DLP技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展歷程
DLP是由德州儀器公司(Texas Instruments)基于其研發(fā)的數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror Device,DMD),所創(chuàng)造的一種真正全數(shù)字反射式的投影技術(shù)。DMD是由上百萬片面積10.8x10.8微米,比頭發(fā)的斷面還小的微鏡片所組成,每個(gè)微鏡片都能將光線從兩個(gè)方向反射出去;當(dāng)數(shù)字信號(hào)處于「ON」?fàn)顟B(tài)時(shí),微鏡片會(huì)旋轉(zhuǎn)至+12度,若數(shù)字信號(hào)處于「OFF」?fàn)顟B(tài),微鏡片會(huì)旋轉(zhuǎn)至-12 度。微鏡片在前后急速旋轉(zhuǎn)之際形成灰階,再搭配一顆或三顆DMD芯片,即可得到栩栩如生的彩色顯示效果(見附圖)。配有一顆DMD芯片的DLP投影系統(tǒng)稱為“單片DLP投影系統(tǒng)”,經(jīng)色輪過濾后的光,至少可以生成1,670萬種顏色;而采用3片式的DLP Cinema?投影系統(tǒng)則可生成3,500萬種顏色。目前DLP推出最新的“極致色彩”技術(shù),甚至能創(chuàng)造超過200兆種顏色。
技術(shù)特點(diǎn):
高清晰度:DLP技術(shù)的核心是由數(shù)以萬計(jì)的鏡片組成的數(shù)字微顯鏡系統(tǒng),每塊鏡片之間的距離不到1微米,極度縮小投影圖像像素之間的距離,生成無縫的數(shù)字化圖片,在任何尺寸下都可以保持良好的銳度,不會(huì)出現(xiàn)其它技術(shù)造成的晶格(馬賽克現(xiàn)象)。
高可靠性:DLP是數(shù)字技術(shù),數(shù)字投影技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能完整、忠實(shí)地重復(fù)產(chǎn)生影像,不會(huì)受到溫度、濕氣或震動(dòng)等環(huán)境因素的影響;而DLP芯片超過10萬個(gè)小時(shí)的使用壽命,更確保畫面不會(huì)有褪色的情形發(fā)生。
高防塵性:對(duì)于占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額45%以上的教育用投影機(jī)來說,最關(guān)鍵的一項(xiàng)附加功能就是防塵。采用DLP技術(shù)制造的投影機(jī),其核心光路可以設(shè)計(jì)成封閉的,DLP芯片和其他部件全都在密封的光機(jī)系統(tǒng)中,灰塵難以接觸到光路的核心,從而可以確保圖像質(zhì)量的一貫如一。
高對(duì)比:在觀看影片時(shí),影像呈現(xiàn)的立體感至關(guān)重要。因?yàn)槿梭w的視覺器官是依賴對(duì)比值來辨識(shí)物體的邊緣,因此具高對(duì)比值的影像看起來更加銳利。當(dāng)對(duì)比度低,暗色部位即呈模糊一片,影像顯得平坦且欠缺真實(shí)感。DLP技術(shù)的高原始對(duì)比值能夠清晰、銳利的呈現(xiàn)文字,這是其他強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)對(duì)比度的技術(shù)無法比擬的,因?yàn)樵诔尸F(xiàn)文本內(nèi)容時(shí),投影機(jī)需要的是高“原始”對(duì)比度。
高反應(yīng)速度: DLP技術(shù)的切換非??焖?,僅數(shù)微秒。也就是因?yàn)榫邆淙绱丝斓捻憫?yīng)速度,即使是賽車或球類等高速動(dòng)態(tài)影像,都不會(huì)有殘影現(xiàn)象的發(fā)生,呈現(xiàn)出最清晰而逼真的影像。
高便攜性:應(yīng)用于教育、商務(wù)、消費(fèi)市場(chǎng)的單芯片DLP投影機(jī)只需要一塊面板。因此DLP的投影系統(tǒng)可以做得很小,重量也相應(yīng)輕了許多,為創(chuàng)新設(shè)計(jì)留下充分的空間。目前全球已經(jīng)有三星、三菱、和東芝等多家廠商推出不到一磅重的DLP 口袋型投影機(jī),開啟投影機(jī)應(yīng)用的新紀(jì)元。
DMD芯片的發(fā)展歷程
DMD最初的構(gòu)想出現(xiàn)在1977年,由德州儀器的科學(xué)家Larry J.Hornbeck發(fā)明。有意思的是,當(dāng)初發(fā)明這一技術(shù)并不是要用于顯示設(shè)備,而是準(zhǔn)備作為印刷技術(shù)中的成像器。雖然當(dāng)初已經(jīng)使用DMD這個(gè)正式名稱,但其英文全稱與現(xiàn)在不完全一樣。因?yàn)槟菚r(shí)數(shù)字技術(shù)還未發(fā)展起來,芯片上的微鏡還是使用模擬技術(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),反射面是采用一種柔性材料,所以這種技術(shù)當(dāng)時(shí)被稱為“變形鏡器件(Deformable Mirror Device)”。10年之后,Hornbeck博士正式以數(shù)字控制技術(shù),開發(fā)出了新一代DMD器件,并將名稱改為“數(shù)字微鏡器件(Digital Mirror Device)”。數(shù)字控制的DMD誕生的早期就已朝向印刷技術(shù)和數(shù)字成像兩個(gè)不同方向發(fā)展,到了1992年,德州儀器投資成立數(shù)字成像事業(yè)部,探索 DMD在商業(yè)應(yīng)用的可能性。兩年之后,第一臺(tái)用于演示的DLP投影原型機(jī)誕生,再過兩年的1996年4月,第一臺(tái)商用DLP投影機(jī)正式誕生。1997年,德州儀器終止了在印刷技術(shù)方面的研發(fā),全力投入數(shù)字成像技術(shù)的研究。其后,DMD以驚人的速度發(fā)展,2001年,德州儀器宣布其自1996年以來的第 100萬顆DMD芯片誕生。
第一代DMD主要偏重于商務(wù)應(yīng)用,分辨率是848*600,可以兼顧800*600的SVGA電腦標(biāo)準(zhǔn)和848*480的480p(16:9)視頻標(biāo)準(zhǔn)。這一代的DMD微鏡偏轉(zhuǎn)角度為10度,對(duì)比度400:1至800:1不等,通過適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)設(shè)計(jì),整機(jī)對(duì)比度可以提高到1000:1。
從第二代DMD開始,DLP才算開始大規(guī)模進(jìn)入家庭影院投影機(jī)市場(chǎng),這一代的DMD芯片,稱為HDl,不僅分辨率提高到高清標(biāo)準(zhǔn)的 1280X720,微鏡偏轉(zhuǎn)角度也增加到12度,這樣光線可以被反射到更邊遠(yuǎn)的地方被吸收掉,雜散光線的影響大大降低,因此黑色表現(xiàn)更好,對(duì)比度進(jìn)一步提高。這一代DLP的代表作,有大名鼎鼎的夏普IV-Z9000和馬蘭士VPl2S1。
在HDl之后,德州儀器發(fā)現(xiàn)如果將微鏡低下的金屬統(tǒng)統(tǒng)處理成黑色,可以大大降低來自這些金屬反射出的雜散光,對(duì)比度因之提升到2000:1,這一技術(shù)被稱為DarkChip 1,采用此一技術(shù)的DMD芯片,除了HD2,還有一塊1024*576的標(biāo)清芯片。這一代DLP投影機(jī)的代表作為夏普XV-Z10000。
在DarkChip 1基礎(chǔ)上,德州儀器繼續(xù)開發(fā)出DarkChip 2技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)在于縮小微鏡間距離,減少雜散光反射的可能性,并將微鏡表面處理得更光滑,增強(qiáng)反射率,這樣黑、白兩個(gè)方面同時(shí)改進(jìn),對(duì)比度再次提高。這一代的HD級(jí)DMD就是HD2+。DVE色輪也是隨這一代DMD一同推出的。這一代DLP投影機(jī)的代表作更多,夏普XV-Z12000,馬蘭士 VPl2S3,雅馬哈DPXll00,奧圖碼H77,煞是熱鬧,對(duì)比度大致從3500:1到5500:1不等。HD2+后來又開發(fā)出面積更小的0.65英寸DMD,分辨率改進(jìn)到1280x768,以進(jìn)一步降低成本,但性能仍保持原來水準(zhǔn)。著名的三菱HC3000和最近的奧圖碼HD72就是使用這一芯片。 DarkChip 2在標(biāo)清領(lǐng)域的應(yīng)用,是1024*576和800*480分辨率的兩塊芯片,分別對(duì)應(yīng)W-PAL和W-480p視頻。
DarkChip 2之后順理成章的就是DarkChip 3,在DarkChip 2基礎(chǔ)上,黑色更黑,對(duì)比度更高。DarkChip 3芯片推出導(dǎo)致的直接后果之一,就是HD2+芯片的降價(jià),夏普XV-Z2000和明基PE7700就是低價(jià)HD2+投影機(jī)的代表。而高端DarkChip 3芯片投影機(jī)的代表作,有馬蘭士VPl2S4,雅馬哈DPXl200,奧圖碼H79,富可視SP7210等。這一代投影機(jī),配合光學(xué)系統(tǒng),有的廠家標(biāo)稱對(duì)比度已經(jīng)提升到10000:1。[!--empirenews.page--]
DarkChip 3之后,德州儀器終于在今年9月宣布推出全新芯片組DarkChip 4,進(jìn)一步鞏固DLP在圖像質(zhì)量與對(duì)比度的領(lǐng)導(dǎo)地位。此全新芯片組基于不同的應(yīng)用,可將原始對(duì)比度提升高達(dá)30%,采用DarkChip 4和LED背光的DLP高清電視,原始對(duì)比度將超過100,000:1。預(yù)計(jì)到2008年,眾多上市的DLP投影產(chǎn)品將應(yīng)用新的DarkChip 4芯片組。
DLP 10年發(fā)展大事記
1977
* 德州儀器科學(xué)家Larry Hornbeck博士,開始研究如何運(yùn)用反射以控制光線投射的原理。
1987
* Hornbeck博士發(fā)展出數(shù)字微鏡裝置 (Digital Micromirror Device,簡(jiǎn)稱DMD),這是一種可精確反射光線的光學(xué)半導(dǎo)體。
1993
* 正式命名為數(shù)字光學(xué)處理技術(shù) (Digital Light Processing,簡(jiǎn)稱DLP)
* DLP? 產(chǎn)品事業(yè)部成立,負(fù)責(zé)DLP技術(shù)的商業(yè)化運(yùn)用。
1994
* DLP前投影機(jī)商機(jī)逐漸成形,DLP投影機(jī)原型機(jī)以新型態(tài)顯示技術(shù)之姿第一次公開展示。
* 6月:德州儀器發(fā)表第一臺(tái)具備高解析度畫質(zhì)的DLP原型機(jī),技術(shù)發(fā)展大幅領(lǐng)先后來興起的HD高畫質(zhì)風(fēng)潮。
1995
* DLP 產(chǎn)品首次宣布其合作伙伴,包括InFocus、nView、Proxima、Runco以及Vidikron。
* 6月:nView 公開展示其第一臺(tái)作為商業(yè)用途的DLP原型機(jī)產(chǎn)品。
1996
* InFocus、nView與Proxima正式發(fā)售DLP投影機(jī),Digital Projection簽署開始生產(chǎn)DLP投影機(jī)。
* BenQ (當(dāng)時(shí)為宏基旗下子公司)第一臺(tái)DLP投影機(jī)問世
* Liesegang簽署成為第一家生產(chǎn)DLP投影機(jī)的歐洲廠商。
* 9月:DLP商用投影機(jī)由PLUS公司于日本市場(chǎng)首次展示。
1997
* 2月:美國(guó)電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院 (The Motion Picture Academy of Arts and Sciences) 選擇DLP技術(shù)投影播放奧斯卡頒獎(jiǎng)典禮,自此之后每年的奧斯卡獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮皆使用DLP技術(shù)。
* 5月:InFocus推出重量?jī)H6 磅的LP420,為當(dāng)時(shí)重量多為24磅重的投影機(jī)產(chǎn)品大幅瘦身。
* 運(yùn)用DLP數(shù)字電影?技術(shù)所研發(fā)之?dāng)?shù)字電影投影機(jī)原型機(jī),首次于好萊塢展示。
1998
* 6月:DLP產(chǎn)品榮獲美國(guó)電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院所頒發(fā)之「工程發(fā)展杰出成就艾美 獎(jiǎng)」,同時(shí)Larry Hornbeck博士也因發(fā)明DLP技術(shù)而榮獲艾美獎(jiǎng)。
* 4月:Digital Projection 與德州儀器合作,推出亮度提升40%、達(dá)到5,000流明的DLP投影機(jī)。
1999
* 1月:DreamVision展示第一臺(tái)專門針對(duì)家庭電影院應(yīng)用的DLP投影機(jī)。
* 6月:由喬治魯卡斯所導(dǎo)演之「星際大戰(zhàn)首部曲:威脅潛伏」,采用DLP數(shù)字電影技術(shù)于洛杉磯與紐約進(jìn)行首映。這也是DLP數(shù)字電影?技術(shù)首度公開展示,并從此于全球市場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。
2000
* 3月:德州儀器宣布與Christie及Barco達(dá)成協(xié)議,生產(chǎn)運(yùn)用DLP數(shù)字電影?技術(shù)的數(shù)字電影投影機(jī)。
* 5月:第一部運(yùn)用DLP數(shù)字電影技術(shù)的電影—迪士尼電腦動(dòng)畫「玩具總動(dòng)員2」,于日本東京上映。
* 5月:Plus 公司推出世界第一臺(tái)重量低于3磅的DLP投影機(jī),代表著DLP技術(shù)開始引領(lǐng)攜帶型投影機(jī)市場(chǎng)。
* 9月:德州儀器DLP系統(tǒng)出貨量達(dá)50萬臺(tái)。
* 神州數(shù)碼推出第一臺(tái)中國(guó)自有品牌的DLP投影機(jī)。
2001
* 1月:Sharp推出第一款備受家庭電影院喜好者期待的16:9寬螢?zāi)煌队皺C(jī)。
* 3月:Mitsubishi推出采用HD1晶片的DLP HDTV旗艦產(chǎn)品。
* 6月:InFocus推出第一臺(tái)重量低于2磅的DLP投影機(jī)—LP120,引發(fā)業(yè)界震撼。
* Viewsonic開始生產(chǎn)DLP投影機(jī)。
* DLP系統(tǒng)出貨量超過100萬臺(tái)。
2002
* 1月:德州儀器與Samsung宣布推出新一代DLP HDTV,帶領(lǐng)DLP畫面品質(zhì)更上一層樓。
* 4月:中國(guó)第一臺(tái)DLP數(shù)字電影投影機(jī),并首映中國(guó)自制電影─尋槍。
* 4月:HP采用DLP技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)軍投影機(jī)市場(chǎng)。
* 5月:Dell采用DLP技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)軍投影機(jī)市場(chǎng)。
* 5月:全球?qū)⒔?00家采用DLP數(shù)字電影投影機(jī)之戲院,同步放映喬治魯卡斯所導(dǎo)演之「星際大戰(zhàn)二部曲:復(fù)制人全面進(jìn)攻」。
* 6月:NEC被授權(quán)為第三家DLP數(shù)字電影投影機(jī)之制造廠商。
2003
* 3月:DLP數(shù)字電影?2K解析度之晶片于ShoWest展示。
* 4月:LG第一臺(tái)DLP HDTV于歐洲正式上市。
* 8月:德州儀器DLP系統(tǒng)出貨量突破兩百萬。
* 10月:DLP產(chǎn)品因其于消費(fèi)性背投影電視技術(shù)與工程之卓越成就再獲艾美獎(jiǎng)肯定。
2004
* 德州儀器與創(chuàng)維、長(zhǎng)虹以及TCL等中國(guó)主要電視制造商簽署協(xié)議,成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,共同發(fā)展DLP HDTV。
* InFocus成為德州儀器第一個(gè)累積出貨達(dá)100萬臺(tái)的DLP投影機(jī)合作伙伴。
* 12月:德州儀器DLP系統(tǒng)出貨量突破五百萬。
2005
* 1月:HP、Optoma以及Radio Shack分別推出全球第一臺(tái)〝“即時(shí)劇院〞投影機(jī)產(chǎn)品,將音響系統(tǒng)、DVD播放器與DLP投影合而為一,成為最方便消費(fèi)者使用的投影產(chǎn)品。
* 1月:Mitsubishi與Samsung分別首次推出重量低于1磅的投影機(jī),從此開創(chuàng)了〝口袋型投影機(jī)〞之微型投影產(chǎn)品新概念與和應(yīng)用領(lǐng)域。
* 6月:projectiondesign展示第一臺(tái)具1080p高解析度之DLP家庭劇院投影機(jī)。
* 8月:Mitsubishi發(fā)表第一臺(tái)1080p DLP高解析度電視,引發(fā)市場(chǎng)極大回響。
* 10月:Dell推出第一款平價(jià)($3499)之高解析度(SX+)投影機(jī)。
* 12月:HP、Samsung、Mitsubishi以及Toshiba陸續(xù)推出1080p DLP HDTV,將DLP推向1080p HDTV銷售冠軍的寶座。
* 德州儀器開始推行其于中國(guó)之零售與通路計(jì)畫,以協(xié)助Samsung、Panasonic、海信、上廣電等國(guó)際與中國(guó)本地品牌。
* 臺(tái)達(dá)電于臺(tái)灣制造生產(chǎn)第一款適用于大型專業(yè)場(chǎng)所之DLP投影機(jī)。
2006
* 1月:DLP技術(shù)于在全球前投影市場(chǎng)之占有率首度突破50%。
* 1月:德州儀器推出具LED技術(shù)的DLP高解析度電視。
* 1月:德州儀器DLP?宣布贊助美國(guó)Nascar房車大賽
* 3月:DLP數(shù)字電影?投影機(jī)全球建置量突破1,000臺(tái)之重要里程碑,全球超過1,200臺(tái)DLP?數(shù)字電影投影機(jī)投入使用。
* 6月:DLP技術(shù)慶祝商業(yè)應(yīng)用十周年紀(jì)念。德州儀器榮耀宣布,于過去十年中,其DLP系統(tǒng)出貨量已突破1,000萬。
* 12月:DLP電視為2006年北美50寸以上市場(chǎng)及1080p電視市場(chǎng)雙料銷售冠軍。
2007
* 1月:德州儀器在美國(guó)消費(fèi)電子展會(huì)(CES)上展出對(duì)比度高達(dá)100,000:1的DLP LED電視[!--empirenews.page--]
* 3月:德州儀器在CTIA 展會(huì)上首度展出DLP手機(jī)投影機(jī)。
* 5月:全球DLP影院?屏幕突破4,000塊,較過去一年成長(zhǎng)350%