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 несколько видов DMD чипов:
1. SVGA: 848x600; 508,800 зеркал
2. XGA: 1024x768; 786,432 зеркал
3. SXGA: 1280x1024; 1,310,720 зеркал
2. XGA: 1024x768; 786,432 зеркал
3. SXGA: 1280x1024; 1,310,720 зеркал
4. WXGA 1920x1080; 2,073,600 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.