DLP投影仪工作原理是什么（深度解析DLP投影机原理）

一、DLP技术投影仪的核心部件DMD芯片

DLP技术投影仪不是透射成像，而是反射成像原理，它也需要光源，光源灯有多种选择，金属卤素灯、UHP灯泡、UHE灯泡、led灯泡、激光灯等。

DLP投影仪成像的核心部件是DMD芯片，现在只有美国德州仪器能够生产，全球的供应商也只有德州仪器一家。

1.DMD芯片实物图如下：

2.DMD芯片工作原理：

DMD芯片是数字微镜器件，是由许多微型铝制反射镜面构成的,镜片的多少由分辨率决定，一个小镜片对应一个像素。

镜片很小，能小到14×14微米，比头发断面还小。

镜片很多，如分辨率为1024×768的投影机DMD芯片上就多达786432个小镜片，4K高清的会更多，880万个。

镜片会动，每块镜片都有独立的支撑架，并围绕铰接斜轴进行+/-12°的偏转。

动得很快，每秒高达5000次的偏转震动，根据图像亮度大小，改变偏转的占空比，如+12°最亮，-12°最暗，当亮景时就在+12°处占用时间长些，不同的灰度值对应不同的占空比。

3.DMD芯片结构：

其主要结构分为四层：

第一层是正方形的微反射镜，轻质的铝合金制成，近似悬浮状态。

第二层是连接微反射镜的铰链，以及微镜的寻址电极。

第三层为金属层，连接第二层的寻址电极、连接第二层的铰链架（偏置休息总线）、以及微镜单元的着陆平台（限制镜面偏转±12°或±10°）。

第四层为CMOS电路层，大规模芯片电路。

微镜单元与铰链轴相连接，而铰链轴通过铰链架悬置于两个铰链支撑柱上，镜面可以围绕铰链轴进行旋转。铰链支撑柱向下连接到偏置/复位电极（偏置休息总线），为每一个微镜单元提供偏置电压。也就是说每块微镜连接着一个电极，两个寻址电极上也会交替有电。假使镜片带负电，寻址电极带正电，静电的吸引力会使镜片偏转，因为是两个寻址电极交替有电，镜片就会震动起来。

也就是说镜片的运动是靠两个寻址电极分别吸引拉动的。DMD芯片的核心技术不是CMOS电路，而是那个微机械镜片结构，每秒高达5000次的震动，铰链轴也不会磨损而折断，投影仪长时间工作，你想想那个微机械怎么那么耐用啊！那么小的微机械是如何制造出来的？

二、DLP投影仪的光路组成

上面了解了DLP投影仪的核心部件DMD芯片，本节讲解DLP投影仪的工作原理及其光路图。

常用DLP投影仪分单DLP与3DLP两类，单DLP是低端机，它采用一个DMD芯片组件，由于DMD是反光成像，是单色的，要想呈现出彩色图像，单DLP投影仪采用色轮时序制的方法来实现，也就是把红绿蓝三色图像轮换输出，让同步色轮去完成上色，在极短的时间内完成轮换，靠人的视觉暂留完成空间的混色效果。

为了便于了解，看下面的图解：

1、光路

2、色轮组件工作原理

色轮组件完成按时序的分光，由同步光耦完成同步，以达到DMD按时序输出红、绿、蓝图像时，色轮给出对应的正确的色光。该色轮是四分区色轮，除了红绿蓝三色区还有一个白光透明区域，转动到该区域时，DMD输出的是全色图像，相当于彩电的亮度信号，用于增加图像的亮度及对比度，达到好的投影效果。但毕竟这是单DMD芯片的DLP投影仪，效果无法与3DLP的投影仪比。下节将详细讲解3DLP投影仪。

3、简化的光路图