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3LCD、DLP技术优劣解析

2016-10-08来源: 21ic关键字:3LCD  DLP技术
在目前投影机业界当中,谈到投影机技术,相信大家都会说到3LCD和DLP这两种投影技术,从目前投影机市场来看,这两种技术是被应用最为广泛的投影技术,由这大投影技术应用的投影机产品已经形式了2大市场阵营,并且分别有相关的投影机品牌厂商在应用这2大投影技术。其中3LCD技术以爱普生等厂商为代表,DLP技术以明基等厂商为代表。

那么,同样的投影机产品应用,应用的核心技术不同,究竟又会有什么样的区别呢,这2大投影技术分别又能够为我们用户带来什么样的投影产品呢,下面我们将通过这2大投影技术的优劣解析来帮助大家了解和比较这两大技术的优势和差异。

两大投影技术综述解读

目前投影的2大技术分别是3LCD(Liquid Crystal Display)和DLP(Digital Light Processing)。LCD和DLP投影技术又分为单片和三片式,LCD投影技术目前均以三片式为主(因此业界广泛称之为3LCD技术),DLP则是以单片式最为普遍,三片式DLP投影技术多用于价格昂贵的高端应用,如数码剧院。投影电视若依投影方向不同又可分为前投影显示器(Front Projection Display)和背投影显示器(Rear Projection Display)等。

在这2项投影技术中,其中以3LCD的发展最早,并且其技术非常成熟,所呈现的画面效果和色彩饱和度非常令人满意,因此,3LCD投影机非常适合色彩丰富的影像和动态画面的输出。而随着投影市场的发展,大量商务应用也加速了投影机在小型化和高亮度上的突破(促销产品 主营产品),因此2002年许多便携式投影机也纷纷面世。

在04年,以德州仪器DLP投影技术为主的商用和家用投影机的全球市场占有率也突破47%,几乎和3LCD阵营的市场占有率不分仲伯。据日本市场调查组织TSR的数据显示,在04年DLP产品出货超过260万台,而太平洋媒体协会(Pacific Media Associates;PMA)也统计,DLP产品在04年第三季度市场占有率便提高8%,第四季度更增加至14%。在产品占有率方面,在04年3LCD和DLP产品的市场占有率分别为53%和47%。从几乎平分秋色的占有率来看,两大阵营互相较近的意味相当浓厚。在如今的3LCD投影技术依然在不断的进化,提升投影产品的最终应用水平,包括画面效果、色彩等方便,当然DLP投影技术产品也在继续发挥本有的优势,而且不断的在很多领域中突破,提升和进化产品的应用。

3LCD投影技术优劣解析

3LCD投影机给我们最好的感觉就是“色彩魅力”,从常用的液晶显示器、液晶电视、手机屏幕中。相信大家都已经能够领略色彩的魅力。3LCD投影之所以能够拥有出众的色彩,首先是和技术上的设计是分不开的。其三片HTPS分别负责视频信号的红、绿、蓝三个,3LCD技术的成像和色彩还原的特点是先将三原色同时进行充分的空间混合,再投射出不同色彩的图像,又称为同时空间混合还原。

3LCD投影机中的每一个HTPS都含有数以万计(甚至上百万)的液态晶体,可被配置为开、关、或部分关闭的状态来允许光线透过。一般在正常工作的时候,数以万计(甚至上百万)的液态晶体都像快门一样工作。当红绿蓝三色透过不同的HTPS面板时,液态晶体基于该时刻该像素的每种颜色需各要多少,即时地开启和闭合。这个行为对光线进行了调制,从而产生出了投射到屏幕上的图像。从用户的产品体验感受来看,3LCD投影机的图像看上去显得更加清澈一些,噪点也相对更少一点,色彩还原也更为精准。除了色彩出色之外,采用新技术的3LCD液晶投影机还具有镜头位移功能,这也是3LCD投影技术在应用中的进化,调校更方便,能够为用户提供更加人性化的体验。

防尘技术突破应用

在20多年的发展历史中,3LCD技术也在不断的发展,技术也已经较为成熟了,解决了其前期液晶面板易老化等问题。虽然在某些方面没有彻底改变(比如防尘),但是相关的技术也已经进行了数次换代升级,产品的性能有了大幅提升,现代新型的防尘技术也在不断的应用,而且还能够针对特殊的环境应用防尘技术,提升用户应用性能。

而在开口率低的时期,如果想增加3LCD投影机的亮度,必须要提高灯泡的功率,而我们知道,光和热量是相存相依的,灯泡的功率和亮度在提升的同时,也在一定程度上增加了热量对HTPS的损伤。HTPS是采用高温多晶硅组成的,这种高分子液晶材料长期在高温下工作有老化的过程。而作为HTPS基板的玻璃,长时间在高温下工作也容易发生光学性能的变异。为了降低HTPS的温度,减缓老化速度,3LCD液晶投影机的光学引擎均采用开放式的结构布局,通过风扇来降低芯片的温度。但是由于空气中又存在着一些悬浮的颗粒物,在散热的同时灰尘也会粘附到液晶面板上,这样不仅影响光线的通过率,还会降低芯片散热效率,从根本上影响画面效果和HTPS的寿命。

很多早期使用3LCD投影机的消费者都会发现,在使用一段时间之后,3LCD投影机画面会偏黄,这主要是由于灰尘的影响和HTPS老化所引起的。但是由于设计原理的原因,3LCD投影机无法做到密封式光路设计,只有在防尘上做足功夫。特别是在空气质量堪忧的中国,厂商纷纷通过采用双重过滤网、褶皱型过滤网、多个过滤网等方式来降低灰尘的通过率。从实际使用体验来看,重新设计的过滤网的确降低了维护周期,也使得3LCD投影机在防尘方面更为简单,给消费者带来的工作量更低。

对比度分解

在对比度方面,3LCD相对于DLP投影机2000:1的对比度而言,主流的3LCD投影机对比度仅在500:1——700:1之间。对比度偏低主要是因为HTPS采用透射式光路,开口率最高也仅为75%,光线经过之时有一定的损耗,利用程度不高,因此产生黑色画面不够黑的现象,画面的对比度自然便偏低了。不过为了解决此问题,3LCD又开发了“动态光圈”这一技术,最新发布的爱普生TW4500(网购最低价 14980.0元)动态对比度已经高达20万:1。除了TW4500以外,动态对比度10万:1以上的投影机也基本上被3LCD阵营所涵盖。

在经过20年发展历程的3LCD技术已经非常成熟了,也已经能够满足大部分消费者的需求。HTPS目前已经发展到了0.74英寸C2FINE无机配向型液晶面板,这种面板在开口率、光的通过率等均大幅提升,耐热水平也有了明显提升,液晶面板的使用寿命已经可以达到上万小时,用户每天使用5小时的话也可以使用五六年之久,而五六年后投影机行业必将面临新的变革

DLP投影技术优劣解析

DLP技术能够提供最清晰明亮的画质,也是市场上功能最丰富的显示技术之一, 作为可靠性的全数字化显示技术,每一种DLP投影系统的核心都是光学半导体,即数字显微镜装置DMD或称为DLP芯片,它是在1987年由德州仪器(TI)的Dr.Larry Hornbeck发明。

DLP芯片可能是世界上最精密的光开关。它包含一个多达200万个安装在铰链上的微镜的矩阵,每个微镜的大小小于人的头发丝的五分之一。当DLP芯片与数字视频或图形信号协调起来,光源微镜和投影透镜可以将数字图像 反射到屏幕或其它表面。

在灰度图像方面,DLP技术输入半导体器件的图像比特流代码控制显微镜的接通或关闭,开关次数每秒可达几千次。当显微镜频繁接通关闭时,镜片反射浅灰色像素;呈常闭状态的显微镜反射深灰像素。 通过这种方法,DLP投影系统中的显微镜可反射1024像素的灰色阴影将输入DLP芯片的视频或图像信号转换成层次丰富的灰度图像。

单片式DLP投影工作原理

采用DLP技术电视、家庭影院和商用投影机主要为单芯片配置,照明灯产生的白光通过色轮过滤器产生红、绿、蓝光,并且顺序打到DMD表面上。而显微镜开关及“开”或“关”的投影时间,依照色彩亮度来调谐,人眼将连续投射的色彩混在一起,于是便可以看到全色图像。

三片式DLP投影工作原理

采用DLP技术的专业级放映机、工程机以及家用机为三芯片配置,适用于画面质量或亮度要求极高的场合,照明灯产生的白光通过棱镜分成红、绿、蓝三种光,每个DLP芯片负责其中一种颜色,显微镜反射的彩色光经过结合,穿过投影透镜形成图像。

单芯片DLP优劣分析

DLP技术的核心是数字显微镜器件,对光信号的调制速度比所有其他显示装置要快得多。这意味着大部分DLP投影系统只需使用单颗芯片,不仅降低了制造成本,而且投影系统可以做得更小,重量也相轻便了许多,而所有其他技术则需要采用三芯片设计。

在所有三芯片投影系统中,每个芯片正好负责处理红、绿、蓝三原色各一种,理论上色彩还原会更加准确,而单芯片DLP投影系统则需要使用色轮过滤器实现色彩还原,因此色轮设计与算法对于色彩表现起着非常关键的作用。

与其他技术相比,DLP技术的数字化特点是产品耐热、不受潮湿或振动等环境因素的影响,图像不会因设备长期使用而褪色。除投影灯泡要按寿命更换以外,其他维护很少。

关键字:3LCD  DLP技术

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qrs/article_2016100830841.html
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