隨著科技的進步,社會的發(fā)展,人們已經(jīng)不能滿足于液晶顯示器的可視面積,轉(zhuǎn)而研發(fā)可以顯示更大面積的投影技術(shù)。投影技術(shù)發(fā)展至今,一共衍生出了三種常用技術(shù),它們分別是:DLP投影技術(shù)、LCD投影技術(shù)和CRT投影技術(shù)。下面筆者就來帶各位認識下這些投影技術(shù)的成像原理。數(shù)字光學(xué)處理(DLP™)是投影和顯示信息的一個革命性的新方法;赥exas儀器公司開發(fā)的數(shù)字微反射鏡器件(DMD™),DLP完成了顯示數(shù)字可視信息的最終環(huán)節(jié)。數(shù)字光學(xué)處理(DLP™)技術(shù)在消費者、商業(yè)和投影顯示工業(yè)的專業(yè)領(lǐng)域方面被作為子系統(tǒng)或“發(fā)動機”提供給市場主管。正如CD在音頻領(lǐng)域的革命一樣,DLP將在視頻投影方面帶來革命。 nJw1Sl5
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數(shù)字光學(xué)處理(DLP™):如何工作? 0nn#U
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正如中央處理單元(CPU)是計算機的核心一樣,DMD是DLP的基礎(chǔ)。單片、雙片以及多片DLP系統(tǒng)被設(shè)計出來以滿足不同市場的需要。一個DLP為基礎(chǔ)的投影系統(tǒng)包括內(nèi)存及信號處理功能來支持全數(shù)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(tǒng)、一個冷卻系統(tǒng)、照明及投影光學(xué)元件。 Dn!V)T
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一個DMD可被簡單描述成為一個半導(dǎo)體光開關(guān)。成千上萬個微小的方形16x16um鏡片,被建造在靜態(tài)隨機存取內(nèi)存(SRAM)上方的鉸鏈結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)允許鏡片在兩個狀態(tài)之間傾斜,+10度為“開”。-10度為“關(guān)”,當鏡片不工作時,它們處于0度“停泊”狀態(tài)。 1 crjRbi
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根據(jù)應(yīng)用的需要,一個DLP系統(tǒng)可以接收數(shù)字或模擬信號。模擬信號可在DLP的或原設(shè)備生產(chǎn)廠家(OEM)的前端處理中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,任何隔行視頻信號通過內(nèi)插處理被轉(zhuǎn)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(shù)據(jù),先進的RGB數(shù)據(jù)然后格式化為全部二進制數(shù)據(jù)的平面。 o4795r,jz
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一旦視頻或圖形信號在一種數(shù)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(shù)字控制,如果信號是640×480象素,器件中央的640×480鏡片采取動作。這一區(qū)域處的其它鏡片將簡單的被置于“關(guān)”的位置。 EaL+}/q& 一個848×600數(shù)字微鏡器件(圖1)
器件中部反射部分包括508,800個細小的、可傾斜的鏡片。一個玻璃窗口密封和保護鏡片。DMD顯示為實際尺寸。
3<lDsb(}0A RmCR"~ 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(guān)態(tài)。決定每個鏡片傾斜在哪個方向上為多長時間的技術(shù)被稱為脈沖寬度調(diào)制(PWM)。鏡片可以在一秒內(nèi)開關(guān)1000多次,這一相當快的速度允許數(shù)字灰度等級和顏色再現(xiàn)。
CjCnh7tm ]sE^=;Pv? 在這一點上,DLP成為一個簡單的光學(xué)系統(tǒng)。通過聚光透鏡以及顏色濾波系統(tǒng)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(shù)字的方型象素投影圖像
'?4[w]0J< 三個鏡片有效地反射光線來投影一個數(shù)字影像(圖2)
上圖所示的是:入射光射到三個鏡片象素上,兩個外面的鏡片設(shè)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(tài)的鏡片產(chǎn)生方形白色象素圖形。中央鏡片傾斜到“關(guān)”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(tǒng)以及改變適量的508,800DMD鏡片的每個鏡片為開態(tài),一個全彩色數(shù)字圖像被投影到屏幕上。
o!&*4>tF ?whp_ LCD(Liquid Crystal Display)投影機分為液晶板投影機和液晶光閥投影機兩類。液晶是介于液體和固體之間的物質(zhì),本身不發(fā)光,工作性質(zhì)受溫度影響很大,其工作溫度為-55ºC~+77ºC。投影機利用液晶的光電效應(yīng),即液晶分子的排列在電場作用下發(fā)生變化,影響其液晶單元的透光率或反射率,從而影響它的光學(xué)性質(zhì),產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。
{QJ`.6Kt N9Vcp~; LCD投影機有兩種:
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