1987年,德州仪器公司的工程师拉里•霍恩贝克发明了数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD),以这种器件为核心的DLP(Digital Light Processing,数字光学处理)投影机和DLP电视机早在1996年就被TI公司开发出来了,微软即将推出的Surface电脑就使用了这种投影机。

DLP投影机原理_第1张图片

Larry J. Hornbeck

       拉里•霍恩贝克目前为德州仪器数码影像院士,在1974年取得美国凯斯西储大学(Case Western Reserve大学)的固态物理学博士学位。由于发明与研发DMD技术,因此于1998年得到美国电视艺术及科学学会所颁发的艾美奖。霍恩贝克目前拥有电 荷耦合元件(CCD)、红外线影像传感器(IR image sensor)以及DMD技术等30多个专利,其中包含DMD的基础专利。

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DMD单元的内部结构

       DMD芯片上有数百万个微小的反射镜片,数字信号会激活镜片下面的微型电极,推动镜面迎向或避开光源,从而将光线从两个方向反射出去。

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反光镜的倾斜角度可以调整

        实际的反射方向则视底层记忆晶胞的状态而定,当记忆晶胞处于“ON”状态时,反射镜会旋转至+10度,若记忆晶胞处于“OFF”状态,反射镜会旋转至-10度。

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反射角度的改变导致了光的选择性,使得屏幕出现不同灰度的像素

      只要结合DMD以及适当光源和投影光学系统,反射镜就会把入射光反射进入或是离开投影镜头的透光孔,使得“ON”状态的反射镜看起来非常明亮,“OFF”状态的反射镜看起来就很黑暗。

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彩色DLP投影机的组成

        利用二位脉冲宽度调变可以得到灰阶效果,如果使用固定式或旋转式彩色滤镜,再搭配一颗或三颗DMD芯片,即可得到彩色显示效果。

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高亮、高清的DLP放映机

        想要深入了解DLP技术,推荐你(1)阅读BenQ测试实验室的文章深入DLP™技术;(2)如果你的英文阅读能力还行,可以读Howstuffworks网站上的文章How DLP Sets Work,这篇文章附有十多幅非常漂亮的插图;(3)你还可以去DLP官方网站上观看介绍DLP技术原理的视频,中文配音,图文并茂。