投影儀在日常生活中非常常見，無論是用來在會議中播放PPT，觀看電影或是打遊戲，都能獲得不錯的大屏體驗，主流的投影儀使用DLP作為其核心顯示部件，相較於LCD，它的工作方式有些特別，今天就來看看DLP是怎樣工作的。

首先來看看今天的主角，一臺老（報）式（廢）的Dell投影儀。

所有投影儀的工作原理都是相同的：光線從光源發出，然後透過一個光線過濾部件，這個部件會根據當前顯示的畫面，讓正確的光線透過透鏡，最後在投影幕布上成像。

膠片投影儀的工作方式非常簡單：光源發出的光線透過膠片，然後透過透鏡在幕布上成像。

而LCD投影儀就是把膠片換成了LCD，透過液晶分子的偏轉角度來控制通光量。

LCD投影儀有個問題，為了顯示彩色的畫面，我們可能需要使用3塊LCD來分別控制紅、綠、藍三種顏色的光線。這在一定程度上增加了設計難度，因為最後我們需要把這三條光路精確地拼接在一起。

而DLP投影儀則只需要一條光路即可顯示彩色的畫面，從而降低了成本，並且在某些特性上也更有優勢。

那麼DLP是怎麼做到只需要一條光路的呢，讓我們把它拆開來看看。

在DLP晶片的表面，有無數個可以偏轉的“小鏡子”，每一個“小鏡子”對應一個畫素。為了便於大家理解，這裡透過一個模型來演示。

這個模型裡面有36個可以獨立偏轉的小鏡子，每個小鏡子後面有一個小鐵環，這樣，當磁鐵在它們後面移動時，鏡子就會隨之發生偏轉

下面開啟光源，調整好透鏡，然後在DLP模型後面移動磁鐵，此時可以在牆上看到對應的“畫素”發生了明暗變化。

當小鏡子朝向透鏡時，其反射的光線可以正常透過透鏡，此時對應的像素髮光；而當它轉向一邊時，光線就不會透過透鏡，此時對應的畫素不發光。

這時候你可能會想，現在只看到了一種顏色的光，那它要如何顯示彩色畫面呢？答案就在光源上。

使用DLP成像的投影儀中有一個特殊部件，叫做色輪，它被放置在光源的前方。

投影儀的處理器需要將一幅畫面分成紅綠藍三個色彩通道。當綠色區域旋轉到光源前方時，此時投射到DLP上的光線就是綠色，而DLP則顯示綠色通道的畫面，紅色和藍色通道也是相同的道理。當切換速度非常快時，我們的大腦就會自動將不同色彩通道的畫面合併，從而拼湊出正常的顏色。

LCD可以透過控制液晶分子的偏轉角度來實現灰度控制。然而DLP上的小鏡子卻只有兩個偏轉角度，對應了畫素的“開”和“關”，那麼它是怎樣控制畫素的明暗呢？

答案還是透過小鏡子的快速翻轉。這有點類似於現在OLED的PWM調光，當畫素在“開”和“關”之間快速切換時，透過控制畫素開啟時間所佔總時間的比例，也就是“佔空比”，並利用人眼的暫留效應，來達到控制畫素明暗的效果。實際上，DLP上的小鏡子可以在5到10毫秒內完成一個翻轉。

下面我們來近距離看看DLP晶片的真實模樣，這張圖是光學顯微鏡下的畫面。

我們清楚地看到這些緊密排列的小鏡子，每個小鏡子大約10微米長。

為了更加清楚地看到其結構，需要使用掃描電子顯微鏡。

在電子顯微鏡下，DLP晶片的細節顯露無疑。

可以看到畫面中有許多小鏡子已經損壞了，這是由於在拆卸過程中撬棍接觸到了DLP晶片表面，雖然力度非常小，但還是導致其結構被破壞。不過，這對我們來說是件好事，因為這樣就能更清楚地看到小鏡子下面的結構了。

可以看到，小鏡子實際上是以對角線為軸進行旋轉的。與模型不同，DLP是透過電壓來控制小鏡子旋轉，當施加電壓時，小鏡子會偏轉到一側，電壓消失後，它會自動回位。

LCD投影儀的另一個缺點是，光源發出的光線透過LCD面板後會損失近一半，因為LCD中需要電極來控制液晶分子，而電極本身並不是完全透明的。

DLP則不存在這個問題，因為光線並不是穿過DLP，而是直接被反射的，從而光源的利用率大大提升。這樣就可以使用功率更小的光源，以及更小的電源，從而降低整機的成本和體積。