淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)

中國(guó)投影網(wǎng)投影機(jī)資訊　2010-9-8 9:49:21　編輯：影子　[ 大中小 ]

　　【中國(guó)投影網(wǎng)資訊】DLP投影機(jī)分為：?jiǎn)纹珼MD機(jī)（主要應(yīng)用在便攜式投影產(chǎn)品）、兩片DMD機(jī)（應(yīng)用于大型拼接顯示墻）、三片DMD機(jī)（應(yīng)用于超高亮度投影機(jī)）。DLP投影機(jī)的核心元器件DMD，全稱(chēng)為Digital Micromirror Device，中文意思為“數(shù)據(jù)微鏡裝置”，是美國(guó)德州儀器公司以數(shù)字微鏡裝置 DMD芯片作為成像器件，通過(guò)調(diào)節(jié)反射光實(shí)現(xiàn)投射圖像的一種投影技術(shù)。它與液晶投影機(jī)有很大的不同，它的成像是通過(guò)成千上萬(wàn)個(gè)微小的鏡片反射光線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DLP芯片的核心技術(shù)一直控制在美國(guó)的德州儀器，DLP技術(shù)似乎在追逐著Intel Inside的道路，因?yàn)樗笏胁捎肈LP技術(shù)的投影機(jī)產(chǎn)品都必須打上DLP的標(biāo)志。不管其是否會(huì)取得Intel在PC領(lǐng)域那樣的成就，至少顯示了其領(lǐng)導(dǎo)投影機(jī)底層技術(shù)的決心。DLP的生產(chǎn)廠家主要為歐美廠商，如ASK、惠普、麗訊等。

　　DLP投影機(jī)原理：以1024×768分辨率為例，在一塊DMD上共有1024×768個(gè)小反射鏡，每個(gè)鏡子代表一個(gè)像素，每一個(gè)小反射鏡都具有獨(dú)立控制光線的開(kāi)關(guān)能力。小反射鏡反射光線的角度受視頻信號(hào)控制，視頻信號(hào)受數(shù)字光處理器DLP調(diào)制，把視頻信號(hào)調(diào)制成等幅的脈寬調(diào)制信號(hào)，用脈沖寬度大小來(lái)控制小反射鏡開(kāi)、關(guān)光路的時(shí)間，在屏幕上產(chǎn)生不同亮度的灰度等級(jí)圖像。DMD投影機(jī)根據(jù)反射鏡片的多少可以分為單片式，雙片式和三片式。以單片式為例，DLP能夠產(chǎn)生色彩是由于放在光源路徑上的色輪（由紅、綠、藍(lán)群組成），光源發(fā)出的光通過(guò)會(huì)聚透鏡到彩色濾色片產(chǎn)生RGB三基色，包含成千上萬(wàn)微鏡的DMD 芯片，將光源發(fā)出的光通過(guò)快速轉(zhuǎn)動(dòng)的紅、綠、藍(lán)過(guò)濾器投射到一個(gè)鑲有微鏡面陣列的微芯片DMD的表面，這些微鏡面以每秒5000次的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，反射入射光，經(jīng)由整形透鏡后通過(guò)鏡頭投射出畫(huà)面。

淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
DLP投影機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
投影技術(shù)-單片DLP投影機(jī)工作原理

　　在探討DLP技術(shù)之前，我們先對(duì)DLP和DMD的歷史進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解。DLP技術(shù)是由美國(guó)德州儀器的Larry Hornbeck博士所研發(fā)成功的。Larry Hornbeck博士從1977年開(kāi)始從事運(yùn)用反射用以控制光線投射的原理研究，并于1987年將DMD研究成功。DMD芯片最早應(yīng)用在機(jī)票印票機(jī)中，到了1993年這種以DMD為核心的光學(xué)系統(tǒng)才被命名為DLP。最早的DMD芯片使用的是模擬技術(shù)驅(qū)動(dòng)，反射面是采用一種柔性材料，在當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為“變形鏡器件Deformable Mirror De-vice”。10年之后，Hornbeck博士正式以數(shù)字控制技術(shù)取代模擬技術(shù)，開(kāi)發(fā)出了新一代DMD器件，并將名稱(chēng)改為“數(shù)碼微鏡器件(Digital Micromirror Device)”。1993年DLP投影機(jī)開(kāi)始研發(fā)，1996年DLP產(chǎn)品才上市，而國(guó)內(nèi)的DLP投影機(jī)正式進(jìn)入市場(chǎng)銷(xiāo)售則是1999年之后的事情了。

　　從DLP的歷史中我們不難看出，相對(duì)于LCD液晶顯示技術(shù)而言，DLP技術(shù)非常年輕。但是DLP技術(shù)的出現(xiàn)成功的打破了LCD液晶投影機(jī)的壟斷局面，并在接下來(lái)的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)和3LCD技術(shù)平分秋色，各自占據(jù)半壁江山。

　　在和3LCD投影機(jī)多年的抗衡之中，DLP投影機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)便是性價(jià)比。其次，DLP投影機(jī)可以將體積做到更小，對(duì)比度也提升不少。當(dāng)然，在投影機(jī)最為重要的色彩顯示上，DLP投影機(jī)色彩飽和度差、易出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象、色彩亮度低等缺點(diǎn)也非常明顯。雖然目前TI和各大廠商推出了“極致色彩”技術(shù)，用DDR芯片組取代SDR芯片組等變化，但是從筆者的實(shí)測(cè)情況來(lái)看，同價(jià)位的DLP投影機(jī)畫(huà)面純凈度等依然和3LCD投影機(jī)存在差距，這種差距在行業(yè)機(jī)中尤為明顯。

　　作為DLP技術(shù)的擁有者，德州儀器并不生產(chǎn)投影機(jī)等終端產(chǎn)品，而僅僅為廠商提供DMD芯片和視頻處理芯片，這在一定程度上保證了DLP投影機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)的公平性。目前世界上非日系投影機(jī)品牌大多采用DLP技術(shù)，在日系品牌中包括三菱電機(jī)、日立、夏普等品牌中DLP投影機(jī)也占據(jù)了較為重要的位置，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前采用DLP技術(shù)的投影機(jī)品牌已經(jīng)多達(dá)80個(gè)左右。

淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
DLP（微鏡）投影機(jī)成像原理

　　DLP投影機(jī)的成像原理：當(dāng)燈泡發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)聚透鏡和色輪后，被分解為R、G、B三原色投射到DMD芯片上，光線再經(jīng)過(guò)DMD鏡片的反射后由投影鏡頭投影成像。

　 色輪和DMD芯片是DLP核心技術(shù)

　　色輪（COLOR WHEEL）在DLP投影機(jī)中的作用是色彩的分離和處理，只有單片式DLP和雙片式DLP投影機(jī)需要安裝色輪，三片式DLP投影機(jī)則不需要色輪。那么色輪又是如何實(shí)現(xiàn)色彩的分離和處理的呢?

　　這需要從光的原理談起，太陽(yáng)光、白熾燈光、熒光燈光都是復(fù)合光，投影機(jī)燈泡發(fā)出的光線當(dāng)然也在復(fù)合光的范疇之內(nèi)。復(fù)合光總包含了不同演示、不同頻率的光線（單頻率光線為激光）。色輪通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)將復(fù)合光過(guò)濾成紅、綠、藍(lán)三原色光。

　　色輪的表面是非常薄的金屬層，這層金屬層采用的是真空鍍膜技術(shù)，鍍膜的厚度根據(jù)紅綠藍(lán)三色的光譜波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)。白色光通過(guò)金屬鍍膜層時(shí)，所對(duì)應(yīng)的光譜波長(zhǎng)的色彩將透過(guò)色輪，其它色彩則被阻擋和吸收，從而完成對(duì)白色光的分離和過(guò)濾。

　　目前單片DLP投影機(jī)，色彩與亮度是成倒數(shù)關(guān)系的，亮度提高，則色彩一定會(huì)損失，而色彩提高，亮度一定會(huì)降低，這是因?yàn)?b>DLP投影機(jī)的顏色是通過(guò)色輪的RGB三色組合而成的，其光效率只能達(dá)到60%。當(dāng)然，要提高光效率，可以用在色輪上增加一片無(wú)色的濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn)。增加無(wú)色濾光片后，光效率可以提高20%左右，但由于無(wú)色濾光片透過(guò)的是白光，疊加在三原色光上，使畫(huà)面比其原始的表現(xiàn)要明亮些，以至降低了色彩飽和度，使DLP的畫(huà)面表現(xiàn)的色彩單薄，并且產(chǎn)生抖動(dòng)或者說(shuō)是閃爍感。

　　當(dāng)然，色輪實(shí)現(xiàn)色彩的分離和過(guò)濾需要通過(guò)色輪的高速工作運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。據(jù)了解，最早的色輪每秒60轉(zhuǎn)，也叫做叫1倍速轉(zhuǎn)速。1倍速色輪RGB每個(gè)顏色每秒鐘旋轉(zhuǎn)60次，意味著顏色出現(xiàn)的頻率是60Hz。有關(guān)試驗(yàn)表明，色輪轉(zhuǎn)速為150-250Hz時(shí)，很少有人能看到“彩虹效應(yīng)”，而超過(guò)300Hz時(shí)，基本上就沒(méi)有人能夠看到了。

　　由于轉(zhuǎn)速有限，早期的DLP投影機(jī)極易出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象。彩虹現(xiàn)象是指觀眾會(huì)看到DLP投影機(jī)的畫(huà)面中物體的邊緣有紅綠藍(lán)色的拖影。當(dāng)然，能否看到彩虹現(xiàn)象不僅取決于投影機(jī)的性能，還和不同的人眼有關(guān)，據(jù)調(diào)查大部分觀眾看不到到DLP投影機(jī)的彩虹現(xiàn)象，不過(guò)對(duì)于能看到彩虹現(xiàn)象的觀眾來(lái)說(shuō)，如此之差的畫(huà)面表現(xiàn)效果顯然是難以接受的。

　　為了解決彩虹現(xiàn)象，各大投影機(jī)廠商便在色輪上做足了功夫，最簡(jiǎn)潔有效的方法便是提升色輪的轉(zhuǎn)速。從早期的1倍速提升至目前的6倍速，目前的色輪最高轉(zhuǎn)速已經(jīng)能達(dá)到360轉(zhuǎn)每秒，即360Hz。6倍速的色輪基本上消滅了彩虹現(xiàn)象，但是由于成本和技術(shù)的限制，目前大多數(shù)投影機(jī)采用的還是4倍速色輪。

　　除了提升色輪的轉(zhuǎn)速，DLP投影機(jī)制造商們還在增加色輪的段數(shù)。早期的色輪由紅綠藍(lán)三段式組成，不僅容易產(chǎn)生彩虹現(xiàn)象，光的利用率也只有60%左右，這也是為什么早期的DLP投影機(jī)亮度始終在幾百流明以下徘徊的原因。后來(lái)德州儀器和DLP投影機(jī)制造商又先后推出了四段式、五段式、六段式、七段式、八段式色輪……那么，增加的段數(shù)都是哪些顏色呢？增加色輪的段數(shù)又有什么好處呢？

　　其中四段式色輪是在傳統(tǒng)的三段式色輪增加了一段無(wú)色的濾光片，光效率可以提升了20%左右。但是由于無(wú)色濾光片透過(guò)的是白光，疊加在三原色光上，使畫(huà)面比其原始的表現(xiàn)要明亮些。這種通過(guò)增加無(wú)色濾片（通常說(shuō)法為白色段）的方法雖然增加了投影機(jī)的亮度，但是投影機(jī)的色彩飽和度卻有了明顯下降。因?yàn)橥该鳛V片經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)沖淡前面的色彩，并且會(huì)造成有白點(diǎn)閃過(guò)的錯(cuò)覺(jué)，因此會(huì)讓人感覺(jué)到畫(huà)面抖動(dòng)。這也是DLP投影機(jī)所被詬病的另外一個(gè)問(wèn)題了——“色彩亮度”偏低。

　　五段式色輪是在四段式色輪上增加了黃色濾片，有效的利用了燈泡在580nm波長(zhǎng)中的能量，明基將這種色輪稱(chēng)為“黃金色輪”，東芝將這種色輪稱(chēng)為“旋彩輪”……不同的廠商有不同的稱(chēng)呼。五段式色輪提升了DLP投影機(jī)的色彩表現(xiàn)，但是畫(huà)質(zhì)提升有限，畫(huà)面抖動(dòng)的現(xiàn)象也依然存在。

　　六段式色輪分為好幾種，不同的DLP投影機(jī)制造商生產(chǎn)的六段式色輪可能都不相同。在各種六段式色輪中，其中應(yīng)用最多的便是雙重三段式色輪，這種色輪采用的是紅綠藍(lán)紅綠藍(lán)（RGBRGB）雙重色段的排列方式，在RGB三段色輪的基礎(chǔ)上，又增加了RGB濾片各一段。這樣設(shè)計(jì)最大的好處便是提升了RGB顏色出現(xiàn)的頻率，比如在1倍速色輪中RGB顏色出現(xiàn)的頻率由三段式的60Hz提升到了120Hz。當(dāng)然，由于取消了白色濾光片，采用6段式色輪的投影機(jī)亮度也大大下降。

　　而七段式色輪和八段式色輪由于應(yīng)用較少，我們便不作討論。下面我們來(lái)了解另外兩種色輪，SCR增益色輪和極致色彩所采用的色輪。

　　SCR（Sequential Color Recapture）也稱(chēng)連續(xù)色彩補(bǔ)償技術(shù)，其基本原理與以上色輪技術(shù)相似，不同之處在于色輪表面采用阿基米德原理螺旋狀光學(xué)鍍膜，集光柱（光通道）采用特殊的增益技術(shù)，可以補(bǔ)償部分反射光，使系統(tǒng)亮度有較大提高（約40%）。但該色輪的處理技術(shù)相對(duì)較復(fù)雜，目前只有少數(shù)投影機(jī)廠家在產(chǎn)品中采用。

　　極致色彩技術(shù)(BrilliantColor)是德州儀器在2005年宣布問(wèn)世的新型色彩處理增強(qiáng)技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，極致色彩技術(shù)便是采用三原色和三補(bǔ)色結(jié)合的色輪，以及適當(dāng)?shù)纳收{(diào)配算法電路，以達(dá)到提升單片式DLP投影機(jī)色彩顯示能力的目的。不過(guò)需要注意的是，德州儀器僅僅提出了這一技術(shù)理念，各家DLP投影機(jī)制造商根據(jù)實(shí)際情況的不同設(shè)計(jì)的極致色彩技術(shù)色輪也各不相同，所以成像質(zhì)量也有很大的差別。但是極致色彩技術(shù)引領(lǐng)DLP投影機(jī)從傳統(tǒng)的三色處理全面進(jìn)入到多色處理的新時(shí)代，注定將會(huì)在DLP投影機(jī)的發(fā)展史中留下濃厚的一筆。

　　DLP投影機(jī)的另外一大核心——DMD芯片

　　如果說(shuō)在色輪的研發(fā)上，投影機(jī)制造商們還能根據(jù)自己的實(shí)際需要生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，那么DMD芯片就完全掌握在了德州儀器的手中了。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，DMD芯片不僅尺寸上從0.55吋到0.95吋，技術(shù)上也從SDR DMD芯片組發(fā)展到了DDR 芯片組，同時(shí)分辨率最高已經(jīng)可以達(dá)到了4K（第一塊DMD的分辨率僅為16×16），德州儀器甚至將DMD芯片稱(chēng)為世界上最精密的光學(xué)元器件。

淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
德州儀器推出0.98-DLP影院DMD芯片

　　DMD的作用就是將色輪透過(guò)來(lái)的三原色光混合在一起，并且通過(guò)數(shù)據(jù)控制轉(zhuǎn)換為彩色圖像。雖然看似簡(jiǎn)單，但是技術(shù)含量極高，DMD是一種整合的微機(jī)電上層結(jié)構(gòu)電路單元，利用COMS SRAM記憶晶胞所制成。DMD上層結(jié)構(gòu)的制造是從完整CMOS內(nèi)存電路開(kāi)始，再透過(guò)光罩層的使用，制造出鋁金屬層和硬化光阻層交替的上層結(jié)構(gòu)，鋁金屬層包括地址電極、絞鏈(hinge)、軛(yoke)和反射鏡，硬化光阻層做為犧牲層(sacrificiallayer)，用來(lái)形成兩個(gè)空氣間隙。鋁金屬經(jīng)過(guò)濺鍍沉積及等離子蝕刻處理，犧牲層則經(jīng)過(guò)等離子去灰(plasma—ashed)處理，制造出層間的空氣間隙。

　　如果從技術(shù)角度來(lái)看，DMD芯片的構(gòu)造包括了電子電路、機(jī)械和光學(xué)三個(gè)方面。其中電子電路部分為控制電路，機(jī)械部分為控制鏡片轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)部分，光學(xué)器件部分便是指鏡片部分。當(dāng)DMD正常工作的時(shí)候，光線經(jīng)過(guò)DMD芯片，DMD表面布滿了體積微小的可轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片便會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)反射光線，每個(gè)鏡片的旋轉(zhuǎn)都是由電路來(lái)控制的。每個(gè)鏡子一次旋轉(zhuǎn)只反射一種顏色（例如，投射紫顏色像素的微鏡只負(fù)責(zé)在投影面上反射紅藍(lán)光，而投射桔紅色像素的微鏡只負(fù)責(zé)在投影面上按比例反射紅和綠光（紅色的比例高、綠色比例低），鏡子的旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)到上千轉(zhuǎn)，如此之多的鏡子以如此之快的速度進(jìn)行變化，光線通過(guò)鏡頭投射到屏幕上以后，給人的視覺(jué)器官造成錯(cuò)覺(jué)，人的肉眼錯(cuò)將快速閃動(dòng)的三原色光混在一起，于是在投影的圖像上看到混合后的顏色。

　　DMD芯片的構(gòu)造和工作方式

　　在DMD芯片的最上面由數(shù)十萬(wàn)片面積為14×14微米、比頭發(fā)斷面還小的微鏡片組成，增加DMD內(nèi)微鏡片的數(shù)量，即可提高產(chǎn)品的分辨率，而不須改變微鏡片的大小 (例如分辨率為1024×768的投影機(jī)DMD芯片上有786432個(gè)小鏡片)，這些鏡面經(jīng)由下面被稱(chēng)為“軛”的裝置鏈接，并被“扭力鉸鏈”控制，可以左右翻轉(zhuǎn)。前期的鏡片的翻轉(zhuǎn)角度僅為10°，后來(lái)德州儀器對(duì)鏡片下方的鏈接部分進(jìn)行了改善和簡(jiǎn)化，鏡片的翻轉(zhuǎn)角度提升到了12°。雖然僅僅提升了2度，但是成像過(guò)程中的雜散光線的影響被大大降低，對(duì)比度指標(biāo)進(jìn)一步提高。當(dāng)記憶晶胞處于“ON”狀態(tài)時(shí)，反射鏡會(huì)旋轉(zhuǎn)至+12度，若記憶晶胞處于“OFF”狀態(tài)，反射鏡會(huì)旋轉(zhuǎn)至-12度。只要結(jié)合DMD以及適當(dāng)光源和投影光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡就會(huì)把入射光反射進(jìn)入或是離開(kāi)投影鏡頭的透光孔，使得“0N”狀態(tài)的反射鏡看起來(lái)非常明亮，“0FF”狀態(tài)的反射鏡看起來(lái)很黑暗。利用二位脈沖寬度調(diào)變可以得到灰階效果，如果使用固定式或旋轉(zhuǎn)式彩色濾鏡，再搭配一顆或三顆DMD芯片，即可得到彩色顯示效果。配有一顆DMD芯片的DLP投影系統(tǒng)稱(chēng)為“單片DLP投影系統(tǒng)”，經(jīng)色輪過(guò)濾后的光，至少可生成1670萬(wàn)種顏色。DMD的輸入是由電流代表的電子字符，輸出則是光學(xué)字符，這種光調(diào)變或開(kāi)關(guān)技術(shù)又稱(chēng)為二位脈沖寬度調(diào)變，它會(huì)把8位字符送至DMD的每個(gè)數(shù)字光開(kāi)關(guān)輸入端，產(chǎn)生28或256個(gè)灰階。

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DMD芯片的構(gòu)造

　　目前DMD本身的光學(xué)有效面積也大大增強(qiáng)，已經(jīng)能占到整個(gè)芯片表面積的90%以上，有效提升了光學(xué)利用率。另外還有一點(diǎn)需要進(jìn)行了解：通過(guò)對(duì)每一個(gè)鏡片下的存儲(chǔ)單元以二進(jìn)制平面信號(hào)進(jìn)行電子化尋址，DMD陣列上的每個(gè)鏡片被以靜電方式傾斜為開(kāi)或關(guān)態(tài)。決定每個(gè)鏡片傾斜在哪個(gè)方向上為多長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)被稱(chēng)為脈沖寬度調(diào)制（PWM）�！�

　　鏡片下方的“軛”和“扭力鉸鏈”采用被稱(chēng)為“面微加工(surface micromachining)多晶矽”方法制作，具有機(jī)構(gòu)穩(wěn)固性、靈活性強(qiáng)，成本低廉的特點(diǎn)。具體實(shí)現(xiàn)步驟是為機(jī)械單元選用鋁合金材料，并以傳統(tǒng)光阻作為犧牲空間。所有工作都在200℃以下完成，因此在晶片上增加MEMS時(shí)不會(huì)影響金屬化制程或電晶體，也不會(huì)影響已經(jīng)完成的CMOS電路。這種方法是MEMS微型反射鏡的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。同時(shí)又很好的解決了半導(dǎo)體制程、為機(jī)械制程和光學(xué)制程間肯能的相互破壞的問(wèn)題。這種方法與其他MEMS制造方法全然不同， TI是目前仍采用這種方法的唯一一家公司。

　　DMD芯片主要的工作方式是依據(jù)后端電路傳遞給CMOS芯片的不同信號(hào)，調(diào)控片上每個(gè)微鏡的旋轉(zhuǎn)位置，進(jìn)而使得照射在微鏡上的光線有選擇的反射道不同方向。作為微型數(shù)字光學(xué)處理器件，DMD不僅是DLP投影機(jī)的核心組建，而且也被廣泛應(yīng)用到了印刷、可研等諸多需要數(shù)字光開(kāi)關(guān)的領(lǐng)域，成為了微電子機(jī)械學(xué)MEMS最成功的產(chǎn)品之一。

　　也就是從第二代DMD芯片開(kāi)始，DLP投影機(jī)開(kāi)始分為數(shù)據(jù)投影（商用）和視頻投影（家用）兩種按照應(yīng)用方向發(fā)展的路線。德州儀器也對(duì)DMD芯片進(jìn)行了最大的技術(shù)變革——將微鏡非光學(xué)面的金屬統(tǒng)統(tǒng)處理成黑色，此舉大大降低來(lái)自金屬反射出的雜散光，空前提升了DLP投影機(jī)的對(duì)比度，這一技術(shù)被稱(chēng)為“Darkchip 1”。當(dāng)然，Darkchip也在不斷的發(fā)展中，2007年9月德州儀器發(fā)布了最新一代“超黑”技術(shù)DarkChip 4，可將原始對(duì)比度提升高達(dá)30%。

　　從目前的市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，單片式DLP投影機(jī)憑借性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)在低端市場(chǎng)占據(jù)了大部分的市場(chǎng)份額，在高端市場(chǎng)中3DLP技術(shù)則掌握著絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)。目前正在日益流行的LED微型投影機(jī)中，也大多采用DLP技術(shù)。但是，在傳統(tǒng)的中端行業(yè)市場(chǎng)中，DLP表現(xiàn)還不夠突出，有很大的提升空間。

　　DLP和LCD投影機(jī)

　　近年來(lái)，投影機(jī)市場(chǎng)上的顯示技術(shù)仍然是LCD技術(shù)和DLP技術(shù)的天下，其代表廠商是愛(ài)普生、索尼和德州儀器。DLP技術(shù)提供廠商德州儀器，不僅與一些投影機(jī)整機(jī)廠商搭臺(tái)唱戲，還獨(dú)立地進(jìn)行一些市場(chǎng)推廣活動(dòng)。技術(shù)的不斷創(chuàng)新和價(jià)格的不斷下降，DLP投影機(jī)在2006年獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，市場(chǎng)份額已經(jīng)接近40%，開(kāi)始挑戰(zhàn)LCD的霸主地位。

　　DLP芯片能最大程度的減小圖像中像素的間隔，其鏡片間距不足1微米和16微秒像素響應(yīng)時(shí)間，而傳統(tǒng)的LCD投影機(jī)其鏡片間距比較大，因此DLP芯片能夠產(chǎn)生更清晰，更流暢的圖像，無(wú)論是在家里觀看激情四溢的足球比賽還是在公司里演示重要的PPT，這將使更多的使用者受益。

淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
LCD與DLP成像對(duì)比

淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
DLP技術(shù)與LCD技術(shù)清晰度對(duì)比

淺析DLP投影機(jī)核心技術(shù)及優(yōu)勢(shì)
DLP技術(shù)與LCD技術(shù)長(zhǎng)時(shí)間使用后顏色對(duì)比

　　在投影機(jī)領(lǐng)域，LCD與DLP技術(shù)之爭(zhēng)由來(lái)已久，無(wú)論是LCD還是DLP技術(shù)都有各自的優(yōu)勢(shì)。而從兩種技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，雙方不謀而合，無(wú)論是自動(dòng)光圈還是極致色彩技術(shù)都是彌補(bǔ)各自技術(shù)的缺陷，從而改善了各自在對(duì)比度和色彩表現(xiàn)上的不足。兩種技術(shù)之間的相互融合，使得LCD和DLP技術(shù)的投影機(jī)產(chǎn)品差異逐漸變小。各個(gè)廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)也逐步從投影機(jī)自身技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)移到投影機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用上的競(jìng)爭(zhēng)。認(rèn)為，在今后的幾年時(shí)間內(nèi)，LCD和DLP仍將是市場(chǎng)絕對(duì)主流，二者在市場(chǎng)份額上的差距將進(jìn)一步縮小。

　　從行業(yè)市場(chǎng)來(lái)看，教育行業(yè)的用戶需求更加多樣化，亮度、散熱和防塵仍是他們關(guān)注的焦點(diǎn)。在商務(wù)市場(chǎng)上，客戶更為關(guān)注的是投影機(jī)的便攜性，易用性和人性化的功能�？焖匍_(kāi)關(guān)機(jī)，自動(dòng)梯形校正，無(wú)PC演示，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能都將是商業(yè)用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)的預(yù)測(cè)，在未來(lái)投影機(jī)市場(chǎng)，家庭用戶將占有5%-10%的市場(chǎng)，投影機(jī)將在家庭消費(fèi)層面煥發(fā)出勃勃生機(jī)。相比而言，LCD家用投影機(jī)在低端家用投影機(jī)中更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，而DLP投影機(jī)則是組建高端家庭影院的最佳選擇。

　　DLP投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

　　從技術(shù)角度來(lái)看，DLP投影機(jī)主要具有原生對(duì)比度高、機(jī)器小型化、光路采用封閉式三大特點(diǎn)。在前文中我們提到DMD芯片采用的是機(jī)械式工作方式，鏡片的移動(dòng)可控性更高，原生對(duì)比度較高就在意料之中了。DLP投影機(jī)采用的是反射式原理，實(shí)現(xiàn)高開(kāi)口率更為簡(jiǎn)單，相同配置的產(chǎn)品DLP光路系統(tǒng)更小，機(jī)器當(dāng)然可以做到更小。另外，DMD芯片采用的是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在高溫下運(yùn)作鏡片也不易發(fā)生太大的變化，所以DLP投影機(jī)采用封閉式光路，降低了灰塵進(jìn)入了概率。

　　從應(yīng)用市場(chǎng)方面來(lái)看，其應(yīng)用正逐漸朝向大型投影機(jī)及電影放映機(jī)（Digital Cinema）等高端機(jī)種以及2kg以下超小型化機(jī)型方面，向著兩極化方向發(fā)展，從未來(lái)投影機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，高性能產(chǎn)品和輕型化產(chǎn)品的市場(chǎng)需求渴望持續(xù)擴(kuò)大，這兩個(gè)領(lǐng)域恰恰是DLP投影技術(shù)的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。

　　DLP投影技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

　　據(jù)前不久有關(guān)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)顯示，DLP在最近10余個(gè)季度還未能超越3LCD。雖然在低端和高端市場(chǎng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但是在中端市場(chǎng)DLP還需要進(jìn)步。不過(guò)對(duì)DLP本身來(lái)說(shuō)，其未來(lái)還是值得期待的。

　　3D立體投影

　　據(jù)德州儀器透露，2009年以后生產(chǎn)的大部分DLP投影機(jī)均能支持3D和2D畫(huà)面的切換，并且不會(huì)增加用戶的投入成本。德州儀器DLP亞洲區(qū)業(yè)務(wù)總監(jiān)黃志光介紹，DLP將會(huì)在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)加強(qiáng)和廠商的合作，共同來(lái)推動(dòng)3D市場(chǎng)的發(fā)展。不過(guò)從筆者的角度來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的3D片源也很少，使用投影機(jī)的教師也很少會(huì)制作3D課件，所以說(shuō)3D立體應(yīng)用注定是長(zhǎng)期戰(zhàn)略。

　　LED微型投影應(yīng)用

　　由于DLP光機(jī)可以將光機(jī)做的很小，所以LED微型（手持型、口袋型）投影機(jī)有不少采用DLP技術(shù)。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)顯示，未來(lái)LED微型投影機(jī)有很大的發(fā)展空間，甚至有可能像攝像頭一樣成為手機(jī)的標(biāo)配，市場(chǎng)數(shù)量上升到百萬(wàn)量級(jí)，這對(duì)DLP可謂是不小的良機(jī)。加之目前LED微型投影機(jī)還在市場(chǎng)成熟期中，所以DLP會(huì)在第一時(shí)間搶占市場(chǎng)份額。

　　加強(qiáng)中端市場(chǎng)產(chǎn)品

　　3D和LED微型應(yīng)用尚屬于長(zhǎng)期應(yīng)用，對(duì)于近期的DLP投影機(jī)來(lái)說(shuō)還是要加強(qiáng)中端市場(chǎng)產(chǎn)品，畢竟這才是市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。當(dāng)然，這不僅需要德州儀器加強(qiáng)芯片的研發(fā)，中游的廠商們?cè)谑袌?chǎng)的推廣宣傳方面的力度也需要加強(qiáng)，特別是在教育行業(yè)、政府采購(gòu)等領(lǐng)域DLP將會(huì)有很大的突破。

　　經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，目前DLP技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域在逐步擴(kuò)張，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及數(shù)字電影、大屏幕拼接顯示、前投式投影機(jī)一直到背投電視等大屏幕顯示的方方面面。目前，DLP技術(shù)正在向著低成本、高畫(huà)質(zhì)的方向發(fā)展，在降低成本方面，一方面改良自己的生產(chǎn)加工工藝，提高DMD的良品率，另一方面完善DMD產(chǎn)品系列，從而適合不同層次的產(chǎn)品應(yīng)用需求。此外，在適合于隨身便攜的投影機(jī)和數(shù)字影院投影機(jī)市場(chǎng)方面，DLP技術(shù)均擁有很大的發(fā)揮空間，特別是在大型會(huì)場(chǎng)投影放映中。目前DLP投影機(jī)仍舊一枝獨(dú)秀，因此DLP已成為未來(lái)投影機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向，應(yīng)用領(lǐng)域與市場(chǎng)前景都被看好。

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