在了解3LCD技术之前,我们先通过官方的一段的DEMO视频了解其大致的光路结构系统。通过视频我们可以看到,投影灯泡散发的光经过分色镜被分成了红、绿、蓝三种色彩,再经过镜子折反射之后,光线集中到核心元器件HTPS之中,再经过中间的棱镜将三原色光进行混合后投射出不同颜色的图像。
手电筒投射出来的白光经过分色镜被分散成了红绿蓝三原色
在爱普生EMP-1710投影机的拆解中我们可以看到,手电筒投射出来的白光经过分色镜被分散成了红绿蓝三原色。从技术层面上看,白光首先经过第一透镜阵列(单元聚光透镜组),然后再经过第二透镜阵列(偏振光转换透镜组)提高偏振光的利用率。然后,光线便经由分色镜形成了红绿蓝三原色三束光线。当然,三束不同色彩的光线还要经过一体化棱镜汇聚彩色光线,再经过镜头调整才显示我们最终看到的画面。
拆解下来的3LCD投影机核心部件
在前文中我们提到了HTPS是High-Temperature Poly Silicon的简称,中文意思为高穿透式高温多晶硅。HTPS是由像素点所组成的,比如一款分辨率为1024×768的3LCD投影机的HTPS便由1024×768个像素点所组成,而每个像素点则由信号线、控制线、TFT和开口区四部分组成(关于HTPS的视频)。其中信号线负责视频信号的传输,控制线负责图像信号的驱动管理,TFT(Thin Film Transistor ,中文意思为薄膜场效应晶体管),开口区内充满了以特定方式排列的液晶分子,这些液晶分子在不同的电压下会改变排列方式,排列方式的又会改变透过像素光线的振动方向,并与偏振板相结合实现了从全黑到全白状态下不同灰阶的过渡。
0.7吋液晶面板提升了开口率
提到开口区,我们就不得不提到3LCD投影机中备受关注的“开口率”这个词。开口率是指除去每一个像素的配线部、晶体管部(通常采用黑色矩阵隐藏)后的光线通过部分的面积和每一个像素整体的面积之间的比例。开口率越高,光线通过的效率越高。在早期液晶投影机中,开发者都为低开口率所带来的“窗格”现象所头疼。举一个较为形象的比喻,一款XGA分辨率的投影机的HTPS中存在1024×768共768432个像素点,这些像素点之间之间由引线等进行了分割。不过由于HTPS非常小,将像素点控制至0.28mm内已经非常困难,原来一个1024×768像素点阵的HTPS便有2592条外部引线,引线等占据了HTPS大概一半左右的面积,而正是这些引线造成了早期的3LCD投影机“窗格”现象的发生。
不过现在,HTPS采用了更为先进的细微加工技术,通过配线、元件部的优化设计和缩小BM部的面积来提高开口率,据爱普生最新发布的一款第七代液晶面板公布的数据显示,其开口率已经高达75%。光的通过率高了,3LCD不仅解决了“窗格”现象,还有效的提升了投影机的亮度。
其实HTPS开口率的提升还能有效降低投影机的体积。由于光的通过率提升了,HTPS芯片便可以做的更小,而HTPS的缩小也减少了光路系统的体积,光路系统体积减少后,投影机整体体积、重量的降低也就更为简单。目前3LCD商务投影机重量已经能控制在1.5千克左右,移动办公演示也更为方便了。
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