前沿:RGB-LED光源大幅提升DLP/LCOS色彩表現(xiàn)

    LED 光源，是提升色彩表現(xiàn)與使用壽命的最新技術(shù)，自從2004年起，逐漸開(kāi)始在液晶電視，DLP投影機(jī)中開(kāi)始實(shí)用化，在本次CES2006大展上，更是體現(xiàn)出了非凡的實(shí)力。

采用RGB-LED光源相當(dāng)于48倍速色輪

微反射鏡成像原理

三片與單片DMD投影原理

　　德州儀器的DLP芯片作為反射型投影器件，可以采用三片式結(jié)構(gòu)分別產(chǎn)生RGB基色圖像，再通過(guò)光學(xué)透鏡混合再一起形成彩色圖像；也可以使用單片式結(jié)構(gòu)，透過(guò)旋轉(zhuǎn)的色輪按時(shí)間順序分別產(chǎn)生RGB三基色圖像，并通過(guò)人眼的視覺(jué)暫留特性，看到的依然是彩色的圖像。前者光路復(fù)雜，多用于對(duì)色彩要求高的影院系統(tǒng)中，后者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，多用于商務(wù)和家用投影機(jī)中。

　　三片式結(jié)構(gòu)不僅要用掉三片DMD芯片，還要使用更為復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，使得成本相當(dāng)高昂；而色輪分色的單片式結(jié)構(gòu)，會(huì)因?yàn)镽GB分時(shí)的不精確，導(dǎo)致輕微的彩虹效應(yīng)的發(fā)生。

　　盡管通過(guò)提高色輪轉(zhuǎn)速可以避免出現(xiàn)彩虹效應(yīng)，但是轉(zhuǎn)速的提升還是有上限的。而LED光源模塊的出現(xiàn)解決了這一難題，通過(guò)三種顏色的LED光源交替發(fā)光，最終形成三基色圖像。LED光源的開(kāi)關(guān)速度以ns計(jì)，因此相當(dāng)于目前色輪轉(zhuǎn)速的48倍，使得單片式結(jié)構(gòu)也有了接近于三片式結(jié)構(gòu)的畫(huà)面效果。

LED結(jié)構(gòu)與色彩范圍對(duì)比

　　與此同時(shí)，使用LED光源還得到了額外的好處，首先是LED光源的色純度極高，顯示出的圖像色彩范圍遠(yuǎn)比使用高壓水銀燈泡寬廣。此外三塊LED光源的亮度可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，使得不同畫(huà)面場(chǎng)景下的色溫可以迅速的微調(diào)，而不必?fù)p失畫(huà)面的動(dòng)態(tài)范圍。

　　另外還有一個(gè)好處是LED光源的壽命很長(zhǎng)，相比高壓水銀燈泡的幾千小時(shí)壽命，LED可以達(dá)到幾萬(wàn)小時(shí)。當(dāng)然，三種顏色的LED光源隨使用時(shí)間老化的進(jìn)度并不一致，不過(guò)可以通過(guò)系統(tǒng)的調(diào)整使亮度變化保持一致。

　　最后，LED具有低熱量的優(yōu)點(diǎn)，以往使用高壓水銀燈泡的投影機(jī)往往都需要預(yù)熱以及關(guān)機(jī)后仍要通電散熱的麻煩，在使用LED光源后都不會(huì)存在，實(shí)現(xiàn)高速啟動(dòng)與快速關(guān)機(jī)。

　　但是采用LED光源并非完美無(wú)缺，有些問(wèn)題依然期待解決。首先是亮度，LED的發(fā)光效率不高，為了獲得高亮度，不得不增加LED模組的數(shù)量，功耗和成本隨之成倍增加。

　　實(shí)際上來(lái)說(shuō)，LED光源與高壓水銀燈在每瓦發(fā)光能力上要遜色不少，高壓水銀燈每瓦功率可以得到10流明的亮度，而LED光源則只能達(dá)到每瓦1流明的發(fā)光效率，因此要得到相同的亮度，必然要提高10倍的功耗，這也是LED光源基礎(chǔ)研究中的關(guān)鍵問(wèn)題。