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DLP技术(单芯片)应用于数字投影机产品

 

 


    信息时代,数字化的脚步越来越快。在显示领域,人们对影像追求的提高,同时也促进了显示技术数字化的发展。由美国德州仪器开发研制的DLP技术,正是一种数字投影技术,其产品被市场广泛接受和使用。
 
    关于DLP技术,专业媒体上已经多次涉及。它的主要技术优势体现在可以获得具有精确数字灰度等级的精细的图像。与透射式液晶显示LCD技术相比,投射出来的画面更加细腻;在光效率的应用上,由于 DLP技术中的反射原理,光损失较小;此外DLP技术投影产品投射影像的像素间距很小,几乎可以形成无缝的图像。应用于投影机产品表现在对比度高,黑白图像清晰锐利,暗部层次丰富,细节表现丰富;在表现黑白文本时黑色黝黑纯正,文本清晰,小字号文本显示非常清晰。
 
    各种尺寸规格的DMD芯片可以应用在不同档次的投影机产品上,目前市场上最常见的适用于教育、商务市场的DLP投影机大多采用单片0.7英寸DMD芯片。在一个单芯片投影系统中,用一个色轮来产生全彩色投影图像。色轮是由一个红、绿、蓝滤波系统组成,它以60Hz的频率转动。在这种结构中,DLP工作在顺序颜色模式。 输入信号被转化RGB数据,数据按顺序写入DMD的SRAM,白光光源通过聚焦透镜聚集焦在色轮上,通过色轮的光线然后成象在DMD的表面。当色轮旋转时,红、绿、蓝光顺序地射在DMD上。色轮和视频图像是顺序进行的,所以当红光射到微镜上时,镜片按照红色信息应该显示的位置和强度倾斜到“ON”,绿色和蓝色光及视频信号也是同样工作。人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色图像。通过光路中的透镜装置,在DMD表面形成的图像可以被投影到大屏幕上。市场上还有应用3片DMD的投影机,但其属于高端系列且数量很少,我们暂时不去讨论。
 
    生产厂家针对投影机的用户需求设计了不同亮度、分辨率和光源规格的产品,目前主流单芯片机型可以分为3类。第一类,重量低于2公斤的微型产品,此类机型目前在市场上的数量超过20种,多使用低功耗高效的灯泡,产品物理分辨率有800*600和1024*768两类。第二类,重量在2公斤-3公斤之间的便携型产品,此类机型目前在市场上的数量加上液晶投影机产品超过50款,是最常见的商务便携机种。产品物理分辨率有800*600和1024*768两类。第三类是亮度较高的专业机种,亮度指标达到2000ansi流明。
 
    DLP技术目前还在沿着低成本、高画质的技术规划继续发展,如进一步缩小DMD(Digital Micromirror Device)元件的芯片尺寸,DMD上的小方镜面积为16um平方,每个间隔1um,2001年,DMD上的小方镜面积减小至为13.7um平方,每个间隔0.8um;加大DMD芯片底板的硅晶圆口径和改善新型封装技术。在提高DLP投影机画面质量的技术实现上,TI发布SCR(sequential Color Recapture)技术用于提升投影机的亮度和色彩表现;从DMD控制器LSI到DMD元件的数据传送方面采用DDR(Double data rate)模式;2002年下半年,DLP投影机光路上采用六段式色轮,进一步提高色彩和亮度。未来的一些投影机型,其内部微镜的镜面倾斜角度由现在正负10度加大至12度、14度以求进一步的亮度提升。展望市场前景,DLP技术的应用市场非常看好,并将从专业显示产品领域迅速向民用消费电子显示产品扩张。

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2002.08