什么是DLP?

技術原理

DLP（Digital Light Processor）數碼光輸處理器包括數碼微鏡元件（DMD）、光源、彩色濾波器系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、照明及投射光學鏡頭。DLP投影機以DMD（Digital Micormirror Device）數字微鏡作為成像器件. 單片DMD由很多微鏡組成，每個微鏡對應一個像素點 ,DLP投影機的物理分辨率就是由微鏡的數目決定的。其工作過程如下：光源所發(fā)白光，經分色輪著色，被分成不同時段的紅綠藍三束色光。三色光經DMD反射成像，最后三色像分時間先后進行疊加，還原出原色投放屏幕。
DMD可形容是一個半導體光開關制。數萬個微小的四方鏡面（16×16MM）組合在有鉸式記憶系統(tǒng)（SRAM）上面。每塊鏡能開關一個光的像素。鉸可讓鏡面呈兩種情況傾斜：開進+10度：關時-10度；當鏡面不工作時停在靜止的0度。根據應用，DLP系統(tǒng)可接受數碼或模擬訊號。模擬訊號在DLP中或原廠器材前端處理器中轉換成數碼。任何錯雜的影視訊號均會經過處理變成一個完整畫幅的視頻訊號，從這里，訊號通過DLP影視處理轉變成累進的紅、綠、藍（RGB）數據，然后這些數據形成整個二位元比特（0和1）數據面。一旦影視和圖解訊號變成數碼形式即傳送到DMD，每個訊息的像素以1：1比率直接在它自己的鏡面上制圖，以數碼控制極為準確。

DLP技術最早是由德州儀器開發(fā)的。它至今仍然是此項技術的主要供應商?，F在，DLP技術被很多許可制造商所采用,他們銷售的產品都是基于德州儀器芯片組的。德國德累斯頓Fraunhofer學院（The Fraunhofer Institute of Dresden）也生產有著特殊用途的數字光處理器，并把它稱作空間光調節(jié)器（Spatial Light Modulators，SLM）。例如, 瑞典Micronic激光系統(tǒng)公司（Micronic Laser Systems of Sweden）就在其開發(fā)的Sigma印版硅模板刻印機中，利用Fraunhofer生產的空間光調節(jié)器來生成遠紫外線圖像。

在DLP投影儀中，圖像是由DMD（Digital Micromirror Device，數字微鏡器件）產生的。DMD是在半導體芯片上布置一個由微鏡片（精密、微型的反射鏡）所組成的矩陣，每一個微鏡片控制投影畫面中的一個像素。微鏡片的數量與投影畫面的分辨率相符，800×600、1024×768、1280×720和1920 x 1080 (HDTV)是一些常見的DMD的尺寸。

這些微鏡片在數字驅動信號的控制下能夠迅速改變角度，一旦接收到相應信號，微鏡片就會傾斜10°，從而使入射光的反射方向改變。處于投影狀態(tài)的微鏡片被示為“開”，并隨數字信號而傾斜+10°；如果微鏡片處于非投影狀態(tài)，則被示為“關”，并傾斜-10°。與此同時，“開”狀態(tài)下被反射出去的入射光通過投影透鏡將影像投影到屏幕上；而“關”狀態(tài)下反射在微鏡片上的入射光被光吸收器吸收。

本質上來說，微鏡片的角度只有兩種狀態(tài)：“開”和“關”。微鏡片在兩種狀態(tài)間切換的頻率是可以變化的，這使得DMD反射出的光線呈現出黑（微鏡片處于“關”狀態(tài)）與白（微鏡片處于“開”狀態(tài)）之間的各種灰度。DLP投影儀主要通過兩種方法來產生彩色圖像，這兩種方法分別被用在單片DLP投影儀和三片DLP投影儀中。

技術特點

技術優(yōu)點：
DLP顯示板的優(yōu)點是它們有極快的響應時間。你可以在顯示一幀圖像時將獨立的像素開關很多次。它使利用一塊顯示板通過逐場過濾（field-sequential）方式產生真彩圖像。步驟如下：首先，綠光照射到面板上，機械鏡子進行調整來顯示圖像的綠色像素數據。 然后鏡子再次為圖像的紅色和藍色的像素數據進行調整。（一些投影儀通過使用第四種白色區(qū)域來增加圖像的亮度并獲得明亮的色調。）所有這些發(fā)生得如此之快，以致人的眼睛無法察覺。循序出現的不同顏色的圖像在大腦中重新組合起來形成一個完整的全彩色的圖像。
對高質量的投影系統(tǒng)，可以使用3塊DLP顯示板。每塊板分別被被打上紅色、綠色和藍色，圖像被重組為一個單一的真彩色的圖像。這種技術已經被用在一些數字電影院中的大型投影設備上。DLP顯示板有高分辨率而且非?？煽?。 它們的對比度大約是多晶硅LCD投影儀的兩倍，這使它們在明亮的房間中更有效。

技術缺點:
DLP本身幾乎沒有什么問題，但是它們比多晶硅面板更貴。當你仔細觀察屏幕上移動的點的時候，（尤其是在黑色背景上的白點），你會發(fā)現采用逐場過濾方式的圖像將會分解為不同的顏色。使用投影機時，電機帶動色輪旋轉時會發(fā)出一定的噪音?，F在市面上的一種新的固態(tài)濾色系統(tǒng)可以較好的解決這個問題。

應用領域

DLP應用的前景非?？春?，小型DLP投影機正在進軍家庭娛樂市場。DLP技術在桌面投影顯示器市場也有光明的前景。

DLP投影機介紹
　　數碼光處理投影機是美國德州儀器公司以數字微鏡裝置 DMD芯片作為成像器件，通過調節(jié)反射光實現投射圖像的一種投影技術。它與液晶投影機有很大的不同，它的成像是通過成千上萬個微小的鏡片反射光線來實現的。DLP芯片的核心技術一直控制在美國的德州儀器，DLP技術似乎在追逐著Intel Inside的道路，因為它要求所有采用DLP技術的投影機產品都必須打上DLP的標志。不管其是否會取得Intel在PC領域那樣的成就，至少顯示了其領導投影機底層技術的決心。DLP的生產廠家主要為歐美廠商，如ASK、惠普、麗訊等。

　　DLP投影機分為：單片DMD機（主要應用在便攜式投影產品）、兩片DMD機(應用于大型拼接顯示墻)、三片DMD機（應用于超高亮度投影機）。

DLP投影機原理

　　以1024×768分辨率為例，在一塊DMD上共有1024×768個小反射鏡，每個鏡子代表一個像素，每一個小反射鏡都具有獨立控制光線的開關能力。小反射鏡反射光線的角度受視頻信號控制，視頻信號受數字光處理器DLP調制，把視頻信號調制成等幅的脈寬調制信號，用脈沖寬度大小來控制小反射鏡開、關光路的時間，在屏幕上產生不同亮度的灰度等級圖像。DMD投影機根據反射鏡片的多少可以分為單片式，雙片式和三片式。以單片式為例，DLP能夠產生色彩是由于放在光源路徑上的色輪（由紅、綠、藍群組成），光源發(fā)出的光通過會聚透鏡到彩色濾色片產生RGB三基色，包含成千上萬微鏡的DMD 芯片，將光源發(fā)出的光通過快速轉動的紅、綠、藍過濾器投射到一個鑲有微鏡面陣列的微芯片DMD的表面，這些微鏡面以每秒5000次的速度轉動，反射入射光，經由整形透鏡后通過鏡頭投射出畫面。

DLP投影機特點

　　DLP投影機的技術是反射式投影技術。反射式DMD器件的應用，DLP投影機擁有反射優(yōu)勢，在對比度和均勻性都非常出色，圖像清晰度高、畫面均勻、色彩銳利，并且圖像噪聲消失，畫面質量穩(wěn)定，精確的數字圖像可不斷再現，而且歷久彌新。

　　由于普通DLP投影機用一片DMD芯片，最明顯的優(yōu)點就是外型小巧，投影機可以做得很緊湊?，F市場上所有的1.5公斤以下的迷你型投影機都是DLP式，大多數LCD 投影機要超過2.5公斤。

　　DLP投影機的另一個優(yōu)點是圖像流暢,反差大。這些視頻優(yōu)點使其成為家庭影院世界中之首選品種。有較高的對比度，現在，大多數 DLP投影機的對比度可做到 600:1 到 800:1的之間，低價位的也可達450：1。LCD投影機對比度只在400:1附近，而低價位的才250：1。畫面的視感沖擊強烈，沒有像素結構感，形象自然。

　　DLP投影機還有一個優(yōu)點是顆粒感弱。在SVGA(800×600)格式分辨率上，DLP投影機的像素結構比LCD弱，只要相對可視距離和投影圖像畫面大小調得合適，已經看不出像素結構。

DLP的“彩虹效應”

簡而言之，此種視覺現象可以被簡單地理解為可感知的紅綠藍三色閃光留下的“影子”，這種現象經常發(fā)生的場合大多為明亮(白色)的物體出現在幾乎全暗(黑色)的背景上，例如大多數影片(《不可逆轉》即為特例)的結尾制作人員名單滾動字幕中。彩虹現象對于有些人來說，他們是一直可以看到的，而有些人就很少能看到，除非他們把自己的頭沿著畫面進行快速轉動。甚至還有一些人從來都沒有感受到彩虹現象。其實，這種現象的產生原因，來自于閃爍融合閾限概念(flicker fusion threshold，一種視覺心理學'psychophysics of vision'概念)。

上圖顯示的是,在長時間曝光條件下，一個白色圓圈在沿水平位置上移動的攝像機中的圖像?？雌饋戆咨夂苊黠@地分成了彩色分量。彩虹現象就是在類似情形下被肉眼所觀察到的。右圖的多個圓圈表示了在視頻中每一個單楨畫面的情況，與彩虹現象并無直接關系。

“彩虹效應”是單片DLP投影儀所特有的現象。如前所述，因為單片DLP投影儀使用一個色輪來控制顏色，那么在任一特定時刻，屏幕上出現的其實只有一種顏色。如果人的目光在投影屏幕前快速晃動，那么合成畫面的組合顏色(任一個特定時刻的紅綠藍三種顏色的畫面)將會是對肉眼可見的。單片DLP投影儀的生產商使用更快的色輪轉速，以及更多的色輪顏色段數來消除這一先天缺陷，這就是我們現在在市場上所看到的2倍速、3倍速或者4倍速色輪了。例如，一個六段色輪(紅綠藍紅綠藍)以2倍速的轉速轉動，那么其帶來的結果將是4倍速色輪。另外一種方法是將分段色輪變?yōu)榘⒒椎侣菪?，這樣的色輪是使顏色在屏幕的上下移動。普通的分段式色輪在顏色與顏色的轉換之間會有一個短暫的暫停，這就意味著如果色輪的顏色段數越多投影圖像就會越暗一些(反之段數越少圖像越明亮)。使用了螺旋色輪，微鏡器件就會在同一時刻在屏幕上投射出不止一種顏色，每一種顏色都隨著色輪的轉動而上下移動。