極致影像的答案 全解DLP投影機的秘密

    DLP數(shù)字投影機技術的出現(xiàn)徹底改變了人們對投影機的傳統(tǒng)認識：從這一刻起，體積小巧、形成超越電影畫質(zhì)的產(chǎn)品不再是不可求的夢想。經(jīng)過十余年的發(fā)展，DLP投影機已經(jīng)成為僅次于3LCD投影技術的數(shù)字投影技術，占據(jù)全球投影市場份額接近45%。其中，三片式DLP數(shù)字影院投影機產(chǎn)品更是成為了唯一實用化的數(shù)字影院投影顯示技術。

    DLP投影技術的發(fā)展歷史

    了解DLP投影機的知識，就必須關心DMD芯片的成長路徑。對于DLP技術，DMD芯片就如同人類的心臟、計算機的CPU一樣重要。DMD芯片技術的革新往往代表著一個嶄新的數(shù)字投影時代的到來。不過，就是這樣重要的一個器件，它的歷史卻具有很大的偶然性。

    德州儀器的數(shù)字光處理技術的核心器件DMD芯片最初的構想出現(xiàn)在1977年。由德州儀器公司的科學家Larry J.Horn-beck發(fā)明。那時，這一發(fā)明并不是要用于顯示設備，而是準備作為印刷技術中的成像器。最早的DMD芯片使用的是模擬技術驅(qū)動，反射面是采用一種柔性材料，在當時被稱為“變形鏡器件Deformable Mirror De-vice”。10年之后，Hornbeck博士正式以數(shù)字控制技術取代模擬技術，開發(fā)出了新一代DMD器件，并將名稱改為“數(shù)碼微鏡器件(Digital Mirror Device)”。

DarkChip 4 DLP DMD芯片

    數(shù)字控制的DMD誕生的早期就已朝向印刷技術和數(shù)字成像兩個不同方向發(fā)展。到了1992年，德州儀器成立了數(shù)字成像事業(yè)部，探索DMD商業(yè)應用的可能性。兩年之后，第一臺DLP投影原型機誕生。1996年4月，第一臺商用DLP投影機正式誕生。伴隨數(shù)字微鏡技術在顯示領域的成功應用，1997年，Ti終止了其在印刷方面的應用研發(fā)。

    第一代DMD芯片主要偏重于商務應用，分辨率是848X600，可以兼顧800X600的SVGA電腦標準和848x480的480p(16：9)視頻標準。這一代的DMD微鏡偏轉角度為10度，對比度400：1至800：1不等。從第二代DMD開始，DLP才算開始大規(guī)模進入家庭影院投影機市場，這一代的DMD芯片，稱為HD1，不僅分辨率提高到高清標準的1280X720，微鏡偏轉角度也增加到12度，成像過程中的雜散光線的影響被大大降低，對比度指標進一步提高。這一時期，DMD芯片的出貨量已經(jīng)突破百萬片。

    此后，DLP投影技術正式確立了商務數(shù)據(jù)投影和視頻投影兩種應用同步發(fā)展的路線。這期間得德州儀器對DMD芯片最大的技術變革在于將微鏡非光學面的金屬統(tǒng)統(tǒng)處理成黑色，借此大大降低來自這些金屬反射出的雜散光，使得的產(chǎn)品的對比度表現(xiàn)獲得空前提升。這一技術被稱為“Darkchip 1”，目前最新一代“超黑”技術被稱為“Darkchip 4”。

    此外，德州儀器另一個重要研究方向是不斷縮減為反射鏡面間的距離。這項舉措不僅有利于減少雜散光線對成像質(zhì)量的干擾，同時也能夠顯著提高芯片面板的開口率，使得DMD整體的光利用率大幅提升。在這一技術的技術上，DMD芯片本身的體積也在逐漸縮小。只有不足一英寸的光學面，使得DLP投影機能夠制造的更加小巧，甚至裝配到普通的手機上應用；同時更大的芯片能夠容納更多的像素點，全高清產(chǎn)品已經(jīng)成為目前德州儀器DMD芯片家用投影機市場上的主角產(chǎn)品。