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　　文/莫延芬電子發(fā)燒友網(wǎng)原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處！

　　或許，德州儀器的DLP技術(shù)真正被大眾所認知，始于2015年的好萊塢奧斯卡頒獎禮。

　　就在2015年奧斯卡頒獎禮正式開始的前兩周，Larry博士將因其發(fā)明的數(shù)百萬片微鏡，在奧斯卡的“年度科學技術(shù)獎”上被授予奧斯卡獎，Larry因發(fā)明數(shù)字微鏡裝置(DMD)被授予“學院功績獎”。當2015年奧斯卡頒獎禮吸引全球矚目的時候，全球有近11.8萬臺基于德州儀器DLP技術(shù)的電影放映機在播放著精彩的影片。

TI Larry博士

　　德州儀器公司的DLP技術(shù)在投影，數(shù)字影院和微投等領(lǐng)域的應(yīng)用，至今已為人們熟知。

　　實際上，與消費或傳統(tǒng)投影領(lǐng)域不同，德州儀器技術(shù)在中國非傳統(tǒng)顯示領(lǐng)域中的應(yīng)用，工業(yè)市場(應(yīng)用于工程、工業(yè)領(lǐng)域)占比達到七成，還有一成多是來自于醫(yī)療，醫(yī)療設(shè)備制造方面的一些應(yīng)用。工業(yè)領(lǐng)域戰(zhàn)略之于德州儀器的重要性由此可見一斑。

　　由于DLP技術(shù)自身的技術(shù)難度及專利保駕護航，具有多行業(yè)跨領(lǐng)域的共性技術(shù)特質(zhì)，在積累能量提升競爭維度階位，將不排除在未來的一些行業(yè)具體應(yīng)用場景中，實現(xiàn)如科幻小說《三體》中所描述的顛覆性的“降維”打擊，值得引起重視。

　　本文將重點解讀德州儀器DLP技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用及未來應(yīng)用展望。

　　DLP技術(shù)在工業(yè)中核心應(yīng)用場景

　　速度非?？斓?a href='http://ttokpm.com/dianzichangshi/20180105611290.html' target='_blank' class='arckwlink_hide'>3D打印

　　首先講一下，這兩年紅得發(fā)紫的3D打印。事實上，DLP光固化3D打印機所使用到的一個核心零部件以及投影控制板，全都產(chǎn)自德州儀器。2015年，紅透半邊天的Carbon3D公司設(shè)計開發(fā)的高速3D打印機，使用的連續(xù)液面高速打印原理使用的就是DLP技術(shù)?；贒LP技術(shù)的3D打印機最大特點是：屬于面光源，一次性打印一整層，構(gòu)建速度不受層復雜性或部件數(shù)量的影響，所以速度非?？?。

　　快速和精確的3D測量

　　工業(yè)應(yīng)用中有50%是來自于3D測量，用DLP和相機還有一些算法的融合，然后去捕捉物體的三維結(jié)構(gòu)，這是一塊很大的市場。講講3D測量的工作原理。3D測量工作原理：利用DLP可以實現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)光，或者簡單來說是機器識別的、有一定格式的模式畫面，投影到需要被測量的物體上，這個物體高低不平，就會使得投影上去的圖像和實際原始的圖像有一個扭曲和差異，數(shù)碼相機能捕捉到這個差異，通過一系列的差異的對比，引入這個算法，就可以重構(gòu)這個物體本身的三維結(jié)構(gòu)，這個物體的遠近高低、起伏能夠測量出來。在傳統(tǒng)的很多工業(yè)應(yīng)用中，有不少是在使用2D/二維的檢測。當引入3D檢測的時候，整個檢測的精度和準確度會有更大的提高。

　　DLP芯片上有很多微鏡，大概數(shù)以十萬計的微鏡，每個微鏡都轉(zhuǎn)動非?？?，它大概1秒鐘能轉(zhuǎn)動超過5000次。利用高速成像的原理，可以在很短的時間內(nèi)投出大量的模式識別的畫面，能夠結(jié)合這個快速的攝像機，能夠在非常短的時間里，就能把物體的3D結(jié)構(gòu)捕捉出來。所以它在一些流動的、活動的物體上，也能實現(xiàn)3D的捕捉。

　　技術(shù)成熟的數(shù)碼曝光

　　很多PCB制板廠已經(jīng)采用數(shù)碼曝光技術(shù)。傳統(tǒng)的PCB制板都是通過掩膜(拍照)-菲林-光敏材料來完成，遮住的地方就沒有曝光，沒被遮住的地方就曝光，蝕刻線材。DLP技術(shù)，可以直接把紫外光照到面板上，面板對這個光進行控制，掃這個光敏材料，哪些地方需要被蝕刻，只需掃到上面，光敏就把這一層去掉了。尤其是在日本，甚至包括國內(nèi)，高速印刷板，尤其是高速、多層，對于線距要求非常精細的PCB板，開始有很多是采用DLP做的 PCB制板機來實現(xiàn)的。基于DLP技術(shù)的數(shù)碼曝光在成本上也是有優(yōu)勢的，由于DLP的顯示速度非?？?，一秒鐘就可以顯示幾萬幅這樣的模式識別的畫面。這也幫助在PCB制板能夠快速的去做大批量生產(chǎn)，能夠幫助提高整個制板的效率。

　　智能照明——不僅僅是傳統(tǒng)的可見光

　　你是否曾遇到體檢時的恐怖場面——手青了一塊，因為護士找半天找不到靜脈在哪里，結(jié)果被扎得遍體鱗傷!

　　記得有一款名叫Veinviewer的醫(yī)療產(chǎn)品。它是一個紅外攝像頭，由于血管的熱度和顏色會不一樣，它會先拍攝手的皮膚表面情況，拍攝出來以后，再結(jié)合投影，把這個畫面增強，再投影到手上，從而顯示出手的靜脈位置。利用這個產(chǎn)品幫助一些小孩子，或者一些靜脈不明顯的人，打針的時候就不會扎錯。在這個創(chuàng)新的應(yīng)用案例中，DLP對光的支持已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的可見光，還有很多應(yīng)用潛力供我們?nèi)ネ诰颉?/p>

　　光譜分析在石油勘探，水、食物的品質(zhì)的一些應(yīng)用

　　在這個應(yīng)用中，DLP充當一個什么樣的角色呢?像TI1080p的芯片，如果有一束寬波帶波長的白光，通過分光棱鏡把這個光分成不同wavelength 波段的光，均勻的照到面板上以后，可以控制這個面板來開關(guān)每一個微鏡，來決定什么樣的波段的光可以被轉(zhuǎn)出去，它是光波長非常精確的一個控制器件。有了這個能夠精確的產(chǎn)生不同波段的光以后，就可以利用這個來判斷一個物體，比如把這個光照到一個物體上，再有一個感光器件，就能判斷出來這個物體在不同波段光的照射下的吸收和反射的情況，最后得到一個光譜，也就是這個物體在不同光譜下的表現(xiàn)，來分辨出這個物體本身是什么。這在像石油勘探，水、食物的品質(zhì)，需要檢測物體的材質(zhì)等很多應(yīng)用里面，有廣泛的應(yīng)用空間。DLP芯片不單單可以支持可見光波段的光線，它還支持400納米一直到2000納米的紅外。

　　針對去年2016年上海慕尼黑電子展會展出的工業(yè)應(yīng)用中的重點產(chǎn)品，德州儀器公司DLP產(chǎn)品嵌入式產(chǎn)品總經(jīng)理Mariquita Gordon表示，德州儀器的DLP產(chǎn)品具有功能強大、更高分辨率、高效率以及支持400~700nm波段等核心競爭力，這讓它在那些需要精細分辨率或更快處理速度的一些工業(yè)設(shè)計如3D建模和快速物質(zhì)檢測等應(yīng)用場景優(yōu)勢顯著?，F(xiàn)場也可以看到一些DLP技術(shù)在3D打印、牙模、PCB制版以及通過光譜分析進行固體/液體檢測方面的具體應(yīng)用場景的案例。

　　當心！DLP技術(shù)是塊 “二向箔”

　　德州儀器的DLP技術(shù)應(yīng)用的確具有無限可能性。除了上文幾個核心應(yīng)用場景外，還有非常多的應(yīng)用場景將用到DLP技術(shù)，如航空業(yè)用模擬機的顯示系統(tǒng)；安防(DLP指紋識別系統(tǒng))一些新的應(yīng)用，比如3D的指紋，傳統(tǒng)是按在玻璃上，做一個二維的，三維的指紋識別，還有安防監(jiān)控的人臉識別，可做動態(tài)的三維的人臉識別；通過特征光譜可以進行非?？焖俚臋z測塑料/食品/環(huán)保（污水）/農(nóng)業(yè)（種子）/藥品/工業(yè)材料/油品的材質(zhì)和成分等。

　　不得不說的是，在近紅外光譜范圍之內(nèi)，很多物質(zhì)不管是液態(tài)還是固態(tài)，它的分子對特征光譜，一些特定波長的光線，有吸收或者反射的特性，可以非常強烈的反映出它的特征光譜，通過特征光譜可以進行非?？焖俚臋z測，比如藥物真假、藥物成份、物質(zhì)有沒有被污染。相信在隨著針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的光譜分析產(chǎn)品問世，這將是DLP先進光控制在未來應(yīng)用中的一個重大機遇。

　　這不，現(xiàn)在，可支持食品或皮膚分析以及可穿戴健康監(jiān)測器解決方案DLP 超級移動 NIR 光譜儀已經(jīng)橫空出世，開發(fā)人員還可通過創(chuàng)新型 iOS 與 Android 應(yīng)用來創(chuàng)建自己的數(shù)據(jù)收集和分析。

　　同時，由于DLP芯片上的微鏡具有高速、高精確度和靈活等特性，使得其能超越傳統(tǒng)投影顯示技術(shù)而帶來更多創(chuàng)新。DLP技術(shù)可實現(xiàn)3D投影、互動投影、更低的維護成本和高效的無燈泡投影等新型投影，也可應(yīng)用于除投影外的很多領(lǐng)域，包括尖端的3D印刷、工業(yè)檢測、3D掃描、光譜學、生物識別系統(tǒng)、化學分析和汽車解決方案等。未來，DLP技術(shù)將進一步向智能化發(fā)展：增強現(xiàn)實、互動式平視顯示、觸摸和基于手勢的控制臺、光刺激以及醫(yī)學儀器，VR/AR等都將是該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　前路也有挑戰(zhàn)。

　　未來， DLP產(chǎn)品不光要解決電路問題，還有光學問題，面對的客戶也都是各行各業(yè)的，因此德州儀器力圖構(gòu)建一個生態(tài)圈，可以把上下游資源整合到一起，據(jù)悉目前約有50個企業(yè)參與到DLP生態(tài)圈的建設(shè)。