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探索DLP技术奥秘
DLP的过去、现在与未来

【作者: Eric Braddom】2005年04月01日 星期五

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「史上最奇怪的发明技术──最具巧思与最特别的微机电技术」,这是美国微计算机传真杂志(PC Magazine)在德州仪器(Texas Instruments;TI)首度推出DLP技术时对其所下的脚注。然而在短短几年之间,DLP已成为全球前投影与背投影市场的领导品牌之一。根据日本Techno Systems Research的报告指出,德仪DLP子系统出货量于2004年一年之内即超过265万套,成为全球最大面板子系统供货商;而太平洋媒体协会(Pacific Media Associates)的数据也显示DLP前投影技术已于2004年一举突破47%,DLP俨然成为全球前投影与背投影市场的当红炸子鸡。但是也许你会问,究竟什么是DLP技术呢?


何谓DLP技术

数字光源处理技术(Digital Light Processing;DLP)是真正的数字投影和显示技术。利用接受数字视频,进而产生一系列的数字光脉冲;而我们的眼睛会把这些接收到的数字光脉冲解译成为彩色模拟影像。DLP技术是德仪在1987年所发明的一种速度极快的反射性数字光开关。该技术是以一种微机电(Micro Electro-Mechanical System;MEMS)组件做基础,称之为数字微型反射镜组件(Digital Micromirror Device;DMD)。DMD微芯片上面有着数量庞大的超小型数字光开关,是一种由铝金属制成的绞接式反射镜,面积小巧(14微米)、外观四方。在接受电子讯号代表的数据字符后产生光学字符输出。DMD周围环绕着许多必要功能,例如图像处理、内存、格式转换、时序控制、光源和投影光学系统,它们可以接受数字影像,然后在不降低画质的情形下,把这些影像投影到投影幕。而DLP投影系统究竟该采用一颗或三颗DMD芯片则取决于成本、光源效率、功耗、重量和体积等多项因素。而采用一颗或三颗DMD芯片则需视其应用领域而定。


单芯片与三芯片DLP技术

首先先来谈谈单芯片DLP子系统。单芯片的DLP技术最主要运用在商用数据投影机、家庭娱乐投影机以及大屏幕背投电视上。它的原理是将灯泡发出的光线透过聚光镜,聚焦在穿透性色轮(transmissive color wheel),然后再将通过色轮的光线透过第二组镜片均匀聚焦在DMD组件表面。而随着反射镜旋转状态的不同(+12度或-12度),光线可能会反射进入或是离开投影镜头的透光孔。单片面版的优点在于可缩小光学系统的体积,减轻重量,使厂商得以发展出携带方便又有弹性的投影机。


而在需要高亮度的会议室、礼堂、研讨会及舞台,就必须以三颗DMD架构式的投影机,提供更高亮度的输出。在具备三颗DMD组件的投影机中,棱镜将灯泡发出的光线分成红、绿、蓝三种原色,将每种颜色分别导向适当的DMD组件,也就是说红光、绿光和蓝光各有一颗DMD组件负责执行光调变。3-DMD提供的屏幕像素是三个微反射镜输出的组合/聚光结果,三个各自独立的微反射镜分别调变出红光、绿光与蓝光,进而提供范围更宽广的色彩再生能力。


DLP技术的特点

自德仪研发出DLP技术以来,已在业界引起数字影像的新革命。DLP究竟有何迷人之处?以下的各项特点或许能说明一二:


全面数字化

DLP影像技术是一个纯数字化的技术,不受到温度或震动等外界因素影响,提供准确且稳定的表现。


无磷光剂燃烧

DLP技术与其他电视技术不同,不会产生「烙印」(burn-in)及残影现象。


无汇聚问题

DLP技术采用单片面板来创造影像,画面始终保持清晰校准。三片式面板系统往往会造成校准偏差。


画面更出色

DLP技术以像素的高度「活跃性」为特色(像素间距离极小),提供更细腻无缝的影像。


坚固耐用

DLP技术不仅反射光线,更反射热能,不易因温度过高而造成故障。


@中标色彩逼真


DLP反射技术创造比偏光技术更真实的色彩。


高对比度度

DLP技术以简单的光学子系统呈现高对比度度。


快速响应

DLP技术的切换十分快速(只有数毫秒),即便是快速移动的影像也不会造成拖曳现象,因此,足球场或赛车道上的每个动作都能清晰而逼真的呈现。


高度可靠性

DLP芯片不受环境的影响,坚固耐用,即使长期使用,亦能保有始终如一的性能。


小型「光源引擎」

与其他技术相比,DLP技术可使投影机和电视机体积更小、更轻巧,更具视觉魅力。


DLP应用领域广泛

DLP是可靠性极佳的全数字化显示技术,目前已广泛应用在各个产业领域,包括大屏幕数字电视、商用、家用和专业用途的投影机以及DLP电影院(DLP Cinema)等。目前有超过85家投影与显示系统制造商,提供采用DLP技术的产品。


DLP电视

采用DLP技术的大屏幕电视不仅提供最佳画面,更结合了卓越画质、轻巧纤薄、高雅设计及合理价格等多项优异特性。目前有超过20家电视厂商提供采用DLP技术的电视,其中包括六家全球前九大电视制造商:LG电子、三菱、松下、三星、汤姆逊与东芝。消费者在选购各类创新的DLP电视时,也有了更多样的选择。目前DLP电视在全球有多达1万1000个零售点。


DLP商用与家用投影机

DLP技术为投影机市场开创了全新标准,提供小巧体积、轻盈重量、高亮度投影以及合理的价格。DLP前投影机具备出色的画质和画面可靠性,且唯有DLP技术才能制造出3磅以下的投影机。目前DLP家用娱乐投影机的制造商包括:Barco、明基、DPI、DreamVision、DWIN电子、InFocus Corp.、Marantz、NEC、NexGen、奥图码、Plus Vision Corp. of America、RUNCO、夏普、SIM2 Multimedia、东芝和山叶。


专业用投影机

三芯片式DLP投影机能充分满足专业用投影机市场的严格要求,现已成为奥斯卡颁奖晚会和艾美奖等全球知名活动的「技术首选」。


DLP电影院(DLP Cinema)

全球有超过250家戏院运用DLP Cinema的技术,为世界各地的电影观众带来最佳画面。同时DLP Cinema也是目前好莱坞导演、制片商和电影公司唯一采用和支持的投影技术。


也正因为DLP的特质,促使荣获本届奥斯卡最佳导演提名的马丁?史科西斯(Martin Scorsese)在其年度巨片《神鬼玩家》(The Aviator)采用了德州仪器DLP Cinema数字电影投影技术。其实德仪早在多年前便开始致力于将能创造出清晰、鲜艳与明亮影像的DLP技术应用于大屏幕电影的视觉效果。德仪与好莱坞电影团队在1997年一起测试了第一部DLP Cinema放映原型机。时至今日,目前全球已有276个DLP Cinema电影屏幕,并已运用DLP Cinema技术放映了包括星际大战首部曲、史瑞克及明日过后等140部电影,超过1700万名在全球各地的电影观众已经亲身感受到DLP Cinema技术的魅力。


DLP技术的创新应用

然而,创新是德仪的核心价值之一,在消费性电子市场竞争日趋激烈的今天,德仪DLP不断的研发最新技术,并协助客户在各个新领域进行开发。在2005年初的美国CES消费性电子大展中大放异彩的实时剧院投影产品、口袋型投影机及1080P高分辨率背投影电视,就是DLP技术的全新应用领域。


DLP实时剧院

实时剧院产品集DLP投影机、DVD播放器和音响系统于一身,让消费者只需购买一款产品,即可享有完整的家庭剧院体验,避免连接各种零件的困扰。包括惠普、奥图码(Optoma)及Cinego皆已推出其多合一的实时剧院系统。


口袋型投影机

而口袋型投影机则是目前市面上最令人感到欣喜的新品项,拥有前所未见的小型结构,其利用LED光源(发光二极管)支持携带式投影功能,可以随时随地观赏电影、数码相片及打电动。这种投影机的小巧体积可以轻易放进口袋中,毫不占空间。


1080p高分辨率DLP电视

业内人士一直引颈期盼的1080p高分辨率DLP电视,也已经在2005年初的美国CES展中亮相,是DLP高画质电视发展进程中的另一里程碑。德仪所开发的1080p原型机曾被洛杉矶时报(Los Angeles Times)评为2003年CES中十大最酷的产品之一。事实上,具备1080p高分辨率的电视,也是德仪DLP今年的重点业务项目。


结语

DLP技术在美国大屏幕电视市场的市占率较过去一年足足成长了一倍之多,而DLP技术在全球前投影市场的市占率更已取得连续10季的成长。可以预见的是,DLP的风潮将在世界各地持续延烧,其触角也将延伸至更多更新的领域,让全球各地的消费者都能亲身体会DLP技术与产品所带来的优质视觉享受。


(作者为TI德州仪器DLP产品亚洲区业务总监)


延 伸 阅 读

外观大体相同的投影机因所使用的显示组件的不同,内部的光学系统各异,有着不同的种类。现在市场上推出的投影机大致可以分为以下3种方式。相关介绍请见「投影机三大投影技术结构原理分析」一文。

慧聪网教育行业. 纵观投影机技术的当今局势,早已是时过境迁,江山易主了。CRT由红极一时走向末落,逐渐被人遗忘。你可在「点评投影技术LCD与DLP谁人称霸2005年」一文中得到进一步的介绍。

说到投影机,就不能不提到投影技术,正式由于各种投影技术的不断成熟,才使得如今的投影机功能越来越强,价格越来越低廉。在「投影技术简单素描-投影机三种常见的实现技术」一文为你做了相关的评析。

最新消息

SONY公司利用MEMS(microelectromechanical systems微机电系统),开发出来了一种新型基于光栅阀技术(grating-light-valve)的投影原型机。相关介绍请见「投影技术再迈新台阶,达到3000:1」一文。

2003 年的回顾,我们将发现2004年投影机行业的技术发展起源于2003年提出的一系列想法,比如“梯形校正”“无线功能”“sRGB”等技术概念,甚至“经济型投影机”的市场前景分析。你可在「畅想2005投影技术什?技术令人关注」一文中得到进一步的介绍。

未来几年内,3LCD技术将不断进步,3LCD产品供给量也将持续增加,3LCD集团将通过各种宣传活动推广3LCD。在「众厂商力推3LCD投影技术」一文为你做了相关的评析。

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