2024年5月12日发(作者：锁娜)
第六讲 视频显示设备的分类和特点
目前，视频显示设备主要分为直显型和投影型两大类，直显型显示设备的主要特征是在
其自身所配置的屏幕上直接显示图像，例如阴极射线管（CRT）显示器、液晶显示器(LCD)、
等离子显示屏(PDP)、有机发光二极管（OLED）显示屏、发光二极管（LED）显示屏等；投影
型显示设备的主要特征是本身不直接显示图像，通过投影管、液晶板等一类器件加上专门的
光学系统，将图像投射到特定的屏幕上以供观看，例如CTR投影机、液晶投影机、硅基液晶
(LCoS)投影机、数字光学处理（DLP）投影机、ILA光阀投影机等，当前常见的有CRT投影
机、LCD投影机和DLP投影机等。
一、直显型视频显示设备的基本特点
由于直显型视频显示设备是自身发光，所以通常其亮度较高，可以在外界光线较强的环
境中使用，技术成熟，价格低廉，但在重放大尺寸图像方面不如投影型显示设备（如100
英寸以上，LED显示屏除外），在显示同样尺寸画面的条件下，直线型视频显示设备的造价
通常高于投影型视频显示设备的造价。
二、投影型视频显示设备的基本特点
与直显型视频显示设备相比，投影型显示设备的最大优点在于能够显示较大尺寸
（50~300英寸）的图像，且体形轻巧，价格相对低廉，但在图像显示的亮度和操作使用的
简便性方面不如直显型视频显示设备，容易受环境光线强弱的影响。
三、常见的直显型视频显示设备
接下来，我们为大家介绍阴极射线管监视器（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子显示
器（PDP）、发光二极管显示屏（LCD）、有机发光二极管显示屏（OLED）。
（一）阴极射线管监视器（CRT）
阴极射线管监视器（Cathode-Ray Tube Monitor）亦称为阴极射线管显示器（Cathode-Ray
Tube Display），简称CRT监视器，由阴极射线管（Cathode-Ray Tube CRT）和相应的电子
电路组成，是出现最早，人们最为熟悉的视频显示设备，包括家庭和单位使用的电视机和安
防监控等专业场合使用的监视器等。CRT主要由五部分组成：电子枪，偏转线圈，荫罩，
荧光粉层及玻璃外壳，具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节
的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超越的优点，但存在体积大，重量重，耗
电量多的缺点。
CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和我们家中电视
机的显像管基本一样，我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。经典的CRT
显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角
度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质（荧光粉）使其发光，电子束在偏转线圈产
生的磁场作用下，可以控制其射向荧光屏的指定位置，电子束打在荧光屏上后会形成一个发
光点，若干个发光点就可以组成图象。RGB三色荧光点被不同强度的电子束击中，就会产生
各种色彩，通过控制电子束的强弱和通断，则可以形成各种绚丽多彩的画面。彩色显像管
屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种
颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,
这非常类似于绘画时的调色过程。倘若电子束瞄准得不够精确，就可能会打到邻近的
磷光涂层，这样就会产生不正确的颜色或轻微的重像，因此必须对电子束进行更加精
确的控制。
目前，CRT彩色监视器除用于各类安防和闭路电视监控系列外，还大量用于电视摄影机、
电视演播厅、视频会议厅、误乐场所和指挥监控中心等场合。精密型CRT彩色电视监控器的
视频通道频宽可达10MHz以上，其清晰度可达到800TV线以上；标准型CRT彩色监视器图像
清晰度为400~500TV线。CRT彩色监视器的主要技术规格如下：
1. 电视制式：PAL、CCIR15625行/秒，50场/秒；
2. 水平中心清晰度：一般要求大于等于450TV线；
3. 视频输入/输出：
（1）复合视频（Video和Composite Video）接口，采用BNC(Q9卡口)或RCA插座；
（2）超级视频（S-Video）接口采用DIN5针插口（C、Y、地线）；
（3）分量视频（Component Video）接口采用三芯线（R-Y、B-Y、Y）；
（4）VGA或RGB计算机数据接口采用五芯线，21针插口或5乘BNC插口
4. 阻抗：75欧；
5. 音频输入/输出插口：RCA插座。
（二）液晶显示器（LCD）
LCD (Liquid Crystal Display)是由液晶显示元件和相应的电子电路组成，LCD的
显示元件是液晶。液晶是一种介于固态和液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，加
电或受热后会呈现透明的液体状态。液晶分为活性液晶和非活性液晶两大类：非活性液晶反
射光线，可制成反射型液晶器件，用于液晶平板电视、笔记本式计算机等；活性液晶具有透
光性，可制成液晶板，用于LCD投影机。LCD可分为扭曲向列型（TN-LCD）、超扭曲向列型
（STN-LCD）、薄膜晶体管（TFT-LCD）等几种，现在笔记本电脑上和绝大多数桌面型LCD
都是TFT-LCD，它已经成为目前液晶显示器的主要发展方向。LCD的主要优点是功耗低、体
积小、重量轻、超薄、超精细等；主要缺点是在大尺寸的制造工艺上难度较大，视角窄，最
佳观看角度为屏幕正面。
液晶板由一排排整齐设置的液晶显示单元构成，一个液晶板有几百万个像素单元，每个
像素单元有R、G、B三个小的单元构成。液晶体的主要特点是在外加电压的作用下其透光性
会发生很大的变化（当光束通过液晶层时，液晶体会呈不规则扭转形状，就像一个个闸门，
选择光线穿透与否）。如果使控制液晶单元各电极的电压按照电视图像的规律变化，在背部
光源的照射下，从前面观看就会有电视图像出现。液晶体本身不发光，液晶板的背部设有一
个矩形平面光源，在图像信号电压的作用下，液晶板上不同部位的透光性不同。
（三）等离子体显示屏(PDP)
等离子体显示屏(Plasma Display Panel，PDP)是由等离子体显示元件和相应的电子电
路组成，是继阴极射线管(CRT)和液晶屏(LCD)之后利用气体放电的一种显示技术。
等离子体显示元件由相距几百微米的两块玻璃板间按规则要求排列大量独立的等离子
密封腔组成。每个等离子腔都充有惰性气体，并且上下加有电极，当对电极施加一定电压时，
在电极间产生放电过程，形成真空紫外光，激励密封腔内的R、G、B三基色荧光粉发光。等
离子彩色显示单元是将一个像素单元分割为三个小的单元，并在单元内分别涂上R、G、B
三色荧光粉，每一组所发的光就是R、G、B三色光合成的效果，大量等离子单元的明暗和变
化组合成各种灰度和色彩的图像。
PDP具有超薄（约8cm）、重量轻、高分辨率、高对比度、亮色均匀、不会因磁场影响
产生色彩、几何失真及噪声小等优势。此外。由于每一像素均为独立发光源，配上高科技的
玻璃屏使之还具有视角宽（170度）、画效种类多、色温可变、无X线辐射等环保特性。PDP
的主要缺点是画面略有颗粒感，不适合精细显示，耗电偏大。目前PDP正由家庭领域逐步进
入AV领域，主要用于小型会议室作显示屏或大、中型会议室作辅助显示屏，需要大面积显
示图像时，可将多台PDP组成拼图或拼墙后使用。
（四）发光二极管显示屏（LED)
LED显示屏（LED Display panel）是由LED（Light Emitting Diode，发光二极管）器
件阵列组成的显示屏幕，用于在计算机控制下显示文字、文本、图形、图像、动画、行情等
各种信息以及电视、录像等视频信号。LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技
术、信息处理技术和视频技术于一体的高科技产品，近年广泛应用于车站、码头、电信、银
行、金融和证券市场、广场广告展播和体育场馆、会议展览及娱乐演出等场合。从专业的角
度上看，LED视频显示系统就是由很多像素组成的显示屏，每个像素必须由至少三个LED器
件组成，每个LED器件分别对应红、绿、蓝三基色。这三个主要的像素单元组合在一起，产
生了各种其他颜色。
LED显示屏的优点：
1. 亮度高，屏幕视角大，室内屏幕视角大于160度，室外屏幕视角达110度；
2. LED显示屏具有重量轻、薄、可显示弯曲面等优点，像素间距可达到3mm；
3. 使用寿命长，可达10万小时以上，维护成本低；
4. 能实现无缝连接。
（五）有机发光二极管显示屏（OLED）
OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），具备轻薄、省电
等特性，该显示设备多用于MP3播放器、3G手机、GPS以及消费类电子产品。但有机
发光显示技术存在寿命短、屏幕大型化难等不足。
四、投影型视频显示设备
（一）CRT投影机
CRT投影机又名三枪投影机，主要由三个CRT管组成。为使CRT管在屏幕上显示图像信
息，CRT投影机把输入的信号源分解到R(红)、G(绿)、B(蓝)三个CRT管的荧光屏上，经高
压和投影光学系统放大后投影到屏幕上。CRT显示器和CRT投影机基本成像原理是一样的，
所不同的是CRT显示器自身发光显示图像，而CRT投影机本身不直接显示图像，而是通过投
影管等一类器件加上专用的光学系统（施密特透镜）将图像投射到屏幕上观看。
由于CRT投影机体积大、亮度低、全屏均匀性不高，使用中需要严格控制环境亮度，目
前已逐渐被LCD投影机逐渐取代。
（二）LCD投影机
LCD投影机的基本原理是利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发
生变化，影响其液晶元件（光阀）的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生
具有不同灰度层次及颜色的图像，再将此元件上形成的图像用投影光学系统放大后投射
到屏幕。液晶光阀是能够在二元平面内控制各空间位置的光学特征（透过、反射、相位、散
射、衍射、折射、吸收等）的元件。一般来说，光阀（Light Valve）是使光线通过或切断，
亦或调制光线的元件（光的阀门），也叫空间光调制器（Spatial Light Modulator）。
LCD投影机最高支持分辨率可以达到1600×1200，具有很高的亮度和高保真的图
像色彩，可以方便地接入各种视频信号，体积小，重量轻，便于携带，是当前投影市
场的主流设备。LCD投影机的生产厂家主要为日韩厂商，主要有松下、Sony、Epson、
NEC、三洋和三菱等。
（三）DLP投影机
数字光学处理（Digital Light Process , DLP）投影机亦称为光开关式投影机，其核
心是数字式微反射镜器件（Digital Micromirror Device, DMD），将微小镜片配置成阵列，
每个镜片代表一个像素，每一个小反射镜都具有独立控制光线的开关能力。小反射镜
反射光线的角度受视频信号控制，视频信号受数字光处理器DLP调制，把视频信号调
制成等幅的脉宽调制信号，用脉冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间，之后，
光线再经过合成获得彩色图像，再通过透镜将图像放大投影显示出大画面。
DLP投影机主要分为单片DMD机（主要应用在便携式投影产品）、两片DMD机（应
用于大型拼接显示墙）、三片DMD机（应用于超高亮度投影机），生产厂家主要为欧
美厂商，如ASK、惠普、丽讯等。
1. 单片式DLP投影机
DLP能够产生色彩是由于放在光源路径上的滤色轮（由红、绿、蓝群组成），光
源发出的光通过汇聚透镜到滤色轮产生RGB三基色，这个滤色轮以60转/秒以上（120
转）的速度在旋转着，这样就能保证光源发射出来的白色光变成红绿蓝三色光循环出现在D
MD微镜的芯片表面上。当其中某一种颜色的光投射到DMD微镜芯片的表面后，DMD芯片上的
所有微镜，根据自身对应的像素中该颜色的数量，决定了其对这种色光处于开位置的次数，
也即决定了反射后通过投影镜头投射到屏幕上的光的数量。当其他颜色的光依次照射到DMD
表面时，DMD表面中的所有微镜将极快地重复上面的动作（5000次/秒）反射入射光，最
终表现出来的结果就是在投影屏幕上出现彩色的投影图像（配图）。
2. 三片式DLP投影机
三片DLP投影机的工作原理与单片、两片投影机的原理不同，三片DLP投影机中没有
采用滤色轮，而是将白光通过棱镜系统分成红、绿、蓝三原色，使用三个DMD，一个D
MD对应一种原色，来自每一原色的光可直接连续地投射到它自己的DMD上，每一片D
MD分别直接反射红绿蓝中的一种颜色，然后将红、绿、蓝三种颜色分别投射到投影屏幕上，
这样使得更多的光线到达屏幕，能得到较高的光利用率和图像质量。一般来说，三片投影
系统通常用在超大屏幕和高亮度应用领域。
（四）LCoS投影机
LCoS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)，是一种采用有源点阵反射式液晶显示
技术，可以看作是取LCD和DLP两家之长的改良型技术，它的基本原理与LCD技术相似，区
别在于它利用的是与DLP相似的反射式架构。与透过型投影机（LCD）相比，反射性投影器
件的性能更加优越，具有高解析度、高亮度、及低成本的优势和潜力，但由于光学系统技术
复杂，还处于初期阶段，目前市场占有份额不及LCD和DLP投影机，可发展潜力巨大。
LCoS投影机分为单板式和三板式两种，单板式常用于廉价民用，三板式用于专业及高
端民用。三片式LCOS投影机是目前市场采取的主要方式，一般以UHP灯泡为光源(Ultra High
Pressure，超高压汞灯泡，寿命标称6000小时)，从光源射出的光线通过红、蓝、绿三色光
的分光光路，分离后的红、绿、蓝三原色光束分别经过偏振光分离器（PBS）再投射入到三
片对应的LCOS面板进行反射调制，然后通过棱镜对各色光线进行合成并通过透镜投影到屏
幕上（配图P102）。
（五）D-ILA投影机
D-ILA（Direct-Drive Image Light Amplifier，直接驱动图像光源放大器）技术具有
高分辨率和高对比度的优势，通常用于特大图像的显示（400英寸），D-ILA技术的核心部
件3.3cm(1.3英寸)液晶板，标称分辨率达到了QXGA(2048×1535)。
2024年5月12日发(作者：锁娜)
第六讲 视频显示设备的分类和特点
目前，视频显示设备主要分为直显型和投影型两大类，直显型显示设备的主要特征是在
其自身所配置的屏幕上直接显示图像，例如阴极射线管（CRT）显示器、液晶显示器(LCD)、
等离子显示屏(PDP)、有机发光二极管（OLED）显示屏、发光二极管（LED）显示屏等；投影
型显示设备的主要特征是本身不直接显示图像，通过投影管、液晶板等一类器件加上专门的
光学系统，将图像投射到特定的屏幕上以供观看，例如CTR投影机、液晶投影机、硅基液晶
(LCoS)投影机、数字光学处理（DLP）投影机、ILA光阀投影机等，当前常见的有CRT投影
机、LCD投影机和DLP投影机等。
一、直显型视频显示设备的基本特点
由于直显型视频显示设备是自身发光，所以通常其亮度较高，可以在外界光线较强的环
境中使用，技术成熟，价格低廉，但在重放大尺寸图像方面不如投影型显示设备（如100
英寸以上，LED显示屏除外），在显示同样尺寸画面的条件下，直线型视频显示设备的造价
通常高于投影型视频显示设备的造价。
二、投影型视频显示设备的基本特点
与直显型视频显示设备相比，投影型显示设备的最大优点在于能够显示较大尺寸
（50~300英寸）的图像，且体形轻巧，价格相对低廉，但在图像显示的亮度和操作使用的
简便性方面不如直显型视频显示设备，容易受环境光线强弱的影响。
三、常见的直显型视频显示设备
接下来，我们为大家介绍阴极射线管监视器（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子显示
器（PDP）、发光二极管显示屏（LCD）、有机发光二极管显示屏（OLED）。
（一）阴极射线管监视器（CRT）
阴极射线管监视器（Cathode-Ray Tube Monitor）亦称为阴极射线管显示器（Cathode-Ray
Tube Display），简称CRT监视器，由阴极射线管（Cathode-Ray Tube CRT）和相应的电子
电路组成，是出现最早，人们最为熟悉的视频显示设备，包括家庭和单位使用的电视机和安
防监控等专业场合使用的监视器等。CRT主要由五部分组成：电子枪，偏转线圈，荫罩，
荧光粉层及玻璃外壳，具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节
的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超越的优点，但存在体积大，重量重，耗
电量多的缺点。
CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和我们家中电视
机的显像管基本一样，我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。经典的CRT
显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角
度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质（荧光粉）使其发光，电子束在偏转线圈产
生的磁场作用下，可以控制其射向荧光屏的指定位置，电子束打在荧光屏上后会形成一个发
光点，若干个发光点就可以组成图象。RGB三色荧光点被不同强度的电子束击中，就会产生
各种色彩，通过控制电子束的强弱和通断，则可以形成各种绚丽多彩的画面。彩色显像管
屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种
颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,
这非常类似于绘画时的调色过程。倘若电子束瞄准得不够精确，就可能会打到邻近的
磷光涂层，这样就会产生不正确的颜色或轻微的重像，因此必须对电子束进行更加精
确的控制。
目前，CRT彩色监视器除用于各类安防和闭路电视监控系列外，还大量用于电视摄影机、
电视演播厅、视频会议厅、误乐场所和指挥监控中心等场合。精密型CRT彩色电视监控器的
视频通道频宽可达10MHz以上，其清晰度可达到800TV线以上；标准型CRT彩色监视器图像
清晰度为400~500TV线。CRT彩色监视器的主要技术规格如下：
1. 电视制式：PAL、CCIR15625行/秒，50场/秒；
2. 水平中心清晰度：一般要求大于等于450TV线；
3. 视频输入/输出：
（1）复合视频（Video和Composite Video）接口，采用BNC(Q9卡口)或RCA插座；
（2）超级视频（S-Video）接口采用DIN5针插口（C、Y、地线）；
（3）分量视频（Component Video）接口采用三芯线（R-Y、B-Y、Y）；
（4）VGA或RGB计算机数据接口采用五芯线，21针插口或5乘BNC插口
4. 阻抗：75欧；
5. 音频输入/输出插口：RCA插座。
（二）液晶显示器（LCD）
LCD (Liquid Crystal Display)是由液晶显示元件和相应的电子电路组成，LCD的
显示元件是液晶。液晶是一种介于固态和液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，加
电或受热后会呈现透明的液体状态。液晶分为活性液晶和非活性液晶两大类：非活性液晶反
射光线，可制成反射型液晶器件，用于液晶平板电视、笔记本式计算机等；活性液晶具有透
光性，可制成液晶板，用于LCD投影机。LCD可分为扭曲向列型（TN-LCD）、超扭曲向列型
（STN-LCD）、薄膜晶体管（TFT-LCD）等几种，现在笔记本电脑上和绝大多数桌面型LCD
都是TFT-LCD，它已经成为目前液晶显示器的主要发展方向。LCD的主要优点是功耗低、体
积小、重量轻、超薄、超精细等；主要缺点是在大尺寸的制造工艺上难度较大，视角窄，最
佳观看角度为屏幕正面。
液晶板由一排排整齐设置的液晶显示单元构成，一个液晶板有几百万个像素单元，每个
像素单元有R、G、B三个小的单元构成。液晶体的主要特点是在外加电压的作用下其透光性
会发生很大的变化（当光束通过液晶层时，液晶体会呈不规则扭转形状，就像一个个闸门，
选择光线穿透与否）。如果使控制液晶单元各电极的电压按照电视图像的规律变化，在背部
光源的照射下，从前面观看就会有电视图像出现。液晶体本身不发光，液晶板的背部设有一
个矩形平面光源，在图像信号电压的作用下，液晶板上不同部位的透光性不同。
（三）等离子体显示屏(PDP)
等离子体显示屏(Plasma Display Panel，PDP)是由等离子体显示元件和相应的电子电
路组成，是继阴极射线管(CRT)和液晶屏(LCD)之后利用气体放电的一种显示技术。
等离子体显示元件由相距几百微米的两块玻璃板间按规则要求排列大量独立的等离子
密封腔组成。每个等离子腔都充有惰性气体，并且上下加有电极，当对电极施加一定电压时，
在电极间产生放电过程，形成真空紫外光，激励密封腔内的R、G、B三基色荧光粉发光。等
离子彩色显示单元是将一个像素单元分割为三个小的单元，并在单元内分别涂上R、G、B
三色荧光粉，每一组所发的光就是R、G、B三色光合成的效果，大量等离子单元的明暗和变
化组合成各种灰度和色彩的图像。
PDP具有超薄（约8cm）、重量轻、高分辨率、高对比度、亮色均匀、不会因磁场影响
产生色彩、几何失真及噪声小等优势。此外。由于每一像素均为独立发光源，配上高科技的
玻璃屏使之还具有视角宽（170度）、画效种类多、色温可变、无X线辐射等环保特性。PDP
的主要缺点是画面略有颗粒感，不适合精细显示，耗电偏大。目前PDP正由家庭领域逐步进
入AV领域，主要用于小型会议室作显示屏或大、中型会议室作辅助显示屏，需要大面积显
示图像时，可将多台PDP组成拼图或拼墙后使用。
（四）发光二极管显示屏（LED)
LED显示屏（LED Display panel）是由LED（Light Emitting Diode，发光二极管）器
件阵列组成的显示屏幕，用于在计算机控制下显示文字、文本、图形、图像、动画、行情等
各种信息以及电视、录像等视频信号。LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技
术、信息处理技术和视频技术于一体的高科技产品，近年广泛应用于车站、码头、电信、银
行、金融和证券市场、广场广告展播和体育场馆、会议展览及娱乐演出等场合。从专业的角
度上看，LED视频显示系统就是由很多像素组成的显示屏，每个像素必须由至少三个LED器
件组成，每个LED器件分别对应红、绿、蓝三基色。这三个主要的像素单元组合在一起，产
生了各种其他颜色。
LED显示屏的优点：
1. 亮度高，屏幕视角大，室内屏幕视角大于160度，室外屏幕视角达110度；
2. LED显示屏具有重量轻、薄、可显示弯曲面等优点，像素间距可达到3mm；
3. 使用寿命长，可达10万小时以上，维护成本低；
4. 能实现无缝连接。
（五）有机发光二极管显示屏（OLED）
OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），具备轻薄、省电
等特性，该显示设备多用于MP3播放器、3G手机、GPS以及消费类电子产品。但有机
发光显示技术存在寿命短、屏幕大型化难等不足。
四、投影型视频显示设备
（一）CRT投影机
CRT投影机又名三枪投影机，主要由三个CRT管组成。为使CRT管在屏幕上显示图像信
息，CRT投影机把输入的信号源分解到R(红)、G(绿)、B(蓝)三个CRT管的荧光屏上，经高
压和投影光学系统放大后投影到屏幕上。CRT显示器和CRT投影机基本成像原理是一样的，
所不同的是CRT显示器自身发光显示图像，而CRT投影机本身不直接显示图像，而是通过投
影管等一类器件加上专用的光学系统（施密特透镜）将图像投射到屏幕上观看。
由于CRT投影机体积大、亮度低、全屏均匀性不高，使用中需要严格控制环境亮度，目
前已逐渐被LCD投影机逐渐取代。
（二）LCD投影机
LCD投影机的基本原理是利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发
生变化，影响其液晶元件（光阀）的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生
具有不同灰度层次及颜色的图像，再将此元件上形成的图像用投影光学系统放大后投射
到屏幕。液晶光阀是能够在二元平面内控制各空间位置的光学特征（透过、反射、相位、散
射、衍射、折射、吸收等）的元件。一般来说，光阀（Light Valve）是使光线通过或切断，
亦或调制光线的元件（光的阀门），也叫空间光调制器（Spatial Light Modulator）。
LCD投影机最高支持分辨率可以达到1600×1200，具有很高的亮度和高保真的图
像色彩，可以方便地接入各种视频信号，体积小，重量轻，便于携带，是当前投影市
场的主流设备。LCD投影机的生产厂家主要为日韩厂商，主要有松下、Sony、Epson、
NEC、三洋和三菱等。
（三）DLP投影机
数字光学处理（Digital Light Process , DLP）投影机亦称为光开关式投影机，其核
心是数字式微反射镜器件（Digital Micromirror Device, DMD），将微小镜片配置成阵列，
每个镜片代表一个像素，每一个小反射镜都具有独立控制光线的开关能力。小反射镜
反射光线的角度受视频信号控制，视频信号受数字光处理器DLP调制，把视频信号调
制成等幅的脉宽调制信号，用脉冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间，之后，
光线再经过合成获得彩色图像，再通过透镜将图像放大投影显示出大画面。
DLP投影机主要分为单片DMD机（主要应用在便携式投影产品）、两片DMD机（应
用于大型拼接显示墙）、三片DMD机（应用于超高亮度投影机），生产厂家主要为欧
美厂商，如ASK、惠普、丽讯等。
1. 单片式DLP投影机
DLP能够产生色彩是由于放在光源路径上的滤色轮（由红、绿、蓝群组成），光
源发出的光通过汇聚透镜到滤色轮产生RGB三基色，这个滤色轮以60转/秒以上（120
转）的速度在旋转着，这样就能保证光源发射出来的白色光变成红绿蓝三色光循环出现在D
MD微镜的芯片表面上。当其中某一种颜色的光投射到DMD微镜芯片的表面后，DMD芯片上的
所有微镜，根据自身对应的像素中该颜色的数量，决定了其对这种色光处于开位置的次数，
也即决定了反射后通过投影镜头投射到屏幕上的光的数量。当其他颜色的光依次照射到DMD
表面时，DMD表面中的所有微镜将极快地重复上面的动作（5000次/秒）反射入射光，最
终表现出来的结果就是在投影屏幕上出现彩色的投影图像（配图）。
2. 三片式DLP投影机
三片DLP投影机的工作原理与单片、两片投影机的原理不同，三片DLP投影机中没有
采用滤色轮，而是将白光通过棱镜系统分成红、绿、蓝三原色，使用三个DMD，一个D
MD对应一种原色，来自每一原色的光可直接连续地投射到它自己的DMD上，每一片D
MD分别直接反射红绿蓝中的一种颜色，然后将红、绿、蓝三种颜色分别投射到投影屏幕上，
这样使得更多的光线到达屏幕，能得到较高的光利用率和图像质量。一般来说，三片投影
系统通常用在超大屏幕和高亮度应用领域。
（四）LCoS投影机
LCoS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)，是一种采用有源点阵反射式液晶显示
技术，可以看作是取LCD和DLP两家之长的改良型技术，它的基本原理与LCD技术相似，区
别在于它利用的是与DLP相似的反射式架构。与透过型投影机（LCD）相比，反射性投影器
件的性能更加优越，具有高解析度、高亮度、及低成本的优势和潜力，但由于光学系统技术
复杂，还处于初期阶段，目前市场占有份额不及LCD和DLP投影机，可发展潜力巨大。
LCoS投影机分为单板式和三板式两种，单板式常用于廉价民用，三板式用于专业及高
端民用。三片式LCOS投影机是目前市场采取的主要方式，一般以UHP灯泡为光源(Ultra High
Pressure，超高压汞灯泡，寿命标称6000小时)，从光源射出的光线通过红、蓝、绿三色光
的分光光路，分离后的红、绿、蓝三原色光束分别经过偏振光分离器（PBS）再投射入到三
片对应的LCOS面板进行反射调制，然后通过棱镜对各色光线进行合成并通过透镜投影到屏
幕上（配图P102）。
（五）D-ILA投影机
D-ILA（Direct-Drive Image Light Amplifier，直接驱动图像光源放大器）技术具有
高分辨率和高对比度的优势，通常用于特大图像的显示（400英寸），D-ILA技术的核心部
件3.3cm(1.3英寸)液晶板，标称分辨率达到了QXGA(2048×1535)。