DLP® 技术

如何在下一代 MCU 应用中实现投影显示

2023-12-22T08:12:00Z

Other Parts Discussed in Post: DLP160CP, DLPC3420, DLPC3421, DLPC3430

你是否曾想过在微控制器 (MCU) 驱动应用程序中添加投影显示？想象一下，在家用电器中使用投影显示器来提供易于交互、色彩明艳且功耗更低的界面，同时能够不占用传统 LCD 或薄膜晶体管那么多的空间。

自由形式投影显示器使设计人员能够添加创新型人机界面 (HMI)，且无需边框和按需显示，使得在不使用时能够保持界面清晰。利用 DLP^® 技术，设计人员可以在紧凑的空间中添加投影模块，并在不增加系统尺寸的情况下显示更大的图像。

为了帮助设计人员开始创建此类显示器，德州仪器 (TI) 开发了一种投影显示评估模块 (EVM) 设计——DLPDLCR160CPEVM，适用于使用 DLP160CP DLP Pico 芯片组和 MSPM0G3507 MCU 的 MCU 应用，如图 1 所示。

图 1：紧凑型 DLP160CP EVM

让我们看看如何充分利用 .16 nHD（640 x 360 像素）DLP EVM：

第一步：检查实例演示并执行图像质量测试。

为 EVM 插入电源，EVM 将显示存储在闪存上的图像，由此可以测试 DLP 技术的图像质量和性能。此外，您还将看到根据在线媒体库和 MCU 生成的图像创建的 HMI 的实例演示。

第二步：测试您自己的图像。

使用微型 SD 插槽显示图像，并使用可配置文件给出图像或其他命令之间的时间间隔。由此，您能够在不需要视频处理器的情况下测试快速图像显示情况。这将使您能够以较低的整体产品成本获得 DLP 显示器的性能。

第三步：编码和原型开发。

利用不同的可用媒体库来帮助您进行显示设计，或使用 TI 的 MSPM0 MCU 产品组合和联合测试行动组 (JTAG) 编程创建您自己的程序。MSPM0 MCU 提供可扩展的引脚对引脚 MCU 产品组合，能够通过可选的控制器局域网灵活数据速率 (CAN FD) 接口和适用于工业应用的高级模拟集成功能，来满足各种设计要求。.16 nHD EVM 使用了 MSPM0G3507，但您也可以使用其他 MCU（例如 MSPM0G1107 或 MSPM0G1507），作为能够获得类似显示效果的替代方案。该 EVM 旨在使用 6800 或 8080 图形接口和 I²C 接口与 MCU 进行连接，从而执行显示控制器命令和控制。

第四步：自行配置命令。

使用计算机与 MSPM0 通信，利用通用异步收发器向显示控制器发送 I²C 命令。该 EVM 包括代码示例和媒体库。通过自由编码，您可以自行创建 MCU 生成的图形。MCU 生成的图形能够为不同实例应用中实现低成本投影开辟新的可能性。投影显示可以提供独特的功能和方法来增强人与机器之间的通信。

第五步：设计您自己的电子产品。

使用 .16 nHD 评估模块来测试 MCU 生成的图形的图像质量和性能，确保满足终端应用的需求。如果您的应用有不同的规格，则可以使用该 EVM 设计作为您开发产品的参考指南。该 EVM 电子器件与其他 DLP 芯片组兼容。请参阅表 1 中的兼容芯片组。您可以利用 DLP 产品设计和开发生态系统来考察、评估和开发新的解决方案。

表 1：与 .16nHD EVM 电子设计兼容的 DLP 芯片组

产品组合	分辨率	控制器	DMD
0.16 QnHD	320x180	DLPC3420	DLP160AP
0.16 nHD	640x360	DLPC3421	DLPC160CP
0.2 WVGA	854x480	DLPC3430	DLP2010

结语

通过使用小型 DLP 芯片组为 MCU 应用提供按需显示，您可以在不增加系统尺寸的情况下获得具有多种颜色、低功耗、大图像的显示。基于 MCU 的设计中的投影显示有助于带来新的市场机遇，例如工业应用的按需控制面板、家用电器玻璃投影、家庭自动化的按需显示、低成本动态地板投影或墙壁标牌。

其他资源

阅读应用手册“用于家用电器显示的 TI DLP^® Pico™ 技术”。
想了解更多有关 DLP 技术的信息？阅读应用手册“TI DLP^® 显示技术入门”。

如何设计尺寸更小、更经济实用的 1080p 和 4K 超高清移动投影仪

2023-12-04T06:12:00Z

Other Parts Discussed in Post: DLP471TP, DLP230NP

分辨率是显示器的一项重要技术指标。对于投影仪来说，更高的分辨率可以使图像更逼真、细节更丰富，从而提升观看体验。

不过，高分辨率 1080p 和 4K 超高清 (UHD) 投影系统导致物料清单成本较高，使得这类投影仪对于许多消费者来说遥不可及。鉴于此，本文将重点介绍两种产品设计人员可以采用的方法来将成本更低、尺寸更小的高分辨率移动投影仪推向市场。

移动投影仪的成本主要由两个设计考虑因素决定：显示芯片组和光机系统。

借助可实现 1080p 或 4K UHD 分辨率且低成本的显示芯片组，产品设计人员和投影仪可以满足现代流式传播的内容、视频游戏（见图 1）和笔记本电脑的高分辨率标准，同时为消费者提供一个新的入门级产品类别。

图 1：电池供电型 1080p 移动智能电视支持随时畅玩游戏

影响投影系统成本的另一个重要因素是光机系统，包括照明架构和热管理。亮度较高的 LED 照明投影仪（例如使用四通道 LED 照明的投影仪）成本会更高。原因在于 LED 和光学元件的成本增加而导致总体成本更高，并且需要更多的热管理才能将在如此高功率级别下运行的 LED 进行冷却。更简单的三通道红绿蓝 LED 架构更适合入门级移动投影仪，可实现高效率、使用更小的散热器并具有尽可能低的照明成本。

如果不受投影系统限制，设计人员还可以考虑减少一些投影仪功能。例如，功能齐全的投影仪可能包括无线连接、智能电视操作系统、自动屏幕校准/变形、自动对焦、优质音频和电池电源。移除或减少上述的部分或全部功能可以节省成本，并帮助设计人员设计出与众不同的产品。

适用于低成本投影系统的低成本显示芯片组

德州仪器 (TI) 两款 DLP® Pico 芯片组为入门级 1080p 和 4K UHD DLP Pico 移动投影仪带来了新标准。与之前的 1080p 和 4K UHD DLP 芯片组相比，DLP230NPSE 和 DLP471TPSE 芯片组分别具有全高清 1080p 和 4K UHD 分辨率，成本也更低。

DLP230NPSE 和 DLP471TPSE 芯片组能够分别与德州仪器 (TI) 之前的 0.23 英寸 1080p DLP230NP 和 0.47 英寸 4K UHD DLP471TP 芯片组实现引脚对引脚兼容和光学兼容。现有 DLP230NP 和 DLP471TP 光学模块的供应商将能够提供一个新的低成本版本，而系统集成商只需替换其解决方案中的 DLP 控制器并更新 DLP 固件即可。

新芯片组可降低照明功耗，从而支持设计人员大幅降低热管理系统（包括散热器和风扇）的成本。降低照明功耗不仅可以降低散热器成本，还可以缩小热管理系统的尺寸。例如，照明功耗减少 50% 可使所需散热器的尺寸减小为原尺寸的大约三分之一。散热器尺寸的显著减小有助于打造更轻便、更小巧的投影仪。

结语

无论是畅玩 1080p 渲染分辨率的新视频游戏，还是与邻居们在户外观看 4K UHD 电影，高分辨率发移动投影仪均可为您提供独特、难忘的体验。DLP230NPSE 和 DLP471TPSE 芯片组可帮助您打造更便携、更经济实用的高分辨率移动投影仪。

其他资源

订购 DLP LightCrafter™ Display 230NP 或 471TP 评估模块。
阅读应用手册“TI DLP^® 系统设计：亮度要求和权衡”和应用报告“TI DLP^® Pico™ 系统设计：光学模块规格”。

我们如何设计出更小的应用于投影显示技术的DMD

2022-04-15T08:36:00Z

Other Parts Discussed in Post: DLP160CP, DLP2010

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。

我们首先来了解一下DMD，然后再关注它对投影模块尺寸的影响。

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：

DLP160CP尺寸对比如图 2 所示
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

图2：0.16 英寸 DLP160CP DMD

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。

图 4：示例应用

结束语

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。

其他资源

查看 DLP160CP DMD 数据表。
下载 DLP160CP (0.16 nHD) 光学参考设计。
下载 DLP160CP AR 眼镜目镜光学参考设计。
要了解更多光学模块设计注意事项，请查看应用手册“TI DLP Pico系统设计：光学模块规格”。
阅读应用报告“TI DLP显示技术入门”。

采用德州仪器DLP 技术设计裸眼3D显示应用

2021-02-04T05:59:00Z

该文章由Alex Lyubarsky和Paul Rancuret共同编写。

正如充满未来感的好莱坞电影中经常出现的那样，下一代投影显示将会提供逼真的观看体验。通过将立体眼镜与虚拟现实(VR)内容相结合，3D显示应用成功的实现了上述的体验场景。遗憾的是，由于使用眼镜的不便性以及3D眼镜的局限性，导致在2010年推出的3D立体显示并未在游戏和家庭娱乐中得到大规模的普及。

DLP^® 技术可以实现具有出色图像质量的多视角自动立体显示解决方案。通过将观看者与虚拟物体之间的距离控制在立体显示的视觉舒适区内，有助于管理DLP^® 技术多视角显示应用的VAC。

图1：自动立体显示多视角解决方案

通过刺激人类视觉系统(HVS)中的双目线索，3D显示系统使用户能够以更强的三维感体验内容。

裸眼3D系统的目标是消除对立体眼镜的需求，同时增强视觉体验以消除眼睛疲劳。

可以从裸眼3D显示中受益的应用涵盖了医疗、工程和游戏系统。在医疗领域中，进行内窥镜手术的医生可以实时感知内脏的深度，而无需佩戴特殊的眼镜。工程师可以在制造产品之前，在三个维度上准确地进行可视化设计。PC游戏玩家可以通过将显示器视角之外的内容立即可视化从而战胜对手。

裸眼3D显示应用可以提供以下三点优势：

“环视”效果。环视效果也称为运动视差，这是一项随着用户改变头部相对于物体的位置而改变物体或场景的观看角度的功能。图2展示了不同的人如何仅通过水平或垂直移动头部来观看一个简单的物体。在显示器应用中，实现水平环视效果（或水平视差）非常重要，因为用户坐着时会左右移动头部；垂直环视效果不一定需要变化。

图2.裸眼3D显示的环视效果。

延长观看时间。在许多应用中，用户需要长时间观看使用。例如外科手术可能要花费数小时才能完成，而专业游戏玩家的练习或比赛时间通常也是数个小时。

利用立体视觉基础设施。在短期内创建裸眼3D体验的能力将取决于基础设施的可用性。某些裸眼3D显示系统可以重复使用3D立体视觉源内容（包括VR内容），从而可以快速普及裸眼3D显示应用。

表1列出了一些应用示例。

医疗	工程	标牌	游戏
内窥镜手术	产品开发	广告	第一人称射击游戏
CAT扫描分析	地理可视化	地图	即时战略游戏
	建筑造型		游乐场
			娱乐场所

表1.裸眼3D显示的应用

在创建裸眼3D体验时，显示产品设计人员面临着其他的设计挑战，包括环视效果和用户所需的生理线索（包括图像质量、亮度、对比度等）。DLP^® 技术可以利用其高速、低功耗和高图像质量等特性来应对这些挑战。

DLP^® Pico™技术可以为下一代显示和光控制应用提供小型解决方案。DLP^® 产品具有0.2至0.47英寸的微镜阵列，非常适合小型化应用，而且已经被应用于数百种消费类电子产品。DLP^® 显示产品拥有从nHD到4K的超高清分辨率，几乎可以在任何表面上投射绚丽清晰的图像。

表2列出了基于DLP^® Pico™ 技术的产品为裸眼3D显示应用带来的好处。

挑战	DLP^® 显示技术优势
像素密度	要实现有效分辨率(1080p)，每个唯一视图需要具有可产生超高像素密度（8个视图 × 1920 × 1080 = 1650万总像素）的分辨率。利用DMD的快速切换速度，通过基于时分复用的像素结构，屏幕上的显示内容可实现4倍于有效分辨率的显示精度。
成像切换速度	利用DMD的速度，DLP^®显示芯片组可支持超高的帧率，从而可以在一帧内实现多个视图的时分复用。例如，现今可以在1080p的分辨率下实现240Hz的帧率。
图像质量	DLP^® 显示技术基于获得奥斯卡金像奖的DLP Cinema^®技术*，能够为任何显示系统提供生动的图片和视频。
对比度	DLP^® 显示技术使用反射光学架构，可以提供超高的全开/全关和ANSI对比度。
功率效率	DLP^® 显示技术无需偏振，可在LED投影系统中实现出色的功率效率。

表2.DLP^® Pico™ 显示为裸眼3D应用带来的优势

*TI员工Larry J. Hornbeck获得了2014年奥斯卡科学与技术金像奖（奥斯卡金像奖），旨在表彰其发明了用于DLP Cinema® 投影的DMD技术。

裸眼3D显示应用前景广阔。裸眼3D显示可以使医疗、专业、标牌和游戏市场等各种应用受益。采用DLP^® 技术的产品和公司已证明，这款独特的解决方案可应对上述大多数挑战并提供独特的用户体验。

用于汽车外部照明的DLP®动态地面投影技术

2020-07-18T02:20:00Z

简介

动态地面投影技术能够在同一模块内显示任何图案，该技术通过提供全新的创新型照明功能，重塑消费者对外部照明的认知。创新型照明功能包括汽车光“毯”，可照亮车外的周围区域或从侧视镜投影车辆信息，例如 EV 电量水平和剩余里程、轮胎压力警告、交通警告、转向指示、检查引擎灯警告、汽油量/里程等。地面照明还有帮助汽车与驾驶员和行人进行通信的其他增强功能，包括角落照明、倒车照明、车辆定制和停车指示灯。

动态地面照明系统支持高分辨率投影，可实现更清晰的通信和更安全的驾驶。这些系统还需要足够的紧凑和小巧（长度约 50mm，宽度和高度约25mm），这样才能安装在车门、侧视镜、前照灯、尾灯或嵌入在前后保险杠等位置。DLP® 技术可在地面或车辆周围的其他表面上投影动态内容，具有诸多优势：不仅支持车辆与行人通信，还能以更直观的方式向周围车辆传达驾驶员较为复杂的信息。

汽车照明简史

近几十年来，汽车照明系统发生了许多变革，其中尾部、侧面和前方照明采用的照明技术有很大变化。汽车前照灯光源从卤钨灯演变为高强度放电灯泡再到大功率白光 LED，实现了更高的光通量和效率并延长了工作寿命。

许多前照灯利用包含反射透镜和透镜系统的集成光源配置，提供远光灯、近光灯和雾灯功能。类似布局与后灯及后雾灯相结合，可提供多种信号功能。其他车装照明包括用于冗余转向信号的侧视镜照明、夜间照明以及中央高位刹车灯 (CHMSL)。辅助车辆照明包括其他定制功能，例如汽车制造商徽标照明，甚至是位于车门内部的投影徽标灯。

汽车照明系统必须遵守美国国家公路交通安全管理局或欧洲经济委员会关于标准化信号和反射器件的规定。前照灯安全要求也愈发严格，提出了强制性光形规定和精密光度测定要求。设计人员必须遵守这些要求，同时还应满足制造商关于汽车外形的实用性和装饰性要求。DLP 技术不仅可通过数字微镜器件 (DMD)（一种可编程微电子机械系统反射阵列）补充任何光源来轻松满足这些要求，而且还能进一步增强光束的整体功能。

DLP 技术概览

DLP 技术可通过使用 DMD 显示动态内容。DMD 包含多达 830 万个微镜，这些微镜可在两个位置之间切换，从而根据电输入重定向入射光（图 1）。该技术还需要后续图像处理、存储器、光源和投影光学元件来控制系统和显示动态内容。

图 1. DLP 技术通过高速控制数百万个微镜来显示高分辨率图像。

DMD 通过单独切换微镜来再现图案，这些微镜构成了所投影内容的像素。下面从五个方面介绍一下DLP 技术对汽车照明系统的重要作用。

可重复编程性

DLP 技术可动态更改内容，无需修改所连接的任何光学元件。如果与舞台照明应用中常用的“遮光板”（也称为 Gobo）等常见的静态投影技术相比，那么此功能的优势会更明显。Gobo 投影仪利用类似于模板的木刻滤镜生成图像，从而生成投影光图案。此类投影技术已应用于定制路面照明灯中，但用于汽车外部照明的 DLP® 动态地面投影技术图像是不可修改的，因此必须包含完全独立的模块才能生成一个静态图像。

DLP 技术完全可编程，可在不同时间实现多个图像的投影。例如，在侧视镜灯座内实现定制照明的同时，还可根据需要投影车门打开警告标志，或根据用户需求和路况更新其他复杂的图像。例如，当车门打开或驾驶员将手放到车门把手上时，将会投影警告标志，提醒车门即将打开。对于停在自行车车道附近的汽车来说，这会很有帮助。

全色域支持

静态投影技术通常局限于以单一颜色显示图像。例如，Gobo 利用二向色模板进行彩色图像投影，但二向色滤镜只能产生单一颜色。

DLP 技术可将红色、绿色和蓝色 LED 脉冲或激光脉冲快速传输到 DMD，从而实现全色支持。DMD 的切换速度为几微秒，因此可对上述三种颜色使用单一成像仪来生成炫丽的影像和视频。

不受光源约束

由于 DLP 技术是一种基于反射的技术，因此可使用任何类型的光源，包括 LED 和激光二极管，它们将取代前方和尾部照明所使用的白炽灯或气体放电灯光源。凭借这种灵活性，DLP 技术可在汽车照明和通信系统中适应各种波长范围（包括可见光和近红外光）的多种照明技术。

已满足汽车级要求

汽车级 DMD、DMD 控制器和电源管理集成电路现可在 –40°C 至 105°C 的工作温度范围正常工作，并通过汽车集成电路必要的静电放电认证，这为在当前的汽车照明系统中应用 DLP 技术提供了支持。

外形小巧

汽车照明系统的主要目标是增强汽车的美感呈现。除了汽车的总体外形和材质外，照明系统是打造汽车精致外观的关键要素。汽车车灯的形状设计涉及许多工作，通常，内部电路的容差更为严格。整个DLP 子系统可轻松安装到侧视镜内的狭槽中或汽车四周的其他狭小区域。

DLP 技术用例

鉴于这些优势，DLP 技术在汽车照明应用的前景一片大好。下面是 DLP 技术和汽车照明系统的一些可能应用。

小车外灯

DLP 技术可大大扩展汽车小车外灯的功能，包括车门内部、脚踏板或侧视镜底部位置的小车外灯DLP 技术无需其他可移动组件即可生成动态图像。因此，当驾驶员靠近车辆时，可使用小车外灯从侧视镜投影轮胎压力低或车门打开警告，或从小型车门的底部投影车辆徽标或其他样式的图像和视频。利用这些功能，原始设备制造商可通过小车外灯，而不是如今车灯生成的静态徽标，来充分定制传播讯息和进行品牌推广。车灯只能显示单一图案，无法用于与行人或驾驶员通信。

图 2. 从侧视镜向地面投影徽标的小车外灯。

汽车光毯

侧视镜灯可同时执行多种功能，用作标准转向信号以及在车辆侧面区域投射跨越整个车辆长度的光毯（图 3）。当驾驶员在光照昏暗的区域或是在夜间离开或接近车辆时，这类照明尤其有用。

图 3. 从车辆上的多个位置投影的汽车光毯。

警告驾驶员和乘客

DLP 技术提供了一种警告方式，比驾驶员目前用于警告他人的闪光灯和手势更为先进。使用 DLP 技术生成的警告可采用在路面显示可视信息的形式，指示危险路况或特殊交通区（如施工场地或学校区域）等信息。驾驶员还可在人行横道上投影，或选择在地面显示“可安全过马路”字样的预设消息，与试图穿越街道的行人直接通信。

广播意图：私家车

广播意图功能可避免因不知道其他驾驶员的移动方向而紧张、犹豫或混乱所引发的许多事故。DLP 投影可传达众所周知难以说清楚的简单意图，例如调头 (U-turn) 或转弯 (K-turn)。出租车可使用符号投影来警告来往车辆，有一辆车即将彻底停下来，并可向地面投影，提醒有乘客即将下车。将要退出车道并有盲点的车辆可通过投影表明其退出意图。平行泊车或倒车等自主功能可向后投射其路径，指示其最终泊车位置，从而将其意图清楚地传达给经过的车辆和骑车人（图 4）。

图 4. 驾驶员可通过后灯在车后的地面上投影行驶路线，从而广播其预期轨迹。

广播意图：公用车

消防车、救护车或警车可公布其准确路线，让附近车辆的驾驶员更好地了解应该驶到何处以让道。警车可传达需要前方驾驶员开到路边或者变道以便超车的意图。需要大转弯半径的大型车辆，例如公共汽车和牵引式挂车，可能需要向后方的驾驶员传达需要他们后退以便成功转弯的意图。公共汽车可投影驶进和驶离公共车站的路线，以便附近车辆的驾驶员更好地了解其移动轨迹。载有超大货物的牵引式挂车在经过狭小空间时，可投影出其他车辆应该让出的准确空间大小。校车也可投影其意图以保证乘客安全。例如，校车可在所有车道上投影停车标志，而不是使用标准停车标志。

路线引导

DLP 子系统可利用图形（例如显示本不存在的车道线）扩大驾驶员的视野，从而辅助导航。这一想法可建立在实时视觉导向的基础上，在帮助驾驶员的同时，向附近车辆公布驾驶员接下来的行驶方向。

结论

动态地面投影是汽车照明系统的未来发展方向，同时也是自适应远光灯技术的发展趋势。单独控制投影系统中数百万像素的功能可实现各种车辆应用。与 Gobo 等其他静态投影技术相比，DLP 技术提供更大的灵活性和具有高分辨率的小巧、可重复编程的多色平台。此外，因其相对成本效益、适应不同光源的灵活性以及总体效率，DLP 技术在众多动态数字投影技术中处于领先地位。鉴于 DLP 芯片组已经符合汽车级标准，并具有特定于汽车应用的定制处理功能，其上市时间可能会缩短。通过充分利用这些技术飞跃并为捷变光束照明和消息/符号投影实施 DMD 等空间光调制器，汽车照明行业有可能受益匪浅。

其它资源

DLP®Pico™技术使桌面型3D打印更加经济实惠

2020-03-19T00:45:00Z

3D打印通过赋予具体形状，可让想象变为现实。学生可将对现实世界的理解转化为三维物体。设计师可以在投入生产前将想法转化成可以触摸和感觉的实物。牙医可以在办公室里直接制作磨牙牙套，而不需要患者再次复诊。3D打印所带来的可能性是无限的。

3D打印机的成本从不到1000美元到超过十万美元不等。较低价位的3D打印机通常被称为桌面型或个人3D打印机。桌面3D打印机面临的挑战之一是在保持价格合理的同时保证打印速度和打印质量。在桌面3D打印机领域，目前流行的技术是熔丝制造（FFF）和立体光刻（SLA）。

尽管价格便宜，但FFF技术——也被称为熔积成型（FDM），有两个基本限制：由于细丝材料的逐点融合而导致的速度和分辨率不足。

SLA也称为光聚合，它使用光和一种称为光敏聚合物或树脂的材料。如图1所示，光敏聚合物在暴露于紫外线（UV）或近紫外光后会发生称为聚合的化学反应，并变成固体。材料化学的最新发展使SLA打印机价格低于1000美元成为可能，从而使其得以扩展到主流市场。

图1：SLA 3D打印

可使用以下两种方法之一来实现SLA技术：

基于激光（或基于点）的打印系统：这些系统使用高功率激光来“逐点”固化光敏聚合物。这种方法的挑战包括打印速度慢、校准问题、总体拥有成本以及使用高功率激光的安全问题。
基于层的打印系统：这些系统使用投影光引擎一次固化整个光敏聚合物层，从而显著提高打印速度。投影光引擎可用标准DLP技术或LCD技术实现。

LCD技术的可靠性很差，将液晶暴露在低波长的光下会导致液晶随时间老化。另一方面，DLP技术是一种微机电系统技术，可使用数字微镜器件（DMD）来调制光。DLP 3D打印机具有高可靠性、高精度和高速度的基本优点。

表1总结了FFF和SLA技术之间的主要区别。

	基于细丝	光学（SLA）
	FFF	激光	LCD	DLP技术
速度	中等	中等	中等	高
分辨率	低	高	中等	高
尺寸	可扩展	可扩展	可扩展	可扩展
可靠性	中等	中等	低	高
安全问题	无	有些	无	无

表1：桌面3D打印机技术比较

在此处下载参考设计

使用DLP® Pico™技术的桌面型3D打印机的小型光引擎参考设计

DLP Pico芯片组的DMD微镜阵列的大小从0.2英寸对角线到最大0.47英寸不等，非常适合桌面3D打印机。以下是四个可从DLP Pico产品的经济可承受性和性能中受益的应用领域示例：

数字牙科。牙医通常要创建各种牙科用具，例如夜用磨牙牙套、外科手术指南和透明的塑料牙套。由3D牙科扫描仪（桌面和口腔内）和3D打印机支持的数字牙科，帮助牙医能够在内部制造设备、最大限度减少每位患者的就诊时间，通过将DLP技术的所有优势应用于从捕获到打印的端到端过程来提高生产效率，使得这项服务更加高效。您可在图2中看到此应用的示例。

图2：数字牙科使用3D打印

珠宝。珠宝的个性化是3D打印令人振奋的市场机会。您可在图3中看到3D打印环的示例。分辨率和平滑度在珠宝设计中极为重要，这使基于DLP Pico技术的SLA打印机成为此应用的极具吸引力的技术。

图3：珠宝使用3D打印

工程。专业的设计师和工程师使用3D打印来快速制作新创意的原型，使他们能够在生产前评估产品外观。原型示例见图4。

图4：原型设计使用3D打印

教育。3D打印已被整合到多个层次的教育中。打印和检查复杂概念的原型，例如3D几何模型、机械对象和人体解剖结构，成为了强大的学习过程。学校和图书馆正在向学生提供3D打印机，使他们能够将自己的想法变为现实。

图5：教育领域使用3D打印

桌面3D打印机的光模块

独立的第三方公司的DLP Pico生态系统可使用DLP Pico芯片组快速访问可生产的光模块。请查看为DLP 3D打印应用优化的光学模块供应清单。

其他资源：

采用业界更小的全高清微显示器设计出超便携1080p显示

2020-02-26T03:11:00Z

Other Parts Discussed in Post: DLP230NP, DLPC3436

作者：德州仪器Amber Scheurer

想想您在移动设备上查看照片或观看视频的频率。虽然许多人更喜欢便利的可放入口袋的小巧智能手机，但当想要有更舒适的观看体验时，会转而使用有着更大显示屏的平板电脑。

随着5G的出现，将高分辨率内容传输到移动设备会变得更容易更普遍。消费者希望使用更大的显示屏从而广泛使用高清（HD）内容。

使用投影是从小型设备转而实现大屏幕的好方法。过去，设计人员必须选择较低分辨率的成像仪，以创造紧凑的产品。高质量的共享图片或从移动设备观看的视频通常需要1080p分辨率，如图1所示。

图1：利用移动投影仪或智能手机查看全高清内容

借助全新的DLP^®Pico芯片组，您可以将全高清投影仪嵌入到移动产品中，从而满足高分辨率要求，创造独特的用户体验。DLP230NP芯片组采用0.23英寸1080p数字微镜器件（DMD）。如图2所示，采用DLPC3436控制器，可实现市场上更小的微显示阵列，提供1080p分辨率（根据TI研究截至本文发布之日）。

图2：DLP230NP DMD和DLPC3436控制器

图3显示了投影如何实现多用户体验而不是单人观看的两个不同示例。例如，您可以考虑设计一款产品，使得您的客户通过将其投影到墙上或桌子而不是通过智能手机传输来与朋友分享移动内容。您还可以通过利用投影创建可以从房间内看到的显示，而不仅仅是直接在设备前看到，从而为智能扬声器或智能显示产品实现产品差异化。

图3：移动投影仪、智能手机和智能显示器可实现多用户观看体验

实现超便携1080p显示

创建超便携1080p显示有几个要求，包括非常小的微显示器，节省功率的高光学效率，以及所需投影图像尺寸的足够亮度。

微显示器尺寸。有效显示区域的大小是减小最终产品尺寸的关键。光学器件的尺寸和成本会随着微显示器的对角线长度的增加而增加，这使其成为决定整个产品体积的重要因素。在这种情况下，DLP230NP DMD的对角线为0.23英寸，非常适合尺寸受限的超便携应用。
光学效率。DLP230NP DMD的光学效率可以高达25流明/瓦。光学效率是衡量用于照明的功率实际传输到屏幕上的流明数的参数，并且是电池供电的移动配件产品一个特别重要的参数。如果系统效率低下，则更多的功率作为热量损失，这会降低整体亮度能力并且可能使系统的热管理更具挑战性。
显示亮度。另一个重要因素是投影仪的亮度能力，因为更高的亮度可以实现更大的显示尺寸。DLP230NP可以实现200流明以上的亮度。这使其成为非常适合在旅途中和不同环境照明条件下使用的移动配件产品。

您需要什么开始设计

DLP230NP芯片组由0.23英寸1080p DLP230NP DMD和专用DLPC3436显示控制器组成。该芯片组还可以选择使用DLPA2000、DLPA2005或者DLPA3000中的一颗作为电源管理芯片和LED的照明驱动, 具体取决于所需的亮度和功率。

图4是DLP230NP的系统框图，显示了芯片组的电子组件是如何与照明源、光学组件配合产生投影图像的。光学模块是紧凑的组件，包括DMD（基于LED的照明源）、光学器件和相关的机械结构。

图4：DLP230NP芯片组的简化应用图

利用已经量产的光学器件加速您的设计

现成的光学模块可缩短设计时间，将创新产品更快地推向市场。TI与许多光学引擎制造商合作，为开发人员提供获得量产学引擎的途径。

已经为DLP230NP芯片组开发光学模块的制造商包括ACTS、深圳安华光电技术公司、迅达光电和扬明光学。

在DLP Pico Products光学引擎网站上了解更多信息。

结论

虽然电视或平板电脑无法放入口袋，但DLP230NP可以随时随地提供大屏幕体验。这款芯片组延续了DLP Pico技术的发展轨迹，可以通过越来越紧凑的外形尺寸实现更高分辨率的显示器。您现在可以将DLP产品组合中更小和更实惠的1080p芯片组与量产光学引擎进行匹配，以便快速进入市场。您的客户会将便携式1080p显示器带到哪里？

其他资源

下载DLP230NP DMD和DLPC3436控制器数据表。
在技术文章“使用DLP Pico产品设计更小的移动投影和显示应用程序”中了解有关0.23英寸系列设备的更多信息。
查看DLPC3436的参考设计文件。
阅读应用说明“TI DLP^®系统设计：亮度要求和权衡,” 了解有关为特定应用选择产品功能的更多信息。
使用TI DLP^®Pico显示技术开始设计。

利用DLP® Pico™技术打造卓越的智能显示体验

2019-11-06T17:23:00Z

利用DLP^® Pico™技术打造卓越的智能显示体验

随着消费者不断采用物联网（IoT）解决方案将家庭内设备连接到外部和内部网络，智能音箱将在越来越多的家庭中普遍应用。事实上，智能音箱市场可能会继续保持高增长态势；据Juniper Research预测，到2022年，Amazon Echo、Google Home、Apple HomePod和Sonos One等设备将在大多数美国家庭中普及。

常规智能音箱采用音频进行反馈，但新一代称为智能显示的产品（或带显示功能的智能音箱）可以通过视觉内容（如讲解视频、食谱和照片）丰富用户体验。但是，大型LCD显示难以封装到紧凑的家用音箱中。DLP^®技术通过投影来取代常规的LCD屏幕，从而为设计师带来更多的可能。

智能显示和虚拟助手如何协同工作

与汽车采用中控台显示类似，消费者要求其家庭信息和娱乐中心提供更多可视内容。

拥有简化的可视界面可以增强当今智能音箱所提供的内容。显示的图像需要简单，对触摸交互的需求较小，因为用户通常从至少几英尺外的距离观看它们。例如，当您说“Alexa，我的购物清单上有什么？”时，智能显示应该显示大而明亮的文字，以便从远处轻松阅读。图1显示了厨房中的视频食谱。

图1：厨房中具有显示功能的智能音箱示例

智能显示的独特要求

投影的规格将取决于理想的显示尺寸、显示表面类型、集成到终端设备所需的外形因素以及投影单元和显示表面之间的距离等因素。让我们详细说明这些权衡因素：

投影表面：并非家中的所有表面都是显示投影图像的理想选择。颜色、图案和表面曲率（如厨房台面或墙纸）可能会扭曲或遮挡图像。更高的亮度和TI DLP IntelliBright™等算法可以帮助克服表面几何形状、颜色和图案对显示效果的影响。
模组尺寸：音箱的尺寸是主要的系统设计考虑因素。投影模组需要集成到形状独特和美观的设计中。光学引擎的尺寸主要取决于其亮度、分辨率和投射比。DLP Pico™光学引擎非常紧凑，可以集成到智能手机或平板电脑中，而一些现有的100流明设计则小至50 cc。
亮度：由于智能显示设备通常位于常走动的区域（如厨房或客厅）附近，因此它们需要兼具美感且不突兀。集成的平板电脑尺寸或更大的平板显示通常不符合此标准。然而，DLP技术通过很小的芯片可以投影出大画面的能力很好的解决了这一挑战；例如，单个DLP芯片可以从大约45 mm×75 mm×15 mm（刚超过50 cc）的模块生成清晰的30英寸图像。

图2根据图像尺寸和不同的环境光照条件提供了投影模组的建议亮度值。

图2：达到各种图像亮度等级的建议投影模组亮度值

分辨率：所需的分辨率主要取决于要显示的信息内容以及所需的图像大小。低至nHD（640 x 360）的的分辨率可以用于简单的图形和视频，而qHD（960 x 540）、720p（1280 x 720）或更高的分辨率则是更清晰显示的首选。
投射比：所需的投射比取决于产品相对于图像表面的位置。长焦投影镜头的投射比通常大于2：1。短焦投影镜头的投射比通常为0.8：1至1：1，超短焦投影的投射比小于0.5：1。短焦投影和短焦投影镜头非常适合投影表面非常靠近投影模组的设备。

用于智能显示应用的DLP Pico芯片组

DLP Pico芯片组具有多种尺寸和分辨率，可适应不同的显示尺寸、亮度要求和分辨率。微型投影提供多种智能显示选项，包括：

超短焦投影
标准焦投影
表面投影
自由表面投影
互动

这些选项提供了可显示图像的表面类型的灵活性，并且可以设计为双用途，例如在一台设备中进行表面投影和超短焦投影。通过评估模块评估DLP Pico显示技术，开始您的设计。

其他资源

阅读应用报告TI DLP显示技术入门
下载超移动、低功耗DLP Pico^® qHD参考设计。
开始使用适用于智能显示的DLP 0.23 HD DMD。
有关设计智能音箱的更多信息，请参见白皮书“智能音箱基础知识：权衡诸多设计因素”。

DLPC347x和DLPC343x 兼容设计

2019-09-29T10:22:00Z

Other Parts Discussed in Post: DLP2010, DLP2010NIR, DLPC3430, DLPC3470, DLP3010, DLPC3438, DLPC3478, DLP4710, DLPC3439, DLPC3479, DLP3010EVM-LC

作者：DLP China Team

1. 概述

TI近期发布了针对于消费级3D机器视觉和3D打印市场的新型控制器-DLPC347x系列。它可以为主流的3D扫描仪和3D打印机带来精确的光控制和超高的图像质量。

新的DLPC347x系列控制器与针对显示市场的DLPC343x控制器类似。两个系列是pin to pin兼容并且只有几个引脚的定义不同。这意味着客户可以做非常少的修改，就可以将用于显示应用的驱动板修改为用于3D机器视觉和3D打印机应用的光控制驱动板。同时两种驱动板也可以实现兼容设计，这会在下文中讨论。

表1是针对不同DMD的DLPC347x系列控制器

表1: DLPC347x控制器以及对应的DMD

DMD	显示应用	光控制应用	控制器数量
DLP2010/DLP2010NIR	DLPC3430	DLPC3470	1
DLP3010	DLPC3438	DLPC3478	1
DLP4710	DLPC3439	DLPC3479	2

2. 引脚差别

DLPC347x系列控制器和DLPC343x系列控制器是pin to pin兼容的，仅有几个引脚功能不同。表2列出了所有具有不同功能的引脚定义作为参考。详细的引脚功能，请参考ti.com上的对应控制器的数据手册。

表2: 引脚差异

引脚名	输入/输出	定义(DLPC347x)	描述
3DR	Input	Trigger In	高或低有效脉冲，用于显示下一个pattern
GPIO_06	Output	Patter Ready	高或低有效，用于表示控制器可以接收trigger in信号
TSTPT_4	Output	Trigger Out One	高或低有效，与Vsync同步，最小脉冲宽度为20us
GPIO_07	Output	Trigger Out Two	高或低有效，工作在pattern曝光时间
GPIO_05⁽¹⁾	Input	NA	主控制器的GPIO_5 需要和从控制器上的GPIO_6相连
TSTPT_2⁽¹⁾	Output	NA	主控制器的TSTPT2需要和从控制器上的3DR相连 (基于VINTF，可能会需要电平转换芯片)

注释：（1）GPIO_05和TSTPE_2只使用与双ASIC情况下的主控制器

3. 兼容设计

对于已经有DLPC343x驱动板设计经验的光机厂商，可以通过做非常少的修改来升级到DLPC347x驱动板。另外，客户可以通过增加额外的选择性跳线实现DLPC343x和DLPC347x系统的自由切换，这可以帮助客户降低研发成本和时间。图1和图2分别是单控制器和双控制器的兼容设计图。

图1: 单控制器设计⁽¹⁾

图2：双控制器设计⁽¹⁾

注释：（1）图1和图2中的红色/蓝色矩阵代表跳线

客户可以通过表3中的配置，实现不同驱动板的切换：

表3：DLPC343x和DLPC347x驱动板切换

应用	红色跳线	蓝色跳线
DLPC343x	不安装	安装
DLPC347x	安装	不安装

在双控制器的的设计中，主控制器的TSTPT_2和从控制器的3DR信号中间有一个电平转换芯片。值得注意的是是目前从主控制器上TSTPT_2上输出的脉冲信号的脉宽只有25ns，不是所有的电平转换芯片都能在这么短的时间内将信号拉升到需要的电平，因此客户需要选择合适的电平转换芯片来实现正确的功能。

对于系统集成厂商来说，通常只会针对某一特定的应用，可以去除不需要的设计来降低系统尺寸。表4中描述了不同设计中可以删除的冗余设计。图3和图4分别为针对显示应用和光控制应用的简化系统设计。

表4：DLPC343x和DLPC347x驱动板简化设计

应用	红色跳线	蓝色跳线
DLPC343x	删除	直连
DLPC347x	直连	删除

图3：DLPC343x显示应用简化系统

图4：DLPC347x光控制应用简化系统

4. 参考设计

TI已经在ti.com上发布了显示和光控制的EVM和参考设计，客户可以直接下载原理图/PCB/BOM等。表5中列出了相关的参考设计链接，请直接访问下载。

表5：参考设计链接

DMD	控制器	参考设计
DLP2010	DLPC3430/5	http://www.ti.com/tool/TIDA-00325
DLP2010	DLPC3470	http://www.ti.com/tool/TIDA-080001
DLP3010	DLPC3438	http://www.ti.com/tool/TIDA-00384
DLP3010	DLPC3478	http://www.ti.com/tool/TIDA-080003
DLP4710	DLPC3439(x2)	http://www.ti.com/tool/TIDA-01226
DLP4710	DLPC3479(x2)	http://www.ti.com/tool/TIDA-080005

5. 在光控制应用中如何使用这些引脚

DLPC347x常用的光控制模式有Free running模式和Trigger in模式，下文会以这两种常用的pattern模式为例，介绍这些引脚的功能。

Free running模式：

Pattern Sequence配置如图5所示，图6为在DLP3010EVM-LC上实测的对应波形图。

图5：Free running模式Sequence配置

图6：DLP3010EVM-LC对应波形图

在Free running模式中，

DLPC347x控制器会产生一个内部的同步信号（Vsync）来触发显示pattern。
Trigger out 1信号与该内部产生的Vsync信号同步。
Trigger out 2信号与pattern的曝光同步，有效脉冲宽度与pattern的曝光时间相同。
相邻两个pattern之间的暗场时间等于pre-exposure dark time和post-exposure dark time的和。

在3D机器视觉项目中，通常使用trigger out 2来触发相机拍摄，实现投影和相机间的同步。需要注意的是相机的曝光时间需要包含完整的pattern的曝光时间，以防丢失pattern信息。

Trigger In 模式:

Pattern Sequence配置如图7所示，图8为在DLP3010EVM-LC上实测的对应波形图。

图7：Trigger in模式Sequence配置

图8：DLP3010EVM-LC对应波形图

在Trigger in模式中，

通过发送外部的触发输入信号来控制DLPC347x控制器显示pattern。
DLPC347x控制器输出pattern ready信号来通知是否准备好接收外部触发信号，外部触发信号只有在pattern ready信号有效时才会生效。
Trigger out 2信号与pattern的曝光同步，有效脉冲宽度与pattern的曝光时间相同。

相邻两个pattern之间的暗场时间等于trigger in的周期与pattern曝光时间的差。这个时间需要大于pre-exposure dark time和post-exposure dark time的和。

在3D机器视觉项目中，外部产生的trigger in信号需要考虑pattern的周期和pattern ready信号的状态，避免在控制器处于忙碌状态的时候输出trigger in信号。

增强现实抬头显示中阳光负载建模的重要性

2018-12-12T19:58:00Z

作者：德州仪器 Michael Firth

通过将关键驾驶信息叠加到真实世界中，增强现实（AR）抬头显示（HUD）将彻底改变驾驶体验。如今，AR显示的最佳示例是用于战斗机，可在飞行员的直接视线中置放大量关键信息。

在汽车环境中，图形直接置放于驾驶员视线内取代了基本警告音或符号，通过这种方式可以传达信息并识别驾驶员视野中的威胁，使其能够立即采取行动。图形表现为真实世界的自然保形延伸；它们不仅仅是现今HUD中的二次信息显示。

正如我之前在关于阳光负载的博客文章中所讨论的，太阳辐照度对AR HUD设计提出了重大挑战。与传统的HUD不同，AR HUD具有宽视场和长虚像距离，并且需要将车辆的传感器数据与HUD显示进行实时集成。长虚像距离（>7m）及较小程度上的较宽视场（至少水平10度角x垂直4度角）导致太阳能集中度显著提高，并在成像仪面板上发生相应的热升。为了防止太阳辐照度造成的热损伤，您必须仔细设计AR HUD并运行详细的阳光负载模拟以验证操作是否可靠。

在模拟阳光负载对AR HUD设计的影响时，需要考虑以下几点。

阳光负载模型的准确性

虽然看起来很明显，但我不能夸大模型元素中准确性的重要性。AR HUD阳光负载模拟需要精确的阳光光源模型（具有适当的角度、光谱和辐照度特性），以及针对汽车中光学元件的精确光谱透射曲线，包括（但不限于）挡风玻璃、眩光陷阱和热/冷镜。

离轴太阳辐照度的影响

在日常驾驶条件下，当车辆转弯及上下坡时，各种角度的日照均会射入车内。因此，重要的是在适当的角度范围内扫描入射的太阳光，如图1所示。TI发现，在采用TI DLP^®技术的AR HUD原型中，离轴峰值太阳辐照度比主光线水平差2.7倍，导致热负荷显著增加。模拟的峰值太阳辐照度如图2所示。如果您的系统设计无法处理最坏情况下的离轴太阳辐照度，那么您将面临因受损成像仪面板造成的不可接受的现场故障风险。

图 1：在一系列输入角中模拟太阳光

图 2：散射屏上的峰值辐照度作为输入阳光角度的函数。

太阳辐照度的热效应

模拟峰值太阳辐照度只是预测和避免热失效的第一步。太阳能根据其所射入材料的光谱吸收转换为热量。例如，在我们的测试中，如图3所示，由于阳光负载导致的薄膜晶体管（TFT）面板的温升比基于DLP技术的系统中所用的透射式微透镜阵列散射屏快6倍，从而使TFT面板更易受到太阳辐照度的损害。

在85°C的环境温度下，由于其低光谱吸收和高工作温度的特性，HUD系统中采用DLP技术的Kuraray散射屏可以承受高达82kW/m²的太阳辐照度。这种热性能使DLP技术能够支持AR HUD中的长虚像距离。

图 3：温升与太阳辐照度

AR HUD的设计挑战与当今HUD设计中的挑战有很大不同。AR HUD中的阳光负载明显较高，您必须运行详细的热模拟并考虑设计中的离轴太阳辐照度。有关阳光负载建模的更详细讨论，请参阅白皮书“DLP技术：加载在增强现实抬头显示系统中的太阳能。”

其他资源

下载DLP5530-Q1数据表。
在点亮创意：TI DLP®博客上了解有关DLP技术汽车芯片组的更多信息。
采用针对增强现实抬头显示参考设计的电子设备和LED驱动器参考设计开始设计AR HUD

原文链接

http://e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2018/10/02/the-importance-of-solar-load-modeling-in-ar-huds

采用嵌入式Linux主处理器的DLP® LightCrafter™ Display 2000评估模块

2018-08-16T16:17:00Z

作者：德州仪器 Philippe Dollo

DLP® LightCrafter™ Display 2000评估模块（EVM）是一款强大的入门级平台，能够让用户在智能家居显示、抬头显示（HUD）和微投影等应用中评估和设计DLP原型。

与先前的DLP技术评估模块产品不同，LightCrafter Display 2000评估模块与各种嵌入式主处理器相兼容，可以轻松实现独特的DLP技术项目的原型设计。

图 1：LightCrafter Display 2000评估模块侧视图

图1展示了带有光学引擎的完整评估模块。得益于具有与系统兼容的主机端设备驱动程序，该评估模块开箱即可使用，且支持基于Sitara™ AM3358处理器的BeagleBone Black开发板。通过使用BeagleBone Black开发板的大量通用输入/输出（GPIO）引脚，评估模块可以轻松输出带引脚的完整24位RGB888图片。这一功能确保其具有良好的色彩质量和易用性，也使得BeagleBone Black开发板成为开发智能家居应用的理想目标平台。

虽然不像BeagleBone系列那样拥有许多GPIO引脚，但第二代和第三代Raspberry Pi单板机（如图2所示）提供了对加速图形的强大支持。对性能密集型应用感兴趣的开发人员来说，这是一个很好的选择。DLP LightCrafter Display 2000评估模块采用的DLP2000芯片组拥有1000比1的良好对比度，并弥补了Raspberry Pi的图形保真度。虽然Raspberry Pi不支持开箱即用的驱动程序，但DLP LightCrafter Display 2000评估模块的外露引脚能够让您轻松开发出自己的接口，从而将系统组合在一起。

图 2：Raspberry Pi电路板

例如，您可以将DLP LightCrafter Display 2000评估模块的视频输出配置更改为RGB666。随着在Raspberry Pi上引入新的软件定义I2C总线，即使其GPIO引脚数较少，主处理器也可以承载评估模块。此外，评估模块上的“VINTF”线允许任何主处理器使用其定制的I²C电平（例如3.3V或5V）来控制系统。我们已经看到TI E2E™社区和线上的开发人员开始为Raspberry Pi开发解决方案。像Raspberry Pi一样，其他主处理器也可以连接LightCrafter Dispay 2000评估模块接口，以满足各种项目需求。

由于嵌入式主处理器（如BeagleBone Black和Raspberry Pi）具有可访问性和多功能性，DLP LightCrafter Display 2000评估模块被element14社区评为2017年度最佳“新品”。想要了解所有的热门话题？请访问TI网站了解更多DLP LightCrafter Display 2000评估模块信息。

认识增强现实抬头显示中色彩饱和度和色域的重要性

2018-08-15T22:34:00Z

作者：德州仪器Mike Firth

TI DLP®技术在增强现实（AR）抬头显示（HUD）等汽车应用中越来越受欢迎，主要原因之一是其具有明亮鲜艳的色彩。为了更好地理解颜色在AR HUD中的作用（如图1所示），我先介绍一下色彩饱和度和色域的概念。

图1：AR HUD示例

色彩饱和度是指图像中色彩的强度。看看图2，您可以轻松分辨出哪种颜色的饱和度更高。色彩的饱和度越低，看起来也就越暗。用技术术语来说，饱和度是表示色彩的纯度，用其复合波长来定义色彩。当一种色彩完全饱和时，它只包含单一波长，因此被认为是最纯粹的色彩。事实上，赫姆霍兹-科尔劳施效应描述了色彩越饱和，看起来就越明亮。色彩饱和度的另一个有趣方面是它会影响反应时间。一项名为“用颜色捕捉用户注意力”的研究表明，色彩越饱和，观察者对该色彩的反应速度也就越快，特别是对于红色（这是许多警告标志都使用红色的原因之一）。

图2：区分色彩饱和度

一个画面准确一致地再现另一个画面中的某种颜色，就需要定量测量。这是色域概念开始发挥作用的地方。色域表示给定系统可以产生的所有不同颜色。不同的色域标准（如国际电信联盟建议（ITU-R）的Rec.709和Rec.2020，国家电视系统委员会（NTSC））定义了不同数量的色谱，可通过复制以达到兼容。这些标准为每种颜色分配了其专属的颜色坐标，并确保在一个画面复制的颜色在另一台显示上看起来完全相同。每个标准定义的色域在XY色度图上显示为三角形，如图3所示。这些三角形显示了由直线连接的峰值红 - 绿 - 蓝（RGB）坐标。

三角形内的区域越大，标准能够显示的颜色就越多。在汽车应用中，NTSC标准通常用于定义可以再现的色彩范围，而显示的性能通常被称为NTSC色域的百分比。例如，液晶显示（LCD）的NTSC色域为60%或更低，这意味着它们只能再现NTSC色域中最多60%的颜色。

图3：不同的色彩空间/色域

数字微镜器件（DMD）是DLP技术的核心。DMD包含数十万至数百万个高反射铝微镜，这些微镜能够以极高的速度进行切换，将三种RGB原色混合成明亮逼真的图像。DLP技术的一大性能优势在于DMD切换特性不随温度而变化，这意味着色彩再现和图像的质量不会随温度变化而下降。您在-40°C时和105°C时会获得相同高的色彩饱和度。

图4：DMD微镜阵列示例

作为一种反射技术，相较于与其竞争的汽车技术，例如使用白色背光和彩色滤光片来重现色彩的LCD，DLP技术可以提供更高的饱和度。无论您的初始光源使用哪种饱和度水平，使用DLP技术都会再现一模一样的饱和度水平。由于充分利用了包括发光二极管（LED）和激光在内的高饱和度固态光源，DLP技术通过LED实现91%的红色饱和度，通过激光实现100%的色彩饱和度，从而获得广泛的色域支持（例如，TI最新型DLP3030-Q1汽车认证芯片组支持LED的NTSC色域达到125%，激光的NTSC色域达到172%）有了这个级别的饱和度和色域支持，DLP HUD可以生成鲜艳生动的图像，从而在驾驶时提供更好的视觉体验。

图5：色域符合性百分比和饱和度水平

附加资源：

了解有关汽车应用中DLP技术的更多信息：
观看关于使用DLP技术推动HUD未来的视频。
阅读HUD太阳能负载规格方面的博客文章。
详细了解用于汽车HUD的DLP3030-Q1芯片组。

了解和利用增强现实抬头显示的太阳能负载

2018-08-06T01:40:00Z

作者：德州仪器 Mike Firth

增强现实（AR）抬头显示（HUD）是汽车行业中出现的新一项重大发明。现如今，该技术得到了汽车制造商和一级供应商的关注，进入到积极开发AR挡风玻璃HUD的阶段。

真正的AR显示需要有至少10度的宽视场（FOV）以及7.5米或更大的虚拟图像距离（VID）。FOV表示以度为单位的显示大小，而VID表示图像投影的距离。在汽车HUD中，VID表示图像出现在道路上的距离。

AR技术背后的理念是在现实世界之上叠加数字信息，增强驾驶员对当下情景的了解并改善其驾驶体验。FOV越大，虚拟图像距离越长，显示的效果也就越好。

图 1：AR显示示例

一直以来，设计AR显示面临的两项最大挑战是亮度和太阳能负载的问题。AR显示需要尽可能宽和亮，这就需要成像仪发出大量光。驾驶员还需要尽可能远地将图像投射到道路上。当今的HUD可达到的FOV为7到8度或更小，并且可以在前方2.0到2.5米的道路上“投射”图像。这些图像看起来像漂浮在汽车的引擎盖上。人们希望通过AR HUD使图像投射到更远的地方，使图像真正做到增强并与驾驶员的视野互动。

为了延长虚拟图像的距离，设计放大倍数为25到30倍的系统已屡见不鲜，但这样的设计弊端是太阳能负载（即太阳能）集中于HUD成像仪面板上极小块区域时会产生过大负荷热量。这种高倍数放大会将成像仪面板移向距离HUD光学器件焦点更近的地方，从而提高单位面积太阳能的集中度，如图2所示。

请注意，这不是环境温度问题，而是由于太阳能得到聚焦以及进入系统的光线更多（由于AR HUD的眩光陷波器较大），从而产生了过热的技术问题。

图 2：HUD光学器件将太阳能负载放大到散射屏或薄膜晶体管（TFT）面板上

利用DLP®技术独特的中间散射屏结构，可以设计出能够承受由太阳光放大所产生热负荷的HUD。如图3所示，基于DLP技术的HUD可以将图像投射到散射屏上，然后HUD光学器件将其放大并投射到挡风玻璃上，从而呈现在驾驶员的视线中。在TFT HUD中，TFT面板连接到HUD光学器件，取代了散射屏和辅助电子器件。

图 3：基于DLP技术的HUD架构示例

为了更好地理解为什么散射屏具有优势，我们不妨来看看散射屏与传统TFT面板的物理特性（图4）。散射屏具有的两大主要优势在于可在更高的温度中工作，此外散射屏不会吸收大量的太阳入射可见光谱，这一点更加重要。（光谱的红外[IR]和紫外[UV]部分很容易被过滤。）

图 4：TFT与散射器

入射的太阳能负载通过HUD光学器件聚焦到散射器上，就像用于TFT面板时一样。但在散射器中，透射光实际上被散开，消除了HUD光学器件的放大效应，因此能够更加简单地应对热负载问题。通过TFT面板，太阳能被吸收，且可以轻松地将面板的工作温度提高到最大额定值以上。正是这种太阳能负载带来的优势以及其卓越的亮度、对比度和色域，助力汽车制造商和一级供应商设计和推出新一代AR HUD。

其他资源

查看DLP3030-Q1汽车认证芯片组及其评估模块，了解有关此芯片组及其功能的更多信息。

4K超高清，看见更精彩的世界

2017-12-28T03:00:02Z

Other Parts Discussed in Post: DLP470TE

4K超高清 (UHD) 流媒体、播放器和蓝光影碟业务正在快速增长。4K UHD内容每帧数据包含800多万个像素 – 数量是全高清 (1080p) 内容的四倍多。

面临的挑战是如何呈现4K超高清内容的细节、景深以及身临其境的观感。我们已习惯使用大屏电视，50英寸1080p的电视几乎随处可见，而且4K大电视价格也逐渐亲民。可是，如果想体验到四倍的1080P电视所显示的细节，我们也可以合理假设需要四倍的屏幕尺寸。这就意味着4K UHD投影是唯一能够以合理价格呈现超大画面的显示技术。

在学校或商业环境中，投影显示非常有效，便于观众观看所有的细节。在家庭娱乐中，投影也能带来无比精彩的沉浸式体验。真正的4K UHD显示解决方案可以展现4K UHD规格要求的800万像素，呈现精准、清晰的图像，让你看清楚所有细节。

4K UHD技术的关键因素

一个像素只是图片中非常微小的单元。4K UHD内容中每帧的像素有800万，但并不是所有的像素显示都是相同的。4K UHD的800多万像素全部显示才能呈现出精确的图像。为了充分显示4K UHD内容的所有细节，显示设备需要具备优异的美国国家标准协会 (ANSI) 对比度，以及可以完美实现校准的像素、高成像速度和高质量的图像处理能力。

具有高ANSI对比度的图像可以在同一图片中呈现出非常暗的黑色和非常亮的白色，展现图像真实的对比度。很多技术引入其它的标准显示图像对比度，但这些对比度选项并不能同时在同一图片中呈现暗黑和亮白。例如，简单的“开/关”对比度指标仅对比全白屏和暗屏，但由于真实的图像是在单张图片中查看，因此在同一图像中显示最暗的黑色和最亮的白色至关重要。具备优异的ANSI对比度时，图像更明快、清晰，更具身临其境感。

成像面板是投影机的核心元件。面板技术通常基于液晶显示(LCD)、硅上液晶(LCOS)或德州仪器(TI) DLP®技术，组成成像元件阵列。屏幕上所见的像素均由这些成像元件生成。在DLP技术中，成像元件是一系列微镜，单个微镜尺寸约为人体红细胞大小。采用DLP技术的器件容纳的微镜数量可达数百万，切换速度快到无法想象。

部分投影仪采用不同的成像面板形成三原色：红色、绿色和蓝色。每组成像面板必须精确对准，从而保证每个像素中的三原色精确重叠。像素尺寸越小，制造过程中对准成像面板就越难。如果红色、绿色和蓝色像素未对准，就会导致显示颜色出现偏差。

DLP单芯片技术只使用一个成像面板就能显示所有颜色，避免可能存在的未对准问题，因此它是一种非常适合获得高分辨率图像和4K UHD内容的技术。

仔细查看黑色背景上的白色文本 – 如果在文本边缘看到红色、绿色或蓝色，则说明成像面板可能未对准。像素校准误差可能引起4K UHD图像颜色失真。

像素尺寸会随着分辨率的增大而缩小。720P分辨率的图像有100万个像素。1080P 分辨率的图像有200万个像素。4K UHD在投影幕上呈现的像素为800万。目前，4K UHD成像元件尺寸非常小，当使用多个成像器时，很难实现校准。这是4K UHD投影技术面临的最大挑战之一。

让所有像素物尽其用

美国消费技术协会(CTA)对4K UHD的定义为可以在屏幕上显示800万个像素的技术。但实际上并不是所有的“4K”投影技术都在屏幕上呈现4K UHD指定的800万个像素；有一些只呈现400万像素。为利用4K UHD内容的大量细节，显示800万个像素显然至关重要。核对你计划采用的技术的规格标准。查找UHD首字母缩略字。

显示4K超高清的任务之一就是通过高性价比的方式在屏幕上显示所有细节。利用成像元件产生多个像素，呈现极高品质、全800万个像素的4K UHD投影，便是有效的方式之一。这可以通过集成高速成像功能和高级信号处理功能实现。DLP 4K UHD技术利用高级图像处理算法创造出明亮、清晰、精确的高分辨率图片。

为何4K UHD技术应用如此之广？

4K内容充满动态丰富的细节。借助合适的4K UHD投影技术，细节就以更具价值的方式清晰呈现出来。可以想象一下显示技术在商业中的应用。演示过程中，你希望房间内每个人都可以清楚地看到幻灯片的细节。您是否经常看到带有密密麻麻的表格的幻灯片，而且需要很努力才能看清楚上面的数字？

4K UHD投影显示可以有效改善这些内容的可读性、呈现清晰的字符、生成平滑曲线和边界，使阅读和查看可视化数据更容易。4K UHD同样适用于学校，可以帮助学生查看和阅读尽可能多的内容。对家庭娱乐而言，4K UHD设备完全可以投影超大的屏幕，创造终极的娱乐体验。采用4K UHD技术的先进设备还具有便携式4K体验，可以让用户携带设备并查看点播内容。4K UHD DLP技术以精确、精度和细节著称，可以提升业务效率、实现更加有效的教育和更身临其境的家庭娱乐。

4K UHD投影显示技术的应用已突破传统的投影显示市场，如商业、教育和家庭影院，扩展至数字标牌、激光电视和移动式智能电视等新领域。

数字标牌可以让公司或组织在公用设施上传递实时信息，如餐厅或广告牌等。4K UHD设备支持高清晰细节和巨大的显示屏，这两者都是传递信息的有效方式。

激光电视是4K UHD超短焦投影显示的新应用，专门用于在起居室等环境光条件下播放流媒体点播视频。消费者可以将产品放在地板上，在特定的环境光抑制投影幕或墙上投影出100英寸或更大的显示屏。激光电视专为现代生活方式设计，即使在移动时也能呈现巨大的显示屏。通常，4K UHD激光电视都采用DLP技术，来呈现无以伦比的高清内容和沉浸式体验。

图1：激光电视改变观看体验

一般来说，移动式智能电视产品采用发光二极管(LED)照明。这种产品几乎只专注流媒体点播内容，并且几乎从不附带环境光抑制屏幕。而通常激光电视亮度可达3000流明，但一般而言，移动式智能电视的亮度级为1500流明或不到1500流明。这些产品正在推动4K UHD显示屏的发展，以应对快速增多的4K UHD流媒体内容。4K UHD移动式产品尺寸紧凑，非常便于携带，可以方便地将4K UHD显示屏迁移至新的地方。关于移动式智能电视的更多信息，请查看在线培训。

扩展4K UHD的使用范围

在去年发布的DLP660TE芯片组基础上，TI又推出了两款小型芯片组——DLP470TE和DLP470TP。DLP470TP是DLP产品中最紧凑的4K UHD解决方案，针对尺寸和功率进行了优化。这款芯片组最适合那些要求具有移动性，亮度级低于1500流明的应用。DLP470TE与DLP470TP具有许多共有特性，但前者可以针对亮度级超过1500流明以上的投影仪进行优化。DLP470TE比DLP470TP的封装尺寸更大，亮度级可达4000流明。

借助0.47英寸的细小对角线，可以在更小的设计模块中显示830万个像素，为主流市场打造性价比更高的显示解决方案。DLP470TE和DLP470TP 4K UHD芯片组的每个微镜显示四个像素，可支持基于DLP技术的4K UHD最小数字微镜芯片(DMD)。DLP 4K UHD芯片组系列可支持不同亮度级，利用芯片组的高亮度特征及小外形封装进行系统开发，可用于激光电视、数字标牌、游戏、公司和教育投影仪、移动智能电视等各种终端产品中，DLP 4K UHD推动显示产品无限可能。

图2：DLP660TE、DLP470TE和DLP470TP芯片组尺寸比较

在内容向4K UHD过渡的趋势下，市场必须做好应对之策。全新的4K UHD解决方案如DLP 4K UHD技术借助全新的创新技术和先进的图像处理算法可以出色地呈现出明亮、清晰、精密的图像。真正的4K UHD显示800万个像素，可以逼真地显示4K UHD内容，进一步提升观看、阅读和娱乐体验。

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/enlightened/archive/2017/12/05/seeing-more-with-4k-uhd-display

为物联网传感解决方案拨“云”见日

2017-08-22T14:22:20Z

作者：Michael (DLP) Walker，德州仪器（TI）

物联网(IoT) 正以前所未有的速度实现人、设备和云数据存储服务之间的互联。一些分析人员预测，到2020年，将会有500亿台数字设备与互联网产生连接。

在光谱学、3D机器视觉和智能家居应用等远程传感领域中，客户通过DLP技术创造着具有新型、独特功能的产品。在制药、农业和制造业等各种工业领域，开发人员和工程师使用的物联网功能也日益增多。

物联网的诸多工业可能性

在DLP技术支持下，手持分光计能够连接到存有数以千计参考材料的云支持数据库。例如，医院和药店的医务人员可以使用该解决方案对药物进行远程扫描，确定药物成分是否正确或者药品是否为正品。

在农业应用上，农民也能够从与数据库连接的移动手持分光计中获益。通过扫描谷物，将扫描结果与存储的参考数据进行实时对比，农民可以确定收获谷物的最佳时间。

遍布智能传感器的工厂可以使用3D机器视觉收集并存储数千份精确的产品体积测量数据。通过物联网，可以便捷地存储数据并进行快速分析，以监控工厂程序运行和提升工作质量。

推动物联网应用的因素

对于诸多市场来说，物联网无疑是一个极其诱人的机遇。从工厂到个人电子产品，公司都将各种智能化技术应用于产品的生产之中，实现更精细的控制、更敏锐的设计洞察力以及更高的效率。

成本是推动物联网应用的主要因素之一。今天，在全球收集数据所需要的大规模云存储的成本比以往任何时候都低。嵌入式处理器应用的产品范围变得日益广泛，从健身追踪器到冰箱都能找到其身影。

尽管数据量不断增长，但借助于功能强大、无处不在的计算设备，如智能手机和平板电脑等，数据管理反而变得更简单了。

尤其是随着Wi-Fi^®和互联网的普及，云连接变得更轻松，成本也更低廉。根据皮尤研究中心的数据，当前84%的美国人经常使用网络。

物联网下一步怎么走？

要实现文中提及的2020年预测，还有很多需要应对的挑战和问题。首先最重要的是，我们需要更多功率更低的创新传感技术和解决方案。许多客户也在尝试寻找使物联网集成更简便、更安全的方法。

在TI，我们通过丰富的技术文档为物联网应用提供多种支持，例如TI 参考设计，为使用TI模拟和嵌入式产品的项目提供帮助与支持。

我们还与广泛的合作伙伴网络携手合作，在提供差异化服务的同时，帮助生产商通过使用TI技术轻松地整合传感、连接和处理等功能。

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/enlightened/archive/2016/05/27/tapping-the-cloud-for-iot-sensing-solutions