张明万
发表于 2008-9-22 20:55:05
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通过多种配置，DLP可以满足一个广泛的不同种类的市场和需要。每一种DLP系统都可实现优秀的投影质量，单片DLP系统年可提供诱人的性能价格比，三片DLP系统可提供最高亮度的性能，能显示高达几千流明的亮度。双片DLP系统依靠单片的颜色滤波系统和三片的分光透镜概念可提供DLP的另一种性能水平。这三种DLP系统为DLP提供了满足从台式监视器到未来的数字电影的广泛的投影机市场的能力。下面解释单片、双片和三片DLP系统如何用来投影数字彩色影像。% h7 g& l+ ?! C; q1 u# B2 X3 ^
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1.单片DLP系统
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在一个单DLP投影系统中，用一个色轮来产生全彩色投影图像。色轮是由一个红、绿、蓝滤波系统组成，它以60Hz的频率转动，每秒提供180色场。在这种结构中，DLP工作在顺序颜色模式。输入信号被转化RGB数据，数据按顺序写入DMD的SRAM，白光光源通过聚焦透镜聚焦在色轮上，通过色轮的光线然后成像在DMD的表面。当色轮旋转时，红、绿、蓝光顺序地射在DMD上。色轮和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到DMD上时，镜片按照红色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号亦是如此工作。人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色图像。通过投影透镜，在DMD表面形成的图像可以被投影到一个大屏幕上。
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因为电视系统委员会（NTSC）制定的电视场为16.7毫秒（1/60秒），每一原色必须被显示在5.6毫秒。因为DMD有一个小于20微秒的开关速度，一个8比特/颜色的灰度等级（256灰度）可以用单DMD系统实现。这给出每一原色256灰度，或者说能够产生256的3次方（16.7x10的6次方）种颜色组合。当使用一个色轮时，在任一给定的时间内有2/3的光线被阻挡。当白光射到红色滤光片时，红光透过，而蓝光和绿光被吸收。蓝光和绿光拥有同样的道理，蓝色滤光片通过蓝光而吸收红、绿光；绿包滤光片通过绿色而吸收红、蓝光。: Q7 X; U8 ]: ?. i% t# f
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2.三片DLP系统- T t* `6 _* j! `2 G/ J
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另外一种添加颜色的方法是将白光通过棱镜系统分成三原色。这种方法使用三个DMD，一个DMD对应于一种原色。应用三片DLP投影系统的主要原因为了增加亮度。通过三片DMD，对整个16.7毫秒的电视场，来自每一原色的光可直接连续地投射到它自己的DMD上。结果是更多的光线到达屏幕，给出一个更亮的投影图像，除了已增加的亮度，可使用更高字节的颜色。因为光线在整个电视场直接投到每个DMD上，使每种颜色10比特灰度等级成为可能。这种高效的三片投影系统将被用在大屏幕和高亮度应用领域。2 D$ ` _. S. F) \" S2 M
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３.双片DLP系统* z% J* M3 s- h3 _) q. A* @+ N- a
) Q \# y& l% j4 f# \ i 此外还有一种独特的双DMD结构，为某些投影显示应用提供了理想的工具。这一系统利用了一般金属卤化物投影灯光谱平衡输出的优点。单片和三片DLP系统为了光谱平衡输出依靠来自投影灯的相等数量的红、绿、蓝光。为了在单片DLP系统中得到均匀颜色的光，设计了顺序滤色片系统来通过一个来自三原色的均衡数量的光。为了低成本和高效率，在单片系统中使用了金属卤化物灯。三原色中任意一种多余的光线可用来提高整体的光输出，或者多余的光被颜色滤光片的密度滤掉来保持光谱的均匀性。典型地，在投影工业中要在光输出和精确的颜色水平之间进行权衡。应用来自单片DLP系统的顺序色轮的方法以及来自三片DLP系统的双色分光棱镜的概念，双片DLP系统利用了金属卤化物灯红光缺乏的优点。这一系统中的色轮不用红、绿、蓝滤光片，取而代之，系统使用两个辅助颜色，品红和黄色。色轮的品红片段允许红光和蓝光通过，同时黄色片段可通过红色和绿色。结果是红光直通过滤色系统，红光在所有时间内都通过，蓝色和绿色在品红-黄色色轮交替旋转中每种光实质上占用一半时间。一旦通过色轮，光线直接射到双色分光棱镜系统上。在这点，连续的红光被分离出来而射到专门用来处理红光和红色视频信号的DMD上，顺序的蓝色与绿色光投射到另一个DMD上，专门处理交替颜色，这一DMD由绿色和蓝色视频信号驱动。
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7 G& F6 N( }9 f5 J 单片DLP系统中，红光只能通过1/3的时间，与此相比，双片系统红光输出是原来的大约三倍。/ \8 ^& I0 b o& ~% P' P i4 u! w, e; }
. s, m, q* E5 R# ^+ {& ` 并且因为色轮现在只由两个而不是三个滤光片组成，在一给定的视频画面中蓝光和绿光输出增加了大约50%（16.7ms/2=8.35ms,8.35ms/5.6ms-1=49.1%)。尽管一般金属卤化物灯红光缺乏，三倍的红光输出以及蓝光和绿光输出50%的增大，使双片DLP系统有能力产生优秀逼真的颜色。由于更多的光在更长的时间内被收集，光学效率也很高了。二片DLP系统的结构能够对每瓦输入得到大于3流明的光谱平衡光输出。 |
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