投影仪的工作原理 投影仪的构造图

今天小孩一直捣鼓一个东西,我不知道是什么就问了一下,结果被学长批评了,说怎么不知道的东西这么多,学光学的怎么能连投影仪都不认识。哎,那东西都被拆成件件了,它要穿着衣服我肯定知道。不过原理我还真不知道,顺便学习一下,都是网上的。

概要:投影仪目前已广泛应用于演示和家庭影院中。在投影仪内部生成投影图像的元件有3类,根据元件的使用种类和数目,产品的特点也各不同。另外,投影仪特有的问题包括,画面会因投影角度的不同而出现失真,在屏幕前面要留出一定的空间等。解决办法是采取失真补偿和实现短焦等措施。

投影仪是一种用来放大显示图像的投影装置。目前已经应用于会议室演示以及在家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影。在电影院,也同样已开始取代老电影胶片的数码影院放映机,被用作面向硬盘数字数据的银幕。

说到投影仪显示图像的原理,基本上所有类型的投影仪都一样。投影仪先将线照射到图像显示元件上来产生影像,然后通过镜头进行投影。投影仪的图像显示元件包括利用透光产生图像的透过型和利用反射光产生图像的反射型。无论哪一种类型,都是将投影灯的光线分成红、绿、蓝三色,再产生各种颜色的图像。因为元件本身只能进行单色显示,因此就要利用3枚元件分别生成3色成分。然后再通过棱镜将这3色图像合成为一个图像,最后通过镜头投影到屏幕上。

图1:投影机的基本原理

使用图像显示元件,分别产生红、绿、蓝三色图像,然后通过合成进行投影。

图像显示元件包括3类(见图2)。其中采用液晶的有2类,分别是采用光透过型液晶的透过型液晶元件和采用可反射光的反射型液晶的元件。后一种元件是DMD(数字微镜元件),每个像素使用一个微镜,通过改变反射光的方向来生成图像。

图2:3种图像显示元件,点击放大

分别是采用液晶的透过型液晶元件和反射型液晶元件,以及利用镜子产生像素的DMD。3种元件各有利弊。

图3:反射型液晶元件采取的措施点击放大

投影机使用的反射型液晶元件大体上采取如下3种措施:(1)采用无机材料的定向膜,易于控制液晶;(2)通过减小液晶层厚度,提高响应速度;(3)通过取消液晶中的障碍物即隔离片(Spacer),提高光的利用效率。

透过型元件与反射型液晶元件

结构与液晶面板相同的透过型元件

透过型液晶元件生成图像的原理与已经广泛用作普通电脑显示屏的液晶显示器相同。在日本国内,精工爱普生和索尼两公司已经开始提供这种元件。投影仪用的液晶元件是用高温多晶硅液晶制造的。因为它不同于普通液晶显示器,通过将小像素生成的图像放大至数百倍后进行投影,因此极其微小的缺陷放大后都会非常明显,在制造的时候需要相当高的精度。

透过型液晶元件的工作原理与液晶显示器完全相同。液晶分子在加电后方向就会改变,由液晶分子的方向来调节是否让光线通过,以此显示白色和黑色。

其缺点是光的利用效率较差。这是因为透过型液晶面板由多层构成,因此只能保证3成左右的入射光通过。

透过型液晶元件的尺寸越来越小。透过型液晶元件一般在0.7~0.8英寸之间,不过为了控制成本,主流投影仪使用的元件都在0.7英寸左右。然而,元件越小,透过光的面积就越小,因而图像就越暗。因此,使用小元件时为了确保亮度,投影灯就要大一些,而且为了提高透过光的效率,光学系统也会变大。"由于在使用小液晶面板时,为了确保亮度,必须照射更多的光线,因此机身反而会更大。而尺寸为0.9英寸左右的话,不仅可确保足够的亮度,同时还能设计到更小。"(投影仪专业制造商nec显示技术公司投影系统业务部商品规划部经理高木清英)

透过型液晶元件会因长时间使用而老化。这是因为用来调节液晶分子方向的定向膜和控制光线方向的偏光板等采用的是有机材料。由于投影灯功率高,因此不仅发热,而且光线很强,所以会使有机材料产生化学变化。材料老化的程度因投影灯的使用模式和用户使用方法的不同有很大差异。

适合视频播放的反射型液晶元件

在可实现高画质的液晶元件中有一种反射型液晶。最大的特点是显示视频时至关重要的响应速度非常快,而且由于对比度高,因此黑色显示得非常清晰。这种液晶适合于显示电影等视频播放。

目前已有三家日本公司开发成功了这种元件。JVC、日立制作所和索尼已经分别于1997年、2001年和2003年发布了这种元件。JVC的元件名为"D-ILA",索尼的元件名为"SXRD"。

反射型液晶元件由于光的利用效率比透过型高,因此能够制造出高亮度的投影仪。在液晶部分的下面有一层反射光线的薄膜,能够反射6~7成的光线。对比度高是因为关闭电压时液晶采用的是垂直排列方式。这种方式称为垂直定向。由于不加压时,为黑色显示,因此能够更清晰地表现黑色。反射型液晶元件的优点在显示暗画面时更容易理解。在漆黑的画面上显示黑衣服和头发时,能够不受背景的影响进行显示(JVCILA中心规划部经理柴田恭志)。

投影仪用的反射型液晶元件的响应速度高是因为在液晶部分采取了一定的措施(见图3)。通过将液晶层减小到2μm以下,提高了响应速度。一般来说,液晶面板为了确保均匀的薄度,要在液晶中加入名为隔离片的辅助材料。这种隔离片的厚度就是液晶层的厚度。但JVC的D-ILA和索尼的SXRD,通过在制造方法和封装材料上下功夫,在不使用隔离片的情况下实现了2μm的厚度。"通过取消隔离片,解决了在像素显示部分会显出隔离片的问题。利用封装材料确保了液晶单元的厚度。"(索尼投影显示器公司投影仪引擎部综合部长桥本俊一)

如何使用透镜来进行反射

每个像素一个微镜,反射光线

投影仪有的还使用微镜元件。这就是美国德州仪器开发的DMD。由于DMD专利归该公司所有,因此只有该公司进行生产和供货。采用DMD的投影仪称为DLP(数字光处理)投影仪。

DMD的每一个像素都是一面镜子,在半导体底板上排列着和像素一样多的微镜。微镜边长仅14μm。使用微镜最多的DMD是大约80万像素的型号。通过在0.7英寸(对角线长度)底板上的大约80万枚微镜逐枚动作来显示图像。

每一枚微镜以对角线方向为轴左右倾斜(见图4左)。采用静电引力移动微镜。微镜本身施加20V电压,在对角线一端下方施加5V,另一个施加0V电压后,由于0V一端的电位差较大,因此微镜就将向这一侧偏移。

图4:DMD结构(左),以及用DMD生成图像的原理(右)点击放大

利用微镜角度改变反光方向。显示白色时设置成反射光朝向镜头的角度。显示黑色时光线则光被吸收板所吸收。结构示意图由日本德州仪器提供。

通过倾斜DMD的方向来改变光线反射角度,来实现白色和黑色(见图4右)。当微镜向某个方向倾斜10度时,通过调整光线将反射到镜头方向,反方向倾斜10度时光线将反射到光吸收板上。这样一来,光线朝镜头反射时显示白色,朝光吸收板反射时显示黑色。中间色调则通过在极短时间内反复切换白色和黑色来实现。

与液晶元件相比,DMD的像素具有更高的图像显示性能。首先是对比度高。对比度最高可达3000:1。另外对信号的响应速度快。响应速度约为15微秒,差不多是液晶的1000倍。响应速度越快,越能平滑地显示视频图像。而且DMD的光利用效率更好。由于像素由微镜组成,因此照射来的光线有9成会反射出去。不过,虽然性能高,但每个像素的均价也高。

包括4类。单板式DLP投影仪和使用3枚透过型液晶元件的液晶投影仪是面向演示及家庭影院的普及型产品。使用反射型液晶的液晶投影仪和3板式DLP投影仪则是面向电影院数字放映机和大厅及各种大众活动的高价位产品。

只使用一枚DMD的单板式DLP投影仪通过高速旋转彩色滤色器,按顺序分别向DMD照射红、绿、蓝三色光。DMD连续显示各色图像,然后通过镜头进行投影。根据日本德州仪器的公开资料制作而成。

适合小型化的单板投影仪

适合小型化的单板式投影仪

投影仪使用的元件有3类,而实际采用这些元件的产品则分为如下4类:(1)只使用1枚DMD的单板式DLP投影仪、(2)使用3枚透过型液晶的液晶投影仪、(3)使用3枚DMD的3板式DLP投影仪和(4)使用3枚反射型液晶元件的液晶投影仪。从显示红、绿、蓝三色图像的投影仪原理看,基本上都是3板式。然而像DMD一样图像显示性能较高的元件有1枚即可构成投影仪。DMD的单枚价格较高,也是采用单板式设计的原因之一。使用DMD的DLP投影仪除部分大型产品外基本上都是单板式(见图5)。

图5:投影仪种类和用途

单板式DLP投影仪并不预先分离光线,而是通过由红、绿、蓝三色构成一种光线的彩色滤色器,按顺序切换三种颜色(见图6)。彩色滤色器每秒旋转60~180次。通过彩色滤色器的光线照射到DMD上。DMD高速连续显示三色图像,照射红色光时显示红色成分的图像,照射绿色光时显示绿色成分的图像。被DMD反射的三色图像通过镜头进行投影。

图6:单板式DLP投影仪的结构

单板式DLP投影仪由于对比度高、响应速度快,因此适合于家庭影院等视频显示领域。而且光学系统不需太大,因此设计小巧、重量轻,且便携性强,因此还适合于与电脑一起携带使用(照片1)。

不过,也有人指出单板式DLP投影仪使用彩色滤色器连续显示三色图像也产生了相应的缺点。这就是高速的图像显示而导致颜色分离的"彩虹现象"。有人指出颜色分离会"觉得晃眼睛"。面向家庭影院的产品通过提高彩色滤色器的旋转速度,并将滤色器分为6个,或除三色外再加上白色等方法减轻了这种分色现象。

日本PLUSVision推出的DLP投影仪"V-1100"。重约1.0kg,尺寸为宽180×高45×纵长141mm,一只手就能拿得住。

用特殊镜片进行分光

采用投影仪基本结构即3板式的投影仪包括如下3类:(1)普及型即采用透过型液晶的产品、(2)采用DMD的高价产品和采用反射型液晶元件的高价产品。

下面以液晶投影仪为例介绍一下此类产品的结构(图7)。首先要将对身体有害的紫外线和影响到温度的红外线从投影灯发出的光线中去除掉。然后根据波长将光分离成红、绿、蓝3色。分离光线时采用一种名为"分色镜"的特殊镜片。分色镜具有只让特定波长的光通过而反射其他光线、或者只反射特定光而让剩余光线通过的特性。先分离红色,接着分离绿色,最后剩下的就是蓝色光。有的产品则按蓝、绿、红的顺序进行分离。由图像元件生成3色图像,然后利用棱镜将这些光进行合成。为了形成自然色,按红3、绿6、蓝1的比例对光线进行合成。

图7:液晶投影仪的结构

投影灯发出的光线首先被分割成紫外线和红外线。然后利用名为分色镜(DichroicMirror)的特殊镜片将其分成红、绿、蓝3种光。生成3色图像后,利用棱镜合成后进行投影。减少元件上造成梯形失真部分的像素。分辨率会因此而下降。

图8:梯形失真补偿技术

各种场合对投影仪的要求不同一

会议室使用和家庭使用的要求不同

投影仪根据元件种类及采用的元件数量不同,特点也各不相同。不过,实际产品除元件外还根据用途进行了调整。

投影仪的用途大体分为3个方面。首先是会议室等场合使用的演示用途,第二个是在家庭中观看电影的家庭影院用途,第三个则是电影院等场合中放映数字电影的数码放映机。

在产品数量最多的演示和家庭影院方面,12万~60万日元左右的小型产品已经广泛使用。此类产品的销量方面,采用透过型液晶元件的约为8成,采用DMD的约为2成。在会议室和各类活动中,电影院使用的是采用3枚DMD的DLP投影仪和采用反射型液晶元件的投影仪。

是否重视亮度,是否重视对比度及色彩表现效果,因不同的用途而异。演示用投影仪主要设想在会议室使用。在会议室,为了做记录,周围环境必须要达到一定的亮度。因此对投影仪有亮度要求。如果亮度达到1500ANSI流明到2000ANSI流明之间,即便周围光线明亮,也可以进行正常投影。而且由于需要显示表格等细小文字,因此还要示具有较高的分辨率。最近大多都达到了与电脑显示器相同的XGA(1024×768像素)规格以上。

另一方面,家庭影院方面,由于可以降低房间亮度,因此亮度要求较低。取而代之的是对比度能否能够更深地表现黑色,能够充分表现出对于表示肌肤非常重要的红色。为了提高色彩表现效果,"通过改进分光镜的制造工艺,能够充分表现出红色和绿色效果"(三洋电机消费者企业集团AV解决方案公司投影仪业务部商品规划部商品规划科科长杉村一人)。另外,使用反射型液晶元件的高价投影仪已经开始采用光波分布接近自然光、色彩表现效果较好的佳能投影灯。

通过加大像素间隔,修正显示图像

对于投影仪来说,虽然与其他显示设备一样画质非常重要,但是也存在因"投影"方式而产生的投影仪特有的问题。一是必须调整投影角度,二是必须在屏幕与投影仪之间留出没有障碍物的空间。

投影仪会因投影角度不正而使图像出现梯形失真(见图8上,点击放大)。房间狭小时有时就要将投影仪横向错开放置,或者必须从斜下方投影。如果横向投影,就会产生左【】右加宽的梯形,而从斜下方向上投影时则会形成上宽下窄的梯形。

这种梯形校正技术目前已经成熟,并且已经应用于大多数产品中(见图8下,点击放大)。该技术称为"梯形失真校正"。

以投影仪投影出来的画面横纵比为4:3为例进行说明。上宽下窄的梯形根据下线,将画面校正成4:3的长方形。为了实现这一点,就要改变元件生成的图像。即在元件上加大直接投影时会变宽的那部分的像素间隔。也就是说,通过将元件上的显示调整成梯形,而使投影图像显示成长方形。不过,像素间隔加大的那部分的分辨率会有所下降。

各种场合对投影仪的要求不同二

而且校正技术也在不断进步。有的产品不仅上下和左右变宽时都能校正,而且投影时还能够通过倾斜传感器检测机身角度,自动校正图像失真。

有一种独特方式就是necViewTechnology开发的校正技术。利用附带的遥控器指定显示画面的4个角,按一下设置按钮,就能校正成由指定的4个点构成的四角形。该公司利用自主开发的芯片实现了这种校正技术。

另外,还在缩短屏幕和投影仪之间的距离上进行了研发。因为要想不把中间的障碍物投影上去,投影距离越短越好。最近镜头焦距较短的产品需求日趋旺盛。短焦镜头目前主要用于高分辨率的高价机型中。不过,由于镜头昂贵,因此最初只应用于高性能的高价产品中。最近由于镜头价格已逐步降低,因此两年前开始逐渐应用于小型产品中。

此外,还在开发不使用镜头而实现短焦的产品。这就是NECViewTechnology开发的利用镜片反射光线来调节角度的DLP投影仪"WT600"。按顺序将光线反射到4枚非球面镜片上进行投影。由于可以将投影仪放置在演示人员和屏幕之间,因此不会投影出人影。"投产方面最大的困难是提高亮度。目前已通过改进彩色滤色器,实现了1200ANSI流明"。

NEC View Technology推出的DLP投影仪"WT600"。60英寸(0.9×1.2m)屏幕的投影距离为26cm。不使用镜头、只用镜片实现短焦的投影仪

CRT :CRT(Cathode RayTube)是阴极射线管。是应用较为广泛的一种显示技术。CRT投影机 把输入的信号源分解到R(红)、G(绿)B(蓝)三个CRT管的荧光屏上,在高压作用下发光信号放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。

  它有两个性能值得注意:一是会聚性能:对 CRT 投影机 来说,会聚控制性显得格外重要,因为它有RGB三种CRT管,平行安装地支架上,要想做到图像完全会聚,必须对图像各种失真均能校正。机器位置的变化,会聚也要重新调整,因此对会聚的要求,一是全功能,二是方便快捷。会聚有静态会聚和动态会聚,其中动态会聚有倾斜,弓形,幅度,线性,梯形,枕形等功能,每一种功能均可在水平和垂直两个方向上进行调整。除此之外,还可进行非线性平衡,梯形平衡,枕形平衡的调整。二是CRT管的聚焦性能:CRT管的聚焦机制有静电聚焦、磁聚焦和电磁复合聚焦三种,其中以电磁复合聚焦较为先进,其优点是聚焦性能好,尤其是高亮度条件下会散焦,且聚焦精度高,可以进行分区域聚焦,边缘聚焦,四角聚焦,从而可以做到画面上每一点都很清晰。CRT投影机显示的图像色彩丰富,还原性好,具有丰富的几何失真调整能力;缺点是亮度较低,操作复杂,体积庞大,对安装环境要求较高。

LCD :LCD(Liquid Crystal Display) 投影机 分为液晶板 投影机和液晶光阀 投影机两类。液晶是介于液体和固体之间的物质,本身不发光,工作性质受温度影响很大,其工作温度为-55oC~+77oC。投影机利用液晶的光电效应,即液晶分子的排列在电场作用下发生变化,影响其液晶单元的透光率或反射率,从而影响它的光学性质,产生具有不同灰度层次及颜色的图像。

 按照液晶板的片数, LCD投影机分为三片机和单片机, 三片LCD板 投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成RGB三束光,分别透射过RGB三色液晶板;信号源经过AD转换,调制加到液晶板上,通过控制液晶单元的开启、闭合,从而控制光路的通断,RGB光最后在棱镜中汇聚,由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。目前,三片板投影机 是液晶板 投影机 的主要机种。 LCD单板投影机体积小,重量轻,操作、携带极其方便,价格比较低廉。但其光源寿命短,色彩不够均匀,分辨率较低。目前单板投影机 的机型已经很少。

DLP : DLP(Digital LightProcessor)数码光输处理器。 DLP 投影机的技术是一种全数字反射式投影技术。其特点首先是数字优势。数字技术的采用,使图像灰度等级提高,图像噪声消失,画面质量稳定,数字图像非常精确。其次是反射优势。反射式DMD器件的应用,使成像器件的总光效率大大提高,对比度亮度均匀性都非常出色。DLP投影机清晰度高、画面均匀,色彩锐利,三片机可达到很高的亮度,且可随意变焦,调整十分方便。1987年,德州仪器公司的工程师拉里?霍恩贝克发明了数字微镜器件(DigitalMicromirrorDevice,DMD),以这种器件为核心的DLP(Digital LightProcessing,数字光学处理)投影机和DLP电视机早在1996年就被TI公司开发出来了,微软即将推出的Surface电脑就使用了这种投影机。

Larry J.Hornbeck拉里?霍恩贝克目前为德州仪器数码影像院士,在1974年取得美国凯斯西储大学(CaseWesternReserve大学)的固态物理学博士学位。由于发明与研发DMD技术,因此于1998年得到美国电视艺术及科学学会所颁发的艾美奖。霍恩贝克目前拥有电荷耦合元件(CCD)、红外线影像传感器(IR imagesensor)以及DMD技术等30多个专利,其中包含DMD的基础专利。

DMD单元的内部结构DMD芯片上有数百万个微小的反射镜片,数字信号会激活镜片下面的微型电极,推动镜面迎向或避开光源,从而将光线从两个方向反射出去。反光镜的倾斜角度可以调整实际的反射方向则视底层记忆晶胞的状态而定,当记忆晶胞处于"ON"状态时,反射镜会旋转至+10度,若记忆晶胞处于"OFF"状态,反射镜会旋转至-10度。反射角度的改变导致了光的选择性,使得屏幕出现不同灰度的像素只要结合DMD以及适当光源和投影光学系统,反射镜就会把入射光反射进入或是离开投影镜头的透光孔,使得"ON"状态的反射镜看起来非常明亮,"OFF"状态的反射镜看起来就很黑暗。

彩色DLP投影机的组成利用二位脉冲宽度调变可以得到灰阶效果,如果使用固定式或旋转式彩色滤镜,再搭配一颗或三颗DMD芯片,即可得到彩色显示效果。

D—ILA :D-ILA(Direct-Drive Image LightAmplifier),直接驱动图像光源放大器)技术。D-ILA技术在提供高分辨率和高对比度方面显示了技术优势,2000年,D-ILA技术的投影机的标称分辨率达到S-XGA(1365×1024),对比度达到了350:1,D-ILA技术的核心部件3.3cm(1.3英寸)液晶板的标称分辨率达到了QXGA(2048×1535)。D-ILA技术的核心部件是反射式活性矩阵硅上液晶板,也就是通常所说的反射式液晶板,所以也有人将D-ILA技术称为反射式液晶技术。

D-ILA技术中液晶板将晶体管作为像素点液晶的开关控制单元做在一层硅基板上,硅基板(也称反射电极层)位于液晶层的下面,用于像素地址寻址的各种控制电极和电极间的绝缘层位于硅基板的下面,因此整个结构是一个3D立体排列方式。来在光源的光学不能穿透反射电极层,而被反射电极层反射,避免了下面的各种结构层对光线的阻挡。因此采用D-ILA技术的液晶板的光圈比率可以作到93%(DLP技术中DMD的光圈比率为88%,而透射式LCD的液晶板的光圈比率为40%~60%),因此采用D-ILA技术的投影机对光源的利用效率更高,可以实现更高的亮度输出。

sRGB : 投影显示系统的 sRGB是微软公司与精工爱普生公司、三菱公司合作开发的,目的是建立一个可以满足计算机和投影显示需求的色彩管理标准,使得显示设备无须经过特别的色彩信息分析,就可以正确地表现出图象文件。 sRGB消除了不同显示系统在色彩还原上原有的差异。不同显示设备间的RGB色彩,自然会发生一些变化,因而经过不同的显示设备后就无法正确地再现色彩。如今,随着以计算机为辅助的演示设备越来越成为市场发展的关键工具,正确的图象和色彩还原比以前变得尤为重要。有了 sRGB技术,用户无论使用 CRT 设备观看,或者通过适应sRGB标准的投影机投放观看,都可以确保得到统一的色彩。

DLP技术的原理及应用
众所周知,目前应用最广泛的投影机技术有两大类,分别是DLP与LCD。它们代表了现今的主流,而DLP以其自身的种种优势正在吞噬LCD投影机的市场。DLP到底有何魅力能使得它逐渐被人们所接受?是德州仪器的独家垄断还是它有"独门绝技"?本文将带您走进DLP的世界,让我们一起揭开它那"神秘的面纱"。

DLP技术概念定义  DLP全称Digital LightProcessing(数字光学处理),它是由美国德州仪器(TI)公司发明的、专门用于投影和显示图像的全数字技术。DLP技术以数字微镜装置或称作DMD芯片的光学半导体为基础构成。DLP技术的发明人和发明时间:德州仪器公司LarryHornbeck博士于1987年发明。在DLP技术诞生的年代里,受到科技水平的限制,DLP投影机无法实现量产和真正的商业化。直到20世纪末DLP技术才逐渐被人们所认识。   

DLP 技术的工作原理 DLP(Digital LightProcessing)投影机的核心技术是DMD芯片(反射微镜)。单片DLP投影机只有一个DMD成像部件,DMD上有与屏幕图像像素点一一对应的反射微镜。来自光源的光经分色轮分色后,分时到达DMD,根据像素点的颜色控制DMD上微镜的旋转,三色光分时到达屏幕,生成图像。三色光使用同一个微镜,因此不存在三色会聚问题。DLP投影机对比度高,适合文字显示,对比度通常能达到2000∶1,体积小、重量轻,色彩还原达到70~80%,目前高端投影机已经开始采用价格昂贵的3DLP技术。此类产品以东芝、BenQ等厂商为代表。   

DLP 技术的应用范围  DLP技术可广泛应用于投影和图像显示领域:  商务投影机:用于销售和技术培训演示;  家庭影院:在大屏幕上放映DVD影片、收看电视节目、玩游戏、欣赏数字照片;  大型电视墙:公共机构监控中心使用的大型视频设备;  商业活动和娱乐:音乐会、企业产品推介活动、颁奖典礼、大型公众活动;

DLP 的技术优势(与LCD相比) 首先,DLP技术在全球只有德州仪器一家公司能够生产制造,虽然有它垄断的一面,但是我们不可否认的是,由于生产厂商的唯一性,直接决定了DLP产品拥有令人放心的品质;DLP技术让商务投影仪、家庭影院、数字电视和大型工程投影机显示的图像更加清晰亮丽、画面还原逼真;由于DLP投影系统为数码技术,因此投影机在整个使用寿命周期内可以充分的保证优秀的画质,提高常用显示系统性能的可靠性;DLP技术以半导体器件为基础开发制造。因此制造商可以借助这一技术开发体积更小、重量更轻、外型更加小巧和超薄的显示系统。目前采用DLP技术的便携式投影机,亮度可以达到2,000流明,重量仅为两英磅。新一代宽屏DLP高清电视的厚度仅为7英寸。以上技术优势都是DLP与生俱来的,这些都是LCD技术所不能企及的。  

DLP技术的竞争对手目前主要的投影和显示技术包括:CRT(阴极射线管)大部分电视机和计算机监视器的关键部件,该技术早已在投影机领域淘汰;LCD(液晶显示器)商务投影仪采用的传统设备;LCoS(反射式液晶)新兴的LCD反射技术,可靠性尚未经过认证,是LCD与DLP相结合的产物;PDP(等离子显示板)用于生产墙壁固定式平板显示器。

德州仪器不生产投影机产品  德州仪器公司专门致力于DLP技术的研发与不断完善,该公司将一切精力都用在投影设备核心组件的研发上,从来不会自行生产投影机产品。  应用DLP技术、采购德州仪器的DMD芯片、生产投影机的主要合作伙伴厂商有:BARCO、Christie、NEC等世界知名、实力雄厚的大企业。多年来,德州仪器公司与这些企业紧密合作,确保投影机能够达到DLP指标规定的质量标准。而与此同时,本身不直接参与设计制造产品的德州仪器公司也成为了名副其实的DLP技术垄断企业。  

由DLP派生的DLPCinema电影放映技术 DLPCinema技术也是由美国德州仪器公司开发的,它是一种纯数字的投影技术,该技术推动了数字影院的实用化进程。在家庭影院领域里,DLPCinema技术功不可没。  德州仪器自20世纪80年代初开始研发DLPCinema技术,1994年,DLPCinema技术首次推出后,德州仪器与多家电影制作公司和电影摄影师们合作,开发并完善了DLPCinema投影技术。现在,DLPCinema技术完美再现影片拍摄效果的卓越能力已得到权威放映师的一致认可和赞赏。DLPCinema技术可供人们欣赏纯粹的数字画面,画质清晰度高,色彩亮丽,还原效果逼真。采用DLPCinema技术,放映画面不会出现普通电影中的褪色、抖动、波纹、划痕和污斑等问题。DLPCinema可以有效的保证画面质量的绝对稳定,画质不会随着时间的推移而下降。无论首映时观赏,还是影片公映数周后再观看,观众们都可以欣赏到原汁原味的纯数字电影。 DLP数字投影机是数字影院配置的唯一设备。在放映室,数字影片的数据放映前保存在数字存储系统中,或称作服务器。目前已经有多家公司推出数字影院专用的服务器产品。德州仪器公司与这些企业密切合作,以保证这些产品与DLPCinema投影机的兼容性和互操作性。令人们欣喜的是:DLPCinema技术目前正在全球中高档电影院中逐步取代传统的胶片放映机。与此同时,电影的票价不会因此而大幅度上涨。

DLP Cinema纯数字影院的优势 对于电影制作人员来说,利用数字技术的精确性可以准确地表现影片色彩变化的明暗效果,突出质感,让电影创作中的艺术灵感充分地体现在最终的影片里,不用担心效果的真实度;对于影片发行商们来说,数字影院可提供更好的观看效果,充分节省影片复制和发行的必要成本;对于电影放映公司来说,可以保证影片放映始终保持出色的画质,充分提高影片和影院的利用率,因为数字影片绝对没有传统胶片的"磨损"这一概念;而电影观众可以欣赏更加动人、更富魅力的逼真放映效果,根本不会出现影片画质下降的问题。


DLP Cinema投影机与家用、商用、工程DLP投影机的区别  德州仪器的家用、商用、工程型投影机采用的光调制技术是基本相同的。这些投影机采用DLP技术,而不是DLPCinema技术。DLPCinema技术经过一些特殊的优化,专门满足好莱坞电影业的要求,可以在世界上面积最大的投影银幕上放映高清晰度影片。DLPCinema技术是DLP技术中分辨率最高的,有效像素数达到了210万像素,完全可以满足影片放映时对色彩、安全性、黑色层次和画质效果等诸多方面的特殊要求。自20世纪90年代中期以来,德州仪器公司一直与好莱坞众多的电影集团紧密合作,从而保证DLPCinema技术成为满足影业需求的唯一解决方案。在一定程度上来说,这又是一种垄断的诞生。  

DLP Cinema技术的发展历程 DLPCinema技术是目前唯一实现商品化的数字影院放映技术,现已应用于全球350家影院。全球七大影业公司均已推出了DLPCinema电影。2003年年初,德州仪器公司推出了2K分辨率的DLPCinema芯片。目前已经对BARCO、 Christie Digital、NECDigital ProjectionInternational这世界三大投影机制造厂商全面供货,它们所生产的系统已经在美国、泰国和"中国台湾"等国家和地区安装并有大量订货。  

作为世界上唯一的DLP技术拥有企业,美国德州仪器公司为世人带来了一个又一个的技术奇迹,使逼真的投影画面真正的来到了我们的身边。虽然LCD技术拥有众多研发机构和生产厂商的广泛支持,但是其技术弱点也逐渐暴露出来,例如它不适合需要经常显示PPT幻灯片或Word文档的商务场合,这无疑会使LCD技术在竞争激烈的技术浪潮中略显失色。而与此同时,德州仪器公司却携DLP技术争霸市场,它仅凭一家之力就已经占领了接近一半的市场份额,据权威机构的调查和预测分析:到2006年年底,DLP产品的销量很有可能和LCD产品持平。但是由于二者各自的优势无法互相代替,所以它们必将长期共存于市场。当然,德州仪器是绝对不会甘心和LCD共存的,它是否会在创造了无数技术奇迹之后,再次为世人带来投影领域的传奇?让我们拭目以待!



补充:

3D投影机工作原理

没什么能像3D一样会带给你身临其境的视觉体验,在3D数字电影风靡全球之后,德州仪器DLP将3D效果带入到客厅、教室与会议室之中。最令人兴奋的是,3DReady投影机会自动以标准的2D和3D模式运行,其价格与标准投影仪价格相当。

● DLP3D投影的工作原理是什么?DLP技术使用数百万个可以反射光线的数字微镜,让DLP投影机可以创造出极佳的图像。这种成像技术速度极快,它能够同时在屏幕上准确生成两个图像,一个用于“左”眼,一个用于“右”眼。之后,3D眼镜将两个图像结合,便创造出神奇的3D效果。

● DLP Link是什么意思?DLPLink是一种内置于DLP 3DReady投影机的同步系统,通过这种独特的连接方式可使DLP投影机能够无缝发送3D数据,有源眼镜能够连接投影仪,无需任何专用的发射器或第三方传输设备。同时,由于DLP成像芯片十分快速,它能够一次性将两个图像投影到屏幕上,从而创建通过有源眼镜看到的3D图像。

这种独特的传输技术淘汰了数据发射器,使您无需安装和定位发射器,从而节省时间和金钱,并能快速轻松地设置DLP3D Ready投影仪。目前,市场中所销售的DLP 3DReady投影机都提供了DLPLink,但是使用此功能还需要搭配电脑、DLPLink眼镜以及专用3D片源。

有用链接:http://www.dlp.com/cn/
投影仪的工作原理 投影仪的构造图

  

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