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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,數字光源處理)投影技術是基于TI(TexasInstruments)開發的DMD(DigitalMicromirrorDevice,數字微鏡裝置)的一種真正的全數字反射式投影技術。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點上,每一個微鏡對應著生成圖像的一個像素。因此DMD裝置的微鏡數目決定了一臺DLP投影機的物理分辨率。微鏡由對應的存儲器控制在+10度角和-10度角兩個位置上切換轉動。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裝置的數目分為一片DLP投影系統,兩片DLP投影系統和三片DLP投影系統。

    ----在一片DLP投影系統中,通過一個以60轉/秒高速旋轉的濾色輪來產生投影圖像中的全彩色,濾色輪由紅綠藍(RGB)三色塊組成。由光源發射的白色光通過旋轉著的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自己所對應的像素中此種顏色光的有無在開和關兩個位置上高速切換,而每一個微鏡切換到開位置的次數是由自己所對應的像素中此種顏色的數量而決定的。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,所有微鏡會重復上述動作。由于所有動作都在極短的時間內完成,就在人的視覺系統中形成了一幅全彩色圖像。

    ----在兩片DLP投影系統(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投影系統一樣,使用高速旋轉的濾色輪來產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,紅色和藍色光經分色鏡分離,分別到達兩片DMD,經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系統根據裝有一個、兩個和三個DMD芯片來適應不同的市場需要。在一個單DMD投影系統中,用一個色輪來產生全彩色投影圖像。色輪是由一個紅、綠、藍濾波系統組成,它以60Hz的頻率轉動,每秒提供180色場。在這種結構中,DLP工作在順序顏色模式。  輸入信號被轉化RGB數據,數據按順序寫入DMD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

    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,并繼續拓展投影機的使用領域。

 

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