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Texas Instruments DLP LightCrafterピコプロジェクターリファレンスデザインの概要





Habréでは、ピコプロジェクターのいくつかのレビューが既に公開されています：Aiptek PocketCinema V60およびV100 、およびSamsungのSP-H03 。



この記事では、投影モジュールを使用して組み込みデバイスを開発できるプラットフォームについて説明します。これは、Texas InstrumentsのDLP LightCrafter picoprojector（DLP3000-C300REF）のリファレンスデザインです。



最新のピコプロジェクターを支える技術はいくつかあります。DLP（デジタルライトプロセッシング）。 LCoS（シリコン上の液晶）およびLCD。 最後の2つは考慮しません。 デバイスで使用されているDLPテクノロジーについてもう少し説明します。



DLPの基礎は、デジタルマイクロミラーデバイス-DMD（デジタルマイクロミラーデバイス）-表面に単一のピクセルアレイに組み立てられた数十万個のマイクロミラーがあるチップです。







各ミラーは、初期位置から両方向にわずかな角度（10〜12度）だけずれることにより、「オン」および「オフ」状態を開始できます。 ミラーに入射する光は、光学系または側面（通常は冷却システム）に向けられます。 ハーフトーンを表示するには、パルス幅変調を使用してミラーを高速で「オン」から「オフ」に切り替えます。







エミッターとして、赤、緑、青のLEDが使用されます。



納入範囲



デバイス自体は小さな箱に入っていました。 ケーブルとソフトウェアはありません。すべてを個別に入手する必要がありますが、インターネットケーブルと標準ケーブルではこれは問題になりません。







内部は次の内容でした





  1. トリガー入力/出力
  2. ミニUSB
  3. 電源コネクタ
  4. ミニHDMI
  5. UART
  6. 電源コネクタ
  7. I2C
  8. FPGA SPIフラッシュプログラミングインターフェイス
  9. MSP430 / DLPC300フラッシュプログラミングインターフェイス
  10. オン/オフボタン
  11. 入力選択ボタン（DM365 /内部テストパターン/ HDMI）
  12. イーサネットPHY
  13. ファンコネクタ
  14. カメラ
  15. フォーカス管理
  16. ブートモードスイッチ
  17. マイクロSDカード


DLP LightCrafterリファレンスデザイン（DLP3000-C300REF）の技術的特徴：





デバイスは、2つの金属ベースのボードの「サンドイッチ」です。 近くには、フレキシブルケーブルでボードに接続されたラジエーターを備えた光モジュールがあります。 金属ベースは同時にヒートシンクとして機能します。 設計は信頼性が高く実用的です。 必要なコネクタはすべて、周囲と上部にあります。 原則として、開発デバイス向けのはずです。



回路図







EVMモジュールは、プロセッサボード、ドライバボード、および発光体で構成されています。 DM365は、Texas Instruments DaVinciテクノロジーに基づいたTMS320DM365マルチメディアプロセッサです。 組み込みLinuxの実行に使用されます。 FPGA-アルテラCyclone IV FPGAは、ビデオチャネル（HDMIまたはDM365）のミキシングを制御し、LEDの組み込みを制御して、パターンをすばやく表示するための内部バッファーを制御します。 DLPC300はDMDコントローラーです。 MSP430は、電源とLEDドライバーを管理します。



接続











打ち上げ







EVMを使用するために、Texas Instrumentsは、カメラ/ HDMIからの画像とビデオを表示し、ファームウェアを更新できるクロスプラットフォームグラフィックユーティリティを提供します。







APIによって提供されるコマンドラインの例もあります。







動作モード



内部パターン：







静止画像：







HDMIビデオ：







Micro-SDカードから起動するソフトウェア（Linux + rootfs）をビルドします



製造業者は、トラブルのない組み立てと自分のデバイス用のソフトウェアの立ち上げを担当しました。 通常のBSPが提案されており、短時間で健全なバイナリイメージを取得できます。



最初に、 リンクからLinux DVSDKをダウンロードしてインストールする必要があります。 ただし、DM365がサポートされているバージョン4.02は確かです。 マニュアルには、ホストはubuntu 10.04である必要があると書かれています。 しかし、インストールされたSDKをubuntu 12.04に簡単に移行しました。



さらにリンクで、DLP LightCrafter DM365 DVSDK（バージョン4.0）を見つけ、ダウンロードしてインストールする必要があります。 インストールされたファイルを含むChangesサブフォルダーから、置換ファイルを含むファイルを、以前にインストールされたLinux DVSDKファイルを含むフォルダーにコピーする必要があります。



アセンブリは、Mentor GraphicsのARM用Sourceryツールキットによって実行されます。 こちらからダウンロードしてインストールできます。 $ PATHの説明にツールチェーンプレフィックスへのパスを追加することを忘れないことが重要です。



アセンブリは、一連のコマンドmake、make all、およびmakeコンポーネントによって実行されます。 U-boot、uImage、およびrootfsイメージは、SDカードで使用するために収集されます。







これらすべてをSDカードにインストールするには、binフォルダにある既製のスクリプトmksdboot_lcr.shがあります。







スクリプトの完了後、カードをコネクタに挿入し、スイッチをコネクタに近づける必要があります。



ダウンロードには少し時間がかかります。







結論



Texas InstrumentsのLightCrafterと呼ばれる新しいピコ投影デバイス開発プラットフォームは、MEMSテクノロジー上に構築されたデジタルライトプロセッサ（DLP）を使用して、約50万個のマイクロミラーで画像を形成します。 RGB発光ダイオードが光源として使用され、最大20ルーメンの光を放出できます。 また、アクティブ冷却と熱管理システムを使用すると、50ルーメンを超える電力の光が得られるため、さまざまな条件でLightCrafterを使用できます。



DLP LightCrafterは、HDMI入力を備えたポータブルプロジェクターとして使用できるだけでなく、構造化された光パターン、作業波長（紫外線からほぼ赤外線まで）を変更できる複雑な照明の投影にも使用できます。



構造化されたライトパターンを投影する機能により、LightCrafterを使用して、3Dオブジェクトに触れることなく即座にキャラクタライズおよび認識できます。 3Dスキャンテクノロジーは、動く光のストリップをオブジェクトに投影し、3D形状再構成アルゴリズムを使用して反射したストリップの変形の測定値を分析することで機能します。 この機能は、非接触指紋スキャナーで人を識別するために使用できます。 DLPは、生体認証、顔、歯科、医療のスキャンに加えて、産業用制御システムからさまざまな科学機器まで、さまざまなアプリケーションで使用できます。 オプションのFPGAを使用すると、ライトパターンの出力周波数を毎秒4000に増やすことができます。



3Dスキャンを実装するには、対応する3D処理アルゴリズムを実装する外部カメラとソフトウェアが必要です。 プラットフォームの調整可能なシャッター入力/出力により、カメラ（および他の周辺機器）によるフレームのキャプチャを、ライトパターンの投影フレームと同期させることができます。



開発者は、USB経由のソフトウェアインターフェイス（API）または使いやすいグラフィカルユーザーインターフェイス（GUI）を使用して、投影画像を作成、保存、および表示できます。



強力なTMS320DM365デジタルプロセッサとARMコア上のLinux OSにより、完全に機能する組み込みシステムを開発できます。



したがって、新しい開発でDLP LightCrafterピコプロジェクターを使用すると、設計サイクルを短縮し、小さなフォームファクターを実現し、最終機器の低コストを実現できます。



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