DLP技術:數字光處理-中文百科頻道

DLP技術如何工作

這一技術的發展貫穿微電子工程學到最終實現最佳畫質商品化的整個過程。

1.半導體技術改變了世界

每一種DLP投影系統的核心是光學半導體，即數字顯微鏡裝置或稱為DLP芯片，這是德州儀器公司Larry Hornbeck博士于1987年發明的。DLP芯片可能是豈今為止是世界上最先進的光開關器件，含有200萬個規則排列相互鉸接的微型顯微鏡。每個顯微鏡的大小僅相當于頭發絲的五分之一。當DLP芯片與數字視頻或圖像信号、光源和投影透鏡彼此協調之後，顯微鏡可将全數字圖像投射到屏幕或其他表面上。我們将DLP及其外設的先進電子器件稱之為Digital Light Processin 技術 (數據光學處理)。

2.數字光學處理

灰度圖像DLP芯片的顯微鏡以微型鍊鍊固定，可沿DLP投影系統光源向前（ON）或向後（OFF）傾斜，在投影面上形成或亮或暗的像素。輸入半導體器件的圖像比特流代碼控制顯微鏡的接通或關閉，開關次數每秒可達幾千次。當顯微鏡頻繁接通關閉時，鏡片反射淺灰色像素；呈常閉狀态的顯微鏡反射深灰像素。通過這種方法，DLP投影系統中的顯微鏡可反射1,024像素的灰色陰影，将輸入DLP芯片的視頻或圖像信号轉換成層次豐富的灰度圖像。

3.數字光學處理

添加色彩DLT投影系統照明燈産生的白光穿過色輪打到DLP?芯片平面上。色輪将光濾為紅、綠、藍。單片DLP投影系統利用經色輪過濾後的光至少可以生成1670萬種顔色。采用3片的DLP Cinema投影系統可生成的顔色不少于3500萬種。每個顯微鏡的開關狀态與三個基本色塊相協調。例如，投身紫像素的顯微鏡隻負責在投影面上反射紅藍光；人的肉眼可将這兩種快速閃動的光混在一起，在投影的圖像上看到混合後的顔色。

4.應用與配置

單片DLP投影系統

采用DLP技術電視、家庭影院和商用投影儀主要為單個芯片配置，DLP芯片已在前面介紹過了。白光通過色輪過濾器産生紅、綠、藍光，順序打到DMD的表面上。顯微鏡開關及開或關的投影時間，依照色彩亮度來調諧。人的視覺器官将連續投射的色彩混在一起，于是便可以看到全色圖像。

5.片式DLP投影系統

采用DLP技術的放映機适用于畫面質量或亮度要求極高的場合，如電影院，或采用3-DMD-芯片配置系統顯示動、靜優質畫面的大型會議廳。在3片式系統中，照明燈産生的白光通過棱鏡分成紅、綠、藍三種光。每個DLP芯片負責其中一種顔色，顯微鏡反射的彩色光經過結合，穿過投影透鏡形成圖像。

DLP技術的優勢

漂亮的畫面

清晰度

DLP技術生成原始資料鏡像的準确性方面優于其他顯示系統。這也是采用DLP技術投影的圖像總能保持水晶般清晰水平的原因。

DLP技術的核心是由數以萬計的鏡片組成的數字顯微鏡系統，每塊鏡片之間的距離不到1微米，從而可以達到極高的占空因數。最大限度地縮小投影圖像像素之間距離，可以生成無縫的數字化圖片，在任何尺寸下都可以保持良好的銳度，不會出現其他技術造成的像素痕或"篩孔"。

由于以鏡片為基礎，提高了光通效率，因此DLP投影系統比所有其他顯示系統具有更強的亮度。

采用所有其他技術時，光在傳輸過程中會受到一定損失，而DLP投影系統的顯微鏡卻可以将照明燈光源的更大光量傳輸到屏幕上。

二者之間存在着明顯的差距。采用DLP技術，家用視頻娛樂産品可産生足以令人陶醉的視覺享受。商務交流可演示清晰的圖像，且無論是否有燈光照明。大型場所放映時，15,000流明的高亮度足以滿足大量觀衆的觀看要求。

色彩

DLP技術的色彩範圍的豐富性可還原350萬億種色素。

在電視和家庭影院系統中，與所有其他技術相比，DLP投影技術可給出豐富的黑色層次和陰影效果。放映電影時，DLP Cinema™技術可還原350萬億種色素，超過影片的八倍。

精巧的産品規格

設計

DLP技術的核心是數字顯微鏡器件，其對光信号的調制速度比所有其他顯示裝置要快得多。這意味着DLP投影系統隻需要一塊面闆，而所有其他技術則需要三塊。

這樣一來，投影子系統可以做得很小，重量也相應輕了許多，為創新設計留下充分的空間。産品設計師可以構思體積小、重量輕、更加時尚的産品。

超薄大屏幕電視可以節省客廳占用空間。便攜式投影儀的重量可以設計成兩磅，亮度可供觀看會議演示。

可靠性

DLP技術可以使放映機、家庭影院系統和電視的性能更加穩定可靠

DLP技術的數字化特點是産品耐熱、不受潮濕或振動等環境因素的影響，圖像不會因設備長期使用而褪色。

每次使用時，DLP投影系統都可以顯示原汁源味的畫面，無需調諧，維護量很少。自1996年以來，已向超過 75 家的制造商供貨500多萬套系統，DLP®技術的可靠性已為實踐所證實。

在家用、商務和娛樂方面，DLP投影技術可達到同樣出色的視覺标準。

創新與靈活性：凡需要的一個都不能少。

DLP技術可在生活中的各種場合下，滿足放映畫面的視覺享受。DLP技術可供家庭觀看出色畫質的圖像。DLP Cinema™技術可使影院放映的電影産生動人的效果。用于演示的投影儀也可以在客廳中放映圖像，甚至可以放映PC遊戲供兒童娛樂（如果他們喜歡的話）。采用DLP技術的全數字式電視和家庭影院系統可用來賞心悅目地看電視節目、欣賞網上大片、玩遊戲軟件、觀看數字靜止圖片，真正實現一機多用的完美享受。

DLP投影機也稱數據投影機，即數據光處理，其核心部件為DMD，即數據微鏡裝置，其它的部件還有氙燈泡、光學棱鏡和鏡頭。其工作原理是：當光線經過棱鏡分解成R、G、B三原色後，投射到DMD芯片，DMD芯片上由很多微小的鏡片組成(如果分辨率是800×600，則DMD芯片上有48萬個小鏡片)，每個鏡片均可在-10°與+10°之間自由旋轉并且由電荷定位，信号輸入經過處理後作用于DMD芯片，從而控制鏡片的偏轉，入射光線在經過DMD鏡片的反射後到投影鏡頭投影成像。

DMD隻有EPROM那麼大，每一個微鏡對應一個像素點，DLP投影機的物理分辨率就是由微鏡的數目決定的。

DLP投影機是一種繼LCD後發展起來的投影顯示技術，是一種全數字反射式投影技術。其特點是數字優勢。數字技術的采用，使圖像的灰度等級提高，圖像噪聲消失，畫面質量穩定，數字圖像非常精确。其次是反射優勢，反射式DMD器件的應用，使成像器件的總光效大大提高，對比度、亮度、均勻度都非常出色。DLP投影機清晰度高、畫面均勻、色彩銳利、三片機可達到很高的亮度，且可随意變焦，調整十分方便。在分辨率方面，部份機型可達到1280×1024。

DLP投影機分為：單片DMD機，主要應用在便攜投影産品；兩片DMD機，主要應用于大型拼接顯示牆；三片DMD機，主要應用于超高亮度投影機。