投影仪（Projector）又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同游戏机、DV计算机、VCD、DVD、BD等相连接播放相应的视频信号。

投影机是一种精密电子产品，它集机械、液晶或DMD、电子电路技术于一体，并能产生声图文并茂的效果。根据工作方式不同，有CRT，LCD，DLP等不同类型。随着计算机多媒体技术的迅猛发展，传统的CRT显示器很难满足人们的需求，屏幕投影机技术成为解决彩色大画面显示的有效途径。自20世纪90年代起，衍生了“家庭影院”的概念并迅速普及化，投影仪开始开拓家用市场。为了满足消费需求，微型投影仪是投影产业的发展趋势之一，它有体积小巧，方便携带和可投出大屏效果等优点，受到消费者的青睐。随着投影仪的技术不断完善，投影仪在功能上更是不断突破，具备现在热门的2D/3D观影效果，在家里就能享受影院的待遇。

投影仪广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所。随着诺基亚、摩托罗拉、三星电子、佳能等企业相继开发出可用手机连接的微型投影机，已经可以实现手机和投影的同步共享。微型投影发展到今天已初具规模，在手机、电脑、音乐播放器以及数码相机等领域都得到进一步发展。2020年左右，极米、坚果、当贝市场等新锐品牌快速崛起，使中国智能投影仪市场进入了增长快车道。作为新时代的影音娱乐工具，满足用户观影需求是智能投影仪的首要使命。和电视、高清电脑大屏显示器相比，智能投影仪又有轻便、易携带的特点，更容易得到年轻人的青睐。

《汉书·外戚传》记载，因最宠爱的妃子孝武皇后去世，汉武帝朝思暮想、悲痛至极。道士少翁便在净室内挂上薄幕，居于其中点起蜡烛，将李夫人衣物之影投影在薄幕上，以此消解汉武帝的哀思。这出投影戏，可以说是有记载的世界上最早的幻灯投影技术。除此之外，古代生活中的皮影戏、走马灯等，也能从中看到投影技术的应用，可以说是古典版的投影仪。这也为后来投影放映机的发明提供了基础。

1640年，耶稣教会教士奇瑟发明了叫魔法灯的幻灯机，运用镜头及镜子反射光线的原理，将一连串的图片反射在墙面上，这一发明揭示了投影机的投影工作原理。

1654年，德国的犹太人基夏尔首次记述了投影仪的发明。最初幻灯机的外形，是一个铁制方箱，正前方圆筒中用一块可滑动的凸透镜，形成一个简单的镜头，镜头和铁皮箱之间有一块可调节焦距的面板，箱内装有烛光作为光源。使用时，把幻灯机置于一个黑房内，将幻灯片插入凸透镜后面的槽中，点燃蜡烛，光源通过反光镜反射汇聚，通过透明画片和镜头，形成一道光柱映在墙幕上，实现早期投影的效果。

在工业革命的推动下，幻灯机也进入了工业化时代。幻灯机的工业化生产开始于1845年，而光源也由最初的蜡烛，先后改为棉花灯、汽灯，最后又改用为电光源。之后光源的后面安装凹面反射镜，这样就使画面的质量和亮度得到了提高。光源的不断增大，机箱温度也随之升高。为了散热，在幻灯机中加装了排气散热结构，还可以自动输片。

以显像管技术(CRT)开发的投影仪是真正意义的第一代投影仪。CRT技术的研发、可追溯至50年代以前。1980年，为了让飞机乘客在飞行旅途中欣赏电影，属于VideoGrade的CRT投影仪便给安装至航机上、由此三枪机便正式应用在商业用途。最早期的家用三枪机是与屏幕连在一起，外形非常趣怪、而投影画面也仅得数十时，类似现在的背投电视，然而价值不菲、市场反应一般。

随着投影技术的不断发展，LCD技术开始出现，结束了投影仪市场上只有一种CRT显示技术的局面。1987年，TI公司研发出了一种全新的DLP投影技术，这是继CRT和LCD之后投影技术的重大创新，它从一开始就专注于便携特性。1989年，爱普生拥有了制造液晶板的核心技术。同年，世界第一台液晶投影仪——爱普生的VPL-2000诞生，在投影界掀起了一次液晶狂潮，巴可公司、东芝、科视、明基电通股份有限公司等都纷纷推出了自己的投影新产品。1996年，TI公司第一台采用DLP技术的投影仪上市。同年，LCD投影仪引入3LCD技术，在稳定性和色彩性能方面取得了重大突破。经历了长时间的发展后，如今三片式LCD以及DLP技术成为了投影行业的主流技术。

之后为了适应市场的需要，满足消费者的需求，众多厂家转向微型投影仪的开发。微型主要分为两大类，一类是“独立式”投影仪，这种投影仪的外形体积比一般投影仪小巧，一般重量不会超过0.2kg(见图4)，可供人们随时随地进行图片或视频演示分享；另一种是“内嵌式投影仪”，它并非独立使用的投影仪，而是以模块形式内嵌于手机、数码相机、笔记本电脑、等各类便携数码产品中，嵌入模块包括蓝牙模块、WI-FI模块等，使其实现移动投影。因此，微型投影仪受到广大投影用户的青睐，具有巨大的市场潜力，市场上也正在不断也不断推出各种类型的微型投影仪，其功能也在不断地丰富。

随着高品质用户对投影需求的增加，智能投影仪也逐渐普及。目前智能投影基本完成4K进化，除了清晰度的提升，其他相关性能如亮度、体积等也会同步优化，能够大幅提升消费者体验。另外，智能投影仪的产品特性和优势也显而易见。它可以带来百寸超大画面和沉浸式观影体验，在便携性、尺寸多变、健康护眼等方面更加完善。

目前较为常见的微型投影仪由光源、图形处理器和光引擎三大关键部件组成，其基本工作原理是：投影仪先将光线照射到图像显示元件上来产生影像，然后通过镜头进行投影。无论哪一种类型，都是将投影灯的光线分成红、绿、蓝三色，再产生各种颜色的图像。然后再通过棱镜将这3色图像合成为一个图像，最后通过镜头投影到屏幕上。其中投影仪中的镜头相当于一个凸透镜，当物体位于凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间(2f\u003eu\u003ef)时，来自投影片上物体的光，通过凸透镜形成物体的倒立的、放大的实像。再经过平面镜改变光的传播方向，使图像投放在十几寸甚至上百寸的大屏幕上。

微型投影仪与传统投影仪在原理上基本一致，微投影光学引擎由R、G、B三基色LCD光源、LED光源聚光系统、匀光准直系统、全反射棱镜、数字微镜阵列（DMD）、投影光学透镜、LED驱动电路、DLP视频数据处理与DMD控制电路、人机交互模块等部分构成。硬件平台大致由光源系统、电源系统、投影驱动系统和控制面板四部分组成，其典型结构如下图所示。

投影仪发展至今已形成三大系列:CRT(CathodeRayTube)阴极射线管投影仪、LCD（LiquidCrystalDisplay)液晶投影仪、DLP(DigitalLightingProcess)数字光处理器投影仪，它们的技术原理有所不同。

投影技术是伴随着电子信息技术的进步和市场对投影仪的巨大需求而发展起来的，最早的投影仪采用显像管(CRT)技术，可追溯至50年代以前，与我们常说的显像管显示器类似，是最早问世的投影技术，俗称“三枪投影仪”。CRT投影仪的特点是寿命长，图像还原性好，色彩丰富逼真。但是由于技术的制约，无法适应现在需要的高亮度、高分辨率的要求，加上体积大而且比较笨重，操作调整(比如聚焦）复杂，所以已经基本被淘汰。

LCD投影仪是液晶、照明和集成电路三大技术发展带来的高科技产物，其核心技术是液晶板的制造，液晶板也是投影仪的成像器件。它利用液晶光电效应，即在电场作用下液晶分子的排列发生改变，单元的反射率或透光率受到影响，光学性质的变化，使其产生了具有不同颜色和灰度层次的图像。此外液晶板尺寸与投影亮度和分辨率的也有着密切关系，目前较高分辨率的机器可达到4096×2048（UXGA），部分影院级别投影仪的流明度可超过7000（ANSI）。高品质的图像色彩和亮度，适合各种视频的播放。三片式LCD液晶投影仪的成像原理(见下图)，以松下LCD投影仪的光路为例：首先滤光片过滤掉有一定的损害作用红外线和紫外线光，再利用多镜头镜片均匀化光线，并将圆锥形光束校正为矩形光，接着棱镜将光线极性化，分光镜将光分为红、绿、蓝（RGB）三种原色，透过凸透镜和偏振片将光线集中并进一步将光线极性化，将其反射到对应的液晶板上，液晶板将可控的光线通过电路板驱动和各像素点有序开闭，产生丰富色彩的图像，最后三路光线汇聚在一起由镜头投射出去。

DLP投影仪的技术是反射式投影技术。反射式DMD器件的应用，使DLP投影仪图像清晰度大大提高、画面层次均匀、色彩鲜艳锐利，画面质量稳定。DLP投影仪的优点是体积小、图像对比度高、颗粒感不明显，是当今投影仪的发展方向。DLP技术要先把图像信号经过复杂的数字处理，然后再把光投影到屏幕上。它的核心器件是DMD。DMD是由美国德州仪器开发的产品，用它来完成数字视频信号和可视图像的转换。DLP投影技术应用了数字微镜晶片（DMD)作为主要核心处理元件来实现数字光学处理过程。其原理是将投影灯泡发射出的光源通过透镜和光棒将光均匀化，然后光通过一个高速旋转的色轮，将光分成红绿蓝RGB三基色，再将色彩由透镜投射到DMD芯片上，最后光线经过投影镜头反射在投影屏幕上形成图像。

亮度的国际单位是ANSI流明，它直接关系到观看者是否能清晰辨认屏幕上的图形文字。现在市场上主流机型的亮度在800ANSI流明左右，原则上亮度越大，清晰度越高，但亮度与环境反差太大同样会损伤眼睛，在普通房间照明环境下的屏幕亮度大致为100勒克斯，只需在屏幕投影出200Lux亮度的图像即可满足要求。

分辨率有：可寻址分辨率、RGB分辨率、视频分辨率三种。对CRT投影仪来说，可寻址分辨率是指投影管可分辨的最高像素，它主要由投影管的聚焦性能所决定，是投影管质量指标的一个重要参数。可寻址分辨率应高于RGB分辨率。RGB分辨率是指投影仪在接RGB分辨率视频信号时可过到的最高像素，如分辨率为1024×768，表示水平分辨率为1024，垂直分辨率为768，RGB分辨率与水平扫描频率，垂直扫描频率及视频带宽均有关。

对比度反映的是投影机所投影出的画面最亮与最暗区域之比，是黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次，对比度对视觉效果的影响仅次于亮度指标，一般来说对比度越大，图像越清晰。

任何投影机射出的画面都会有中心区域与四角的亮度不同的现象。均匀度就是反映边缘亮度与中心亮度的比值，均匀度越高，画面的均匀致性越好。

投影仪最重要的一个指标就是光通量，流明数越高表示越亮。另一个重要的指标就是对比度，当投影仪有较高的对比度时投影的画面会比较税利色彩也会比较饱和。投影仪另两项十分重要的指标就是分辨率和均匀度，有利于保持画面的一致性。

对于播放设备来说，传统播放器材存在屏幕较小、分辨率不清晰等问题。而且电视电脑又因为过大不方便携带，于是微型投影仪就逐渐进入了人们的生活。现有的微型投影仪产品，造型的基本型均在立方体的范围内，变化较小，造型本身较为单一。在造型风格方面，更加偏向于简洁现代感，突出产品的科技属性。

从最基本的幕布原料来说，主要有白塑、玻纤、PVC三种。白塑幕：市面上最常见的幕布之一，优势在于反射均匀、视角宽广而且价格便宜，对色彩的呈现也比较自然还原，适用于各种使用场景。玻纤幕：即玻璃纤维幕，由玻璃纤维编织而成，表面涂有特殊的PVC材料，分为白玻纤和灰玻纤两种。玻纤幕的增益和对比度可以做的比普通白塑幕更好，而且不容易变黄卷边，比普通白塑幕平直耐用。PVC幕：常被称为“PVC软幕”，材质柔软富有弹性，平直性一般，可做成画框幕或电动拉绳幕，因为呈现出的画面更加立体通透，多用于中高端的家庭影院。

镜头材质主要分为3种：树脂镜头、树脂玻璃混合镜头、玻璃镜头。市面上主要流通的是树脂镜头和树脂玻璃混用镜头，厂商通常会对这类镜头进行各种包装宣传，但不管如何包装都避免不了树脂材料镜头的一个先天性缺陷：耐热性差，只要工作时间一长就会导致机身发热从而使树脂镜头”热胀冷缩“，造成微投热失焦画面模糊。而玻璃镜头就不会出现这个问题，但是由于成本的原因更多的厂家选择了树脂或树脂玻璃混用镜头。

LED光源LED光源的核心是发光二极管，发光二极管是一种半导体器件，能将电能转化为可见光源。其主体是PN结，需要在两端加上电压，然后电流会从阳极流向阴极，半导体晶体就会发射不同颜色的光线。LED灯中的电流越强，发出的光源强度就越大。LED光源的寿命较长，而且色彩的还原性十分优越，显示图像的颜色鲜艳，噪声较低，成像结构相对简单，这就能在很大程度上缩小投影机的体积，并减少投影机的耗电量。

激光光源具有亮度极高的特点。激光本身是定向发光的，光束的发散幅度极为有限，接近于平行状态，因而能量密度极高，是当下人工光源中亮度最高的光源种类。另外，激光光源的色域较广，自然界中有1000多万种颜色，传统的光源只能表现30%左右的色彩，而激光投影机可以表现90%以上。

目前投影仪按其构造和设计原理可分为液晶投影仪(LCD)、阴极射线管投影仪(CRT)、硅液晶投影仪(LCOS)和数字光处理投影仪(DLP)四大类，其中液晶投影仪(LCD)是目前使用较多的一类，也是技术较为成熟的透射式投影仪。它无论在画质的稳定性、色彩还原性、饱和度和光利用率上都有较大优势，也是比较适合学校教学使用的一类投影设备。LCD投影仪可分为三片式和单片式，全球的生产厂商主要有松下电器、三菱集团、三洋、NEC、索尼、爱普生（中国）有限公司等。

家用市场：纵观投影市场，目前主流的家用投影仪品牌分别有极米、坚果、当贝、天猫魔屏、明基、索尼、米家、爱普生、优派等等。此外，在购买家用投影时最好选择内置Android、支持4K片源、具备硬解码技术、搭配超大储存、光源亮度以ANSI流明为单位、噪音小、音质出众的投影产品。

教育市场：主要针对于学校，主要参数为2500～3500lm。重量适中，适合安装和短距离移动，性能价格比也相对较高，适合大批量采购普及使用。

商务市场：主要针对于企事业小型会议室，主要参数为3000～3500lm。商务便携型投影仪的优点有体积小、重量轻、移动性强，是移动商务用户在进行移动商业演示时的首选搭配。其中明基E582作为智能商务投影仪的定位，还支持大屏批注、Windows返控等非常有助于会议效率的互动功能。另外，U盘多格式文件直读、内置的16G存储和云端文件共享等功能，通过蓝牙键鼠等外设的支持，甚至可以不带电脑等设备就能完成互动的高效会议。

工程用机：主要针对于大型的阶梯教室商场及户外广告，主要参数为10000～35000lm。工程投影仪的投影面积更大、距离更远、光亮度很高，能更好的应付大型多变的安装环境。

娱乐市场用机：主要针对于KTV场所，主要参数为2500～3000lm。这类投影仪更注重稳定性，强调低故障率，其散热性能、网络功能、使用的便捷性等投影仪方面做得很强。

投影机的光源是影响成像效果和使用时间的重要器件，传统光源为金属卤族元素灯泡（发热高，不宜长时间使用）、灯和超高压汞灯泡（UHE和UHP灯）。UHP灯泡是现在使用最广泛的光源，外形小巧，在相同功耗下，能产生大光量，寿命较长，当衰竭时即刻熄灭，一般可以正常使用4000h以上。固态（半导体）光源主要包括LED灯、激光光源和LED激光混合光源。用LED灯做投影机光源可以用白光源LED，也可以用RGB三基色LED，用RGB三基色LED比用白光LED的照明效率高。与传统高压汞灯相比，激光光源是一种无汞环保光源，寿命可以达到10000/20000h（普通/节能模式），采用增强型智能节能技术，结合激光光源即开即关的特性，可以实现节能效果。

投影机可分为视频型和数据型两类。视频型投影机针对视频方面进行优化处理，其特点是亮度都在1000流明左右，对比度较高，投影的画面宽高比多为16：9，各种视频端口齐全，适合播放电影和高清晰电视；数据型投影机主要显示微机输出的信号，用来日常教学和商务演示办公，亮度根据使用环境高低都有不同的选择，投影画面宽高比都为4：3，功能全面，对于图像和文本以及视频都可以演示，基本所有型号都同时具有视频及数字输口。

按照光输出量分类：光输出≥5000lm的产品为高档机，多用于电影、工程等领域；500lm\u003c光输出\u003c5000lm为传统机；光输出≤500lm，称为微型投影机，分为便携性和口袋机两类，便携型依靠外接电源供电，口袋机依靠电池供电。

灰尘被称为投影仪使用寿命的"第一杀手”，它在机器内的聚集不但直接影灯泡的寿命，而且还有可能造成静电、短路等问题。在日常的使用中我们首先要注意投影仪的防尘，一个良好的运行环境对投影效果和机器寿命有着较大的影响。在公共教室环境中，大量的灰尘是不可避免的，定期除尘是投影仪日常养护的最基本工作。在频繁使用的情况下，至少每个月要对投影仪的过滤网及镜头进行一次除尘。每半年要对投影仪的主板、高压板和电源板进行一次除尘。每年要对投影仪进行一次全面的除尘，包括反光镜、聚光镜、反射镜、偏光板、液晶板、滤光镜等组件，但要注意在清理过滤网时，切不可在开机状态下进行，因为网面掉落的灰尘会随着散热风扇产生的气流被吸入机器内，会造成灰尘的大量聚集。此外对投影仪的全面除尘工作需要专业的人员才可以进行，否则易造成机器损坏，目前较多使用的是超声波除尘，效果好，对机器的损伤相对较小。

将投影仪摆放在通风环境不好的位置，或者将投影仪散热风扇的排风口堵住，导致投影仪内部灯泡产生的巨大的热量无法及时散发出来时，会使投影输出亮度急速下降，严重的甚至引发灯泡突然发生爆炸。为确保投影仪安装场所能通风散热，应做到以下4点：（1）投影仪安放位置应与四周墙壁保持1米左右的距离，以确保投影仪通风口处空气流通。特别注意，吊顶安装的投影仪，要保证投影仪上部有足够的空间通风散热，不允许紧靠在天花板上安装；（2）设法将投影仪散热风扇的排风口置于空气流通好的位置，并且要注意防水；（3）在投影仪工作时，不要在其周围放置其他东西；（4）及时把附着在投影仪通风口处的灰尘清洁干净。

一般投影仪，特别是便携式机种，在设计时已预计到使用时位置经常移动。因此，轻微的冲击，不会对投影仪产生过大的危害。不过强烈震动就可能损坏投影仪。强烈震动会造成：（1）液晶片的位移，影响放映时三片LCD的会聚，出现RGB颜色不重合的现象；（2）造成光学系统中透镜、反射镜变形或损坏，而影响图像投影效果；（3）使变焦镜头轨道损坏，造成镜头卡死，甚至镜头破裂无法使用。

投影仪镜头表面使用中不可避免的会附着灰尘，若不及时将这些灰尘清除掉，将会影响投影画面的输出效果。正确擦拭镜头的方法是：使用专用的镜头软布或投影镜头纸轻轻擦拭，还可使用少量的镜头清洁剂。特别注意：不允许直接用手指或者粗糙的纸片、布料在投影镜头表面涂抹。否则，不但会在镜头上留下无法抹除的痕迹，而且还会使镜头表面的特殊光学物质受到损坏，降低投影画面的清晰度。

灯泡作为投影仪的主要消耗品，价格一直都较高。一个全新灯泡的使用寿命是3000小时左右，工程机配备的灯泡可以使用到4000千小时以上。主要品牌有UHE（爱普生）、UHP（飞利浦）、NSH（夏普）、VIP(欧司朗)、SHL(美国奇异)等。按其技术特点区分可分为金属卤素灯和超高压汞灯两种。金属卤素灯泡虽然价格不高，但是寿命较短，使用过程中产生的热量较高，目前已经较少使用。而超高压汞灯是则是较理想的一种光源，使用寿命长，发光亮度强且衰减小是它的主要优点，也被称为冷光源。是目前较多使用的一类灯泡。但不管哪种灯泡都需要科学的使用。在日常的教学过程中，持续使用的时间要控制在四个小时以内，并合理利用课间休息时间关机降温。特别是在夏季高温天气，投影仪的连续工作时间过长会使机器内部温度过高，易造成灯芯变形，甚至发生灯泡炸裂的现象，对机器的其它组件也有较大损害。另外为了有效延长灯泡的使用时间，还可以根据机器的运行环境和教室的大小，将投影仪工作模式设置成低亮度的经济模式，这种模式耗电量也较低。

2021年9月2日，中国首个针对LED智能投影仪的标准《LED智能投影仪技术规范》（以下简称“《标准》”）正式发布。该《标准》首次对LED智能投影仪的智能技术功能和操作系统功能进行了精准定义和性能要求，并明确规范了硬件系统、多媒体技术、音响性能等方面的相关定义、技术要求和测试方法等。尤其备受市场关注的清晰度、显示分辨率、智能等核心指标在该文本中进行了专门明确。

2023年2017年全国两会期间，针对智能投影仪标准，钟波代表建议行业部门和机构尽快制定智能投影仪强制性国家标准。规范投影产品亮度标准测试方法，参考电视等显示行业标准中对于色彩的要求，增加投影产品标准中对色域覆盖率、色准等参数的测试方法和标注规范，以匹配电视、电影行业对内容回放和还原的要求，并规避行业中完全没有色彩管控的问题。