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不忘初心,继续创新—TI将DLP显示技术扩宽到4K超高清更广泛应用

关键词:  德州仪器  DLP显示技术 

DLP技术在1987被TI Larry Hornbeck博士发明以来,为行业带来了诸多创新的应用,也为传统应用带来了更多的创新。其核心芯片为DMD芯片,以矩阵式排列了80-100万面微镜片,他的不同之处在于用数字技术去控制每一个镜片做翻转的动作。有资料显示,这个动作可以独立向正负方向翻转10度,并可以每秒钟翻转65000次。这样一来,光源便通过这些小微镜反射到屏幕上直接形成图像。如今的DLP技术凭借高速度、高精度以及多光源支持等特性已然从普通投影扩展到光谱分析、3D扫描、4K超高清UHD以及AR等更多创新领域。

支持4K超高清(UHD)芯片组系列DLP470TP、DLP470TE

要想做到真正4K, 实现830万像素精确对准,这无论对于液晶还是DLP的三芯片技术都是一个不小的挑战,稍有不准就会导致影像质量的下降,但在单芯片方案中就规避了这个问题,像素点一一对应,这也是单芯片方案在4K上一个优势。

前不久德州仪器(TI)推出全新的支持4K的超高清(UHD)芯片组系列DLP470TP和DLP470TE,支持推动4K超高清的应用范围和技术创新。德州仪器DLP产品事业部中国区高级业务经理郑海兵先生介绍说,两款芯片直观的差异为封装上的不同,也正是因为封装的变化从而带来散热和亮度上的区别,DLP470TP和DLP470TE的发布将4K超高清扩展到更广泛的终端应用领域。

主要特性和优势

DLP470TP芯片组是DLP产品中最紧凑的4K超高清解决方案,针对尺寸和功率进行了优化。DLP470TP的尺寸为17 mm*24.5 mm,支持亮度级高达1500流明,可以使移动智能电视和微型投影等设备实现4K超高清显示。

DLP470TE芯片组是亮度级达1500流明以上投影仪的最佳选择。该芯片组采用22mm*32mm的大封装,可以支持亮度级高达4000流明。

另外,之前TI推出的DLP660TE芯片组是三款4K UHD芯片组中功能最强大的一款。这款数字微镜芯片(DMD)使投影设备的亮度可以高达5000流明。

TI在DLP创新的道路上不断前行,今天TI将4K投影机产品阵容又扩展到新宽度,如激光电视、移动智能电视、数字告示、智能家居显示、微型投影、以及商业及教育投影仪等。为市场实现精准、高清的影像显示构建创新的纽带和桥梁。

TI在DLP技术上的创新之路

媒体会上,郑海兵先生讲述了TI在DLP技术上的几个关键事件。TI独创的这项DLP技术1987年由Larry Hornbeck博士发明,1996第一款采用DLP技术的数字商用投影仪诞生;1999年TI和好莱坞合作推出数字影院放映机,此时标志着电影从胶片到数字的过渡。另一个里程碑事件是2009年TI打开了微型投影市场,将投影仪与消费电子结合,尺寸变得更小,甚至可以集成到手机,做到真正的便携式;到2010年TI看到了更多新的需求,成立了一个事业部,专门支持创新技术,开放了底层的控制,面向更多的工业应用;DLP技术发展到2012年时便出现了更广泛的应用如:3维扫描,3D打印,光谱分析,数字曝光等等;2015年Larry Hornbeck博士获美国电影艺术与科学学院频发的奥斯卡奖;2017年,DLP技术扩展到汽车应用,支持4K超高清。

TI在DLP技术上重点发力的四大应用市场

显示应用

在过去的20多年来,显示行业一直在引领潮流,固态光源上,灯泡持续了多年,但由于其寿命有限,逐渐衰减的亮度会大大影响消费体验。自DLP技术被发明以来,到目前为止占据所有固态光源的第一位,市场中有1300万台投影出货量是基于DLP技术的。

显示行业的另一个新型市场,无屏电视在中国得到快速发展。将智能的系统盒子方案或内容集成在投影里,让用户及时开关便可以得到良好的体验。它充分利用了DLP技术的多分辨率支持和小型化设计等特点创新出更多的便携产品。

传感应用

在传感应用中,利用DLP技术所支持的近红外光谱分析检测物质的成分,原理是,分子层面上有许多的特征光谱,物质在特定波长光线下反射和吸收特性明显,当特定光谱光照射在物体上的时,通过反射和吸收来判定物质。此技术被广泛应用于医药、农业上。

在接受中电网记者采访时,郑先生表示,DLP技术可以达到传统光谱分析的准确度,但价格远远低于传统光谱分析。DLP以编程方式,可重复利用数字扫描3个光源提升信噪比。DLP近红外检测,支持波长900-1700纳米,更高精度支持波长900-2500纳米。”在当今食品安全问题被高度重视的今天,试想当DLP技术发展到民用,未来在超市购物,直接扫描便可以得出物质的成份是否标准,这将是件值得期待的事“郑先生幽默的表述:”到那时地沟油还会出现吗?“笔者认为,以TI在DLP技术上的发力来看,想要实现以上郑先生的期待并不是不可行的事。

另外一个应用是3D打描。无论是工业还是消费领域都需要3D建模,DLP技术的3D建模属结构光的方式,用DLP模组投影出多种不同的结构光图像到物体上,通过这个立体物体发生几何的形变,生成点源,用点源信息便可以把3维图形重构出来,进行3D打印。

工业应用

在工业应用中,DLP技术利用数字曝光可以制作PCB电路板,实现高精度高速度的运行,利用UV光线来实现最终的蚀刻。值得一提的是,以往中国采用这种技术都是进口来的,目前已实现国产化,突显了我国客户在创新道路上的快速发展。

车载市场

随着大家对主动安全的要求,车内辅助系统不断升级,DLP技术以其宽视角、远影像距离、支持偏光眼镜、高清图像特性在抬头显示(HUD)上开辟创新发展。正因为如此,林肯汽车2017年在北美市场发布了第一款采用DLP技术的前装HUD的车型。

另外一个应用是基于DLP技术来实现智能大灯的应用,具有防玄光特性,在不影响对面行车的情况下依然可以开启大灯行驶。同时可以将DLP技术集成在大灯系统中,把车载信息、导航信息、路标等投射在路面上,辅助驾驶,进一步提升安全性能。

TI独创了DLP技术,并且一直走在创新的路上,DLP技术利用他的高速、高亮度以及高分辨率、支持多光源特性从显示扩展到更广的应用,那如何帮助客户更快的将产品打入到市场呢?郑先生表示,TI拥有不同规格的芯片组合,除了提供技术资料支持外,还开设1对1社区。不仅如此,TI正在搭建生态环境圈,致力于打通上下游、终端厂商和合作伙伴之间的联系,到目前为止已有50多家生态伙伴加入,通过合作帮助客户评估DLP技术、评估产品设计的可进性,尽快上市。


图:海信100吋4K电视采用TI DLP技术


图:DLP® LightCrafter™ 3010评估模块应用于智能家居、可穿戴、智能手机、消费类电子等可使紧凑型电子设备,包括电池驱动投影机,近眼显示设备、后装市场汽车抬头显示、低时延的游戏显示器以及交互式非平面显示设备等实现高清成像


图:基于0.45吋DMD芯片DLP4500 Wintech公司研发的数字光学3D打印及3D视觉的参考设计方案


图:在模拟环境下的抬头显示技术体验

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