投影仪的光路原理图(买投影仪就是买光机？从核心部件说起，教你如何挑选投影仪)

Posted 2023-05-27

篇首语：博观而约取，厚积而薄发。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了投影仪的光路原理图(买投影仪就是买光机？从核心部件说起，教你如何挑选投影仪)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

投影仪的光路原理图(买投影仪就是买光机？从核心部件说起，教你如何挑选投影仪)

最近不少人看了我介绍投影仪核心部件的DMD芯片的回答私信问我如何挑选投影仪，也有一些人问我买投影仪是不是就是买光机？其实购买一款投影机需要考虑得很多，首先是自己的预算，然后品牌倾向、做工、售后、口碑、价格等都要考虑，如果只谈产品本身，那光机确实是一部投影仪的核心，直接决定着投影机的质量，这里我就系统的讲一讲投影仪最核心的光机与DMD芯片，希望对你选择投影仪有所帮助，希望大家都能买到合适的投影仪。

底大一级压死人，DMD芯片决定了投影仪的亮度与分辨率

对于投影仪来说亮度是很核心的参数指标，投影仪的亮度请认准ANSI 流明，不要看峰值亮度。对于一块投影仪来说决定亮度的最核心部件就是DMD芯片，如下图所示，位于光机中棱镜的后面，它的作用是调制光线实现画面的显示。

通常来说一部投影仪的DMD芯片尺寸确定了，光源也就基本确定了，亮度也就大致确定在了一个范围内。目前市面上的DMD芯片基本都来自于TI这家老牌厂商，不同的DMD芯片能够承受多大的亮度，TI还给出了计算公式，可以通过公式计算得出，同样在56℃，0.33DMD能承受的最高亮度为800流明，而0.23DMD能承受的最高亮度为500流明，当温度上升到60℃两者承受的最高亮度都会下降而且0.23DMD下降的比例更大。

DMD芯片不仅对亮度有决定性的作用，同样也决定了投影仪的物理分辨率， DMD芯片上每个微镜就代表了一个像素。

相机上有一种说法是“底大一级压死人”，投影仪同样如此，只是从CMOS换成了DMD芯片，当你不知道选哪个的时候选大的可能是一个比较简单的方法。比如DLP3310与DLP4710在投影仪上都是1080P分辨率，正常情况下采用DLP4710芯片的投影仪在亮度和分辨率上都会更胜一筹。

光机不只是DMD芯片，光源、振镜同样重要

DMD芯片在光机中有着举足轻重的地位，但是并非唯一的决定因素，相同的DMD芯片在不同厂商的手中调教出的效果也是有很大差别的。比如两款同样采用DLP4710芯片的投影仪，他们能够承受的光源范围是一致的，在厂商都没有偷工减料的情况下，如何能够更稳定的投射出更多的光就成了决定投影仪好坏的关键因素，这主要取决于光源和透镜的设计。

红、绿、蓝三色LED光源阵列是投影仪亮度的来源，光与热是一对孪生兄弟，因此也是产生热量的最主要来源。红、绿、蓝三色因为波长以及合成白色光的需要，他们各自的发热情况还不同，需要针对性地进行温度控制，比如：红光LED阵列发热最大而且亮度受温度影响最大因此温度要控制在45℃—50℃，绿色对亮度提升影响较大所以量的时间比较长，但是受温度影响不大，所以温度可以控制在60℃以下，蓝色亮的时间最短压力不不大，温度也可以控制在60℃左右。一个光机上的三个LED阵列的温度控制都不同，如果温度控制不好投出的画面的色准、色域都会受到影响，由此可以看出来光机的设计并不简单，在之前拆解过的极米Z6光机上我们也可以看到每个LED阵列后面都有铜板辅助散热，通过硅胶与铜管相连，最后风扇排出热量，维持光源温度的稳定性。

红、绿、蓝三色经过滤光片和透镜最终汇聚在一起形成白光，在光的传输中会通过很多的透镜，这里需要注意，有一些厂商在宣传的时候会特意强调玻璃镜片。玻璃镜片好吗？很好，在高端的激光投影投影仪等设备上都是采用的全玻璃镜片，但是在消费性微投上意义不大，因为在上面我们讲光的时候就说过了光机里最高温度也就在60℃左右了，在这个温度下玻璃和树脂在稳定性上没什么区别，树脂在做一些反曲面的设计等方面还有明显优势，因此消费型微投在光路的设计上通常都采用树脂镜片和玻璃镜片的组合，也就是玻塑混合，这既能降低成本简化光路设计又能满足需求。

这里需要注意的是有一些厂商为了片面的提高亮度，会增加光源中绿光的比例从而导致投出的画面色彩失真

很多相同尺寸的DMD芯片分辨率有很大差别的，比如DLP471TP这款DMD芯片实现4K的投影，而同尺寸大小的DLP4710芯片只有1080P分辨率。这其实是通过XPR技术利用人的视觉暂留通过振镜的快速位移抖动出来的4K分辨率，原理如下图所示。

想要通过抖动得到稳定的高分辨率就需要稳定的控制振镜，因为振镜的移动是微米级别的，同时又要考虑温度和噪音的控制，所以也是光机中很核心的部件，需要注意的是虽然DMD芯片都是TI出品，但是配套的振镜却是来源于不同的厂商。

我们通过一个专利（CN112612171A）来说明，这是极米申请的一个振镜相关专利，振镜组件外置在投影仪本体的出光口处，使得振镜不必承受光机内部的高温，对于振镜耐高温材料的使用要求不高，降低了振镜的加工成本；且振镜外置后，可以将原本投影仪的一部分功能或者电路转移出来，从整体上缩小了投影仪的体积。

抖动出的4K高分辨率显示效果肯定没有物理原生分辨率好，但是依然会让画面更加的细腻逼真，这种方式可以让我们以更低的价格体会到更好的分辨率，可以让4K分辨率的投影仪选素普及。

结语：除了选用好的DMD芯片，光机的设计很重要，望各大厂商重视光机的设计研发

在手机中我们都知道iPhone以及华为的拍照效果很好，这与他们自研芯片有着极大的关系，在投影仪市场TI是DMD芯片的发明者也是该领域的垄断者，但是光机系统的制造商有好几家，比如广景视睿、迅达光电、光峰科技、杨明光学等，那有没有投影仪厂商自研光机系统呢？也有，比如极米早期一直采用前面提到的广景视睿、迅达光电、杨明光学的光机，但是后来逐步转到了自研光机上，目前自研光机的占比已经超过了90%。

仅从产品的角度讲，买投影仪就是买光机这句话并没有大问题，自研光机的厂商对于光机的理解和使用以及定制化也会更加的得心应手。买一个什么样的投影仪不只是看光机，也要看品牌、服务等，还有最重要的就是自己的钱包。

根据IDC的《IDC 2020年第四季度中国投影机市场跟踪报告》显示中国投影仪市场还在快速增长，而LED光源投影仪是市场的主流，占据消费市场份额超88%。