度可以超過7000（ANSI）。高質(zhì)量的圖像色彩和亮度，適合各種視頻播放。三片式LCD液晶投影儀的成像原理（見下圖），以松下LCD投影儀的光路為例:首先通過濾光片濾除具有一定損傷的紅外和紫外光，然后利用多透鏡透鏡使光均勻化，并將錐形光束校正為矩形光，然后通過棱鏡使光偏振，分光鏡將光分為紅、綠、藍(lán)（RGB）三原色，并通過凸透鏡和偏振器使光聚集并進(jìn)一步偏振。將其反射到相應(yīng)的液晶面板上，液晶面板將通過電路板驅(qū)動可控光并有序地打開和關(guān)閉像素，從而產(chǎn)生豐富的彩色圖像。最后，三種光線將聚集在一起，由透鏡投射。

數(shù)字光處理器投影儀：DLP投影儀的技術(shù)是反射式投影技術(shù)。反射式DMD器件的應(yīng)用使DLP投影儀的圖像清晰度大大提高，畫面層次均勻，色彩鮮艷銳利，畫質(zhì)穩(wěn)定。DLP投影儀具有體積小、圖像對比度高、顆粒感不明顯等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今投影儀的發(fā)展方向。DLP技術(shù)需要先通過復(fù)雜的數(shù)字處理對圖像信號進(jìn)行處理，然后將光線投射到屏幕上。它的核心器件是DMD。DMD是德州儀器公司開發(fā)的產(chǎn)品，用于完成數(shù)字視頻信號與視覺圖像之間的轉(zhuǎn)換。DLP投影技術(shù)采用數(shù)字微鏡芯片（DMD）作為主要核心處理元件，實(shí)現(xiàn)數(shù)字光學(xué)處理。其原理是投影燈泡發(fā)出的光源通過透鏡和光棒使光均勻化，然后通過高速旋轉(zhuǎn)的色輪將光分為紅、綠、藍(lán)和RGB三原色，然后通過透鏡將顏色投影到DMD芯片上，最后通過投影透鏡反射在投影屏幕上形成圖像。

ANSI流明度：亮度的國際單位是ANSI流明，它直接關(guān)系到觀看者是否能清晰地識別屏幕上的圖形和字符。目前市面上主流機(jī)型的亮度在800ANSI流明左右。原則上，亮度越大，清晰度越高。但是，亮度和環(huán)境的對比度太相似，會損害眼睛。在普通的室內(nèi)照明環(huán)境中，屏幕亮度約為100Lux，因此只需在屏幕上投影200Lux亮度的圖像即可滿足要求。

分解率：有三種分辨率:可尋址分辨率、RGB分辨率和視頻分辨率。對于CRT投影儀，可尋址分辨率是指投影管的最高分辨率像素，主要由投影管的聚焦性能決定，是投影管質(zhì)量指標(biāo)的重要參數(shù)?？蓪ぶ贩直媛蕬?yīng)高于RGB分辨率。RGB分辨率是指投影儀在接收RGB分辨率視頻信號時所能達(dá)到的最高像素。例如分辨率為1024×768，這意味著水平分辨率為1024，垂直分辨率為768。RGB分辨率與水平掃描頻率、垂直掃描頻率和視頻帶寬有關(guān)。

高對比度：對比度反映了投影儀投影畫面的最亮區(qū)域和最暗區(qū)域的比率，即黑與白的比率，即從黑到白的漸變。對比度對視覺效果的影響僅次于亮度指標(biāo)。一般來說，對比度越大，圖像越清晰。

任何投影儀投影出來的畫面都會有中心區(qū)域和四角亮度不一樣的現(xiàn)象。均勻性是邊緣亮度與中心亮度的比率。均勻度越高，畫面的均勻性越好。

投影儀最重要的指標(biāo)之一是光通量。流明數(shù)越高越亮。另一個重要指標(biāo)是對比度。當(dāng)投影儀具有高對比度時，投影的畫面將更加節(jié)稅，顏色將更加飽和。投影儀另外兩個非常重要的指標(biāo)是分辨率和均勻度，這有利于保持畫面的一致性。

外觀設(shè)計

對于播放設(shè)備來說，傳統(tǒng)的播放設(shè)備存在屏幕小、分辨率不清晰等問題。而電視電腦又太大無法攜帶，所以迷你投影儀逐漸走進(jìn)了人們的生活?，F(xiàn)有的微型投影儀產(chǎn)品，建模的基本模型都在立方體的范圍內(nèi)，變化不大，建模本身也比較簡單。在造型風(fēng)格方面，它更傾向于簡潔和現(xiàn)代，突出產(chǎn)品的科技屬性。

材料選擇

從最基本的窗簾材料來說，主要有三種:白色塑料、玻璃纖維和PVC。白色塑料窗簾:市面上最常見的窗簾之一，具有反光均勻、視角廣、價格低廉、色彩還原自然等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種使用場景。玻璃纖維窗簾:即玻璃纖維窗簾，由玻璃纖維編織而成，并涂有特殊的PVC材料，可分為白色玻璃纖維和灰色玻璃纖維。玻璃纖維窗簾的增益和對比度可以優(yōu)于普通白色塑料窗簾，而且不易變黃和卷曲，比普通白色塑料窗簾平整耐用。PVC窗簾:通常被稱為“PVC軟窗簾”。它由柔軟而有彈性的材料制成，具有一般的平整度。它可以制成畫框窗簾或電動拉繩窗簾，因?yàn)槌尸F(xiàn)的畫面更立體和透明，它多用于高端家庭影院。

鏡片材料有三種:樹脂鏡片、樹脂玻璃混合鏡片和玻璃鏡片。市場上主要流通的是樹脂鏡片和樹脂玻璃的混合鏡片，廠家通常會對這類鏡片進(jìn)行各種包裝宣傳。然而，無論鏡片如何包裝，都無法避免樹脂鏡片的一個先天缺陷:耐熱性差。只要長時間工作，就會導(dǎo)致機(jī)身發(fā)熱，從而使樹脂鏡頭“熱脹冷縮”，導(dǎo)致微投影熱散焦畫面模糊。而玻璃鏡片不會有這個問題，但由于成本的原因，更多的廠商選擇樹脂或樹脂玻璃的混合鏡片。

光源類型

LED光源LED光源的核心是LED，它是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為可見光光源的半導(dǎo)體器件。它的主體是一個PN結(jié)，需要在兩端施加電壓，然后電流就會從陽極流向陰極，半導(dǎo)體晶體就會發(fā)出不同顏色的光。LED燈中的電流越強(qiáng)，光源的強(qiáng)度就越大。LED光源使用壽命長、色彩還原性好、顯示圖像色彩鮮艷、噪聲低、成像結(jié)構(gòu)相對簡單，可以大大減小投影儀的尺寸，降低投影儀的功耗。

激光光源具有亮度極高的特點(diǎn)。激光本身定向發(fā)光，光束發(fā)散幅度極其有限，接近平行狀態(tài)，因此能量密度極高，是目前人造光源中亮度最高的光源類型。此外，激光光源的色域很廣，自然界中有超過1000萬種顏色。傳統(tǒng)光源只能顯示大約30%的顏色，而激光投影儀可以顯示90%以上的顏色。

結(jié)構(gòu)原理分類

目前，投影儀根據(jù)其結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理可分為四類:液晶投影儀（LCD）、陰極射線管投影儀（CRT）、硅液晶投影儀（LCOS）和數(shù)字光處理投影儀（DLP），其中LCD是應(yīng)用最廣泛的一種，也是技術(shù)成熟的透射式投影儀。它在畫質(zhì)穩(wěn)定性、色彩還原度、飽和度和光線利用率方面都有很大的優(yōu)勢，也是一種適合學(xué)校教學(xué)的投影設(shè)備。LCD投影儀可分為三種類型和一種類型，全球制造商主要包括松下、三菱、三洋、NEC、索尼和愛普生。

應(yīng)用場景分類

家用市場:縱觀投影市場，主流家用投影儀品牌有極米、堅果、貝當(dāng)、天貓魔屏、明基、索尼、米家、愛普生、優(yōu)派等。此外，最好選擇內(nèi)置Android系統(tǒng)、支持4K片源、硬解碼技術(shù)、大存儲、ANSI流明光源亮度、低噪聲和出色音質(zhì)的投影產(chǎn)品。

投影儀

教育市場:主要面向?qū)W校，主要參數(shù)為2500~3500lm。重量適中，適合安裝和短距離移動，性價比相對較高，適合大量購買和推廣。

商務(wù)市場:主要用于企事業(yè)單位的小型會議室，主要參數(shù)為3000~3500lm。商務(wù)便攜式投影儀具有體積小、重量輕、移動性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，是移動商務(wù)用戶進(jìn)行移動商務(wù)演示的首選。

明基E582作為一款智能商務(wù)投影儀，還支持大屏批注、視窗回控等交互功能，對于會議效率的提升有很大幫助。此外，在藍(lán)牙鼠標(biāo)和鍵盤等外設(shè)的支持下，u盤多格式文件直讀、內(nèi)置16G存儲和云文件共享等功能甚至可以在不使用電腦等設(shè)備的情況下完成互動高效的會議。

工程機(jī):主要用于大型階梯型商場和戶外廣告，主要參數(shù)為10000~35000lm。工程投影機(jī)的投影面積更大、距離更遠(yuǎn)、亮度更高，可以更好地應(yīng)對大而多變的安裝環(huán)境。

娛樂市場用機(jī):主要針對KTV場所，主要參數(shù)為2500~3000lm。這類投影儀更注重穩(wěn)定性和低故障率，散熱性能、網(wǎng)絡(luò)功能和使用便利性都很強(qiáng)。

按光源分類

投影儀的光源是影響成像效果和使用時間的重要設(shè)備。傳統(tǒng)光源是金屬鹵素?zé)襞荩ǜ邿崃浚贿m合長期使用）、氙燈和超高壓汞燈（UHE和UHP燈）。UHP燈泡是目前使用最廣泛的光源。它的形狀緊湊，在相同的功耗下可以產(chǎn)生大量的光，并且壽命長。出現(xiàn)故障時會立即熄滅，一般可正常使用4000小時以上。固態(tài)（半導(dǎo)體）光源主要包括LED燈、激光光源和LED激光混合光源。使用LED燈作為投影儀光源可以使用白光光源LED或RGB三基色LED。使用RGB三基色LED比使用白光LED更有效。與傳統(tǒng)高壓汞燈相比，激光光源為無汞環(huán)保光源，使用壽命可達(dá)10000/20000h（正常/節(jié)能模式）。采用增強(qiáng)型智能節(jié)能技術(shù)，結(jié)合激光光源的特點(diǎn)，可以達(dá)到節(jié)能效果。

顯示源性質(zhì)分類

投影儀可分為視頻型和數(shù)據(jù)型。視頻投影儀針對視頻進(jìn)行了優(yōu)化，其特點(diǎn)是亮度約為1000流明，對比度高，投影畫面的縱橫比為16: 9，以及各種視頻端口，適用于播放電影和高清電視。數(shù)據(jù)投影儀主要顯示微機(jī)輸出的信號，用于日常教學(xué)和業(yè)務(wù)演示辦公。根據(jù)使用環(huán)境的不同，亮度也不同。投影畫面的寬高比為4: 3，功能全面。它可以演示圖像、文本和視頻?；旧希行吞柖纪瑫r具有視頻和數(shù)字端口。

根據(jù)光輸出分類

按光輸出分類:光輸出≥5000lm的產(chǎn)品為高檔機(jī)，多用于薄膜和工程領(lǐng)域；500lm<光輸出<5000lm為傳統(tǒng)機(jī)；光輸出≤500lm，稱為微型投影機(jī)，分為便攜性和口袋機(jī)兩類，便攜型依靠外接電源供電，口袋機(jī)依靠電池供電。