DLP投影機工作原理簡介

來源:投影時代 更新日期:2005-05-24 作者:柔柔

    ----DLP(DigitalLightProcessing,數(shù)字光源處理)投影技術(shù)是基于TI(TexasInstruments)開發(fā)的DMD(DigitalMicromirrorDevice,數(shù)字微鏡裝置)的一種真正的全數(shù)字反射式投影技術(shù)。DLP投影機的核心是DMD裝置。

    ----一片DMD是由許多個微小的正方形反射鏡片(簡稱微鏡)按行列緊密排列在一起貼在一塊硅晶片的電子節(jié)點上,每一個微鏡對應(yīng)著生成圖像的一個像素。因此DMD裝置的微鏡數(shù)目決定了一臺DLP投影機的物理分辨率。微鏡由對應(yīng)的存儲器控制在+10度角和-10度角兩個位置上切換轉(zhuǎn)動。圖4為一片DMD的其中三個微鏡的工作示意圖,圖中外邊的兩個微鏡處于開的位置(+10度角),光源投射過來的光由這兩個微鏡反射,通過投影鏡頭投射到投影幕上,生成了圖像中的兩個亮的像素,而中間的那個微鏡處于關(guān)的位置(-10度角),光由它反射無法到達投影幕,就生成了圖像中的那個暗的像素。目前,DLP投影機按其中的DMD裝置的數(shù)目分為一片DLP投影系統(tǒng),兩片DLP投影系統(tǒng)和三片DLP投影系統(tǒng)。

    ----在一片DLP投影系統(tǒng)中,通過一個以60轉(zhuǎn)/秒高速旋轉(zhuǎn)的濾色輪來產(chǎn)生投影圖像中的全彩色,濾色輪由紅綠藍(RGB)三色塊組成。由光源發(fā)射的白色光通過旋轉(zhuǎn)著的RGB濾色輪后,白色光中的紅綠藍三色光會順序交替照射到DMD表面上。當紅綠藍三色中的某一種顏色的光照射到DMD表面時,DMD表面中的所有微鏡會根據(jù)自己所對應(yīng)的像素中此種顏色光的有無在開和關(guān)兩個位置上高速切換,而每一個微鏡切換到開位置的次數(shù)是由自己所對應(yīng)的像素中此種顏色的數(shù)量而決定的。此種顏色的光由微鏡反射后,通過投影鏡頭投射到投影幕上,同樣當其他兩種顏色的光到達DMD表面時,所有微鏡會重復(fù)上述動作。由于所有動作都在極短的時間內(nèi)完成,就在人的視覺系統(tǒng)中形成了一幅全彩色圖像。

    ----在兩片DLP投影系統(tǒng)(見圖6)中,使用了兩片DMD,紅色光單獨使用一片DMD,而藍色光和綠色光共同使用另一片DMD。與一片DLP投影系統(tǒng)一樣,使用高速旋轉(zhuǎn)的濾色輪來產(chǎn)生投影圖像中的全彩色,濾色輪由洋紅和黃色兩色塊組成。當洋紅色塊通過光路時,光線中的紅色和藍色光可以通過,而綠色光被濾掉,紅色和藍色光經(jīng)分色鏡被分開,紅色光到達紅色DMD表面,而藍色光被折射到藍色和綠色共用的DMD表面上。這樣紅色光和藍色光被DMD反射并投射到投影幕上。而當濾色輪中的黃色色塊通過光路時,光線中的紅色和綠色光通過,藍色光被濾掉,紅色和藍色光經(jīng)分色鏡分離,分別到達兩片DMD,經(jīng)反射被投射到投影幕上,在投影幕上形成了一幅全彩色圖像。

    ----在三片DLP投影系統(tǒng)中,使用三片DMD,每一片DMD分別反射紅綠藍(RGB)三原色中的一種,而不再使用濾色輪。

    DLP系統(tǒng)根據(jù)裝有一個、兩個和三個DMD芯片來適應(yīng)不同的市場需要。在一個單DMD投影系統(tǒng)中,用一個色輪來產(chǎn)生全彩色投影圖像。色輪是由一個紅、綠、藍濾波系統(tǒng)組成,它以60Hz的頻率轉(zhuǎn)動,每秒提供180色場。在這種結(jié)構(gòu)中,DLP工作在順序顏色模式。  輸入信號被轉(zhuǎn)化RGB數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)按順序?qū)懭隓MD的SRAM中,白光光源通過聚焦透鏡聚集焦在色輪上,通過色輪的光線然后成象在DMD的表面。當色輪旋轉(zhuǎn)時,紅、綠、藍光順序地射在DMD上。色輪和視頻圖像是順序進行的,所以當紅光射到DMD上時,鏡片按照紅色信息應(yīng)該顯示的位置和強度傾斜到“開”,綠色和藍色光及視頻信號亦是如此工作。人體視覺系統(tǒng)集中紅、綠、藍信息并看到一個全彩色圖像。通過投影透鏡,在DMD表面形成的圖像可以被投影到一個大屏幕上。


 
單片DLP投影系統(tǒng)

    綜合而言:從上的報到和各廠家實際采取的行動來看,我們完全有理由相信在投影機世界DLP將越來越占主導地位,并繼續(xù)拓展投影機的使用領(lǐng)域。

 

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