德州儀器:如何優化微型投影系統的亮度

通常在客戶初次接觸TI DLP® Pico™ 顯示技術時，最常見的兩個問題就是：

· 我需要多大的亮度（實測的流明值）？

· 在我的整機系統里，最終能夠實現多大的亮度？

亮度[1]看起來是一個簡單的技術指標。但對于一個特定的微型投影系統來說，需要多大的亮度、以及在實現更高亮度時應該如何權衡系統設計的各個方面，卻是一個復雜的任務。

我需要多大的亮度？

對于一個特定的終端設備來說，一個微型投影系統所需要的亮度主要取決于三個因素：

· 屏幕尺寸(投影畫面的大小)

· 所要求的圖像亮度（測量單位為cd/m²或尼特）

· 環境光

通常情況下，屏幕尺寸越大，圖像所需亮度越高，投影機的亮度也要越大。此外，周圍環境光的強度會明顯影響特定屏幕尺寸所需的亮度。綜合考慮投射畫面大小和周邊環境光的因素，用戶在使用DLP Pico芯片設計整機系統時，可以參考下圖1建議的投影機亮度值和相應的DLP芯片組。

圖1：針對不同圖像尺寸和環境亮度等級的建議投影儀亮度

能夠實現多大的亮度？

要回答能夠實現多大亮度這一問題，十分重要的一點是理解表格1中那些可以在系統設計時進行更改的關鍵變量。要實現一個亮度更高的LED投影解決方案，往往需要將其中的一些變量調高。

表1：投影系統的關鍵變量和影響

為了更好的理解這些變量，我們來仔細研究一個光學模塊。

圖2：光學模塊示例（DLP數字微鏡器件 [DMD]，RGB LEDs、光學元件、底座和LED散熱片）

TI提供多種DLP Pico芯片組給第三方公司，這些第三方公司設計和制造光學模塊，并將其提供給系統集成廠商。這些光學模塊通常包括一個DMD、紅綠藍 LED光源和若干光學元件。不同的光學模塊也許具有不同的亮度等級，這主要取決于DMD大小、LED尺寸和光學設計的組合。一個指定的光模塊也會由于LED 功率的不同而具有不同的亮度。

如果給光學模塊的LED通電并且將視頻內容傳送至DLP控制芯片，那么光學模塊會投射出圖像。如圖3所示，當LED上的功率增加時，亮度隨之增加，但增速變慢；同時，LED的發熱量會越來越大。

圖3：LED功率的增加如何影響亮度和散熱量

TI于近期發布了一份標題為TI DLP Pico系統設計：亮度要求和折衷的應用說明書，深入研究了這個話題。此外，TI還創建了一份可下載的亮度和投射比計算器工具。這些互相補充的資源能夠幫助開發人員以及那些正在集成DLP Pico技術的品牌客戶更好地理解這些要求和權衡設計，以優化投影亮度。

 [1]在這篇博文中，亮度是指實測亮度值，或者說是一臺投影機的實際光強輸出。