เทคโนโลยีแรก Light-valve   เทคโนโลยีเก่าแก่ที่สุดเริ่มใช้ใน เครื่อง Eidophor 

ภาพที่ 1 ภายในของ Eidophor

หลักการคือใช้เทคโนโลยีหลอดภาพโทรทัศน์ แต่เปลี่ยนจากฉากรับลำอิเล็กทรอนที่เคลือบสารเรืองแสงฟอสเฟอร์ เป็นสารที่เมื่อถูกกระตุ้นโดยลำแสงอิเล็กตรอนจะยอมให้แสงผ่านไปได้ และใช้แหล่งกำเนิดแสงจากภายนอกที่ให้ความสว่างสูง ส่องผ่านฉากรับลำอิเล็กทรอนนั้น เช่นการใช้ฟิล์มน้ำมัน หรือน้ำมันที่เคลือบอยู่บนจานกระจกใสเป็นตัวรับลำอิเล็กทรอน เมื่อน้ำมันถูกลำแสงอิเล็กตรอน น้ำมันจะแยกพื้นผิวออกทำให้เกิดการโปร่งแสง(คาดว่าน้ำมันคงผสมสีทึบแสงไว้)  แสงสว่างจากหลอดไฟก็จะสามารถส่องผ่านฉากรับนั้นไปที่เลนส์ฉายและโฟกัสภาพขึ้นจอ ยุคต่อๆมาจะใช้ฉากรับลำอิเล็กทรอนที่ทำจากผลิกคริสตัลแทนฟิล์มน้ำมัน

ภาพที่ 2 แสดงจอภาพ CRT ปรกติของเครื่องรับโทรทัศน์ (4). คือฉากรับลำอิเล็กทรอน ฉาบด้วยฟอสเฟอร์เมื่อถูกกระตุ้นโดยอิเล็กทรอนจะเรืองแสงออกมา(แปลงลำแสงอิเล็กทรอนให้เป็นแสงในย่านที่ตาคนสามารถรับรู้ได้)เกิดเป็นภาพตามต้องการ

ภาพที่ 3 Light-valve เป็นการดัดแปลงเอาหลอด CRT โดยการย้ายโยกของหลอด CRT เฉียงไปด้านล่าง (3) เพื่อหลบแสงจากหลอดฉายที่อยู่ภายนอก (2) ลำอิเล็กทรอน (1) แม้จะอยู่ในแนวเอียง แต่สามารถปรับ convergence เพื่อแก้ภาพผิดสัดส่วนได้ โดยสนามแม่เหล็ก (4) เมื่อลำอิเล็กทรอนกระทบฉากรับ (5) จะทำให้ฉากเปลี่ยนจากทึบแสงเป็นภาพโปร่งแสง ทำให้แสงสว่างจาก (2) ทะลุผ่านเลนส์ฉาย (6) แล้วไปปรากฎเป็นภาพที่จอรับภาพ (7)

เทคโนโลยี CRT
            ใช้หลอด CRTในการสร้างทั้งภาพและความสว่าง เป็นเทคโนโลยีที่มีอยู่ในเครื่องรับโทรทัศน์อยู่แล้ว เพียงแต่ผู้ผลิตจะเร่งความสว่างของหลอด CRT ให้สว่างจ้ามากกว่าปรกติจนสามารถส่องสว่างขึ้นจอได้ เพื่อให้ได้ความสว่างมากที่สุดผู้ผลิตจึงต้องใช้หลอด CRT ขาวดำ 3 หลอด ฉายผ่านฟิวเตอร์กรองสีสามสีคือแดง เขียว น้ำเงิน (แม่สีของแสงที่เมื่อรวมกันจะเป็นสีขาว) แล้วไปรวมภาพบนจออีกครั้งหนึ่ง ซึ่งต้องปรับ convergence ของหลอดทั้งสามให้ทับซ้อนกันพอดี ใช้เวลาในการปรับครั้งละหลายชั่วโมง

ภาพที่ 4. แสดงให้เห็นภายใน 3 Gun Projector จะเห็นหลอด CRT 3 หลอดเรียงตัวกัน หลอดตรงกลางจะเป็นสีเขียวเสมอ

เทคโนโลยี LCD
            ใช้ตัวแสดงผลแบบผลึกเหลว แบบเดียวกับเครื่องคิดเลขหรือจอหน้าปัดท์โทรศัพท์มือถือเป็นตัวสร้างภาพโดยแยกตัวกำเนิดแสงต่างหากเหมือน Light-valve (บางครั้งเราจะรวมLCD Projector เป็นพวก Light-valveด้วย)  ใช้การฉายแสงผ่าน LCD panel ตรงๆ LCD Projector มีข้อได้เปรียบกว่า 3Gun Projector เพราะไม่ต้องปรับ convergence ให้เสียเวลาเพียงปรับโฟกัสที่เลนส์ฉาย เท่านั้น ส่วนความสว่างก็สามารถเลือกหลอดไฟได้อย่างอิสระเพื่อเพิ่มกำลังสว่างของภาพได้โดยไม่ต้องขึ้นอยู่กับตัวสร้างภาพเหมือนเทคโนโลยี CRT

ภาพที่ 5. แสดงเส้นทางแสงในอิเล็กทรอนิกโปรเจคเตอร์แบบ LCD แผ่นเดียว

เทคโนโลยี 3 LCD
            เป็นการปรับปรุงมาจาก Single LCD Projectorโดยเฉพาะในเรื่องแสง กล่าวคือใช้ 3 LCD ใช้กระจกที่เรียกว่าdichroic Mirror เพื่อแยกสีของแสงจากสีขาว(รวมทุกสี)ออกเป็นแม่สีของแสงสามสีคือแดง เขียว น้ำเงิน แสงแต่ละสีจะผ่าน LCD 1 แผ่นรวมเป็น 3 แผ่น ก่อนจะรวมแสงเข้าด้วยกันอีกครั้งด้วย dichroic Mirror (บางทีใช้ X Prism รวมแสงแทน) ข้อดีของ 3LCD เมื่อเทียบกับ Single LCD Projector คือจะได้ความสว่างกว่าถึง 3 เท่า เนื่องด้วยไม่ต้องสูญเสียแสงไปจากการกรองสีด้วยฟิวเตอร์(Single LCD ใช้ฟิวเตอร์กรองสีจึงทำให้ดูดกลื่นสีอีกสองสีไว้ในฟิวเตอร์) อมความร้อนน้อยกว่าเนื่องจากการใช้ Dichroic mirror ที่ได้ความสว่างมากกว่า จึงสามารถใช้หลอดกำเนิดแสงที่มีกำลังต่ำกว่าได้ มีผลให้ช่วยยืดอายุแผ่น LCD ได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังได้สีสรรที่อิ่มกว่าเพราะมีคอนทราส(ความเปรียบต่าง)สูงกว่า มีช่องว่างระหว่างpixel น้อยกว่า ขนาดเครื่องก็เล็กกว่าเพราะแผ่น LCD มีขนาดเล็กกว่าSingle LCD แต่ขั้นตอนในการประกอบเครื่องยุ่งยาก อีกทั้งต้องใช้แผ่น Dichroic mirror และ X prism จึงทำให้ตัวเครื่องมีราคาสูงกว่าSingle LCD
ภาพที่ 6 แสดงการทำงานของ เครื่องฉายภาพแบบอิเล็กทรอนิกแบบ 3 LCD 

แหล่งกำเนิดแสงให้แสงสีขาวไปกระทบแผ่นกระจกไดโครอิก(di แปลว่าสอง, chrome = สี เป็นกระจกที่แยกเป็นสองสี สามารถเลือกช่วงความถี่แสงที่จะแยกได้) สีแดง /ฟ้า (สีฟ้าเกิดจากการสีเขียวกับ สีน้ำเงิน) สีแดงทะลุไดโครอิกไปชนกระจกแล้วผ่าน แผ่น lcd (แผ่น LCD มีแต่ทึบแสงกับโปร่งแสง) เกิดเป็นภาพสีแดง ฟ้าสะท้อนกระจกไปชนกับไดโครอิกสี เขียว/น้ำเงิน สีเขียวสะท้อนไปผ่าน แผ่น lcd ที่แสดงแต่ภาพสีเขียว ส่วนสีน้ำเงินทะลุผ่านไปชนกระจกธรรมดา(ประหยัดเงินได้ 1 แผ่น) แล้ว แผ่น lcdที่แสดงแต่ภาพสีน้ำเงิน ทั้งสามสีเมื่อผ่าน แผ่น LCD แล้วเข้าไปรวมกับ Prism แล้วสะท้อนออกภาพเข้าเลนส์ฉาย

ระบบ DLP (Digital Light Processing)
            ระบบสร้างภาพของ DLP ใช้ชิพสะท้อนแสงแบบปรับระนาบได้ที่เรียกว่า DMD (Digital Mirror Device) DMDขนาดเท่ากับสแตมป์1ดวงจะมีกระจกขนาดจิ๋วเรียงตัวกันหนาแน่น จำนวนของกระจกจะเท่ากับจำนวน pixel ในภาพ เช่นภาพ 800*600 pixel ก็จะมีกระจกเล็กๆเรียงตัวกัน 480000 บาน
            การสร้างภาพDMDจะสร้างภาพโดยการสะท้อนแสงเข้าสู่เลนส์ฉาย ตรงไหนต้องการให้สว่างก็สะท้อนเข้าเลนส์ฉาย ตรงไหนต้องการให้มืดก็จะกระดกกระจก(เรียกว่ากระดกดีกว่าครับเพราะมันใช้แม่เหล็กดูดให้หันไปทางซ้ายทีขวาที) ให้หันไปอีกทางแสงก็จะสะท้อนไปนอกเลนส์ฉายเข้าสู่ตัวดูดซับแสง (สีดำด้าน) เกิดเป็นภาพขาวดำ ส่วนไหนที่เป็นสีเทาๆ ก็ใช้การกระดกกระจกถี่ๆ เทาอ่อนๆก็หันแช่กระจกให้แสงสะท้อนไปทางเลนส์นานๆทีก็กระดกไปตัวซับแสง เทากลางๆก็กระดกไปมาทั้งสองข้าง เทาเข้มๆ ก็หันกระจกแช่ไปทางตัวซับแสงนานก็กระดกไปกระจกให้แสงไปทางเลนส์ที (หลักการดิจิตอล คือมีแค่ เปิดกับปิด มีแสงและไม่มีแสง)ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในเวลาที่รวดเร็วมากจนสมองของคนรวมภาพเป็นเฉดเทาได้ ส่วนการสร้างสีนั้นเขาใช้วงล้อสีมาหมุนตัดแสงสีขาว วงล้อสีนี้ประกอบด้วยแม่สีของแสงคือ แดง เขียวน้ำเงิน เมื่อส่วนของสีน้ำเงินตัดผ่านแสงก็จะได้แสงสีน้ำเงิน แสงสีน้ำเงินจะไปสะท้อนกับตัวชิพ DMD ชิพ DMD ก็จะสร้างภาพสำหรับสีน้ำเงินรอไว้ แสงสีน้ำเงินเมื่อกระทบ ชิพ DMD จะสะท้อนเข้าเลนส์ฉาย เมื่อวงล้อหมุนไปถึงสีแดง ก็จะได้แสงสีแดง แสงสีแดงจะไปสะท้อนกับตัวชิพ DMD ที่สร้างภาพสำหรับสีแดงรอไว้ แสงสีแดงเมื่อกระทบ ชิพ DMD จะสะท้อนเข้าเลนส์ฉาย สีเขียวก็เช่นกัน กระบวนการนี้เกิดขึ้นเร็วมากจนสมองคนผสมภาพแต่ละภาพจนกลายเป็นภาพสี ในยุคแรกกระบวนการสร้างภาพของ DLP ยังช้า เมื่อกระพริบตาจะเห็นภาพแต่ละสีแยกจากกันได้แต่ปัจจุบันปัญหานี้ได้รับการแก้ไขให้ดีขึ้นแล้ว

ภาพที่7 แสดงส่วนประกอบของแผ่นกระจกใน DMD

ภาพที่ 8 แสดงการทำงานของระบบ DLP

Lcos

            Lcos เป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอีกขั้นของ LCD ตามปรกติ LCD Projector จะต้องออกแบบให้ แผ่น LCD อยู่กลางระหว่างแหล่งกำเนิดแสงกับเลนส์ฉาย แต่ LcoS ใช้สะท้อนแสงให้แหล่งกำเนิดแสงมาจากทางด้านหน้า โดยใช้ Prism ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า Polarizing beam splitter เพื่อสะท้อนแสงจากหลอดไฟ ไปกระทบ แผ่น Lcos ข้อดีของ Lcosคือมีขนาดที่เล็กมากเนื่องจากทางเดินแสงน้อยด้วยเทคโนโลยีการออกแบบปริซึมเชิงซ้อนที่คำนวณมาอย่างดี และสามารถซ่อนทางเดินไฟ(Wiring) ไว้หลังแผ่น Lcos ได้ จึงทำให้Pixel ชิดกันได้มากที่สุดและเพิ่มความสว่างได้อีกด้วย (ส่วน Lcd ทั่วไปจะให้แสงผ่านทะลุจึงไม่สามารถซ่อนทางเดินไฟได้เกิดเป็น gap สีดำระหว่าง pixel)

ภาพที่ 9แสดงการทำงานของ Light engin Lcos มีการใช้ปริซึมที่สลับซับซ้อน ในการแยกแสงและกลับมารวมแสงทำให้ทางเดินแสงสั้นลง มีผลให้ขนาดเครื่องเล็กลงด้วย

grating light valve
            เทคโนโลยีล่าสุดในการสร้างภาพ จากเทคโนโลยีการแยกสีในโรงพิมพ์ จะว่าไปแล้วหลักการของ grating light valve นั้นละม้ายคล้ายกับDMD ทีเดียว คือใช้การสะท้อนแสง โดย grating light valve จะใช้แถบริบบอนโลหะดัดเป็นรูปคล้ายยูคว่ำ เมื่อส่งผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปริบบอนจะโค้งงอ ทำให้มุมตกกระทบแสงเปลี่ยนไปแสงก็จะสะท้อนไปทางอื่น(ไปเข้าตัวซับแสง) ไม่สะท้อนเข้าเลนส์ ใน 1 Pixel ของ grating light valve จะมีแถบริบบอน 6 แถบ แต่ละ Pixel จะเรียงตัวกันเฉพาะแนวตั้งเท่านั้น เพราะ grating light valve จะแสดงผลภาพในแนวตั้งแล้วจะกวาดภาพ (Scan) ภาพจากซ้ายไปขวา การสร้างภาพก็เช่นเดียวกับ DLP คือใช้การสะท้อนเร็วๆเพื่อให้เกิดเฉด และใช้วงล้อสีเพื่อผสมสีต่างๆ ข้อแตกต่างอีกประการคือ grating light valve มักจะใช้เลเซอร์เป็นตัวกำเนิดแสง เพราะมีมุมของแสงที่แคบมากๆ (Coherent Light) เหมาะกับเทคโนโลยีของ  grating light valve

ภาพที่ 10 แสดง1Pixel ของ  grating light valve

ภาพที่ 11 การทำงานของ สถาปัตยกรรม grating light valve ที่ใช้ระบบปาด(sweep) กับแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์