透过DMD芯片历程细看DLP投影发展之路

来源：中国投影网　作者：秩名　责任编辑：admin　发表时间:2011-05-03 11:01　

核心提示：在HDl之后，Ti发现如果将微镜低下的金属统统处理成黑色，可以大大降低来自这些金属反射出的杂散光，对比度因之提升到2000：1，这一技术被称为“Darkchip 1”，采用此一技术的DMD芯片，除了HD2，还有一块1024X576的标清芯片。

第一代DMD主要偏重于商务应用，分辨率是848X600，可以兼顾800X600的SVGA电脑标准和848x480的480p(16：9)视频标准。这一代的DMD微镜偏转角度为1()度，对比度400：1至800：1不等，通过适当的光学设计，整机对比度可以提高到1000：1。

从第二代DMD开始，DLP才算开始大规模进入家庭影院投影机市场，这一代的DMD芯片，称为HDl，不仅分辨率提高到高清标准的1280X720，微镜偏转角度也增加到12度，这样光线可以被反射到更边远的地方被吸收掉，杂散光线的影响大大降低，因此黑色表现更好，对比度进一步提高。

在HDl之后，Ti发现如果将微镜低下的金属统统处理成黑色，可以大大降低来自这些金属反射出的杂散光，对比度因之提升到2000：1，这一技术被称为“Darkchip 1”，采用此一技术的DMD芯片，除了HD2，还有一块1024X576的标清芯片。

DMD是德州仪器的数字光处理技术(DLP)的核心器件。DMD最初的构想出现在1977年，由德州仪器公司的科学家Larry J.Horn-beck发明。有意思的是，当初发明这一技术并不是要用于显示设备，而是准备作为印刷技术中的成像器。虽然当初已经使用DMD这个正式名称，但其英文全称与现在不完全一样。因为那时数字技术还未发展起来，芯片上的微镜还是使用模拟技术进行驱动，反射面是采用一种柔性材料，所以这种技术当时被称为“变形镜器件(Deformable Mirror De-vice”。10年之后，Hornbeck博士正式以数字控制技术，开发出了新一代DMD器件，并将名称改为“数码微镜器件(Digital Mirror Device)”。

数字控制的DMD诞生的早期就已朝向印刷技术和数字成像两个不同方向发展，到了1992年，德州仪器投资成立数字成像事业部，探索DMD在商业应用的可能性。两年之后，第一台用于演示的DLP投影原型机诞生，再过两年的1996年4月，第一台商用DLP投影机正式诞生。

1997年，Ti终止了在印刷技术方面的研发，全力投入数字成像技术的研究。其后，DMD以惊人的速度发展，2001年，Ti宣布其自1996年以来的第100万颗DMD芯片诞生。1987年，Dr. Larry Hornbeck和Dr. William E. “Ed”Nelson将第一枚DMD（Digital Micromirror device，数字微型反射镜）芯片带到了世界上，随后不久DMD成了DLP（Digital Light Processing，数字光处理）投影机的核心部件，经过多年的发展，DLP投影机更是成为了投影机主流产品，获得了丽讯、三菱、Acer众多投影机厂商的支持，TI更是凭借着垄断DMD芯片的生产获得丰厚的利润与引导投影机的发展。

在外观上，DMD芯片与CPU、GPU等的半导体芯片非常相似，但是无论是DMD芯片表面或是其内部都拥有着与后者截然不同的结构。DMD芯片是MEMS（Micro Electro Mechanical systems，微电子机械系统）技术下的产物的，在其芯片表面集成了数十万乃至百万个微反射镜（Micromirror Pitch），微反射镜是其DMD芯片的物理像素，微反射镜越多，DMD芯片所能的显示的分辨率越高。

DMD芯片拥有着与LCD、CRT截然不同的工作方式，它并不依靠改变的入射光线的偏振态或是自身发光实现显示，而是依靠众多的微反射镜控制光线的反射方向实现的。因此，除了微反射镜的数量外，微反射镜性能对着DLP投影机亦有着决定性的影响——微反射镜的偏转角度越大，图像的对比度越高，偏转速度越快，图像的延迟越低。经过多年的发展，微反射镜已经从早期只能实现正负10°的偏转发展为正负12°偏转，刷新频率也能达到200MHz。值得一提的是，微反射镜并不是依靠机械臂或是液压装置调节偏转角度的，而是通过电极电压控制实现，因此在理论上，若无外力破坏以及自身无老化的话，DMD的寿命是无限的。（顺便一提的是，DMD芯片发明者研发时从未有考虑把DMD芯片用于投影机上。）此外，由于DMD芯片间距非常小，每个像素的中间的间距非常小，图像通过镜头放大后依然显得非常细腻，非常适合投影机使用。(责任编辑：admin)

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