Как устроены DLP-проекторы
Основное отличие DLP-проекторов от проекционных устройств иного типа заключается в том, что для формирования изображения в них используются DMD-матрицы. В современном проекторе таких матриц бывает от одной до трех.
DMD-матрица представляет собой кремниевую пластину с прямоугольным массивом размещенных на ее поверхности отражающих элементов. Каждый такой элемент содержит микрозеркало. Оно жестко прикреплено к подвижной индивидуальной подложке, которая в свою очередь соединена с неподвижным основанием посредством упругих пластин. Под действием электростатических сил, формируемых интегрированной в пластину MOS-микросхемой, подложка с зеркалом поворачивается вокруг оси, параллельной одной из диагоналей зеркала (направления осей вращения всех зеркал совпадают). При работе устройства поворот осуществляется в одну или в другую сторону всегда на 10 градусов (считая от горизонтального положения зеркала) — до упора. При разработке DMD-матриц исследователи столкнулись со сложнейшей проблемой прилипания углов подложек к неподвижному основанию. Решить ее помогли открытые еще в прошлом веке свойства китового жира — в результате было создано покрытие с прилипанием вчетверо меньшим, чем у тефлона.
В одноматричном блоке DLP (рис. 2) световой поток лампы фокусируется на входе световода, в котором достигается равномерность потока по сечению. Затем, проходя через систему линз и призму полного внутреннего отражения, световой поток формируется по размеру DMD-матрицы и попадает на нее. В зависимости от положения каждого микрозеркала отраженная им часть светового потока направляется либо в объектив, проецирующий изображение на экран, либо “в никуда”, т. е. в поглотитель, сводящий к минимуму паразитную засветку экрана.
Описанная схема позволяет получить изображение в соответствии с цветом подаваемого на вход света. Яркость при этом варьируется за счет быстрого чередования во времени черных и освещенных элементов, воспринимаемых человеческим глазом усреднено (чем чаще пиксел изображения воспроизводится черным, тем темнее он кажется).
При формировании многоцветного изображения используется тот же принцип усреднения визуально воспринимаемой информации. Для этого в проекторе имеется вращающийся цветовой фильтр, состоящий из трех секторов: красного, синего и зеленого. Цикл работы микрозеркала (от одного поворота до следующего) составляет около 15 мкс. Человеческий глаз усредняет видимые изображения, получаемые им примерно в течение 30 мс. За это время на экране можно сгенерировать около 2000 изображений трех базовых цветов и черного (когда свет не попадает на экран), чего вполне достаточно для того, чтобы получить (после усреднения по времени) полноцветное (24-разрядное) изображение.
Перейти в каталог: DLP-проекторы Christie
