如何設(shè)計出更小的應(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、智能機器人或增強現(xiàn)實 (AR) 眼鏡中；或者當(dāng)您正設(shè)計一款能夠?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配件時，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)計思路。

我們首先來了解一下DMD，然后再關(guān)注它對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)，將微鏡陣列的對角線長度減小了20%，即降至0.16英寸。這事實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。請參見圖 1。

圖1：光學(xué)模塊示例

為了實現(xiàn)尺寸的減小，就需要評估 DMD 設(shè)計對光學(xué)模塊架構(gòu)的影響。根據(jù)市場團隊的要求，我們的光學(xué)設(shè)計團隊根據(jù)以下目標(biāo)設(shè)計出了更小的光學(xué)模組：

DLP160CP尺寸對比如圖 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)計和架構(gòu)原理

DMD的光源投射方向會對系統(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)計相比，側(cè)面投射的光路設(shè)計能夠極大地減小光機結(jié)構(gòu)的高度和寬度。

此外，我們的市場團隊及光學(xué)團隊還積極地與 LED供應(yīng)商（包括OSRAM 和 Luminus）合作，選擇光擴展度（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。高度匹配的光擴展度可以優(yōu)化光機亮度和能效并實現(xiàn)更緊湊的模組體積。目前，有多款LED可與DLP160CP DMD進行良好的匹配。

最終設(shè)計出的基于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極小的空間的同時并不會影響最終產(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，同時保證圖像的明亮、清晰和穩(wěn)定性。DLP160CP具有高達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

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)用場景?，F(xiàn)在，您可以將投影顯示技術(shù)無縫地融入您下一代的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能機器人或AR眼鏡中了。

審核編輯 黃昊宇