新型DLPC347x控制器:適用大眾市場的3D掃描儀和3D打印機,推動DLP技術從工業(yè)向民用擴展
DLP技術的應用領域非常廣泛,它是先把影像信號經過數字處理,然后再把光投影出來。其原理是將通過UHP燈泡發(fā)射出的冷光源通過冷凝透鏡,通過光棒將光均勻化,經過處理后的光通過一個色輪,將光分成RGB三色,再將色彩由透鏡投射在DMD芯片上,最后反射經過投影鏡頭在投影屏幕上成像。
DLP技術是一種可靠性極高的全數字顯示技術,能在大屏幕數字電視、投影機和數碼相機等產品中提供最佳圖像效果,同時這種技術也廣泛用于滿足各種追求視覺圖像優(yōu)異質量的需求。以前DLP技術在工業(yè)領域應用居多,近年來,隨著數字家庭、3D打印、汽車電子的蓬勃發(fā)展,DLP技術在消費電子領域迎來了新的機遇,面向消費級的DLP產品成為市場的新需求。
作為最早研究DLP技術的廠商之一,德州儀器(TI)在1996年開發(fā)了第一個數字圖像產品,至今一直在致力于DLP技術的創(chuàng)新與應用。面對如此廣闊的市場前景,近日,TI推出了它們的新型DLPC347x控制器,該控制器具有先進光控制功能,封裝尺寸較小,可適用于大眾市場的3D掃描儀和3D打印機。
2018年7月11日下午,在深圳益田威斯汀酒店TI就最近推出的DLP產品舉行了創(chuàng)新應用媒體說明會,幾十家主流媒體與TI全球副總裁兼DLP產品事業(yè)部總經理 Ane Sacks女士、TI DLP產品中國區(qū)業(yè)務拓展經理鄭海兵先生等相關負責人進行了深入交流與探討。
DLP產品的核心應用在顯示DLP產品的核心應用是在顯示領域,從1987年TI 發(fā)明DLP技術以來,投影顯示一直是TI核心應用方向,Ane Sacks提到,采用DLP 技術的固態(tài)光源投影機已經出貨1300萬,預計今年的市場容量能夠達到近1800萬。
Ane Sacks表示,在顯示方面TI一直有大量創(chuàng)新,比如激光電視;在光控應用方向,除了數字曝光、3D打印、3D掃描和光譜分析等,DLP技術在工業(yè)上的應用案例還有很多;汽車電子方面,TI已有搭載采用DLP技術的HUD的汽車型號面市,未來將看到更多的采用DLP技術的汽車應用。
近年來,無屏電視、激光電視和移動智能電視在中國發(fā)展非常迅速,投影技術在這些產品里扮演者不可或缺的角色,市場潛力巨大。 “今年TI微投的出貨量約為400萬臺,其中一半來自于無屏電視,在移動智能電視領域,TI也會繼續(xù)關注,將DLP技術延展到更多創(chuàng)新應用之中。”編輯說道。
面板分辨率一直是投影領域的關鍵參數之一,TI推出的入門級4K平臺對應用產品的分辨率提升很大,未來TI會繼續(xù)創(chuàng)新,進一步幫助客戶提升分辨率。她還提到DLP技術在高亮度產品上也有出色表現,不管是大規(guī)模戶外工程投影還是數字影院,TI 的技術隨處可見。
DLP技術在工業(yè)、汽車領域的應用工業(yè)作為DLP技術主要的應用領域,在工業(yè)領域,TI DLP技術應用于半專業(yè)級到專業(yè)級的產品中,如手持式3D掃描產品就是一款介于專業(yè)級與消費級的產品,除此之外還有近紅外的光譜分析儀、3D打印機、數字曝光機等。
面對增速放緩、競爭激烈的汽車市場,很多廠商為了提升銷量,不得不在汽車顯示上下功夫,這也讓DLP技術在汽車上有了用武之地。Ane Sacks指出,在汽車領域,TI注重兩大應用方向:
一是抬頭顯示,TI DLP技術能做到智能抬頭顯示,可以在車前20米的距離呈現虛像,保證駕駛員在開車的時候目不轉睛,不需要來回移動視距來重新聚焦;這樣駕駛員可以非常專注的開車,而所有的虛像信息都會跟自然界融為一體,不會造成任何意外的傷害。
二是高分辨率智能大燈應用,TI DLP技術擁有高達130萬的微鏡片,造就了非常高的分辨率,同時還有防眩目的特點,另外利用DLP技術可以投射跟周邊環(huán)境融合的圖標和車況。
對于定制車規(guī)的應用,TI在芯片級別上做了進一步提升,目前芯片的溫度可以滿足-40度到105度的考驗,真正滿足出貨的需求。如今搭配DLP技術的AR HUD車型已經在量產發(fā)售,搭配DLP技術的高分辨率智能大燈的車型也即將面市。
TI發(fā)布新的芯片組,滿足更多的應用需求DLP技術一直在演變、創(chuàng)新和拓展新的應用方向,從數字影院、微投顯示、 HUD產品到現在的車規(guī)
TI最新發(fā)布的芯片組,包含TI DLP核心芯片,也就是成像面板和搭配的主控IC和主控芯片,347X這一系列的產品搭配了不同的DMD芯片,來滿足不同的民用級工業(yè)應用。
在掃描和打印領域,速度和精度是關鍵指標,基于DLP技術的打印在速度與精度上優(yōu)勢明顯。Ane Sacks提到, TI的客戶曾經用DLP3D打印機在8分鐘內打印出一個咖啡杯,速度優(yōu)勢對產品生產很關鍵,這也是TI將技術導入市場的強大動力。
TI DLP技術的優(yōu)勢談到TIDLP技術的優(yōu)勢,Ane Sacks表示,首先是捕捉精準,因為TI一直強調高精度,DLP芯片由很多鏡片組成,可以非常精準地控制每一個鏡片,做到一對一像素精度的掃描和捕捉;其次是精度高,TI DLP技術可以產生非常多3D的點云信息,所謂點云信息就是任何一個物體點的X、Y、Z的坐標信息,因為精度非常高,所以可以掃描出更多的這種點云信息;最后是靈活性,TI DLP技術支持不同波長,很多場景下不支持白光掃描,這時紅外光線的支持尤為關鍵。
在生活應用中,DLP技術也有優(yōu)勢,一是精度,DLP技術可以到微米級的精度,打印出的物體外表平滑并擁有高精度,能打印出牙齒甚至一些人工耳蝸的醫(yī)療設備;二是面打印,在任何一個時間點固化的時候,DLP技術都是一面一面的打印,所以效率高;三是可擴展性,DLP技術可以打印非常小的物體,如果要一次性打印大物體的話,您可以拓展TI方案;四是405MM波長的支持,很多3D打印機在樹脂固化的時候,都是固定在405MM的波長,對于405MM接近UV光的光譜的支持是TI 的一大特點。
Ane Sacks還提到,TI除了產品還有支持架構。針對 TI的IC、DLP芯片套片組,TI提供對應的軟件支持,如工具、開發(fā)套件、參考設計等。TI E2E support工程社區(qū)也能幫助客戶解決難題,任何客戶問題,都可到社區(qū)去提問,會有工程師回答,還有培訓課程等。
DMD與新型控制器搭配使用,3D打印速度提升5倍DLP的技術核心是DMD芯片,DMD器件是DLP的基礎,一個DMD可被簡單描述成為一個半導體光開關,50~130萬個微鏡片聚集在CMOS硅基片上。TI近期推出的新型DLP 控制器也在技術上做了很多創(chuàng)新。
據TI相關負責人對現場媒體人員介紹, 開發(fā)人員可將新型DLPC3470、DLPC3478或DLPC3479控制器與現有四種DLP Pico數字微鏡器件(DMD)中的一種搭配使用,來設計多款電池驅動的手持設備,DMD與新型控制器搭配使用,可使得3D打印速度比現有技術快5倍。
通過在更小的外形中進行精確模式控制,開發(fā)人員能夠以微米級的精確度捕獲對象的細節(jié),這給開發(fā)牙科掃描、3D建模和機器人3D視覺等應用帶來了優(yōu)勢。
TI通過持續(xù)創(chuàng)新,DLP技術從工業(yè)向民用擴展DLP技術發(fā)展到現在也有幾十年歷史,由于之前在工業(yè)上的應用居多,很多普通消費者對它的認知相對較少。隨著生活水平的提升,人們對成像的質量要求越來越高,而DLP成像逼真自然、可靠性高、可移動性強的特點正好可以滿足這個要求。
作為一家在DLP技術上非常有影響力的全球企業(yè),TI的一舉一動都備受關注,近期推出的DLP產品,就適用于廣泛的民用市場。Ane Sacks提到,TI也在嘗試讓DLP技術支持更多的客戶,起初DLP產品以商業(yè)應用為主,但隨著工業(yè)、消費和汽車電子的發(fā)展,TI開始推出適合這些客戶的產品,目前TI已經服務了很多消費級客戶,有很多架構支持不同客戶的需求。她還強調,TI發(fā)布的四個全新芯片組平臺可以把工業(yè)級的高分辨率、高效率拓展到民用市場,在不久的將來,大家或許就會看到199美金的3D打印機或99美金的手持掃描儀;把工業(yè)級精度帶到民用級產品上,這四個產品帶來了可能性
最后,TI全球副總裁兼DLP產品事業(yè)部總經理 Ane Sacks女士表示,發(fā)布新平臺是因為TI現有的工業(yè)平臺不適合消費級客戶做產品開發(fā)。為了更好地服務于消費級客戶,TI不斷地對產品進行優(yōu)化、迭代,滿足這類開發(fā)者的習慣和需求。未來TI將持續(xù)創(chuàng)新,服務不同客戶,滿足新的應用與市場。