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投影机爱好者注目:剖解DLP技术 上

DMD工作原理

    每个微反射镜都能将光线从两个方向反射出去,实际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+12度,若记忆晶胞处于「OFF」状态,反射镜会旋转至-12度。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(图三)。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。

图3:在「导通」位置的微反射镜会在屏幕上面产生一个亮点

    DMD的输入是由电流代表的电子字符,输出则是光学字符,这种光调变或开关技术又称为二位脉冲宽度调变 (binary pulsewidth modulation),它会把8位字符送至DMD的每个数字光开关输入端,产生28或256个灰阶。最简单的地址序列 (address sequence) 是将可供使用的字符时间 (field time) 分成八个部份,再从最高有效位 (MSB) 到最低有效位 (LSB),依序在每个位时间使用一个地址序列。当整个光开关数组都被最高位寻址后,再将各个像素致能 (重设),使他们同时对最高有效位的状态 (1或0) 做出反应。在每个位时间,下个位会被加载内存数组,等到这个位时间结束时,这些像素会被重设,使它们同时对下个地址位做出反应。此过程会不断重复,直到所有的地址位都加载内存。

    入射光进入光开关后,会被光开关切换或调变成为一群光包 (light bundles),然后再反射出来,光包时间则是由电子字符的个别位所决定。对于观察者来说,由于光包时间远小于眼睛的整合响应(integration)时间,因此他们将会看到固定亮度的光线。

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