边拆边聊——简单了解DLP投影结构与成像原理

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我的宏碁H6510BD投影在使用中突然出现“风扇故障，灯泡即将关闭”的错误提示。就让我借着这次拆机维修的机会，给大家简单讲讲市面上常见的以超高压汞灯为光源DLP技术来成像的投影的结构吧。

我们边拆边讲吧。

记住它最后的样子

首先我们把投影机中最容易坏的灯泡拿出来。打开灯泡室，拧开灯泡架的固定螺丝，将灯泡拿出。

如图为灯泡架，它起到固定灯泡，形成散热风道提高灯泡散热效率的作用。

此处提示：光学设备中的所有玻璃、镜片都不推荐使用酒精来擦拭，用酒精以及含酒精的镜头纸（如蔡司的含酒精镜头纸）来擦拭可能损伤镜头镀膜，导致镜头成像出现眩光影响成像效果。

拆掉灯泡架之后，我们使用一系列不可描述的方法将投影仪上方的塑料盖板拿下、拆掉屏蔽罩。

我们可以看到投影仪的主板以及成像部分。

将主板拆下后我们可以看到投影仪的电源模块与为灯泡供电的点灯板

至此拆解部分已经完成。

接下来我们来简单了解下投影仪各部分实现的功能。

首先我们来看最底层的电源模块与点灯板。

电源模块：负责将220v的交流电进行整流、降压后给主板与点灯板供电。

点灯板：嗯，从名字上我们就可以得知这块电路板的基本功能是点灯，大多数点灯板还会搭载灯泡状态反馈功能、功率动态调节功能（以支持投影仪实现eco省电、提高动态范围）

接下来是主板部分

从图中的接口我们可以看出，主板的功能非常的丰富，负责组织协调各种硬件（电源板、点灯板、DMD芯片、色轮、灯泡、散热风扇、音响设备）的工作。

最后是整台投影仪的核心部分——成像部分的介绍

这是整台投影仪最精密也是最神奇的地方，在这里，DMD芯片将单色的光线按照显示的内容反射到镜头外面现成画面或反射到黑色的地方被吸收。

在正式开讲前，我们先来了解一下基础知识。

1.视觉暂留现象：人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。视觉暂留原理是单DMD投影仪存在的基础（市面上还存在着3DMD芯片的投影仪，成像原理与单DMD芯片投影仪相似。）

2.DMD芯片与DLP的关系：DLP是德州仪器开发的一种数字信息显示的技术，由DMD芯片与负责控制DMD芯片的芯片组成。（上方主板图片黄圈部分便是：）

3.DMD芯片的结构：从方便理解的角度来说DMD芯片由基板与一堆微型小镜子组成，一个小镜子显示出来就是一个像素点，每个镜片可以受控制的左右旋转10度。当光线射入DMD芯片上时，DMD芯片根据需要显示的图像将镜片的方向进行调整，于是构成图像的光线通过镜头被反射到外面，不需要的光线则被反射到镜头旁边的黑色区域被吸收。

图源自网络，从左向右看

投影机在接收到图像信号后将每一帧图片分离成分别由红绿蓝三种颜色（为了提高画面亮度，部分投影仪会使用红绿蓝白四色）组成的三张图片。

色轮将投影灯泡发出的光过滤成RGB三种颜色，过滤后的单色光射入到DMD芯片上面。

色轮上的编码器将此时色轮所处位置（等同于滤过光线的颜色）传输到主板，主板将相应的图像传输到DMD芯片，DMD芯片根据图像调整小镜子的角度、反射光线并将其通过镜头投射到幕布。如此循环，在视觉暂留原理的作用下，幕布上的RGB三种单色图片组合还原成原来的图像。

如：此时色轮旋转到绿色位置面向光源，则透过色轮照射到DMD芯片表面的光线是绿色的，此时主板将绿色单色的图片传输到DMD芯片上，DMD根据图片的色深调整小镜子的位置，反射光线并将其通过镜头投射到幕布。此时色轮继续旋转，将不同的颜色照射到DMD芯片上，DMD芯片作出反应将相应的光线通过镜头投射到幕布，在幕布上RGB三种单色图片重新组合复原成原来的图像。

原理部分就到此为止啦~

至于一开始的故障，经查实发现是主板上一颗负责调整风扇转速的调压芯片烧毁了，输出电压低导致风扇转速低，经验猜测降压前电压估计为不高于18v，与风扇工作电压（12v）还算接近，跳线大法解决。报错信息消失。

后来受不了巨大的风扇噪音，更换了芯片与散热风扇。

所用投影机图片为拆机时拍摄

DLP原理图片来自百度百科