Principe de la technologie DLP

En fonction des modèles de pico projecteurs, l’image est restituée par une matrice DLP (Digital Light Processing) ou par un afficheur LCOS (Liquid crystal on silicon en anglais).

En savoir plus sur la technologie DLP :

DLP pour Digital Light Processing, c’est une technique de vidéoprojection mise au point par le Dr Hornberk, au service de Texas Instruments (TI), dès 1987. Elle consiste en l’utilisation d’un chipset DLP qui contient entre autre une multitude de micromiroirs pivotants.

Ces petits miroirs permettent de réfléchir la lumière en retransmettant parfaitement les couleurs et les contrastes. Cliquez pour une présentation de cette technologie DLP de Texas Instrument.

La puce DLP est un semiconducteur optique de précision. Il est constitué d’une plaque contenant 2 millions de micro-miroirs, chacun ayant une épaisseur de l’ordre du micromètre soit cinq fois moins épais qu’un cheveu ! Ces micro-miroirs sont disposés en lignes et en colonnes, et sont disposés sur un système qui permet de les orienter différemment afin de réfléchir la lumière le plus précisemment possible. Associé à une source lumineuse, un signal vidéo et une lentille de projection, ce système DLP est capable de projeter une image numérique à distance.

Chaque miroir du semi conducteur DLP peut switcher entre une position ON (lumière redirigée vers le système de projection) ou OFF, on obtient ainsi un pixel sombre ou clair. Ceux ci peuvent changer de position 5000 fois par seconde. Ainsi le DLP permet de réfléchir les pixels en 1024 niveaux de gris. Bon c’est bien gentil mais et les couleurs?

La lumière blanche passe à travers une roue chromatique, qui filtre les couleurs en rouge, bleu, ou vert. Un système DLP peut ainsi reproduire 16.7 millions de couleurs avec une seul puce DLP. Sur les appareils destinés au cinema, on peut atteindre les 35 milliards de couleurs!
Par exemple pour avoir une couleur violet, on va réfléchir alternativement, et très rapidement, un faisceau lumineux rouge et un bleu, notre oeil fera le mélange lui même et nous verrons du violet à l’écran.

Microvision met donc en œuvre de gros moyen pour projeter des images numériques, mais la concurrence est amorcée et d’autres constructeurs ont inventé d’autres techniques.

DLP Products est une filiale de Texas Instruments, fondée en 1992, afin d’exploiter le potentiel commercial d’une découverte, la puce DLP. Celle-ci est une matrice à micromiroirs, capable de détourner les photons de lumière avec une précision inégalée, inventée par le docteur Hornbeck en 1987.
La diffusion de Star Wars Episode 1 en 1999 a été adaptée avec cette technologie, proposant à certains spectateurs une version “DLP” pour la projection de l’image. Cette technologie n’est donc pas si récente et a déjà fait ses preuves, mais qu’en est-il pour le domaine de la pico-projection?

”Intégrés aux appareils mobiles ou utilisés indépendamment, les Pico-Projecteurs DLP permettront aux consommateurs grand public et professionnels de partager leurs contenus vidéo et graphiques en plus grand et en toute liberté.” selon Texas Instruments.

Certains grands constructeurs comme Samsung ou Mitsubishi ont déjà lancé des projecteurs de poche dès 2006, utilisant la technologie DLP. Le nouveau défi est à présent d’en équiper d’autres appareils comme les téléphones portables ou les lecteurs multimédia, toujours dans un but de convergence numérique.

Selon Texas Instruments, les avantages sont nombreux comme une image lisse sans pixelisation, des mouvements fidèlement reproduits, et des couleurs éclatantes.

Pour résumer :

Avec les pico projecteurs DLP (une technologie brevetée par Texas Instruments), la lumière est réfléchie (ou non) par une matrice comportant plusieurs centaines de micro miroirs (DMD ou Digital Micromirror Device). Chacun de ces micro miroirs représente un pixel. Notez qu’à titre d’exemple, la puce DLP d’un vidéoprojecteur de 1 920 x 1 080 par exemple, recense pas moins de 2 073 600 miroirs individuels. La technologie DLP est dite “réflective” car dans ce cas, la lumière de projection est réfléchie par la surface du chip DLP.

L’ajout des couleurs s’obtient généralement à l’aide d’un disque chromatique (voir schéma et vidéo de présentation ci-dessous). Dans ce cas, une seule puce DLP renvoie la lumière au travers d’un disque qui comporte trois filtres de couleur (rouge, bleu et vert). Cet anneau tourne de façon ininterrompue! Pour créer une image en couleurs, les micro miroirs passent rapidement de l’état “allumé” (réfléchissants) à l’état  “éteint” (non réfléchissants) pour renvoyer la lumière au travers du disque coloré de façon discontinue. Cela permet de composer trois images bien distinctes (en rouge/noir, bleu/noir et vert/noir). Un défaut de l’œil humain (persistance rétinienne) combine ces trois spectres pour former l’image telle que nous la percevons (en couleur). Un second procédé mettant 3 puces DLP en œuvre existe, mais il n’est jamais utilisé avec les pico projecteurs en raison de son prix exorbitant, ex : 100 000 euros pour un projecteur de cinéma.

Une petite animation pour mieux comprendre :