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德州仪器的DLP技术凭什么征服了客户?
君硅科技   浏览数:   发布日期:2018-01-24 10:13
 

 如果你随便问一个工程师关于德州仪器(Texas Instruments,以下简称TI)的了解,我相信大部分人都会告诉你这是一个做模拟器件很强的半导体公司,他们的MSP430系列很受大家欢迎,他们的DSP也非常不错。会有相对较小一部分人会加上:“TI的DLP技术很厉害,现在他们在投影相关市场表现非常凶猛。”

 
TI的DLP芯片
 
什么是DLP技术
 
DLP技术是行业领先的数字投影和显示技术。
 
DMD的工作原理演示图
 
从原理上看,DLP技术是以一种微机电(MEMS)元件为基础,称为数字微型反射镜元件(Digital Micromirror Device,简称DMD) 。DLP芯片由高达800万独立微镜组成,通过光学方式成像。据德州仪器(TI)DLP产品总经理兼TI高级副总裁Kent Novak介绍,DLP产品的第一个专利是由TI公司的Larry Hornbeck博士在1987年提交和发明的。
 
再者,DMD微芯片上面包含数量庞大的超小型数字光开关,它们是面积非常小(14微米)、外观为四方型、并由铝金属制程的绞接式反射镜,可以接受电子讯号代表的资料字节,然后产生光学字节输出。
德州仪器(TI)DLP产品总经理兼TI高级副总裁Kent Novak
 
经历近十年的发展推进,到了1996年,第一个商用的DLP系统正式出货,当时推出的产品数字化投影机。之后产品就被广泛应用到会议室、家庭和教室等环境。三年后,采用DLP技术放映机放了全球第一部数字化的电影《星球大战前传》。
 
在DLP产品推出了20多年后的2008年,越来越多的需求在消费电子领域,TI开始思考怎样把整个DLP技术的效率进一步提升、把它的尺寸进一步缩小,帮助消费电子领域做更多创新的产品。于是就有了今天更多的微型投影产品。
 
为了进一步推进DLP技术在多方面的应用,2012年,TI成立了一个新的事业部,推动DLP技术在工业和传感方向的应用。紧接着发布车规级别的DLP芯片。
TI DLP产品的发展史
DLP技术的应用领域
 
拥有优良特性的DLP技术能够被应用到很多领域,正如Kent Novak所讲:
 
“过去三十多年里,我们一直在做各种各样的尝试和创新,现在DLP技术已经被应用到了显示、工业、传感和车载等领域中去”。
 
首先是显示领域;
 
Kent Novak表示,DLP技术是全球首位的,在固态光源(光源包括LED、激光,激光和LED的混合光源,不是用传统灯泡)占有率最高的技术。截至目前为止,采用固态光源的DLP系统出货了将近1300万套,当中最重要的应用案例之一就是近年来在国内火热的无屏电视。TI方面认为无屏电视将会是一个快速增长的时候。根据相关数据显示,到2018年,无屏电视的出货量高达165.5万台,对DLP产品来说,这将是一个很大的机遇。如米家产业链早一阵子发布的激光投影电视用的就是TI的DLP技术。
 
 
无屏电视的成长趋势
 
其次就是工业应用;
 
因为DLP技术有精准的光控制能力,因此可以被应用到工业的多个领域。有开发者采用DLP技术,通过数字曝光的方式来做LED面板的蚀刻和修复;也有开发者把DLP技术应用到PCB电路板的印制中,因为它的响应速度非常快,所以能够非常快速地实现 做流水线的生产。据反映,DLP技术在这个领域的响应速度和控制精度都非常高。
 
Kent Novak告诉记者,TI DLP技术的另一个成长非常快速市场是3D打印应用。他指出,因为DLP芯片支持UV光线,这样开发者就可以在DLP产品的光“指引”下利用3D打印技术打印出非常精准的物品。手持便携式的三维扫描仪也是DLP技术的一个方向,它可以采用单一的白光或蓝光LED光源,通过快速的DLP技术扫描我们所有的物体,直接3D建模,用于3D打印。
 
使用TI DLP技术开发的3D 打印机
 
再次是传感;
 
传感也是DLP技术聚焦的另一个方面,如使用DLP技术打造产品光谱分析仪。在实际应用中,它可以对医药成分做精准的分析,HIA可以对医药成分原含量做分析,甚至是农作物的一些成分、水分含量的分析。
 
这类型产品在整个传感应用领域都有非常广阔的前景,Kent Novak强调。
 
基于TI DLP技术的光谱分析仪
 
最后就是车载市场;
 
自从2013年推出了车规级DLP芯片以后,TI就密锣紧鼓地将这个产品推进到主机厂。得益于其优势,就有车厂将这个技术应用到HUD(抬头显示)里面;还有一些开发者把DLP技术应用到智能大灯开发项目中。具体做法就是把DLP技术集成在大灯系统里,然后把车载的信息、导航信息、图像等投射在路面上,更直观地获得相关信息。车灯甚至能检测到斑马线,主动的降低车速,礼让行人。更厉害的甚至可以允许车辆与行人进行“沟通”。可以说DLP技术从各个方面给整个驾驶安全带来很大的帮助。
 
为什么DLP技术如此受开发者青睐
 
 
从上文我们可以看出,TI的DLP产品几乎能被开发者应用到各个领域,什么原因让他们如此受欢迎?我觉得可以从Kent Novak的这些介绍中得到答案。他指出,DLP技术有几个优势:
 
第一,它是数字技术,大家都看到数字化的进程,这方面不用多说;
 
第二,DLP技术可以兼容目前所有的光源,比如灯泡光源、LED光源甚至激光光源,这对中国的市场来说是非常重要;
 
第三,DLP技术可以支持除了可见光之外可以到紫外、深紫外甚至到红外光,对整个光谱范围的支持,让它们可以满足除了显示应用之外的很多工业创新的设计和产品的需求。
 
具体到实际应用中,这些优势也是其他竞争者所无法比拟的。
 
首先是速度。因为DLP产品都是由微小的镜片组成,所以它的响应速度是微秒级的,因此在一秒钟可以切换数千次。这种高速的显示速度给我们带来很多创新的可能:里日入一些需要非常快速响应的新的应用,比如目前来讲很热门的增强现实(AR),通过这种非常高速的响应,可以让增强显示的应用更加真实。Kent Novak强调.
 
其次是分辨率。据我们观察,采用TI DLP技术开发的产品基本上都在高清的分辨率以上,当中包括了HD、1080p甚至4K的分辨率。
 
再次是效率,这对产品的设计非常重要。效率,由于DLP系统的高效,所以大家看到在我们很多光学模组厂商可以做出非常小巧的光学引擎,可以实现高亮度、高分辨率,这样可以帮助在座做产品能够做得更加的便携和小巧。
 
效率对产品设计非常重要。几年前同样尺寸的产品可能只有十个流明。但现在用了DLP技术之后,我们可以看到高达50、80甚至100流明以上的产品,这就是DLP技术带来的明显改变。
 
Kent Novak认为效率亮度最高可以有效提升亮度的产品,这个对微型投影、便携式的产品非常重要。另外DLP技术也可以提供高达10万流明的数字影院的产品,因此我们在亮度上有非常高效的表现。Kent Novak强调。
 
至于外形尺寸上,因为有了光学模组合作伙伴的支持,让整个光学模组的体系不断缩小,同时提供更高的分辨率和更高的亮度,这样给在开发者做产品设计的时候带来更多的弹性和灵活性,协助开发出差异化的产品。
 
加上对更宽的光谱的支持,这就使得DLP技术除了显示之外,能够满足更多的新应用方向,比如在一些工艺和传感应用上,让DLP技术的广泛应用成为可能。
 
根据Kent Novak的介绍,DLP技术可以提供非常宽的视角、非常高亮度的显示影像;且偏光镜片对基于DLP技术的HUD是没有造成任何影响的。这就意味着我们可以带着偏光太阳镜驾驶并使用HUD。
 
值得强调一下的是,TI为了更好更快地帮助大家,联合第三方合作伙伴,提供更多的技术资料和多层次应用,让开发者能够更快地地走过从想法到实现产品的过程,缩短方案的设计过程。
 
最重要的一点,那就是使用TI DLP开发出来的产品相对比较合理,能够满足消费者的期望。拥有那么多优势的芯片,不正是市场所必须的嘛?
(责任编辑:js)

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