DLP 技术在近眼显示器中的应用与电路设计要点

2017-08-18 89 0

DLP 技术是一种利用数字微镜器件(DMD)调节光线的微机电系统(MEMS)技术。DMD 的每个微镜在屏幕上代表一个像素,并可独立进行调节,与色序照明保持同步,从而实现高质量的显示效果。DLP 技术支撑着从数字影院投影机到智能手机的众多产品显示。2014 年,一种基于突破性微镜技术的全新 DLP Pico 芯片组问世,这种微镜技术被称为 DLP TRP:其像素间距仅为 5.4 μm,偏转角度增加到 17°,分辨率更高、功耗更低,并增强了图像处理功能,同时依然保持 DLP 技术一流的光学效率(图 1)。德州仪器 TRP 芯片组非常适用于在紧凑尺寸下要求以低功耗提供高分辨率和高亮度的显示系统。

DLP 技术在近眼显示器中的应用与电路设计要点

图 1 小型电路板设计示例

一、近眼显示器应用的技术优势

近眼显示器使用 DLP 技术有以下几个关键优势:

(1)光学效率高。DLP 技术提供非常高的光学效率,微型铝微镜可将入射光的绝大部分反射出来,能以更低的照明功率创造更明亮的近眼显示。

(2)与偏振无关。DLP 技术能与包括 LED、激光、激光荧光体和灯泡在内的任何光源一起使用;如果采用 LED 等非偏振光源,基于 DLP 的解决方案无需进行偏振转换,光学系统效率高,可以弥补损耗。

光学效率的优势使得 DLP 技术尤其适合更高亮度的近眼显示应用,如透视与更大视场应用;随着亮度的增加,DLP 系统的功耗优势也更加明显。DLP Pico 芯片组配备了小型、高效的控制器以及支持集成式可靠系统的 PMIC/LED 驱动器,具有尺寸小、功耗低的特点,其中控制器仅为 7 mm×7 mm,PMIC 仅为 3.4 mm×3.2 mm;DMD 与控制器组合的典型功耗为 150~300 mW,具体取决于阵列大小和分辨率。

二、系统构成与接口

图 2 显示了采用 DLP 技术解决方案的近眼显示器典型系统框图。

DLP 技术在近眼显示器中的应用与电路设计要点

图 2 系统框图示例

DLP 控制器通过 I²C 与前端处理器通信,并通过并行接口接收 24 位 RGB 视频数据;前端处理器使用 PROJ_ON 信号控制 DLP 系统的上下电。PMIC/LED 驱动器为控制器和 DMD 提供所有必需的电源,集成式 LED 驱动器则提供可配置的 RGB LED 电流。表 1 中的芯片组非常适合近眼显示器应用。

DLP 技术在近眼显示器中的应用与电路设计要点

表 1 适合近眼显示器的 DLP 芯片组

DLP 技术是市场上最成熟的显示技术之一,现已售出数百万计的 DLP 芯片,DLP 影院也是全球近 90% 的数字影院银幕所选用的技术。面向近眼显示器的 DLP 芯片组采用相同的核心技术,并将其转化为微型显示器,可在几乎任何近眼显示器应用中创建影院级的图像质量。

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