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DLP投影技术与DLP电视

DLP Technology and DLP TV


高清电视与大屏电视正在经历遍布全球的流行浪潮,远远超越分析家的预测,为全球消费者带来无以伦比的画质。电影、体育赛事与游戏呈现令人惊叹的高清晰度画质,带来全新的真实感受。高清电视显示手段中最热门的技术之一就是数字光源处理(DLP)技术。

目前,全世界有20多家企业正在制造与销售基于DLP技术的大屏高清电视,包括厦新、长虹、康佳、熊猫、创维、SVA与TCL等中国主要电视厂商。在全球排名前九位的电视机制造商中,有六家正在生产DLP电视,包括LG、三菱、松下、三星、Thomson与东芝。LG和三星目前在中国销售DLP产品。

今天,全球有6000家零售商供应DLP电视,其中包括目前中国市场现有的500家零售商。


什么是DLP技术?

来自德州仪器的DLP技术是可靠的全数字化显示解决方案,也是目前现有前投与背投高端显示系统中的关键组成部分。DLP技术能够在各类产品中实现出色的画质,包括大屏幕数字电视以及商用、家用、专业用途与数字影院(DLP影院)的投影仪。目前已有400多万台DLP设备成功交付使用,几乎全球的顶级投影与显示厂家都提供基于DLP技术的产品。

图1 DLP技术用于各类产品中(略)

DLP显示技术能够使电视和投影仪在图像或视频来源与您面前的屏幕之间创建纯数字化的连接。其结果是最大程度的保真度:画面的清晰、明亮与色彩眼见为实。

DLP技术用于任何需要卓越视觉效果的领域。奥斯卡、艾米奖等世界知名活动都采用DLP技术,在2004年希腊雅典奥运会中更是无所不在。DLP技术不仅在艾米奖中应用,还曾获得两项艾米奖——最近一次是在2003年,表彰TI“为消费级背投电视进行大批量生产数字反射成像技术的积极开拓”。目前有26个国家中的250多家影院采用DLP影院(DLP Cinema)技术,它是好莱坞各大电影公司在数字影院中放映电影所唯一专享技术。亚洲的DLP影院(DLP Cinema)应用范围更远超全球其它地区。


DLP技术的优势

全面数字化: 作为纯数字化技术,无论温度或震动等外界因素的影响,DLP技术都能提供准确稳定的性能。

无磷光剂燃烧: 与其它电视技术不同,DLP反射技术不必在屏幕上“燃烧”,因此不会产生“残留”影像。

无会聚问题: DLP技术只采用单片面板来创造图像,让画面始终保持清晰校准。三片式系统往往会造成对位不准。

画面更出色: DLP技术的特点是高度“活跃”区(像素间距离极小),产生更细腻的图像。

坚固耐用: DLP技术不仅反射光线,还反射热量,不易因温度过高而造成故障。

逼真色彩: DLP反射技术带来比偏振技术更真实的色彩。

高对比度: DLP技术简单的光学子系统实现行业领先的对比度。

快速响应: DLP技术的切换十分快捷(只需数微秒),带来最小程度的“延迟”,即便是快速活动影像也不会造成拖尾现象,因此,您可以清晰洞察足球场或赛道上的每个动作。

高度可靠性: DLP芯片不受环境的影响,坚固耐用,确保长久稳定的性能。

小型“光源引擎”: 与其它技术相比,令投影仪和电视机体积更小,更轻巧,更具视觉魅力。


DLP技术的工作原理

首先从微电机技术的突破开始--到市面上可以买到的最高画质结束。

1.改变世界的半导体材料

2.DLP 技术I:灰度图像

3DLP 技术II:增加色彩

4.应用与配置

改变世界的半导体材料

每套DLP电视投影系统的核心都是光学半导体芯片,它由德州仪器的Larry Hornbeck博士于1987年发明。DLP芯片由成千上万片微型运动镜面组成,每一片都负责将像素射向屏幕,并且结合了复杂的电子设备,从而生产出为客户提供的DLP子系统。

DLP芯片或许是世界上最复杂的光源开关。它包含了由最多达220万用铰链安装的微型镜面组成的矩形阵列;每片微型镜面的大小都不超过人类头发丝厚度的五分之一,对应投影图像中的一个像素。当将DLP芯片与数码视频或图像信号、光源和投影镜头协调时,这些镜面能够将全数字化的图像反射到屏幕或其它表面上。

DLP技术I:灰度图像

DLP微型镜面安装在细小的铰链上,使它们能够向光源倾斜(开启)或远离光源(关闭)--在投影表面上产生明亮或黑暗的像素。这些镜面每秒钟可以切换5000次之多。

进入半导体的位流图像码指挥每个镜面每秒钟开关数千次。如果某个镜面的开启次数多于关闭次数,它会反射浅灰色的像素;如果镜面的关闭次数多于开启次数,会反射深灰色的像素。

通过这种方式,DLP电视投影系统最多可以反射1024种深浅不同的灰色像素,从而将进入DLP芯片的视频或图像信号转换成极其详细的灰度图像。

图2 应用于商业和家庭的DLP技术(略)

DLP技术II:增加色彩

DLP投影系统内的灯产生白色光,在前往DLP芯片表面的途中通过色轮。色轮将光线过滤成红色、绿色和蓝色,使单芯片的DLP投影系统可以至少产生1670万种颜色。而专业产品与DLP影院(DLP Cinema)投影系统中的三芯片系统能够产生35万亿以上的色彩。

每片微型镜面的开关状态与颜色的三个基本模块相协调。例如,负责投影紫色像素的镜面只需将红光和蓝光反射到投影表面;然后,我们的眼睛会混合这些迅速变换的闪光,在投影图像中看到希望呈现的色彩。

图3 应用于商业和数字影院的DLP技术(略)


应用与配置

单芯片DLP投影系统

采用DLP电视技术的电视机、家庭影院系统与商用视频投影仪等依赖于以上所描述的单芯片配置。

白光通过色轮滤镜,造成红光、绿光和蓝光依次在DLP芯片表面闪耀。微型镜面的开关与它们开关的时间比例根据所闪烁的颜色进行协调。人类的视觉系统融合这些连续色彩,因而看到全彩的图像。


三芯片DLP投影系统

用于影院与大型显示屏等高画质或高亮度应用的DLP投影仪采用三芯片配置,产生令人惊叹的动态或静态图像。

在三芯片系统中,投影灯所产生的白光通过三棱镜,将它分为红光、绿光和蓝光。每块DLP芯片专用于其中一种颜色;然后,每片微型镜面反射的彩色光组合起来,通过投影镜头,形成图像上的一个像素。


DLP电视技术带来完美画质

清晰度

与其它显示解决方案相比,DLP电视技术能够更真实地重现源材料的映像--这就是为什么DLP电视所投影的图像始终清晰明亮。在DLP电视技术的核心内部,成千上万片微型镜面相互之间的距离小于1微米,带来极高的“填充因数”。通过缩小投影图像中像素间的距离,DLP电视能够产生无缝的数字画面,无论怎样的尺寸都清晰锐利--而不会像其它技术一样,造成明显的马赛克现象。

亮度

DLP电视由于以镜面为基础,它们能够更有效地利用光线。其它技术会在传输中损失一定数量的光线,而DLP电视系统中的微型镜面能够将更多光线从投影灯送往屏幕。其差异显而易见。凭借DLP技术,家庭娱乐成为了令人目眩神迷的精彩体验。

色彩

DLP技术能够重现的颜色范围是模拟投影系统的八倍以上。在电视机和家庭影院系统中,与其它技术相比,DLP电视投影技术能够创造更丰富的黑色与更深的颜色。在电影中,DLP电视影院技术能够投射35万亿多种颜色--超过胶片表现力的八倍以上。


DLP是一种智能技术


设计

DLP技术本身十分迅速——与其它显示技术相比,它能够更加快速地调整光线。这意味着仅用一块芯片就可以实现出色画质,而其它技术则需要三块芯片。

其结果是投影子系统体积更小,更加轻巧,为创新设计留下充分空间。因此,产品设计师们能够以独特优雅的尖端设计令产品与众不同。这种创新的典范包括厚度仅为7英寸的Thomson's Profiles系列DLP电视,以及三星赢得无数风格与创新奖项的底座设计。

可靠性

DLP电视技术令视频投影仪、家庭影院系统与电视机更坚固可靠。DLP电视技术的数字性质意味着,与其它显示解决方案不同,它不易受温度、湿度或震动的影响--这些环境因素原本可能会逐渐造成画面品质下降。

DLP电视不断展示出独创品质的画面,免除干扰,只需最小程度的维护。自1996年起,已有400多套系统交付使用,DLP电视技术以出色的可靠性创造了一致公认的纪录。

多功能

创新度与灵活性:就目前而言,我们很难将两者区分开。只要视觉体验至关重要,DLP电视技术便会融入生活。对于采用DLP电视技术的电视机与家庭影院系统,其全数字化性质令电视节目、互联网以及游戏应用等多种功能合而为一。


DLP电视在中国的未来

市场分析公司iSuppli表示,中国是大屏幕电视的第二大市场,仅次于美国。此外,中国拥有世界上最大的电视机市场与制造输出能力。目前,每年约为中国彩电市场生产2.80亿块芯片。自2003年起,高清电视应用芯片的需求超过了1000万。

根据CATV中国广播电视信息局预测,2010年后,中国生产的所有电视机都将是数字电视,而高清电视芯片的需求将达到1亿块。政府的发展和改革委员会也预测,数字电视在中国的生产总值将在今后五年内达到1000亿台。此外,中国数字电视的工业化还将是政府十年计划的12项重大项目之一。

德州仪器致力于为客户提供DLP显示技术的最新成果,确保中国与其它地区高清电视市场的成功。DLP技术通过多种方式继续支持中国的客户,途径包括像设计参考,科技专长一类的技术支持,以及像中国DLP展会一类的市场推广支持,还包括十一国庆前夕的零售渠道的宣传活动。宣传活动将包括贯穿全国众多零售点的持续三周的现场展示,参加中国DLP展会以及与LG,三星,长虹,创维,TCL,上广电,熊猫,丽讯光显,及厦新一同合作的促销活动。

目前在中国,与外国企业进行研发协作是国内电视机制造业中获得成功的捷径。部分主要的本地制造商已经开始与高端合作伙伴开展合作,也实现了巨大的突破。创维和长虹这两家最大的本地电视机制造商已经与德州仪器(TI)签署了合作协议,在中国设立半导体实验室,共同开发DLP技术,寻求在数字电视制造领域的进一步合作。

(德州仪器公司供稿)

         
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