《光电子显示中的数字光处理器的进展02》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光电子显示中的数字光处理器的进展02（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DMD晶片与一只蚂蚁腿DLP的颜色生成 DLP产生色彩是由于 放在光源路径上的色 轮（由红、绿、蓝组 成）。 由一个微型电机驱动 的三原色滤光色轮与 视频信号严格地同步 以便在视频信号一帧 的时间内合成所要求 的颜色 。光源、色轮、DMD、变焦成像镜色轮工作示意图光源灯光会聚色轮集成输出光会聚在DMD上传光透镜DMD数控 DMDDMD-DLP投影机 DMD-DLPDLP投影的机分类 DLP投影机可分为： 单片DMD机（主要应用在小型投影机产品）; 两片DMD机（应用于大型拼接显示墙）; 三片DMD机（应用于超高亮度投影机）。 目前的DLP投影机最常见的是单片式DLP投影 机。 在单片式DLP投
2、影机中，放在光源路径上的红 、绿、蓝三原色滤色镜组成的色轮是一个关键 的着色部件。单片式DLP投影机 单片式DLP投影机的基本原理是: 由DMD产生的灰度信号，通过放在光源路径上 的色轮交替地反射彩色光，这样一来，就会使 各种色彩的图像以很高的速率呈现在屏幕上， 并在观察者的眼睛中组合成为一幅完整的彩色 画面。 控制电路可根据当前的色轮旋转位置，把相应 色彩的图像信号传递给DMD器件，交替显示在 投影屏幕上，红、绿、蓝单色图像就组合成一 幅色彩丰富的画面。 单片式DLP投影机光源色轮变焦透镜DMD芯片单片式DLP投影机DLP主板处理器存储器变焦投影透镜屏幕光源会聚透镜色轮成形透镜DMD光学元件
3、单片式DLP投影机 由于每种颜色的灰阶都是8 bit，即256种， 那么三原色总共便可产生256x256x256大 约1600万种不同的颜色。 单片式DLP投影机的体积非常小，重量轻 ，最适合于使用者便携使用。单片式DLP投影机色轮高亮度灯透镜系统光通道投影透镜系统棱镜DMD三片式DLP投影机棱镜组合DMD三片式的DLP的投影机 三片式的DLP的投影机是由三片DMD器件组成 ； DLP投影机的三片DMD器件的空间位置经专门 计算设计安排； 来自照明光源的白光经特殊设计的分光棱镜 系统后分成红、绿、蓝三色光； 红、绿、蓝三色光分别以一定的角度照射到 三个DMD器件上，在三个DMD器件上当处于“
4、开”状态的微反射镜把该颜色的光反射后再 次通过该棱镜系统重新合成，最后通过变焦 物镜把彩色图像投影到屏幕上。三片DMD式的DLP的空间安排三片DMD三片（DMD）式的DLP的投影机彩色滤波棱镜光学透镜光源DMD三片（DMD）式的DLP的光路 光路单片机、两片机、三片机示意图 三片机微型DMD-DLP投影机 0.9 kg 机体尺寸: 63.4 mm (H) x 148.8 mm (L) x 199.0 mm (W)4,数字光处理器（DLP）投影机的优点 DLP投影机清晰度高、画面均匀、色彩锐利； 三片式DLP投影机亮度可达2000流明以上，可 随意变焦，分辨率高，不经压缩分辨率可达 128010
5、24； DLP投影机独到的特点是随着分辩率的增加， 亮度也在增加，较高的分辩率意味着有更多的 微反射镜反射光。 DLP投影机具有以下的优点 1，对比度高。DLP技术可以使图像随窗口的刷 新而更加清晰，其黑白对比度高，目前DMD图 像的对比度已超过100：1；2，高清晰度。DLP投影机投射的图像，无 论远的或近的图像都是非常清晰的，并且能 够全屏地填充屏幕；3，高亮度。在DMD器件中两个微反射 镜，即两像素的间隔为一个微米，有效反射 率在百分之六十以上，更多的光线投射在屏 幕上使图像演示效果愈嘉，完全可以在白昼 光亮中演示；有效反射率在60%以上 DMD89%92%85%88%61%漫射反射占空
6、因子时间XXX=DLP投影机具有以下的优点 4，色保真度高。由于DMD器件 的灰阶和色保真度皆由微反射镜“开”状态 的占空比所决定，而占空比又是脉冲调制来 控制，最高可达10 bit即1024级，而三原色 混合可产生10亿种不同的颜色。数字彩色的 再现会保证投影图像更加逼真，不会出现发 亮的斑点；5，可靠性高。DMD数字投影 机经德克萨斯仪器公司的可靠性模拟试验， 正常工作可达76000小时，和1万多次无故障 稳定地运行； 6，响应时间快。由于DMD器件中单个微反 射镜重量轻，转动惯量极小，从“开”态到 “关”态大约是 10微秒，其响应时间非常短 。高分辨率 电脑、电视屏幕，投影机解析度的标准
7、規格： VGA: 640 x 480像素数 SVGA: 800 x 600像素数 XGA: 1024 x 768像素数 UXGA: 1600 x 1200像素数 SXGA: 1280 x 1024像素数 DMD的像素数为2048x1152大屏幕放映多媒体数字投影机DLP/DMD DLP影院放映机DLP新一代DLP-DHTVDLP与LED放映解析度的比较DLPLED照明光源 光源抛物面反射镜汞，卤素混合弧光放电电极电极5,结语 以数字微反射镜器件（DMD）为核心的 数字光处理器（DLP）是一项全新的投 影显示技术，他的诞生使我们在拥有捕 捉、接收、存储数字信息的能力后，又 实现了数字信息显示。
8、DMD与DLP技术的成功是光电子显示领 域里的一个划时代的成果，它正如CD在 音频领域产生的巨大影响一样，DLP将 为视频投影显示领域带来一场有深远历 史意义的革命 。可无数次地再现精确的数字图像 这种新的投影显示技术以DMD数字微反射镜 器件作为光学成像器件，采用数字光学处理 技术调制视频信号以驱动DMD光路系统，再 通过变焦投影透镜在大屏幕上投影成图像。 由于采用了数字技术的，使图像灰度等级可 达1024级，色彩最高可达10亿种，无图像噪 声，在大屏幕上投影成像的画面质量稳定， 可无数次地再现精确的数字图像。 DLP技术的发展 DLP技术发展方向是低成本、高画质的技术目 标; 加大DMD芯
9、片底板的硅晶圆口径和改善新型封 装技术; 在提高DLP投影机画面质量的技术实现上，TI 发布 SCR (sequential Color Recapture)即相 续彩色扑捉技术用于提升投影机的亮度和色彩 表现； 从DMD控制器LSI到DMD元件的数据传送方面 采用DDR（Double Data Rate）模式;DLP技术的发展 2002年下半年，DLP投影机光路上采用六 段式色轮，进一步提高色彩和亮度; 微反射镜的镜面倾斜角度由现在正负10度 加大至12度、14度以求进一步的亮度提升; DMD芯片尺寸在进一步缩小,微反射镜面积 从1996年边长16微米，间距1微米，到 2001年，减小至为边
10、长13.7微米，间距0.8 微米.数字投影显示（DPD）和高清晰度 电视（HDTV） 上百万个微反射镜的集成使成像器件的总光效率 达60%以上，而其对比度和亮度的均匀性都非常出 色。因此，这种以数字微反射镜器件（DMD）为核 心的数字光处理器（DLP）是近几年来一项十分引 人注目的全新的投影显示技术，以其投影单元亮 度高、均匀性好、图像高度清晰、色彩鲜艳、工 作稳定、寿命长、易于维护等优势在数字投影显 示（DPD）和高清晰度电视（HDTV）会得到更广泛 的应用。6,参考文献 1，JMFlorence and L.A.Yoder， Display system architectures for
11、 digital micromiror divice（DMD） based projectors，Proc.，SPIE 2650，（1996）193-208. 2，LJHornberck， Digital light processing for high-brightness， high- resolution applications，Proc.，SPIE 3013， （1997），27-41. 3,宋菲君,S.Jutamulia,北京 大学出版社,1998 4, 杨世宁，李耀棠，王天及等，“用数字微反射 镜器件合成体视全息图拍摄系统”光电子*激光 ，（Journal of Optolec
12、tronics*Laser）， Vol.12,No.7 Jun.(2001)p.719-721参考文献 5, R.L. Knipe, “Challenges of a Digital Micromirror Device: Modeling and Design,“ SPIE Europto Proceedings, Vol. 2783, pp. 135-145 (June 12-13, 1996). 6, V. Markandey and G. Hewlett, “Digital Light Pro-cessing: A DSP Powered Multimedia Display,“ DS
13、P & Multimedia Technology, Vol. 5, No. 4 (July/August 1996). 7, L.J. Hornbeck, “Digital Light Processing and MEMS: An Overview (Invited Paper),“ Digest of IEEE/LEOS 1996 Summer Topical Meetings, Optical MEMS and Their Appli-cations, WA3, pp. 7-8, Keystone, CO (August 5-9, 1996). 8, F. Skaggs, “Autom
14、atic Testing of the Digital Micromirror Device (DMD),“ Digest of IEEE/LEOS 1996 Summer Topical Meetings, Optical MEMS and Their Appli-cations, WB2, pp. 11-12, Keystone, CO (August 5-9, 1996). 参考文献 9, W.E. Nelson, “Digital Light Processing for Color Printing (Invited Paper),“ Digest of IEEE/LEOS 1996
15、 Sum-mer Topical Meetings, Optical MEMS and Their Applications, WC3, pp. 19-20, Keystone, CO (August 5-9, 1996). 10, M. Mignardi, R. Howell, “The Fabrication of the Digi-tal Micromirror Device,“ EF/SEMI Conference, Commercialization of Microsystems ?6, Kona, HI (October 6-11, 1996). Proceedings in progress. 11, L.J. Hornbeck, “Digital Light Processing for Projec-tion Displays: A Progress Report (Invited Paper)“ SID EuroDisplay 6, Proceedings of the 16th International Dis-play Research Conference, pp. 67-71, Birmingham, England (October 14-18, 1996). 谢谢！
