德州仪器DLP技能是一种运用数字微镜器材(DMD)调理光线的微机电体系(MEMS)技能。DMD的每个微镜都在屏幕上代表一个像素，并且独立进行调理，与色序照明坚持同步，然后打造令人惊叹的显现作用。DLP技能支撑全球许多产品的显现，从数字影院投影机到智能手机。2014年，一种依据突破性微镜技能的全新DLP Pico芯片组面世，这种微镜技能被称为DLP TRP(参见图1)。
德州仪器DLP TRP芯片组的像素距离仅为5.4μm，偏转视点添加到了17度，分辨率更高、功耗更低，并增强了图画处理功用，一同仍然坚持了DLP技能一流的光学功率(图1)。德州仪器TRP芯片组十分适用于任安在紧凑尺度下要求以低功耗供给高分辨率和高亮度的显现体系。
图1：德州仪器DLP TRP技能：更小、更亮、功耗更低。
什么是近眼显现器?
近眼显现器(NED) 也称为头戴式显现器(HMD)或可穿戴显现器，在一只眼睛或两只眼睛的视界规模内创立一个虚拟图画。从人眼视点来看，虚拟图画看起来在一段距离以外，比创立图画所用的相对较小的显现板和光学器材要大。为了更好地了解近眼显现器所供给的体会，先来看另一种媒体：音频(图2)。
图2：媒体从大型和同享到便携和个人化的演化。
传统音箱体积大，不便于带着，并且打造的是同享的听觉体会。而耳机和耳塞体积小，便于带着，打造的是个人化的听觉体会。相同，电视和显现器体积大，不便于带着，打造的是同享的视觉体会。而近眼显现相当于显现范畴的耳机，打造的是细巧、便携式、个人化的观看体会。
什么是近眼显现器?
近眼显现器(NED) 也称为头戴式显现器(HMD)或可穿戴显现器，在一只眼睛或两只眼睛的视界规模内创立一个虚拟图画。从人眼视点来看，虚拟图画看起来在一段距离以外，比创立图画所用的相对较小的显现板和光学器材要大。
与传统显现器比较，近眼显现有多个要害优势：
● 尺度小、重量轻、便于带着;
● 功耗极低;
● 可透视。
大屏幕电视体积很大，但是近眼显现可在细巧、可穿戴尺度的封装内发生看起来与大屏幕电视相似的虚拟图画。
近眼显现器大致可分为两大类：沉溺式和透视式(参见图3)：
图3：近眼显现器的两大类别。
● 沉溺式近眼显现器阻挠用户的实际国际视界，打造大视场角图画，一般，影院眼镜为30度～60度，虚拟实际显现器为90度以上。这些产品可作为用户的个人影院或游戏环境。
● 透视式近眼显现器运用户的实际国际视场处于敞开状况，创立通明的图画或十分小的不通明图画，只阻挠用户的小部分周边视觉。透视式类别可分为两种运用：增强实际和智能眼镜。增强实际近眼显现的视场角一般为20度～60度，在用户的实际国际视场之上掩盖信息和图形。智能眼镜(如谷歌眼镜)的视场角一般更小，用户会定时看几眼而不是接连地阅读显现器。
近眼显现器可用于工业操控和消费电子市场的多种运用中(表1)。
表1：近眼显现器可用于工业操控和消费电子市场的多种运用中。
选用DLP技能的近眼显现器体系光学要素
DLP 技能兼容多种近眼显现光学体系(图4)。一般情况下，选用DLP技能的光学体系有必要包含：
● 一个照明体系— 包含光源( 一般为RGB LED)和照明光学器材，把光引导到DMD上;
● DMD—能够智能地反射入射光，然后创立图画;
● 一个光学体系—搜集从DMD反射的光，并将这些光导入人眼。
图4：光学体系概述。
有关近眼显现器光学体系的一个常见误区是，以为显现是由一个小型投影模块在一个半通明的外表(如眼镜镜片)上投进图画来发生的。这样并不可行，由于眼睛无法将焦点放在离它很近的物体上。实际上，近眼显现器光学体系与传统的投影体系存在很大不同—近眼显现器不在某个外表创立实在的图画，而是构成光瞳，人眼作为光学链路中的最终一个元件，在视网膜大将来自光瞳的光转化为图画。
依据波导的规划(图5)特别风趣，由于这些规划具有通显着现器和光瞳扩张功用。波导在输入处收集光，然后把光传送到人眼。它使微显现器、光学体系和照明能够放在人眼规模以外的当地，例如在头部的一侧，在人眼前面只留下相对较小且轻盈通明的波导光学元件。
图5：选用DLP技能的根本波导光学体系(未展现照明光学器材)。
光学规划的权衡
近眼显现体系的光学规划需求多方面的权衡，四个要害参数分别为视场角、分辨率、比照度和体系尺度。
操控视场角的要素主要有三个：①.DMD尺度;②.光学体系的光圈值;③.波导输入处的光瞳巨细。图6显现了光瞳直径为5mm时，各种DMD尺度下光圈值与对角线视场角的比照。要害参数包含：
● DMD尺度——视场角和分辨率要求是DMD对角线尺度需求的推进要素。视场角越大需求的DMD就越大，从而由于光学体系较大而使体系尺度添加。虽然D L P光学模块的尺度因体系要求而不同，但它的尺度能够缩小至几立方厘米，包含LED、DMD、照明光学器材以及光瞳成形光学器材。
● 光学规划的光圈值——光学体系的光圈值表明镜头焦距长度与入射光瞳直径之比。一般情况下，光圈值较低的体系支撑更大的视场角和更大的光学扩展量。但是，价值是添加了光学体系的尺度。此外，光圈值下降会导致比照度下降。另一方面，光圈值较大的体系能够发生更高的比照度，下降光学规划复杂性，并在献身视场角和光学扩展量/亮度的情况下，削减光学器材的巨细。
● 波导输进口的光瞳巨细——一般情况下，假如用波导扩展光瞳及添加窥视窗(eye box)的巨细，5mm光瞳直径便足够了。关于相同的DMD对角线来说，光瞳越大视场角就越小(图7)。
图6：关于各种DMD尺度，光圈与视场角之间的联系。
图7：关于各种光瞳巨细，光圈与视场角之间的联系。
照明方向怎么影响光学布局和尺度
5.4μm像素DMD的DLP TRP架构支撑两种或许的照明方向：旁边面照明或底部照明(图8)。这两种挑选供给了较大的光学布局灵敏性，例如选用旁边面照明的较长但较薄的布局，以及选用底部照明的较短但较厚的布局，如图9所示。可进行多种光学布局，例如盒形、薄型或L形，详细取决于体系要求。例如，薄而长的光学模块或许适用于依据波导的规划，对此，模块坐落头部旁边面;而短而厚的光学规划或许适用于削减模块的全体体积。
图8：灵敏的照明方向——旁边面或底部
图9：旁边面照明方向和底部照明方向的光学规划示例
选用DLP技能的近眼显现器在体系和电子电路方面的注意事项
DLP Pico芯片组装备了小型、高效的操控器和支撑集成式牢靠体系的PMIC/LED驱动器，具有尺度小、功耗低的特色。操控器仅为7mm×7mm，PMIC仅为3.4mm×3.2mm(参见图10，电路板布局示例)。DMD与操控器组合的典型功耗为150mW~300mW，详细取决于阵列巨细和分辨率。图11显现了选用DLP技能解决计划的近眼显现器运用的典型体系框图。
图10：小型电路板规划示例
图11：体系框图示例
DLP操控器经过I2C与前端处理器通讯，并经过并行接口接纳24位RGB视频数据。前端处理器运用PROJ_ON信号操控DLP体系的上下电。PM%&&&&&%/LED驱动器为操控器和DMD供给一切必需的电源，而集成式LED驱动器供给可装备的RGB LED电流。
表2中的芯片组十分合适近眼显现器运用。
表2，合适近眼显现器的芯片组
最大视场角: (1)假定为5mm光瞳直径的抱负光学规划，且TRP为F/1.7，VSP DMD为F/2.5
为何为近眼显现器挑选DLP技能?
近眼显现器运用DLP技能有以下几个要害优势：
● 光学功率高——DLP技能供给十分高的光学功率。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发明更亮堂的近眼显现。
● 与偏振无关——DLP 技能能与包含LED、激光、激光荧光体和灯泡在内的任何光源一同运用。假如选用LED等非偏振光源，依据DLP的解决计划发生的光学体系功率高，由于它无需进行偏振转化，能够补偿损耗。
光学功率的优势使得DLP技能特别合适更高亮度的近眼显现运用，如透视与更大视场运用。跟着亮度的添加，DLP体系的功耗优势也愈加显着(图12)。
图12：跟着亮度的添加，光学功率高的体系功耗也随之下降
● 高比照度—在最佳光学规划中，DLP技能支撑的比照度超越2000:1，能够为沉溺式显现器供给深黑色，为增强实际显现器供给高度通明的布景(参见图13)。
图13：低比照度(左)与高比照(右)
● 高速——低推迟：DLP技能是全球最快的显现技能之一，每个微镜每秒能够翻转数千次。因而，颜色刷新率快、推迟低，这关于近眼显现器运用尤为重要。
此外，德州仪器的TRP芯片组还有一些额定的特性，使其特别合适近眼显现器运用。
● 分辨率更高、尺度更小——TRP的尺度比前一代DLP像素技能大约小50%，相同的阵列尺度可获得2倍的像素。例如，选用TRP的0.3”阵列对角线能支撑1280×720像素，而选用上一代像素技能的0.3”阵列对角线仅支撑854×480像素。
● 灵敏的照明方向——TRP能够支撑旁边面照明和底部两种照明计划，完成灵敏的光学规划。
● 低功耗——TRP芯片组在规划时强调了节能。例如，TRP 0.2“WVGA(854×480)芯片组的功耗比上一代WVGA芯片组大约低50%，0.3”720p芯片组的功耗比上一代720p芯片组大约低80%。
● 先进的图画处理算法——DLP IntelliBright算法套件履行两个重要功用：1.内容自适应照明操控—动态地调整每个RGB LED，依据每帧的内容来优化功率;2.部分区域亮度增强—依据环境照明条件，智能增强图画较暗区域。
DLP技能是市场上最老练的显现技能之一。德州仪器现已售出数百万计的DLP芯片，并且DLP影院是全球近90%的数字影院荧幕所选用的技能。面向近眼显现器的DLP芯片组选用相同的核心技能，并将其转化成微型显现器，可在简直任何近眼显现器运用中创立影院级图画质量。
