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德州儀器的DLP技術憑什么征服了客戶?
君硅科技   瀏覽數:   發布日期:2018-01-24 10:13
 

 如果你隨便問一個工程師關于德州儀器(Texas Instruments,以下簡稱TI)的了解,我相信大部分人都會告訴你這是一個做模擬器件很強的半導體公司,他們的MSP430系列很受大家歡迎,他們的DSP也非常不錯。會有相對較小一部分人會加上:“TI的DLP技術很厲害,現在他們在投影相關市場表現非常兇猛。”

 
TI的DLP芯片
 
什么是DLP技術
 
DLP技術是行業領先的數字投影和顯示技術。
 
DMD的工作原理演示圖
 
從原理上看,DLP技術是以一種微機電(MEMS)元件為基礎,稱為數字微型反射鏡元件(Digital Micromirror Device,簡稱DMD) 。DLP芯片由高達800萬獨立微鏡組成,通過光學方式成像。據德州儀器(TI)DLP產品總經理兼TI高級副總裁Kent Novak介紹,DLP產品的第一個專利是由TI公司的Larry Hornbeck博士在1987年提交和發明的。
 
再者,DMD微芯片上面包含數量龐大的超小型數字光開關,它們是面積非常小(14微米)、外觀為四方型、并由鋁金屬制程的絞接式反射鏡,可以接受電子訊號代表的資料字節,然后產生光學字節輸出。
德州儀器(TI)DLP產品總經理兼TI高級副總裁Kent Novak
 
經歷近十年的發展推進,到了1996年,第一個商用的DLP系統正式出貨,當時推出的產品數字化投影機。之后產品就被廣泛應用到會議室、家庭和教室等環境。三年后,采用DLP技術放映機放了全球第一部數字化的電影《星球大戰前傳》。
 
在DLP產品推出了20多年后的2008年,越來越多的需求在消費電子領域,TI開始思考怎樣把整個DLP技術的效率進一步提升、把它的尺寸進一步縮小,幫助消費電子領域做更多創新的產品。于是就有了今天更多的微型投影產品。
 
為了進一步推進DLP技術在多方面的應用,2012年,TI成立了一個新的事業部,推動DLP技術在工業和傳感方向的應用。緊接著發布車規級別的DLP芯片。
TI DLP產品的發展史
DLP技術的應用領域
 
擁有優良特性的DLP技術能夠被應用到很多領域,正如Kent Novak所講:
 
“過去三十多年里,我們一直在做各種各樣的嘗試和創新,現在DLP技術已經被應用到了顯示、工業、傳感和車載等領域中去”。
 
首先是顯示領域;
 
Kent Novak表示,DLP技術是全球首位的,在固態光源(光源包括LED、激光,激光和LED的混合光源,不是用傳統燈泡)占有率最高的技術。截至目前為止,采用固態光源的DLP系統出貨了將近1300萬套,當中最重要的應用案例之一就是近年來在國內火熱的無屏電視。TI方面認為無屏電視將會是一個快速增長的時候。根據相關數據顯示,到2018年,無屏電視的出貨量高達165.5萬臺,對DLP產品來說,這將是一個很大的機遇。如米家產業鏈早一陣子發布的激光投影電視用的就是TI的DLP技術。
 
 
無屏電視的成長趨勢
 
其次就是工業應用;
 
因為DLP技術有精準的光控制能力,因此可以被應用到工業的多個領域。有開發者采用DLP技術,通過數字曝光的方式來做LED面板的蝕刻和修復;也有開發者把DLP技術應用到PCB電路板的印制中,因為它的響應速度非常快,所以能夠非常快速地實現 做流水線的生產。據反映,DLP技術在這個領域的響應速度和控制精度都非常高。
 
Kent Novak告訴記者,TI DLP技術的另一個成長非常快速市場是3D打印應用。他指出,因為DLP芯片支持UV光線,這樣開發者就可以在DLP產品的光“指引”下利用3D打印技術打印出非常精準的物品。手持便攜式的三維掃描儀也是DLP技術的一個方向,它可以采用單一的白光或藍光LED光源,通過快速的DLP技術掃描我們所有的物體,直接3D建模,用于3D打印。
 
使用TI DLP技術開發的3D 打印機
 
再次是傳感;
 
傳感也是DLP技術聚焦的另一個方面,如使用DLP技術打造產品光譜分析儀。在實際應用中,它可以對醫藥成分做精準的分析,HIA可以對醫藥成分原含量做分析,甚至是農作物的一些成分、水分含量的分析。
 
這類型產品在整個傳感應用領域都有非常廣闊的前景,Kent Novak強調。
 
基于TI DLP技術的光譜分析儀
 
最后就是車載市場;
 
自從2013年推出了車規級DLP芯片以后,TI就密鑼緊鼓地將這個產品推進到主機廠。得益于其優勢,就有車廠將這個技術應用到HUD(抬頭顯示)里面;還有一些開發者把DLP技術應用到智能大燈開發項目中。具體做法就是把DLP技術集成在大燈系統里,然后把車載的信息、導航信息、圖像等投射在路面上,更直觀地獲得相關信息。車燈甚至能檢測到斑馬線,主動的降低車速,禮讓行人。更厲害的甚至可以允許車輛與行人進行“溝通”。可以說DLP技術從各個方面給整個駕駛安全帶來很大的幫助。
 
為什么DLP技術如此受開發者青睞
 
 
從上文我們可以看出,TI的DLP產品幾乎能被開發者應用到各個領域,什么原因讓他們如此受歡迎?我覺得可以從Kent Novak的這些介紹中得到答案。他指出,DLP技術有幾個優勢:
 
第一,它是數字技術,大家都看到數字化的進程,這方面不用多說;
 
第二,DLP技術可以兼容目前所有的光源,比如燈泡光源、LED光源甚至激光光源,這對中國的市場來說是非常重要;
 
第三,DLP技術可以支持除了可見光之外可以到紫外、深紫外甚至到紅外光,對整個光譜范圍的支持,讓它們可以滿足除了顯示應用之外的很多工業創新的設計和產品的需求。
 
具體到實際應用中,這些優勢也是其他競爭者所無法比擬的。
 
首先是速度。因為DLP產品都是由微小的鏡片組成,所以它的響應速度是微秒級的,因此在一秒鐘可以切換數千次。這種高速的顯示速度給我們帶來很多創新的可能:里日入一些需要非常快速響應的新的應用,比如目前來講很熱門的增強現實(AR),通過這種非常高速的響應,可以讓增強顯示的應用更加真實。Kent Novak強調.
 
其次是分辨率。據我們觀察,采用TI DLP技術開發的產品基本上都在高清的分辨率以上,當中包括了HD、1080p甚至4K的分辨率。
 
再次是效率,這對產品的設計非常重要。效率,由于DLP系統的高效,所以大家看到在我們很多光學模組廠商可以做出非常小巧的光學引擎,可以實現高亮度、高分辨率,這樣可以幫助在座做產品能夠做得更加的便攜和小巧。
 
效率對產品設計非常重要。幾年前同樣尺寸的產品可能只有十個流明。但現在用了DLP技術之后,我們可以看到高達50、80甚至100流明以上的產品,這就是DLP技術帶來的明顯改變。
 
Kent Novak認為效率亮度最高可以有效提升亮度的產品,這個對微型投影、便攜式的產品非常重要。另外DLP技術也可以提供高達10萬流明的數字影院的產品,因此我們在亮度上有非常高效的表現。Kent Novak強調。
 
至于外形尺寸上,因為有了光學模組合作伙伴的支持,讓整個光學模組的體系不斷縮小,同時提供更高的分辨率和更高的亮度,這樣給在開發者做產品設計的時候帶來更多的彈性和靈活性,協助開發出差異化的產品。
 
加上對更寬的光譜的支持,這就使得DLP技術除了顯示之外,能夠滿足更多的新應用方向,比如在一些工藝和傳感應用上,讓DLP技術的廣泛應用成為可能。
 
根據Kent Novak的介紹,DLP技術可以提供非常寬的視角、非常高亮度的顯示影像;且偏光鏡片對基于DLP技術的HUD是沒有造成任何影響的。這就意味著我們可以帶著偏光太陽鏡駕駛并使用HUD。
 
值得強調一下的是,TI為了更好更快地幫助大家,聯合第三方合作伙伴,提供更多的技術資料和多層次應用,讓開發者能夠更快地地走過從想法到實現產品的過程,縮短方案的設計過程。
 
最重要的一點,那就是使用TI DLP開發出來的產品相對比較合理,能夠滿足消費者的期望。擁有那么多優勢的芯片,不正是市場所必須的嘛?
(責任編輯:js)

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