德州仪器：用DLP征服工业和汽车市场

　　提到DLP®技术，大部分人首先想到的就是在投影方面的应用。去年奥斯卡给德州仪器（TI）的Larry Hornbeck博士颁发了小金人，以嘉许其在DLP影院上的贡献，足以见证了DLP在投影方面的贡献。据介绍，过去二十年里，TI已经销售了超过4000万套DLP技术显示器，但这并不是DLP技术带来的全部。

　　和很多TI的其他产品一样，DLP技术也能被应用到除投影外的更多其他领域，包括3D打印等新兴领域。

　　德州仪器DLP®产品嵌入式业务总经理Mariquita Gordon

　　在2016慕尼黑上海光博会上，德州仪器DLP产品嵌入式业务总经理Mariquita Gordon女士为我们带来了DLP的技术和应用分享，为工程师使用DLP产品带来全新的思考。

　　工业领域选用DLP的原因

　　DLP技术由德州仪器的Larry Hornbeck博士在1987年发明。在接收数字信号后，DLP芯片能产生一系列的数字光脉冲。开发者将其应用到投影中，这样光脉冲在进入眼睛后，就能还原彩色的模拟图像。这也是DLP技术目前最普遍的应用。

　　在经过了几十年的发展后，除了视频投影外，TI将DLP技术应用延伸到工业领域。

　　“过去几年我们非常关注在四个很明确的市场，分别是3D的机器视觉，3D打印、数字曝光和近红外光谱分析。” Mariquita Gordon表示。

　　DLP在工业和汽车领域的应用

　　根据Mariquita Gordon介绍， DLP技术在波长、速度、分辨率和效率等多个方面具有其他技术所不具备的优势，主要体现在曝光速度、数据吞吐量、频率和研发效率上。

　　“工业应用中，我们赋予了DLP技术不同的一些功能。在这里面，DLP可以带来独特的优势或特点，这和我们针对视频显示的投影不太一样。如工业可以实现更高帧率的显示，像机器视觉、数字曝光下，每秒可以实现数以千个画面，这个显示速度是远远超过常规投影产品的。” Mariquita Gordon强调。

　　“常规投影对分辨率的更多关注的是图像质量，而在工业领域，分辨率的提升意味着更高分辨精度。DLP在做3D机器视觉时可以实现微米甚至以下等级的精度，在3D打印领域，更可以大大提高物体的分辨率。” Mariquita Gordon补充说。

　　而为了提高DLP的效率方面，TI也有不同的优势。按照Mariquita Gordon所说，

　　除了提出不同的系统架构，降低DLP的的成本、研发周期外，在实际应用中，DLP技术还可以协助提高产品的便携性。如在光谱分析方面，使用DLP技术做光谱分析可以做得非常小巧，能够直接使用电池驱动，极快速在现场完成物质的检测。

　　“从这个意义上讲也是极大的效率提升，因为以往肯定要放到实验室长时间的检测才能完成的工作。” Mariquita Gordon表示。

　　市场中的实际应用

　　在TI推出了一系列产品以后，并对DLP芯片的资料、技术和开发平台的大范围推广和普及后，DLP技术的各类应用也日渐火热。例如有开发者利用DLP的高速度和高数据吞吐量，实现PCB的无掩膜制板；也有人借助DLP的高分辨率和高速度，开发3D打印机；也有利用其不同波长产品，将DLP应用在光谱分析上。在光博会上，我们看到了不同集中极具代表性的应用：

　　（1）基于DLP4500芯片组的三维测量方案

　　DLP4500数字微镜器件（DMD）是一款数控MOEMS（微光机电系统）空间照明调制器（SLM）。当与适当的光学系统成对使用时，DLP4500可用于调制进入光的振幅和/或方向。DLP4500可生成具有速度、精度和效率的光发射图样。

　　具备0.45英寸（11.43mm）对角线微镜阵列、912×1140铝阵列，微米尺寸微镜、7.6µm微镜间距、高达WXGA分辨率（1280×800）的宽屏显示、24位，双数据速率（DDR）输入数据总线、80MHz~120MHz的输入数据时钟速率等数据特点。

　　北京闻泰科技就利用其开发出了一款可以实现三维测量和三维扫描等多样化应用的光学评估模组DLP LightCrafter4500，，除了可轻松地制作可携式且固定式的 3D 测量工具外，还可用于支援机器视觉与品管设备、牙科与视网膜扫瞄用的医疗成像装置、光谱仪、以及增强实境装置等领域的应用。其搭配的DLPC350控制器可让多部摄影机、感测器、以及其他周边设备同步产生两个输入/输出触发讯号，并支援追踪移动物体的互动显示功能。

　　（2）基于DLP9500 UV芯片组的3D打印解决方案

　　DLP9500UV有超过200万个微型反射镜（1920 x 1080），使终端设备只需凭借少量列印头来扩大曝光区域，同时支援列印型态尺寸将近1µm。此外还结合DLPC410 数字控制器、DLPR410配置 PROM与DLPA200 DMD微镜驱动，可加快微型反射镜加载速度。这款新产品有最高解析度的紫外线（UV）DLP芯片，可以使工业及医疗成像应用上的感光物质快速曝光与固化（cure）。

　　挪威光学公司基于其开发了一个分辨率高达1920*1080的3D打印光学系统，可支持245*247.5*128（长宽高，单位mm）的打印，这个产品的精度可以高达14-50μm。

　　Mariquita Gordon表示，在3D打印中，DLP可以通过把3D物体切片，一次投影一个片上图案到液体、光敏数字材料上，把它凝固以后再伸展下一层。这相比今天很多市场上看到的单点式的，像一把手枪一点点描出来，我们这是一次性地把一个面3D打印出来，这在速度和精确度上都有很大的提高。

　　（3）基于DLPNIRscan Nano评估木块的便携光谱分析仪

　　此款DLP芯片组由DLP4500NIR近红外数字微型反射镜元件（DMD）、DLPC350控制器、AM3358处理器和ADS1255 ADC组成。这款开发工具包支持快速、可编程模式速率，以及通过使用可靠的反射微电机系统（MEMS）微镜技术完成数字切换，可满足设计人员所需提供工厂及现场使用的高性能、经济的近红外光谱仪的各式需求。

　　DLP4500 NIR近红外芯片的主要特色及优点：

　　0.45 英寸对角线微镜阵列

　　912 x 1140 分辨率阵列（》 1 百万个微镜）

　　菱形阵列定向支持侧面照明，以实现简化高效光学设计

　　能够支持 WXGA 的显示分辨率

　　7.6μm 微镜间距

　　广州讯动网络科技利用这个芯片组开发出了一个便携式光谱分析仪曙光系列Di-Spec设备，设备体积仅为传统台式光谱仪器的五分之一，具有性价比良好、模型免维护、操作简便、支持多指标和应用的精准检测等特点，适用于企业专业实验室等多种场景使用，可广泛应用于农业、食品、环保、药品、化工等行业。

　　除了介绍这三种应用方案外，Mariquita Gordon还介绍了TI在2015年10月份上市的DLP9000X的芯片组，这款分辨率高达2560×1600同样具有极高的数据吞吐量，能够广泛适和3D打印、机器视觉和数字曝光等多方面的客户需求。另外还有支持UV波段的DLP7000这种照顾成本的产品，无一不体现出了TI对DLP技术在工业方面应用开发的强力支持。

　　而DLP产品作为一个光电产品，在应用开发方面门槛极高，这就不利于产品的大规模开发。

　　为解决这个问题，Mariquita Gordon表示：“我们在主动地构建一个生态圈，希望把上下游资源能整合到一起，以生态圈合作伙伴形式帮助终端客户更快实现产品化。”另外Mariquita Gordo还强调，TI将会根据客户需求，适度调整DLP产品的路线图，以期开发出最被客户需要的产品。

　　具备如此强大的性能，DLP技术势必会在工业和汽车领域干出一番大事，让我们拭目以待。