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DLP技術
貢獻者:魏多倩
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DLP是“Digital Light Procession”的縮寫,即為數(shù)字光處理,也就是說這種技術要先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理,然后再把光投影出來。DLP技術是一種獨創(chuàng)的、采用光學半導體產(chǎn)生數(shù)字式多光源顯示的解決方案。 它是可靠性極高的全數(shù)字顯示技術,能在各類產(chǎn)品(如大屏幕數(shù)字電視、公司/家庭/專業(yè)會議投影機和數(shù)碼相機(DLP Cinema))中提供最佳圖像效果。同時,這一解決方案也是被全球眾多電子企業(yè)所采用的完全成熟的獨立技術。自1996年以來,已向超過 75 家的制造商供貨500多萬套系統(tǒng)。
DLP技術已被廣泛用于滿足各種追求視覺圖像優(yōu)異質量的需求。它還是市場上的多功能顯示技術。它是唯一能夠同時支持世界上最小的投影機(低于2-lbs)和最大的電影屏幕(高達75英尺)的顯示技術。這一技術能夠使圖像達到極高的保真度,給出清晰、明亮、色彩逼真的畫面。
DLP技術的發(fā)展貫穿微電子工程學到最終實現(xiàn)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(tǒng)的核心是光學半導體,即數(shù)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(fā)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(guī)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(fā)絲的五分之一。當DLP芯片與數(shù)字視頻或圖像信號、光源和投影透鏡彼此協(xié)調之后,顯微鏡可將全數(shù)字圖像投射到屏幕或其他表面上。我們將DLP及其外設的先進電子器件稱之為Digital Light Processin 技術 (數(shù)據(jù)光學處理).
2.數(shù)字光學處理
灰度圖像DLP芯片的顯微鏡以微型鏈鏈固定,可沿DLP投影系統(tǒng)光源向前(ON)或向后(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(shù)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;呈常閉狀態(tài)的顯微鏡反射深灰像素。通過這種方法,DLP投影系統(tǒng)中的顯微鏡可反射1,024像素的灰色陰影,將輸入DLP芯片的視頻或圖像信號轉換成層次豐富的灰度圖像。
3.DLP技術
添加色彩DLT投影系統(tǒng)照明燈產(chǎn)生的白光穿過色輪打到DLP芯片平面上。色輪將光濾為紅、綠、藍。單片DLP投影系統(tǒng)利用經(jīng)色輪過濾后的光至少可以生成1670萬種顏色。采用3片的DLP Cinema投影系統(tǒng)可生成的顏色不少于3500萬種。每個顯微鏡的開關狀態(tài)與三個基本色塊相協(xié)調。例如,投身紫像素的顯微鏡只負責在投影面上反射紅藍光;人的肉眼可將這兩種快速閃動的光混在一起,在投影的圖像上看到混合后的顏色。
4.應用與配置
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產(chǎn)生紅、綠、藍光,順序打到DMD的表面上。顯微鏡開關的投影時間,依照色彩亮度來調諧。人的視覺器官將連續(xù)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(tǒng)
采用DLP技術的放映機適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(tǒng)顯示動、靜優(yōu)質畫面的大型會議廳。在3片式系統(tǒng)中,照明燈產(chǎn)生的白光通過棱鏡分成紅、綠、藍三種光。每個DLP芯片負責其中一種顏色,顯微鏡反射的彩色光經(jīng)過結合,穿過投影透鏡形成圖像。
DLP技術的優(yōu)勢
1、清晰度
DLP技術生成原始資料鏡像的準確性方面優(yōu)于其他顯示系統(tǒng)。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(shù)以萬計的鏡片組成的數(shù)字顯微鏡系統(tǒng),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(shù)。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(shù)字化圖片,在任何尺寸下都可以保持良好的銳度,不會出現(xiàn)其他技術造成的像素痕或"篩孔"。
2、亮度
由于以鏡片為基礎,提高了光通效率,因此DLP投影系統(tǒng)比所有其他顯示系統(tǒng)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(tǒng)的顯微鏡卻可以將照明燈光源的更大光量傳輸?shù)狡聊簧稀?br /> 二者之間存在著明顯的差距。采用DLP技術,家用視頻娛樂產(chǎn)品可產(chǎn)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眾的觀看要求。
3、色彩
DLP技術的色彩范圍的豐富性可還原350萬億種色素。
在電視和家庭影院系統(tǒng)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。
4、設計
DLP技術的核心是數(shù)字顯微鏡器件,其對光信號的調制速度比所有其他顯示裝置要快得多。這意味著DLP投影系統(tǒng)只需要一塊面板,而所有其他技術則需要三塊。
這樣一來,投影子系統(tǒng)可以做得很小,重量也相應輕了許多,為創(chuàng)新設計留下充分的空間。產(chǎn)品設計師可以構思體積小、重量輕、更加時尚的產(chǎn)品。
超薄大屏幕顯示屏可以節(jié)省占用空間。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。
5、可靠性
DLP技術可以使放映機、家庭影院系統(tǒng)和電視的性能更加穩(wěn)定可靠
DLP技術的數(shù)字化特點是產(chǎn)品耐熱、不受潮濕或振動等環(huán)境因素的影響,圖像不會因設備長期使用而褪色。
6、多功能
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標準。
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