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DLP 投影技术分析及展望

    DLP(数字光处理)这项起初由美国军方赞助开发用于制造武器的技术在上个世纪末被引入了民用投影设备的制造。这项技术的原理并不复杂,难度在于这项技术的核心部件 DMD(Digital Micromirror Device 数字微镜)的制造工艺比较复杂,这种基于半导体工艺生产的 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems 微电子机械系统)器件目前只有 TI 公司掌握,因此造价较高。

    但是,用 DLP 显示技术制造投影显示设备的优势是它较高的光利用率、简洁的光路设计和较佳的成像质量。因此 DLP 投影虽比 CRT、LCD 投影技术晚进入市场,但却取得了惊人的增长。2004年基于 DLP 的投影机卖出超过 200 万台,而且增长势头并未停止。可以预见,DLP 将在投影显示技术中占据重要地位,并将逐渐主导这个市场,图一是各种技术的背投电视的需求分析。

背投影电视需求

    DLP 投影技术

    一种投影显示技术的成功与否取决于显示面板、光学和驱动电路的设计制造。那么,DLP 投影显示技术是否在这三个方面占据优势亦或是处于劣势呢?

    首先,在显示面板方面,可以说 DLP 在成本上没有优势,除了 DMD 生产的难度限制了它的成品率和集成度,它的封装、保存、运输都需要特殊处理,因此成本之高可以想象。而其他显示技术复杂度相比就低多了,国内的长虹很早就掌握 CRT 投影枪的制造,而LCD 显示面板的制造对日本、韩国和台湾都不是秘密,虽然 LCD 微显示面板比普通 TFT 液晶面板生产技术难度大些,但国内厂商掌握此技术指日可待。

DMD 显示面板

    那么 DMD 面板的性能如何呢?从分辨率来讲,DMD 目前很难做到高分辨率,主流产品的集成度在 50 万像素左右,而 LCD/LCOS 比较容易做到高分辨率。为了适应高清图像的显示要求,TI 采用了 Smooth Picture 技术来提升分辨率。确切的讲,Smooth Picture 没有提升面板的物理分辨率,而是让一幅图像分两次显示,然后通过在光路上设置抖动镜面将两幅画面交错分时迭加到一起如图三所示,好比 CRT 成像其实是一个点高速移动的结果。

    从实际效果来看,使用 Smooth Picture 的画质是不错的,而且大大降低了生产成本,因此从 HD3 以后的面板全部使用了这项技术,而这些面板的物理分辨率都是标称的一半,但是你不能说这是作假,因为你不能说 CRT 的分辨率是 1。

Smooth Picture

    从光的调制方法来看,DMD 是一种被动反射式光强调制,靠像素镜面对光反射的角度不同来产生亮暗的区别,再由控制亮暗的时间长短来产生不同的灰度级别。这种调制方法相对透射式面板可以产生较高的对比度和光的利用率,加之数字微镜的反应时间较快,每秒可以转动上千次,运动图像不会出现拖影,所以 DMD 的成像质量是较高的。从性价比的角度,DLP 显示技术与 LCD 相当而高于其他技术。
 

  

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