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TI的獨門武器DLP技術,下一個殺手級應用是什麼?

2019-07-26
畢曉東
關鍵詞: DLP DLP230NP DLP650LNIR

         日前,2019年DLP産品創新應用研讨會在深圳舉辦,德州儀器及DLP技術相關廠商向與會觀衆呈現了豐富多彩的基于DLP技術的創新應用。

        DLP技術上世紀70年代被美國德州儀器的科學家提出,真正商業應用始于上世紀90年代。DLP技術的核心——數字微鏡器件(Digital Micromirror Device ,DMD)是德州儀器公司的獨家技術,全球隻有德州儀器能提供商業應用的DMD産品。

        德州儀器一直緻力于DLP技術的持續創新與推廣,一年一度的DLP創新應用研讨會,也成為DLP技術最新應用展示的盛會。

DLP技術的優勢

        提起DLP,大家通常首先想到的就是投影領域,DLP技術也經常被與投影領域3LCD、LCOS技術比較。然而,投影顯示領域的應用隻是DLP應用的一部分,德州儀器DLP領域的産品線目前主要劃分為三個闆塊,分别為顯示、光控制和汽車領域。之所以能夠應用到跨度較大不同領域,這源自于DLP技術本身所具有的優勢。

        德州儀器DLP Pico™産品線的全球總經理Frank Moizio先生介紹道,德州儀器的DLP技術的優勢主要體現在三個方面:

        第一是速度。DLP技術速度非常快,利用快速反應、快速響應可以實現很多事情,尤其是在視頻領域,快速可以使視頻做得更好。

        第二,DLP技術支持不同的光譜範圍。顯示是針對可見光;同時DLP對不可見光,紅外、紫外光線也有對應的方案來支持,以滿足特定的一些應用方向或應用需求。

        第三,DLP芯片可以從很小做到很大,可以讓投影産品做得非常小,也可以做到非常高亮的、非常大的産品形态。這樣産品覆蓋就非常廣。

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德州儀器DLP Pico™産品線的全球總經理Frank Moizio

        Frank  Moizio表示,DLP技術的發展來自于行業應用趨勢的推動:在投影和顯示領域,對産品便攜化的要求越來越多,此外,更加智能化和更具交互性也是投影顯示産品的重要發展趨勢;工業顯示領域,對精度和處理速度的要求越來越高;汽車領域,越來越多的智能化需求推動了更多智能顯示技術的發展;VR/AR的發展也使DLP技術有了更寬廣的應用舞台。

顯示與投影

        本次論壇,現場展示的與顯示相關的創新應用主要還是在智能家居及個人電子設備領域。首先是高清視頻投影方案,現場展示的桌面式的投影,可以實現短距離的高清投影顯示。在投影顯示加上一些觸控功能,會帶來更多的應用場景和使用體驗,為智能家居領域的應用帶來更多的創意。在可穿戴領域,AR眼鏡、VR眼鏡甚至MR眼鏡,都能看見DLP技術的身影。另一個領域是桌面型的3D打印投影,Frank Moizio表示,目前桌面型的3D打印處于市場前期,預計在不久的将來,可能會出現3D打印普及到普通的民用消費級市場的産品形态。

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基于DLP技術的近距離大屏高清投影方案

        德州儀器有非常廣泛的DLP産品組合,可以對應不同技術規格的需求。從0.2英寸的DMD一直到0.47英寸,可以支撐從360p分辨率一直到4K分辨率。Frank  Moizio表示,所有的這些技術可以延展到非傳統顯示行業領域,比如三維掃描、3D打印、數字曝光、光譜分析,這些都依賴于同樣的技術基礎,都是DLP技術應用的拓展和産品的更新。

        移動便攜投影産品是顯示投影領域的一個熱門應用,在手機配件移動便攜投影産品方面,TI可以做到非常小的光學引擎,帶來非常移動便攜的産品形态。

        針對移動便攜應用,TI今年新推出了一款DMD産品DLP230NP,是一款0.23英寸的1080p的芯片組。Frank Moizio表示,DLP230NP的發布,讓德州儀器成為在市面上所有技術裡最小尺寸實現1080p的方案,這是非常大的突破。

        該款芯片組的特點:一是光學效率,該款芯片組的效率可以提供非常好的使用體驗和效果,讓更小體積的産品得到最大的輸出;二是小尺寸,0.23英寸的體積可以在産品設計時,提供非常好的控制;三是高亮度,目前0.23英寸的平台,可以超過200流明的亮度,讓整個使用體驗提升一個台階。

工業領域

        DLP技術在工業領域的應用主要在三個領域:3D機器視覺、數字打印和光譜傳感。

        3D機器視覺,通俗來講是3D掃描應用。在自動在線檢測、牙齒掃描等一些對精度要求非常高的掃描領域, DLP技術有着非常好的優勢。DLP技術對于可掃描的圖案,可以提供非常靈活的選擇。它在非常高精度的情況下,根據最終掃描物體的要求,可以選擇不同的掃描圖案,帶來更多産品設計的靈活性,使掃描精度、速度、效率得到最大化的提升。

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基于DLP技術的3D掃描方案

        數字打印。不管是3D打印還是2D打印,DLP技術都有非常高的精度、速度和效率,可以大幅提升打印時效性。

        光譜分析。Frank Moizio表示,DLP技術在光譜分析上是一個突破性的進展,它可以帶來非常小體積的光譜分析儀,另外在信噪比上,DLP産品相比于傳統技術而言,在各方面的檢測性能和指标上都有非常大的突破。隻要是固态或者液态的物質,都可以通過DLP技術的光譜分析儀快速做成分鑒定。

        TI在工業應用方面新推出了一款産品——DLP650LNIR。這是首個适用于大功率近紅外系統的DMD。該DMD設計能夠支持波長範圍950nm到1150nm光波段近紅外并進行光譜優化,功率達160 W。這顆芯片組可以把我們帶到近紅外領域,使金屬粉末打印成為可能,幫助DLP技術從支持3D領域擴展到了金屬粉末打印。無論是UV還是近紅外,DLP技術仍然可以保持固有的優勢,高分辨率、高精度、160W高功率确保在激光燒結成型上達到最好的3D産品打印質量。工業近紅外可以應用于3D打印、數字打印和動态激光打标。

汽車領域

        DLP技術在汽車電子行業有很多應用的可能性,其中兩個TI比較注重的應用領域是增強現實擡頭顯示和高分辨率智能前照燈。

        Frank Moizio介紹,增強現實擡頭顯示的應用已經有車在批量出貨。TI的DLP芯片是車規認證芯片,可以支持從-40℃到105℃的工作範圍。用戶在開車時,擡頭顯示需要把信息投射到多媒體上,它可以呈現車前20 m範圍内可以看到信息。因此當用戶在駕駛時,在看HD提供的信息時,依舊可以持續專注在路面的路況,不會因此而分散注意力,從而造成一些不必要的問題。

        另一個應用是自适應大燈。Frank Moizio介紹,自适應大燈有超過百萬級的小的微鏡片,高精度的投影燈,可以在駕駛員開車時照到更遠的地方。由于我們有自适應的控制,以及包括對DMD芯片的控制,可以去除掉對行人和駕駛員的負面影響,因此用遠光可以照到更多的路面,更加安全。同時,它可以和路人做一個交互,如果開車時有路人需要過馬路,自适應大燈可以投射出一條人行道示意路人可以安全通過,不論對行人還是駕駛員都是安全的輔助。自适應大燈增加了人和環境、駕駛員和行人、駕駛員和路況溝通的過程。

        除了上述兩個應用,DLP技術也可适用于汽車透明車窗投影,在保持車窗透明度不幹涉駕駛員視野的同時,可以顯示足夠多的信息,提供更多的交互。

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車窗投影

 

        德州儀器的DLP技術,不論是在顯示、工業還是汽車,所展示的應用都充滿創意,令人贊歎。在數字顯示領域因為為行業帶來革命性創新而榮獲奧斯卡獎的DLP技術,在工業和汽車領域的應用更加讓人期待,能夠使DLP技術爆炸式增長的殺手級應用,也許即将到來。