○2023年3月30日　Barco

 

すべてのプロジェクターは同じ目的を持っています：視覚化、キャンバス上に画像を表示することです。しかし、すべてのプロジェクターが同じではありません。異なるプロジェクターには、CRT、DLP、LCD、LCoSなど、さまざまな技術が使われています。プロジェクターを選ぶ前に、異なるタイプのプロジェクターとそれらの用途について理解しておくと役立ちます。

 

プロジェクターの歴史は、CRT（陰極線管）タイプのプロジェクターから始まりました。これは、ビデオ画像をスクリーンに投影するために、赤、緑、青の各主要色に対応する陰極線管を3本使用していました。通常、これらのプロジェクターには、異なる色の管に対応する3つの別々のレンズもありました。

 

数十年後の1980年代半ばには、液晶ディスプレイ（LCD）プロジェクターが初めて登場しました。そして、デジタルライト処理を意味するDLPプロジェクターが1990年代に導入されました。現在では、DLPとLCDがほとんどのCRTプロジェクターに取って代わりました。

 

LCoSなど、他のディスプレイ技術もプロジェクター製造業界で使われています。しかし、この記事では、DLPとLCD技術の2つの最も一般的なものに焦点を当てます。

 

LCDプロジェクターはどのように動作

 

LCD（液晶ディスプレイ）は透過型のイメージング技術です。これは、光源から形成された赤、緑、青の三色光が、各主要色に対応する三つのLCDイメージャーを通過することを意味します。これらのLCDセルは、複数のピクセルで構成され、液晶層を含んでおり、ローカルな電気信号によって制御されます。

 

信号は液晶層のピクセルに影響を与え、光の偏光を変えます。この偏光の変化により、LCDモジュールの両側に配置された偏光フィルターを通過する光の量が増減し、デジタルイメージのフレームが形成されます。

 

ほとんどのLCDプロジェクターは、3チップのアーキテクチャを採用しています。つまり、偏光フィルターによってフレームが形成された後、色ごとに1つのフレームがあり、それらがカラーコンビネーションプリズムを介して1つに結合され、投影レンズを通じてスクリーンに投影されます。

 

DLP（デジタル・ライト・プロセッシング）プロジェクターはどのように動作

 

DLPプロジェクターは、赤、緑、青の光を1つまたは複数のデジタルマイクロミラーデバイス（DMD）に向けます。DMDは、数百万の微小なミラーで覆われており、それぞれの小さなミラーが画像の個々のピクセルに対応しています。

 

画像を投影する際、マイクロミラーはオンとオフの位置を交互に切り替えます。つまり、ミラーは光をプロジェクターのレンズに向かって投影スクリーンに反射するか、光をメインレンズから離れて光吸収領域に反射するように向きを変えます。そのため、DLPは反射型のイメージング技術と呼ばれています。ミラーの超高速な連続的なオンとオフの切り替えにより、対応するピクセルの明るさと色が定義され、投影される画像が形成されます。

 

単チップのDLPプロジェクターでは、各主要色が順番にイメージャーに向けられ、各色の画像が別々に形成されます。これが非常に高速に行われるため、脳は画像をフルカラーの結果にブレンドすることができます。3DLPも、3LCDプロジェクターと同様に、赤、緑、青の画像を同時に形成するために3つのイメージャーを使用します。

 

DLP技術の利点

 

スクリーンドア効果を小さくできる

 

スクリーンドア効果とは、液晶プロジェクション画像を近くで観察すると、画面や壁の個々のピクセルの周りに見える可視的な線や境界のことを指します。このグリッド効果は、液晶イメージャー内のピクセル電極を囲む透明でない線が原因です。この効果は、高解像度のビデオや高速で動く映像では特に気を散らします。

 

実際には、これらの線はイメージャー上の無駄なピクセルスペースです。DMD上のマイクロミラーは、ピクセル間の間隔が小さく配置されています。その結果、DMDはピクセルの充填率が高く、より滑らかな画質を提供し、より高いネイティブ解像度を実現できます。

 

埃が付きにくい

 

DLPプロジェクターのイメージャーは通常、密閉されたDMDチップを持ち、冷却は各イメージャー装置の背面から行われますが、光学パスは妨げられません。つまり、DMDは冷却空気やほこりの粒子から保護されています。これにより、視聴者はクリアで埃のない映像を見ることができます。

 

また、プロジェクターの保守に必要な時間と費用も削減されます。一般的に、液晶プロジェクターは光学系が密閉されていないため、ほこりが溜まりやすく、映像にほこりの点が現れないように定期的にエアフィルターの交換や清掃が必要です。

 

長寿命

 

さらに、DLPプロジェクターは時間の経過とともに画像の均一性、色の正確性、光の出力が保証された耐久性があります。これはほこりの蓄積が防止される設計だけでなく、DMDがマイクロメカニカルな構造を持つためです。DMDは時間の経過によって変化したり褪色したりしません。

 

一方、液晶モジュールの有機的な特性は、特に青色光に対して敏感になります。長時間の露光により、明るさや色の均一性が低下し、画質や性能が低下する可能性があります。