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1、数字家庭影院与 DLP 投影仪DVD 视频播放机的问世和卫星广播的开通使得越来越多的人花费不了多少就能在家里很容易地建立起自己的家庭影院，从而足不出户就可欣赏到影剧院般的影像画面与声音效果。随着家庭影院的兴起，一大批开发商纷纷加盟此领域产品的开发，针对不同用户的不同需求，相继开发出相对简单便于单人在小范围中使用的系统，以及特别设计用于特定场所的高档影剧院系统。产品种类的快速增多，使用户的选择范围越来越宽，无论是初入门者还是发烧友，各自都能买到其中意之品。家庭影院系统重要产品之一是显示设备，最为广泛使用的是高档次的大屏幕显示设备，例如家用 CRT 显像管电视机以及尺寸更大的背投式 CRT 显像管
2、投影电视机。近几年，又推出多式多样供选择的显示设备，包括背投式 LCD 液晶显示电视机，正投式 LCD液晶显示投影机、DLP（Digital Light Processing）数字光处理投影机和 PDP（Plasma display Panel）等离子体显示器等。本文主要谈谈DLP 投影机的情况。一、DLP 投影机简介DLP 投影机是一种反射型投影机，使用 DMD（DigitalMicromirrorDevice）数字微镜片器件作为成像源板。一个 DMD单元有 50100 万片微镜片聚集在 CMOS 硅基板上。一片微镜片表示一个象素，变换速率为 1000 次/秒，或更快。每一镜片的尺寸为14m
3、14m（或 16m16m） ，为便于调节其方向与角度，在其下方均设有类似铰链作用的转动装置。微镜片的转动受控于来自CMOS RAM 的数字驱动信号。当数字信号被写入 SRAM 时，静电会激活地址电极、镜片和轭板（YOKE）以促使铰链装置转动。一旦接收到相应信号，镜片倾斜 10，从而使入射光的反射方向改变。处于投影状态的微镜片被示为“开” ，并随来自 SRAM 的数字信号而倾斜+10；如显微镜片处于非投影状态，则被示为“ 关”，并倾斜-10 。与此同时， “开” 状态下被反射出去的入射光通过投影透镜将影像投影到屏幕上；而“关” 状态下反射在微镜片上的入射光被光吸收器吸收。（见左图）简而言之，DM
4、D 的工作原理就是借助微镜装置反射需要的光，同时通过光吸收器吸收不需要的光来实现影像的投影，而其光照方向则是借助静电作用，通过控制微镜片角度来实现的。通过高变换速率和脉宽调制技术的应用，DMD 可以提供1670 万种颜色和 256 段灰度层次，从而确保 DLP 投影机可投影的活动影像画面色彩艳丽的细腻、自然逼真。二、单片式与三片式 DLP 投影机单片式 DLP 投影系统DLP 投影机分单片式和三片式两种。前者指的是机内安装有一片 DMD，而后者则安装了三片 DMD。1、单片 DMD 式投影机单片 DMD 式投影机系统设有一彩色转盘，转盘上被分割成红、绿、蓝三个区域。工作时，该盘高速旋转，借助时
5、分方案（time-sharing formuia） ，光透过此转盘会分为红、绿、蓝三色光，随后再被反射到按时分方案运行的 DMD 上，最终重现在投影屏幕上的是最多可达 1870 万种颜色，色彩斑斓的彩色影像。很明显，这一系统的色彩重现质量主要取决于彩色转盘的性能。单片式 DLP 投影机自问世来，通常被用于资料投影。这样的投影机提供高对比度、高分辨率与灿烂鲜亮的影像投影效果，而且 DLP 投影机的外型相对比较小，重量轻，消耗功率也不大。2、三片 DMD 式投影机在三片 DMD 式投影机系统，光是通过一个色彩滤镜被分成红、绿、蓝三色光的。为了重现红、绿、蓝三色，波波三棱镜会将光分别分配给三片 DM
6、D，反射在 DMD 上的光借助色彩三棱镜再重新聚焦在一起，并通过透镜被投影到屏幕上。由于每一片 DMD仅承担一种颜色的反射，因此相对单片式 DLP 系统而言，光在三片式 DLP 系统获得了更有效的使用。在该系统，光源的亮度越高，那么投影到屏幕上的影像画面也就越明亮。此类投影机的亮度可高达10000 流明（ANSI） 。三.DLP 投影机的主要优点三片式 DLP 投影系统与 LCD 投影机相比，DLP 投影机具有下列几个优点：1、由于 DLP 投影机使用的是反射光，因此，投影的影像亮度较高，而且黑色表现良好。2、由于 DLP 投影机 DMD 单元中象素之间的间距非常小，因此投射出来的影像更平滑、
7、自然。3.由于 DLP 投影机提供特别快的响应速度，可以影像重现质量更好。4.由于 DLP 投影机在呈现高对比度与高质量活动影像的投影效果上尤其有效，因此更适合视频节目的放映。正是由于 DLP 投影机具备以上优点，因此备受关注，尤其是用于家庭影院更有优势。吸引了不少开发商步入此类产品的开发行列。目前，DLP 投影机的品种和类型不断增多，使用范围也不断拓宽，从超小型业务型投影机到家庭影院用甚至专业影院用的投影机已一应俱全。四.数字影院与家庭影院用 DLP 投影机三片式 DLP 投影机自问世以来除被用于大屏幕工业投影领域外，现已开始运用于先进的“数字影院” 。数字影院（也称 e 影院）是刚兴起不久
8、的全新影片制作放映方式，大多数人对其还比较陌生。何谓数字电影？简单来说，是指从拍摄、剪辑到传送，直到最终放映的全过程均由数字信号参与完成的电影。数字电影的拍摄与编辑，借助的是数字摄录一体机来代替传统 35mm 胶片摄影机，想前不久在国内公演的星战前传-克隆人的进攻一片，就是全程采用SONY 的 Cinealta 24P 数字摄像系统制作的，完全抛弃了传统的电影胶片。数字电影的放映是通大容量通讯网直接分传到各大影院和影剧院或者采用光盘以及电脑硬盘等数据载体。影片放映大多使用新颖的正投式 DLP 投影机或者是由 JVC 公司开发采用 D-ILA（Direct-Drive image Light A
9、mplifier）方式的投影机。由于宽带网及服务的日益见旺，全球数字影院的市场规模将达到 1000 亿日元（约 8.3 亿美元）左右。美国 TI（ Texas Instruments）公司开发的数字影院用DLP 系统被公认为功能特性超过其他同类投影系统，全球范围已有多套 DLP 系统投入了运营之中。目前，家庭影院用投影机主要包括 CRT 三管（三枪）三透镜式、透射型三片 LCD 式和 DLP 式等三种。另有 D-ILA LCD 和LCOS（Liquid-crystal-On-Silicon）LCD 等反射型正投式投影机还未被家庭影院广泛采用。对于家庭影院用正投影机的开发，开发者着重考虑的注重影
10、片影像的饱和度特性，瞄准开发的是影院系统装备良好，且在暗光下使用的投影机，这就意味着，投影机高亮度特性不是开发追寻的目标，而投影机系统工作时的寂静性能却在开发考虑之列。在三类主要的家用投影机中，三管式 CRT 投影机在色彩重现、对比度和活动影像再现特性上优于像素显示方式的投影机。虽然这一类投影机的影像投影质量高，但由于使用了 8 英寸左右口径的 CRT 投影管、大透镜和庞大的光学系统，结果使得设备体积庞大笨重，不便安装，价格又不菲，而且消耗功率也不小。另外，为实现高质量的三色会聚，需要设计完美的聚焦装置、设置复杂而精确的调整手段以及加添散热的制冷单元等，可谓结构复杂。尽管如此，CRT 三枪投影
11、机仍然受到追求最佳影像质量的发烧友们青睐。与三管式 CRT 投影机相比，LCD 投影机要便宜得多，而且其诸多特性也在不同程度地加以改进，尤其近几年的进步很快。透射型 LCD 投影机的开发使用了数据投影机制造过程中所采用的技术，其中包括能在光亮房间里观看的高亮度技术。也许正是这些特性，仍受到了一部分想低成本建立家庭影院的用户偏爱。然而遣憾的是，天生差劲的对比度，缓慢的响应特性使之并不太适应活动影像的展现，在家庭影院中的使用范围受到很大的限制。与 CRT 显像管和透射型 LCD 投影方式相比，DLP 投影机则非常适合用于家庭影院。它除了外形小、重量轻和功耗小之外，还能够提供高亮度、高分辨率和高对比
12、度等图像显示特性。尽管与透射型 LCD 投影机一样，也属于像素显示类机型，然而在活动影像与细节层次显示特性上都相对较好。许多 AV 评论家与影评人均对DLP 投影机的影像重现质量给予了很高的评价。现在家庭影院用的DLP 大都是售价更具亲和力的单片式 DLP 投影机。 五、几款常见 DLP 投影机介绍1.DPX1DPX1 是雅玛哈公司开发的一款单片式 DLP 投影机。该公司开发此类产品特别注重“活动影像重现质量”.“暗部层次展现”以及“色彩显现 ”等特性技术的改进与应用。为获得最佳影片色彩的重现效果，该机采用的彩色转盘去除了传统红、绿、兰、白四色转盘上的白色透明区域，这样做，使得投影到屏幕上的颜
13、色更明亮艳丽，色彩获得更好的平衡。对冷却风扇与彩色转盘工作时产生的噪声进行抑制，使之降到 30dB 是 DPX1 在数据投影机的基础上实现的又一改进，这一改进使得放映环境除影片伴音外，几乎听不到投影机运行时令人讨厌的风扇杂音，从而使放映场所更寂静。另外，最近新设计的转盘还能确保影片画面暗处的黑色更黑，这样，对影片画面应有层次的真实重现有了更可靠的保证。2HE3100HE3100 是 Plus Vision 公司开发推出的一款单片式 DLP投影机。该公司是 DLP 数据投影机开发较早的一家，随后不外，步入了家庭影院用投影机的开发行列，并移植了部分数据投影机所采用的成熟技术。HE3100 的开发推
14、出，标志着 PlusVision 公司又开始向家庭影院用投影机市场进发。HE3100 的外形俯视面积稍大于 A5 尺寸、重 2 公斤，最大投影画面尺寸可达 200 英寸。3VP 12S1是 Marantz 公司开发推出的一款 DLP 投影机。该机内置的DMD 象素为 1280720，对比度高达 1100：1。VP12S1 采用了直径为 98mm 的彩色转盘上，有六个颜色区域（红、绿、兰2） ，转速是早期 DLP 产品的 2.5 倍，高转速的设计应用减弱了杂波干扰对画面色彩的影响。为降低设备的噪声，VP-12S1 对转盘马达作了压实密封处理，并增加了一个消音装置，最终使噪声降到 32dB。对于隔
15、行与逐行(I/P)的视频信号之间的转换，VP 12S1 采用了2：3Pulldown 方式运动适应型的转换方法。为减少光路系统单元因不规则反射所造成的光泄漏，该机对光路系统内的元器件及所相应技术一并进行精心选择和卓有成效的改进。4XVZ9000XVZ9000 是夏普公司开发推出的一款单片式 DLP 投影机。该机内置的 DMD 象素也是 1280720，对比度也达 1100：1。机内安装有专用于影院的红、绿、兰三原色彩色转盘，转速是传统转盘的 2.5 倍速。XV-Z9000 光路系统单元内的光器件均经过了低反射涂敷处理。该机还支持 HDTV 高清晰电视的播放。由于XVZ9000 是夏普公司至今开
16、发推出的最好一款投影机，也是同类DLP 投影机中的佼佼者，其使用的技术中不少是属于挑战性的。在此不妨对其进行详尽的剖析。1)高对比度 为适应透镜移位变向(lens-shift) 结构， XVZ9000 光路系统单元中使用了一个三棱镜。在过去，使用这样的三棱镜因其易产生反射，要真正获得高对比度特性，确实存在困难。然而，由于夏普公司成功开发运用了三项关键技术，从而使易反射的缺陷得以弥补。技术的关键之一是消除产生于光路系统的光闪烁；技术关键之二是采用抗反射涂敷以降低投影反射，技术关键之三是在“关” 的状态减少入射光从 DMD 微镜片进入投影透镜。这些技术的应用有效去除了光路系统不规则反射而形成的散射光和光泄漏，从而确保了1100：1 高对比度指标的兑现。当然，增加了投影透镜前入射光屏障板也是一重要的改进措旋，起到了应有的作用。2)色彩重现在 DLP 中，彩色转盘对重现影像的色彩起着至关重要的作用，色彩特性
