二、DLP技術的原理及優勢

　　1、原理

　　 正如中央處理單元（CPU）是計算機的核心一樣，DMD是DLP的基礎。單片、雙片以及多片DLP系統被設計出來以滿足不同市場的需要（附錄A）。一個DLP為基礎的投影系統包括內存及信號處理功能來支持全數字方法。DLP投影機的其它元素包括一個光源、一個顏色濾波系統、一個冷卻系統、照明及投影光學元件。

　　一個DMD可被簡單描述成為一個半導體光開關。成千上萬個微小的方形16x16um鏡片，被建造在靜態隨機存取內存（SRAM）上方的鉸鏈結構上而組成DMD（圖1）。每一個鏡片可以通斷一個象素的光。鉸鏈結構允許鏡片在兩個狀態之間傾斜，+10度為“開”。-10度為“關”，當鏡片不工作時，它們處于0度“停泊”狀態（附錄B）。

　　根據應用的需要，一個DLP系統可以接收數字或模擬信號。模擬信號可在DLP的或原設備生產廠家（OEM's）的前端處理中轉換為數字信號，任何隔行視頻信號通過內插處理被轉換成一個全圖形幀視頻信號。從此，信號通過DLP視頻處理變成先進的紅、綠、藍（RGB）數據，先進的RGB數據然后格式化為全部二進制數據的平面。

　　一旦視頻或圖形信號在一種數字格式下，就被送入DMD。信息的每一個象素按照1：1的比例被直接映射在它自己的鏡片上，提供精確的數字控制，如果信號是640x480象素，器件中央的640x480鏡片采取動作。這一區域處的其它鏡片將簡單的被置于“關”的位置。

　　一個848x600數字微鏡器件 ，器件中部反射部分包括508，800個細小的、可傾斜的鏡片。通過對每一個鏡片下的存儲單元以二進制平面信號進行電子化尋址，DMD陣列上的每個鏡片被以靜電方式傾斜為開或關態。決定每個鏡片傾斜在哪個方向上為多長時間的技術被稱為脈沖寬度調制（PWM）。鏡片可以在一秒內開關1000多次，這一相當快的速度允許數字灰度等級和顏色再現。在這一點上，DLP成為一個簡單的光學系統。通過聚光透鏡以及顏色濾波系統后，來自投影燈的光線被直接照射在DMD上。當鏡片在開的位置上時，它們通過投影透鏡將光反射到屏幕上形成一個數字的方型象素投影圖像。

　　入射光射到三個鏡片象素上，兩個外面的鏡片設置為開，反射光線通過投影鏡頭然后投射在屏幕上。這兩個“開”狀態的鏡片產生方形白色象素圖形。中央鏡片傾斜到“關”的位置。這一鏡片將入射光反射偏離開投影鏡頭而射入光吸收器，以致在那個特別的象素上沒有光反射上去，形成一個方形、黑色象素圖像。同理，剩下的508797個鏡片象素將光線反射到屏幕上或反射離開鏡片，通過使用一個彩色濾光系統以及改變適量的508，800DMD鏡片的每個鏡片為開態，一個全彩色數字圖像被投影到屏幕上。
　　
　　2、優勢：

　　 因為DLP所使用的DMD是數字成像結構，所以這種投影儀技術也是一種全數字反射式投影技術。該技術的最大特點就是數字優勢，采用了數字技術之后，可以大大提高圖像的灰度等級，使圖像噪聲消失并穩定畫面質量，在圖像定位上也比以往精確了許多。并且該種技術還具有反射優勢，采用反射式的DMD器件之后，成像器件的總光效率得到了很大提高，對比度、亮度、均勻性都非常出色。單片DLP投影儀的三原色光都是由同一個微鏡反射到同一像素點，并不存在會聚問題，所以黑色區域是真正的黑色，像素點邊緣也不會出現毛邊和陰影。由于工作原理簡單，其工作可靠性也相應提高，能夠適應各種苛刻的使用環境。
　　
　　 更清晰

　　DLP技術使圖象隨著窗口的刷新而更加清晰，它通過增強黑白對比度、描繪邊界線和分離單個顏色而將圖象中的缺陷抹去。你的眼睛是不會欺騙你的，你可以盡情享受這種視覺結果。

　　DMD是由超過五十萬塊的微小鏡而組成，而一個鏡面則代表一個像素，一個鏡面之下有一個合葉裝置。這種結構可以對輸入進來的數字信號做出每秒開關超過5000次的響應，以產生像素。DMD鏡器件這一非凡的快速開關速度與被稱為雙脈沖寬度調制的一種精確的圖象顏色和灰度復制技術相結合，產生的是透明似水晶的令人嘆為觀止的圖象。

　　更細致

　　如果你坐在會議室的最后一排，你依然可以清晰的看到熒幕上的圖象。而且無論從中央還是邊上，你都看不到聲名狼籍的“紗們”效果——在模擬放映技術中存在于像素之間的惱人縫隙。無論你的座位在哪里，圖象總是非常清晰，而且最大化地填充屏幕。

　　DMD鏡片體積微小，每一側邊的長度為16微米，相鄰鏡頭之間的縫隙小于1微米。鏡頭是方形的，所以每一個鏡片顯示的內容要比實際圖象更多。我們將一臺LCD投影機與一臺DLP投影機做一個比較，圖象將在相同條件下進行放映，每一臺投影機的焦距、亮度和顏色都調到最佳。與LCD投影機圖象上的“紗們”效果相對比的是DLP投影機的無縫效果，當一個圖象的尺寸增加時，LCD投影機圖象中的縫隙將變得更大。

　　DMD鏡面的大小和形狀決定了這一切，每個鏡面90%的面積動態地反射光線以生成一個投影圖象，由于一個鏡頭與另一個鏡頭之間是如此地接近，所以圖象看起來沒有縫隙，再加上當分辨率在增加時大小及間距仍保持一致，因此無論分辨率如何變化，圖象始終能夠保持很高的清晰度。

　　更明亮

　　你愿意在觀看投影的時候同時擁有光明嗎？觀眾在做筆記的時候希望保持亮度或打開窗簾，與傳統的模擬投影機相比，DLP投影機將更多的光線打到屏幕上，這樣，圖象的演示效果在光亮中同在黑暗中一樣好。

　　DLP的技術有效地解決了這個問題。DMD的強反射表面通過消除光路上的障礙及將更多的光線反射到屏幕上，而最大化地利用了投影機的光源。DLP技術依據圖象的內容對圖象進行反射，DLP的光源有兩種工作方式，或者通過一個透鏡打到屏幕上，或者直接進入一個吸光器。相計較的是，LCD技術則是偏振光在圖象到達屏幕之前必須通過大量的附加光學元件。

　　更為有利的是，基于DLP技術的投影機的亮度是隨著分辨率的增加而增加的。在如XGA和SXGA等更高分辨率的情況下，DMD提供更多的反射面積，如此一來就可以更為有效地利用燈光的亮度。

　　更逼真

　　隨著其它顯示技術及攝影技術的出現，DLP使得那些無生命的圖象擁有了逼真的色彩。數字彩色的再現保證了圖象與真實物質的還原性，而且沒有發亮的斑點或其它投影機典型的沖失現象。

　　DLP不僅僅是簡單地投影圖象，它還對它們進行了復制。在它的處理過程中，首先將源圖象數字化為8到10位每色的灰度圖象。然后，這些而進制輸入進DMD，在那里它們與來自光源并經過仔細過濾的彩色光相結合。這些圖象離開DMD后就成像到屏幕上，保持了原圖象所有的光亮和微妙之處。DLP獨一無二的色彩過濾過程控制了投影圖象的色彩純度，此技術的數字化控制支持無限次的色彩復制，并確保了原始圖象栩栩如生地再現。

　　更可靠

　　惡劣條件下的測試強有力地保證了DLP技術的可靠性，TI的工程師在每一種可以想象的情況下對DMD進行了測試。他們曾經將它放在熱、冷、振動、爆炸、潮濕以及許許多多其它苛刻的條件下進行檢測，從而用戶可以確信DMD以及其它組成DLP技術的所有元件在相當長的時間內可以保持高可靠性。

　　DMD不僅通過了所有的標準半導體資格測試，而且還證明了在模擬操作環境下，它的生命期超過10萬個小時，測試證明，DMD可以進行超過1.7千萬億次循環無故障運行，這相當于投影機的實際使用時間超過1995年。其它測試結果顯示，DMD在超過11萬個電力周期和1萬1千個溫度周期下無故障，以確保在需求較大的應用領域中提供30年以上的可靠運行期。TI為其它DLP組件提供了類似的保證。

　　更便攜

　　重量不足10磅并能在屏幕上投影1000流明亮度的基于DLP的超便攜投影機為“減重量，但不是肌肉”這一說法賦予了全新的含義。與包含大型、笨重光學器件的傳統模擬投影系統不同，DLP的數字化設計使一個小型的、結構更為緊湊的光學系統就可以產生重大的視覺沖擊效果。

　　TI的開發人員和合作伙伴幫助超重的投影機進行了“減肥”，他們將DLP的電子元件壓縮了一半，而同時，其表現比第一代系統亮度更高、對比度更強。使用一個單片DMD就可以實現大小、重量和亮度的統一，這將使用戶可以得到一個更小、更亮、更易于攜帶而且足以提供出色圖象質量的系統。