如何設計出更小的應用于投影顯示技術的DMD

當您正根據設計需求將投影顯示技術集成到新一代的家電設備、智能機器人或增強現實 (AR) 眼鏡中；或者當您正設計一款能夠將健康參數與睡眠狀態指數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數字微鏡器件 (DMD) 的設計是如何影響投影模塊的尺寸的? 超小型的投影設備是否依然能夠呈現明亮而清晰的圖像？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的設計思路。

我們首先來了解一下DMD，然后再關注它對投影模塊尺寸的影響。

上一代0.2英寸版本的DMD產品，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，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模塊的尺寸，而光學模塊正是DLP PICO顯示設備的核心模塊。請參見圖 1。

圖1：光學模塊示例

為了實現尺寸的減小，就需要評估 DMD 設計對光學模塊架構的影響。根據市場團隊的要求，我們的光學設計團隊根據以下目標設計出了更小的光學模組：

DLP160CP尺寸對比如圖 2 所示

側面投射形式的光學器件

能夠良好匹配現有的 LED

比 DLP2000系列產品擁有更高的亮度和效率

圖2：0.16 英寸 DLP160CP DMD

光學元件設計和架構原理

DMD的光源投射方向會對系統整體尺寸產生顯著影響。通過將0.16英寸的DLP160CP DMD設計成側面投射的方式能夠極大地縮小光學器件的尺寸。與采用轉角投射的0.2英寸DLP2000 DMD光學器件必須使用到U型光路的設計相比，側面投射的光路設計能夠極大地減小光機結構的高度和寬度。

此外，我們的市場團隊及光學團隊還積極地與 LED供應商（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散角之間積分的物理量）最匹配的LED用于DLP160CP系統的設計。高度匹配的光擴展度可以優化光機亮度和能效并實現更緊湊的模組體積。目前，有多款LED可與DLP160CP DMD進行良好的匹配。

最終設計出的基于0.16英寸nHD DMD光學模塊比基于0.2英寸DLP2000的超小光學模塊小80%，比基于0.2英寸DLP2010的光學模塊小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品或空間有限的系統中。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品的外形和尺寸。

圖3：光學模塊比較

應用領域

DLP160CP DMD 可顯著降低光學模塊的尺寸，同時保證圖像的明亮、清晰和穩定性。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備、家用電器、玩具、AR眼鏡和超小型PICO投影設備等產品中，如圖 4 所示。

圖 4：示例應用

結束語

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用場景?，F在，您可以將投影顯示技術無縫地融入您下一代的物聯網設備、智能機器人或AR眼鏡中了。

審核編輯 黃昊宇