如何設(shè)計(jì)出更小的應(yīng)用于投影顯示技術(shù)的DMD

當(dāng)您正根據(jù)設(shè)計(jì)需求將投影顯示技術(shù)集成到新一代的家電設(shè)備、智能機(jī)器人或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 眼鏡中；或者當(dāng)您正設(shè)計(jì)一款能夠?qū)⒔】?a target="_blank">參數(shù)與睡眠狀態(tài)指數(shù)投射在床頭柜上的智能手機(jī)配件時(shí)，該如何選擇更小的DLP?投影解決方案？DLP數(shù)字微鏡器件 (DMD) 的設(shè)計(jì)是如何影響投影模塊的尺寸的? 超小型的投影設(shè)備是否依然能夠呈現(xiàn)明亮而清晰的圖像？本文就將解答這些問題并深入介紹 TI所推出的這款 0.16 英寸 DLP160CP DMD的設(shè)計(jì)思路。

我們首先來(lái)了解一下DMD，然后再關(guān)注它對(duì)投影模塊尺寸的影響。

上一代0.2英寸版本的DMD產(chǎn)品，也就是 0.2 英寸nHD分辨率的DLP2000具有640 × 360個(gè)微鏡排成的陣列，其微鏡之間的間距為 7.6μm，而如今這款全新的DMD采用了更新的5.4μm tilt-and-roll pixel (TRP) 技術(shù)，將微鏡陣列的對(duì)角線長(zhǎng)度減小了20%，即降至0.16英寸。這事實(shí)上使得微鏡陣列的總面積減小了49%，從而顯著降低了光學(xué)模塊的尺寸，而光學(xué)模塊正是DLP PICO顯示設(shè)備的核心模塊。請(qǐng)參見圖 1。

圖1：光學(xué)模塊示例

為了實(shí)現(xiàn)尺寸的減小，就需要評(píng)估 DMD 設(shè)計(jì)對(duì)光學(xué)模塊架構(gòu)的影響。根據(jù)市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)的要求，我們的光學(xué)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)以下目標(biāo)設(shè)計(jì)出了更小的光學(xué)模組：

DLP160CP尺寸對(duì)比如圖 2 所示

側(cè)面投射形式的光學(xué)器件

能夠良好匹配現(xiàn)有的 LED

比 DLP2000系列產(chǎn)品擁有更高的亮度和效率

圖2：0.16 英寸 DLP160CP DMD

光學(xué)元件設(shè)計(jì)和架構(gòu)原理

DMD的光源投射方向會(huì)對(duì)系統(tǒng)整體尺寸產(chǎn)生顯著影響。通過將0.16英寸的DLP160CP DMD設(shè)計(jì)成側(cè)面投射的方式能夠極大地縮小光學(xué)器件的尺寸。與采用轉(zhuǎn)角投射的0.2英寸DLP2000 DMD光學(xué)器件必須使用到U型光路的設(shè)計(jì)相比，側(cè)面投射的光路設(shè)計(jì)能夠極大地減小光機(jī)結(jié)構(gòu)的高度和寬度。

此外，我們的市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)及光學(xué)團(tuán)隊(duì)還積極地與 LED供應(yīng)商（包括OSRAM 和 Luminus）合作，選擇光擴(kuò)展度（用于定義光能傳輸中面積與發(fā)散角之間積分的物理量）最匹配的LED用于DLP160CP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。高度匹配的光擴(kuò)展度可以優(yōu)化光機(jī)亮度和能效并實(shí)現(xiàn)更緊湊的模組體積。目前，有多款LED可與DLP160CP DMD進(jìn)行良好的匹配。

最終設(shè)計(jì)出的基于0.16英寸nHD DMD光學(xué)模塊比基于0.2英寸DLP2000的超小光學(xué)模塊小80%，比基于0.2英寸DLP2010的光學(xué)模塊小50%（如圖3所示）。這極大地有助于將投影模塊集成到超小型產(chǎn)品或空間有限的系統(tǒng)中。DLP160CP在支持將高效的投影模塊集成進(jìn)極小的空間的同時(shí)并不會(huì)影響最終產(chǎn)品的外形和尺寸。

圖3：光學(xué)模塊比較

應(yīng)用領(lǐng)域

DLP160CP DMD 可顯著降低光學(xué)模塊的尺寸，同時(shí)保證圖像的明亮、清晰和穩(wěn)定性。DLP160CP具有高達(dá)100流明的亮度和足夠的亮度變化范圍，方便您將微型投影功能集成到諸如智能信息顯示設(shè)備、家用電器、玩具、AR眼鏡和超小型PICO投影設(shè)備等產(chǎn)品中，如圖 4 所示。

圖 4：示例應(yīng)用

結(jié)束語(yǔ)

全新的0.16英寸DLP160CP DMD非常適用于需要超緊湊型投影模塊在各種類型表面上投射出明亮、清晰的視頻或圖片信息的應(yīng)用場(chǎng)景?，F(xiàn)在，您可以將投影顯示技術(shù)無(wú)縫地融入您下一代的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能機(jī)器人或AR眼鏡中了。

審核編輯 黃昊宇