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Projector System: LCD V.S. DMD Modulator

Projector System: LCD V.S. DMD Modulator. Group J 報告 日期 :12/6 指導 教授 : 梁肇文. Outline. 982006007 唐安迪 DMD&LCD 發展史 DMD 工作原理 DMD 投影機原理 DMD&LCD 的比較 982006009 張學而 DLP 照明 系統 單片 DLP 三片 DLP 982006025 陳翰 液晶的分類與運作原理 穿透式和反射式投影機的比較 982006022 吳彥徵 LCD 照明 系統 灰階介紹.

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Projector System: LCD V.S. DMD Modulator

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  1. Projector System:LCD V.S. DMD Modulator Group J 報告日期:12/6 指導教授:梁肇文

  2. Outline 982006007唐安迪 • DMD&LCD發展史 • DMD工作原理 • DMD投影機原理 • DMD&LCD的比較 982006009張學而 • DLP照明系統 • 單片DLP • 三片DLP 982006025陳翰 • 液晶的分類與運作原理 • 穿透式和反射式投影機的比較 982006022吳彥徵 • LCD照明系統 • 灰階介紹

  3. DMD& 液晶發展史

  4. 液晶顯示器LCD(Liquid Crystal Display)液晶顯示器LCD(Liquid Crystal Display) • 被動式:TN(Twisted Nematic)STN用反射式光源 • 主動式:TFT(Thin Film Transistor)薄膜電晶體,背光式光源

  5. 光源方式 • 反射式:基板反射外部入射光線,並由每個像素充電與否來決定該區域之反射光線 • 背光式:電極改為FET電極管,光源和TN相反方向的日光燈管

  6. TFT • 電晶體太多不適合反射式 • 單獨的電容和電極開關 • 較STN液晶顆粒小,掃描速度快和亮度高

  7. 三種液晶的比較

  8. 穿透式(三片式)

  9. 穿透式投影機光路圖

  10. 反射式(三片) 反射式投影機簡圖 http://www.pida.org.tw/optolink/optolink_pdf/88052110.pdf

  11. 開口率 • TFT-LCD開口率 開口率(aperture ratio),是指透光比率,也就是能讓光源可以充分、更有效率地投射出來而減少光源消耗在TFT液晶板上面的比例。開口率越高,透射的光線越多。

  12. 穿 透 式 與 反 射 式 L C D 投影機之 開 口 率

  13. 穿透與反射的比較

  14. TFT-LCD照明系統簡介 背光模組簡介 背光模組的構成元件: 光源 反射板 導光板 擴散板 稜鏡片 外框

  15. 光源(Lamp)

  16. 冷陰極射線管CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp)

  17. 導光板(Light Guide Plate) 只有側光模組需要 主要功能: 導引光線方向

  18. 導光板導光原理 全反射與臨界角 sin θc=n2/n1(wheren1>n2) θ > θc : 全反射 θ<θc:反射及透射

  19. 擴散板(Diffuser sheet)

  20. 稜鏡片(Prism sheet)

  21. 稜鏡片與視角的關係 加入稜鏡片 相對亮度↓ 視角範圍↑

  22. 光源比較

  23. 像素灰階與色彩模型 一個影像可被定義是一個二維的函數 f(x,y),其中x和y是空間平面座標,在任意一對座標軸(x,y),f的大小稱為這幅影像在該像素的強度或灰階. EX:一個4x4像表所組成的黑白影像區塊,而所對應的二維陣列如下:白黑黑黑 1000 白黑白白 1011 黑白黑黑 0100白黑黑白 1001

  24. 取樣與量化 數位影像的解析度取決於三個參數:M, N, 與L。其中M與N分別代表空間的解析度(影像的長度與寬度);L代表「灰階」。 令L = 2k. k代表灰階所使用的bit個數。

  25. 黑白(二位元影像) 定義: 以1bit來表示色彩顏色(1bit就是0與1,可以表示兩種顏色)。

  26. 256灰階模式(8位元灰階影像) 定義: 以8bits來表示數位影像色彩(一個像素點佔有8bits的空間,8bits就是2的8次方,即256個組合,可以表示256種顏色)。

  27. 16色模式(4位元彩色影像) 定義: 一種索引式色彩 一張圖片都搭配著一個16色的色盤,由於影像最多只能表現出16種顏色(4bits就是2的4次方即16個組合,可以表示16種顏色) 。

  28. 256色模式(8位元彩色影像) 定義: 和16色一樣,也是一種索引式色彩,一共可以顯示256種顏色,(8bits就是2的8次方,即256個組合。) Bit 76 5 4 3 2 1 0 Data R R R G G G B B

  29. RGB全彩模式 定義: 每個像素都由R(Red)、G(Green)、B(Blue)三原色混合而成,而R、G、B又分別佔8個bits的空間,每一個像素點就佔了24bits,(24bits就是2的24次方,即16777216個組合,表示16777216種顏色組合)。

  30. DMD DMD是什麼? DMD的工作原理 DLP投影機原理

  31. DMD DMD是什麼? DMD的工作原理 DLP投影機原理

  32. DMD結構圖 陳昱達,「新型投影機光源之研究」,碩 士 論 文

  33. DMD工作示意圖 利用轉動鏡子控制出光

  34. DMD投影系統(DLP) • 單片式投影系統 • DMD如何產生影像? • 非遠心 • 場鏡 • 全內反射稜鏡 • 三片式投影系統

  35. 單片式投影機 色輪 &DMD

  36. DMD如何產生灰階 • 每個小鏡子對到屏幕上的一個pixel • 輸入不同訊號使得光輸出時間不同

  37. DMD如何產生顏色:色輪 場序式分光法

  38. 需要紅光 不需綠光

  39. 照明系統 • 1.色輪(COLOR WHEEL) • 2.光源 • 3.光均勻系統 • 4.全內反射稜鏡

  40. 區塊越多,色斷越不明顯 四區塊,亮度增加 光使用效率增加 對比度下降

  41. 光源

  42. 光均勻系統 透鏡陣列 橢圓反射罩 積分柱 拋物面反射罩

  43. 透鏡陣列

  44. 積分柱

  45. 全內反射稜鏡

  46. 非遠心系統 非平行光入射 遠心系統 平行光入射

  47. 非遠心設計(NON-TELECENTRICDESIGN)

  48. 非遠心式的優缺 • 優點 • 1.對比度高 • 2.元件少,損耗低 • 3.節省成本 • 缺點 • 1.過溢 • 2.角度偏差 • 3.像差 • 4.投影鏡頭設計困難

  49. 場鏡式設計(field lens densign)

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