TI全新0.16英寸DLP160CP DMD的设计思路

当您正根据设计需求将投影显示技术集成到新一代的家电设备、智能机器人或增强现实 (AR) 眼镜中;或者当您正设计一款能够将健康参数与睡眠状态指数投射在床头柜上的智能手机配件时，该如何选择更小的 DLP 投影解决方案?DLP 数字微镜器件 (DMD) 的设计是如何影响投影模块的尺寸的? 超小型的投影设备是否依然能够呈现明亮而清晰的图像?

本文就将解答这些问题并深入介绍 TI 所推出的这款 0.16 英寸 DLP160CP DMD 的设计思路。

什么是 DMD?

上一代 0.2 英寸版本的 DMD 产品，也就是 0.2 英寸 nHD 分辨率的 DLP2000 具有 640 × 360 个微镜排成的阵列，其微镜之间的间距为 7.6µm，而如今这款全新的 DMD 采用了更新的 5.4µm tilt-and-roll pixel (TRP) 技术，将微镜阵列的对角线长度减小了 20%，即降至 0.16 英寸。

这事实上使得微镜阵列的总面积减小了 49%，从而显著降低了光学模块的尺寸，而光学模块正是 DLP PICO 显示设备的核心模块。请参见图 1。

图 1：光学模块示例

为了实现尺寸的减小，就需要评估 DMD 设计对光学模块架构的影响。根据市场团队的要求，我们的光学设计团队根据以下目标设计出了更小的光学模组：

侧面投射形式的光学器件

能够良好匹配现有的 LED

比 DLP2000 系列产品拥有更高的亮度和效率

光学元件设计和架构原理

DMD 的光源投射方向会对系统整体尺寸产生显著影响。通过将 0.16 英寸的 DLP160CP DMD 设计成侧面投射的方式能够极大地缩小光学器件的尺寸。与采用转角投射的 0.2 英寸 DLP2000 DMD 光学器件必须使用到 U 型光路的设计相比，侧面投射的光路设计能够极大地减小光机结构的高度和宽度。

此外，我们的市场团队及光学团队还积极地与 LED 供应商(包括 OSRAM 和 Luminus)合作，选择光扩展度(用于定义光能传输中面积与发散角之间积分的物理量)最匹配的 LED 用于 DLP160CP 系统的设计。高度匹配的光扩展度可以优化光机亮度和能效并实现更紧凑的模组体积。目前，有多款 LED 可与 DLP160CP DMD 进行良好的匹配。

最终设计出的基于 0.16 英寸 nHD DMD 光学模块比基于 0.2 英寸 DLP2000 的超小光学模块小 80%，比基于 0.2 英寸 DLP2010 的光学模块小 50%(如图 3 所示)。这极大地有助于将投影模块集成到超小型产品或空间有限的系统中。DLP160CP 在支持将高效的投影模块集成进极小的空间的同时并不会影响最终产品的外形和尺寸。

图 3：光学模块比较

应用领域

DLP160CP DMD 可显著降低光学模块的尺寸，同时保证图像的明亮、清晰和稳定性。DLP160CP 具有高达 100 流明的亮度和足够的亮度变化范围，方便您将微型投影功能集成到诸如智能信息显示设备、家用电器、玩具、AR 眼镜和超小型 PICO 投影设备等产品中，如图 4 所示。

结语

全新的 0.16 英寸 DLP160CP DMD 非常适用于需要超紧凑型投影模块在各种类型表面上投射出明亮、清晰的视频或图片信息的应用场景。现在，您可以将投影显示技术无缝地融入您下一代的物联网设备、智能机器人或 AR 眼镜中了。

原文标题：技术干货|如何设计出更小的应用于投影显示技术的 DMD

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审核编辑：汤梓红