投影顯示DLP 技術

投影機工作的主要光路流程是：光源燈發出白光，經過光路系統達到光學引擎，白光被分色鏡分成 R，G，B 三種單基色光，通過成像器件形成單基色的圖像， 再由合光系統合光進而形成彩色圖像，最后則是通過投影物鏡，已形成的彩色圖 像被放大投射到顯示屏幕上。

1 DLP

為 Digital Light Processing 的縮寫，又名數字光處理技術。單片式 DMD 投影顯示系統示 意圖如圖 1 所示：

電視系統委員會（NTSC）制定的電視場為16.7ms（1/60 s），每一原色必須被顯示在5.6ms。因為DMD有一個小于20us的開關速度，一個8比特/顏色的灰度等級（256灰度）可以用單DMD系統實現。這給每一原色256灰度，或者說能狗產生256的3次方（16.7X10的6次方）種顏色組合。

1.1 單片DMD芯片

光源發出的光經過反光碗的會聚后，通過色輪分光，此時視頻信號的輸入與彩色輪的旋同時進行的，當紅光射入時，控制系統根據需要顯示紅光的信息（位置和強度），將處于合適位置的芯片變為開態，同樣的，當綠光和藍光射入時也如此。光棒勻光，透鏡聚光，全反射鏡折疊光路后形成的均勻光斑投射到 DMD 顯示芯片上，通過控制 DMD 的開關就可以達到亮態與暗態，從而實現顯示，最終通過投影物鏡將 DMD 芯片上 的圖像投射到大屏幕上。

當使用一個色輪時在任一給定的時間內有2 / 3的光線被阻擋。當白色光照射到紅色濾光片時，紅光透過，而藍光和綠光被吸收。藍光和綠光擁有同樣的道理，藍色濾光片通過藍光而吸收紅、綠光；綠光濾光片通過綠色而吸收紅、藍光。所以光源利用率較低，光效最高只有1/3。

LED光源種可以同時使用紅，綠、藍三原色，因此對投影機得光學結構也做了響應得調整。在單片DLP投影機中，是將LED紅，綠、藍三基色共3個LED驅動系統集成鑲嵌在一塊陶瓷底板上，形成一個點光源，作為投影機得光源。由于可以實現三原色LED的單獨快速通斷，三原色就可以輪流發光，快速分時，到達投影系統，這樣通過變換投影燈得色彩實現彩色投影，就不再需要采用復雜而精密得色輪系統。

1.2 雙片DMD芯片

為了降低成本和提高效率，在單片系統中使用了金屬鹵化物燈。但在某些應用領域光亮度又顯不夠，需要在光輸出和精確的顏色之間進行權衡，因此提出了獨特的雙DMD結構，入圖所示。雙片系統中的色輪不用紅、綠、藍濾光片，取而代之，系統使用兩個輔助顏色，品紅和黃色。色輪的品紅片段允許紅光和藍光通過，同時黃色片段通過紅色和綠色。結果是紅光一直通過濾色系統，紅光在所有時間內都通過，藍色和綠色在品紅和黃色色輪交替旋轉中每種光實質上占用一半時間。

一旦通過色輪，光線直接照射到雙色分光棱鏡系統上。在這點，連續的紅光被分離出來而射到專門用來處理紅光和紅色視頻信號的DMD上，順序的藍色和綠色光投射到另外的DMD上，專門處理交替顏色，這一DMD由綠色和藍色視頻信號驅動。

與單片DLP系統相比，雙片系統紅光輸出是原來的大約三倍。并且因為現在只由兩個而不是三個濾光片組成，在一給定的視頻畫面中藍光和綠光輸出增加了大約50%（16.7ms/2=8.35ms,8.35ms/5.6ms-1=49.1%）。

1.3 三片DMD芯片

光源發 出的光線會被棱鏡分成紅綠藍三種原色每種顏色則分別被導向適當的DMD ，這表示紅光、綠光和藍光都各有一顆DMD組件負責執行光調變組件負責執行光調變。三片DMD提供的屏幕像素是三個微反射鏡輸出的組合/聚光結果。一個微反射鏡調變紅光，第二個調變綠光，第三個調變藍光。三片DMD的反射光路如圖1.10 c 所示。此系統用棱鏡代替了色輪，工作特性更穩定，但價格更貴。對于大型投影系統比如電影院或者大劇院，通常會使用一種復雜的三片設計。每一個顏色分配一個和一個三棱鏡。三棱鏡將白光光源分成許多種顏色?然后在圖像通過投影視鏡之前重新將三個影像組合。這套系統被稱為影院系統，可以生成35萬億種顏色。

審核編輯：劉清