Heimkino Lexikon: DLP™ Digital Light Processing

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Das Herz jedes DLP Projektionssystemes ist ein sogenannter DMD Chip (Digital Micromirror Device). Der Chip ist ein optischer Halbleiter, welcher von Dr. Larry Hornbeck (Texas Instruments) im Jahr 1987 erfunden wurde. Vermutlich ist der DMD Chip der weltweit höchstentwickelte Licht Schalter.
Er beinhaltet eine rechteckige Anordnung von bis zu 1,3 Millionen auf Scharnieren befestigten, mikroskopisch kleinen Spiegeln. Jeder von ihnen ist kleiner als ein fünftel des Durchmessers eines menschlichen Haares und entspricht jeweils einem Pixel eines projizierten Bildes.

Wenn ein DMD Chip mit einem digitalen Video oder Grafik Signal, einer Lichtquelle und einer Projektionslinse kombiniert arbeitet, so können seine Spiegel ein komplett digitales Bild auf eine Leinwand oder eine andere Oberfläche reflektieren. Ein DMD in Kombination und die hochentwickelten elektronischen Bauteile, die es umgeben werden Digital Light Processing ™ Technologie genannt.

DMD Chip

Schematische Darstellung der DLP Technologie

Digital Micromirror Device

Digitale Licht Verarbeitung Teil 1: Das Graustufen Bild

Die Mikrospiegel eines DMD Panels sind an winzigen Scharnieren montiert, die es Ihnen ermöglichen sich entweder (bei einem DLP Projektionssystem) in Richtung der Lichtquelle (AN) oder von der Lichtquelle weg (AUS) zu bewegen – dadurch entsteht ein helles oder dunkles Pixel auf der Projektionsoberfläche.

Der digital übertragene Bild Code, der in den Halbleiter eingespeist wird, gibt den Spiegeln den Befehl sich mehrere tausend Male pro Sekunde ein- oder auszuschalten
Wenn einer dieser Spiegel öfter auf AN denn auf AUS geschalten wird, erzeugt er ein Pixel in hellerem Grau, ein Spiegel der öfter auf AUS als auf AN geschalten wird, eines in dünklerem Grau.

Auf diesem Weg können die Spiegel in einem DLP™ Projektions System Pixel mit bis zu 1024 Graustufen reflektieren und somit das Video- oder Grafiksignal in ein hochdetailiertes Graustufen Bild konvertieren.


Digitale Licht Verarbeitung Teil 2: Hinzufügen von Farbe

Das von der Lampe in einem DLP™ Projektor erzeugte weiße Licht, passiert ein Farbrad bevor es zur Oberfläche des DMD Panels gelangt. Dieses Lichtrad filtert das Licht in die Farben Rot, Grün und Blau aus denen ein mit einem einzelnen Chip bestückter DLP Projektor mindestens 16.7 Millionen Farben erzeugen kann. Ein mit 3 DMD Chips bestücktes System wie es z.B.in DLP™ Kino Projektions Systemen verwendet wird, kann nicht weniger als 35 Millionen Farben erzeugen.

Anwendungsbereiche und Konfigurationen

- Single Chip DLP™ Projektions System

Rückprojektions - Fernsehgeräte, Heim Kino Systeme und business Projektoren die DLP™ Technik benutzen basieren auf einer Einzelchip Konfiguration wie oben beschrieben.

Weißes Licht wird durch einen Farbrad Filter geworfen was dazu führt, dass rotes, grünes und blaues Licht hintereinander auf die Oberfläche des DMD scheint.
Das Schalten der Spiegel und das Verhältnis der Zeit in der sie „AN“ und „AUS“ sind wird gemäß der Farbe die auf sie scheint koordiniert. Das menschliche Wahrnehmungssystem fügt die aufeinanderfolgenden Farben zusammen und das Auge sieht dadurch ein komplettes Farbbild.

- 3 Chip DLP™ Projektions System

Mit DLP™ Technik bestückte Projektoren für Anwendungen die sehr hohe Bildqualität oder Helligkeit benötigen, wie z.B. Kino oder Einsätze im Zusammenspiel mit Werbeflächen, basieren auf einer 3 DMD Chip Konfiguration und erzeugen Bilder von erstaunlicher Qualität.

In einem 3 CHIP System wird das, durch die Lampe erzeugte, weiße Licht durch ein Prisma geleitet, welches es in die Komponenten Rot, Grün und Blau teilt.
Jeder DMD Chip ist für eine dieser 3 Farben zuständig und so wird das entsprechend gefärbte Licht, welches jeder einzelne Mikrospiegel reflektiert danach kombiniert und passiert die Projektionslinse um ein einzelnes Pixel im Bild zu erzeugen.