DLP，即 Digital Light Processing 的缩写，意为数字光处理。该技术采用的是 TI（德州仪器）研发的 DMD 芯片（Digital Micromirror Device，数字微型反射镜元件）。DMD 芯片堪称 DLP 技术的核心组件，其构造精妙复杂。它由数百万个高反射的铝制独立微型镜片组成，这些镜片微小却功能强大。每个镜片都能够通过数量极为庞大的超小型数字光开关来控制角度。这些超小型数字光开关犹如一个个精密的 “指挥官”，它们能够接受以电子讯号形式呈现的资料字节。当接收到这些电子讯号后，光开关会依据讯号指令对镜片角度进行调整，进而产生与之对应的光学字节输出。
从工作原理来看，当光线照射到 DMD 芯片上时，镜片不同的角度状态决定了光线的反射方向。镜片处于 “开” 的状态时，光线会向投影镜头方向反射，最终在屏幕上形成明亮的像素点；而当镜片处于 “关” 的状态时，光线则被反射到吸收器，不会参与成像，对应在屏幕上形成暗的像素点。通过快速切换镜片的状态，结合红、绿、蓝三原色光的顺序投影，就能在极短时间内组合出丰富的色彩和清晰的图像。
DLP 技术凭借 DMD 芯片展现出诸多显著优势。在图像显示方面，其能够实现高分辨率的图像输出，这得益于数百万个可独立控制的微型镜片，能够精准地呈现图像细节，为用户带来清晰锐利的视觉体验。而且，DLP 技术在对比度表现上十分出色，通过精确控制镜片反射和吸收光线，能够呈现出深邃的黑色和明亮的白色，极大地提升了图像的层次感和立体感。此外，DLP 技术响应速度快，这使得在播放动态画面时，能够有效减少拖影现象，画面流畅度高，无论是观看动作大片还是进行高速体育赛事直播，都能让观众不错过任何精彩瞬间。
在实际应用领域，DLP 技术和 DMD 芯片有着广泛的用武之地。在投影显示领域，DLP 投影仪被广泛应用于家庭影院、教育教学、商务办公以及大型演出和展览等场景。家庭影院中，用户借助 DLP 投影仪能够打造出沉浸式的观影环境，享受影院级别的视听盛宴；教育教学场景里，DLP 投影仪可以清晰展示教学课件、视频等资料，有助于提升教学效果；商务办公时，它能让演示文稿更加生动直观，提高沟通效率。在数字影院方面，DLP 技术也是主流的放映技术之一，为观众呈现出高质量的电影画面。此外，在一些新兴领域，如 3D 打印，DLP 技术通过快速固化光敏树脂材料，实现高精度的模型构建，推动了制造业的创新发展。DLP技术在AR HUD上的性能优势
DLP 技术在 AR - HUD 上的性能优势
现有的 HUD 大多是影像经光学组件反射投影至风挡玻璃上形成虚像。目前，绝大多数前装 HUD 虚像距离仅 2 - 2.5m，视场角 FOV 较小，虚像无法与道路实景结合，被称为 W HUD；而奔驰、大众、红旗等相关车型上的 HUD 虚像距离达 7.5m 以上，FOV 在 10° 以上，虚像有足够空间通过动态变化与道路实景产生结合感，被称为 AR HUD（增强现实型抬头显示）。
AR HUD 一般是传统 HUD 虚像距离的数倍，在阳光倒灌、散热、体积、成像等多方面面临诸多挑战。相比 TFT，DLP 在以下方面优势显著：
1、 稳定的成像质量（亮度）
AR HUD 为驾驶员提供的是车辆前方数米远的虚像，需在一定范围内可见。为使不同身高、体型的驾驶员都能清晰观察，需 AR HUD 具备足够大的眼盒范围。据 TI 研究数据，眼盒范围的增加以及更大的视场角 FOV，都要求 HUD 影像源提供更高亮度，以确保驾驶者观察到的图像质量。另一方面，随着温度升高，LED 亮度会降低。为支持恒定亮度，系统需设计为在最高温度下支持最大目标亮度，在较低温度下降低最大亮度。AR HUD 由于更大的 FOV 和眼盒，亮度要求已非常高，因此选择能以最低功耗支持所需流明预算的高效光源和成像技术至关重要，DLP 在这方面表现出色。2、太阳光倒灌问题
AR HUD 是投影系统，因光路可逆，外界光线会反向进入 HUD。HUD 对影像源发出的光有放大作用，外界光线经同一路径进入 HUD 则变为汇聚，如同太阳光经凸透镜汇聚易产生高温，即太阳光过载问题。TFT 形式的影像源一方面直接受高温影响，另一方面其材质耐高温程度不如 DLP，应对太阳光倒灌难度更大。而 DLP 成像时需通过光扩散屏，对太阳光有发散作用，可减少太阳光汇聚带来的不利影响。3、无偏振光影响
TFT 是 TFT - LCD 的简称，LCD 成像需通过 TFT 层（薄膜晶体管）实现，成像过程中需经滤光片确定允许通过的颜色，因此 TFT - LCD 产生的图像由偏振光组成。TFT-LCD的结构图，来源www.orientdisplay.com根据物理常识，偏振光只有在偏振方向一致时才能看清图像，所以当驾驶员佩戴由偏振片组成的太阳眼镜时，很容易看不见 TFT - LCD 形成的图像，这是 TFT 型 AR HUD 的硬伤。而 DLP 通过 RGB LED 或激光产生的光源直接成像，不存在偏振光问题。4、支持光波导和全息HUD设计
AR HUD 经 HUD 厂商结构优化后体积一般在 10L 以上，过大体积会过多挤占仪表板空间。DLP 技术支持 LED 与 Laser（激光）两种光源，使用激光光源时，DLP 可支持当下热门的光波导与全息薄膜投影方式，如代表厂商 Digilens、三极光电、苏大维格、珑璟光电等采用的光波导方案，以及 Way Ray 的全息薄膜形式的 AR HUD。DLP支持光波导方案，代表厂商：Digilens、三极光电、苏大维格、珑璟光电等DLP支持全息薄膜形式的AR HUD，代表厂商Way RayDLP 在 AR - HUD 应用上的优势可总结为以下四点：
- 1，相较于 TFT，DLP 更容易获得高亮度，TI 官网介绍其亮度大于 15K cd/m² ，且在不同温度下能保持一致图像质量。
- 2，由于 DLP 本身材质及结构优势，能更好应对太阳光倒灌问题。
- 3，DLP 不使用偏振光，即使驾驶员戴着太阳镜也能看到显示内容。
- 4，支持光波导和全息的 AR HUD 设计。
文章转自 微信公众号 陈同学的车灯设计汇
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