德州儀器：用DLP征服工業(yè)和汽車市場

　　提到DLP?技術(shù)，大部分人首先想到的就是在投影方面的應(yīng)用。去年奧斯卡給德州儀器（TI）的Larry Hornbeck博士頒發(fā)了小金人，以嘉許其在DLP影院上的貢獻(xiàn)，足以見證了DLP在投影方面的貢獻(xiàn)。據(jù)介紹，過去二十年里，TI已經(jīng)銷售了超過4000萬套DLP技術(shù)顯示器，但這并不是DLP技術(shù)帶來的全部。

　　和很多TI的其他產(chǎn)品一樣，DLP技術(shù)也能被應(yīng)用到除投影外的更多其他領(lǐng)域，包括3D打印等新興領(lǐng)域。

　　德州儀器DLP?產(chǎn)品嵌入式業(yè)務(wù)總經(jīng)理Mariquita Gordon

　　在2016慕尼黑上海光博會上，德州儀器DLP產(chǎn)品嵌入式業(yè)務(wù)總經(jīng)理Mariquita Gordon女士為我們帶來了DLP的技術(shù)和應(yīng)用分享，為工程師使用DLP產(chǎn)品帶來全新的思考。

　　工業(yè)領(lǐng)域選用DLP的原因

　　DLP技術(shù)由德州儀器的Larry Hornbeck博士在1987年發(fā)明。在接收數(shù)字信號后，DLP芯片能產(chǎn)生一系列的數(shù)字光脈沖。開發(fā)者將其應(yīng)用到投影中，這樣光脈沖在進(jìn)入眼睛后，就能還原彩色的模擬圖像。這也是DLP技術(shù)目前最普遍的應(yīng)用。

　　在經(jīng)過了幾十年的發(fā)展后，除了視頻投影外，TI將DLP技術(shù)應(yīng)用延伸到工業(yè)領(lǐng)域。

　　“過去幾年我們非常關(guān)注在四個很明確的市場，分別是3D的機(jī)器視覺，3D打印、數(shù)字曝光和近紅外光譜分析?！?Mariquita Gordon表示。

　　DLP在工業(yè)和汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

　　根據(jù)Mariquita Gordon介紹， DLP技術(shù)在波長、速度、分辨率和效率等多個方面具有其他技術(shù)所不具備的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在曝光速度、數(shù)據(jù)吞吐量、頻率和研發(fā)效率上。

　　“工業(yè)應(yīng)用中，我們賦予了DLP技術(shù)不同的一些功能。在這里面，DLP可以帶來獨(dú)特的優(yōu)勢或特點(diǎn)，這和我們針對視頻顯示的投影不太一樣。如工業(yè)可以實(shí)現(xiàn)更高幀率的顯示，像機(jī)器視覺、數(shù)字曝光下，每秒可以實(shí)現(xiàn)數(shù)以千個畫面，這個顯示速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)投影產(chǎn)品的?！?Mariquita Gordon強(qiáng)調(diào)。

　　“常規(guī)投影對分辨率的更多關(guān)注的是圖像質(zhì)量，而在工業(yè)領(lǐng)域，分辨率的提升意味著更高分辨精度。DLP在做3D機(jī)器視覺時可以實(shí)現(xiàn)微米甚至以下等級的精度，在3D打印領(lǐng)域，更可以大大提高物體的分辨率?！?Mariquita Gordon補(bǔ)充說。

　　而為了提高DLP的效率方面，TI也有不同的優(yōu)勢。按照Mariquita Gordon所說，

　　除了提出不同的系統(tǒng)架構(gòu)，降低DLP的的成本、研發(fā)周期外，在實(shí)際應(yīng)用中，DLP技術(shù)還可以協(xié)助提高產(chǎn)品的便攜性。如在光譜分析方面，使用DLP技術(shù)做光譜分析可以做得非常小巧，能夠直接使用電池驅(qū)動，極快速在現(xiàn)場完成物質(zhì)的檢測。

　　“從這個意義上講也是極大的效率提升，因?yàn)橐酝隙ㄒ诺綄?shí)驗(yàn)室長時間的檢測才能完成的工作?！?Mariquita Gordon表示。

　　市場中的實(shí)際應(yīng)用

　　在TI推出了一系列產(chǎn)品以后，并對DLP芯片的資料、技術(shù)和開發(fā)平臺的大范圍推廣和普及后，DLP技術(shù)的各類應(yīng)用也日漸火熱。例如有開發(fā)者利用DLP的高速度和高數(shù)據(jù)吞吐量，實(shí)現(xiàn)PCB的無掩膜制板；也有人借助DLP的高分辨率和高速度，開發(fā)3D打印機(jī)；也有利用其不同波長產(chǎn)品，將DLP應(yīng)用在光譜分析上。在光博會上，我們看到了不同集中極具代表性的應(yīng)用：

　?。?）基于DLP4500芯片組的三維測量方案

　　DLP4500數(shù)字微鏡器件（DMD）是一款數(shù)控MOEMS（微光機(jī)電系統(tǒng)）空間照明調(diào)制器（SLM）。當(dāng)與適當(dāng)?shù)?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/4854/" target="_blank">光學(xué)系統(tǒng)成對使用時，DLP4500可用于調(diào)制進(jìn)入光的振幅和/或方向。DLP4500可生成具有速度、精度和效率的光發(fā)射圖樣。

　　具備0.45英寸（11.43mm）對角線微鏡陣列、912×1140鋁陣列，微米尺寸微鏡、7.6μm微鏡間距、高達(dá)WXGA分辨率（1280×800）的寬屏顯示、24位，雙數(shù)據(jù)速率（DDR）輸入數(shù)據(jù)總線、80MHz~120MHz的輸入數(shù)據(jù)時鐘速率等數(shù)據(jù)特點(diǎn)。

　　北京聞泰科技就利用其開發(fā)出了一款可以實(shí)現(xiàn)三維測量和三維掃描等多樣化應(yīng)用的光學(xué)評估模組DLP LightCrafter4500，，除了可輕松地制作可攜式且固定式的 3D 測量工具外，還可用于支援機(jī)器視覺與品管設(shè)備、牙科與視網(wǎng)膜掃瞄用的醫(yī)療成像裝置、光譜儀、以及增強(qiáng)實(shí)境裝置等領(lǐng)域的應(yīng)用。其搭配的DLPC350控制器可讓多部攝影機(jī)、感測器、以及其他周邊設(shè)備同步產(chǎn)生兩個輸入/輸出觸發(fā)訊號，并支援追蹤移動物體的互動顯示功能。

　?。?）基于DLP9500 UV芯片組的3D打印解決方案

　　DLP9500UV有超過200萬個微型反射鏡（1920 x 1080），使終端設(shè)備只需憑借少量列印頭來擴(kuò)大曝光區(qū)域，同時支援列印型態(tài)尺寸將近1μm。此外還結(jié)合DLPC410 數(shù)字控制器、DLPR410配置 PROM與DLPA200 DMD微鏡驅(qū)動，可加快微型反射鏡加載速度。這款新產(chǎn)品有最高解析度的紫外線（UV）DLP芯片，可以使工業(yè)及醫(yī)療成像應(yīng)用上的感光物質(zhì)快速曝光與固化（cure）。

　　挪威光學(xué)公司基于其開發(fā)了一個分辨率高達(dá)1920*1080的3D打印光學(xué)系統(tǒng)，可支持245*247.5*128（長寬高，單位mm）的打印，這個產(chǎn)品的精度可以高達(dá)14-50μm。

　　Mariquita Gordon表示，在3D打印中，DLP可以通過把3D物體切片，一次投影一個片上圖案到液體、光敏數(shù)字材料上，把它凝固以后再伸展下一層。這相比今天很多市場上看到的單點(diǎn)式的，像一把手槍一點(diǎn)點(diǎn)描出來，我們這是一次性地把一個面3D打印出來，這在速度和精確度上都有很大的提高。

　　（3）基于DLPNIRscan Nano評估木塊的便攜光譜分析儀

　　此款DLP芯片組由DLP4500NIR近紅外數(shù)字微型反射鏡元件（DMD）、DLPC350控制器、AM3358處理器和ADS1255 ADC組成。這款開發(fā)工具包支持快速、可編程模式速率，以及通過使用可靠的反射微電機(jī)系統(tǒng)（MEMS）微鏡技術(shù)完成數(shù)字切換，可滿足設(shè)計(jì)人員所需提供工廠及現(xiàn)場使用的高性能、經(jīng)濟(jì)的近紅外光譜儀的各式需求。

　　DLP4500?NIR近紅外芯片的主要特色及優(yōu)點(diǎn)：

　　0.45 英寸對角線微鏡陣列

　　912 x 1140 分辨率陣列（》 1 百萬個微鏡）

　　菱形陣列定向支持側(cè)面照明，以實(shí)現(xiàn)簡化高效光學(xué)設(shè)計(jì)

　　能夠支持 WXGA 的顯示分辨率

　　7.6μm 微鏡間距

　　廣州訊動網(wǎng)絡(luò)科技利用這個芯片組開發(fā)出了一個便攜式光譜分析儀曙光系列Di-Spec設(shè)備，設(shè)備體積僅為傳統(tǒng)臺式光譜儀器的五分之一，具有性價比良好、模型免維護(hù)、操作簡便、支持多指標(biāo)和應(yīng)用的精準(zhǔn)檢測等特點(diǎn)，適用于企業(yè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室等多種場景使用，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)保、藥品、化工等行業(yè)。

　　除了介紹這三種應(yīng)用方案外，Mariquita Gordon還介紹了TI在2015年10月份上市的DLP9000X的芯片組，這款分辨率高達(dá)2560×1600同樣具有極高的數(shù)據(jù)吞吐量，能夠廣泛適和3D打印、機(jī)器視覺和數(shù)字曝光等多方面的客戶需求。另外還有支持UV波段的DLP7000這種照顧成本的產(chǎn)品，無一不體現(xiàn)出了TI對DLP技術(shù)在工業(yè)方面應(yīng)用開發(fā)的強(qiáng)力支持。

　　而DLP產(chǎn)品作為一個光電產(chǎn)品，在應(yīng)用開發(fā)方面門檻極高，這就不利于產(chǎn)品的大規(guī)模開發(fā)。

　　為解決這個問題，Mariquita Gordon表示：“我們在主動地構(gòu)建一個生態(tài)圈，希望把上下游資源能整合到一起，以生態(tài)圈合作伙伴形式幫助終端客戶更快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化?！绷硗釳ariquita Gordo還強(qiáng)調(diào)，TI將會根據(jù)客戶需求，適度調(diào)整DLP產(chǎn)品的路線圖，以期開發(fā)出最被客戶需要的產(chǎn)品。

　　具備如此強(qiáng)大的性能，DLP技術(shù)勢必會在工業(yè)和汽車領(lǐng)域干出一番大事，讓我們拭目以待。