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德州儀器DLP™技術現狀和趨勢專題訪談

    DLP技術的產品于1996年面世,截至2001年12月,TI的DLP子系統出貨量達到100萬套。而在過去的僅僅18個月內,TI實現了又一個百萬套DLP子系統的銷售,越來越多的客戶在采用DLP™技術,DLP™產品市場發展非常迅速。近日,國內著名IT媒體《計算機世界》與《投影之窗網站》聯合推出DLP™專題訪談,就DLP™新技術、多樣化、靈活性和穩定性等問題與TI公司DLP™業務亞洲區經理白瑞克先生進行了深入的溝通......


    
1.相比于SDR DMD芯片組,DDR DMD芯片組在畫面亮度、對比度、色彩表現等方面有著怎樣的增強?


相對于SDR DMD芯片組,DDR DMD芯片組主要有三點改進:
(1)微鏡的傾斜角度從10度增加到12度,這使得畫面亮度有~20%的提升。
(2)在微鏡下面,我們增加了一層黑色金屬(DM3)。這種工藝極大程度上減少了微鏡陣列下上層結構產生的反射。采用DDR技術的投影機的對比度已經超過了2000:1,而采用SDR技術的投影機只有800:1。
(3)相對于SDR芯片組,DDR芯片組具有更高的數據接收速率,使得圖像質量大大提高,尤其是在視頻圖像上效果更為明顯。

2.DDR DMD芯片組工作機理是什么(對比SDR DMD芯片組)? TI在芯片組上未來還會有那些進展?


和所有的DMD芯片組一樣,DDR和SDR芯片組的工作原理是相同的。微鏡通過靜電場的控制,在離散的開和關的狀態之間改變。我們在降低成本和增強性能方面有著長期的產品規劃。我們期望為客戶提供更多好的產品,使客戶生產出更多具有高亮度、新穎的外形、更高分辨率和擁有附加互聯選擇的投影機。

3.DMD芯片及相關芯片組在封裝、制造工藝上運用了那些新技術,這些技術對于成本控制、穩定性、性能等帶來了怎樣的貢獻? 未來還會有哪些進展?


到2003年底DLP™技術將完成從150mm到200mm晶片生產工藝的轉換,可促使每個晶片產出近乎兩倍的裸片,同時降低制造工藝的成本。相對于150mm的工藝,200mm工藝生產的破損點更低,因此產量將會提升。從封裝的角度而言,我們繼續改善并且簡化器件上視窗應用的工藝流程。同時,我們繼續改進并減少在封裝過程中的器件。

4.單片DLP結構、三片DLP結構在電路系統(含信號處理、邏輯控制、抑噪等)、光路系統(含色輪、光源、鏡頭/鏡片技術等)設計上各自有著怎樣的特點?


從電子學角度講,單片結構與三片結構最大的不同是三片結構需要三個DDP控制芯片分別為三個DMD芯片處理數據。通常,在三片結構中,視頻和圖形數據是通過一系列信號處理芯片來進行數字化處理,來實現比例縮放、去隔行、圖像增強和噪聲抑制功能。完成這些處理后,紅、綠、藍的數據被分別送到三個DDP控制芯片中實現數據格式變換,然后送到DMD芯片。
在單片DLP結構中,特別是商用投影機的應用中,更高的集成度是很典型的。前端處理功能(自動鎖定、比例縮放、圖像增強等)通常被集成在一個高度集成的芯片中。該芯片的輸出送到DDP處理芯片中,進行DLP™特定的圖像增強和數據格式變換處理。

從光學角度講,三片結構利用聚焦光學器件和一系列的內部反射棱鏡以及彩色分光棱鏡的組合結構,來引導光源發出的白光,并通過濾光產生紅、綠、藍三原色光線投射到DMD芯片上。DMD芯片把光線反射回彩色分光冷靜,通過反射棱鏡,然后進入投影機的鏡頭在屏幕上重現圖像。單片DLP系統相對來說比較簡單。光源發出的白光會聚到旋轉的色輪平面上,通過濾光產生紅、綠、藍三原色的光線。光線通過在集成的管狀通道中反彈傳輸,產生強度均勻的輸出。最后,光線通過反射棱鏡發射到數字微鏡芯片上。DMD和色輪同步顯示數據,這樣在色輪的每一個彩色周期都會有正確的彩色數據顯示。反射回來的光線通過反射棱鏡送到投影機的鏡頭中顯示。單片光學結構可以非常緊湊,而且有高效的成本。這是為什么三磅以下的商用投影機都是基于DLP技術的一個重要的原因。

5.DLP結構相比LCD、LCoS結構有著怎樣的特點?


正如前面提到的,單片DLP光學結構可以非常簡潔,而且經濟高效。這使得基于DLPTM技術的投影儀不僅價格實惠,而且具有輕巧的外形。另外,因為DMD芯片的回應時間很短,這些高效的單片DLPTM結構可以用在幾乎所有的會議和家庭娛樂應用上。

其他的顯示技術,諸如基于液晶的pSi或LCOS技術則不具有快速回應時間,因此不可能采用象DLPTM技術中的單片結構。因此,它們通常用三片結構。盡管一些制造商認為單板LCOS結構是可以實現的。這些三板結構顯然需要更多的光學器件、鏡頭、濾鏡和微鏡以引導光源到液晶板上,并且必須用三組面板和數據格式化電子。這些額外的光學器件和電子器件增加了系統的尺寸、重量和成本。另外,三個LC板必須聚合在一起。這種聚合在運輸和投影機使用期間的熱循環中很難維持,結果是隨著時間的流逝,三個LC板的聚合將會出現問題,從而影響了畫面質量。

基于液晶的投影系統通過調制光的極化以創建圖像。在這些投影機中,維持光的極化純度會遇到很多難題,包括熱度、波長和錐角的靈敏度,因此獲得高的對比度是非常困難的。基于DLPTM技術的投影儀則對極化作用不敏感。基于DLPTM技術生產的投影系統的對比度在1500:1到3000:1之間,然而典型的基于LCD的投影機的對比度僅在500:1左右。

6.單/三片DLP結構目前及未來會引入那些新的技術,這些技術對提升畫質產生怎樣的影響?基于這兩種結構的投影機產品在應用方面具有怎樣的特點、呈現出怎樣的態勢?


目前,基于DLP™技術的投影系統有下面一些關鍵的特征:

·DM3技術可以使對比度高達2000:1以上。
·相比前一代的DMD芯片,新一代的DDR DMD芯片的數據處理速度更快。基于該芯片技術的投影機的價格更加實惠,畫質更加明銳、清晰。
·新一帶的DDP處理芯片具有高級別的功能性集成和先進的圖像增強的特性,它可以使基于DLP™技術的投影機具有卓越的畫質。
·還有很多改進因為沒有公開發布,所以我們在這里無法一一列出。然而,這些技術將會在降低系統成本的基礎上,帶來更好的對比度,更高的分辨率,更高的亮度,更高的集成度。

請瀏覽下面的網頁,獲取單片和三片系統的圖片:
http://www.dlp.com/dlp_technology/dlp_technology_overview.asp



7.如何看待LCD、LCoS技術的進展?相比這兩種技術,DLP技術具有怎樣的優勢?在哪些方面還有待進一步增強?計劃采取何種方式和技術手段?


我們相信DLP™是一種卓越的技術,因為:

1)DLP™技術擁有卓越的圖像可靠性。(測試顯示DMD芯片可穩定工作超過10萬小時。)另外,測試還表明隨著時間的流逝,用于液晶技術中的有機物質導致圖像質量下降。DLP™技術采用無機物質,因此不會出現此類問題。
2)DLP™技術具有卓越的對比度比率。(部分基于DLPTM技術的投影儀的對比度為達3000:1,而基于LCD技術的投影儀的對比度為800:1。)
3)DLP™技術能夠顯示更加精銳的圖像。這是不僅僅是因為更高的對比度因素,而且是因為由單面板系統顯示的圖像是自動完成會聚的,不像三面板結構隨著面板的校準失衡會導致圖像不能顯示精銳的圖像。
4)DLP™技術提供優質的視頻性能。DLP™技術中的元件的開關時間為微秒級,而LCD的開關時間為毫秒級。這使得DLP™能夠跟更好地重現動態圖像。在重現快速移動的圖像時,LCD技術中常見的拖尾和重影現象不會在DLP™技術中看到。
5)相比于傳統的LCD技術,DLP™技術展現的圖像也非常的平滑,而且更加類似于電影的效果。這是由于像素之間的縫隙非常的小,因此感覺到的分辨率會高于實際的分辨率。由于LCD技術元件之間的縫隙非常大,導致圖像會產生非常明顯的像素化效果,因此造成了屏幕門效應(類似于通過一個屏幕門來觀看圖像)
6)DLP™技術因具有更簡單的光學構造,因此使采用該技術的終端產品具有最小的尺寸和最輕的重量。
7)與基于DLP™技術的投影機相比,基于LCOS技術的投影機成本會非常昂貴,產生更多的噪聲,需要更高功率的投影燈(非常昂貴),產生很差的對比度,并且有很差的均勻性。而且,與LCOS技術相比,DLP™技術已經證明了更具有可制造性。
8)降低成本、改善性能將是我們未來持續發展的目標。

8.0.55英寸的DMD芯片是否將主要應用于背投產品?


不是,目前為止主要用于前投投影市場的產品,但也已經應用于背投產品。對于電視機,同樣非常有效。目前0.55對角器件的分辨率是SVGA (800 x 600)。

9.TI關于DLP技術投影機市場發展前景的預測?


我們將繼續為市場提供卓越的產品,讓我們的客戶生產出圖像質量更好的投影產品。DLPTM技術是一個發展前景廣闊的嶄新技術,很多分析家都認為DLPTM的市場份額將持續增長,尤其未來的投影設備將向體積更小更輕方面發展。

10.TI在中國投影機市場的發展戰略如何?


我們相信我們的產品可以滿足并且超過中國客戶的需要。我們期望越來越多的中國廠商利用我們的DLPTM技術和產品生產出質量極佳的最終產品。同時我們期望將數字影院技術帶給我們DLP™電視和投影儀的客戶,讓更多的中國客戶體會到DLP Cinema™技術帶給人們的無以倫比的數字化體驗。

 

《計算機世界》報/投影之窗網站聯合制作
請勿任意轉載

 


德州儀器DLP™業務亞洲區經理

白瑞克 Mr.Eric Braddom 


    白瑞克先生是德州儀器DLP™業務亞洲區經理,負責發展在中國大陸及臺灣地區的應用設計團隊和在這個區域里開拓DLP™業務,以幫助DLP™的顧客獲得成功。他不僅是DLP™領導團隊的成員,也是德州儀器亞洲領導團隊的成員。
 
    2003 年1月加入DLP™項目之前,白瑞克先生是德州儀器負責DSP 視頻和影像業務的全球業務經理。1996年,他作為一位戰略策劃專員加入了德州儀器的戰略營銷集團,負責對幾個德州儀器新興業務發展戰略的制定。在加入德州儀器之前,他是Accenture公司的一名系統整合顧問。
 
    白瑞克先生在DePauw 大學獲得了哲學學士學位,在華盛頓大學圣路易斯分校獲得了電子工程學學位,并在德克薩斯大學奧斯汀分校獲得了工商管理碩士學位。
 

TI 背景資料:


    關于德州儀器公司
 
    德州儀器(TI)提供創新的DSP和模擬技術,以滿足客戶在現實世界中信號處理的需要。除了半導體之外,公司的業務還包括傳感器和控制產品,以及教育產品。TI總部位于美國得克薩斯州的達拉斯,在全球超過25個國家設有制造、研發或銷售機構。
TI在紐約證交所上市交易,交易代碼為TXN
 
    如欲了解有關TI的進一步信息,
    查詢 http://www.ti.com.cn
 
    TI半導體產品信息中心免費熱線電話: 10800-886-0015

 

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