TI DLP 技术于 3D 扫描之应用

那我们来看一下 针对DLP3D扫描的应用 大概为什么DLP应用在3D扫描 以及它如何应用 看一下 DLP技术大家都知道可以应用在比如说电影院 或者是投影机的部分 或者是个人的一些影音设备 那它里头的技术最主要是上面有些小小的镜子 这些镜子可以做一些on off动作 可以做一些开关 所以在画面上 我们可以用非常精准的能量在上面 这是DLP技术的优点 那我们简单讲是digital light processor 所以它数位光的一个处理技术 那因为它是个镜子 上面就是有铝的镜面 所以不论你是用紫外光可见光红外光 一样都是很小的 所以可以完整地表现光谱的特性 当然你用各种光源你可以完整表现 不论是极化光或非极化光 或者很大的散射面光都没有问题 那DLP另外一个最大的重点呢为什么它可以用在这么多的工业应用上 最主要原因是说它镜子的输入非常的快 那什么叫做快呢 我们来讲一下 一般的显示器显示速度大概是60Hz 比如说1080p60Hz 或者是HD60Hz 之类的 那这代表一秒钟可以打在画面上60张图 DLP可以多快呢 这边是一个例子 就是说我们有一个目前最快的晶片呢每秒钟可以打32000张图 在画面上 可以换32000张图 这个输入可以代表很多意思就是说在后面如果做3D扫描 或者做很多其他的应用的话 就会变成很大的一个门槛 所以很多人就会因为这个要求使用DLP技术 我们来看一下 我们刚才讲到DLP 可以使用很多很多其他应用 那在工业部分 我们主要focus四个area 一个就是3D扫描部分 然后光谱仪部分 然后曝光机部分 还有3D列印部分 这边也顺便做个广告就是我们7月7号的时候 有另外一个直播 主要讲的就是3D扫描跟光谱仪在工业自动化上的应用有哪些 那我们会稍微详细讲一下各应用的使用范围以及它如何应用 再往下 那讲这么多 我们还是来看一下DLP到底怎么做3D扫描的 第一个呢 DLP在这边 它主要还是做一个我们叫做pattern generator的应用 它主要是打出一些pattern出来 比如像这个画面上 它打的是一些线条 直线条 那这些直线条打在一些凹凸不平的物件上 你可以看到它产生的是什么 产生的是一些凹凸不平的线出现 原本是平的话 它应该是直线条 现在变成凹凸不平的线条 经过camera 取回来之后呢 电脑去运算这些线条的变化 我们就会利用三角函数原理我们就知道说它深度变化是多少 所以应用上 其实是还蛮简单就是一个pattern加camera 然后把这回传电脑 或者是deba processor就可以了 所以应用上整个系统是还蛮简单的 那好处第一个是我们速度变很快 再加上我们的装置其实MEMS device 所以它的稳定度是非常非常高的 所以它精准度base on我们的MEMS 就是DMD都是micrometer等级的精准度 只要利用我们的MEMS device 可以很轻易地打出一个非常高精准的pattern 再加上另外一个重点我们提供非常非常精准的能量变化 那这个简单地是说 高精度能量变化我们可以把它转换成深度资讯 所以这是为什么用DLP技术可以这么容易地得到micrometer的等级 或者是零点几micrometer等级 这种高精准的3D扫描结果 所以有两个keypoint 第一个DLP速度非常非常快 第二个呢 DLP速度快 而且它的 MEMS device本身的精准度就非常非常精准 不需要做什么复杂convention 然后 我们打出来的能量非常精准 所以 能量可以转换成深度资讯 那怎么转换成深度资讯 我们等一下会讲 那当然我们可以用不用的光幅 以及它也做得非常非常小 所以做得非常非常小就可以应用到很多很多范围 往下看 这一页主要讲 目前DLP应用的一些主要的产品类别 那我们这个可以稍微看一下 DLP应用范围其实比较偏向于比较高精准通常在900micrometer到零点几micrometer这个range 那如果这个应用在其他技术来说从投资成本来说 DLP其实相对非常非常便宜 那我们一个个来稍微讲一下 比如说 像第一个好了 第一个属于DAOI的部分 那AOI的话 简单来说这个是锡膏层侧影 它要求通常是在一两个minimeter的高度到零点几micrometer这种精准度 路径大概是一两minimeter的高度 精准要求在零点几个micrometer 这样的精准度 所以这种condition下 你所要扫描的那个精准度就非常非常高了 那再加上它其实并没有要求说 一次性扫整个PCB 比如说你多个窄板的话 可能是要60公分大小的大PCB 然后 可能一个单板只有10公分而已所以它可能采接完每一个板子才10公分 但是它整个大采板要一次做检测所以它这个要求精准度非常非常高 右边看像是这个condition 想这个叫做口扫机 口扫机它的特点是什么 口扫机的特点是说我们可以说口扫机基本上集各样技术中非常难做的东西于大成 为什么呢 第一个 它要求精准度大概在30micrometer或20micrometer这种精准度 第二个 它扫描物件就是牙齿 牙齿可能比如说 将近一公分高 一公分宽 然后一次要扫描 比如说三颗 所以大概是三公分 所以它的FOV跟深度比例近乎非常接近 所以在整个设计上是非常非常困难的 通常像是SPS的应用的话 它高度才2minimeter 但是它整个XY可能是30minimeter这么大 所以对光学设计来说是困难度比较低一点 这个光学设计要求很高 但你不可能说完全符合 所以它变成说我在扫描的时候一次只能扫描单面 然后用拼接的方法 但你要拼接 因为是医生要拿的 而且病患也不可能永远静止不动 然后定在那里 几micrometer不动这样不太可能的 所以它要求要微态扫描 速度非常非常快 扫描速度可能是400Hz这种等级 扫描一个面可能要在几minisecond就要扫描完 然后你去拼接整个牙齿出来 所以它算是集物件之大成要做得非常精准非常快速 要非常小 因为它放在牙齿里头 所以非常的小 而且因为它是医疗用 所以基本上它 还要做到不能够散热 不需要另外的风扇的装置所以这困难度非常非常高 那其他应用就会比较简单一点 比如说像这样Prosumer的应用扫描的话用手持式 或是说固定式扫描都稍微简单但是精准度也要求非常非常高 而且未来很多应用都包含在一些游戏应用 或者是身体脸部上的运用 它精准度要求也要到100micrometer这个range 目前大家可能只能到minimeter这个range 好的 这大概是几类适用我们DLP的一些产品应用 最主要的各种产品系列 那DLP这块 TI还是只有卖IC 所以我们目前跟很多光学厂合作 去针对我们所有晶片 所有DMD系列都去开发各式专用的镜头 所以基本上 你只要选定哪一个DMD 依据你的spec 你选定一个DMD之后呢基本上全世界已经有好几个光学镜头你可以选的 万一还是不行的话 那些光学厂商还是可以为你做客制化 那包含我们还有一些系统整合厂以及一些软体演法提供者 可以提供你一些服务所以你可以得到一个完整的系统 好的 所以这个我们提供非常非常强大的 serve party 然后design house服务