TI DLP技术的工业应用与创新-上篇

大家下午好我先自我介绍一下 OK我叫蔡卫元 我来自于上海 是我们TI DLP技术团队的市场拓展 我是负责DLP在工业以及汽车的相关应用 DLP其实是TI的 一个专利它的全称是digital light process 它是一个 光学的处理 刚才这位同事讲得很好 他讲的我们手持的投影设备 它其实是我们DLP在我目前 国外一个比较主流的一个应用 方向 我们叫微投的设备 其实DLP 因为他本身是一个我们叫一个光 的投影模块 或者投影技术 它不仅仅可以用在微投里面 传统的 像我们的商业 投影包括我们在 电影院里看到的数字电影 都是 基于我们DLP技术的 OK就是 三个字母 DLP 就没有放一个logo OK 那今天我可能会一直掐着几个给大家 做一个我们的DLP在工业相关应用 的一个创新一些技术的介绍 首先 我会介绍一下DLP技术本身 什么是DLP因为我相信在座的 各位不一定所有的同事都像这位 同事一样以前有用过DLP或者 了解过DLP 其次会花一些时间 更多的时间我会介绍DLP在工业 我们会有一个什么样的一个应用 最后我们会看TI的DLP 如果大家要做商用开发 我们会提供什么样的开发套件 无论是软件的部分还是硬件的 部分最后会留一些时间给大家做Q&A 在讲的过程中大家如果有任何的 问题随时打断我随时提问好吧 问题精彩有礼品好吧OK 我先简单介绍一下我们DLP的整个的一个历史 刚才有说过的DLP是 TI的一个专利我们是在 1987年的时候Larry Humbeck博士 发明了这样的一个技术它其实是 一个Matrix的芯片 是一个继电 规性的继电系统 我们最早拿DLP 其实用的就是传统的商投 我们看到的投影仪 后面的话我们 也是说这样这么好的一个投影 技术我们也可以把它放在不同的市场去做一个拓展 我没有想到 电影院大家现在看到的数字电影 包括iMAX 百分之九十都是基于TI的 DIP技术去做的 OK 我们也尝试 在2000年以后把技术引进了 不同的除了这种传统的投影技术 里边也要引入到不同应用里比如 说我们在工业我们在汽车我们在 医学包括我们今天会提到的一些 形形色色的工业应用里都会有 DLP的产品 这个logo可能比较小 就是DLP技术的一个 logo三个DLP字母然后 加了一个类似一个圈一样的东西 大家只要看到logo其实就是 TI的DLP技术 OK 有一个比较有意思的一张图在这里这位拿着 手里拿着一个奥斯卡小金人的 这位老大爷他就是Larry博士 他是在 2015年的时候凭借我们DLP 技术拿到了奥斯卡的 奥斯卡奖 就说那个小金人 发给明星的 走红毯的那个 也是为了表彰TI的DLP 技术在数字电影整个的一个产业的贡献 那我我介绍一下DLP 是一个什么样的技术他是怎么去 工作的 首先刚才有提到DLP 是一个MEMS的芯 片它是一个继电系统 所以说大家可以看到这里 是一个DLP系统的核心器件 我们叫DMD Digital micromirror device数字微镜系统 中间的这一部分 白色的框我们叫数字微镜 从子面上 大家可以猜到它是一个镜子 DLP的核心器件它是一个镜子 它是一个每个像素点可独立控制 的镜子 我们把它放大以后可以 看到它其实是一个镜子的阵列 对于这么大的一个尺寸里面我们 根据你选择的DMD的芯片的 分辨率的不同 它会有不同的数量 最小的有40万到我们最大的有 4K 针对不同的应用我们有不同 的微镜在里面 每一个微镜数字 微镜是可以通过电子的数字的方式 去独立控制 实现一个正负12到 17度的一个翻转类似于这样 当外部有一个光源打到我的数字 微镜的时候我这边会有一个投射面 当我的镜子面向这个投射面的时候 我的入射光源就会被反射到投射面上 当我的镜子朝另外一个方向 翻转的时候 它就不会在这投射面上成像 我们通过这样的一个 光的调制技术实现了整幅画面的 一个输出 每一个点都可以独立控制 这个是把两个点拉出来OK 当我每一个点都在on/off on/off的时候 它其实就是一帧画面 这就是典型的DLP技术 它的 一个成像的原理OK它跟传统的 这种比如说我们常见的TP LCD 的成像是不一样的首先我们 本身不发光 这个大家记住 DLP系统 它本身不发光它是一个镜子去 反光是反射式的所以它的光效率 很高只要你有外部光源我就可以 反射出去同时我们也可以去支持 到不同多波长的外部光源 比如说 净红外 可见光 UV光 紫外 这也给 我们在工业应用上提供了很多的 可能姓OK我下来会讲我们针对 不同的波长会有什么样的应用带给大家 所以简而言之DLP 技术的DMD核心器件它其实是 一个空间光的一个调制器我们叫 SLM OK 这是一个放大的一个图 可能刚才那张图比较小大家都 没有看清楚 可以看到左边的这个大的框 就是我们放大的DMD的 每一个像素点 每一个数字微镜 它是 在？工艺上加了一个转轴 我们 通过对于？工艺的充放电呈现 实现它的一个翻转 我们这边会有 一个轴然后小镜子上面这个篮筐 小镜子会沿着轴进行一个正负角度 的一个反转 实现光的调整 这边也 是一个放大的动态图可能对大家 理解起来会比较方便一些 这边是光源 这是我们的数字微镜然后 这是投射面 这是另外一个虚像的面 对于DLP的工作原理大家 有没有什么问题 都比较清楚 因为 这张图的确也是浅显易懂比较 清楚 我们先来看一下基于TI DLP这样的一个技术我们究竟能 做什么样的事情 刚才有说过最早 的时候我们是把它放在商业投影 的部分 大家看到的投影机所以 无论大家在做PPT的时候做 演示的时候因为我们今天在做 presentation的时候都会用到投影机 所以 这是我们现在目前第二批最大的 一个市场对于投影机的市场大概 占了50%到60%的一个市场份额 OK其次刚才这位同事有说的 我们会把我们的设备做的轻量化 小型化低功耗我们有一个系列叫 PQ 他就是说可以把我们这么大 的一个投影设备放在一个手机 大小 手持大小的一个设备这样的话 像现在比较流行的像什么吉米 坚果的这种投影盒子包括以前 三星联想的一些平板他们都把 我们的PQ的BLE有集成进去 这样的话你就可以随时随地 得很方便的把投影机拿出来 手机 投影或者平板投影这个是我们 一个叫消费类的PQ的项目 但是 今天我们不会讲这个了 我们今天 主要讲的是这部分我们的工业 应用以及OK因为刚才有说到 我们DMD的光源可以是不同 波长的光源所以我们可以在一些 波长控制的应用里边有一个比较 好的一个表现以及在数字曝光 智能的显影还有机器视觉 或者叫3D的扫描这样的 一些应用里面都会有一个比较好 的优势最后还有一个？ 但是今天我不会讲这个 部分主要我们是在工业的这部分为主 为说到工业可能大家到现在 没有一个特别细的一个概念 就说DLP在这些工业应用里边究竟扮演 什么样的角色 我下面会细讲 这边先有一张图是列了一下 从我们现在看到 就是我们的DLP在哪些 工业应用里面可以体现它优势的 地方 包括我们的自动化检测 水质 检测 血管显影 pcb的制版 光谱仪及生物成像或者是数字电影 数字显微镜 3D打印 3D扫描这些 都是有一些不同应用 这张图的 放在这里给大家说其实我们 DLP在工业应用里面其实有很多 的领域都可以涵盖到当然从我们 TI的角度我们会看到一些比较 有意思的应用或者说我们整个的 一个市场反馈比较好的应用今天 我们会挑几个比较有意思的给 大家做一个详细的介绍 ok 前面介绍完了DLP基本的一些应用 和一些概念 这个地方我会按照 今天按照这样四个主要的topic 和给大家做一些工业相关的应用 主要是以机器视觉3D的机器 视觉光谱分析3D打印和数字 曝光这四个应用为主如果大家 可能不是所有的人都会说每个 应用我都做过 可能大家会着重的 看哪一部分自己比较感兴趣的有 问题的话是提问 OK这个是蛮好玩的一个东西3D的机器视觉 因为DLP的话本身我们是一个光 的一个调整机器 所以在机器视觉 里尤其是3D的机器视觉里我们 传统的方式 有可能是多模的 摄像头有可能是用laser扫描的 方式 线阵扫描的方式 或者是最 传统的这种机械点的方式做 一个Z轴的一个检测 但是如果 我们有了DLP的这种结构光的 一个方式我们可以去通过DLP 的光调制 打一些预制好的pattern 我们叫无论是莫尔条纹还是什么 也好一些预制的pattern 光pattern 到我的被检测面上通过单个的 摄像头就像刚这位同志说的捕捉 就可以跟我原始的图像进行一个 对比最终实现一个Z轴信息的一个采集 所以在DLP在3D 机器视觉里的应用我们主要的特点是 我们主要是一个高效率的结构光成器 那3D的机器视觉其实我们这边也列了几 我们觉得可能比较popular的 应用一个就是说我们在产线上的 一些定位检测比如说我的产业上 有一些器件齿轮或者一些高精度 Z轴方向有一些信息量比较大的 一个产品我可以通过结构光的 方式去实现一个3D的物体的 检测我可以知道这个物体的高度 够不够比如说我们有一个应用 就是iPhone可能大家人都 有iPhone背后有一个苹果 的logo他的高度其实苹果 找富士康代工的时候是有很严格 的要求的它的误差不能大于几十 个微米这样的一个误差 那我们就用 客户用TI的DLP结构光的 方式去检测logo的厚度OK 这就是一个典型的产线自动化做检测的一个应用 其次我们还有一些比如说我们的测量这个 地方画了一个车体我们在日本有 一个客户他是传统做汽车的 汽车 生产商他们车的车体到最后一个 环节产线的最后一个环节喷漆的 最后一个环节是人工去检测 漆面的厚度和均匀性是不是很好 所以它的产线效率很低但是他是 一个比较不是这种普通的量产车 他是一个比较性能高的量产车 他们 找到我们他们需要用高精度的 结构光的方式去检测它的漆面 本身表面的漆面是否平整这样的 话他用了一个大概多投的投射 比如说六个或者八个结构光的 生成器 DLP结构光生成器 可以同时打激光到它的某一个 车门的车面然后通过软件算法的 方式去检测出它的高低 这样的话 也就省掉了这个人去摸的过程 包括它的产线的生产率也会 进一步的提升OK其次还有一些 生物的识别还有一些鉴别包括一些用户接口提竿应用 这些都是我们机器视觉3D的 机器视觉可以考虑到的地方同时 DLP技术也可以在相应的这些 应用里面提供自己的一个优势