DLP全稱Digital Light Processing,中文意思是數(shù)字光學處理技術,DLP核心是DMD芯片。DMD芯片是一種數(shù)據(jù)微鏡裝置,通過控制微鏡片對光線的偏轉來實現(xiàn)顯示投影圖像的目的。DLP技術與我們日常所說的大屏幕、平板顯示、LCD液晶顯示不同,它是一種前投(也叫正投)系統(tǒng),主要應用于現(xiàn)今市場上的微投影產品,主要涉及3D立體投影機、移動式高清視頻產品、便攜式LED微型投影應用(如手持型、口袋型)等等。根據(jù)產品內部結構劃分,DLP投影機可分為單片式DLP投影機、雙片式DLP投影機和三片式DLP投影機類型。
DLP技術是德州儀器(TI)獨立開發(fā)的一種光線投影顯示技術,由美國德州儀器的Larry Hornbeck博士所研發(fā)。早年DMD芯片主要運用于機票印票機上,直到1993年這種以DMD為核心的光學系統(tǒng)才被命名為DLP。
DMD芯片工作原理:
DMD芯片內部結構圖
微反射鏡
在DMD芯片,微反射鏡是其最小的工作單位,也是影響其性能的關鍵。微反射鏡的體積非常小,但是依然擁有不同于液晶的復雜機械結構——每塊微反射鏡都有獨立的支撐架,并圍繞鉸接斜軸進行+/-12°進行的偏轉。對于微反射鏡這種微型機械,傳統(tǒng)的機械或是液壓控制已無法使用(即使能夠使用,也會由于機械磨損而迅速損壞),因此在微反射鏡的兩角布置了兩個電極,通過電壓控制控制偏轉,獲得了高精度的控制能力和無限的偏振壽命。
DMD工作時每一面微反射鏡以+/-12°進行偏轉
微反射鏡工作示意圖
微反射鏡是依靠反射光線工作的,其偏轉能力是其關鍵,如上圖所示這是一個偏轉角度達+/-12°微反射鏡的工作示意圖,在微反射鏡開啟狀態(tài)時(On State,+12°),入射光線(光源)的入射角達到12°,反射角亦達12°(兩者相加即是24°),此時光能最大,即為(255,255,255);若微反射鏡偏向關閉(Off State,-12°)狀態(tài),此時鏡頭接收到的光線越來越小,到達關閉狀態(tài)時,亮度最低,即為(0,0,0)。
DMD微反射鏡工作原理
德州儀器DLP Pico投影技術方案:
作為DLP技術擁有者,德州儀器針對投影市場推出DMD芯片及相應視頻處理芯片,稱之為DLP Pico顯示技術的一系列DLP產品方案。德州儀器自家不生產DLP投影機,只提供DLP Pico芯片組,主要包括兩個器件:數(shù)字微鏡器件 (DMD) 和顯示控制器。一些芯片組還包括 PMIC/LED 驅動器。針對不同DLP微投影技術應用,德州儀器推出主要適用于智能手機、平板電腦等移動便攜設備,高清/全高清的Pico 投影儀,頭盔、耳機及眼鏡等可穿戴設備,智能家居顯示器,數(shù)字標牌,移動智能電視等多種DLP Pico芯片組綜合解決方案。
德州儀器針對移動便攜產品的DLP產品系列
德州儀器針對微型投影機的DLP產品系列
德州儀器針對可穿戴設備的DLP產品系列
針對DLP投影機色彩飽和度、亮度低的問題,德州儀器還推出了“極致顏色”技術,采用DDR芯片取代SDR芯片組的改變,來達到增強圖像的色彩處理。 簡單來說,極致色彩技術便是采用三原色和三補色結合的色輪,以及適當?shù)纳收{配算法電路,以達到提升單片式DLP投影機色彩顯示能力的目的。針對德州儀器的這一理念,各家DLP投影機廠商根據(jù)不同情況設計的極致色彩技術色輪也不盡相同,所以,成像質量也會有比較大的差別。
目前,針對投影市場上主流的顯示技術,有使用傳統(tǒng)LCD液晶顯示投影機、微投影技術的DLP投影機、以及據(jù)稱在色彩飽和度、對比度上均有不錯效果的3LCD投影技術。大多數(shù)非日系投影機品牌采用了DLP投影技術,而在日系品牌中包括三菱電機、日立、夏普等品牌中DLP投影機也占據(jù)了較為重要的位置。
下面來簡單了解下投影機市場上一些常見的DLP品牌及其整合DLP技術優(yōu)勢推出針對性的DLP系列開發(fā)工具(德州DLP LightCrafter評估模塊)、DLP成品集成解決方案。