DMD技术介2

DMD技术介绍
DMD技术设备
（九）DLP投影机芯片组的演进之路
1、 SDR DMD
DPFA、FPGA 、A8902CLB
2、 DDR DMD
DDP1000、DAD1000、A8904CLB
DDP1010、DAD1000、A8904CLB
DDP1011、DAD1000、A8904CLB
3、 LVDS DMD
DDP2000、DAD1000、A8904CLB
DDC3000、DAD1000、A8904CLB
DDP3020、DAD1000、A8904CLB
（十）DMD芯片对比度的演进之路
1、1992年 B2 50：1
2、1995年 HH 250：1
3、1997年 SRV 400：1
4、1998年 SRV+ 800：1
5、2000年 DM 1000：1
6、2003年 DM 2000：1
7、2004年 DM 2500：1
8、2005年 DM： 3000：1
9、2005年 DM 4000：1
(十一)DMD驱动板电路(SDR DMD Board Circuit)
1.Display Controller—DPF2A
2.DMD Controller—DPF2A ASIC
3.Microprocessor—HD64F3334
4.SDRAM– K4S643232C-70
5.Reset Drivers—DMDKSR16C
6.Color Wheel Driver—A8902CLBA
7.Charge Pump&Voltage Regulator(26V&-26V&7V)
8.Flash Memory—AT49LV002NT
(十二)德州仪器公司（TI）单片DLP/三片DLP结构在系统设计上的特点
1、从电子学角度讲，单片结构与三片结构最大的不同是三片结构需要三个DDP 控制芯片分别为三个DMD芯片处理数据。

通常，在三片结构中，视频和图形数据是通过一系列信号处理芯片来进行数字化处理，来实现比例缩放、去隔行、图像增强和噪声抑制功能。

完成这些处理后，红、绿、蓝的数据被分别送到三个DDP控制芯片中实现数据格式变换，然后送到DMD芯片。

在单片DLP结构中，特别是商用投影机的应用中，更高的集成度是很典型的。

前端处理功能（自动锁定、比例缩放、图像增强等）通常被集成在一个高度集成的芯片中。

该芯片的输出送到DDP处理芯片中，进行DLP™特定的图像增强和数据格式变换处理。

2、
从光学角度讲，三片结构利用聚焦光学器件和一系列的内部反射棱镜以及彩色分光棱镜的组合结构，来引导光源发出的白光，并通过滤光产生红、绿、蓝三原色光线投射到DMD芯片上。

DMD芯片把光线反射回彩色分光冷静，通过反射棱镜，然后进入投影机的镜头在屏幕上重现图像。

单片DLP系统相对来说比较简单。

光源发出的白光会聚到旋转的色轮平面上，通过滤光产生红、绿、蓝三原色的光线。

光线通过在集成的管状通道中反弹传输，产生强度均匀的输出。

最后，光线通过反射棱镜发射到数字微镜芯片上。

DMD和色轮同步显示数据，这样在色轮的每一个彩色周期都会有正确的彩色数据显示。

反射回来的光线通过反射棱镜送到投影机的镜头中显示。

单片光学结构可以非常紧凑，而且有高效的成本。

这是为什么三磅以下的商用投影机都是基于DLP技术的一个重要的原因。

(十三)DDR DMD芯片组DLP投影技术详解
美国德州仪器（TI）开发了DLP双倍速DDR芯片，亮度较一般单倍速SDR芯片提升20%以上，对比度提升50%以上。

相较于LCD面板数千小时的寿命，和400：1的对比度，DDR芯片寿命长达10万小时，对比度高达2000：1，色彩的视觉效果也更为艳明。

预计今年下半年采用新一代DDR芯片的投影机，将因影像品质大幅提升，取代原SDR技术，并因进入高亮度市场，大幅侵蚀LCD投影机市场份额。

DDR芯片组为最新一代DLP芯片技术，将过去十几个零件的SDR芯片组，整合成3个零件的DDR组件，主要包含DDR1000双倍速微镜芯片、DDP1000芯片控制器、DAD1000波形产生器，具备体积更小、功能更强、成本更低的优点。

双倍速的DDR1000芯片，数据处理能力加倍，能使画面运行更为平滑流畅，色彩表现更为鲜艳生动，反射微镜结构也从10度改为12度，能撷取更多来自灯泡的光源，有效提升亮度20%以上；同时减少暗部画面的散射光线，搭配CR1000高反射镜面制程，可以提升对比度50%以上，另外DDP1000芯片控制器，能有效解决连续色彩下的残影问题和暗部
画面的抖动噪声。

全新的DDR芯片组把DLP投影机的产品线，推上了2500lm的主流高亮度市场，2000：1的对比度和大幅提升的色彩饱和度，长效DDR芯片10万小时的使用寿命。

进入2003年，投影机市场出现了大批对比度达到1500：1以上的DLP产品，相对于以往DLP 投影机产品的对比度最高也只有800：1这些对比度高达1500：1甚至2000：1的DLP投影机全部采用了德州仪器最新的DDR
DMD芯片组,和所有的DMD芯片组一样，DDR和SDR芯片组的工作原理是相同的。

微镜通过静电场的控制，在离散的开和关的状态之间改变。

相比前一代的DMD芯片，新一代的DDR
DMD芯片的数据处理速度更快。

基于该芯片技术的投影机的价格更加实惠，画质更加明锐、清晰。

新一带的DDP处理芯片具有高级别的功能性集成和先进的图像增强的特性，它可以使基于DLP技术的投影机具有卓越的画质。

(十四) SDR DMD芯片组与DDR DMD芯片组主要有那些改进：
(1)微镜的倾斜角度从10度增加到12度，这使得画面亮度有接近20%的提升。

以往DLP投影机的亮度很难超过2000流明，而最新采用DDR技术的DLP投影机流明已经接近3000。

(2)在微镜下面，增加了一层黑色金属（DM3）。

这种工艺极大程度上减少了微镜阵列下上层结构产生的反射。

采用SDR技术的投影机只有800:1，而采用DDR技术的投影机的对比度已经超过了2000:1。

(3)相对于SDR芯片组，DDR芯片组具有更高的数据接收速率，使得图像质量大大提高，尤其是在视频图像上效果更为明显。

在播放动作场面激烈、场景切换频繁的DVD 大片时，DDR技术的产品不会出现拖曳的现象，画面连贯、流畅，是组建家庭影院的最佳选择。

综上所述，DDR DMD芯片的产品相比SDR DMD芯片组的产品性能的提高是非常大。

(十五)DLP--投影机的未来
投影机的DLP(数字光处理)技术是美国德州仪器(TI)所有，并从1996年左右开始主推。

目前，全世界采用这种技术的投影机厂商大概有四五十家——几乎所有的著名投影机厂商都有采用DLP技术的产品，这里总结出来DLP的六大优点：
1、更清晰
DLP技术使图象随着窗口的刷新而更加清晰，它通过增强黑白对比度、描绘边界线和分离单个颜色而将图象中的缺陷抹去。

你的眼睛是不会欺骗你的，你可以尽情享受这种视觉结果。

DMD是由超过五十万块的微小镜而组成，而一个镜面则代表一个像素，一个镜面之下有一个合叶装置。

这种结构可以对输入进来的数字信号做出每秒开关超过5000次的响应，以产生像素。

DMD镜器件这一非凡的快速开关速度与被称为双脉冲宽度调制的一种精确的图象颜色和灰度复制技术相结合，产生的是透明似水晶的令人叹为观止的图象。

2、更细致
如果你坐在会议室的最后一排，你依然可以清晰的看到荧幕上的图象。

而且无论从中央还是边上，你都看不到声名狼籍的“纱们”效果——在模拟放映技术中存在于像素之间的恼人缝隙。

无论你的座位在哪里，图象总是非常清晰，而且最大化地填充屏幕。

DMD镜片体积微小，每一侧边的长度为16微米，相邻镜头之间的缝隙小于1微米。

镜头是方形的，所以每一个镜片显示的内容要比实际图象更多。

DMD镜面的大小和形状决定了这一切，每个镜面90%的面积动态地反射光线以生成一个投影图象，由于一个镜头与另一个镜头之间是如此地接近，所以图象看起来没有缝隙，再加上当分辨率在增加时大小及间距仍保持一致，因此无论分辨率如何变化，图象始终能够保持很高的清晰度。

3、更明亮
你愿意在观看投影的时候同时拥有光明吗？观众在做笔记的时候希望保持亮度或打开窗帘，与传统的模拟投影机相比，DLP投影机将更多的光线打到屏幕上，这样，图象的演示效果在光亮中同在黑暗中一样好。

DLP的技术有效地解决了这个问题。

DMD的强反射表面通过消除光路上的障碍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。

DLP技术依据图象的内容对图象进行反射，DLP的光源有两种工作方式，或者通过一个透镜打到屏幕上，或者直接进入一个吸光器。

更为有利的是，基于DLP技术的投影机的亮度是随着分辨率的增加而增加的。

在如XGA和SXGA等更高分辨率的情况下，DMD提供更多的反射面积，如此一来就可以更为有效地利用灯光的亮度。

4、更逼真
随着其它显示技术及摄影技术的出现，DLP使得那些无生命的图象拥有了逼真的色彩。

数字彩色的再现保证了图象与真实物质的还原性，而且没有发亮的斑点或其它投影机典型的冲失现象。

DLP不仅仅是简单地投影图象，它还对它们进行了复制。

在它的处理过程中，首先将源图象数字化为8到10位每色的灰度图象。

然后，这些而进制输入进DMD，在那里它们与来自光源并经过仔细过滤的彩色光相结合。

这些图象离开DMD后就成像到屏幕上，保持了原图象所有的光亮和微妙之处。

DLP独一无二的色彩过滤过程控制了投影图象的色彩纯度，此技术的数字化控制支持无限次的色彩复制，并确保了原始图象栩栩如生地再现。

5、更可靠
恶劣条件下的测试强有力地保证了DLP技术的可靠性，TI的工程师在每一种可以想象的情况下对DMD进行了测试。

他们曾经将它放在热、冷、振动、爆炸、潮湿以及许许多多其它苛刻的条件下进行检测，从而用户可以确信DMD以及其它组成DLP技术的所有元件在相当长的时间内可以保持高可靠性。

DMD不仅通过了所有的标准半导体资格测试，而且还证明了在模拟操作环境下，它的生命期超过10万个小时，测试证明，DMD可以进行超过1.7千万亿次循环无故障运行，这相当于投影机的实际使用时间超过1995年。

其它测试结果显示，DMD在超过11万个电力周期和1万1千个温度周期下无故障，以确保在需求较大的应用领域中提供30年以上的可靠运行期。

TI为其它DLP组件提供了类似的保证。

6、更便携
重量不足10磅并能在屏幕上投影1000流明亮度的基于DLP的超便携投影机为“减重量，但不是肌肉”这一说法赋予了全新的含义。

与包含大型、笨重光学器件的传统模拟投影系统不同，DLP的数字化设计使一个小型的、结构更为紧凑的光学系统就可以产生重大的视觉冲击效果。

TI的开发人员和合作伙伴帮助超重的投影机进行了“减肥”，他们将DLP 的电子元件压缩了一半，而同时，其表现比第一代系统亮度更高、对比度更强。

使用一个单片DMD就可以实现大小、重量和亮度的统一，这将使用户可以得到一个更小、更亮、更易于携带而且足以提供出色图象质量的系统。

从1996年至今，DLP技术成功走过了一个十年的历程，我们可以从下面的十年主要记事回顾，再次探询DLP技术发展的足迹。

1996年：
·InFocus, nView与Proxima获得第一批商用DLP子系统，Digital Projection 签署开始生产DLP投影机。

·Liesegang签署成为第一家生产DLP投影机的欧洲厂商。

·九月，DLP商用投影机由PLUS公司在日本市场首次展出。

1997年：
·二月：电影艺术和科学院选择DLP技术播放奥斯卡典礼，从此，DLP技术一直被应用于学术颁奖典礼。

·五月：InFocus推出仅有6 磅的LP420，为当时投影机产品大幅度瘦身。

1998年：
·六月：DLP产品因其在工程发展上的杰出成就而荣获电影艺术和科学院的艾美奖。

同时，Larry Hornbeck博士也因发明
DLP技术而荣获艾美奖。

·四月：Digital Projection与TI合作推出亮度提升了40%、达到5，000流明的DLP投影机。

1999年：
·一月：DreamVision展示了第一款专门针对家庭影院应用的DLP投影机。

·六月：采用DLP影院投影技术，分别在洛杉矶和纽约公映由Lucas导演的《星球大战》第一部（The Phantom Menace），
这也是DLP影院投影技术首次公开验证，并从此在全球范围内开始测试使用。

2000年：
·三月：TI与Christie、Barco达成协议生产DLP影院技术的数字影院投影机。

·五月：PLUS公司推出世界上第一台低于3磅的DLP投影机，这也标志着DLP 技术开始引领便携投影机市场。

·九月：TI的DLP子系统出货量达到500，000台。

·神州数码推出第一台中国品牌的DLP投影机。

2001年：
·一月：Sharp推出第一款备受家庭影院爱好者期待的16:9投影机。

·三月：Mitsubishi推出采用HD1芯片的DLP HDTV旗舰产品。

·六月：InFocus推出第一台低于2磅的投影机：LP120 ，采用DLP技术，引发行业震动。

·Viewsonic开始生产DLP投影机。

2002年：
·一月：Samsung推出自己的第一款DLP HDTV，定价为3,999美元。

·四月：HP以DLP技术产品开始涉足投影机市场。

·五月：Dell以DLP技术产品开始涉足投影机市场。

·六月：NEC被授权成为第三大DLP数字影院投影机生产厂商。

2003年：
·三月：DLP影院2K分辨率的芯片在ShoWest亮相。

·八月：RCA推出DLP高清电视。

·十月：DLP产品因其在消费领域背投影电视方面的技术和工程成就再获艾美奖。

·十二月：TI的DLP子系统出货量突破两百万套。

2004年：
·根据TSR统计，DLP已成为微显示技术里的龙头供应商。

·InFocus成为TI的第一位出货一百万台DLP投影机的客户。

·五月：LG电子推出DLP高清电视。

·七月：Toshiba推出DLP高清电视。

·十二月：TI 的DLP子系统出货量突破五百万套。

2005年：
·一月：HP、Optoma、Radio Shack分别首次推出第“即时影院”投影机产品，将音频系统、DVD播放器与DLP投影集成为
一体的，方便消费者使用的产品。

·一月：Mitsubishi、Samsung分别首次推出低于1磅的投影机，从此开创了“口袋型投影机”的微型投影产品的新概念
和应用领域。

·八月：Mitsubishi首次将1080p DLP高清电视引入市场，引起很大凡响。

·六月：projectiondesign推出第一款分辨率为1080p的DLP家庭影院投影机。

·十月：Dell推出第一款大众价格($3499)的高分辨率(SX+)投影机。

2006年：
·一月：DLP技术在全球前投影市场份额首次突破50%。

·一月：TI推出LED技术的DLP高清电视。

·三月：DLP数字影院投影机突破1，000台的里程碑，全球范围内约有1，200数字影院投影机投入使用。

·五月：Samsung推出超薄的 DLP高清电视产品：46英寸、720p分辨率、机身只有10英寸厚，售价为1，999美元。

·六月：DLP技术庆祝其商业应用十周年纪念。

TI宣布在过去十年内，其DLP 子系统出货量已突破一千万套。

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。