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这么多DLP创新应用,你可曾想到?

时间:2019-08-06 作者:赵明灿 阅读:
近年来,在智能家居显示、可穿戴式设备(AR、VR眼镜)、汽车照明与显示等等领域出现不少创新,在它们之中的一个关键技术就是DLP。同时,这项技术又可以延展到非传统显示领域,比如三维扫描、3D打印、数字曝光、光谱分析等。DLP技术在显示、光控制、汽车电子三大领域具有独特的优势,因此受到许多创新应用的青睐。

近年来,在智能家居显示、可穿戴式设备(AR、VR眼镜)、汽车照明与显示等等领域出现不少创新,在它们之中的一个关键技术就是DLP(数字光处理)。同时,这项技术又可以延展到非传统显示领域,比如三维扫描、3D打印、数字曝光、光谱分析等。据了解,DLP技术主要面向三个应用领域:显示、光控制、汽车电子行业。在这些行业中,DLP具有独特的优势,包括:

1.速度非常快。快速反应或响应能力可以实现很多事情,尤其是在视频领域,可以使视频做得更好。

2.支持不同光谱范围。显示是针对可见光,即我们要看到的影像,同时它还可支持不可见光(红外、紫外光线),可以满足特定的应用方向的需求。

3.可以从很小做到很大。可以让投影产品做得很小,也可以做到非常高亮、非常大的产品形态。这样产品覆盖面就非常广。

因此,DLP受到许多创新应用的青睐。日前,在德州仪器(TI)DLP产品创新应用媒体见面会上,该公司DLP Pico产品总经理Frank Moizio对此做了全面介绍,同时也介绍了一些今年的新品。

消费电子/智能家居领域的创新

他指出,除了在技术创新上的应用,DLP在消费电子甚至智能家居行业有多达20多种不同应用领域。一是智能家居显示。智能家居有很多需要显示的地方,DLP能够带来一些独特技术优势。比如桌面式投影加上触控,可以带来更多的应用场景和使用体验。二是对于可穿戴式设备,不管是AR、VR还是MR眼镜,包括无屏电视智能投影在内,这类产品正面临着很大一波趋势,会有不错的市场前景,因此DLP怎样能够让家庭使用体验得到提升便成为了关键。同时,对于手机配件等投影产品,它还可以做到非常小的光学引擎,实现非常移动便携的产品形态。三是桌面型3D打印投影,这类应用目前处于市场前期。预计在不久的将来,由于这类产品价位非常激进,可能会出现3D打印普及到普通民用消费级市场的产品形态。

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DLP具有许多不同形式的创新,同时它也有着非常广泛的产品,可以对应不同技术规格的需求,例如,从0.2英寸小的DMD一直到0.47英寸,它可以支撑nHD分辨率,从360P分辨率一直到4K分辨率,多种不同的选择可以让每个应用形态有着丰富的选型可能。

同时,它可以延展到非传统显示行业领域,比如三维扫描、3D打印、数字曝光、光谱分析,这些都依赖于同样的技术基础,都是DLP技术应用的拓展和产品更新。

DLP在工业的应用与创新

Moizio介绍说,在3D机器视觉/3D扫描应用方面,DLP可以提供非常高精度的扫描,实现自动在线检测、牙齿扫描等应用。DLP对于可扫描的图案,可以提供非常灵活的选择。在非常高精度的情况下,它可以根据最终扫描物体的要求选择不同的扫描图案,带来更多的产品设计灵活性,使扫描精度、速度、效率得到最大提升。

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在数字打印方面,不管是3D打印还是2D打印,DLP都有非常高的精度、速度和效率,可以大幅提升打印时效性。

光谱分析,是DLP取得突破性进展的应用,在这方面,它可以实现非常小体积的光谱分析仪。在信噪比上,DLP相比于传统技术而言,在各方面的检测性能和指标上都有非常大的突破。另外,它可以通过不同波长的选择,实现非常好的设计。“例如,有客户就采用DLP制作了光谱分析产品,可以分析大豆里的蛋白质成分。由此可以想象光谱分析应用领域其实非常广泛,只要是固态或者液态的物质,都可以通过DLP光谱分析快速做成分鉴定。比如之前的奶粉加三聚氰氨事件,DLP光谱分析可以非常容易地检测出到底三聚氰氨是否存在或者超标。这都是根据特定物质的特征谱线,通过红外光谱扫描方式进行鉴定。所以我们认为光谱分析具备非常大的市场前景。”他补充说。

DLP产品在汽车领域的创新

DLP在汽车电子行业有很多应用的可能性,以下是两个比较注重的应用领域。一是增强现实的抬头显示(HUD),这个应用已经有车在批量出货。DLP芯片提供车规认证芯片,支持从-40℃到105℃的工作范围。对于这类应用,用户在开车时,抬头显示可以把信息投射到多媒体上,呈现在车前20米的范围内。这样,用户在驾驶时,就可以在看HUD所提供的信息的同时,依旧专注于前方的路况,而不会因此分散注意力,造成不必要的问题。这就是增强现实HUD的最终使用体验。希望这种信息能够融合到自然路况中去,为用户带来更多安全引导。

二是自适应大灯应用。在开车的时候经常会由于光线照射范围不够,而造成一些开车隐患。自适应大灯有超过百万级的微镜片,高精度的投影灯可以在驾驶员开车时照到更远的地方。照到更远就是远光灯,会影响对面路况甚至是驾驶员的视线。然而,DLP具有自适应控制,以及包括对DMD芯片的控制,可以去除掉对行人和驾驶员的负面影响,因此用远光可以照到更多的路面,更加安全。同时,它可以和路人进行交互,如果开车时有路人需要过马路,自适应大灯可以投射出一条人行道示意路人可以安全通过,这不论是对行人还是驾驶员都是项安全辅助。自适应大灯增进了人和环境、驾驶员和行人、驾驶员和路况的沟通。

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是什么市场趋势在驱动DLP产品不断创新?

那么,到底是怎样的市场趋势驱使着DLP产品持续不断的创新?一是移动便携性。设想一下,某一天可以从口袋里掏出一个便携式投影仪,马上投射出40寸的电视画面。这种体验可以让用户随时随地看到并分享信息,使用体验将得到很大提升。那么,怎样让显示变得更智能、更互动,产品能够更智能化,通过互动改善使用体验呢?在做投影的同时,DLP还可以通过不可见光的模式,实时做三维扫描和建模,最终可以把智能投影和互动通过DLP技术结合起来实现,而让整个显示变得更智能、更加具备互动性与趣味性。

在一些工业扫描和打印上,TI也会持续通过技术创新来改善扫描的精度和速度,同时让应用在精度和速度的加持下带来更多的价值。

如何提升沟通的效率?前面所讲通过自适应大灯和各种各样交互手段让我们能够建立更自然的沟通渠道,实现路况、行人、行车之间交互的提升,这也大大提升了驾驶的安全性。

在一些可穿戴设备上,随着DLP效率、体积、速度的突破,越来越多的用户将选择DLP去做不管是眼镜还是其他可穿戴设备的产品开发。

DLP新品

TI今年发布了DLP230NP新品,它是一款0.23英寸的1080p芯片组。“当你从口袋里掏出一个小巧便携式产品,它可以马上投出一个40英寸的1080P画面,这是一个非常好的体验。”Moizio说,230NP的发布,可以实现市面上所有技术里最小尺寸的1080p方案。

以下是此款芯片组的特点:

一是光学效率。该款芯片组的效率在0.23英寸上可以提供非常好的使用体验和效果,让更小体积的产品得到最大的输出。

二是小尺寸。0.23英寸的体积可以让产品在做最终ID和产品体积设计时,提供非常好的控制。

三是高亮度。目前,0.2英寸的平台可以实现超过200流明的亮度,而让整个使用体验提升一个台阶,让上述使用场景变成可能。

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“这个平台的出现同时带动了很多不同应用产品和应用领域。这里强调三个应用方向:一是智能显示;二是移动智能电视;三是移动配件。”Moizio说。

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另一款新品是DLP650LNIR,它是首个适用于大功率近红外系统的DMD。“这个DMD设计能够支持从950到1150nm的近红外光波段,并提供光谱优化,功率达160W。”Moizio说,“刚才所讲DLP可以利用紫外光进行液态树脂、液态石蜡固化,从而实现3D打印。这颗芯片组可以把将范围带到近红外领域,使金属粉末打印成为可能,帮助DLP从3D领域扩展到了金属粉末打印。无论是紫外还是近红外,DLP技术仍然可以保持固有的优势,高分辨率、高精度、160W高功率可确保在激光烧结成型上达到最好的3D产品打印质量。”

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DLP可以带给以下几个新的应用方向。首先是3D打印,它可以通过160W光功率对粉末状的尼伦、和塑料进行3D打印。其次是在PCB电路板上做激光烧结应用。通过一些热敏材料以及紫外光的照射,能够非常快速高精度地在PCB板上做蚀刻。然后是DLP技术也可适用于汽车透明车窗投影。在保持车窗透明度、不干涉驾驶员视野的同时,可以显示足够多的信息,提供更多的交互。“举个应用场景案例,当用户叫了滴滴或Uber时,车窗投影可以将乘客姓名显示在车窗上,以说明这是这名乘客叫的车。另外车况信息也会显示出来,进而增加更多信息交互的可能性和机会。”Moizio补充说。

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“我们希望尽量对显示领域平台做推广和延展,将改性技术更多地应用在主流工业控制领域中。去年我们推出了一些新的平台来驱动现有的民用级产品,今年最新推出的DLPC3479 DLP显示和光控制器,可以支持0.47英寸、1080P分辨率,这在一些光学控制和工业级应用上是个非常好的机会。”

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赵明灿
赵明灿是EDN China的产业分析师/技术编辑。他在电子行业拥有10多年的从业经验。在加入ASPENCORE之前,他曾在电源和智能电表等领域担任过4年的工程师。
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