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高新与传统撞击:DLP与LCD背投技术介绍
2005年4月7日 10:2  来源:慧聪网教育行业频道

  当今背投技术不外乎CRT、DLP、LCD与LCOS四种。CRT背投采用投影管为像源,由于技术上的缺陷如今已日渐式微。LCOS技术即硅上式液晶或反射式液晶,其芯片技术尚不成熟。因此关注的重点当为DLP与LCD技术。

  DLP是数字光显的意思,它采用数字微镜DMD作为成像元件。DMD是在硅片上用光刻的办法形成许多微小的铰链,每个铰链上有一个小镜面作为一个像素。当对它施加不同的数字信号,小镜面就表现为不同的偏转方向。比如说数字1使小镜面向左偏转,照明的光线被镜面反射进投影物镜,画面上这个像素就为亮;数字0使小镜面向右偏转,照明的光线被镜面反射偏离投影物镜,画面上这个像素就为暗,由此而形成图像。

  LCD就是液晶,但用作背投的液晶比通常的液晶显示器要小得多。它是利用在不同的电场下液晶材料对光的偏振特性产生不同作用的特性来实现成像的。当照明的偏振光经过一个像素,液晶的特性使其偏振方向偏转了90度,随后的偏振器件允许这个方向的偏振光通过,于是该像素为亮;当我们对该像素施加一个电场,液晶的特性发生变化,光线的偏振方向不发生偏转,随后的偏振器件便不允许这个方向的偏振光通过,于是该像素为暗。

  由于两种技术成像原理上的不同,造成了两者特性上的一些差异。

  首先由于DMD芯片光效比较高,单价比较贵,DLP背投通常采用单片式方案。该方案在不同的时间中顺序显示红、绿、蓝三色画面,通过人眼的视觉暂留现象将三幅单色画面合成为彩色图像。LCD背投则采用三片式方案,通过将三幅单色画面同时投射到屏幕上来实现彩色显示。因此,DLP背投存在所谓彩虹频闪效应,会引起一些敏感人群的视觉不适。

  其次,DMD芯片是二相性的,非黑即白,形成灰色调需通过快速变换显示的黑白时间比来实现,通常观看时需要在一定的距离之外才不会察觉灰色调的闪烁感觉。而LCD的灰色调对是通过电平的高低来控制,其表现要好得多。

  尽管如此,DMD也有其表现卓越的地方,首先,单片式结构可以使其投影部件的尺寸做得非常小巧,从市面上一些几乎可以放在口袋里的前投机产品可见一斑。其次,DLP的黑场特性很好,因此黑白对比比较鲜明。此外,由于只用一块芯片,成本上也有一定的优势,这些都是LCD难以与其相比的。

  在光源上,两种技术采用的都是称为UHP的超高压汞蒸气放电灯,由于背投对光源亮度的要求远比前投低,灯功率一般都在100~120W左右,因此灯的寿命一般可达一万小时以上。 (徐毅刚)

作者简介

  徐毅刚     高级工程师

  无锡湖光星源光电技术有限责任公司 研发中心主任
  南京理工大学 光电工程学院 研究生导师
  多年从事微显示器投影技术研究与产品开发工作

 

 
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