当心！DLP正在实施“降维打击” - AD技术

　　文/莫延芬电子发烧友网原创，转载请注明出处！

　　或许，德州仪器的DLP技术真正被大众所认知，始于2015年的好莱坞奥斯卡颁奖礼。

　　就在2015年奥斯卡颁奖礼正式开始的前两周，Larry博士将因其发明的数百万片微镜，在奥斯卡的“年度科学技术奖”上被授予奥斯卡奖，Larry因发明数字微镜装置(DMD)被授予“学院功绩奖”。当2015年奥斯卡颁奖礼吸引全球瞩目的时候，全球有近11.8万台基于德州仪器DLP技术的电影放映机在播放着精彩的影片。

TI Larry博士

　　德州仪器公司的DLP技术在投影，数字影院和微投等领域的应用，至今已为人们熟知。

　　实际上，与消费或传统投影领域不同，德州仪器技术在中国非传统显示领域中的应用，工业市场(应用于工程、工业领域)占比达到七成，还有一成多是来自于医疗，医疗设备制造方面的一些应用。工业领域战略之于德州仪器的重要性由此可见一斑。

　　由于DLP技术自身的技术难度及专利保驾护航，具有多行业跨领域的共性技术特质，在积累能量提升竞争维度阶位，将不排除在未来的一些行业具体应用场景中，实现如科幻小说《三体》中所描述的颠覆性的“降维”打击，值得引起重视。

　　本文将重点解读德州仪器DLP技术在工业中的应用及未来应用展望。

　　DLP技术在工业中核心应用场景

　　速度非常快的3D打印

　　首先讲一下，这两年红得发紫的3D打印。事实上，DLP光固化3D打印机所使用到的一个核心零部件以及投影控制板，全都产自德州仪器。2015年，红透半边天的Carbon3D公司设计开发的高速3D打印机，使用的连续液面高速打印原理使用的就是DLP技术。基于DLP技术的3D打印机最大特点是：属于面光源，一次性打印一整层，构建速度不受层复杂性或部件数量的影响，所以速度非常快。

　　快速和精确的3D测量

　　工业应用中有50%是来自于3D测量，用DLP和相机还有一些算法的融合，然后去捕捉物体的三维结构，这是一块很大的市场。讲讲3D测量的工作原理。3D测量工作原理：利用DLP可以实现一些结构光，或者简单来说是机器识别的、有一定格式的模式画面，投影到需要被测量的物体上，这个物体高低不平，就会使得投影上去的图像和实际原始的图像有一个扭曲和差异，数码相机能捕捉到这个差异，通过一系列的差异的对比，引入这个算法，就可以重构这个物体本身的三维结构，这个物体的远近高低、起伏能够测量出来。在传统的很多工业应用中，有不少是在使用2D/二维的检测。当引入3D检测的时候，整个检测的精度和准确度会有更大的提高。

　　DLP芯片上有很多微镜，大概数以十万计的微镜，每个微镜都转动非常快，它大概1秒钟能转动超过5000次。利用高速成像的原理，可以在很短的时间内投出大量的模式识别的画面，能够结合这个快速的摄像机，能够在非常短的时间里，就能把物体的3D结构捕捉出来。所以它在一些流动的、活动的物体上，也能实现3D的捕捉。

　　技术成熟的数码曝光

　　很多PCB制板厂已经采用数码曝光技术。传统的PCB制板都是通过掩膜(拍照)-菲林-光敏材料来完成，遮住的地方就没有曝光，没被遮住的地方就曝光，蚀刻线材。DLP技术，可以直接把紫外光照到面板上，面板对这个光进行控制，扫这个光敏材料，哪些地方需要被蚀刻，只需扫到上面，光敏就把这一层去掉了。尤其是在日本，甚至包括国内，高速印刷板，尤其是高速、多层，对于线距要求非常精细的PCB板，开始有很多是采用DLP做的 PCB制板机来实现的。基于DLP技术的数码曝光在成本上也是有优势的，由于DLP的显示速度非常快，一秒钟就可以显示几万幅这样的模式识别的画面。这也帮助在PCB制板能够快速的去做大批量生产，能够帮助提高整个制板的效率。

　　智能照明——不仅仅是传统的可见光

　　你是否曾遇到体检时的恐怖场面——手青了一块，因为护士找半天找不到静脉在哪里，结果被扎得遍体鳞伤!

　　记得有一款名叫Veinviewer的医疗产品。它是一个红外摄像头，由于血管的热度和颜色会不一样，它会先拍摄手的皮肤表面情况，拍摄出来以后，再结合投影，把这个画面增强，再投影到手上，从而显示出手的静脉位置。利用这个产品帮助一些小孩子，或者一些静脉不明显的人，打针的时候就不会扎错。在这个创新的应用案例中，DLP对光的支持已经突破了传统的可见光，还有很多应用潜力供我们去挖掘。

　　光谱分析在石油勘探，水、食物的品质的一些应用

　　在这个应用中，DLP充当一个什么样的角色呢?像TI1080p的芯片，如果有一束宽波带波长的白光，通过分光棱镜把这个光分成不同wavelength 波段的光，均匀的照到面板上以后，可以控制这个面板来开关每一个微镜，来决定什么样的波段的光可以被转出去，它是光波长非常精确的一个控制器件。有了这个能够精确的产生不同波段的光以后，就可以利用这个来判断一个物体，比如把这个光照到一个物体上，再有一个感光器件，就能判断出来这个物体在不同波段光的照射下的吸收和反射的情况，最后得到一个光谱，也就是这个物体在不同光谱下的表现，来分辨出这个物体本身是什么。这在像石油勘探，水、食物的品质，需要检测物体的材质等很多应用里面，有广泛的应用空间。DLP芯片不单单可以支持可见光波段的光线，它还支持400纳米一直到2000纳米的红外。

　　针对去年2016年上海慕尼黑电子展会展出的工业应用中的重点产品，德州仪器公司DLP产品嵌入式产品总经理Mariquita Gordon表示，德州仪器的DLP产品具有功能强大、更高分辨率、高效率以及支持400~700nm波段等核心竞争力，这让它在那些需要精细分辨率或更快处理速度的一些工业设计如3D建模和快速物质检测等应用场景优势显著。现场也可以看到一些DLP技术在3D打印、牙模、PCB制版以及通过光谱分析进行固体/液体检测方面的具体应用场景的案例。

　　当心！DLP技术是块 “二向箔”

　　德州仪器的DLP技术应用的确具有无限可能性。除了上文几个核心应用场景外，还有非常多的应用场景将用到DLP技术，如航空业用模拟机的显示系统；安防(DLP指纹识别系统)一些新的应用，比如3D的指纹，传统是按在玻璃上，做一个二维的，三维的指纹识别，还有安防监控的人脸识别，可做动态的三维的人脸识别；通过特征光谱可以进行非常快速的检测塑料/食品/环保（污水）/农业（种子）/药品/工业材料/油品的材质和成分等。

　　不得不说的是，在近红外光谱范围之内，很多物质不管是液态还是固态，它的分子对特征光谱，一些特定波长的光线，有吸收或者反射的特性，可以非常强烈的反映出它的特征光谱，通过特征光谱可以进行非常快速的检测，比如药物真假、药物成份、物质有没有被污染。相信在随着针对不同应用领域的光谱分析产品问世，这将是DLP先进光控制在未来应用中的一个重大机遇。

　　这不，现在，可支持食品或皮肤分析以及可穿戴健康监测器解决方案DLP 超级移动 NIR 光谱仪已经横空出世，开发人员还可通过创新型 iOS 与 Android 应用来创建自己的数据收集和分析。

　　同时，由于DLP芯片上的微镜具有高速、高精确度和灵活等特性，使得其能超越传统投影显示技术而带来更多创新。DLP技术可实现3D投影、互动投影、更低的维护成本和高效的无灯泡投影等新型投影，也可应用于除投影外的很多领域，包括尖端的3D印刷、工业检测、3D扫描、光谱学、生物识别系统、化学分析和汽车解决方案等。未来，DLP技术将进一步向智能化发展：增强现实、互动式平视显示、触摸和基于手势的控制台、光刺激以及医学仪器，VR/AR等都将是该技术的应用领域。

　　前路也有挑战。

　　未来， DLP产品不光要解决电路问题，还有光学问题，面对的客户也都是各行各业的，因此德州仪器力图构建一个生态圈，可以把上下游资源整合到一起，据悉目前约有50个企业参与到DLP生态圈的建设。