如果你只想簡(jiǎn)單的了解DMD的工作原理，上一段文字已經(jīng)夠用了。如果你想窮根究底，下面我們就來(lái)一起來(lái)全面而詳細(xì)的了解DMD芯片的構(gòu)造和工作方式。

　　DMD芯片的構(gòu)造

　　在DMD芯片的最上面由數(shù)十萬(wàn)片面積為14×14微米、比頭發(fā)斷面還小的微鏡片組成，增加DMD內(nèi)微鏡片的數(shù)量，即可提高產(chǎn)品的分辨率，而不須改變微鏡片的大小 （例如分辨率為1024×768的投影機(jī)DMD芯片上有786432個(gè)小鏡片），這些鏡面經(jīng)由下面被稱(chēng)為“軛”的裝置鏈接，并被“扭力鉸鏈”控制，可以左右翻轉(zhuǎn)。前期的鏡片的翻轉(zhuǎn)角度僅為10°，后來(lái)德州儀器對(duì)鏡片下方的鏈接部分進(jìn)行了改善和簡(jiǎn)化，鏡片的翻轉(zhuǎn)角度提升到了12°。雖然僅僅提升了2度，但是成像過(guò)程中的雜散光線的影響被大大降低，對(duì)比度指標(biāo)進(jìn)一步提高。當(dāng)記憶晶胞處于“ON”狀態(tài)時(shí)，反射鏡會(huì)旋轉(zhuǎn)至+12度，若記憶晶胞處于“OFF”狀態(tài)，反射鏡會(huì)旋轉(zhuǎn)至-12度。只要結(jié)合DMD以及適當(dāng)光源和投影光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡就會(huì)把入射光反射進(jìn)入或是離開(kāi)投影鏡頭的透光孔，使得“0N”狀態(tài)的反射鏡看起來(lái)非常明亮，“0FF”狀態(tài)的反射鏡看起來(lái)很黑暗。利用二位脈沖寬度調(diào)變可以得到灰階效果，如果使用固定式或旋轉(zhuǎn)式彩色濾鏡，再搭配一顆或三顆DMD芯片，即可得到彩色顯示效果。配有一顆DMD芯片的DLP投影系統(tǒng)稱(chēng)為“單片DLP投影系統(tǒng)”，經(jīng)色輪過(guò)濾后的光，至少可生成1670萬(wàn)種顏色。DMD的輸入是由電流代表的電子字符，輸出則是光學(xué)字符，這種光調(diào)變或開(kāi)關(guān)技術(shù)又稱(chēng)為二位脈沖寬度調(diào)變，它會(huì)把8位字符送至DMD的每個(gè)數(shù)字光開(kāi)關(guān)輸入端，產(chǎn)生28 或256個(gè)灰階。

　　目前DMD本身的光學(xué)有效面積也大大增強(qiáng)，已經(jīng)能占到整個(gè)芯片表面積的90%以上，有效提升了光學(xué)利用率。另外還有一點(diǎn)需要進(jìn)行了解：通過(guò)對(duì)每一個(gè)鏡片下的存儲(chǔ)單元以二進(jìn)制平面信號(hào)進(jìn)行電子化尋址，DMD陣列上的每個(gè)鏡片被以靜電方式傾斜為開(kāi)或關(guān)態(tài)。決定每個(gè)鏡片傾斜在哪個(gè)方向上為多長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)被稱(chēng)為脈沖寬度調(diào)制（PWM）。

　　鏡片下方的“軛”和“扭力鉸鏈”采用被稱(chēng)為“面微加工（surface micromachining）多晶矽”方法制作，具有機(jī)構(gòu)穩(wěn)固性、靈活性強(qiáng)，成本低廉的特點(diǎn)。具體實(shí)現(xiàn)步驟是為機(jī)械單元選用鋁合金材料，并以傳統(tǒng)光阻作為犧牲空間。所有工作都在200℃以下完成，因此在晶片上增加MEMS時(shí)不會(huì)影響金屬化制程或電晶體，也不會(huì)影響已經(jīng)完成的CMOS電路。這種方法是 MEMS微型反射鏡的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。同時(shí)又很好的解決了半導(dǎo)體制程、為機(jī)械制程和光學(xué)制程間肯能的相互破壞的問(wèn)題。這種方法與其他MEMS制造方法全然不同， TI是目前仍采用這種方法的唯一一家公司。

　　DMD芯片主要的工作方式是依據(jù)后端電路傳遞給CMOS芯片的不同信號(hào)，調(diào)控片上每個(gè)微鏡的旋轉(zhuǎn)位置，進(jìn)而使得照射在微鏡上的光線有選擇的反射道不同方向。作為微型數(shù)字光學(xué)處理器件，DMD不僅是DLP投影機(jī)的核心組建，而且也被廣泛應(yīng)用到了印刷、可研等諸多需要數(shù)字光開(kāi)關(guān)的領(lǐng)域，成為了微電子機(jī)械學(xué)MEMS最成功的產(chǎn)品之一。

　　DarkChip——很多投影業(yè)內(nèi)人士對(duì)這個(gè)詞也比較熟悉，我們經(jīng)常可以看到某些高端的1080p DLP投影機(jī)采用的是DarkChip4芯片組，那么其又是怎么回事呢？還有某些投影機(jī)特意標(biāo)稱(chēng)產(chǎn)品是“數(shù)據(jù)投影機(jī)”或者“視頻投影機(jī)”，他們之間采用的都是DLP技術(shù)，為什么會(huì)稱(chēng)呼不同呢？

　　采用第一代DMD的DLP投影機(jī)僅僅是針對(duì)商務(wù)應(yīng)用，分辨率是848X600，可以兼顧800X600 的SVGA電腦標(biāo)準(zhǔn)和848x480的480p（16：9）視頻標(biāo)準(zhǔn)。這一代的DMD微鏡偏轉(zhuǎn)角度為10度，對(duì)比度400：1至800：1不等。之后 DLP投影機(jī)推出的第二代DMD芯片便開(kāi)始進(jìn)入家庭影院市場(chǎng)（之前的家庭影院投影機(jī)大多采用CRT技術(shù)），第二代芯片鏡片的偏轉(zhuǎn)角度提升到了12度，分辨率也提升到了720p。

　　也就是從第二代DMD芯片開(kāi)始，DLP投影機(jī)開(kāi)始分為數(shù)據(jù)投影（商用）和視頻投影（家用）兩種按照應(yīng)用方向發(fā)展的路線。德州儀器也對(duì)DMD芯片進(jìn)行了最大的技術(shù)變革——將微鏡非光學(xué)面的金屬統(tǒng)統(tǒng)處理成黑色，此舉大大降低來(lái)自金屬反射出的雜散光，空前提升了DLP投影機(jī)的對(duì)比度，這一技術(shù)被稱(chēng)為“Darkchip 1”。當(dāng)然，Darkchip也在不斷的發(fā)展中，2007年9月德州儀器發(fā)布了最新一代“超黑”技術(shù)DarkChip 4，可將原始對(duì)比度提升高達(dá)30%。

　　從目前的市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，單片式DLP投影機(jī)憑借性?xún)r(jià)比的優(yōu)勢(shì)在低端市場(chǎng)占據(jù)了大部分的市場(chǎng)份額，在高端市場(chǎng)中3DLP技術(shù)則掌握著絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)。目前正在日益流行的LED微型投影機(jī)中，也大多采用DLP技術(shù)。但是，在傳統(tǒng)的中端行業(yè)市場(chǎng)中，DLP表現(xiàn)還不夠突出，有很大的提升空間。

　　DLP投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

　　從技術(shù)角度來(lái)看，DLP投影機(jī)主要具有原生對(duì)比度高、機(jī)器小型化、光路采用封閉式三大特點(diǎn)。在前文中我們提到DMD芯片采用的是機(jī)械式工作方式，鏡片的移動(dòng)可控性更高，原生對(duì)比度較高就在意料之中了。DLP投影機(jī)采用的是反射式原理，實(shí)現(xiàn)高開(kāi)口率更為簡(jiǎn)單，相同配置的產(chǎn)品DLP光路系統(tǒng)更小，機(jī)器當(dāng)然可以做到更小。另外，DMD芯片采用的是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在高溫下運(yùn)作鏡片也不易發(fā)生太大的變化，所以DLP投影機(jī)采用封閉式光路，降低了灰塵進(jìn)入了概率。

　　DLP投影機(jī)缺點(diǎn)

　　DLP投影機(jī)的色彩效果依靠色輪和DMD芯片運(yùn)動(dòng)息息相關(guān)，單芯片DLP投影系統(tǒng)采用的反射式結(jié)構(gòu)，特別是在中低端產(chǎn)品中，單芯片DLP投影系統(tǒng)在圖像顏色的還原上比采用三原色混合LCD投影機(jī)稍遜一籌，色彩不夠鮮艷生動(dòng)。

　　DLP投影技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

　　據(jù)前不久第三方公布的數(shù)據(jù)顯示，DLP在最近10余個(gè)季度還未能超越3LCD。雖然在低端和高端市場(chǎng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但是在中端市場(chǎng)DLP還需要進(jìn)步。不過(guò)對(duì)于DLP本身來(lái)說(shuō)，其未來(lái)還是值得期待的。下面筆者便和大家分享DLP未來(lái)幾大發(fā)展方向。

　　一、3D立體投影

　　據(jù)德州儀器透露，2009年以后生產(chǎn)的大部分DLP投影機(jī)均能支持3D和2D畫(huà)面的切換，并且不會(huì)增加用戶(hù)的投入成本。德州儀器DLP亞洲區(qū)業(yè)務(wù)總監(jiān)黃志光介紹，DLP將會(huì)在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)加強(qiáng)和廠商的合作，共同來(lái)推動(dòng)3D市場(chǎng)的發(fā)展。不過(guò)從筆者的角度來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的3D片源也很少，使用投影機(jī)的教師也很少會(huì)制作3D課件，所以說(shuō)3D立體應(yīng)用注定是長(zhǎng)期戰(zhàn)略。

　　二、LED微型投影應(yīng)用

　　由于DLP光機(jī)可以將光機(jī)做的很小，所以 LED微型（手持型、口袋型）投影機(jī)有不少采用DLP技術(shù)。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)顯示，未來(lái)LED微型投影機(jī)有很大的發(fā)展空間，甚至有可能像攝像頭一樣成為手機(jī)的標(biāo)配，市場(chǎng)數(shù)量上升到百萬(wàn)量級(jí)，這對(duì)DLP可謂是不小的良機(jī)。加之目前LED微型投影機(jī)還在市場(chǎng)成熟期中，所以DLP會(huì)在第一時(shí)間搶占市場(chǎng)份額。

　　三、加強(qiáng)中端市場(chǎng)產(chǎn)品

　　3D和LED微型應(yīng)用尚屬于長(zhǎng)期應(yīng)用，對(duì)于近期的DLP投影機(jī)來(lái)說(shuō)還是要加強(qiáng)中端市場(chǎng)產(chǎn)品，畢竟這才是市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。當(dāng)然，這不僅需要德州儀器加強(qiáng)芯片的研發(fā)，中游的廠商們?cè)谑袌?chǎng)的推廣宣傳方面的力度也需要加強(qiáng)，特別是在行業(yè)、政府采購(gòu)等領(lǐng)域DLP還需要突破。

　　一直以來(lái)，德州儀器DLP產(chǎn)品事業(yè)部在DLP技術(shù)上不斷創(chuàng)新，連同合作伙伴開(kāi)發(fā)出眾多基于DLP創(chuàng)新技術(shù)的投影模塊。大到數(shù)字影院，小到消費(fèi)電子，DLP芯片無(wú)處不在?；仡橠LP的市場(chǎng)表現(xiàn)，德州儀器高級(jí)副總裁兼DLP產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Kent Novak透露，TI有超過(guò)10萬(wàn)塊DLP芯片應(yīng)用到DLP影院屏幕；在所有DLP客戶(hù)中，投影機(jī)（1080P&無(wú)燈泡）出貨量在全球排名第一。談到未來(lái)DLP技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，Kent Novak表示，未來(lái)TI DLP芯片還會(huì)廣泛應(yīng)用于個(gè)人電子、汽車(chē)電子（如，車(chē)載顯示、信息娛樂(lè)系統(tǒng)等）、醫(yī)療電子、企業(yè)應(yīng)用等，更多詳情，請(qǐng)瀏覽【創(chuàng)新DLP技術(shù) TI致力打造DLP生態(tài)圈】