DLP技术与LCOS的比较.doc

DLP 技术与 LCOS 的比较.DLP 纯数字化显示技术 DLP（数码光处理）是在投影和显示讯息方面的一种革命性技术，根据美国 Texas Instruments（TI）公司开发的数码微镜无件（DMD）设计而成，创造出显示数码视像讯息的最后一环，它采用发射光成像原理，实现图像处理全数字化，具有稳定可靠、维护方便、亮度高、显示图像平滑、细腻、精确的特点，DLP 投影技术广泛用于桌面投影机、商务投影机、电影院放映，尤其在大屏幕投影拼接显示领域，它一直处理领导地位LCOS 显示技术 它是近几年来在 LCD 技术基础上发展的一种新的显示技术，LCOS 最大的优点是解析度可以很高，在携带型资讯设备的应用上，此优点比较突出缺点是模组的制程较为繁琐，各生产阶段良率控制不易，成本难以有竞争力目前只能停留在需要高解析度的特定用途中，如液晶投影器1、DLP 显示技术 DLP（数码光处理）技术是在投影和显示讯息方面的一种革命性技术，根据美国 Texas Instruments 公司开发的数码微镜无件（DMD）设计而成，创造出显示数码视像讯息的最后一环DLP 技术在消费者、商业及投射显示工业应用上提供更高的投影质素。

与已有的投影技术比较，DLP 具备三种主要优点DLP 固有的数码性质能达成全无雪花的精确影像质素，灰度比例与彩色重播更佳，同时也可使 DLP 位於数码影视投射结构的最后一环DLP 的效率较液晶显示（LCD）技术更高，因为它采用 DMD 反射原理工作不需要极光最后，微镜的紧密间隙令投射的影像产生更细致的无缝画面，分析力特别高对电影投射、电脑幻灯片放映互动、多人及全球性合作等各方面，DLP 在达成数码视像沟通上是今日和明日的唯一最佳选择 DLP 如何工作？ 正如中央处理单元（CPU ）是计算机的核心一样，DMD 是 DLP 的基础单片、双片以及多片 DLP 系统被设计出来以满足不同市场的需要一个 DLP 为基础的投影系统包括内存及信号处理功能来支持全数字方法DLP 投影机的其它元素包括一个光源、一个颜色滤波系统、一个冷却系统、照明及投影光学元件 一个 DMD 可被简单描述成为一个半导体光开关成千上万个微小的方形 16x16um 镜片，被建造在静态随机存取内存（SRAM ）上方的铰链结构上而组成 DMD每一个镜片可以通断一个象素的光铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+12 度为“开”12度为“ 关”，当镜片不工作时，它们处于 0 度“停泊”状态。

根据应用的需要，一个 DLP 系统可以接收数字或模拟信号模拟信号可在 DLP 的或原设备生产厂家（OEMs）的前端处理中转换为数字信号，任何隔行视频信号通过内插处理被转换成一个全图形帧视频信号从此，信号通过 DLP 视频处理变成先进的红、绿、蓝（RGB ）数据，先进的 RGB 数据然后格式化为全部二进制数据的平面 一旦视频或图形信号在一种数字格式下，就被送入 DMD信息的每一个象素按照 1：1 的比例被直接映射在它自己的镜片上，提供精确的数字控制，如果信号是 640x480 象素，器件中央的 640x480 镜片采取动作这一区域处的其它镜片将简单的被置于“关”的位置 DMD 的构造 每个 DMD 包含数万至百万微型铝合金镜面，例如一个 848×600DMD 的中央反射部分有 508,800 块可倾斜的镜面，以玻璃窗封密保护这些镜面各安装在一个隐蔽的轭上与扭力铰连接，下面用柱支持，铰可让镜面转动±10°，支柱与下面的偏压/调校器连接使偏压和调校电压可供给每面镜以上所有构造全部位於一个 CMOS 线路及一对电极上 当一个电极上有了电压联合镜面结构的偏压/调校压即产生静电引力令镜面倾斜直到接触降落电极为止并保持相同电位。

这时镜面是以电磁式锁定在记忆细胞中置入一个数码的 1 即令镜面倾斜+12°，如置入 0 即导致镜面倾斜-12° DMD 最多可内置 2048×1152 阵列，每个元件约可产生 230 万个镜面，这种 DMD 已有能力制成真正高清晰度电视第一种大量生产的 DMD 将会是 848×600 元件，可用於投射 NTSC，PAL，VGA 和 SVGA 图像，亦可显示 16：9 的讯源 DLP 的优点 对于目前大多数投影和显示应用，LCD 技术是 DLP 最主要的竞争对手，但 DLP 技术拥有多项优势胜过 LCD 技术 DLP 是数字技术，每个微反射镜只会处于「ON 」或「OFF」状态，LCD 却是一种模拟技术数字投影技术的优点是它能忠实而不断重复的产生影像，不会受到温度、湿气或震动等环境因素的影响 DLP 技术核心的微反射镜能以每秒 5,000 次速度开关，远超过 LCD 像素的开关速度，这能带来多项优点，其中最重要的就是 DLP技术只需使用一个投影面板，就能同时调变红绿蓝三种光束；相形之下，LCD 技术由于速度较慢，因此必须采用三片式投影面板架构，第一片面板用来调变红光，第二片调变绿光，第三片给蓝光使用。

单片面板架构有多项优点：首先，单面板架构只需一套简单轻巧的光学系统，使它能发展出体积重量都小于三片式面板系统的投影机和显示器简单轻巧的光学系统为 DLP 技术带来另一项优势：投影机或大屏幕电视内的光线管理要比三片面板架构更简单，这能为它带来更高的对比值高对比值可以提供更丰富的画面细节，使画面更逼真，黑颜色会显得更黑，并让画面看起来更清晰锐利，人体视觉器官依赖对比值来分辨物体的边缘，因此高对比值影像看起来更锐利，采用 DLP 技术的投影机很容易就能达到 2000:1 以上的对比值 此外，根据定义，单片面板系统绝不会失焦，但采用三片面板的 LCD 系统却可能受到环境因素的影响而失焦，使得屏幕画面看起来有些模糊单片面板系统所提供的画面却能永远保持清晰锐利 观众对于影像画质的好坏还会受到另外一项因素影响，就是它看起来「与电影相似」的程度，在观看动态视讯时更是如此在DLP 技术中，微反射镜的反射面积远大于它们之间的距离，因此它能提供很高的「填满率」（fill factor)，投影画面看起来也更加完美自然另一方面，若和像素之间的距离相比，LCD 技术的像素面积却没有那么大，使得画面看起来有点颗粒的感觉，这种情形就像是透过「格状玻璃」看图片一样 。

LCD 画面固有的颗粒现象微反射镜拥有很高的开关速度，因此就本质而言，它更有能力将画面的快速动作准确再生，这是它为DLP 技术带来的另一项优点；LCD 技术由于开关速度较慢，快速移动的影像画面看起来会有些模糊不清 若和其它技术相比，例如电浆、映像管和 LCOS 等，DLP 技术也有多项重要优势 DLP 可靠性 DLP 非常可靠，对于一种在本质上属于机械性的技术来说，这确实令人惊讶实验室测试结果显示，DMD 的预期寿命时间超过100,000 小时，客户反应结果也多半证实了这项预测此外，DLP 技术全部采用无机材料，不会像有机技术一样，因为长时间曝露在热源或光源下而逐渐劣化2002 年五月，美国罗彻斯特大学的孟赛尔色彩科学实验室 （Munsell Color Science Laboratory at the University of Rochester) 进行一项研究计划，对五部可携式商业资料液晶投影机和两部 DLP 投影机的「画面可靠性」进行比较，他们把「画面可靠性」定义为：投影机画面品质下降到无法接受地步的所需工作时间接受测试的投影机必须日夜不停连续工作 4,000小时；测试期间结束后研究人员发现，所有液晶投影机都出现清楚可见而令人不悦的画面瑕疵，采用 DLP 技术的投影机却没有这些问题。

研究人员认为 LCD 技术的影像品质会下降，主要是因为偏光板和面板内的有机材料长期曝露在光源和热源之下 2、LCOS 显示技术 随着 LCD 显示技术的发展，市场上出现了将半导体与 LCD 技术相结合的反射式液晶投影新技术——LCOS（Liquid Crystal on Silicon）LCOS 面板最大的特色在于基底的材质是单晶硅，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，是比较容易实现高解析度的投影结构（LCOS 结构如下图)，反射式成像也不会因光线穿透面板而大幅降低光利用率，因此光效率提升;另外因产品结构简单，故 LCOS 技术在理论上还具有低成本优势 LCOS 结构 LCOS 技术从问世之初就凭借其高解析度、高亮度、低成本的优势成为业界关注和讨论的焦点，并吸引了众多厂家参与研制但是两年多来，LCOS 技术发展缓慢，基本仍处于研发阶段，离市场对它的预期相差甚远（今年 6 月在美国拉斯维加斯举办的首届投影行业峰会上，曾就 LCOS 技术的优劣和发展前景展开过深入的探讨） 目前技术本身仍有许多问题有待克服，比如：黑白对比不佳；三片式 LCOS 光学引擎体积较大；现有 LCOS 光学引擎在产品重量、亮度上仍不甚理想。

另外 LCOS 产品量产尚未实现，面板供货仍不稳定，同时由于良率偏低，成本优势也无从发挥因此，现阶段LCOS 产品在前投影机市场上竞争力较弱，市场份额微乎其微LCOS 如今正呈现两极化发展：一是应用于大尺寸的背投影电视，这是目前 LCOS 的主流应用产品，二是应用于小尺寸的高阶可携式产品未来在量产及成本问题解决后，该类产品将有机会在前投影市场上获得更广泛的应用 六、LCOS 技术与 DLP 技术的比较 LCOS 技术 DLP 技术主要机构 硅基液晶 + 菱镜组 DMD 芯片 + 旋转滤色片光线 反射式 反射式色彩表现 优 佳主要芯片供应厂商 SONY.EPSON 德仪芯片寿命 优 佳（10 万小时）光学效率 低 高重量 重 2.2~ 轻 0.9~体积 大 小对比度 低 高反应时间 佳 优构造 复杂 简单机械结构 风扇 旋转滤色片+风扇技术成熟度 高 中造价成本 高 中。