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DLP技术在工业和汽车市场应用渐入佳境

2016-09-05
作者:于寅虎
来源:电子技术应用
关键词: DLP 德州仪器 PCB板 TI

       编者按:日前,“2016 TI DLP创新显示应用研讨会”在深圳举行,德州仪器携数家title="DLP" target="_blank">DLP模组供应商和知名的显示终端产品供应商,共同展示了DLP技术在微投影、激光电视、工业和汽车领域应用的最新进展。德州仪器(TI)DLP产品业务拓展经理郑海兵重点介绍了包括在医疗影像、PCB板曝光、3D显示和抬头显示领域的应用。

在德州仪器公司的业务构成当中,DLP业务是不可或缺的重要组成部分,作为相对独立的业务,DLP产品创造了显示技术领域的神话。如今,DLP技术应用想像空间已经远远超出了影院和投影领域,在工业和汽车领域的应用开始渐入佳境。

德州仪器DLP产品业务拓展经理郑海兵介绍,目前DLP显示技术已经形成了四大应用格局。第一个是企业级和影院显示,也就是最传统的DLP技术的业务,包括我们所有的大型会议室、教育、工程和数字影院。第二个是微型投影,包括目前最为流行的激光电视。第三个是工业应用,即怎样通过DLP技术开拓一些新的工业方向。第四个就是汽车应用,汽车抬头显示(HUD)中的应用已经拉开。

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可以看出,前两个还是以投影显示和影像显示为主,而在工业和汽车当中的应用是创新的开拓。

独特的技术优势使DLP应用极具扩展性

DLP技术到底有什么样的一些优势,可以让其迅速在工业和汽车市场打开局面呢?郑海兵认为,第一是分辨率高。在影像显示里大家很关注分辨率,投影也是如此,虽然投影显示稍微略后一些面板技术,但它的独特的使用方式还是和他们有差异的,但是在分辨率上,DLP技术现在可以做到4K,这个是目前来讲在所有的投影显示领域的面板技术里,唯独DLP技术可以做到的,可以从用于微型便携的产品里的很小的分辨率,一直到最高4K的影院放映机。

第二是刷新速度快。其实这个词大家也不陌生,很多产品的宣传说到电视的刷新率、面板的刷新率怎样影响到运动图像的显示效果。DLP产品的DMD芯片的刷新率——包括它的显示速度——是非常快的,这也是为什么当年TI推出了全球第一个可以用DLP技术实现3D的投影技术。

第三是高光效率。对于整个显示行业来说,因为本身的大环境,即国家政府在推广节能,怎样用最小的能量来实现最好的效果,所以DLP在光效上(DMD作为一个反射式的技术)有很大的提升,希能够帮助客户在绿色、节能、环保的环境下有更好的一些产品方向。

第四是宽泛的波长。DLP技术可以涵盖红外光和紫外光线,工业显示应用有的时候是不局限在可见光范围,它有的时候需要紫外光和红外光,DMD技术可以满足很宽的光谱范围,可以让客户有更多的选择。

HUD率先助DLP技术打开汽车市场应用

HUD是“抬头显示”的英文缩写,这是一个很火的概念。在“2016 TI DLP创新显示应用研讨会”的展示现场,包括广景视睿、点睛创视、游乐士等公司都展示了自己的HUD显示系统。

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图为后装市场的HUD设备

据郑海兵介绍,驾驶员希望通过平视的显示保证在开车的时候仍然可以关注路面,也可以看到更多导航的信息、车辆运行的信息等,这其实也是HUD得以诞生的根本原因。

那么这里是一个简单的HUD的系统结构,下面是一个投影的模组,通过反射的方式把这个影像投出去。

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这里面有几个关键因素会影响驾驶员使用HUD的体验,一个是驾驶员的视角,视角越宽,代表看的时候信息显示越便捷。第二就是HUD的显示对比度,因为它是一个透视的显示,所以它的对比度会影响你的直观的显示效果。能够根据环境光的影响动态的调整它的亮度显示,保证在一个合适的范围。第三是模组的功耗和体积。

郑海兵表示,可以看到很多客户在发力HUD后装市场,也看到很多的市场机遇,有很多的产品正在逐步的迈入汽车市场。

除了后装市场,德州仪器公司针对汽车的前装市场也做好了准备。2015年德州仪器公司做了了第一款符合车规的DMD芯片,为DLP技术开拓汽车前装市场打好了基础。

从根本上讲,DLP技术在HUD领域应用有着天然的优势,比如在对光源的宽泛适应性。大家看到很多高档车已经安装了HUD设备,但是很多HUD的显示部件对光源是有选择性的,不适合的光源就不会让HUD很好地工作。但对DLP技术来讲,无论是激光,LED还是任何的光源它都是可以适用的。最后还有一个偏光眼镜的影响,DLP技术的HUD对偏光眼镜没有任何影响,所以大家仍然可以带着你的太阳镜去使用DLP技术的HUD。

郑海兵认为,不管是亮度也好,尺寸也好,DLP希望在前装市场能够有更多的机会,可以看到DLP对整个车载市场带来的更多的新的应用。

DLP技术的工业应用多点开花

       因为DLP技术核心部分的DMD是一个光学面板,可以有效管理光的运行,所以怎样用DMD芯片、DLP技术来提高一些在工业环境下通过光应用需要实现的功能。

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据郑海兵介绍,首先工业上比较领先的一个技术,叫做数字曝光技术,应用于PCB电路板的蚀刻技术。

PCB电路板传统上都是用掩膜的方式来做,不但浪费耗材而且环境污染严重。而DLP技术则是一个反射式技术,可以控制DMD芯片的每一个小的微镜实现不需要曝光的地方是关的,需要曝光的地方是开的,能够准确地把需要曝光的区域照射出来。

当这些光线照射到这个曝光区域的话,这个线路就蚀刻出来了。如果我有任何的修改,只是一个数字文件的更新,没有任何的耗材。所以在这个行业上,可以看到整个PCB电路板的行业都在慢慢向数字过渡,这是一个非常明显的优势。

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图为DLP技术在机器人中的应用

3D打印也是一个很重要的市场。

DLP技术在3D打印上有很多的独特的优势,3D打印是从无到有的一个过程,一层层地把这个迭代出来。所谓的曝光就是当用DMD来照射这个横截面影像的时候,可以非常快速的固化这种光敏材料,有光照射的地方它会硬化,没有光的时候保持液态,所以一层层就可以叠加出来,3D打印上DLP技术有很多的尝试。

最后一个是跟医疗相关的,比如一些血管造影,包括一些高光谱影像,做一些病变组织切除的时候,它通过一些高光的反射把你的病灶很清晰地显示出来。

还有光谱应用分析,通过DMD的控制,可以把需要对应波长的光提升出来,提出来做什么呢?因为自然界的物质都有一个特征光谱,就可以把这个特定波长的光投射在这个物体上,根据它的吸收率的变化来判定这个物质的真假和存在的成分。

大家可以看到整个DLP技术不光是做投影显示应用,而是发现更多的一些应用方向,一些可能性,只要和光相关,DLP技术都有机会实现一些新的功能,只是看怎样去实现,在什么样的技术需要芯片做什么样的创新,包括这个芯片大小,尺寸、波长的支持,速度的提升,这都是DLP产品一直在做创新的。

可以看到工业的应用是千奇百怪,各种各样的,因此这些方向在现在来看应该是有很大的市场机会。

郑海兵最后总结道,在过去的20年的时间,DLP技术已经证明了很多的不可能应用变成了现实。TI希望能够一直引领整个行业的变革,能够给大家带来更多的可能性。TI希望继续沿着这条路走下去,参与创新,希望沿着创新这条路把DLP技术持续下去,给客户带来更多创新的机会。

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