单片DLP及三片LCD投影机的技术对比.pdfVIP

单片DLP与三片LCD投影机的技术对比 一 基本技术的比较 单片DLP 投影机使用一个数字微镜光学处理引擎（即 DMD）成像，如图一：由灯泡产 生的白光经由透镜聚焦后投射在色轮上，色轮的截面将白光分光为某一时段需要的颜色，也 即意味着在同一时间只有红、绿、蓝单种颜色的光输出（根据色轮的类型不同，也可以是同 一时间有红、绿、蓝、白单种颜色输出）。色轮基本上分为RGBW 和RGBRGB两种类型。 RGBW 类型的色轮在红色、绿色和蓝色之后增加了一道白色区域，以每秒120转进行高 速旋转，如图二：色轮的白色区域为输出白色光发挥了很大的作用，因为无需依靠RGB 混 色产生白光，有利提升了光的利用率，BarcoID-R600使用的即是RGBW 色轮。 RGBRGB 色轮只有红、绿、蓝三种颜色区域，如图三：全白光依靠 RGB 三基色混合组 成，光的利用率比较低，主要应用在家庭影院的投影机范围。 DLP（Digital Light Processor）数字光处理器是一项全新的投影显示技术，它以DMD 数字微反射器（DigitalMicromirrorDevice）作为光阀成像器件，采用数字光学处理技术调 制视频信号，驱动DMD 光路系统，通过投影透镜获取大屏幕图像。DMD 板的每一个微镜 即代表一个基本的像素，比如SXGA+分辨率的DMD 板至少分布有1400×1050个微镜。由 于DLP 采用反射光的成像技术，不存在LCD 投影机由于高温工作环境而出现液晶板老化等 问题，典型使用的寿命明显优于LCD 投影机。 DMD 芯片的一百多万个微镜装置虽然高速转动，但不会影响微镜的可靠性，而且通过低 温到高温转换的各种环境质量测试，目前没有出现过由于机械运动而使微镜损坏、破碎等现 象。如图四：基于每个微镜下面连接的金属铰链，使用了一种工艺技术相当复杂的特殊材料 做成，具有很高的可靠性。微镜运行时虽然高速转动，但它们的动作范围非常小，制作材料 的老化年限和使用寿命很长，基本上不会影响到铰链的寿命。 三片LCD 投影机使用独立的R、G、B液晶板，如图五：由灯泡产生的白光经由光路系 统的分光、反射后产生了红绿蓝三道光束，分别穿透对应的液晶板，液晶板受电子电路的控 制决定每一个像素的开关状态，最后由混色矩阵系统、镜头输出彩色图像。由于白光在所有 的时段都被分解成红、绿、蓝三种颜色，有效提升了光的利用率和彩色深度。 投影机内置的液晶板也有大小区分，常见的投影机液晶板多为0.5、0.7、1.0、1.4、 1.65、1.8对角，液晶板的大小也基本上决定了投影机的大小：液晶板越小，投影机的光学 系统就能做得越小，从而使投影机越小。液晶板越小，光穿透的能量越大，而要在很小的液 晶板上做到高分辨率，并且保持高亮度和长寿命使用，其技术难度可想而知。目前，基于0.5 和0.7液晶板技术的投影机在使用1000~1500小时之后老化现象已经比较明显，普遍应用在 一些超小型体积、低亮度、低分辨率（800×600以下）投影机；而基于1.0液晶板技术的投 影机在使用2000~3000小时之后老化现象已经比较明显，普遍应用于一些中型体积、高亮度、 高分辨率（1024×768以下）的商务投影机，基于1.4、1.65和1.8的投影机在使用时间 5000~12000小时之后，老化的现象并不会很明显，所以普遍应用于多数大型体积、超高亮 度、超高分辨率（1024×768以上）的专业工程投影机，比如BarcoIQ-R500（5000ANSI 流 明，1400×1050分辨率）投影机使用的是1.4的液晶板，而BarcoICON-H600（6000ANSI 流明，1920×1080分辨率）投影机使用的是1.65的液晶板。 二. 图像质量的比较 我们使用BarcoID-R600与BarcoIQ-R500进行了同等条件下的图像质量对比，当应 用在比较高的白色图像显示时（比如Excel 数据或Word文字），ID-R600 发挥了白色色轮的 优点，有效率高达46%，RGB色轮的有效率高达54%，光利用率接近100%，画面的亮度、 稳定性、一致性都表现得很出色；而IQ-R500这时因为依靠RGB 各占33%的比例混合成像， 光利用率同样接近100%，所以画面亮度、一致性的表现也很好，但长时间运行的稳定性稍 差。 当应用在比较丰富的彩色图像显示时（比如幻灯片、图片、媒体播放器），IQ-R500投影 机发挥了非常优秀的彩色深度，因为RGB 三片液晶板这时被完全利用；而ID-R600的白色 色轮在这种图像的显示模式时大部分时间是没有贡献的，所以光的利用率