1.1 DLP 技术在增强现实抬头显示器应用中的优势

本次 TI DLP 实验室视频将介绍 增强现实抬头显示中DLP 技术的优势。 在介绍增强现实抬头显示（或 AR HUD）中 DLP 技术的优势之前，我们先来 了解一下增强现实的定义。 在增强现实头戴设备中， 图形投射到司机的视场内， 与真实世界的物体进行交互并予以标记。 高级驾驶辅助系统(ADAS) 警报以及 导航提示等关键信息 均会叠加在真实世界中。 图形是根据汽车传感器数据 实时计算得出的，并直接投射在 司机的视线范围内，既提高了环境感知能力， 又能让司机始终将注意力放在路面上。 DLP 技术兼具高亮度和低功耗。 例如，一个 75流明的投射仪， 由 LED 供电时仅消耗 8.5 瓦电能， 其耗电量低于同类竞争技术的 一半。 DLP 技术可在汽车的工作温度范围内 保持颜色、对比度和亮度 一致。 太阳能负载性能出色，支持 20 米或以上的虚拟图像距离。 得益于高分辨率、高光学效率以及 高切换速度，DLP 技术可提供 清晰、明亮和鲜艳的 HUD 影像，而且色彩饱和度高。 最后，DLP 技术支持新一代 增强现实抬头显示解决方案， 如波导和全息薄膜。 DLP 技术的核心是 数字微镜器件 (DMD)。 DMD 是光学 MEMS器件，包含成千上万个 独立、快速转换且高度反射的 铝镜。 铝镜的物理特性和转换性能 不会随着温度的变化而降低， 能确保颜色、对比度和亮度一致。 DMD 镜片对 LED 和激光具有同样出色的反射效果， 因此支持 LED或激光照明光源。 除了性能不随温度变化和支持 当前的所有可用光源外， DMD 镜片还具有其他几项优势。 色彩饱和度不受 DMD 镜片 反射光线的影响。 照明光源决定色彩饱和度 水平。 因此，DLP 技术可提供明亮、鲜艳和高度饱和的色彩， 使用 LED 可实现高达 125% 的 NTSC 色域， 使用激光可实现高达 172% 的 NTSC 色域。 DLP 技术的另一个出色特性 是在佩戴偏光太阳镜时， HUD 图像仍可见。 DMD 镜片能反射可见光谱的 P 和 S 偏振光。 因此无需偏振滤光器。 AR HUD 的一个差异化特性 是支持较长的虚拟图像距离。 由于 HUD 光学系统具有放大作用， 因此，虚拟图像距离越长，聚集的阳光 就越多。 在基于 TFT 的系统中， 阳光聚焦在吸收性高的 TFT 面板上，导致温度显著上升 和潜在的损害。 而在基于 DLP技术的 HUD 中， 阳光聚焦在半透明的散射屏上， 然后在这里散焦和传输， 从而产生很小的温升。 选择一种成像技术时， 需要重点考虑的一点是 这项技术不仅能满足当前要求， 还能满足未来的要求。 新一代AR HUD 将需要 支持更宽的视场、更长的虚拟图像距离， 并显著减小在零件中的占用空间。 这些目标可通过波导和/或 全息薄膜等技术来实现， 两者均需直接的激光光源。 DLP 技术的激光光源支持， 加之高效率和高分辨率特性， 使其成为新一代 AR HUD 技术的理想成像技术。 有关 DLP汽车技术的更多信息，