ТЕХНОЛОГИЯ DLP

DLP (Digital Lighting Processing™) - передовая технология, изобретённая компанией Texas Instruments. Технология DLP Cinema™ - единственная технология цифровой кинопроекции, одобренная и поддержанная ведущими киностудиями Голливуда.

В 1987 году Dr. Larry J. Hornbeck изобрел цифровое мультизеркальное устройство DMD (Digital Micromirror Device). Это изобретение было плодом десятилетнего исследования Texas Instruments в области микромеханических деформируемых зеркальных устройств DMD. Суть открытия состояла в изобретении матрицы жёстких зеркал, имеющих два устойчивых положения. В 1989 году Texas Instruments становится одной из четырёх компаний, избранных для реализации 'проекторной' части программы U.S. High-Definition Display, финансируемой управлением перспективного планирования научно-исследовательских работ (ARPA). В мае 1992 года Texas Instruments демонстрирует первую, основанную на DMD технологии, систему, поддерживающую современный стандарт разрешения. Система High-Definition TV (HDTV) на основе трёх DMD матриц высокого разрешения была показана в феврале 1994 года. Массовые продажи DMD-чипов началиcь в 1995 году.

Ключевым элементом устройств, созданных по технологии DLP, является DMD (Digital Micromirror Device) матрица микроскопических зеркал из алюминиевого сплава, обладающего очень высоким коэффициентом отражения. Каждое зеркало крепится к жесткой подложке, которая через подвижные пластины соединяется с основанием матрицы. Под противоположными углами зеркал размещены электроды. Под действием электрического поля подложка с зеркалом принимает одно из двух положений. В зависимости от положения зеркала, отражение света происходит либо в направлении объектива устройства, либо в направлении светопоглощающего слоя. Шина данных и сама матрица сконструированы так, чтобы обеспечивать до 60 и более кадров изображения в секунду с разрешением 16 миллионов цветов. DMD-кристалл вместе с микропроцессором и памятью являются основой технологии DLP. Площадь каждого зеркала матрицы DMD составляет 250 микрон и менее, а расстояние между зеркалами около 1 микрона.

Выпускается три вида DMD чипов:

1. SVGA: 848x600; 508,800 зеркал
2. XGA: 1024x768; 786,432 зеркал
3. SXGA: 1280x1024; 1,310,720 зеркал

Цвет и яркость изображения Цветное изображение формируется либо сложением RGB световых потоков от трёх матриц DMD, либо последовательной сменой светофильтра в одноматричных устройствах. С формированием цветной картинки никаких трудностей нет, но как быть с яркостью изображения? Зеркала DMD матрицы могут принимать только два положения, что соответствует либо максимальной яркости, либо отсутствию светового потока. Специалистами TI было найдено удивительно простое решение. Микроскопические зеркала почти не обладают инерционностью, это обстоятельство позволяет им мгновенно переключаться из одного положения в другое. Если зеркало в положении А (активно) находится 10% времени, а в положении В (пассивно) 90%, то в сторону объектива будет направлено 10 % световой энергии. Соответственно яркость изображения будет равна 10% от максимально возможной. Смена кадров в HD 24 P происходит со скоростью 24 кадра в секунду. Зеркала DMD матрицы меняют своё положение в десятки раз чаще. Это и позволяет им точно управлять яркостью получаемого изображения.

Наибольшее распространение плоучили два типа DLP проекторов: Одноматричный DLP проектор Между источником света и матрицей DMD помещается вращающийся диск с цветными светофильтрами - синим, зеленым и красным. Изображение формируется поочерёдно каждым из основных цветов, в результате получается обычное полноцветное изображение. Большинство портативных DLP проекторов построены по одноматричному принципу. Дальнейшим развитием этого типа проекторов стало введение четвёртого, прозрачного светофильтра, позволяющего ощутимо увеличить яркость изображения. Трёхматричный DLP проектор Самым сложным (и дорогим) типом проекторов является трёхматричный проектор, где свет расщепляется на три цветовых потока и отражается сразу от трёх DMD матриц. Такой проектор имеет точную передачу цвета. Сведение отражённого потока от каждой матрицы обеспечивается с помощью призмы. <

По сравнению с LCD-проекторами DLP-проекторы обладают рядом важных преимуществ:

1. DLP-проекторы, в отличие от LCD, работают на отражение, а не на просвет. Поэтому КПД DLP проекторов выше чем у LCD.
2. DMD-матрица нагревается гораздо меньше, нежели LCD. Кроме того, нагрев LCD-матрицы не лучшим образом сказывается на ее физических свойствах, а именно - точности воспроизведения цвета.
3. Изображение, получаемое с LCD проектора, страдает сильной дискретностью. Зеркальные элементы DMD-матрицы расположены ближе друг к другу. Это позволяет сделать менее заметной дискретную структуру изображения и улучшить КПД видеопроектора.
4. DLP-проекторы не страдают инерционностью.

На видеопроекционном фронте ведут свою борьбу четыре основных технологических конкурента: CRT, LCD, DLP, D-ILA. И если CRT проигрывает остальным, то LCD явно не собирается сдавать свои позиции, а более молодая D-ILA от JVC вообще претендует на роль лидера (правда ей нужно ещё серьёзно поработать над яркостью). Конкуренция подстёгивает прогресс и это, в конечном счёте, на руку потребителю (т.е. нам с Вами). Вот некоторые направления развития DLP технологии:

1. Ведутся работы по уменьшению межзеркального пространства и площади столбика, крепящего зеркало к подложке. Это позволит увеличить светоотдачу кристалла.
2. Ведутся работы по увеличению частоты переключения зеркал. В результате повышается чёткость и контрастность изображения.
3. Основная проблема DLP технологии – низкое разрешение, но и на этом направлении ведутся разработки.
4. Основной козырь DLP – высокая яркость и контрастность. Производители DLP проекторов и разработчики DMD матриц и здесь не стоят на месте. Уже сейчас выпускаются цифровые проекторы с мощностью светового потока 12000 – 20000 ANSI lm при контрастности более 1000:1.
5. Ведутся работы по улучшению качества изображения в одноматричных DLP проекторах.