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第一章 数字投影技术ＤＬＰ简介 越来越多的现代信息在数字领域被产生、编辑和传播。由美国德州仪器公司开发的ＤＬＰ数字投影技术正在被广泛应用。ＤＬＰ数字投影机对业界来说早已不是一个陌生的名词，因为近年来，在业界的努力下，应用其技术的投影机产品早已批量上市，所以这个名词大家都知道。但大部分人对于数字投影技术的工作方式并不十分了解，因此该产品迅猛发展而带来的更多投资机遇，特别是长期工作在传统光学领域的人来说，对其中关键光学产品的应用也显得知识茫然。为此，本文将以最简单的方式来为大家介绍数字投影技术的工作原理，对ＤＬＰ的优势和一个数字显示系统的基本优点做了描述。了解ＤＬＰ工作方式和技术原理是理解目前日常生活工作中日益增长的数字产品的必不可少的知识。 一、什么是ＤＬＰ数字投影 ＤＬＰ是“ＤｉｇｔａｌＬｉｇｈｔＰｒｏｃｅｓｓｉｏｎｇ”的缩写。它的意思为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像讯号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于美国德州仪器公司开发的数字微反射镜器件—ＤＭＤ来完成显示数字可视信息的最终环节，而ＤＭＤ则是ＤｉｇｔａｌＭｉｃｒｏｍｕｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ的缩写，字面意思为数字微镜元件，这是指在ＤＬＰ技术系统中的核心——光学引擎心脏采用的数字微镜晶片，它是在CMOS的标准半导体制程上，加上一个可以调变反射面的旋转机构形成的器件。Integrator），将光均匀化，通过一个有色彩三原色的色环（Color Wheel），将光分成R、G、B三色，再将色彩由透镜成像在上。以同步讯号的方法，把数字旋转镜片的电讯号，将连续光转为灰阶，配合R、G、B三种颜色而将色彩表现出来，最后在经过镜头投影成像。参见下图 如上所述，ＤＭＤ器件是ＤＬＰ的基础。单片、双片以及多片ＤＬＰ系统被设计出来以满足不同市场的需要。一个ＤＬＰ为基础的投影系统包括内存及信号处理功能来支持全数字方法。ＤＬＰ投影机的其它元素包括一个光源、一个颜色滤波系统、一个冷却系统、照明及投影光学元件。 一个ＤＭＤ可被简单描述成为一个半导体光开关。成千上万个微小的方形16x16um镜片，被建造在静态随机存取内存（SRAM）上方的铰链结构上而组成ＤＭＤ,如图１所示。 +１０度为“开”。-１０度为“关”，当镜片不工作时，它们处于０度“停泊”状态。 OEMs）的前端处理中转换为数字信号，任何隔行视频信号通过内插处理被转换成一个全图形帧视频信号。从此，信号通过ＤＬＰ视频处理变成先进的红、绿、蓝（RGB）数据，先进的RGB数据然后格式化为全部二进制数据的平面。 1：1的比例被直接映射在它自己的镜片上，提供精确的数字控制，如果信号是640x480象素，器件中央的640x480镜片采取动作。这一区域处的其它镜片将简单的被置于“关”的位置。 1：一个848x600数字微镜器件。器件中部反射部分包括508，800个细小的、可倾斜的镜片。一个玻璃窗口密封和保护镜片。ＤＭＤ显示为实际尺寸 1.　噪音 技术发展至今天，我们已经拥有了数字扑捉、编辑、广播、接收数字信息的能力，不过必须先把它转换成模拟信号后才能显示。信号每次由数字转换为模拟（D/A）或从模拟转换为数字（A/D），信号噪音都会进入数据通道，转换越少噪声越降，并且当（A/D）、（D/A）转换器减少时成本随之降低。由于ＤＬＰ固有的数字性质能使噪声消失，因为ＤＬＰ具有完成数字视频底层结构的最后环节的能力，并且为开发数字可视通信环境提供了一个平台，ＤＬＰ技术提供了一个可以达到的显示数字信号的投影方法，这样就完成了全数字底层结构（图3），具有最少的信号噪音。 图3：视频底层结构。ＤＬＰ为一个完全数字视频底层结构提供了最后环节。? 2　精确的灰度等级 8位到10位的灰度等级，精确的数字图可以一次又一次地重新再现。例如：一个每种颜色为8位的灰度等级使每个原色产生256不同的灰度，允许数字化生成256x3，或16.7百万个不同的颜色组合（图4）。 4：ＤＬＰ可产生数字灰度等级和颜色等级。假设每种颜色用8位，可以数字化地产生16.7x10的6次方个颜色组合。以上是每一种原色不同灰度的几种组合和产生的数字象素颜色。 3.　反射优势 60%的光效率，使得ＤＬＰ系统比ＬＣＤ投影显示更有效率。这一效率是反射率、填充因子、衍射效率和实际镜片“开”时间产生的结果。 50%的灯光甚至从来不进入ＬＣＤ，因为这些光被偏振片滤掉了。剩下的光被ＬＣＤ单元中的晶体管、门、以及信号源的线所阻挡。除了这些光损失外，液晶材料本身吸收了一部分光，结果是只有少部分入射光透过ＬＣＤ面板照到屏幕上。最近，ＬＣＤ在光学孔径和光传输上有经验上的进展，但它的性能仍然有局限，因为它们依赖于偏振光。 4　无缝图像优势 16um平方，每个间隔1u