拿什么来欣赏HDTV之显示篇(一)
DLP背投显示原理及优缺点
DLP投影系统包括:一个光源、一个颜色滤波系统(色轮)、一个冷却系统、及投影光学元件(DMD—数字微镜器件),见图2。DMD是DLP背投的关键部件,可被简单描述成为一个半导体光开关。几十万到几百万个微小的方形镜片,被建造在静态随机存取存储器(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度的“停泊”状态。
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| 图2 单片式DLP背投电视系统示意图 |
出于成本方面的考虑,DLP背投电视一般采用单片式结构,通过一个旋转色轮,将每个电视帧分成红、绿、蓝三个时间段(或更多个时间段)分别成像,利用人眼的视觉暂留效应,合成出一幅完整的彩色图像。在每个时间段内,通过对每一个镜片下的存储单元按行列进行寻址,DMD 阵列上的每个镜片被以静电方式倾斜为开或关态,镜片可以在一秒钟内开关5000次,这样通过脉宽调制技术,可以控制每个象素处于“开”态的总时间长度,从而实现了不同灰度等级和颜色的再现。
以上这些特色为DLP背投带来了许多优势,如DMD的强反射表面通过消除光路上的障碍以及将更多的光线反射到屏幕上,而最大化地利用了投影机的光源,使其亮度优于LCD背投;简单轻巧的光学系统为DLP技术带来另一项优势:投影电视内的光线管理要比三片面板架构更简单,这能为它带来更黑的黑色,使其获得了高于2000:1的投影电视最高对比度。DLP的微反射镜能以每秒5,000 次速度开关,其微秒级的速度远超过LCD像素毫秒级的开关速度,LCD技术中常见的拖尾和重影现象不会在DLP技术中看到。
但DLP背投同样存在灯泡寿命问题;同时旋转色轮彩色实现方式会带来所谓“彩虹效应”,即当眼睛快速移过画面时,会感到暗背景下的明亮图像是由红、绿、蓝三色条构成,当然如果不是特别留意的话是感觉不到的;此外采用数字式的脉宽调制方法实现灰度等级控制有可能带来一些数字噪声。
