DLP投影机采用微镜滤光技术，使用表面由成千上万个微透镜组成的芯片高速 切换光像素来产生投影图像。形成DLP图像的光束没有经过过滤，能量没有减少， 投影图像信息没有损失，加上DMD部件具有反射性和密合性的优点，光能的利用率 远远高于传统的光学系统。配合先进的光学架构与高品质的光学镜头设计，DLP投 影机可以产生清晰度高、画面均匀、色彩还原性好的图像，亮度比LCD图像高，出 现条纹和重影的情况也比 LCD 投影机少。 DLP 投影技术抛弃了传统意义上的会聚， 可以随意变焦，调整十分方便，而且其光学路径相当简单，体积更小，所以该技 术主要应用在超便携式系统中，现代最轻的 DLP 超便携投影机的重量可以小于 1.5 公斤。当然，缩小体积也带来了视频显示方面的缺陷，使DLP投影机的视频显示效 果有些失真。 DLP 投影机的光学机械特性，也决定了它的移动防振性能要比 LCD 投 影机差一些。与 LCD 投影机一样， DLP 的像元也是固化的，所以它的分辨率调整功 能较差。 虽然DLP投影机所占的市场分额远远低于LCD投影机，但作为新型产品，DLP投 影机在体积、重量和亮度等方面具有先天优势，更适合现代电子商务与家庭影院 的需要，尤其是其超便携性能完全超过了LCD投影机，DLP投影机已成为继CRT投影 机和LCD投影机之后的第三类产品，应用领域与市场前景不可估量。
投影机原理介绍
神州数码投影机事业部
2011.4.15

投影机市场的成长


DLPTM技术原理 LCD技术原理
投影机常用参数
全球前投市场
30 25
Millions of Units
--- 市场增长潜力
20 15 10 5 0
以后还有多年的大幅度增长!
1995
2000
2005
2008
2010
2012
20 04 Q
Source: PMA – February 2005
LCD
20 04 Q
DLP™
4


投影机市场的成长
DLPTM技术原理 LCD技术原理

投影机常用参数
TM DLP
ＤＬＰ是“ＤｉｇｔａｌＬｉｇｈｔＰｒｏｃｅ ｓｓｉｏｎｇ”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。它是基于德仪公司开发的 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ＤｉｇｔａｌＭ ｉｃｒｏｍiｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ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。
LCD投影机光路结构
Zoom optic
Lamp
een LCD
Red LCD
Blue LCD Zoom optic
Lamp
Dichoric Filter
Mirror
Green LCD
Red LCD
Blue LCD Zoom optic
Lamp
Dichoric Filter
Mirror
Green LCD
图：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
因为ＤＭＤ是一种反射器件，它有超过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。 而ＬＣＤ依赖于偏振，所以其中一个偏振光没有用。这意味着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，结果是只有一少部分入射光 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。
单片DMD芯片
DLP－DMD工作特点
1. 2. 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。 每一个镜片可以通断一个象素的光。铰链结构允许镜片 在两个状态之间倾斜，+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。 一旦视频或图形信号在一种数字格式下，就被送入ＤＭ Ｄ。信息的每一个象素按照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臵于“关”的位臵。 镜片可以在一秒内开关1000多次，这一相当快的速度允 许数字灰度等级和颜色再现。 DMD最多可内臵2048×1152阵列，每个元件约可产生 230万个镜面，这种DMD已有能力制成真正高清晰度电视 。第一种大量生产的DMD将会是848×600元件，可用於 投射NTSC、PAL、VGA和SVGA图像，亦可显示16∶9的图 像。
2015
Source: iSuppli thru ’08, TI est. ’09-’15
全球前投市场 -80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
市场占有率
DLP™ 上升势头 明显
1
2
3
4
1
2
3
20 03 Q
20 03 Q
20 03 Q
20 03 Q
20 04 Q
20 04 Q
光路不同:
图像校准
LCD
DLP™
清晰
校准失调
DLP系统制作非常严格，需要通过一连串的测试，所有元件均经挑选证实可靠才用 作构造数码电子零件驱动DMD。测验铰的可靠性约用100个不同的DMD模仿一年工作期， 有些元件已测试超过千万周期，相当于工作了 20年，然后检验，结果显示无任何DMD的 铰损坏。DMD已通过所有标准半导体的品质测验及模仿真实环境工作测试，包括温度、 湿度、振动及加速等测验，确保DMD和DLP可靠耐用。
图：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
它的数字性质可以获得具有精确数字灰度等级的精细的图像质量以及颜色再 现。ＤＬＰ比之要竞争的透射式液晶显示（的ＬＣＤ）技术更有效，因为它 以反射式ＤＭＤ为基础，不需要偏振光；并且因为每个视频或图像帧是由数 字产生，每种颜色8位到10位的灰度等级，精确的数字图象可以一次又一次地 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。
DLP™ = ‘Seamless’, Filmlike
LCD = Grainy, Pixellated
5.
性能可靠耐用度高
ＤＬＰ系统成功地完成了一系列规定的、环境的及操作的测试。选择已证明可靠的标 准元件来组成用于驱动ＤＭＤ的数字电路。对于照明和投影透镜，无明显的可靠性降 低的现象。绝大部分可靠性测试集中在ＤＭＤ上，因为它依赖于移动铰链结构。为测 试铰链失灵，大约100个不同的ＤＭＤ被用于模拟一年的操作。一些ＤＭＤ已经被测 试了超过1G次循环，相当于20年的操作。在这些测试以后检查这些器件 ，发现在任 何器件上均无铰链折断现象。铰链失灵不是ＤＭＤ可靠性的一个因素。 ＤＭＤ已通过所有标准半导体合格测试。它还通过了模拟ＤＭＤ实际操作环境条 件的障碍测试，包括热冲击、温度循环、耐潮湿、机械冲击，振动及加速实验。基于 数千小时的寿命及环境测试，ＤＭＤ和ＤＬＰ系统表现出内在的可靠性。
3.
4. 5.
两片DMD
三片DMD
DLP技术优势
1. 噪音优势
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，因此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，Ｄ ＬＰ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，具有最少的信号噪音。
Red LCD
Blue LCD Zoom optic
Lamp
Dichoric Filter
Mirror
LCD
Green LCD
Red LCD
Blue LCD 投影镜头
灯
双色镜
反射镜
LCD－特点
优势
• 发展时间较长，技术工 艺成熟 • 色彩还原更鲜艳，饱和 度好 • 亮度均匀性好
劣势
• 体积难以减小 • 对比度很难提高 • 光路结构导致的除尘、液 晶板老化问题


投影机市场的成长
DLPTM技术原理 LCD技术原理

投影机常用参数
LCD
• 液晶投影机的成像器件是液晶板，是一种被动式的投影方式。 利用外光源金属卤素灯或UHP（冷光源），把强光通过分光镜 形成RGB三束光，分别透射过RGB三色液晶板；信号源经过模数 （A/D)转换，调制加到液晶板上，控制液晶单元的开启、闭合， 从而控制光路的通过断，再经镜子合光，由光学镜头放大，显 示在大屏幕上。
DLP™如何工作
DLP™如何工作
DLP™如何工作
ＤＬＰ投影技术是应用 了数字微镜晶片（ＤＭＤ ）来做主要关键元件以实 现数字光学处理过程。其 原理是将光源藉由一个积 分器（Integrator），将 光均匀化，通过一个有色 彩的色环（Color Wheel） ，将光分成R、G、B(后又 加上白、黄）三（五）色 ，再将色彩由透镜成像在 ＤMＤ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：