拆解基于DLP技術(shù)的掌上投影儀

　　再來看下光學(xué)引擎模塊上一個(gè)最重要的組件——數(shù)字微鏡器件 (DMD)，DMD看上去像一塊”小型PCB板“，信號(hào)經(jīng)由板上的裸銅焊點(diǎn)引出，通過另一塊帶有接口的PCB板與主板的信號(hào)相連，如下圖。

　　0.45英寸 WXGA DMD器件

　　對(duì)于光學(xué)模組，全球有Ti DLP芯片組專門的光學(xué)引擎模組生產(chǎn)商提供全套服務(wù)，如中國(guó)的紅蝶、iView、OnGine、華安光電，臺(tái)灣的APAC、旭智科技，韓國(guó)的Digital Optics、Sekonix、UneedElectro Inc等，不需要開發(fā)者投入更多的心力在這上面，而更專注于產(chǎn)品控制部分的電路設(shè)計(jì)。

　　接下來我們?cè)賮砜聪氯∠鹿鈱W(xué)引擎模組后的M115HD主板。從與小板相連的FPC處可以觀測(cè)到從小板上過來的信號(hào)主要是”流向“晨星半導(dǎo)體的MST7286以及微芯半導(dǎo)體的PIC24FJ32G。

　　M115HD主板電路

　　這里有必要解釋下，晨星半導(dǎo)體(Mstar)MST7286是一顆電視訊號(hào)解碼芯片，可以支持NTSC，PAL和SECAM等的電視信號(hào)解碼，并且支持一路HDMI和多路CVBS，S-video，而從小板上的電路設(shè)計(jì)我們已經(jīng)知道，其FPC排線過來的信號(hào)包括了解碼后的模擬電視信號(hào)源以及按鍵、紅外接收器的控制信號(hào)，MST7286這里的作用是將模擬信號(hào)源轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，而Microchip的16位單片機(jī)則擔(dān)任控制按鍵以及紅外接收器電路的角色。

　　再來看主板的背面，也是這個(gè)基于DLP技術(shù)投影儀核心部件Ti 光處理芯片DLPC6401所在。

　　Ti DLPC6401數(shù)據(jù)處理芯片

　　DLPC6401(DLPC6401數(shù)據(jù)手冊(cè))控制器特點(diǎn)：

• 　　基于ARM926微處理器 ，149.33MHz 主頻、集成 64Mb 幀存儲(chǔ)器、32KB內(nèi)部RAM
• 　　提供一個(gè) 30 位輸入像素接口
• 　　提供一個(gè)單通道、基于低壓差分信令 (LVDS) 的平板顯示 (FPD-Link) 兼容輸入接口
• 　　支持 45 至 120Hz 幀速率
• 　　完全支持 Diamond 0.45英寸 WXGA、高速，雙倍數(shù)據(jù)速率數(shù)字微鏡器件 (DMD) 接口
• 　　可編程脈寬調(diào)制 (PWM) 和捕捉定時(shí)器
• 　　兩個(gè) I2C 端口、兩個(gè)通用異步收發(fā)器 (UART) 端口(只用于調(diào)試)
• 　　專用發(fā)光二級(jí)管 (LED) PWM 發(fā)生器 、外部存儲(chǔ)器支持
• 　　屏幕顯示 (OSD)、初始屏幕顯示支持 、集成型時(shí)鐘生成電路
• 　　圖像處理：針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、寬和黑邊緣的自動(dòng)鎖 、1D 梯形失真校正、可編程后期色彩校正 (Degamma)

　　在文章前半部分，我們已經(jīng)了解了什么是DLP技術(shù)以及基于DLP技術(shù)投影儀的基本構(gòu)造，而我們此時(shí)看到的Ti DLPC6401數(shù)據(jù)處理芯片正是基于DLP技術(shù)的顯示控制器，主要用于控制0.45英寸 WXGA DMD器件。

　　在M115HD中，DLPC6401芯片處理來自MST7286的數(shù)字輸入圖像并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 DMD 所需要的位平面格式。然后針對(duì)每個(gè)像素微鏡，DMD 使用二元脈寬調(diào)制 (PWM) 來將光源反射至屏幕。 觀看者的眼睛將這個(gè)光源聚合在一起，就形成了鮮艷且清晰的圖像。DLP6401在系統(tǒng)控制中的主要作用為：

• 　　DMD電源和復(fù)位驅(qū)動(dòng)器控制
• 　　DMD水平和垂直顯示圖像抖動(dòng)
• 　　在實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，DLPC6401 器件提供用戶電子器件和 DMD 之間的方便接口，如
• 　　邊沿自適應(yīng)反交錯(cuò)、照度控制
• 　　DMD 所要求的數(shù)據(jù)重新格式化
• 　　一個(gè)針對(duì) DMD 幀數(shù)據(jù)的64Mb 內(nèi)部 DRAM

　　這樣可以讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)的更為小巧袖珍(如此時(shí)拆解的M115HD)，并且可以在較小電路板空間內(nèi)獲得高圖像質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)低成本的“袖珍”投影儀方案，魚和熊掌你都可以同時(shí)兼顧。當(dāng)然，DLPC6401的應(yīng)用遠(yuǎn)不僅此而已，可以涵蓋移動(dòng)電影院、移動(dòng)游戲、企業(yè)用投影儀、機(jī)頂盒、筆記本附件以及可佩戴顯示器等應(yīng)用。

　　經(jīng)過愛板網(wǎng)工程師多次拆解、組裝M115HD投影儀后，我們能大致繪制出其簡(jiǎn)易的硬件原理框圖如下，有興趣了解Ti DLP技術(shù)的朋友更可以訪問愛板網(wǎng)的評(píng)測(cè)文章TI DLP Lightcrafter開發(fā)模塊評(píng)測(cè)(一)、(二)。

　　DELL M115HD投影儀簡(jiǎn)要硬件原理框圖

　　最后小結(jié)一下，相比目前炒得炙手可熱的智能家居、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品，基于DLP技術(shù)的投影儀無疑顯得比較可靠、實(shí)際，無論是對(duì)產(chǎn)品性能的提升、亦或是功耗都有不小的進(jìn)步，換句話說，這才是真正能改變世界的產(chǎn)品。