DLP數(shù)碼技術介紹,;;;;;;;;;;;;;;;;

1、 DLP （Digital Light Processing ）汕頭普樂士儀器有限公司汕頭普樂士儀器有限公司2002-4-24TMTMDLP（Digital Light Processing)及DMD（Digital Micromirror Device)均屬Texas Instruments Incorporated(U.S.A)的注冊商標投影技術說明投影技術說明 1） CRT（Cathode Ray Tube 陰極射線管） 2） LCD (Liquid Crystal Display液晶板 ） DLP (Digital Light Processing 數(shù)碼光處理）)常見的幾種投影機常見的

2、幾種投影機高亮度、大屏幕投影機主要的應用領域高亮度、大屏幕投影機主要的應用領域. . 電子演講電子演講 (如:產(chǎn)品介紹,教育,廣告推廣等) 娛樂娛樂 (如:家庭影院,酒吧,主題公園,影院等) 信息領域信息領域(如:軍事,電子地圖,電視電話會議,交通指揮等) 模擬領域模擬領域(如:飛行模擬,訓練,比賽等) DMD 1987年由美國德洲儀器開發(fā)完成年由美國德洲儀器開發(fā)完成 數(shù)碼光輸處理（DLPTM）是投影顯示信息系統(tǒng)的一次創(chuàng)造性的革新。基于數(shù)碼微鏡裝置（DMD），通過德州儀器公司的開發(fā)， DLPTM 創(chuàng)造了一個用于顯示數(shù)碼視覺信息的終端連接。 DLP技術已經(jīng)被應用于投影顯示工業(yè)的商務領域和專業(yè)領域

3、。如同CD對音頻工業(yè)進行革新一樣，DLP也將會對投影領域進行革新。關于關于DMD（Digital Micromirror Device)DMD是一個利用二進制Pulsewidth(脈沖寬度PWM)調(diào)整技術來實現(xiàn)對基于半導體的微鏡組進行精確數(shù)據(jù)交換的裝置.（Figure 1)Figure 1 DMD pixel exploded view DMD 的工作的工作 DMD是一個制作在CMOS上的微鏡裝置,每一個鋁制的反射鏡片都能對射入的光反射回去.它的大小只有16微米,能在自帶的存儲器的控制下產(chǎn)生靜電吸引力實現(xiàn)(+10度和-10度)兩個方向的旋轉(zhuǎn)來反映光源. (Figure 2-1) 、 (Figu

4、re 2-2) 、(Figure 3)Figure 2-1 DMD SizeFigure 2-2 Two DMD Pixel (mirrors are shown as transparent)Figure 3 DMD optical switching principle6、灰度和顏色的工作、灰度和顏色的工作 顏色是利用高速旋轉(zhuǎn)的分色輪同DMD鏡片的有效反射獲得的。由于DMD能斷斷續(xù)續(xù)的快速旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)對光的反射和關閉，需要的光通過投影鏡頭反射到我們眼睛，DMD的轉(zhuǎn)換響映時間是2毫秒,從機械動作的切換到微鏡的穩(wěn)定需要的時間15微秒,這遠遠快過人體對光線轉(zhuǎn)換的反映時間，同時通過控制鏡片的反射時間

5、實現(xiàn)不同的灰度. (Figure 4)(Figure 4)關于關于DLP（Digital Light Processing) 由DMD和圖像控制器、存儲器、光源等進行組合就組成一個DLP光學系統(tǒng)。DLP的分類單芯片 DMD投影系統(tǒng) 應用最為廣泛 (Figure 5)雙芯片DMD投影系統(tǒng) 主要應用在大型拼接顯示系統(tǒng)中 (Figure 6)三芯片 DMD投影系統(tǒng) 能產(chǎn)生最高的亮度主要應用在對亮度要求較高的場合. (Figure 7) Figure 5 單片單片DMD在在DLP系統(tǒng)中的應用系統(tǒng)中的應用在單個DMD投影系統(tǒng)里，采用了分色輪用于全色投影成像。分色輪是一個紅、綠、藍濾色系統(tǒng)，它以60轉(zhuǎn)/秒

6、的速度旋轉(zhuǎn)。輸入信號分解成RGB數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)繼而被寫入到DMD上的SRAM（靜態(tài)存儲器）上。白色光線通過聚光鏡被集中在分色輪上。通過分色輪的光線然后在DMD表面成像。當分色輪旋轉(zhuǎn)時，紅、綠、藍三色光不斷地投影到DMD上。因此，當紅色光線投影到DMD上時，微鏡根據(jù)顯示信息所需紅色的多少和位置來決定其“開啟”狀態(tài)。人的視覺系統(tǒng)綜合紅、綠、藍信息所看到的是一個全色的圖像。，在DMD上的成像內(nèi)容通過投影鏡頭可以投影到一個大屏幕上。 Figure 2 單片單片DMD在在DLP系統(tǒng)中的應用系統(tǒng)中的應用單片單片DMD的的DLP系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理Figure 6 雙片雙片DMD在在DLP系統(tǒng)中的應用系統(tǒng)

7、中的應用雙片雙片DMD的的DLP系統(tǒng)中的工作原理系統(tǒng)中的工作原理 雙芯DLP系統(tǒng)既使用了單芯片DLP系統(tǒng)的分色輪，也采用了三芯片DLP系統(tǒng)的雙色光波分離棱鏡，還采用了紅色較少金屬鹵化燈泡。在該系統(tǒng)上的分色輪不使用紅色、綠色和藍色濾色器。相反，該系統(tǒng)使用兩個次色，紅紫色和黃色。 一旦通過分色輪，光線直接通過雙色棱鏡系統(tǒng)。在這個時候，持續(xù)的紅色光線被分離并直接投射到DMD上，該DMD是用于處理紅色光線和紅色視頻信號。連續(xù)的藍色和綠色直接投射到另一個DMD上。 紅色光線直接通過一個棱鏡系統(tǒng)到它自身的DMD上，而藍色和綠色光線按序被發(fā)送到其它的DMD上。這兩種顏色混合則為藍綠色。不同的紅色和藍綠色光線

8、混合則出現(xiàn)了一個色彩均勻的彩色畫面。 Figure 7 三片三片DMD在在DLP系統(tǒng)中的應用系統(tǒng)中的應用三片三片DMD的的DLP系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)的工作原理 使用一個棱鏡系統(tǒng)將白色光源分成三基色。這個系統(tǒng)使用三個DMD，每一個DMD對應一個基色。使用三芯DLP投影系統(tǒng)的主要原因是為了提高亮度。三個DMD的使用，使得來自每一個基色的光線直接不斷地以16.7毫秒的速度投射到DMD上。這樣使得更多的光線可投影到屏幕上，從而獲得一個更亮的投影圖像。除了提高亮度外，實現(xiàn)較高位的色彩也是可能的。因為光線直接投射到DMD上，所以可以產(chǎn)生極高的亮度輸出，這種高效、三芯片DMD投影系統(tǒng)將會適用于大屏和高亮度應用

9、。DLP顯示技術的優(yōu)點顯示技術的優(yōu)點 DLP是基于光的開關反射來反映圖像.這樣能提在較高的像素水平和較低的像素損失的前提下充分提高光源的利用率。 DLP & LCD 由于有較高的光源利用率（也就是DMD具有接近90%的反射率）使得整個系統(tǒng)能擁有更高的光效率,這樣一來更高的分辯率和更大尺寸的DMD的實現(xiàn)成為可能.實踐也充分證實了這一點. (Figure 8)Figure 8 DMD resolution versus chip NEW0.55in800 X600DLP系統(tǒng)光效率系統(tǒng)光效率 投影系統(tǒng)的光效率取決于分色輪和投影鏡頭對光的吸收造成的損失.對于使用分色輪的系統(tǒng)還有一個附加的損失是

10、顏色的復合時間,而光源、反射鏡的效率取絕于DMD對光的使用數(shù)量的收集:光源的波長、反射鏡的幾何學、區(qū)域鏡子的數(shù)組、透鏡的焦聚等等.以上這些都直接影響到系統(tǒng)的光效率. (Figure 9)、 (Figure 10)Figure 9 Optical efficiency of DLP projection 由于DMD的是基于CMOS的低電壓水平(5V)這樣使綜合的行列驅(qū)動的復雜程度減到最小,同時大大減低在較高的分辨率上花費的相量計算造成的影響. 因為DMD是反射技術,DMD芯片能夠有效的通過芯片底層在較短的時間冷卻下來.這樣就能把更高亮度的光源應用到DLP系統(tǒng)中來 最后,(由于顯示技術在數(shù)字式的方

11、向不 斷 發(fā) 展 D V D 數(shù) 字 衛(wèi) 星 系 統(tǒng) D S S INTENET,HDTV,以及一些利用A/D轉(zhuǎn)換技術利用數(shù)字進行控制的產(chǎn)品不斷出現(xiàn))DLP系統(tǒng)完全基于數(shù)字(數(shù)字影像輸入,數(shù)字的光輸出),這樣能夠完整的保存影像的原始資料,并且精確的反映出來.DMD的可靠性的可靠性DMD經(jīng)過一系列模擬實際的工作情況的加速測試如: 熱沖擊、高溫度 、高濕 、機械震動、顫動等。 通過測試檢查DMD的轉(zhuǎn)動軸的疲勞程度和微鏡裝置的重置失敗,到目前為止,有關DMD的加速測試顯示其壽命超過了765億周期(約76000小時) (Figure 11)Figure 11 Reliability development and lifetime PLUS 作為教育信息化工作重要組成部分的學校電教化改革，已經(jīng)在全國的各高校、中小學廣泛進行，并成為改善教學環(huán)境的重要步驟和評價教學優(yōu)勢的客觀條件之一，不僅國家教育部門著力加大對電教化改革的投資，同時也吸引了大量的社會資源、資金的投入，投影機以其自身的特點，當仁不讓的成為教育領域的首選終端顯示設備。 PLUS同樣關注中國教育信息化領域的不斷發(fā)展，今后將不斷加強同教育領域的合作，不斷推出適應中國教育市場、